CN109067018A - 一种充电电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充电电路和电子设备，所述充电电路包括电路板，所述电路板上设有第一总电极、第二总电极和至少一个电致伸缩模块；所述电致伸缩模块包括依次叠加的第一感应电极、电致伸缩材料层和第二感应电极；所述第一感应电极与所述第一总电极连接，所述第二感应电极与所述第二总电极连接；所述电路板包括绝缘介质；所述电致伸缩材料层嵌入所述绝缘介质中。这样，充电电路中的电致伸缩模块可以接收超声波信号，并将超声波信号转换为交流目标电压信号。充电距离较远，用户可以在使用电子设备的同时进行充电，方便快捷。

Description

一种充电电路和电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种充电电路和电子设备。

背景技术

为电子设备充电时，可以使用无线充电技术。现有技术中，一般是采用电磁感应原理实现无线充电，在充电时，需要电子设备正对充电器内部线圈。现有的无线充电技术，无线充电距离较短，一般为厘米级。用户使用电子设备时，不能同时进行充电，很不方便。因此，现有技术中，为电子设备进行无线充电时，充电距离较短。

发明内容

本发明实施例提供一种充电电路和电子设备，以解决现有技术中，为电子设备进行无线充电时，充电距离较短的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种充电电路，包括电路板，所述电路板上设有第一总电极、第二总电极和至少一个电致伸缩模块；

所述电致伸缩模块包括依次叠加的第一感应电极、电致伸缩材料层和第二感应电极；

所述第一感应电极与所述第一总电极连接，所述第二感应电极与所述第二总电极连接；

所述电路板包括绝缘介质；所述电致伸缩材料层嵌入所述绝缘介质中。

第二方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括上述充电电路。

这样，本发明实施例中，一种充电电路，包括电路板，所述电路板上设有第一总电极、第二总电极和至少一个电致伸缩模块；所述电致伸缩模块包括依次叠加的第一感应电极、电致伸缩材料层和第二感应电极；所述第一感应电极与所述第一总电极连接，所述第二感应电极与所述第二总电极连接；所述电路板包括绝缘介质；所述电致伸缩材料层嵌入所述绝缘介质中。这样，充电电路中的电致伸缩模块可以接收超声波信号，并将超声波信号转换为交流目标电压信号。充电距离较远，用户可以在使用电子设备的同时进行充电，方便快捷。

附图说明

图1a是本发明实施例提供的电路板的正面示意图；

图1b是本发明实施例提供的电路板的背面示意图；

图2是本发明实施例提供的电致伸缩模块的切面示意图；

图3是本发明实施例提供的电子设备的主板上的各个器件的连接示意图。

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。

本发明实施例提供一种充电电路，包括电路板，所述电路板上设有第一总电极、第二总电极和至少一个电致伸缩模块；

所述电致伸缩模块包括依次叠加的第一感应电极、电致伸缩材料层和第二感应电极；

所述第一感应电极与所述第一总电极连接，所述第二感应电极与所述第二总电极连接；

所述电路板包括绝缘介质；所述电致伸缩材料层嵌入所述绝缘介质中。

本发明实施例提供一种充电电路，可以包括电路板1。电路板1上可以设有第一总电极11、第二总电极12和至少一个电致伸缩模块13。如图1a所示，为电路板的正面示意图。如图1b所示，为电路板的背面示意图。

电致伸缩模块13可以包括依次叠加的第一感应电极131、电致伸缩材料层132和第二感应电极133。如图2所示，为电致伸缩模块的切面示意图。第一感应电极131与电致伸缩材料层132的第一侧面连接，第二感应电极133与电致伸缩材料层132的第二侧面连接，第一侧面与第二侧面相对。电致伸缩材料层132的材料可以为压电陶瓷-高聚物复合材料，厚度约为25μm。

需要说明的是，电致伸缩材料层132具有逆电致伸缩效应。即如果电致伸缩材料层132接收到超声波信号，利用电致伸缩材料层132的逆电致伸缩效应，电致伸缩材料层132发生交变应变时，会在电致伸缩材料层132上产生交变电场，从而达到接收超声波信号进行充电的目的。每个电致伸缩模块13的电致伸缩材料层132都有一个共同的超声波频率，即谐波频率。

