CN101841172A - 可移动的无线充电设备 - Google Patents

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Abstract

一种可移动的无线充电装置，其用于向一具有充电线圈的待充电电子装置进行充电。所述充电装置包括一壳体以及收容在所述壳体内的电源连接器、一永磁体以及一线圈。所述壳体上设置有轮子以及轮轴。所述电源连接器与交流电源连接。所述永磁体轴心与所述轮轴固定连接，所述永磁体的半长小于其与所述壳体内表面的距离。所述线圈设置在与所述永磁体磁极相邻位置且两者之间能够相互吸引或者排斥。所述线圈与所述电源连接器电连接且与所述待充电电子装置的充电线圈耦合，当所述线圈与所述电源连接器电性连通时，所述永磁体带动所述轮子转动且所述无线充电装置能够对所述待充电电子装置充电。所述无线充电装置利于小型化。

Description

可移动的无线充电设备
技术领域
本发明涉及一种无线充电设备，尤其涉及一种可移动的无线充电设备。
背景技术
目前的无线充电设备通常包括固定式和可移动式两类。可移动式无线充电设备通常包括一与电源连接的驱动装置以及一充电线圈，该驱动装置内设置有驱动线圈以使驱动装置能够转动。该驱动线圈以及该充电线圈在所述无线充电设备内均需要占据较大的空间，不利于无线充电设备小型化。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种利于小型化的可移动的无线充电装置。
一种可移动的无线充电装置，其用于向一具有充电线圈的待充电电子装置进行充电。所述充电装置包括一壳体以及收容在所述壳体内的电源连接器、一永磁体以及一线圈。所述壳体上设置有轮子以及轮轴。所述电源连接器与交流电源连接。所述永磁体轴心与所述轮轴固定连接，所述永磁体的半长小于其与所述壳体内表面的距离。所述线圈设置在与所述永磁体磁极相邻位置且两者之间能够相互吸引或者排斥。所述线圈与所述电源连接器电连接且与所述待充电电子装置的充电线圈耦合，当所述线圈与所述电源连接器电性连通时，所述永磁体带动所述轮子转动且所述无线充电装置能够对所述待充电电子装置充电。
与现有技术相比，本发明的无线充电装置，通过合理设置线圈与永磁体的位置，从而实现使用一个线圈，就能够既驱动所述壳体移动，又能够对待充电电子装置进行无线充电，从而节省了线圈的使用数量，便于无线充电装置小型化。
附图说明
图1为本发明第一实施方式提供的无线充电装置的组装图；
图2为图1的无线充电装置的分解图；
图3为图1的无线充电装置的结构示意图；
图4为本发明第二实施方式提供的无线充电装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施方式作进一步的详细说明。
第一实施方式
请参阅图1至图3，为本发明第一实施方式提供的可移动的无线充电装置100，其用于向一具有充电线圈的待充电电子装置(图未示)进行无线充电。所述无线充电装置100包括一壳体10以及收容在所述壳体10内的一电源连接器20、一永磁体30以及至少一线圈40。
本实施方式中，所述待充电电子装置的外壳由金属制成。
所述壳体10包括一底板11以及一盖体12，其大致呈四方体。所述底板11上开设有多个开口13。所述壳体10上安装有轮轴14以及多个轮子15，所述多个轮子15通过所述多个开口13露出所述壳体10外，以支撑所述壳体10并使得所述壳体10能够平滑运动。本实施方式中，所述轮子15至少为三个。所述盖体12侧壁上固定有至少两个磁铁16用于吸合所述待充电电子装置，所述两个磁铁16分别设置在所述线圈40两旁且暴露在所述壳体10外，当所述待充电电子装置固定吸合在所述壳体10上时，所述充电线圈能够与所述线圈40耦合。本实施方式中，所述两个磁铁16通过黏胶方式固定在所述壳体10上。所述壳体10的盖体12上开设有一通孔17与所述线圈40对应，该通孔17用于供所述线圈40与所述待充电电子装置的充电线圈耦合。
