CN106786924B - 一种磁吸式充电器以及充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁吸式充电器以及充电方法，采用壳体、充电接口模块、至少一个吸附单元组成磁吸式充电器。其中，充电接口模块用于获取电源并为待充电对象进行充电；至少一个吸附单元通电后产生磁力吸附固定待充电对象。本发明的吸附单元采用电磁铁作为磁源，通过电控系统对其内部磁路的分布进行控制和转换，当磁路位于电磁铁的工作磁极面，对外表征为充磁夹紧待充电对象状态；当停止供电后，对外表征为无磁状态。本发明由于通电后产生磁力吸附固定待充电对象，不会产生永磁性剩磁，降低极限使用场景产生风险的概率，提高产品品质；进而能够大大提高用户的使用满意度。

Description

一种磁吸式充电器以及充电方法

技术领域

本发明涉及电子设备充电技术，具体涉及一种磁吸式充电器以及充电方法。

背景技术

现有技术中众多电子设备已经越来越多强调三防特性(防摔、防潮、防盐雾)，则很多电子设备由于三防特性等无法通过使用正常的USB数据线进行充电，取而代之为使用接触式充电方式，依靠磁力吸附充电，其核心为永磁铁的永磁吸附性能。

现有技术中采用的上述方案存在一些固有缺点：例如，永磁性剩磁风险：磁性一直存在，持续产生磁吸力，在设备未充电如用户携带等过程存在，有黏着金属粉末碎屑等风险，影响实际待充电设备的充电效果。

发明内容

本发明的目的在于为了解决现有技术中采用永磁铁进行永磁吸附待充电对象时，出现永磁性剩磁风险等问题，提供了一种磁吸式充电器以及充电方法。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种磁吸式充电器，所述磁吸式充电器包含壳体；所述磁吸式充电器还包含设置在所述壳体内的：

充电接口模块，用于接通电源并为待充电对象进行充电；

至少一个吸附单元，用于通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象。

较佳地，所述至少一个吸附单元包含：铁芯；线圈，所述线圈绕设在所述铁芯上；

当所述线圈通电后，所述铁芯产生磁力吸附固定所述待充电对象。

较佳地，所述充电接口模块、所述至少一个吸附单元与所述电源组成串联电路，当所述充电接口模块与所述待充电对象连接进行充电时，所述至少一个吸附单元通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象。

较佳地，所述磁吸式充电器还包含：距离传感器；

所述距离传感器，用于判断所述充电接口模块与所述待充电对象之间的距离是否小于或等于阈值；当所述距离小于或等于所述阈值时，控制所述至少一个吸附单元通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象。

较佳地，所述磁吸式充电器还包含：开关触发单元；

所述开关触发单元，用于判断是否已经为所述待充电对象进行充电；当判断正在充电时，控制所述至少一个吸附单元通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象。

一种充电方法，所述充电方法利用上述的磁吸式充电器实现，所述充电方法包含：

所述磁吸式充电器接通电源并为待充电对象进行充电；

通电后，所述磁吸式充电器产生磁力吸附固定所述待充电对象。

较佳地，所述磁吸式充电器，包含：充电接口模块、至少一个吸附单元与电源组成串联电路；则通电后所述磁吸式充电器产生磁力吸附固定所述待充电对象，具体包含：

当所述充电接口模块与所述待充电对象连接进行充电时，所述至少一个吸附单元通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象。

较佳地，所述磁吸式充电器包含距离传感器；则所述磁吸式充电器通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象，具体包含：

判断充电接口模块与所述待充电对象之间的距离是否小于或等于阈值；当所述距离小于或等于所述阈值时，控制采用电磁吸附方式固定所述待充电对象。

较佳地，所述磁吸式充电器包含开关触发单元；则所述磁吸式充电器通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象，具体包含：

