CN116094186A - 无线充电系统和无线充电笔盒 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种无线充电系统和无线充电笔盒，无线充电系统包括无线充电笔盒和触控笔，无线充电笔盒包括盒体和盒盖，盒体内具有沿长度方向延伸的容纳腔，容纳腔的一端具有开口，以使触控笔穿过开口插入容纳腔，盒盖盖设在顶端面，以封闭开口。盒体内具有绕设在容纳腔外周的发射线圈，触控笔内设置有磁芯和绕设在磁芯外周的第一接收线圈，且磁芯沿着触控笔的轴向延伸。在触控笔位于容纳腔内时，第一接收线圈与发射线圈在轴向上至少部分重叠，第一接收线圈在发射线圈产生的第一交变电磁场内产生第一感应交流电，以为触控笔充电。盒盖可以将容纳腔进行封闭，有效防止触控笔从容纳腔中脱出，避免触控笔发生丢失，有效提高对触控笔的收纳效果。

Description

无线充电系统和无线充电笔盒
技术领域
本申请实施例涉及电子技术领域，特别涉及一种无线充电系统和无线充电笔盒。
背景技术
随着电子技术的不断发展与更新，目前，在多数电子设备(例如平板电脑、笔记本电脑等)中都配备有触控笔。用户可以通过触控笔在电子设备的屏幕上进行触控或书写，以对电子设备进行操作，这样可以有效提高用户对电子设备操作的方便性，提升用户体验。
通常，触控笔在使用的过程中，需要定期对触控笔进行充电，以触控笔在平板电脑上的应用为例，目前，大多数触控笔都是吸附在平板电脑的表面(例如平板电脑的正面或背部)，在平板电脑内设置有发射线圈，在触控笔内设置有接收线圈，然后通过发射线圈与接收线圈之间的耦合对触控笔进行无线充电。
然而，上述的触控笔吸附在平板电脑上充电的过程中，触控笔容易掉落而导致丢失，不利于触控笔的收纳。
发明内容
本申请实施例提供一种无线充电系统和无线充电笔盒，能够解决相关技术触控笔提供在平板电脑上充电的过程中，触控笔容易掉落而导致丢失，不利于触控笔的收纳的问题。
本申请第一方面提供一种无线充电系统，包括无线充电笔盒和触控笔，所述无线充电笔盒包括盒体和盒盖，所述盒体在沿所述盒体的长度方向上具有相对的顶端面和底端面，所述顶端面上具有开口，所述盒体内具有沿所述长度方向延伸且呈管状结构的容纳腔，所述容纳腔的一端与所述开口相通，以使所述触控笔的笔尖端穿过所述开口插入所述容纳腔，所述盒盖盖设在所述盒体的顶端面上，以封闭所述开口；
所述盒体内设有发射线圈，且所述发射线圈绕设在所述容纳腔的外周，所述触控笔内设有第一接收线圈和磁芯，所述第一接收线圈绕设在所述磁芯的外周，且所述磁芯沿着所述触控笔的轴向延伸；
在所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述第一接收线圈与所述发射线圈在所述触控笔的轴向上至少部分重叠，所述发射线圈用于向所述第一接收线圈提供第一交变电磁场，所述第一接收线圈用于感应所述第一交变电磁场并产生第一感应交流电，以向所述触控笔充电。
触控笔需要充电时，可以将触控笔从无线充电笔盒顶端面的开口处将触控笔放入容纳腔内，然后将盒盖盖设在盒体的顶端面上，以封闭开口。由于本方案是通过将触控笔插入容纳腔内，并使第一接收线圈与发射线圈在轴向上至少部分重叠，例如，第一接收线圈和磁芯均至少部分位于发射线圈围成的空间内，以使第一接收线圈与发射线圈之间进行电磁感应而实现无线充电，用户可以随意的将触控笔插入容纳腔内，都可以使发射线圈与第一接收线圈之间进行耦合，从而实现无线充电笔盒对触控笔的充电，可以有效提高无线充电笔盒的灵活性，另外，上述的无线充电方式中，由于当触控笔容纳在容纳腔内时，第一接收线圈与发射线圈在轴向上至少部分重叠，所以，用户可以随意的将触控笔插入容纳腔内，且触控笔在容纳腔内360°随意转动，而不会对第一接收线圈与发射线圈之间的耦合性产生影响，使得无线充电笔盒对触控笔的充电更灵活。而盒盖可以将容纳腔进行封闭，使触控笔位于封闭的空间内，能够有效防止触控笔从容纳腔中脱出，避免触控笔发生丢失等情况，可以有效提高对触控笔的收纳效果。而且，通过无线充电笔盒对触控笔进行充电，还具有较好的防尘性，能够有效减少或避免油渍、水渍、污渍等进入到触控笔中，从而有效提高对触控笔的防护效果。
在一种可能实现的方式中，所述发射线圈在所述长度方向上的长度大于或等于所述第一接收线圈在所述轴向上的长度，且所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述第一接收线圈在所述触控笔的轴向上全部与所述发射线圈重叠。这样可以使第一接收线圈完全位于发射线圈所产生的第一交变电磁场内，能够使更多的磁场线穿过第一接收线圈，能够有效提高第一接收线圈与发射线圈之间的耦合性，从而使第一接收线圈可以具有更高磁通量变化率，有效提高无线充电效率。
在一种可能实现的方式中，所述发射线圈在所述长度方向上的长度小于所述第一接收线圈在所述轴向上的长度，且所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述发射线圈在所述触控笔的轴向上全部与所述第一接收线圈重叠。这样可以使发射线圈的内部全部对应有第一接收线圈和磁芯，换言之，位于发射线圈内的磁芯长度较长，这样可以有效提高发射线圈的磁场强度，使发射线圈能够向第一接收线圈提供相对更强的第一交变电磁场，从而有效提高第一接收线圈的磁通量变化率，提升无线充电效率。
在一种可能实现的方式中，所述发射线圈的截面形状至少包括圆形、矩形、三角形、多边形等；
所述第一接收线圈的截面形状至少包括圆形、矩形、三角形、多边形等。
在一种可能实现的方式中，所述发射线圈和所述第一接收线圈均为螺线管状结构，且在所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述发射线圈的中心轴线与所述第一接收线圈的中心轴线相重合。这样可以使相对更多的磁场线穿过第一接收线圈，能够有效提高第一接收线圈与发射线圈之间的耦合性，从而有效提高第一接收线圈的磁通量变化率，提高充电效率。
在一种可能实现的方式中，所述盒盖与所述盒体的顶端面的一端转动相连。这样可以使盒盖与盒体之间始终保持连接，能够减少或避免盒盖出现丢失等现象，有助于提高无线充电笔盒的完整性。
所述容纳腔在所述长度方向上的长度小于所述触控笔的长度，以使所述触控笔的笔尾端裸露在所述容纳腔外；
所述盒盖朝向所述顶端面的一端具有可供所述触控笔的笔尾端容纳的容纳槽。用户在从容纳腔内拿取触控笔时，可以抓握在笔尾端上，以将触控笔从容纳腔内取出，减少或避免触控笔全部位于容纳腔内而增加触控笔取出的难度，能够有效提高拿取触控笔的方便性，提高无线充电笔盒设计的合理性。
在一种可能实现的方式中，所述无线充电笔盒还包括设置在所述盒体内的电源模块和Tx芯片，所述电源模块、所述Tx芯片和所述发射线圈电连接；
所述触控笔内设有第一Rx芯片、充电芯片和第一电池，所述第一接收线圈、所述第一Rx芯片、所述充电芯片和所述第一电池电连接；
所述电源模块用于向所述Tx芯片提供第一直流电，所述Tx芯片用于将所述第一直流电转换为第一交流电并提供给所述发射线圈，所述发射线圈用于响应所述第一交流电并产生所述第一交变电磁场；
所述第一接收线圈用于感应所述第一交变电磁场以产生所述第一感应交流电，所述第一Rx芯片用于将所述第一感应交流电转换为第二直流电并提供给所述充电芯片，所述充电芯片用于采用所述第二直流电向所述第一电池充电。
在一种可能实现的方式中，所述电源模块包括第二电池和稳压装置，所述第二电池、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述第二电池用于向所述稳压装置提供第三直流电，所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。通过电池为其提供电能，可以方便无线充电笔盒的携带。而且，还能够避免在无线充电笔盒中开设充电接口，有利于提高无线充电笔盒外观的完整性和美观性。
在一种可能实现的方式中，所述电源模块包括充电接口和稳压装置，所述充电接口、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述充电接口用于与外部电源电连接以向所述稳压装置提供第三直流电，所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。通过充电接口为无线充电笔盒提供电能的方式，可以避免无线充电笔盒出现亏电等现象，防止无线充电笔盒因亏电而影响触控笔的正常充电，能够有效提高无线充电笔盒供电的稳定性和可靠性。
