CN104917265B - 无线充电装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线充电装置和系统。无线充电装置包括：电机，分别与电机相连接的伺服控制器和齿轮结构，与齿轮结构咬合的齿条，与齿条一端相连接的第一滑块，另一端相连接的第二滑块，和包括第一面板、第二面板和第三面板的箱体的面板；第一滑块的侧面设置有斜孔道结构的第一孔道，包括穿插在第一孔道内的第一轴结构，第二滑块的侧面设置有与第一孔道的方向一致的第二孔道，包括穿插在第二孔道内的第二轴结构，第一面板设置在第一滑块顶部，第二面板设置在第二滑块顶部，第三面板固定于第一面板和第二面板的中间，包括分别与伺服控制器相连接的无线发射线圈和位置感应芯片。本发明公开的技术方案，能够实现对曲面待充电终端进行充电。

Description

无线充电装置和系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种无线充电装置和系统。

背景技术

无线充电技术作为新型的充电技术，已经开始普及。

手机、游戏手柄等终端设备所适用的无线充电技术，一般基于WPC(WirelessPower Consortium，无线充电联盟)Qi1.1标准，目前属于低功率技术规范，针对小于5瓦的电子设备。这个标准的无线充电有效距离在(1～5)厘米之间。鉴于无线充电有效距离比较小，目前的无线充电装置，其与待充电终端设备接触的一面基本上都是一块平板，使得待充电终端设备与无线充电装置接触的一面也需要设计为接近平面，而这种情况勉强适用于手机等比较平整的电子设备，对于需要将待充电终端设备与无线充电装置接触的一面设计为曲面(一般中间部分凹陷)的电子设备(比如游戏手柄)，现有技术中的无线充电装置由于结构本身的特点，与接触面为曲面的待充电终端设备接触后，由于二者之间的距离较大，难以对曲面的待充电终端设备进行充电。

然而，类似游戏手柄等待充电终端设备，为了符合人体工程学，使用户使用时更加舒适和方便，不可避免的需要设计为曲面以增强用户体验。但是，现有的无线充电装置并不适用于曲面设计的待充电终端设备。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种无线充电装置和系统，能够实现对曲面的待充电终端设备进行充电。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无线充电装置，包括：

伺服控制器，与所述伺服控制器相连接的电机，与所述电机相连接的齿轮结构，与所述齿轮结构相咬合的齿条，与所述齿条的第一端相连接的第一滑块，与所述齿条的第二端相连接的第二滑块，以及箱体的面板；所述面板包括第一面板、第二面板和第三面板；

所述第一滑块的侧面设置有第一孔道，所述第一孔道的一端位于所述第一滑块的侧面内上端，另一端位于所述第一滑块的侧面内下端，所述第一滑块的侧面垂直于所述齿条切割所述第一滑块的方向；所述第一滑块包括第一轴结构，所述第一轴结构穿插在所述第一孔道内；所述第一孔道为斜孔道结构；

所述第二滑块的侧面设置有第二孔道，所述第二孔道的一端位于所述第二滑块的侧面内上端，另一端位于所述第二滑块的侧面内下端，所述第二孔道的方向与所述第一孔道的方向一致，所述第二滑块的侧面垂直于所述齿条切割所述第二滑块的方向；所述第二滑块包括第二轴结构，所述第二轴结构穿插在所述第二孔道内；所述第二孔道为斜孔道结构；

所述第一面板与所述第一滑块相连接，设置在所述第一滑块的顶部；

所述第二面板与所述第二滑块相连接，设置在所述第二滑块的顶部；

所述第三面板固定于所述第一面板和所述第二面板的中间位置，包括无线发射线圈和位置感应芯片，所述位置感应芯片位于所述无线发射线圈的位置，或者距离所述无线发射线圈边沿的最近距离在预设距离之内；所述无线发射线圈和位置感应芯片分别与所述伺服控制器相连接。

