CN207426750U - 无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种无线充电装置，包括：工作面板，用于承载待充电设备；基座，与工作面板活动连接，以使工作面板可在基座上移动，基座内设有充电发射线圈；驱动装置，用于驱动工作面板移动；微控制器，用于检测放置在工作面板上的待充电设备在相对充电发射线圈移动至不同位置时的充电效率值，并根据检测结果向驱动装置发送控制信号，以调整待充电设备移动至充电效率值最大处。通过本实用新型的技术方案，通过驱动装置和微控制器，确定并移动待充电设备至充电效率值最大值对应的位置，减少了放置位置对充电速度的影响。

Description

无线充电装置

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，具体而言，涉及一种无线充电装置。

背景技术

目前智能设备的无线充电由于空间限制，导致线圈的尺寸有限，因而充电空间自由度较低。基于Qi协议的无线充电需要发射端和接收端对准才能进行有效的充电，而基于Airfuel协议的无线充电虽然不用完全对准就可以充电，但是未对准时其充电效率大幅下降，影响用户的无线充电体验。为此现有技术中已经有利用发射端多线圈组合的方式解决充电自由度的问题，但是该方式在切换不同线圈时充电不连续，并且控制复杂，容易出现无法充电的情况。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型提出了一种无线充电装置。

本实用新型的技术方案提出了一种无线充电装置，包括：工作面板，用于承载待充电设备；基座，与工作面板活动连接，以使工作面板可在基座上移动，基座内设有充电发射线圈；驱动装置，设于基座内，与工作面板相连，驱动装置用于驱动工作面板移动；微控制器，与所述充电发射线圈以及所述驱动装置电连接，用于检测放置在工作面板上的待充电设备在相对充电发射线圈移动至不同位置时的充电效率值，并根据检测结果向驱动装置发送控制信号，以调整待充电设备移动至充电效率值最大处。

在该技术方案中，工作面板承载待充电设备后，设于基座内的驱动装置驱动与之相连的工作面板相对于基座移动，实现待充电设备相对于基座移动，即实现待充电设备和充电发射线圈之间的相对移动，相对于待充电设备的不同位置，待充电设备的充电效率值不同，微控制器检测工作面板位于不同预设位置时，待充电的充电效率值以及待充电设备的位置信息，实现了待充电设备相对于充电发射线圈位于不同位置时充电效率值的检测，并确定充电效率值的最大值以及充电效率值的最大值所对应的待充电设备的位置，作为检测结果，随后根据检测结果向驱动装置发射控制信号，驱动装置驱动工作面板相对于基座移动，使待充电设备移动至充电效率最大值处，待充电设备以充电效率值的最大值进行充电。本技术方案中，待充电设备设于工作面板上任一处时，均能通过微控制器和驱动装置，使待充电设备移动至相对于充电发射线圈充电效率值较大的位置，从而能够解决待充电设备因放置在工作面板上的位置不同而导致充电效率值不稳定的问题。

可以理解，待充电设备的充电效率值存在一个最佳值，工作面板承载待充电设备后，微控制器至少检测工作面板位于至少两个预设位置时，待充电设备的充电效率值，并确定充电效率值的最大值所对应的待充电设备的待充电设备的位置。预设位置越多，则微控制器检测到的充电效率值的最大值越能接近最佳值，因此，对应于不同的充电需求，可以根据设置不同数量的预设位置来进行充电效率值的检测，具体地，需要保证充电效率值较高时，微控制器对待充电设备进行较多预设位置的充电效率检测；需要迅速使待充电设备开始充电时，微控制器对待充电设备进行较少预设位置的充电效率检测。

在上述技术方案中，优选地，工作面板包括相对的第一表面及第二表面，其中，第一表面设有第一配合部；基座的表面设有第二配合部，工作面板通过第一配合部与第二配合部的配合，实现在基座上移动。

在该技术方案中，工作面板上的第一表面上的第一配合部与基座表面上的第二配合部配合，实现工作面板在基座上移动，从而实现待充电设备相对于充电发射线圈的移动，便于微控制器对不同位置的待充电设备的充电效率进行检测，从而能够确定待充电设备充电效率值最大值的位置。

