CN105429191B - 无线充电装置与无线充电方法 - Google Patents

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Abstract

无线充电装置和无线充电方法。该无线充电装置包括：一壳体、一线圈阵列以及一控制器；该壳体具有一承载面；该线圈阵列设置在该壳体内；其中当该线圈阵列中的一第一线圈与一第二线圈分别检测到位于该承载面上的一第一电子装置与一第二电子装置时，该控制器产生该第一线圈所对应的一第一位置信息与该第二线圈所对应的一第二位置信息；其中，该无线充电装置利用该第一位置信息驱动该第一线圈，以对该第一电子装置进行一无线充电操作，当该第一电子装置的该无线充电操作完成后，该无线充电装置还利用该第二位置信息驱动该第二线圈，以对该第二电子装置进行该无线充电操作。本发明有助于提升无线充电装置在使用上的便利性。

Description

无线充电装置与无线充电方法
技术领域
本发明涉及一种充电装置与充电方法，且特别涉及一种无线充电装置与无线充电方法。
背景技术
一般而言，不同型号或品牌的电子装置无法共用相同的有线充电器。相对地，使用者往往必须因应不同的电子装置携带不同的有线充电器，进而造成使用者在使用上的困扰。因此，近年来无线充电技术逐渐受到重视，且各家厂商也竞相投入无线充电器的设计。然而，现有的无线充电器往往只能针对单一的电子装置进行充电。此外，当欲充电的电子装置变多时，使用者还必须自行以手动的方式来更换电子装置，因此造成了使用者在使用上的不便。
从而，需要提供一种无线充电装置与无线充电方法来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种无线充电装置与无线充电方法，利用位置信息针对所有待充电的电子装置进行无线充电操作，从而提升无线充电装置在使用上的便利性。
本发明的无线充电装置包括：一壳体、一线圈阵列以及一控制器；该壳体具有一承载面；该线圈阵列设置在该壳体内；其中当该线圈阵列中的一第一线圈与一第二线圈分别检测到位于该承载面上的一第一电子装置与一第二电子装置时，该控制器产生该第一线圈所对应的一第一位置信息与该第二线圈所对应的一第二位置信息，其中，该无线充电装置利用该第一位置信息驱动该第一线圈，以对该第一电子装置进行一无线充电操作，当该第一电子装置的该无线充电操作完成后，该无线充电装置还利用该第二位置信息驱动该第二线圈，以对该第二电子装置进行该无线充电操作。
从另一角度来看，本发明的无线充电方法适用于包括一线圈阵列的一无线充电装置，且该无线充电方法包括：当该线圈阵列中的一第一线圈与一第二线圈分别检测到一第一电子装置与一第二电子装置时，储存该第一线圈所对应的一第一位置信息与该第二线圈所对应的一第二位置信息；利用该第一位置信息驱动该第一线圈，以对该第一电子装置进行一无线充电操作；以及当该第一电子装置的该无线充电操作完成后，利用该第二位置信息驱动该第二线圈，以对该第二电子装置进行该无线充电操作。
本发明的无线充电装置包括：一壳体、一线圈以及一感测器；该壳体具有一承载面；该线圈设置在该壳体内；当检测到位于该承载面上的一第一电子装置与一第二电子装置时，该感测器依据检测结果产生一第一位置信息与一第二位置信息；其中，该无线充电装置利用该第一位置信息移动并驱动该线圈，以对该第一电子装置进行一无线充电操作，且当该第一电子装置的该无线充电操作完成后，该无线充电装置还利用该第二位置信息再次地移动并驱动该线圈，以对该第二电子装置进行该无线充电操作。
从另一角度来看，本发明的无线充电方法适用于包括一线圈的一无线充电装置，且该无线充电方法包括：当检测到一第一电子装置与一第二电子装置时，依据检测结果产生一第一位置信息与一第二位置信息；利用该第一位置信息移动并驱动该线圈，以对该第一电子装置进行一无线充电操作；以及当该第一电子装置的该无线充电操作完成后，利用该第二位置信息再次地移动并驱动该线圈，以对该第二电子装置进行该无线充电操作。
