CN205544411U - 穿戴式电子设施的行动充电模块 - Google Patents
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Abstract
一种穿戴式电子设施的行动充电模块，该穿戴式电子设施包括一主机体部与一可和该主机体部分离或结合的系带部，其中主机体部内设有主机、主机电池及一接收线圈(Rx Coil)；该系带部内设有一行动充电模块，该行动充电模块包含可和其接收线圈(Rx Coil)无线感应充电的传输线圈(Tx Coil)及储备电源；所述传输线圈(Tx Coil)和接收线圈(Rx Coil)分别搭载于一磁性体上，以控制两磁性体的相对耦合间隙，传输线圈(Tx Coil)的磁场可经由该二磁性体耦合接收线圈(Rx Coil)，以对主机电池进行高效率快速充电。
Description
技术领域
本新型是有关一种穿戴式电子设施，特别是指穿戴式电子设施的主机电池的电源可通过二组分别搭载磁性体的传输线圈(Tx Coil)和接收线圈(Rx Coil)，经超高耦合能量转换而快速充电。
背景技术
随着科技的进步，电子产品正朝向多功能、指令周期快及体积小的方向发展，手机等手持式行动装置的盛行与普及，更大幅提高人们生活的便利性，而穿戴式装置的开发问世进一步使人们，不论是在学习、工作、休闲或健康照顾等，有着更全面的方便性与实时性。
目前已开发的穿戴式装置，主要以手表型式为主，在手表型穿戴装置上，除了具备如同手机可收话、发话及网络的功能外，对人体健康状态的实时回馈与反应更是促进人们使用的关键，例如中国台湾第M508861号“穿戴式之体感发声装置”专利案、第M508866号“穿戴式视听装置”专利案、第M507737号“穿戴式装置及其生理信息感测装置”专利案、第M504569号“穿戴式电子生化检测仪”专利案等。
然而，由于穿戴式装置的内部空间有限，其搭载电池的电力容量亦受到限制，因而无法长时间使用，虽然有业者提出无线充电的构想，但因为传统线圈的磁场是通过空气耦合至接收线圈，由于空气的导磁率低，充电效率差，无法实时快速充电。
有鉴于现有穿戴式装置的上述缺失，针对该些缺失研究改进之道，经长时研究终有本新型产生。
实用新型内容
因此，本新型旨在提供一种穿戴式电子设施的行动充电模块，使穿戴式电子设施的主机电池的电力，为磁场经由导磁率(U)大于或等于1的材料磁路耦合至接收线圈，而达到快速充电。
依本新型的穿戴式电子设施的行动充电模块，于主机体部内设有主机、主机电池及接收线圈(Rx Coil)，其接收线圈(Rx Coil)搭载于一磁性体上；另于一可和该主机体部分离或结合的系带部内设有一行动充电模块，该行动充电模块包含传输线圈(Tx Coil)及储备电源，其传输线圈(Tx Coil)亦搭载于一磁性体上；传输线圈(Tx Coil)和接收线圈(Rx Coil)通过二磁性体相对耦合，以进行高效率地充电，为本新型的次一目的。
依本新型的穿戴式电子设施的行动充电模块，其磁场经由导磁率(U)大于或等于1的材料磁路，耦合至接收线圈(Rx Coil)进行充电，充电效率高；其传输线圈(Tx Coil)与接收线圈(Rx Coil)的线圈组数亦可根据电路功能(function)而为1～N组，为本新型的再一目的。
依本新型的穿戴式电子设施的行动充电模块，其系带部内的行动充电模块进一步设有一可和市电端连通而导入电力的充电模块，其储备电源则为一可和该充电模块连接以蓄存电力或经由无线充电感应而蓄存电力的可挠式薄膜电池，为本新型的再一目的。
依本新型的穿戴式电子设施的行动充电模块，其传输线圈(Tx Coil)和接收线圈(Rx Coil)所搭载的二磁性体的相对耦合型式，可为平板式磁性体对接、夹板式磁性体对接、上下板磁性体对接、或多组磁性体对接等，以针对多种穿戴式电子设施而搭配使用，为本新型的又一目的。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种穿戴式电子设施的行动充电模块，该穿戴式电子设施包括一主机体部与一和该主机体部分离或结合的系带部，其中该主机体部内设有主机、主机电池及一接收线圈；该系带部内设有一行动充电模块，该行动充电模块包含一传输线圈与一储备电源；所述传输线圈和接收线圈分别搭载于一磁性体上，以控制两磁性体的耦合端面的相对耦合间隙，传输线圈的磁场经由该二磁性体耦合至接收线圈，以对所述主机电池进行高效率快速充电。
优选地，该传输线圈的磁场经由导磁率(U)大于或等于1的磁性体(材料磁路)，耦合至接收线圈进行充电；其传输线圈与接收线圈的线圈组数，根据电子电路功能而为1～N组。
