CN109672247A - 一种无线充电系统及磁悬浮底座 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无线充电系统及磁悬浮底座，解决在通过磁悬浮技术对手机进行无线充电时，需要手动寻找手机的悬浮位置，对于操作准确性的要求较高，且稳定性较差的问题。本发明实施例的无线充电系统包括：磁悬浮底座，磁悬浮底座包括控制器；磁悬浮体，磁悬浮体位于所述磁悬浮底座的承载面上，且磁悬浮体包括分别与控制器通信连接的无线充电单元及检测单元；检测单元检测到待充电设备设置于磁悬浮体上时，向控制器发送第一指示信号，所述控制器根据第一指示信号，控制磁悬浮体相对于所述磁悬浮底座呈悬浮状态，并向无线充电单元发送充电信号。本发明实施例无需用户手动寻找待充电设备的悬浮位置，且具有较高的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及通信应用的技术领域，尤其涉及一种无线充电系统及磁悬浮底座。
背景技术
随着智能手机的发展，充电成为了智能手机必不可少的功能，用以保证手机的循环使用，而无线充电作为新兴的充电技术，势必会给人们的生活带来巨大改变，提供更优质的生活。另外，磁悬浮技术也日益成熟完善，与无线充电技术相结合势必会为消费者带来炫酷的全新充电体验。
目前，在通过磁悬浮技术对手机进行无线充电时，往往需要用户手动寻找手机的悬浮位置，对于操作准确性的要求较高，且稳定性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线充电系统及磁悬浮底座，用以解决在通过磁悬浮技术对手机进行无线充电时，需要手动寻找手机的悬浮位置，对于操作准确性的要求较高，且稳定性较差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种无线充电系统，包括：
磁悬浮底座，所述磁悬浮底座包括控制器；
磁悬浮体，所述磁悬浮体位于所述磁悬浮底座的承载面上，且所述磁悬浮体包括分别与所述控制器通信连接的无线充电单元及检测单元；
所述检测单元检测到待充电设备设置于所述磁悬浮体上时，向所述控制器发送第一指示信号，所述控制器根据所述第一指示信号，控制所述磁悬浮体相对于所述磁悬浮底座呈悬浮状态，并向所述无线充电单元发送充电信号，所述充电信号用于指示所述磁悬浮体向所述待充电设备充电。
第二方面，本发明实施例还提供了一种磁悬浮底座，包括：
壳体，所述壳体设有承载面；
第一磁体，所述第一磁体设于所述壳体内；
驱动机构，所述驱动机构与所述第一磁体连接；
控制器，所述控制器与所述驱动机构连接，用于控制所述驱动机构带动所述第一磁体向靠近或远离所述承载面的方向移动。
本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例的上述技术方案，检测单元检测到待充电设备设置于磁悬浮体上时，向控制器发送第一指示信号，控制器根据所述第一指示信号，控制所述磁悬浮体相对于所述磁悬浮底座呈悬浮状态，并向所述无线充电单元发送充电信号，无需用户手动寻找待充电设备的悬浮位置，且具有较高的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例的无线充电系统的结构框图；
图2为本发明实施例的磁悬浮底座的结构框图；
图3为本发明实施例的磁悬浮体的结构框图；
图4为本发明实施例中第一磁体与平衡线圈的示意图。
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。
本发明实施例提供了一种无线充电系统，如图1所示，包括：
磁悬浮底座11，所述磁悬浮底座包括控制器，该磁悬浮底座能够提供磁场。
磁悬浮体12，所述磁悬浮体位于所述磁悬浮底座的承载面上，且所述磁悬浮体包括分别与所述控制器通信连接的无线充电单元及检测单元，该磁悬浮体利用磁悬浮底座提供的磁场，能够相对于磁悬浮底座呈悬浮状态。
所述检测单元检测到待充电设备设置于所述磁悬浮体上时，向所述控制器发送第一指示信号，所述控制器根据所述第一指示信号，控制所述磁悬浮体相对于所述磁悬浮底座呈悬浮状态，并向所述无线充电单元发送充电信号，所述充电信号用于指示所述磁悬浮体向所述待充电设备充电。
