TW202030955A - 可更換介面的充電座 - Google Patents

Abstract

一種無線充電底座，其具有一具有一第一側與一第二側之充電元件；該第一側係設有一無線充電線圈而該第二側係設有一無線充電腔與一電纜槽，該無線充電腔與該電纜槽的尺寸係設為分別在其中容納一無線充電盤與一充電盤電纜。該充電元件係可在一第一位置與一第二位置之間旋轉，在該第一位置中，該第一側被定向為容納一第一類型之電子裝置以便無線充電，而在該第二位置中，該第二側被定向為容納一第二類型之電子裝置以便無線充電。

Description

可更換介面的充電座

本申請案係以2018年12月10日提出之美國臨時申請案第62777387號主張優先權，並在此完整引用做為參考。

本發明係關於用於可攜式電子裝置之無線充電座。更特別地，本發明係關於一種無線充電底座，其具有一可在二個不同的無線充電介面協定／之間更換之介面。

現代消費電子裝置的運算速度、功能，以及運行時間不斷增加，要求電子裝置的電池功率容量也跟著增加。影響消費者對消費電子裝置的滿意度之一個重要因素是消費電子裝置是否方便充電。無線磁感應充電技術可對適當配置的電子裝置進行充電，而無需藉由電氣連接器進行機械式互連，因此可明顯簡化充電過程，並簡化／提升了電子裝置的環境密封性。

消費者在為電子裝置充電時遇到的的另一個問題是要管理不同類型的電纜，還要為正在使用的各個不同的充電器提供足夠的牆壁插座，比如說，使用者到了晚上要同時為每個消費電子裝置做隔夜充電。

智慧型手機與智慧型手錶的消費電子市場主要由安卓(Android)與蘋果(Apple)裝置主導。儘管目前Android與Apple智慧型手機已經有使用QI無線磁感應充電規格做為無線磁感應充電的標準，但是目前Android與Apple智慧型手錶仍需要不同的無線磁感應充電介面。

因此，本發明的目的係提供無線充電座解決方案，以克服傳統技術的缺點。

本發明提供一種可交換介面無線充電座，可交換介面無線充電座具有充電元件，該充電元件具有一第一側，其適用於像是Android類型的智慧型手錶之類的第一電子裝置，以及一第二側，其適用於使用第二電子裝置製造商提供的專有充電元件與電纜的第二電子裝置，像是Apple類型的智慧型手錶。第一側具有封閉在其中的無線充電線圈。第二側設有無線充電腔與電纜槽，無線充電腔與電纜槽的尺寸被設計成可分別容納無線充電盤與充電盤電纜。

如圖1與圖2中所示，可交換介面無線充電座(exchangeable interface wireless charging dock)1藉由一充電元件(charging element)5提供用於智慧型手錶等的無線充電之支架(stand)45。支架45可以被配置為將智慧型手錶定向為在充電期間可檢視螢幕，智慧型手錶懸掛的方向使得智慧型手錶的螢幕可供檢視，例如在充電時也可顯示時間或者接收警示／通知。

可交換介面無線充電座1具有充電元件5，該充電元件具有一第一側10，其適用於像是Android類型的智慧型手錶之類的第一電子裝置，以及一第二側15，其適用於使用第二電子裝置製造商提供的專有充電元件與電纜的第二電子裝置，像是Apple類型的智慧型手錶。第一側具有封閉在其中的無線充電線圈(wireless charge coil)20（見圖3）。第二側15設有無線充電腔(wireless charge cavity)25與電纜槽(cable groove)30，無線充電腔25與電纜槽30的尺寸被設計成可分別容納無線充電盤(wireless charger disc)95與充電盤電纜(charge disc cable)100（請見圖7）。

充電元件5可在第一側10面向前方的第一位置35與第二側15面向前方的第二位置40之間更換。藉由將充電元件5從支架45上拉出足夠的距離，使得像是充電元件5的插腳(prong)60之類的固定組件，清除設置在支架45上的對應凹口(indent)65，可用以選擇所需的一側／位置。一旦插腳60脫離凹口65，充電元件5即可圍繞插銷50(pin)前後旋轉，使得第一側10，例如Android類型或第二側15，像是Apple類型的無線充電面朝前。讓充電元件5繞其旋轉的插銷50可以設置有彈簧70或其類似者，以將充電元件5抵靠支架45以及插腳60壓至凹口65中，以將充電元件5固定在所需的方向上。

充電元件5可由支架45支撐。充電元件5圍繞插銷50的縱向軸線旋轉，插銷50將充電元件5可旋轉地耦接至支架（ 見圖3與4）。支架45從底座(base)55延伸。當充電元件5處於第一位置35時，例如經由位於支架45的對應凹口65內之充電元件5的突出插腳60，使得充電元件5在無線充電線圈20與支架45之間具有電氣互連。

