CN103647308A - 可折叠无线充电装置及具有数据传输功能的可折叠无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可折叠无线充电装置及具有数据传输功能的可折叠无线充电装置，所述可折叠无线充电装置包括：卷筒；设置在卷筒上，用于提供电能的供电部；一端与卷筒相连接的折叠板；设置在折叠板上表面，与供电部相连接，用于将所述供电部提供的电能输出至电子设备的电极部；本发明能够使被充电电子设备与折叠板上表面设置的电极部直接接触传输电能，完成被充电电子设备的充电过程，电能转化效率高，无发热，对电池寿命无影响，充电速度快，无需设置电磁、磁电转换装置；当不需要使用该充电装置对电子设备进行充电时，将折叠板处于折叠状态，节省空间，携带方便。

Description

可折叠无线充电装置及具有数据传输功能的可折叠无线充电装置

技术领域

本发明涉及一种电子设备领域，具体为一种可折叠无线充电装置及具有数据传输功能的可折叠无线充电装置。

背景技术

随着智能电子产品功率的日新月异，电子产品对电源能量的消耗急速增加。如何使各种功能强大的电子产品（包括智能手机、平板电脑和便携式仪器仪表等）能够得到更有效的电源效应，同时又保持其灵活便携的特征成为目前各大智能电子产品生产商最迫切解决的难题。目前便携式电子设备的充电方式主要包括两种：一种充电方式为采用线缆式充电器对电子设备充电，其一方面不具有便利性，每次充电都需要插拔电源及充电装置接口，费时费力，另一方面经常插拔接口增加了设备充电接口损坏的可能性；另一种充电方式为采用感应式无线充电器对电子设备进行充电，其具有电能转化效率低、发热大、充电速度慢、产品成本高、体积大、不易携带和电磁波可能影响人体健康的缺点；另外，随着人们生活节奏的加快和科技的不断发展，人们对于电子产品的追求也越来越袖珍化、便携化，现有的充电装置还具有占有一定空间、携带不便的缺陷。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种灵活便携、方便实用的可折叠无线充电装置及具有数据传输功能的可折叠无线充电装置。

本发明的技术手段如下：

一种可折叠无线充电装置，包括：

卷筒；

设置在卷筒上，用于提供电能的供电部；

一端与卷筒相连接的折叠板；

设置在折叠板上表面，与供电部相连接，用于将所述供电部提供的电能输出至电子设备的电极部；

进一步地，所述折叠板可卷绕地连接在所述卷筒上，且具有折叠状态和与折叠状态相对的伸展状态；

进一步地，所述电极部由板状导电材料或条状导电材料制成；

进一步地，所述电极部包括第一电极和第二电极；

进一步地，所述电极部包括第一电极组和第二电极组，所述第一电极组和第二电极组分别包括多个电极；

进一步地，所述电极部由柔性导电材料制成；

进一步地，所述供电部包括：

设置在卷筒上，与外部电源提供装置相连接的电源输入接口；

和/或封装在卷筒内的储能装置；所述储能装置为充电电池或超级电容器；

进一步地，所述卷筒一端设置有与储能装置相连接的照明灯，另一端设置有串接于储能装置输出端和照明灯之间的开关；

另外，还包括设置在卷筒内、输入端与供电部相连接、输出端与电极部相连接的控制单元；

所述控制单元包括：

用于检测与电极部相接触的被充电电子设备电极部件极性的极性检测模块；

连接所述极性检测模块，用于根据所述极性检测模块得到的检测结果控制电极部极性与被充电电子设备电极部件的极性相适配的第一控制模块；

用于检测被充电电子设备电池的电量和类型的电池检测模块；

连接所述电池检测模块，用于根据所述电池检测模块得到的检测结果采用预设的充电方法向被充电电子设备电池充电的第二控制模块；

用于检测被充电电子设备有效性的有效性检测模块；

连接有效性检测模块，用于在所述有效性检测模块检测到所述被充电电子设备为有效电子设备时向所述被充电电子设备充电的第三控制模块；

进一步地，所述控制单元还包括：

过电流保护模块；

过电压保护模块；

过电量保护模块；

和/或过温保护模块；

进一步地，所述充电装置为移动电源或充电器；

一种具有数据传输功能的可折叠无线充电装置，包括：

上述任一项所述的一种可折叠无线充电装置；

还包括：

数据存储模块；

连接数据存储模块，用于对数据存储模块输出的数据信号进行数模转换的D/A转换模块；

连接D/A转换模块和供电部的调制模块，所述调制模块用于对D/A转换模块传输过来的数据信号和供电部输出的供电信号进行调制，得到幅值为供电电压的载有数据信息的脉冲信号，所述数据信息与D/A转换模块传输过来的数据信号相对应；所述调制模块输出端与电极部相连接；

