TW201919301A - 多功能變頻充電裝置 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種多功能變頻充電裝置，主要結構包括一第一電路基板、一高頻接收模組、至少一電力傳輸部、一第二電路基板、一選擇性受該高頻接收模組產生之電力啟動以對一第二電子裝置進行無線充電之低頻收發模組、至少一供過濾雜訊、減少干擾之導磁部。藉上述結構，讓不具有無線充電功能之電子裝置，可利用高頻接收模組與高頻無線充電器作用而產生電力，進而透過電力傳輸部對該電子裝置有線充電，若電子裝置僅支援低頻之無線充電，則透過低頻收發模組對其進行無線充電，且有效利用導磁部阻隔高頻與低頻收發模組間之干擾。

Description

多功能變頻充電裝置

本發明為提供一種多功能變頻充電裝置，尤指一種可提供本身不具有無線充電功能、或僅具有低頻無線充電功能之電子裝置，接收無線高頻充電訊號進行充電的多功能變頻充電裝置。

按，無線充電，又稱作感應充電或非接觸式感應充電，是利用近場感應(電感耦合)之方式由供電設備(充電器)將能量傳送至用電裝置，該用電裝置使用接收到的能量對電池充電，並同時供其本身運作之用。基本上由於供電設備與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，兩者之間不需使用電線連接，因此供電設備及用電裝置都可以做到無導電接點外露，使充電過程看似更為方便。

姑且不論充電效率及充電速度之問題，目前無線充電器所面臨之最大困擾不外乎，成本過高及相容性較低等。就成本而言，在充電器需要有推動線圈的電子線路，而在用電裝置需要有電力轉換的電子裝置，兩者也需要有線圈，而且需要高頻濾波電路以滿足FCC之規範，因此成本比直接接觸為高；就相容性而言，雖然Qi標準在2012年末廣泛用於多種流行手機，近年來，業界組織WPC也開始推行標準化，但不同品牌的無線充電裝置因為無統一標準，使無線充電裝置不能通用替換，導致無線充電技術一直無法普及並廣泛使用。

尤其現今兩大作業系統(Android及iOS)因發展目標或企業方針等問題差異，導致無線充電器業者或消費者使用上的極大困擾：例如，欲同時兼顧兩作業系統之無線充電，即需付出極高的成本，反之，則無法同時滿足消費者兩種作業系統的充電需求。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本發明之申請人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本發明之申請人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種可提供本身不具有無線充電功能、或僅具有低頻無線充電功能之電子裝置，接收無線高頻充電訊號進行充電的多功能變頻充電裝置之發明專利者。

本發明之主要目的在於：利用簡單之結構提供高頻及低頻充電訊號，以適用於各種充電需求之手機。

本發明之另一主要目的在於：整合高頻充電與低頻充電之技術，並有效解決兩者的干擾問題。

為達上述目的，本發明之結構包括：一第一電路基板，於該第一電路基板上設有一高頻接收模組，係供無線連結一高頻無線充電器，並轉換產生電力，且該第一電路基板上設有至少一電性連結該高頻接收模組之電力傳輸部，係選擇性電性連結一具有充電部之第一電子裝置，以對該第一電子裝置進行有線充電，又該第一電路基板一側設有一與其電性連結之第二電路基板，該第二電路基板上則設有一電性連結該高頻接收模組之低頻收發模組，係選擇性受該高頻接收模組產生之電力啟動，而對一第二電子裝置進行無線充電，及於該第一電路基板及該第二電路基板間設有至少一導磁部，係供過濾雜訊、減少干擾；俾當使用者利用本發明進行無線充電時，可利用高頻接收模組與高頻無線充電器作用而產生電力，進而透過電力傳輸部對該第一電子裝置有線充電，若充電對象為僅支援低頻無線充電之第二電子裝置，則轉而將高頻接收模組產生之電力用來驅動低頻收發模組，進而透過低頻收發模組對第二電子裝置進行無線充電，且可有效利用導磁部阻隔高頻與低頻收發模組間之干擾，而確實達到高、低頻充電兼容之目的。

藉由上述技術，可針對習用無線充電裝置所存在之成本太高及相容性較低等問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1、1a‧‧‧第一電路基板

