CN107171454B - 一种无线充电膜及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线充电膜及终端，该无线充电膜包括柔性基板以及设置在所述柔性基板上的接收线圈阵列、接收电路及充电接口；所述接收线圈阵列包括金属点阵以及驱动模块，所述金属点阵包括多个金属点，其中，相邻的金属点之间通过可控开关连接；当所述无线充电膜与待充电终端连接时，所述驱动模块用于接收待充电终端发出的控制信号，根据所述控制信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成接收线圈；所述接收线圈用于接收磁感应以产生电流，所述电流通过所述充电接口给所述待充电终端充电。本发明公开的无线充电膜及终端，不需要对终端本体进行设计改进，同时也不会影响终端本体整体的美观度，使用方便、实用。

Description

一种无线充电膜及终端

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电膜及终端。

背景技术

无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，由于充电板与待充电设备(例如手机、平板电脑等智能终端)之间以电感耦合传送能量，两者之间不需要电线连接。因此，无线充电方式给用户使用或者操作智能终端带来了便利。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：现有的无线充电设备通常是将接收线圈等元器件装设于智能终端内，这导致需要重新对智能终端的外观及其内部结构进行设计，增加设计成本；另外这种无线充电方式的使用具有局限性。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种无线充电膜及终端，旨在解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种无线充电膜，所述无线充电膜包括柔性基板以及设置在所述柔性基板上的接收线圈阵列、接收电路及充电接口；

所述接收线圈阵列包括金属点阵以及驱动模块，所述金属点阵包括多个金属点，其中，相邻的金属点之间通过可控开关连接；

当所述无线充电膜通过充电接口与待充电终端连接时，所述驱动模块用于接收待充电终端发出的控制信号，根据所述控制信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成接收线圈；

所述接收线圈用于接收磁感应以产生电流，所述电流通过所述充电接口给所述待充电终端充电。

可选的，所述接收线圈阵列上设有裁剪线。

可选的，当接收到待充电终端发出的调整信号时，根据调整信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成的接收线圈改变位置或者改变形状。

可选的，所述接收线圈阵列还包括控制器；

所述控制器用于生成控制信号给所述驱动模块。

可选的，所述无线充电膜还包括粘结剂，所述粘结剂使所述无线充电膜有黏性。

可选的，所述粘结剂的材料选自光固化粘结材料、热固化粘结材料、混有一磁性材料的固化粘结材料、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物系胶、聚酰胺系胶、橡胶系胶、聚烯烃系胶或湿气硬化聚氨酯胶。

可选的，所述接收电路包括串联连接的整流电路和直流电压调节电路。

可选的，所述充电接口为具有磁性的充电接口。

本发明实施例第二方面提供一种终端，其特征在于，所述终端包括终端本体以及及附着于所述终端本体上的无线充电膜；

其中所述无线充电膜包括柔性基板以及设置在所述柔性基板上的接收线圈阵列、接收电路及充电接口；

所述接收线圈阵列包括金属点阵以及驱动模块，所述金属点阵包括多个金属点，其中，相邻的金属点之间通过可控开关连接；

所述无线充电膜通过充电接口与所述终端连接，所述驱动模块用于接收所述终端发出的控制信号，根据所述控制信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成接收线圈；

所述接收线圈用于接收磁感应以产生电流，所述电流通过所述充电接口给所述待充电终端充电。

可选的，当侦测到充电效率较低时，所述终端向所述无线充电膜发出调整信号，所述无线充电膜根据调整信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成的接收线圈改变位置或者改变形状。

本发明实施例提供的无线充电膜及终端，通过采用金属点阵形成充电线圈，可方便使用，适配于多种终端；终端用户在使用时不需要对终端本体进行设计改进，同时也不会影响终端本体整体的美观度，使用方便、实用。

附图说明

图1为本发明实施例的无线充电膜结构示意图；

图2为本发明实施例的无线充电膜中接收线圈单元的结构示意图；

图3为本发明实施例的接收线圈单元中的金属点、可控开关及驱动模块的连接结构示意图；

图4-图5为本发明实施例的接收线圈单元中的金属点阵开启之后形成的接收线圈结构示意图；

图6为本发明实施例的接收线圈单元中的金属点阵结构示意图；

图7为本发明实施例的终端结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本发明第一实施例提供一种无线充电膜，所述无线充电膜包括柔性基板11以及设置在所述柔性基板11上的接收线圈阵列12、接收电路13及充电接口14。

