CN114430201A - 通用型无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通用型无线充电装置，其适用于电子装置。通用型无线充电装置包括基座壳体、第一磁力线屏蔽元件、供电模块及感应线圈。所述第一磁力线屏蔽元件、供电模块及感应线圈安装于基座壳体中，且供电模块，设置于该第一磁力线屏蔽元件上方。其中，第一磁力线屏蔽元件用以阻隔电磁场，避免供电模块因电磁场通过产生涡流现象。

Description

通用型无线充电装置

技术领域

本发明涉及一种充电装置，尤其涉及一种应用于电子装置的无线充电装置。

背景技术

现今社会中，可携式的电子装置已经成为生活中不可或缺的一部分，凡食、衣、住、行、育、乐，每样都与电子装置有关。由于可携式的电子装置多是通过内置的电池来提供电力，所以在电池的电力耗尽后，使用者需对电子装置内部的电池进行充电，使电子装置能够持续地运作。

一般而言，充电方式包含了有线充电及无线充电。其中，无线充电的设计多半是将感应线圈安装在电子装置内部，并电性耦接内置的电池。使用时，会将电子装置摆放在无线充电座上，并利用无线充电座内的发射线圈发射电磁场，而感应线圈在感应到电磁场后，再通过磁通量的变化而生成电流。

然而，并非所有可携式的电子装置都具有内建的无线充电模块，因此，如何提供一种可应用或安装于不同电子装置上的通用型无线充电装置，为本发明欲解决的技术课题。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种可应用或安装于不同电子装置上的通用型无线充电装置。

为达前述的目的，本发明提供一种通用型无线充电装置，适用于电子装置，包括基座壳体、第一磁力线屏蔽元件、供电模组模块及感应线圈。基座壳体具有凹槽及环绕凹槽的凹部；第一磁力线屏蔽元件设置于凹槽之中；供电模块设置于第一磁力线屏蔽元件上方，用以与电子装置配接以提供电力予电子装置；感应线圈设置于凹部中并电性耦接于供电模块；其中，第一磁力线屏蔽元件用以阻隔电磁场，避免供电模块因电磁场通过产生涡流现象。

于上述较佳实施方式中，其中凹槽与凹部之间具有环壁体，凹部具有线路槽，且环壁体具有对应于线路槽的缺口。

于上述较佳实施方式中，其中感应线圈具有第一连接端及第二连接端，第一连接端及第二连接端配置于线路槽中，并穿过缺口而电性耦接于供电模块。

于上述较佳实施方式中，其中基座壳体进一步包括凸缘，凸缘环绕凹部并呈阶梯式设置，且凸缘底端高度与环壁体顶端高度相同。

于上述较佳实施方式中，其进一步包括第二磁力线屏蔽元件，第二磁力线屏蔽元件具有对应于供电模块的开口，第二磁力线屏蔽元件的下表面抵靠于凸缘底端及环壁体顶端并覆盖感应线圈，供电模块的上表面则显露于开口中。

于上述较佳实施方式中，其中供电模块包括整流电路板、第一电极及第二电极，第一连接端及第二连接端电性耦接于整流电路板，第一电极及第二电极配置于整流电路板上表面，并用以与电子装置配接。

于上述较佳实施方式中，其中供电模块包括盘状支撑件、第一电极及呈环状的第二电极，盘状支撑件中央具有贯穿的第一开孔及环绕第一开孔的环型凹槽，环型凹槽底面具有第二开孔，第一电极配置于第一开孔之中，第二电极则配置于环型凹槽中。

于上述较佳实施方式中，其中第一连接端末端朝第一开孔弯折并抵接于第一电极，第二连接端末端朝第二开孔弯折，并穿过第二开孔而抵接于第二电极。

本发明的有益效果在于，因通用型无线充电装置的体积轻薄，当加挂或安装于电子装置时，具有较好的灵活度。此外，由于供电模块可与不同类型的电子装置配接，而具有高泛用性。另一方面，通过磁力线屏蔽元件的设置，亦可延长通用型无线充电装置的使用寿命及能量传递的效率。