优选的，所述位置感应芯片包括：

红外对管。

优选的，所述齿轮结构包括四级齿轮。

优选的，还包括：

与所述第一滑块相连接的第一滑块支架；

与所述第二滑块相连接的第二滑块支架。

优选的，还包括：

检测所述齿条的第一端到位的第一位置检测开关。

优选的，还包括：

检测所述齿条的第二端到位的第二位置检测开关。

优选的，还包括：

与所述齿条的第一端相连接的第一抱死结构。

优选的，还包括：

与所述齿条的第二端相连接的第二抱死结构。

优选的，还包括：

位于所述第三面板无线发射线圈区域，与所述伺服控制器相连接，提示充电位置的指示灯。

一种无线充电系统，包括：

上述所述的无线充电装置，以及与所述无线充电装置相连接进行无线充电的充电终端设备；

所述充电终端设备与所述无线充电装置接触的一面为曲面，中间部分呈凹陷结构。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种无线充电装置和系统。本发明提供的无线充电装置，位置感应芯片感应到待充电的充电终端设备已放置在第三面板的无线发射线圈位置时，通知伺服控制器，伺服控制器控制电机转动，电机带动齿轮结构，齿轮结构带动齿条进行向左或向右移动，齿条的第一端与第一滑块相连接，齿条的第二端与第二滑块相连接，由于第一滑块的侧面设置有斜孔道结构(第一孔道的一端位于第一滑块的侧面内上端，另一端位于第一滑块的侧面内下端)，在齿条进行向左或向右移动的过程中，齿条能够带动第一滑块在向左或向右的过程中，同时能够向上和或者向下运动(通过第一轴结构)，第一滑块则带动第一面板向上或向下运动，同理，第二滑块能够带动第二面板向上或向下运动(通过第二轴结构)，由于第二滑块上的孔道(即第二孔道)的方向与第一孔道的方向一致，因此，在齿条进行向左或者向右移动的过程中，第一滑块和第二滑块能够同步地上升或者下降，从而第一面板和第二面板能够同步的地上升或者下降，而第三面板固定于第一面板和第二面板的中间位置，当第一面板和第二面板同时下降时，第三面板能够凸出来，用于发送能量的无线发射线圈位于所述第三面板上，此时，将中间部分凹陷的曲面待充电终端设备放置在第三面板的无线发射线圈区域，能够缩短待充电终端设备充电元件与第三面板的无线发射线圈区域之间的距离，从而实现对曲面的待充电终端设备进行充电。因此，本发明提供的技术方案，能够通过将第三面板两端的第一面板和第二面板进行下降来实现待充电终端设备的曲面表面(凹表面)与第三面板的无线发射线圈区域更紧密的接触，从而有效缩短二者之间的距离，实现对曲面的待充电终端设备进行充电。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种无线充电装置升降部分的俯视结构图；

图2为本发明实施例提供的一种无线充电装置升降部分的正视结构图；

图3为本发明实施例提供的一种无线充电装置箱体面板部分的俯视结构图；

图4为本发明实施例提供的一种曲面待充电终端设备的俯视结构图；

图5为本发明实施例提供的一种曲面待充电终端设备的正视结构图。

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做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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对现有技术和本发明作进一步详细的说明。

实施例

请参阅图1～图5，图1为本发明实施例提供的一种无线充电装置升降部分的俯视结构图；图2为本发明实施例提供的一种无线充电装置升降部分的正视结构图；图3为本发明实施例提供的一种无线充电装置箱体面板部分的俯视结构图；图4为本发明实施例提供的一种曲面待充电终端设备的俯视结构图；图5为本发明实施例提供的一种曲面待充电终端设备的正视结构图。

如图1～图3所示，本发明提供的一种无线充电装置，包括：

伺服控制器101，与所述伺服控制器101相连接的电机102，与所述电机102相连接的齿轮结构103，与所述齿轮结构103相咬合的齿条104，与所述齿条104的第一端相连接的第一滑块105，与所述齿条104的第二端相连接的第二滑块106，以及箱体的面板；所述面板包括第一面板107、第二面板108和第三面板109；

所述第一滑块105的侧面设置有第一孔道1051，所述第一孔道1051的一端位于所述第一滑块105的侧面内上端，另一端位于所述第一滑块105的侧面内下端，所述第一滑块105的侧面垂直于所述齿条104切割所述第一滑块105的方向；所述第一滑块105包括第一轴结构1052，所述第一轴结构1052穿插在所述第一孔道1051内；所述第一孔道1051为斜孔道结构；

所述第二滑块106的侧面设置有第二孔道1061，所述第二孔道1061的一端位于所述第二滑块106的侧面内上端，另一端位于所述第二滑块106的侧面内下端，所述第二孔道1061的方向与所述第一孔道1051的方向一致，所述第二滑块106的侧面垂直于所述齿条104切割所述第二滑块106的方向；所述第二滑块106包括第二轴结构1062，所述第二轴结构1062穿插在所述第二孔道1061内；所述第二孔道1061为斜孔道结构；