在本实施例中，柔性基板的材料可选自聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate，PET)、薄玻璃、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylennaphthalat，PEN)、聚醚(Polyethersulfone，PES)、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylat，PMMA)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)或聚碳酸脂(Polycarbonate，PC)，且不以此为限。

所述接收线圈阵列包括金属点阵以及驱动模块，所述金属点阵包括多个金属点，其中，相邻的金属点之间通过可控开关连接；

当所述无线充电膜通过充电接口与待充电终端连接时，所述驱动模块用于接收待充电终端发出的控制信号，根据所述控制信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成接收线圈；

所述接收线圈用于接收磁感应以产生电流，所述电流通过所述充电接口给所述待充电终端充电。

具体的，当待充电终端与所述无线充电膜连接后，待充电终端准备进行无线充电时，根据无线充电板上充电线圈的位置，确定出需要在无线充电膜上生成的接收线圈的位置，根据该位置信息生成控制信号，并将控制信号发给无线充电膜。

当接收到待充电终端发出的调整信号时，根据调整信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成的接收线圈改变位置或者改变形状。

具体的，在充电过程中，当待充电终端侦测到充电效率较低时，向无线充电膜发出调整信号，用于调整接收线圈的位置或者大小、形状，以提高充电效率。可选的，还可以生成多个接收线圈以增大充电效率，即接收线圈的数量也可以改变。

所述接收线圈阵列12包括m行n列的接收线圈单元121(图中的T1,1、Tm,1、Tm,n、T1,n所示)，按照行方向(图中的X所示)或者列方向(图中的Y所示)顺序依次将后一个接收线圈单元121的输出端并联连接到前一个接收线圈单元121的输出端、且并联连接的方向位于第一个接收线圈单元121的输出端的同侧；相邻的接收线圈单元121的输出端之间设有裁剪线。

作为示例地，参考图1所示，假设m，n都为2，则第一行存在的两个接收线圈单元为T11和T12，第二行的两个接收线圈单元为T21和T22。按照列方向顺序依次将后一个接收线圈单元的输出端并联连接到前一个接收线圈单元的输出端，则T21的输出端并联连接到T11的输出端，T12的输出端并联连接到T21的输出端，T22的输出端并联连接到T12的输出端，并联连接的方向都位于T11的右侧。四个接收线圈单元T11、T12、T21和T22着设有3条裁剪线，图中的a、b、c所示。沿着裁剪线a，可以将接收线圈单元T11、接收电路13及充电接口14裁剪下来，将裁剪下来的无线充电膜贴附在手机或者平板电脑上即可进行无线充电使用；沿着裁剪线b，可以将接收线圈单元T11和T12、接收电路13及充电接口14裁剪下来，接收线圈单元T11和接收线圈单元T12是并联连接的，因此裁剪下来的无线充电膜贴可提供更高的充电功率，而发射线圈的功率可相对地设置小一点；沿着裁剪线c，可以将接收线圈单元T11、T12和T13、接收电路13及充电接口14裁剪下来。

需要说明的是，第一个接收线圈单元121并不是指的是位于第一行第一列的接收线圈单元，例如上述示例的T11。仍以上述示例进行说明，第一个接收线圈单元121可以为四个接收线圈单元T11、T12、T21和T22当中的任意一个。例如：当选中T21作为第一个接收线圈单元121时，可以按照列方向(图中的Y所示)顺序依次将后一个接收线圈单元121的输出端并联连接到前一个接收线圈单元121的输出端，即T11的输出端并联连接到T21的输出端(中间可设置裁剪线)，T22的输出端并联连接到T11的输出端(中间可设置裁剪线)，T12的输出端并联连接到T22的输出端(中间可设置裁剪线)；然后将接收电路13的输入端与T21的输出端连接，接收电路13的输出端与充电接口14连接；同样是可以实现的。

在本实施例中，接收线圈单元121用于接收发射线圈的感应磁场的磁场能量。接收线圈单元121设置在柔性基板上，且是以线圈的形式缠绕，但其在柔性基板上的具体位置不做具体要求，具体的线圈缠绕后形成的接收线圈单元121的面积及叠成的厚度不做具体的限定，可根据具体的终端具体设置。

