CN209104842U - 无线充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线充电器，包括：电压转换外壳、电压转换电路、控制模块、无线发射外壳、开关管、电容器和无线发射线圈；电压转换电路和控制模块均设置在电压转换外壳内，开关管、电容器和无线发射线圈均设置在无线发射外壳内；电压转换电路对直流供电的输出电压的大小进行调节并将调节后的直流电直接输入到开关管。这种无线充电器的电压转换电路设置在电压转换外壳内，开关管、电容器和无线发射线圈设置在无线发射外壳内，电压转换电路对直流供电的输出电压的大小进行调节并将调节后的直流电直接输入到开关管，电压转换外壳和无线发射外壳之间仅需要传输直流电，从而避免了高频交流电带来的信号干扰的问题。

Description

无线充电器

技术领域

本实用新型涉及无线充电领域，尤其涉及一种无线充电器。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，无线充电技术已经进入了人们的生活中。一些电子设备，例如手机可以应用无线充电器来充电，给手机充电时直接将手机放在无线充电器上即可。

随着手机等电子设备的电池容量不断增大，无线充电器的功率也越做越大，从最开始的5W、7.5W，到10W、15W，无线快充已经走到了实际应用层面。然而，由于目前电磁感应式无线充电器的充电效率只有70％左右，随着无线充电器的功率的上升，无线充电器的发热问题已经成为一个制约无线充电器功率继续上升的重要因素。

现有技术中已经出现了将无线充电器的发射线圈和无线发射电路分别设置在不同的外壳中，通过一根长度较长的高频交流输电线将发射线圈和无线发射电路电连接的方案。该方案通过将无线发射电路与发射线圈分别设置在不同的外壳中，避免了热量的集中，在实际应用时，可以较好的避免与手机等电子设备接触的部分产生过多热量，从而解决了无线充电器的散热问题。

然而，上述方案中需要通过高频交流输电线将发射线圈和无线发射电路电连接，高频交流电在高频交流输电线中传输时会带来信号干扰的问题，从而对电子设备的正常工作造成影响。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种可以避免产生信号干扰的无线充电器。

一种无线充电器，其特征在于，包括：电压转换外壳、电压转换电路、控制模块、无线发射外壳、开关管、电容器和无线发射线圈；

所述电压转换电路和所述控制模块均设置在所述电压转换外壳内，所述开关管、所述电容器和所述无线发射线圈均设置在所述无线发射外壳内，所述电压转换外壳和所述无线发射外壳可以相互独立设置；

所述控制模块与所述电压转换电路电连接，所述电压转换电路的一端用于电连接直流供电，所述电压转换电路的另一端用于与所述开关管电连接，所述电压转换电路用于对所述直流供电的输出电压的大小进行调节并将调节后的直流电直接输入到所述开关管；

所述电容器和所述无线发射线圈并联后与所述开关管电连接。

这种无线充电器的电压转换电路设置在电压转换外壳内，开关管、电容器和无线发射线圈设置在无线发射外壳内，电压转换外壳和无线发射外壳可以相互独立设置，通过分离式设置，可以避免无线充电器内的所有发热元件都设置在同一个外壳内，从而达到了降低热量的目的，同时，由于电压转换电路用于对直流供电的输出电压的大小进行调节并将调节后的直流电直接输入到开关管，电压转换外壳和无线发射外壳之间仅需要传输直流电，从而避免了高频交流电带来的信号干扰的问题。

附图说明

图1为一实施方式的无线充电器的原理示意图。

图2为另一实施方式的无线充电器的原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地描述。

如图1所示的一实施方式的无线充电器100，包括：电压转换外壳110、电压转换电路120、控制模块130、导线140、无线发射外壳150、开关管160、电容器170和无线发射线圈180。

电压转换电路120和控制模块130均设置在电压转换外壳110内，开关管160、电容器170和无线发射线圈180均设置在无线发射外壳150内，电压转换外壳110和无线发射外壳150可以相互独立设置。

在其他的实施方式中，控制模块130也可以省略。

电压转换电路120的一端用于电连接直流供电，电压转换电路120的另一端用于与开关管160电连接，电压转换电路120用于对直流供电的输出电压的大小进行调节并将调节后的直流电直接输入到开关管160。

