CN104348216A - 配备有辅助电源的无线充电器以及辅助电力设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了配备有辅助电源的无线充电器以及可拆卸地连接至无线充电器的辅助电力设备。根据本发明的实施例的配备有辅助电源的无线充电器包括：电力输入单元，其连接至外部电源；无线电力传输单元，其通过磁场将电力无线地传输至电子设备；以及辅助电力单元，其用从电力输入单元供给的电力对设置在辅助电力单元中的电池进行充电，或者对电池进行充电并且同时将电力提供至无线电力传输单元，并且在来自电力输入单元的电力供应停止时将设置在辅助电力单元中的电池的电力提供至无线电力传输单元。

Description

配备有辅助电源的无线充电器以及辅助电力设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年7月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-0087400号的权益，其公开的全部内容通过引用结合在本文中。

技术领域

本发明涉及无线充电器，更具体地，涉及配备有辅助电源的无线充电器以及可拆卸地连接至无线充电器的辅助电力设备。

背景技术

便携式电子设备如移动电话、笔记本电脑、PDA等在设置于其中的电池中存储电能，以使得用户可以在移动时使用这些电子设备，并且需要单独的充电器对每个便携式电子设备进行充电。

一般而言，充电器在通过电线连接至商用电源时对便携式电子设备进行充电，因此降低了便携性。此外，每个便携式电子设备的端是不同的，因此不便的是针对每个便携式电子设备单独地准备或购买合适的充电器。

在现有技术中公开了采用非接触磁感应方法，即无线充电方法的充电器（下文中称为无线充电器）以解决这个问题。因此，通过使用现有技术的无线充电器，在与便携式电子设备没有任何直接连接的情况下可以对便携式电子设备进行充电。

然而，即使在使用现有技术的无线充电器对便携式电子设备进行充电的情况下，无线充电器自身仍然需要连接至AC/DC（交流/直流）适配器或单独的有线装置如专用线缆，因此降低了便携性。

此外，在未准备与无线充电器兼容的单独的有线装置的情况下，不能使用无线充电器对便携式电子设备进行充电。

此外，在无线充电器连接至有线装置（例如，USB）而不是专用适配器的情况下，不能提供对便携式电子设备进行充电所需的足够的电压或电流。

发明内容

本发明试图解决与现有技术相关联的上述问题，并且本发明的目的是通过将辅助电源安装在无线充电器中来消除用户不得不准备单独的有线装置的不便并且增强无线充电器的便携性。

本发明的另一目的是能够使用配备有辅助电源的单个无线充电器对各种便携式电子设备进行充电，从而消除不得不针对每个便携式电子设备准备或购买单独的有线装置的不便和浪费。

本发明的又一目的是通过将辅助电源安装在无线充电器中使用户即使在难以连接至商用电源的情形下仍能对便携式电子设备进行充电。

本发明的再一目的是提供可附接至无线充电器的辅助电力设备，以使得用户可以根据用户的情况独立地使用无线充电器和辅助电力设备。

为了实现以上目的，提供有一种配备有辅助电源的无线充电器，该无线充电器包括：电力输入单元，其连接至外部电源；无线电力传输单元，其通过磁场将电力无线地传输至电子设备；以及辅助电力单元，其用从电力输入单元供给的电力对设置在辅助电力单元中的电池进行充电，或者对电池进行充电并且同时将电力提供至无线电力传输单元，并且在来自电力输入单元的电力供应停止时将设置在辅助电力单元中的电池的电力提供至无线电力传输单元。

辅助电力单元还可以包括：电池；充电/放电模块，其用从电力输入单元供给的电力对电池进行充电并且在来自电力输入单元的电力供应停止时输出存储在电池中的电力；以及升压转换器，其升高从充电/放电模块输出的电力的电压并且将升高的电压提供至无线电力传输单元。

无线充电器还可以包括并联连接至无线电力传输单元的有线输出单元。

为了实现以上目的，提供有一种配备有辅助电源的无线充电器，该无线充电器包括：第一电力输入单元；第二电力输入单元；无线电力传输单元，其将从第一电力输入单元或第二电力输入单元供给的电力转换成磁场并且对电子设备进行充电；以及辅助电力单元，其包括输入端、输出端及电池，输入端连接至第一电力输入单元和第二电力输入单元，其中，辅助电力单元用从第一电力输入单元或第二电力输入单元供给至输入端的电力对电池进行充电，或者对电池进行充电并且同时将电力通过输出端提供至无线电力传输单元，并且在从第一电力输入单元和第二电力输入单元供给至输入端的电力被切断时将存储在电池中的电力通过输出端提供至无线电力传输单元。