所述电源连接器20与交流电源(图未示)连接。本实施方式中，所述壳体10内设置有一蓄电池21，所述电源连接器20通过一直流交流转换电路(图未示)与所述蓄电池21连接，所述蓄电池21内预先存储有用于充电的足够电量。具体的，所述直流交流转换电路集成在一电路板50上，所述蓄电池21通过多条导线22与所述电路板50连接，所述电路板50固定在所述底板11上且与所述盖体12的内侧壁相抵接，所述线圈40固定于所述电路板50表面上。可以理解，为了防止漏电短路，所述线圈40位于所述电路板50的绝缘层表面。另外，所述电路板50上可集成有震荡电路、整流稳压电路以及USB接口电路等。
所述永磁体30的中心与所述轮轴14传动连接。具体的，所述永磁体30通过一齿轮箱60与所述轮轴14传动连接，所述齿轮箱60大致呈四方体状。所述齿轮箱60在其对角位置上分别设置有第一通孔61以及第二通孔62，所述第一通孔61用于穿设一输入轴63，所述第二通孔62用于穿设一输出轴64，所述齿轮箱60内设置有多个相互咬合的齿轮(图未示)，所述输入轴63获得的动力通过所述多个齿轮从所述输出轴64输出。所述永磁体30与所述输入轴63固定连接，所述轮轴14与所述输出轴64固定连接。本实施方式中，所述轮轴14以及所述输出轴64对应配合的部分均为六角棱柱状，以使所述齿轮箱60的输出轴64与所述轮轴14为固定的传动连接。所述永磁体30的半长小于其与所述轮轴14以及所述壳体10内表面的距离，以防止所述永磁体30在转动过程中与所述轮轴14或所述壳体10发生触碰摩擦而停止运动或损坏。
所述线圈40与所述电源连接器20电连接，以产生用于对待充电电子装置进行无线充电以及供所述永磁体30转动的交变磁场。所述线圈40包括一线圈绕组41以及一铁心42，所述线圈绕组41绕设在所述铁心42表面。所述线圈绕组41与所述电源连接器20电连接。本实施方式中，所述线圈绕组41通过所述电路板50与所述电源连接器20电性连接。具体的，所述线圈绕组41通过所述电路板50上的直流交流转换电路与所述电源连接器20电性连接。所述线圈40设置在邻近所述永磁体30其中一磁极的位置上，且与所述永磁体30之间能够相互吸引或者排斥。具体的，所述线圈40包括第一端面510与第二端面512，所述第一端面510正对所述永磁体30一磁极，所述第二端面512与所述待充电电子装置上的充电线圈耦合。所述线圈40设置在所述永磁体30靠近所述壳体10盖体12的磁极旁边，且线圈40的第二端面512与壳体10的盖体12大致平行，以方便充电。
当所述线圈40通交流电时，所述线圈40周围产生交变感应磁场，所述永磁体30的磁极与所述线圈40的磁极产生排斥或者吸引的作用，使得所述永磁体30能够在所述交变磁场中受力转动，从而带动所述轮轴14转动。另外，由于所述交变感应磁场的变化周期与所述线圈40的交流电变化周期成正比，即跟所述电源连接器20的交流电变化周期成正比，通过控制所述电源连接器20的电流变化周期，可控制线圈40的交变感应磁场，从而控制所述永磁体30的转动角度，使所述永磁体30能够连续转动。本实施方式中，所述电源连接器20的电源周期与所述永磁体转动180度需要的时间相等。另外，当将所述待充电电子装置吸合在所述壳体10上时，所述线圈绕组41能够与所述待充电电子装置耦合，从而能够将线圈40的电磁能转化为电子装置的电能，从而实现充电。
另外，所述无线充电装置100还可包括一控制电路(图未示)，所述齿轮箱30与所述永磁铁40之间设置有一电磁离合器70，所述控制电路用于根据所述待充电电子装置的充电开始及结束信号控制所述电磁离合器70的离合。具体的，当所述待充电电子装置开始充电时，所述控制电路60获得一个启动信号，所述控制电路控制所述电磁离合器70离开，使得所述齿轮箱30的轮子15停止转动，所述无线充电装置100停止移动并进行充电；当所述待充电电子装置充电已满，则所述无线充电装置100获得一个充电结束信号，并触发所述控制电路控制所述电磁离合器70闭合，使得轮子15重新转动，从而实现所述无线充电装置100稳定充电。本实施方式中，所述控制电路60可集成在所述电路板50上。
