一种用于无线充电接收器的检测装置的制造方法
一种用于无线充电接收器的检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种充电器的检测装置，尤其是一种用于无线充电接收器的检测
目.0
【背景技术】
[0002]无线充电技术是一种先进的充电技术，它包括无线充电发射器和无线充电接收器，如何对无线充电接收器的性能进行测试是一个比较困难的问题，因为它涉及到大量的充电、放电测试，包括在充放电过程中对电压、电流的监控、过压和过流保护及充电效率统计等，但现有技术很少有直接对无线充电接收器在充电时本身的性能进行测试。如中国专利号为CN201320793004.0的实用新型公开了一种电池充电放电器，其介绍了一种电池充电放电器，但它用于对电池在充电时的性能进行操作和测试，无法对无线充电接收器本身在充电时的工作性能进行操作和测试；如中国专利号为CN201320793005.5的实用新型公开了一种可定时的电池充电放电器，也只用于对电池进行充电操作和检测电池本身的充电性能，无法直接对不同型号的无线充电接收器的充电性能进行操作和测试。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于无线充电接收器的检测装置，使用者能够根据检测出的数据对各个不同型号的无线充电接收器在充电时的性能做出准确的评价。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种用于无线充电接收器的检测装置，包括充电管理模块、充放电选择开关、测试电池、充放电保护模块、负载电阻、检测显示模块和计时模块，所述的充电管理模块通过充电开关与无线充电接收器连接，所述的充电管理模块分别与所述的充放电选择开关的静触点端及所述的负载电阻的一端连接，所述的充放电选择开关的充电端、所述的充放电保护模块、所述的检测显示模块及所述的计时模块分别与所述的测试电池连接，所述的充放电选择开关的放电端与所述的负载电阻的接地端连接，所述的充电管理模块用于根据所述的测试电池的种类控制充电模式，所述的充放电保护模块用于对所述的测试电池在发生过充或过放或过流或短路状态时进行保护，所述的检测显示模块用于检测并显示电路中的电压和电流，所述的计时模块用于对所述的测试电池的不同充电状态进行计时并显示。
[0005]所述的测试电池为锂电池，所述的充电管理模块包括升压模块、充电模块和充电管理外围电路模块，所述的检测显示模块包括第一电压监控器、第一电流监控器和电压电流监控模块，所述的电压电流监控模块用于监测并显示所述的测试电池在充电或放电时的电压值和电流值，所述的充电模块包括温度信号比较器、第三比较器、第四比较器、第五比较器、第六比较器、第七比较器、第八比较器、第九比较器、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第五NMOS管、第六NMOS管、第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管、第二二输入与非门、第一恒流源、第二恒流源、二选一选通器、第五电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第i 电阻，所述的升压模块包括限压器、第一二输入与非门、第一二输入与门、用于产生方波信号和锯齿波信号的震荡电路、同步RS触发器、第一反相器、第七NMOS管、晶体振荡器、第一比较器、第二比较器、第一电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容和第二电容，所述的充电管理外围电路模块包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一电感、第八电容、第九电容、第十电容、第i^一电容、第十二电容、第十三电容、第一发光二极管、第二发光二极管、第二稳压二极管和第三二输入与非门，所述的温度信号比较器的正极输入端用于接入对120°C的固定温度进行感应的第一温度传感器输出的电压信号，所述的温度信号比较器的负极输入端用于接入对无线接收器的温度进行感应的第二温度传感器输出的电压信号，所述的温度信号比较器的输出端与所述的第四二极管的正极连接，所述的第四二极管的负极分别与所述的第五二极管的负极、所述的第六二极管的负极、所述的第七二极管的负极、所述的第二 PMOS管的栅极、所述的第三PMOS管的栅极及所述的第一恒流源的输入端相连，所述的第一恒流源的输出端接地，所述的第五二极管的正极与所述的第三比较器的输出端连接，所述的第三比较器的负极输入端与所述的二选一选通器的静触点连接，所述的二选一选通器的选通控制端分别与所述的第二二输入与非门的第一输入端及所述的第六比较器的输出端连接，所述的第三比较器的正极输入端分别与所述的第一 PMOS管的漏极、所述的第五比较器的负极输入端、所述的第二恒流源的输出端及所述的第十三电阻的一端连接，所述的二选一选通器的第一动触点分别与所述的第十电阻的一端、所述的第十一电阻的一端及外部IV电压输入端连接，所述的二选一选通器的第二动触点分别与所述的第五比较器的正极输入端、所述的第十一电阻的另一端、所述的第五电阻的一端及外部0.1V电压输入端连接，所述的第五电阻的另一端接地，所述的第二二输入与非门的第二输入端与所述的第五比较器的输出端连接，所述的第二二输入与非门的输出端分别与所述的第五NMOS管的栅极、所述的第六NMOS管的栅极、所述的第一发光二极管的负极、所述的第十四电阻的一端及所述的计时模块的第一输入端连接，所述的第六NMOS管的源极接地，所述的第六NMOS管的漏极分别与所述的第二发光二极管的负极、所述的第十五电阻的一端、所述的第三二输入与非门的第一输入端及所述的第三二输入与非门的第二输入端连接，所述的第三二输入与非门的输出端与所述的计时模块的第二输入端连接，所述的第七二极管的正极与所述的第九比较器的输出端连接，所述的第六二极管的正极与所述的第八比较器的输出端连接，所述的第三PMOS管的源极用于与无线充电接收器的正极端连接，所述的第三PMOS管的源极分别与所述的第二 PMOS管的源极、所述的第八电容的一端、所述的第十二电阻的一端、所述的第十四电阻的另一端、所述的第十五电阻的另一端、所述的第一电压监控器的正极端及所述的第二恒流源的输入端连接，所述的第八电容的另一端及所述的第一电压监控器的负极端均接地，所述的第十二电阻的另一端分别与所述的第一发光二极管的正极及所述的第二发光二极管的正极连接，所述的第三PMOS管的漏极分别与所述的第七比较器的负极输入端及所述的第一 PMOS管的源极连接，所述的第一 PMOS管的栅极与所述的第七比较器的输出端连接，所述的第七比较器的正极输入端分别与所述的第二 PMOS管的漏极、所述的第八电阻的一端、所述的第四比较器的正极输入端、所述的第六比较器的负极输入端、所述的第九比较器的正极输入端、所述的充放电选择开关的充电端、所述的第十一电容的一端、所述的第十二电容的一端、所述的第十三电容的一端、所述的充放电保护模块、所述的限压器的一端及所述的测试电池的正极连接，所述的第八比较器的正极输入端分别与所述的第八电阻的另一端及所述的第九电阻的一端连接，所述的第八比较器的负极输入端分别与外部第一参考电压输入端及所述的第十电阻的另一端连接，所述的第四比较器的负极输入端分别与所述的第六比较器的正极输入端及外部2.9V电压输入端连接，所述的第九比较器的负极输入端接地，所述的第九电阻的另一端与所述的第五NMOS管的漏极连接，所述的第五NMOS管的源极接地，所述的限压器的另一端分别与所述的第七NMOS管的漏极、所述的第一电感的一端及所述的第二稳压二极管的正极连接，所述的第七NMOS管的源极接地，所述的第七NMOS管的栅极与所述的第一二输入与非门的输出端连接，所述的第一二输入与非门的第一输入端分别与所述的第一二输入与门的第一输入端及所述的震荡电路的方波信号输出端连接，所述的第一二输入与非门的第二输入端与所述的同步RS触发器的正相信号输出端连接，所述的同步RS触发器的置O端与所述的第一二输入与门的输出端连接，所述的同步RS触发器的置I端分别与所述的第一反相器的输入端及所述的第一比较器的输出端连接，所述的第一反相器的输出端与所述的第一二输入与门的第二输入端连接，所述的同步RS触发器的时钟脉冲输入端与所述的晶体振荡器的一端连接，所述的晶体振荡器的另一端与所述的第四比较器的输出端连接，所述的震荡电路的锯齿波信号输出端与所述的第一比较器的正极输入端连接，所述的第一比较器的负极输入端分别与所述的第二比较器的输出端、所述的第一电容的一端及所述的第一电阻的一端连接，所述的第二比较器的正极输入端与外部第二参考电压输入端连接，所述的第二比较器的负极输入端分别与所述的第一电容的另一端、所述的第二电容的一端、所述的第七电阻的一端及所述的第六电阻的一端连接，所述的第一电阻的另一端与所述的第二电容的另一端连接，所述的第六电阻的另一端接地，所述的第七电阻的另一端分别与所述的第九电容的一端、所述的第十电容的一端、所述的第二稳压二极管的负极及所述的负载电阻的一端连接，所述的第九电容的另一端及所述的第十电容的另一端均接地，所述的负载电阻的另一端分别与所述的第十一电容的另一端、所述的第十二电容的另一端、所述的第十三电容的另一端、所述的第十三电阻的另一端、所述的第一电流监控器的正极端及所述的充放电保护模块的接地端连接，所述的第一电流监控器的负极端接地，所述的第一电流监控器的负极用于与无线充电接收器的负极端连接，所述的第一电感的另一端与所述的充放电选择开关的静触点端连接，所述的充放电选择开关的放电端接地。
[0006]所述的充放电保护模块包括第十比较器、第十一比较器、第十二比较器、第十三比较器、第十四比较器、第一变阻器、第二变阻器、第十四电容、第十六电阻、第十七电阻、第十九电阻、第二十电阻、第一电压源、第二电压源、第三电压源、第四电压源、第一 NMOS管、第二 NMOS管、第三二输入与门和三输入与门，所述的第一变阻器的一端分别与所述的第十七电阻的一端、所述的第十四电容的一端及所述的第 二变阻器的一端连接，所述的第一变阻器的另一端分别与所述的第十九电阻的一端及所述的第十比较器的正极输入端连接，所述的第十九电阻的另一端接地，所述的第十九电阻的另一端分别与所述的第二十电阻的一端及所述的第一电压源的负极连接，所述的第二变阻器的另一端分别与所述的第二十电阻的另一端及所述的第十一比较器的正极输入端连接，所述的第一电压源的正极分别与所述的第十一比较器的负极输入端及所述的第十比较器的负极输入端连接，所述的第十比较器的输出端与所述的第三二输入与门的第一输入端连接，所述的第十一比较器的输出端与所述的第三二输入与门的第二输入端连接，所述的第三二输入与门的输出端与所述的第一NMOS管的栅极连接，所述的第十二比较器的负极输入端分别与所述的第十三比较器的负极输入端、所述的第十四比较器的负极输入端及所述的第十六电阻的一端连接，所述的第十六电阻的另一端分别与所述的第十三电阻的另一端及所述的第一 NMOS管的源极连接，所述的第十七电阻的另一端分别与所述的测试电池的正极及所述的第十一电容的一端连接，所述的测试电池的负极分别与所述的第十四电容的另一端及所述的第二 NMOS管的源极连接，所述的第一 NMOS管的漏极与所述的第二 NMOS管的漏极连接，所述的第二电压源的正极与所述的第十二比较器的正极输入端连接，所述的第二电压源的负极接地，所述的第三电压源的正极与所述的第十三比较器的正极输入端连接，所述的第三电压源的负极接地，所述的第四电压源的正极与所述的第十四比较器的正极连接，所述的第四电压源的负极接地，所述的第十二比较器的输出端与所述的三输入与门的第一输入端连接，所述的第十三比较器的输出端与所述的三输入与门的第二输入端连接，所述的第十四比较器的输出端与所述的三输入与门的第三输入端连接，所述的三输入与门的输出端与所述的第二 NMOS管的栅极连接。
[0007]所述的计时模块包括型号为YM5135-CT-H的计时器、第二二输入与门、复位按键开关、第十五电容和第十八电阻，所述的第二二输入与门的第一输入端与所述的第十四电阻的一端连接，所述的第二二输入与门的第二输入端与所述的第三二输入与非门的输出端连接，所述的第二二输入与门的输出端与所述的计时器的计时端连接，所述的计时器的复位端分别与所述的复位按键开关的一端、所述的第十五电容的一端及所述的第十八电阻的一端连接，所述的第十五电容的另一端分别与所述的复位按键开关的另一端及无线充电接收器的正极端连接，所述的第十八电阻的另一端接地。