控制模块130与电压转换电路120电连接，控制模块130用于对电压转换电路120的工作状态进行控制。

本实施方式中的直流供电为适配器、车载充电器等外部供电。

电压转换电路120将调节后的直流电直接输入到开关管160是指：电压转换电路120将调节后的直流电通过导线(和/或电连接器)直接输入到开关管160，电压转换电路120和开关管160之间没有任何用于电能转化和/或控制的元器件。

本实施方式中，电压转换电路120和开关管160通过导线140电连接。在其他的实施方式中，导线140也可以省略。

电容器170和无线发射线圈180并联后与开关管160电连接。开关管160优选为MOS管。

并联的电容器170和无线发射线圈180组成了LC振荡电路，从而将开关管160传输过来的高频交流电转化为磁场能量。

优选的，控制模块130还与开关管160电连接，控制模块130还与并联的电容器170和无线发射线圈180电连接。

这种无线充电器100的电压转换电路120设置在电压转换外壳110内，开关管160、电容器170和无线发射线圈180均设置在无线发射外壳150内，电压转换外壳110和无线发射外壳150可以相互独立设置。通过分离式设置，可以避免无线充电器100内的所有发热元件都设置在同一个外壳内，从而达到了降低热量的目的，同时，由于电压转换电路120用于对直流供电的输出电压的大小进行调节并将调节后的直流电直接输入到开关管160，电压转换外壳110和无线发射外壳150之间仅需要传输直流电，从而避免了高频交流电带来的信号干扰的问题。

本实施方式中，电压转换外壳110上设有第一通孔，导线140的一端穿过第一通孔后与电压转换电路120的另一端电连接并固定在一起，该固定方式优选为焊接。无线发射外壳150上设有第二通孔，导线140的另一端穿过第二通孔后与开关管160电连接并固定在一起，该固定方式优选为焊接。

在另一实施方式中，电压转换外壳110上设有第一通孔，导线140的一端穿过第一通孔后与电压转换电路120的另一端电连接并固定在一起，该固定方式优选为焊接，导线140的另一端设有第一电连接器。无线发射外壳150上设有第二通孔，第二通孔处设有第二电连接器，第二电连接器的引脚与开关管160电连接，第一电连接器与第二电连接器可以相互插接或相互抵接实现电连接。第一电连接器和第二电连接器不做限制，只需要能够彼此配合即可。

在另一实施方式中，电压转换外壳110上设有第一通孔，第一通孔处设有第一电连接器，第一电连接器的引脚与电压转换电路120的另一端电连接。无线发射外壳150上设有第二通孔，导线140的一端第二通孔后与开关管160电连接并固定在一起，该固定方式优选为焊接，导线140的另一端设有第二电连接器，第一电连接器与第二电连接器可以相互插接或相互抵接实现电连接。第一电连接器和第二电连接器不做限制，只需要能够彼此配合即可。

在又一实施方式中，电压转换外壳110上设有第一通孔，第一通孔处设有第一电连接器，第一电连接器的引脚与电压转换电路120的另一端电连接。无线发射外壳150上设有第二通孔，第二通孔处设有第二电连接器，第二电连接器的引脚与开关管160电连接。在该实施方式中，可以无需额外配置导线140，第一电连接器与第二电连接器通过普通的充电线电连接即可。或者，第一电连接器与第二电连接器相互抵接实现电连接。又或者，第一电连接器与第二电连接器相互插接实现电连接。

优选的，本实施方式中，电压转换外壳110的外表面设有与无线发射外壳150相配合的卡扣结构，无线发射外壳150可以与卡扣结构卡扣，从而使得无线发射外壳150可拆卸的固定在电压转换外壳110上。

更优选的，卡扣结构可以与电压转换外壳110的外表面配合形成用于容纳无线发射外壳150的凹槽。

通过卡扣实现无线发射外壳150和电压转换外壳110之间的可拆卸连接，提高了无线充电器100整体使用的便携性。

特别的，电压转换外壳110上设有与电压转换电路120电连接的第一电触点，无线发射外壳150上设有与开关管160电连接的第二电触点，当无线发射外壳150固定在电压转换外壳110上时，第一电触点和第二电触点抵接从而实现电连接。第一电触点和第二电触点均优选为弹簧针。

