CN209896713U - 一种无线充电装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种无线充电装置，该无线充电装置被配置为向受电装置供给电力，并且包括充电垫主体、第一线圈以及控制器，其中所述第一线圈包含直径不同的两个或更多个线圈，并且所述两个或更多个线圈被同心地设置在所述充电垫主体的内腔中；其中所述控制器与所述两个或更多个线圈中的每一个线圈电连接，以控制向每个线圈的电力供给。本实用新型通过组合多组无线充电线圈，使得能够根据不同线圈的实际情况自动响应其中效率最高的一个或多个线圈进行无线充电，以提高电力供给效率。

Description

一种无线充电装置

技术领域

本实用新型涉及无线充电技术领域，特别涉及一种无线充电装置。

背景技术

无线充电技术源于无线电能传输技术，可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。小功率无线充电常采用电磁感应式，如对手机充电的Qi方式。大功率无线充电常采用谐振式(大部分电动汽车充电采用此方式)，其由供电设备(充电器)将能量传送至受电装置，受电装置可以使用接收到的能量对电池充电，并同时供其自身运作之用。由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电装置都可以做到无导电接点外露。

当前的电磁感应式无线充电技术由于采用直径完全相同的对称电磁耦合线圈进行组合，例如在向手机进行无线充电的过程中，其虽然能够在手机出现一些横向移动的时候保持充电效率，从而使得手机在贴合充电器的状态下允许出现一些横向移动(这相当于扩大了传输范围，这样的好处是不需要使得手机完全地贴合在某个固定点，使用者放在一定范围内都可以)，或者是可以同时支持多个设备进行无线充电，但这样的解决方案并没有根本性地解决手机传输距离、手机的姿态等问题。因此，提供一种可控的无线充电装置来解决上述问题很有必要。

发明内容

本实用新型的一个目的是提供一种无线充电装置，其包括可控的多组电磁耦合线圈，以解决例如传输距离、受电装置的姿态对传输效率的影响的问题。

根据本实用新型的无线充电装置被配置为向受电装置供给电力，包括充电垫主体、第一线圈以及控制器，其中，所述第一线圈包含直径不同的两个或更多个线圈，并且所述两个或更多个线圈被同心地设置在所述充电垫主体的内腔中；其中，所述控制器与所述两个或更多个线圈中的每一个线圈电连接，以控制向每个线圈的电力供给。

优选地，所述无线充电装置还包括：接收器，被配置为从所述受电装置接收指示通过所述两个或更多个线圈中的每一个线圈向所述受电装置的电力供给效率的信号。

优选地，所述控制器根据所述接收器接收到的信号向电力供给效率最高的一个或者多个线圈供给电力，并切断向其他线圈的电力供给。

优选地，所述无线充电装置还包括：至少一个第二线圈，所述至少一个第二线圈具有固定的直径。

优选地，所述两个或更多个线圈的直径范围在10cm-40cm之间的范围内。

优选地，所述至少一个第二线圈的直径为5cm或者10cm。

优选地，所述充电垫主体的内腔中设置有散热柱，并且散热柱是由导热绝缘弹性橡胶制成。

优选地，所述充电垫主体的内腔中还包括减压垫，减压垫呈竖直固定于上下单层充电垫主体之间，并且所述减压垫围绕所述第一线圈、至少一个第二线圈和控制器的周围设置；并且所述减压垫与散热柱的由相同的材料构成。

优选地，所述无线充电装置还包括电源，所述电源与所述控制器电连接，以经由所述控制器向线圈供给电力。

根据本实用新型的无线充电装置包括直径不同的线圈，使得使用者在不同高度和不同位置下能够根据不同线圈的实际情况自动响应其中效率最高的一个或多个线圈进行无线充电，以在实际使用中更好地完善使用体验。

此外，本实用新型通过散热柱的设置，有利于将本装置各电性元件工作时因电阻消耗所产生的热量传递到外界，避免了热量长时间存储于充电垫主体的内腔中影响各电性元件的工作效率。