所述第一面板107与所述第一滑块105相连接，设置在所述第一滑块105的顶部；

所述第二面板108与所述第二滑块106相连接，设置在所述第二滑块106的顶部；

所述第三面板109固定于所述第一面板107和所述第二面板108的中间位置，包括无线发射线圈1091和位置感应芯片1092，所述位置感应芯片1092位于所述无线发射线圈1091的位置，或者距离所述无线发射线圈1091边沿的最近距离在预设距离之内；所述无线发射线圈1091和位置感应芯片1092分别与所述伺服控制器101相连接。

具体的，所述电机102的轴与所述齿轮结构103相咬合，实现电机102与齿轮结构103相连接。

进一步的，本发明提供的无线充电装置，所述位置感应芯片1092，可选的，包括红外对管，即红外线发射和接收的对管，是指红外线发射管与光敏接收管、红外线接收管或者红外线接收头配合在一起使用的称谓。在实际应用中，本发明所选用的红外发射管，可选的，与WPC(Wireless Power Consortium，无线充电联盟)Qi1.1标准所对应的有效充电距离相对应，选择红外线发射距离在小于或等于10厘米的红外发射管。可选的，所述位置感应芯片1092位于无线发射线圈1091的中心位置。

具体的，本发明提供的无线充电装置，所述齿轮结构103可选的，包括四级齿轮。

进一步的，本发明提供的无线充电装置，可选的，还包括：

与所述第一滑块105相连接的第一滑块支架110；

与所述第二滑块106相连接的第二滑块支架111。所述第一面板107与所述第一滑块105通过所述第一滑块支架110相连接，所述第二面板108与所述第二滑块106通过所述第二滑块支架111相连接。

进一步的，本发明提供的无线充电装置，可选的，还包括：

检测所述齿条104的第一端到位的第一位置检测开关112；

具体的，所述第一位置检测开关112用于检测所述第一滑块105和所述第二滑块106下降到位，即所述齿条104的第一端到位后，所述第一滑块105通过所述第一轴结构1052的联动，到达所述第一孔道1051的底端，所述第二滑块106通过所述第二轴结构1062的联动，到达所述第二孔道1061的底端。此时，所述第一面板107和所述第二面板108会凹下去，第三面板109固定不动，相对而言，会凸出来，将曲面的充电设备终端(与本发明提供的无线充电装置的接触面为凹面)放到第三面板109上，此时，曲面的充电设备终端的凹面部分正好能够与第三面板109较好的接触，从而有效缩短二者之间的距离，即缩短第三面板109内的无线发射线圈1091与曲面充电设备终端的无线电源接收器芯片之间的距离，实现对曲面的充电设备终端进行有效充电。

进一步的，本发明提供的无线充电装置，可选的，还包括：

检测所述齿条104的第二端到位的第二位置检测开关113。

具体的，所述第二位置检测开关113用于检测所述第一滑块105和所述第二滑块106上升到位，即所述齿条104的第二端到位后，所述第一滑块105通过所述第一轴结构1052的联动，到达所述第一孔道1051的顶端，所述第二滑块106通过所述第二轴结构1062的联动，到达所述第二孔道1061的顶端。即充电完成后，用户拿开曲面充电设备终端，此时，位置感应芯片1092感应不到曲面充电设备终端，伺服控制器101获知位置感应芯片1092感应不到曲面充电设备终端后，控制电机102转动，使所述齿条104的第二端到位，从而使所述第一滑块105和所述第二滑块106上升到位，从而第一滑块105推动第一面板107上升到位，第二滑块106推动第二面板108上升到位，使第一面板107、第二面板108和第三面板109重新形成一个平面，即箱体的面板变为平面。

可选的，本发明提供的无线充电装置为一箱体结构，第一面板107、第二面板108和第三面板109整体组成了箱体的一个面，本发明提供的无线充电装置的其他部分，位于箱体的内部。

进一步的，本发明提供的无线充电装置，可选的，还包括：

与所述齿条104的第一端相连接的第一抱死结构，可选的，为机械卡扣，用于保证所述第一滑块105和所述第二滑块106下降到位后，卡紧所述齿条104，保证结构的稳定。

进一步的，本发明提供的无线充电装置，可选的，还包括：

与所述齿条104的第二端相连接的第二抱死结构，可选的，也为机械卡扣，用于保证所述第一滑块105和所述第二滑块106上升到位后，卡紧所述齿条104，保证结构的稳定。