辅助电力单元还可以包括：充电/放电模块，其用从第一电力输入单元或第二电力输入单元供给至输入端的电力对电池进行充电并且在从第一电力输入单元和第二电力输入单元供给的电力被切断时通过使电池放电来产生电力；以及升压转换器，其升高由充电/放电模块产生的电力的电压并且将升高的电压提供至输出端。

无线充电器还可以包括并联连接至无线电力传输单元的有线输出单元。

无线充电器还可以包括连接器，该连接器电连接第一电力输入单元、第二电力输入单元以及输入端并且电连接输出端和无线电力传输单元，其中，第二电力输入单元、输入端以及输出端可拆卸地连接至连接器。

无线充电器还可以包括开关，该开关断开和接通第一电力输入单元与无线电力传输单元之间的电连接。

为了实现以上目的，提供有一种可拆卸地连接至无线充电器的辅助电力设备，该无线充电器包括第一电力输入单元、无线电力传输单元及连接器，辅助电力设备包括：第二电力输入单元；以及辅助电力单元，其包括输入端、输出端及电池，输入端连接至第一电力输入单元或第二电力输入单元，其中，辅助电力单元用从第一电力输入单元或第二电力输入单元供给至输入端的电力对电池进行充电，或者对电池进行充电并且同时将电力通过输出端提供至无线电力传输单元，并且在从第一电力输入单元和第二电力输入单元供给至输入端的电力被切断时，将存储在电池中的电力通过输出端提供至无线电力传输单元。

辅助电力设备还可以包括连接至辅助电力单元的输出端的有线输出单元。

附图说明

通过参考附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的以上及其他特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1和图2是示出了根据本发明的实施例的配备有辅助电源的无线充电器的配置的示意图；

图3和图4是示出了根据本发明的另一实施例的配备有辅助电源的无线充电器的配置的示意图；

图5至图7是示出了其中根据本发明的辅助电源和无线电力传输单元借助于连接器可拆卸地连接的示例的示图；

图8至图10是示出了其中根据本发明的配备有辅助电源的无线充电器安装在壳体内的示例的示图；以及

图11和图12是示出了根据本发明的实施例的辅助电力设备和无线充电器连接和断开的示图。

具体实施方式

在下文中将参考附图更充分地描述本发明，其中，示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来体现并且不应该理解为限于此处所阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使得本公开内容是全面且完整的，并且向本领域普通技术人员充分地传达本发明的范围。整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。在本发明的描述中，在认为现有技术的详细说明可能不必要地混淆本发明的本质时省略了对现有技术的详细说明。

在下文中，将参考附图对本发明的实施例进行描述。

图1和图2是示出了根据本发明的实施例的配备有辅助电源的无线充电器的配置的示意图。

参考图1，根据本发明的实施例的配备有辅助电源的无线充电器可以包括电力输入单元100、辅助电力单元300以及无线电力传输单元200。也就是说，无线充电器具有其中无线电力传输单元200与辅助电力单元300连接的结构。

电力输入单元100连接至外部电源（例如，商用电源）并且用于将电力提供至辅助电力单元300。

无线电力传输单元200使用磁场接收电力并且对便携式电子设备进行充电。

此处，无线电力传输单元200包括能够通过各种方法如磁共振方法、电磁波方法、磁感应方法等使用电能来产生磁场并且然后对便携式电子设备进行充电的所有装置。

辅助电力单元300将从电力输入单元100供给的电力存储在设置于辅助电力单元300中的电池320中。此处，辅助电力单元300可以对设置在辅助电力单元300中的电池320进行充电，并且同时将所输出的电力提供至无线电力传输单元200，从而产生可以对电子设备进行充电的磁场。

此外，在来自电力输入单元100的电力供应停止时，辅助电力单元300使设置在辅助电力单元300中的电池320放电并且将通过放电所产生的电力供给至无线电力传输单元200。

例如，在用户有意地或无意地切断外部电源如商用电源与电力输入单元100之间的连接时，辅助电力单元300将设置在辅助电力单元300中的电池320从充电模式切换至放电模式。然而，如果即使在来自电力输入单元100的电力供应被切断时仍不存在通过磁场从无线电力传输单元200无线地接收电力的便携式电子设备，则辅助电力单元300可以使电池320保持在中性状态而无需切换至放电模式。在这种情况下，电池320可以是二次电池，但是不限于此。

同时，根据本发明的另一实施例，辅助电力单元300还可以包括充电/放电模块310和升压转换器330。

充电/放电模块310从电力输入单元100接收电力并且用所接收的电力对电池320进行充电。此外，在来自电力输入单元100的电力供应被切断时，充电/放电模块310将电池320从充电模式切换至放电模式。