电路板1中的所有电致伸缩模块13包括的第一感应电极131都与第一总电极11连接，电路板1中的所有电致伸缩模块13包括的第二感应电极133都与第二总电极12连接。

电路板1还可以包括绝缘介质；电致伸缩材料层132嵌入该绝缘介质中。需要说明的是，该电路板1可以为双层柔性电路板。电路板1包含的至少一个电致伸缩模块13的电致伸缩材料层132均可以嵌入电路板1的绝缘介质中。且电致伸缩模块13的数量，可以根据电路板1的面积决定。集成电致伸缩模块13的电路板1可以贴在电子设备的电池上方，介于电子设备的电池和电子设备的后盖之间。

可选的，所述充电电路还包括第一汇总导线和第二汇总导线；

所述第一感应电极通过所述第一汇总导线与所述第一总电极连接，所述第二感应电极通过所述第二汇总导线与所述第二总电极连接。

充电电路还可以包括第一汇总导线14和第二汇总导线15。第一感应电极131通过第一汇总导线14与第一总电极11连接，第二感应电极133通过第二汇总导线15与第二总电极12连接。第一汇总导线14和第二汇总导线15有利于散热。

可选的，所述充电电路还包括整流单元、滤波单元和稳压单元；所述至少一个电致伸缩模块用于接收超声波信号，并将所述超声波信号转换为交流目标电压信号；所述第一总电极和所述第二总电极输出所述交流目标电压信号；

所述整流单元的第一输入端与所述第一总电极连接，所述整流单元的第二输入端与所述第二总电极连接，所述整流单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接，所述整流单元用于对所述交流目标电压信号进行整流，以得到直流目标电压信号；

所述滤波单元的输出端与所述稳压单元的输入端连接，所述滤波单元用于对所述直流目标电压信号进行滤波，得到滤波后的直流目标电压信号；

所述稳压单元用于对所述滤波后的直流目标电压信号进行稳压，得到目标充电电压信号。

如图3所示，为电子设备的主板上的各个器件的连接示意图。充电电路还可以包括整流单元16、滤波单元17和稳压单元18。至少一个电致伸缩模块13用于接收超声波信号，并可以将超声波信号转换为交流目标电压信号。第一总电极11和第二总电极12可以输出该交流目标电压信号。

超声波发生装置产生超声波信号之后，每个电致伸缩模块13的电致伸缩材料层132可以利用其逆电致伸缩效应，在该电致伸缩模块13的第一感应电极131和第二感应电极133之间产生频率与超声波信号的频率相同的电信号。每个电致伸缩模块13所产生的频率与超声波信号的频率相同的电信号均可以通过第一汇总导线14和第二汇总导线15传输至第一总电极11和第二总电极12。第一总电极11和第二总电极12输出的交流目标电压信号即为电路板1包含的所有电致伸缩模块13所产生的电信号。需要说明的是，超声波发生装置与电子设备的距离可以达到4米左右。

如图3所示，整流单元16的第一输入端161与第一总电极11连接，整流单元16的第二输入端162与第二总电极12连接，整流单元16的输出端与滤波单元17的输入端连接。整流单元16用于对交流目标电压信号进行整流，以得到直流目标电压信号。

滤波单元17的输出端与稳压单元18的输入端连接，滤波单元17用于对直流目标电压信号进行滤波，得到滤波后的直流目标电压信号。稳压单元18用于对滤波后的直流目标电压信号进行稳压，得到目标充电电压信号。最后，可以利用该目标充电电压信号为电子设备的电池充电。

可选的，所述电路板为柔性电路板。

电路板1可以为柔性电路板。如前所述，电路板1可以为双层柔性电路板。

需要说明的是，现有技术中，一般是采用电磁感应原理实现无线充电，在充电时，需要电子设备正对充电器内部线圈。现有的无线充电技术，无线充电距离较短，一般为厘米级。用户使用电子设备时，不能同时进行充电，很不方便。

而本发明中，充电电路中的电致伸缩模块可以接收超声波信号，并将超声波信号转换为交流目标电压信号。进而可以利用该交流目标电压信号为电子设备的电池充电。超声波发生装置与电子设备的距离可以达到4米左右，充电距离较远，用户可以在使用电子设备的同时进行充电，方便快捷。且本发明的无线充电方式安全风险低，无需超声波发生装置具备异物辨识功能。

本发明实施例中，上述电子设备可以是手机、平板电脑(Tablet PersonalComputer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digitalassistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等。

