一种无线充电的智能购物车及其无线充电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无线充电的智能购物车及其无线充电系统。本实用新型专利技术涉及一种无线充电的智能购物车，包括购物车、无线能量拾取模块、用电设备。无线能量拾取模块与用电设备均安装于购物车。无线能量拾取模块包括金属线圈A、整流电路、控制电路、可充电电池。可充电电池的充电端口通过控制电路依次连接整流电路和金属线圈A，其放电端口通过控制电路连接到用电设备。本实用新型专利技术还涉及一种为上述智能购物车充电的无线充电系统，包括无线能量发射模块与充电区域。无线能量发射模块安装于充电区域，包括金属线圈B，高频电源逆变器。金属线圈B密封在绝缘材料中，并与高频电源逆变器相连。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及购物车的信息化
，尤其涉及一种无线充电智能购物车及其无线充电系统。
技术介绍
购物车在超市、书店、图书馆、仓库等地广泛应用。若采用人工方式清点购物车中物品，费时费力。近年来，人们已经尝试通过在购物车上增设智能设备，如增设自动识别设备，实现物品的自动清点。智能设备的引入在提高物品清点效率的同时也带来了电源管理方面的问题。鉴于购物车所处位置的移动性，购物车上智能设备几乎只可采取电池供电的方式。因可充电电池可循环利用，成本相对低廉，故其又成为电池中优选的方案。现有的购物车可充电电池充电技术，包括直充和离线充电两种方式：直充是采用有线方式充电，即将购物车通过电源适配器直接接入电网进行充电。这种充电方式要求配备足够多的电源接入端口，裸露在外的电线还可能带来安全隐患，故对其充电过程必须实行专人管理，徒增人力成本。离线充电是把可充电电池与购物车分离，并将其安装到另外配备的专用充电装置中进行充电。该专用充电装置虽然既可以是有线充电装置也可以是无线充电装置，但这种方式需要配备备用电池，并且，电池的反复拆卸与安装操作也会导致人力成本增加与电池设备损耗。现有充电方式的缺陷阻碍了购物车智能化的应用推广，故其亟需改进。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种无线充电的智能购物车及其无线充电系统，目的在于实现智能购物车可充电电池的免拆卸无人值守无线自动充电。本技术的一种无线充电的智能购物车，包括购物车、无线能量拾取模块、用电设备。所述购物车为所处位置可移动的物品容纳装置。所述无线能量拾取模块与用电设备均安装于购物车。所述无线能量拾取模块包括金属线圈 A，整流电路，控制电路，可充电电池。所述用电设备为需要供电的装置。所述整流电路实现交流电到直流电的转换。所述控制电路控制可充电电池的充电与放电。所述可充电电池的充电端口通过控制电路依次连接整流电路和金属线圈A，构成充电电路；所述可充电电池的放电端口通过控制电路连接到购物车的用电设备，构成放电电路。充电时，控制电路使可充电电池的充电电路连通，来自于金属线圈A的交流电经过直流电路整流后，为可充电电池充电。放电时，控制电路连通可充电电池的放电电路，可充电电池为用电设备供电。所述无线能量拾取模块还包括探测电路A。探测电路A与控制电路相连，检测可充电电池的电量。控制电路根据探测电路A的输出量判断可充电电池的电量，其中探测电路A的输出量包括电压或者电流。所述无线能量拾取模块还包括探测电路B。探测电路B与控制电路相连，检测整流电路输出量。所述控制电路根据探测电路B的输出量判断购物车当前所处的电磁环境。其中整流电路输出量和探测电路B的输出量均包括电压或者电流。购物车当前所处的电磁环境包括充电区域内的电磁环境和充电区域外的电磁环境。所述的控制电路采用有限状态机控制可充电电池的工作状态切换。所述的有限状态机包括待机状态、充电状态和放电状态三种状态，其中待机状态是控制电路同时切断可充电电池的充电电路和放电电路的状态，充电状态是控制电路接通可充电电池的充电电路并切断其放电电路的状态，放电状态是控制电路切断可充电电池的充电电路并连通其放电电路的状态。所述的有限状态机还包括条件1、条件2、条件3和条件4四种状态切换条件，条件1是整流电路输出电压为零，条件2是整流电路输出电压不为零，条件3是可充电电池电量为“未充满”，条件4是可充电电池电量为“已充满”。所述的有限状态机状态跳转方式如下：在待机状态，若条件1成立，则跳转到放电状态，若条件2和条件4同时成立，则驻留在待机状态，否则跳转到充电状态；在充电状态，若条件1成立，则跳转到放电状态，若条件2和条件3同时成立，则驻留在充电状态，否则跳转到待机状态；在放电状态，若条件1成立，则驻留在放电状态，若条件2和条件3同时成立，则跳转到充电状态，否则跳转到待机状态。所述的用电设备包括RFID读卡器、显示屏、无线收发器和微处理器。其中，无线收发器是指WIFI收发模块、蓝牙收发模块、ZigBee收发模块或者任何其他能够实现无线数据收发的模块。所述RFID读卡器、显示屏和无线收发器分别与微处理器相连。无线充电的智能购物车的工作原理如下：当购物车处于充电区域时，无线能量传输模块的控制电路可根据探测电路B的输出量判断整流电路输出量不为零，进而判定购物车当前所处电磁环境为充电区域内的电磁环境。