连接电极部的解调模块，所述解调模块用于对电极部上的幅值为供电电压的载有数据信息的脉冲信号进行解调，得到与电极部上的供电信号分离的电子设备传输过来的数据信号，所述数据信息与电子设备传输过来的数据信号相对应；

连接解调模块输出端，用于对解调后得到的电子设备传输过来的数据信号进行模数转换的A/D转换模块；所述A/D转换模块与数据存储模块相连接。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的可折叠无线充电装置，不仅解决了现有的线缆式充电器不具有便利性、经常插拔接口增加了设备充电接口损坏的可能性的问题，且能够使被充电电子设备与折叠板上表面设置的电极部直接接触传输电能，完成被充电电子设备的充电过程，电能转化效率高，无发热，对电池寿命无影响，充电速度快，无需设置电磁、磁电转换装置；另外当不需要使用该充电装置对电子设备进行充电时，将折叠板处于折叠状态，节省空间，携带方便；所述电极部由柔性导电材料制成，能够实现柔性特性和弯曲折叠，成本低廉；照明灯既可以在折叠板处于伸展状态时使用，也可以在折叠板处于折叠状态时使用，当在外出郊游或在条件恶劣的工程现场的环境下使用本发明，其具有的照明功能十分符合该使用环境下的需求；本发明提供的具有数据传输功能的可折叠无线充电装置，能够完成给电子设备充电的同时，还可以完成可折叠无线充电装置与电子设备之间的数据传输，拓展了可折叠无线充电装置的功能，便于用户使用。

附图说明

图1、图2是本发明实施例1的可折叠充电装置的结构示意图；

图3、图4和图5是本发明实施例2的可折叠充电装置的结构示意图；

图6是本发明实施例3的可折叠充电装置的结构示意图；

图7是本发明实施例4的可折叠充电装置的结构示意图；

图8是本发明实施例5的可折叠充电装置的结构示意图；

图9是本发明实施例6的可折叠充电装置的结构示意图；

图10和图11是本发明实施例7的可折叠充电装置的结构示意图；

图12是本发明实施例8的可折叠充电装置的结构示意图；

图13是本发明所述控制单元的结构框图；

图14是本发明实施例9的具有数据传输功能的可折叠无线充电装置的结构示意图；

图15是本发明实施例9的具有数据传输功能的可折叠无线充电装置的结构框图；

图中：1、卷筒，2、折叠板，3、电极部，4、电源输入接口，5、储能装置，6、开关，7、照明灯，8、控制单元，9、数据存储模块，10、D/A转换模块，11、调制模块，12、A/D转换模块，13、解调模块。

具体实施方式

为了更清楚的说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1和图2是本发明实施例1的可折叠充电装置的结构示意图，如图1、图2所示，该可折叠充电装置包括卷筒1、设置在卷筒1上的供电部（未示出）、一端与卷筒1相连接的折叠板2、以及设置在折叠板2上表面的电极部3；所述供电部用于提供电能；所述电极部3与供电部相连接，用于将供电部提供的电能输出至电子设备；作为优选，所述折叠板2可卷绕地连接在所述卷筒1上，且具有折叠状态和与折叠状态相对的伸展状态；其中图1示出了折叠板2处于伸展状态的结构示意图，图2示出了折叠板2处于折叠状态的结构示意图；本发明所述充电装置所包括的卷筒1不仅可以用于卷绕折叠板2，同时还可以用于安装供电部；所述充电装置所包括的折叠板2上表面设置有电极部3，当需要使用该充电装置对电子设备进行充电时，将折叠板2处于图1的伸展状态，而被充电电子设备可以套设具有电极部件的壳套或本身设置电极部件，所述电极部件与电极部3相适配，关于具有电极部件的壳套或电子设备的技术实现可以参考本申请人已在2012年9月26日所申请的专利名称为《电子设备的壳套》和《电子设备及其外壳》的专利文件，电子设备的电池利用所述电极部件与电极部3相连接，电能由供电部经由电极部3和所述电极部件输出至电子设备具有的电池，本实施例所述充电装置不仅解决了现有的线缆式充电器不具有便利性、经常插拔接口增加了设备充电接口损坏的可能性的问题，且能够使被充电电子设备与折叠板上表面设置的电极部直接接触传输电能，完成被充电电子设备的充电过程，电能转化效率高，无发热，对电池寿命无影响，充电速度快，无需设置电磁、磁电转换装置；另外当不需要使用该充电装置对电子设备进行充电时，将折叠板2处于图2的折叠状态，节省空间，携带方便。