在输出电压高于输入电压时使用升压转换器330。因此，根据本发明的实施例的升压转换器330用于接收从充电/放电模块310输出的电压，升高所接收的电压，并且将所升高的电压提供至无线电力传输单元200。

例如，可以假设从电力输入单元100施加于辅助电力单元300的5V的电压在经过充电/放电模块310时降至3V。此时，在将从充电/放电模块310输出的3V的电压直接供给至无线电力传输单元200时，无线电力传输单元200不能产生对便携式电子设备进行充电所需的足够大的磁场。因此，将升压转换器330连接在充电/放电模块310与无线充电器之间以升高从充电/放电模块310输出的电压。

图2是示出了根据本发明的实施例的无线充电器的另一种配置的示意图。

参考图2，根据本发明的实施例的配备有辅助电源的无线充电器还可以包括并联连接至无线电力传输单元200的有线输出单元400。有线输出单元400用于在下述情况下提供有线充电，即，无线电力传输单元200由于故障不能工作的情况或者便携式电子设备不能接收从无线电力传输单元200输出的磁场的情况。

图3和图4是示出了根据本发明的另一实施例的配备有辅助电源的无线充电器的配置的示意图。

参考图3，根据本发明的另一实施例的配备有辅助电源的无线充电器可以包括第一电力输入单元110、第二电力输入单元120、辅助电力单元300和无线电力传输单元200。

第一电力输入单元110和第二电力输入单元120连接至外部电源（例如，商用电源）并且用于将电力提供至辅助电力单元300。

无线电力传输单元200将从第一电力输入单元110和第二电力输入单元120供给的电力转换成磁场并且对便携式电子设备进行充电。如图3所示，第一电力输入单元110和第二电力输入单元120并联连接，因此在第一电力输入单元110和第二电力输入单元120中的任何一个连接至外部电源时，可以将电力供给至无线电力传输单元200。

辅助电力单元300可以包括输入端301、输出端302和电池320。此处，输入端301连接至第一电力输入单元110和第二电力输入单元120。此外，输入端301从第一电力输入单元110和第二电力输入单元120接收电力并且对电池320进行充电。在这种情况下，辅助电力单元300可以对设置在辅助电力单元300中的电池320进行充电，并且同时将从输出端302输出的电力提供至无线电力传输单元200。

同时，在输入端301至第一电力输入单元110和第二电力输入单元120二者的连接被切断并且因此从外部电源供给的电力被切断时，辅助电力单元300可以将电池320从充电模式切换至放电模式以产生电力并且将所产生的电力通过输出端302提供至无线电力传输单元200。在这种情况下，电池320可以是二次电池，但是不限于此。

在根据本发明的另一实施例的配备有辅助电源的无线充电器中，辅助电力单元300还可以包括充电/放电模块310和升压转换器330。

充电/放电模块310从第一电力输入单元110和第二电力输入单元120中至少之一接收电力并且用所接收的电力对电池320进行充电。在这种情况下，充电/放电模块310可以对电池320进行充电，并且同时将电力提供至连接至输出端302的无线电力传输单元200。此外，在第一电力输入单元110和第二电力输入单元120二者与外部电源断开并且因此供给至输入端301的电力被切断时，充电/放电模块310通过使电池320放电来产生电力并且将所产生的电力供给至无线电力传输单元200。

升压转换器330用于升高从充电/放电模块310接收的电压并且将升高的电压提供至连接至输出端302的无线电力传输单元200。

此外，根据本发明的另一实施例的配备有辅助电源的无线充电器还可以包括并联连接至无线电力传输单元200的有线输出单元400。如图4所示，有线输出单元400可以并联连接至无线电力传输单元200，但是不限于此。有线输出单元400用于在下述情况下提供有线充电，即，无线电力传输单元200由于故障不能工作的情况或者便携式电子设备不能接收从无线电力传输单元200输出的磁场的情况。

图5至图7是示出了其中根据本发明的辅助电源和无线电力传输单元200借助于连接器可拆卸地连接的示例的示图，并且图8至图10是示出了其中根据本发明的配备有辅助电源的无线充电器安装在壳体10内的示例的示图。

