CN102104285B - 显示装置的供电方法及具有无线供电的显示装置 - Google Patents

Abstract

一种显示装置的供电方法及具有无线供电的显示装置，该供电方法包括：将交流市电变成高频交流电，接入感应线圈A中；将相对设置的另一感应线圈B中产生的高频交流电经整流后变成直流电；将所述直流电接入显示装置的电源模块回路中，提供工作电源。本发明设计合理，能够实现电视机和显示器在内的显示装置进行高效率无线供电，其基于现有无线充电技术的现状，实现无害和高效率的电能无线传输，并可有效简化家电固定化的布线和室内改造安装，保证了无线供电的电磁人体辐射安全，支持电视机在内的显示装置的无线供电商业化运营。

Description

显示装置的供电方法及具有无线供电的显示装置

技术领域

本发明属于显示装置的供电技术领域，具体的涉及一种便于显示装置安装和放置的显示装置的供电方法及具有无线供电的显示装置。

背景技术

无线供电技术的发展已经逐渐使得无线用电设备成为可商业化模式得到进一步的开发，但是对于多数用电设备，其需要求的无线充电技术比较苛刻。例如，现有技术中，对于各种可以实线无线供电的便携式电子设备已经作为概念性产品提出，但是其所依据的无线供电技术必须支持便携式电子设备如手机、笔记本电脑、MID可以获得较为稳定和持续的无线供电。但是现有无线供电技术基本上是基于如下三种理论进行研究和开发，即利用电流通过线圈产生磁力实现近程无线供电的电磁感应型无线供电，基于电力转换成电波近程无线供电的电波接受型无线供电，以及利用磁场等共鸣效应近程无线供电的磁场共鸣型无线供电。

对于接近于固定某一位置长期稳定放置的用电设备，其耗电量较大，需要大功率的无线供电设备，这必然会造成较大的空间占用度和产生较强的电磁辐射，无法满足如电视机、显示器等直流用电显示装置的无线供电需要。

对于电视机和显示器在内的显示装置，其安装位置相对长期固定，其电源线的布设会造成室内布线、墙面改造和景观破坏等问题，如果能够设计一种可以实现高效率、合适电能功率提供的无线供电方案则可以极大的解决这一问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现电视机和显示器在内的显示装置进行无线供电的显示装置的供电方法及具有无线供电的显示装置，其能够基于现有无线充电技术的现状，实现高效率的电能无线传输，并可有效简化家电固定化的布线和室内改造安装，实现无线供电的电磁人体辐射安全，支持电视机在内的显示装置的无线供电商业化运营。

本发明所采用的主要技术方案如下：

一种显示装置的供电方法，其特征在于所述供电方法包括：

将交流市电变成高频交流电，接入感应线圈A中；

将相对设置的的另一感应线圈B中产生的高频交流电经整流后变成直流电；

将所述直流电接入显示装置的电源模块回路中，提供工作电源。

另外，所述供电方法进一步包括：将感应线圈A、感应线圈B以深度耦合状态设置。

再者，所述显示装置包括电视机和显示器，所述感应线圈A和感应线圈B的谐振频率与高频交流电频率相同。

另一具体实施方式中，所述供电方法进一步包括：

所述感应线圈A相对所述显示装置的后端盖设置，感应线圈B设置在显示装置的后端盖上。

一具体实施方式中，所述感应线圈B设置在所述显示装置后端盖的内壁或者外壁，所述感应线圈A活动设置或者通过可调节装置设置在相对感应线圈B的墙壁或者壁体上。

其中，于一状态下，该感应线圈A进行角度调整使其与感应线圈B之间以最大磁耦合系数设置；

或者，于一状态下，该显示装置的显示屏幕显示所述感应线圈A与感应线圈B之间的磁耦合系数，并手动或自动调节感应线圈A和感应线圈B之间的角度和位置，使感应线圈A和感应线圈B达到最大磁耦合系数。