11‧‧‧高頻接收模組

12、12a‧‧‧電力傳輸部

13‧‧‧電路切換單元

14a‧‧‧電力接收部

2‧‧‧第二電路基板

21、21a‧‧‧低頻收發模組

3‧‧‧導磁部

4‧‧‧外殼體

5‧‧‧第一電子裝置

51‧‧‧充電部

6‧‧‧第二電子裝置

61‧‧‧低頻充電線圈

62‧‧‧配對模組

7‧‧‧高頻無線充電器

第一圖 係為本發明較佳實施例之立體透視圖。

第二圖 係為本發明較佳實施例之另一角度立體透視圖。

第三圖 係為本發明較佳實施例之結構方塊圖。

第四圖 係為本發明較佳實施例之決策方塊圖。

第五圖 係為本發明較佳實施例之實施示意圖(一)。

第六圖 係為本發明較佳實施例之方塊流程圖(一)。

第七圖 係為本發明較佳實施例之實施示意圖(二)。

第八圖 係為本發明較佳實施例之方塊流程圖(二)。

第九圖 係為本發明再一較佳實施例之實施示意圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖、第二圖及第三圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖、另一角度立體透視圖及結構方塊圖，由圖中可清楚看出本發明係包括：一第一電路基板1；一設於該第一電路基板1上之高頻接收模組11，係供無線連結一高頻無線充電器7，並轉換產生電力；至少一設於該第一電路基板1上且電性連結該高頻接收模組11之電力傳輸部12，係選擇性電性連結一具有充電部51之第一電子裝置5，以對該第一電子裝置5進行有線充電，其中該電力傳輸部12係為微型序列匯流排(Mirco USB)、C型序列匯流排(USB Type C)、或閃電接頭(Lightning)其中之一者。；一設於該第一電路基板1一側且與其電性連結之第二電路基板2；一設於該第二電路基板2上且電性連結該高頻接收模組11之低頻收發模組21，係選擇性受該高頻接收模組11產生之電力啟動，而對一第二電子裝置6進行無線充電，且該第二電子裝置6內具有至少一與該低頻收發模組21配合作動之低頻充電線圈61、及一配對模組62，係選擇性允許該低頻收發模組21之充電動作；一設於該第一電路基板1上之電路切換單元13，係於該配對模組62配對失敗時，將高頻接收模組11產生之電力導向該電力傳輸部12；至少一設於該第一電路基板1及該第二電路基板2間之導磁部3，係供過濾雜訊、減少干擾，該導磁部3係為可繞式鐵氧體磁片；及 一外殼體4，係供收容該第一電路基板1、該第二電路基板2及該導磁部3，且該第一電路基板1、該導磁部3及該第二電路基板2係依序層疊設置於該外殼體4內。

藉由上述之說明，已可了解本技術之結構，而依據這個結構之對應配合，更可提供本身不具有無線充電功能、或僅具有低頻無線充電功能之電子裝置，接收無線高頻充電訊號進行充電之優勢，而詳細之解說將於下述說明。

請同時配合參閱第一圖至第八圖所示，係為本發明較佳實施例之立體透視圖至方塊流程圖(二)，藉由上述構件組構時，可由圖中清楚看出，本發明係直接將第一電路基板1、導磁部3及第二電路基板2依序層疊收容於該外殼體4內，故具有體積小、方便攜帶之優勢。使用時只要將該外殼體4置放於高頻無線充電器7一側即可透過高頻接收模組11或低頻收發模組21對第一電子裝置5或第二電子裝置6進行充電。

本發明主要針對使用頻段為6.78兆赫(Mega Hertz，MHz)的高頻無線充電器7，因為高頻無線充電器7在充電時相較於低頻無線充電器，具有較遠距離之感應範圍，故充電時可允許有一小段間隔距離，使用上較為便利。實際使用時，如第五圖及第六圖所示，若使用者的第二電子裝置6為iOS作業系統，並內建有低頻充電線圈61時，一般情況而言，第二電子裝置6並無法利用該高頻無線充電器7進行充電(因其使用頻段係為100千赫(kilohertz，kHz)至300千赫(kilohertz，kHz))，但只要在高頻無線充電器7與第二電子裝置6間放置本發明，利用高頻接收模組11無線連結該高頻無線充電器7，以接收高頻訊號而轉換產生電力，並利用此產生之電力驅動低頻收發模組21，而達到高頻轉低頻之功效，然後利用低頻收發模組21發出低頻充電訊號給第二電子裝置6，藉由第二電子裝置6的配對模組62觸發無線充電之動作，而讓低頻充電線圈61轉換該低頻充電訊號，以完成低頻無線充電。