[0008]所述的电压电流监控模块与无线充电接收器之间设置有监控数据传输模块，所述的监控数据传输模块包括第一模拟数字转换器、第二模拟数字转换器、电荷量检测电路、三选一选通开关及串口控制连接模块，所述的电压电流监控模块设置有监控电流信号输出端和监控电压信号输出端，所述的监控电流信号输出端与所述的第一模拟数字转换器的输入端连接，所述的监控电压信号输出端与所述的第二模拟数字转换器的输入端连接，所述的第一模拟数字转换器的输出端与所述的三选一选通开关的第一动触点连接，所述的第二模拟数字转换器的输出端与所述的三选一选通开关的第二动触点连接，所述的电荷量检测电路的正极输入端与所述的测试电池的正极连接，所述的电荷量检测电路的负极输入端与所述的测试电池的负极连接，所述的电荷量检测电路的输出端与所述的三选一选通开关的第三动触点连接，所述的三选一选通开关的静触点与所述的串口控制连接模块的输入端连接，所述的串口控制连接模块的输出端与无线充电接收器的数据通讯接口连接。通过电压电流监控模块采集测试电池充电时的电压值和电流值，通过电荷量检测电路采集测试电池充电时的电荷量，经过串口控制连接模块将这些参数传递给无线充电接收器，无线充电接收器将采集到的信息通过QI协议发送给无线充电发射器，无线充电发射器根据接收到的参数来实时的调整发射功率，使充电的效率大大提高。
[0009]所述的电荷量检测电路包括第十六电容、第十七电容、第十八电容、第二^^一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第十五比较器、PNP型晶体管、第三模拟数字转换器和累加器，所述的测试电池的正极分别与所述的第十六电容的一端、所述的第十七电容的一端及所述的第二十二电阻的一端连接，所述的测试电池的负极分别与所述的第十六电容的另一端、所述的第十八电容的一端及所述的第二十三电阻的一端连接，所述的第十七电容的另一端与所述的第十八电容的另一端均接地，所述的第二十二电阻的另一端分别与所述的第二十四电阻的一端及所述的第二十一电阻的一端连接，所述的第二十三电阻的另一端接地，所述的第二十三电阻的另一端分别与所述的第二十一电阻的另一端及所述的第十五比较器的正极输入端连接，所述的第二十四电阻的另一端分别与所述的第十五比较器的负极输入端及所述的PNP型晶体管的发射极连接，所述的第十五比较器的输出端与所述的PNP型晶体管的基极连接，所述的PNP型晶体管的集电极分别与所述的第二十五电阻的一端及所述的第三模拟数字转换器的输入端连接，所述的第二十五电阻的另一端接地，所述的第三模拟数字转换器的输出端与所述的累加器的输入端连接，所述的累加器的输出端与所述的三选一选通开关的第三动触点连接。通过持续检测测试电池两端的电压，之后通过第三模拟数字转换器将其转换为N位的数字量，由于测试电池电荷量的计算原理就是对流经测试电池的电流的时间积分，换成离散情况就是对该电流的时间累积，所以经过第三模拟数字转换器转换之后的数字量经过累加器将其电压进行累加，得到电荷量消耗值；当测试电池放电时，用测试电池的总容量减去电荷量消耗值就得到测试电池的剩余容量；当测试电池充电时，充电量就是剩余容量加上由电荷量检测电路检测得到的电荷量充电值。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的优点在于当充放电选择开关的静触点端与充电端连通时，进入充电模式，计时模块开始计时，同时电路开始对测试电池进行充电，等到充电完成时，由计时模块终止计时并得到总充电时间，计时模块得到的结果可以显示在与计时模块相连的LED显示屏或LCD显示屏上，以作为对无线充电接收器的充电速度进行评价的参考数据；充电管理模块用于根据测试电池的种类控制充电模式，充放电保护模块用于对测试电池在发生过充或过放或过流或短路状态时进行保护；当充放电选择开关的静触点端与放电端连通时，进入放电模式，此时电路开始对测试电池进行放电；测试电池在充电或放电时的电压值和电流值通过检测显示模块检测得到，并可通过LED显示屏或LCD显示屏进行显示，为使用人员在对无线充电接收器的性能检测时提供参考数据，从而对各个不同型号的无线充电接收器的充电性能做出准确的评价。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的电路结构框图；
[0012]图2为本实用新型的整体电路结构示意图；
[0013]图3为本实用新型中充电模块的电路结构示意图；
[0014]图4为本实用新型中升压模块的电路结构示意图；
[0015]图5为本实用新型中充放电保护模块的电路结构示意图；
[0016]图6为本实用新型中计时模块的电路结构示意图；
[0017]图7为本实用新型中监控数据传输模块的结构框图；
[0018]图8为图7中电荷量检测电路的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0020]如图1所示，一种用于无线充电接收器的检测装置，包括充电管理模块1、充放电选择开关J7、测试电池BAT、充放电保护模块3、负载电阻Rf、检测显示模块4和计时模块5，充电管理模块I通过充电开关Pl与无线充电接收器连接，充电管理模块I分别与充放电选择开关J7的静触点端及负载电阻Rf的一端连接连接，充放电选择开关J7的充电端、充放电保护模块3、检测显示模块4及计时模块5分别与测试电池BAT连接，充放电选择开关J7的放电端与负载电阻Rf的接地端连接，充电管理模块I用于根据测试电池BAT的种类控制充电模式，充放电保护模块3用于对测试电池BAT在发生过充或过放或过流或短路状态时进行保护，检测显示模块4用于检测并显示电路中的电压和电流，计时模块5用于对测试电池BAT的不同充电状态进行计时并显示。
[0021]如图2、图3和图4所示，测试电池BAT为锂电池，充电管理模块I包括升压模块、充电模块和充电管理外围电路模块，检测显不模块4包括第一电压监控器Ul、第一电流监控器U2和电压电流监控模块U3，电压电流监控模块U3用于监测并显示测试电池BAT在充电或放电时的电压值和电流值，充电模块包括温度信号比较器Tl、第三比较器A3、第四比较器A4、第五比较器A5、第六比较器A6、第七比较器A7、第八比较器AS、第九比较器A9、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第五NMOS管N5、第六NMOS管N6、第一 PMOS管P1、第二 PMOS管P2、第三PMOS管P3、第二二输入与非门L02、第一恒流源101、第二恒流源102、二选一选通器SW01、第五电阻R5、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻RlO和第^ 电阻R11，升压模块包括限压器X01、第一二输入与非门L01、第一二输入与门L03、用于产生方波信号和锯齿波信号的震荡电路G1、同步RS触发器Q01、第一反相器INV1、第七NMOS管N7、晶体振荡器0SC、第一比较器Al、第二比较器A2、第一电阻R1、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容Cl和第二电容C2，充电管理外围电路模块包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第一电感L1、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第^^一电容C1 1、第十二电容C12、第十三电容C13、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第二稳压二极管ZD2和第三二输入与非门L04，温度信号比较器Tl的正极输入端用于接入对120°C的固定温度进行感应的第一温度传感器输出的电压信号，温度信号比较器Tl的负极输入端用于接入对无线接收器的温度进行感应的第二温度传感器输出的电压信号，温度信号比较器Tl的输出端与第四二极管D4的正极连接，第四二极管D4的负极分别与第五二极管D5的负极、第六二极管D6的负极、第七二极管D7的负极、第二PMOS管P2的栅极、第三PMOS管P3的栅极及第一恒流源1l的输入端相连，第一恒流源1l的输出端接地，第五二极管D5的正极与第三比较器A3的输出端连接，第三比较器A3的负极输入端与二选一选通器SWOl的静触点连接，二选一选通器SWOl的选通控制端分别与第二二输入与非门L02的第一输入端及第六比较器A6的输出端连接，第三比较器A3的正极输入端分别与第一 PMOS管Pl的漏极、第五比较器A5的负极输入端、第二恒流源102的输出端及第十三电阻R13的一端连接，二选一选通器SWOl的第一动触点分别与第十电阻RlO的一端、第^ 电阻Rll的一端及外部IV电压输入端连接，二选一选通器SWOl的第二动触点分别与第五比较器A5的正极输入端、第^ 电阻Rll的另一端、第五电阻R5的一端及外部0.1V电压输入端连接，第五电阻R5的另一端接地，第二二输入与非门L02的第二输入端与第五比较器A5的输出端连接，第二二输入与非门L02的输出端分别与第五NMOS管N5的栅极、第六NMOS管N6的栅极、第一发光二极管LEDl的负极、第十四电阻R14的一端及计时模块5的第一输入端连接，第六NMOS管N6的源极接地，第六NMOS管N6的漏极分别与第二发光二极管LED2的负极、第十五电阻R15的一端、第三二输入与非门L04的第一输入端及第三二输入与非门L04的第二输入端连接，第三二输入与非门L04的输出端与计时模块5的第二输入端连接，第七二极管D7的正极与第九比较器A9的输出端连接，第六二极管D6的正极与第八比较器AS的输出端连接，第三PMOS管P3的源极用于与无线充电接收器的正极端连接，第三PMOS管P3的源极分别与第二 PMOS管P2的源极、第八电容C8的一端、第十二电阻R12的一端、第十四电阻R14的另一端、第十五电阻R15的另一端、第一电压监控器Ul的正极端及第二恒流源102的输入端连接，第八电容CS的另一端及第一电压监控器Ul的负极端均接地，第十二电阻R12的另一端分别与第一发光二极管LEDl的正极及第二发光二极管LED2的正极连接，第三PMOS管P3的漏极分别与第七比较器A7的负极输入端及第一PMOS管Pl的源极连接，第一 PMOS管Pl的栅极与第七比较器A7的输出端连接，第七比较器A7的正极输入端分别与第二 PMOS管P2的漏极、第八电阻R8的一端、第四比较器A4的正极输入端、第六比较器A6的负极输入端、第九比较器A9的正极输入端、充放电选择开关J7的充电端、第i^一电容Cll的一端、第十二电容C12的一端、第十三电容C13的一端、充放电保护模块3、限压器XOl的一端及测试电池BAT的正极连接，第八比较器AS的正极输入端分别与第八电阻R8的另一端及第九电阻R9的一端连接，第八比较器AS的负极输入端分别与外部第一参考电压输入端REFl及第十电阻RlO的另一端连接，第四比较器A4的负极输入端分别与第六比较器A6的正极输入端及外部2.9V电压输入端连接，第九比较器A9的负极输入端接地，第九电阻R9的另一端与第五NMOS管N5的漏极连接，第五NMOS管N5的源极接地，限压器XOl的另一端分别与第七NMOS管N7的漏极、第一电感LI的一端及第二稳压二极管ZD2的正极连接，第七NMOS管N7的源极接地，第七匪OS管N7的栅极与第一二输入与非门LOl的输出端连接，第一二输入与非门LOl的第一输入端分别与第一二输入与门LO3的第一输入端及震荡电路Gl的方波信号输出端连接，第一二输入与非门LOl的第二输入端与同步RS触发器QOl的正相信号输出端连接，同步RS触发器QOl的置O端与第一二输入与门L03的输出端连接，同步RS触发器QOl的置I端分别与第一反相器INVl的输入端及第一比较器Al的输出端连接，第一反相器INVl的输出端与第一二输入与门L03的第二输入端连接，同步RS触发器QOl的时钟脉冲输入端与晶体振荡器OSC的一端连接，晶体振荡器OSC的另一端与第四比较器A4的输出端连接，震荡电路Gl的锯齿波信号输出端与第一比较器Al的正极输入端连接，第一比较器Al的负极输入端分别与第二比较器A2的输出端、第一电容Cl的一端及第一电阻Rl的一端连接，第二比较器A2的正极输入端与外部第二参考电压输入端REF2连接，第二比较器A2的负极输入端分别与第一电容Cl的另一端、第二电容C2的一端、第七电阻R7的一端及第六电阻R6的一端连接，第一电阻Rl的另一端与第二电容C2的另一端连接，第六电阻R6的另一端接地，第七电阻R7的另一端分别与第九电容C9的一端、第十电容ClO的一端、第二稳压二极管ZD2的负极及负载电阻Rf的一端连接，第九电容C9的另一端及第十电容ClO的另一端均接地，负载电阻Rf的接地端分别与第i^一电容Cll的另一端、第十二电容C12的另一端、第十三电容C13的另一端、第十三电阻R13的另一端、第一电流监控器U2的正极端及充放电保护模块3的接地端连接，第一电流监控器U2的负极端接地，第一电流监控器U2的负极用于与无线充电接收器的负极端连接，第一电感LI的另一端与充放电选择开关J7的静触点端连接，充放电选择开关J7的放电端接地。