在一种可能实现的方式中，所述电源模块包括第二接收线圈、第二Rx芯片和稳压装置，所述第二接收线圈、所述第二Rx芯片、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述第二接收线圈用于感应外部提供的第二交变电磁场以产生第二感应交流电，并将所述第二感应交流电提供给所述第二Rx芯片；
所述第二Rx芯片用于将所述第二感应交流电转换为第三直流电并提供给所述稳压装置；
所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。
在一种可能实现的方式中，所述盒体内还设有控制模块，所述电源模块、所述控制模块和所述Tx芯片电连接；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述控制模块启动所述电源模块工作，以为所述触控笔充电。这样可以避免无线充电笔盒在未盖设盒盖的情况下对触控笔进行充电，可以避免触控笔在充电的过程中发生脱出或偏移。防止因触控笔脱出或偏移而降低第一接收线圈与发射线圈的耦合性，进而降低充电效率。有利于提高无线充电笔盒工作的稳定性和可靠性，提高无线充电笔盒的充电效率。
在一种可能实现的方式中，所述控制模块包括控制芯片和传感器，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接，所述传感器位于所述盒体的顶端面，且所述传感器与所述控制芯片电连接；
所述传感器用于向所述盒体外发射信号，当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述信号被所述盒盖反射至所述传感器中，所述传感器接收到所述信号后向所述控制芯片发送指令，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
在一种可能实现的方式中，所述传感器至少包括超声波传感器、红外线传感器、接近光传感器等。
在一种可能实现的方式中，所述控制模块包括控制芯片、第一触发件和第二触发件，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接；
所述第一触发件位于所述盒体的顶端面，且所述第一触发件与所述控制芯片电连接，所述第二触发件位于所述盒盖面向所述盒体的一面，且所述第二触发件与所述第一触发件相对；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述第一触发件与所述第二触发件接触，所述第二触发件向所述控制芯片发送指令，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
在一种可能实现的方式中，所述第一触发件为霍尔传感器，所述第二触发件为磁体件。
在一种可能实现的方式中，所述控制模块包括控制芯片、第一导电件和第二导电件，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接；
所述第一导电件位于所述盒体的顶端面，且所述第一导电件与所述控制芯片电连接，所述第二导电件位于所述盒盖面向所述盒体的一面，且所述第二导电件与所述控制芯片电连接；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述第一导电件与所述第二导电件电连接，并在所述控制芯片中产生高低电平，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
在一种可能实现的方式中，所述第一导电件和所述第二导电件为弹簧针。
本申请第二方面提供一种无线充电笔盒，用于向触控笔充电，包括盒体和盒盖，所述盒体在沿着所述盒体的长度方向上具有相对的顶端面和底端面，所述顶端面上具有开口，所述盒体具有沿所述长度方向延伸且呈管状结构的容纳腔，所述容纳腔的一端与所述开口相通，以使触控笔的笔尖穿过所述开口插入所述容纳腔，所述盒盖盖设在所述盒体的顶端面上，以封闭所述开口；
所述盒体内设置有发射线圈，且所述发射线圈绕设在所述容纳腔的外周，在所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述发射线圈与所述触控笔内的第一接收线圈在触控笔的轴向上至少部分重叠，所述发射线圈用于向所述第一接收线圈提供第一交变电磁场，以对所述触控笔充电。
在触控笔需要充电时，可以将触控笔从无线充电笔盒顶端面的开口处将触控笔放入容纳腔内，然后将盒盖盖设在盒体的顶端面上，以封闭开口。由于本方案是通过将触控笔插入容纳腔内，并使第一接收线圈与发射线圈在轴向上至少部分重叠，例如，第一接收线圈和磁芯均至少部分位于发射线圈围成的空间内，以使第一接收线圈与发射线圈之间进行电磁感应而实现无线充电。用户可以随意的将触控笔插入容纳腔内，都可以使发射线圈与第一接收线圈之间进行耦合，从而实现无线充电笔盒对触控笔的充电，可以有效提高无线充电笔盒的灵活性。另外，上述的无线充电方式中，由于当触控笔容纳在容纳腔内时，第一接收线圈与发射线圈在轴向上至少部分重叠，所以，用户可以随意的将触控笔插入容纳腔内，且触控笔在容纳腔内360°随意转动，而不会对第一接收线圈与发射线圈之间的耦合性产生影响使得无线充电笔盒对触控笔的充电更灵活。而盒盖可以将容纳腔进行封闭，使触控笔位于封闭的空间内，能够有效防止触控笔从容纳腔中脱出，避免触控笔发生丢失等情况，可以有效提高对触控笔的收纳效果。而且，通过无线充电笔盒对触控笔进行充电，还具有较好的防尘性，能够有效减少或避免油渍、水渍、污渍等进入到触控笔中，从而有效提高对触控笔的防护效果。
在一种可能实现的方式中，所述发射线圈在所述长度方向上的长度大于或等于所述第一接收线圈在所述轴向上的长度，且所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述第一接收线圈在所述触控笔的轴向上全部与所述发射线圈重叠。这样可以使第一接收线圈完全位于发射线圈所产生的第一交变电磁场内，能够使更多的磁场线穿过第一接收线圈，能够有效提高第一接收线圈与发射线圈之间的耦合性，从而使第一接收线圈可以具有更高磁通量变化率，有效提高无线充电效率。
在一种可能实现的方式中，所述发射线圈在所述长度方向上的长度小于所述第一接收线圈在所述轴向上的长度，且所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述发射线圈在所述触控笔的轴向上全部与所述第一接收线圈重叠。这样可以使发射线圈的内部全部对应有第一接收线圈和磁芯，换言之，位于发射线圈内的磁芯长度较长，这样可以有效提高发射线圈的磁场强度，使发射线圈能够向第一接收线圈提供相对更强的第一交变电磁场，从而有效提高第一接收线圈的磁通量变化率，提升无线充电效率。
在一种可能实现的方式中，所述发射线圈的截面形状至少包括圆形、矩形、三角形、多边形等。
在一种可能实现的方式中，所述发射线圈为螺线管状结构，在所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述发射线圈的中心轴线与所述第一接收线圈的中心轴线相重合。这样可以使相对更多的磁场线穿过第一接收线圈，能够有效提高第一接收线圈与发射线圈之间的耦合性，从而有效提高第一接收线圈的磁通量变化率，提高充电效率。
在一种可能实现的方式中，所述盒盖与所述盒体的顶端面的一端转动相连。这样可以使盒盖与盒体之间始终保持连接，能够减少或避免盒盖出现丢失等现象，有助于提高无线充电笔盒的完整性。
所述容纳腔在所述长度方向上的长度小于所述触控笔的长度，以使所述触控笔的笔尾端裸露在所述容纳腔外；
所述盒盖朝向所述顶端面的一端具有可供所述触控笔的笔尾端容纳的容纳槽。用户在从容纳腔内拿取触控笔时，可以抓握在笔尾端上，以将触控笔从容纳腔内取出，减少或避免触控笔全部位于容纳腔内而增加触控笔取出的难度，能够有效提高拿取触控笔的方便性，提高无线充电笔盒设计的合理性。
在一种可能实现的方式中，所述无线充电笔盒还包括设置在所述盒体内的电源模块和Tx芯片，所述电源模块、所述Tx芯片和所述发射线圈电连接；
所述电源模块用于向所述Tx芯片提供第一直流电，所述Tx芯片用于将所述第一直流电转换为第一交流电并提供给所述发射线圈，所述发射线圈用于响应所述第一交流电并产生所述第一交变电磁场，并向所述第一接收线圈传输所述第一交变电磁场。
在一种可能实现的方式中，所述电源模块包括第二电池和稳压装置，所述第二电池、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述第二电池用于向所述稳压装置提供第三直流电，所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。通过电池为其提供电能，可以方便无线充电笔盒的携带。而且，还能够避免在无线充电笔盒中开设充电接口，有利于提高无线充电笔盒外观的完整性和美观性。