充電元件5可被像是彈簧70抵壓在支架45上，彈簧70驅動插腳60插入凹口65中，除非充電元件沿著插銷遠離支架45旋轉，如此則會抵銷彈簧的壓力。

如圖1與圖2所示，支架45可被設置為將充電元件5定位在底座55上方的延伸部分，例如，足夠遠以使得電子裝置的錶帶可以懸掛於其上，在將電子裝置定位而被充電元件5充電的同時，讓錶帶可自由地移動而不會干擾到底座55。底座55更可包括用於第三種類型的電子裝置75，像是手機的無線充電器。第三種類型的電子裝置的無線充電器從底座55延伸，如圖5至圖8的範例所示。

替代地，如圖9至圖11所示，可以將支架45設置為用於第三類型的電子裝置75的無線充電器之側壁(sidewall)80，用於第三類型的電子裝置75的無線充電器係從底座55延伸。

如圖2、圖8，以及圖11所示，在每一個實施例中，可以在支架45的後側90上設置支架電纜槽(stand cable groove)85，使其於充電元件5和底座55的附近之間延伸。電纜槽30與支架電纜槽85一起為充電盤電纜100提供了一條通往底座55的電纜腔(cable cavity)105的路徑。此外，電纜腔105可以配備一或更多個電纜繞組柱(cable winding post)110與一充電盤電纜連接器(charge disc cable connector)115，藉此簡化無線充電盤95與相關的充電盤電纜100納入可交換介面無線充電座1的組裝流程。電纜腔蓋(cable cavity cover)120的尺寸可以被設計為用以封閉電纜腔105，以便將充電盤電纜110進一步整合至組件中。

如圖12所示，電源(power supply)125由交流電輸入130(alternating current power input)供電，例如可以在底座55中提供交流電源線。電源125所提供的電力經由EMI濾波器145與AC-DC整流器(rectifier)150到達電壓調節器(voltage regulator)155，然後電壓調節器155將DC功率傳送到充電盤電纜連接器115以及耦合到無線充電線圈20（在無線充電積體電路160的控制下）的電源逆變器(power inverter)165，以及如果有的話，則可連接到用於第三類型電子裝置75的無線充電器的無線充電線圈或其類似者。因此，一條交流電源線可用於充電元件5的第一側10與第二側15，而且如果有的話，也可用於第三類型的電子裝置75之無線充電器。電源125還可以包括視覺標記(visual indicia)135，例如充電器狀態LED指示器，可設置在底座55的前側140中。

在進一步的實施例中，Android類型與Apple類型的充電元件都可以被完全整合至充電元件5的第二側15中。雖然將Apple類型的充電元件納入產品中會增加製造成本，但是這麼一來解決了電纜問題，使外觀更時尚，並簡化了用戶的配置要求。

熟悉此技藝者應可了解，可更換介面的無線充電座1為製造商提供單一庫存單位(SKU)以進行製造和庫存的優點，並為消費者提供一種能夠為大多數現代智慧型手機和智慧型手錶充電，且易於使用的緊密組件，並僅需一條電源線。

熟悉此技藝者應可了解，可更換介面的無線充電座1使得單一充電器可對應Android類型以及Apple類型的裝置。

在前面的敘述中，已經提到了具有已知等效的材料，比率，整數或組件，而這些等效物就視同已被單獨闡述過而納入至本說明書中。

儘管本發明已經藉由實施例的描述加以說明，並且儘管已經相當詳細地描述了實施例，但是申請人並非意圖或以任何方式限制所附的申請專利範圍。其他優點和修改對於熟悉此技藝者來說將是顯而易見的。因此，本發明在其更廣泛的方面並不限於所繪示與敘述的具體細節、代表性設備、方法，以及示範說明。 因此，在不脫離申請人的總體發明構思的精神或範圍的情況下，可以從這些細節中做出改變。 此外，應可理解的是，在不脫離如所附申請專利範圍所限定的本發明的範疇或精神的情況下，可以對其進行改進以及／修改。

1:可交換介面無線充電座 5:充電元件 10:第一側 15:第二側 20:無線充電線圈 25:無線充電腔 30:電纜槽 35:第一位置 40:第二位置 45:支架 50:插銷 55:底座 60:插腳 65:凹口 70:彈簧 75:第三種類型的電子裝置 80:側壁 85:支架電纜槽 90:後側 95:無線充電盤 100:充電盤電纜 105:電纜腔 110:電纜繞組柱 115:充電盤電纜連接器 120:電纜腔蓋 125:電源 130:交流電輸入 135:視覺標記 140:前側 145:EMI filter EMI濾波器 150:AC-DC整流器 155:電壓調節器 160:無線充電積體電路 165:電源逆變器

