無線充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明系提供一種無線充電系統(tǒng)，包括：一充電接收器及一充電發(fā)送器。充電接收器包括：一接收線圈，用以接收電力；以及一第1磁鐵，載置接收線圈。充電發(fā)送器包括：一發(fā)送線圈，用以傳送電力；以及一第2磁鐵，載置該發(fā)送線圈，可在充電發(fā)送器內(nèi)移動(dòng)。其中第2磁鐵受到第1磁鐵的吸引而移動(dòng)至一對(duì)位位置，使發(fā)送線圈與接收線圈對(duì)位。
【專利說明】無線充電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明系有關(guān)于一種無線充電系統(tǒng)，且特別有關(guān)于發(fā)送線圈與接收線圈可自動(dòng)導(dǎo)正至對(duì)位位置的無線充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無線充電技術(shù)主要是透過發(fā)送器與接收器的電磁感應(yīng)線圈傳送電力，因此不需要運(yùn)用實(shí)體接線連接。然而，將接收器放置于發(fā)送器上進(jìn)行充電時(shí)，往往無法很精準(zhǔn)地將兩者的線圈對(duì)位，導(dǎo)致傳輸效率不佳，而造成充電時(shí)間延長(zhǎng)及電力的浪費(fèi)，當(dāng)效率過低時(shí)系統(tǒng)甚至?xí)苯佣搪范粍?dòng)作。
[0003]如圖1A、圖1B所示，圖1A顯示要進(jìn)行電磁感應(yīng)的兩個(gè)線圈于水平方向?qū)ξ坏那闆r，此時(shí)耦合面積大傳輸效率最佳，圖1B則顯示這兩個(gè)線圈于水平方向偏移的情況，此時(shí)耦合的面積不足導(dǎo)致傳輸效率降低。現(xiàn)行的產(chǎn)品當(dāng)中，發(fā)送器的線圈會(huì)直接固定于殼體下蓋上，使得組裝容易，并且因?yàn)槭褂谜叻胖媒邮掌鲿r(shí)無法精確使兩個(gè)線圈對(duì)位，所以如圖2所示，通常會(huì)在發(fā)送器側(cè)設(shè)置多個(gè)發(fā)送線圈形成線圈陣列，使得接收器的放置較有彈性。但這樣的設(shè)置會(huì)增加多余的耗電，而不經(jīng)濟(jì)節(jié)能。
[0004]因此，本發(fā)明有鑒于上述的問題點(diǎn)，而提出一種發(fā)送器側(cè)的發(fā)送線圈與接收器側(cè)的接收線圈可自動(dòng)導(dǎo)正至對(duì)位位置的無線充電系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明系提供一種無線充電系統(tǒng)，包括:一充電接收器及一充電發(fā)送器。該充電接收器包括:一接收線圈，用以接收電力；以及一第I磁鐵，載置該接收線圈。該充電發(fā)送器包括:一發(fā)送線圈，用以傳送電力；以及一第2磁鐵，載置該發(fā)送線圈，可在該充電發(fā)送器內(nèi)移動(dòng)。其中該第2磁鐵受到該第I磁鐵的吸引而移動(dòng)至一對(duì)位位置，使該發(fā)送線圈與該接收線圈對(duì)位。
[0006]在上述的無線充電系統(tǒng)中，該充電發(fā)送器更包括:復(fù)數(shù)滾珠，設(shè)置于該第2磁鐵的上表面與下表面，使該第2磁鐵可相對(duì)于上下的接觸面平滑地滑動(dòng)。
[0007]在上述的無線充電系統(tǒng)中，該第2磁鐵系放置于該充電發(fā)送器內(nèi)的一框型座當(dāng)中，使該第2磁鐵的移動(dòng)范圍在該框型座之內(nèi)。
[0008]在上述的無線充電系統(tǒng)中，該充電接收器更包括:一第I電路板，連接于該接收線圈，用以將該接收線圈的高頻訊號(hào)轉(zhuǎn)為直流電源輸出。而該充電發(fā)送器更包括:一第2電路板，連接于該發(fā)送線圈，用以將直流電源輸入轉(zhuǎn)為高頻訊號(hào)送至該發(fā)送線圈。
[0009]在上述的無線充電系統(tǒng)中，該充電接收器系外接于一行動(dòng)裝置的一充電外殼，且該充電發(fā)送器系一充電平臺(tái)?；蛘呤窃摮潆娊邮掌飨祪?nèi)建于一行動(dòng)裝置中，且該充電發(fā)送器系一充電平臺(tái)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)觀點(diǎn)，本發(fā)明提供一種無線充電系統(tǒng)，以一充電平臺(tái)透過電磁感應(yīng)的方式對(duì)一充電產(chǎn)品進(jìn)行無線充電，其中該充電平臺(tái)與該充電產(chǎn)品各配置一組載置線圈的磁鐵，使該充電平臺(tái)與該充電產(chǎn)品之間透過該等磁鐵間的磁力吸引，該等線圈相對(duì)移動(dòng)至彼此對(duì)位的位置。
[0011]根據(jù)上述各實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種發(fā)送器側(cè)的發(fā)送線圈與接收器側(cè)的接收線圈可自動(dòng)導(dǎo)正至對(duì)位位置的無線充電系統(tǒng)。本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)能夠降低電能的損失也能減少裝置的制造成本，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能環(huán)保的功效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1A系電磁感應(yīng)系圈水平方向?qū)ξ坏氖疽鈭D。