图3、图4和图5是本发明实施例2的可折叠充电装置的结构示意图，该实施例是在实施例1上进一步改进的优选实施例，如图3、图4和图5所示，作为优选，所述供电部包括：设置在卷筒1上，与外部电源提供装置相连接的电源输入接口4；和/或封装在卷筒1内的储能装置5；如图3所示，当所述供电部只包括电源输入接口4时，可以将所述充电装置外接外部电源进行充电，优选地，所述电源输入接口4设置在卷筒1一端，可以为USB接口或电源适配器接口；如图4所示，当所述供电部只包括封装在卷筒1内的储能装置5时，优选地，所述储能装置5为充电电池或超级电容器，所述充电装置还可以包括与储能装置5相连接的充电接口，以及对储能装置5进行充电的充电芯片；如图5所示，当所述供电部既包括电源输入接口4又包括储能装置5时，充电装置不仅可以利用其内部的储能装置5供电，且可以通过电源输入接口4连接外部电源进行供电，使用便利，所述充电接口可以直接利用电源输入接口4，将电源输入接口4设置在卷筒1一端，能够保证当折叠板2处于折叠状态时不影响卷筒1上的电源输入接口4的使用。

图6是本发明实施例3的可折叠充电装置的结构示意图，该实施例是在实施例1上进一步改进的优选实施例，如图6所示，作为优选，所述电极部3由板状导电材料制成，使得电极部3与电子设备的电极部件接触面积大，接触良好；作为优选，电极部3由柔性导电材料制成，进一步地，电极部3可以由导电塑料、导电橡胶或导电布制成，能够实现柔性特性和弯曲折叠，成本低廉；优选地，所述电极部3包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极分别与电子设备的电池正负极相连接。

图7是本发明实施例4的可折叠充电装置的结构示意图，该实施例是在实施例1上进一步改进的优选实施例，如图7所示，作为优选，所述电极部3条状导电材料制成，可以避免接触面积较大存在一定的信号和能量衰减的问题；作为优选，电极部3由柔性导电材料制成，进一步地，电极部3可以由导电塑料、导电橡胶或导电布制成，能够实现柔性特性和弯曲折叠，成本低廉；优选地，所述电极部3包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极分别与电子设备的电池正负极相连接；另外，所述电极部3的形状并不局限于板状导电材料或条状导电材料，任一设置在折叠板2上的可以实现与电子设备的电极部件相接触连接的电极部3均是本发明保护的内容。

图8是本发明实施例5的可折叠充电装置的结构示意图，该实施例是在实施例1上进一步改进的优选实施例，如图8所示，所述电极部3包括第一电极组31和第二电极组32，所述第一电极组31和第二电极组32分别包括多个电极，多个电极之间具有一定绝缘距离；第一电极组的任一电极和第二电极组的任一电极分别与电子设备的电池正负极相连接，既可以多个电子设备同时充电，也便于电子设备随意放置；作为优选，电极部3由柔性导电材料制成，进一步地，电极部3可以由导电塑料、导电橡胶或导电布制成，能够实现柔性特性和弯曲折叠，成本低廉。

图9是本发明实施例6的可折叠充电装置的结构示意图，该实施例是在实施例1上进一步改进的优选实施例，如图9所示，所述电极部3包括多块电极板33，每一电极板33均作为一个电极，而相邻电极板之间设置较窄的缝隙，电极部3整体看起来就像一整块板，同时，电极板33的大小和数量都可以根据设计方案调整，作为优选，所述可折叠充电装置还包括设置在卷筒1内、输入端与供电部相连接、输出端与电极部3相连接的控制单元8；所述控制单元8包括：用于检测与电极部3相接触的被充电电子设备电极部件极性的极性检测模块；连接所述极性检测模块，用于根据所述极性检测模块得到的检测结果控制电极部3极性与被充电电子设备电极部件的极性相适配的第一控制模块；当被充电电子设备放在电极部3上时，无论被充电电子设备具有的电极部件落在电极部3上的哪几块电极板上，第一控制模块均会根据极性检测模块对被充电电子设备电极部件极性的检测结果控制电极板33采用正确的极性为被充电电子设备进行充电，实现了被充电电子设备无论横着、竖着还是斜着放均可以正常充电，保证被充电电子设备在任何位置均可以高效率充电。

