CN203434646U - 无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线充电装置，包含：一发射单元，其顶面具有至少一发射电路且可电性连接一电源；一接收单元，可拆卸地组装于该发射单元的底面且具有一接收电路，以及；至少一传输端口，设于该接收单元且电性连接该接收电路以输出电力；当该接收单元组装在该发射单元的底面时，该接收电路将不与该发射电路产生感应；当用户卸下该接收单元而使该接收电路位于该发射电路的感应范围内时，该接收电路将感应产生电力并借由该传输埠输出。本实用新型能提供电力给不具备无线充电功能的电子设备，进而使其充电的无线充电装置，能与多数电子设备兼容，让用户省去携带不同变压器的麻烦。

Description

无线充电装置

技术领域

本实用新型涉及无线充电装置领域，特别是一种能提供电力给不具备无线充电功能的电子设备，进而使其充电的无线充电装置，能与多数电子设备兼容，让用户省去携带不同变压器的麻烦。 

背景技术

无线充电的产品具有外壳无接点的优点，特别是应用于需要防水或防尘的电子产品，让产品的设计有更大的弹性，但是过去考虑到安全性等问题，无线充电技术仅应用于低功率的产品。随着技术的发展，一些需要使用高容量电池且高功率充电的电子设备，如智能型手机，也已经具备无线充电的功能并业已商品化。目前一般无线充电的转换效率为75%，若能整合芯片的设计，减少离散芯片的使用量，不仅可以节省产品的体积与成本，更有机会提高转换效率到90%。对于消费者而言，如果多数的电子设备都具备无线充电的功能，不仅可以减少能耗，更能省去各式各样的变压器。 

可惜的是，目前多数须充电的电子设备都不支持无线充电，推究其原因主要是考虑到安全问题，因为支持无线充电的电子设备需避免周围环境的金属材料与发射线圈的磁场耦合而发热的问题。为了解决此问题，台湾专利M389991号提供了一种在变压器上设置无线充电的发射电路的设计方案，让变压器同时提供电力给使用此变压器的笔记本电脑以及能够无线充电的电子设备。但是此专利依旧局限在使用此变压器的笔记本电脑，而未能普及于其他不具备无线充电功能的电子设备。 

实用新型内容

本发明的主要目的在于提供一种无线充电装置，让具有无线充电功能的电子设备以及没有无线充电功能的电子设备都能使用该无线充电装置进行充电。 

为了达成上述目的，本实用新型采用的技术方案为： 

一种无线充电装置，包含：一发射单元，其顶面具有至少一发射电路且可电性连接一电源；一接收单元，可拆卸地组装于发射单元的底面且具有一接收电路，及至少一传输端口，设于接收单元且电性连接接收电路用来输出电力；当接收单元组装在发射单元的底面时，接收电路将不与发射电路产生感应；反之，当用户卸下接收单元而使接收电路位于发射电路的感应范围内时，接收电路将感应产生电力并借由传输埠输出。 

更优的情形是，所使用的传输埠为标准USB传输埠或是Thunderbolt（雷电）传接埠， 以便和不同的电子设备兼容。该发射单元与该接收单元的组装方式为利用凹凸结构、磁性相吸、光源与光学接收器的组合或螺栓与螺孔的组合中的任一种。更优的，还包括连接该传输埠的一传输线。 

更优的情形是，本实用新型的发射单元和接收单元借由表面的凹凸结构，使二者结合为一体，以利使用者方便携带。 

附图说明

图1为实施例1的立体分解示意图，用来说明无线充电装置应用于一具有无线充电功能的电子设备的情形。 

图2为实施例1的立体分解示意图，用以说明无线充电装置应用于一没有无线充电功能的电子设备的情形。 

图3为实施例1的立体示意图。 

图4为现有技术中的发射电路与接收电路的电路方块示意图。 

图5为实施例2的立体分解示意图，用来说明本无线充电装置同时应用于两个具有无线充电功能的电子设备的情形。 

图6为实施例2的立体分解示意图，用来说明本无线充电装置同时应用于一具有无线充电功能的电子设备以及另一没有无线充电功能的电子设备的情形。 

【符号说明】 

1无线充电装置；10发射单元；11插头；12凹槽；13发射电路； 

130震荡除频电路；131驱动放大电路；132一次发射共振电路； 

133发射线圈；134回授侦测电路；135控制调整电路；14组装空间； 

20接收单元；21母接头；22凸柱；23接收电路；230接收线圈； 

231二次接收共振电路；232AC/DC整流滤波稳压电路； 

N手机；W手机；C传输线；S电源 

具体实施方式

为了能更了解本实用新型的特点所在，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。 

实施例1，请参考图1至图4，本实施例以具有无线充电功能的手机W以及没有无线充电功能的手机N为充电对象。该无线充电装置的主要组件有一发射单元10以及一接收单元20，各组件关系详述如下： 

