一种自对准无线充电宝及对准方法技术

本发明专利技术涉及一种自对准无线充电宝及对准方法。采用的技术方案是：包括壳体，锂电池，无线充电线圈，电量指示灯，无线充电开关，USB充电接口，电量检测电路，触觉传感器阵列，横向滑槽，纵向滑槽，垂直移动臂，水平移动臂，支撑杆，传输线，采样扫描电路，数据采集芯片，STM32单片机，滑动模块。本发明专利技术使用触觉传感器阵列探查设备与无线充电宝接触面的形状，利用矩阵计算接触面质心，控制本装置内部四周滑槽中步进电机将无线充电线圈移动至质心位置对准后开始充电；虽然存在一定的误差，但随着触觉传感器单元的不断发展，对准将进一步精确。

Self aligning wireless charging treasure and alignment method

The invention relates to a self aligning wireless charging treasure and aligning method. The technical schemes adopted are: shell, lithium battery, wireless charging coil, power indicator, wireless charging switch, USB charging interface, power detection circuit, tactile sensor array, lateral groove, longitudinal groove, vertical mobile arm, horizontal mobile arm, support rod, transmission line, sampling and scanning circuit, data acquisition. Set chip, STM32 microcontroller, sliding module. The invention uses a tactile sensor array to detect the shape of the contact surface between the device and the wireless charger, calculates the center of mass of the contact surface by using a matrix, and controls the stepping motor in the sliding groove around the device to move the wireless charger coil to the center of mass and align it to start charging; although there are certain errors, the charging begins with the tactile sensor unit. With the continuous development, alignment will be further precise.

【技术实现步骤摘要】
一种自对准无线充电宝及对准方法
本专利技术属于无线充电装置领域，涉及一种自对准无线充电宝及对准方法。
技术介绍
随着充电宝技术的不断发展，无线充电宝已经成为必不可少的后备能源。但由于充电宝的技术特性，充电时需要将无线充电线圈与设备中的接收线圈对准后才能保证最大功率的充电，而移动设备上的接收线圈通常安装在背面中部，因此若未对准，一方面充电速度缓慢，另一方面线圈发热剧烈，损耗大部分能源。早期对准技术通过使用磁铁，但目前多数已被淘汰，改为多线圈匹配，虽然一定程度上解决了对准问题，但仍存在发热量大，结构复杂的问题，因此需要一种能自对准的无线充电宝。
技术实现思路
鉴于现有技术中所存在的问题，本专利技术公开了一种自对准无线充电宝及对准方法，采用的技术方案为：一种自对准无线充电宝，包括壳体，锂电池，无线充电线圈，电量指示灯，无线充电开关，USB充电接口，电量检测电路；锂电池和无线充电线圈位于壳体内部，电量指示灯，无线充电开关位于壳体外部侧面，USB充电接口位于壳体右侧；电量检测电路位于壳体内部，锂电池左侧，电量检测电路与锂电池相连，电量检测电路与电量指示灯相连；无线充电开关和USB充电接口与锂电池相连，其特征在于：还包括触觉传感器阵列，横向滑槽，纵向滑槽，垂直移动臂，水平移动臂，支撑杆，传输线，采样扫描电路，数据采集芯片，STM32单片机，滑动模块；其中触觉传感器阵列覆盖在壳体表面，由多个方形触觉传感器单元组成；横向滑槽安装在壳体内部上方与下方，纵向滑槽安装在壳体内部左侧与右侧；横向滑槽的水平位置略高于纵向滑槽；横向滑槽与纵向滑槽下方开有槽；横向滑槽之间安装有水平移动臂，水平移动臂中部开有槽，且两端安装有滑动模块嵌入在横向滑槽中；纵向滑槽之间安装有垂直移动臂，垂直移动臂中部开有槽，且两端安装有滑动模块嵌入在纵向滑槽中；无线充电线圈下方安装有支撑杆，支撑杆穿过垂直移动臂与水平移动臂；无线充电线圈通过支撑杆中的传输线与锂电池连接；采样扫描电路位于锂电池左侧并与触觉传感器阵列相连；数据采集芯片位于采样扫描电路左侧并与之相连；STM32单片机位于数据采集芯片左侧，与数据采集芯片、滑动模块和无线充电开关相连。