在上述技术方案中，优选地，还包括：接收线圈，设于待充电设备上，微控制器根据接收线圈与充电发射线圈之间的阻抗变化量确认待充电设备放置于工作面板的第二表面后，基于无线充电协议进行无线充电。

在该技术方案中，接收线圈位于待充电设备上，与充电发射线圈相对应，微控制器检测接收线圈和充电发射线圈之间的阻抗变化量，从而根据阻抗变化量确定待充电设备处于工作面板的第二表面上，便于确定待充电设备在工作面板上充电效率值最大值所对应的位置，进而在待充电设备位于充电效率值最大值所对应的位置时，相对于其它预设位置，接收线圈与充电发射线圈之间的耦合系数最大，基于无线充电协议以最高的充电效率进行无线充电。

在上述技术方案中，优选地，驱动装置包括：电机，与微控制器电连接，在微控制器接收到控制信号后，电机控制工作面板相对于基座移动。

在该技术方案中，微控制器接收到控制信号后，微控制器向电机发出控制信号，电机驱动工作面板相对于基座移动，实现待充电设备相对于基座移动，即实现待充电设备和充电发射线圈之间的相对移动。

值得说明的是，工作面板相对于基座移动，可以是平面的移动，也可以是立体的移动，其中，进行立体的移动时，充电发射线圈和待充电设备在垂直于基座的表面方向上的距离发生变化，同时待充电设备在基座的表面上的投影发生变化。

在上述技术方案中，优选地，第一配合部和第二配合部中的一个为滑轨组，另一个为与滑轨组配合的滑块组，其中，滑块组与电机电连接。

在该技术方案中，电机与滑块组电连接，滑块组与滑轨组配合，电机接收到微控制器的控制信号后，电机开始工作，电机驱动滑块在滑轨上运动，实现滑块和滑轨之间的相互运动，使工作面板相对于基座移动，从而实现待充电设备相对于充电发射线圈移动。使用滑块和滑轨既能够使工作面板按照预设轨迹进行移动，又能够对工作面板的其它方向的移动进行良好的限制，防止工作面板未按照预设路径进行移动而出现以外的可能性。

在上述技术方案中，优选地，滑轨组包括至少一个横向滑轨和至少一个纵向滑轨，其中，至少一个横向滑轨相互平行，每个纵向滑轨与横向滑轨垂直。

在该技术方案中，滑轨组包括至少一个横向滑轨和至少一个纵向滑轨，且纵向滑轨与横向滑轨垂直，工作面板能够分别沿横向导轨和纵向导轨移动，从而实现相对于基座的移动。

在上述技术方案中，优选地，横向滑轨距基座的轴线的距离与纵向滑轨距轴线的距离相等。

在该技术方案中，横向滑轨距基座的轴线的距离与纵向滑轨距轴线的距离相等，使横向滑轨和纵向滑轨关于轴线对称布置，便于预设位置在基座上均匀分布。

在上述技术方案中，优选地，充电发射线圈的中心与轴线重合，轴线两侧对称设置有两个横向滑轨和垂直于横向滑轨的两个纵向滑轨。

在该技术方案中，充电发射线圈的中心与轴线重合，且轴线两侧对称设置有两个横向滑轨和垂直于横向滑轨的两个纵向滑轨，使横向滑轨和纵向滑轨关于充电发射线圈的轴线对称布置，从而使预设位置在基座上均匀分布的同时，预设位置能够关于充电发射线圈对称分布，使预设位置的设置更加合理。

在上述技术方案中，优选地，还包括：固定件，设于工作面板的第二表面上，用以固定放置在工作面板第二表面上的待充电设备。

在该技术方案中，第二表面固定放置在工作面板第二表面上的待充电设备，使待充电设备在工作面板移动的过程中与工作面板相对静止，一方面防止待充电设备在工作面板移动过程中脱落，另一方面防止待充电设备与工作面板产生相对运动而使微控制器的检测结果出现偏差。

