TW201325008A - 無線充電式可攜帶型電子裝置及無線充電系統 - Google Patents

Abstract

一種無線充電式可攜帶型電子裝置，包括電路板、設置於所述電路板上的感應組件及電池，所述感應組件包括永磁鐵、轉軸以及纏繞於轉軸上的感應線圈，所述無線充電式可攜帶型電子裝置還包括固定至所述轉軸的感應磁鐵，所述感應磁鐵在外部變化磁場的磁力作用下轉動，並帶動所述轉軸及感應線圈轉動，感應線圈切割所述永磁鐵的磁感線產生感應電流而對所述電池充電。本發明還涉及一種具有所述無線充電式可攜帶型電子裝置的無線充電系統。

Description

無線充電式可攜帶型電子裝置及無線充電系統

本發明涉及一種可攜帶型電子裝置的充電系統，尤其涉及一種無線充電式可攜帶型電子裝置及具有該無線充電式可攜帶型電子裝置的無線充電系統。

習知的可無線充電的可攜帶型電子裝置，通常於其內部設置一感應線圈，以藉由該感應線圈直接感應外部磁場的變化而產生一感應電流，即可對可攜帶型電子裝置的電池進行充電。然而，由於所述感應線圈設置於可攜帶型電子裝置內，而可攜帶型電子裝置在進行充電時，往往無法準確放置到外部磁場的磁場強度最強的位置，使得感應線圈的充電效率不高。

有鑒於此，有必要提供一種可提高充電效率的無線充電式可攜帶型電子裝置。

一種無線充電式可攜帶型電子裝置，包括電路板、設置於所述電路板上的感應組件及電池，所述感應組件包括永磁鐵、轉軸、纏繞於轉軸上的感應線圈，所述無線充電式可攜帶型電子裝置還包括固定至所述轉軸的感應磁鐵，所述感應磁鐵在外部變化磁場的磁力作用下轉動，並帶動所述轉軸及感應線圈轉動，感應線圈切割所述永磁鐵的磁感線產生感應電流而對所述電池充電。

一種無線充電系統，包括無線充電式可攜帶型電子裝置及與所述無線充電式可攜帶型電子裝置相配套充電的無線充電器，所述無線充電器用於為所述無線充電式可攜帶型電子裝置提供變化的磁場，所述無線充電式可攜帶型電子裝置包括電路板、設置於所述電路板上的感應組件及電池，所述感應組件包括永磁鐵、轉軸、纏繞於轉軸上的感應線圈，所述無線充電式可攜帶型電子裝置還包括固定至所述轉軸的感應磁鐵，所述感應磁鐵在所述變化的磁場的磁力作用下轉動，並帶動所述轉軸及感應線圈轉動，感應線圈切割所述永磁鐵的磁感線產生感應電流而對所述電池充電。

所述的無線充電式可攜帶型電子裝置藉由感應磁鐵感應外部變化磁場的變化，以驅動感應組件的感應線圈切割永磁鐵的磁感線而產生感應電流。由於感應線圈相對於所述永磁鐵的位置相對固定，使得感應線圈可以一直處於較強的磁場中並且能均勻地切割磁感線，因此能產生較多的感應電流，充電效率較高。

請參閱圖1，本發明較佳實施方式的無線充電系統100包括無線充電式可攜帶型電子裝置10及與無線充電式可攜帶型電子裝置10相配套以進行無線充電的無線充電器30。無線充電器30用於為無線充電式可攜帶型電子裝置10提供一變化的磁場。

請參閱圖2，所述無線充電式可攜帶型電子裝置10包括一電路板11、裝配於電路板11的感應組件13、固定於所述感應組件13上的感應磁鐵15、設置於電路板11上的充電電路17（如圖4所示）以及電性連接於充電電路17的電池19（如圖4所示）。

在本較佳實施方式中，感應組件13為可攜帶型電子裝置上的習知的振動電機。感應組件13電性連接至所述電路板11，當無線充電式可攜帶型電子裝置10受到短資訊或者來電等觸發後，電路板11則給感應組件13供電以使感應組件13振動，進而帶動無線充電式可攜帶型電子裝置10振動。

