專利名稱：具無(wú)線能量傳輸?shù)臒艟叩闹谱鞣椒?br>
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種多功能性照明燈具，特別是一種結(jié)合無(wú)線電力傳送平臺(tái)及照明工具的多功能性照明燈具。
背景技術(shù)：
照明，在任何場(chǎng)所中都是非常重要的一環(huán)，除了有設(shè)置在天花板或墻上的燈具外， 還有供使用者擺放于書(shū)桌或辦公室的臺(tái)燈，及置于床頭閱讀照明的床頭燈等等，通過(guò)良好的照明使得使用者能夠享受閱讀所帶來(lái)的樂(lè)趣，并提高辦公人員的工作效率，但現(xiàn)有的燈具通常僅具備單一照明的功能，以常見(jiàn)的臺(tái)燈為例，使用者多半置于桌面上，作為加強(qiáng)的照明的輔助光源，但桌面上通常除了擺放各式文具、辦公用品外，現(xiàn)代化的電子通訊、娛樂(lè)產(chǎn)品也是常見(jiàn)的裝置，例如手機(jī)、PDA、音樂(lè)播放器等等，卻常常因?yàn)轫氼~外的各別適用充電器而需另外擺置，十分占空間且不方便使用。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是基于使用者慣用的使用模式及環(huán)境，所潛心研發(fā)出結(jié)合無(wú)線電力傳送功能的照明燈具，具體實(shí)現(xiàn)的范例；例如內(nèi)建無(wú)線電力接收的手機(jī)及各式手持電子產(chǎn)品等，通過(guò)燈具所結(jié)合的能量傳電力接收端，來(lái)達(dá)到電力儲(chǔ)存及傳送的作用。本實(shí)用新型是基于無(wú)線電力傳送的原理，建構(gòu)出無(wú)線電力傳送平臺(tái)并結(jié)合照明燈具所研發(fā)出的產(chǎn)品，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案具無(wú)線能量傳輸?shù)臒艟叩南到y(tǒng)架構(gòu)包括燈源；驅(qū)動(dòng)燈源電路，與該燈源及交直流轉(zhuǎn)換器界接，提供燈源亮?xí)r的能量；交直流轉(zhuǎn)換器，與外界電源界接，用以把外界交流電轉(zhuǎn)為直流電；以及無(wú)線電力傳送器，與該交直流轉(zhuǎn)換器界接，用以傳送能量及接收訊息。優(yōu)選地，所述無(wú)線電力傳送器，包括逆變器，用以將直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流； 一次側(cè)線圈，連接該逆變器，利用該交流電源產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，并傳送能量；電流偵測(cè)模塊， 連接電磁線圈，用以偵測(cè)該電磁線圈所通過(guò)的電流；控制模塊，連接該電流偵側(cè)模塊，用以控制該逆變器的能量傳輸；以及通訊模塊，連接電流偵測(cè)模塊，將偵測(cè)到的電流訊號(hào)解調(diào)變 (De-modulation)，并送至控制模塊，來(lái)達(dá)到能量傳送的控制機(jī)制，該控制模塊及通訊模塊合稱為通訊控制模塊。其運(yùn)作模式，首先將輸入市電交流信號(hào)，經(jīng)過(guò)交直流轉(zhuǎn)換器(AC to DCconverter) 轉(zhuǎn)換為直流電源，此直流電源除了將作為無(wú)線電力傳送器的輸入電源外，亦可當(dāng)作驅(qū)動(dòng)燈源電路的電源，燈源點(diǎn)亮后將可達(dá)到照明的目的。此燈源可以是高亮度并且節(jié)能的發(fā)光二極管(LED)，也可以是常用的燈管式日光燈(PL)、冷陰極管(CCFL)或其它燈源，而另一部份直流電源將輸入無(wú)線電力傳送器，經(jīng)過(guò)逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)換為交變電流并驅(qū)動(dòng)一次線圈來(lái)傳送能量，同時(shí)該通訊模塊經(jīng)由電流的感測(cè)亦可檢知接收端傳送的狀態(tài)或傳遞的訊息來(lái)達(dá)到傳送端及接收端相互溝通的作用以便適當(dāng)調(diào)節(jié)或關(guān)閉能量傳送來(lái)達(dá)到更有效率的能量傳送，另一方面接收端，將內(nèi)建或外接于各式電子產(chǎn)品，例如手機(jī)、數(shù)字個(gè)人數(shù)據(jù)處理器 (PDA)、數(shù)字相機(jī)、音樂(lè)播放器(MP3Player)...