在上述技术方案中，优选地，还包括：压力传感器，设置在工作面板内，与微控制器电连接，用于在感应到工作面板上放置有待充电设备时向微控制器发送待充电信号。

在该技术方案中，压力传感器能检测到待充电设备对工作面板的压力，随后向微控制器发送待充电信号，从而实现待充电设备的自动检测，增加无线充电装置使用的便捷性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1示出了本实用新型的实施例1的无线充电装置基座和工作面板的位置示意图；

图2示出了本实用新型的实施例1的无线充电装置基座和工作面板的位置示意图；

图3示出了本实用新型的实施例1的无线充电装置的驱动装置中的导轨部分的示意图；

图4示出了本实用新型的实施例2的无线充电装置的预设位置和基座的示意图。

其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10无线充电装置，102工作面板，104基座，106充电发射线圈，108微控制器，1082导轨，110接收线圈，20待充电装置。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图4描述根据本实用新型的一些实施例。

实施例1：

本实施例提出了一种无线充电装置10，包括：工作面板102，用于承载待充电设备；基座104，与工作面板102活动连接，以使工作面板102可在基座104上移动，基座104内设有充电发射线圈106；驱动装置，用于驱动工作面板102移动；微控制器108，与充电发射线圈106以及驱动装置电连接，用于检测放置在工作面板102上的待充电设备在相对充电发射线圈106移动至不同位置时的充电效率值，并根据检测结果向驱动装置发送控制信号，以调整待充电设备移动至充电效率值最大处。

本实施例中驱动装置包括滑块和与滑块配合的导轨1082，微控制器108为单片机。

图1示出了本实施例无线充电装置10基座104和工作面板102的位置示意图；图2示出了本实施例无线充电装置10基座104和工作面板102的位置示意图；实施例3示出了本实施例无线充电装置10的驱动装置中的导轨1082部分的示意图。

如图1至图3所示，本实施例中，工作面板102承载待充电设备后，驱动装置驱动工作面板102相对于基座104移动，实现待充电设备相对于基座104移动，即实现待充电设备和充电发射线圈106之间的相对移动，相对于待充电设备的不同位置，待充电设备的充电效率值不同，单片机检测工作面板102位于不同预设位置时，待充电的充电效率值以及待充电设备的位置信息，实现了待充电设备相对于充电发射线圈106位于不同位置时充电效率值的检测，并确定充电效率值的最大值以及充电效率值的最大值所对应的待充电设备的位置，作为检测结果，随后根据检测结果向驱动装置发射控制信号，驱动装置驱动工作面板102相对于基座104移动，使待充电设备移动至充电效率最大值处，待充电设备以充电效率值的最大值进行充电。本实施例中，待充电设备设于工作面板102上任一处时，均能通过单片机和驱动装置，使待充电设备移动至相对于充电发射线圈106充电效率值较大的位置，从而能够减少待充电设备因放置在工作面板102上的位置不同而导致待充电设备充电效率低甚至无法充电的情况发生的可能性。

本实施例中，设有5个待检测位置，分别是充电发射线圈106中心和充电发射线圈106沿纵向导轨1082和横向导轨1082的四周四个位置，由于待检测位置较少，因此本实施例中能够在较短的时间内完成各个预设位置对应的待充电设备的充电效率值以及位置信息，能够较快地确定充电效率值最大的预设位置，适用于需要迅速使待充电设备开始充电的情况。

实施例2：

在实施例1的基础上，设有69个预设位置。

图4示出了本实施例的无线充电装置10的预设位置和基座104的示意图。

如图4所示，虚线部分示出了本实施例中工作基板的活动区域，按照横向和纵向划分出69个预设位置，在工作面板102承载待充电设备后，驱动装置驱动工作面板102分别移动至69个预设位置，微控制器108检测每个预设位置待充电设备的充电效率值以及位置信息。可以理解，待充电设备的充电效率值存在一个最佳值，工作面板102承载待充电设备后，单片机至少检测工作面板102位于至少两个预设位置时，待充电设备的充电效率值，并确定充电效率值的最大值所对应的待充电设备的待充电设备的位置。预设位置越多，则单片机检测到的充电效率值的最大值越能接近最佳值，因此，相对于实施例1，本实施例检测到的待充电设备的充电效率值更加接近最佳值。