当无线发射外壳150固定在电压转换外壳110上时，第一电触点和第二电触点抵接从而实现电连接，使用起来更方便。

优选的，本实施方式的无线充电器100还包括检测模块，检测模块分别与控制模块130和第一电触点电连接，以检测第一电触点的工作状态。当检测模块检测到第一电触点与第二电触点电连接时，控制模块130将电压转换电路120的输出功率的上限限定为5W～10W(优选为7.5W)。当检测模块检测到第一电触点未与第二电触点电连接时，控制模块130解除对电压转换电路120的输出功率的上限的限定。

通过检测模块对第一电触点的状态进行检测，当检测到第一电触点与第二电触点电连接时，控制模块130对电压转换电路120的输出功率进行限定，从而避免了当无线发射外壳150固定在电压转换外壳110上时，避免无线充电器100进行大功率无线充电，造成热量堆积。当检测到第一电触点未与第二电触点电连接时，控制模块130解除对电压转换电路120的输出功率的限定，此时无线发射外壳150和电压转换外壳110分离，无线充电器100可以进行大功率放电。

优选的，检测模块还用于与无线发射线圈180电连接。

本实施方式中，无线充电器100还包括充电接口112，充电接口112的一端用于与直流供电电连接，并且充电接口112的另一端与电压转换电路120的一端电连接。电压转换外壳110上设有充电通孔，充电接口112设置在供电通孔处。

在另一个实施方式中，无线充电器100还包括充电接口和充电导线，电压转换外壳110上设有充电通孔。充电接口的一端用于与直流供电电连接，并且充电接口的另一端与充电导线的一端电连接并固定在一起，该固定方式优选为焊接，充电导线的另一端穿过充电通孔后与电压转换电路120的一端电连接并固定在一起，该固定方式优选为焊接。

如图2所示的另一实施方式的无线充电器200，包括：电压转换外壳210、电芯212、保护电路214、电芯充电接口216、电压转换电路220、控制模块230、导线240、无线发射外壳250、开关管260、电容器270和无线发射线圈280。

其与无线充电器200最大的区别在于增加了电芯212、保护电路214和电芯充电接口216，在电压转换外壳210上设有电芯充电通孔，电芯充电接口216设置在电芯充电通孔处。

电芯212通过保护电路214与电压转换电路220的一端电连接，电芯充电接口216的一端用于与外部供电电连接，电芯充电接口216的另一端通过电压转换电路220与电芯电连接。

该电芯212优选为锂离子电池或聚合物锂电池。保护电路214用于保护电芯212，保护电路214为电芯212提供最后一层保护。在一些特别的实施例中，保护电路214也可以省略。

由于电压转换外壳210内设置有直流供电(电芯212)，该无线充电器200实际上是一无线充电宝，其不仅可以作为无线充电器，还可以作为充电宝。

除了增加电芯212、保护电路214、电芯充电接口216之外，无线充电器100中的其他元件和功能均可以直接套用到无线充电器200中。

电芯212、保护电路214、电压转换电路220和控制模块230均设置在电压转换外壳210内，开关管260、电容器270和无线发射线圈280均设置在无线发射外壳250内，电压转换外壳210和无线发射外壳250可以相互独立设置。

在其他的实施方式中，控制模块230也可以省略。

电压转换电路220的一端用于电连接电芯212，电压转换电路220的另一端用于与开关管260电连接，电压转换电路220用于对直流供电的输出电压的大小进行调节并将调节后的直流电直接输入到开关管260。

控制模块230与电压转换电路220电连接，控制模块230用于对电压转换电路220的工作状态进行控制。

本实施方式中的直流供电为适配器、车载充电器等外部供电。

电压转换电路220将调节后的直流电直接输入到开关管260是指：电压转换电路220将调节后的直流电通过导线(和/或电连接器)直接输入到开关管260，电压转换电路220和开关管260之间没有任何用于电能转化和/或控制的元器件。

本实施方式中，电压转换电路220和开关管260通过导线240电连接。在其他的实施方式中，导线240也可以省略。

电容器270和无线发射线圈280并联后与开关管260电连接。开关管260优选为MOS管。

并联的电容器270和无线发射线圈280组成了LC振荡电路，从而将开关管260传输过来的高频交流电转化为磁场能量。

优选的，控制模块230还与开关管260电连接，控制模块230还与并联的电容器270和无线发射线圈280电连接。

这种无线充电器200的电压转换电路220设置在电压转换外壳210内，开关管260、电容器270和无线发射线圈280均设置在无线发射外壳250内，电压转换外壳210和无线发射外壳250可以相互独立设置。通过分离式设置，可以避免无线充电器200内的所有发热元件都设置在同一个外壳内，从而达到了降低热量的目的，同时，由于电压转换电路220用于对直流供电的输出电压的大小进行调节并将调节后的直流电直接输入到开关管260，电压转换外壳210和无线发射外壳250之间仅需要传输直流电，从而避免了高频交流电带来的信号干扰的问题。