一具体实施方式中，所述供电方法进一步包括：

设置一电源线连接显示装置的电源模块，于该显示装置内设置有感应该显示装置供电状态的感测装置，该感测装置感测感应线圈B是否向电源模块提供电力，并于显示屏幕上显示供电状态或供电模式。

一具体实施方式中，所述供电方法进一步包括：

该显示装置内还设置有蓄电池；在感应线圈B未向电源模块提供电力时，由该蓄电池提供暂时电力，该显示装置的显示屏幕上显示供电状态或供电模式。

再一具体实施方式中所述供电方法进一步包括：

该显示装置具有一底座，于底座内设置有感应线圈B，于该底座的放置端面设置有感应线圈A，该感应线圈A向感应线圈B以近距离无线方式提供电力。

本发明还提供了一种具有无线供电的显示装置，其特征在于包括：

连接交流市电向一无线电源接收单元提供电能的无线电源发送单元，安装在显示装置上的无线电源接收单元；

所述发送单元、接收单元之间的非辐射无线能量传输通路；

以及显示装置，其装配设置所述接收单元。

一实施方式中，所述发送单元包括电源、一射频放大模块及感应线圈A；

所述接收单元包括感应线圈B及整流模块；

所述感应线圈A与所述感应线圈B间深度耦合设置。

另一实施方式中，所述无线电源发送单元相对所述显示装置的一侧面设置，所述感应线圈B设置在所述显示装置的后端盖上。

再一实施方式中，感应线圈A活动设置或者固定设置在一可调节装置上；

其中，于一状态下，该感应线圈A进行角度调整，使其与感应线圈B间以最大磁耦合系数方式设置；

或者，于一状态下，该显示装置的显示屏幕显示所述感应线圈A与感应线圈B之间的磁耦合系数，对感应线圈A和感应线圈B之间的角度和位置进行调节，使感应线圈A和感应线圈B达到最大磁耦合系数。

另一实施方式中，所述感应线圈B设置在显示装置后端盖的内壁或外壁上，感应线圈A和感应线圈B的外围设置有电磁屏蔽装置；

其中，所述感应线圈A和感应线圈B之间的直线距离为0.3-1.5m。

又一实施方式中，该显示装置内设置有感应该显示装置供电状态的感测装置，该感测装置与显示屏幕和无线电源的接收单元连接设置，该感测装置感测感应线圈B是否向电源模块提供电力，并于显示屏幕上显示显示供电状态或供电模式。

另外，该显示装置内还设置有蓄电池；在感应线圈B未向电源模块提供电力时，由该蓄电池提供暂时电力，该显示装置的显示屏幕上显示供电状态或供电模式。

再者，该显示装置具有一底座，于底座内设置有无线电源接收单元的感应线圈B，于该底座的放置端面设置有无线电源发送单元的感应线圈A，该无线电源发送单元向无线电源接收单元以近距离无线方式提供电力。该显示装置的供电方法将显示装置与无线供电的无线电源发送单元和无线电源接收单元相结合，实现了显示装置的无线供电模式，包括电视机在内的显示装置具有放置位置长期固定的特点，因此可以通过近距离设置的无线电源发送单元和无线电源接收单元实现高效率的传输，同时也方便无线电源发送单元的固定位置设置，实现电磁人体辐射安全的设计及辐射防护设施的设置。现有技术中，研发人员为解决向移动电器进行无线电源输送的问题，仅考虑了如何降低电力无线传输所带来的电磁辐射，因此无法提高电力无线传输的效率，该种显示装置的供电方法实现了电视机在内的显示装置的无线供电，经过检测，由于其无线电源发送单元和无线电源接收单元之间的距离较短，仅为0.3-1.5m左右，因此其可在实现最低80％的无线电力高效率传输的同时，并不会产生超过规定安全标准的较强的电磁辐射。

