CN102405579B - 非接触受电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种非接触受电设备，在所述非接触受电设备中，充电系统的受电线圈和电子结算系统的环形天线被安装在电池组和便携式终端的外壳上，从而使得受电线圈被布置在所述非接触受电设备的中心，环形天线被放置在受电线圈的外侧，从而可以选择性地执行接收无线电力信号的模式以及传输和接收数据的模式，由此防止谐波分量的干扰，并且可以利用单个便携式终端进行非接触充电和电子结算。本发明提供一种夹具，所述夹具用于制造安装在非接触受电设备中的芯体。

Description

非接触受电设备
技术领域
本发明涉及一种非接触受电设备和用于制造该设备的芯体的夹具，更具体地，涉及一种非接触受电设备，以及用于制造被安装到所述非接触受电设备的芯体的夹具，在所述非接触受电设备中，充电系统的受电线圈和电子结算系统(electronic settlement system)的环形天线被安装在电池组和便携式终端的外壳上，使得受电线圈被布置在非接触受电设备的中心且环形天线位于受电线圈的外侧，从而可以选择性地执行接收无线电力信号的模式以及传输和接收数据的模式，由此防止谐波分量的干扰，并且可以利用单个便携式终端进行非接触充电和电子结算。
背景技术
一般而言，电池组是一种电源，其通过接收外部充电器的能量(电能)进行充电，然后供应所述能量，从而使诸如手机、个人数字助理(PDA)之类的便携式电子设备可以工作，所述电池组包括利用电能进行充电的电池和用于对电池进行充电和使电池放电(将电能供应到便携式终端)的电路。
通过使用连接器供应系统(connector supply system)可实现用于便携式终端的电池组和用于对所述电池组进行充电的充电器之间的电连接，所述连接器供应系统从常规的电源接收电源，并转换所述电源的电压和电流使其与电池组的电压和电流相对应，然后经由相应电池组的连接器将电能供应到电池组。
然而，当利用这种连接器供应系统来使充电器和电池连接或断开，从而为电池补充电能时，会存在下述缺点，诸如由于充电器连接器和电池连接器之间的电势差所导致的瞬时放电，由于存在聚集在上述两种连接器上的外来物质所导致的火灾风险及伴随火灾产生的损害等。
此外，积累的湿气会导致电池通过电池连接器而放电，并且产生其它问题，诸如电池组的寿命及性能降低等。
为了解决上述问题，近来提出一种使用无线输电和受电系统的非接触充电系统。
同时，近来激增的便携式终端包括有采用局域网(LAN)的电子结算系统，从而通过使便携式终端靠近电子结算设备并执行结算过程来进行结算。
在便携式终端中，这种电子结算系统主要包括：环形天线、减震器(absorber)、阻抗匹配电路等。
在单个便携式终端中，为了安装采用无线输电和受电技术的非接触充电系统和采用LAN的结算系统，应该将充电系统的受电线圈和电子结算系统的环形天线安装在所述便携式终端中，并且操作所述受电线圈和环形天线。
然而，由于来自谐波分量(基波的n倍)的干扰，导致产生诸如信号传输不稳定等问题，由此不能执行所需的功能，所述谐波分量产生在电子结算系统的频段(例如，13,56MHz)和充电系统的频段(例如，数百KHz)。
在此发明部分的背景技术中公开的信息只是为了加强对本发明的背景技术的理解，而不应该认为此信息是构成本领域技术人员公知的现有技术的证明或任何形式的暗示。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题，本发明涉及一种非接触受电设备，在所述非接触受电设备中，充电系统的受电线圈和电子结算系统的环形天线被安装在电池组和便携式终端的外壳(cover case)上，同时防止谐波分量的干扰，由此可以利用单个便携式终端进行非接触充电和电子结算。
本发明的另一个目的是提供一种非接触受电设备，所述非接触受电设备具有布置在其中心的受电线圈和位于受电线圈外侧的环形天线，从而可以选择性地执行接收无线电力信号的模式以及传输和接收数据的模式。
本发明的又一个目的是提供一种夹具，所述夹具用于制造安装在非接触受电设备中的双层结构芯体。
在此发明部分的背景技术中公开的信息只是为了加强对本发明的背景技术的理解，而不应该认为此信息是构成本领域技术人员公知的现有技术的证明或任何形式的暗示。
技术方案
根据本发明的一个方面，一种非接触受电设备可包括：公共传输和接收模块(block)，所述公共传输和接收模块选择性地执行接收无线电力信号的模式以及传输和接收数据的模式；整流模块，所述整流模块对公共传输和接收模块在接收无线电力信号的模式中所接收的电力信号进行整流；受电控制模块，所述受电控制模块控制经所述整流模块整流的电力信号；充电控制模块，所述充电控制模块控制使用受电控制模块所控制的电力信号的电能对电池组进行充电的过程；以及数据处理模块，所述数据处理模块经由公共传输和接收模块在传输和接收数据模式时传输和接收用于与外部电子设备进行电子结算的数据。