另外，本实用新型通过减压垫的设置，在充电垫主体受到外界挤压力时，减压垫会通过自身的弹性提供反作用力，从而减少充电垫主体的内腔中各电性元件所受到的压力，从而能够延长各电性元件的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型整体剖视结构示意图。

图2为本实用新型部分充电垫侧视剖面结构示意图。

图中：1、充电垫主体；2、第一线圈；3、第二线圈；4、第三线圈；5、控制器；6、外环线圈；7、中环线圈；8、内环线圈；9、散热柱；10、减压垫；11、蓄电池。

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做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。

首先，参考图1，描述根据本实用新型的无线充电装置。如图1所述，根据本实用新型的无线充电装置包括可控的多组电磁耦合线圈。具体地，根据本实用新型的无线充电装置包括充电垫主体1、线圈(第一线圈2、第二线圈3和第三线圈4)、电源11以及控制器5。

充电垫主体1是无线充电装置的主体部分，其被设置为包含内腔，无线充电装置的其他部件可以被设置在内腔中。对于本实用新型的充电垫主体1，所选取的制成材料为可以硬质材料或部分软质材料，并且所选取的硬质材料或部分软质材料为可散热硬质材料，以便于其中的热量的耗散。此外，为了不影响无线充电装置的磁场，所选取的材料为塑料或者树脂材料等非金属和非导电材料。

如图1所示，根据本实用新型的线圈包括第一线圈2、第二线圈3和第三线圈4，第一线圈2、第二线圈3和第三线圈4均被设置在充电垫主体1的内腔中。线圈例如可以是由铜制成的线圈。

此外，根据本实用新型的第一线圈2包括外环线圈6、中环线圈7和内环线圈8，并且外环线圈6、中环线圈7和内环线圈8自外向内呈同心圆排布。根据一个实施例，外环线圈6、中环线圈7和内环线圈8的直径可以在10cm-40cm的范围内。

第二线圈3或第三线圈4的直径为10cm或5cm的等直径线圈。根据一个实施例，第二线圈3和第三线圈4与受电装置具有完全一致的电磁耦合线圈以在将受电装置放置在充电垫主体1上时保持高效率充电。

在以上的描述中，虽然将第一线圈2描述为包括外环线圈6、中环线圈7和内环线圈8三个直径的线圈，但是本实用新型不限于此，并且可以包括外环线圈和内环线圈的两个线圈。可替代地，第一线圈2可以包括四个或者更多个直径的线圈。

另外，虽然在以上的描述中描述了直径为5cm或者10cm的第二线圈3和第三线圈4，但是本实用新型不限于此。根据本实用新型的无线充电装置可以不包括直径固定的第二线圈3和第三线圈4，或者，根据实用新型的无线充电装置可以包括其他数量(例如，1个或者3个或更多个)的直径固定的线圈。

根据本实用新型的无线充电装置还包括控制器5，控制器5与设置于充电垫主体1的内腔中的每个线圈电连接，以控制向每个线圈的电力供给。例如，控制器5可以向第一线圈2供给电力，而切断向第二线圈3和第三线圈4的电力供给。

虽然未示出，根据本实用新型的无线充电装置还设置有接收器，接收器被配置为从受电装置接收信号，所接收的信号例如可以指示在受电装置处于当前位置或者姿态时，当控制器5向其中的某个线圈或者某些线圈供给电力时的电力供给效率。电力供给效率可以例如由受电装置本身的硬件设备进行测量获得，可替代地，可以设置专门的装置测量相应的电力供给效率。

当接收器接收到指示通过每一个线圈向受电装置的电力供给效率的信号之后，控制器5从接收器获取该信号，并根据该信号控制应该向哪个或者哪些线圈供给电力，并切断其他线圈的电力供给。