请参考图2和图3所示，在本实施例中，所述接收线圈单元包括与电源模块1212电连接的金属点阵1211及驱动模块1213；所述金属点阵1211包括多个金属点(附图的1215、1216、1217所示)，所述金属点阵1211中相邻的金属点1215通过可控开关1218连接，所述可控开关1218的控制端与所述驱动模块1213连接；所述驱动模块1213接收控制信号，根据控制信号驱动所述金属点阵1211区域内的可控开关1218导通，以使得所述金属点阵1211区域内的金属点连接形成接收线圈。

具体地，金属点1215和金属点1216为相邻的两个金属点，金属点1215和金属点1217为相邻的两个金属点；相邻的两个金属点通过可控开关1218连接，可控开关1218的控制端G与所述驱动模块1213连接。

需要说明的是，按照前述的进行裁剪时，需确保裁剪的金属点数量可以形成接收线圈。

需要说明的是，图2、图4中的金属点阵1211为8*8矩形阵列、金属点为矩形状仅是为了举例说明，本发明实施例中的金属点阵1211并不限制于矩形阵列，也可以是其他不规则形状，例如图6中所示。组成所述金属点阵的各个金属点的大小、形状也可以互不相同。本发明实施例对各个金属点的大小、形状、数量以及排列方式均不作限制。比如：金属点的形状还可以为圆型(如图5所示)、菱形等，金属点的数量以及排列方式，本发明实施例并不以此为限。

在本实施例中，所述可控开关可通过PCB蚀刻工艺实现，可选的，可控开关需要满足耐压值和电流要求，可控开关的开启电阻值可尽量小。

请再参考图3所示，在本实施例中，所述可控开关1218为金属氧化物半导体场效应晶体管T1，所述金属氧化物半导体场效应晶体管T1的栅极与所述驱动模块1213连接，所述金属氧化物半导体场效应晶体管T1的源极和漏极分别与所述金属点阵1211中相邻的金属点连接。

所述金属氧化物半导体场效应晶体管T1的栅极和源极并联有双向稳压二极管Z1和电阻R1，所述双向稳压二极管Z1和所述电阻R1串联连接。所述金属氧化物半导体场效应晶体管T1的漏极和源极并联有反向二极管D1。

本领域技术人员可以理解的是，所述可控开关1218也可以为其他方式，只要能够通过驱动模块控制可控开关的导通、断开即可，本发明实施例并不对可控开关的具体形式有所限制。

请参考图2所示，在本实施例中，所述接收线圈单元还包括控制器1214，控制器1214用于生成控制信号给所述驱动模块1213；

所述驱动模块1213，用于根据所述控制器1214生成的控制信号，驱动所述金属点阵区域内的可控开关导通，以使得所述金属点阵区域内的金属点连接形成接收线圈。

需要说明的是，金属点阵1211区域内的金属点开启形成的接收线圈，其形状可以为多种形式。如图4、图5所示，形成的接收线圈形状可以为圆形、三角形、矩形、平行四边形或者正多边形等等。线圈的大小和位置也并不作限制。

在本实施例中，接收线圈单元121的材质一般会选用转化效率高、阻抗低的金属材料，例如铜材料等。

进一步地，所述无线充电膜还包括粘结剂(附图未示出)，所述粘结剂使所述无线充电膜有黏性。在使用时，该粘结剂可将无线充电膜黏结固定于终端本体上，例如手机、平板电脑等等。

粘结剂的材料可选自光固化粘结材料、热固化粘结材料、混有一磁性材料的固化粘结材料、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物系胶、聚酰胺系胶、橡胶系胶、聚烯烃系胶或湿气硬化聚氨酯胶。

所述接收电路13的输入端与所述第一个接收线圈单元121的输出端连接，所述接收电路13的输出端与所述充电接口14连接。

在本实施例中，所述接收电路13包括串联连接的整流电路和直流电压调节电路(附图未示出)。

整流电路用于将接收线圈单元121输出的交流信号转换为一直流电源，直流电压调节电路用于将该直流电源进行电压调节(例如升压)至负载所需的电压，以对负载供电，例如对手机、平板电脑的电池充电。