[0022]其中，升压模块的工作原理如下:第六电阻R6和第七电阻R7用于对从第七电阻R7的另一端输出的电压进行分压，当从第七电阻R7的另一端输出的电压的值因为某些原因发生比较微小的变化时，第二比较器A2能将这些微小的变化值放大，经过放大后的值上下浮动作为第一比较器Al的一个比较门限，第一比较器Al的正极输入端用于输入由震荡电路Gl产生的一个锯齿波信号；随着从第七电阻R7的另一端输出的电压的值的变化，第一比较器Al的输出端输出一个占空比可调的方波信号，当从第七电阻R7的另一端输出的电压的值变大占空比减小，当从第七电阻R7的另一端输出的电压的值变小占空比增大，这样就实现了对电路中电压的自动调节功能。
[0023]充电模块的工作原理如下:当测试电池BAT两端的电压Ubat低于2.9V时，电路对测试电池BAT做C/5 (C代表测试电池BAT的容量)的涓流充电，当2.9V < Ubat< 4.2V时，电路开始对测试电池BAT做恒流充电，当Ubat多4.2V，充电电流逐渐减小，直至充电电流小到一定程度后终止充电。其中，第四比较器A4用于在测试电池BAT两端的电压Ubat低于2.9V时，关断升压电路；第五比较器A5、第六比较器A6和第二二输入与非门L02组成的电路用于在测试电池BAT两端的电压低于2.9V或者从测试电池BAT的负极流出的电流值大于一定的值时控制充电模式为涓流充电；当测试电池BAT两端的电压大于或等于2.9V时，采用恒流模式对测试电池BAT进行充电；温度信号比较器Tl用于进行过热保护，当检测到测试电池BAT充电时的温度过大时终止充电；第九比较器A9用于在测试电池BAT两端的电压大于4.2V时终止对测试电池BAT继续充电。
[0024]如图2、图5所示，充放电保护模块3包括第十比较器A10、第十一比较器All、第十二比较器A12、第十三比较器A13、第十四比较器A14、第一变阻器VR1、第二变阻器VR2、第十四电容C14、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第一电压源B1、第二电压源B2、第三电压源B3、第四电压源B4、第一 NMOS管N1、第二 NMOS管N2、第三二输入与门L06和三输入与门L07，第一变阻器VRl的一端分别与第十七电阻R17的一端、第十四电容C14的一端及第二变阻器VR2的一端连接，第一变阻器VRl的另一端分别与第十九电阻R19的一端及第十比较器AlO的正极输入端连接，第十九电阻R19的另一端接地，第十九电阻R19的另一端分别与第二十电阻R20的一端及第一电压源BI的负极连接，第二变阻器VR2的另一端分别与第二十电阻R20的另一端及第十一比较器All的正极输入端连接，第一电压源BI的正极分别与第十一比较器All的负极输入端及第十比较器AlO的负极输入端连接，第十比较器AlO的输出端与第三二输入与门L06的第一输入端连接，第i^一比较器All的输出端与第三二输入与门L06的第二输入端连接，第三二输入与门L06的输出端与第一 NMOS管NI的栅极连接，第十二比较器A12的负极输入端分别与第十三比较器A13的负极输入端、第十四比较器A14的负极输入端及第十六电阻R16的一端连接，第十六电阻R16的另一端分别与第十三电阻R13的另一端及第一 NMOS管NI的源极连接，第十七电阻R17的另一端分别与测试电池BAT的正极及第十一电容Cll的一端连接，测试电池BAT的负极分别与第十四电容C14的另一端及第二 NMOS管N2的源极连接，第一 NMOS管NI的漏极与第二 NMOS管N2的漏极连接，第二电压源B2的正极与第十二比较器A12的正极输入端连接，第二电压源B2的负极接地，第三电压源B3的正极与第十三比较器A13的正极输入端连接，第三电压源B3的负极接地，第四电压源B4的正极与第十四比较器A14的正极连接，第四电压源B4的负极接地，第十二比较器A12的输出端与三输入与门L07的第一输入端连接，第十三比较器A13的输出端与三输入与门L07的第二输入端连接，第十四比较 器A14的输出端与三输入与门L07的第三输入端连接，三输入与门L07的输出端与第二 NMOS管N2的栅极连接。
[0025]如图6所示，计时模块5包括型号为YM5135-CT-H的计时器U5、第二二输入与门L05、复位按键开关S1、第十五电容C15和第十八电阻R18，第二二输入与门L05的第一输入端与第十四电阻R14的一端连接，第二二输入与门L05的第二输入端与第三二输入与非门L04的输出端连接，第二二输入与门L05的输出端与计时器U5的计时端连接，计时器U5的复位端分别与复位按键开关SI的一端、第十五电容C15的一端及第十八电阻R18的一端连接，第十五电容C15的另一端分别与复位按键开关SI的另一端及无线充电接收器的正极端连接，第十八电阻R18的另一端接地。
[0026]如图7所示，电压电流监控模块U3与无线充电接收器之间设置有监控数据传输模块，监控数据传输模块包括第一模拟数字转换器AD1、第二模拟数字转换器AD2、电荷量检测电路U6、三选一选通开关MUX及串口控制连接模块U7，电压电流监控模块U3设置有监控电流信号输出端和监控电压信号输出端，监控电流信号输出端与第一模拟数字转换器ADl的输入端连接，监控电压信号输出端与第二模拟数字转换器AD2的输入端连接，第一模拟数字转换器ADl的输出端与三选一选通开关MUX的第一动触点连接，第二模拟数字转换器AD2的输出端与三选一选通开关MUX的第二动触点连接，电荷量检测电路U6的正极输入端与测试电池BAT的正极连接，电荷量检测电路U6的负极输入端与测试电池BAT的负极连接，电荷量检测电路U6的输出端与三选一选通开关MUX的第三动触点连接，三选一选通开关MUX的静触点通过串口控制连接模块U7与无线充电接收器的数据通讯接口连接。
[0027]如图8所示，电荷量检测电路U6包括第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第二^^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第十五比较器A15、PNP型晶体管VT1、第三模拟数字转换器AD3和累加器SA1，测试电池BAT的正极分别与第十六电容C16的一端、第十七电容C17的一端及第二十二电阻R22的一端连接，测试电池BAT的负极分别与第十六电容C16的另一端、第十八电容C18的一端及第二十三电阻R23的一端连接，第十七电容C17的另一端与第十八电容C18的另一端均接地，第二十二电阻R22的另一端分别与第二十四电阻R24的一端及第二i^一电阻R21的一端连接，第二十三电阻R23的另一端接地，第二十三电阻R23的另一端分别与第二十一电阻R21的另一端及第十五比较器A15的正极输入端连接，第二十四电阻R24的另一端分别与第十五比较器A15的负极输入端及PNP型晶体管VTl的发射极连接，第十五比较器A15的输出端与PNP型晶体管VTl的基极连接，PNP型晶体管VTl的集电极分别与第二十五电阻R25的一端及第三模拟数字转换器AD3的输入端连接，第二十五电阻R25的另一端接地，第三模拟数字转换器AD3的输出端与累加器SAl的输入端连接，累加器SAl的输出端与三选一选通开关MUX的第三动触点连接。通过持续检测测试电池BAT两端的电压，之后通过第三模拟数字转换器AD3将其转换为N位的数字量，由于测试电池BAT电荷量的计算原理就是对流经测试电池BAT的电流的时间积分，换成离散情况就是对该电流的时间累积，所以经过第三模拟数字转换器AD3转换之后的数字量经过累加器SAl将其电压进行累加，得到电荷量消耗值；当测试电池BAT放电时，用测试电池BAT的总容量减去电荷量消耗值就得到测试电池BAT的剩余容量；当测试电池BAT充电时，充电量就是剩余容量加上由电荷量检测电路U6检测得到的电荷量充电值。
[0028]以上实施例的工作原理为:当充放电选择开关J7的静触点端与充电端连通时，进入充电模式，计时模块5开始计时，同时电路开始对测试电池BAT进行充电，充电时，从测试电池BAT的负极流出的电流的值由第十三电阻R13的阻值大小决定，等到充电完成时，第六NMOS管N6的栅极电平发生跳变，同时产生跳变信号发送至计时模块5，计时模块5得到这个跳变信号后终止计时并得到总充电时间，计时模块5的结果可以显示在与计时模块5相连的LED显示屏或IXD显示屏上；当过充时，第一 NMOS管NI断开，从而阻止对测试电池BAT继续充电；当充放电选择开关J7的静触点端通过放电端接地时，进入放电模式，此时电路开始对测试电池BAT进行放电，过放时，第二 NMOS管N2断开，从而阻止测试电池BAT继续放电。测试电池BAT在充电或放电时两端的电压和从测试电池BAT的负极流出的电流的值通过电压电流监控模块U3检测得到，并可通过LED显示屏或IXD显示屏进行显示；充电时，第二发光二极管LED2发光，充电完成后，第一发光二极管LEDl发光，第二发光二极管LED2熄灭。
【主权项】
1.一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于包括充电管理模块、充放电选择开关、测试电池、充放电保护模块、负载电阻、检测显示模块和计时模块，所述的充电管理模块通过充电开关与无线充电接收器连接，所述的充电管理模块分别与所述的充放电选择开关的静触点端及所述的负载电阻的一端连接，所述的充放电选择开关的充电端、所述的充放电保护模块、所述的检测显示模块及所述的计时模块分别与所述的测试电池连接，所述的充放电选择开关的放电端与所述的负载电阻的接地端连接，所述的充电管理模块用于根据所述的测试电池的种类控制充电模式，所述的充放电保护模块用于对所述的测试电池在发生过充或过放或过流或短路状态时进行保护，所述的检测显示模块用于检测并显示电路中的电压和电流，所述的计时模块用于对所述的测试电池的不同充电状态进行计时并显不O2.