附图说明

图1A为本发明第一实施例的通用型无线充电装置的立体示意图；

图1B为本发明第一实施例的通用型无线充电装置的立体分解图；

图2为本发明第一实施例的通用型无线充电装置的剖面图；

图3A为本发明第二实施例的通用型无线充电装置的立体示意图；

图3B为本发明第二实施例的通用型无线充电装置的立体分解图；图4为本发明第二实施例的通用型无线充电装置的剖面图；以及图5为通用型无线充电装置动作的示意图。

附图标记如下：

M 电磁场

1 通用型无线充电装置

10 基座壳体

101 凹槽

102 凹部

1021 线路槽

103 环壁体

1031 缺口

104 凸缘

1041 环形容置槽

20 第一磁力线屏蔽元件

30 感应线圈

301 第一连接端

302 第二连接端

303 线圈开口

40、41 供电模块

401 整流电路板

402、412 第一电极

403、413 第二电极

411 盘状支撑件

4111 第一开孔

4112 环型凹槽

41121 第二开孔

4131 电极开口

50 第二磁力线屏蔽元件

501 开口

8 充电发射装置

9 电子装置

91、92 弹簧连接器

具体实施方式

本发明的优点及特征以及达到其方法将参照例示性实施例及附图进行更详细的描述而更容易理解。然而，本发明可以不同形式来实现且不应被理解仅限于此处所陈述的实施例。相反地，对所属技术领域技术人员而言，所提供的此些实施例将使本公开更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴。

首先，请参阅图1A及图1B所示，图1A为本发明第一实施例的通用型无线充电装置的立体示意图；图1B为本发明第一实施例的通用型无线充电装置的立体分解图。所述通用型无线充电装置1包括：基座壳体10、第一磁力线屏蔽元件20、感应线圈30、供电模块40及第二磁力线屏蔽元件50。

所述基座壳体10具有凹槽101及环绕凹槽101的凹部102。于本实施例中，基座壳体1的外观呈圆形，凹部102的底面于径向方向设置有多个线路槽1021；此外，凹槽101与凹部102之间具有环壁体103，且环壁体103具有对应于各线路槽1021的缺口1031。另一方面，凹部102的外侧另设置有环绕凹部102、并呈阶梯式设置的凸缘104，且凸缘104底端的高度与环壁体103顶端的高度相同，于本实施例中，凸缘104的底端另设置有环形容置槽1041，而环形容置槽1041可用于布置磁性材料(未示于图中)，如此通用型无线充电装置1便可以磁性吸附的方式固定于的电子装置的壳体表面。本实施例虽仅提出基座壳体1的外观呈圆形的实施方式，但于实际应用时，基座壳体10的外观亦可为碟形、矩形、三角形或多边形，并不以本实施例所提出的实施方式为限。

所述第一磁力线屏蔽元件20的材质为未经过充磁的材料，例如铁氧体(Ferrite)，第一磁力线屏蔽元件20的形状对应于凹槽101的形状。于本实施例中，第一磁力线屏蔽元件20呈圆盘状。

所述感应线圈30具有第一连接端301及第二连接端302，且第一连接端301及第二连接端302呈径向设置，且其末端均位于感应线圈30中央的线圈开口303中。所述供电模块40包括：整流电路板401、第一电极402及第二电极403，第一电极402及第二电极403均配置于整流电路板401的上表面。第二电极403位在第一电极402的外侧，并环绕第一电极402设置。

所述第二磁力线屏蔽元件50的材质亦为未经过充磁的材料，例如铁氧体，第二磁力线屏蔽元件50的形状对应于凹部102的形状。于本实施例中，第二磁力线屏蔽元件50呈圆盘状，且具有对应于供电模块40的开口501。

请一并参阅图1B及图2，图2为本发明第一实施例的通用型无线充电装置的剖面图。于图2中，所述第一磁力线屏蔽元件20设置于凹槽101之中，供电模块40则设置于第一磁力线屏蔽元件20上方。于本实施例中，整流电路板401外侧下表面会部分地抵靠并结合于环壁体103顶端，使整流电路板401与第一磁力线屏蔽元件20之间形成内部空间，该内部空间用以容置整流电路板401下表面上的电子元件。所述感应线圈30则利用线圈开口303套设于环壁体103，并被配置于凹部102中。感应线圈30置入凹部102后，感应线圈30的第一连接端301及第二连接端302被配置于凹部102的线路槽1021中，且第一连接端301及第二连接端302的末端会穿过缺口1031，并朝向整流电路板401弯折，而与整流电路板401电性耦接。所述第二磁力线屏蔽元件50的下表面会抵靠并结合于凸缘104的底端及环壁体103的顶端，而被配置于感应线圈30的上方并覆盖感应线圈30；供电模块40的上表面则显露于开口501中，如此设置于供电模块40上表面的第一电极402及第二电极403便可用以与电子装置配接，而可提供电力予电子装置。于本实施例中，当感应线圈30接收到电磁场后，感应线圈30经由电磁感应而于线圈中就会产生交流电流。随后，线圈中的交流电流会经由第一连接端301及第二连接端302传送至整流电路板401，并经由整流电路板401转换成直流电，所转换出的直流电再通过第一电极402及第二电极403传送至电子装置。

