無線充電血糖儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種無線充電血糖儀，其包括血糖儀本體、集成在所述血糖儀本體內部的無線電能接收裝置以及設置在所述血糖儀本體之外的無線電能發射裝置，其中，所述無線電能發射裝置無線傳輸電能，所述無線電能接收裝置接收所述無線傳輸的電能并對向所述血糖儀本體提供電能的供電裝置進行充電。本實用新型實現了血糖儀無線充電的功能，一方面可以避免對電池的浪費和減少對環境的污染，另一方面也可以避免頻繁拆機更換電池。
【專利說明】無線充電血糖儀【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種血糖儀，尤其涉及一種無線充電血糖儀。
【背景技術】
[0002]糖尿病是危害人類健康的四大主要疾病之一，因此，血糖的檢測越來越受到人們的重視。便攜式血糖儀可以隨時地幫助糖尿病人測定血糖濃度的變化，從而幫助病人合理控制飲食，達到控制血糖的目的。
[0003]目前市場上的血糖儀大都采用紐扣電池或干電池的供電方式，對于某些場合，需要頻繁地使用血糖儀，其耗電量將會進一步增大，更換電池的頻率也更高。另外，隨著血糖儀的功能日益增多，其耗電量也會進一步增大，也增加了更換電池的頻率，這在一定程度上造成了電池材料的浪費和環境的污染，同時也帶來了頻繁拆機的麻煩。
[0004]無線電能傳輸是一種新型的電能傳輸方式，隨著技術的發展，在滿足傳輸效率的同時，傳輸距離也越來越遠。目前主流的無線電能傳輸的方法包括基于電磁感應原理的方法和基于2007年由麻省理工學院提出的強耦合磁諧振理論的方法，其中，基于電磁感應的方法需要將待充電裝置放置在與充電裝置較近的位置，并且傳輸效率會隨著傳輸距離的增大而迅速地衰減，而強耦合磁諧振的方法在發射裝置和接收裝置均采用相同的回路，利用諧振形成的強磁耦合來實現電能的無線傳輸。
實用新型內容
[0005]為了解決上述現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種無線充電血糖儀，其中，所述血 糖儀包括血糖儀本體、集成在所述血糖儀本體內部的無線電能接收裝置以及設置在所述血糖儀本體之外的無線電能發射裝置，其中，所述無線電能發射裝置無線傳輸電能，所述無線電能接收裝置接收所述無線傳輸的電能并對向所述血糖儀本體提供電能的供電裝置進行充電。
[0006]進一步地，所述無線電能接收裝置包括:電能接收電路，接收所述無線傳輸的電能并將其轉換成交流電；整流穩壓電路，將所述電能接收電路輸出的交流電轉換成直流電；充電電路，接收所述整流穩壓電路輸出的直流電并對所述供電裝置進行充電。
[0007]進一步地，所述整流穩壓電路包括橋式整流電路和DC/DC轉換電路，其中，所述橋式整流電路將所述電能接收模塊輸出的交流電轉換成直流電，所述DC/DC轉換電路將所述橋式整流電路輸出的直流電轉換成所述充電電路所需的直流電。
[0008]進一步地，所述電能接收電路包括電能接收線圈和第二電容器，其中，第二電容器的一端耦接到電能接收線圈的一端，電能接收線圈的另一端和第二電容器的另一端均耦接到所述整流穩壓電路。
[0009]進一步地，所述充電電路包括充電芯片、第一電阻器、第二電阻器、第三電阻器、第三電容器和LED燈，其中，充電芯片的供電端耦接到所述整流穩壓電路，充電芯片的充電端耦接到所述供電裝置，充電芯片的接地端電性接地，充電芯片的電流調整端耦接到第三電阻器的一端，第三電阻器的另一端電性接地，第一電阻器的一端耦接到第二電阻器的一端并耦接到充電芯片的供電端，第一電阻器的另一端耦接到充電芯片的充電狀態指示端，第二電阻器的另一端耦接到LED燈的正電極，LED燈的負電極耦接到充電芯片的充電狀態指示端，第三電容器的一端耦接到充電芯片的供電端，第三電容器的另一端電性接地。
[0010]進一步地，所述無線電能發射裝置包括整流電路、高頻逆變電路、控制電路和電能發射電路，其中，所述整流電路用于將外部輸入的交流電轉換成直流電，所述控制電路產生控制信號給所述高頻逆變電路，所述高頻逆變電路基于所述控制信號而將所述整流電路提供的直流電轉換成正弦信號，所述發射電路基于所述正弦信號而無線傳輸電能。