本发明实施例的充电电路，包括电路板，所述电路板上设有第一总电极、第二总电极和至少一个电致伸缩模块；所述电致伸缩模块包括依次叠加的第一感应电极、电致伸缩材料层和第二感应电极；所述第一感应电极与所述第一总电极连接，所述第二感应电极与所述第二总电极连接；所述电路板包括绝缘介质；所述电致伸缩材料层嵌入所述绝缘介质中。这样，充电电路中的电致伸缩模块可以接收超声波信号，并将超声波信号转换为交流目标电压信号。充电距离较远，用户可以在使用电子设备的同时进行充电，方便快捷。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括上述充电电路。

可选的，所述电子设备还包括电池；所述充电电路用于为所述电池充电。

仍以图3为例，如图3所示，电子设备还包括电池19。充电电路通过目标充电电压信号为电池19充电。

例如，超声波发生装置产生超声波信号之后，每个电致伸缩模块13的电致伸缩材料层132可以利用其逆电致伸缩效应，在该电致伸缩模块13的第一感应电极131和第二感应电极133之间产生频率与超声波信号的频率相同的电信号。每个电致伸缩模块13所产生的频率与超声波信号的频率相同的电信号均可以通过第一汇总导线14和第二汇总导线15传输至第一总电极11和第二总电极12。第一总电极11和第二总电极12输出的交流目标电压信号即为电路板1包含的所有电致伸缩模块13所产生的电信号。

仍以图3为例，整流单元16的第一输入端161与第一总电极11连接，整流单元16的第二输入端162与第二总电极12连接，整流单元16的输出端与滤波单元17的输入端连接。整流单元16用于对交流目标电压信号进行整流，以得到直流目标电压信号。

滤波单元17的输出端与稳压单元18的输入端连接，滤波单元17用于对直流目标电压信号进行滤波，得到滤波后的直流目标电压信号。稳压单元18用于对滤波后的直流目标电压信号进行稳压，得到目标充电电压信号。最后，可以利用该目标充电电压信号为电子设备的电池19充电。

可选的，所述电子设备还包括后盖和填充层，所述填充层设置于所述电路板与所述后盖之间，所述填充层由非金属材料制成。

电子设备还可以包括后盖和填充层。后盖材质可以为非金属材料，例如，塑料后盖或者易变形的玻璃后盖。填充层设置于电路板1与后盖之间，填充层可以由非金属材料制成。

需要说明的是，电致伸缩材料层132受到某固定方向外力的作用时，内部就可以产生电极化现象，同时可以在电致伸缩材料层132的第一侧面和第二侧面上产生符号相反的电荷。当外力撤去后，电致伸缩材料层132又恢复到不带电的状态。利用此原理可以做成压力传感器。

可选的，所述电致伸缩模块还用于感应压力信号，并将所述压力信号转换为相应的电信号；

所述电子设备还包括模数转换器和中央处理器；

所述模数转换器用于对所述电信号进行模数转换，获得数字电信号；

所述中央处理器用于根据所述数字电信号执行预设操作。

例如，用户用手指按压电子设备后盖时，填充层可以实现将用户的手指所施加的压力传至电路板1中的某个电致伸缩模块13的电致伸缩材料层132，即填充层可以实现电子设备的后盖受到压力时，可以使电路板1中的某个电致伸缩模块13发生形变。然后，感应到压力信号的电致伸缩模块13的第一感应电极131和第二感应电极133之间就会产生与压力信号相应的电信号。接下来，该电信号可以通过第一汇总导线14和第二汇总导线15传输至第一总电极11和第二总电极12，进而该电信号可以输入整流单元16。

充电电路还可以包括压力计算单元，该压力计算单元用于根据上述电信号计算得到压力信号的压力值。

仍以图3为例，电子设备还可以包括模数转换器20和中央处理器21，模数转换器20的输入端与滤波单元17的输出端连接，中央处理器21的输入端与模数转换器20的输出端连接，整流单元16用于对电信号进行整流，以得到直流电信号。滤波单元17用于对直流电信号进行滤波，得到滤波后的直流电信号。模数转换器20用于对经过滤波的直流电信号进行模数转换，获得数字电信号。中央处理器21用于根据数字电信号执行预设操作。用户的手指的按压力度值与数字电信号的大小成正比关系。

进一步的，中央处理器21用于根据数字电信号执行默认操作。例如，中央处理器21可以根据数字电信号进行游戏加速或者清理缓存垃圾等等。这样，用户只需要按压电子设备后盖，就可以使电子设备执行默认操作，实现了压力传感器的功能。且操作过程简单，方便快捷。

