TWM511158U - 可撓捲收之無線充電裝置 - Google Patents

Description

可撓捲收之無線充電裝置

本案係關於一種充電裝置，尤指一種可撓捲收之無線充電裝置。

各種可攜式電子裝置例如手機、平板電腦已廣泛應用於日常生活中，為提供可攜式電子裝置運作所需電能，須以充電器對其內部電池充電。由於無線充電裝置可適用於各種使用環境且不會受電源線之限制，可便於使用者進行充電應用，因此無線充電裝置已逐漸被發展以取代有線充電器之使用。

無線充電又稱感應充電或非接觸式充電，其係藉由無線方式將能量從供電裝置提供予受電裝置。目前，無線充電技術概括分為三大陣營，無線充電聯盟WPC(Wireless Power Consortium)(QI)、電力事業聯盟PMA(Power Matters Alliance)、無線電源聯盟A4WP(Alliance For Wireless Power)，其中以WPC、A4WP聯盟為主流，而採用之無線充電方式則有磁感應(低頻)與磁共振(高頻)之技術分別。磁感應方式僅能用於短距離傳輸且受電裝置需對位貼附於供電裝置，其電能轉換效率較高，卻難以實現多個受電裝置同時進行充電。磁共振則是讓發送端與接收端達到特定共振頻率，可讓雙方形成磁共振現象，透過電磁波達到能量傳輸的目的。相較於磁感應方式，磁共振方式可實現較遠距離之充電。

第1圖顯示習用無線充電裝置對受電裝置進行無線充電之示意圖。如第1圖所示，無線充電裝置11係藉由無線方式將能量傳輸予受電裝置12，其中無線充電裝置11之線圈元件通常採用銅箔線圈且將銅箔線圈設置於硬質基板上並裝設於殼體內，因此現有的無線充電裝置無法依據使用需求及充電環境自由伸展與變形，且通常僅能於無線充電裝置之單側對受電裝置進行充電，如此將使充電應用受到限制且降低其便利性。此外，現有的無線充電裝置亦不便於收納與攜帶，特別是欲對具較大面積之受電裝置進行充電時，則無線充電裝置之體積亦需較大，重量較重且攜帶不易。

此外，現有的無線充電裝置由於採用之技術不同，其線圈元件之耦合頻率以及發射端電路設計亦不同，造成產品各自規格之不相容且無法共用元件。由於不相容之因素，無線充電裝置無法使用相同的線圈元件及電路元件，使得各種可攜式電子裝置需要使用搭配之各種客製化無線充電裝置，如此降低了無線充電裝置之優勢與通用性，且無法以單一無線充電裝置同時對多個採用不同無線充電技術之受電裝置進行無線充電。

本案之目的在於提供一種可撓捲收之無線充電裝置，其具有可撓且輕薄之充電薄膜，且便於捲收收納與攜帶，可增加無線充電應用彈性及便利性，並且節省空間。

本案之另一目的在於提供一種可撓捲收之無線充電裝置，其可避免線圈元件與電路板間之導線於多次捲收作業後可能造成之斷線，藉此以延長無線充電裝置之使用壽命。

本案之另一目的在於提供一種可發射一種以上不同頻率的電磁波之可撓捲收之無線充電裝置，其可同時或分時地對一個或多個可接收同一頻率或不同頻率之電磁波之受電裝置進行充電，且可適應性或選擇性地切換使用磁共振耦合或磁感應方式實現無線充電。

為達上述目的，本案之一較佳實施態樣為提供一種可撓捲收之無線充電裝置，包括第一部件、第二部件、可撓無線充電薄膜及電路板。第一部件具有第一容置空間。第二部件具有第二容置空間。可撓無線充電薄膜具有第一側端及第二側端，第一側端固定連接於該第一部件，第二側端固定連接於第二部件，且可撓無線充電薄膜係可捲收收納於第一部件之第一容置空間。電路板與可撓無線充電薄膜電連接，且設置於第二部件之第二容置空間。 其中，當第二部件朝遠離第一部件之方向位移時，可撓無線充電薄膜係展開設置，俾供一個或複數個受電裝置進行充電；以及當第二部件朝向第一部件之方向位移時，可撓無線充電薄膜捲收收納於第一部件之第一容置空間中。