具体地，控制器5根据接收器接收到的信号向电力供给效率最高的一个或者多个线圈供给电力，并切断向其他线圈的电力供给。

此外，根据本公开的无线充电装置包括电源11，电源11通过电力线延伸至充电垫主体1的内腔中以与控制器5电连接，以经由所述控制器5向线圈供给电力。电源11例如可以是铅蓄电池、锂电池或者其他类型的电池。电源11还可以是与220v的交流电连接的插头组件。根据本实用新型的电源11可以被设置在充电垫主体1的外壁一侧。

在根据本实用新型的无线充电装置中，充电垫主体1的内腔的两侧还设置有散热柱9，通过散热柱9将无线充电装置的各电性元件工作时因例如电阻消耗所产生的热量传递到外界，从而避免热量长时间存储于充电垫主体1的内腔中影响各电性元件的工作效率。散热柱9例如可以由导热绝缘弹性橡胶制成，导热绝缘弹性橡胶例如可以是以硅橡胶为基材，氮化硼、氧化铝等陶瓷颗粒为填充剂而制成。

如图2所示，在根据本实用新型的充电垫主体1的内腔中还设置有减压垫10，减压垫10呈竖直固定于上下单层充电垫主体1之间，并且减压垫10可以主要围绕第一线圈2、第二线圈3、第三线圈4和控制器5的四周设置，这样在充电垫主体1受到外界挤压力时，减压垫10会通过自身的弹性提供反作用力，从而减少充电垫主体1的内腔中各电性元件所受到的压力，从而延长各电性元件的使用寿命。另外减压垫10与散热柱9的构成相同，即减压垫10可以由导热绝缘弹性橡胶制成。

在根据本实用新型的无线充电装置的工作时，接通电源，此时控制器5经由电力线与电源11，接着控制器依次向第一线圈2、第二线圈3和第三线圈4中的每一个供给电力，接收器从受电装置接收此时的电力供给效率，对于处于充电垫主体1上不同位置和姿态的受电装置，不同线圈的电力供给效率不同，接收器接收到指示该电力供给效率的信号，控制器根据该信号向电力供给效率最高的一个或者多个线圈供给电力，从而实现以高的效率向受电装置供给电力。

最后应说明的是，以上所述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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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，被配置为向受电装置供给电力，其特征在于：包括充电垫主体(1)、第一线圈(2)以及控制器(5)，

其中，所述第一线圈(2)包含直径不同的两个或更多个线圈，并且所述两个或更多个线圈被同心地设置在所述充电垫主体(1)的内腔中；

其中，所述控制器(5)与所述两个或更多个线圈中的每一个线圈电连接，以控制向每个线圈的电力供给。

2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，还包括：

接收器，被配置为从所述受电装置接收指示通过所述两个或更多个线圈中的每一个线圈向所述受电装置的电力供给效率的信号。

3.根据权利要求2所述的无线充电装置，其特征在于，所述控制器(5)根据所述接收器接收到的信号向电力供给效率最高的一个或者多个线圈供给电力，并切断向其他线圈的电力供给。

4.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，还包括：

至少一个第二线圈(3，4)，所述至少一个第二线圈具有固定的直径。

5.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述两个或更多个线圈的直径范围在10cm-40cm之间的范围内。

6.根据权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于，至少一个第二线圈(3，4)的直径为5cm或者10cm。

7.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述充电垫主体(1)的内腔中设置有散热柱(9)，并且散热柱(9)是由导热绝缘弹性橡胶制成。

8.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述充电垫主体(1)的内腔中还包括减压垫(10)，减压垫(10)呈竖直固定于上下单层充电垫主体(1)之间，并且所述减压垫(10)围绕所述第一线圈(2)、至少一个第二线圈(3，4)和控制器(5)的周围设置；并且

所述减压垫(10)与散热柱(9)由相同的材料构成。

9.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，还包括电源(11)，所述电源(11)与所述控制器(5)电连接，以经由所述控制器(5)向线圈供给电力。

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