优选地，所述行动充电模块进一步设有一从市电端导入电力的充电模 块，该充电模块分别和所传输线圈及储备电源连接。
优选地，所述储备电源为可挠式薄膜电池。
优选地，所述可挠式薄膜电池经由无线充电补充电力。
优选地，所述传输线圈所搭载的磁性体，与传输线圈所搭载的磁性体，该二磁性体可为半圆形磁性体对接耦合、ㄈ形夹板式磁性体对接耦合、L形上下对接式磁性体对接耦合、或在呈环状排列的多数磁性体上设置一传输线圈和多数接收线圈之一对多耦合型态。
优选地，接收线圈和传输线圈的磁性体的耦合间隙距离，和接收线圈的藕合系数及传输线圈的感值成正比。
优选地，耦合间隙为大于0mm或等于0mm。
至于本新型的详细构造，应用原理，作用与功效，则请参照下列依附图所作的说明即可得到完全了解。
附图说明
图1为本新型穿戴式电子设施的立体示意图。
图2为本新型穿戴式电子设施的行动充电模块的平面分离示意图。
图3为第2图的组合放大示意图。
图4为本新型穿戴式电子设施的行动充电模块的传输线圈和接收线圈的组合气隙波-Rx藕合系数-Tx感值波形图。
图5为本新型穿戴式电子设施的行动充电模块的夹板式磁性体对接示意图。
图6为本新型穿戴式电子设施的行动充电模块的上下板磁性体对接示意图。
图7为本新型穿戴式电子设施的行动充电模块的多组磁性体对接示意图。
符号说明：
100：穿戴式电子设施
101：主机体部
102：主机电池
103：接收线圈(Rx Coil)
104：磁性体
105：衔接部
106：耦合端面
200：系带部
201：充电模块
202：可挠式薄膜电池
203：传输线圈(Tx Coil)
21：联机接点
204：磁性体
205：结合部
206：耦合端面
D：耦合间隙
300：行动充电模块
410：ㄈ形夹板式磁性体
510：L形上下对接式磁性体
610、620、630：磁性体
61：传输线圈(Tx Coil)
62、63、64：接收线圈(Rx Coil)
具体实施方式
本新型穿戴式电子设施的行动充电模块，如图1所示，该穿戴式电子设施100包括一主机体部101与一可和该主机体部分离或结合的系带部200，其主机体部101内设有具运算、显示、网络或其他传输功能的主机，通过系带部200使其可配带并固定于手腕、手臂或身体之其他部位，以利使用者随身携带使用，其系带部200内还设有一行动充电模块300。
请参照图2、3所示，该穿戴式电子设施100的主机体部101内部，设有一供电予主机的主机电池102，以及一和该主机电池102联机的接收线圈(Rx Coil)103，其接收线圈(Rx Coil)103搭载于一半圆形的磁性体104上，该主机体部101两侧并且设有得以和系带部200组接的衔接部105， 其接收线圈(Rx Coil)103所搭载的磁性体104的耦合端面106，位于该衔接部105的前端面处。
如图2所示，设于该系带部200内的行动充电模块300包括：一充电模块201、一作为储备电源的可挠式薄膜电池202和一传输线圈(TxCoil)203；其中，该充电模块201上设有一联机接点21，以通过线路连通市电端而导入电力至该传输线圈(Tx Coil)203及可挠式薄膜电池202，其传输线圈(Tx Coil)203亦搭载于一半圆形的磁性体204上。
如图3所示，其系带部200的两端亦设有可和主机体部101的衔接部105连接组合的结合部205，其传输线圈(Tx Coil)203所搭载的磁性体204的耦合端面206，位于结合部205的前端面处。
因此，当系带部200的结合部205和主机体部101的衔接部105相对结合后，传输线圈(Tx Coil)203所搭载的磁性体204的耦合端面206与接收线圈(Rx Coil)103所搭载的磁性体104的耦合端面106相对，并且保持一可进行超高耦合效能转换充电的耦合间隙D。可挠式薄膜电池202的电力乃可经由传输线圈(Tx Coil)203及其所搭载的磁性体204，和接收线圈(RxCoil)103及其所搭载的磁性体104耦合，并快速对主机电池102充电。
上述传输线圈(Tx Coil)203或接收线圈(Rx Coil)103的绕线可为软板镀铜或其他线材型式，传输线圈(Tx Coil)203的磁场经由导磁率(U)大于或等于1的材料磁路耦合至接收线圈(Rx Coil)103进行充电，可达到高效率充电。其传输线圈(Tx Coil)203与接收线圈(Rx Coil)103上的线圈组数，则可根据电子电路功能(function)为1～N组。