参考图5至图7，根据本发明的实施例的配备有辅助电源的无线充电器还可以包括连接器500。

连接器500电连接第一电力输入单元110、第二电力输入单元120以及输入端301并且电连接输出端302和无线电力传输单元200。参考图6，连接器500可以根据用户的操作将无线电力传输单元200与辅助电力单元300物理地且电气地连接和断开。详细地，第二电力输入单元120和输入端301连接至连接器500，并由此电连接至第一电力输入单元110，并且输出端302连接至连接器500，并由此电连接至无线电力传输单元200。因此，第二电力输入单元120和辅助电力单元300可以与连接器500连接或断开。

此外，如图8至图10所示，在第二电力输入单元120和辅助电力单元300连接至连接器500时，第二电力输入单元120可以位于壳体10的内表面。也就是说，只有第一电力输入单元110可以连接至外部电源，因此可以防止各电源之间的冲突，该冲突可以在外部电源施加于第一电力输入单元110和第二电力输入单元120二者时发生。

根据本发明的实施例的配备有辅助电源的无线充电器还可以包括有线输出单元400。参考图9，有线输出单元400可以并联连接至无线电力传输单元200，但是不限于此。有线输出单元400用于在下述情况下提供有线充电，即，无线电力传输单元200由于故障不能工作的情况或者便携式电子设备不能接收从无线电力传输单元200输出的磁场的情况。

另外，参考图7至图10，根据本发明的另一实施例的配备有辅助电源的无线充电器还可以包括开关600。

在不同电压的电力分别施加至第一电力输入单元110和第二电力输入单元120时，可能会由于各电源之间的冲突而发生各种问题，如短路、过流、发热等。此处，开关600可以在第一电力输入单元110和第二电力输入单元120二者都连接至外部电源时断开第一电力输入单元110与无线电力传输单元200之间的电连接，并且在第一电力输入单元110和第二电力输入单元120中至少之一与外部电源断开时将第一电力输入单元110与无线电力传输单元200电连接。因此，可以防止各电源之间的冲突，该冲突可以在同时施加不同的电源时发生。

此外，在辅助电力单元300和无线电力传输单元200借助于连接器500电连接时，开关600断开，因此可以将从第一电力输入单元110或第二电力输入单元120供给的电力提供至辅助电力单元300以对电池320进行充电，并且然后将电力提供至无线电力传输单元200。因此，可以同时对辅助电力单元300的电池320和便携式电子设备进行充电。

图11和图12是示出了根据本发明的实施例的辅助电力设备和无线充电器连接和断开的示图。

参考图11，根据本发明的实施例的辅助电力设备可以包括第二电力输入单元120和辅助电力单元300，并且可以可拆卸地连接至无线充电器，该无线充电器包括第一电力输入单元110、无线电力传输单元200和连接器500。

第二电力输入单元120连接至外部电源并且用于将电力提供至辅助电力单元300。

辅助电力单元300可以包括输入端301、输出端302和电池320。此处，输入端301电连接至第一电力输入单元110或第二电力输入单元120以接收电力。此外，辅助电力单元300可以用从第一电力输入单元110或第二电力输入单元120供给至输入端301的电力对电池320进行充电，或者对电池320进行充电并且同时通过将电力经由输出端302提供至无线电力传输单元200对便携式电子设备进行充电。此外，在从第一电力输入单元110和第二电力输入单元120二者供给至输入端301的电力被切断时，辅助电力单元300可以将通过使电池320放电所产生的电力通过输出端302提供至无线电力传输单元200。

参考图12，根据本发明的实施例的辅助电力设备可以与无线充电器断开并且独立地使用。

与辅助电力设备断开的无线充电器通过第一电力输入单元110接收外部电源，以使得无线电力传输单元200可以产生磁场。

与无线充电器断开的辅助电力设备通过第二电力输入单元120接收外部电源并且对电池320进行充电。

也就是说，辅助电力设备可以独立地使用，因此即使在未准备有线装置时或者即使在不可能连接至所有外部电源时，包括已充电电池320的辅助电力设备仍可以连接至无线充电器以对便携式电子设备进行充电。

如上所述，根据本发明的实施例，辅助电源安装在无线充电器中，并且因此可以消除不得不准备单独的有线装置的不便并且增强便携性。

此外，根据本发明的实施例，可以使用配备有辅助电源的单个无线充电器对各种便携式电子设备进行充电，从而消除不得不针对每个便携式电子设备准备或购买单独的有线装置的不便和浪费。

此外，根据本发明的实施例，辅助电源安装在无线充电器中，因此即使在难以连接至商用电源的情形下用户仍能够对便携式电子设备进行充电。

此外，根据本发明的实施例，可以提供可附接至无线充电器的辅助电力设备，以使得用户可以根据用户的情况独立地使用无线充电器和辅助电力设备。

在以上描述中所使用的术语“包括”除非另有说明否则是指包括相应的元件，因此该术语应该理解为还包括其他元件，而不是排除其他元件。虽然参考本发明的某些优选实施例示出了并且描述了本发明，但是本领域普通技术人员应当理解的是，在不背离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以在形式和细节上做出各种变化。因此，不是由本发明的详细描述而是由所附权利要求来限定本发明的范围，并且在该范围内的所有差异将解释为包括在本发明中。

