CN203014467U - 近场充电装置和充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种近场充电装置和充电系统，所述装置包括能源供给部和能源接收部，其中：该能源供给部分包括依次连接的电源、自激振荡器、功率放大器和第一近场天线，电源的电能经过自激振荡器变换为电磁能，经过功率放大器放大处理后，由第一近场天线辐射；该能源接收部包括电子设备中的第二近场天线，该第二近场天线接收第一近场天线辐射的电磁能并转换为电流，并将电流输送给电子设备中的电池，进行充电。本实用新型能够在设定范围(例如0～2米)内对电子设备进行充电，并且，减少充电器和电线，从而节约材料，降低资源浪费、减少环境污染，此外，可以同时为多个电子设备充电，即多个电子设备可以同时共享一个充电器，便于推广应用。

Description

近场充电装置和充电系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信技术领域，更具体的说，涉及一种无需电接触、能供多个需要充电的设备共享的近场充电装置和充电系统。 

背景技术

目前手机充电的方式，主要包括两种：一种是将电池从手机中取下，用专用的充电器给电池充电；另外一种是将电源线(目前多与数据线共用)插到手机上，给手机电池充电。 

在实施本发明创造的过程中，发明人发现，上述方式均存在一些缺陷： 

第一种充电方式主要问题是充电方法比较繁琐，充电时需要将电池取下，影响手机使用，并且，无法适用于内置电池(即电池固定设置于手机中，无法取出)的手机。 

而第二种充电方式至少存在以下问题： 

A、目前大多数手机都是电源线和数据线共用，增加了致使电源线很容易损坏。 

针对这种情况，业界已有将数据传输采用无线通信(比如蓝牙、wifi等)的案例。但是随着高端、大屏智能机的涌现，许多手机用户每天都要充一次电；电池耗尽有时在家中、有时在单位里、有时又在出差图中，导致许多重要信息(电话、短信等)无法及时收到或者发送；如果携带电源线和充电器、有时感觉不是那么方便，有时也会忘了携带。 

B、电源线的频繁使用，也会导致损坏。 

目前在电源线的接口方面，还没有一个统一的标准，三星手机的电源线无法配苹果手机，苹果手机的电源线也无法配三星手机。可以认为，一种电源线停产以后，会导致使用该充电接口的手机无法使用(至少是使用不方便)。我们了解到，目前iphone5的充电接口和它的前几代产品很不一样，这对喜欢iphone4/4s的用户来说是一个很不好的消息。 

C、目前绝大多数的手机充电器(充电头)都可以共用，但是到目前为止，还未发现一个充电头能同时给两个或者更多手机同时充电的情况。 

我们看到的普遍情况是，由于手机的更新换代，一个家庭中当前在用的手机可能只有3部，但是通用的充电头却有10多个，造成资源的严重浪费。 

D、在机场、车站、码头等公共场所，我们经常看到手机加油站，给人们提供了方便。但是其缺点也是很明显的：它往往有几十条电源线，以适应不同的手机；这么多的电源线和充电接口，维护起来也是非常麻烦的。更为严重的是：如果该加油站提供了3个iphone4s接口，第4个、第5个用户就必须排队等待；使用iphone5的用户因为手机充电接口不同于以往的任何手机则无法使用该加油站充电。 

目前现有技术中尚不存在上述问题的解决方案。 

发明内容

针对上述所列目前业界面临的技术问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种无线的、能够供多部手机共享充电的装置。 

本实用新型提供的技术方案如下： 

一种近场充电装置，其特征在于，包括能源供给部和能源接收部，其中： 

所述能源供给部包括依次连接的电源、自激振荡器、功率放大器和第一近场天线，电源提供的电能经过自激振荡器变换为电磁能，经由功率放大器放大处理后，由第一近场天线进行辐射； 

所述能源接收部包括内置于电子设备中的第二近场天线，所述第二近场天线接收来自所述第一近场天线辐射的电磁能并转换为电流，并将电流输送给所述电子设备中的电池，为所述电池充电。 