所述公共传输和接收模块可包括：受电线圈，所述受电线圈接收无线电力信号；环形天线，所述环形天线用于传输和接收数据；模式切换单元，所述模式切换单元选择受电线圈和环形天线中的任意一个，并且使所述受电线圈和所述环形天线中的任意一个与整流模块和数据处理模块中的任意一个电连接；以及模式控制单元，所述模式控制单元检测受电线圈的接收电压并控制模式切换单元的切换操作。
模式控制单元可执行控制操作，因此，如果所检测到的接收电压高于参考电压，则模式切换单元执行切换操作，以使受电线圈和整流模块电连接，如果所检测到的接收电压低于参考电压，则模式切换单元执行切换操作，以使环形天线和数据处理模块电连接。
模式控制单元可包括电压检测器，所述电压检测器用于检测受电线圈的接收电压，将所检测到的接收电压与参考电压进行比较，然后输出比较结果。
根据本发明的另一方面，在便携式终端中，非接触受电设备可包括：公共传输和接收模块，所述公共传输和接收模块选择性地执行接收无线电力信号的模式以及传输和接收数据的模式；整流模块，所述整流模块对公共传输和接收模块在接收无线电力信号模式中所接收的电力信号进行整流；受电控制模块，所述受电控制模块控制经所述整流模块整流的电力信号；充电控制模块，所述充电控制模块控制使用受电控制模块所控制的电力信号的电能对电池组进行充电的过程；以及数据处理模块，所述数据处理模块经由公共传输和接收模块在传输和接收数据模式时传输和接收用于与外部电子设备进行 电子结算的数据。所述便携式终端可包括：终端主体，所述终端主体能够进行无线通信；可充电电池组，所述可充电电池组向终端主体供电；外壳，所述外壳用于保护所述电池组；以及至少一个连接器部件(connector module)，所述连接器部件分别与终端主体、电池组和外壳电连接，其中所述电池组的第一连接器部件与所述终端主体的第二连接器部件连接，其中所述普通传输和接收模块以与所述电池组的第一连接器部件和所述终端主体的第三连接器部件连接的方式被布置在电池组中，其中所述整流模块、所述受电控制模块和所述充电模块被顺序地布置在终端主体中，从而自第三连接器部件延伸至第二连接器部件，并且，其中数据处理模块被布置在第三连接器部件和受电控制部件之间。
根据本发明的另一方面，在便携式终端中，非接触受电设备可包括：公共传输和接收模块，所述公共传输和接收模块选择性地执行接收无线电力信号的模式以及传输和接收数据的模式；整流模块，所述整流模块对公共传输和接收模块在接收无线电力信号模式中所接收的电力信号进行整流；受电控制模块，所述受电控制模块控制经所述整流模块整流的电力信号；充电控制模块，所述充电控制模块控制使用受电控制模块所控制的电力信号的电能对电池组进行充电的过程；以及数据处理模块，所述数据处理模块经由公共传输和接收模块在传输和接收数据模式时传输和接收用于与外部电子设备进行电子结算的数据。所述便携式终端可包括：终端主体，所述终端主体能够进行无线通信；可充电电池组，所述可充电电池组向终端主体供电；外壳，所述外壳用于保护所述电池组；以及至少一个连接器部件，所述连接器部件电连接终端主体、电池组和外壳，其中所述电池组的第一连接器部件与所述终端主体的第二连接器部件连接，其中所述公共传输和接收模块以与所述外壳的第四连接器部件连接的方式被布置在外壳中，所述第四连接器部件与所述终端主体的第三连接器连接，其中所述整流模块、所述受电控制模块和所述充电模块被顺序地布置在终端主体中，从而自第三连接器部件延伸至第二连接器部件，并且，其中数据处理模块被布置在第三连接器部件和受电控制模块之间，所述第二连接器部件与所述电池组的第一连接器部件连接。
与布置在外壳中的公共传输和接收模块连接的第四连接器部件的连接器可具有叶片弹簧的形状，并且经由设置在外壳的盖子中的通孔与电池组的第 一连接器部件的连接器电连接。
所述公共传输和接收模块可包括：受电线圈，所述受电线圈接收无线电力信号；环形天线，所述环形天线用于传输和接收数据；模式切换单元，所述模式切换单元选择受电线圈和环形天线中的任意一个，并且使受电线圈和环形天线中的任意一个与整流模块和数据处理模块中的任意一个电连接；以及模式控制单元，所述模式控制单元检测受电线圈的接收电压并控制模式切换单元的切换操作。
模式控制单元可执行控制操作，因此，如果所检测到的接收电压高于参考电压，则模式切换单元执行切换操作，以使受电线圈和整流模块电连接，如果所检测到的接收电压低于参考电压，则模式切换单元执行切换操作，以使环形天线和数据处理模块电连接。
模式控制单元可包括电压检测器，所述电压检测器用于检测受电线圈的接收电压，将所检测到的接收电压与参考电压进行比较，然后输出比较结果。