第二实施方式
如图4所示，本发明第二实施方式提供的无线充电装置200与第一实施方式的无线充电装置100的区别之处在于：所述电源连接器20通过一足够长的导线22a直接与交流电源插座连接，所述导线22a的长度可根据所述无线充电装置100所在的充电环境决定。本实施方式中，所述电路板50上无需设置直流交流转换电路，且所述壳体10内无需预留空间以放置所述蓄电池21，使得所述无线充电装置100更加小型化。
本发明的无线充电装置100，通过合理设置线圈40与永磁体30的位置，从而实现使用一个线圈40，就能够驱动所述壳体10移动，又能够对待充电电子装置进行无线充电，从而节省了线圈40的使用数量，便于无线充电装置小型化。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种可移动的无线充电装置，其用于向一具有充电线圈的待充电电子装置进行充电，所述充电装置包括一壳体以及收容在所述壳体内的电源连接器、一永磁体以及一线圈，所述壳体上设置有轮子以及轮轴，所述电源连接器与交流电源连接，其特征在于：所述永磁体轴心与所述轮轴固定连接，所述永磁体的半长小于其与所述壳体内表面的距离，所述线圈设置在与所述永磁体磁极相邻位置且两者之间能够相互吸引或者排斥，所述线圈与所述电源连接器电连接且与所述待充电电子装置的充电线圈耦合，当所述线圈与所述电源连接器电性连通时，所述永磁体带动所述轮子转动且所述无线充电装置能够对所述待充电电子装置充电。
2.如权利要求1所述的可移动的无线充电装置，其特征在于：所述壳体包括一底板以及一盖体，所述盖体固定有至少两个磁铁用于吸合待充电电子装置，所述线圈设置在所述两个磁铁之间。
3.如权利要求2所述的可移动的无线充电装置，其特征在于：所述线圈设置在所述永磁体靠近所述盖体侧壁的磁极旁边。
4.如权利要求1所述的可移动的无线充电装置，其特征在于：所述壳体上开设有一通孔与所述线圈对应，以供所述线圈与所述充电线圈耦合。
5.如权利要求1所述的可移动的无线充电装置，其特征在于：所述交流电源的电源周期与所述永磁体转动180度需要的时间相等。
6.如权利要求1所述的可移动的无线充电装置，其特征在于：所述无线充电装置上设置有一蓄电池，所述蓄电池通过一直流交流转换电路与所述电源连接器连接。
7.如权利要求6所述的可移动的无线充电装置，其特征在于：所述直流交流转换电路集成在一电路板上，所述电路板固定在所述底板上且与所述盖体的内侧壁相抵接，所述线圈固定于所述电路板表面上，所述蓄电池通过多条导线与所述电路板连接。
8.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于：所述电源连接器通过一导线与交流电源插座连接。
9.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于：所述永磁体通过一齿轮箱与所述轮轴传动连接，所述齿轮箱包括一输入轴以及一输出轴，所述永磁体与所述输入轴固定连接，所述轮轴与所述输出轴固定连接，所述永磁体的半长小于所述输入轴与所述轮轴之间的距离。
10.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于：所述无线充电装置包括一控制电路，所述齿轮箱与所述永磁铁之间设置有一电磁离合器，所述控制电路用于根据所述待充电电子装置的充电开始及结束信号控制所述电磁离合器的离合，当所述待充电电子装置开始充电时，所述控制电路控制所述电磁离合器离开，当所述待充电电子装置充电已满，所述控制电路控制所述电磁离合器闭合。
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