本發(fā)明涉及無(wú)線充電技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種無(wú)線充電裝置。

背景技術(shù)：

各種可攜式電子裝置例如手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于日常生活中，為提供可攜式電子裝置運(yùn)作所需電能，須以充電器對(duì)其內(nèi)部電池充電。由于無(wú)線充電裝置可適用于各種使用環(huán)境且不會(huì)受電源線的限制，可便于使用者進(jìn)行充電應(yīng)用，因此無(wú)線充電裝置已逐漸被發(fā)展以取代有線充電器之使用。

無(wú)線充電又稱(chēng)感應(yīng)充電或非接觸式充電，是通過(guò)無(wú)線方式將能量從供電裝置提供予受電裝置。目前，無(wú)線充電技術(shù)概括分為三大陣營(yíng)，無(wú)線充電聯(lián)盟WPC(Wireless Power Consortium)(QI)、電力事業(yè)聯(lián)盟PMA(Power Matters Alliance)、無(wú)線電源聯(lián)盟A4WP(Alliance For Wireless Power)，其中以WPC、A4WP聯(lián)盟為主流，而采用的無(wú)線充電方式則有磁感應(yīng)(低頻)與磁共振(高頻)之技術(shù)分別。磁感應(yīng)方式僅能用于短距離傳輸且受電裝置需對(duì)位貼附于供電裝置，其電能轉(zhuǎn)換效率較高，卻難以實(shí)現(xiàn)多個(gè)受電裝置同時(shí)進(jìn)行充電。磁共振則是讓發(fā)送端與接收端達(dá)到特定共振頻率，可讓雙方形成磁共振現(xiàn)象，透過(guò)這種方式達(dá)到能量傳輸?shù)哪康?。相較于磁感應(yīng)方式，磁共振方式可實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離之充電。

圖1為常用的無(wú)線充電裝置對(duì)受電裝置進(jìn)行無(wú)線充電的示意圖。如圖1所示，無(wú)線充電裝置11通過(guò)無(wú)線方式傳輸能量予受電裝置12，一般而言，無(wú)線充電裝置11的線圈組件通常采用多芯銅線線圈且將銅線線圈設(shè)置于硬質(zhì)鐵氧磁氧化物基板上并裝配于板形殼體內(nèi)，且受電裝置12僅能于無(wú)線充電裝置11的一外側(cè)進(jìn)行充電。無(wú)線充電裝置11更具有開(kāi)關(guān)組件13，用戶(hù)可通過(guò)手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)組件13于開(kāi)啟與關(guān)閉的狀態(tài)，使無(wú)線充電裝置11對(duì)受電裝置12進(jìn)行充電或停止充電。然而，常用的無(wú)線充電裝置 11需透過(guò)手動(dòng)方式切換開(kāi)關(guān)組件13才能啟動(dòng)無(wú)線充電作業(yè)，無(wú)法在受電裝置12放置于充電區(qū)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行充電作業(yè)，因此造成使用上之不便。此外，常用的無(wú)線充電裝置11無(wú)法確保受電裝置12放置于有效充電區(qū)時(shí)才能啟動(dòng)充電作業(yè)，如此將造成能量的損耗。再則，常用的無(wú)線充電裝置11的線圈組件所發(fā)射的電磁波會(huì)發(fā)散至四周，如此將造成使用者被電磁波傷害的可能，尤其是高能量電磁波發(fā)射需求應(yīng)用于高瓦特受電裝置，且無(wú)線充電裝置11之充電效率無(wú)法有效提升。

此外，當(dāng)無(wú)線充電裝置11置于車(chē)體內(nèi)使用時(shí)，由于放置于無(wú)線充電裝置11上方的受電裝置12系處于一開(kāi)放式空間，車(chē)體在行駛中晃動(dòng)恐造成受電裝置12滑落，進(jìn)而造成受電裝置12損毀。再則，無(wú)線充電裝置11的線圈組件所發(fā)射的電磁波會(huì)發(fā)散至四周，如此將造成使用者被電磁波傷害，且無(wú)線充電裝置11的充電效率無(wú)法有效提升。