根据本发明的另一方面，用于制造非接触受电设备的芯体的夹具可包括：下平面盘片，所述下平面盘片上具有中心绕线突起；上平面盘片，所述上平面盘片位于所述下盘片上，并且所述上平面盘片中具有至少一个滑动孔(slidehole)；以及至少一个导引单元，所述导引单元被插入所述滑动孔中，从而可以垂直地移动。
所述下盘片可具有与绕线突起毗邻的通孔。
所述导引单元可具有与矩形拐角和内部弯曲部分相对应的形状。
根据本发明的另一方面，利用用于所述非接触受电设备的夹具制造双层芯体的方法可包括下述步骤：a)将线圈金属线从下盘片的下方插入下盘片的通孔中并向上拉出线圈金属线，b)使所拉出的线圈金属线缠绕到绕线突起上以形成第一线圈，c)在完成第一线圈的形成之后，使位于上盘片中的多个导引单元滑动并下降，d)使线圈金属线缠绕到导引单元的外表面上以形成第二线圈，以及e)从用于缠绕线圈的夹具上分离出第一和第二线圈。
步骤b)包括：b-1)使线圈金属线缠绕到所述绕线突起上以增大第一线圈的直径，以及b-2)如果第一线圈的直径与由导引单元的曲面所形成的假想圆的直径匹配，则完成第一线圈的形成。
步骤d)包括：d-1)使延伸自第一线圈的线圈金属线缠绕到由导引单元 的外表面所界定的假想矩形上，以形成第二线圈，以及d-2)如果第二线圈的大小与下盘片或上盘片的大小匹配，则完成第二线圈的形成。
有益效果
根据上述结构，本发明具有如下效果：
充电系统的受电线圈和电子结算系统的环形天线被安装在电池组和便携式终端的外壳上，从而在单个便携式终端中既可以进行非接触充电也可以进行电子结算。
具体地，同时操作分别使用不同频段的非接触充电系统和电子结算系统，并且避免两个系统之间的干扰，从而提高可靠性。
利用无线输电和受电技术的非接触充电系统的控制部件以及利用LAN的电子结算系统被布置为不同的形式，从而可以对具有不同结构的电池组进行非接触充电和电子结算。
在使用夹具制造用于非接触受电设备的芯体时，相应的芯体被构造为既有圆形也有矩形，从而，通过结合圆形线圈和矩形线圈的优点，有助于同时提高相应的芯体(次级侧)的移动性和传输效率。
因此，可以显著地提高对于各种类型的便携式终端等的适配性。
进一步提供有助于制造芯体的用于缠绕线圈的夹具，以及使用所述夹具容易地制造所述芯体的方法，由此在制造双层结构的芯体的过程中具有提高生产率、降低成本、增加产量等效果。
因此，可以提高包括非接触受电设备和非接触输电设备的非接触充电系统的可靠性，也可提高诸如便携式终端、电池组等相关产品的竞争力。
本发明的方法和设备的其它特征和优点可通过包括在本文中的附图和一起用于解释本发明的某些原理的下述详细说明而变得显而易见，或者在所述附图和下述详细说明中更详细地描述。
本发明的方法和设备的其它特征和优点可通过包括在本文中的附图和一起用于解释本发明的某些原理的下述详细说明而变得显而易见，或者在所述附图和下述详细说明中更详细地描述。
附图说明
图1是根据本发明的示例性非接触受电设备的电路原理图；
图2是根据本发明的另一示例性非接触受电设备的系统方框图；
图3是图2的示例性常规传输和接收模块的电路原理图；
图4是根据本发明的另一示例性非接触受电设备的电路原理图；
图5是根据本发明的另一示例性非接触受电设备的电路原理图；
图6是根据本发明的用于便携式终端的示例性电池组的分解透视图；
图7是用于便携式终端的示例性电池组和外壳的分解透视图；
图8是示例性夹具的部分切除的透视图，所述夹具用于制造根据本发明的非接触受电设备的芯体；
图9是图8的夹具的分解透视图；
图10和图11是图示利用图8的夹具制造双层结构芯体的过程的透视图；
图12是利用图8的夹具所制造的双层结构芯体的透视图；以及
图13是图示图10和图11中所示的过程的剖视图。
具体实施例
现在将详细说明本发明的各种实施例，所述实施例的例子在附图中示出并在下文中对这些例子进行描述。尽管将结合示例性实施例来对本发明进行描述，但是应该理解这些描述并不意在将本发明限制在这些示例性实施例中。相反地，本发明意在不仅涵盖所述示例性实施例，还涵盖包括在由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种改进、变型、等同物以及其它实施例。
根据本发明的非接触受电设备和用于制造所述受电设备的芯体的夹具应用广泛，现在将参照附图详细描述其优选实施例。
图1是根据本发明的示例性非接触输电系统的电路原理图，所述非接触输电系统包括用于发送无线电力信号的非接触输电设备100和接收所述无线电力信号并用所述无线电力信号为电池充电的非接触受电设备200。
非接触输电设备100包括：主芯体110、识别器120、无线输电控制器130、开关控制器140、操作驱动器150、串联谐振转换器160以及反馈电路170。