优选的，上述装置还包括： 

连接所述第二近场天线的第一整流滤波电路，用于对第二近场天线输送的电流进行整流及滤波； 

连接所述第一整流滤波电路的整形电路，用于对经过所述整流滤波电路处理的电流，进行整形处理后传输给电池。 

优选的，上述装置中，所述电源包括变压器及用于对电流进行整流、滤波处理的第二整流滤波电路。 

优选的，上述装置中，所述自激振荡器为克拉泼振荡器、皮尔兹振荡器或晶体振荡器。 

优选的，上述装置中，所述自激振荡器是振荡频率为50MHz的振荡器。 

优选的，上述装置中，所述第一近场天线为环状天线。 

优选的，上述装置中，所述第二近场天线为环状天线。 

优选的，上述装置中，所述功率放大器是输出功率为40W的功率放大器。 

一种充电系统，包括充电桩和共用所述充电桩的多个电子设备，其中： 

所述充电桩包括能源供给部，所述能源供给部包括依次连接的电源、自激振荡器、功率放大器和第一近场天线，电源提供的电能经过自激振荡器变换为电磁能，经由功率放大器放大处理后，由第一近场天线进行辐射； 

所述电子设备包括能源接收部，所述能源接收部包括内置于电子设备中的第二近场天线，所述第二近场天线接收来自所述第一近场天线辐射的电磁能并转换为电流，并将电流输送给所述电子设备中的电池，为所述电池充电。 

优选的，上述系统中： 

所述各个电子设备与所述充电桩相距0～2米； 

所述自激振荡器为克拉泼振荡器、皮尔兹振荡器或晶体振荡器，振荡频率为50MHz； 

所述第一近场天线和所述第二近场天线均为环状天线。 

可以看出，与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点或特点： 

1)减少充电器和电线，从而节约材料，降低资源浪费、减少环境污染。 

2)可以同时为多个电子设备充电，即多个电子设备可以同时共享一个充电器。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1示例性地示出了本实用新型实施例提供的一种近场充电装置的结构； 

图2示例性地示出了本实用新型实施例提供的另一种近场充电装置的结构； 

图3示例性地示出了本实用新型实施例提供的又一种近场充电装置的结构； 

图4示例性地示出了本实用新型实施例提供的一种充电系统的结构。 

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的各个其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

请参考图1，为本实用新型实施例提供的一种近场充电装置的结构示意图，如图所示，所述近场充电装置包括能源供给部10和能源接收部20，其中： 

所述能源供给部分10包括依次连接的电源11、自激振荡器12、功率放大器13和第一近场天线14，所述电源11为接收市电的部件，其将来自市电的电能传输给自激振荡器12，由所述自激振荡器12将电能转换为电磁能，该电磁能经所述功率放大器13进行放大处理后，由所述第一近场天线14辐射到自由空间。 

所述能源接收部20包括内置于电子设备中的第二近场天线21，所述第二近场天线21接收来自所述第一近场天线14辐射的电磁能并转换为电流，并将电流输送给所述电子设备中的电池，为所述电池充电。 

本实用新型另外一个实施例在图1所示结构的基础上，在所述能源接收部20增设附加电路部件，如图2所示： 

所述能源接收部20还包括第一整流滤波电路22和整形电路23，其中： 

所述第一整流滤波电路20连接所述第二近场天线21，用于对第二近场天线21输送的电流进行整流及滤波。 

所述整形电路23连接所述第一整流滤波电路22，用于对经过所述整流滤波电路22处理的电流，进行整形处理后传输给电池。 

图3示出了本实用新型另外一个实施例的结构示意图，其中电源11包括变压器111及第二整流滤波电路112，所述变压器111将220V市电转换为较 低的电压(例如20V)，所述第二整流滤波电路用于将交流电处理为预设电压(例如12V)的直流电，并将直流电进行滤波处理。 

上述各个实施例中： 

所述第一整流滤波电路22和第二整流滤波电路112中的滤波部分，可以采用简单的π型滤波。电感电容都采用贴片形式。电感采用2uH，两种电容采用47uF并联1000pF。也可以采用有源滤波。例如，电感采用直径2mm的聚酯漆包线在镍锌磁环上绕制(密绕)而成。磁环相对磁导率1000～1200，外径40mm，内径25mm，厚度10mm。电容采用两组4700uF并联1000pF。 

所述第一整流滤波电路22和第二整流滤波电路112中的整流部分，可以根据手机的空间布局、充电要求等适当选择半波整流、全波整流、桥式整流等，本实用新型采用半波整流以减少电路复杂。具体可以采用4个硅整流二极管进行桥式整流。 

所述自激振荡器12可以为克拉泼振荡器、皮尔兹振荡器或晶体振荡器，振荡频率为可以50MHz。例如，自激振荡器采用皮尔兹振荡器，其中三极管采用3DG6，调节电感、电容值，使电路输出频率为50MHz。 

