多功能筆記本電腦保護殼的製作方法
2023-11-10 03:18:52 3
多功能筆記本電腦保護殼的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種多功能筆記本電腦保護殼。本發明包括上殼和底殼。上殼由塑料材質製成，包裹筆記本電腦的外表殼，上殼內嵌有平面電感和磁鐵，平面電感作為無線供電的原邊線圈，磁鐵用於吸附待充電的電子設備；上殼邊緣設置有供電輸入接口。底殼由鋁製材料製成，殼體的上下表面均分布有散熱孔，殼體呈楔形結構，符合人體工程學原理；底殼內部裝有聚合物鋰電池和原邊高頻逆變模塊，底殼的邊緣設置有筆記本供電輸出接口、上殼供電輸出接口、內置電池充電接口和功能開關。本發明通過外部聚合物鋰電池的充電、供電，有效增加筆記本電腦的續航能力。同時通過電磁諧振式無線電能傳輸，傳輸距離遠，傳輸效率高，便捷性強。
【專利說明】多功能筆記本電腦保護殼
【技術領域】
[0001]本發明屬於電磁諧振式無線充電領域，涉及一種多功能筆記本電腦保護殼。
【背景技術】
[0002]當前的大多數筆記本電腦的續航能力受兩大因素限制:內部電池因體積限制容量較小；在使用一段時間後，自帶電池的續航能力會不同程度的呈現下降趨勢。而續航能力的大小，又直接關乎用戶體驗以及辦公效率。
[0003]同時，在目前的移動辦公系統中，電子產品互相纏繞的充電電源線給用戶帶來很多不便。目前的無線充電技術大多採用電磁感應式的原理，充電必須配有對應的電能供應的平臺，無便攜性，而且充電效率受充電距離的影響非常大，一旦脫離充電平臺接觸，充電效率將變得很低，嚴重影響到無線充電技術在移動辦公系統中的普及。
【發明內容】
[0004]為了解決筆記本電腦續航時間不足以及無線充電技術在移動辦公系統中的應用問題，本發明提供了一種外設級解決方案——多功能筆記本電腦保護殼，集移動電源、人體工程學架託及小功率無線供電裝置為一體，該保護殼不僅能夠為電腦提供外殼保護，同時能有效地延長筆記本電腦的使用時間，更是能夠通過電磁諧振式原理在中短距離的範圍內為手機等小功率電子產品進行無線充電。
[0005]本發明採用的技術方案是:
多功能筆記本電腦保護殼，包括上殼和底殼。
[0006]上殼由塑料材質製成，包裹筆記本電腦的外表殼，上殼內嵌有平面電感和磁鐵，平面電感作為無線供電的原邊線圈，磁鐵用於吸附待充電的電子設備；上殼邊緣設置有供電輸入接口。
[0007]底殼由招制材料製成，殼體的上下表面均分布有散熱孔，便於筆記本散熱，殼體呈楔形結構，符合人體工程學原理；底殼內部裝有聚合物鋰電池和原邊高頻逆變模塊，底殼的邊緣設置有筆記本供電輸出接口、上殼供電輸出接口、內置電池充電接口和功能開關；筆記本供電輸出接口給筆記本供電，上殼供電輸出接口通過原邊高頻逆變模塊與聚合物鋰電池，內置電池充電接口與聚合物鋰電池連接，功能開關用於控制平面電感的工作狀態。
[0008]進一步說，無線充電功能的實現基於電磁諧振式無線充電原理。
[0009]進一步說,待充電的電子設備為手機。
[0010]進一步說，充電對象手機有兩种放置方式，緊貼上殼或者間隔一定距離。
[0011 ] 進一步說，無線供電的原邊線圈採用圓形螺旋線圈。。
[0012]本發明具有的有益效果是:
1、獨創了筆記本電腦外殼式移動電源這一全新產品領域。
[0013]2、通過外部聚合物鋰電池的充電、供電，有效增加筆記本電腦的續航能力。
[0014]3、通過電磁諧振式無線電能傳輸，傳輸距離遠，傳輸效率高，便捷性強。[0015]4、產品質量輕、實用性強、功能強大，能夠實現量產和大力推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1多功能筆記本電腦保護殼的底殼；
圖2多功能筆記本電腦保護殼的上殼；
圖3a上殼側視圖；
圖3b底殼側視圖；
圖4原邊高頻逆變模塊；
圖中，1.底殼、2.聚合物鋰電池、3.原邊高頻逆變模塊、4.上殼供電輸出接口、5.功能開關、6.內置電池充電接口、7.筆記本供電輸出接口、8.散熱孔、9.上殼、10.上殼供電輸入接口、11.平面電感、12.手機、13.強磁磁鐵。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明做進一步詳述:
如圖1、圖2和圖3所示，多功能筆記本電腦保護殼包括上殼9、底殼I。其中，上殼9由塑料材質製成，使用時包裹筆記本電腦的外表殼(顯示屏的背面)，內部包含與底殼高頻逆變模塊3相連的平面電感(無線供電的原邊線圈)11、強磁磁鐵13及上殼供電輸入接口 10。底殼I由招制材料製成，殼體的上下表面均分布有散熱孔8,便於筆記本散熱，同時設計成楔形結構，符合人體工程學原理；底殼I內部包括了聚合物鋰電池2(質量小，厚度薄)、筆記本供電輸出接口 7、上殼供電輸出接口 4、由內置聚合物鋰電池供電的原邊高頻逆變模塊3、功能開關5、內置電池充電接口 6。將多功能筆記本保護殼安置於筆記本電腦外部，並將上殼供電輸入接口 10與上殼供電輸出接口 4相連接。保護殼的材料選擇以質量輕為原則，同時要起到保護作用，因此底殼採用鋁製材料，而上殼考慮到鋁材料對產生磁屏蔽，幹擾無線供電功能，因此採用塑料材料。整體產品重量能控制在500克以內。
