CN107370252A - 无线互充装置及无线充电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种无线互充装置及无线充电装置，无线互充装置包括供电端及充电端；所述供电端与第一移动设备连接，用于将所述第一移动设备提供的电信号转化为电磁波；所述供电端与所述充电端无线耦合，以将电信号转化为电磁波传输至所述充电端；所述充电端与第二移动设备连接，用于接收所述供电端转化的电磁波，以将所述电磁波转化为电信号为所述第二移动设备进行充电，本发明提供的无线互充装置可以将第一移动设备的电信号直接通过无线的方式向第二移动设备进行充电，无须外接电源，亦无须携带移动电源等体积较大的设备。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，具体而言，涉及一种无线互充装置及无线充电装置。
背景技术
无线充电技术(Wireless charging technology)源于无线电能传输技术，可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。
小功率无线充电常采用电磁感应式，如对手机充电的Qi方式，中兴的电动汽车无线充电方式采用的感应式。大功率无线充电常采用谐振式(大部分电动汽车充电采用此方式)由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。
现有的无线充电技术大多是在充电器与设备之间进行无线充电，现有无线充电技术大多需要一个固定的高电压电源(例如接入AC220V插座的充电器或者DC12V车载充电器，体积较大并且携带不便。)，尚不能实现移动设备之间的无线充电。不能进行设备与设备之间的无线充电。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种无线互充装置，以改善设备之间无法互相充电的问题。
本发明实施例的另一目的在于提供了一种无线充电装置，以改善上述的问题。
本发明是这样实现的：
一种无线互充装置，所述无线互充装置包括供电端及充电端；所述供电端与第一移动设备连接，用于将所述第一移动设备提供的电信号转化为电磁波；所述供电端与所述充电端无线耦合，以将电信号转化为电磁波传输至所述充电端；所述充电端与第二移动设备连接，用于接收所述供电端转化的电磁波，以将所述电磁波转化为电信号为所述第二移动设备进行充电。
所述供电端包括升压模块，所述升压模块与所述第一移动设备电性连接，用于将所述第一移动设备输出的电压信号升高。
进一步地，所述供电端包括OTG接头，所述升压模块通过OTG接头与所述第一移动设备连接。
进一步地，所述升压模块用于将所述第一移动设备通过OTG接头输出的5V电压信号升压至12V的电压信号。
进一步地，所述供电端包括发射模块，所述发射模块包括振荡电路、功率放大电路以及发射天线，所述振荡电路、所述功率放大电路及所述发射天线依次电连接，所述振荡电路用于将第一移动设备输出的电信号转化为与后级谐振频率匹配的电信号。
进一步地，所述功率放大电路用于将所述电信号的功率放大至预设功率值。
进一步地，所述发射天线用于所述电信号转化为电磁波信号进行发射。
进一步地，所述充电端包括接收线圈、接收模块及稳压模块，所述接收线圈、接收模块以及稳压模块依次电连接，所述接收线圈用于接收电磁波，将所述电磁波转化为交流电信号传输至所述接收模块，所述接收模块将所述交流电信号转化为直流电信号，以将直流电信号传输至所述稳压模块，所述稳压模块用于将所述直流电信号转化为稳定的低压直电流信号。
进一步地，所述充电端包括充电接头，所述充电接头与所述稳压模块电连接，所述充电接头用于将所述稳压模块输出的低压直流电信号输出至第二移动设备进行充电。
一种无线充电装置，所述无线充电装置包括底座以及无线互充装置，所述无线互充装置包括供电端及充电端；所述供电端与第一移动设备连接，用于将所述第一移动设备提供的电信号转化为电磁波；所述供电端与所述充电端无线耦合，以将电信号转化为电磁波传输至所述充电端；所述充电端与第二移动设备连接，用于接收所述供电端转化的电磁波，以将所述电磁波转化为电信号为所述第二移动设备进行充电。所述无线互充装置设置于所述底座，以进行设备间的充电。
相对现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种无线互充装置及无线充电装置，无线互充装置包括供电端及充电端；所述供电端与第一移动设备连接，用于将所述第一移动设备提供的电信号转化为电磁波；所述供电端与所述充电端无线耦合，以将电信号转化为电磁波传输至所述充电端；所述充电端与第二移动设备连接，用于接收所述供电端转化的电磁波，以将所述电磁波转化为电信号为所述第二移动设备进行充电。本发明提供的无线互充装置可以将第一移动设备的电信号直接通过无线的方式向第二移动设备进行充电，无须外接电源，亦无须携带移动电源等体积较大的设备。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