本发明所采用的无线电源发送单元和无线电源接收单元可采用传输效率较为高的磁耦合谐振匹配方式设置，即无线电源发送单元的感应线圈A和无线电源接收单元的感应线圈B之间实现磁耦合谐振设置。为满足较大功率和电压的无线传送，满足电视机、显示器正常工作所需的电能，感应线圈A和感应线圈B的距离可以在0.3-1.5m左右，感应线圈A和感应线圈B之间满足耦合系数最大化的设置位置时，无线电源接收单元可以向显示装置的电源模块提供最高为150-300V的直流电，感应线圈A作为初级线圈，感应线圈B作为次级线圈，两电磁线圈平行近距设置，感应线圈A可以设置在放置显示装置的后盖侧的墙体或者装饰体上，该感应线圈A可以活动或角度可调设置，以适应感应线圈B随显示装置发生小角度和小距离位置时进行相应的调整或移动，以保持最大的耦合系数，从而保证较高的传输效率。更可以进一步通过设置感测装置进行传输效率检测。更可以通过显示装置的显示屏幕进行传输效率显示，起到提醒使用者进行手动或机械调节的目的。该感应线圈A和感应线圈B可以采用较大尺寸设计，以满足近程高功率和高效率的传输，降低电磁辐射危害性，使电视机或显示器在正常使用时，其观测和就近人体活动区域的电磁辐射在安全范围之下。

在具体实施过程中，可以在现有电视机、显示器上加装无线电源接收单元，通过外部设置无线电源发送单元的方式实现现有电视机和现实装置的无线电力供给。对于具有无线供电模式和有线供电模式同时存在的显示装置，可以通过感应装置和显示屏幕，实现上述两种供电模式的检测，然后通过显示屏幕对相应功能进行显示和设定。

在另一种实施方式中，该显示装置的供电方法更可以通过在显示装置的底座中设置无线电源接收单元的感应线圈B，在放置底座的端面设置或者该端面内埋设无线电源发送单元的感应线圈A实现更为近程的无线电力传输，该更近距离的无线电力传输方式具有更安全的电磁辐射系数，并能够满足大屏幕电视机和显示器的正常工作电能需求。

本发明的有益效果在于，该显示装置的供电方法及具有无线供电的显示装置设计合理，能够实现电视机和显示器在内的显示装置进行高效率无线供电，其基于现有无线充电技术的现状，实现无害和高效率的电能无线传输，并可有效简化家电固定化的布线和室内改造安装，保证了无线供电的电磁人体辐射安全，支持电视机在内的显示装置的无线供电商业化运营。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的阐述。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的结构原理图。

具体实施方式

该显示装置的供电方法及具有无线供电的显示装置以无线电力输送的方式，实现包括电视机和显示器在内的显示装置的供电，满足该类长期固定式用电设备的无线电能供给，并且能够满足电磁辐射安全要求和较高的电能传输效率，下面结合附图做相应的实施说明。

该显示装置的供电方法是将交流市电变成高频交流电，接入感应线圈A中；并将相对设置的的另一感应线圈B中产生的高频交流电经整流后变成直流电；然后将所述直流电接入显示装置的电源模块回路中，提供工作电源。如图1所示，通过一电源向一无线电源发送单元提供电能，电源线连接一射频放大器后与无线电源发送单元1的感应线圈A电连接，在电视机上设置有无线电源接收单元2，该无线电源接收单元2具有感应线圈B，该感应线圈B与感应线圈A间形成磁耦合谐振，使无线电源接收单元产生接收电能，并经过整流后以直流电方式提供给电源模块3，电源模块依靠接收到的电能提供给电视机芯模块4和电视显示设备5，实现电视机的正常工作。采用该供电方法的显示装置不仅可以实现无电源线设计，还可以通过进程(≤1.5m)的无线电源发送单元和无线电源接收单元的设置，实现能效转化效率80％以上，并使其周边环境的电磁人体辐射符合安全要求。该供电方法中的无线电源发送单元可以在装修时植入墙体中，或者以模块化方式安装在墙面或装饰体中，有效解决家庭布线、家电固定化、居室墙面、景观破坏等问题，同时，还将在大量节省布线所用的铜、塑料以及人力等资源。