基于上述，本发明的无线充电装置与无线充电方法会先检测出所有待充电的电子装置，并会依据检测结果产生相关的位置信息。此外，本发明的无线充电装置与无线充电方法还利用位置信息针对所有待充电的电子装置进行无线充电操作。藉此，使用者无须通过手动的方式来更换电子装置，就可完成多个电子装置的无线充电操作，进而有助于提升无线充电装置在使用上的便利性。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的无线充电装置的方框示意图。
图2为依据本发明一实施例的无线充电装置的外观示意图。
图3为依据本发明一实施例的无线充电方法的流程图。
图4为依据本发明另一实施例的无线充电装置的方框示意图。
图5为依据本发明另一实施例的无线充电装置的外观示意图。
图6为依据本发明另一实施例的无线充电方法的流程图。
主要组件符号说明：
100、400 无线充电装置
110、410 壳体
120 线圈阵列
130、440 控制器
131、441 存储器
140、450 电源转换器
11～13、41～43 电子装置
IM11～IM13、IM41～IM43 位置信息
210、510 承载面
221～228、420 线圈
21～23、51、52 接收线圈
S310～S390 用以说明图3实施例的各步骤
430 感测器
460 步进马达
520～540 轨道
S611、S612、S620～S690 用以说明图6实施例的各步骤
具体实施方式
图1为依据本发明一实施例的无线充电装置的方框示意图。如图1所示，无线充电装置100可针对多个电子装置11～13进行无线充电操作，且无线充电装置100包括壳体110、线圈阵列120、控制器130与电源转换器140。其中，线圈阵列120、控制器130与电源转换器140设置在壳体110内。
线圈阵列120可用以检测无线充电装置100的周边是否存在待充电的电子装置。例如，当电子装置11～13邻近线圈阵列120时，线圈阵列120将可检测到电子装置11～13，并回传相应的多个辨识信号。控制器130会依据所回传的多个辨识信号产生多个位置信息IM11～IM13。此外，控制器130会逐一读取位置信息IM11～IM13，并依据所读取到的位置信息控制电源转换器140，以致使电源转换器140将外部的交流信号转换成用以驱动线圈阵列120的谐振电流。藉此，无线充电装置100将可针对电子装置11～13逐一进行无线充电操作。
在硬件结构上，壳体110具有一承载面，且壳体110的承载面可用以置放电子装置11～13。举例来说，图2为依据本发明一实施例的无线充电装置的外观示意图。如图2所示，壳体110具有一承载面210，且电子装置11～13可置放在承载面210上。更进一步来看，线圈阵列120包括多个线圈221～228。电子装置11～13可分别是一移动装置，并各自具有一接收线圈。为了方便说明起见，图2是以虚线标示出设置在壳体110内的线圈221～228以及设置在电子装置11～13内的接收线圈21～23。
如图2所示，线圈221～228是周期性地排列在承载面210的下方。此外，控制器130内部设有一位置对照表，且所述位置对照表记录着线圈221～228在周期性排列下各自所对应的位置信息。在一应用实施例中，电子装置11～13中的接收线圈21～23分别邻近线圈阵列120中的线圈221、226与223。因此，无线充电装置100与电子装置11～13可通过线圈221、226、223以及接收线圈21～23之间的电磁感应来进行无线传输。
为了致使本领域普通技术人员能更了解本发明，图3为依据本发明一实施例的无线充电方法的流程图。以下将参照图1至图3列举无线充电装置100与所述多个电子装置11～13之间的无线充电操作，且为了方便说明起见，以下说明将假设所述多个电子装置11～13的个数为3个。
在操作上，当电子装置11～13置放在承载面210上时，无线充电装置100将可通过线圈221、226与223检测到电子装置11～13。此时，控制器130将可通过线圈221、226与223接收到由接收线圈21～23所传送的多个辨识信号。此外，控制器130会依据所述多个辨识信号查询其内部的位置对照表，并依据查表结果产生线圈221、226与223所对应的多个位置信息IM11～IM13。