[0013]圖1B系電磁感應(yīng)系圈水平方向偏移的示意圖。
[0014]圖2系顯示發(fā)送器側(cè)設(shè)置多個(gè)發(fā)送線圈形成的線圈陣列的示意圖。
[0015]圖3系根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無線充電系統(tǒng)的示意圖。
[0016]圖4系根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電發(fā)送器的立體分解圖。
[0017]圖5系根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電接收器的立體分解圖。
[0018]圖6系根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電接收器置于充電發(fā)送器上的剖面圖。
[0019]主要元件符號(hào)說明:
[0020]10?充電發(fā)送器；
[0021]20?充電接收器；
[0022]11、21 ?上蓋；
[0023]12、22 ?下蓋；
[0024]13?發(fā)送線圈；
[0025]23?接收線圈；
[0026]14、24?電路板；
[0027]15、25 ?磁鐵；
[0028]16?滾珠；
[0029]121?框型座。
【具體實(shí)施方式】
[0030]圖3系根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無線充電系統(tǒng)的示意圖。如圖3所示，本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)包括一充電發(fā)送器10與一充電接收器20。進(jìn)行充電時(shí)，被充電的充電接收器20會(huì)置放于提供電力的充電發(fā)送器10上的平臺(tái)表面，兩者之間不會(huì)透過任何實(shí)體導(dǎo)線的連接，因此稱為無線充電。
[0031]圖4系根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電發(fā)送器的立體分解圖。充電發(fā)送器10主要由上蓋11、下蓋12、發(fā)送線圈13、電路板14、磁鐵15、以及滾珠16所組成。
[0032]上蓋11、下蓋12分別為充電發(fā)送器10的上、下殼體。上蓋11的表面可標(biāo)示一代表感應(yīng)區(qū)的圖示，提示使用者放置充電產(chǎn)品的位置，而下蓋12具有一個(gè)框型座121，用以承載磁鐵15，框型座121比磁鐵15大，可制定出磁鐵15的移動(dòng)范圍。發(fā)送線圈13由金屬線圍繞多圈而成，用以傳送感應(yīng)電力。電路板14包括直流輸入端、頻率產(chǎn)生電路、電力切換電路等，連接至發(fā)送線圈13，將高頻信號(hào)傳送至發(fā)送線圈13。磁鐵15會(huì)放置于下蓋12的框型座121中并具有一個(gè)可收容發(fā)送線圈13的圓形凹槽，因此磁鐵15可帶著發(fā)送線圈13在框型座121的范圍內(nèi)沿水平方向移動(dòng)。復(fù)數(shù)的滾珠16分別配置于磁鐵15的上表面與下表面，當(dāng)磁鐵15受到磁力而移動(dòng)時(shí)，滾珠16可減少磁鐵15與上下接觸面之間的摩擦力，使磁鐵15平順地滑動(dòng)。如圖4所示,為了使?jié)L珠16不會(huì)亂跑,磁鐵15的表面或框型座121的表面可挖制溝槽或凹孔來安放滾珠16。
[0033]圖5系根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電接收器的立體分解圖。充電發(fā)送器20主要由上蓋21、下蓋22、接收線圈23、電路板24、以及磁鐵25所組成。
[0034]上蓋21、下蓋22分別為充電發(fā)送器10的上、下殼體。發(fā)送線圈23由金屬線圍繞多圈而成，用以接收感應(yīng)電力。電路板24包括整流器、濾波、穩(wěn)壓電路等，連接至接收線圈23,將高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電源輸出。磁鐵25固定于下蓋22的內(nèi)表面并具有一個(gè)可收容接收線圈23的圓形凹槽，另外，磁鐵25的大小與磁鐵15大致相同，兩者會(huì)透過磁力相吸。
[0035]圖6系將充電接收器20置于充電發(fā)送器10上時(shí)的剖面圖。如圖6所示，將充電接收器20放置于充電發(fā)送器10上時(shí)，即使發(fā)送線圈13與接收線圈23并未對(duì)位，磁鐵15會(huì)受到磁鐵25的磁力相吸而移動(dòng)到磁鐵25的正下方，此時(shí)發(fā)送線圈13也會(huì)位于接收線圈23的正下方的對(duì)位位置。由圖6更可看出，位于磁鐵15與上接觸面之間的滾珠16除了減小滑動(dòng)摩擦，更可以防止磁鐵15受到吸力向上而整個(gè)面貼住上蓋11影響滑動(dòng)。