在一种可能实现的方式中，所述电源模块包括充电接口和稳压装置，所述充电接口、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述充电接口用于与外部电源电连接以向所述稳压装置提供第三直流电，所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。通过充电接口为无线充电笔盒提供电能的方式，可以避免无线充电笔盒出现亏电等现象，防止无线充电笔盒因亏电而影响触控笔的正常充电，能够有效提高无线充电笔盒供电的稳定性和可靠性。
在一种可能实现的方式中，所述电源模块包括第二接收线圈、第二Rx芯片和稳压装置，所述第二接收线圈、所述第二Rx芯片、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述第二接收线圈用于感应外部提供的第二交变电磁场以产生第二感应交流电，并将所述第二感应交流电提供给所述第二Rx芯片；
所述第二Rx芯片用于将所述第二感应交流电转换为第三直流电并提供给所述稳压装置；
所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。
在一种可能实现的方式中，所述盒体内还设有控制模块，所述电源模块、所述控制模块和所述Tx芯片电连接；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述控制模块启动所述电源模块工作，以为所述触控笔充电。这样可以避免无线充电笔盒在未盖设盒盖的情况下对触控笔进行充电，可以避免触控笔在充电的过程中发生脱出或偏移。防止因触控笔脱出或偏移而降低第一接收线圈与发射线圈的耦合性，进而降低充电效率。有利于提高无线充电笔盒工作的稳定性和可靠性，提高无线充电笔盒的充电效率。
在一种可能实现的方式中，所述控制模块包括控制芯片和传感器，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接，所述传感器位于所述盒体的顶端面，且所述传感器与所述控制芯片电连接；
所述传感器用于向所述盒体外发射信号，当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述信号被所述盒盖反射至所述传感器中，所述传感器接收到所述信号后向所述控制芯片发送指令，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
在一种可能实现的方式中，所述传感器至少包括超声波传感器、红外线传感器、接近光传感器等。
在一种可能实现的方式中，所述控制模块包括控制芯片、第一触发件和第二触发件，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接；
所述第一触发件位于所述盒体的顶端面，且所述第一触发件与所述控制芯片电连接，所述第二触发件位于所述盒盖面向所述盒体的一面，且所述第二触发件与所述第一触发件相对；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述第一触发件与所述第二触发件接触，所述第二触发件向所述控制芯片发送指令，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
在一种可能实现的方式中，所述第一触发件为霍尔传感器，所述第二触发件为磁体件。
在一种可能实现的方式中，所述控制模块包括控制芯片、第一导电件和第二导电件，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接；
所述第一导电件位于所述盒体的顶端面，且所述第一导电件与所述控制芯片电连接，所述第二导电件位于所述盒盖面向所述盒体的一面，且所述第二导电件与所述控制芯片电连接；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述第一导电件与所述第二导电件电连接，并在所述控制芯片中产生高低电平，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
在一种可能实现的方式中，所述第一导电件和所述第二导电件为弹簧针。
附图说明
图1为相关技术的一种触控笔充电的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种无线充电笔盒与触控笔的分解示意图；
图3为本申请实施例提供的一种无线充电笔盒的剖视图；
图4为本申请实施例提供的一种触控笔的剖视图；
图5为本申请实施例提供的一种触控笔与无线充电笔盒配合的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种触控笔与无线充电笔盒配合的轴测剖视图；
图7为本申请实施例提供的一种触控笔与无线充电笔盒配合的主视剖视图；
图8为本申请实施例提供的一种发射线圈与第一接收线圈配合的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的另一种触控笔与无线充电笔盒配合的主视剖视图；
图10为本申请实施例提供的另一种发射线圈与第一接收线圈配合的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的一种无线充电系统的系统框架图；
图12为本申请实施例提供的一种无线充电笔盒在另一种状态下的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的另一种无线充电系统的系统框架图；
图14为本申请实施例提供的又一种无线充电系统的系统框架图；
图15为本申请实施例提供的又一种无线充电系统的系统框架图；
图16为本申请实施例提供的一种传感器在无线充电笔盒上设置的结构示意图；
图17为本申请实施例提供的一种第一触发件和第二触发件在无线充电笔盒上设置的结构示意图。
附图标记：
100-无线充电笔盒；       10-盒体；                    11-顶端面；
111-开口；               12-底端面；                  13-容纳腔；
14-发射线圈；            20-盒盖；                    21-容纳槽；
30-电源模块；            31-充电接口；                32-稳压装置；
33-第二电池；            34-第二接收线圈；            35-第二Rx芯片；
40-Tx芯片；              50-控制模块；                51-控制芯片；
52-开关；                53-传感器；                  54-第一触发件；
55-第二触发件；          200-触控笔；                 210-第一接收线圈；
220-磁芯；               230-笔尖端；                 240-笔尾端；
250-第一Rx芯片；         260-充电芯片；               270-第一电池。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。
图1为相关技术的一种触控笔充电的结构示意图。
目前，在多数平板电脑、笔记本电脑等电子设备中会配备有触控笔，用户可以通过触控笔在电子设备的屏幕上进行书写或触控。触控笔内通常设置有电池，电池用于向触控笔内的组件供电，以使触控笔能够正常工作。因此，触控笔在使用的过程中，需要定期进行充电，以保证触控笔的正常工作。目前，触控笔的充电方式包括有线充电和无线充电，其中，有线充电方式是在触控笔上开设充电接口，如Type-C接口或USB接口等，然后通过充电线(例如数据线等)将触控笔与电源连接，以对触控笔进行充电。