根据权利要求1所述的一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于所述的测试电池为锂电池，所述的充电管理模块包括升压模块、充电模块和充电管理外围电路模块，所述的检测显示模块包括第一电压监控器、第一电流监控器和电压电流监控模块，所述的电压电流监控模块用于监测并显示所述的测试电池在充电或放电时的电压值和电流值，所述的充电模块包括温度信号比较器、第三比较器、第四比较器、第五比较器、第六比较器、第七比较器、第八比较器、第九比较器、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第五NMOS管、第六NMOS管、第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管、第二二输入与非门、第一恒流源、第二恒流源、二选一选通器、第五电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第十一电阻，所述的升压模块包括限压器、第一二输入与非门、第一二输入与门、用于产生方波信号和锯齿波信号的震荡电路、同步RS触发器、第一反相器、第七NMOS管、晶体振荡器、第一比较器、第二比较器、第一电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容和第二电容，所述的充电管理外围电路模块包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一电感、第八电容、第九电容、第十电容、第i^一电容、第十二电容、第十三电容、第一发光二极管、第二发光二极管、第二稳压二极管和第三二输入与非门，所述的温度信号比较器的正极输入端用于接入对120°C的固定温度进行感应的第一温度传感器输出的电压信号，所述的温度信号比较器的负极输入端用于接入对无线接收器的温度进行感应的第二温度传感器输出的电压信号，所述的温度信号比较器的输出端与所述的第四二极管的正极连接，所述的第四二极管的负极分别与所述的第五二极管的负极、所述的第六二极管的负极、所述的第七二极管的负极、所述的第二 PMOS管的栅极、所述的第三PMOS管的栅极及所述的第一恒流源的输入端相连，所述的第一恒流源的输出端接地，所述的第五二极管的正极与所述的第三比较器的输出端连接，所述的第三比较器的负极输入端与所述的二选一选通器的静触点连接，所述的二选一选通器的选通控制端分别与所述的第二二输入与非门的第一输入端及所述的第六比较器的输出端连接，所述的第三比较器的正极输入端分别与所述的第一 PMOS管的漏极、所述的第五比较器的负极输入端、所述的第二恒流源的输出端及所述的第十三电阻的一端连接，所述的二选一选通器的第一动触点分别与所述的第十电阻的一端、所述的第十一电阻的一端及外部IV电压输入端连接，所述的二选一选通器的第二动触点分别与所述的第五比较器的正极输入端、所述的第十一电阻的另一端、所述的第五电阻的一端及外部0.1V电压输入端连接，所述的第五电阻的另一端接地，所述的第二二输入与非门的第二输入端与所述的第五比较器的输出端连接，所述的第二二输入与非门的输出端分别与所述的第五NMOS管的栅极、所述的第六NMOS管的栅极、所述的第一发光二极管的负极、所述的第十四电阻的一端及所述的计时模块的第一输入端连接，所述的第六NMOS管的源极接地，所述的第六NMOS管的漏极分别与所述的第二发光二极管的负极、所述的第十五电阻的一端、所述的第三二输入与非门的第一输入端及所述的第三二输入与非门的第二输入端连接，所述的第三二输入与非门的输出端与所述的计时模块的第二输入端连接，所述的第七二极管的正极与所述的第九比较器的输出端连接，所述的第六二极管的正极与所述的第八比较器的输出端连接，所述的第三PMOS管的源极用于与无线充电接收器的正极端连接，所述的第三PMOS管的源极分别与所述的第二 PMOS管的源极、所述的第八电容的一端、所述的第十二电阻的一端、所述的第十四电阻的另一端、所述的第十五电阻的另一端、所述的第一电压监控器的正极端及所述的第二恒流源的输入端连接，所述的第八电容的另一端及所述的第一电压监控器的负极端均接地，所述的第十二电阻的另一端分别与所述的第一发光二极管的正极及所述的第二发光二极管的正极连 接，所述的第三PMOS管的漏极分别与所述的第七比较器的负极输入端及所述的第一 PMOS管的源极连接，所述的第一 PMOS管的栅极与所述的第七比较器的输出端连接，所述的第七比较器的正极输入端分别与所述的第二PMOS管的漏极、所述的第八电阻的一端、所述的第四比较器的正极输入端、所述的第六比较器的负极输入端、所述的第九比较器的正极输入端、所述的充放电选择开关的充电端、所述的第十一电容的一端、所述的第十二电容的一端、所述的第十三电容的一端、所述的充放电保护模块、所述的限压器的一端及所述的测试电池的正极连接，所述的第八比较器的正极输入端分别与所述的第八电阻的另一端及所述的第九电阻的一端连接，所述的第八比较器的负极输入端分别与外部第一参考电压输入端及所述的第十电阻的另一端连接，所述的第四比较器的负极输入端分别与所述的第六比较器的正极输入端及外部2.9V电压输入端连接，所述的第九比较器的负极输入端接地，所述的第九电阻的另一端与所述的第五NMOS管的漏极连接，所述的第五NMOS管的源极接地，所述的限压器的另一端分别与所述的第七NMOS管的漏极、所述的第一电感的一端及所述的第二稳压二极管的正极连接，所述的第七NMOS管的源极接地，所述的第七NMOS管的栅极与所述的第一二输入与非门的输出端连接，所述的第一二输入与非门的第一输入端分别与所述的第一二输入与门的第一输入端及所述的震荡电路的方波信号输出端连接，所述的第一二输入与非门的第二输入端与所述的同步RS触发器的正相信号输出端连接，所述的同步RS触发器的置O端与所述的第一二输入与门的输出端连接，所述的同步RS触发器的置I端分别与所述的第一反相器的输入端及所述的第一比较器的输出端连接，所述的第一反相器的输出端与所述的第一二输入与门的第二输入端连接，所述的同步RS触发器的时钟脉冲输入端与所述的晶体振荡器的一端连接，所述的晶体振荡器的另一端与所述的第四比较器的输出端连接，所述的震荡电路的锯齿波信号输出端与所述的第一比较器的正极输入端连接，所述的第一比较器的负极输入端分别与所述的第二比较器的输出端、所述的第一电容的一端及所述的第一电阻的一端连接，所述的第二比较器的正极输入端与外部第二参考电压输入端连接，所述的第二比较器的负极输入端分别与所述的第一电容的另一端、所述的第二电容的一端、所述的第七电阻的一端及所述的第六电阻的一端连接，所述的第一电阻的另一端与所述的第二电容的另一端连接，所述的第六电阻的另一端接地，所述的第七电阻的另一端分别与所述的第九电容的一端、所述的第十电容的一端、所述的第二稳压二极管的负极及所述的负载电阻的一端连接，所述的第九电容的另一端及所述的第十电容的另一端均接地，所述的负载电阻的另一端分别与所述的第十一电容的另一端、所述的第十二电容的另一端、所述的第十三电容的另一端、所述的第十三电阻的另一端、所述的第一电流监控器的正极端及所述的充放电保护模块的接地端连接，所述的第一电流监控器的负极端接地，所述的第一电流监控器的负极用于与无线充电接收器的负极端连接，所述的第一电感的另一端与所述的充放电选择开关的静触点端连接，所述的充放电选择开关的放电端接地。3.根据权利要求2所述的一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于所述的充放电保护模块包括第十比较器、第十一比较器、第十二比较器、第十三比较器、第十四比较器、第一变阻器、第二变阻器、第十四电容、第十六电阻、第十七电阻、第十九电阻、第二十电阻、第一电压源、第二电压源、第三电压源、第四电压源、第一 NMOS管、第二 NMOS管、第三二输入与门和三输入与门，所述的第一变阻器的一端分别与所述的第十七电阻的一端、所述的第十四电容的一端及所述的第二变阻器的一端连接，所述的第一变阻器的另一端分别与所述的第十九电阻的一端及所述的第十比较器的正极输入端连接，所述的第十九电阻的另一端接地，所述的第十九电阻的另一端分别与所述的第二十电阻的一端及所述的第一电压源的负极连接，所述的第二变阻器的另一端分别与所述的第二十电阻的另一端及所述的第十一比较器的正极输入端连接，所述的第一电压源的正极分别与所述的第十一比较器的负极输入端及所述的第十比较器的负极输入端连接，所述的第十比较器的输出端与所述的第三二输入与门的第一输入端连接，所述的第十一比较器的输出端与所述的第三二输入与门的第二输入端连接，所述的第三二输入与门的输出端与所述的第一 NMOS管的栅极连接，所述的第十二比较器的负极输入端分别与所述的第十三比较器的负极输入端、所述的第十四比较器的负极输入端及所述的第十六电阻的一端连接，所述的第十六电阻的另一端分别与所述的第十三电阻的另一端及所述的第一 NMOS管的源极连接，所述的第十七电阻的另一端分别与所述的测试电池的正极及所述的第十一电容的一端连接，所述的测试电池的负极分别与所述的第十四电容的另一端及所述的第二 NMOS管的源极连接，所述的第一 NMOS管的漏极与所述的第二 NMOS管的漏极连接，所述的第二电压源的正极与所述的第十二比较器的正极输入端连接，所述的第二电压源的负极接地，所述的第三电压源的正极与所述的第十三比较器的正极输入端连接，所述的第三电压源的负极接地，所述的第四电压源的正极与所述的第十四比较器的正极连接，所述的第四电压源的负极接地，所述的第十二比较器的输出端与所述的三输入与门的第一输入端连接，所述的第十三比较器的输出端与所述的三输入与门的第二输入端连接，所述的第十四比较器的输出端与所述的三输入与门的第三输入端连接，所述的三输入与门的输出端与所述的第二 NMOS管的栅极连接。4.根据权利要求3所述的一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于所述的计时模块包括型号为YM5135-CT-H的计时器、第二二输入与门、复位按键开关、第十五电容和第十八电阻，所述的第二二输入与门的第一输入端与所述的第十四电阻的一端连接，所述的第二二输入与门的第二输入端与所述的第三二输入与非门的输出端连接，所述的第二二输入与门的输出端与所述的计时器的计时端连接，所述的计时器的复位端分别与所述的复位按键开关的一端、所述的第十五电容的一端及所述的第十八电阻的一端连接，所述的第十五电容的另一端分别与所述的复位按键开关的另一端及无线充电接收器的正极端连接，所述的第十八电阻的另一端接地。5.根据权利要求1所述的一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于所述的电压电流监控模块与无线充电接收器之间设置有监控数据传输模块，所述的监控数据传输模块包括第一模拟数字转换器、第二模拟数字转换器、电荷量检测电路、三选一选通开关及串口控制连接模块，所述的电压电流监控模块设置有监控电流信号输出端和监控电压信号输出端，所述的监控电流信号输出端与所述的第一模拟数字转换器的输入端连接，所述的监控电压信号输出端与所述的第二模拟数字转换器的输入端连接，所述的第一模拟数字转换器的输出端与所述的三选一选通开关的第一动触点连接，所述的第二模拟数字转换器的输出端与所述的三选一选通开关的第二动触点连接，所述的电荷量检测电路的正极输入端与所述的测试电池的正极连接，所述的电荷量检测电路的负极输入端与所述的测试电池的负极连接，所述的电荷量检测电路的输出端与所述的三选一选通开关的第三动触点连接，所述的三选一选通开关的静触点通过所述的串口控制连接模块与无线充电接收器的数据通讯接口连接。6.根据权利要求5所述的一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于所述的电荷量检测电路包括第十六电容、第十七电容、第十八电容、第二 i^一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第十五比较器、PNP型晶体管、第三模拟数字转换器和累加器，所述的测试电池的正极分别与所述的第十六电容的一端、所述的第十七电容的一端及所述的第二十二电阻的一端连接，所述的测试电池的负极分别与所述的第十六电容的另一端、所述的第十八电容的一端及所述的第二十三电阻的一端连接，所述的第十七电容的另一端与所述的第十八电容的另一端均接地，所述的第二十二电阻的另一端分别与所述的第二十四电阻的一端及所述的第二十一电阻的一端连接，所述的第二十三电阻的另一端接地，所述的第二十三电阻的另一端分别与所述的第二十一电阻的另一端及所述的第十五比较器的正极输入端连接，所述的第二十四电阻的另一端分别与所述的第十五比较器的负极输入端及所述的PNP型晶体管的发射极连接，所述的第十五比较器的输出端与所述的PNP型晶体管的基极连接，所述的PNP型晶体管的集电极分别与所述的第二十五电阻的一端及所述的第三模拟数字转换器的输入端连接，所述的第二十五电阻的另一端接地，所述的第三模拟数字转换器的输出端与所述的累加器的输入端连接，所述的累加器的输出端与所述的三选一选通开关的第三动触点连接。
【专利摘要】一种用于无线充电接收器的检测装置，特点是包括充电管理模块、充放电选择开关、测试电池、充放电保护模块、负载电阻、检测显示模块和计时模块，充电管理模块通过充电开关与无线充电接收器连接，充电管理模块分别与充放电选择开关的静触点端及负载电阻的一端连接，充放电选择开关的充电端、充放电保护模块、检测显示模块及计时模块分别与测试电池连接，充放电选择开关的放电端与负载电阻的接地端连接；优点是充电管理模块用于控制充电模式，充放电保护模块用于对测试电池进行保护；测试电池在充电或放电时的电压值和电流值通过检测显示模块检测并可显示，为使用人员提供参考数据，从而对不同型号的无线充电接收器的充电性能做出准确的评价。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN204649875
【申请号】CN201520396883
【发明人】林谷
