本實用新型涉及電磁共振無線充電技術領域，具體涉及一種智能無線充電掃地機。

背景技術：

隨著科學技術的發展，快節奏生活的需要，掃地機器人因其智能清潔的有效性被廣大消費者認可，其中自動回充電技術的掃地機器人更深受市場青睞。

目前市面上常見智能掃地機器人的自動充電，需要機器人的正負極裸露金屬觸片和充電底座的正負極裸露金屬觸片完全正確電連接才能充電，其存在以下缺點：

1、掃地機器人在工作過程中，當檢測到電量低時，通過充電底座發出信號，然后機器人頂部的接收器接收到信號，最終找到“回家”的路，但是在某些情況下會出現無法導航，如受墻體阻擋，導航信號變弱，從而導致無法回到充電底座而擱淺在“半路上”。

2、掃地機器的返航充電，多采用紅外線定位、藍牙定位或雷達定位等技術，需要非常高的巡航對接技術，對硬軟件設計精度要求較高，從而增加設計成本。

3、掃地機器人的掃地工作與電池的續充電不能同時進行，而且掃地機器人的電池完成充滿，需要很長一段時間，偶爾導致需要工作的時候，電量不足，工作才開展一半就得充電。

4、充電座的裸露金屬片容易被兒童誤操作而觸碰到，易導致觸點的危險隱患，另外在潮濕環境里容易發生短路的危險。

技術實現要素：

本實用新型為了解決現有技術存在的上述問題，提供了一種采用磁共振的方式且在掃地機移動或靜止時均能進行無線充電的智能無線充電掃地機。

實現上述目的，本實用新型提供了一種智能無線充電掃地機，包括掃地機本體和配合掃地機本體進行無線充電的磁共振充電基座，所述掃地機本體內設有MCU模塊及分別與MCU模塊相連的電源管理模塊和射頻主控芯片，所述電源管理模塊連接有無線充電控制芯片和電池，所述無線充電控制芯片連接有能量接收線圈；所述磁共振充電基座內設有與市電相連并可發射高頻非輻射磁場的磁共振發射線圈、與射頻主控芯片進行數據通訊的射頻接收芯片，所述射頻接收芯片與磁共振發射線圈相連用于控制磁共振發射線圈的通斷，所述能量接收線圈通過磁場耦合與磁共振發射線圈進行能量傳遞，所述MCU模塊上還連接有與智能通訊設備相連的無線通訊模塊，所述智能通訊設備通過訪問MCU模塊用于監測電池電量及控制磁共振發射線圈開啟以實現磁共振無線充電。

作為本實用新型的優選技術方案，所述磁共振發射線圈的通電電路上串聯有晶閘管，所述射頻接收芯片的控制端與晶閘管相連用于控制通電電路的通斷。

作為本實用新型的優選技術方案，所述磁共振發射線圈產生的高頻非輻射磁場的振動頻率為10MHz。

作為本實用新型的優選技術方案，所述磁共振發射線圈與能量接收線圈的材料均為直徑5mm的圓形銅線圈，銅線圈的固有頻率均為10MHz。

作為本實用新型的優選技術方案，所述能量接收線圈內設有將電磁波轉化為電能的諧振回路，所述充電控制芯片內設有依次相連的整流、濾波、穩壓電路。

作為本實用新型的優選技術方案，所述智通訊能設備為智能手機、筆記本或電腦，無線通訊模塊為藍牙或Wifi通訊模塊。

本實用新型的智能無線充電掃地機可以達到如下有益效果：

本實用新型的智能無線充電掃地機，通過包括掃地機本體和配合掃地機本體進行無線充電的磁共振充電基座，所述掃地機本體內設有MCU模塊及分別與MCU模塊相連的電源管理模塊和射頻主控芯片，所述電源管理模塊連接有無線充電控制芯片和電池，所述無線充電控制芯片連接有能量接收線圈；所述磁共振充電基座內設有與市電相連并可發射高頻非輻射磁場的磁共振發射線圈、與射頻主控芯片進行數據通訊的射頻接收芯片，所述射頻接收芯片與磁共振發射線圈相連用于控制磁共振發射線圈的通斷，所述能量接收線圈通過磁場耦合與磁共振發射線圈進行能量傳遞，所述MCU模塊上還連接有與智能通訊設備相連的無線通訊模塊，所述智能通訊設備通過訪問MCU模塊用于監測電池電量及控制磁共振發射線圈開啟以實現磁共振無線充電，使得掃地機本體通過磁共振技術及無線的方式把電能傳輸并存儲電池中，磁共振所產生的高頻非輻射磁場的范圍從幾厘米到幾米，使得掃地機本體不僅能在靜止時，并且在移動時均能進行無線充電，且掃地機本體與磁共振充電基座通過射頻通訊對無線充電動作進行控制。另外，本實用新型具有兩種充電選擇模式，一方面，通過電源管理模塊檢測電池電量，進行自動無線充電；另一方面，通過智能通訊設備對MCU模塊的控制，可人為操控，開啟無線充電。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型智能無線充電掃地機提供的一實例的系統結構框圖。

