CN208479231U - 一种优先输出的无线充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种优先输出的无线充电器，包括充电控制电路板、电芯及无线充电发射线圈，所述充电控制电路板上设置有电源管理单元，充电输入单元、电芯单元及无线充电输出单元；所述电源管理单元包括无线充电检测电路及电芯充电检测电路，当检测到无线充电发射线圈处有待充电设备，同时检测到电芯处于充电状态时，优先将充电输入接口输入的外部电能为无线充电发射线圈供电。本实用新型使得无线充电器在边充电边放电的情况下，外部输入的电能不需经过电芯，可直接输出至无线充电发射线圈为待充电设备充电，提高待充电设备的充电效率，提高电芯的使用寿命。

Description

一种优先输出的无线充电器

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种优先输出的无线充电器。

背景技术

因电池技术的发展历程，无线充电的市场普及大大提高。目前市场无线充电器的技术中，当无线充电器的电芯在充电的同时又连接手机为手机充电时，即无线充电器在边充电边放电时，电能需经输入端至电芯，再由电芯转出至无线充电发射线圈。

这种技术方案降低了充电器的电芯寿命，同时在此种情况下的手机充电效率低下。

因此，现有技术还有待发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种优先输出的无线充电器，旨在使得无线充电器在边充电边放电的情况下，外部输入的电能不需经过电芯，可直接输出至无线充电发射线圈为待充电设备充电，提高待充电设备的充电效率，提高电芯的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种优先输出的无线充电器，包括充电控制电路板、电芯及无线充电发射线圈，所述充电控制电路板连接有外部电源输入的充电输入接口，其中，所述充电控制电路板上设置有电源管理单元，分别与电源管理单元连接的充电输入单元、电芯单元及无线充电输出单元，所述电芯单元连接电芯，所述无线充电输出单元连接所述无线充电发射线圈，所述充电输入单元连接充电输入接口；所述电源管理单元包括无线充电检测电路及电芯充电检测电路，无线充电检测电路用于检测无线充电发射线圈处有无待充电设备，电芯充电检测电路用于检测电芯是否在充电；当检测到无线充电发射线圈处有待充电设备，同时检测到电芯处于充电状态时，优先将充电输入接口输入的外部电能为无线充电发射线圈供电。

其中，所述电源管理单元还连接有有线充电输出单元，所述有线充电输出单元包括有线充电输出接口，所述有线充电输出单元与所述无线充电输出单元独立输出控制。

其中，所述电源管理单元还包括输出功率控制电路，用于检测无线充电输出单元、有线充电输出单元的充电输出功率，当充电输出功率小于总输出功率时，将剩余电能充入电芯。

其中，所述电源管理单元还连接有充电状态显示单元，所述充电状态显示单元包括显示屏，用于显示充电信息。

其中，还包括一壳体，所述充电控制电路板、电芯、无线充电发射线圈、充电输入接口、有线充电输出接口、显示屏均设置于壳体内，所述无线充电发射线圈设置于电芯的一表面，所述充电控制电路板设置于电芯的一侧，所述充电输入接口、有线充电输出接口、显示屏均设置于充电控制电路板上并露出于壳体。

其中，所述充电输入接口为Micro-USB、TYPE-C，或lightning接口。

其中，所述有线充电输出接口为USB-A接口或TYPE-C接口。

其中，所述有线充电输出单元还设置有有线充自动检测电路，当检测到有线充电输出接口连接有待充电设备时自动启动充电。

其中，所述优先输出的无线充电器还设置有与电源管理单元连接的无线充启动按键，启动无线充电器对外充电。

其中，所述电源管理单元还连接有过温过流保护电路。

本实用新型的优先输出的无线充电器，通过在充电控制电路板上设置电源管理单元，电源管理单元包括无线充电检测电路及电芯充电检测电路，无线充电检测电路用于检测无线充电发射线圈处有无待充电设备，电芯充电检测电路用于检测电芯是否在充电；当检测到无线充电发射线圈处有待充电设备，同时检测到电芯处于充电状态时，优先将充电输入接口输入的外部电能为无线充电发射线圈供电，这样使得本实用新型的无线充电器在边充电边放电时，外部输入的电能不需经过电芯，可直接输出至无线充电发射线圈为待充电设备充电，提高了本实用新型无线充电器对待充电设备的充电效率，提高充电器电芯的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型优先输出的无线充电器第一种实施方式的电路组成示意图；

图2为本实用新型无线充电器边充电边放电状态的电信号流向示意图；

图3为本实用新型电芯放电状态的电信号流向示意图；

图4为本实用新型优先输出的无线充电器第一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

实施例一，请参考图1至图4，本实用新型提出的一种优先输出的无线充电器100，包括充电控制电路板10、电芯41及无线充电发射线圈51，所述充电控制电路板10连接有外部电源输入的充电输入接口31。