然而，触控笔上的充电接口会影响触控笔外观的完整性和美观性，因此，多数触控笔采用无线充电的方式进行。以触控笔在平板电脑上的应用为例，参见图1所示，无线充电是通过在电子设备400内部设置发射线圈410，在触控笔300内部设置接收线圈310，将触控笔300吸附在电子设备400的表面(例如电子设备400的正面、背部或顶部等)。例如，在触控笔300上和电子设备400上分别设置有磁性相反的磁铁，当触控笔300靠近电子设备400时，两个磁性相反的磁铁可以相互吸引，从而使触控笔300能够吸附在电子设备400上。此时，接收线圈310和发射线圈410处于相互并列的位置关系，发射线圈410可以向接收线圈310提供交变电磁场，接收线圈310能够感应于交变电磁场并产生感应交流电，从而实现对触控笔300内电池的充电。
然而，将触控笔吸附在电子设备上进行无线充电的过程在中，触控笔很容易掉落而导致丢失，不利于触控笔的收纳。
另外，上述的充电方式，还需要在触控笔内设置磁铁，占用触控笔的内部空间，不利于触控笔内部组件的合理布局。
在相关技术中，还有一种独立的充电笔盒，充电笔盒具有容置腔，在容置腔内具有金属触点，在触控笔上具有与金属触点相配合的金属触头，当触控笔插入容置腔内时，触控笔上的金属触头与容置腔内的金属触点电性接触，从而对触控笔进行充电。
然而，在通过该充电笔盒对触控笔进行充电时，触控笔在插入容置腔的过程中，需要注意触控笔插入的方位。也就是说，必须使触控笔上的金属触头与容置腔内的金属触点相接触，才能实现充电笔盒内的电路导通，从而实现对触控笔的充电。用户在将触控笔插入容置腔时，若使触控笔的方向发生偏转，则很容易使充电笔盒无法为触控笔充电，使充电笔盒的灵活性较差，降低了用户体验。
基于上述问题，本申请实施例提供一种无线充电系统和无线充电笔盒，能够对触控笔进行充电和收纳，减少或避免触控笔发生掉落、丢失等情况，有效提高对触控笔的充电和收纳效果，提升用户体验。
图2为本申请实施例提供的一种无线充电笔盒与触控笔的分解示意图，图3为本申请实施例提供的一种无线充电笔盒的剖视图，图4为本申请实施例提供的一种触控笔的剖视图，图5为本申请实施例提供的一种触控笔与无线充电笔盒配合的结构示意图，图6为本申请实施例提供的一种触控笔与无线充电笔盒配合的轴测剖视图。
本申请实施例提供一种无线充电系统和无线充电笔盒，参见图2所示，无线充电系统可以包括无线充电笔盒100和触控笔200。其中，无线充电笔盒100可以为触控笔200充电，触控笔200可以用于电子设备中，例如，平板电脑或笔记本电脑等，触控笔200可以向电子设备提供输入，从而使电子设备基于触控笔200的输入而执行相应的操作。
触控笔200与电子设备之间可以通过通信网络进行互联，以实现无线信号的交互，例如，该通信网络可以为WI-FI热点网络、WI-FI点对点(peer-to-peer；简称P2P)网络、蓝牙网络或近场通信(near field communication；简称NFC)网络等近距离通信网络。
其中，触控笔200可以是电感式触控笔或电容式触控笔，电感式触控笔是利用电磁感应的原理在电子设备的屏幕上进行输入。具体的，电子设备中具有触控屏，触控屏内设置有电磁感应板，电磁感应板上分布有线圈，从而使电磁感应板能够产生磁场。在电感式触控笔内也具有线圈，当电感式触控笔在触控屏上移动的过程中，电感式触控笔内的线圈在磁场内移动，能够产生感应电能。该电能可以通过自由震荡，然后经过电感式触控笔内的线圈传输至电磁感应板上。电磁感应板基于来自电感式触控笔的电能，可以对电磁感应板上的线圈进行扫描，从而计算出电感式触控笔的位置。
电容式触控笔可以包括无源电容笔和无源电容笔，无源电容笔可以称为被动式电容笔，有源电容笔可以称为主动式电容笔。其中，在主动式电容笔内可以有电极，在电子设备的触控屏上具有集成的电极阵列，例如，该电极整列可以为电容式电极阵列。主动式电容笔可以通过电极发射信号，触控屏上的电极阵列可以接收来自主动式电容笔的信号。然后通过触控笔电容值的变化识别出主动式电容笔在触控屏上的位置。
参见图3所示，无线充电笔盒100可以包括盒体10和盖设在盒体10上的盒盖20，盒体10在沿着盒体10的长度方向(也即图中的x1方向)上具有相对的顶端面11和底端面12。在顶端面11上具有开口111，在盒体10内具有沿着长度方向(即x1方向)延伸且呈管状结构的容纳腔13，并且容纳腔13的一端与开口111相通，以使触控笔200的笔尖端230(参照图4所示，触控笔200可以包括笔尖端230和笔尾端240)可以穿过开口111插入容纳腔13内(参照图5和图6所示)。盒盖20可以盖设在盒体10的顶端面11上，以封闭顶端面11上的开口111。
需要说明的是，本申请实施例中，容纳腔13可以如3所示呈圆管状结构的腔体，或者在一些示例中，容纳腔13还可以呈方管状结构的腔体，该管状结构的一端通过开口111敞开，该管状结构朝向底端面12的一端封闭，另外，由于触控笔200从开口111插入容纳腔13中，因此，开口111的口径大于触控笔200的外径即可实现触控笔200从开口111插入容纳腔13中。
其中，参见图3所示，在盒体10内可以设置有发射线圈14，并且发射线圈14可以绕设在容纳腔13的外周，例如，发射线圈14的中心轴线沿着盒体10的长度方向(也即图中的x1方向)延伸。参见图4所示，触控笔200内设置有第一接收线圈210和磁芯220，第一接收线圈210可以绕设在磁芯220的外周，并且磁芯220可以沿着触控笔200的轴向(也即图中的x2方向)延伸，也即第一接收线圈210的中心轴线沿着触控笔200的轴向延伸。
参见图5和图6所示，在触控笔200插入容纳腔13内时，触控笔200的轴向与盒体10的长度方向相平行(也即x1方向与x2方向相平行)，第一接收线圈210和发射线圈14在触控笔200的轴向上至少部分重叠，也即至少部分发射线圈14对应在第一接收线圈210和磁芯220的外周。发射线圈14可以向第一接收线圈210提供第一交变电磁场，该第一交变电磁场的磁场线可以穿过第一接收线圈210。第一交变电磁场的磁场大小和方向随时间发生变化，从而使穿过第一接收线圈210的磁通量也随之发生变化，进而使第一接收线圈210在第一交变电磁场中可以发生电磁感应而产生第一感应交流电，该第一感应交流电可以用于向触控笔200充电。
其中，触控笔200插入容纳腔13内时，第一接收线圈210和磁芯220均与发射线圈14在轴向(也即x1方向)上至少部分重合，此时，触控笔200中的磁芯220部分位于发射线圈14内，这样可以使磁芯220在发射线圈14内起到增强磁场的作用，从而有效提高发射线圈14的磁场强度。也即第一接收线圈210和发射线圈14共用一个磁芯220，这样可以省去在发射线圈14内单独设置磁芯，能够减少无线充电笔盒100内的组件，简化无线充电笔盒100内部的结构设计。而且有利于减轻无线充电笔盒100的重量，提高无线充电笔盒100的轻量化设计。
当然，在一些示例中，无线充电笔盒100内也可以单独设置磁芯，例如，可以在无线充电笔盒100内设置环形结构的磁芯，该环形结构的磁芯可以位于容纳腔13与发射线圈14之间，从而使发射线圈14在该环形磁芯的作用下具有较强的磁场强度，以为第一接收线圈210提供较强的第一交变电磁场。
在触控笔200需要充电时，可以将触控笔200从无线充电笔盒100的顶端面11的开口111处将触控笔200插入容纳腔13内，然后将盒盖20盖设在盒体10的顶端面11上，以封闭开口111。由于本方案是通过将触控笔200插入容纳腔13内，并使第一接收线圈210与发射线圈14在轴向(也即图中的x1方向)上至少部分重叠，例如，第一接收线圈210和磁芯220均至少部分位于发射线圈14围成的空间内，以使第一接收线圈210与发射线圈14之间进行电磁感应而实现无线充电的。因此，触控笔200在插入容纳腔13内时，可以是笔尖端230插入容纳腔13内，或者，也可以是笔尾端240插入容纳腔内。用户可以随意的将触控笔200插入容纳腔13内，都可以使发射线圈14与第一接收线圈210之间进行耦合，从而实现无线充电笔盒100对触控笔200的充电，可以有效提高无线充电笔盒100的灵活性。
另外，上述的无线充电方式中，由于当触控笔200在容纳腔13内时，第一接收线圈210与发射线圈14在轴向上至少部分重叠，所以，用户可以随意的将触控笔200插入容纳腔13内，而且触控笔200在容纳腔13内可以360°随意转动，而不会对触控笔200的充电效果产生影响，使得无线充电笔盒100对触控笔200的充电更灵活。而盒盖20可以将容纳腔13进行封闭，使触控笔200位于封闭的空间内，能够有效防止触控笔200从容纳腔13中脱出，避免触控笔200发生丢失等情况，可以有效提高对触控笔200的收纳效果。而且，通过无线充电笔盒100对触控笔200进行充电，还具有较好的防尘性，能够有效减少或避免油渍、水渍、污渍等进入到触控笔200中，从而有效提高对触控笔200的防护效果。
此外，通过上述的无线充电方式，可以省去在触控笔200内设置用于吸附的磁铁，有利于减少触控笔200内部的组件，提高触控笔200的内部空间，从而有效提高触控笔200内部组件布局的合理性。