主芯体110包括多个输电芯体111，并且所述主芯体110与串联谐振转换器160并联连接。 
识别器120检测主芯体110的负载的变化，并判断所述变化是否是由非 接触受电设备200引起的。因此，所述识别器既用于检测负载中的变化，也用于分析和处理从非接触受电设备200传输来的信号中的AC信号的数据信号代码。
无线输电控制器130接收和检查来自识别器120的判断结果，并且，如果负载的变化是由非接触受电设备200引起的，则经由主芯体110向操作驱动器150发送电力控制信号，以传输无线电力信号。
接着，控制器130分析和处理经识别器120过滤的数据信号，相应地控制驱动器150。另外，所述控制器产生数据信号(例如，ID询问信号)并经由主芯体110将所述数据信号传输到非接触受电设备200。
开关控制器140控制多个开关(未示出)的开关操作，所述多个开关被设置在串联谐振转换器160和输电芯体111之间。
操作驱动器150根据待传输的无线电力信号的强度来控制串联谐振转换器160的操作。
串联谐振转换器160在操作驱动器150的控制下产生用于产生待传输的无线电力信号的传输电源，并且所述传输电源供应到主芯体110。
就是说，当无线输电控制器130将用于传输具有所需电力值的无线电力信号的电力控制信号传输到操作驱动器150时，操作驱动器150控制串联谐振转换器160的操作，使其与所传输的电力控制信号相对应，然后串联谐振转换器160在操作驱动器150的控制下向主芯体110提供与所需电力值相对应的传输电源，从而传输具有所需强度的无线电力信号。
当主芯体110接收到AC信号的代码数据时，反馈电路170从提供到主芯体110的DC信号中提取AC信号的代码数据。反馈电路170包括RC过滤电路部分(未示出)和放大电路部分(未示出)，所述RC过滤电路部分与主芯体110的输电芯体111的末端电连接，以除去DC信号分量(低频分量)，所述放大电路部分具有与RC过滤电路部分电连接的OP-AMP(Operationalamplifier，运算放大器)。
就是说，属于DC信号分量的低频信号被RC过滤电路部分除去，并且所提取的AC信号分量被放大电路部分放大。
因此，可以传输和接收小振幅的信号。
通过接收无线电力信号而被供电的非接触受电设备200包括：次级芯体 220的受电线圈211，其利用所传输的无线电力信号产生感生电能；整流器230，其对感生能量进行整流；以及电池部件(未指出)，其用经过整流的能量为电池270充电。
电池部件包括：保护电路，诸如过电压和过电流保护电路、温度检测电路等；以及充电管理部件，其收集和处理诸如电池的充电状态等信息。
非接触受电设备200进一步包括：无线受电控制器，其检查感生到次级芯体220的受电线圈211中的电流，并基于由电池部件收集和处理的电池的充电信息来要求控制无线电力信号的强度；以及ID传输器，其经由次级芯体220传输和接收以AC调制方式调制的AC信号的代码数据。
非接触受电设备200进一步包括：电容器C，其与次级芯体220的受电线圈211并联连接，以除去DC信号分量；以及MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，在所述MOSFET中，漏极端子与所述电容器串联连接。
MOSFET在ID传输器的控制下执行开/关控制。ID传输器将与占空比(duty rate)一致的MOSFET的工作电压输入到MOSFET的栅极端子，所述占空比被无线受电控制器设置为与无线电力信号强度的控制要求相对应。
就是说，当ID传输器将与操作电压相对应的开信号和关信号输入到栅极端子时，MOSFET产生并且输出与输入到所述栅极端子的电压相对应的PWM(pulse width modulated，脉宽调制)信号，然后所述PWM信号经由受电线圈211传输到非接触输电设备100。
从使用常规电源或诸如笔记本等便携式终端的USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)端口的电源进行供电的适配器经由电源端口181，向非接触输电设备100供电。
所述设备100进一步包括检测设备100的内部电流的电流检测器191和在充电过程中检测设备100的内部温度的温度检测器192，因此，如果产生过热、过电压或过电流，则可以停止操作。
非接触受电设备200的电池部件230进一步包括用于为电池充电的充电电路231，用于检查充电量的计量电路232，以及用于监控充电状态的充电监控电路233。
还设置有显示器193，以显示非接触输电设备100的操作状态和非接触受 电设备200的充电状态。 
稍后将对非接触受电设备200的次级侧芯体220的受电线圈211的制造进行描述。
在下文中，将对同时设置有充电线圈和通信环形天线的非接触受电设备200的实施例进行说明。