【申请人】宁波力芯科信息科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月10日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种充电器的检测装置，尤其是一种用于无线充电接收器的检测
目.0
【背景技术】
[0002]无线充电技术是一种先进的充电技术，它包括无线充电发射器和无线充电接收器，如何对无线充电接收器的性能进行测试是一个比较困难的问题，因为它涉及到大量的充电、放电测试，包括在充放电过程中对电压、电流的监控、过压和过流保护及充电效率统计等，但现有技术很少有直接对无线充电接收器在充电时本身的性能进行测试。如中国专利号为CN201320793004.0的实用新型公开了一种电池充电放电器，其介绍了一种电池充电放电器，但它用于对电池在充电时的性能进行操作和测试，无法对无线充电接收器本身在充电时的工作性能进行操作和测试；如中国专利号为CN201320793005.5的实用新型公开了一种可定时的电池充电放电器，也只用于对电池进行充电操作和检测电池本身的充电性能，无法直接对不同型号的无线充电接收器的充电性能进行操作和测试。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于无线充电接收器的检测装置，使用者能够根据检测出的数据对各个不同型号的无线充电接收器在充电时的性能做出准确的评价。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种用于无线充电接收器的检测装置，包括充电管理模块、充放电选择开关、测试电池、充放电保护模块、负载电阻、检测显示模块和计时模块，所述的充电管理模块通过充电开关与无线充电接收器连接，所述的充电管理模块分别与所述的充放电选择开关的静触点端及所述的负载电阻的一端连接，所述的充放电选择开关的充电端、所述的充放电保护模块、所述的检测显示模块及所述的计时模块分别与所述的测试电池连接，所述的充放电选择开关的放电端与所述的负载电阻的接地端连接，所述的充电管理模块用于根据所述的测试电池的种类控制充电模式，所述的充放电保护模块用于对所述的测试电池在发生过充或过放或过流或短路状态时进行保护，所述的检测显示模块用于检测并显示电路中的电压和电流，所述的计时模块用于对所述的测试电池的不同充电状态进行计时并显示。
[0005]所述的测试电池为锂电池，所述的充电管理模块包括升压模块、充电模块和充电管理外围电路模块，所述的检测显示模块包括第一电压监控器、第一电流监控器和电压电流监控模块，所述的电压电流监控模块用于监测并显示所述的测试电池在充电或放电时的电压值和电流值，所述的充电模块包括温度信号比较器、第三比较器、第四比较器、第五比较器、第六比较器、第七比较器、第八比较器、第九比较器、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第五NMOS管、第六NMOS管、第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管、第二二输入与非门、第一恒流源、第二恒流源、二选一选通器、第五电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第i 电阻，所述的升压模块包括限压器、第一二输入与非门、第一二输入与门、用于产生方波信号和锯齿波信号的震荡电路、同步RS触发器、第一反相器、第七NMOS管、晶体振荡器、第一比较器、第二比较器、第一电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容和第二电容，所述的充电管理外围电路模块包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一电感、第八电容、第九电容、第十电容、第i^一电容、第十二电容、第十三电容、第一发光二极管、第二发光二极管、第二稳压二极管和第三二输入与非门，所述的温度信号比较器的正极输入端用于接入对120°C的固定温度进行感应的第一温度传感器输出的电压信号，所述的温度信号比较器的负极输入端用于接入对无线接收器的温度进行感应的第二温度传感器输出的电压信号，所述的温度信号比较器的输出端与所述的第四二极管的正极连接，所述的第四二极管的负极分别与所述的第五二极管的负极、所述的第六二极管的负极、所述的第七二极管的负极、所述的第二 PMOS管的栅极、所述的第三PMOS管的栅极及所述的第一恒流源的输入端相连，所述的第一恒流源的输出端接地，所述的第五二极管的正极与所述的第三比较器的输出端连接，所述的第三比较器的负极输入端与所述的二选一选通器的静触点连接，所述的二选一选通器的选通控制端分别与所述的第二二输入与非门的第一输入端及所述的第六比较器的输出端连接，所述的第三比较器的正极输入端分别与所述的第一 PMOS管的漏极、所述的第五比较器的负极输入端、所述的第二恒流源的输出端及所述的第十三电阻的一端连接，所述的二选一选通器的第一动触点分别与所述的第十电阻的一端、所述的第十一电阻的一端及外部IV电压输入端连接，所述的二选一选通器的第二动触点分别与所述的第五比较器的正极输入端、所述的第十一电阻的另一端、所述的第五电阻的一端及外部0.1V电压输入端连接，所述的第五电阻的另一端接地，所述的第二二输入与非门的第二输入端与所述的第五比较器的输出端连接，所述的第二二输入与非门的输出端分别与所述的第五NMOS管的栅极、所述的第六NMOS管的栅极、所述的第一发光二极管的负极、所述的第十四电阻的一端及所述的计时模块的第一输入端连接，所述的第六NMOS管的源极接地，所述的第六NMOS管的漏极分别与所述的第二发光二极管的负极、所述的第十五电阻的一端、所述的第三二输入与非门的第一输入端及所述的第三二输入与非门的第二输入端连接，所述的第三二输入与非门的输出端与所述的计时模块的第二输入端连接，所述的第七二极管的正极与所述的第九比较器的输出端连接，所述的第六二极管的正极与所述的第八比较器的输出端连接，所述的第三PMOS管的源极用于与无线充电接收器的正极端连接，所述的第三PMOS管的源极分别与所述的第二 PMOS管的源极、所述的第八电容的一端、所述的第十二电阻的一端、所述的第十四电阻的另一端、所述的第十五电阻的另一端、所述的第一电压监控器的正极端及所述的第二恒流源的输入端连接，所述的第八电容的另一端及所述的第一电压监控器的负极端均接地，所述的第十二电阻的另一端分别与所述的第一发光二极管的正极及所述的第二发光二极管的正极连接，所述的第三PMOS管的漏极分别与所述的第七比较器的负极输入端及所述的第一 PMOS管的源极连接，所述的第一 PMOS管的栅极与所述的第七比较器的输出端连接，所述的第七比较器的正极输入端分别与所述的第二 PMOS管的漏极、所述的第八电阻的一端、所述的第四比较器的正极输入端、所述的第六比较器的负极输入端、所述的第九比较器的正极输入端、所述的充放电选择开关的充电端、所述的第十一电容的一端、所述的第十二电容的一端、所述的第十三电容的一端、所述的充放电保护模块、所述的限压器的一端及所述的测试电池的正极连接，所述的第八比较器的正极输入端分别与所述的第八电阻的另一端及所述的第九电阻的一端连接，所述的第八比较器的负极输入端分别与外部第一参考电压输入端及所述的第十电阻的另一端连接，所述的第四比较器的负极输入端分别与所述的第六比较器的正极输入端及外部2.9V电压输入端连接，所述的第九比较器的负极输入端接地，所述的第九电阻的另一端与所述的第五NMOS管的漏极连接，所述的第五NMOS管的源极接地，所述的限压器的另一端分别与所述的第七NMOS管的漏极、所述的第一电感的一端及所述的第二稳压二极管的正极连接，所述的第七NMOS管的源极接地，所述的第七NMOS管的栅极与所述的第一二输入与非门的输出端连接，所述的第一二输入与非门的第一输入端分别与所述的第一二输入与门的第一输入端及所述的震荡电路的方波信号输出端连接，所述的第一二输入与非门的第二输入端与所述的同步RS触发器的正相信号输出端连接，所述的同步RS触发器的置O端与所述的第一二输入与门的输出端连接，所述的同步RS触发器的置I端分别与所述的第一反相器的输入端及所述的第一比较器的输出端连接，所述的第一反相器的输出端与所述的第一二输入与门的第二输入端连接，所述的同步RS触发器的时钟脉冲输入端与所述的晶体振荡器的一端连接，所述的晶体振荡器的另一端与所述的第四比较器的输出端连接，所述的震荡电路的锯齿波信号输出端与所述的第一比较器的正极输入端连接，所述的第一比较器的负极输入端分别与所述的第二比较器的输出端、所述的第一电容的一端及所述的第一电阻的一端连接，所述的第二比较器的正极输入端与外部第二参考电压输入端连接，所述的第二比较器的负极输入端分别与所述的第一电容的另一端、所述的第二电容的一端、所述的第七电阻的一端及所述的第六电阻的一端连接，所述的第一电阻的另一端与所述的第二电容的另一端连接，所述的第六电阻的另一端接地，所述的第七电阻的另一端分别与所述的第九电容的一端、所述的第十电容的一端、所述的第二稳压二极管的负极及所述的负载电阻的一端连接，所述的第九电容的另一端及所述的第十电容的另一端均接地，所述的负载电阻的另一端分别与所述的第十一电容的另一端、所述的第十二电容的另一端、所述的第十三电容的另一端、所述的第十三电阻的另一端、所述的第一电流监控器的正极端及所述的充放电保护模块的接地端连接，所述的第一电流监控器的负极端接地，所述的第一电流监控器的负极用于与无线充电接收器的负极端连接，所述的第一电感的另一端与所述的充放电选择开关的静触点端连接，所述的充放电选择开关的放电端接地。
[0006]所述的充放电保护模块包括第十比较器、第十一比较器、第十二比较器、第十三比较器、第十四比较器、第一变阻器、第二变阻器、第十四电容、第十六电阻、第十七电阻、第十九电阻、第二十电阻、第一电压源、第二电压源、第三电压源、第四电压源、第一 NMOS管、第二 NMOS管、第三二输入与门和三输入与门，所述的第一变阻器的一端分别与所述的第十七电阻的一端、所述的第十四电容的一端及所述的第 二变阻器的一端连接，所述的第一变阻器的另一端分别与所述的第十九电阻的一端及所述的第十比较器的正极输入端连接，所述的第十九电阻的另一端接地，所述的第十九电阻的另一端分别与所述的第二十电阻的一端及所述的第一电压源的负极连接，所述的第二变阻器的另一端分别与所述的第二十电阻的另一端及所述的第十一比较器的正极输入端连接，所述的第一电压源的正极分别与所述的第十一比较器的负极输入端及所述的第十比较器的负极输入端连接，所述的第十比较器的输出端与所述的第三二输入与门的第一输入端连接，所述的第十一比较器的输出端与所述的第三二输入与门的第二输入端连接，所述的第三二输入与门的输出端与所述的第一NMOS管的栅极连接，所述的第十二比较器的负极输入端分别与所述的第十三比较器的负极输入端、所述的第十四比较器的负极输入端及所述的第十六电阻的一端连接，所述的第十六电阻的另一端分别与所述的第十三电阻的另一端及所述的第一 NMOS管的源极连接，所述的第十七电阻的另一端分别与所述的测试电池的正极及所述的第十一电容的一端连接，所述的测试电池的负极分别与所述的第十四电容的另一端及所述的第二 NMOS管的源极连接，所述的第一 NMOS管的漏极与所述的第二 NMOS管的漏极连接，所述的第二电压源的正极与所述的第十二比较器的正极输入端连接，所述的第二电压源的负极接地，所述的第三电压源的正极与所述的第十三比较器的正极输入端连接，所述的第三电压源的负极接地，所述的第四电压源的正极与所述的第十四比较器的正极连接，所述的第四电压源的负极接地，所述的第十二比较器的输出端与所述的三输入与门的第一输入端连接，所述的第十三比较器的输出端与所述的三输入与门的第二输入端连接，所述的第十四比较器的输出端与所述的三输入与门的第三输入端连接，所述的三输入与门的输出端与所述的第二 NMOS管的栅极连接。
[0007]所述的计时模块包括型号为YM5135-CT-H的计时器、第二二输入与门、复位按键开关、第十五电容和第十八电阻，所述的第二二输入与门的第一输入端与所述的第十四电阻的一端连接，所述的第二二输入与门的第二输入端与所述的第三二输入与非门的输出端连接，所述的第二二输入与门的输出端与所述的计时器的计时端连接，所述的计时器的复位端分别与所述的复位按键开关的一端、所述的第十五电容的一端及所述的第十八电阻的一端连接，所述的第十五电容的另一端分别与所述的复位按键开关的另一端及无线充电接收器的正极端连接，所述的第十八电阻的另一端接地。