请参阅图3A、图3B及图4所示，图3A为本发明第二实施例的通用型无线充电装置的立体示意图；图3B为本发明第二实施例的通用型无线充电装置的立体分解图；图2为本发明第二实施例的通用型无线充电装置的剖面图。所述通用型无线充电装置1包括：基座壳体10、第一磁力线屏蔽元件20、感应线圈30、供电模块41及第二磁力线屏蔽元件50。于本实施例中，基座壳体10、第一磁力线屏蔽元件20、感应线圈30及第二磁力线屏蔽元件50等元件的功能与第一实施例相同，在此就不再进行赘述。唯，差异之处在于，供电模块41是直接以粘合或卡合的方式设置于第一磁力线屏蔽元件20之上。所述供电模块41包括：盘状支撑件411、第一电极412及呈环状的第二电极413。所述盘状支撑件411的中央具有贯穿的第一开孔4111及环绕第一开孔4111的环型凹槽4112。所述环型凹槽4112底面具有相对设置的二个第二开孔41121。所述第一电极412配置于第一开孔4111之中；呈环状的第二电极413则具有电极开口4131，并被配置于环型凹槽4112中。

请参阅图4，于本实施例中，第一电极412为一体成形的帽型金属结构，其底端外扩形成限位凸缘；而第一开孔4111则具有对应于第一电极412截面形状，如此，当第一电极412由盘状支撑件411的下表面置入第一开孔4111时，第一电极412便可利用所述限位凸缘卡合固定于第一开孔4111之中。呈环状的第二电极413则可以粘合或卡合的方式固定于环型凹槽4112中。另一方面，感应线圈30的第一连接端301的末端会朝向第一开孔4111的位置弯折并抵接于第一电极412帽顶的下表面(如图4所示)；而第二连接端302的末端则朝向第二开孔41121弯折(如图3B所示)，并穿过第二开孔41121而抵接于第二电极413的下表面。由于本实施例以盘状支撑件411取代原先第一实施例中的整流电路板401，而毋需预留内部空间来容置电子元件，使通用型无线充电装置1可更趋薄型化。相对的，由于供电模块41并不具有整流的功能，因此当感应线圈30接收到电磁场后，感应线圈30经由电磁感所产生的交流电流会直接经由第一连接端301、第二连接端302、第一电极412及第二电极413传送至配接的电子装置，再由电子装置将所接收到的交流电流转换成直流电流使用。

请一并参阅图1B及图5，图5为通用型无线充电装置动作的示意图。图5是以本发明第一实施例的通用型无线充电装置1进行说明。首先，使用者可先将通用型无线充电装置1设置有供电模块40的表面面向电子装置9；接着，将通用型无线充电装置1的第一电极402及第二电极403与电子装置9，例如：智能手机，的弹簧连接器(POGO Pin)91、92配接。于本案设计中，通用型无线充电装置1可利用环形容置槽1041(如图1B及图3B所示)中的磁性材料(未示于图中)进行磁性吸附，以将通用型无线充电装置1暂时地固定在的电子装置9壳体的表面，而在其它可能的实施方式中，通用型无线充电装置1亦可以卡合、扣合或贴合的方式固定于电子装置9的壳体上。接者，将无线充电装置1连同电子装置9移动至充电发射装置8的上方，或将其放置于充电发射装置8之上。当充电发射装置8朝向通用型无线充电装置1发射电磁场M时，通用型无线充电装置1中的感应线圈30在接收到电磁场M后，感应线圈30会经由电磁感应而于线圈中产生交流电流。随后，感应线圈30中的交流电流经由第一连接端301及第二连接端302传送至整流电路板401，并由整流电路板401转换成直流电。所转换出的直流电再利用相互配接的第一电极402、第二电极403、弹簧连接器91及92传输至电子装置9。当电子装置9充电完成后，使用者便可将通用型无线充电装置1移除。而在一些可能的实施方式中，通用型无线充电装置1亦直接安装在电子装置9上，让电子装置9新增无线充电的功能。本实施例虽仅提出电子装置9为智能手机的实施方式，但于实际应用时，电子装置9亦可为：笔记本电脑、平板、游戏机、无线键盘、无线鼠标、个人数字助理或游戏机。