与相关技术中的无线充电笔盒100相比，本申请实施例提供的无线充电笔盒100，是通过将第一接收线圈210插入在发射线圈14内，以使第一接收线圈210与发射线圈14之间进行耦合，从而使发射线圈14和第一接收线圈210之间的电磁感应原理进行无线充电的。触控笔200插入容纳腔13内后，触控笔200可以随意在容纳腔13内转动，而不会对第一接收线圈210与发射线圈14之间的耦合性产生影响，发射线圈14与第一接收线圈210之间可以始终保持较高的耦合性。这样用户在将触控笔200放入容纳腔13内时，无需考虑或留意触控笔200的方位问题，能够有效提高了无线充电笔盒100的灵活性，提升用户体验。
在本申请实施例中，盒盖20可以与顶端面11的一端转动连接，例如，在顶端面11的一端可以设置有转轴(图中未示出)，在盒盖20上可以设置有与转轴相配合的转环(图中未示出)，转轴可以穿设在转环内，盒盖20可以通过转环与转轴的配合围绕转轴转动，从而使盒盖20可以与顶端面11的一端转动连接，使盒盖20与盒体10之间实现连接。在使用时，用户可以翻转盒盖20，以使顶端面11的开口111打开，以便将触控笔200放出容纳腔13内。在触控笔200放出容纳腔13内后，可以翻转盒盖20，并使盒盖20盖设在顶端面11上，以封闭开口111。这样可以使盒盖20与盒体10之间始终保持连接，能够减少或避免盒盖20出现丢失等现象，有助于提高无线充电笔盒100的完整性。
图7为本申请实施例提供的一种触控笔与无线充电笔盒配合的主视剖视图，图8为本申请实施例提供的一种发射线圈与第一接收线圈配合的结构示意图。
需要说明的是，图7中的剖视图是盒盖20未盖设在盒体10上时的主视剖视图，所以，图中的盒盖20并未被截面剖切到。
在触控笔200的长度方向上，容纳腔13的长度可以小于触控笔200的长度。例如，参见图7所示，容纳腔13在触控笔200的容纳腔13的长度方向(也即图7中的x1方向)上的长度可以为L1，触控笔200的长度可以为L2，L1的取值可以大于L2的取值。这样触控笔200在放入容纳腔13内时，触控笔200的笔尾端240可以裸露在容纳腔13外。盒盖20面向顶端面11的一端具有可供触控笔200的笔尾端240容纳的容纳槽21，触控笔200位于容纳腔13内时，触控笔200的笔尾端240可以位于容纳槽21内。用户在从容纳腔13内拿取触控笔200时，可以抓握在笔尾端240上，以将触控笔200从容纳腔13内取出，减少或避免触控笔200全部位于容纳腔13内而增加触控笔200取出的难度，能够有效提高拿取触控笔200的方便性，提高无线充电笔盒100设计的合理性。
继续参见图7所示，发射线圈14在无线充电笔盒100的长度方向(也即图中的x1方向)上的长度可以为L3，第一接收线圈210在触控笔200的轴向(也即图中的x2方向)上的长度可以为L4。其中，在一种可能实现的方式中，L3的长度可以大于或等于L4的长度，并且在触控笔200位于容纳腔13内(也即x1方向与x2方向相平行)时，第一接收线圈210在触控笔200的轴向上全部与发射线圈14重叠，结合图8所示，也就是说，第一接收线圈210的外周全部对应有发射线圈14。这样可以使第一接收线圈210完全位于发射线圈14所产生的第一交变电磁场内，使更多的磁场线穿过第一接收线圈210，能够有效提高第一接收线圈210与发射线圈14之间的耦合性，从而使第一接收线圈210可以具有更高磁通量变化率，有效提高无线充电效率。
图9为本申请实施例提供的另一种触控笔与无线充电笔盒配合的主视剖视图，图10为本申请实施例提供的另一种发射线圈与第一接收线圈配合的结构示意图。
或者，在另一种可能实现的方式中，参见图9所示，L3的长度还可以小于L4的长度，也即第一接收线圈210的长度L4较长，并且在触控笔200位于容纳腔13内(也即x1方向与x2方向相平行)时，发射线圈14在触控笔200的轴向上全部与第一接收线圈210重叠。结合图10所示，也即发射线圈14的内部全部对应有第一接收线圈210和磁芯220，换言之，位于发射线圈14内的磁芯220长度较长，这样可以有效提高发射线圈14的磁场强度，使发射线圈14能够向第一接收线圈210提供相对更强的第一交变电磁场，从而有效提高第一接收线圈210的磁通量变化率，提升无线充电效率。
在本申请实施例中，发射线圈14和第一接收线圈210可以均为螺线管状结构，并且在触控笔200位于容纳腔13内时，发射线圈14的中心轴线与第一接收线圈210的中心轴线可以相重合。基于发射线圈14圈内的磁场(也即第一交变电磁场)主要集中在发射线圈14的中心轴线上，使第一接收线圈210的中心轴线与发射线圈14的中心轴线相重合，可以使相对更多的磁场线穿过第一接收线圈210，能够有效提高第一接收线圈210与发射线圈14之间的耦合性，从而有效提高第一接收线圈210的磁通量变化率，提高充电效率。
其中，发射线圈14的截面形状至少包括：圆形、矩形(例如，正方形、长方形、平行四边形等)、三角形或多边形(例如，五边形、六边形等)等。上述截面形状的发射线圈14均具有较强的磁场，可以有效提高第一交变电磁场的磁场强度。
或者，在一些示例中，发射线圈14的截面形状还可以为其他规律或不规律的形状，具体的，发射线圈14的截面形状可以根据无线充电笔盒100的形状或者具体的场景需求选择设定。
第一接收线圈210的截面形状至少包括：圆形、矩形(例如，正方形、长方形、平行四边形等)、三角形或多边形(例如，五边形、六边形等)等。或者，在一些示例中，第一接收线圈210的截面形状还可以为其他规律或不规律的形状，具体的，第一接收线圈210的截面形状可以根据触控笔200的形状或者具体的场景需求选择设定。
其中，第一接收线圈210的截面形状与发射线圈14的截面形状可以相同，这样可以有效提高第一接收线圈210与发射线圈14的耦合性，提高无线充电效率。
或者，第一接收线圈210的截面形状与发射线圈14的截面形状还可以不同，具体的，第一接收线圈210的截面形状与发射线圈14的截面形状之间的关系可以根据具体的场景需求选择设定。
以下结合附图，对本申请实施例提供的无线充电系统的控制系统进行说明。
图11为本申请实施例提供的一种无线充电系统的系统框架图，图12为本申请实施例提供的一种无线充电笔盒在另一种状态下的结构示意图。
参见图11所示，在本申请实施例中，无线充电笔盒100还可以包括设置在盒体10内的电源模块30和Tx芯片40，电源模块30、Tx芯片40和发射线圈14电连接。在触控笔200内设置有第一Rx芯片250、充电芯片260和第一电池270，第一接收线圈210、第一Rx芯片250、充电芯片260和第一电池270电连接。
其中，电源模块30可以向Tx芯片40提供第一直流电，Tx芯片40可以将第一直流电转换为第一交流电，并将第一交流电提供给发射线圈14，也即在发射线圈14中流入的是电流方向随时间变化的交流电，这样使发射线圈14的磁场方向也相应的随时间发生变化，从而产生第一交变电磁场。
而第一接收线圈210位于第一交变电磁场内，第一交变电磁场的磁场线可以穿过第一接收线圈210，从而使第一接收线圈210的磁通量也随时间发生变化，根据电磁感应定律，在磁通量变化的闭合线圈内可以产生感应电流，也就使第一接收线圈210在第一交变电磁场中可以产生第一感应交流电，该第一感应交流电可以传输至第一Rx芯片250，第一Rx芯片250可以将第一感应交流电转换为第二直流电，并将第二直流电提供给充电芯片260，从而使充电芯片260可以采用第二直流电向第一电池270充电。
在一种可能实现的方式中，无线充电笔盒100可以通过充电接口为其提供电能，以使无线充电笔盒100可以为触控笔200充电。例如，继续参见图11所示，电源模块30可以包括充电接口31和稳压装置32，充电接口31可以与稳压装置32电连接。
其中，充电接口31可以为Type-C接口或USB接口等，充电接口31可以设置盒体10上，例如，参见图12所示，充电接口31可以设置在盒体10的底端面12上，这样可以提高充电接口31的隐蔽性，有助于提高无线充电笔盒100外观的完整性和美观性。充电接口31可以用于与外部的电源电连接，以向稳压装置32提供第三直流电。稳压装置32可以对第三直流电进行调压并输出第一直流电，并将第一直流电提供给Tx芯片40，以使Tx芯片40能够将第一直流电转换为第一交流电，并将第一交流电提供给发射线圈14，从而使发射线圈14能够与第一接收线圈210发生耦合，以为触控笔200充电。
通过充电接口31为无线充电笔盒100提供电能的方式，可以避免无线充电笔盒100出现亏电等现象，防止无线充电笔盒100因亏电而影响触控笔200的正常充电，能够有效提高无线充电笔盒100供电的稳定性和可靠性。