[0036]根據(jù)本發(fā)明上述的實(shí)施例，本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)使用磁鐵的磁力線會(huì)對(duì)齊的原理，再搭配使用滾珠線性滑動(dòng)的設(shè)計(jì)，使得發(fā)送線圈會(huì)自動(dòng)導(dǎo)正至與接收線圈對(duì)位的位置，可提升充電效率并降低錯(cuò)誤充電(系統(tǒng)不動(dòng)作)的發(fā)生。
[0037]使用本發(fā)明上述的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，可減少發(fā)送線圈的數(shù)量，不需要設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)送線圈，因此能有效地降低成本。再者，減少發(fā)送線圈的數(shù)量，也同時(shí)減少了過多線圈在充電時(shí)產(chǎn)生的熱能，在結(jié)構(gòu)上可以減少散熱結(jié)構(gòu)的設(shè)置，進(jìn)一步降低成本。
[0038]因此，本發(fā)明的無線充電系統(tǒng)不但能夠降低電能的損失也能減少裝置的制造成本，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能環(huán)保的功效。
[0039]關(guān)于本發(fā)明的充電接收器，可用外加于例如手機(jī)、或平板電腦等電子裝置的保護(hù)外殼的型態(tài)來實(shí)行，或者是將接收線圈、電路板及磁鐵等構(gòu)造直接組裝于電子裝置當(dāng)中，本發(fā)明并不特別限制充電接收器的型態(tài)。
[0040]雖然本發(fā)明的實(shí)施例與其優(yōu)點(diǎn)已詳細(xì)地說明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明如權(quán)利要求所定義的精神與范疇下，可做不同形式的變更、置換與更動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種無線充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的無線電充電系統(tǒng)包括: 一充電接收器，包括: 一接收線圈，用以接收電力；以及 一第I磁鐵，載置所述的接收線圈； 一充電發(fā)送器，包括: 一發(fā)送線圈，用以傳送電力；以及 一第2磁鐵，載置所述的發(fā)送線圈，可在所述的充電發(fā)送器內(nèi)移動(dòng)； 其中所述的第2磁鐵受到所述的第I磁鐵的吸引而移動(dòng)至一對(duì)位位置，使所述的發(fā)送線圈與所述的接收線圈對(duì)位。
2.如權(quán)利要求1所述的無線充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的充電發(fā)送器更包括: 復(fù)數(shù)滾珠，設(shè)置于所述的第2磁鐵的上表面與下表面，使所述的第2磁鐵可相對(duì)于上下的接觸面平滑地滑動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的無線充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的第2磁鐵系放置于所述的充電發(fā)送器內(nèi)的一框型座當(dāng)中，使所述的第2磁鐵的移動(dòng)范圍在所述的框型座之內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的無線充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的充電接收器更包括: 一第I電路板，連接于所述的接收線圈，用以將所述的接收線圈的高頻訊號(hào)轉(zhuǎn)為直流電源輸出； 所述的充電發(fā)送器更包括: 一第2電路板，連接于所述的發(fā)送線圈，用以將直流電源輸入轉(zhuǎn)為高頻訊號(hào)送至所述的發(fā)送線圈。
5.如權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的無線充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的充電接收器系外接于一行動(dòng)裝置的一充電外殼，且所述的充電發(fā)送器系一充電平臺(tái)。
6.如權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的無線充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的充電接收器系內(nèi)建于一行動(dòng)裝置中，且所述的充電發(fā)送器系一充電平臺(tái)。
7.一種無線充電系統(tǒng)，以一充電平臺(tái)透過電磁感應(yīng)的方式對(duì)一充電產(chǎn)品進(jìn)行無線充電，其特征在于: 所述的充電平臺(tái)與所述充電產(chǎn)品各配置一組載置線圈的磁鐵，使所述的充電平臺(tái)與所述充電產(chǎn)品之間透過所述磁鐵間的磁力吸引，所述的線圈相對(duì)移動(dòng)至彼此對(duì)位的位置。
【文檔編號(hào)】H02J17/00GK103683519SQ201210364150
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月13日
【發(fā)明者】李尚懋, 高山寶, 莊政祥 申請(qǐng)人:緯創(chuàng)資通股份有限公司