[0011 ] 進一步地，所述無線電能發射裝置還包括電流檢測電路，其中，所述電流檢測電路檢測所述電能發射電路的電流信號并將所述電流信號反饋至所述控制電路，所述控制電路基于所述電流檢測電路反饋的所述電流信號來產生所述控制信號。
[0012]進一步地，所述整流電路包括電源模塊、第五電容器和第四電容器，其中，電源模塊的一端用于接收外部輸入的交流電，第五電容器的一端耦接到第四電容器的一端并耦接到電源模塊的另一端，第五電容器的另一端和第四電容器的另一端均電性接地。
[0013]進一步地，所述電能發射電路包括電能發射線圈和第一電容器，其中，第一電容器的一端耦接到電能發射線圈的一端，第一電容器的另一端耦接到高頻逆變電路，電能發射線圈的另一端電性接地。
[0014]進一步地，所述高頻逆變電路包括第一 M0SFET、第一晶體二極管、第二 MOSFET和第二晶體二極管，其中，第一 MOSFET的漏極耦接到整流電路，第一 MOSFET的柵極耦接到控制電路，第一 MOSFET的源極耦接到第二 MOSFET的漏極，第一晶體二極管的負電極耦接到第一 MOSFET的漏極，第一晶體二極管的正電極耦接到第一 MOSFET的源極；第二 MOSFET的柵極耦接到控制電路，第二 MOSFET的源極電性接地，第二晶體二極管的負電極耦接到第二MOSFET的漏極，第二晶體二極管的正電極耦接到第二 MOSFET的源極。
[0015]本實用新型實現了血糖儀無線充電的功能，且由于可充電電池可以重復使用，一方面可以避免對電池的浪費和減少對環境的污染，另一方面也可以免去拆機更換電池的麻煩。采用無線充電方式的血糖儀操作方便，只需將待充電的具有無線充電功能的血糖儀放在充電設備上即可實現充電，順應了人們對無線生活的期待。伴隨著無線充電的技術的日益成熟，無線充電將逐步走進人們的生活，越來越多的地方將提供無線充電服務點，因此可以滿足人們無線充電和隨時隨地測血糖的需要。同時，隨著云醫療的發展，未來每臺血糖儀都可能成為一個云結點，無線充電血糖儀可助力云醫療。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是根據本實用新型的實施例的無線充電血糖儀的結構示意圖。
[0017]圖2是根據本實用新型的實施例的無線電能發射裝置的電路結構圖。
[0018]圖3是根據本實用新型的實施例的無線電能接收裝置的電路結構圖。
[0019]圖4是根據本實用新型的實施例的無線電能接收裝置的充電電路的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0020]現在對本實用新型的實施例進行詳細的描述，其示例表示在附圖中，其中，相同的標號始終表示相同部件。下面通過參照附圖對實施例進行描述以解釋本實用新型。在附圖中，為了清晰起見，可以夸大層和區域的厚度。在下面的描述中，為了避免公知結構和/或功能的不必要的詳細描述所導致的本實用新型構思的混淆，可省略公知結構和/或功能的不必要的詳細描述。
[0021]在下面的實施例的無線充電方式的描述中，以基于強稱合磁諧振的方法來進行描述，但本實用新型并不限于基于強耦合磁諧振的方法的無線充電方式。
[0022]圖1是根據本實用新型的實施例的無線充電血糖儀的結構示意圖。
[0023]參照圖1，根據本實用新型的實施例的無線充電血糖儀包括血糖儀本體10、集成在血糖儀本體10內部的無線電能接收裝置20以及設置在血糖儀本體10之外的無線電能發射裝置30 ;其中，無線電能發射裝置30無線傳輸電能給無線電能接收裝置20，無線電能接收裝置20接收無線傳輸的電能并對向血糖儀本體10提供電能的供電裝置40 (例如鋰離子電池)進行充電。
[0024]下面將對本實施例的無線電能發射裝置30進行詳細地描述說明。