图13为本申请实施例提供的另一种无线充电系统的系统框架图。
或者，在另一种可能实现的方式中，无线充电笔盒100内可以设置有电池，以使无线充电笔盒100可以通过电池向触控笔200充电。例如，参见图13所示，电源模块30可以包括第二电池33和稳压装置32，第二电池33、稳压装置32和Tx芯片40电连接。其中，第二电池33可以向稳压装置32提供第三直流电，稳压装置32可以对第三直流电进行调压，以将第三直流电的电压调整至第一直流电，并将第一直流电提供给Tx芯片40，以使Tx芯片40能够将第一直流电转换为第一交流电，并将第一交流电提供给发射线圈14，从而使发射线圈14能够与第一接收线圈210发生耦合，以为触控笔200充电。
其中，稳压装置32可以将第三直流电调整至合适的电压范围，以供发射线圈14产生第一交变电磁场，可以避免施加在发射线圈14上的电压过大而使发射线圈14发生损坏。或者，还可以避免施加在发射线圈14上的电压过小而难以满足充电要求，有利于保证无线充电笔盒100工作的稳定性和可靠性，提升无线充电笔盒100的性能。
上述电源模块30的无线充电笔盒100，通过第二电池33为其提供电能，可以方便无线充电笔盒100的携带。而且，还能够避免在无线充电笔盒100中开设充电接口31，有利于提高无线充电笔盒100外观的完整性和美观性。
图14为本申请实施例提供的又一种无线充电系统的系统框架图。
或者，在又一种可能实现的方式中，无线充电笔盒100还可以通过无线充电的方式为其提供电能，从而为触控笔200充电。例如，参见图14所示，电源模块30可以包括第二接收线圈34、第二Rx芯片35和稳压装置32，第二接收线圈34、第二Rx芯片35、稳压装置32和Tx芯片40可以电连接。
其中，第二接收线圈34可以用于感应外部提供的第二交变电磁场，例如，可以通过外部的无线充电设备，该无线充电设备具有第二交变电磁场，第二接收线圈34在第二交变电磁场中可以发生电磁感应现象，从而在第二接收线圈34中产生第二感应交流电，并将第二感应交流电提供给第二Rx芯片35。第二Rx芯片35可以将第二感应交流电转换为第三直流电并提供给稳压装置32。而稳压装置32可以对第三直流电进行调压并输出第一直流电，并将第一直流电提供给Tx芯片40，以使Tx芯片40能够将第一直流电转换为第一交流电并提供给发射线圈14，从而使发射线圈14能够与第一接收线圈210发生耦合，以为触控笔200充电。
图15为本申请实施例提供的又一种无线充电系统的系统框架图。
当然，在一些示例中，无线充电笔盒100还可以同时具有上述三种提供电能的方式，例如，参见图15所示，电源模块30还可以同时包括充电接口31、第二电池33、第二接收线圈34、第二Rx芯片35和稳压装置32，从而使无线充电笔盒100可以通过上述三种中的任意一种方式为其提供电能。这样可以有效提高无线充电笔盒100的灵活性，提升无线充电笔盒100的综合性能。
在本申请实施例中，继续参见图15所示，无线充电笔盒100内还可以设置有控制模块50，电源模块30、控制模块50和Tx芯片40电连接。当触控笔200位于容纳腔13内且盒盖20盖设在盒体10的顶端面11上时，控制模块50可以启动电源模块30工作，以使电源模块30可以向Tx芯片40提供第一直流电，从而使无线充电笔盒100开始向触控笔200充电。
例如，参见图15所示，电源模块30与Tx芯片40之间可以设置有开关52，控制模块50可以控制开关52的开合，以控制电源模块30与Tx芯片40之间的导通与断开。当触控笔200位于容纳腔13内且盒盖20盖设在盒体10的顶端面11上时，控制模块50可以闭合开关52，以使电源模块30与Tx芯片40之间实现导通，从而使电源模块30能够向Tx芯片40提供第一直流电，从而使Tx芯片40能够将第一直流电转换为第一交流电，使发射线圈14能够产生第一交变电磁场，以向触控笔200充电。
换言之，无线充电笔盒100是在触控笔200放入容纳腔13内且盒盖20盖设在盒体10顶端面11上的情况下进行充电工作的。这样可以避免无线充电笔盒100在未盖设盒盖20的情况下对触控笔200进行充电，可以避免触控笔200在充电的过程中发生脱出或偏移。防止因触控笔200脱出或偏移而降低第一接收线圈210与发射线圈14的耦合性，进而降低充电效率。有利于提高无线充电笔盒100工作的稳定性和可靠性，提高无线充电笔盒100的充电效率。
图16为本申请实施例提供的一种传感器在无线充电笔盒上设置的结构示意图。
其中，在一种可能实现的方式中，继续参见图15所示，控制模块50可以包括控制芯片51和传感器53(参照图16所示)，控制芯片51可以为微控制单元(Microcontroller Unit；简称：MCU)，微控制单元也称单片机。控制芯片51可以位于盒体10内并与电源模块30电连接，例如，控制芯片51可以与开关52电连接，并控制开关52的开合。
结合图16所示，传感器53可以位于盒体10的顶端面11，并且传感器53可以与控制芯片51电连接。传感器53可以向盒体10外发射信号，当触控笔200位于容纳腔13内且盒盖20盖设在盒体10上时，传感器53发射的信号可以被盒盖20反射至传感器53中，传感器53接收到反射回来的信号后，可以向控制芯片51发送指令，以使控制芯片51启动电源模块30工作。例如，控制芯片51在接收到指令后可以闭合开关52，以使电源模块30与Tx芯片40实现导通，从而使电源模块30能够向Tx芯片40提供第一直流电，使第一接接收线圈与发射线圈14进行耦合，以为触控笔200充电。
其中，传感器53可以为超声波传感器、红外线传感器或接近光传感器等，其中，以超声波传感器的工作原理为例，超声波传感器可以向外发射超声波信号，当超声波信号在传播的过程中遇到障碍物(例如盒盖20)时，超声波信号可以反射回来并被超声波传感器接收，当超声波传感器接收到反射会来的超声波信号后，可以向控制芯片51发送指令，以启动电源模块30工作。
相应的，红外线传感器和接近光传感器的工作原理与超声波传感器的工作原理相似，此处不在赘述。
或者，在一些实例中，该传感器53还可以是其它能够发射和接收信号的传感器。具体的，传感器53的类型可以根据具体的场景需求选择设定。
图17为本申请实施例提供的一种第一触发件和第二触发件在无线充电笔盒上设置的结构示意图。
在另一种可能实现的方式中，控制模块50可以包括控制芯片51、第一触发件54和第二触发件55，其中，控制芯片51可以位于盒体10内并与电源模块30电连接，例如，控制芯片51可以与开关52电连接，以控制开关52的闭合。参见图17所示，第一触发件54可以位于盒体10的顶端面11，并且第一触发件54可以与控制芯片51电连接，第二触发件55可以位于盒盖20面向盒体10的一面，并且第二触发件55可以与第一触发件54相对。
当触控笔200位于容纳腔13内且盒盖20盖设在盒体10上时，第一触发件54与第二触发件55接触，第二触发件55感应到第一触发件54后，可以向控制芯片51发送指令，以使控制芯片51可以闭合开关52，从而启动电源模块30工作，以向触控笔200充电。
其中，第一触发件54可以是霍尔传感器，第二触发件55可以是磁体件，例如，永磁铁、电磁铁等。当触控笔200位于容纳腔13内且盒盖20盖设在盒体10上时，磁体件与霍尔传感器接触，霍尔传感器感应到磁体件的磁场后，可以向控制芯片51发送指令，以闭合开关52，从而使电源模块30与Tx芯片40导通，以对触控笔200进行充电。
在又一种可能实现的方式中，控制模块50可以包括控制芯片51、第一导电件(图中未示出)和第二导电件(图中未示出)，其中，第一导电件可以位于盒体10的顶端面11，并且第一导电件可以与控制芯片51电连接。第二导电件可以位于盒盖20面向盒体10的一面，并且第二导电件也与控制芯片51电连接。当触控笔200位于容纳腔13内且盒盖20盖设在盒体10上时，第一导电件与第二导电件电连接，此时，在控制芯片51中可以产生高低电平，控制芯片51感应到该高低电平后，可以闭合开关52，以使电源模块30与Tx芯片40导通，以对触控笔200进行充电。
其中，第一导电件和第二导电件可以为弹簧针(pogo pin)，当触控笔200位于容纳腔13并且盒盖20盖设在盒体10上时，两个弹簧针电性接触，能够使电路导通，以使控制芯片51上产生高低电平，从而使控制芯片51能够控制开关52的闭合，以使无线充电笔盒100对触控笔200进行充电。
