本實(shí)用新型屬于電子設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種基于電子實(shí)驗(yàn)室無(wú)線充電裝置。

背景技術(shù)：

在學(xué)校電子實(shí)驗(yàn)室中，由于教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的要求，往往需要用到萬(wàn)用表等一些使用電池的儀器，而目前的電子實(shí)驗(yàn)室日常管理過程中，萬(wàn)用表等儀器大多都使用一次性的電池供電，電池儲(chǔ)能較少，而且更換很頻繁，使得能源利用率低，還容易對(duì)環(huán)境造成污染，而且一般電子實(shí)驗(yàn)室的儀器儀表較多，也不便于管理與更換電池。

對(duì)于電子實(shí)驗(yàn)室的小功率用電器實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電功能能夠大大方便實(shí)驗(yàn)室的管理，而目前市場(chǎng)較多的無(wú)線充電設(shè)備均定位于移動(dòng)市場(chǎng)，而與小功率用電器（萬(wàn)用表等）的無(wú)線充電設(shè)備較少，針對(duì)于此狀況，本專利使用Qi協(xié)議的BQ500211芯片構(gòu)成無(wú)線充電發(fā)送端平臺(tái)，同時(shí)將BQ51013A組成的無(wú)線充電接收電路嵌入小功率用電器中，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的無(wú)線充電，如萬(wàn)用表采用8.4V方塊電池供電，使用無(wú)線充電之后，無(wú)需對(duì)于萬(wàn)用表進(jìn)行電池的更換，只需將萬(wàn)用表放在合適位置上，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室萬(wàn)用表的無(wú)線充電功能，十分便捷，可以隨時(shí)充電，同時(shí)系統(tǒng)具有充滿自動(dòng)斷電能力，無(wú)需人為干預(yù)，管理方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供的一種能給多臺(tái)設(shè)備充電，且適用于萬(wàn)用表等小功率用電器充電的無(wú)線充電裝置。

實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于電子實(shí)驗(yàn)室無(wú)線充電裝置，它包括主控制器，主控制器的輸入端與輸入裝置連接，輸入裝置的輸出端與至少1個(gè)充電單元連接，充電單元包括發(fā)送端控制模塊、與發(fā)送端控制模塊輸出端連接的逆變電路、與逆變電路輸出端連接的線圈互感耦合電路、與線圈互感耦合電路雙向口連接的接收端控制模塊、升壓電路、充電電路、電池充電狀態(tài)測(cè)量模塊，接收端控制模塊輸出端與升壓電路連接，升壓電路輸出端與充電電路連接，充電電路輸出端與電池充電狀態(tài)測(cè)量模塊連接。

上述升壓電路為Boost升壓電路。

上述逆變電路為全橋逆變電路。

上述主控制器為單片機(jī)。

上述充電電路的恒流源由穩(wěn)壓源和三極管構(gòu)成。

上述充電電路還包括運(yùn)算放大器。

上述充電電路為恒流充電控制電路。

上述電池充電狀態(tài)測(cè)量模塊為包括INA213芯片的電流檢測(cè)電路。

采用上述結(jié)構(gòu)，該無(wú)線充電系統(tǒng)可以搭成一個(gè)大型的無(wú)線充電平臺(tái)，可同時(shí)對(duì)多臺(tái)用電設(shè)備進(jìn)行充電，并具有異物檢測(cè)和充完電自動(dòng)斷電功能，同時(shí)對(duì)于單獨(dú)充電通道而言，待機(jī)功耗只有0.2W左右，充電時(shí)功率約2至3W，用電量少，效率較高，而且線圈之間加了隔磁片減少電磁的干擾，有利于節(jié)能環(huán)保。同時(shí)增加單片機(jī)和觸控屏控制，可方便檢查充電平臺(tái)的狀態(tài)和檢測(cè)錯(cuò)誤，大大方便操作和管理。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為實(shí)施例中主控制器的電路圖；