本實用新型目的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，智能無線充電掃地機包括掃地機本體和配合掃地機本體進行無線充電的磁共振充電基座，所述掃地機本體內設有MCU模塊及分別與MCU模塊相連的電源管理模塊和射頻主控芯片，所述電源管理模塊連接有無線充電控制芯片和電池，所述無線充電控制芯片連接有能量接收線圈；所述磁共振充電基座內設有與市電相連并可發射高頻非輻射磁場的磁共振發射線圈、與射頻主控芯片進行數據通訊的射頻接收芯片，所述射頻接收芯片與磁共振發射線圈相連用于控制磁共振發射線圈的通斷，所述能量接收線圈通過磁場耦合與磁共振發射線圈進行能量傳遞，所述MCU模塊上還連接有與智能通訊設備相連的無線通訊模塊，所述智能通訊設備通過訪問MCU模塊用于監測電池電量及控制磁共振發射線圈開啟以實現磁共振無線充電。

具體實施中，所述磁共振發射線圈的通電電路上串聯有晶閘管，所述射頻接收芯片的控制端與晶閘管相連用于控制通電電路的通斷。

具體實施中，所述磁共振發射線圈產生的高頻非輻射磁場的振動頻率為10MHz，所述磁共振發射線圈與能量接收線圈的材料均為直徑5mm的圓形銅線圈，銅線圈的固有頻率均為10MHz。

具體實施中，所述能量接收線圈內設有將電磁波轉化為電能的諧振回路，所述充電控制芯片內設有依次相連的整流、濾波、穩壓電路，所述整流電路接收由電磁波轉化的電能后，再通過穩壓電路得到電源管理模塊所需的工作電壓。

具體實施中，所述智通訊能設備為智能手機、筆記本或電腦，無線通訊模塊為藍牙或Wifi通訊模塊。

為了讓本領域的技術人員更好地理解并實現本實用新型的技術方案，下面詳述本實用新型的無線充電原理。

磁共振無線充電原理：

磁共振發射線圈接入市電，并轉換為高頻交流信號，使發送端的磁共振發射線圈在周圍一定距離內產生一個高頻變化很大的非發射性的電磁場，而當掃地機本體在該磁場內，能量接收線圈位于這個電磁場中時，發送端磁共振發射線圈的磁通量的高頻變化在接收端能量接收線圈中會產生一定的高頻感應電動勢的電磁波。

然后通過加在能量接收線圈末端的諧振回路將高頻感應電動勢的電磁波轉化為電能，該電能進一步通過充電控制芯片的整流、濾波、穩壓處理，就可以得到供電池充電的直流電流。

磁場共振式充電與電磁感應式充電有所不同，它不會向外發射電磁波，而只是在周圍形成一個磁場，且消耗電能比感應式充電低，傳輸距離更遠，為幾十厘米到幾米，是一種非常適合掃地機本體等家用電器設備的無線充電方式。

充電控制原理：

電源管理模塊不僅給MCU模塊提供工作電能，還對電池進行充電控制并實時監測電池電量，并將監測的電量值反饋給MCU模塊，射頻主控芯片與MCU模塊共享數據，若電量低于預設閾值，則射頻主控芯片發送充電指令給磁共振充電基座上的射頻接收芯片，射頻接收芯片控制充電底座內的磁共振發射線圈的接通。此時，處在磁場內的掃地機本體采用上述電磁共振的無線充電原理對電池進行自動充電。另外還可通過智能通訊設備監控掃地機本體的設備狀態，在電源管理模塊未收到電池的低電量反饋的情況下，可通過遠程控制使磁共振發射線圈的接通，從而實現人為控制充電。

當電池充電到一定電量后，即達到高電量閾值，MCU模塊通過控制射頻接收芯片再次控制充電發射線圈斷開。掃地機本體在長期使用過程中，電池的電量始終維持在預設范圍內，這樣便于有效防止電池長期處于虧空或滿電狀態，有效的提高電池的使用壽命。

雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式，但是本領域熟練技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，可以對本實施方式做出多種變更或修改，而不背離本實用新型的原理和實質，本實用新型的保護范圍僅由所附權利要求書限定。