[0008]所述的电压电流监控模块与无线充电接收器之间设置有监控数据传输模块，所述的监控数据传输模块包括第一模拟数字转换器、第二模拟数字转换器、电荷量检测电路、三选一选通开关及串口控制连接模块，所述的电压电流监控模块设置有监控电流信号输出端和监控电压信号输出端，所述的监控电流信号输出端与所述的第一模拟数字转换器的输入端连接，所述的监控电压信号输出端与所述的第二模拟数字转换器的输入端连接，所述的第一模拟数字转换器的输出端与所述的三选一选通开关的第一动触点连接，所述的第二模拟数字转换器的输出端与所述的三选一选通开关的第二动触点连接，所述的电荷量检测电路的正极输入端与所述的测试电池的正极连接，所述的电荷量检测电路的负极输入端与所述的测试电池的负极连接，所述的电荷量检测电路的输出端与所述的三选一选通开关的第三动触点连接，所述的三选一选通开关的静触点与所述的串口控制连接模块的输入端连接，所述的串口控制连接模块的输出端与无线充电接收器的数据通讯接口连接。通过电压电流监控模块采集测试电池充电时的电压值和电流值，通过电荷量检测电路采集测试电池充电时的电荷量，经过串口控制连接模块将这些参数传递给无线充电接收器，无线充电接收器将采集到的信息通过QI协议发送给无线充电发射器，无线充电发射器根据接收到的参数来实时的调整发射功率，使充电的效率大大提高。
[0009]所述的电荷量检测电路包括第十六电容、第十七电容、第十八电容、第二^^一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第十五比较器、PNP型晶体管、第三模拟数字转换器和累加器，所述的测试电池的正极分别与所述的第十六电容的一端、所述的第十七电容的一端及所述的第二十二电阻的一端连接，所述的测试电池的负极分别与所述的第十六电容的另一端、所述的第十八电容的一端及所述的第二十三电阻的一端连接，所述的第十七电容的另一端与所述的第十八电容的另一端均接地，所述的第二十二电阻的另一端分别与所述的第二十四电阻的一端及所述的第二十一电阻的一端连接，所述的第二十三电阻的另一端接地，所述的第二十三电阻的另一端分别与所述的第二十一电阻的另一端及所述的第十五比较器的正极输入端连接，所述的第二十四电阻的另一端分别与所述的第十五比较器的负极输入端及所述的PNP型晶体管的发射极连接，所述的第十五比较器的输出端与所述的PNP型晶体管的基极连接，所述的PNP型晶体管的集电极分别与所述的第二十五电阻的一端及所述的第三模拟数字转换器的输入端连接，所述的第二十五电阻的另一端接地，所述的第三模拟数字转换器的输出端与所述的累加器的输入端连接，所述的累加器的输出端与所述的三选一选通开关的第三动触点连接。通过持续检测测试电池两端的电压，之后通过第三模拟数字转换器将其转换为N位的数字量，由于测试电池电荷量的计算原理就是对流经测试电池的电流的时间积分，换成离散情况就是对该电流的时间累积，所以经过第三模拟数字转换器转换之后的数字量经过累加器将其电压进行累加，得到电荷量消耗值；当测试电池放电时，用测试电池的总容量减去电荷量消耗值就得到测试电池的剩余容量；当测试电池充电时，充电量就是剩余容量加上由电荷量检测电路检测得到的电荷量充电值。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的优点在于当充放电选择开关的静触点端与充电端连通时，进入充电模式，计时模块开始计时，同时电路开始对测试电池进行充电，等到充电完成时，由计时模块终止计时并得到总充电时间，计时模块得到的结果可以显示在与计时模块相连的LED显示屏或LCD显示屏上，以作为对无线充电接收器的充电速度进行评价的参考数据；充电管理模块用于根据测试电池的种类控制充电模式，充放电保护模块用于对测试电池在发生过充或过放或过流或短路状态时进行保护；当充放电选择开关的静触点端与放电端连通时，进入放电模式，此时电路开始对测试电池进行放电；测试电池在充电或放电时的电压值和电流值通过检测显示模块检测得到，并可通过LED显示屏或LCD显示屏进行显示，为使用人员在对无线充电接收器的性能检测时提供参考数据，从而对各个不同型号的无线充电接收器的充电性能做出准确的评价。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的电路结构框图；
[0012]图2为本实用新型的整体电路结构示意图；
[0013]图3为本实用新型中充电模块的电路结构示意图；
[0014]图4为本实用新型中升压模块的电路结构示意图；
[0015]图5为本实用新型中充放电保护模块的电路结构示意图；
[0016]图6为本实用新型中计时模块的电路结构示意图；
[0017]图7为本实用新型中监控数据传输模块的结构框图；
[0018]图8为图7中电荷量检测电路的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0020]如图1所示，一种用于无线充电接收器的检测装置，包括充电管理模块1、充放电选择开关J7、测试电池BAT、充放电保护模块3、负载电阻Rf、检测显示模块4和计时模块5，充电管理模块I通过充电开关Pl与无线充电接收器连接，充电管理模块I分别与充放电选择开关J7的静触点端及负载电阻Rf的一端连接连接，充放电选择开关J7的充电端、充放电保护模块3、检测显示模块4及计时模块5分别与测试电池BAT连接，充放电选择开关J7的放电端与负载电阻Rf的接地端连接，充电管理模块I用于根据测试电池BAT的种类控制充电模式，充放电保护模块3用于对测试电池BAT在发生过充或过放或过流或短路状态时进行保护，检测显示模块4用于检测并显示电路中的电压和电流，计时模块5用于对测试电池BAT的不同充电状态进行计时并显示。
[0021]如图2、图3和图4所示，测试电池BAT为锂电池，充电管理模块I包括升压模块、充电模块和充电管理外围电路模块，检测显不模块4包括第一电压监控器Ul、第一电流监控器U2和电压电流监控模块U3，电压电流监控模块U3用于监测并显示测试电池BAT在充电或放电时的电压值和电流值，充电模块包括温度信号比较器Tl、第三比较器A3、第四比较器A4、第五比较器A5、第六比较器A6、第七比较器A7、第八比较器AS、第九比较器A9、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第五NMOS管N5、第六NMOS管N6、第一 PMOS管P1、第二 PMOS管P2、第三PMOS管P3、第二二输入与非门L02、第一恒流源101、第二恒流源102、二选一选通器SW01、第五电阻R5、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻RlO和第^ 电阻R11，升压模块包括限压器X01、第一二输入与非门L01、第一二输入与门L03、用于产生方波信号和锯齿波信号的震荡电路G1、同步RS触发器Q01、第一反相器INV1、第七NMOS管N7、晶体振荡器0SC、第一比较器Al、第二比较器A2、第一电阻R1、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容Cl和第二电容C2，充电管理外围电路模块包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第一电感L1、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第^^一电容C1 1、第十二电容C12、第十三电容C13、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第二稳压二极管ZD2和第三二输入与非门L04，温度信号比较器Tl的正极输入端用于接入对120°C的固定温度进行感应的第一温度传感器输出的电压信号，温度信号比较器Tl的负极输入端用于接入对无线接收器的温度进行感应的第二温度传感器输出的电压信号，温度信号比较器Tl的输出端与第四二极管D4的正极连接，第四二极管D4的负极分别与第五二极管D5的负极、第六二极管D6的负极、第七二极管D7的负极、第二PMOS管P2的栅极、第三PMOS管P3的栅极及第一恒流源1l的输入端相连，第一恒流源1l的输出端接地，第五二极管D5的正极与第三比较器A3的输出端连接，第三比较器A3的负极输入端与二选一选通器SWOl的静触点连接，二选一选通器SWOl的选通控制端分别与第二二输入与非门L02的第一输入端及第六比较器A6的输出端连接，第三比较器A3的正极输入端分别与第一 PMOS管Pl的漏极、第五比较器A5的负极输入端、第二恒流源102的输出端及第十三电阻R13的一端连接，二选一选通器SWOl的第一动触点分别与第十电阻RlO的一端、第^ 电阻Rll的一端及外部IV电压输入端连接，二选一选通器SWOl的第二动触点分别与第五比较器A5的正极输入端、第^ 电阻Rll的另一端、第五电阻R5的一端及外部0.1V电压输入端连接，第五电阻R5的另一端接地，第二二输入与非门L02的第二输入端与第五比较器A5的输出端连接，第二二输入与非门L02的输出端分别与第五NMOS管N5的栅极、第六NMOS管N6的栅极、第一发光二极管LEDl的负极、第十四电阻R14的一端及计时模块5的第一输入端连接，第六NMOS管N6的源极接地，第六NMOS管N6的漏极分别与第二发光二极管LED2的负极、第十五电阻R15的一端、第三二输入与非门L04的第一输入端及第三二输入与非门L04的第二输入端连接，第三二输入与非门L04的输出端与计时模块5的第二输入端连接，第七二极管D7的正极与第九比较器A9的输出端连接，第六二极管D6的正极与第八比较器AS的输出端连接，第三PMOS管P3的源极用于与无线充电接收器的正极端连接，第三PMOS管P3的源极分别与第二 PMOS管P2的源极、第八电容C8的一端、第十二电阻R12的一端、第十四电阻R14的另一端、第十五电阻R15的另一端、第一电压监控器Ul的正极端及第二恒流源102的输入端连接，第八电容CS的另一端及第一电压监控器Ul的负极端均接地，第十二电阻R12的另一端分别与第一发光二极管LEDl的正极及第二发光二极管LED2的正极连接，第三PMOS管P3的漏极分别与第七比较器A7的负极输入端及第一PMOS管Pl的源极连接，第一 PMOS管Pl的栅极与第七比较器A7的输出端连接，第七比较器A7的正极输入端分别与第二 PMOS管P2的漏极、第八电阻R8的一端、第四比较器A4的正极输入端、第六比较器A6的负极输入端、第九比较器A9的正极输入端、充放电选择开关J7的充电端、第i^一电容Cll的一端、第十二电容C12的一端、第十三电容C13的一端、充放电保护模块3、限压器XOl的一端及测试电池BAT的正极连接，第八比较器AS的正极输入端分别与第八电阻R8的另一端及第九电阻R9的一端连接，第八比较器AS的负极输入端分别与外部第一参考电压输入端REFl及第十电阻RlO的另一端连接，第四比较器A4的负极输入端分别与第六比较器A6的正极输入端及外部2.9V电压输入端连接，第九比较器A9的负极输入端接地，第九电阻R9的另一端与第五NMOS管N5的漏极连接，第五NMOS管N5的源极接地，限压器XOl的另一端分别与第七NMOS管N7的漏极、第一电感LI的一端及第二稳压二极管ZD2的正极连接，第七NMOS管N7的源极接地，第七匪OS管N7的栅极与第一二输入与非门LOl的输出端连接，第一二输入与非门LOl的第一输入端分别与第一二输入与门LO3的第一输入端及震荡电路Gl的方波信号输出端连接，第一二输入与非门LOl的第二输入端与同步RS触发器QOl的正相信号输出端连接，同步RS触发器QOl的置O端与第一二输入与门L03的输出端连接，同步RS触发器QOl的置I端分别与第一反相器INVl的输入端及第一比较器Al的输出端连接，第一反相器INVl的输出端与第一二输入与门L03的第二输入端连接，同步RS触发器QOl的时钟脉冲输入端与晶体振荡器OSC的一端连接，晶体振荡器OSC的另一端与第四比较器A4的输出端连接，震荡电路Gl的锯齿波信号输出端与第一比较器Al的正极输入端连接，第一比较器Al的负极输入端分别与第二比较器A2的输出端、第一电容Cl的一端及第一电阻Rl的一端连接，第二比较器A2的正极输入端与外部第二参考电压输入端REF2连接，第二比较器A2的负极输入端分别与第一电容Cl的另一端、第二电容C2的一端、第七电阻R7的一端及第六电阻R6的一端连接，第一电阻Rl的另一端与第二电容C2的另一端连接，第六电阻R6的另一端接地，第七电阻R7的另一端分别与第九电容C9的一端、第十电容ClO的一端、第二稳压二极管ZD2的负极及负载电阻Rf的一端连接，第九电容C9的另一端及第十电容ClO的另一端均接地，负载电阻Rf的接地端分别与第i^一电容Cll的另一端、第十二电容C12的另一端、第十三电容C13的另一端、第十三电阻R13的另一端、第一电流监控器U2的正极端及充放电保护模块3的接地端连接，第一电流监控器U2的负极端接地，第一电流监控器U2的负极用于与无线充电接收器的负极端连接，第一电感LI的另一端与充放电选择开关J7的静触点端连接，充放电选择开关J7的放电端接地。