所述充电控制电路板10上设置有电源管理单元20，分别与电源管理单元 20连接的充电输入单元30、电芯单元40及无线充电输出单元50，所述电芯单元40连接电芯41，所述无线充电输出单元50连接所述无线充电发射线圈51，所述充电输入单元30连接充电输入接口31；外部电源从充电输入接口31进入充电输入单元30后经过滤波等处理后为无线充电器供电。电芯单元40管理电芯41的充放电，无线充电输出单元50管理无线充电发射线圈51的对外电能的发射。

所述电源管理单元20包括无线充电检测电路21及电芯充电检测电路22，无线充电检测电路21用于检测无线充电发射线圈51处有无待充电设备200，电芯充电检测电路22用于检测电芯41是否在充电；当检测到无线充电发射线圈51处有待充电设备，同时检测到电芯41处于充电状态时，优先将充电输入接口31输入的外部电能为无线充电发射线圈51供电。本实施例的待充电设备 200包括智能手机、智能手表等智能设备。本实施例的充电输入接口31为 Micro-USB、TYPE-C，或lightning接口，便于使用市面常见的数据线为无线充电器100进行充电。

如图2所示，即当本实用新型的无线充电器100处于边充电边放电时，外部输入的电能经过充电输入接口31、充电输入单元30进入电源管理单元20 后，优先通过无线充电输出单元50、无线充电发射线圈51发射电能至待充电设备200进行充电，后再通过预设条件对电芯41进行充电，即先满足无线充电器100对外的无线充电，再满足无线充电器100自身的电芯41充电。本实施例的预设条件可以是通过输出功率控制，或者是输出时间控制等条件。这样避免了现有技术中，当无线充电器处于边充电边放电状态时，电能需先经过电芯41进行存储，再由电芯41将电能通过无线充电发射线圈51发射出去而导致充电效率低下，同时在充放电同时进行时电能需要经过电芯中转循环而易导致电芯发热，影响电芯使用寿命的问题。

优选地，本实施例的电源管理单元20还连接有有线充电输出单元60，所述有线充电输出单元60包括有线充电输出接口61，所述有线充电输出单元60 与所述无线充电输出单元50独立输出控制。因市场上有部分手机不支持无线充电，为满足市场通用性，故设置有线充电输出单元60，该类手机需要充电时使用充电线连接本实施例的线充电输出接口61即可充电。优选地，所述有线充电输出接口61为USB-A接口或者TYPE-C接口。TYPE-C接口能快速充电。

本实施例的有线充电输出单元60与所述无线充电输出单元50独立输出控制，避免了两者之间充电的干扰，其中一种方式故障不会影响另一种充电方式。在对外充电时，可选择其中的一种如有线充电输出单元60或无线充电输出单元50对外进行充电，或者同时启动两种方式对外进行充电。此时对外充电的电能由电芯41的对外放电获得，如图3所示。

请继续参考图1，本实施例的电源管理单元20还包括输出功率控制电路 23，用于检测无线充电输出单元50、有线充电输出单元60的充电输出功率，当充电输出功率小于总输出功率时，将剩余电能充入电芯41，本实施例的总输出功率＝充电输出功率+电芯功率。输出功率控制电路23一方面能控制对外充电输出的功率，当对外充电输出的功率过大时，可以切断输出电路，以保证对外充电的安全，防止充电过程中电芯爆燃的危险；另一方面能将满足于对外充电输出的功率后剩余的功率进行存储，即将剩余的电能存储至电芯41，提高了电能的利用率。

优选地，本实施例的电源管理单元20还连接有充电状态显示单元70，所述充电状态显示单元70包括显示屏71，用于显示充电信息。显示屏71可以是 LED显示屏、LCD显示屏等。显示的充电信息包括显示充电状态、输出状态，电量实时状态等，给用户直观了解无线充电器100的使用情况。同时当用户使用过程中有异常时，如无线充电发射线圈端检测到金属异物，提示用户充电器在进行异物保护。

具体地，如图4所示，本实施例的无线充电器100包括一壳体(未示出)，所述充电控制电路板10、电芯30、无线充电发射线圈51、充电输入接口31、有线充电输出接口61、显示屏71均设置于壳体内，所述无线充电发射线圈51 设置于电芯30的一表面，所述充电控制电路板10设置于电芯30的一侧，所述充电输入接口31、有线充电输出接口61、显示屏71均设置于充电控制电路板10上并露出于壳体。壳体对整个无线充电器100起到防护作用。