圖3為實(shí)施例中充電電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

圖1所示一種基于電子實(shí)驗(yàn)室無(wú)線充電裝置，它包括主控制器1，主控制器1的輸入端與輸入裝置2連接，輸入裝置2的輸出端與至少1個(gè)充電單元連接，充電單元包括發(fā)送端控制模塊3、與發(fā)送端控制模塊3輸出端連接的逆變電路4、與逆變電路4輸出端連接的線圈互感耦合電路5、與線圈互感耦合電路5雙向口連接的接收端控制模塊6、升壓電路7、充電電路8、電池充電狀態(tài)測(cè)量模塊9，接收端控制模塊6輸出端與升壓電路7連接，升壓電路7輸出端與充電電路8連接，充電電路8輸出端與電池充電狀態(tài)測(cè)量模塊9連接。

所述升壓電路7為Boost升壓電路。

所述逆變電路4為全橋逆變電路。

所述主控制器1為單片機(jī)。

所述充電電路8為恒流充電控制電路。

所述電池充電狀態(tài)測(cè)量模塊9為包括INA213芯片的電流檢測(cè)電路。

如圖2所示，優(yōu)選的，主控制器是型號(hào)為STM32F103ZET6的單片機(jī)。

如圖3所示，充電電路8的恒流源由穩(wěn)壓源和三極管構(gòu)成，充電電路8還包括運(yùn)算放大器。

可選的，輸入裝置2為觸摸屏。

無(wú)線充電發(fā)送端：

1）無(wú)線充電發(fā)送端使用市電220V交流電源供電，通過變壓器整流再經(jīng)TPS54331開關(guān)電源降壓后，輸出5V電壓，用于整個(gè)無(wú)線充電平臺(tái)的供電， 同時(shí)使用ina214和一20毫歐姆的采樣電阻對(duì)電路的總電流進(jìn)行采樣。

2）發(fā)送端由BQ500211芯片控制，用于處理通訊信息、發(fā)送、終止電能傳輸?shù)?，同時(shí)將各個(gè)充電狀態(tài)交由STM32F103ZET6處理。

3）DC-AC轉(zhuǎn)換模塊由2片TPS28225構(gòu)成的全橋整流組成，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，同時(shí)電能由一個(gè)WPC A5線圈發(fā)射出去。

無(wú)線充電接收端：

1）接收端整流和控制電路由一片BQ51013A構(gòu)成，接收線圈使用WPCA5線圈，最后輸出5V電壓，最大輸出電流為1A：

2）Boost升壓，因BQ51013輸出的電壓為5V，萬(wàn)用表供電電池為8.4V電壓，因此必須通過升壓才能給電池充電。升壓模塊使用TPS1170芯片，最后輸出電壓為13.5V：

3）充電和保護(hù)電路：為了保護(hù)電池并防止過充，電池充電時(shí)采用50mA恒流充電，恒流源由TL431和一個(gè)NPN三極管構(gòu)成，同時(shí)用LM321單運(yùn)放做比較器檢測(cè)電池的電壓，當(dāng)電池電壓達(dá)到10V時(shí)，產(chǎn)生充電完成信號(hào)至BQ51013A的充電狀態(tài)判斷端口，并由芯片發(fā)出終止信號(hào)到發(fā)射端，發(fā)射端終止充電，進(jìn)入充電完成模式。

采用上述結(jié)構(gòu)，使用時(shí)，該無(wú)線充電系統(tǒng)可以搭成一個(gè)大型的無(wú)線充電平臺(tái)，可同時(shí)對(duì)多臺(tái)用電設(shè)備進(jìn)行充電，并具有異物檢測(cè)和充完電自動(dòng)斷電功能，同時(shí)對(duì)于單獨(dú)充電通道而言，待機(jī)功耗只有0.2W左右，充電時(shí)功率約2至3W，用電量少，效率較高，而且線圈之間加了隔磁片減少電磁的干擾，有利于節(jié)能環(huán)保。同時(shí)增加單片機(jī)和觸控屏控制，可方便檢查充電平臺(tái)的狀態(tài)和檢測(cè)錯(cuò)誤，大大方便操作和管理。