换言之，如图3的步骤S310所示，当线圈阵列120中的线圈221、226与223分别检测到位于承载面210上的电子装置11～13时，控制器130将产生线圈221、226与223所对应的多个位置信息IM11～IM13。此外，控制器130包括一存储器131，且如步骤S320所示，控制器130会将线圈221、226与223所对应的多个位置信息IM11～IM13储存至存储器131。
如步骤S330所示，控制器130会读取存储器131中的一位置信息，例如，线圈221所对应的位置信息IM11。此外，如步骤S340所示，控制器130会依据所读取的位置信息IM11控制电源转换器140。藉此，电源转换器140将据以产生谐振电流，以驱动线圈221。再者，如步骤S350所示，在谐振电流的驱动下，线圈221将可传送电力信号至电子装置11，以对电子装置11进行无线充电操作。换言之，就上述步骤S330至步骤S350来看，无线充电装置100可利用位置信息IM11驱动位于电子装置11下方的线圈221，以对电子装置11进行无线充电操作。
在进行无线充电操作的过程中，电子装置11会响应于其充电状态产生一状态信号，并通过接收线圈21来传送状态信号。藉此，如步骤S360所示，控制器130将可通过线圈221接收来自电子装置11的状态信号，并可依据状态信号来判别电子装置11的无线充电操作是否已完成。当电子装置11的无线充电操作尚未完成时，如步骤S350所示，无线充电装置100将持续地通过线圈221传送电力信号至电子装置11。
相对地，当电子装置11的无线充电操作完成时，如步骤S370与步骤S380所示，控制器130会控制电源转换器140，以致使电源转换器140停止产生用以驱动线圈221的谐振电流，且控制器130会将所读取的位置信息IM11从存储器131中删除。再者，如步骤S390所示，控制器130会判别存储器131是否存有剩余的位置信息。倘若存储器131中存有剩余的位置信息，无线充电装置100将重复上述步骤S330至步骤S380，以对另一电子装置进行无线充电操作。
举例来说，当存储器131中的位置信息IM11被删除后，存储器131中所剩余的位置信息为IM12与IM13。因此，当存储器131中的位置信息IM11被删除后，如步骤S330所示，控制器130会再次读取存储器131中的一位置信息，例如，线圈226所对应的位置信息IM12。
此时，如步骤S340所示，控制器130会依据所读取的位置信息IM12控制电源转换器140，以致使电源转换器140产生用以驱动线圈226的谐振电流。此外，如步骤S350所示，线圈226在谐振电流的驱动下会将电力信号至电子装置12，以对电子装置12进行无线充电操作。换言之，就上述步骤S330至步骤S350来看，无线充电装置100可利用位置信息IM12驱动位于电子装置12下方的线圈226，以对电子装置12进行无线充电操作。
此外，电子装置12会响应于其充电状态回传一状态信号。藉此，如步骤S360所示，控制器130将可通过线圈226接收来自电子装置12的状态信号，并可依据状态信号来判别电子装置12的无线充电操作是否已完成。当电子装置12的无线充电操作尚未完成时，如步骤S350所示，无线充电装置100将持续地通过线圈226传送电力信号至电子装置12。相对地，当电子装置12的无线充电操作完成时，如步骤S370与步骤S380所示，电源转换器140将停止产生用以驱动线圈226的谐振电流，且控制器130会将所读取的位置信息IM12从存储器131中删除。
当存储器131中的位置信息IM12被删除后，存储器131中将仅剩下位置信息IM13。此时，无线充电装置100将重复上述步骤S330至步骤S380，以对电子装置13进行无线充电操作。具体而言，在步骤S330至步骤S350中，控制器130会再次读取存储器131中的一位置信息，例如，线圈223所对应的位置信息IM13，以致使无线充电装置100将可利用位置信息IM13驱动位于电子装置13下方的线圈223，以对电子装置13进行无线充电操作。