值得说明的是，对应于不同的充电需求，可以根据设置不同数量的预设位置来进行充电效率值的检测，具体地，需要保证充电效率值较高时，单片机对待充电设备进行较多预设位置的充电效率检测；需要迅速使待充电设备开始充电时，单片机对待充电设备进行较少预设位置的充电效率检测，实施例1和实施例2只是多种实施方式中的2种。

实施例3：

在实施例1的基础上，工作面板102包括相对的第一表面及第二表面，其中，第一表面设有第一配合部；基座104的表面设有第二配合部，工作面板102通过第一配合部与第二配合部的配合，实现在基座104上移动。

本实施例中，工作面板102上的第一表面上的第一配合部与基座104表面上的第二配合部配合，实现工作面板102在基座104上移动，从而实现待充电设备相对于充电发射线圈106的移动，便于微控制器108对不同位置的待充电设备的充电效率进行检测，从而能够确定待充电设备充电效率值最大值的位置。

实施例4：

在实施例3的基础上，还包括：接收线圈110，设于待充电设备上，微控制器108根据接收线圈110与充电发射线圈106之间的阻抗变化量确认待充电设备放置于工作面板的第二表面后，基于无线充电协议进行无线充电。

本实施例中，接收线圈110位于待充电设备上，与充电发射线圈106相对应，微控制器108检测接收线圈110和充电发射线圈106之间的阻抗变化量，从而根据阻抗变化量确定待充电设备处于工作面板的第二表面上，便于确定待充电设备在工作面板上充电效率值最大值所对应的位置，进而在待充电设备位于充电效率值最大值所对应的位置时，相对于其它预设位置，接收线圈110与充电发射线圈106之间的耦合系数最大，基于无线充电协议以最高的充电效率进行无线充电。

实施例5：

在实施例4的基础上，驱动装置包括：电机，与微控制器108电连接，在微控制器108接收到控制信号后，电机控制工作面板102相对于基座104移动。

本实施例中，微控制器108接收到控制信号后，微控制器108向电机发出控制信号，电机驱动工作面板102相对于基座104移动，实现待充电设备相对于基座104移动，即实现待充电设备和充电发射线圈106之间的相对移动。

值得说明的是，工作面板102相对于基座104移动，可以是平面的移动，也可以是立体的移动，其中，进行立体的移动时，充电发射线圈106和待充电设备在垂直于基座104的表面方向上的距离发生变化，同时待充电设备在基座104的表面上的投影发生变化。

实施例6：

在实施例5的基础上，第一配合部和第二配合部中的一个为滑轨组，另一个为与滑轨组配合的滑块组，其中，滑块组与电机电连接。

电机与滑块组电连接，滑块组与滑轨组配合，电机接收到微控制器108的控制信号后，电机开始工作，电机驱动滑块在滑轨上运动，实现滑块和滑轨之间的相互运动，使工作面板102相对于基座104移动，从而实现待充电设备相对于充电发射线圈106移动。使用滑块和滑轨既能够使工作面板102按照预设轨迹进行移动，又能够对工作面板102的其它方向的移动进行良好的限制，防止工作面板102未按照预设路径进行移动而出现以外的可能性。

实施例7：

在实施例6的基础上，滑轨组包括2个横向滑轨和2个纵向滑轨，其中，2个横向滑轨相互平行，每个纵向滑轨与横向滑轨垂直。

本实施例中，滑轨组包括2个横向滑轨和2个纵向滑轨，且纵向滑轨与横向滑轨垂直，工作面板102能够分别沿横向导轨1082和纵向导轨1082移动，从而实现相对于基座104的移动。

值得说明的是，滑轨组包括至少一个横向滑轨和至少一个纵向滑轨且至少一个横向滑轨相互平行，每个纵向滑轨与横向滑轨垂直，在实际应用中纵向滑轨和横向滑轨根据实际需要选用。

实施例8：

在实施例7的基础上，还包括：固定件，设于工作面板102的第二表面上，用以固定放置在工作面板102第二表面上的待充电设备。

本实施例中，第二表面固定放置在工作面板102第二表面上的待充电设备，使待充电设备在工作面板102移动的过程中与工作面板102相对静止，一方面防止待充电设备在工作面板102移动过程中脱落，另一方面防止待充电设备与工作面板102产生相对运动而使微控制器108的检测结果出现偏差。