进一步的，本发明提供的无线充电装置，可选的，还包括：

位于所述第三面板109无线发射线圈1091区域，与所述伺服控制器101相连接，提示充电位置的指示灯114。通过指示灯114，可提醒用户将曲面充电设备终端放置在正确的位置。

需要说明的是，本发明提供的无线充电装置，所述第三面板109对应所述位置感应芯片1092上方的位置，以及对应所述指示灯114上方的位置，需要为透明的材料，以方便光的传输。

需要说明的是，本发明提供的无线充电装置，为了清楚的阐述所述第一面板107与所述第一滑块105的连接关系，以及所述第二面板108与所述第二滑块106的连接关系，本发明提供的图3中，将所述第一面板107和所述第二面板108视为了透明材料，可以理解的是，所述第一面板107和所述第二面板108当然也可以是不透明的材料，这些变更都应当属于本发明技术方案的保护范围。

具体的，本发明提供的无线充电装置，所述伺服控制器101包括单片机。

本发明提供的无线充电装置，位置感应芯片感应到待充电的充电终端设备已放置在第三面板的无线发射线圈位置时，通知伺服控制器，伺服控制器控制电机转动，电机带动齿轮结构，齿轮结构带动齿条进行向左或向右移动，齿条的第一端与第一滑块相连接，齿条的第二端与第二滑块相连接，由于第一滑块的侧面设置有斜孔道结构(第一孔道的一端位于第一滑块的侧面内上端，另一端位于第一滑块的侧面内下端)，在齿条进行向左或向右移动的过程中，齿条能够带动第一滑块在向左或向右的过程中，同时能够向上和或者向下运动(通过第一轴结构)，第一滑块则带动第一面板向上或向下运动，同理，第二滑块能够带动第二面板向上或向下运动(通过第二轴结构)，由于第二滑块上的孔道(即第二孔道)的方向与第一孔道的方向一致，因此，在齿条进行向左或者向右移动的过程中，第一滑块和第二滑块能够同步地上升或者下降，从而第一面板和第二面板能够同步的地上升或者下降，而第三面板固定于第一面板和第二面板的中间位置，当第一面板和第二面板同时下降时，第三面板能够凸出来，用于发送能量的无线发射线圈位于所述第三面板上，此时，将中间部分凹陷的曲面待充电终端设备放置在第三面板的无线发射线圈区域，能够缩短待充电终端设备充电元件与第三面板的无线发射线圈区域之间的距离，从而实现对曲面的待充电终端设备进行充电。因此，本发明提供的技术方案，能够通过将第三面板两端的第一面板和第二面板进行下降来实现待充电终端设备的曲面表面(凹表面)与第三面板的无线发射线圈区域更紧密的接触，从而有效缩短二者之间的距离，实现对曲面的待充电终端设备进行充电。

为了更加全面的保护本发明提供的技术方案，本发明还公开一种无线充电系统。

请参阅图1～图5，本发明公开的无线充电系统，包括：

上述本发明公开的无线充电装置，以及与无线充电装置相连接进行无线充电的充电终端设备2；

所述充电终端设备与所述无线充电装置接触的一面21为曲面，中间部分呈凹陷结构。

如图4～图5所示，可选的，针对充电终端设备2，本发明公开的无线充电系统以游戏手柄为例进行阐述，游戏手柄一般需要按照人体工学进行设计，目的是为了让用户使用舒适，因此，按照人手握游戏手柄的姿势来分析，一般，游戏手柄手握部分(即游戏手柄的两边)要向下凸起，相对的，游戏手柄下表面的中间部分要凹陷，因此，整体而言，游戏手柄的下表面呈两端凸起、中间凹陷的结构，而无线电源接收器芯片常位于游戏手柄的下表面中间凹陷部分的上部。