此时，控制电路切断可充电电池的放电电路，用电设备掉电停止工作。同时，控制电路还根据探测电路A的输出量判断可充电电池的电量，自动连接或断开其充电电路，实现可充电电池的按需充电。当购物车处于充电区域外，无线能量传输模块的控制电路可根据探测电路B的输出量判断整流电路输出量为零，进而判定购物车当前所处电磁环境为充电区域外的电磁环境。此时，控制电路连通可充电电池的放电电路，用电设备上电开始工作。当贴有RIFD标签的物品投入到智能购物车时，RFID读卡器可自动识别物品信息。显示屏显示用户界面。无线收发器建立智能购物车与后台信息系统的通信链路。微处理器控制RFID读写器清点智能购物车内的物品，控制无线收发器与后台信息系统交换数据。本技术的一种为上述无线充电的智能购物车充电的无线充电系统，包括无线能量发射模块与充电区域。所述无线能量发射模块安装于充电区域，该模块包括金属线圈B，高频电源逆变器。其中金属线圈B密封在绝缘材料中，并与高频电源逆变器相连。高频电源逆变器还连接到电网，把市电能量转换成适合发射的高频能量，经由金属线圈B在线圈周围建立交变电磁场。所述充电区域是安装了无线能量发射模块的区域。金属线圈B在充电时与智能购物车的金属线圈A保持非垂直关系，两者通过电磁耦合方式实现能量的无线传输。所述充电区域设置充电支架，金属线圈B安装于充电支架。充电支架是可起支撑作用的装置。多个金属线圈B连续排列形成充电栅栏。当无线充电的智能购物车进入充电区域并靠近充电栅栏时，金属线圈A就与相邻的金属线圈B建立无线能量传输通道。效果最佳的方案是，金属线圈B安装于与地面垂直的充电支架，多个金属线圈B连续排列，形成垂直充电栅栏，金属线圈A安装于购物车的侧 面，与金属线圈B保持平行关系。控制电路可以根据可充电电池的电量状态决定是否为可充电电池充电。金属线圈B平铺于充电区域的地面。当无线充电的智能购物车进入充电区域时，非垂直安装的金属线圈A就与相邻的金属线圈B建立无线能量传输通道。控制电路可以根据可充电电池的电量状态决定是否为可充电电池充电。本技术的一种为上述智能购物车充电的无线充电系统，其基本工作原理如下：高频电源逆变器把市电能量转换成适合发射的高频能量，经由金属线圈B在线圈周围建立交变电磁场。若购物车在充电区域内，与金属线圈B保持非垂直关系的金属线圈A中则会感应产生交变的电流。该电流经过整流电路整流滤波之后输出的直流电可以为智能购物车上的可充电电池充电。本技术采用无线充电的智能购物车及充电系统，解决了可充电电池按照现有技术应用到智能购物车领域出现的人力成本高、安全系数差、设备易磨损等问题，实现了智能购物车充电电池的免拆卸无人值守无线自动充电，为购物车系统引入智能设备扫清供电障碍。本技术可提升购物车清点效率，降低运营成本。附图说明图1是本技术无线充电智能购物车示意图。图2是本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电的智能购物车，包括购物车、无线能量拾取模块和用电设备，其特征在于：所述无线能量拾取模块与用电设备均安装于购物车；无线能量拾取模块包括金属线圈A，整流电路，控制电路，可充电电池；用电设备为需要供电的装置；可充电电池的充电端口通过控制电路依次连接整流电路和金属线圈A，构成可充电电池的充电电路；可充电电池的放电端口通过控制电路连接到用电设备，构成可充电电池的放电电路。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电的智能购物车，包括购物车、无线能量拾取模块和用电设备，其特征在于：所述无线能量拾取模块与用电设备均安装于购物车；无线能量拾取模块包括金属线圈A，整流电路，控制电路，可充电电池；用电设备为需要供电的装置；可充电电池的充电端口通过控制电路依次连接整流电路和金属线圈A，构成可充电电池的充电电路；可充电电池的放电端口通过控制电路连接到用电设备，构成可充电电池的放电电路。2.根据权利要求1所述的一种无线充电的智能购物车，其特征在于：所述无线能量拾取模块还包括探测电路A；探测电路A与控制电路相连，检测可充电电池的电量；控制电路根据探测电路A的输出量判断可充电电池的电量。3.根据权利要求2所述的一种无线充电的智能购物车，其特征在于：所述无线能量拾取模块还包括探测电路B；探测电路B与控制电路相连，检测整流电路输出量；控制电路根据探测电路B的输出量判断购物车当前所处的电磁环境。4.根据权利要求3所述的一种无线充电的智能购物车，其特征在于：所述的控制电路采用有限状态机控制可充电电池的工作状态切换；所述的有限状态机包括待机状态、充电状态和放电状态三种状态，其中待机状态是控制电路同时切断可充电电池的充电电路和放电电路的状态，充电状态是控制电路接通可充电电池的充电电路并切断其放电电路的状态，放电状态是控制电路切断可充电电池的充电电路并连通其放电电路的状态；所述的有限状态机还包括条件1、条件2、条件3和条件4四种状态切换条件，条件1是整流电路输出电压为零，条件2是整流电路输...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志坚，李艳，
申请(专利权)人：李志坚，李艳，
类型：新型
国别省市：广东;44