[0022]其中，升压模块的工作原理如下:第六电阻R6和第七电阻R7用于对从第七电阻R7的另一端输出的电压进行分压，当从第七电阻R7的另一端输出的电压的值因为某些原因发生比较微小的变化时，第二比较器A2能将这些微小的变化值放大，经过放大后的值上下浮动作为第一比较器Al的一个比较门限，第一比较器Al的正极输入端用于输入由震荡电路Gl产生的一个锯齿波信号；随着从第七电阻R7的另一端输出的电压的值的变化，第一比较器Al的输出端输出一个占空比可调的方波信号，当从第七电阻R7的另一端输出的电压的值变大占空比减小，当从第七电阻R7的另一端输出的电压的值变小占空比增大，这样就实现了对电路中电压的自动调节功能。
[0023]充电模块的工作原理如下:当测试电池BAT两端的电压Ubat低于2.9V时，电路对测试电池BAT做C/5 (C代表测试电池BAT的容量)的涓流充电，当2.9V < Ubat< 4.2V时，电路开始对测试电池BAT做恒流充电，当Ubat多4.2V，充电电流逐渐减小，直至充电电流小到一定程度后终止充电。其中，第四比较器A4用于在测试电池BAT两端的电压Ubat低于2.9V时，关断升压电路；第五比较器A5、第六比较器A6和第二二输入与非门L02组成的电路用于在测试电池BAT两端的电压低于2.9V或者从测试电池BAT的负极流出的电流值大于一定的值时控制充电模式为涓流充电；当测试电池BAT两端的电压大于或等于2.9V时，采用恒流模式对测试电池BAT进行充电；温度信号比较器Tl用于进行过热保护，当检测到测试电池BAT充电时的温度过大时终止充电；第九比较器A9用于在测试电池BAT两端的电压大于4.2V时终止对测试电池BAT继续充电。
[0024]如图2、图5所示，充放电保护模块3包括第十比较器A10、第十一比较器All、第十二比较器A12、第十三比较器A13、第十四比较器A14、第一变阻器VR1、第二变阻器VR2、第十四电容C14、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第一电压源B1、第二电压源B2、第三电压源B3、第四电压源B4、第一 NMOS管N1、第二 NMOS管N2、第三二输入与门L06和三输入与门L07，第一变阻器VRl的一端分别与第十七电阻R17的一端、第十四电容C14的一端及第二变阻器VR2的一端连接，第一变阻器VRl的另一端分别与第十九电阻R19的一端及第十比较器AlO的正极输入端连接，第十九电阻R19的另一端接地，第十九电阻R19的另一端分别与第二十电阻R20的一端及第一电压源BI的负极连接，第二变阻器VR2的另一端分别与第二十电阻R20的另一端及第十一比较器All的正极输入端连接，第一电压源BI的正极分别与第十一比较器All的负极输入端及第十比较器AlO的负极输入端连接，第十比较器AlO的输出端与第三二输入与门L06的第一输入端连接，第i^一比较器All的输出端与第三二输入与门L06的第二输入端连接，第三二输入与门L06的输出端与第一 NMOS管NI的栅极连接，第十二比较器A12的负极输入端分别与第十三比较器A13的负极输入端、第十四比较器A14的负极输入端及第十六电阻R16的一端连接，第十六电阻R16的另一端分别与第十三电阻R13的另一端及第一 NMOS管NI的源极连接，第十七电阻R17的另一端分别与测试电池BAT的正极及第十一电容Cll的一端连接，测试电池BAT的负极分别与第十四电容C14的另一端及第二 NMOS管N2的源极连接，第一 NMOS管NI的漏极与第二 NMOS管N2的漏极连接，第二电压源B2的正极与第十二比较器A12的正极输入端连接，第二电压源B2的负极接地，第三电压源B3的正极与第十三比较器A13的正极输入端连接，第三电压源B3的负极接地，第四电压源B4的正极与第十四比较器A14的正极连接，第四电压源B4的负极接地，第十二比较器A12的输出端与三输入与门L07的第一输入端连接，第十三比较器A13的输出端与三输入与门L07的第二输入端连接，第十四比较 器A14的输出端与三输入与门L07的第三输入端连接，三输入与门L07的输出端与第二 NMOS管N2的栅极连接。
[0025]如图6所示，计时模块5包括型号为YM5135-CT-H的计时器U5、第二二输入与门L05、复位按键开关S1、第十五电容C15和第十八电阻R18，第二二输入与门L05的第一输入端与第十四电阻R14的一端连接，第二二输入与门L05的第二输入端与第三二输入与非门L04的输出端连接，第二二输入与门L05的输出端与计时器U5的计时端连接，计时器U5的复位端分别与复位按键开关SI的一端、第十五电容C15的一端及第十八电阻R18的一端连接，第十五电容C15的另一端分别与复位按键开关SI的另一端及无线充电接收器的正极端连接，第十八电阻R18的另一端接地。
[0026]如图7所示，电压电流监控模块U3与无线充电接收器之间设置有监控数据传输模块，监控数据传输模块包括第一模拟数字转换器AD1、第二模拟数字转换器AD2、电荷量检测电路U6、三选一选通开关MUX及串口控制连接模块U7，电压电流监控模块U3设置有监控电流信号输出端和监控电压信号输出端，监控电流信号输出端与第一模拟数字转换器ADl的输入端连接，监控电压信号输出端与第二模拟数字转换器AD2的输入端连接，第一模拟数字转换器ADl的输出端与三选一选通开关MUX的第一动触点连接，第二模拟数字转换器AD2的输出端与三选一选通开关MUX的第二动触点连接，电荷量检测电路U6的正极输入端与测试电池BAT的正极连接，电荷量检测电路U6的负极输入端与测试电池BAT的负极连接，电荷量检测电路U6的输出端与三选一选通开关MUX的第三动触点连接，三选一选通开关MUX的静触点通过串口控制连接模块U7与无线充电接收器的数据通讯接口连接。
[0027]如图8所示，电荷量检测电路U6包括第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第二^^一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第十五比较器A15、PNP型晶体管VT1、第三模拟数字转换器AD3和累加器SA1，测试电池BAT的正极分别与第十六电容C16的一端、第十七电容C17的一端及第二十二电阻R22的一端连接，测试电池BAT的负极分别与第十六电容C16的另一端、第十八电容C18的一端及第二十三电阻R23的一端连接，第十七电容C17的另一端与第十八电容C18的另一端均接地，第二十二电阻R22的另一端分别与第二十四电阻R24的一端及第二i^一电阻R21的一端连接，第二十三电阻R23的另一端接地，第二十三电阻R23的另一端分别与第二十一电阻R21的另一端及第十五比较器A15的正极输入端连接，第二十四电阻R24的另一端分别与第十五比较器A15的负极输入端及PNP型晶体管VTl的发射极连接，第十五比较器A15的输出端与PNP型晶体管VTl的基极连接，PNP型晶体管VTl的集电极分别与第二十五电阻R25的一端及第三模拟数字转换器AD3的输入端连接，第二十五电阻R25的另一端接地，第三模拟数字转换器AD3的输出端与累加器SAl的输入端连接，累加器SAl的输出端与三选一选通开关MUX的第三动触点连接。通过持续检测测试电池BAT两端的电压，之后通过第三模拟数字转换器AD3将其转换为N位的数字量，由于测试电池BAT电荷量的计算原理就是对流经测试电池BAT的电流的时间积分，换成离散情况就是对该电流的时间累积，所以经过第三模拟数字转换器AD3转换之后的数字量经过累加器SAl将其电压进行累加，得到电荷量消耗值；当测试电池BAT放电时，用测试电池BAT的总容量减去电荷量消耗值就得到测试电池BAT的剩余容量；当测试电池BAT充电时，充电量就是剩余容量加上由电荷量检测电路U6检测得到的电荷量充电值。
[0028]以上实施例的工作原理为:当充放电选择开关J7的静触点端与充电端连通时，进入充电模式，计时模块5开始计时，同时电路开始对测试电池BAT进行充电，充电时，从测试电池BAT的负极流出的电流的值由第十三电阻R13的阻值大小决定，等到充电完成时，第六NMOS管N6的栅极电平发生跳变，同时产生跳变信号发送至计时模块5，计时模块5得到这个跳变信号后终止计时并得到总充电时间，计时模块5的结果可以显示在与计时模块5相连的LED显示屏或IXD显示屏上；当过充时，第一 NMOS管NI断开，从而阻止对测试电池BAT继续充电；当充放电选择开关J7的静触点端通过放电端接地时，进入放电模式，此时电路开始对测试电池BAT进行放电，过放时，第二 NMOS管N2断开，从而阻止测试电池BAT继续放电。测试电池BAT在充电或放电时两端的电压和从测试电池BAT的负极流出的电流的值通过电压电流监控模块U3检测得到，并可通过LED显示屏或IXD显示屏进行显示；充电时，第二发光二极管LED2发光，充电完成后，第一发光二极管LEDl发光，第二发光二极管LED2熄灭。
【主权项】
1.一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于包括充电管理模块、充放电选择开关、测试电池、充放电保护模块、负载电阻、检测显示模块和计时模块，所述的充电管理模块通过充电开关与无线充电接收器连接，所述的充电管理模块分别与所述的充放电选择开关的静触点端及所述的负载电阻的一端连接，所述的充放电选择开关的充电端、所述的充放电保护模块、所述的检测显示模块及所述的计时模块分别与所述的测试电池连接，所述的充放电选择开关的放电端与所述的负载电阻的接地端连接，所述的充电管理模块用于根据所述的测试电池的种类控制充电模式，所述的充放电保护模块用于对所述的测试电池在发生过充或过放或过流或短路状态时进行保护，所述的检测显示模块用于检测并显示电路中的电压和电流，所述的计时模块用于对所述的测试电池的不同充电状态进行计时并显不O2.根据权利要求1所述的一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于所述的测试电池为锂电池，所述的充电管理模块包括升压模块、充电模块和充电管理外围电路模块，所述的检测显示模块包括第一电压监控器、第一电流监控器和电压电流监控模块，所述的电压电流监控模块用于监测并显示所述的测试电池在充电或放电时的电压值和电流值，所述的充电模块包括温度信号比较器、第三比较器、第四比较器、第五比较器、第六比较器、第七比较器、第八比较器、第九比较器、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第五NMOS管、第六NMOS管、第一 PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管、第二二输入与非门、第一恒流源、第二恒流源、二选一选通器、第五电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第十一电阻，所述的升压模块包括限压器、第一二输入与非门、第一二输入与门、用于产生方波信号和锯齿波信号的震荡电路、同步RS触发器、第一反相器、第七NMOS管、晶体振荡器、第一比较器、第二比较器、第一电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容和第二电容，所述的充电管理外围电路模块包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一电感、第八电容、第九电容、第十电容、第i^一电容、第十二电容、第十三电容、第一发光二极管、第二发光二极管、第二稳压二极管和第三二输入与非门，所述的温度信号比较器的正极输入端用于接入对120°C的固定温度进行感应的第一温度传感器输出的电压信号，所述的温度信号比较器的负极输入端用于接入对无线接收器的温度进行感应的第二温度传感器输出的电压信号，所述的温度信号比较器的输出端与所述的第四二极管的正极连接，所述的第四二极管的负极分别与所述的第五二极管的负极、所述的第六二极管的负极、所述的第七二极管的负极、所述的第二 