本發(fā)明具體涉及一種無線充電系統(tǒng)及其制成的智能水表和智能水表充電方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，自動(dòng)化和無人化已經(jīng)成為了各行各業(yè)的發(fā)展方向之一。

目前水表市場(chǎng)除了機(jī)械水表還有就是非機(jī)械水表。非機(jī)械的智能水表大多采用電池供電，隨著時(shí)間的推移，電池電量會(huì)減少，當(dāng)減少到一定量時(shí)，水表會(huì)進(jìn)行報(bào)警，而目前水表一般都裝在室外，報(bào)警的提示用戶一般都很少能看到或聽到。因此，很容易產(chǎn)生未換電池而導(dǎo)致的報(bào)警關(guān)閥，影響用戶的用水方便。此外，購買電池和更換電池費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且極不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)無人化、自動(dòng)化充電的無線充電系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種應(yīng)用所述無線充電系統(tǒng)制成的智能水表。

本發(fā)明的目的之三在于提供一種應(yīng)用所述無線充電系統(tǒng)的智能水表的充電方法。

本發(fā)明提供的這種無線充電系統(tǒng)，包括市電插座、無線充電發(fā)射電路和無線充電接收電路；所述市電插座連接在市電上并為無線充電發(fā)射電路提供基準(zhǔn)電能；無線充電發(fā)射電路將市電插座提供的基準(zhǔn)電能轉(zhuǎn)換為無線電能信號(hào)并對(duì)外發(fā)送；所述的無線充電接收電路用于接收無線充電發(fā)射電路發(fā)送的無線電能信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為固定的充電電壓對(duì)外供電。

所述的無線充電發(fā)射電路為由型號(hào)為XKT408A的無線充電芯片和型號(hào)為RT5336的發(fā)射控制芯片組成的電路。

所述的無線充電接收電路為由型號(hào)為T3168的無線充電接收芯片構(gòu)成的電路。

本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用所述無線充電系統(tǒng)制成的智能水表，包括所述的無線充電系統(tǒng)、電池、電池電量檢測(cè)模塊和控制模塊；無線充電系統(tǒng)的市電插座和無線充電發(fā)射電路連接在市電上并對(duì)外發(fā)送無線充電電能；所述無線充電系統(tǒng)的無線充電接收電路、電池、電池電量檢測(cè)模塊和控制模塊均布置在智能水表內(nèi)部；無線充電接收電路與電池連接，接收無線充電的電能并為電池充電；電池電量檢測(cè)模塊檢測(cè)電池的電量并將電量信息傳送到控制模塊；控制模塊根據(jù)電池電量信息控制無線充電接收電路給電池充電。

所述的控制模塊采用型號(hào)為SI1000無線通信模塊構(gòu)成的控制模塊。

所述的電池電量檢測(cè)模塊包括電壓采樣電路、限流電阻、啟動(dòng)開關(guān)管和檢測(cè)開關(guān)管；控制模塊的控制信號(hào)連接到啟動(dòng)開關(guān)管的控制端；啟動(dòng)開關(guān)管的活動(dòng)端的一端連接地，另一端通過限流電阻連接到檢測(cè)開關(guān)管的控制端，檢測(cè)開關(guān)管的活動(dòng)端一端與電源正極連接，另一端通過電壓采樣電路接地；電壓采樣電路的采樣電壓值輸入到控制模塊。

本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用所述無線充電系統(tǒng)制成的智能水表的充電方法，包括如下步驟：

S1. 無線充電發(fā)射電路對(duì)外發(fā)送電能；

S2. 智能水表的控制模塊通過電池電量檢測(cè)模塊獲取電池的剩余電量；

S3. 若檢測(cè)到的剩余電量低于事先設(shè)定的閾值時(shí)，控制模塊控制無線充電接收電路工作，接收無線電能并為智能水表的電池充電；

S4. 在電池充電時(shí)，控制模塊不斷獲取電池的剩余電量信息：當(dāng)電池能量充滿時(shí)，控制模塊控制無線充電接收電路停止工作，完成智能水表的充電過程。