此外，在步骤S360中，控制器130会依据电子装置13所回传的状态信号，来判别电子装置13的无线充电操作是否已完成。倘若电子装置13的无线充电操作尚未完成时，无线充电装置100将持续地通过线圈223传送电力信号至电子装置13。相对地，当电子装置13的无线充电操作完成时，电源转换器140将停止产生用以驱动线圈223的谐振电流，且控制器130会将所读取的位置信息IM13从存储器131中删除。当存储器131中的位置信息IM13被删除后，存储器131中将不具有任何的位置信息，故无线充电装置100将停止其与电子装置11～13之间的无线充电操作。
总体而言，无线充电装置100会先检测出所有待充电的电子装置11～13，并会依据检测结果产生相关的位置信息IM11～IM13。此外，无线充电装置100会依据位置信息IM11～IM13，针对所有待充电的电子装置11～13逐一进行无线充电操作。例如，无线充电装置100可先利用位置信息IM11驱动位于电子装置11下方的线圈221，以对电子装置11进行无线充电操作。当电子装置11的无线充电操作完成后，无线充电装置100会接着利用位置信息IM12驱动位于电子装置12下方的线圈226，以对电子装置12进行无线充电操作。如此一来，使用者无须通过手动的方式来更换电子装置11～13，就可完成电子装置11～13的无线充电操作，进而有助于提升无线充电装置100在使用上的便利性。
图4为依据本发明另一实施例的无线充电装置的方框示意图。如图4所示，无线充电装置400可针对多个电子装置41～43进行无线充电操作，且无线充电装置400包括壳体410、线圈420、感测器430、控制器440、电源转换器450与步进马达460。其中，线圈420、感测器430、控制器440、电源转换器450与步进马达460设置在壳体410内。
在硬件结构上，壳体410具有一承载面，且壳体410的承载面可用以置放电子装置41～43。举例来说，图5为依据本发明另一实施例的无线充电装置的外观示意图。为了方便说明起见，图5仅绘示出2个电子装置41与42，且图5还以虚线标示出设置在壳体410内的线圈420以及设置在电子装置41与42内的接收线圈51与52。如图5所示，壳体410具有一承载面510，且电子装置41与42可置放在承载面510上。此外，电子装置41与42可分别是一移动装置，并各自具有一接收线圈。
在操作上，感测器430可用以检测无线充电装置400的周边是否存在待充电的电子装置，且感测器430会依据所检测到的电子装置的位置产生对应的位置信息。例如，当电子装置41～43位于感测器430的感测范围内时，感测器430将可检测出电子装置41～43，并可依据检测结果产生相应的多个位置信息IM41～IM43。其中，感测器430可例如是一红外线感测器，且在另一实施例中，感测器430也可设置在壳体410外。控制器440会依据所述多个位置信息控制电源转换器450，以致使电源转换器450将外部的交流信号转换成用以驱动线圈420的谐振电流。此外，控制器440也会依据所述多个位置信息控制步进马达460，以致使步进马达460带动线圈420在壳体410内移动。
为了致使本领域普通技术人员更了解本实施例，图6为依据本发明另一实施例的无线充电方法的流程图。以下将参照图4至图6列举无线充电装置400与2个电子装置41、42之间的无线充电操作。如步骤S611所示，当感测器430检测到位于承载面510上的电子装置41与42时，感测器430会依据检测结果产生电子装置41与42所对应的位置信息IM41与IM42。此外，控制器440包括一存储器441，且如步骤S612所示，控制器440会将位置信息IM41与IM42储存至存储器441。
如步骤S620所示，控制器440会读取存储器441中的一位置信息，例如，电子装置41所对应的位置信息IM41。此外，如步骤S630所示，控制器440会依据所读取的位置信息IM41控制步进马达460，以致使线圈420可通过步进马达460移动至电子装置41的下方。举例来说，如图5所示，无线充电装置400的壳体410包括多个轨道，例如，轨道520～540。此外，在步进马达460的带动下，线圈420可沿着壳体410内的轨道移动。例如，线圈420可沿着轨道520移动至电子装置41的下方。
