CN104345903A - 一种无线鼠标供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线鼠标供电装置，包括：激励装置设置在鼠标垫中，接收装置、法拉电容和电源稳压电路都设置在鼠标本体中；接收装置接收发射的能量，并电连接法拉电容，经过电源稳压电路的稳压后，给鼠标供电；激励装置包括：扁平状磁芯，扁平状磁芯上缠绕有第一线圈；接收装置包括：扁平十字形磁芯，扁平十字形磁芯上缠绕有第二线圈。该装置中的激励装置与接收装置都采用磁芯设计，提高了相互之间的耦合效率，并且接收装置采用扁平十字形磁芯，使得不论激励装置与接收装置之间的相对位置如何都可以实现高效率地耦合，进而大幅度提高了无线充电和无线供电的效率，使得鼠标可以得到足够稳定的电源。

Description

一种无线鼠标供电装置

技术领域

本发明涉及鼠标领域，尤其涉及一种无线鼠标供电装置。

背景技术

鼠标是最常用的人机对话装置，为了操作方便，近年来出现了很多无线鼠标，免除了传统鼠标与计算机之间的连线，给用户带来良好的体验的同时，也避免了由连线带来的故障。

然而，由于无线鼠标的功耗相对较大，例如：光电鼠标，不仅发光管本身需要数毫安的电流，鼠标与计算机的无线通讯也需要消耗十毫安左右的电流，因此导致鼠标内的电池经常需要更换。

中国发明专利申请CN101261549A，公开了基于射频标签的无线鼠标装置，虽然不需要供空中供电的鼠标垫，但需要辐射天线提供较大的功率，使其造价昂贵、且给使用造成辐射。

中国发明专利申请CN103455177A，公开了基于无线电能传输的无源无线鼠标及键盘，虽然解决了现有无线鼠标及键盘往往需要将鼠标垫外接供电，但较远距离的供电也意味着该鼠标的供电必然对其他电子装置造成影响，难以符合电磁兼容性。

中国发明专利申请CN103513794A，公开了由太阳能供电的无线鼠标，利用室内的光源对鼠标的蓄电装置充电，室内的光源不可能达到保证鼠标正常工作或充电所需要的光强。

中国发明专利申请CN103235657A，公开了电磁感应式自储能无线鼠标，在鼠标内部构造了一个直流发动机，试图利用鼠标的运动而产生电能为鼠标供电和充电，不具备起码的工程基础。

中国发明专利申请CN103279233A，公开了一种无线鼠标供电装置，在显示器上架设一个发射线圈发射磁能，为了避免鼠标中接收线圈与发射线圈的相对位置和方向带来的影响和保证鼠标接收的能量足够大，在鼠标内装置了3组线圈，即使这样，由于鼠标的体积限制和应用限制，接收线圈依然难以接收足够的能量。

中国发明专利申请CN103793071A，公开了一种基于WiFi的无线充电鼠标，使用Qi无线充电国际标准的无线充电技术来实现无线鼠标的供电，而这种供电方式可靠性受到发射线圈与接收线圈的相对位置与方向的影响。

中国发明专利申请CN102693020A，公开了一种基于光能的无线鼠标、鼠标垫及工作方法，利用鼠标垫发出强光为鼠标供电和充电，这种供电方式有“电－光”和“光－电”两次转换，加上鼠标垫中LED灯组与鼠标中的光电转换模块很难做到严格对准，因而能量利用效率极低不说，还将在鼠标的使用光程中带来极强的光污染。

中国发明专利申请CN1677791A，公开了非接触感应式电源供应装置，中国发明专利申请CN103970295A，公开了无线电源供电的鼠标，上述装置对发射线圈与接收线圈之间的位置有较严格的要求，否则，将导致供电效率和效果严重下降。

中国发明专利申请CN1707517A，公开了具有感应线圈的鼠标及鼠标垫，该装置为了避免对发射线圈与接收线圈之间位置有较严格的要求，采用了发射线圈远大于鼠标及其移动范围的接口，但这样将导致电能的传输效率低，以及泄漏电磁场对周边电子装置带来的干扰。