图10和图11是本发明实施例7的可折叠充电装置的结构示意图，该实施例是在实施例2上进一步改进的优选实施例，如图10、图11所示，供电部包括储能装置5，作为优选，所述卷筒1一端设置有与储能装置5相连接的照明灯7，另一端设置有串接于储能装置5输出端和照明灯7之间的开关6，开关6用于控制照明灯7的亮灭，所述照明灯7既可以在折叠板2处于伸展状态时使用，也可以在折叠板2处于折叠状态时使用，当在外出郊游或在条件恶劣的工程现场的环境下使用本实施例，其具有的照明功能十分符合该使用环境下的需求，当供电部还包括电源输入接口4，其可以设置在照明灯7一端，也可以设置在开关6一端，图11示出了电源输入接口4与开关6在卷筒1同一端的结构示意图。

图12是本发明实施例8的可折叠充电装置的结构示意图，该实施例是在实施例1上进一步改进的优选实施例，如图12所示，所述充电装置还包括设置在卷筒1内、输入端与供电部相连接、输出端与电极部3相连接的8；图13示出了控制单元8的结构框图，所述控制单元包括：用于检测与电极部3相接触的被充电电子设备电极部件极性的极性检测模块；连接所述极性检测模块，用于根据所述极性检测模块得到的检测结果控制电极部3极性与被充电电子设备电极部件的极性相适配的第一控制模块；用于检测被充电电子设备电池的电量和类型的电池检测模块；连接所述电池检测模块，用于根据所述电池检测模块得到的检测结果采用预设的充电方法向被充电电子设备电池充电的第二控制模块；用于检测被充电电子设备有效性的有效性检测模块；连接有效性检测模块，用于在所述有效性检测模块检测到所述被充电电子设备为有效电子设备时向所述被充电电子设备充电的第三控制模块；其中，有效性检测模块可以检测被充电电子设备是否为手机、相机或其他待充电设备，或者是其他非被充电物体，当有效性检测模块检测到被充电电子设备为有效被充电设备时，第三控制模块向被充电电子设备充电；第一控制模块根据极性检测模块检测的电子设备电极部件极性通过控制电流流向使电极部的极性与电子设备电极部件的极性相适配；另外，可在第二控制模块中预存电池厂商推荐的各种对应电池电量以及电池类型的充电方法，构成不同的充电模块，从而第二控制模块根据电池检测模块检测到的结果，采用合适的充电模块进行充电；作为优选，所述控制单元还包括：过电流保护模块；过电压保护模块；过电量保护模块；和/或过温保护模块，以实现充电过程中当电子设备的电池出现过流、过压、过电量和/过温时可以进行有效保护；上述各模块可以采用集成的功能芯片模块，也可以通过电子元器件构建电路模块实现。

进一步地，上述各实施例中所述的任一种充电装置可以为移动电源或充电器。

图14是本发明实施例9的具有数据传输功能的可折叠无线充电装置的结构示意图，图15是本发明实施例9的具有数据传输功能的可折叠无线充电装置的结构框图；如图14、图15所示，本实施例9可以包括上述实施例1至实施例8任一实施例所述的一种可折叠无线充电装置；另外还包括：数据存储模块9；连接数据存储模块9，用于对数据存储模块9输出的数据信号进行数模转换的D/A转换模块10；连接D/A转换模块10和供电部的调制模块11，所述调制模块11用于对D/A转换模块10传输过来的数据信号和供电部输出的供电信号进行调制，得到幅值为供电电压的载有数据信息的脉冲信号，所述数据信息与D/A转换模块10传输过来的数据信号相对应；所述调制模块11输出端与电极部3相连接；连接电极部3的解调模块13，所述解调模块13用于对电极部3上的幅值为供电电压的载有数据信息的脉冲信号进行解调，得到与电极部3上的供电信号分离的电子设备传输过来的数据信号，所述数据信息与电子设备传输过来的数据信号相对应；连接解调模块13输出端，用于对解调后得到的电子设备传输过来的数据信号进行模数转换的A/D转换模块12；所述A/D转换模块12与数据存储模块9相连接；优选地，所述调制模块11可以采用晶体管，将数据存储模块9输出的数据信号施加于晶体管的基极和发射极，将供电部输出的供电信号施加于晶体管的集电极和发射极，根据数据存储模块9输出的数据信号变化晶体管对应开关，输出幅值为供电电压的载有数据信息的脉冲信号，所述数据信息与D/A转换模块10传输过来的数据信号相对应；优选地，所述解调模块可以采用滤波器或检波器，由于电极部3上的供电信号为直流电，而电子设备传输过来的数据信号是记载了一定数据信息的脉冲信号，故两者频率有明显的区别，通过滤波器或检波器可以滤掉供电信号而得到与电极部3上的供电信号分离的电子设备传输过来的数据信号，所述数据信息与电子设备传输过来的数据信号相对应；所述调制模块和解调模块还可以通过其他现有的技术实现方式进行实施，实际使用时电子设备端对应设置有与本实施例9中的结构相同的数据存储模块、D/A转换模块、调制模块、A/D转换模块和解调模块；优选地，所述D/A转换模块与调制模块之间，以及A/D转换模块与解调模块之间还可以设置有用于对信号进行放大或缩小的放大器；优选地，本实施例的可折叠无线充电装置还可以设置有与数据存储模块相连接的外部接口，该接口可以与个人PC、平板电脑等电子设备相连，实现将个人PC、平板电脑等电子设备中的数据存储至数据存储模块9中，本实施例9能够完成所述可折叠无线充电装置在给电子设备充电的同时，还可以完成可折叠无线充电装置与电子设备之间的数据传输，拓展了可折叠无线充电装置的功能，便于用户使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种可折叠无线充电装置，其特征在于，包括：

