無線充電裝置製造方法
2023-06-02 21:11:01
無線充電裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無線充電裝置，包含：一發射單元，其頂面具有至少一發射電路且可電性連接一電源；一接收單元，可拆卸地組裝於該發射單元的底面且具有一接收電路，以及；至少一傳輸埠，設於該接收單元且電性連接該接收電路以輸出電力；當該接收單元組裝在該發射單元的底面時，該接收電路將不與該發射電路產生感應；當用戶卸下該接收單元而使該接收電路位於該發射電路的感應範圍內時，該接收電路將感應產生電力並藉由該傳輸埠輸出。本實用新型能提供電力給不具備無線充電功能的電子設備，進而使其充電的無線充電裝置，能與多數電子設備兼容，讓用戶省去攜帶不同變壓器的麻煩。
【專利說明】無線充電裝置【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無線充電裝置領域，特別是一種能提供電力給不具備無線充電功能的電子設備，進而使其充電的無線充電裝置，能與多數電子設備兼容，讓用戶省去攜帶不同變壓器的麻煩。
【背景技術】
[0002]無線充電的產品具有外殼無接點的優點，特別是應用於需要防水或防塵的電子產品，讓產品的設計有更大的彈性，但是過去考慮到安全性等問題，無線充電技術僅應用於低功率的產品。隨著技術的發展，一些需要使用高容量電池且高功率充電的電子設備，如智能型手機，也已經具備無線充電的功能並業已商品化。目前一般無線充電的轉換效率為75%，若能整合晶片的設計，減少離散晶片的使用量，不僅可以節省產品的體積與成本，更有機會提高轉換效率到90%。對於消費者而言，如果多數的電子設備都具備無線充電的功能，不僅可以減少能耗，更能省去各式各樣的變壓器。
[0003]可惜的是，目前多數須充電的電子設備都不支持無線充電，推究其原因主要是考慮到安全問題，因為支持無線充電的電子設備需避免周圍環境的金屬材料與發射線圈的磁場耦合而發熱的問題。為了解決此問題，臺灣專利M389991號提供了一種在變壓器上設置無線充電的發射電路的設計方案，讓變壓器同時提供電力給使用此變壓器的筆記本電腦以及能夠無線充電的電子設備。但是此專利依舊局限在使用此變壓器的筆記本電腦，而未能普及於其他不具備無線充電功能的電子設備。
實用新型內容
[0004]本發明的主要目的在於提供一種無線充電裝置，讓具有無線充電功能的電子設備以及沒有無線充電功能的 電子設備都能使用該無線充電裝置進行充電。
[0005]為了達成上述目的，本實用新型採用的技術方案為:
[0006]一種無線充電裝置，包含:一發射單元，其頂面具有至少一發射電路且可電性連接一電源；一接收單元，可拆卸地組裝於發射單元的底面且具有一接收電路，及至少一傳輸埠，設於接收單元且電性連接接收電路用來輸出電力；當接收單元組裝在發射單元的底面時，接收電路將不與發射電路產生感應；反之，當用戶卸下接收單元而使接收電路位於發射電路的感應範圍內時，接收電路將感應產生電力並藉由傳輸埠輸出。
[0007]更優的情形是，所使用的傳輸埠為標準USB傳輸埠或是Thunderbolt (雷電)傳接埠，以便和不同的電子設備兼容。該發射單元與該接收單元的組裝方式為利用凹凸結構、磁性相吸、光源與光學接收器的組合或螺栓與螺孔的組合中的任一種。更優的，還包括連接該傳輸埤的一傳輸線。
[0008]更優的情形是，本實用新型的發射單元和接收單元藉由表面的凹凸結構，使二者結合為一體，以利使用者方便攜帶。【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為實施例1的立體分解示意圖，用來說明無線充電裝置應用於一具有無線充電功能的電子設備的情形。
[0010]圖2為實施例1的立體分解示意圖，用以說明無線充電裝置應用於一沒有無線充電功能的電子設備的情形。
[0011]圖3為實施例1的立體示意圖。
[0012]圖4為現有技術中的發射電路與接收電路的電路方塊示意圖。
[0013]圖5為實施例2的立體分解示意圖，用來說明本無線充電裝置同時應用於兩個具有無線充電功能的電子設備的情形。
[0014]圖6為實施例2的立體分解示意圖，用來說明本無線充電裝置同時應用於一具有無線充電功能的電子設備以及另一沒有無線充電功能的電子設備的情形。
[0015]【符號說明】
[0016]I無線充電裝置；10發射單元；11插頭；12凹槽；13發射電路；
[0017]130震蕩除頻電路；131驅動放大電路；132 —次發射共振電路；
[0018]133發射線圈；134回授偵測電路；135控制調整電路；14組裝空間；
[0019]20接收單元；21母接頭；22凸柱；23接收電路；230接收線圈；
[0020]231 二次接收共振電路；232AC/DC整流濾波穩壓電路；