[0025]參照圖1，本實施例的無線電能發射裝置30包括整流電路31、高頻逆變電路32、控制電路33和發射電路34 ;其中，整流電路31用于將外部輸入的交流電AC (例如市電)轉換成穩定的直流電，該直流電為高頻逆變電路32所需的直流電，高頻逆變電路32將該直流電轉換成正弦信號，發射電路34基于所述正弦信號而無線傳輸電能。在此過程中，控制電路33始終在產生控制信號，并將控制信號提供給高頻逆變電路32，高頻逆變電路32在所述控制信號的控制下完成對整流電路31輸出的直流電轉換成正弦信號的逆變。
[0026]另外，為了不斷地調整高頻逆變電路32接收到的控制電路33提供的控制信號，以使無線電能發射裝置30能夠穩定地無線傳輸電能，無線電能發射裝置30還包括電流檢測電路35 ;其中，電流檢測電路35耦接在控制電路33和發射電路34之間，用于檢測發射電路34的電流信號并將該電流信號反饋至控制電路33，控制電路33基于電流檢測電路反饋的電流信號來產生提供到高頻逆變電路32的控制信號。
[0027]圖2是根據本實用新型的實施例的無線電能發射裝置的電路結構圖。
[0028]參照圖2，整流電路31包括電源模塊311、第五電容器C5和第四電容器C4 ;其中，電源模塊311的一端用于接收外部輸入的交流電AC (例如市電),第五電容器C5的一端耦接到第四電容器C4的一端并耦接到電源模塊311的另一端，第五電容器C5的另一端與第四電容器C4的另一端均電性接地。在本實施例中，電源模塊311可例如采用電源模塊WAW2.5S24來實現整流功能，該電源模塊WAW2.5S24可接收的外部輸入的交流電的電壓范圍為165?265V，其輸出的直流電的電壓為24V。
[0029]高頻逆變電路32 包括第一 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor，金屬氧化物半導體場效應晶體管)Ql、第一晶體二極管D1、第二 M0SFETQ2和第二晶體二極管D2 ;其中，第一 M0SFETQ1的漏極耦接到整流電路31的電源模塊311的另一端，第一 M0SFETQ1的柵極耦接到控制電路33，第一 M0SFETQ1的源極耦接到第二 M0SFETQ2的漏極，第一晶體二極管Dl的負電極耦接到第一 M0SFETQ1的漏極，第一晶體二極管Dl的正電極耦接到第一 M0SFETQ1的源極，第二 M0SFETQ2的柵極耦接到控制電路33，第二M0SFETQ2的源極電性接地，第二晶體二極管D2的負電極耦接到第二M0SFETQ2的漏極，第二晶體二極管D2的正電極耦接到第二 M0SFETQ2的源極。[0030]發射電路34包括電能發射線圈LI (即電感器)和第一電容器Cl ;其中，第一電容器Cl的一端耦接到電能發射線圈LI的一端，第一電容器Cl的另一端耦接到高頻逆變電路32的第一M0SFETQ1的源極和第二M0SFETQ2的漏極之間，電能發射線圈LI的另一端耦接到電流檢測電路35并電性接地。
[0031]控制電路33可為由微控制器(Micro Control Unit, MCU)構成的電路,而電流檢測電路35可為電流傳感器；其中，電流傳感器能夠不斷地檢測電能發射線圈LI中電流的變化，并將電流的變化反饋到控制電路33，控制電路33能夠根據電流傳感器檢測到電能發射線圈LI中的電流變化的信號來對第一 M0SFETQ1和第二 M0SFETQ2進行調節控制來達到對高頻逆變電路32進行調節控制，進而使得無線電能發射裝置30能夠穩定地無線傳輸電能。
[0032]根據本實用新型的實施例的無線電能發射裝置進行無線傳輸電能的過程大體是:整流電路31將輸入的外部交流電轉換成高頻逆變電路32所需的直流電，高頻逆變電路32將整流電路31提供的直流電轉換成正弦信號，該正弦信號的頻率與電能發射線圈LI的電學諧振頻率相同，電能發射線圈LI在所述正弦信號的頻率下諧振并產生交變磁場，電能發射線圈LI通過使周圍空間中的磁場產生變化而將電能進行無線傳輸。
[0033]下面將對本實施例的無線電能接收裝置20進行詳細地描述說明。
[0034]參照圖1，本實施例的無線電能接收裝置20包括接收電路21、整流穩壓電路22和充電電路23 ;其中，接收電路21接收發射電路34無線傳輸的電能，并將該無線傳輸的電能轉換為交流電，而整流穩壓電路22對接收電路21輸出到整流穩壓電路22的交流電進行整流、穩壓后轉換成直流電，并將該直流電輸出至充電電路23，充電電路23接收整流穩壓電路22輸出的直流電后對向血糖儀本體10提供電能的供電裝置40 (例如鋰離子電池)進行充電。