图2是根据本发明的示例性非接触受电设备的系统方框图，其图示了非接触充电和便携式终端中的数据通信的控制部件。所述非接触受电设备包括：公共传输和接收模块210；整流模块220，对AC无线电力信号进行整流，并将所述AC无线电力信号转化为DC无线电力信号；受电控制模块230，控制由整流模块220转换的DC信号，使其被转换为可充电的电压和电流(所述可充电的电压和电流可用于下述构造)；充电控制模块240，将从受电控制模块230输出的电能供应到电池模块270；数据处理模块250，分析和处理所传输/所接收的数据并进行电子结算过程；以及电池模块270。
这里，电池模块270包括可充电电池273、测温部件272以及起保护作用的充电监控模块271。
公共传输和接收模块210用于选择性地执行用于操作非接触充电系统的接收无线电力信号的模式以及用于操作电子结算系统的传输和接收数据的模式，并且所述公共传输和接收模块210包括受电线圈211、环形天线212、模式切换单元213以及模式控制单元214。
受电线圈211用于接收来自非接触充电系统的无线电力信号，并且，如图3所示，受电线圈211的一个末端侧在公共接触点(common contact point)处与环形天线212及所述模块外侧的输出连接，受电线圈211的另一末端侧与模式切换单元213连接。
环形天线212用于传输和接收数据，诸如由电子结算系统结算的信息，并且如图3所示，环形天线212的一个末端侧在公共接触点处与受电线圈211及所述模块外侧的输出连接，环形天线212的另一末端侧与模式切换单元213连接。
模式切换单元213用于选择受电线圈211和环形天线212中的任意一个，并且执行切换操作，从而使受电线圈211和环形天线212中的任意一个可与整流模块220和数据处理模块250中的任意一个电连接。在使得环形天线212 和数据处理模块250相连的状态下，在模式控制单元214的控制下操作受电线圈211和整流模块220，使受电线圈211和整流模块220相连接。
模式控制单元214用于检测受电线圈211所接收的电力的电压并控制模式切换单元213的切换操作。接着，模式控制单元将所检测到的接收电压与参考电压(能够确定电力信号是供应自非接触充电系统的最小电压)进行比较，然后将比较结果输出到模式切换单元213。
就是说，在检测受电线圈211所接收到的电压之后，模式控制单元214执行控制操作，从而，如果所检测到的接收电压高于参考电压，则模式切换单元213执行切换操作，以使受电线圈211和整流模块220电连接，如果所检测到的接收电压低于参考电压，则模式切换单元213执行切换操作，以使环形天线212和数据处理模块250电连接。
如图3所示，模式控制单元214包括电压检测器214，所述电压检测器214与受电线圈211和环形天线212之间的公共接触点连接，从而检测感生到受电线圈211中的电压。
如图4和图5所示，现在将对根据本发明的实例进行说明，在所述实例中非接触充电与便携式终端中的数据通信的控制部件相适应。
图4是根据本发明的示例性非接触受电设备的电路原理图。此外，参照图6，所述设备被构造为使得公共传输和接收模块210被布置在电池组A中，因此模块210与电池组A的第一连接器部件261电连接，并且整流模块220、受电控制模块230、充电控制模块240以及数据处理模块250被布置在便携式终端的终端主体B中。
这里，终端主体B被构造为使得与充电控制模块240电连接的第二连接器262被设置为与电池组A的第一连接器部件261连接，并且使得第三连接器部件263被设置为允许受电线圈211所接收的无线电力信号被供应到整流模块220。
经由环形天线212所传输/接收的数据通过第三连接器部件263与数据处理模块250进行通信，然后数据处理模块250分析和处理进行通信的数据并且执行结算等过程。
同时，如图6所示，电池组A被构造为，在由上壳Aa和下壳Ab组成的电池组A中，包括电池273、测温部件272以及充电监控部件271。
受电线圈211和环形天线212被安装在电池273的一侧，从而使得屏蔽板211a位于受电线圈211和电池273之间，并且减震器212a被布置在环形天线212和电池273之间。
就是说，受电线圈211和环形天线212被设置在同一平面上的屏蔽材料的不同部分上，由此最小化电池组A的厚度。
这里，受电线圈211的结构是在其中有多个绕线缠绕所述受电线圈211的结构，环形天线212具有环形结构，从而优选地，如图6所示，受电线圈211被设置在所述设备的中心，环形天线212被设置在所述受电线圈的外侧。