在具体实施过程中，该无线电源发送单元的感应线圈A可以设置在电视机后端的墙体，为实现感应线圈A和感应线圈B之间的最大耦合系数，保证电能传输效率，感应线圈B固定设置在电视机后端盖上，可以固定在电视机后端面的壳体内部，也可设置在该壳体的外部，感应线圈A和感应线圈B外围可设置强磁性屏蔽装置，以进一步降低其间磁场对外部环境的电磁辐射危害。由于该感应线圈A和感应线圈B可以根据电磁耦合情况进行匝数和尺寸相对宽松的设计，因此可以实现80％以上的电能传输和高功率、150V以上的电能输送，满足电视机的正常工作需要。

另外，感应线圈A和感应线圈B的材料可以根据需要在铜线和铜管等常规材料选择。该无线电源接收单元内可通过整流后直接向电视机的电源模块传输直流电。无线电源发送单元的感应线圈A可以在安装时设置为活动设置或可调节方式，以满足电视机进行小角度调整和近距离位移调整的情况下，通过调整感应线圈A实现其与感应线圈B之间的最大磁耦合系数。具体实施过程中，更可以在电视机上设置检测装置，对无线电源发送单元和无线电源接收单元之间的电能传输效率进行检测，并通过显示屏幕进行该相关传输效率的显示，以提示使用者进行手动和自动调整两电磁线圈间的角度和位置。

在另一具体实施方式中，更可以对现有具有有线电源的电视进行改造或者电视机同时采用两种供电方式，用户可以根据需要进行相应电能供应的方式选择。该电视机更可以配置相应的感测装置，并通过显示器对无线供电和有线供电模式进行检测结果的显示。更佳的方式，该电视机内更可以配置蓄电池，在开机时，该蓄电池向检测器供电，并由显示屏幕显示相应的供电模式和供电效率状态等内容，方便使用者进行相应的选择操作。

在另一具体实施方式中，更可以采用在电视机的底座中设置无线电源接收单元的感应线圈，而在放置该电视机底座的放置端面上设置无线电源发送单元的感应线圈，该放置端面可以为桌面或者台面，无线电源发送单元的电磁线圈内置在该桌面或台面中，或者设置在该桌面或台面的下端面，该两个感应线圈之间的距离更小，一般情况下可小于20cm，同时无线电源发送单元的线圈的尺寸可以具有更大的设计空间，电能的传输效率更一步提高，初步测定可以达到90％以上，相应的对临近外部环境产生的电磁辐射强度更低。

综上所述，本发明通过对电视机、显示器在内的长期固定于一位置的固定家电采用无线充电方式进行供电，在实现简化室内布线安装的同时，有效地消除了现有无线供电技术中电磁辐射对人体安全的负面影响，满足显示装置了家用电器的高端设计要求。

Claims (15)

1.一种显示装置的供电方法，其特征在于所述供电方法包括：

将交流市电变成高频交流电，接入感应线圈A中；

将相对设置的的另一感应线圈B中产生的高频交流电经整流后变成直流电；

将所述直流电接入显示装置的电源模块回路中，提供工作电源，其中，

感应线圈A活动设置或者固定设置在一可调节装置上；

其中，于一状态下，该感应线圈A进行角度调整，使其与感应线圈B间以最大磁耦合系数方式设置；

或者，于一状态下，该显示装置的显示屏幕显示所述感应线圈A与感应线圈B之间的磁耦合系数，对感应线圈A和感应线圈B之间的角度和位置进行调节，使感应线圈A和感应线圈B达到最大磁耦合系数。