图1示出了本发明所提供的一种无线互充装置的应用场景示意图。
图2示出了供电端的示意框图。
图3示出了充电端的示意框图。
图4示出了无线充电装置的示意图。
图标：100-无线互充装置；110-供电端；111-供电接头；113-升压模块；115-发射模块；1151-振荡电路；1153-功率放大电路；1155-发射天线；150-充电端；151-接收线圈；153-接收模块；155-稳压模块；158-充电接头；200-无线充电装置；210-底座；211-通孔；230-第一移动设备；250-第二移动设备。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
在本发明的描述中，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。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
第一实施例
本实施例提供了一种无线互充装置100。无线互充装置100用于实现移动设备之间的充电，例如，利用第一移动设备230为第二移动设备250进行充电。请参阅图1，图1示出了本实施例提供了一种无线互充装置100的应用场景示意图。
无线互充装置100包括供电端110和充电端150，所述供电端110与所述充电端150无线耦合，以将电信号通过无线传输的方式传输至所述充电端150。所述供电端110用于和第一移动设备230电连接，以获取第一移动设备230电池的电能。所述充电端150用于连接第二移动设备250，用于向所述第二移动设备250进行充电。
请参阅图2，所述供电端110包括供电接头111、升压模块113和发射模块115，所述供电接头111、所述升压模块113及所述发射模块115依次电连接。
供电接头111用于连接第一移动设备230，用于获取第一移动设备230输出的电信号。所述第一移动设备230、所述第二移动设备250可以是任何的移动设备，于本实施例中，所述第一移动设备230和所述第二移动设备250均为手机，所述供电接头111选用OTG接头，用于连接第一移动设备230的输出端，获取第一移动设备230输出的电信号。
升压模块113与供电接头111电连接，通过供电接头111与第一移动设备230电性连接，以获取第一移动设备230输出的电信号，升压模块113用于将第一移动设备230输出的电信号进行升压。一般地，第一移动设备230通过OTG接头输出的电信号的电压为5V，电流大小为0.45A，这样的电压大小是不足以驱使发射模块115进行电磁波发射的，因此需要升压模块113将第一移动设备230通过OTG接头输出的5V，0.45A的电信号升压至12V的电信号。
升压模块113用于将5V的电信号升压至12V的电信号，于本实施例中，可以选用5V升12V芯片PL7512，PL7512是一颗输入2.5V-12V宽范围，内置MOS管，可调限流，可调输出，外围简单的升压芯片。多用于手机快充、手机识别等升压电路中。
现有的主流无线充电方式主要有电磁感应式、磁场共振式、电波辐射式；电磁感应充电式是使用最广的一种方式，其主要原理是利用电流通过线圈产生磁场实现近场无线供电，其缺点是需要特定摆放角度才能充电。磁共振充电式是由能量发送装置、能量接收装置组成，当两个装置调整到相同频率，或者说在一个特定的频率上共振，它们就可以交换彼此的能量，该技术可以发送高达几千瓦的大功率，同时电能可以发送3～4m的距离。电波辐射式，最大发送距离为10m，但接收功率很小，不超过一百毫瓦。
发射模块115用于将升压模块113升压后的12V电信号转化为电磁波进行发射。于本实施例中，选用磁共振的方式进行无线充电，发射模块115用以将升压模块113升压后的电信号转化为电磁波进行发射。
发射模块115包括振荡电路1151、功率放大电路1153以及发射天线1155。振荡电路1151、功率放大电路1153以及发射天线1155依次电连接。
振荡电路1151用于将升压模块113升压后的电信号转化为与后级接收线圈151谐振频率匹配的电信号。
对于本实施例所采用的磁共振方式而言，磁共振方式进行无线充电的频率范围为13.56MHz，当发射模块115发射的电磁波遇到共振频率相同的接收线圈151时，可以由共振效应进行电能的传输。
功率放大电路1153用于将振荡电路1151振荡产生的电信号的功率放大以进行无线发射，对于本实施例用于移动设备的无线充电所采用的磁共振方式而言，应将发射功率放大至数十瓦的量级。
发射天线1155用于将经振荡电路1151振荡产生、经功率放大电路1153进行功率放大后的电磁波信号进行发射。发射天线1155的谐振频率与天线的电长度相关，电长度通常是电线物理长度除以自由空间中波传输速度与电线中速度之比。天线的电长度通常由波长来表示。天线一般在某一频率调谐，并在此谐振频率为中心的一段频带上有效。于本实施例中，所述发射天线1155的谐振频率为13.56MHz。