請一併參閱圖3，感應組件13包括永磁鐵131、轉軸132、繞設於轉軸132上的感應線圈133、固定於轉軸132上的偏心塊134、罩設於永磁鐵131外部的遮罩體135以及固定於遮罩體135一端的固定座130。在本較佳實施方式中，永磁鐵131呈圓筒狀，其相對於軸線對稱的兩部分極性相反。轉軸132及感應線圈133收容於永磁鐵131內，且轉軸132與永磁鐵131同軸。所述遮罩體135用於遮罩外部磁場，例如無線充電器30產生的磁場或者感應磁鐵15，以避免這些外部磁場對感應線圈133造成影響。

請一併參閱圖4，圖4所示為感應組件13的示意圖，其中，將永磁鐵131分為相對設置的極性為北極的第一磁性部N以及極性為南極的第二磁性部S，第一磁性部N與第二磁性部S之間形成一固定磁場。感應組件13還包括第一換向片136、第二換向片137、第一電刷138以及第二電刷139。第一換向片136及第二換向片137分別連接於感應線圈133兩端，且第一換向片136及第二換向片137相對於轉軸132對稱設置並相對於轉軸132固定。第一電刷138及第二電刷139相對於所述中心軸對稱設置，且第一電刷138及第二電刷139均位於第一換向片136及第二換向片137外側。其中，第一電刷138及第二電刷139的固定於基座130上，第一換向片136及第二換向片137隨著感應線圈133的轉動而轉動。第一電刷138及第二電刷139均電性連接至電路板11。當電路板11藉由第一電刷138及第二電刷139給感應線圈133通電時，通電的感應線圈133在永磁鐵131的磁場作用下轉動，並帶動轉軸132及偏心塊134轉動，從而使得無線充電式可攜帶型電子裝置10振動。上述感應組件13的振動原理為習知技術，故在此不再詳細敍述。

在本較佳實施方式中，所述第一電刷138及第二電刷139還電性連接至所述充電電路17。

感應磁鐵15為一永磁鐵，其可以為圓餅狀或其他幾何對稱的形狀。在本較佳實施方式中，感應磁鐵15為圓餅狀，其可以固定於所述轉軸132上，例如，感應磁鐵15的圓心位置貫通開設有通孔151，通孔151套設並固定於轉軸132端部。感應磁鐵15還可以固定於偏心塊134上，例如，感應磁鐵15可以黏接於偏心塊134上。在本較佳實施方式中，偏心塊134採用鐵質材料製成，感應磁鐵15藉由其與偏心塊134之間的磁吸力而固定於偏心塊134上，同時，感應磁鐵15藉由通孔151套設於轉軸132上並位於遮罩體135外部。

當無線充電器30對無線充電式可攜帶型電子裝置10提供一變化的磁場時，感應磁鐵15受所述變化磁場的作用而轉動，帶動轉軸132及繞設於轉軸132上的感應線圈133轉動，感應線圈133切割永磁鐵131的固定磁場的磁感線，從而感應線圈133內部產生感應電動勢及感應電流。在感應線圈133沿逆時針（或正時針）方向轉動的過程中，所述第一換向片136及第二換向片137交替地與所述第一電刷138及第二電刷139接觸，由於第一電刷138藉由第一換向片136或第二換向片137所引入的感應電動勢始終是感應線圈133切割N級磁感線的部分產生的感應電動勢，因此，第一電刷138始終有正極性（或負極性），同理，第二電刷139始終有負極性（或正極性）。第一電刷138及第二電刷139接收的電流即藉由充電電路17存儲至所述電池19。

可以理解，所述感應組件13並不僅限於採用習知可攜帶型電子裝置的振動電機，其還可以具有與所述振動電機相同的結構及構造，但並不用於在無線充電式可攜帶型電子裝置10受到短資訊或者來電等觸發時產生振動。也就是說，所述無線充電式可攜帶型電子裝置10在具有習知的振動電機以產生振動的同時，還可增設所述感應組件13來專用於充電。

所述無線充電器30可以採用習知的無線充電器。

請複參閱圖1，在本較佳實施方式中，無線充電器30包括依次電性連接的電源插頭31、AC-DC模組33、充電控制模組35以及充電線圈37。電源插頭31用於接入市電。AC-DC模組33用於將交流電變成直流電，並將轉換後的直流電提供給充電控制模組35。充電線圈37用於產生磁場。充電控制模組35用於對所述直流電的通斷進行控制，例如以60Hz的頻率控制直流電的通斷,以使充電線圈37產生變化的磁場。