[0035]圖3是根據本實用新型的實施例的無線電能接收裝置的電路結構圖。
[0036]參照圖3，接收電路21包括電能接收線圈L2 (即電感器)和第二電容器C2 ;其中，第二電容器C2的一端耦接到電能接收線圈L2的一端，電能接收線圈L2的另一端與第二電容器C2的另一端均耦接到整流穩壓電路22。
[0037]電能接收線圈L2與電能發射線圈LI (請參照圖2)之間以交變磁場為媒介，電能接收線圈L2感應到周圍空間中磁場的變化，由于磁場耦合，L2中將會感應出耦合的交變電流。
[0038]整流穩壓電路22包括橋式整流電路221和DC/DC (即直流直流)轉換電路222 ;其中，橋式整流電路221由四個晶體二極管構成，具體為:第三晶體二極管D3的負電極耦接到第五晶體二極管D5的負電極并耦接到DC/DC轉換電路222，第三晶體二極管D3的正電極耦接到第四晶體二極管D4的負電極并耦接到接收電路21的第二電容器C2的另一端，第四晶體二極管D4的正電極耦接到第六晶體二極管D6的正電極并電性接地，第六晶體二極管D6的負電極耦接到第五晶體二極管D5的正電極并耦接到接收電路21的電能接收線圈L2的另一端；DC/DC轉換電路222可例如采用LM2596芯片，其電壓輸入范圍為4.5?35V，電壓輸出范圍為1.25?30V ;因此，橋式整流電路221對接收電路21產生的交流電進行整流后輸出直流電，而DC/DC轉換電路222將橋式整流電路221輸出的直流電轉換成充電電路23所需的直流電。
[0039]圖4是根據本實用新型的實施例的無線電能接收裝置的充電電路的電路結構圖。[0040]參閱圖4，根據本實用新型的實施例的無線電能接收裝置的充電電路23包括充電芯片231、第一電阻器R1、第二電阻器R2、第三電阻器R3、第三電容器C3和LED燈232 ;其中，充電芯片231可例如是芯片LTC4054，其供電端VCC耦接到DC/DC轉換電路222，用于接收充電電路23所需的直流電(其電壓為4.5?6.5V)，以使充電芯片231工作；充電芯片231的充電端BAT耦接到供電裝置40，以對供電裝置40進行充電；充電芯片231的接地端GND電性接地，充電芯片231的電流調整端PROG耦接到第三電阻器R3的一端，第三電阻器R3的另一端電性接地，第一電阻器Rl的一端與第二電阻器R2的一端耦接在一起并耦接到充電芯片231的供電端VCC，第一電阻器Rl的另一端耦接到充電芯片231的充電狀態指示端CHRG，第二電阻器R2的另一端耦接到LED燈232的正電極，LED燈232的負電極耦接到充電芯片231的充電狀態指示端CHRG，第三電容器C3的一端耦接到充電芯片231的供電端VCC，第三電容器C3的另一端電性接地。LED燈232用于指示充電電路23對供電裝置40的充電是否完成，例如，當LED燈232發亮時，表示充電電路23正在對供電裝置40進行充電；當LED燈232熄滅時，表示充電電路23已對供電裝置40充電完畢。
[0041]綜上所述，根據本實用新型的實施例的無線充電血糖儀，實現了血糖儀無線充電的功能，且由于可充電電池可以重復使用，一方面可以避免對電池的浪費和減少對環境的污染，另一方面也可以免去拆機更換電池的麻煩。采用無線充電方式的血糖儀操作方便，只需將待充電的具有無線充電功能的血糖儀放在充電設備上即可實現充電，順應了人們對無線生活的期待。伴隨著無線充電的技術的日益成熟，無線充電將逐步走進人們的生活，越來越多的地方將提供無線充電服務點，因此可以滿足人們無線充電和隨時隨地測血糖的需要。同時，隨著云醫療的發展，未來每臺血糖儀都可能成為一個云結點，無線充電血糖儀可助力云醫療。
[0042]盡管已經參照其示例性實施例具體顯示和描述了本實用新型，但是本領域的技術人員應該理解，在不脫離權利要求所限定的本實用新型的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節上的各種改變。
【權利要求】