Claims (10)

1.一种包括辅助电源的无线充电器，所述无线充电器包括：

电力输入单元，所述电力输入单元连接至外部电源；

无线电力传输单元，所述无线电力传输单元通过磁场将电力无线地传输至电子设备；以及

辅助电力单元，所述辅助电力单元用从所述电力输入单元供给的电力对设置在所述辅助电力单元中的电池进行充电，或者所述辅助电力单元对所述电池进行充电并且同时将所述电力提供至所述无线电力传输单元，并且所述辅助电力单元在来自所述电力输入单元的电力供应停止时将设置在所述辅助电力单元中的所述电池的电力提供至所述无线电力传输单元。

2.根据权利要求1所述的无线充电器，其中，所述辅助电力单元包括：

所述电池；

充电/放电模块，所述充电/放电模块用从所述电力输入单元供给的电力对所述电池进行充电并且在来自所述电力输入单元的电力供应停止时输出存储在所述电池中的电力；以及

升压转换器，所述升压转换器升高从所述充电/放电模块输出的电力的电压并且将所升高的所述电压提供至所述无线电力传输单元。

3.根据权利要求1所述的无线充电器，还包括并联连接至所述无线电力传输单元的有线输出单元。

4.一种包括辅助电源的无线充电器，所述无线充电器包括：

第一电力输入单元；

第二电力输入单元；

无线电力传输单元，所述无线电力传输单元将从所述第一电力输入单元或所述第二电力输入单元供给的电力转换成磁场并且对电子设备进行充电；以及

辅助电力单元，所述辅助电力单元包括输入端、输出端及电池，所述输入端连接至所述第一电力输入单元和所述第二电力输入单元，

其中，所述辅助电力单元用从所述第一电力输入单元或所述第二电力输入单元供给至所述输入端的电力对所述电池进行充电，或者所述辅助电力单元对所述电池进行充电并且同时将所述电力通过所述输出端提供至所述无线电力传输单元，并且所述辅助电力单元在从所述第一电力输入单元和所述第二电力输入单元供给至所述输入端的电力被切断时将存储在所述电池中的电力通过所述输出端提供至所述无线电力传输单元。

5.根据权利要求4所述的无线充电器，其中，所述辅助电力单元还包括：

充电/放电模块，所述充电/放电模块用从所述第一电力输入单元或所述第二电力输入单元供给至所述输入端的电力对所述电池进行充电并且在从所述第一电力输入单元和所述第二电力输入单元供给的电力被切断时通过使所述电池放电来产生电力；以及

升压转换器，所述升压转换器升高由所述充电/放电模块产生的电力的电压并且将所升高的所述电压提供至所述输出端。

6.根据权利要求4所述的无线充电器，还包括并联连接至所述无线电力传输单元的有线输出单元。

7.根据权利要求4所述的无线充电器，还包括：连接器，所述连接器电连接所述第一电力输入单元、所述第二电力输入单元以及所述输入端并且电连接所述输出端和所述无线电力传输单元，其中，所述第二电力输入单元、所述输入端以及所述输出端可拆卸地连接至所述连接器。

8.根据权利要求4所述的无线充电器，还包括开关，所述开关断开和接通所述第一电力输入单元与所述无线电力传输单元之间的电连接。

9.一种可拆卸地连接至无线充电器的辅助电力设备，所述无线充电器包括第一电力输入单元、无线电力传输单元及连接器，所述辅助电力设备包括：

第二电力输入单元；以及

辅助电力单元，所述辅助电力单元包括输入端、输出端以及电池，所述输入端连接至所述第一电力输入单元或所述第二电力输入单元，

其中，所述辅助电力单元用从所述第一电力输入单元或所述第二电力输入单元供给至所述输入端的电力对所述电池进行充电，或者所述辅助电力单元对所述电池进行充电并且同时将所述电力通过所述输出端提供至所述无线电力传输单元，并且所述辅助电力单元在从所述第一电力输入单元和所述第二电力输入单元供给至所述输入端的电力被切断时将存储在所述电池中的电力通过所述输出端提供至所述无线电力传输单元。

10.根据权利要求9所述的辅助电力设备，还包括连接至所述辅助电力单元的所述输出端的有线输出单元。