因此，根据图4和图6所示的布置方式，接收非接触无线电力信号并为电池充电的受电线圈211，以及用于电子结算的数据通信的环形天线212被布置在同一平面上，而包括受电线圈211和环形天线212的公共传输和接收模块210被安装在电池组A中，从而最小化电池组A的厚度，降低制造成本，此外，整流模块220、受电控制模块230、充电控制模块240以及数据处理模块250也可使用安装在便携式终端主体B中的部件。
本领域技术人员可以将图6等的各个元件之间具体的电连接修改为不同的形式，因此本发明不限于稍后将描述的图7的特定构造。
图5是根据本发明的示例性非接触受电设备的电路原理图。此外，参照图7，所述设备被构造为使得公共传输和接收模块210被布置在外壳C中，因此模块210与外壳C的第四连接器部件264电连接，第四连接器部件264与终端主体B的第三连接器部件263连接，并且整流模块220、受电控制模块230、充电控制模块240以及数据处理模块250被布置在终端主体B中的第三连接器部件263和第二连接器部件262之间。
终端主体B的第二连接器部件262与电池组A的第一连接器部件261连接。
同时，如图7所示，外壳C被构造为使得用于公共传输和接收模块210的空间(未指出)形成在外壳C中，受电线圈211和环形天线212被安装在所述空间中，从而使得屏蔽板211a位于受电线圈211上，减震器212a被布置在环形天线212上。
这里，如图7所示，优选地，所述外壳包括在其中心的受电线圈211和在所述受电线圈外侧的环形天线212。
因此，根据图5和图7所示的布置方式，接收非接触无线电力信号并为电池充电的受电线圈211，以及用于电子结算的数据通信的环形天线212被布置在同一平面上，而包括受电线圈211和环形天线212的公共传输和接收模块210被安装在外壳C中，从而能够最小化外壳C的厚度，此外，整流模块220、受电控制模块230、充电控制模块240以及数据处理模块250被安装在便携式终端主体B中，从而可以继续使用传统的电池组。
同时，为了最小化非接触输电设备和非接触输电设备的尺寸，优选地将根据上述实施例的受电芯体211制造为较薄。因此，使用一种线圈，在所述线圈中，包括多条细金属线的线圈金属线以绕线直径缠绕其自身。
在非接触充电中，屏蔽片通常被设置在次级线圈的一侧，以保护电路元件不受电磁波干扰。
这里，如果次级线圈是圆形的，则在矩形屏蔽片的四个角附近没有线圈，从而产生涡流，因此温度升高。
由于非接触输电特性，主芯体和次级芯体的位置是变化的，从而次级芯体的移动性和传输效率成为产品可靠性的重要评估参考。
一般来说，所述线圈可被成形为使得传输器和接收器是圆形绕线，或者使得传输器是圆形绕线，而接收器是矩形绕线。
这里，如果接收器的线圈是圆形的，则移动性良好，但是由于与矩形线圈相比面积减小，因此输电效率降低。如果线圈是矩形的，则相对于圆形线圈来说，输电效率良好，但是移动性降低。
根据本发明，提供有助于制造用于非接触受电设备的次级芯体的夹具，所述次级芯体被构造为既有圆形也有矩形的形状，因此，通过结合圆形线圈和矩形线圈的优点有利于同时提高次级芯体的移动性和传输效率。
图8是示例性夹具的部分切除的透视图，所述夹具用于制造根据本发明的非接触受电设备，图8图示了缠绕在线圈缠绕夹具310上的双层结构芯体320，所述双层结构芯体包括圆形和矩形芯体部分。
线圈缠绕夹具310包括下盘片311、上盘片312以及导引单元313，导引单元313导引双层结构芯体320，从而使得圆形和矩形芯体部分分别缠绕在线圈缠绕夹具310上。
如图9所示，下盘片311形成为平面形式，且在其上表面中心上具有绕 线突起311a，所述双层结构芯体缠绕绕线突起311a。
这里，优选地，绕线突起311a的高度大于线圈金属线的高度(直径)。
如图13所示，通孔311b毗邻绕线突起311a形成。
如图13所示，通孔311b穿过下盘片311，并且优选地，通孔311b形成为倾斜的。当缠绕双层结构芯体320时，所述倾斜的通孔311b防止线圈金属线朝向下盘片311的上部被拉起。
上盘片312被放置在下盘片的上面、距所述下盘片一定距离处，并且，如图9所示，上盘片312形成为平面形式，优选地，形成为与下盘片311类似。
这里，根据本领域技术人员的需要，可以采用各种分离和固定下盘片311及上盘片312的方法，而不必限于某一具体方法。
例如，分离支架支撑并固定上盘片312的一侧(相对的拐角等)，从而使所述上盘片与下盘片311分离。
上盘片312具有至少一个滑动孔312a，优选地，具有至少四个滑动孔。
导引单元313被插入到上盘片312中的滑动孔312a中，从而使得导引单元可在竖直方向移动。优选地，如图9所示，如果延伸导引单元313的外表面，则形成假想矩形，如果延伸导引单元313的内表面，则形成假想圆。
就是说，导引单元313具有与矩形的角相对应的形状(优选地，为具有一定厚度的矩形板)，并且具有与圆形相对应的内部弯曲部分313a。