本实施方式中，电压转换外壳210上设有第一通孔，导线240的一端穿过第一通孔后与电压转换电路220的另一端电连接并固定在一起，该固定方式优选为焊接，导线240的另一端设有第一电连接器。无线发射外壳250上设有第二通孔，第二通孔处设有第二电连接器，第二电连接器的引脚与开关管260电连接，第一电连接器与第二电连接器可以相互插接或相互抵接实现电连接。第一电连接器和第二电连接器不做限制，只需要能够彼此配合即可。

优选的，电压转换外壳210上设有用于容纳导线240的收线槽。

在另一实施方式中，电压转换外壳210上设有第一通孔，第一通孔处设有第一电连接器，第一电连接器的引脚与电压转换电路220的另一端电连接。无线发射外壳250上设有第二通孔，导线240的一端第二通孔后与开关管260电连接并固定在一起，该固定方式优选为焊接，导线240的另一端设有第二电连接器，第一电连接器与第二电连接器可以相互插接或相互抵接实现电连接。第一电连接器和第二电连接器不做限制，只需要能够彼此配合即可。

在又一实施方式中，电压转换外壳210上设有第一通孔，第一通孔处设有第一电连接器，第一电连接器的引脚与电压转换电路220的另一端电连接。无线发射外壳250上设有第二通孔，第二通孔处设有第二电连接器，第二电连接器的引脚与开关管260电连接。在该实施方式中，可以无需额外配置导线240，第一电连接器与第二电连接器通过普通的充电线电连接即可。或者，第一电连接器与第二电连接器相互抵接实现电连接。又或者，第一电连接器与第二电连接器相互插接实现电连接。

优选的，本实施方式中，电压转换外壳210的外表面设有与无线发射外壳250相配合的卡扣结构，无线发射外壳250可以与卡扣结构卡扣，从而使得无线发射外壳250可拆卸的固定在电压转换外壳210上。

更优选的，卡扣结构可以与电压转换外壳210的外表面配合形成用于容纳无线发射外壳250的凹槽。

通过卡扣实现无线发射外壳250和电压转换外壳210之间的可拆卸连接，提高了无线充电器200整体使用的便携性。

特别的，电压转换外壳210上设有与电压转换电路220电连接的第一电触点，无线发射外壳250上设有与开关管260电连接的第二电触点，当无线发射外壳250固定在电压转换外壳210上时，第一电触点和第二电触点抵接从而实现电连接。第一电触点和第二电触点均优选为弹簧针。

当无线发射外壳250固定在电压转换外壳210上时，第一电触点和第二电触点抵接从而实现电连接，使用起来更方便。

优选的，本实施方式的无线充电器200还包括检测模块，检测模块分别与控制模块230和第一电触点电连接，以检测第一电触点的工作状态。当检测模块检测到第一电触点与第二电触点电连接时，控制模块230将电压转换电路220的输出功率的上限限定为5W～10W(优选为7.5W)。当检测模块检测到第一电触点未与第二电触点电连接时，控制模块230解除对电压转换电路220的输出功率的上限的限定。

通过检测模块对第一电触点的状态进行检测，当检测到第一电触点与第二电触点电连接时，控制模块230对电压转换电路220的输出功率进行限定，从而避免了当无线发射外壳250固定在电压转换外壳210上时，避免无线充电器200进行大功率无线充电，造成热量堆积。当检测到第一电触点未与第二电触点电连接时，控制模块230解除对电压转换电路220的输出功率的限定，此时无线发射外壳250和电压转换外壳210分离，无线充电器200可以进行大功率放电。

优选的，检测模块还用于与无线发射线圈280电连接。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无线充电器，其特征在于，包括：电压转换外壳、电压转换电路、控制模块、无线发射外壳、开关管、电容器和无线发射线圈；