所述滑动模块包括滑轨，齿轮，步进电机；其中滑轨固定在横向滑槽和纵向滑槽中，齿轮位于滑槽内部且与滑轨相咬合，步进电机穿过横向滑槽或纵向滑槽底部的槽与齿轮相连。一种无线充电宝充电线圈对准方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：设定步进电机每次位移的距离与触觉传感器单元的宽度相同；第二步：将触觉传感器阵列划分为若干块，便于数据采集；第三步：将需充电设备完全放置在触觉传感器阵列上，设备接触到触觉传感器单元的部位产生不同电压，通过采样扫描电路片选后按块逐行将触觉传感器单元的电压输入数据采集芯片；第四步：数据采集芯片将信号传输至STM32单片机中转化为矩阵A，确定4个端点：A(ai,bmax)、A(am,bmin)、A(amin,bj)、A(amax,bn)；若A(ai,bmax)与A(amax,bn)中的bmax＝bn，A(ai,bmax)与A(amin,bj)中的ai＝amin，则说明此时设备放置在触觉传感器阵列(8)成水平或垂直状态，令x＝amax-amin，y＝bmax-bmin，求解对角线长度，寻找端点距离满足该对角线长度的直线路径，两条对角线路径中都包含有的端点即为该设备的质心；若不满足上述水平或垂直状态，则设备放置在触觉传感器阵列(8)中呈倾斜状态，令x1＝amax-ai，y1＝bmax-bn，计算令y2＝bn-bmin，计算求解既为对角线长度，寻找端点距离满足该对角线长度的直线路径，两条对角线路径中都包含有的端点即为该设备的质心；由于触觉传感器单元存在一定的长度和宽度，因此存在误差3％-％5。第五步：STM32单片机驱动横向滑槽和纵向滑槽的步进电机将无线充电线圈移动至质心坐标处开始充电。本专利技术的有益效果：本专利技术使用触觉传感器阵列探查设备与无线充电宝接触面的形状，利用矩阵计算接触面质心，控制本装置内部四周滑槽中步进电机将无线充电线圈移动至质心位置对准后开始充电；虽然存在一定的误差，但随着触觉传感器单元的不断发展，对准将进一步精确。附图说明图1为本专利技术的侧面结构示意图；图2为本专利技术的俯视结构示意图；图3为本专利技术的滑动模块结构示意图；图4为本专利技术的水平放置对准计算示意图；图5为本专利技术的倾斜放置对准计算示意图；图中：1-壳体，2-锂电池，3-无线充电线圈，4-电量指示灯，5-无线充电开关，6-USB充电接口，7-电量检测电路，8-触觉传感器阵列，9-横向滑槽，10-纵向滑槽，11-垂直移动臂，12-水平移动臂，13-支撑杆，14-传输线，15-采样扫描电路，16-数据采集芯片，17-STM32单片机，18-滑动模块，19-滑轨，20-齿轮，21步进电机。具体实施方式实施例1如图1至图6所示，本专利技术所述的一种自对准无线充电宝，包括壳体1，锂电池2，无线充电线圈3，电量指示灯4，无线充电开关5，USB充电接口6，电量检测电路7；锂电池2和无线充电线圈3位于壳体1内部，电量指示灯4，无线充电开关5位于壳体1外部侧面，USB充电接口6位于壳体1右侧；电量检测电路7位于壳体1内部，锂电池2左侧，电量检测电路7与锂电池2相连，电量检测电路7与电量指示灯4相连；无线充电开关5和USB充电接口6与锂电池2相连，其特征在于：还包括触觉传感器阵列8，横向滑槽9，纵向滑槽10，垂直移动臂11，水平移动臂12，支撑杆13，传输线14，采样扫描电路15，数据采集芯片16，STM32单片机17，滑动模块18；其中触觉传感器阵列8覆盖在壳体1表面，由多个方形触觉传感器单元组成；横向滑槽9安装在壳体1内部上方与下方，纵向滑槽10安装在壳体1内部左侧与右侧；横向滑槽9的水平位置略高于纵向滑槽10；横向滑槽9与纵向滑槽10下方开有槽；横向滑槽9之间安装有水平移动臂12，水平移动臂12中部开有槽，且两端安装有滑动模块18嵌入在横向滑槽9中；纵向滑槽10之间安装有垂直移动臂11，垂直移动臂11中部开有槽，且两端安装有滑动模块18嵌入在纵向滑槽10中；无线充电线圈3下方安装有支撑杆13，支撑杆13穿过垂直移动臂11与水平移动臂12；无线充电线圈3通过支撑杆13中的传输线14与锂电池2连接；采样扫描电路15位于锂电池2左侧并与触觉传感器阵列8相连；数据采集芯片16位于采样扫描电路15左侧并与之相连；STM32单片机17位于数据采集芯片16左侧，与数据采集芯片16、滑动模块18和无线充电开关5相连。所述滑动模块18包括滑轨19，齿轮20，步进电机21；其中滑轨19固定在横向滑槽9和纵向滑槽10中，齿轮20位于滑槽内部且与滑轨19相咬合，步进电机21穿过横向滑槽9或纵向滑槽10底部的槽与齿轮20相连。