卷筒；

设置在卷筒上，用于提供电能的供电部；

一端与卷筒相连接的折叠板；

设置在折叠板上表面，与供电部相连接，用于将所述供电部提供的电能输出至电子设备的电极部。

2.根据权利要求1所述的一种可折叠无线充电装置，其特征在于所述折叠板可卷绕地连接在所述卷筒上，且具有折叠状态和与折叠状态相对的伸展状态。

3.根据权利要求1所述的一种可折叠无线充电装置，其特征在于所述电极部由板状导电材料或条状导电材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种可折叠无线充电装置，其特征在于所述电极部包括第一电极和第二电极。

5.根据权利要求1所述的一种可折叠无线充电装置，其特征在于所述电极部包括第一电极组和第二电极组，所述第一电极组和第二电极组分别包括多个电极。

6.根据权利要求1所述的一种可折叠无线充电装置，其特征在于所述电极部由柔性导电材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种可折叠无线充电装置，其特征在于所述供电部包括：

设置在卷筒上，与外部电源提供装置相连接的电源输入接口；

和/或封装在卷筒内的储能装置；所述储能装置为充电电池或超级电容器。

8.根据权利要求1所述的一种可折叠无线充电装置，其特征在于所述卷筒一端设置有与储能装置相连接的照明灯，另一端设置有串接于储能装置输出端和照明灯之间的开关。

9.根据权利要求1所述的一种可折叠无线充电装置，其特征在于还包括设置在卷筒内、输入端与供电部相连接、输出端与电极部相连接的控制单元；

所述控制单元包括：

用于检测与电极部相接触的被充电电子设备电极部件极性的极性检测模块；

连接所述极性检测模块，用于根据所述极性检测模块得到的检测结果控制电极部极性与被充电电子设备电极部件的极性相适配的第一控制模块；

用于检测被充电电子设备电池的电量和类型的电池检测模块；

连接所述电池检测模块，用于根据所述电池检测模块得到的检测结果采用预设的充电方法向被充电电子设备电池充电的第二控制模块；

用于检测被充电电子设备有效性的有效性检测模块；

连接有效性检测模块，用于在所述有效性检测模块检测到所述被充电电子设备为有效电子设备时向所述被充电电子设备充电的第三控制模块。

10.根据权利要求9所述的一种可折叠无线充电装置，其特征在于所述控制单元还包括：

过电流保护模块；

过电压保护模块；

过电量保护模块；

和/或过温保护模块。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的一种可折叠无线充电装置，其特征在于所述充电装置为移动电源或充电器。

12.一种具有数据传输功能的可折叠无线充电装置，其特征在于包括：

权利要求1至10中任一项所述的一种可折叠无线充电装置；

还包括：

数据存储模块；

连接数据存储模块，用于对数据存储模块输出的数据信号进行数模转换的D/A转换模块；

连接D/A转换模块和供电部的调制模块，所述调制模块用于对D/A转换模块传输过来的数据信号和供电部输出的供电信号进行调制，得到幅值为供电电压的载有数据信息的脉冲信号，所述数据信息与D/A转换模块传输过来的数据信号相对应；所述调制模块输出端与电极部相连接；

连接电极部的解调模块，所述解调模块用于对电极部上的幅值为供电电压的载有数据信息的脉冲信号进行解调，得到与电极部上的供电信号分离的电子设备传输过来的数据信号，所述数据信息与电子设备传输过来的数据信号相对应；

连接解调模块输出端，用于对解调后得到的电子设备传输过来的数据信号进行模数转换的A/D转换模块；所述A/D转换模块与数据存储模块相连接。

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