CN103683519A - 无线充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明系提供一种无线充电系统，包括：一充电接收器及一充电发送器。充电接收器包括：一接收线圈，用以接收电力；以及一第1磁铁，载置接收线圈。充电发送器包括：一发送线圈，用以传送电力；以及一第2磁铁，载置该发送线圈，可在充电发送器内移动。其中第2磁铁受到第1磁铁的吸引而移动至一对位位置，使发送线圈与接收线圈对位。

Description

无线充电系统

技术领域

本发明系有关于一种无线充电系统，且特别有关于发送线圈与接收线圈可自动导正至对位位置的无线充电系统。

背景技术

无线充电技术主要是透过发送器与接收器的电磁感应线圈传送电力，因此不需要运用实体接线连接。然而，将接收器放置于发送器上进行充电时，往往无法很精准地将两者的线圈对位，导致传输效率不佳，而造成充电时间延长及电力的浪费，当效率过低时系统甚至会直接短路而不动作。

如图1A、图1B所示，图1A显示要进行电磁感应的两个线圈于水平方向对位的情况，此时耦合面积大传输效率最佳，图1B则显示这两个线圈于水平方向偏移的情况，此时耦合的面积不足导致传输效率降低。现行的产品当中，发送器的线圈会直接固定于壳体下盖上，使得组装容易，并且因为使用者放置接收器时无法精确使两个线圈对位，所以如图2所示，通常会在发送器侧设置多个发送线圈形成线圈阵列，使得接收器的放置较有弹性。但这样的设置会增加多余的耗电，而不经济节能。

因此，本发明有鉴于上述的问题点，而提出一种发送器侧的发送线圈与接收器侧的接收线圈可自动导正至对位位置的无线充电系统。

发明内容

本发明系提供一种无线充电系统，包括：一充电接收器及一充电发送器。该充电接收器包括：一接收线圈，用以接收电力；以及一第1磁铁，载置该接收线圈。该充电发送器包括：一发送线圈，用以传送电力；以及一第2磁铁，载置该发送线圈，可在该充电发送器内移动。其中该第2磁铁受到该第1磁铁的吸引而移动至一对位位置，使该发送线圈与该接收线圈对位。

在上述的无线充电系统中，该充电发送器更包括：复数滚珠，设置于该第2磁铁的上表面与下表面，使该第2磁铁可相对于上下的接触面平滑地滑动。

在上述的无线充电系统中，该第2磁铁系放置于该充电发送器内的一框型座当中，使该第2磁铁的移动范围在该框型座之内。

在上述的无线充电系统中，该充电接收器更包括：一第1电路板，连接于该接收线圈，用以将该接收线圈的高频讯号转为直流电源输出。而该充电发送器更包括：一第2电路板，连接于该发送线圈，用以将直流电源输入转为高频讯号送至该发送线圈。

在上述的无线充电系统中，该充电接收器系外接于一行动装置的一充电外壳，且该充电发送器系一充电平台。或者是该充电接收器系内建于一行动装置中，且该充电发送器系一充电平台。

根据本发明另一个观点，本发明提供一种无线充电系统，以一充电平台透过电磁感应的方式对一充电产品进行无线充电，其中该充电平台与该充电产品各配置一组载置线圈的磁铁，使该充电平台与该充电产品之间透过该等磁铁间的磁力吸引，该等线圈相对移动至彼此对位的位置。

根据上述各实施例，本发明提供了一种发送器侧的发送线圈与接收器侧的接收线圈可自动导正至对位位置的无线充电系统。本发明的无线充电系统能够降低电能的损失也能减少装置的制造成本，进一步达到节能环保的功效。

附图说明

图1A系电磁感应系圈水平方向对位的示意图。

图1B系电磁感应系圈水平方向偏移的示意图。

图2系显示发送器侧设置多个发送线圈形成的线圈阵列的示意图。

图3系根据本发明实施例的无线充电系统的示意图。

图4系根据本发明实施例的充电发送器的立体分解图。

图5系根据本发明实施例的充电接收器的立体分解图。

图6系根据本发明实施例的充电接收器置于充电发送器上的剖面图。

主要元件符号说明：

10～充电发送器；

20～充电接收器；

11、21～上盖；

12、22～下盖；

13～发送线圈；

23～接收线圈；

14、24～电路板；

15、25～磁铁；

16～滚珠；

121～框型座。

具体实施方式

图3系根据本发明实施例的无线充电系统的示意图。如图3所示，本发明的无线充电系统包括一充电发送器10与一充电接收器20。进行充电时，被充电的充电接收器20会置放于提供电力的充电发送器10上的平台表面，两者之间不会透过任何实体导线的连接，因此称为无线充电。