11‧‧‧無線充電裝置

12‧‧‧受電裝置

2‧‧‧無線充電系統

3‧‧‧可撓捲收之無線充電裝置(簡稱無線充電裝置)

4、4’‧‧‧受電裝置

5‧‧‧電源

30‧‧‧可撓無線充電薄膜

31‧‧‧發射薄膜線圈元件

32‧‧‧發射模組

33‧‧‧第一部件

34‧‧‧第二部件

35‧‧‧電路板

36‧‧‧控制器

37‧‧‧第一切換電路

38‧‧‧第二切換電路

39‧‧‧導線

30a‧‧‧第一面

30b‧‧‧第二面

30c‧‧‧第一側端

30d‧‧‧第二側端

311‧‧‧柔性基板

312‧‧‧起振天線

313‧‧‧諧振天線

314‧‧‧第一保護層

315‧‧‧第二保護層

316‧‧‧電容器

317‧‧‧屏蔽元件

311a‧‧‧柔性基板之第一面

311b‧‧‧柔性基板之第二面

311c‧‧‧穿孔

313a‧‧‧第一端

313b‧‧‧第二端

3171‧‧‧網格單元

3172、3173‧‧‧金屬微線

321‧‧‧電源轉換電路

322‧‧‧振盪器

323‧‧‧功率放大器

324‧‧‧濾波電路

331‧‧‧第一殼體

332‧‧‧捲收機構

333‧‧‧第一容置空間

334、335‧‧‧側蓋

336‧‧‧開槽

337‧‧‧轉軸

338‧‧‧調整機構

341‧‧‧第二殼體

342‧‧‧長槽

343‧‧‧第二容置空間

4a、4a’‧‧‧無線充電接收器

4b、4b’‧‧‧負載

41、41’‧‧‧接收薄膜線圈元件

42、42’‧‧‧接收模組

43‧‧‧連接器

421‧‧‧濾波電路

422‧‧‧整流電路

423‧‧‧穩壓電路

424‧‧‧直流電壓調節電路

C₁₁、C₁₂‧‧‧第一電容器

C₂₁、C₂₂‧‧‧第二電容器

S₁₁、S₁₂‧‧‧第一開關元件

S₂₁、S₂₂‧‧‧第二開關元件

d‧‧‧間距

F‧‧‧方向

A、B‧‧‧位置

第1圖顯示習用無線充電裝置對受電裝置進行無線充電之示意圖。

第2A圖為本案之無線充電系統之架構示意圖。

第2B圖為本案之無線充電系統之另一變化例之架構示意圖。

第3A為本案之可撓捲收之無線充電裝置於收納狀態之示意圖。

第3B為本案之可撓捲收之無線充電裝置於使用狀態之示意圖。

第4圖為第3B圖所示可撓捲收之無線充電裝置之結構示意圖。

第5A圖為第4圖所示發射薄膜線圈元件之結構示意圖。

第5B圖為第4圖所示發射薄膜線圈元件之另一變化例之結構示意圖。

第5C圖為第4圖所示發射薄膜線圈元件之另一變化例之結構示意圖。

第6圖為第5B圖所示屏蔽元件之一示範例之結構示意圖。

第7圖係為第2A及2B圖所示可撓捲收之無線充電裝置之發射模組之電路方塊圖。

第8圖為第2A及2B圖所示之受電裝置之接收模組之電路方塊圖。

第9圖顯示第2A及2B圖之受電裝置之一示範例之結構示意圖。

第10圖係為本案之無線充電系統之一變化例之電路方塊示意圖。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非用於限制本案。

第2A圖為本案之無線充電系統之架構示意圖，第2B圖為本案之無線充電系統之另一變化例之架構示意圖，第3A及3B圖分別為本案之可撓捲收之無線充電裝置於收納狀態與使用狀態之示意圖，以及第4圖為本案之可撓捲收之無線充電裝置之結構示意圖。如第 2A、2B、3A、3B及4圖所示，本案之無線充電系統2包括可撓捲收之無線充電裝置3(以下簡稱無線充電裝置3)以及至少一個受電裝置4，其中無線充電裝置3係連接於一電源5(例如但不限於交流市電，或是外接或內建之電池單元)，且可發射出特定(單一)頻率或寬頻(多種不同頻率)之電磁波(例如但不限於頻率範圍介於60Hz到300GHz之電磁波)，以利用磁共振(高頻)或磁感應(低頻)方式對一個或多個可接收同一頻率或不同頻率電磁波之受電裝置4(例如但不限於手機、平板電腦)實現無線充電。

