CN110707779A - 自动调节式无线充电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动调节式无线充电器，该自动调节式无线充电器包括有电源线、基座、承载台、发射线圈、控制芯片；还包括有定位装置、调节装置；控制芯片调控通入发射线圈中的电流；定位装置识别手机在承载台上的位置信息并将该位置信息传递至控制芯片，控制芯片根据该位置信息控制调节装置运转并改变承载台与基座的相对位置，直至手机端中的接收线圈与所述发射线圈位置正对；当用户将手机放置在无线充电板上后，该无线充电器能够自动调整手机的位置，使得接收线圈与发射线圈位置正对，方便无线充电板对手机端进行高效充电；有效提高无线充电板的可靠性和便利性，进而促进无线充电设备的推广。

Description

自动调节式无线充电器

技术领域

本发明涉及无线充电领域，特别的，是一种无线充电器。

背景技术

手机已经成为人们生活必备的电子产品之一，随着手机行业的快速发展，与之配套的充电设备也得到了快速的发展：目前手机充电设备的充电功率越来越大、充电方便程度越来越高；同时，随着科技的进一步发展，目前的充电设备开始向无线充电方向推进。

现有的无线充电设备的工作原理多是采用电磁感应原理，即供电板上的发射线圈与手机端的接收线圈正对紧贴，通过交变电流产生变化的磁场，进而对手机端进行无线充电；这种充电方式对电路结构的要求比较简单，生产成本也不会太高，因此得到较大的推广。

但是这种充电方式存在着一些限制：一、手机需要贴近充电板，即无线传输的有效距离较短；二、发射线圈需要与接收线圈正对；如果不满足以上两点，将可能充不上电或充电速度特别缓慢。

因此，目前的无线充电虽然能够帮助用户摆脱电源线的束缚，但是充电时仍需要搁置手机并对准位置；由于发射线圈、接收线圈均藏在壳体内，因此在实际操作中用户仍需要反复调整手机位置，并未达到理想中的“随手一放即高效充电”的效果；这给无线充电的推广带来很大的阻力。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种自动调节式无线充电器，当用户将手机放置在无线充电板上后，该无线充电器能够自动调整手机的位置，使得接收线圈与发射线圈位置正对，进而方便无线充电板对手机端进行高效充电；有效提高无线充电板的可靠性和便利性，进而促进无线充电设备的推广。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：该自动调节式无线充电器包括有电源线、基座、承载台、发射线圈、控制芯片；所述控制芯片与发射线圈电性连接，所述发射线圈与手机端中的接收线圈电性配对；

还包括有用于识别手机在承载台上位置的定位装置、改变承载台与基座相对位置的调节装置；所述定位装置、调节装置与控制芯片电性连接；

控制芯片调控通入发射线圈中的电流；所述定位装置识别手机在承载台上的位置信息并将该位置信息传递至控制芯片，所述控制芯片根据该位置信息控制调节装置运转并改变承载台与基座的相对位置，直至手机端中的接收线圈与所述发射线圈位置正对。

作为优选，所述定位装置包括有周向均布于发射线圈外围的感应线圈，各所述感应线圈分别与所述控制芯片电性连接；控制芯片识别各感应线圈上的电信号；

作为进一步优选，所述感应线圈的轴线与所述发射线圈的轴线平行；

作为进一步优选，所述感应线圈与所述发射线圈靠近承载台的一端端面处于同一平面；

作为优选，所述调节装置包括有调节球、对调节球限位的球槽、驱动电机组，所述调节球仅能够在球槽中自由旋转；所述调节球的球面上包括有传动层，所述传动层与所述承载台始终保持静摩擦接触；所述驱动电机组包括有相互垂直的x向滚筒、y向滚筒，所述x向滚筒、y向滚筒能够在驱动电机组的带动下彼此独立运转；所述驱动电机组与所述控制芯片电性连接；所述x向滚筒、y向滚筒的筒面与所述传动层始终保持静摩擦接触；

作为进一步优选，所述传动层由具有弹性的硅胶、橡胶、海绵中的至少一种材料做成；

作为进一步优选，所述调节球由导磁性材料做成，所述调节球设置在发射线圈的轴线上；

作为优选，当手机离开承载台时，所述控制芯片控制调节装置运转并改变承载台与基座的相对位置，直至基座正对承载台的中心。

本发明的有益效果是：当用户将手机较随意的放置在承载台上后，该无线充电器能够自动识别手机位于承载台的位置，并根据位置信息自动调节承载台与基座的相对位置，使得发射线圈与接收线圈正对匹配，进而实现快速、高效的无线充电；该无线充电器提供了较大的充电区域，用户将手机随意放置在承载台的某个位置，该充电器均能够高效充电，有效提高了无线充电器的配对准确度及使用便利性，有效促进无线充电器的推广、使用。