又如第七圖及第八圖所示，若使用者的第一電子裝置5為Android作業系統，但本身並未內建高頻充電線圈，意即未內建無線充電之功能。此時，使用者同樣只需要將本發明放置於高頻無線充電器7與第一電子裝置5之間，即可利用高頻接收模組11無線連結該高頻無線充電器7，以接收高頻訊號而轉換產生電力，與前述實施例的差異在於，因為配對模組62的配對失敗，導致高頻接收模組11將電力傳導至低頻收發模組21時無法作用，此時，第一電路基 板1上的電路切換單元13即自動將高頻接收模組11產生之電力導向電力傳輸部12，而讓電力經由電力傳輸部12(包含實體傳輸線)與第一電子裝置5的充電部51電性連結，使對第一電子裝置5可接收高頻無線充電器7之訊號，而間接達到無線充電之目的。

另外，因本發明之第一電路基板1與第二電路基板2間具有一導磁部3，本實施例中該導磁部3係為可繞式鐵氧體磁片，其係由完整鐵氧體薄磁片封膠而製成，可改變磁通量路徑、減低磁通量接近金屬時的渦電流現象，而具有絕佳的抑制電磁干擾效果及預防共振、抑制耦合現象等優勢，且因厚度較薄、得以捲繞，可有效降低整體的高度，同時因為其方便裁切之特性，可輕易結合於外殼體4內。

再請同時配合參閱第九圖所示，係為本發明再一較佳實施例之實施示意圖，由圖中可清楚看出，本實施例與上述實施例乃大同小異，僅於第一電路基板1a上增設一電力接收部14a，係供接收外部電源並取代該高頻接收模組產生之電力。藉此，在沒有高頻無線充電器的狀態下，亦可直接透過電力接收部14a連結外部電源(如行動電源)，即可將該外部電源之電力直接透過電力傳輸部12a輸出充電，或再經由低頻收發模組21a進行無線充電。而充電動作則與前述實施例相同，不再贅述。

惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明之多功能變頻充電裝置於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本發明，以保障申請人之辛苦創作，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

Claims (10)

1. 一種多功能變頻充電裝置，其包含有：一第一電路基板；一設於該第一電路基板上之高頻接收模組，係供無線連結一高頻無線充電器，並轉換產生電力；至少一設於該第一電路基板上且電性連結該高頻接收模組之電力傳輸部，係選擇性電性連結一具有充電部之第一電子裝置，以對該第一電子裝置進行有線充電；一設於該第一電路基板一側且與其電性連結之第二電路基板；一設於該第二電路基板上且電性連結該高頻接收模組之低頻收發模組，係選擇性受該高頻接收模組產生之電力啟動，而對一第二電子裝置進行無線充電；及至少一設於該第一電路基板及該第二電路基板間之導磁部，係供過濾雜訊、減少干擾。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多功能變頻充電裝置，其中該第二電子裝置內具有至少一低頻充電線圈，係與該低頻收發模組配合作動。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多功能變頻充電裝置，其中該第二電子裝置內具有一配對模組，係選擇性允許該低頻收發模組之充電動作。
4. 如申請專利範圍第3項所述之多功能變頻充電裝置，其中該第一電路基板上具有一電路切換單元，係於該配對模組配對失敗時，將高頻接收模組產生之電力導向該電力傳輸部。
5. 如申請專利範圍第1項所述之多功能變頻充電裝置，其中更包含一外殼體，係供收容該第一電路基板、該第二電路基板及該導磁部，且該第一電路基板、該導磁部及該第二電路基板係依序層疊設置於該外殼體內。
6. 如申請專利範圍第1項所述之多功能變頻充電裝置，其中該導磁部係為可繞式鐵氧體磁片。
7. 如申請專利範圍第1項所述之多功能變頻充電裝置，其中該高頻接收模組之使用頻段係為6.78兆赫(Mega Hertz，MHz)。
8. 如申請專利範圍第1項所述之多功能變頻充電裝置，其中該低頻收發模組之使用頻段係為100千赫(kilohertz，kHz)至300千赫(kilohertz，kHz)。
9. 如申請專利範圍第1項所述之多功能變頻充電裝置，其中更包含一外殼體，係供收容該第一電路基板、該第二電路基板及該導磁部，且該第一電路基板上具有一電力接收部，係供接收外部電源並取代該高頻接收模組產生之電力。
10. 如申請專利範圍第1項所述之多功能變頻充電裝置，其中該電力傳輸部係為微型序列匯流排(Mirco USB)、C型序列匯流排(USB Type C)、或閃電接頭(Lightning)其中之一者。