如步骤S640所示，控制器440还会依据所读取的位置信息IM41控制电源转换器450，以致使电源转换器450产生用以驱动线圈420的谐振电流。再者，如步骤S650所示，在谐振电流的驱动下，位于电子装置41下方的线圈420将可传送电力信号至电子装置41，以对电子装置41进行无线充电操作。换言之，就上述步骤S620至步骤S650来看，无线充电装置400可利用位置信息IM41移动并驱动线圈420，以对电子装置41进行无线充电操作。
在进行无线充电操作的过程中，电子装置41会响应于其充电状态产生一状态信号，并通过接收线圈51来传送状态信号。藉此，如步骤S660所示，控制器440将可通过线圈420接收来自电子装置41的状态信号，并可依据状态信号来判别电子装置41的无线充电操作是否已完成。当电子装置41的无线充电操作尚未完成时，如步骤S650所示，无线充电装置400将持续地通过线圈420传送电力信号至电子装置41。
相对地，当电子装置41的无线充电操作完成时，如步骤S670与步骤S680所示，控制器440会控制电源转换器450，以致使电源转换器450停止产生用以驱动线圈420的谐振电流，且控制器440会将所读取的位置信息IM41从存储器441中删除。再者，如步骤S690所示，控制器440会判别存储器441是否存有剩余的位置信息。倘若存储器441中存有剩余的位置信息，无线充电装置400将重复上述步骤S620至步骤S680，以对另一电子装置进行无线充电操作。
举例来说，当存储器441中的位置信息IM41被删除后，如步骤S620所示，控制器440会再次读取存储器中的一位置信息，例如，电子装置42所对应的位置信息IM42。此时，控制器440会依据所读取的位置信息IM42控制步进马达460与电源转换器450。藉此，如步骤S630所示，线圈420将可在步进马达460的带动下，沿着壳体410内的轨道530与540移动至电子装置42的下方。此外，如步骤S640所示，电源转换器450会产生用以驱动线圈420的谐振电流。藉此，如步骤S650所示，在谐振电流的驱动下，位于电子装置42下方的线圈420将可传送电力信号至电子装置42，以对电子装置42进行无线充电操作。换言之，就上述步骤S620至步骤S650来看，无线充电装置400可利用位置信息IM42移动并驱动线圈420，以对电子装置42进行无线充电操作。
另一方面，如步骤S660所示，控制器440会依据电子装置42所传送的状态信号，来判别电子装置42的无线充电操作是否已完成。当电子装置42的无线充电操作尚未完成时，如步骤S650所示，无线充电装置400将持续地通过线圈420传送电力信号至电子装置42。相对地，当电子装置42的无线充电操作完成时，如步骤S670与步骤S680所示，电源转换器450会停止产生用以驱动线圈420的谐振电流，且控制器440会将所读取的位置信息IM42从存储器441中删除。
当存储器441中的位置信息IM42被删除后，存储器441中将不具有任何的位置信息，故无线充电装置400将停止其与电子装置41、42之间的无线充电操作。总体而言，无线充电装置400可先利用位置信息IM41移动并驱动线圈420，以对电子装置41进行无线充电操作。当电子装置41的无线充电操作完成后，无线充电装置400会接着利用位置信息IM42移动并驱动线圈420，以对电子装置42进行无线充电操作。如此一来，使用者无须通过手动的方式来更换电子装置41与42，就可完成电子装置41与42的无线充电操作，进而有助于提升无线充电装置400在使用上的便利性。
综上所述，本发明的无线充电装置会先检测出所有待充电的电子装置，并会依据检测结果产生相关的位置信息。此外，无线充电装置会依据所产生的位置信息，针对所有待充电的电子装置逐一进行无线充电操作。如此一来，使用者无须通过手动的方式来更换电子装置，就可完成多个电子装置的无线充电操作，进而有助于提升无线充电装置在使用上的便利性。
虽然本发明已以实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，应当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。

Claims (11)