等接收裝置或其它手持式裝置，由接收端二次線圈藕合取出能量并且經(jīng)過(guò)整流電路后，輸出到直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器的輸入，此轉(zhuǎn)換器的作用有二，其一為調(diào)節(jié)電壓準(zhǔn)位以便供給負(fù)載使用，亦或控制輸出到負(fù)載的電量來(lái)達(dá)到電量?jī)?chǔ)存的目地，若當(dāng)控制負(fù)載電量用則此轉(zhuǎn)換器將視為充電器(Charger)，那么負(fù)載就是電量的儲(chǔ)存裝置也就是電池(battery)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型的照明燈具結(jié)合了無(wú)線電力傳送的功能，例如內(nèi)建無(wú)線電力接收的手機(jī)及各式手持電子產(chǎn)品等，通過(guò)燈具所結(jié)合的能量傳電力至接收端，來(lái)達(dá)到電力儲(chǔ)存及傳送的作用。使得使用者不必改變慣用的習(xí)性及場(chǎng)合，從而享受無(wú)線電力傳送技術(shù)所帶來(lái)的便利。
請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明及其附圖，將可進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及其目的功效；有關(guān)該實(shí)施例的附圖為圖1為本實(shí)用新型具無(wú)線能量傳輸?shù)臒艟邆魉拖到y(tǒng)方塊圈；圖2為本實(shí)用新型無(wú)線電力傳送器的裝置結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型無(wú)線電力接收器的裝置結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型搭配具備無(wú)線電力接收器的電子裝置運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)方塊圖(單數(shù)型)；圖5為本實(shí)用新型搭配具備無(wú)線電力接收器的電子裝置運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)方塊圖(復(fù)數(shù)型)；圖6為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)于臺(tái)燈的案例圖；圖7A為本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用于手機(jī)無(wú)線充電的示意圖；圖7B為內(nèi)建無(wú)線電力接收器的手機(jī)示意圖；圖8A為本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用于保溫杯加熱的示意圖；圖8B為內(nèi)建無(wú)線電力接收器的加熱保溫杯示意圖；附圖標(biāo)記1、應(yīng)用于燈具上的無(wú)線能量傳送平臺(tái)；2、無(wú)線電力接收器；11、驅(qū)動(dòng)燈源電路；12、燈源；13、交直流轉(zhuǎn)換器；14、無(wú)線電力傳送器；141、逆變器；142、一次側(cè)線圈； 143、通訊控制模塊；144、電流偵側(cè)模塊；1431、控制模塊；1432、通訊模塊；3、二次線圈；4、 臺(tái)燈；41、臺(tái)燈底座；411、感應(yīng)區(qū)；42、支架；43、燈罩；44、外接電源線；5、手機(jī)；6、加熱保溫杯。