包含在本說明書中並構成本說明書一部分的附圖繪示了本發明的實施例，其中附圖中相似的標號所指為相同的特徵或元件，並且不一定在每個附圖中都會詳細描述。 它們與上述的本發明的一般敘述以及接下來的詳細實施例說明，係一起用以解釋本發明的原理。 圖1所示為示範的可更換介面的充電座之前方等角視圖，其中一充電元件係位於一第二位置； 圖2所示為圖1的充電座之背面等角視圖，其中電纜腔蓋已被卸下； 圖3所示為圖1的充電座之示意等角剖視圖，其顯示充電元件的第一側與支架之間的電氣互連； 圖4所示為圖1的充電座之特寫正面等距視圖，其顯示當從支架旋轉離開時充電元件的第一側之細節； 圖5所示為示範的可更換介面的充電座之前方等角視圖，該充電座包括用於第三類型電子裝置之無線充電器，並且充電元件係位於第一位置； 圖6所示為圖5的充電座之前方等角視圖，其中充電元件係位於第二位置； 圖7所示為圖6的充電底座之前方等角視圖，其分別顯示了位於無線充電腔與電纜槽內之無線充電盤與充電盤電纜； 圖8所示為圖6的充電底座之前方等角視圖，其顯示了支架電纜槽與電纜腔內之充電盤電纜佈線，其中電纜腔蓋係處於打開狀態； 圖9所示為使用第三類型的電子裝置的無線充電器之側壁作為支架的充電座之示範實施例的前方等角視圖，其中充電元件係位於第一位置； 圖10所示為圖9的充電座之前方等角視圖，其中充電元件係位於第二位置； 圖11所示為圖10的充電座之前方等角視圖，其中電纜腔蓋已被卸下； 圖12所示為用於充電座的電源之示意方塊圖。

1:可更換介面的充電座

5:充電元件

15:第二側

25:無線充電腔

30:電纜槽

40:第二位置

45:支架

55:底座

90:後側

130:交流電輸入

135:視覺標記

140:前側

Claims (20)

1. 一種無線充電座，包含： 一具有一第一側與一第二側之充電元件； 該第一側係設有一無線充電線圈； 該第二側係設有一無線充電腔與一電纜槽，該無線充電腔與該電纜槽的尺寸被分別設為在其中容納一無線充電盤與一充電盤電纜；以及 該充電元件可在一第一位置與一第二位置之間旋轉，在該第一位置中，該第一側被定向為容納一第一類型之電子裝置以便無線充電，而在該第二位置中，該第二側被定向為容納一第二類型之電子裝置以便無線充電。
2. 如請求項1所述之無線充電底座，更包括一支撐該充電元件的支架；該充電元件係圍繞一耦合該充電元件至該支架的插銷之一縱向軸線旋轉，該支架從一底座延伸。
3. 如請求項2所述之無線充電底座，更包括一介於該無線充電線圈與該支架之間的電氣互連。
4. 如請求項3所述之無線充電底座，其中當該充電元件位於該第一位置時，該電氣互連係經由該充電元件的突出插腳，該些突出插腳係位於該支架的對應凹口內。
5. 如請求項2所述之無線充電底座，其中該充電元件係可沿該插銷延伸，遠離支架以旋轉。
6. 如請求項5所述之無線充電底座，其中該充電元件係被一彈簧抵壓在該支架上。
7. 如請求項2所述之無線充電底座，更包括一用於一第三類型的電子裝置之無線充電器，該用於該第三類型的電子裝置之無線充電器係由該底座延伸。
8. 如請求項2所述之無線充電底座，更包括一在該支架的一背側上於該充電元件與該底座附近之間延伸之支架電纜槽。
9. 如請求項8所述之無線充電底座，更包括一位於該底座內之電纜腔。
10. 如請求項9所述之無線充電底座，更包括一位於該電纜腔內之電纜繞組柱。
11. 如請求項9所述之無線充電底座，更包括一蓋子，該蓋子的尺寸被設為用以封閉該電纜腔。
12. 如請求項9所述之無線充電底座，更包括一位於該電纜腔內之充電盤電纜連接器。
13. 如請求項2所述之無線充電底座，其中該支架係一用於一第三類型的電子裝置之無線充電器之側壁，該第三類型的電子裝置之無線充電器係由該底座延伸。
14. 如請求項13所述之無線充電底座，更包括一在該第三類型的電子裝置的一背側上於該充電元件與該底座附近之間延伸之支架電纜槽。
15. 如請求項14所述之無線充電底座，更包括一位於該底座內之電纜腔。
16. 如請求項15所述之無線充電底座，更包括在該電纜腔內的至少一個電纜繞組柱。
17. 如請求項15所述之無線充電底座，更包括一蓋子，該蓋子的尺寸被設為用以封閉該電纜腔。
18. 如請求項15所述之無線充電底座，更包括一位於該電纜腔內之充電盤電纜連接器。
19. 如請求項2所述之無線充電底座，更包括該底座的一交流電輸入，其耦合至該底座的一電源，該電源向該底座的一電纜腔內之一充電盤電纜連接器供電，並供電以驅動該無線充電線圈。
20. 如請求項19所述之無線充電底座，更包括在該底座的一前側上的一充電器狀態之視覺標記。

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