所述的無線充電式可攜帶型電子裝置10藉由感應磁鐵15感應外部變化磁場的變化，以驅動感應組件13的感應線圈133切割永磁鐵131的磁感線而產生感應電流。由於感應線圈133相對於所述永磁鐵131的位置相對固定，並且位於所述永磁鐵131內部，使得感應線圈133能處於較強的磁場中並且能均勻地切割磁感線，因此能產生較多的感應電流，充電效率較高。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100．．．無線充電系統

10．．．無線充電式可攜帶型電子裝置

30．．．無線充電器

11．．．電路板

13．．．感應組件

15．．．感應磁鐵

17．．．充電電路

19．．．電池

131．．．永磁鐵

132．．．轉軸

133．．．感應線圈

134．．．偏心塊

135．．．遮罩體

136．．．第一換向片

137．．．第二換向片

138．．．第一電刷

139．．．第二電刷

31．．．電源插頭

33．．．AC-DC模組

35．．．充電控制模組

37．．．充電線圈

N．．．第一磁性部

S．．．第二磁性部

圖1為本發明較佳實施方式的無線充電系統的功能模組圖。

圖2為本發明較佳實施方式的無線充電式可攜帶型電子裝置的立體組裝圖。

圖3為圖2所示無線充電式可攜帶型電子裝置沿III-III線的剖視圖。

圖4為圖2所示無線充電式可攜帶型電子裝置的感應組件的示意圖。

100．．．無線充電系統

10．．．無線充電式可攜帶型電子裝置

30．．．無線充電器

31．．．電源插頭

33．．．AC-DC模組

35．．．充電控制模組

37．．．充電線圈

Claims (9)

1. 一種無線充電式可攜帶型電子裝置，包括電路板、設置於所述電路板上的感應組件及電池，所述感應組件包括永磁鐵、轉軸、纏繞於轉軸上的感應線圈，其改良在於：所述無線充電式可攜帶型電子裝置還包括固定至所述轉軸的感應磁鐵，所述感應磁鐵在外部變化磁場的磁力作用下轉動，並帶動所述轉軸及感應線圈轉動，感應線圈切割所述永磁鐵的磁感線產生感應電流而對所述電池充電。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電式可攜帶型電子裝置，其中所述永磁鐵呈筒狀，所述轉軸及所述感應線圈設置於所述永磁鐵內。
3. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電式可攜帶型電子裝置，其中所述感應磁鐵呈圓餅狀。
4. 如申請專利範圍第3項所述之無線充電式可攜帶型電子裝置，其中所述感應磁鐵的圓心處開設有通孔，所述感應磁鐵藉由所述通孔套設於所述轉軸上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電式可攜帶型電子裝置，其中所述感應組件還包括固定於所述轉軸的偏心塊，所述偏心塊採用鐵質材料製成，所述感應磁鐵與所述偏心塊藉由二者之間的磁吸力固定於一起。
6. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電式可攜帶型電子裝置，其中所述感應組件還包括第一換向片、第二換向片、第一電刷、第二電刷及電性連接至所述電池的充電電路，所述第一電刷及第二電刷電性連接至所述充電電路，所述第一換向片及第二換向片分別電性連接至所述感應線圈的兩端，所述第一換向片及第二換向片在感應線圈轉動地過程中交替地與第一電刷及第二電刷接觸，從而將感應線圈產生的電流藉由第一電刷及第二電刷及充電電路輸送至所述電池。
7. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電式可攜帶型電子裝置，其中所述感應組件還包括遮罩體，所述遮罩體罩設於所述永磁鐵上，用於遮罩所述永磁鐵外部的磁場。
8. 一種無線充電系統，包括無線充電式可攜帶型電子裝置及與所述無線充電式可攜帶型電子裝置相配套充電的無線充電器，其改良在於：所述無線充電系統包括如權利要求1-7任一項所述的無線充電式可攜帶型電子裝置，所述無線充電器用於為所述無線充電式可攜帶型電子裝置提供所述外部變化的磁場。
9. 如申請專利範圍第8項所述之無線充電系統，其中所述無線充電器包括依次電性連接的電源插頭、AC-DC模組、充電控制模組以及充電線圈，所述電源插頭用於接入市電，所述AC-DC模組用於將交流電變成直流電，並將轉換後的直流電提供給充電控制模組，所述充電線圈用於產生磁場，所述充電控制模組用於對所述直流電的通斷進行控制，以使所述充電線圈產生變化的磁場。