如第3A、3B及4圖所示，本案之無線充電裝置3包括可撓無線充電薄膜30、第一部件33、第二部件34及電路板35，其中可撓無線充電薄膜30包括至少一組發射薄膜線圈元件31，且可撓無線充電薄膜30具有第一面30a、第二面30b、第一側端30c及第二側端30d，第一面30a係相對於第二面30b，第一側端30c係相對於第二側端30d。第一側端30c係固定連接於第一部件33中，第二側端30d係固定連接於第二部件34，可撓無線充電薄膜30係可捲收於第一部件33內，可撓無線充電薄膜30與電路板35係以導線39電連接，且電路板35及導線39係設置於第二部件34內。當無線充電裝置3於使用狀態時，第二部件34因使用者施力而朝遠離第一部件33之方向F位移(即從位置A至位置B)，此時可撓無線充電薄膜30可被拉伸展開，藉此使位於可撓無線充電薄膜30之第一面30a及/或第二面30b之一個或多個受電裝置4可進行無線充電作業。當無線充電裝置3於收納狀態時，第二部件34朝向第一部件33之方向位移(即從位置B至位置A)，此時可撓無線充電薄膜30係被捲收收納於第一部件33中，藉此使無線充電裝置3便於收納及攜帶。

請再參閱第3A、3B及4圖，本案之無線充電裝置3之第一部件33具有第一殼體331及捲收機構332，於本實施例中，第一殼體331可為但不限為方形中空之殼體結構，並具有第一容置空間333，以供捲收機構332容設於其中。於第一殼體331之兩側端更可分別具有側蓋334及335，用以封閉第一殼體331之兩側端，但不以此為限。又於本實施例中，第一殼體331雖為方形殼體結構，然其非為封閉式之殼體結構，於其一側面具有一開槽336，用以供可撓無線充電薄膜30穿越設置。

捲收機構332主要包括轉軸337及調整機構338，轉軸337與調整機構338係設置於第一殼體331之第一容置空間333內且彼此相互連結，其中可撓無線充電薄膜30之第一側端30c係穿過第一殼體331之開槽336且固定連接於轉軸337，轉軸337係供可撓無線充電薄膜30捲繞於其上，且調整機構338係用以調整轉軸337轉動之圈數及定位角度。於一些實施例中，調整機構338係可為但不限於扭力調整機構，當使用者施力使第一部件33與第二部件34相遠離時，第二部件34帶動可撓無線充電薄膜30從第一部件33之開槽336釋出且使轉軸337因應地轉動(例如順時針方向轉動)，且於使用者停止施力後，調整機構338與轉軸337相互作用而使轉軸337停止轉動且定位於特定角度，並且調整機構338與轉軸337間儲存一扭力矩，藉此使捲繞於轉軸337上的可撓無線充電薄膜30可依使用者拉伸之力道而展開，並可依據實際使用上的需求以調整可撓無線充電薄膜30拉伸展開的長度。當欲收納可撓無線充電薄膜30時，使用者可略施力使第二部件34與第一部件33更為分開，進而使調整機構338不再限制轉軸337轉動，此時調整機構338與轉軸 337間儲存之扭力矩釋放，藉此轉軸337可因回復力矩作用而進行反向轉動(例如逆時針方向轉動)，使可撓無線充電薄膜30可自動捲繞收納於第一部件33內之轉軸337上，且第一部件33與第二部件34回復至相接觸之狀態。於一些實施例中，調整機構338可包括彈簧、簧片及齒輪等組件，但不以此為限。應注意的是，調整機構338之結構並不以前述實施例為限，可依實際需求而任施變化。

於本實施例中，第二部件34包括第二殼體341，且第二殼體341具有一長槽342以及第二容置空間343。可撓無線充電薄膜31之第二側端31d係固定連接於第二殼體341之長槽342。電路板35包括至少一組發射模組32，且電路板35之發射模組32係藉由導線39與可撓無線充電薄膜31之發射薄膜線圈元件31電連接。於本實施例中，導線39可為電源線或導接排線。電路板35係固設於第二殼體341之第二容置空間343內，且導線39亦設置於第二殼體341之第二容置空間343內，藉此電路板35與導線39可受第二殼體341保護，且可避免導線39於多次捲收操作後造成斷線。