或者，不同的电致伸缩模块13可以对应实现不同的功能。例如，电致伸缩模块A可以对应游戏加速；电致伸缩模块B可以对应清理垃圾等等。中央处理器21可以根据数字电信号确定生成电信号的目标电致伸缩模块，进而中央处理器21可以执行与目标电致伸缩模块对应的操作。假设生成电信号的目标电致伸缩模块为电致伸缩模块B，由于电致伸缩模块B对应清理垃圾，因此电子设备可以执行清理垃圾操作。这样，用户只需要按压电子设备后盖，电子设备可以根据用户所按压的电致伸缩模块执行相应的操作，可以实现不同的功能。且操作过程简单，方便快捷。

可选的，所述电子设备还包括板对板连接器和印制电路板；所述印制电路板包含整流单元、滤波单元、稳压单元、模数转换器和中央处理器；

所述电路板的第一总电极和第二总电极与所述板对板连接器连接；所述板对板连接器与所述印制电路板连接。

本发明实施例中的电子设备还可以包括板对板连接器22和印制电路板(PrintedCircuit Board，PCB)2。印制电路板2可以包含整流单元16、滤波单元17、稳压单元18、模数转换器20和中央处理器21。电路板1的第一总电极11和第二总电极12与板对板连接器22连接，板对板连接器22与印制电路板2连接。即集成电致伸缩模块13的电路板1可以通过板对板连接器22与电子设备的主板连接。板对板连接器有利于连接的可靠性。

可选的，所述电路板还包括过孔。

如图1a和图1b所示，电路板1还可以包括过孔23。如前所述，电路板1可以为双层柔性电路板，过孔23可以将双层柔性电路板的上表面的线路和下表面的线路连接在一起。

本发明实施例的电子设备，包括上述充电电路。充电电路中的电致伸缩模块可以接收超声波信号，并将超声波信号转换为交流目标电压信号。进而可以利用该交流目标电压信号为电子设备的电池充电。超声波发生装置与电子设备的距离可以达到4米左右，充电距离较远，用户可以在使用电子设备的同时进行充电，方便快捷。且本发明的无线充电方式安全风险低，无需超声波发生装置具备异物辨识功能。同时，用户只需要按压电子设备后盖，就可以使电子设备执行相应的操作，实现了压力传感器的功能。且操作过程简单，方便快捷。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种充电电路，其特征在于，包括电路板，所述电路板上设有第一总电极、第二总电极和至少一个电致伸缩模块；

所述电致伸缩模块包括依次叠加的第一感应电极、电致伸缩材料层和第二感应电极；

所述第一感应电极与所述第一总电极连接，所述第二感应电极与所述第二总电极连接；

所述电路板包括绝缘介质；所述电致伸缩材料层嵌入所述绝缘介质中。

2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括第一汇总导线和第二汇总导线；

所述第一感应电极通过所述第一汇总导线与所述第一总电极连接，所述第二感应电极通过所述第二汇总导线与所述第二总电极连接。

3.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括整流单元、滤波单元和稳压单元；所述至少一个电致伸缩模块用于接收超声波信号，并将所述超声波信号转换为交流目标电压信号；所述第一总电极和所述第二总电极输出所述交流目标电压信号；

所述整流单元的第一输入端与所述第一总电极连接，所述整流单元的第二输入端与所述第二总电极连接，所述整流单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接，所述整流单元用于对所述交流目标电压信号进行整流，以得到直流目标电压信号；

所述滤波单元的输出端与所述稳压单元的输入端连接，所述滤波单元用于对所述直流目标电压信号进行滤波，得到滤波后的直流目标电压信号；

所述稳压单元用于对所述滤波后的直流目标电压信号进行稳压，得到目标充电电压信号。

4.如权利要求1至3中任一项所述的充电电路，其特征在于，所述电路板为柔性电路板。

5.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的充电电路。

6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括电池；所述充电电路用于为所述电池充电。

7.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括后盖和填充层，所述填充层设置于所述电路板与所述后盖之间，所述填充层由非金属材料制成。

8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述电致伸缩模块还用于感应压力信号，并将所述压力信号转换为相应的电信号；

所述电子设备还包括模数转换器和中央处理器；

所述模数转换器用于对所述电信号进行模数转换，获得数字电信号；

所述中央处理器用于根据所述数字电信号执行预设操作。

9.如权利要求5至7中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括板对板连接器和印制电路板；所述印制电路板包含整流单元、滤波单元、稳压单元、模数转换器和中央处理器；

所述电路板的第一总电极和第二总电极与所述板对板连接器连接；所述板对板连接器与所述印制电路板连接。

10.如权利要求5至8中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电路板还包括过孔。