本实施例的有线充电输出单元60还设置有有线充自动检测电路62，当检测到有线充电输出接口61连接有待充电设备200时自动启动充电。

所述优先输出的无线充电器100还设置有与电源管理单元50连接的无线充启动按键80，启动无线充电器100对外充电。无线充启动按键80用于开启无线充电器100对外充电，本实施例中，无线充启动按键80还可以开启充电状态显示单元70，通过显示屏71显示充电信息。本实施例的无线充电器100 的关闭可以为延时设置，即可设置为启动后约10s内如无待充电设备，则自动关闭无线充电器100。

有线充电输出单元60和无线充电输出单元50分两路独立控制输出，其中有线充电输出单元60为自激活设置，当有线充自动检测电路62检测到有线充电输出接口61有负载时，自动开启输出，给有线充电输出接口61连接的待充电设备200进行充电；无线充电输出单元50为按键激活设置，当智能手机等放置在无线充发射线圈51端后按下无线充启动按键80启动无线充电，或按下无线充启动按键80后放置手机至无线充发射线圈51端进行充电；无线充电输出单元50检测到无线充发射线圈51端有金属物品，电源管理单元20将自动终止无线充电输出，待按键后再启动。

进一步地，本实施例的电源管理单元20还连接有过温过流保护电路24，以防止长时间充电而引起温度过高，或者电路故障而引起的电流过大而导致的电路损坏现象，提高无线充电器使用的稳定性。

本实用新型实施例提出的优先输出的无线充电器100，通过在充电控制电路板10上设置电源管理单元20，电源管理单元20包括无线充电检测电路21 及电芯充电检测电路22，无线充电检测电路21用于检测无线充电发射线圈 51处有无待充电设备200，电芯充电检测电路22用于检测电芯41是否在充电；当检测到无线充电发射线圈51处有待充电设备200，同时检测到电芯41 处于充电状态时，优先将充电输入接口31输入的外部电能为无线充电发射线圈51供电，这样使得本实用新型的无线充电器100在边充电边放电时，外部输入的电能不需经过电芯41，可直接输出至无线充电发射线圈51为待充电设备200充电，提高了本实用新型无线充电器对待充电设备200的充电效率，避免了充放电同时进行时电能在电芯41内的中转循环，提高充电器电芯41 的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种优先输出的无线充电器，包括充电控制电路板、电芯及无线充电发射线圈，所述充电控制电路板连接有外部电源输入的充电输入接口，其特征在于，

所述充电控制电路板上设置有电源管理单元，分别与电源管理单元连接的充电输入单元、电芯单元及无线充电输出单元，所述电芯单元连接电芯，所述无线充电输出单元连接所述无线充电发射线圈，所述充电输入单元连接充电输入接口；

所述电源管理单元包括无线充电检测电路及电芯充电检测电路，无线充电检测电路用于检测无线充电发射线圈处有无待充电设备，电芯充电检测电路用于检测电芯是否在充电；当检测到无线充电发射线圈处有待充电设备，同时检测到电芯处于充电状态时，优先将充电输入接口输入的外部电能为无线充电发射线圈供电。

2.根据权利要求1所述的优先输出的无线充电器，其特征在于，所述电源管理单元还连接有有线充电输出单元，所述有线充电输出单元包括有线充电输出接口，所述有线充电输出单元与所述无线充电输出单元独立输出控制。

3.根据权利要求2所述的优先输出的无线充电器，其特征在于，所述电源管理单元还包括输出功率控制电路，用于检测无线充电输出单元、有线充电输出单元的充电输出功率，当充电输出功率小于总输出功率时，将剩余电能充入电芯。

4.根据权利要求1或2所述的优先输出的无线充电器，其特征在于，所述电源管理单元还连接有充电状态显示单元，所述充电状态显示单元包括显示屏，用于显示充电信息。

5.根据权利要求4所述的优先输出的无线充电器，其特征在于，还包括一壳体，所述充电控制电路板、电芯、无线充电发射线圈、充电输入接口、有线充电输出接口、显示屏均设置于壳体内，所述无线充电发射线圈设置于电芯的一表面，所述充电控制电路板设置于电芯的一侧，所述充电输入接口、有线充电输出接口、显示屏均设置于充电控制电路板上并露出于壳体。

6.根据权利要求1所述的优先输出的无线充电器，其特征在于，所述充电输入接口为Micro-USB、TYPE-C，或lightning接口。

7.根据权利要求2所述的优先输出的无线充电器，其特征在于，所述有线充电输出接口为USB-A接口或TYPE-C接口。

8.根据权利要求2所述的优先输出的无线充电器，其特征在于，所述有线充电输出单元还设置有有线充自动检测电路，当检测到有线充电输出接口连接有待充电设备时自动启动充电。

9.根据权利要求1所述的优先输出的无线充电器，其特征在于，所述优先输出的无线充电器还设置有与电源管理单元连接的无线充启动按键，启动无线充电器对外充电。

10.根据权利要求1所述的优先输出的无线充电器，其特征在于，所述电源管理单元还连接有过温过流保护电路。