所述电压转换电路和所述控制模块均设置在所述电压转换外壳内，所述开关管、所述电容器和所述无线发射线圈均设置在所述无线发射外壳内，所述电压转换外壳和所述无线发射外壳相互独立设置；

所述控制模块与所述电压转换电路电连接，所述电压转换电路的一端用于电连接直流供电，所述电压转换电路的另一端用于与所述开关管电连接，所述电压转换电路用于对所述直流供电的输出电压的大小进行调节并将调节后的直流电直接输入到所述开关管；

所述电容器和所述无线发射线圈并联后与所述开关管电连接。

2.根据权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，还包括导线；

所述电压转换外壳上设有第一通孔，所述导线的一端穿过所述第一通孔后与所述电压转换电路的另一端电连接并固定在一起；

所述无线发射外壳上设有第二通孔，所述导线的另一端穿过所述第二通孔后与所述开关管电连接并固定在一起。

3.根据权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，还包括导线；

所述电压转换外壳上设有第一通孔，所述导线的一端穿过所述第一通孔后与所述电压转换电路的另一端电连接并固定在一起，所述导线的另一端设有第一电连接器；

所述无线发射外壳上设有第二通孔，所述第二通孔处设有第二电连接器，所述第二电连接器的引脚与所述开关管电连接，所述第一电连接器与所述第二电连接器相互插接或相互抵接实现电连接。

4.根据权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，还包括导线；

所述电压转换外壳上设有第一通孔，所述第一通孔处设有第一电连接器，所述第一电连接器的引脚与所述电压转换电路的另一端电连接；

所述无线发射外壳上设有第二通孔，所述导线的一端穿过所述第二通孔后与所述开关管电连接并固定在一起，所述导线的另一端设有第二电连接器，所述第一电连接器与所述第二电连接器相互插接或相互抵接实现电连接。

5.根据权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述电压转换外壳上设有第一通孔，所述第一通孔处设有第一电连接器，所述第一电连接器的引脚与所述电压转换电路的另一端电连接；

所述无线发射外壳上设有第二通孔，所述第二通孔处设有第二电连接器，所述第二电连接器的引脚与所述开关管电连接；

所述第一电连接器与所述第二电连接器通过充电线电连接；或者，所述第一电连接器与所述第二电连接器相互抵接实现电连接；或者，所述第一电连接器与所述第二电连接器相互插接实现电连接。

6.根据权利要求1所述的无线充电器，其特征在于，所述电压转换外壳的外表面设有与所述无线发射外壳相配合的卡扣结构，所述无线发射外壳与所述卡扣结构卡扣，从而使得所述无线发射外壳和所述电压转换外壳可拆卸的固定在一起。

7.根据权利要求6所述的无线充电器，其特征在于，所述电压转换外壳上设有与电压转换电路电连接的第一电触点，所述无线发射外壳上设有与开关管电连接的第二电触点，当所述无线发射外壳固定在所述电压转换外壳上时，所述第一电触点和所述第二电触点抵接从而实现电连接；

所述无线充电器还包括检测模块，所述检测模块设置在所述电压转换外壳内，所述检测模块分别与所述控制模块和所述第一电触点电连接；

当所述检测模块检测到所述第一电触点与所述第二电触点电连接时，所述控制模块将所述电压转换电路的输出功率的上限限定为5W～10W。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的无线充电器，其特征在于，还包括充电接口，所述充电接口的一端用于与所述直流供电电连接，并且所述充电接口的另一端与所述电压转换电路的一端电连接；

所述电压转换外壳上设有充电通孔，所述充电接口设置在所述充电通孔处。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的无线充电器，其特征在于，还包括充电接口和充电导线，所述电压转换外壳上设有充电通孔；

所述充电接口的一端用于与所述直流供电电连接，并且所述充电接口的另一端与所述充电导线的一端电连接并固定在一起，所述充电导线的另一端穿过所述充电通孔后与所述电压转换电路的一端电连接并固定在一起。

10.根据权利要求1、3～7中任一项所述的无线充电器，其特征在于，还包括电芯和电芯充电接口，所述电芯设置在所述电压转换外壳内，并且所述电芯与所述电压转换电路的一端电连接；

所述电压转换外壳上设有电芯充电通孔，所述电芯充电接口设置在所述电芯充电通孔处，所述电芯充电接口通过所述电压转换电路与所述电芯电连接。