发明内容

本发明提供了一种无线鼠标供电装置，本发明解决了发射线圈与接收线圈需要对准位置和方向等问题，又保证无线充电和无线供电的高效率；在鼠标内部采用法拉电容储能和配置有相应的电能管理电路，既保证了鼠标工作的高可靠性，又保证用户的良好使用体验，详见下文描述：

一种无线鼠标供电装置，包括：发射电磁能量的激励装置，以及接收电磁能量的接收装置，所述无线鼠标供电装置还包括：法拉电容和电源稳压电路，

所述激励装置设置在鼠标垫中，所述接收装置、所述法拉电容和所述电源稳压电路都设置在鼠标本体中；

所述激励装置包括：扁平状磁芯，所述扁平状磁芯上缠绕有第一线圈；

所述接收装置包括：扁平十字形磁芯，所述扁平十字形磁芯上缠绕有第二线圈；

所述扁平状磁芯和所述扁平十字形磁芯采用磁芯平面相互平行的谐振电磁耦合方式。

进一步地，所述无线鼠标供电装置还包括：语音芯片，所述语音芯片电连接所述电源稳压电路，所述语音芯片用于发出报警声。

所述扁平十字形磁芯包括：第一磁芯和第二磁芯；所述第二线圈由四组参数相同的线圈组成。

所述四组参数相同的线圈具体为：第一组线圈、第二组线圈、第三组线圈和第四组线圈，所述第一组线圈和所述第三组线圈缠绕在所述第一磁芯上，所述第一组线圈和所述第三组线圈的首尾相连；所述第一组线圈的一端连接所述第三组线圈的非同名端；所述第二组线圈和所述第四组线圈缠绕在所述第二磁芯上，所述第二组线圈和所述第四组线圈的首尾相连；所述第二组线圈的一端连接所述第四组线圈的非同名端。

本发明提供的技术方案的有益效果是：该装置中的激励装置与接收装置都采用磁芯设计，提高了相互之间的耦合效率，并且由于接收装置采用扁平十字形磁芯，使得不论激励装置与接收装置之间的相对位置如何都可以实现高效率地耦合，进而大幅度提高了无线充电和无线供电的效率；并且采用法拉电容作为储能元件，且配合电源稳压电路，可以避免充电电池的充电次数和寿命有限的问题，使得鼠标可以得到足够稳定的电源。

附图说明

图1为激励装置的结构示意图；

图2为接收装置的结构示意图；

图3为给鼠标进行无线供电的示意图；

图4为四组线圈的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：激励装置；         2：接收装置；

3：法拉电容；         4：电源稳压电路；

5：语音芯片；         11：扁平状磁芯；

12：第一线圈；        22：第二线圈；

L1：第一组线圈；      L2：第二组线圈；

21：扁平十字形磁芯；  211：第一磁芯；

212：第二磁芯；       L3：第三组线圈；

L4：第四组线圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了解决发射线圈与接收线圈需要对准位置和方向等问题，又保证无线充电和无线供电的高效率；本发明实施例提供了一种无线鼠标供电装置，参见图1、图2和图3，该无线鼠标供电装置包括：设置在鼠标垫中的激励装置1、与激励装置1配合的接收装置2、法拉电容3和电源稳压电路4，接收装置2、法拉电容3和电源稳压电路4都设置在鼠标本体中。接收装置2接收激励装置1发射的能量，并电连接法拉电容3，经过电源稳压电路4的稳压后，给鼠标供电。

采用法拉电容3作为储能元件，可以避免充电电池的充电次数和寿命有限的问题；但由于法拉电容3的输出电压不是像化学电池哪样处于一个相对稳定的值，因而需要采用可升压也可降压的电源稳压电路4使得鼠标的其他电路可以得到足够稳定的电源。

其中，激励装置1包括：扁平状磁芯11和第一线圈12，第一线圈12缠绕在扁平状磁芯11上。接收装置2包括：扁平十字形磁芯21以及第二线圈22，扁平十字形磁芯21包括：第一磁芯211和第二磁芯212，扁平状磁芯11和扁平十字形磁芯21采用两磁芯平面相互平行的谐振电磁耦合方式。