其中，磁悬浮底座的承载面具体为磁悬浮底座的上表面，上述待充电设备可具体为移动终端，如手机、PAD等。上述无线充电单元包括无线充电发射端，待充电设备包括无线充电接收端，具体的，上述无线充电单元对待充电设备进行无线充电的实现方式与现有技术中无线充电的实现方式相同。
本发明实施例的无线充电系统，检测单元检测到待充电设备设置于磁悬浮体上时，向控制器发送第一指示信号，控制器根据所述第一指示信号，控制所述磁悬浮体相对于所述磁悬浮底座呈悬浮状态，并向所述无线充电单元发送充电信号，无需用户手动寻找待充电设备的悬浮位置，且具有较高的稳定性。
进一步地，所述检测单元检测到所述待充电设备的当前电量大于第一预设阈值时，向所述控制器发送第二指示信号，所述控制器根据所述第二指示信号，控制所述磁悬浮体回落到所述磁悬浮底座的承载面上，并向所述无线充电单元发送停止充电信号，所述停止充电信号用于指示所述磁悬浮体停止向所述待充电设备充电。
具体的，控制器根据第二指示信号，控制驱动机构带动所述第一磁体向远离所述承载面的方向移动，以使所述磁悬浮体回落到所述磁悬浮底座的承载面上。
本发明实施例中，在上述检测单元检测到待充电设备的当前电量大于第一预设阈值，例如为百分之九十九时，控制器控制磁悬浮体回落到磁悬浮底座的承载面，并停止对待充电设备进行无线充电。当待充电设备的当前电量再次低于第二预设阈值时，控制器再次控制磁悬浮体呈悬浮状态，并开始对待充电设备进行无线充电，以此循环。
本发明实施例的无线充电系统，在待充电设备的电量大于第一预设阈值时，及时停止对待充电设备的充电，以减少安全隐患。
进一步地，所述检测单元检测到待充电设备设置于所述磁悬浮体上，且所述待充电设备当前的电量小于第二预设阈值时，向所述控制器发送所述第一指示信号。
本发明实施例中，在确定所述待充电设备设置于所述磁悬浮体上，且所述待充电设备的当前电量小于第二预设阈值时，例如，电量低于百分之八十，才开始对无线充电单元进行无线充电，避免由于频繁对待充电设备进行充电，而降低待充电设备的使用寿命。
上述检测单元可包括第一检测元件和第二检测元件，该第一检测元件用于检测待充电设备是否设置于磁悬浮体上，该第一检测元件可具体为近距离检测传感器或者为重力检测元件，上述第二检测元件为电量检测元件，用于检测设置于磁悬浮体上的待充电设备的当前电量。
本发明实施例中，磁悬浮底座还可包括蓝牙模块，控制器可通过该蓝牙模块直接与检测单元进行无线通信，以获取上述第一指示信号或第二指示信号。
另外，控制器还可通过该蓝牙模块与待充电设备进行无线通信，以获取上述第一指示信号或第二指示信号。
本发明实施例中，控制器在接收到第一指示信号后，才开始控制所述磁悬浮体相对于所述磁悬浮底座呈悬浮状态，并控制所述无线充电单元开始对所述待充电设备进行无线充电，从而实现磁悬浮无线充电，具有较高的科技感。
进一步地，如图2所示，所述磁悬浮底座11包括：第一磁体以及与所述第一磁体连接的驱动机构；如图3所示，所述磁悬浮体12包括第二磁体；
所述控制器通过所述驱动机构带动所述第一磁体朝向靠近所述承载面的方向移动，控制所述磁悬浮体相对于所述磁悬浮底座呈悬浮状态。
本发明实施例中，磁悬浮底座包括壳体，该壳体设有承载面，，该壳体内设置有上述第一磁体以及驱动机构。可选的，该磁悬浮底座11还可包括智能音箱系统。
上述驱动机构可具体为电机。上述第一磁体包括一通孔，例如，该第一磁体可具体为环形磁体，该第一磁体在一定的空间范围内，能够提供一恒定磁场。该第一磁体具体为永磁体。在待充电设备设置于上述磁悬浮体上时，控制器控制驱动机构驱动第一磁体朝靠近上述第二磁体的位置移动，此时，第一磁体和第二磁体之间的斥力变大，推动设置于磁悬浮底座表面的磁悬浮体向上移动，直至第一磁体和第二磁体之间的斥力与磁悬浮和待充电设备的重力保持平衡，此时，磁悬浮体相对于磁悬浮底座呈悬浮状态，即磁悬浮体位于磁悬浮底座上方的预设距离处。
这里，通过驱动机构驱动第一磁体朝靠近第二磁体的位置移动，以使磁悬浮体相对于磁悬浮底座呈悬浮方式，该实现方式简单快捷，可靠性较高。
如图2和图4所示，所述磁悬浮底座11还包括：
设置于第一磁体的通孔内的平衡线圈，所述平衡线圈用于使处于悬浮状态的所述磁悬浮体保持平衡。
该平衡线圈为电磁体。该平衡线圈包括两组线圈，每组线圈包括反接的两个线圈。上述第一磁体为磁悬浮体在竖直面内提供向上的斥力，上述平衡线圈为磁悬浮体在水平面内提供约束力，从而使处于悬浮状态的磁悬浮体保持平衡。