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1，圖1為無(wú)線電力傳送系統(tǒng)的方塊圈，我們將通過(guò)該圖來(lái)說(shuō)明無(wú)線電力傳送的概念，其中以感應(yīng)變壓器來(lái)作為分界，可分為一次側(cè)(Primary Side)及二次側(cè) (Secondary Side)，一次側(cè)包含了將直流轉(zhuǎn)換為交流的換流器及一次側(cè)線圈，而二次側(cè)包含線圈及整流電路，起先輸入直流電壓經(jīng)由逆變器的作用將直流電壓轉(zhuǎn)換為交變電流，并饋入一次側(cè)線圈，使其產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，此階段可視為將電力轉(zhuǎn)換為磁能，經(jīng)由法拉地定律 (Fardady Law)得知我們可以由二次線圈感應(yīng)到一次側(cè)磁通的變化量并且得到交變的電力訊號(hào)，此時(shí)可視為磁力轉(zhuǎn)換為電能，之后在經(jīng)由整流電路將交變的訊號(hào)整流為直流電壓以便負(fù)載使用，因此無(wú)線電力的傳送是經(jīng)由電、磁能的轉(zhuǎn)換，而轉(zhuǎn)換傳遞的媒介是通過(guò)電力傳送端(如圖2)，及電力接收端(如圖3)各自具備的線圈，并通過(guò)電磁的藕合來(lái)達(dá)成。本實(shí)用新型是基于無(wú)線電力傳送的原理，建構(gòu)出無(wú)線電力傳送平臺(tái)并結(jié)合照明燈具所研發(fā)出的產(chǎn)品，圖4、圖5為本實(shí)用新型搭配具備無(wú)線電力接收器的電子裝置運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)方塊圖，以下將說(shuō)明系統(tǒng)架構(gòu)及運(yùn)作模式請(qǐng)參考圖4，該應(yīng)用于燈具上的無(wú)線能量傳送平臺(tái)1的系統(tǒng)架構(gòu)包括燈源12 ；驅(qū)動(dòng)燈源電路11，與該燈源12及交直流轉(zhuǎn)換器13界接， 提供燈源亮?xí)r的能量；交直流轉(zhuǎn)換器13，與外界電源界接，用以把外界交流電轉(zhuǎn)為直流電； 以及無(wú)線電力傳送器14，與該交直流轉(zhuǎn)換器13界接，用以傳送能量及接收訊息；該無(wú)線電力傳送器14，請(qǐng)參考圖2，包括逆變器141，用以將直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流；一次側(cè)線圈 142，連接該逆變器141，利用該交流電源產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，并傳送能量；電流偵測(cè)模塊144， 連接該一次側(cè)線圈142，用以偵測(cè)該電磁線圈所通過(guò)的電流；控制模塊1431，連接該電流偵側(cè)模塊144，用以控制該逆變器141的能量傳輸；以及通訊模塊1432，連接該電流偵測(cè)模塊 144，將偵測(cè)到的電流訊號(hào)解調(diào)變(De-modulation)，并送至控制模塊1431，來(lái)達(dá)到能量傳送的控制機(jī)制，該控制模塊1431及通訊模塊1432合稱為通訊控制模塊143。其運(yùn)作模式， 請(qǐng)參考圖2及圖4，首先將輸入市電交流信號(hào)，經(jīng)過(guò)交直流轉(zhuǎn)換器13 (AC to DCconverter) 轉(zhuǎn)換為直流電源，此直流電源除了將作為無(wú)線電力傳送器14的輸入電源外，亦可當(dāng)作驅(qū)動(dòng)燈源電路11的電源，燈源12點(diǎn)亮后將可達(dá)到照明的目地。此燈源12可以是高亮度并且節(jié)能的發(fā)光二極管(LED)，也可以是常用的燈管式日光燈(PL)、冷陰極管(CCFL)或其它燈源，而另一部份直流電源將輸入無(wú)線電力傳送器14，經(jīng)過(guò)逆變器141將直流電壓轉(zhuǎn)換為交變電流并驅(qū)動(dòng)一次側(cè)線圈142來(lái)傳送能量，同時(shí)該通訊模塊1432經(jīng)由電流的感測(cè)亦可檢知無(wú)線電力接收器2傳送的狀態(tài)或傳遞的訊息來(lái)達(dá)到傳送端及接收端相互溝通的作用以便適當(dāng)調(diào)節(jié)或關(guān)閉能量傳送來(lái)達(dá)到更有效率的能量傳送；另一方面無(wú)線電力接收器2，將內(nèi)建或外接于各式電子產(chǎn)品，例如手機(jī)、數(shù)字個(gè)人數(shù)據(jù)處理器(PDA)、數(shù)字相機(jī)、音樂(lè)撥放器 (MP3Player)...