CN108964284A - 一种供电设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种供电设备及方法。该设备包括线圈，所述线圈设置于无线充电发射端与接收端之间，截取所述无线充电发射端与接收端之间的交流电流；转换电路，将所述交流电流转换为直流电流；电流输出电路，包括电路输入端和电路输出端，所述电路输入端接收所述直流电流，所述电路输出端连接待充电设备和/或待供电设备。本申请解决了无线充电器需要一个发射端对应一个接收端，一个发射端同时只能为一个终端充电的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及无线充电领域，具体而言，涉及一种基于无线充电的供电设备及方法。
背景技术
无线充电已逐渐在日常生活中进行普及，尤其随着智能终端的快速发展，在移动终端中进行无线充电应用日益广泛，主流的无线充电标准有五种：Qi 标准、Power MattersAlliance(PMA)标准、Alliance for Wireless Power(A4WP) 标准、iNPOFi技术、Wi-Po技术。Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织--无线充电联盟(Wireless PowerConsortium,简称WPC)推出的“无线充电”标准，具备便捷性和通用性两大特征。首先，不同品牌的产品，只要有一个Qi的标识，都可以用Qi无线充电器充电。市场比较主流的无线充电技术主要通过三种方式，即电磁感应、无线电波、以及共振作用，而 Qi采用了最为主流的电磁感应技术。
基于Qi标准的手机无线充电技术已经普及，为手机提供一个灵活的充电方式。但是现有的无线充电器需要一个发射端对应一个接收端，限制了充电设备的数量，降低了充电的效率。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种供电设备及方法，以解决现有无线充电中一个发射端对应一个接收端的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种供电设备。
根据本申请的一种供电设备，包括：
线圈，所述线圈设置于无线充电发射端与接收端之间，截取所述无线充电发射端与接收端之间的交流电流；
转换电路，将所述交流电流转换为直流电流；
电流输出电路，包括电路输入端和电路输出端，所述电路输入端接收所述直流电流，所述电路输出端连接待充电设备和/或待供电设备。
进一步的，所述线圈的面积小于标准的Qi无线充电接收线圈的面积。
进一步的，所述线圈为内部中空的平铺卷绕结构，所述线圈匝数为10-20 圈。
进一步的，所述平铺卷绕结构为单层平铺卷绕结构或双层平铺卷绕结构。
进一步的，所述线圈的形状为圆形、椭圆形或多边形。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种终端外壳。
根据本申请的终端外壳，包括前述的任一供电设备。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种供电方法。
根据本申请的一种供电方法，包括：
截取无线充电发射端与接收端之间的交流电流；
将所述交流电流转换为直流电流；
将所述直流电流提供给充电设备和/或待供电设备。
进一步的，所述截取无线充电发射端与接收端之间的交流电流，包括通过线圈截取所述无线充电发射端与接收端之间的交流电流；所述线圈的面积小于标准的Qi无线充电接收线圈的面积。
进一步的，所述线圈为平铺卷绕结构，所述平铺卷绕结构为内部中空结构，所述线圈匝数为10-20圈。
进一步的，所述平铺卷绕结构为单层平铺卷绕结构或双层平铺卷绕结构，所述线圈的形状为圆形、椭圆形或多边形。
在本申请实施例中，通过线圈截取无线充电器发射端与接收端的电流，从而实现了在为终端充电的同时，可以同时为其他设备供电，进而解决了无线充电器同一时间只能为一个设备供电的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请的结构框图；
图2-5是本申请的电路结构示意图；
图6是本申请电流输出电路的结构示意图；
图7是本申请单层线圈的结构示意图；
图8是本申请双层线圈的正面结构示意图；
图9是本申请双层线圈的背面结构示意图；以及
图10是本申请的方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
根据本发明实施例，提供了一种供电设备，如图1所示，根据本申请的供电设备包括：
线圈，所述线圈设置于无线充电发射端与接收端之间，截取所述无线充电发射端与接收端之间的交流电流。
其中，线圈截取的最大电流为100mA，此电流量能够为充电电池进行充电，或者为外部需要供电的设备提供少量的电流，同时不影响Qi充电协议，保证手机无线充电功能正常运作。
转换电路，将所述交流电流转换为直流电流。
如图2-5所示，转换电路可以包括整流和滤波电路，线圈截取的电流为交流电，通过整流电路截取得到的交流电转换成直流电，再经过滤波电路滤除大部分交流电成分和纹波，输出平滑的直流电。其中整流和滤波电路可以根据具体的情况进行设计，如图2-5中示出了不同的整流与滤波电路。具体的，图2 中的整流电路为半波整流电路，图3-4中通过在半波整流电路增加串联耦合电容C13或并联耦合电容C13，通过调整C13的容量来匹配接收线圈和发射线圈的耦合度，提高电流转换效率，图5中的整流电流为全波整流电路，相对半波整流电路，可以大幅度提升效率。
转换电路还包括过压保护和稳压电路，经过稳压器，输出稳定的直流电，能够为充电电池充电，和/或为外部需要供电的设备供电。可选的，电路还可以具备过压保护，通常情况下的，输入电压为4.2V到12V，当输入电压超过 12V，启动过压保护功能，防止电路因电压过高而损坏。图2-5中的电路结构仅用于对本申请进行解释，而具体的实施电路，本领域技术人员可以根据需要进行合理的更改与设计。
电流输出电路，包括电路输入端和电路输出端，所述电路输入端接收所述直流电流，所述电路输出端连接待充电设备和/或待供电设备。