於一些實施例中，如第2A圖所示，可撓捲收之無線充電裝置3包括一組發射薄膜線圈元件31以及一組發射模組32，可發射一特定頻率之電磁波以對受電裝置4進行無線充電，其中發射薄膜線圈元件31係設置於可撓無線充電薄膜30，且發射模組32係設置於電路板35(如第4圖所示)。於另一些實施例中，如第2B圖所示，可撓捲收之無線充電裝置3包括複數組發射薄膜線圈元件31以及複數組發射模組32，其中每一組發射薄膜線圈元件31電性連接於一對應之發射模組32，藉此可發射一特定頻率或複數不同頻 率之電磁波，以同時或分時地對一個或多個可接收同一頻率或不同頻率電磁波之受電裝置4進行無線充電。

第5A圖為第3圖所示發射薄膜線圈元件之結構示意圖。如第4及5A圖所示，可撓無線充電薄膜30包括至少一組發射薄膜線圈元件31，發射薄膜線圈元件31包括柔性基板311、起振天線312、諧振天線313、第一保護層314以及第二保護層315，其中起振天線312與諧振天線313係設置於柔性基板311之兩相對面，亦即起振天線312與諧振天線313分別設置於柔性基板311之第一面311a與第二面311b。諧振天線313之兩端(即第一端313a與第二端313b)係連接一個或多個電容器316，且起振天線312之兩端係電連接於電路板35上之發射模組32。於一實施例中，諧振天線313之第一端313a係從柔性基板311之第二面311b穿過柔性基板311之穿孔311c並從柔性基板311之第一面311a引線而出。第一保護層314及第二保護層315係分別覆蓋起振天線312與諧振天線313，亦即第一保護層312及第二保護層315係分別位於起振天線312與諧振天線313之外側。當發射薄膜線圈元件31之起振天線312接收發射模組32之一交流訊號時，起振天線312與諧振天線313耦合，藉由發射出來之特定頻率之電磁波與受電裝置4之一無線充電接收器4a(如第2A及2B圖)之接收薄膜線圈元件41產生耦合，以藉由磁感應或磁共振方式接收可撓無線充電薄膜30所傳輸之能量，且經接收模組42轉換電源輸出至負載4b，俾實現對受電裝置4進行無線充電。於一些實施例中，起振天線312與諧振天線313可為但不限於單環路或多環路天線，且其環路之形狀包括且不限於圓形、橢圓形或矩形。

於一些實施例中，柔性基板311之第一面311a與第二面311b分別包括一黏結層(未圖示)，且起振天線312與諧振天線313係分別為導電材料且藉由其黏結層設置於柔性基板311之第一面311a與第二面311b。黏結層可為一種具有光固化(light curing)、熱固化(thermal curing)或其他具有固化特性的黏結材料，其中其他具有固化特性的黏結材料可為但不限於乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物系膠、聚醯胺系膠、橡膠系膠、聚烯烴系膠或濕氣硬化聚氨酯膠等。於一些實施例中，黏結層除包含上述固化黏結材料外，更可混有磁性材料，其中磁性材料可為例如但不限於混合在固化黏結材料內之鐵磁粉粒。於另一些實施例中，柔性基板311可為前述之黏結層所取代。

於一些實施例中，柔性基板311之材料可選自聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PBT)、薄玻璃、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylennaphthalat，PEN)、聚醚(Polyethersulfone，PES)、聚酸甲酯(Polymethylmethacrylat，PMMA)、聚酰亞胺(Polyimide，PI)或聚碳酸脂(Polycarbonate，PC)，且不以此為限。起振天線312與諧振天線313之導電材料可選自銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、鋁(Al)、錫(Sn)或石墨烯，且不以此為限。於一些實施例中，第一保護層314與第二保護層315可由保護塗料構成，其可選自環氧樹脂、壓克力矽膠、聚氨酯膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物系膠、聚醯胺系膠、橡膠系膠、聚烯烴系膠、濕氣硬化聚氨酯膠或矽膠等，且不以此為限。