此外，为了保证所述自激振荡器12稳定工作并提供足够的激励电平，在该自激振荡器12的输出端增加510K的电阻进行隔离，并在功率放大器13的前级增加推动级。推动级采用3DG12进行放大。 

所述功率放大器13可以是输出功率为40W的功率放大器，例如为RFMD和microchip等提供的单片功率放大器。 

所述第一近场天线14可以均为环状天线，例如可以采用粗细为2mm的镀银铜丝绕制而成，环形天线直径(外径)为20cm。电子设备中的所述第二近场天线21可以根据电子设备的实际情况设计，例如可以为30mm*30mm。 

所述整形电路23可以采用多谐振荡器，以占空比1：1的脉冲形式给电池充电。 

本实用新型同时还提供一种充电系统，其一种结构如图4所示，包括充电桩1和共用所述充电桩1的多个电子设备2(例如可以是手机、平板电脑或笔记本)，其中： 

所述充电桩1包括能源供给部，所述能源供给部分包括依次连接的电源、 自激振荡器、功率放大器和第一近场天线，电源提供的电能经过自激振荡器变换为电磁能，经由功率放大器放大处理后，由第一近场天线进行辐射。所述能源供给部的具体结构可以参考前文相关内容。 

所述电子设备2包括能源接收部，所述能源接收部包括内置于电子设备中的第二近场天线，所述第二近场天线接收来自所述第一近场天线辐射的电磁能并转换为电流，并将电流输送给所述电子设备中的电池，为所述电池充电。所述能源接收部的具体结构可以参考前文相关内容。 

其中： 

所述各个电子设备与所述充电桩相距0～2米； 

所述自激振荡器为克拉泼振荡器、皮尔兹振荡器或晶体振荡器，振荡频率为50MHz； 

所述第一近场天线和所述第二近场天线均为环状天线。 

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。 

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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。 

以上对本发明所提供的方案进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (10)

1.一种近场充电装置，其特征在于，包括能源供给部和能源接收部，其中：

所述能源供给部包括依次连接的电源、自激振荡器、功率放大器和第一近场天线，电源提供的电能经过自激振荡器变换为电磁能，经由功率放大器放大处理后，由第一近场天线进行辐射；

所述能源接收部包括内置于电子设备中的第二近场天线，所述第二近场天线接收来自所述第一近场天线辐射的电磁能并转换为电流，并将电流输送给所述电子设备中的电池，为所述电池充电。

2.根据权利要求1所述的近场充电装置，其特征在于，还包括：

连接所述第二近场天线的第一整流滤波电路，用于对第二近场天线输送的电流进行整流及滤波；

连接所述第一整流滤波电路的整形电路，用于对经过所述整流滤波电路处理的电流，进行整形处理后传输给电池。

3.根据权利要求1所述的近场充电装置，其特征在于，所述电源包括变压器及用于对电流进行整流、滤波处理的第二整流滤波电路。

4.根据权利要求1所述的近场充电装置，其特征在于，所述自激振荡器为克拉泼振荡器、皮尔兹振荡器或晶体振荡器。

5.根据权利要求4所述的近场充电装置，其特征在于，所述自激振荡器是振荡频率为50MHz的振荡器。

6.根据权利要求1所述的近场充电装置，其特征在于，所述第一近场天线为环状天线。

7.根据权利要求1所述的近场充电装置，其特征在于，所述第二近场天线为环状天线。

8.根据权利要求1所述的近场充电装置，其特征在于，所述功率放大器是输出功率为40W的功率放大器。

9.一种充电系统，其特征在于，包括充电桩和共用所述充电桩的多个电子设备，其中：

所述充电桩包括能源供给部，所述能源供给部包括依次连接的电源、自激振荡器、功率放大器和第一近场天线，电源提供的电能经过自激振荡器变换为电磁能，经由功率放大器放大处理后，由第一近场天线进行辐射；

所述电子设备包括能源接收部，所述能源接收部包括内置于电子设备中的第二近场天线，所述第二近场天线接收来自所述第一近场天线辐射的电磁能并转换为电流，并将电流输送给所述电子设备中的电池，为所述电池充电。

10.根据权利要求9所述的充电系统，其特征在于：

所述各个电子设备与所述充电桩相距0～2米；

所述自激振荡器为克拉泼振荡器、皮尔兹振荡器或晶体振荡器，振荡频率为50MHz；

所述第一近场天线和所述第二近场天线均为环状天线。

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