其中，如图6所示，电流输出电路可以是为电池充电的充电电路，或对设备供电的供电电路，也可以是电池充电电路和供电电路的组合，具体电路的设置，可以根据外部设备对供电的需求，选择合适的电流输出电路。电池充电电路，与需要充电的电池连接，为充电电池提供充电电流；供电电路，可以与外部需要供电的设备进行连接，为需要供电的设备提供电流，需要供电的设备可以是发光装置、网络通信模块等需要供电的设备。上述图2-6的电路图仅为示意图，具体的电路设置和参数选择可以根据不同的需求进行设计。
根据本申请的实施例可知，本申请通过设置线圈截取无线充电发射端与接收端之间的部分交流电流，将截取的交流电流经过转换，为充电电池充电或者为外部设备供电，由此解决了无线充电器同一时间只能为一个设备供电的问题，提高充电效率。
根据本发明实施例，提供了一种供电设备，如图1所示，根据本申请的供电设备包括：线圈，所述线圈设置于无线充电发射端与接收端之间，截取所述无线充电发射端与接收端之间的交流电流。
其中，线圈截取的最大电流为100mA，此电流量能够为充电电池进行充电，或者为外部需要供电的设备提供少量的电流，同时不影响Qi充电协议，保证无线充电功能正常运作。
其中，关于线圈的具体结构，可以根据对截取的电流量的限制进行设计，具体的，可以综合考虑线圈的匝数、形状、面积、导线等因素设计符合需求的线圈结构。例如，线圈的面积小于标准的Qi无线充接收线圈的面积，或线圈的面积小于无线充电接收端中线圈的面积，线圈的结构可以是内部中空的单层平铺卷绕结构或者双层平铺卷绕结构，线圈的匝数为10-20圈等。
其中，所述线圈的形状可以根据设计的需求自行设定，例如可以是圆形、椭圆形、长方形、正方形或者其他多边形等，优选的，当线圈为内部中空结构的单层平铺卷绕结构时，例如，图7所示的类似长方形的线圈，其尺寸优选的可以设置为：所述中空结构的内圈尺寸为5毫米*15毫米至15毫米*25毫米，外圈尺寸为20毫米*30毫米至30毫米*40毫米。优选的，当线圈为内部中空结构的双层平铺卷绕结构时，例如，图8,9所示的类似长方形的线圈，其中图 8为双层线圈的正面结构示意图，图9为双层线圈的背面结构示意图，其尺寸优选的可以设置为：所述中空结构的内圈尺寸为5毫米*20毫米至15毫米*30 毫米，外圈尺寸为10毫米*25毫米至20毫米*35毫米。优选的，对于单层的线圈，当线圈的形状为圆形时，其最大面积不能超过15平方厘米，最小不小于3平方厘米；当线圈的形状为方形时，其最大面积不能超过13平方厘米，最小不小于2.2平方厘米。上述对于尺寸、结构和面积等的限定仅是示例性的描述，具体的参数信息可以根据电路设计的需求进行具体的更改和设计。
转换电路，将所述交流电流转换为直流电流。
电流输出电路，包括电路输入端和电路输出端，所述电路输入端接收所述直流电流，所述电路输出端连接待充电设备和/或待供电设备。
根据本申请的实施例可知，本申请通过设置线圈截取无线充电发射端与接收端之间的部分交流电流，并通过限定线圈的结构从而限定线圈截取的电流量，将截取的交流电流经过转换，为充电电池充电或者为外部设备供电，从而实现了不影响Qi无线充协议的同时，同时为多个设备进行充电，由此解决了在无线充电器同一时间只能为一个设备供电的问题，提高充电效率。
根据本发明实施例，提供了一种供电方法。
如图10所示，所述方法包括：
1001，截取无线充电发射端与接收端之间的交流电流；
其中，所述截取无线充电发射端与接收端之间的交流电流，包括通过线圈截取所述无线充电发射端与接收端之间的交流电流；所述线圈的面积小于标准的Qi无线充接收线圈的面积。
所述线圈为平铺卷绕结构，所述平铺卷绕结构为内部中空结构，所述线圈匝数为10-20圈。
所述平铺卷绕结构为单层平铺卷绕结构或双层平铺卷绕结构，所述线圈的形状为圆形、椭圆形或多边形。
1002，将所述交流电流转换为直流电流；
1003，将所述直流电流提供给充电设备和/或待供电设备。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种供电设备，其特征在于，包括：
线圈，所述线圈设置于无线充电发射端与接收端之间，截取所述无线充电发射端与接收端之间的交流电流；
转换电路，将所述交流电流转换为直流电流；
电流输出电路，包括电路输入端和电路输出端，所述电路输入端接收所述直流电流，所述电路输出端连接待充电设备和/或待供电设备。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述线圈的面积小于标准的Qi无线充电接收线圈的面积。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，
所述线圈为内部中空的平铺卷绕结构，所述线圈匝数为10-20圈。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，
所述平铺卷绕结构为单层平铺卷绕结构或双层平铺卷绕结构。
5.根据权利要求1-4任一项所述的设备，其特征在于，
所述线圈的形状为圆形、椭圆形或多边形。
6.一种终端外壳，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的供电设备。
7.一种供电方法，其特征在于，包括：
截取无线充电发射端与接收端之间的交流电流；
将所述交流电流转换为直流电流；
将所述直流电流提供给充电设备和/或待供电设备。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述截取无线充电发射端与接收端之间的交流电流，包括通过线圈截取所述无线充电发射端与接收端之间的交流电流；所述线圈的面积小于标准的Qi无线充电接收线圈的面积。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述线圈为平铺卷绕结构，所述平铺卷绕结构为内部中空结构，所述线圈匝数为10-20圈。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述平铺卷绕结构为单层平铺卷绕结构或双层平铺卷绕结构，所述线圈的形状为圆形、椭圆形或多边形。
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