附图说明

图1为本发明一个实施例中基座正对承载台中心时的剖面结构示意图。

图2为本发明一个实施例中基座正对承载台中心时的俯视结构示意图。

图3为本发明一个实施例中基座不正对承载台中心时的剖面结构示意图。

图4为本发明一个实施例中基座不正对承载台中心时的俯视结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图1至图4所示，该自动调节式无线充电器包括有电源线、基座1、承载台2、发射线圈3、控制芯片4；所述控制芯片4与发射线圈3电性连接，所述发射线圈3与手机端中的接收线圈5电性配对；

还包括有用于识别手机在承载台2上位置的定位装置、改变承载台2与基座1相对位置的调节装置；所述定位装置、调节装置与控制芯片4电性连接；

控制芯片4调控通入发射线圈3中的电流；所述定位装置识别手机在承载台2上的位置信息并将该位置信息传递至控制芯片4，所述控制芯片4根据该位置信息控制调节装置运转并改变承载台2与基座1的相对位置，直至手机端中的接收线圈5与所述发射线圈3位置正对。

定位装置、调节装置可以有多种结构或采用现有技术中常见的定位元件、调节元件；在使用上述无线充电器时，该无线充电器能够自动识别手机位于承载台2的位置，并根据位置信息自动调节承载台2与基座1的相对位置，使得发射线圈3与接收线圈5正对匹配，进而实现快速、高效的无线充电。

在一个实施例中，所述定位装置包括有周向均布于发射线圈3外围的感应线圈6，各所述感应线圈6分别与所述控制芯片4电性连接；控制芯片4识别各感应线圈6上的电信号，该电信号可以是电流值、电压值等；通过监测感应线圈6在接收线圈5产生的电磁场中的电信号变化，识别手机端接收线圈5与发射线圈3之间相对位置。

在一个实施例中，所述感应线圈6的轴线与所述发射线圈3的轴线平行，进一步的，感应线圈6与所述发射线圈3靠近承载台2的一端端面处于同一平面；接收线圈5产生的电磁信号能够接近垂直的穿过各感应线圈6，进而提高感应线圈6的电信号变化幅度，方便控制芯片4对电信号的监控准确度、灵敏度。

在一个实施例中，所述调节装置包括有调节球7、对调节球7限位的球槽72、驱动电机组，所述调节球7仅能够在球槽72中自由旋转；所述调节球7的球面上包括有传动层71，所述传动层71可以由具有弹性的硅胶、橡胶、海绵中的至少一种材料做成，比如硅胶材料；所述传动层71与所述承载台2始终保持静摩擦接触；所述驱动电机组包括有相互垂直的x向滚筒81、y向滚筒82，所述x向滚筒81、y向滚筒82能够在驱动电机组的带动下彼此独立运转；所述驱动电机组与所述控制芯片4电性连接；所述x向滚筒81、y向滚筒82的筒面与所述传动层71始终保持静摩擦接触；通过能够独立运转的x向滚筒81、y向滚筒82带动调节球7万向旋转，进而带动承载台2移动，实现对手机位置的调节。

在一个实施例中，为进一步增强电磁感应效果，所述调节球7由导磁性材料做成，所述调节球7设置在发射线圈3的轴线上；导磁性材料做成的调节球7能够起到聚集磁场的作用，且调节球7设置在发射线圈3的轴线上，能够使得发射线圈3产生的电磁场聚集在轴线方向，进而集中从接收线圈5穿过，从而提高电磁场的变化率，从而增强电磁感应效果、提高充电速度。

在一个实施例中，控制芯片4调控通入发射线圈3中的电流；所述定位装置识别手机在承载台2上的位置信息并将该位置信息传递至控制芯片4，所述控制芯片4根据该位置信息控制调节装置运转并改变承载台2与基座1的相对位置，直至手机端中的接收线圈5与所述发射线圈3位置正对；当手机离开承载台2时，所述控制芯片4控制调节装置运转并改变承载台2与基座1的相对位置，直至基座1正对承载台2的中心。