现有技术中，将游戏手柄放置在表面为平面的无线充电装置上时，由于游戏手柄下面左右两端凸起，直接会拉高无线电源接收器芯片与表面为平面的无线充电装置之间的距离，常会超过无线充电的有效距离。而本发明提供的技术方案，如上文无线充电装置部分的说明，位置感应芯片感应到待充电的充电终端设备已放置在第三面板的无线发射线圈位置时，通知伺服控制器，伺服控制器控制电机转动，电机带动齿轮结构，齿轮结构带动齿条进行向左或向右移动，齿条的第一端与第一滑块相连接，齿条的第二端与第二滑块相连接，由于第一滑块的侧面设置有斜孔道结构(第一孔道的一端位于第一滑块的侧面内上端，另一端位于第一滑块的侧面内下端)，在齿条进行向左或向右移动的过程中，齿条能够带动第一滑块在向左或向右的过程中，同时能够向上和或者向下运动(通过第一轴结构)，第一滑块则带动第一面板向上或向下运动，同理，第二滑块能够带动第二面板向上或向下运动(通过第二轴结构)，由于第二滑块上的孔道(即第二孔道)的方向与第一孔道的方向一致，因此，在齿条进行向左或者向右移动的过程中，第一滑块和第二滑块能够同步地上升或者下降，从而第一面板和第二面板能够同步的地上升或者下降，而第三面板固定于第一面板和第二面板的中间位置，当第一面板和第二面板同时下降时，第三面板能够凸出来，用于发送能量的无线发射线圈位于所述第三面板上，此时，将中间部分凹陷的曲面待充电终端设备放置在第三面板的无线发射线圈区域，能够缩短待充电终端设备充电元件与第三面板的无线发射线圈区域之间的距离，从而实现对曲面的待充电终端设备进行充电。因此，本发明提供的技术方案，能够通过将第三面板两端的第一面板和第二面板进行下降来实现待充电终端设备的曲面表面(凹表面)与第三面板的无线发射线圈区域更紧密的接触，从而有效缩短二者之间的距离，实现对曲面的待充电终端设备进行充电。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种无线充电装置，其特征在于，包括：

伺服控制器，与所述伺服控制器相连接的电机，与所述电机相连接的齿轮结构，与所述齿轮结构相咬合的齿条，与所述齿条的第一端相连接的第一滑块，与所述齿条的第二端相连接的第二滑块，以及箱体的面板；所述面板包括第一面板、第二面板和第三面板；

所述第一滑块的侧面设置有第一孔道，所述第一孔道的一端位于所述第一滑块的侧面内上端，另一端位于所述第一滑块的侧面内下端，所述第一滑块的侧面垂直于所述齿条切割所述第一滑块的方向；所述第一滑块包括第一轴结构，所述第一轴结构穿插在所述第一孔道内；所述第一孔道为斜孔道结构；

所述第二滑块的侧面设置有第二孔道，所述第二孔道的一端位于所述第二滑块的侧面内上端，另一端位于所述第二滑块的侧面内下端，所述第二孔道的方向与所述第一孔道的方向一致，所述第二滑块的侧面垂直于所述齿条切割所述第二滑块的方向；所述第二滑块包括第二轴结构，所述第二轴结构穿插在所述第二孔道内；所述第二孔道为斜孔道结构；

所述第一面板与所述第一滑块相连接，设置在所述第一滑块的顶部；

所述第二面板与所述第二滑块相连接，设置在所述第二滑块的顶部；

所述第三面板固定于所述第一面板和所述第二面板的中间位置，包括无线发射线圈和位置感应芯片，所述位置感应芯片位于所述无线发射线圈的位置，或者距离所述无线发射线圈边沿的最近距离在预设距离之内；所述无线发射线圈和位置感应芯片分别与所述伺服控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述位置感应芯片包括：

红外对管。

3.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述齿轮结构包括四级齿轮。

4.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，还包括：

与所述第一滑块相连接的第一滑块支架；

与所述第二滑块相连接的第二滑块支架。

5.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，还包括：

检测所述齿条的第一端到位的第一位置检测开关。

6.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，还包括：

检测所述齿条的第二端到位的第二位置检测开关。

7.根据权利要求5所述的无线充电装置，其特征在于，还包括：

与所述齿条的第一端相连接的第一抱死结构。

8.根据权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于，还包括：

与所述齿条的第二端相连接的第二抱死结构。

9.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，还包括：

位于所述第三面板无线发射线圈区域，与所述伺服控制器相连接，提示充电位置的指示灯。

10.一种无线充电系统，其特征在于，包括：

权利要求1～9任意一项所述的无线充电装置，以及与所述无线充电装置相连接进行无线充电的充电终端设备；

所述充电终端设备与所述无线充电装置接触的一面为曲面，中间部分呈凹陷结构。