其中，参见图4，第二线圈22由四组参数相同的线圈L1、L2、L3和L4组成，在第一磁芯231上分别缠绕有第一组线圈L1和第三组线圈L3，第一组线圈L1和第三组线圈L3的首尾相连，即第一组线圈L1的一端连接第三组线圈L3的非同名端上，另外未连接的两端(即第一组线圈L1的另一端与第三组线圈L3的同名端)作为串联后构成一个线圈的引出端。

同理，在第二磁芯232上分别缠绕有第二组线圈L2和第四组线圈L4，第二组线圈L2和第四组线圈L4的首尾相连，即第二组线圈L2的一端连接第四组线圈L4的非同名端上，另外未连接的两端(即第二组线圈L2的另一端与第四组线圈L4的同名端)作为串联后构成一个线圈的引出端。

本发明实施例是以图2中的扁平十字形磁芯21为例进行说明，此时第一磁芯211处于竖直方向，第二磁芯212处于水平方向。则在第一磁芯211的上部和下部分别缠绕有第一组线圈L1和第三组线圈L3；在第二磁芯212的左部和右部分别缠绕有第二组线圈L2和第四组线圈L4。

另，若第一磁芯211处于水平方向，第二磁芯212处于竖直方向。则在第一磁芯211的左部和右部分别缠绕有第一组线圈L1和第三组线圈L3；在第二磁芯212的上部和下部分别缠绕有第二组线圈L2和第四组线圈L4。

实际应用时，只需满足第一磁芯211和第二磁芯212呈十字形设计即可，对第一磁芯211和第二磁芯212的具体的方位不做限制。

由于扁平十字形磁芯21可以使得在二维平面内任何方向的磁场都可以高效接收，因而只要接收装置2在激励装置1的覆盖范围以内，不论激励装置1与接收装置2之间的相对位置如何都可以实现高效率地耦合，并且由于激励装置1与接收装置2都具有磁芯，故相互之间的耦合效率可以做到最高，大幅度提高了无线充电和无线供电的效率；并且，由于接收装置2的磁芯为扁平十字形，因而并不会由于磁芯而导致整个装置的体积增加。

具体实现时，本发明实施例对第一线圈12、第二线圈22的具体缠绕圈数、缠绕方向不做限制，只需满足上述条件即可。

为了避免鼠标脱离鼠标垫中发射装置1的有效作用范围太长时间，而导致法拉电容3的储能太少时，该无线鼠标供电装置还包括：语音芯片5，语音芯片5电连接电源稳压电路4，语音芯片5发出报警声，提示用户，需要将鼠标放回到鼠标垫上，给法拉电容3进行充电。

本发明实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种无线鼠标供电装置，包括：发射电磁能量的激励装置，以及接收电磁能量的接收装置，其特征在于，所述无线鼠标供电装置还包括：法拉电容和电源稳压电路，

所述激励装置设置在鼠标垫中，所述接收装置、所述法拉电容和所述电源稳压电路都设置在鼠标本体中；

所述激励装置包括：扁平状磁芯，所述扁平状磁芯上缠绕有第一线圈；

所述接收装置包括：扁平十字形磁芯，所述扁平十字形磁芯上缠绕有第二线圈；

所述扁平状磁芯和所述扁平十字形磁芯采用磁芯平面相互平行的谐振电磁耦合方式。

2.根据权利要求1所述的一种无线鼠标供电装置，其特征在于，所述无线鼠标供电装置还包括：语音芯片，所述语音芯片电连接所述电源稳压电路，所述语音芯片用于发出报警声。

3.根据权利要求1所述的一种无线鼠标供电装置，其特征在于，所述扁平十字形磁芯包括：第一磁芯和第二磁芯；所述第二线圈由四组参数相同的线圈组成。

4.根据权利要求3所述的一种无线鼠标供电装置，其特征在于，所述四组参数相同的线圈具体为：第一组线圈、第二组线圈、第三组线圈和第四组线圈，其特征在于，

所述第一组线圈和所述第三组线圈缠绕在所述第一磁芯上，所述第一组线圈和所述第三组线圈的首尾相连；所述第一组线圈的一端连接所述第三组线圈的非同名端；

所述第二组线圈和所述第四组线圈缠绕在所述第二磁芯上，所述第二组线圈和所述第四组线圈的首尾相连；所述第二组线圈的一端连接所述第四组线圈的非同名端。