判断是否已经为所述待充电对象进行充电；当判断所述待充电对象正在充电时，控制采用电磁吸附方式固定所述待充电对象。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明公开的一种磁吸式充电器以及充电方法，采用壳体、充电接口模块、至少一个吸附单元组成磁吸式充电器。其中，充电接口模块用于获取电源并为待充电对象进行充电；至少一个吸附单元通电后产生磁力吸附固定待充电对象。本发明的吸附单元采用电磁铁作为磁源，通过电控系统对其内部磁路的分布进行控制和转换，当磁路位于电磁铁的工作磁极面，对外表征为充磁夹紧待充电对象状态；当停止供电后，对外表征为无磁状态。本发明由于通电后产生磁力吸附固定待充电对象，不会产生永磁性剩磁，降低极限使用场景产生风险的概率，提高产品品质；进而能够大大提高用户的使用满意度。

附图说明

图1为本发明一种磁吸式充电器的整体结构示意图。

图2为本发明一种磁吸式充电器的实施例示意图之一。

图3为本发明一种磁吸式充电器的实施例示意图之二。

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。

实施例1

如图1所示，一种磁吸式充电器包含：壳体1、设置在壳体1内的充电接口模块2、至少一个吸附单元3。

其中，充电接口模块2用于接通电源并为待充电对象100进行充电；至少一个吸附单元3用于通电后产生磁力吸附固定待充电对象100。

本实施例公开的磁吸式充电器，以电磁铁作为磁源，利用磁材料的特性，通过电控系统对其内部磁路的分布进行控制和转换；当磁路位于电磁铁的工作极面(也即与待充电对象100进行磁力固定的极面)时，表征为充磁，则夹紧待充电对象100状态；当停止为其供电后，表征为无磁状态，也即停止供电时，磁吸式充电器不对外界产生任何磁力。本发明能够实现充电器自身磁吸力可调节功能，在正常工作时产生可调磁力，吸附固定带充电对象，确保充电器正常；当充电器不工作时，不会产生剩磁，提高用户体验度。

实施例2

如图1、图2所示，一种磁吸式充电器包含：壳体1、设置在壳体1内的充电接口模块2、至少一个吸附单元3。其中，充电接口模块2用于接通电源并为待充电对象100进行充电；至少一个吸附单元3用于通电后产生磁力吸附固定待充电对象100。

如图1所示，本实施例公开的充电器包含两个吸附单元3。每个吸附单元3包含：铁芯、绕设在铁芯上的线圈。当线圈通电后，铁芯产生磁力吸附固定待充电对象100。

本实施例中，充电接口模块2、吸附单元3与电源组成串联电路，当充电接口模块2与待充电对象100连接进行充电时，至少一个吸附单元3通电后产生磁力吸附固定待充电对象100。

如图2、图3所示，为本实施例公开的另一种磁吸式充电器，包含：壳体1、设置在壳体1内的充电接口模块2、一个吸附单元3。其中，吸附单元3包含：铁芯、绕设在铁芯上的线圈。当线圈通电后，铁芯产生磁力吸附固定待充电对象100。

图3中，对于产生一定磁力的直流电磁铁其持续产生磁力受以下因素影响：

气隙中的磁铁强度、磁极表面积(此处指铁芯直径D和铁芯高度H)、供电电压U以及线圈电阻等。其中，

F＝1.65*U*W*π*r*r/1000/h/R；

U----线圈电压单位V；

W---线圈匝数，正比于铁芯高度H；

r----圆柱铁芯半径；

R—整个线圈回路电阻，正比于铁芯高度H；

h---工作时磁铁与铁块气隙间隙，单位mm；

本实施例中，吸附单元3可以选用型号为兰达H2311-12V的电磁铁，该电磁铁的线圈回路电阻60Ω、线圈电压12V、铁芯直径23mm、铁芯高度11mm，通电后能够产生磁力大小为20N。吸附单元3还可以选用型号为ZYE1-P系列直流电磁铁，铁芯直径20mm、铁芯高度15mm，通电后能够产生磁力大小为25N。