请参照图4所示，搭载传输线圈(Tx Coil)203的磁性体24，及搭载接收线圈(Rx Coil)103的磁性体104，其耦合间隙D(即图标中的组合气隙)和传输线圈(Tx Coil)203的感值(uH)及接收线圈(Rx Coil)103的耦合系数成正比，当间隙D的距离为0.005mm左右时，接收线圈(Rx Coil)的藕合系数及传输线圈(Tx Coil)的感值最高，当间隙D的距离为1mm左右时，接收线圈(Rx Coil)的耦合系数及传输线圈(Tx Coil)的感值最低。由此，通过控制搭载传输线圈(Tx Coil)与接收线圈(Rx Coil)之两磁性体的间隙，即可调整超高耦合能量转换的效能。其耦合间隙则可为大于0mm或等于0mm。
本新型穿戴式电子设施的行动充电模块，通过在可和主机体部101分离或结合的系带部200内设置行动充电模块300，提供穿戴式电子设施之主机体部101的主机电池102所需电力可随时被补充，使用者可以准备多组充饱电力的系带部200，一旦主机体部101的主机电池102的电力下降时，更换预先充饱电力的系带部200即可。一旦系带部200和主机体部101结合，传输线圈(Tx Coil)203即可通过导磁率(U)大于或等于1的材料磁路耦合至接收线圈(Rx Coil)103，而迅速对主机电池102充电，故能使主机体部101的主机可以在维持充足电力下继续使用。
本新型穿戴式电子设施的行动充电模块，其传输线圈(Tx Coil)和接收线圈(Rx Coil)搭载的磁性体，该二磁性体在维持一耦合间隙D下，除了可为上述的半圆形体，也可以根据不同种类穿戴式电子设施(例如智能型手表、体能监测装置、失能监测装置等)而调整使用，例如可如图5所示为左右相对耦接之ㄈ形夹板式磁性体410。或如图6所示为上下相对耦接的L形上下对接式磁性体510。或如图7所示在呈环状排列的多数磁性体610、620、630上设置一传输线圈(Tx Coil)61和多数接收线圈(Rx Coil)62、63、64而构成一对多的耦合型态。
从上所述可知，本新型穿戴式电子设施的行动充电模块，使传输线圈(Tx Coil)通过导磁率(U)大于或等于1的材料磁路耦合至接收线圈(Rx Coil)所达到的快速充电，确能使穿戴式电子设施的主机体可随时具备充足电力使用。
以上所述乃是本新型较佳具体的实施例，若依本新型的构想所作的改变，其产生的功能作用，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本新型的范围。
Claims (8)
1.一种穿戴式电子设施的行动充电模块，该穿戴式电子设施包括一主机体部与一和该主机体部分离或结合的系带部，其中该主机体部内设有主机、主机电池及一接收线圈；该系带部内设有一行动充电模块，该行动充电模块包含一传输线圈与一储备电源；其特征在于：所述传输线圈和接收线圈分别搭载于一磁性体上，以控制两磁性体的耦合端面的相对耦合间隙，传输线圈的磁场经由该二磁性体耦合至接收线圈，以对所述主机电池进行高效率快速充电。
2.根据权利要求1所述的穿戴式电子设施的行动充电模块，其特征在于，该传输线圈的磁场经由导磁率(U)大于或等于1的材料磁路耦合至接收线圈进行充电；其传输线圈与接收线圈的线圈组数，根据电子电路功能而为1～N组。
3.根据权利要求1所述的穿戴式电子设施的行动充电模块，其特征在于，所述行动充电模块进一步设有一从市电端导入电力的充电模块，该充电模块分别和所传输线圈及储备电源连接。
4.根据权利要求1所述的穿戴式电子设施的行动充电模块，其特征在于，所述储备电源为可挠式薄膜电池。
5.根据权利要求4所述的穿戴式电子设施的行动充电模块，其特征在于，所述可挠式薄膜电池经由无线充电补充电力。
6.根据权利要求1至5任一项所述的穿戴式电子设施的行动充电模块，其特征在于，所述传输线圈所搭载的磁性体，与传输线圈所搭载的磁性体，该二磁性体可为半圆形磁性体对接耦合、ㄈ形夹板式磁性体对接耦合、L形上下对接式磁性体对接耦合、或在呈环状排列的多数磁性体上设置一传输线圈和多数接收线圈而构成的一对多耦合型态。
7.根据权利要求6所述的穿戴式电子设施的行动充电模块，其特征在于，接收线圈和传输线圈的磁性体的耦合间隙距离，和接收线圈的藕合系数及传输线圈的感值成正比。
8.根据权利要求7所述的穿戴式电子设施的行动充电模块，其特征在 于，耦合间隙为大于0mm或等于0mm。
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