具体的，上述第一磁体在有限的空间内提供一恒定磁场，恒定磁场为浮子(磁悬浮体和待充电设备)提供向上的斥力Fm，以抵抗重力mg；水平方向上的约束力由两组线圈提供，一组线圈为X，包括反接的两个线圈X1和X2，一组线圈为Y，包括反接的两个线圈Y1和Y2。该四个线圈均匀地分布于通孔内，如图所示，上述线圈X1位于通孔的左侧，线圈X2位于通孔的右侧，线圈Y1位于通孔的前方，线圈Y2位于通孔的后方。当浮子右偏时，线圈X1提供吸力，线圈X2提供斥力，为浮子提供向左的约束力。浮子左偏时，线圈电流反向，为浮子提供向右的约束力。当浮子前偏时，线圈Y1提供斥力，线圈Y2提供吸力，为浮子提供向后的约束力，当浮子后偏时，线圈Y2提供斥力，线圈Y1提供吸力，为浮子提供向前的约束力，从而保证浮子在水平面内的平衡。
如果第一磁体和平衡线圈能够提供的力，即混合磁力用F表示，浮子的重量为m，g为重力常数，真空磁导率为μ0，永磁体等效磁势(iw)m，浮子与线圈的距离x，线圈的匝数n，通过线圈的电流i，磁极有效面积为s。公式表示可以表达为：
F＝mg；
通过上述两个公式，便可计算出上述浮子与线圈的距离x，进而得出第一磁体朝第二磁体移动的距离，以使磁悬浮体进行稳定的悬浮。
这里，通过第一磁体和平衡线圈，能够有效保证处于悬浮状态的磁悬浮体的稳定性。
如图2所示，所述磁悬浮底座还包括：第一有线充电单元，如图3所示，所述磁悬浮体包括：第二有线充电单元；
在所述磁悬浮体位于所述磁悬浮底座的承载面上时，所述第一有线充电单元的第一充电端子与所述第二有线充电单元的第二充电端子接触连接，此时，所述磁悬浮底座对所述无线充电单元进行充电。可选的，所述磁悬浮体还包括电池。
本发明实施例的无线充电系统，在磁悬浮体位于磁悬浮底座的承载面上时，即磁悬浮体不对待终端设备进行无线充电时，磁悬浮底座的第一有线充电单元的第一充电端子与磁悬浮体的第二有线充电单元的第二充电端子连接，磁悬浮底座通过有线充电的方式对无线充电单元进行充电。该有线充电的实现方式与现有技术中有线充电的实现方式相同。
本发明实施例的无线充电系统，检测单元检测到待充电设备设置于磁悬浮体上时，向控制器发送第一指示信号，控制器根据所述第一指示信号，控制所述磁悬浮体相对于所述磁悬浮底座呈悬浮状态，并向所述无线充电单元发送充电信号，无需用户手动寻找待充电设备的悬浮位置，且具有较高的稳定性。
如图2所示，本发明的实施例还提供了一种磁悬浮底座，包括：
壳体，所述壳体设有承载面；
第一磁体，所述第一磁体设于所述壳体内；
驱动机构，所述驱动机构与所述第一磁体连接；
控制器，所述控制器与所述驱动机构连接，用于控制所述驱动机构带动所述第一磁体向靠近或远离所述承载面的方向移动。
本发明实施例中，上述壳体内设置有上述第一磁体、驱动机构及控制器。该驱动机构可具体为电机。
上述第一磁体包括一通孔，例如，该第一磁体可具体为环形磁体，该第一磁体在一定的空间范围内，能够提供一恒定磁场。该第一磁体具体为永磁体。在待充电设备设置于上述磁悬浮体上时，控制器控制驱动机构驱动第一磁体朝靠近上述第二磁体的位置移动，此时，第一磁体和第二磁体之间的斥力变大，推动设置于磁悬浮底座表面的磁悬浮体向上移动，直至第一磁体和第二磁体之间的斥力与磁悬浮和待充电设备的重力保持平衡，此时，磁悬浮体相对于磁悬浮底座呈悬浮状态，即磁悬浮体位于磁悬浮底座上方的预设距离处。
这里，通过驱动机构驱动第一磁体朝靠近第二磁体的位置移动，以使磁悬浮体相对于磁悬浮底座呈悬浮方式，该实现方式简单快捷，可靠性较高。
如图2和图4所示，所述磁悬浮底座还包括：
设置于第一磁体的通孔内的平衡线圈，所述平衡线圈用于使处于悬浮状态的所述磁悬浮体保持平衡。
该平衡线圈可固定于所述壳体内，并位于第一磁体的通孔内。该平衡线圈具体为电磁体，该平衡线圈包括两组线圈，每组线圈包括反接的两个线圈。上述第一磁体为磁悬浮体在竖直面内提供向上的斥力，上述平衡线圈为磁悬浮体在水平面内提供约束力，从而使处于悬浮状态的磁悬浮体保持平衡。
进一步地，本发明实施例的磁悬浮底座还包括：第一有线充电单元。
在所述磁悬浮体位于所述磁悬浮底座的承载面上时，所述第一有线充电单元的第一充电端子与所述第二有线充电单元的第二充电端子接触连接，此时，所述磁悬浮底座对所述无线充电单元进行充电。