发射单元10为一顶面平坦的矩形板体，其顶面与底面的四个角落各具有一凹槽12。发射单 元10具有一个插头11以及内含一发射线圈133的一发射电路13(如第4图所示)，插头11用来连接市电并提供电力给发射电路13。发射电路13设置于发射单元10的内部并具有一发射线圈133。 

接收单元20也为一顶面平坦的矩形板体，其顶面的四个角落各具有一凸柱22，并且侧面设有一标准USB3.0type A的母接头21，接收单元20具有内含一接收线圈230的接收电路23(如第4图所示)设置在接收单元20的内部，接收电路23电性连接母接头21并具有一接收线圈230位于接收单元20的顶面。前述凸柱22能够配合凹槽12使接收单元20能由上到下或由下到上与发射单元10结合为一体，以便使用者方便携带与使用。 

当待充电物为一具有无线充电功能的手机W时，请配合参考图1，使用者可以放置手机W于发射线圈133的上方及其感应范围内，此时接收单元20可放置在发射单元10的下方。当用户接上插头11，手机W内部的接收线圈可以感应来自发射电路13传递至发射线圈133的信号，并感应产生电力而储存到手机W的电池。本实施例中，因为发射单元10的厚度H具有适当的距离，使得接收线圈230不会与发射信号耦合。当然在此情况下，接收单元20并不影响充电的过程，使用者也可以拿掉接收单元20而单独使用发射单元进行手机W的充电。 

当待充电物为一没有无线充电功能的手机N时，请配合参考图2及图3，用户可以拿取接收单元20并由上到下地使其结合于发射单元10的顶面。当用户插上插头11并且利用一传输线C连接手机N与母接头21时，接收线圈230方向朝下并刚好正对方向朝上的发射线圈133，除了接收线圈230能够感应来自发射电路13传递至发射线圈133的信号，并感应产生电力外，也因接收线圈230贴近且正对发射线圈133，大大提升了充电效率。感应产生的电力透过传输线C传送电力到手机N的电池，使其充电。因此，本实用新型可同时适用各式电子装置，无论是否具备无线充电功能，而且本实用新型的发射单元10与接收单元20能够可拆卸地组装在一起，方便使用者携带与收纳。 

在此补充，无线充电的发射电路13以及接收电路23可以为现有的技术，并且目前国际上已经有如无线供电联盟(WPC)所制定的QI规范，请配合参考图4。本实施例所使用的电源S为直流电，是经由插头11连接市电，再利用一现有的滤波整流电路将市电转为直流电送进发射电路13。发射电路13内部依序电性连接一震荡除频电路130、一驱动放大电路131、一一次发射共振电路132、一发射线圈133、一回授侦测电路134以及一控制调整电路135，控制调整电路135最后再将信号送回震荡除频电路130形成一回路。震荡除频电路130将电源S所提供的直流电转换为交流信号，前述交流信号经由驱动放大电路131放大后，由一次发射共振电路132将放大后的交流信号取得谐振，再由发射线圈133发送至接收线圈230，使接收线圈230感应产生交流信号。此外，回授侦测电路134将发射线圈133所发送的交流 信号回授至控制调整电路135，使控制调整电路135调整震荡除频电路130的震荡频率，进而取得更佳的谐振质量。 

接收电路23内部依序电性连接接收线圈230、一二次接收共振电路231以及一AC/DC整流滤波稳压电路232。接收线圈230感应产生来自发射电路133所发射的交流信号，交流信号经由二次接收共振电路231取得谐振后，由AC/DC整流滤波稳压电路232将交流信号进行整流、稳压，使交流信号转换成直流电力，再送到不具有无线充电功能的手机N。发射电路13以及接收电路23仅为例示作用，本领域技术人员可以将电路方块示意图内的各个电路等效置换为其他电路。 

另外，本实施例的母接头21除了能使用USB传输埠之外，亦可以改用Micro-USB或Thunderbolt等其他类型的传输埠，方便和各种电子设备兼容，且本领域技术人员还可增加传输埠的数量。本实用新型的另外一个应用是：在提供无线充电服务的地方，用户可以单纯使用接收单元20让自己不具充电功能的手机N进行充电。 

