单线圈车载无线充电器的制作方法

1.本实用新型属于车载无线充电技术领域，尤其涉及一种单线圈车载无线充电器。

背景技术：

2.目前，市面上的车载无线充电器的lc谐振电路通常具有两路或者两路以上的发射线圈，并且，为了方便用户充电，避免用户需要特别去准充电的位置，车载无线充电器通常具有标定充电区域。
3.如图3以及图4所示，以三路发射线圈为例，三路发射线圈并排布置，相邻处部分重叠，三路发射线圈分别串联一个谐振电容，每路发射线圈均有自己的充电范围(如充电范围的面积为20*20cm)，工作时，如图4所示，由车载无线充电器的控制单元根据手机的接收线圈的位置，通过三路线圈选择电路选择对应的一路发射线圈进行充电，如接收线圈在中间的发射线圈的充电范围内时，由中间的发射线圈进行充电，在偏上的发射线圈的充电范围内时，由偏上的发射线圈进行充电，可见，三路发射线圈的充电范围叠加构成了上述标定充电区域(如标定充电区域的面积为20*60cm)，只要手机的接收线圈在标定充电区域内都可以进行充电，这样用户就不需要特别去准充电的位置。
4.但是，由上可知，实际在充电时，同时只能有一个线圈工作，另外两个线圈并不工作，造成硬件资源的浪费，并且，当手机接收线圈处于两个发射线圈交界处时，两个发射线圈会同时识别到接收线圈，导致在两个发射线圈之间来回切换充电，造成充电效率低下甚至断充的问题。

技术实现要素：

5.基于此，针对上述技术问题，提供一种单线圈车载无线充电器。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种单线圈车载无线充电器，具有标定充电区域，该充电器包括外壳，所述外壳内设有电路板，所述电路板上设有无线充电电路，所述无线充电电路具有lc谐振电路单元，其特征在于，所述lc谐振电路单元包括单个谐振电容和单个发射线圈，所述单个谐振电容与单个发射线圈串联，所述单个发射线圈的充电范围构成所述标定充电区域。
8.本实用新型采用单个发射线圈，且该单个发射线圈的充电范围就可以构成标定充电区域(相当于增大了单发射线圈的尺寸)，这样一方面省略了两路谐振电容和发射线圈以及三路线圈选择电路，硬件成本低，另一方面，可以避免现有技术中两个发射线圈来回切换对被充设备进行充电，造成充电效率低下甚至断充的问题。
附图说明
9.图1为本实用新型的结构示意图；
10.图2为本实用新型的无线充电电路的结构示意图；
11.图3为现有车载无线充电器的三路发射线圈的结构示意图；
12.图4为现有车载无线充电器的原理图。
具体实施方式
13.以下将结合说明书附图对本实用新型的实施方式予以说明。需要说明的是，本说明书中所涉及的实施方式不是穷尽的，不代表本实用新型的唯一实施方式。以下相应的实施例只是为了清楚的说明本实用新型专利的实用新型内容，并非对其实施方式的限定。对于该领域的普通技术人员来说，在该实施例说明的基础上还可以做出不同形式的变化和改动，凡是属于本实用新型的技术构思和实用新型内容并且显而易见的变化或变动也在本实用新型的保护范围之内。
14.如图1所示，本实施例提供一种单线圈车载无线充电器，该充电器具有标定充电区域a。
15.充电器包括外壳110，外壳110内设有电路板，电路板上设有无线充电电路120，参见图2。
16.如图1所示，外壳110包括罩壳111以及与罩壳111连接的盖板112。
17.盖板112的外表面具有用于放置被充设备且使该被充设备的接收线圈恰好位于标定充电区域a内的定位充电区域b，定位充电区域b的轮廓与被充设备的轮廓适配。
18.如图2所示，无线充电电路120包括防反滤波单元121、buck-boost单元122、ldo供电单元123、采样电阻124、全桥逆变单元125、lc谐振电路单元126、qi身份鉴权芯片127、ntc电阻128以及控制单元129。
19.防反滤波单元121与buck-boost单元122以及ldo供电单元123连接，buck-boost单元122经采样电阻124与全桥逆变单元125连接，ldo供电单元123与控制单元129连接，采样电阻124的两端与控制单元129连接，全桥逆变单元125与lc谐振电路单元126连接，qi身份鉴权芯片127以及ntc电阻128与控制单元129连接，控制单元129连接全桥逆变单元125。
20.lc谐振电路单元126包括单个谐振电容126a和单个发射线圈126b，两者串联，单个发射线圈126b的发射面面朝盖板112，其充电范围构成标定充电区域a。
21.本技术采用单个发射线圈，且该单个发射线圈的充电范围就可以构成标定充电区域(相当于增大了单发射线圈的尺寸)，这样一方面省略了两路谐振电容和发射线圈以及三路线圈选择电路，硬件成本低，另一方面，可以避免现有技术中两个发射线圈来回切换对被充设备进行充电，造成充电效率低下甚至断充的问题。
22.在本实施例中，单个发射线圈126b的工作频率范围为112khz-128khz，面积为85.1*67mm，充电范围的面积为20*60mm，构成面积为20*60mm的标定充电区域。
23.其中，防反滤波单元121用于连接汽车电池，起到防反接和滤波的作用。
24.buck-boost单元122用于调节输出电压来调节充电输出功率，buck-boost单元122输出直流电压到全桥逆变单元125。
25.ldo供电单元123为控制单元129提供5v工作电压。
26.采样电阻124用于采样buck-boost单元122的输出电流值和输出电压值，然后输入到控制单元129，从而计算无线充电器的输入功率。
27.qi身份鉴权芯片127采用q1.3身份鉴权芯片，基于该芯片,在充电前，充电器和被充电设备之间可以进行身份验证，确保通过身份验证后才可以进行功率传输。
28.ntc电阻128为两个，采用0603封装，阻值为10k欧姆，一个ntc电阻设于电路板上，用于检测电路板的温度，另一个ntc电阻设于发射线圈126b的中心的正上方，且与盖板112的内表面固定，用于检测发射线圈126b的温度，当温度过高时，控制单元129结束充电，实现过温保护，提升安全性。
29.控制单元129对全桥逆变单元125进行控制，使全桥逆变单元125将buck-boost单元122输出的直流电压斩波成125khz的方波，输入到lc谐振电路单元126，lc谐振电路单元126的单个发射线圈126b通过磁场将能量发送到被充设备的接收线圈。
30.其中，全桥逆变单元125由4个nmos开关管组成，如图2所示，4个nmos开关管在桥臂sw1和sw2节点间产生方波信号，方波信号加载在lc谐振电路单元126的两端产生交流电流，交流电流通过单个发射线圈126b产生磁场。
31.为了避免漏磁，提高充电效率，单个发射线圈126b在与其发射面对应的另一面设有隔磁板，隔磁板与发射线圈126b粘接。
32.显然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