图4系根据本发明实施例的充电发送器的立体分解图。充电发送器10主要由上盖11、下盖12、发送线圈13、电路板14、磁铁15、以及滚珠16所组成。

上盖11、下盖12分别为充电发送器10的上、下壳体。上盖11的表面可标示一代表感应区的图示，提示使用者放置充电产品的位置，而下盖12具有一个框型座121，用以承载磁铁15，框型座121比磁铁15大，可制定出磁铁15的移动范围。发送线圈13由金属线围绕多圈而成，用以传送感应电力。电路板14包括直流输入端、频率产生电路、电力切换电路等，连接至发送线圈13，将高频信号传送至发送线圈13。磁铁15会放置于下盖12的框型座121中并具有一个可收容发送线圈13的圆形凹槽，因此磁铁15可带着发送线圈13在框型座121的范围内沿水平方向移动。复数的滚珠16分别配置于磁铁15的上表面与下表面，当磁铁15受到磁力而移动时，滚珠16可减少磁铁15与上下接触面之间的摩擦力，使磁铁15平顺地滑动。如图4所示，为了使滚珠16不会乱跑，磁铁15的表面或框型座121的表面可挖制沟槽或凹孔来安放滚珠16。

图5系根据本发明实施例的充电接收器的立体分解图。充电发送器20主要由上盖21、下盖22、接收线圈23、电路板24、以及磁铁25所组成。

上盖21、下盖22分别为充电发送器10的上、下壳体。发送线圈23由金属线围绕多圈而成，用以接收感应电力。电路板24包括整流器、滤波、稳压电路等，连接至接收线圈23，将高频信号转换为直流电源输出。磁铁25固定于下盖22的内表面并具有一个可收容接收线圈23的圆形凹槽，另外，磁铁25的大小与磁铁15大致相同，两者会透过磁力相吸。

图6系将充电接收器20置于充电发送器10上时的剖面图。如图6所示，将充电接收器20放置于充电发送器10上时，即使发送线圈13与接收线圈23并未对位，磁铁15会受到磁铁25的磁力相吸而移动到磁铁25的正下方，此时发送线圈13也会位于接收线圈23的正下方的对位位置。由图6更可看出，位于磁铁15与上接触面之间的滚珠16除了减小滑动摩擦，更可以防止磁铁15受到吸力向上而整个面贴住上盖11影响滑动。

根据本发明上述的实施例，本发明的无线充电系统使用磁铁的磁力线会对齐的原理，再搭配使用滚珠线性滑动的设计，使得发送线圈会自动导正至与接收线圈对位的位置，可提升充电效率并降低错误充电（系统不动作）的发生。

使用本发明上述的实施例的结构，可减少发送线圈的数量，不需要设置复数个发送线圈，因此能有效地降低成本。再者，减少发送线圈的数量，也同时减少了过多线圈在充电时产生的热能，在结构上可以减少散热结构的设置，进一步降低成本。

因此，本发明的无线充电系统不但能够降低电能的损失也能减少装置的制造成本，进一步达到节能环保的功效。

关于本发明的充电接收器，可用外加于例如手机、或平板电脑等电子装置的保护外壳的型态来实行，或者是将接收线圈、电路板及磁铁等构造直接组装于电子装置当中，本发明并不特别限制充电接收器的型态。

虽然本发明的实施例与其优点已详细地说明，但本发明并不限于这些实施例，在不脱离本发明如权利要求所定义的精神与范畴下，可做不同形式的变更、置换与更动。

Claims (7)

1.一种无线充电系统，其特征在于，所述的无线电充电系统包括：

一充电接收器，包括：

一接收线圈，用以接收电力；以及

一第1磁铁，载置所述的接收线圈；

一充电发送器，包括：

一发送线圈，用以传送电力；以及

一第2磁铁，载置所述的发送线圈，可在所述的充电发送器内移动；

其中所述的第2磁铁受到所述的第1磁铁的吸引而移动至一对位位置，使所述的发送线圈与所述的接收线圈对位。

2.如权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述的充电发送器更包括：

复数滚珠，设置于所述的第2磁铁的上表面与下表面，使所述的第2磁铁可相对于上下的接触面平滑地滑动。

3.如权利要求2所述的无线充电系统，其特征在于，所述的第2磁铁系放置于所述的充电发送器内的一框型座当中，使所述的第2磁铁的移动范围在所述的框型座之内。

4.如权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述的充电接收器更包括：

一第1电路板，连接于所述的接收线圈，用以将所述的接收线圈的高频讯号转为直流电源输出；

所述的充电发送器更包括：

一第2电路板，连接于所述的发送线圈，用以将直流电源输入转为高频讯号送至所述的发送线圈。

5.如权利要求1至4任一权利要求所述的无线充电系统，其特征在于，所述的充电接收器系外接于一行动装置的一充电外壳，且所述的充电发送器系一充电平台。

6.如权利要求1至4任一权利要求所述的无线充电系统，其特征在于，所述的充电接收器系内建于一行动装置中，且所述的充电发送器系一充电平台。

7.一种无线充电系统，以一充电平台透过电磁感应的方式对一充电产品进行无线充电，其特征在于：

所述的充电平台与所述充电产品各配置一组载置线圈的磁铁，使所述的充电平台与所述充电产品之间透过所述磁铁间的磁力吸引，所述的线圈相对移动至彼此对位的位置。

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