1.一种无线充电装置，该无线充电装置包括：
一壳体，该壳体具有一承载面；
一线圈阵列，该线圈阵列设置在该壳体内；以及
一控制器，其中当该线圈阵列中的一第一线圈与一第二线圈分别检测到位于该承载面上的一第一电子装置与一第二电子装置时，该控制器产生该第一线圈所对应的一第一位置信息与该第二线圈所对应的一第二位置信息，
其中，该无线充电装置利用该第一位置信息驱动该第一线圈，以对该第一电子装置通过该第一线圈进行一无线充电操作，当该第一电子装置的该无线充电操作完成后，该无线充电装置还利用该第二位置信息驱动该第二线圈，以对该第二电子装置通过该第二线圈进行该无线充电操作；
其中，当该第一电子装置的该无线充电操作完成时，该无线充电装置的一电源转换器停止产生用以驱动该第一线圈的一第一谐振电流，且该控制器删除该第一位置信息。
2.如权利要求1所述的无线充电装置，其中
该电源转换器受控于该控制器，以驱动该线圈阵列，
其中，该控制器包括一存储器，且该控制器将该第一位置信息与该第二位置信息储存至该存储器。
3.如权利要求2所述的无线充电装置，其中该控制器读取该存储器中的该第一位置信息，并依据所读取的该第一位置信息控制该电源转换器，以致使该电源转换器产生用以驱动该第一线圈的该第一谐振电流，且该第一线圈在该第一谐振电流的驱动下将一第一电力信号传送至该第一电子装置。
4.如权利要求2所述的无线充电装置，其中当该存储器中的该第一位置信息被删除后，该控制器读取该存储器中的该第二位置信息，并依据所读取的该第二位置信息控制该电源转换器，以致使该电源转换器产生用以驱动该第二线圈的一第二谐振电流，且该第二线圈在该第二谐振电流的驱动下将一第二电力信号传送至该第二电子装置。
5.如权利要求4所述的无线充电装置，其中当该第二电子装置的该无线充电操作完成时，该电源转换器停止产生该第二谐振电流，且该控制器删除该存储器中的该第二位置信息。
6.一种无线充电方法，该无线充电方法适用于包括一线圈阵列的一无线充电装置，且该无线充电方法包括：
当该线圈阵列中的一第一线圈与一第二线圈分别检测到一第一电子装置与一第二电子装置时，储存该第一线圈所对应的一第一位置信息与该第二线圈所对应的一第二位置信息；
利用该第一位置信息驱动该第一线圈，以对该第一电子装置通过该第一线圈进行一无线充电操作；
当该第一电子装置的该无线充电操作完成后，利用该第二位置信息驱动该第二线圈，以对该第二电子装置通过该第二线圈进行该无线充电操作；
判别该第一电子装置的该无线充电操作是否已完成；以及
当该第一电子装置的该无线充电操作完成时，停止产生用以驱动该第一线圈的一第一谐振电流，并删除该第一位置信息。
7.如权利要求6所述的无线充电方法，还包括：
将该第一位置信息与该第二位置信息储存至该无线充电装置中的一存储器。
8.如权利要求7所述的无线充电方法，其中利用该第一位置信息驱动该第一线圈，以对该第一电子装置进行该无线充电操作的步骤包括：
读取该存储器中的该第一位置信息；
依据所读取的该第一位置信息产生该第一谐振电流，以驱动该第一线圈；以及
通过该第一线圈将一第一电力信号传送至该第一电子装置。
9.如权利要求8所述的无线充电方法，还包括：
当该第一电子装置的该无线充电操作尚未完成时，回到通过该第一线圈将该第一电力信号传送至该第一电子装置的步骤。
10.如权利要求9所述的无线充电方法，其中利用该第二位置信息驱动该第二线圈，以对该第二电子装置进行该无线充电操作的步骤包括：
当该存储器中的该第一位置信息被删除后，读取该存储器中的该第二位置信息；
依据所读取的该第二位置信息产生一第二谐振电流，以驱动该第二线圈；以及
通过该第二线圈将一第二电力信号传送至该第二电子装置。
11.如权利要求10所述的无线充电方法，还包括：
判别该第二电子装置的该无线充电操作是否已完成；
当该第二电子装置的该无线充电操作完成时，停止产生该第二谐振电流，并删除该存储器中的该第二位置信息；以及
当该第二电子装置的该无线充电操作尚未完成时，回到通过该第二线圈将该第二电力信号传送至该第二电子装置的步骤。
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