实施例9：

在实施例8的基础上，还包括：压力传感器，设置在工作面板内，与微控制器108电连接，用于在感应到工作面板上放置有待充电设备时向微控制器108发送待充电信号。

本实施例中，压力传感器能检测到待充电设备对工作面板的压力，随后向微控制器108发送待充电信号，从而实现待充电设备的自动检测，增加无线充电装置使用的便捷性。

实施例10：

在实施例9的基础上，横向滑轨距基座的轴线的距离与纵向滑轨距轴线的距离相等。

本实施例中，横向滑轨距基座的轴线的距离与纵向滑轨距轴线的距离相等，使横向滑轨和纵向滑轨关于轴线对称布置，便于预设位置在基座上均匀分布。

实施例11：

在实施例10的基础上，横向滑轨距基座的轴线的距离与纵向滑轨距轴线的距离相等，使横向滑轨和纵向滑轨关于轴线对称布置，便于预设位置在基座上均匀分布。

本实施例中，优选地，充电发射线圈的中心与轴线重合，轴线两侧对称设置有两个横向滑轨和垂直于横向滑轨的两个纵向滑轨。

以上结合附图详细说明了本实用新型的实施例，通过本实用新型的实施例，通过驱动装置和微控制器，移动工作面板至至少两个预设位置，并检测对应于预设位置的待充电设备的充电效率值以及位置信息。随后在检测到的信息中，确定充电效率值最大值及其对应的位置，并通过驱动装置移动待充电设备至充电效率值最大值对应的位置，减少了放置位置对待充电设备充电速度的影响。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无线充电装置，其特征在于，包括：

工作面板，用于承载待充电设备；

基座，与所述工作面板活动连接，以使所述工作面板可在所述基座上移动，所述基座内设有充电发射线圈；

驱动装置，设于所述基座内，与所述工作面板相连，所述驱动装置用于驱动所述工作面板移动；

微控制器，与所述充电发射线圈以及所述驱动装置电连接，用于检测放置在所述工作面板上的待充电设备在相对所述充电发射线圈移动至不同位置时的充电效率值，并根据检测结果向所述驱动装置发送控制信号，以调整所述待充电设备移动至充电效率值最大处。

2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，

所述工作面板包括相对的第一表面及第二表面，其中，所述第一表面设有第一配合部；

所述基座的表面设有第二配合部，所述工作面板通过所述第一配合部与所述第二配合部的配合，实现在所述基座上移动。

3.根据权利要求2所述的无线充电装置，其特征在于，还包括：

接收线圈，设于所述待充电设备上，所述微控制器根据所述接收线圈与所述充电发射线圈之间的阻抗变化量确认所述待充电设备放置于所述工作面板的第二表面后，基于无线充电协议进行无线充电。

4.根据权利要求3所述的无线充电装置，其特征在于，所述驱动装置包括：

电机，与所述微控制器电连接，在所述微控制器接收到所述控制信号后，所述电机控制所述工作面板相对于所述基座移动。

5.根据权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于，所述第一配合部和所述第二配合部中的一个为滑轨组，另一个为与所述滑轨组配合的滑块组，

其中，所述滑块组与所述电机电连接。

6.根据权利要求5所述的无线充电装置，其特征在于，所述滑轨组包括至少一个横向滑轨和至少一个纵向滑轨，其中，所述至少一个横向滑轨相互平行，每个所述纵向滑轨与所述横向滑轨垂直。

7.根据权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于，

所述横向滑轨距所述基座的轴线的距离与所述纵向滑轨距所述轴线的距离相等。

8.根据权利要求7所述的无线充电装置，其特征在于，

所述充电发射线圈的中心与所述轴线重合，所述轴线两侧对称设置有两个所述横向滑轨和垂直于所述横向滑轨的两个所述纵向滑轨。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的无线充电装置，其特征在于，还包括：

压力传感器，设置在所述工作面板内，与所述微控制器电连接，用于在感应到所述工作面板上放置有所述待充电设备时向所述微控制器发送待充电信号。