请继续参阅图1B及图5，当充电发射装置8朝向通用型无线充电装置1发射电磁场M时，位于供电模块40下方的第一磁力线屏蔽元件20可用以阻隔电磁场M的磁力线，使得电磁场M不会通过供电模块40，而可避免供电模块40因涡流现象产生升温效应，如此便可降低供电模块40的中金属电子元件因温度上升所导致的耗损，亦可由此提升供电模块40运作的时间及效能。另一方面，覆盖感应线圈30的第二磁力线屏蔽元件50则可让电磁场M的磁力线形成封闭环路，而可进一步提升电磁场M能量传递的效率。在一些可能的实施方式中，亦可不设置第二磁力线屏蔽元件50，而改以其它具有卡合、扣合或黏合机构的保护盖体取代第二磁力线屏蔽元件50，让通用型无线充电装置1可加挂或安装于各种不同的电子装置9中，以由此提升通用型无线充电装置1的泛用性。

相较于现有的技术，本发明所提供的通用型无线充电装置的体积轻薄，当加挂或安装于电子装置时，具有较好的灵活度。此外，由于供电模块可与不同类型的电子装置配接，而具有高泛用性。另一方面，通过磁力线屏蔽元件的设置，亦可延长通用型无线充电装置的使用寿命及能量传递的效率；故，本发明实为一极具产业价值的发明。

本发明得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然而皆不脱如附权利要求所欲保护。

Claims (8)

1.一种通用型无线充电装置，适用于一电子装置，包括：

一基座壳体，具有一凹槽及环绕该凹槽的一凹部；

一第一磁力线屏蔽元件，设置于该凹槽之中；

一供电模块，设置于该第一磁力线屏蔽元件上方，用以与该电子装置配接以提供电力予该电子装置；以及

一感应线圈，设置于该凹部中并电性耦接于该供电模块；

其中，该第一磁力线屏蔽元件用以阻隔电磁场，避免该供电模块因电磁场通过产生涡流现象。

2.如权利要求1所述的通用型无线充电装置，其中该凹槽与该凹部之间具有一环壁体，该凹部具有至少一线路槽，且该环壁体具有对应于该至少一线路槽的一缺口。

3.如权利要求2所述的通用型无线充电装置，其中该感应线圈具有一第一连接端及一第二连接端，该第一连接端及该第二连接端配置于该至少一线路槽中，并穿过该缺口而电性耦接于该供电模块。

4.如权利要求2所述的通用型无线充电装置，其中该基座壳体进一步包括一凸缘，该凸缘环绕该凹部并呈阶梯式设置，且该凸缘底端高度与该环壁体顶端高度相同。

5.如权利要求4所述的通用型无线充电装置，其进一步包括一第二磁力线屏蔽元件，该第二磁力线屏蔽元件具有对应于该供电模块的一开口，该第二磁力线屏蔽元件的下表面抵靠于该凸缘底端及该环壁体顶端并覆盖该感应线圈，该供电模块的上表面则显露于该开口中。

6.如权利要求3所述的通用型无线充电装置，其中该供电模块包括一整流电路板、一第一电极及一第二电极，该第一连接端及该第二连接端电性耦接于该整流电路板，该第一电极及该第二电极配置于该整流电路板上表面，并用以与该电子装置配接。

7.如权利要求3所述的通用型无线充电装置，其中该供电模块包括一盘状支撑件、一第一电极及呈环状的一第二电极，该盘状支撑件中央具有贯穿的一第一开孔及环绕该第一开孔的一环型凹槽，该环型凹槽底面具有至少一第二开孔，该第一电极配置于该第一开孔之中，该第二电极则配置于该环型凹槽中。

8.如权利要求7所述的通用型无线充电装置，其中该第一连接端末端朝该第一开孔弯折并抵接于该第一电极，该第二连接端末端朝该第二开孔弯折，并穿过该第二开孔而抵接于该第二电极。

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