1.一種無線充電血糖儀，其特征在于，所述血糖儀包括血糖儀本體、集成在所述血糖儀本體內部的無線電能接收裝置以及設置在所述血糖儀本體之外的無線電能發射裝置，其中，所述無線電能發射裝置無線傳輸電能，所述無線電能接收裝置接收所述無線傳輸的電能并對向所述血糖儀本體提供電能的供電裝置進行充電。
2.根據權利要求1所述的無線充電血糖儀，其特征在于，所述無線電能接收裝置包括: 電能接收電路，接收所述無線傳輸的電能并將其轉換成交流電； 整流穩壓電路，將所述電能接收電路輸出的交流電轉換成直流電； 充電電路，接收所述整流穩壓電路輸出的直流電并對所述供電裝置進行充電。
3.根據權利要求2所述的無線充電血糖儀，其特征在于，所述整流穩壓電路包括橋式整流電路和DC/DC轉換電路，其中，所述橋式整流電路將所述電能接收模塊輸出的交流電轉換成直流電，所述DC/DC轉換電路將所述橋式整流電路輸出的直流電轉換成所述充電電路所需的直流電。
4.根據權利要求2所述的無線充電血糖儀，其特征在于，所述電能接收電路包括電能接收線圈和第二電容器，其中，第二電容器的一端耦接到電能接收線圈的一端，電能接收線圈的另一端和第二電容器的另一端均耦接到所述整流穩壓電路。
5.根據權利要求2所述的無線充電血糖儀，其特征在于，所述充電電路包括充電芯片、第一電阻器、第二電阻器、第三電阻器、第三電容器和LED燈，其中， 充電芯片的供電端耦接到所述整流穩壓電路，充電芯片的充電端耦接到所述供電裝置，充電芯片的接地端電性接地，充電芯片的電流調整端耦接到第三電阻器的一端，第三電阻器的另一端電性接地，第一電阻器的一端耦接到第二電阻器的一端并耦接到充電芯片的供電端，第一電阻器的另一`端耦接到充電芯片的充電狀態指示端，第二電阻器的另一端耦接到LED燈的正電極，LED燈的負電極耦接到充電芯片的充電狀態指示端，第三電容器的一端耦接到充電芯片的供電端，第三電容器的另一端電性接地。
6.根據權利要求1所述的無線充電血糖儀，其特征在于，所述無線電能發射裝置包括整流電路、高頻逆變電路、控制電路和電能發射電路，其中，所述整流電路用于將外部輸入的交流電轉換成直流電，所述控制電路產生控制信號給所述高頻逆變電路，所述高頻逆變電路基于所述控制信號而將所述整流電路提供的直流電轉換成正弦信號，所述發射電路基于所述正弦信號而無線傳輸電能。
7.根據權利要求6所述的無線充電血糖儀，其特征在于，所述無線電能發射裝置還包括電流檢測電路，其中，所述電流檢測電路檢測所述電能發射電路的電流信號并將所述電流信號反饋至所述控制電路，所述控制電路基于所述電流檢測電路反饋的所述電流信號來產生所述控制信號。
8.根據權利要求6或7所述的無線充電血糖儀，其特征在于，所述整流電路包括電源模塊、第五電容器和第四電容器， 其中，電源模塊的一端用于接收外部輸入的交流電，第五電容器的一端耦接到第四電容器的一端并耦接到電源模塊的另一端，第五電容器的另一端和第四電容器的另一端均電性接地。
9.根據權利要求6或7所述的無線充電血糖儀，其特征在于，所述電能發射電路包括電能發射線圈和第一電容器，其中，第一電容器的一端稱接到電能發射線圈的一端，第一電容器的另一端耦接到高頻逆變電路，電能發射線圈的另一端電性接地。
10.根據權利要求6或7所述的無線充電血糖儀，其特征在于，所述高頻逆變電路包括第一 MOSFET、第一晶體二極管、第二 MOSFET和第二晶體二極管， 其中，第一 MOSFET的漏極耦接到整流電路，第一 MOSFET的柵極耦接到控制電路，第一MOSFET的源極耦接到第二 MOSFET的漏極，第一晶體二極管的負電極耦接到第一 MOSFET的漏極，第一晶體二極管的正電極耦接到第一MOSFET的源極；第二MOSFET的柵極耦接到控制電路，第二 MOSFET的源極電性接地，第二晶體二極管的負電極耦接到第二 MOSFET的漏極，第二晶體二極管的正電極耦接到第二 MOSFET的源極。
【文檔編號】H02J7/02GK203554039SQ201320656726
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】鄒衛華, 秋云海 申請人:深圳先進技術研究院