在本实施例中，所述充电接口14为具有磁性的充电接口。磁性的充电接口在插入终端的充电接口中时，更加方便、实用。

本发明实施例提供的无线充电膜，通过采用金属点阵形成充电线圈，可方便使用，适配于多种终端；终端用户在使用时不需要对终端本体进行设计改进，同时也不会影响终端本体整体的美观度，使用方便、实用。

第二实施例

参照图7，图7为本发明第二实施例提供一种终端，所述终端包括终端本体21以及及附着于所述终端本体21上的无线充电膜22，终端本体21可以是手机或平板电脑。所述无线充电膜22从一无线充电膜上裁剪下来的。

所述无线充电膜包括柔性基板以及设置在所述柔性基板上的接收线圈阵列、接收电路及充电接口；

所述接收线圈阵列包括金属点阵以及驱动模块，所述金属点阵包括多个金属点，其中，相邻的金属点之间通过可控开关连接；

所述无线充电膜通过充电接口与所述终端连接，所述驱动模块用于接收所述终端发出的控制信号，根据所述控制信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成接收线圈；

所述接收线圈用于接收磁感应以产生电流，所述电流通过所述充电接口给所述待充电终端充电。

当侦测到充电效率较低时，所述终端向所述无线充电膜发出调整信号，所述无线充电膜根据调整信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成的接收线圈改变位置或者改变形状。

在使用无线充电膜进行无线充电时，可先从无线充电膜上将无线充电膜22裁剪下列，然后贴附在终端本体21上。无线充电膜包括粘结剂，粘结剂可把所述终端本体和所述无线充电膜相黏结固定。磁性的充电接口14插入到终端本体21上的充电接口。

本发明实施例提供的终端，通过采用金属点阵形成充电线圈，可方便使用，适配于多种终端；终端用户在使用时不需要对终端本体进行设计改进，同时也不会影响终端本体整体的美观度，使用方便、实用。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种无线充电膜，其特征在于，所述无线充电膜包括柔性基板以及设置在所述柔性基板上的接收线圈阵列、接收电路及充电接口；

所述接收线圈阵列包括金属点阵以及驱动模块，所述金属点阵包括多个金属点，其中，相邻的金属点之间通过可控开关连接；

当所述无线充电膜通过充电接口与待充电终端连接时，所述驱动模块用于接收待充电终端发出的控制信号，根据所述控制信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成接收线圈；

所述接收线圈用于接收磁感应以产生电流，所述电流通过所述充电接口给所述待充电终端充电；

当接收到待充电终端发出的调整信号时，根据调整信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成的接收线圈改变位置或者改变形状。

2.根据权利要求1所述的无线充电膜，其特征在于，所述接收线圈阵列上设有裁剪线。

3.根据权利要求1所述的无线充电膜，其特征在于，所述接收线圈阵列还包括控制器；

所述控制器用于生成控制信号给所述驱动模块。

4.根据权利要求1所述的无线充电膜，其特征在于，所述无线充电膜还包括粘结剂，所述粘结剂使所述无线充电膜有黏性。

5.根据权利要求4所述的无线充电膜，其特征在于，所述粘结剂的材料选自光固化粘结材料、热固化粘结材料、混有一磁性材料的固化粘结材料、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物系胶、聚酰胺系胶、橡胶系胶、聚烯烃系胶或湿气硬化聚氨酯胶。

6.根据权利要求1所述的无线充电膜，其特征在于，所述接收电路包括串联连接的整流电路和直流电压调节电路。

7.根据权利要求1所述的无线充电膜，其特征在于，所述充电接口为具有磁性的充电接口。

8.一种终端，其特征在于，所述终端包括终端本体以及附着于所述终端本体上的无线充电膜；

其中所述无线充电膜包括柔性基板以及设置在所述柔性基板上的接收线圈阵列、接收电路及充电接口；

所述接收线圈阵列包括金属点阵以及驱动模块，所述金属点阵包括多个金属点，其中，相邻的金属点之间通过可控开关连接；

所述无线充电膜通过充电接口与所述终端连接，所述驱动模块用于接收所述终端发出的控制信号，根据所述控制信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成接收线圈；

所述接收线圈用于接收磁感应以产生电流，所述电流通过所述充电接口给所述终端充电；

当侦测到充电效率较低时，所述终端向所述无线充电膜发出调整信号，所述无线充电膜根据调整信号控制对应区域内的可控开关导通，以使得对应区域内的金属点连接形成的接收线圈改变位置或者改变形状。

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