於另一實施例中，例如單面充電之實施態樣，如第5B圖所示，發 射薄膜線圈元件31更可包括一屏蔽元件317，設置於起振天線312與第一保護層314之間，以架構於阻擋至少部分之電磁波向遠離諧振天線313之方向(亦即第一保護層314之外側)發散，以提昇電磁波增益。可變換地，如第5C圖所示，發射薄膜線圈元件31之屏蔽元件317亦可設置於第一保護層314之外側，以架構於阻擋至少部分之電磁波向遠離諧振天線313之方向發散，俾提昇電磁波增益。

於一些實施例中，如第6圖所示，屏蔽元件317係為金屬網格(Metal mesh)膜，可適用於阻擋較高頻率之電磁波向第一保護層314之外側發散，例如阻擋具第一特定頻率以上(例如6MHz以上)之電磁波向外發散。該金屬網格膜係由金屬或金屬複合材料製成，其中該金屬或金屬複合材料係選自銅、金、銀、鋁、鎢、鉻、鈦、銦、錫、鎳、鐵或其至少二者以上所組成之金屬複合物，但不以此為限。金屬網格膜具有網格圖案，該網格圖案包括複數個網格單元3171，其中每一個網格單元3171之兩相鄰但不相接之金屬微線3172、3173具有一間距d，該間距d係小於發射薄膜線圈元件31所發出電磁波之波長。於另一些實施例中，屏蔽元件317係為導磁膜，該導磁膜可由鐵氧體(ferrite)、鋅鎳鐵氧體(NiZn)、鋅錳鐵氧體(MgZn)或鐵矽鋁合金與前述的黏結材料構成，可適用於阻擋較低頻率之電磁波向第一保護層314之外側發散以及提昇電磁波增益，例如阻擋介於第一特定頻率與第二特定頻率之間(例如介於60Hz至20MHz之間)之電磁波向外發散。又於另一些實施例中，屏蔽元件317係為一種結合金屬網格膜與導磁膜的複合薄膜，可阻擋所有頻率範圍之電磁波向第一保護層314之 外側發散以及提昇電磁波增益。

第7圖係為第2A及2B圖所示可撓捲收之無線充電裝置之發射模組之電路方塊圖。如第7圖所示，發射模組32包括電源轉換電路321、振盪器322、功率放大器323及濾波電路324。電源轉換電路321係電連接於電源5且連接於振盪器322及功率放大器323，電源轉換電路321係將電源5所提供之電能轉換並供電予振盪器322與功率放大器323。於一些實施例中，電源轉換電路321包括直流-直流轉換器、交流-交流轉換器及/或直流-交流轉換器。振盪器322係可調地輸出一特定頻率之交流訊號，功率放大器323係架構於放大該特定頻率之交流訊號，以及濾波電路324係架構於濾除該交流訊號之諧波與不需之頻率部分，藉此以輸出至發射薄膜線圈元件31之起振天線312。

於本實施例中，如第2A及2B所示，每一個受電裝置4包括無線充電接收器4a以及負載4b，其中該無線充電接收器4a與負載4b可為結構上可分離之兩器件或可整合為單一器件。舉例而言，受電裝置4之無線充電接收器4a可為一無線充電接收墊，且負載4b可為不具無線充電功能之手機，透過將無線充電接收墊與手機進行電連接，則可使不具無線充電功能之手機可以實現無線充電作業。於另一實施例中，無線充電接收器4a亦可整合安裝於負載4b(例如手機)之殼體內部。

請再參閱第2A及2B圖，於一些實施例中，每一個受電裝置4之無線充電接收器4a包括接收薄膜線圈元件41以及接收模組42，其中接收薄膜線圈元件41包括柔性基板、起振天線、諧振天線、第一保護層及第二保護層，其中諧振天線之兩端連接一個或多個電容 器。接收薄膜線圈元件41之柔性基板、起振天線、諧振天線、第一保護層及第二保護層之結構、材料與功能分別與第5A圖所示之發射薄膜線圈元件31之柔性基板311、起振天線312、諧振天線313、第一保護層314及第二保護層315之結構、材料與功能相同，於此不再贅述。於本實施例中，接收薄膜線圈元件41係架構於與發射薄膜線圈元件31耦合，藉此以利用磁共振或磁感應方式接收無線充電裝置3之可撓無線充電薄膜30所傳輸之能量。換言之，當受電裝置4放置於可撓無線充電薄膜30之第一面30a或第二面30b，可撓無線充電薄膜30之發射薄膜線圈元件31發射較高頻率之電磁波(例如但不限於6.78MHz)且受電裝置4之接收薄膜線圈元件41與該頻率相同且接收該電磁波時，可利用磁共振方式將能量由可撓無線充電薄膜30之發射薄膜線圈元件31傳送至無線充電接收器4a之接收薄膜線圈元件41。於另一些實施例中，當受電裝置4放置於可撓無線充電薄膜30之第一面30a或第二面30b，可撓無線充電薄膜30之發射薄膜線圈元件31發射較低頻率之電磁波(例如但不限於100KHz)且受電裝置4之接收薄膜線圈元件41接收該電磁波時，可利用磁感應方式將能量由可撓無線充電薄膜30之發射薄膜線圈元件31傳送至無線充電接收器4a之接收薄膜線圈元件41。