在下文中，将参照图10和图11描述利用夹具310制造用于非接触受电设备的双层结构芯体320的方法。
这里，根据本领域技术人员的需要，可以采用用于控制本发明的构造的各种分离设备，诸如，用于分离上盘片312的分离器，用于盘绕金属线的绕线器等，而不必限于某一具体方法。
首先，将作为双层结构芯体320的基本单元的线圈金属线(未指出)从下盘片311的下方插入下盘片311的通孔311b中并向上拉出线圈金属线。
这里，根据本领域技术人员的需要，当然可以将线圈金属线从下盘片311的上方插入所述通孔中并向下拉出。
所拉出的线圈金属线以圆形缠绕到绕线突起311a上以形成第一线圈321。
这里，在绕线突起311a被设置为具有与线圈金属线的厚度(高度)相同 的高度并且上盘片312的下表面通过绕线突起311a而被分开的情况下，缠绕线圈金属线自然可以容易地进行。
如果缠绕所述线圈金属线时第一线圈321的直径增大，以达到由导引单元313的内部弯曲部分313a界定的假想圆的直径，则停止缠绕线圈金属线并完成第一线圈321的形成。
在形成第一线圈321之后，使设置在上盘片312中的导引单元313滑动并下降。 
这里，优选地，导引单元313的弯曲部分313a靠近第一线圈321的外圆周。 
当导引单元313的下表面通过上述步骤靠近下盘片311的上表面时，线圈金属线被缠绕到导引单元313的外表面上以形成第二线圈322。
这里，用于形成第二线圈322的线圈金属线可与形成第一线圈321的线圈金属线不同，但是优选地，当线圈金属线从第一线圈延伸出时，继续使用所述形成第一线圈321的线圈金属线。
如图11所示，如果由所述线圈金属线形成的第二线圈322与下盘片311或上盘片312的面积(尺寸)相对应，则完成第二线圈322的形成。
在通过上述步骤制造完成双层结构芯体320之后，从线圈缠绕夹具310上移去包括第一线圈321和第二线圈322的双层结构芯体320。
因此，无线输电双层结构芯体被制造为使得第一圆形线圈被设置在所述双层结构芯体的中心且第二矩形线圈322被设置在所述第一线圈的外侧，从而实现具有圆形线圈和矩形线圈优点的芯体。
如上所述，以上描述了非接触充电、数据通信控制部件及其在便携式终端中的布置方式。应该理解，在不脱离本发明的精神和本质特征的情况下，本领域技术人员可以对本发明的技术结构进行改进。
因此，上述实施例仅是为了从各个方面说明本发明的目的而给出的，但是本发明不限于此。应该理解，本发明的范围不是由上述详细描述限定的，而是由所附的权利要求限定的，并且所描述的实施例以及可以从权利要求所阐明的等同物推断出的所有变型或改进都落在本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种非接触受电设备，包括：
公共传输和接收模块，所述公共传输和接收模块选择性地执行接收无线电力信号的模式以及传输和接收数据的模式；
整流模块，所述整流模块对所述公共传输和接收模块在接收无线电力信号的所述模式中所接收的电力信号进行整流；
受电控制模块，所述受电控制模块控制经所述整流模块整流的所述电力信号；
充电控制模块，所述充电控制模块控制使用所述受电控制模块所控制的所述电力信号的电能对电池组进行充电；以及
数据处理模块，所述数据处理模块经由所述公共传输和接收模块在传输和接收数据模式时传输和接收用于与外部电子设备进行电子结算的数据；
其中，所述公共传输和接收模块包括：
受电线圈，所述受电线圈接收所述无线电力信号；
环形天线，所述环形天线用于传输和接收数据；
模式切换单元，所述模式切换单元选择所述受电线圈和所述环形天线中的任意一个，并且使所述受电线圈和所述环形天线中的任意一个与所述整流模块和所述数据处理模块中的任意一个电连接；以及
模式控制单元，所述模式控制单元检测所述受电线圈的接收电压，并基于所述受电线圈的接收电压来控制所述模式切换单元的切换操作；
其中，所述模式控制单元执行控制操作，因此，
如果所检测到的接收电压高于参考电压，则所述模式切换单元执行切换操作，以使所述受电线圈和所述整流模块电连接，
如果所检测到的接收电压低于所述参考电压，则所述模式切换单元执行切换操作，以使所述环形天线和所述数据处理模块电连接。
2.根据权利要求1所述的非接触受电设备，其中，所述模式控制单元包括电压检测器，所述电压检测器用于检测所述受电线圈的所述接收电压，将所检测到的接收电压与所述参考电压进行比较，然后输出比较结果。
3.在便携式终端中，一种非接触受电设备，包括：
公共传输和接收模块，所述公共传输和接收模块选择性地执行接收无线电力信号的模式以及传输和接收数据的模式；
整流模块，所述整流模块对所述公共传输和接收模块在所述接收无线电力信号模式中所接收的电力信号进行整流；
受电控制模块，所述受电控制模块控制经所述整流模块整流的所述电力信号；