本發(fā)明提供的這種無線充電系統(tǒng)，通過新穎的無線充電電路實(shí)現(xiàn)了電能的無線傳輸和充電，因此無線充電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無人化、自動(dòng)化充電；而且，本發(fā)明提供的無線充電系統(tǒng)不僅適用于智能水表，也適用于其他任何需要進(jìn)行無線充電的電子設(shè)備，包括各類型的計(jì)量?jī)x表（比如電能表、燃?xì)獗?、熱量表等）、電能管理終端、配電終端、電能質(zhì)量監(jiān)控設(shè)備、電網(wǎng)自動(dòng)化終端、采集終端、集中器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)量?jī)x表手抄器等。此外，應(yīng)用本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)制成的智能水表以及智能水表充電方法，實(shí)現(xiàn)了智能水表的無線充電以及電池充電過程的智能化管理，實(shí)現(xiàn)了智能水表充電的無人化和自動(dòng)化。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)的功能模塊圖。

圖2為本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)的無線充電發(fā)射電路的電路原理圖。

圖3為本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)的無線充電接收電路的電路原理圖。

圖4為本發(fā)明的應(yīng)用無線充電系統(tǒng)制成的智能水表的功能模塊圖。

圖5為本發(fā)明的應(yīng)用無線充電系統(tǒng)制成的智能水表的控制模塊的電路原理圖。

圖6為本發(fā)明的應(yīng)用無線充電系統(tǒng)制成的智能水表的電池電量檢測(cè)模塊的電路原理圖。

圖7為本發(fā)明的應(yīng)用無線充電系統(tǒng)制成的智能水表的充電方法的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示為本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)的功能模塊圖：本發(fā)明提供的這種無線充電系統(tǒng)，包括市電插座、無線充電發(fā)射電路和無線充電接收電路；所述市電插座連接在市電上并為無線充電發(fā)射電路提供基準(zhǔn)電能；無線充電發(fā)射電路將市電插座提供的基準(zhǔn)電能轉(zhuǎn)換為無線電能信號(hào)并對(duì)外發(fā)送；所述的無線充電接收電路用于接收無線充電發(fā)射電路發(fā)送的無線電能信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為固定的充電電壓對(duì)外供電。

如圖所示2為本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)的無線充電發(fā)射電路的電路原理圖：無線充電發(fā)射電路為由型號(hào)為XKT408A的無線充電芯片和型號(hào)為RT5336的發(fā)射控制芯片組成的電路；無線充電芯片U5的1腳通過電阻R17與2腳連接，同時(shí)1腳哈通過電容C14與輸入電能信號(hào)連接，芯片的3腳和7腳為電能輸入引腳，直接連接輸入電能信號(hào)；芯片的4腳接地；芯片的5腳懸空；芯片的8腳為電源引腳，直接與+12V電源連接，同時(shí)還通過電阻R16和保護(hù)二極管D3與芯片的2腳連接；芯片的6腳為輸出信號(hào)引腳，直接輸出電能信號(hào)并連接到發(fā)射控制芯片U4的2腳。發(fā)射控制芯片的1腳直接接地；3腳和4腳短接；5腳和6腳懸空；芯片的7腳和8腳短接，同時(shí)7腳和+12V電源之間還并接有電感L4和濾波電容C13。