第8圖係為第2A及2B圖所示之受電裝置之接收模組之電路方塊圖。於一些實施例中，如第2A、2B及8圖所示，無線充電接收器4a包括一組或多組接收模組42，其中每一組接收模組42包括濾波電路421、整流電路422、穩壓電路423以及直流電壓調節電路424。濾波電路421係電連接於接收薄膜線圈元件41之諧振天線且將接 收薄膜線圈元件41之諧振天線所輸出之交流訊號之諧波濾除。整流電路422係電連接於濾波電路421與穩壓電路423，以架構於將交流訊號轉換為一直流電源。穩壓電路423係電性連接於整流電路422與直流電壓調節電路424，以架構於將該直流電源穩定於一額定電壓值。直流電壓調節電路424係電連接於穩壓電路423以及負載4b，以將該直流電源進行電壓調整(例如升壓)至負載4b所需之電壓，俾對負載4b供電，例如對手機之電池充電。

第9圖係顯示第2A及2B圖之受電裝置之一示範例之結構示意圖。如第2A、2B及9圖所示，受電裝置4包括無線充電接收器4a以及負載4b，其中受電裝置4之無線充電接收器4a可為無線充電接收墊，且負載4b可為不具無線充電功能之手機。當無線充電接收器4a(即無線充電接收墊)之連接器43與負載4b(即手機)之對應連接器電連接，藉由無線充電接收器4a之接收薄膜線圈元件41與接收模組42，可接收無線充電裝置3之發射薄膜線圈元件31所傳輸之能量，使不具無線充電功能之手機可以實現無線充電。

第10圖係為本案之無線充電系統之一變化例之電路方塊示意圖。於本實施例中，本案之無線充電系統2包括無線充電裝置3及一個或多個受電裝置4、4’，其中無線充電裝置3可依據受電裝置4、4’之無線充電接收器4a、4a’之規格與特性而適應性地或選擇性地切換使用磁共振或磁感應之方式，以對受電裝置4、4’之負載4b、4b’進行無線充電。於此實施例中，無線充電裝置3包括可撓無線充電薄膜30、第一部件33、第二部件34及電路板35，其中可撓無線充電薄膜30包括發射薄膜線圈元件31，電路板35具有發射模組32、控制器36、第一切換電路37、第二切換電路38、複 數個第一電容器C₁₁、C₁₂以及複數個第二電容器C₂₁、C₂₂，其中發射薄膜線圈元件31與發射模組32之結構、功能與原理係與前述實施例相似，接收薄膜線圈元件41、41’與接收模組42、42’之結構、功能與原理係與前述實施例相同，於此不再贅述。複數個第一電容器C₁₁、C₁₂係分別與發射薄膜線圈元件31之起振天線(未圖示)並聯連接，且複數個第一電容器C₁₁、C₁₂彼此並聯連接，以架構於與受電裝置4、4’之接收薄膜線圈元件41、41’耦合。複數個第二電容器C₂₁、C₂₂係分別與發射模組32之輸出端與發射薄膜線圈元件31之起振天線(未圖示)之間串聯連接，且複數個第二電容器C₂₁、C₂₂彼此並聯連接，以架構於與發射模組32耦合，俾進行濾波以提升充電品質。第一切換電路37包括複數個第一開關元件S₁₁、S₁₂，每一個第一開關元件S₁₁、S₁₂係分別與一對應之第一電容器C₁₁、C₁₂串聯連接。第二切換電路38包括複數個第二開關元件S₂₁、S₂₂，每一個第二開關元件S₂₁、S₂₂係分別與一對應之第二電容器C₂₁、C₂₂串聯連接。控制器36係電性連接於第一切換電路37之複數個第一開關元件S₁₁、S₁₂以及第二切換電路38之複數個第二開關元件S₂₁、S₂₂，且依據代表受電裝置4、4’之無線充電接收器4a、4a’所採用之無線充電技術之感測訊號而因應地產生一控制訊號，以控制第一切換電路37之複數個第一開關元件S₁₁、S₁₂以及第二切換電路38之複數個第二開關元件S₂₁、S₂₂之導通與截止之切換運作，藉此使無線充電裝置3可依據受電裝置4、4’之無線充電接收器4a、4a’之規格與特性而適應性地或選擇性地切換使用磁共振或磁感應之方式對受電裝置4、4’之負載4b、4b’進行無線充電。