或者，在一些示例中，第一导电件和第二导电件还可以为其他具有导电功能的结构件，具体的，第一导电件和第二导电件的类型可以根据具体的场景需求选择设定。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)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实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。
本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。
可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。
可以理解的是，在本申请的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

Claims (34)

1.一种无线充电系统，其特征在于，包括无线充电笔盒和触控笔，所述无线充电笔盒包括盒体和盒盖，所述盒体在沿所述盒体的长度方向上具有相对的顶端面和底端面，所述顶端面上具有开口，所述盒体内具有沿所述长度方向延伸且呈管状结构的容纳腔，所述容纳腔的一端与所述开口相通，以使所述触控笔的笔尖端穿过所述开口插入所述容纳腔，所述盒盖盖设在所述盒体的顶端面上，以封闭所述开口；
所述盒体内设有发射线圈，且所述发射线圈绕设在所述容纳腔的外周，所述触控笔内设有第一接收线圈和磁芯，所述第一接收线圈绕设在所述磁芯的外周，且所述磁芯沿着所述触控笔的轴向延伸；
在所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述第一接收线圈与所述发射线圈在所述触控笔的轴向上至少部分重叠，所述发射线圈用于向所述第一接收线圈提供第一交变电磁场，所述第一接收线圈用于感应所述第一交变电磁场并产生第一感应交流电，以向所述触控笔充电。
2.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述发射线圈在所述长度方向上的长度大于或等于所述第一接收线圈在所述轴向上的长度，且所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述第一接收线圈在所述触控笔的轴向上全部与所述发射线圈重叠。
3.根据权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述发射线圈在所述长度方向上的长度小于所述第一接收线圈在所述轴向上的长度，且所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述发射线圈在所述触控笔的轴向上全部与所述第一接收线圈重叠。
4.根据权利要求1至3任一项所述的无线充电系统，其特征在于，所述发射线圈的截面形状至少包括圆形、矩形、三角形、多边形等；
所述第一接收线圈的截面形状至少包括圆形、矩形、三角形、多边形等。
5.根据权利要求1至4任一项所述的无线充电系统，其特征在于，所述发射线圈和所述第一接收线圈均为螺线管状结构，且在所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述发射线圈的中心轴线与所述第一接收线圈的中心轴线相重合。
6.根据权利要求1至5任一项所述的无线充电系统，其特征在于，所述盒盖与所述盒体的顶端面的一端转动相连；
所述容纳腔在所述长度方向上的长度小于所述触控笔的长度，以使所述触控笔的笔尾端裸露在所述容纳腔外；
所述盒盖朝向所述顶端面的一端具有可供所述触控笔的笔尾端容纳的容纳槽。
7.根据权利要求1至6任一项所述的无线充电系统，其特征在于，所述无线充电笔盒还包括设置在所述盒体内的电源模块和Tx芯片，所述电源模块、所述Tx芯片和所述发射线圈电连接；
所述触控笔内设有第一Rx芯片、充电芯片和第一电池，所述第一接收线圈、所述第一Rx芯片、所述充电芯片和所述第一电池电连接；
所述电源模块用于向所述Tx芯片提供第一直流电，所述Tx芯片用于将所述第一直流电转换为第一交流电并提供给所述发射线圈，所述发射线圈用于响应所述第一交流电并产生所述第一交变电磁场；
所述第一接收线圈用于感应所述第一交变电磁场以产生所述第一感应交流电，所述第一Rx芯片用于将所述第一感应交流电转换为第二直流电并提供给所述充电芯片，所述充电芯片用于采用所述第二直流电向所述第一电池充电。
8.根据权利要求7所述的无线充电系统，其特征在于，所述电源模块包括第二电池和稳压装置，所述第二电池、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述第二电池用于向所述稳压装置提供第三直流电，所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。
9.根据权利要求7所述的无线充电系统，其特征在于，所述电源模块包括充电接口和稳压装置，所述充电接口、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述充电接口用于与外部电源电连接以向所述稳压装置提供第三直流电，所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。
10.根据权利要求7所述的无线充电系统，其特征在于，所述电源模块包括第二接收线圈、第二Rx芯片和稳压装置，所述第二接收线圈、所述第二Rx芯片、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述第二接收线圈用于感应外部提供的第二交变电磁场以产生第二感应交流电，并将所述第二感应交流电提供给所述第二Rx芯片；
所述第二Rx芯片用于将所述第二感应交流电转换为第三直流电并提供给所述稳压装置；
所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。
11.根据权利要求7所述的无线充电系统，其特征在于，所述盒体内还设有控制模块，所述电源模块、所述控制模块和所述Tx芯片电连接；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述控制模块启动所述电源模块工作，以为所述触控笔充电。
12.根据权利要求11所述的无线充电系统，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片和传感器，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接，所述传感器位于所述盒体的顶端面，且所述传感器与所述控制芯片电连接；
所述传感器用于向所述盒体外发射信号，当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述信号被所述盒盖反射至所述传感器中，所述传感器接收到所述信号后向所述控制芯片发送指令，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
13.根据权利要求12所述的无线充电系统，其特征在于，所述传感器至少包括超声波传感器、红外线传感器、接近光传感器等。
14.根据权利要求11所述的无线充电系统，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片、第一触发件和第二触发件，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接；
所述第一触发件位于所述盒体的顶端面，且所述第一触发件与所述控制芯片电连接，所述第二触发件位于所述盒盖面向所述盒体的一面，且所述第二触发件与所述第一触发件相对；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述第一触发件与所述第二触发件接触，所述第二触发件向所述控制芯片发送指令，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
15.根据权利要求14所述的无线充电系统，其特征在于，所述第一触发件为霍尔传感器，所述第二触发件为磁体件。
16.根据权利要求11所述的无线充电系统，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片、第一导电件和第二导电件，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接；