等接收裝置或其它手持式裝置，由接收端二次線圈3藕合取出能量并且經(jīng)過(guò)整流電路后，輸出到直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器的輸入，此轉(zhuǎn)換器的作用有二，其一為調(diào)節(jié)電壓準(zhǔn)位以便供給負(fù)載使用，亦或控制輸出到負(fù)載的電量來(lái)達(dá)到電量?jī)?chǔ)存的目地，若當(dāng)控制負(fù)載電量用則此轉(zhuǎn)換器將視為充電器(Charger)，那么負(fù)載就是電量的儲(chǔ)存裝置也就是電池 (battery)，圖5為再進(jìn)一步的應(yīng)用擴(kuò)充，為無(wú)線能量傳送器對(duì)應(yīng)多組接收端，接收裝置可為復(fù)數(shù)個(gè)，并且個(gè)別控制能量的傳遞，來(lái)達(dá)到更高的便利性。圖6為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)于臺(tái)燈的案例圖，其系統(tǒng)方塊圖如圖4、5所示，此臺(tái)燈4由外觀來(lái)看可以包含以下幾個(gè)部份分別是，臺(tái)燈底座41、支架42、燈罩43、外接電源線44，系統(tǒng)的電路板將置于臺(tái)燈底座41或支架42中，但無(wú)線電力傳送的一次側(cè)線圈142通常和臺(tái)燈底座41結(jié)合，以得到最大的感應(yīng)區(qū)411便于使用者放置待充電的手持電子產(chǎn)品(例如手機(jī))或取用，系統(tǒng)的交流輸入由外接電源線取得并送至交直流轉(zhuǎn)換(Ac to Dc Converter) 電路，將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，并輸入燈驅(qū)動(dòng)電路提供臺(tái)燈點(diǎn)亮?xí)r的能量，另一方面此直流電壓也供應(yīng)給無(wú)線電力傳送器的輸入，并經(jīng)由逆變電路將直流電壓轉(zhuǎn)換為交變的電流，之后驅(qū)動(dòng)一次線圈產(chǎn)生交變的電磁場(chǎng)，這一連串的動(dòng)作由無(wú)線電力傳送器中的控制及通訊單元來(lái)主導(dǎo)，經(jīng)過(guò)和手機(jī)接收端的通訊來(lái)適時(shí)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制訊號(hào)，決定系統(tǒng)的動(dòng)作與否及傳輸電力的調(diào)節(jié)。圖7A為本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用于手機(jī)無(wú)線充電的示意圖，圖7B為內(nèi)建無(wú)線電力接收器的手機(jī)示意圖，其接收能量的二次線圈3置于手機(jī)5的背面，將手機(jī)5置于臺(tái)燈底座 41的感應(yīng)區(qū)411內(nèi)，如圖7A，交變磁場(chǎng)通過(guò)手機(jī)無(wú)線電力接收器二次線圈3的耦合，取得臺(tái)燈底座傳送的能量，此能量通過(guò)整流電路轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)闹绷鳒?zhǔn)位后，經(jīng)由直流電源轉(zhuǎn)換器 (充電器)來(lái)對(duì)手機(jī)的鋰電池充電，為確保充電器安全、快速且有效率的對(duì)鋰電池充電，接收端控制通訊單元扮演和傳送端溝通并且調(diào)節(jié)充電能量的大小的任務(wù)，確保上述對(duì)于充電的要求。圖8A為本實(shí)用新型另一個(gè)可應(yīng)用實(shí)施例，圖8B為內(nèi)建無(wú)線電力接收器的加熱保溫杯6，臺(tái)燈經(jīng)過(guò)無(wú)線電力傳送能量來(lái)加熱保溫杯中的水，使得使用者在閱讀時(shí)可以很便利的取用溫水不必?fù)?dān)心杯中的水變涼，通過(guò)這兩個(gè)范例可以知道本實(shí)用新型的便利及實(shí)用性且不必改變使用者慣用的習(xí)性及場(chǎng)合，來(lái)達(dá)到無(wú)線電力傳送技術(shù)所帶來(lái)的便利。