於本實施例中，無線充電裝置3與受電裝置4、4’於運作時之工作頻率可依據下列公式(1)算得：f_a=1/{2π(L_aC_a)^1/2}=1/{2π(L_bC_b)^1/2}=f_b (1)其中f_a與f_b分別為無線充電裝置3與受電裝置4、4’之無線充電接收器4a、4a’之工作頻率，C_a為無線充電裝置3之第一電容器C₁₁、C₁₂之電容值，L_a為發射薄膜線圈元件31之起振天線上之電感值，C_b為受電裝置4、4’之第三電容器C₃、C_3’之電容值，L_b為接收薄膜線圈元件41、41’之起振天線上之電感值。舉例而言，無線充電裝置3之第一電容器C₁₁、C₁₂之電容值可分別為0.5μF及0.1nF，發射薄膜線圈元件31之起振天線上之電感值L為5μH。當受電裝置4之第三電容器C₃之電容值為0.5μF，接收薄膜線圈元件41之起振天線上之電感值L₃為5μH時，無線充電裝置3之控制器36發出控制訊號至第一切換電路37與第二切換電路38，以導通第一開關元件S₁₁及第二開關元件S₂₁，且關斷第一開關元件S₁₂及第二開關元件S₂₂，藉此無線充電裝置3可切換選擇第一電容器C₁₁(電容值亦為0.5μF)，且發射薄膜線圈元件31之起振天線上之電感值L亦為5μH，使無線充電裝置3與受電裝置4之無線充電接收器4a之工作頻率皆為100KHz，藉此可以較低頻率之電磁波利用磁感應方式進行無線充電。當受電裝置4’之第三電容器C_3’之電容值為0.1nF，接收薄膜線圈元件41’之起振天線上之電感值L_3’為5μH時，無線充電裝置3之控制器36發出控制訊號至第一切換電路37與第二切換電路38，以導通第一開關元件S₁₂及第二開關元件S₂₂，且關斷第一開關元件S₁₁及第二開關元件S₂₁，藉此無線充電裝置3可切換選擇第一電容器C₁₂(電容值亦為0.1nF)，發射薄膜 線圈元件31之起振天線311上之電感值L亦為5μh，使無線充電裝置3及受電裝置4’之無線充電接收器4a’之工作頻率皆為6.78MHz，藉此可以較高頻率之電磁波利用磁共振方式進行無線充電。應注意的是，前述工作頻率僅為例示，本案技術並不以前述工作頻率之數值為限。

綜上所述，本案提供一種可撓捲收之無線充電裝置，其具有可撓且輕薄之充電薄膜，且便於捲收收納與攜帶，可增加無線充電應用彈性及便利性，並且節省空間。本案之可撓捲收之無線充電裝置可避免線圈元件與電路板間之導線於多次捲收作業後可能造成之斷線，藉此以延長無線充電裝置之使用壽命。此外，本案之可撓捲收之無線充電裝置可發射一種以上不同頻率的電磁波，其可同時或分時地對一個或多個可接收同一頻率或不同頻率之電磁波之受電裝置進行充電，且可適應性或選擇性地切換使用磁共振耦合或磁感應方式實現無線充電。

本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

3‧‧‧可撓捲收之無線充電裝置

30‧‧‧可撓無線充電薄膜

33‧‧‧第一部件

34‧‧‧第二部件

4‧‧‧受電裝置

30a‧‧‧第一面

30b‧‧‧第二面

A、B‧‧‧位置

Claims (12)