当目标吸附单元3的表面积为36mm²，高度为4mm，则在12V线圈供电电压情况下，则可产生单向1.8N、双向3.6N的磁力。

本实施例图2仅是基于12V供电电压的磁力进行计算，实际还可以通过增大供电电压进一步增加磁力而不增加电磁铁体积。

实施例2-1：

如图1、图2所示，本实施例公开的磁吸式充电器，包含：壳体1、设置在壳体1内的充电接口模块2、至少一个吸附单元3以及距离传感器。每个吸附单元3包含：铁芯、绕设在铁芯上的线圈。

其中，充电接口模块2用于接通电源并为待充电对象100进行充电；至少一个吸附单元3用于通电后产生磁力吸附固定待充电对象100。当线圈通电后，铁芯产生磁力吸附固定待充电对象100。距离传感器用于判断充电接口模块2与待充电对象100之间的距离是否小于或等于阈值。当距离小于或等于阈值时，控制至少一个吸附单元3通电后产生磁力吸附固定待充电对象100。

实施例2-2：

如图1、图2所示，本实施例公开的磁吸式充电器，包含：壳体1、设置在壳体1内的充电接口模块2、至少一个吸附单元3以及开关触发单元。每个吸附单元3包含：铁芯、绕设在铁芯上的线圈。

其中，充电接口模块2用于接通电源并为待充电对象100进行充电；至少一个吸附单元3用于通电后产生磁力吸附固定待充电对象100。当线圈通电后，铁芯产生磁力吸附固定待充电对象100。开关触发单元用于判断是否已经为待充电对象100进行充电；当判断正在充电时，控制至少一个吸附单元3通电后产生磁力吸附固定待充电对象100。

本发明公开的磁吸式充电器，吸附单元3的磁力有无可以通过对其通断电流控制。在充电器充电时，吸附单元3的作用与现有技术中永磁铁作用基本一致，在断电状态下，吸附单元3的磁性消失，不存在现有技术的剩磁风险，便于用户使用。同时，本发明的吸附单元3的磁力大小还可以用电流强弱来调整控制，调整范围大，使得磁吸式充电器应用范围更广泛。最后，本发明产生同样磁力相比于现有技术而言，占用体积小、节省设备空间、磁力可调、便于电子设备小型化发展。

实施例3

本发明公开的一种充电方法，充电方法利用如上述的实施例1、2公开的磁吸式充电器实现，充电方法包含：

充电接口模块2接通电源并为待充电对象100进行充电。

通电后，至少一个吸附单元3产生磁力吸附固定待充电对象100。

本发明公开的充电方法，当磁吸式充电器的充电接口模块2接通电源并为待充电对象100进行充电时，吸附单元3以电磁铁作为磁源，利用磁材料的特性，通过电控系统对其内部磁路的分布进行控制和转换；当磁路位于电磁铁的工作极面(也即与待充电对象100进行磁力固定的极面)时，表征为充磁，则夹紧待充电对象100状态。当充电接口模块2停止为待充电对象100进行充电时，停止为吸附单元3供电后，吸附单元3表征为无磁状态，也即停止供电时，磁吸式充电器不对外界产生任何磁力。本发明能够实现充电器自身磁吸力可调节功能，在正常工作时产生可调磁力，吸附固定带充电对象，确保充电器正常；当充电器不工作时，不会产生剩磁，提高用户体验度。