PMOS管的栅极、所述的第三PMOS管的栅极及所述的第一恒流源的输入端相连，所述的第一恒流源的输出端接地，所述的第五二极管的正极与所述的第三比较器的输出端连接，所述的第三比较器的负极输入端与所述的二选一选通器的静触点连接，所述的二选一选通器的选通控制端分别与所述的第二二输入与非门的第一输入端及所述的第六比较器的输出端连接，所述的第三比较器的正极输入端分别与所述的第一 PMOS管的漏极、所述的第五比较器的负极输入端、所述的第二恒流源的输出端及所述的第十三电阻的一端连接，所述的二选一选通器的第一动触点分别与所述的第十电阻的一端、所述的第十一电阻的一端及外部IV电压输入端连接，所述的二选一选通器的第二动触点分别与所述的第五比较器的正极输入端、所述的第十一电阻的另一端、所述的第五电阻的一端及外部0.1V电压输入端连接，所述的第五电阻的另一端接地，所述的第二二输入与非门的第二输入端与所述的第五比较器的输出端连接，所述的第二二输入与非门的输出端分别与所述的第五NMOS管的栅极、所述的第六NMOS管的栅极、所述的第一发光二极管的负极、所述的第十四电阻的一端及所述的计时模块的第一输入端连接，所述的第六NMOS管的源极接地，所述的第六NMOS管的漏极分别与所述的第二发光二极管的负极、所述的第十五电阻的一端、所述的第三二输入与非门的第一输入端及所述的第三二输入与非门的第二输入端连接，所述的第三二输入与非门的输出端与所述的计时模块的第二输入端连接，所述的第七二极管的正极与所述的第九比较器的输出端连接，所述的第六二极管的正极与所述的第八比较器的输出端连接，所述的第三PMOS管的源极用于与无线充电接收器的正极端连接，所述的第三PMOS管的源极分别与所述的第二 PMOS管的源极、所述的第八电容的一端、所述的第十二电阻的一端、所述的第十四电阻的另一端、所述的第十五电阻的另一端、所述的第一电压监控器的正极端及所述的第二恒流源的输入端连接，所述的第八电容的另一端及所述的第一电压监控器的负极端均接地，所述的第十二电阻的另一端分别与所述的第一发光二极管的正极及所述的第二发光二极管的正极连 接，所述的第三PMOS管的漏极分别与所述的第七比较器的负极输入端及所述的第一 PMOS管的源极连接，所述的第一 PMOS管的栅极与所述的第七比较器的输出端连接，所述的第七比较器的正极输入端分别与所述的第二PMOS管的漏极、所述的第八电阻的一端、所述的第四比较器的正极输入端、所述的第六比较器的负极输入端、所述的第九比较器的正极输入端、所述的充放电选择开关的充电端、所述的第十一电容的一端、所述的第十二电容的一端、所述的第十三电容的一端、所述的充放电保护模块、所述的限压器的一端及所述的测试电池的正极连接，所述的第八比较器的正极输入端分别与所述的第八电阻的另一端及所述的第九电阻的一端连接，所述的第八比较器的负极输入端分别与外部第一参考电压输入端及所述的第十电阻的另一端连接，所述的第四比较器的负极输入端分别与所述的第六比较器的正极输入端及外部2.9V电压输入端连接，所述的第九比较器的负极输入端接地，所述的第九电阻的另一端与所述的第五NMOS管的漏极连接，所述的第五NMOS管的源极接地，所述的限压器的另一端分别与所述的第七NMOS管的漏极、所述的第一电感的一端及所述的第二稳压二极管的正极连接，所述的第七NMOS管的源极接地，所述的第七NMOS管的栅极与所述的第一二输入与非门的输出端连接，所述的第一二输入与非门的第一输入端分别与所述的第一二输入与门的第一输入端及所述的震荡电路的方波信号输出端连接，所述的第一二输入与非门的第二输入端与所述的同步RS触发器的正相信号输出端连接，所述的同步RS触发器的置O端与所述的第一二输入与门的输出端连接，所述的同步RS触发器的置I端分别与所述的第一反相器的输入端及所述的第一比较器的输出端连接，所述的第一反相器的输出端与所述的第一二输入与门的第二输入端连接，所述的同步RS触发器的时钟脉冲输入端与所述的晶体振荡器的一端连接，所述的晶体振荡器的另一端与所述的第四比较器的输出端连接，所述的震荡电路的锯齿波信号输出端与所述的第一比较器的正极输入端连接，所述的第一比较器的负极输入端分别与所述的第二比较器的输出端、所述的第一电容的一端及所述的第一电阻的一端连接，所述的第二比较器的正极输入端与外部第二参考电压输入端连接，所述的第二比较器的负极输入端分别与所述的第一电容的另一端、所述的第二电容的一端、所述的第七电阻的一端及所述的第六电阻的一端连接，所述的第一电阻的另一端与所述的第二电容的另一端连接，所述的第六电阻的另一端接地，所述的第七电阻的另一端分别与所述的第九电容的一端、所述的第十电容的一端、所述的第二稳压二极管的负极及所述的负载电阻的一端连接，所述的第九电容的另一端及所述的第十电容的另一端均接地，所述的负载电阻的另一端分别与所述的第十一电容的另一端、所述的第十二电容的另一端、所述的第十三电容的另一端、所述的第十三电阻的另一端、所述的第一电流监控器的正极端及所述的充放电保护模块的接地端连接，所述的第一电流监控器的负极端接地，所述的第一电流监控器的负极用于与无线充电接收器的负极端连接，所述的第一电感的另一端与所述的充放电选择开关的静触点端连接，所述的充放电选择开关的放电端接地。3.根据权利要求2所述的一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于所述的充放电保护模块包括第十比较器、第十一比较器、第十二比较器、第十三比较器、第十四比较器、第一变阻器、第二变阻器、第十四电容、第十六电阻、第十七电阻、第十九电阻、第二十电阻、第一电压源、第二电压源、第三电压源、第四电压源、第一 NMOS管、第二 NMOS管、第三二输入与门和三输入与门，所述的第一变阻器的一端分别与所述的第十七电阻的一端、所述的第十四电容的一端及所述的第二变阻器的一端连接，所述的第一变阻器的另一端分别与所述的第十九电阻的一端及所述的第十比较器的正极输入端连接，所述的第十九电阻的另一端接地，所述的第十九电阻的另一端分别与所述的第二十电阻的一端及所述的第一电压源的负极连接，所述的第二变阻器的另一端分别与所述的第二十电阻的另一端及所述的第十一比较器的正极输入端连接，所述的第一电压源的正极分别与所述的第十一比较器的负极输入端及所述的第十比较器的负极输入端连接，所述的第十比较器的输出端与所述的第三二输入与门的第一输入端连接，所述的第十一比较器的输出端与所述的第三二输入与门的第二输入端连接，所述的第三二输入与门的输出端与所述的第一 NMOS管的栅极连接，所述的第十二比较器的负极输入端分别与所述的第十三比较器的负极输入端、所述的第十四比较器的负极输入端及所述的第十六电阻的一端连接，所述的第十六电阻的另一端分别与所述的第十三电阻的另一端及所述的第一 NMOS管的源极连接，所述的第十七电阻的另一端分别与所述的测试电池的正极及所述的第十一电容的一端连接，所述的测试电池的负极分别与所述的第十四电容的另一端及所述的第二 NMOS管的源极连接，所述的第一 NMOS管的漏极与所述的第二 NMOS管的漏极连接，所述的第二电压源的正极与所述的第十二比较器的正极输入端连接，所述的第二电压源的负极接地，所述的第三电压源的正极与所述的第十三比较器的正极输入端连接，所述的第三电压源的负极接地，所述的第四电压源的正极与所述的第十四比较器的正极连接，所述的第四电压源的负极接地，所述的第十二比较器的输出端与所述的三输入与门的第一输入端连接，所述的第十三比较器的输出端与所述的三输入与门的第二输入端连接，所述的第十四比较器的输出端与所述的三输入与门的第三输入端连接，所述的三输入与门的输出端与所述的第二 NMOS管的栅极连接。4.根据权利要求3所述的一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于所述的计时模块包括型号为YM5135-CT-H的计时器、第二二输入与门、复位按键开关、第十五电容和第十八电阻，所述的第二二输入与门的第一输入端与所述的第十四电阻的一端连接，所述的第二二输入与门的第二输入端与所述的第三二输入与非门的输出端连接，所述的第二二输入与门的输出端与所述的计时器的计时端连接，所述的计时器的复位端分别与所述的复位按键开关的一端、所述的第十五电容的一端及所述的第十八电阻的一端连接，所述的第十五电容的另一端分别与所述的复位按键开关的另一端及无线充电接收器的正极端连接，所述的第十八电阻的另一端接地。5.根据权利要求1所述的一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于所述的电压电流监控模块与无线充电接收器之间设置有监控数据传输模块，所述的监控数据传输模块包括第一模拟数字转换器、第二模拟数字转换器、电荷量检测电路、三选一选通开关及串口控制连接模块，所述的电压电流监控模块设置有监控电流信号输出端和监控电压信号输出端，所述的监控电流信号输出端与所述的第一模拟数字转换器的输入端连接，所述的监控电压信号输出端与所述的第二模拟数字转换器的输入端连接，所述的第一模拟数字转换器的输出端与所述的三选一选通开关的第一动触点连接，所述的第二模拟数字转换器的输出端与所述的三选一选通开关的第二动触点连接，所述的电荷量检测电路的正极输入端与所述的测试电池的正极连接，所述的电荷量检测电路的负极输入端与所述的测试电池的负极连接，所述的电荷量检测电路的输出端与所述的三选一选通开关的第三动触点连接，所述的三选一选通开关的静触点通过所述的串口控制连接模块与无线充电接收器的数据通讯接口连接。6.根据权利要求5所述的一种用于无线充电接收器的检测装置，其特征在于所述的电荷量检测电路包括第十六电容、第十七电容、第十八电容、第二 i^一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第十五比较器、PNP型晶体管、第三模拟数字转换器和累加器，所述的测试电池的正极分别与所述的第十六电容的一端、所述的第十七电容的一端及所述的第二十二电阻的一端连接，所述的测试电池的负极分别与所述的第十六电容的另一端、所述的第十八电容的一端及所述的第二十三电阻的一端连接，所述的第十七电容的另一端与所述的第十八电容的另一端均接地，所述的第二十二电阻的另一端分别与所述的第二十四电阻的一端及所述的第二十一电阻的一端连接，所述的第二十三电阻的另一端接地，所述的第二十三电阻的另一端分别与所述的第二十一电阻的另一端及所述的第十五比较器的正极输入端连接，所述的第二十四电阻的另一端分别与所述的第十五比较器的负极输入端及所述的PNP型晶体管的发射极连接，所述的第十五比较器的输出端与所述的PNP型晶体管的基极连接，所述的PNP型晶体管的集电极分别与所述的第二十五电阻的一端及所述的第三模拟数字转换器的输入端连接，所述的第二十五电阻的另一端接地，所述的第三模拟数字转换器的输出端与所述的累加器的输入端连接，所述的累加器的输出端与所述的三选一选通开关的第三动触点连接。
【专利摘要】一种用于无线充电接收器的检测装置，特点是包括充电管理模块、充放电选择开关、测试电池、充放电保护模块、负载电阻、检测显示模块和计时模块，充电管理模块通过充电开关与无线充电接收器连接，充电管理模块分别与充放电选择开关的静触点端及负载电阻的一端连接，充放电选择开关的充电端、充放电保护模块、检测显示模块及计时模块分别与测试电池连接，充放电选择开关的放电端与负载电阻的接地端连接；优点是充电管理模块用于控制充电模式，充放电保护模块用于对测试电池进行保护；测试电池在充电或放电时的电压值和电流值通过检测显示模块检测并可显示，为使用人员提供参考数据，从而对不同型号的无线充电接收器的充电性能做出准确的评价。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN204649875
【申请号】CN201520396883
【发明人】林谷
【申请人】宁波力芯科信息科技有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月10日
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