CN103972933B - 一种无线充电装置、电子设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电装置、电子设备及系统，涉及电子设备领域，可以减小线圈的面积，便于在电子设备中部署无线充电装置，并提高无线充电的用户体验。本发明的无线充电装置包括：线圈和与所述线圈相连的控制芯片，当所述线圈处于震荡磁场中时，在所述线圈中产生电流，所述电流提供给所述控制芯片进行充电；所述线圈由至少两个平行的线圈平面构成。本发明的实施例主要用于电子设备进行无线充电的过程中。

Description

一种无线充电装置、电子设备及系统

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种无线充电装置、电子设备及系统。

背景技术

无线充电技术，是指不借助电线，利用磁场为设备充电的技术。无线充电技术，源于无线电力输送技术，需要一个提供震荡磁场的充电器。利用磁共振在充电器与被充电设备之间的空气中传输能量，被充电设备的线圈中有震荡磁场通过时，通过电感和电容器组成的充电电路，则可以转化成电流，从而实现电能高效传输，为设备充电。

为了满足无线充电的标准线圈的长度必须达到标准要求才能得到电流，因此目前采用线圈的无线充电装置，线圈的绕线在一个平面上由内而外的层层叠加。

这样的结果是，线圈所占的面积较大，不能在设备中灵活安装，通常只能放置于设备的面积最大的背面，比如将线圈防止在手机的电池盖上。由于线圈产生的震荡磁场的磁力线主要是垂直于线圈本身的平面，而磁场的有效范围导致两个设备不能离太远，因此在用户使用无线充电功能进行充电时，需要将被充电设备的背面与放电设备背面接触。可想而知，两个面积最大的平面需要近距离接触，这就给无线充电功能使用带来了不方便。比如，用笔记本电脑对手机进行无线充电时，就很难找到合适的平面让手机与笔记本面和面接触，从而很难实现不影响笔记本电脑的使用又可以进行无线充电。

综上，在实现上述无线充电过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于线圈所占面积太大，导致无线充电装置不能在电子设备中灵活部署，并且用户使用时不便于将被充电设备和放电设备进行面接触，用户体验差。

发明内容

本发明的实施例提供一种无线充电装置、电子设备及系统，可以减小线圈的面积，便于在电子设备中部署无线充电装置，并提高无线充电的用户体验。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种无线充电装置，包括线圈和与所述线圈相连的控制芯片，当所述线圈处于震荡磁场中时，在所述线圈中产生电流，所述电流提供给所述控制芯片进行充电；所述线圈由至少两个平行的线圈平面构成。

结合本发明的第一方面，在第一种可能的实现方式中，当所述控制芯片接收外部电源时，所述控制芯片向所述线圈提供震荡电流，使得所述线圈发出震荡磁场，以便为所述无线充电装置周围的其他无线充电装置进行无线充电。

结合本发明的第一方面和第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，该无线充电装置还包括：支撑体；

所述线圈缠绕在所述支撑体的周围。

本发明的第二方面，提供一种电子设备，包括：无线充电装置。该无线充电装置包括线圈和与所述线圈相连的控制芯片，当所述线圈处于震荡磁场中时，在所述线圈中产生电流，所述电流提供给所述控制芯片进行充电；所述线圈由至少两个平行的线圈平面构成。

结合本发明的第二方面，在第三种可能的实现方式中，所述线圈平面与所述电子设备的面积最小的平面平行。

本发明的第三方面，提供一种无线充电系统，包括：两个电子设备，分别为第一电子设备和第二电子设备；其中第一电子设备和第二电子设备分别包括无线充电装置；

其中，所述第一电子设备的控制芯片接收外部电源，为所述第一电子设备的线圈提供震荡电流，所述第一电子设备的线圈发出震荡磁场；

所述第二电子设备的线圈处于所述第一电子设备发出的震荡磁场中，在所述第二电子设备的线圈中产生电流，提供给所述第二电子设备的控制芯片充电。

结合本发明的第三方面，在第四种可能的实现方式中，所述第一电子设备的线圈平面与所述第一电子设备的面积最小的平面平行；所述第二电子设备的线圈平面与所述第二电子设备的面积最小的平面平行；

所述第一电子设备的面积最小的平面与所述第二电子设备的面积最小的平面平行，并且所述第一电子设备的面积最小的平面与所述第二电子设备的面积最小的平面之间的距离小于所述第一电子设备发出的震荡磁场的有效范围。

本发明实施例提供的无线充电装置、电子设备及系统，通过将线圈设置成多个线圈平面的结构，与现有技术中将线圈缠绕在同一平面相比，可以不影响线圈的磁感应性能的同时，减小线圈平面的面积，从而可以摒弃现有的占用面积较大的扁平式的线圈，使得无线充电装置可以在电子设备中灵活部署，提高无线充电的用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。