權(quán)利要求1.一種具無(wú)線能量傳輸?shù)臒艟撸涮卣髟谟?，包?燈源；驅(qū)動(dòng)燈源電路，與該燈源及交直流轉(zhuǎn)換器界接，提供燈源亮?xí)r的能量； 交直流轉(zhuǎn)換器，與外界電源界接，用以把外界交流電轉(zhuǎn)為直流電；以及無(wú)線電力傳送器，與該交直流轉(zhuǎn)換器界接，用以傳送能量及接收訊息。
2.如權(quán)利要求1所述的具無(wú)線能量傳輸?shù)臒艟?，其特征在于，所述無(wú)線電力傳送器，包括逆變器，用以將直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流；一次側(cè)線圈，連接該逆變器，利用交流電源產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，并傳送能量； 電流偵測(cè)模塊，連接電磁線圈，用以偵測(cè)該電磁線圈所通過(guò)的電流； 控制模塊，連接該電流偵側(cè)模塊，用以控制該逆變器的能量傳輸；以及通訊模塊，連接電流偵測(cè)模塊，將偵測(cè)到的電流訊號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并送至控制模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的具無(wú)線能量傳輸?shù)臒艟撸涮卣髟谟?，所述無(wú)線電力傳送器輸出能量至接收裝置，進(jìn)行系統(tǒng)供電或?qū)﹄姵剡M(jìn)行充電。
4.如權(quán)利要求1所述的具無(wú)線能量傳輸?shù)臒艟撸涮卣髟谟?，所述燈源為發(fā)光二極管、 燈管型日光燈、冷陰極管。
5.如權(quán)利要求3所述的具無(wú)線能量傳輸?shù)臒艟撸涮卣髟谟?，所述接收裝置為杯子，該杯子具有加熱模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的具無(wú)線能量傳輸?shù)臒艟?，其特征在于，所述接收裝置的直流電源轉(zhuǎn)換器模塊輸出能量至該加熱模塊，使該杯子進(jìn)行加溫。
7.如權(quán)利要求3所述的具無(wú)線能量傳輸?shù)臒艟?，其特征在于，所述接收裝置為復(fù)數(shù)個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具無(wú)線能量傳輸?shù)臒艟摺粼纯梢允歉吡炼炔⑶夜?jié)能的發(fā)光二極管，也可以是常用的燈管式日光燈、冷陰極管或其它燈源，另一部份直流電源將輸入無(wú)線電力傳送器，經(jīng)過(guò)逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)換為交變電流并驅(qū)動(dòng)一次線圈來(lái)傳送能量，同時(shí)此線圈經(jīng)由電流的感測(cè)亦可檢知接收端傳送的狀態(tài)或傳遞的訊息來(lái)達(dá)到傳送端及接收端相互溝通的作用以便適當(dāng)調(diào)節(jié)或關(guān)閉能量傳送來(lái)達(dá)到更有效率的能量傳送，另一方面接收端，將內(nèi)建或外接于各式電子產(chǎn)品例如手機(jī)、數(shù)字個(gè)人數(shù)據(jù)處理器、數(shù)字相機(jī)、音樂(lè)播放器等，由接收端二次線圈藕合取出能量并且經(jīng)過(guò)整流電路后，輸出到直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器的輸入。
文檔編號(hào)F21V23/00GK202092044SQ201120057278
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者何耀琮 申請(qǐng)人:力銘科技股份有限公司