为了同时能让具有无线充电功能的设备以及没有无线充电功能的设备都能同时使用此无线充电装置1充电，本实用新型提供了第二实施例，请参考图5及图6。实施例2的主要组件有一发射单元10以及一接收单元20，各组件关系详述如下： 

接收单元20的侧面具有一标准USB3.0type A的母接头21以及一设置于接收单元20内部的接收电路，并且接收单元20的顶面的四个角落各具有一凸柱22，因为接收单元20的组件与连接关系与实施例1相同，在此不再赘述。 

发射单元10为一顶面平坦的矩形板体，其顶面的右半边具有四个凹槽12，接收单元20可放置于发射单元10的右上方并与凹槽12相配合而结合为一体。发射单元10的底部中央开设有一组装空间14，组装空间14相配合接收单元20，可使发射单元10和接收单元20结合为一体。此外，发射单元10具有一插头11以及二发射电路，插头11电性连接市电与发射电路13并提供电力给发射电路。发射电路设置于发射单元10的内部并具有二发射线圈133于发射单元10的顶面，二发射线圈133分别电性连接二发射电路。 

当待充电物为两个具有无线充电功能的手机W并同时进行充电时，请配合参考图5，使用者可以分别放置两个手机W于二发射线圈133的上方及其感应范围内，此时接收单元20可放置于发射单元10的下方。当接上插头11，手机W内部的接收线圈可以感应来自发射电路13传递至发射线圈133的信号，并感应产生电力，储存到手机W的电池。同样地，本实施例中，当接收单元20置放于发射单元10下方时，接收线圈不会与发射信号耦合，使接收单元20不影响充电的过程，使用者也可以拿掉接收单元20使手机W充电。 

当待充电物为一具有无线充电功能的手机W以及一没有无线充电功能的手机N并同 时进行充电时，请配合参考图6，接收单元20与发射单元10的右半边由上到下结合为一体。当插上插头11并且利用一传输线C连接手机N以及母接头21时，此时接收线圈方向朝下并刚好正对方向朝上的发射线圈133，使得接收线圈230能够感应来自发射电路13传递至发射线圈133的信号，并感应产生电力，且透过传输线C传递电力到手机N的电池，使其充电。在手机N充电的同时，手机W也可放置于发射线圈133的上方及其感应范围内以进行充电，使得发射单元10能够同时供电给手机N以及手机W。 

值得说明的是，在第二实施例中，发射单元10具有了两个发射线圈133并且接收单元20具有一个接收线圈230，本领域技术人员可依实际需要，将发射线圈133增设为三个或是更多，接收线圈230也可增设为三个或是更多，第二实施例仅为示例而不应局限于此。此外，第一实施例与第二实施例为利用凹凸结构的配合将发射单元10与接收单元20结合为一体，并使接收线圈230精准地并贴近发射线圈133。接收线圈230是否能定位并贴近于发射线圈133的感应范围内，对于充电效率影响甚巨，其他概凡能使发射单元10与接收单元20结合与定位的手段，诸如利用光学定位(例如在发射单元10设置一光源并于接收单元20设置一光学接收器)、磁铁的正负极定位，或是以螺栓与螺孔锁固，也为本实用新型的发射单元10与接收单元20能相结合的可能态样。 

最后，必须再次说明的是，本实用新型的前述实施例中所揭露的构成组件仅为举例说明，并非用来限制本实用新型的保护范围，其他等效组件的替代变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。 

Claims (5)

1.一种无线充电装置，其特征是，包含： 

一发射单元，其顶面具有至少一发射电路且可电性连接一电源； 

一接收单元，可拆卸地组装于该发射单元的底面且具有一接收电路，以及； 

至少一传输端口，设于该接收单元且电性连接该接收电路以输出电力； 

当该接收单元组装在该发射单元的底面时，该接收电路将不与该发射电路产生感应；当用户卸下该接收单元而使该接收电路位于该发射电路的感应范围内时，该接收电路将感应产生电力并借由该传输埠输出。 

2.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征是：其中该传输端口为标准USB传输埠或是Thunderbolt传输埠。 

3.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征是：其中该发射单元设有与该发射电路电性连接的一插头，用来连接该电源。 

4.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征是：其中该发射单元与该接收单元的组装方式为利用凹凸结构、磁性相吸、光源与光学接收器的组合或螺栓与螺孔的组合中的任一种。 

5.如权利要求1-4任一项所述的无线充电装置，其特征是：还包括连接该传输埠的一传输线。 

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