所述第一导电件位于所述盒体的顶端面，且所述第一导电件与所述控制芯片电连接，所述第二导电件位于所述盒盖面向所述盒体的一面，且所述第二导电件与所述控制芯片电连接；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述第一导电件与所述第二导电件电连接，并在所述控制芯片中产生高低电平，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
17.根据权利要求16所述的无线充电系统，其特征在于，所述第一导电件和所述第二导电件为弹簧针。
18.一种无线充电笔盒，用于向触控笔充电，其特征在于，包括盒体和盒盖，所述盒体在沿着所述盒体的长度方向上具有相对的顶端面和底端面，所述顶端面上具有开口，所述盒体具有沿所述长度方向延伸且呈管状结构的容纳腔，所述容纳腔的一端与所述开口相通，以使触控笔的笔尖穿过所述开口插入所述容纳腔，所述盒盖盖设在所述盒体的顶端面上，以封闭所述开口；
所述盒体内设置有发射线圈，且所述发射线圈绕设在所述容纳腔的外周，在所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述发射线圈与所述触控笔内的第一接收线圈在触控笔的轴向上至少部分重叠，所述发射线圈用于向所述第一接收线圈提供第一交变电磁场，以对所述触控笔充电。
19.根据权利要求18所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述发射线圈在所述长度方向上的长度大于或等于所述第一接收线圈在所述轴向上的长度，且所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述第一接收线圈在所述触控笔的轴向上全部与所述发射线圈重叠。
20.根据权利要求18所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述发射线圈在所述长度方向上的长度小于所述第一接收线圈在所述轴向上的长度，且所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述发射线圈在所述触控笔的轴向上全部与所述第一接收线圈重叠。
21.根据权利要求18至20任一项所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述发射线圈的截面形状至少包括圆形、矩形、三角形、多边形等。
22.根据权利要求18至21任一项所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述发射线圈为螺线管状结构，在所述触控笔位于所述容纳腔内时，所述发射线圈的中心轴线与所述第一接收线圈的中心轴线相重合。
23.根据权利要求18至22任一项所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述盒盖与所述盒体的顶端面的一端转动相连；
所述容纳腔在所述长度方向上的长度小于所述触控笔的长度，以使所述触控笔的笔尾端裸露在所述容纳腔外；
所述盒盖朝向所述顶端面的一端具有可供所述触控笔的笔尾端容纳的容纳槽。
24.根据权利要求18至23任一项所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述无线充电笔盒还包括设置在所述盒体内的电源模块和Tx芯片，所述电源模块、所述Tx芯片和所述发射线圈电连接；
所述电源模块用于向所述Tx芯片提供第一直流电，所述Tx芯片用于将所述第一直流电转换为第一交流电并提供给所述发射线圈，所述发射线圈用于响应所述第一交流电并产生所述第一交变电磁场，并向所述第一接收线圈传输所述第一交变电磁场。
25.根据权利要求24所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述电源模块包括第二电池和稳压装置，所述第二电池、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述第二电池用于向所述稳压装置提供第三直流电，所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。
26.根据权利要求24所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述电源模块包括充电接口和稳压装置，所述充电接口、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述充电接口用于与外部电源电连接以向所述稳压装置提供第三直流电，所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。
27.根据权利要求24所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述电源模块包括第二接收线圈、第二Rx芯片和稳压装置，所述第二接收线圈、所述第二Rx芯片、所述稳压装置和所述Tx芯片电连接；
所述第二接收线圈用于感应外部提供的第二交变电磁场以产生第二感应交流电，并将所述第二感应交流电提供给所述第二Rx芯片；
所述第二Rx芯片用于将所述第二感应交流电转换为第三直流电并提供给所述稳压装置；
所述稳压装置用于对所述第三直流电进行调压以输出所述第一直流电，并将所述第一直流电提供给所述Tx芯片。
28.根据权利要求24所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述盒体内还设有控制模块，所述电源模块、所述控制模块和所述Tx芯片电连接；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述控制模块启动所述电源模块工作，以为所述触控笔充电。
29.根据权利要求28所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片和传感器，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接，所述传感器位于所述盒体的顶端面，且所述传感器与所述控制芯片电连接；
所述传感器用于向所述盒体外发射信号，当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述信号被所述盒盖反射至所述传感器中，所述传感器接收到所述信号后向所述控制芯片发送指令，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
30.根据权利要求29所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述传感器至少包括超声波传感器、红外线传感器、接近光传感器等。
31.根据权利要求28所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片、第一触发件和第二触发件，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接；
所述第一触发件位于所述盒体的顶端面，且所述第一触发件与所述控制芯片电连接，所述第二触发件位于所述盒盖面向所述盒体的一面，且所述第二触发件与所述第一触发件相对；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述第一触发件与所述第二触发件接触，所述第二触发件向所述控制芯片发送指令，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
32.根据权利要求31所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述第一触发件为霍尔传感器，所述第二触发件为磁体件。
33.根据权利要求28所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片、第一导电件和第二导电件，所述控制芯片位于所述盒体内并与所述电源模块电连接；
所述第一导电件位于所述盒体的顶端面，且所述第一导电件与所述控制芯片电连接，所述第二导电件位于所述盒盖面向所述盒体的一面，且所述第二导电件与所述控制芯片电连接；
当所述触控笔位于所述容纳腔内且所述盒盖盖设在所述盒体上时，所述第一导电件与所述第二导电件电连接，并在所述控制芯片中产生高低电平，以使所述控制芯片启动所述电源模块工作。
34.根据权利要求33所述的无线充电笔盒，其特征在于，所述第一导电件和所述第二导电件为弹簧针。
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