2.根据权利要求1所述的显示装置的供电方法，其特征在于所述供电方法进一步包括：将感应线圈A、感应线圈B以深度耦合状态设置。

3.根据权利要求1或2所述的显示装置的供电方法，其特征在于所述显示装置包括电视机和显示器，所述感应线圈A和感应线圈B的谐振频率与高频交流电频率相同。

4.根据权利要求1或2所述的显示装置的供电方法，其特征在于所述供电方法进一步包括：

所述感应线圈A相对所述显示装置的后端盖设置，感应线圈B设置在显示装置的后端盖上。

5.根据权利要求1或2所述的显示装置的供电方法，其特征在于所述感应线圈B设置在所述显示装置后端盖的内壁或者外壁，所述感应线圈A活动设置或者通过可调节装置设置在相对感应线圈B的墙壁或者壁体上。

6.根据权利要求1或2所述的显示装置的供电方法，其特征在于所述供电方法进一步包括：

设置一电源线连接显示装置的电源模块，于该显示装置内设置有感应该显示装置供电状态的感测装置，该感测装置感测感应线圈B是否向电源模块提供电力，并于显示屏幕上显示供电状态或供电模式。

7.根据权利要求1或2所述的显示装置的供电方法，其特征在于所述供电方法进一步包括：

该显示装置内还设置有蓄电池；在感应线圈B未向电源模块提供电力时，由该蓄电池提供暂时电力，该显示装置的显示屏幕上显示供电状态或供电模式。

8.根据权利要求1所述的显示装置的供电方法，其特征在于所述供电方法进一步包括：

该显示装置具有一底座，于底座内设置有感应线圈B，于该底座的放置端面设置有感应线圈A，该感应线圈A向感应线圈B以近距离无线方式提供电力。

9.一种具有无线供电的显示装置，其特征在于包括：

连接交流市电向一无线电源接收单元提供电能的无线电源发送单元，安装在显示装置上的无线电源接收单元；

所述无线电源发送单元、无线电源接收单元之间的非辐射无线能量传输通路，其中

所述无线电源发送单元包括电源、一射频放大模块及感应线圈A，所述无线电源接收单元包括感应线圈B及整流模块，其中

感应线圈A活动设置或者固定设置在一可调节装置上；

其中，于一状态下，该感应线圈A进行角度调整，使其与感应线圈B间以最大磁耦合系数方式设置；

或者，于一状态下，该显示装置的显示屏幕显示所述感应线圈A与感应线圈B之间的磁耦合系数，对感应线圈A和感应线圈B之间的角度和位置进行调节，使感应线圈A和感应线圈B达到最大磁耦合系数。

10.根据权利要求9所述的具有无线供电的显示装置，其特征在于：

所述感应线圈A与所述感应线圈B间深度耦合设置。

11.根据权利要求9或10所述的具有无线供电的显示装置，其特征在于：

所述无线电源发送单元相对所述显示装置的一侧面设置，所述感应线圈B设置在所述显示装置的后端盖上。

12.根据权利要求9或10所述的具有无线供电的显示装置，其特征在于所述感应线圈B设置在显示装置后端盖的内壁或外壁上，感应线圈A和感应线圈B的外围设置有电磁屏蔽装置；

其中，所述感应线圈A和感应线圈B之间的直线距离为0.3m-1.5m。

13.根据权利要求9或10所述的具有无线供电的显示装置，其特征在于：

该显示装置内设置有感应该显示装置供电状态的感测装置，该感测装置与显示装置的显示屏幕和无线电源接收单元连接设置，该感测装置感测感应线圈B是否向显示装置的电源模块提供电力，并于显示装置的显示屏幕上显示供电状态或供电模式。

14.根据权利要求9或10所述的具有无线供电的显示装置，其特征在于：

该显示装置内还设置有蓄电池；在感应线圈B未向显示装置的电源模块提供电力时，由该蓄电池提供暂时电力，该显示装置的显示屏幕上显示供电状态或供电模式。

15.根据权利要求9所述的具有无线供电的显示装置，其特征在于该显示装置具有一底座，于底座内设置有无线电源接收单元的感应线圈B，于该底座的放置端面设置有无线电源发送单元的感应线圈A，该无线电源发送单元向无线电源接收单元以近距离无线方式提供电力。

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