1. 一種可撓捲收之無線充電裝置，包括：一第一部件，具有一第一容置空間；一第二部件，具有一第二容置空間；一可撓無線充電薄膜，具有一第一側端及一第二側端，該第一側端固定連接於該第一部件，該第二側端固定連接於該第二部件，且該可撓無線充電薄膜係可捲收收納於該第一部件之該第一容置空間；以及一電路板，與該可撓無線充電薄膜電連接，且設置於該第二部件之該第二容置空間；其中，當該第二部件朝遠離該第一部件之方向位移時，該可撓無線充電薄膜係展開設置，俾供一個或複數個受電裝置進行無線充電；以及當該第二部件朝向該第一部件之方向位移時，該可撓無線充電薄膜捲收收納於該第一部件之該第一容置空間中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可撓捲收之無線充電裝置，其中該可撓無線充電薄膜與該電路板藉由一導線電連接，且該導線係設置於該第二部件之該第二容置空間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可撓捲收之無線充電裝置，其中該第一部件包括：一第一殼體，具有該第一容置空間以及一開槽，其中該可撓無線充電薄膜係穿過該開槽；以及一捲收機構，設置於該第一容置空間中，且包括一轉軸，其 中該可撓無線充電薄膜之該第一側端係固定連接於該轉軸，且該轉軸係架構於捲收該可撓無線充電薄膜。
4. 如申請專利範圍第3項所述之可撓捲收之無線充電裝置，其中該捲收機構更包括一調整機構，與該轉軸相連結，以架構於調整該轉軸轉動之圈數及定位角度。
5. 如申請專利範圍第4項所述之可撓捲收之無線充電裝置，其中該調整機構係為一扭力調整機構，與該轉軸相作用，以提供一回復力矩於該轉軸，俾使該無線充電薄膜可自動捲收於該轉軸。
6. 如申請專利範圍第1項所述之可撓捲收之無線充電裝置，其中該第二部件包括一第二殼體，該第二殼體具有該第二容置空間以及一長槽，其中該可撓無線充電薄膜之該第二側端係固定連接於該長槽。
7. 如申請專利範圍第1項所述之可撓捲收之無線充電裝置，其中該可撓無線充電薄膜包括至少一組發射薄膜線圈元件，該電路板包括至少一組發射模組，其中該發射薄膜線圈元件係電連接於該發射膜組以接收該發射模組之一交流訊號，且該發射薄膜線圈元件發射一特定頻率或複數不同頻率之電磁波，俾對該一個或複數個受電裝置進行無線充電。
8. 如申請專利範圍第7項所述之可撓捲收之無線充電裝置，其中該發射薄膜線圈元件包含：一柔性基板，具有一第一面與一第二面，其中該第一面相對於該第二面；一起振天線，設置於該柔性基板之該第一面；一諧振天線，設置於該柔性基板之該第二面，其中該諧振天線之兩端連接於一個或多個電容器，且該諧振天線與該起振天線 耦合，以發射該特定頻率之電磁波；一第一保護層，覆蓋該起振天線；以及一第二保護層，覆蓋該諧振天線。
9. 如申請專利範圍第8項所述之可撓捲收之無線充電裝置，其中該發射薄膜線圈元件更包括一屏蔽元件，設置於該起振天線與該第一保護層之間，或設置於該第一保護層之一外側，其中該屏蔽元件包括一金屬網格膜、一導磁膜或其組合。
10. 如申請專利範圍第7項所述之可撓捲收之無線充電裝置，其中該發射模組包括：一電源轉換電路，電連接於一電源且將該電源所提供之電能轉換；一振盪器，連接於該電源轉換電路且可調地輸出一特定頻率之該交流訊號；一功率放大器，連接於該振盪器與該電源轉換電路，且架構於放大該交流訊號；以及一濾波電路，連接於該功率放大器，且架構於對該交流訊號濾波。
11. 如申請專利範圍第1項所述之可撓捲收之無線充電裝置，其中該電路板更包括一控制器，架構於控制該可撓捲收之無線充電裝置以磁共振或磁感應方式對該受電裝置進行無線充電。
12. 如申請專利範圍第1項所述之可撓捲收之無線充電裝置，其中該可撓無線充電薄膜包括一第一面及一第二面，該一個或複數個受電裝置係可放置於該第一面或該第二面進行無線充電。