[0018]筆記本電腦的供電功能實現:為了增加設備使用的廣泛性和簡易性，無需對原有筆記本產品進行改裝。當電腦自帶的電池供電不足時，可啟動保護殼的供電功能，將保護殼的筆記本供電輸出接口 7插入電腦的電源孔即可實現此功能，此設計基於不改變原有電腦結構的前提，因此保護殼需帶有供電接口，當產品擁有一定的市場後，將可能改變電腦的外殼製造規則，在電腦底座設計電腦的電源正負極，供保護殼內置電池直接通過接觸供電，此時可去除保護殼的筆記本供電輸出接口 7。
[0019]無線充電功能實現:需要對手機進行充電時，只需開啟功能開關，然後將手機置於筆記本電腦保護殼的上殼對應的感應區即可。手機無線充電功能與為筆記本電腦供電功能無衝突，內置電池殼同時供給電腦電源和無線充電所需的電能。
[0020]對於手機無線充電，根據筆記本的狀態對應有兩种放置狀態:
(I)在筆記本電腦使用過程中，直接將手機附於保護殼上殼(見附圖2)，兩者通過強磁磁鐵13進行吸合固定位置，可用小型磁鐵(釹鐵硼磁鐵)實現:只需在筆記本保護殼內固定若干磁鐵，手機殼內固定相應極性的磁鐵，即可實現兩者吸合。
[0021](2)在電腦關閉狀態，此時需要充電的手機只需平放置於上殼即可實現充電功能；同時由於本技術採用電磁諧振式無線充電原理，傳輸距離遠遠高於市面上的基於電磁感應式的無線充電平臺，所以手機不需要必須緊貼著保護殼，允許人拿起手機進行操作，活動區域不離開上殼無線充電感應區即可，因此大大增強了使用的實用性和靈活性。
[0022]保護殼內的高頻逆變模塊電路結構如圖4所示，開啟無線充電開關後，筆記本多功能保護殼中的聚合物鋰電池2輸出12V直流電，供給高頻逆變晶片MC3306，電路能夠輸出兩路互補對稱的頻率從數百KHZ至數兆HZ頻率的方波，再經過L5101驅動兩隻MOS管IPD160N04L進行推輓輸出，經過匹配的電容和線圈電感形成諧振電路,諧振頻率和輸出方波頻率相同，實現電能的發射。
[0023]無線能量接收電路位於手機12內，副邊線圈的諧振頻率與保護殼內的原邊線圈諧振頻率一致，通過諧振將電能傳輸到副邊，再經過整流、濾波、穩壓後為手機電池充電，從而實現了電腦保護殼的無線充電功能。所述的無線電能接收模塊屬於較易實現部分，在本發明中不做深入探討，穩壓晶片可採用LM2596，整流二極體可採用高頻二極體IN41418、或者 IN5819。
[0024]當筆記本電腦保護殼內置的電池容量低時需對保護殼內置聚合物鋰電池2充電，此時使用配套的電源適配器，通過內置電池充電接口 6，接入工頻市電即可對電池充電。
[0025]通過功能開關5可以根據需要開啟或者關閉無線充電功能，關閉該功能後無線充電原邊將停止消耗電能，達到按需使用、綠色節能的目的。
[0026]上述實施例不以任何方式限制本發明，凡是採用等同替換或等效變換的方式獲得的技術方案均落在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.多功能筆記本電腦保護殼，包括上殼和底殼，其特徵在於: 上殼由塑料材質製成，包裹筆記本電腦的外表殼，上殼內嵌有平面電感和磁鐵，平面電感作為無線供電的原邊線圈，磁鐵用於吸附待充電的電子設備；上殼邊緣設置有供電輸入接口 ； 底殼由招制材料製成，殼體的上下表面均分布有散熱孔，便於筆記本散熱，殼體呈楔形結構，符合人體工程學原理；底殼內部裝有聚合物鋰電池和原邊高頻逆變模塊，底殼的邊緣設置有筆記本供電輸出接口、上殼供電輸出接口、內置電池充電接口和功能開關；筆記本供電輸出接口給筆記本供電，上殼供電輸出接口通過原邊高頻逆變模塊與聚合物鋰電池，內置電池充電接口與聚合物鋰電池連接，功能開關用於控制平面電感的工作狀態。
2.根據權利要求1所述的多功能筆記本電腦保護殼，其特徵在於:無線充電功能的實現基於電磁諧振式無線充電原理。
3.根據權利要求1所述的多功能筆記本電腦保護殼，其特徵在於:待充電的電子設備為手機。
4.根據權利要求3所述的多功能筆記本電腦保護殼，其特徵在於:充電對象手機有兩种放置方式，緊貼上殼或者間隔一定距離。
5.根據權利要求1所述的多功能筆記本電腦保護殼，其特徵在於:無線供電的原邊線圈採用圓形螺旋線圈。
【文檔編號】H02J7/00GK103941814SQ201410100515
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月18日 優先權日:2014年3月18日
【發明者】李龍奇, 池吉, 曹仲南, 周浩 申請人:浙江大學