如圖所示3為本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)的無線充電接收電路的電路原理圖：無線充電接收電路為由型號(hào)為T3168的無線充電接收芯片構(gòu)成的電路；芯片的1腳懸空；芯片的2腳通過一個(gè)反向串接的二級(jí)管V4后，通過電感L3接地，同時(shí)二極管V4的陽極和陰極還分別通過電容C11和電容C104接地；此外，芯片的2腳還與地直接連接有電阻電壓采樣電路（R12和R15）。電壓采樣值連接到芯片的7腳；芯片的3腳為電能輸出引腳，通過電感L1連接+5V電源正極；芯片的3腳和4腳之間還連接有保護(hù)二極管V5；芯片的4腳接地；+5V電源正極同樣通過電阻電壓采樣電路（電阻R10和R14）接地，同時(shí)電壓采樣值輸入芯片的5腳；芯片的1腳、6腳和8腳懸空。無線充電接收芯片輸出+5V電能后，通過濾波電容C9接地，同時(shí)給電壓轉(zhuǎn)換芯片LMR16006供電；芯片的4腳通過限流電阻R11連接控制模塊的控制信號(hào)，所述控制信號(hào)用于控制電壓轉(zhuǎn)換芯片的啟動(dòng)和停止；芯片的6腳通過一個(gè)反向串接的二極管V3接地，同時(shí)通過電容C6與芯片的1腳連接，還通過濾波電容L2輸出+3.6V電能為電池充電；芯片的2腳接地，芯片的3腳為反饋引腳，+3.6V輸出電源通過電阻電壓采樣電路（R9和R13）接地，采樣電壓值連接到芯片的3腳。

如圖所示4為本發(fā)明的應(yīng)用無線充電系統(tǒng)制成的智能水表的功能模塊圖：本發(fā)明提供的這種應(yīng)用所述無線充電系統(tǒng)制成的智能水表，包括所述的無線充電系統(tǒng)、電池、電池電量檢測(cè)模塊和控制模塊；無線充電系統(tǒng)的市電插座和無線充電發(fā)射電路連接在市電上并對(duì)外發(fā)送無線充電電能；所述無線充電系統(tǒng)的無線充電接收電路、電池、電池電量檢測(cè)模塊和控制模塊均布置在智能水表內(nèi)部；無線充電接收電路與電池連接，接收無線充電的電能并為電池充電；電池電量檢測(cè)模塊檢測(cè)電池的電量并將電量信息傳送到控制模塊；控制模塊根據(jù)電池電量信息控制無線充電接收電路給電池充電。

如圖所示5為本發(fā)明的應(yīng)用無線充電系統(tǒng)制成的智能水表的控制模塊的電路原理圖：控制模塊采用型號(hào)為SI1000無線通信模塊構(gòu)成的控制模塊；SI1000模塊的1腳接地，2腳為電源引腳，通過濾波電容C3和保護(hù)二極管V1與地連接，芯片的11~15、17和18腳直接接地；模塊的16腳連接天線；27腳通過上拉電阻R1與電源正極連接，同時(shí)通過濾波電容C5和保護(hù)二極管V2接地。

如圖所示6為本發(fā)明的應(yīng)用無線充電系統(tǒng)制成的智能水表的電池電量檢測(cè)模塊的電路原理圖：電池電量檢測(cè)模塊包括電壓采樣電路（R5和R8）、限流電阻（R3）、啟動(dòng)開關(guān)管（Q2）和檢測(cè)開關(guān)管（Q1）；控制模塊的控制信號(hào)連接到啟動(dòng)開關(guān)管的控制端；啟動(dòng)開關(guān)管的活動(dòng)端的一端連接地，另一端通過限流電阻連接到檢測(cè)開關(guān)管的控制端，檢測(cè)開關(guān)管的活動(dòng)端一端與電源正極連接，另一端通過電壓采樣電路接地；電壓采樣電路的采樣電壓值輸入到控制模塊。

如圖所示7為本發(fā)明的應(yīng)用無線充電系統(tǒng)制成的智能水表的充電方法的方法流程圖：本發(fā)明提供的應(yīng)用所述無線充電系統(tǒng)制成的智能水表的充電方法，包括如下步驟：

S1. 無線充電發(fā)射電路對(duì)外發(fā)送電能；

S2. 智能水表的控制模塊通過電池電量檢測(cè)模塊獲取電池的剩余電量；

S3. 若檢測(cè)到的剩余電量低于事先設(shè)定的閾值時(shí)，控制模塊控制無線充電接收電路工作，接收無線電能并為智能水表的電池充電；

S4. 在電池充電時(shí)，控制模塊不斷獲取電池的剩余電量信息：當(dāng)電池能量充滿時(shí)，控制模塊控制無線充電接收電路停止工作，完成智能水表的充電過程。