充电控制模块，所述充电控制模块控制使用所述受电控制模块所控制的电力信号的电能对电池组进行充电；以及
数据处理模块，所述数据处理模块经由所述公共传输和接收模块在传输和接收数据模式时传输和接收用于与外部电子设备进行电子结算的数据，
其中，所述便携式终端包括：
终端主体，所述终端主体进行无线通信；
可充电电池组，所述可充电电池组向所述终端主体供电；
外壳，所述外壳用于保护所述电池组；以及
至少一个连接器部件，所述连接器部件分别与所述终端主体、所述电池组和所述外壳电连接，
其中，所述电池组的第一连接器部件与所述终端主体的第二连接器部件连接，其中所述公共传输和接收模块以与所述电池组的所述第一连接器部件和所述终端主体的第三连接器部件连接的方式被布置在所述电池组中，其中所述整流模块、所述受电控制模块和所述充电控制模块被顺序地布置在所述终端主体中，从而自所述第三连接器部件延伸至所述第二连接器部件，并且，其中所述数据处理模块被布置在所述第三连接器部件和所述受电控制模块之间；
其中，所述公共传输和接收模块包括：
受电线圈，所述受电线圈接收所述无线电力信号；
环形天线，所述环形天线用于传输和接收数据；
模式切换单元，所述模式切换单元选择所述受电线圈和所述环形天线中的任意一个，并且使所述受电线圈和所述环形天线中的任意一个与所述整流模块和所述数据处理模块中的任意一个电连接；以及
模式控制单元，所述模式控制单元检测所述受电线圈的接收电压，并基于所述受电线圈的接收电压来控制所述模式切换单元的切换操作；
其中，所述模式控制单元执行控制操作，因此，
如果所检测到的接收电压高于参考电压，则所述模式切换单元执行切换操作，以使所述受电线圈和所述整流模块电连接，
如果所检测到的接收电压低于所述参考电压，则所述模式切换单元执行切换操作，以使所述环形天线和所述数据处理模块电连接。
4.在便携式终端中，一种非接触受电设备，包括：
公共传输和接收模块，所述公共传输和接收模块选择性地执行接收无线电力信号的模式以及传输和接收数据的模式；
整流模块，所述整流模块对所述公共传输和接收模块在所述接收无线电力信号模式中所接收的电力信号进行整流；
受电控制模块，所述受电控制模块控制经所述整流模块整流的所述电力信号；
充电控制模块，所述充电控制模块控制使用所述受电控制模块所控制的电力信号的电能对电池组进行充电；以及
数据处理模块，所述数据处理模块经由所述公共传输和接收模块在传输和接收数据模块模式时传输和接收用于与外部电子设备进行电子结算的数据，
其中，所述便携式终端包括：
终端主体，所述终端主体能够进行无线通信；
可充电电池组，所述可充电电池组向所述终端主体供电；
外壳，所述外壳用于保护所述电池组；以及
至少一个连接器部件，所述连接器部件电连接所述终端主体、所述电池组和所述外壳，
其中，所述电池组的第一连接器部件与所述终端主体的第二连接器部件连接，其中所述公共传输和接收模块以与所述外壳的第四连接器部件连接的方式被布置在所述外壳中，所述第四连接器部件与所述终端主体的第三连接器连接，其中所述整流模块、所述受电控制模块和所述充电控制模块被顺序地布置在所述终端主体中，从而自所述第三连接器部件延伸至所述第二连接器部件，并且，其中所述数据处理模块被布置在所述第三连接器部件和所述受电控制模块之间，所述第二连接器部件与所述电池组的第一连接器部件连接；
其中，所述公共传输和接收模块包括：
受电线圈，所述受电线圈接收所述无线电力信号；
环形天线，所述环形天线用于传输和接收数据；
模式切换单元，所述模式切换单元选择所述受电线圈和所述环形天线中的任意一个，并且使所述受电线圈和所述环形天线中的任意一个与所述整流模块和所述数据处理模块中的任意一个电连接；以及
模式控制单元，所述模式控制单元检测所述受电线圈的接收电压，并基于所述受电线圈的接收电压来控制所述模式切换单元的切换操作；
其中，所述模式控制单元执行控制操作，因此，
如果所检测到的接收电压高于参考电压，则所述模式切换单元执行切换操作，以使所述受电线圈和所述整流模块电连接，
如果所检测到的接收电压低于所述参考电压，则所述模式切换单元执行切换操作，以使所述环形天线和所述数据处理模块电连接。
5.根据权利要求4所述的非接触受电设备，其中，与布置在所述外壳中的所述公共传输和接收模块连接的所述第四连接器部件的连接器被构造为叶片弹簧形状，并且经由设置在所述外壳的盖子中的通孔与所述电池组的所述第一连接器部件的连接器电连接。
6.根据权利要求3或4所述的非接触受电设备，其中，所述模式控制单元包括电压检测器，所述电压检测器用于检测所述受电线圈的所述接收电压，将所检测到的接收电压与所述参考电压进行比较，然后输出比较结果。
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