于本实施例中，所述发射模块115可以选用XKT-412芯片，XKT-412体积小输出功率大，可工作在较高频率范围内使用可大大减少线圈的体积和尺寸，增强发射功率，降低线圈的成本。
请参阅图3，所述充电端150包括接收线圈151、接收模块153、稳压模块155以及充电接头158，所述接收线圈151、接收模块153、稳压模块155以及充电接头158依次电连接。
接收线圈151即是接收天线，接收线圈151用于接收电磁波，以将电磁波转化为交流电信号。接收线圈151与发射天线1155的频率匹配，才能与发射天线1155产生谐振获取能量，于本实施例中，接收线圈151的谐振频率为13.56MHz。
接收模块153与接收线圈151电连接，用以将接收线圈151输出的交流电信号转化为直流电信号。
稳压模块155用于将接收模块153输出的直流电信号进行降压稳压，以输出适合第二移动设备250进行充电的稳定直流电信号。例如，当所述第二移动设备250为手机时，所述稳压模块155将直流电信号稳压至5.12V，电流0.46A的低压稳定直流电信号。
充电接头158与所述稳压模块155电连接，所述充电接头158用于将所述稳压模块155输出的低压直流电信号输出至第二移动设备250进行充电。
于本实施例中，接收线圈151和稳压模块155可以选用集成的T3168芯片。
所述充电接头158是与第二移动设备250匹配的接头，充电接头158将稳压模块155输出的稳定直流电信号输出至所述第二移动设备250进行充电。所述充电接头158可以是Micro USB接头、Lighting接头、Type-c接头等。
第二实施例
本实施例提供了一种无线充电装置200，请参阅图4，无线充电装置200用于进行两台移动设备间的无线充电。无线充电装置200包括底座210及第一实施例中提供的无线互充装置100，所述无线互充装置100设置于所述底座210，所述底座210设置有通孔211，所述供电接头111及所述充电接头158通过所述通孔211显露。
综上所述，本发明提供了一种无线互充装置及无线充电装置，所述无线互充装置包括供电端及充电端；所述供电端与第一移动设备连接，用于将所述第一移动设备提供的电信号转化为电磁波；所述供电端与所述充电端无线耦合，以将电信号转化为电磁波传输至所述充电端；所述充电端与第二移动设备连接，用于接收所述供电端转化的电磁波，以将所述电磁波转化为电信号为所述第二移动设备进行充电。通过本发明提供的无线互充装置，可以实现移动设备与移动设备之间的无线充电，无须外接高压电源，减小了充电设备或充电器占用的空间，适合多种使用场景。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无线互充装置，其特征在于，所述无线互充装置包括供电端及充电端；
所述供电端与第一移动设备连接，用于将所述第一移动设备提供的电信号转化为电磁波；
所述供电端与所述充电端无线耦合，以将电信号转化为电磁波传输至所述充电端；
所述充电端与第二移动设备连接，用于接收所述供电端转化的电磁波，以将所述电磁波转化为电信号为所述第二移动设备进行充电。
2.如权利要求1所述的无线互充装置，其特征在于，所述供电端包括升压模块，所述升压模块与所述第一移动设备电性连接，用于将所述第一移动设备输出的电压信号升高。
3.如权利要求2所述无线互充装置，其特征在于，所述供电端包括OTG接头，所述升压模块通过OTG接头与所述第一移动设备连接。
4.如权利要求3所述的无线互充装置，其特征在于，所述升压模块用于将所述第一移动设备通过OTG接头输出的5V电压信号升压至12V的电压信号。
5.如权利要求1所述的无线互充装置，其特征在于，所述供电端包括发射模块，所述发射模块包括振荡电路、功率放大电路以及发射天线，所述振荡电路、所述功率放大电路及所述发射天线依次电连接，所述振荡电路用于将第一移动设备输出的电信号转化为与后级谐振频率匹配的电信号。
6.如权利要求5所述的无线互充装置，其特征在于，所述功率放大电路用于将所述电信号的功率放大至预设功率值。
7.如权利要求6所述的无线互充装置，其特征在于，所述发射天线用于所述电信号转化为电磁波信号进行发射。
8.如权利要求1所述的无线互充装置，其特征在于，所述充电端包括接收线圈、接收模块及稳压模块，所述接收线圈、接收模块以及稳压模块依次电连接，所述接收线圈用于接收电磁波，将所述电磁波转化为交流电信号传输至所述接收模块，所述接收模块将所述交流电信号转化为直流电信号，以将直流电信号传输至所述稳压模块，所述稳压模块用于将所述直流电信号转化为稳定直电流信号。
9.如权利要求8所述的无线互充装置，其特征在于，所述充电端包括充电接头，所述充电接头与所述稳压模块电连接，所述充电接头用于将所述稳压模块输出的直流电信号输出至第二移动设备进行充电。
10.一种无线充电装置，其特征在于，所述无线充电装置包括底座以及如权利要求1-9任一项所述的无线互充装置，所述无线互充装置设置于所述底座。
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