本发明实施例中，磁悬浮底座还可包括蓝牙模块，控制器可通过该蓝牙模块直接与检测单元进行无线通信，以获取上述第一指示信号或第二指示信号。
另外，控制器还可通过该蓝牙模块与待充电设备进行无线通信，以获取上述第一指示信号或第二指示信号。
可选的，该磁悬浮底座还可包括智能音箱系统。
本发明实施例的磁悬浮底座，控制器能够控制所述驱动机构带动第一磁体向靠近或远离所述承载面的方向移动，进而使得控制器能够控制磁悬浮体相对于所述磁悬浮底座呈悬浮状态，无需用户手动寻找待充电设备的悬浮位置，且具有较高的稳定性。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，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。而且，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、物品或者终端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、物品或者终端设备所固有的要素。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、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)
1.一种无线充电系统，其特征在于，包括：
磁悬浮底座，所述磁悬浮底座包括控制器；
磁悬浮体，所述磁悬浮体位于所述磁悬浮底座的承载面上，且所述磁悬浮体包括分别与所述控制器通信连接的无线充电单元及检测单元；
所述检测单元检测到待充电设备设置于所述磁悬浮体上时，向所述控制器发送第一指示信号，所述控制器根据所述第一指示信号，控制所述磁悬浮体相对于所述磁悬浮底座呈悬浮状态，并向所述无线充电单元发送充电信号，所述充电信号用于指示所述磁悬浮体向所述待充电设备充电。
2.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述检测单元检测到所述待充电设备的当前电量大于第一预设阈值时，向所述控制器发送第二指示信号，所述控制器根据所述第二指示信号，控制所述磁悬浮体回落到所述磁悬浮底座的承载面上，并向所述无线充电单元发送停止充电信号，所述停止充电信号用于指示所述磁悬浮体停止向所述待充电设备充电。
3.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述检测单元检测到待充电设备设置于所述磁悬浮体上，且所述待充电设备当前的电量小于第二预设阈值时，向所述控制器发送所述第一指示信号。
4.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述磁悬浮底座还包括：第一磁体以及与所述第一磁体连接的驱动机构；所述磁悬浮体包括第二磁体；
所述控制器通过所述驱动机构带动所述第一磁体向靠近所述承载面的方向移动，控制所述磁悬浮体相对于所述磁悬浮底座呈悬浮状态。
5.根据权利要求4所述的无线充电系统，其特征在于，所述磁悬浮底座还包括：
设置于第一磁体的通孔内的平衡线圈，所述平衡线圈用于使处于悬浮状态的所述磁悬浮体保持平衡。
6.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述磁悬浮底座还包括：第一有线充电单元，所述磁悬浮体包括：第二有线充电单元；
在所述磁悬浮体位于所述磁悬浮底座的承载面上时，所述第一有线充电单元的第一充电端子与所述第二有线充电单元的第二充电端子接触连接。
7.一种磁悬浮底座，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体设有承载面；
第一磁体，所述第一磁体设于所述壳体内；
驱动机构，所述驱动机构与所述第一磁体连接；
控制器，所述控制器与所述驱动机构连接，用于控制所述驱动机构带动所述第一磁体向靠近或远离所述承载面的方向移动。
8.根据权利要求7所述的磁悬浮底座，其特征在于，所述第一磁体为永磁体。
9.根据权利要求7所述的磁悬浮底座，其特征在于，还包括：
设置于所述第一磁体的通孔内的平衡线圈。
10.根据权利要求9所述的磁悬浮底座，其特征在于，所述平衡线圈为电磁体。
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