技术特征：

1.一种单线圈车载无线充电器，具有标定充电区域，该充电器包括外壳，所述外壳内设有电路板，所述电路板上设有无线充电电路，所述无线充电电路具有lc谐振电路单元，其特征在于，所述lc谐振电路单元包括单个谐振电容和单个发射线圈，所述单个谐振电容与单个发射线圈串联，所述单个发射线圈的充电范围构成所述标定充电区域。2.根据权利要求1所述的一种单线圈车载无线充电器，其特征在于，所述标定充电区域的面积为20*60mm，所述单个发射线圈的工作频率范围为112khz-128khz，面积为85.1*67mm，充电范围的面积为20*60mm。3.根据权利要求1或2所述的一种单线圈车载无线充电器，其特征在于，所述无线充电电路包括防反滤波单元、buck-boos t单元、ldo供电单元、采样电阻、全桥逆变单元、lc谐振电路单元、qi身份鉴权芯片、ntc电阻以及控制单元，所述防反滤波单元与buck-boos t单元以及ldo供电单元连接，所述buck-boos t单元经所述采样电阻与所述全桥逆变单元连接，所述ldo供电单元与所述控制单元连接，所述采样电阻的两端与所述控制单元连接，所述全桥逆变单元与所述lc谐振电路单元连接，所述qi身份鉴权芯片以及ntc电阻与所述控制单元连接，所述控制单元连接所述全桥逆变单元。4.根据权利要求3所述的一种单线圈车载无线充电器，其特征在于，所述发射线圈在与其发射面对应的另一面设有隔磁板，所述隔磁板与所述发射线圈粘接。5.根据权利要求4所述的一种单线圈车载无线充电器，其特征在于，所述ntc电阻为两个，一个ntc电阻设于所述电路板上，另一个ntc电阻设于所述发射线圈的中心的正上方，且与所述外壳固定。6.根据权利要求5所述的一种单线圈车载无线充电器，其特征在于，所述外壳的外表面具有用于放置被充设备且使该被充设备的接收线圈恰好位于所述标定充电区域内的定位充电区域，所述定位充电区域的轮廓与所述被充设备的轮廓适配。7.根据权利要求6所述的一种单线圈车载无线充电器，其特征在于，所述外壳包括罩壳以及与所述罩壳连接的盖板，所述发射线圈的发射面面朝所述盖板，所述设于所述发射线圈的中心的正上方的ntc电阻与所述盖板的内表面固定，所述定位充电区域设于所述盖板的外表面。

技术总结

一种单线圈车载无线充电器，具有标定充电区域，该充电器包括外壳，所述外壳内设有电路板，所述电路板上设有无线充电电路，所述无线充电电路具有LC谐振电路单元，所述LC谐振电路单元包括单个谐振电容和单个发射线圈，所述单个谐振电容与单个发射线圈串联，所述单个发射线圈的充电范围构成所述标定充电区域。本实用新型采用单个发射线圈，且该单个发射线圈的充电范围就可以构成标定充电区域(相当于增大了单发射线圈的尺寸)，这样一方面省略了两路谐振电容和发射线圈以及三路线圈选择电路，硬件成本低，另一方面，可以避免现有技术中两个发射线圈来回切换对被充设备进行充电，造成充电效率低下甚至断充的问题。效率低下甚至断充的问题。效率低下甚至断充的问题。