初始状态时，基座1正对承载台2的中心；当用户将手机较随意的放置在承载台2上后，如图1所示手机处于承载台靠右位置；控制芯片4调控通入发射线圈3中的电流；发射线圈3产生变化的电磁场，手机端的接收线圈5处在变化的电磁场中，进而产生感应电场，于是手机端开始无限充电；接收线圈5中的感应电场在变化的同时会再次产生感应电磁场，该感应电磁场向外扩散并覆盖各感应线圈6；越靠近手机端接收线圈5的感应线圈6受到的电磁场影响越大，产生的电磁信号越强，而远离手机端接收线圈5的感应线圈6则产生的电磁信号越弱；周向均布在发射线圈3周围的各感应线圈6将产生的电磁信号传递至控制芯片4中，控制芯片4根据该电磁信号的强弱即可获知手机端接收线圈5相对于发射线圈3的位置，即识别到手机位于承载台2的位置；控制芯片4根据该位置信息控制调节装置运转；在本实施例中，即通过驱动电机组带动x向滚筒81、y向滚筒82分别独立旋转，滚筒的筒面与调节球7上的传动层71保持静摩擦接触，于是滚筒带动调节球7旋转，调节球7同样通过静摩擦作用驱动承载台2移动，于是承载台2携带手机向发射线圈3靠拢，如图3中承载台携带手机向左移动；随着手机的位移，各感应线圈6上的电磁信号发生变化，控制芯片4根据变化的电磁信号实时调节驱动电机组，直至各感应线圈6上的电磁信号强弱一致，此时手机端中的接收线圈5与所述发射线圈3位置正对。

综上，该无线充电器能够自动识别手机位于承载台2的位置，并根据位置信息自动调节承载台2与基座1的相对位置，使得发射线圈3与接收线圈5正对匹配，进而实现快速、高效的无线充电；当手机离开承载台2时，所述控制芯片4控制调节装置反向运转固定的时长和速度，使得承载台2沿原路径反向运动并逐渐复位，直至基座1正对承载台2的中心；进而方便下次使用。

该无线充电器提供了较大的充电区域，用户将手机随意放置在承载台2的某个位置，该充电器均能够高效充电，有效提高了无线充电器的配对准确度及使用便利性；实现了无线充电器的大面积对准，在保证充电速度的前提下，降低了无线充电的操作难度，有效促进无线充电器的推广、使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (9)

1.一种自动调节式无线充电器，该自动调节式无线充电器包括有电源线、基座（1）、承载台（2）、发射线圈（3）、控制芯片（4）；所述控制芯片（4）与发射线圈（3）电性连接，所述发射线圈（3）与手机端中的接收线圈（5）电性配对；其特征在于：还包括有用于识别手机在承载台（2）上位置的定位装置、改变承载台（2）与基座（1）相对位置的调节装置；所述定位装置、调节装置与控制芯片（4）电性连接；

控制芯片（4）调控通入发射线圈（3）中的电流；所述定位装置识别手机在承载台（2）上的位置信息并将该位置信息传递至控制芯片（4），所述控制芯片（4）根据该位置信息控制调节装置运转并改变承载台（2）与基座（1）的相对位置，直至手机端中的接收线圈（5）与所述发射线圈（3）位置正对。

2.根据权利要求1所述的自动调节式无线充电器，其特征在于：所述定位装置包括有周向均布于发射线圈（3）外围的感应线圈（6），各所述感应线圈（6）分别与所述控制芯片（4）电性连接；控制芯片（4）识别各感应线圈（6）上的电信号。

3.根据权利要求2所述的自动调节式无线充电器，其特征在于：所述感应线圈（6）的轴线与所述发射线圈（3）的轴线平行。

4.根据权利要求3所述的自动调节式无线充电器，其特征在于：所述感应线圈（6）与所述发射线圈（3）靠近承载台（2）的一端端面处于同一平面。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的自动调节式无线充电器，其特征在于：所述调节装置包括有调节球（7）、对调节球（7）限位的球槽（72）、驱动电机组，所述调节球（7）仅能够在球槽（72）中自由旋转；所述调节球（7）的球面上包括有传动层（71），所述传动层（71）与所述承载台（2）始终保持静摩擦接触；所述驱动电机组包括有相互垂直的x向滚筒（81）、y向滚筒（82），所述x向滚筒（81）、y向滚筒（82）能够在驱动电机组的带动下彼此独立运转；所述驱动电机组与所述控制芯片（4）电性连接；所述x向滚筒（81）、y向滚筒（82）的筒面与所述传动层（71）始终保持静摩擦接触。

6.根据权利要求5所述的自动调节式无线充电器，其特征在于：所述传动层（71）由具有弹性的硅胶、橡胶、海绵中的至少一种材料做成。

7.根据权利要求5所述的自动调节式无线充电器，其特征在于：所述调节球（7）由导磁性材料做成，所述调节球（7）设置在发射线圈（3）的轴线上。

8.根据权利要求5所述的自动调节式无线充电器，其特征在于：当手机离开承载台（2）时，所述控制芯片（4）控制调节装置运转并改变承载台（2）与基座（1）的相对位置，直至基座（1）正对承载台（2）的中心。

9.根据权利要求1至4中任意一项所述的自动调节式无线充电器，其特征在于：当手机离开承载台（2）时，所述控制芯片（4）控制调节装置运转并改变承载台（2）与基座（1）的相对位置，直至基座（1）正对承载台（2）的中心。

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