实施例4

本实施例公开的一种充电方法，充电方法利用如上述实施例1、2公开的磁吸式充电器实现。其中，磁吸式充电器包含：充电接口模块2、至少一个吸附单元3与电源组成串联电路。

具体充电方法包含如下：

磁吸式充电器接通电源并为待充电对象100进行充电。具体如下：

当充电接口模块2与待充电对象100连接进行充电时，至少一个吸附单元3通电后产生磁力吸附固定待充电对象100。

通电后，磁吸式充电器产生磁力吸附固定待充电对象100。

实施例4-1：

本实施例中，磁吸式充电器包含距离传感器。

磁吸式充电器接通电源并为待充电对象100进行充电。

通电后磁吸式充电器产生磁力吸附固定待充电对象100，具体包含：

距离传感器判断充电接口模块2与待充电对象100之间的距离是否小于或等于阈值；当距离小于或等于阈值时，控制采用电磁吸附方式固定待充电对象100。

实施例4-2：

本实施例中，磁吸式充电器包含开关触发单元。

磁吸式充电器接通电源并为待充电对象100进行充电。

通电后磁吸式充电器产生磁力吸附固定待充电对象100，具体包含：

开关触发单元判断是否已经为待充电对象100进行充电；当判断待充电对象100正在充电时，控制采用电磁吸附方式固定待充电对象100。

本实施例公开的充电方法，首先，磁吸式充电器接通电源并为待充电对象100进行充电；其次，通电后，磁吸式充电器产生磁力吸附固定待充电对象100。本发明相比于现有技术，能够智能化判断磁吸式充电器是否正常为待充电对象100进行充电，当正常充电时，将控制吸附单元3通电产生磁力固定待充电对象100，确保充电过程的持续进行。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种磁吸式充电器，所述磁吸式充电器包含壳体；其特征在于，所述磁吸式充电器还包含设置在所述壳体内的：

充电接口模块，用于接通电源并为待充电对象进行充电；

至少一个吸附单元，用于通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象；

所述磁吸式充电器还包含：开关触发单元；

所述开关触发单元，用于判断是否已经为所述待充电对象进行充电；当判断正在充电时，控制所述至少一个吸附单元通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象。

2.如权利要求1所述的磁吸式充电器，其特征在于，所述至少一个吸附单元包含：铁芯；线圈，所述线圈绕设在所述铁芯上；

当所述线圈通电后，所述铁芯产生磁力吸附固定所述待充电对象。

3.如权利要求1或2所述的磁吸式充电器，其特征在于，所述充电接口模块、所述至少一个吸附单元与所述电源组成串联电路，当所述充电接口模块与所述待充电对象连接进行充电时，所述至少一个吸附单元通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象。

4.如权利要求1或2所述的磁吸式充电器，其特征在于，所述磁吸式充电器还包含：距离传感器；

所述距离传感器，用于判断所述充电接口模块与所述待充电对象之间的距离是否小于或等于阈值；当所述距离小于或等于所述阈值时，控制所述至少一个吸附单元通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象。

5.一种充电方法，其特征在于，所述充电方法利用如权利要求1所述的磁吸式充电器实现，所述充电方法包含：

所述磁吸式充电器接通电源并为待充电对象进行充电；

通电后，所述磁吸式充电器产生磁力吸附固定所述待充电对象；

所述磁吸式充电器包含开关触发单元；则所述磁吸式充电器通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象，具体包含：

判断是否已经为所述待充电对象进行充电；当判断所述待充电对象正在充电时，控制采用电磁吸附方式固定所述待充电对象。

6.如权利要求5所述的充电方法，其特征在于，所述磁吸式充电器，包含：充电接口模块、至少一个吸附单元与电源组成串联电路；则通电后所述磁吸式充电器产生磁力吸附固定所述待充电对象，具体包含：

当所述充电接口模块与所述待充电对象连接进行充电时，所述至少一个吸附单元通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象。

7.如权利要求5所述的充电方法，其特征在于，所述磁吸式充电器包含距离传感器；则所述磁吸式充电器通电后产生磁力吸附固定所述待充电对象，具体包含：

判断充电接口模块与所述待充电对象之间的距离是否小于或等于阈值；当所述距离小于或等于所述阈值时，控制采用电磁吸附方式固定所述待充电对象。

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