图1为本发明实施例1中的一种无线充电装置组成示意图；

图2为本发明实施例1中的另一种无线充电装置组成示意图；

图3为本发明实施例2中的一种电子设备的组成示意图；

图4为本发明实施例3中的一种无线充电系统组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明一实施例提供一种无线充电装置，如图1所示，该无线充电装置线圈11和与所述线圈相连的控制芯片12，当所述线圈11处于震荡磁场中时，在所述线圈11中产生电流，所述电流提供给所述控制芯片12进行充电；所述线圈11由至少两个平行的线圈平面构成。

其中，图1中的虚线是磁感应线方向的示意表示，一般的为了提高线圈11的充电效率，会让磁感应线的方向与线圈平面垂直。由于线圈11中的磁通量会对产生的电流造成影响，磁通量越大产生的电流越大，而磁通量越小产生的电流也越少。为了保证无线充电的效率，需要保证线圈11给控制芯片12提供的电流足够大。具体的，对于线圈11本身而言，如果线圈围绕的面积一定的情况下，线圈越长则可以缠绕的圈数越多，相应的可以提高磁通量。

可以理解的是，现有技术中，随着线圈的圈数增多会将线圈在同一个平面中不断向外围扩大，这样导致线圈平面的面积较大。而本发明实施例中的线圈11随着圈数的增多不会在同一平面中向外围继续扩大线圈面积，而是采用立体的缠绕方式，将增加的线圈延伸到平行的其他平面中。这样，多个线圈平面相平行的共同构成无线充电装置的线圈11。

其中，所述线圈11的不同平面的线圈的面积大小可以统一，形成圆柱形的线圈，也可以根据实际布局的需要调整每个线圈平面的线圈环绕面积。例如，靠近两端的线圈平面的线圈环绕面积较小，而中间部分的线圈平面的线圈环绕面积较大，形成梭形的线圈；或者相反的，靠近两端的线圈平面的线圈环绕面积较大，而中间部分的线圈平面的线圈环绕面积较小。具体构成的线圈的整体外形可以根据无线充电装置所要部署的电子设备中可供安装线圈的空间位置决定。

另外，线圈11可以如图1中所示的方式螺旋式的缠绕多个平面的线圈，也可以采用步进式的缠绕方式，每缠绕一个线圈平面则朝线圈平面垂直的方向延伸一个最小步进值，再在延伸一个最小步进值后的位置沿着与前一个线圈平面平行的平面缠绕下一个线圈。可以根据实际需要调整线圈的疏密程度，本发明实施例对此不做限定，例如当电子设备中允许布局线圈的空间非常有限的情况下，可以将步进值降到最低，使得多个线圈平面之间紧密贴合，以尽可能的节约线圈体积和需要占用的空间。

进一步的，如图2所示，所述无线充电装置还包括：支撑体13；所述线圈11缠绕在所述支撑体13的周围。

其中，该支撑体的形状也可以根据实际需要进行选择，可以是圆柱形、长方形、梭形等，在实际应用中可以选择无线充电装置所要部署的电子设备中可供部署线圈的空间向匹配的形状，本发明实施例对此不做限定。

另外，支撑体的材料可以为有利于磁场汇聚的金属材料或其他合成材料等，本发明实施例对此也不做限定。线圈11缠绕在支撑体13的周围不仅可以起到防止线圈变形的作用，有利于线圈固定，还可以增加线圈的磁通量，提高线圈的充电效率。

在本发明实施例中，当所述线圈处于震荡磁场中时，在所述线圈中产生电流，所述电流提供给所述控制芯片进行充电，因此该无线充电装置可以作为所在的电子设备的供电模块，将外界磁场的能量转换成电能，提供给电子设备。

并且，当所述控制芯片接收外部电源时，所述控制芯片向所述线圈提供震荡电流，使得所述线圈发出震荡磁场，以便为所述无线充电装置周围的其他无线充电装置进行无线充电。因此，该无线充电装置还可以作为“放电模块”，为所在电子设备之外的其他电子设备供电的供电模块，将电源提供的电能转换成磁场能量，以无线的方式发送给周围的其他电子设备，以实现为其他电子设备充电的目的。

本发明实施例提供的无线充电装置，通过将线圈设置成多个线圈平面的结构，与现有技术中将线圈缠绕在同一平面相比，可以不影响线圈的磁感应性能的同时，减小线圈平面的面积，从而可以摒弃现有的占用面积较大的扁平式的线圈，使得无线充电装置可以在电子设备中灵活部署，提高无线充电的用户体验。

并且，将线圈11缠绕在支撑体13的周围，不仅可以起到防止线圈变形的作用，有利于线圈固定，还可以增加线圈的磁通量，提高线圈的充电效率。

实施例2

本发明另一实施例提供一种电子设备，如图3所示，该电子设备可以包括：无线充电装置21和电子设备本体22。

其中，所述无线充电装置21为所述电子设备本体22提供电能。

进一步的，所述无线充电装置21的线圈平面与所述电子设备本体22的面积最小的平面平行。

具体的，电子设备本体22具有多个平面，例如，如图3所示的电子设备本体22具有六个平面，而侧边的平面的面积最小，可以将线圈设置在电子设备的侧面。这样，当需要与其他电子设备靠近，以接收其他电子设备提供的磁场时，可以将该电子设备的面积较小的一面与其他电子设备贴近即可。而现有技术中，由于线圈面积较大，只能部署在电子设备的面积较大的平面上，当需要进行充电时，则需要将两个电子设备的最大的一面贴合在一起，这样不仅充电不方便，对于用户的使用也造成影响。