一种无线充电宝充电线圈对准方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：设定步进电机21每次位移的距离与触觉传感器单元的宽度相同；第二步：设定触觉传感阵列由32*32触觉传感器单元组成，划分为16块，每块区域为8*8，便于数据采集；第三步：将需充电设备完全放置在触觉传感器阵列8上，设备接触到触觉传感器单元的部位产生不同电压，通过采样扫描电路15顺序按块传输数据，每次将一个区域块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自对准无线充电宝，包括壳体(1)，锂电池(2)，无线充电线圈(3)，电量指示灯(4)，无线充电开关(5)，USB充电接口(6)，电量检测电路(7)；锂电池(2)和无线充电线圈(3)位于壳体(1)内部，电量指示灯(4)，无线充电开关(5)位于壳体(1)外部侧面，USB充电接口(6)位于壳体(1)右侧；电量检测电路(7)位于壳体(1)内部，锂电池(2)左侧，电量检测电路(7)与锂电池(2)相连，电量检测电路(7)与电量指示灯(4)相连；无线充电开关(5)和USB充电接口(6)与锂电池(2)相连，其特征在于：还包括触觉传感器阵列(8)，横向滑槽(9)，纵向滑槽(10)，垂直移动臂(11)，水平移动臂(12)，支撑杆(13)，传输线(14)，采样扫描电路(15)，数据采集芯片(16)，STM32单片机(17)，滑动模块(18)；其中触觉传感器阵列(8)覆盖在壳体(1)表面，由多个方形触觉传感器单元组成；横向滑槽(9)安装在壳体(1)内部上方与下方，纵向滑槽(10)安装在壳体(1)内部左侧与右侧；横向滑槽(9)的水平位置略高于纵向滑槽(10)；横向滑槽(9)与纵向滑槽(10)下方开有槽；横向滑槽(9)之间安装有水平移动臂(12)，水平移动臂(12)中部开有槽，且两端安装有滑动模块(18)嵌入在横向滑槽(9)中；纵向滑槽(10)之间安装有垂直移动臂(11)，垂直移动臂(11)中部开有槽，且两端安装有滑动模块(18)嵌入在纵向滑槽(10)中；无线充电线圈(3)下方安装有支撑杆(13)，支撑杆(13)穿过垂直移动臂(11)与水平移动臂(12)；无线充电线圈(3)通过支撑杆(13)中的传输线(14)与锂电池(2)连接；采样扫描电路(15)位于锂电池(2)左侧并与触觉传感器阵列(8)相连；数据采集芯片(16)位于采样扫描电路(15)左侧并与之相连；STM32单片机(17)位于数据采集芯片(16)左侧，与数据采集芯片(16)、滑动模块(18)和无线充电开关(5)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种自对准无线充电宝，包括壳体(1)，锂电池(2)，无线充电线圈(3)，电量指示灯(4)，无线充电开关(5)，USB充电接口(6)，电量检测电路(7)；锂电池(2)和无线充电线圈(3)位于壳体(1)内部，电量指示灯(4)，无线充电开关(5)位于壳体(1)外部侧面，USB充电接口(6)位于壳体(1)右侧；电量检测电路(7)位于壳体(1)内部，锂电池(2)左侧，电量检测电路(7)与锂电池(2)相连，电量检测电路(7)与电量指示灯(4)相连；无线充电开关(5)和USB充电接口(6)与锂电池(2)相连，其特征在于：还包括触觉传感器阵列(8)，横向滑槽(9)，纵向滑槽(10)，垂直移动臂(11)，水平移动臂(12)，支撑杆(13)，传输线(14)，采样扫描电路(15)，数据采集芯片(16)，STM32单片机(17)，滑动模块(18)；其中触觉传感器阵列(8)覆盖在壳体(1)表面，由多个方形触觉传感器单元组成；横向滑槽(9)安装在壳体(1)内部上方与下方，纵向滑槽(10)安装在壳体(1)内部左侧与右侧；横向滑槽(9)的水平位置略高于纵向滑槽(10)；横向滑槽(9)与纵向滑槽(10)下方开有槽；横向滑槽(9)之间安装有水平移动臂(12)，水平移动臂(12)中部开有槽，且两端安装有滑动模块(18)嵌入在横向滑槽(9)中；纵向滑槽(10)之间安装有垂直移动臂(11)，垂直移动臂(11)中部开有槽，且两端安装有滑动模块(18)嵌入在纵向滑槽(10)中；无线充电线圈(3)下方安装有支撑杆(13)，支撑杆(13)穿过垂直移动臂(11)与水平移动臂(12)；无线充电线圈(3)通过支撑杆(13)中的传输线(14)与锂电池(2)连接；采样扫描电路(15)位于锂电池(2)左侧并与触觉传感器阵列(8)相连；数据采集芯片(16)位于采样扫描电路(15)左侧并与之相连；STM32单片机(17)位于数据采集芯片(16)左侧，与数据采集芯片(16)、滑动模块(18)和无线充电开关(5)相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗忠惠，
申请(专利权)人：罗忠惠，
类型：发明
国别省市：河南,41