[0021]N手機；W手機；C傳輸線；S電源
【具體實施方式】
[0022]為了能更了解本實用新型的特點所在，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
[0023]實施例1，請參考圖1至圖4，本實施例以具有無線充電功能的手機W以及沒有無線充電功能的手機N為充電對象。該無線充電裝置的主要組件有一發射單元10以及一接收單元20，各組件關係詳述如下:
[0024]發射單元10為一頂面平坦的矩形板體，其頂面與底面的四個角落各具有一凹槽12。發射單元10具有一個插頭11以及內含一發射線圈133的一發射電路13 (如第4圖所示)，插頭11用來連接市電並提供電力給發射電路13。發射電路13設置於發射單元10的內部並具有一發射線圈133。
[0025]接收單元20也為一頂面平坦的矩形板體，其頂面的四個角落各具有一凸柱22，並且側面設有一標準USB3.0type A的母接頭21，接收單元20具有內含一接收線圈230的接收電路23 (如第4圖所示)設置在接收單元20的內部，接收電路23電性連接母接頭21並具有一接收線圈230位於接收單元20的頂面。前述凸柱22能夠配合凹槽12使接收單元20能由上到下或由下到上與發射單元10結合為一體，以便使用者方便攜帶與使用。
[0026]當待充電物為一具有無線充電功能的手機W時，請配合參考圖1，使用者可以放置手機W於發射線圈133的上方及其感應範圍內，此時接收單元20可放置在發射單元10的下方。當用戶接上插頭11，手機W內部的接收線圈可以感應來自發射電路13傳遞至發射線圈133的信號，並感應產生電力而儲存到手機W的電池。本實施例中，因為發射單元10的厚度H具有適當的距離，使得接收線圈230不會與發射信號耦合。當然在此情況下，接收單元20並不影響充電的過程，使用者也可以拿掉接收單元20而單獨使用發射單元進行手機W的充電。
[0027]當待充電物為一沒有無線充電功能的手機N時，請配合參考圖2及圖3，用戶可以拿取接收單元20並由上到下地使其結合於發射單元10的頂面。當用戶插上插頭11並且利用一傳輸線C連接手機N與母接頭21時，接收線圈230方向朝下並剛好正對方向朝上的發射線圈133，除了接收線圈230能夠感應來自發射電路13傳遞至發射線圈133的信號，並感應產生電力外，也因接收線圈230貼近且正對發射線圈133，大大提升了充電效率。感應產生的電力透過傳輸線C傳送電力到手機N的電池，使其充電。因此，本實用新型可同時適用各式電子裝置，無論是否具備無線充電功能，而且本實用新型的發射單元10與接收單元20能夠可拆卸地組裝在一起，方便使用者攜帶與收納。
[0028]在此補充，無線充電的發射電路13以及接收電路23可以為現有的技術，並且目前國際上已經有如無線供電聯盟(WPC)所制定的QI規範，請配合參考圖4。本實施例所使用的電源S為直流電，是經由插頭11連接市電，再利用一現有的濾波整流電路將市電轉為直流電送進發射電路13。發射電路13內部依序電性連接一震蕩除頻電路130、一驅動放大電路131、一一次發射共振電路132、一發射線圈133、一回授偵測電路134以及一控制調整電路135，控制調整電路135最後再將信號送回震蕩除頻電路130形成一迴路。震蕩除頻電路130將電源S所提供的直流電轉換為交流信號，前述交流信號經由驅動放大電路131放大後，由一次發射共振電路132將放大後的交流信號取得諧振，再由發射線圈133發送至接收線圈230，使接收線圈230感應產生交流信號。此外，回授偵測電路134將發射線圈133所發送的交流信號回授至控制調整電路135，使控制調整電路135調整震蕩除頻電路130的震蕩頻率，進而取得更佳的諧振質量。
[0029]接收電路23內部依序電性連接接收線圈230、一二次接收共振電路231以及一AC/DC整流濾波穩壓電路232。接收線圈230感應產生來自發射電路133所發射的交流信號，交流信號經由二次接收共振電路231取得諧振後，由AC/DC整流濾波穩壓電路232將交流信號進行整流、穩壓，使交流信號轉換成直流電力，再送到不具有無線充電功能的手機N。發射電路13以及接收電路23僅為例示作用，本領域技術人員可以將電路方塊示意圖內的各個電路等效置換為其他電路。
[0030]另外，本實施例的母接頭21除了能使用USB傳輸埠之外，亦可以改用Micro-USB或Thunderbolt等其他類型的傳輸埠，方便和各種電子設備兼容，且本領域技術人員還可增加傳輸埠的數量。本實用新型的另外一個應用是:在提供無線充電服務的地方，用戶可以單純使用接收單元20讓自己不具充電功能的手機N進行充電。
[0031]為了同時能讓具有無線充電功能的設備以及沒有無線充電功能的設備都能同時使用此無線充電裝置I充電，本實用新型提供了第二實施例，請參考圖5及圖6。實施例2的主要組件有一發射單元10以及一接收單元20，各組件關係詳述如下:
[0032]接收單元20的側面具有一標準USB3.0type A的母接頭21以及一設置於接收單元20內部的接收電路，並且接收單元20的頂面的四個角落各具有一凸柱22，因為接收單元20的組件與連接關係與實施例1相同，在此不再贅述。
[0033]發射單元10為一頂面平坦的矩形板體，其頂面的右半邊具有四個凹槽12，接收單元20可放置於發射單元10的右上方並與凹槽12相配合而結合為一體。發射單元10的底部中央開設有一組裝空間14，組裝空間14相配合接收單元20，可使發射單元10和接收單元20結合為一體。此外，發射單元10具有一插頭11以及二發射電路，插頭11電性連接市電與發射電路13並提供電力給發射電路。發射電路設置於發射單元10的內部並具有二發射線圈133於發射單元10的頂面，二發射線圈133分別電性連接二發射電路。
[0034]當待充電物為兩個具有無線充電功能的手機W並同時進行充電時，請配合參考圖5，使用者可以分別放置兩個手機W於二發射線圈133的上方及其感應範圍內，此時接收單元20可放置於發射單元10的下方。當接上插頭11，手機W內部的接收線圈可以感應來自發射電路13傳遞至發射線圈133的信號，並感應產生電力，儲存到手機W的電池。同樣地，本實施例中，當接收單元20置放於發射單元10下方時，接收線圈不會與發射信號耦合，使接收單元20不影響充電的過程，使用者也可以拿掉接收單元20使手機W充電。
[0035]當待充電物為一具有無線充電功能的手機W以及一沒有無線充電功能的手機N並同時進行充電時，請配合參考圖6，接收單元20與發射單元10的右半邊由上到下結合為一體。當插上插頭11並且利用一傳輸線C連接手機N以及母接頭21時，此時接收線圈方向朝下並剛好正對方向朝上的發射線圈133，使得接收線圈230能夠感應來自發射電路13傳遞至發射線圈133的信號，並感應產生電力，且透過傳輸線C傳遞電力到手機N的電池，使其充電。在手機N充電的同時，手機W也可放置於發射線圈133的上方及其感應範圍內以進行充電，使得發射單元10能夠同時供電給手機N以及手機W。
[0036]值得說明的是，在第二實施例中，發射單元10具有了兩個發射線圈133並且接收單元20具有一個接收線圈230，本領域技術人員可依實際需要，將發射線圈133增設為三個或是更多，接收線圈230也可增設為三個或是更多，第二實施例僅為示例而不應局限於此。此外，第一實施例與第二實施例為利用凹凸結構的配合將發射單元10與接收單元20結合為一體，並使接收線圈230精準地並貼近發射線圈133。接收線圈230是否能定位並貼近於發射線圈133的感應範圍內，對於充電效率影響甚巨，其他概凡能使發射單元10與接收單元20結合與定位的手段，諸如利用光學定位(例如在發射單元10設置一光源並於接收單元20設置一光學接收器)、磁鐵的正負極定位，或是以螺栓與螺孔鎖固，也為本實用新型的發射單元10與接收單元20能相結合的可能態樣。
[0037]最後，必須再次說明的是，本實用新型的前述實施例中所揭露的構成組件僅為舉例說明，並非用來限制本實用新型的保護範圍，其他等效組件的替代變化，均應涵蓋在本實用新型的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種無線充電裝置，其特徵是，包含: 一發射單元，其頂面具有至少一發射電路且可電性連接一電源； 一接收單元，可拆卸地組裝於該發射單元的底面且具有一接收電路，以及； 至少一傳輸埠，設於該接收單元且電性連接該接收電路以輸出電力； 當該接收單元組裝在該發射單元的底面時，該接收電路將不與該發射電路產生感應；當用戶卸下該接收單元而使該接收電路位於該發射電路的感應範圍內時，該接收電路將感應產生電力並藉由該傳輸埠輸出。
2.如權利要求1所述的無線充電裝置，其特徵是:其中該傳輸埠為標準USB傳輸埠或是Thunderbolt傳輸?阜。
3.如權利要求1所述的無線充電裝置，其特徵是:其中該發射單元設有與該發射電路電性連接的一插頭，用來連接該電源。
4.如權利要求1所述的無線充電裝置，其特徵是:其中該發射單元與該接收單元的組裝方式為利用凹凸結構、磁性相吸、光源與光學接收器的組合或螺栓與螺孔的組合中的任一種。
5.如權利要求1-4任一項所述的無線充電裝置，其特徵是:還包括連接該傳輸埠的一傳輸線。`
【文檔編號】H02J17/00GK203434646SQ201320309946
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年5月31日 優先權日:2013年5月31日
【發明者】陳振頤, 張朝森, 王俊傑, 張詠翔 申請人:美律電子(深圳)有限公司