在本实施例中，两个电子设备面积较小的一面相互贴近时，诸如笔记本电脑、手机、平板电脑等电子设备的正常功能还可以继续使用，从而充电的同时不会影响用户使用，提高用户体验，使得充电更方便。

本发明实施例提供的电子设备，通过将线圈设置成多个线圈平面的结构，与现有技术中将线圈缠绕在同一平面相比，可以不影响线圈的磁感应性能的同时，减小线圈平面的面积，从而可以摒弃现有的占用面积较大的扁平式的线圈，使得无线充电装置可以在电子设备中灵活部署，提高无线充电的用户体验。

并且，将线圈平面设置在电子设备的面积较小的平面上，可以方便进行无线充电时找到合适的贴合位置，不影响用户使用电子设备的其他功能，提高用户体验，使得充电更方便。

实施例3

本发明实施例提供一种无线充电系统，如图4所示，包括：两个实施例3中所述的电子设备，分别为第一电子设备31和第二电子设备32。

当然，该无线充电系统还可以包括其他电子设备，一个电子设备为多个电子设备充电，或者多个电子设备为一个电子设备充电，或者其他的充电方式，本发明实施例对此不做限定。为描述方便，本发明实施例仅以两个电子设备，其中一个电子设备为另一个电子设备进行无线充电的方式进行说明，其他的系统组成形式不再详细说明。

其中，所述第一电子设备31的控制芯片接收外部电源，为所述第一电子设备31的线圈提供震荡电流，所述第一电子设备31的线圈发出震荡磁场；

所述第二电子设备32的线圈处于所述第一电子设备31发出的震荡磁场中，在所述第二电子设备32的线圈中产生电流，提供给所述第二电子设备32的控制芯片充电。

进一步的，为了便于充电时在电子设备上找到合适的贴合位置，在本发明实施例的无线充电系统中，还可以做如下改进：

所述第一电子设备31的线圈平面与所述第一电子设备31的面积最小的平面平行；所述第二电子设备32的线圈平面与所述第二电子设备32的面积最小的平面平行；

所述第一电子设备31的面积最小的平面与所述第二电子设备32的面积最小的平面平行，并且所述第一电子设备31的面积最小的平面与所述第二电子设备32的面积最小的平面之间的距离小于所述第一电子设备31发出的震荡磁场的有效范围。

可以理解的是，当第一电子设备31外接电源时，第一电子设备31可以向外提供震荡磁场，为第二电子设备32充电。当第二电子设备32外接电源时，第二电子设备32也可以向外提供震荡磁场，为第一电子设备31充电。实际应用中，可以通过在电子设备中设置无线充电装置的充电或放电模式，实现两种模式的切换。

本发明实施例提供的无线充电系统，通过将线圈设置成多个线圈平面的结构，与现有技术中将线圈缠绕在同一平面相比，可以不影响线圈的磁感应性能的同时，减小线圈平面的面积，从而可以摒弃现有的占用面积较大的扁平式的线圈，使得无线充电装置可以在电子设备中灵活部署，提高无线充电的用户体验。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种无线充电装置，包括线圈和与所述线圈相连的控制芯片，当所述线圈处于震荡磁场中时，在所述线圈中产生电流，所述电流提供给所述控制芯片进行充电；其特征在于，

所述线圈由至少两个平行的线圈平面构成；

当所述控制芯片接收外部电源时，所述控制芯片向所述线圈提供震荡电流，使得所述线圈发出震荡磁场，以便为所述无线充电装置周围的其他无线充电装置进行无线充电。

2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，

所述无线充电装置还包括：支撑体；

所述线圈缠绕在所述支撑体的周围。

3.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1-2中任一项所述的无线充电装置；

以及电子设备本体；

其中，所述无线充电装置为所述电子设备本体提供电能。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，

所述线圈平面与所述电子设备本体的面积最小的平面平行。

5.一种无线充电系统，其特征在于，包括：两个如权利要求3所述的电子设备，分别为第一电子设备和第二电子设备；

其中，所述第一电子设备的控制芯片接收外部电源，为所述第一电子设备的线圈提供震荡电流，所述第一电子设备的线圈发出震荡磁场；

所述第二电子设备的线圈处于所述第一电子设备发出的震荡磁场中，在所述第二电子设备的线圈中产生电流，提供给所述第二电子设备的控制芯片充电。

6.根据权利要求5所述的无线充电系统，其特征在于，所述第一电子设备的线圈平面与所述第一电子设备的面积最小的平面平行；所述第二电子设备的线圈平面与所述第二电子设备的面积最小的平面平行；

所述第一电子设备的面积最小的平面与所述第二电子设备的面积最小的平面平行，并且所述第一电子设备的面积最小的平面与所述第二电子设备的面积最小的平面之间的距离小于所述第一电子设备发出的震荡磁场的有效范围。