此外，現(xiàn)有的無(wú)線充電裝置由于采用的技術(shù)不同，其線圈組件之耦合頻率以及發(fā)射端電路設(shè)計(jì)亦不同，造成產(chǎn)品各自規(guī)格的不兼容且無(wú)法共享組件。由于不兼容的因素，無(wú)線充電裝置無(wú)法使用相同的線圈組件及電路組件，使得各種可攜式電子裝置需要使用搭配的各種客制化無(wú)線充電裝置，如此降低了無(wú)線充電裝置的優(yōu)勢(shì)與通用性，且無(wú)法以單一無(wú)線充電裝置對(duì)多個(gè)采用不同無(wú)線充電技術(shù)的受電裝置進(jìn)行無(wú)線充電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種無(wú)線充電裝置，其可于受電裝置加載其本體時(shí)自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電作業(yè)，可抑制電磁波發(fā)散以降低電磁波對(duì)使用者之傷害，且可集中電磁波至一充電區(qū)域以對(duì)一個(gè)或多個(gè)受電裝置進(jìn)行非接觸式充電，強(qiáng)化電磁波量以提升充電效能。

本發(fā)明之另一目的在于提供一種無(wú)線充電裝置，其可適于車(chē)體內(nèi)使用，其可發(fā)射一種以上不同頻率的電磁波，且具有一容置空間供一個(gè)或多個(gè)可接收同一頻率或不同頻率之電磁波之受電裝置放置，并可確保該一個(gè)或多個(gè)受電裝置于該容置空間內(nèi)可同時(shí)或分時(shí)地且有效地進(jìn)行無(wú)線充電，可增加通用性及使用之便利性。

本發(fā)明之另一目的在于提供一種無(wú)線充電裝置，其可適應(yīng)性或選擇性 地切換使用磁共振耦合或磁感應(yīng)方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電，且可達(dá)到前述功效。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種無(wú)線充電裝置，用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)受電裝置進(jìn)行無(wú)線充電，其中，該無(wú)線充電裝置包括：一本體，具有一容置空間以及一開(kāi)口；至少一組發(fā)射薄膜線圈組件，設(shè)置于本體中，且包括至少一天線以架構(gòu)于發(fā)射一特定頻率或多個(gè)不同頻率的電磁波，以對(duì)該一個(gè)或多個(gè)受電裝置進(jìn)行無(wú)線充電；至少一組發(fā)射模塊，電性連接于發(fā)射薄膜線圈組件與一電源之間，以接收電源所提供的電能，并提供一交流信號(hào)至發(fā)射薄膜線圈組件；一屏蔽組件，貼附于本體的一外表面，或設(shè)置于本體中且至少部分地覆蓋發(fā)射薄膜線圈組件的天線，以阻擋電磁波向本體的外部發(fā)散；一載移單元，設(shè)置于本體的容置空間，且架構(gòu)于承載受電裝置，并將受電裝置移入或移出本體的容置空間；以及一控制單元，電性連接于發(fā)射模塊，且根據(jù)載移單元將受電裝置移入容置空間與否而控制發(fā)射模塊的運(yùn)作。

進(jìn)一步地，無(wú)線充電裝置還包括一感測(cè)單元，電性連接于控制單元，且架構(gòu)于感知載移單元是否承載受電裝置并將受電裝置移送至本體的容置空間。

進(jìn)一步地，當(dāng)感測(cè)單元感知載移單元承載受電裝置并將受電裝置移送至該本體的容置空間時(shí)，感測(cè)單元發(fā)出代表使能之一感測(cè)信號(hào)至控制單元，控制單元根據(jù)感測(cè)信號(hào)發(fā)出一控制信號(hào)至發(fā)射模塊，以使能該發(fā)射模塊的運(yùn)作。

進(jìn)一步地，當(dāng)該感測(cè)單元感知載移單元未承載受電裝置，載移單元未將受電裝置加載本體的容置空間，或載移單元將受電裝置移出本體的容置空間時(shí)，感測(cè)單元發(fā)出代表禁能之一感測(cè)信號(hào)至控制單元，該控制單元根據(jù)感測(cè)信號(hào)發(fā)出一控制信號(hào)至發(fā)射模塊，以停止發(fā)射模塊的運(yùn)作。

進(jìn)一步地，還包括一驅(qū)動(dòng)單元，電性連接于控制單元與載移單元，根據(jù)控制單元的控制而驅(qū)動(dòng)載移單元?jiǎng)幼鳌?/p>

進(jìn)一步地，每一組發(fā)射薄膜線圈組件包括一柔性基板、一起振天線以及一諧振天線，起振天線與諧振天線系位于柔性基板之兩相對(duì)面，起振天線系接收交流信號(hào)，諧振天線的兩端連接于一個(gè)或多個(gè)電容器，且諧振天 線系與起振天線耦合，以發(fā)射電磁波。

進(jìn)一步地，每一組發(fā)射薄膜線圈組件更包括：一第一保護(hù)層，覆蓋起振天線；以及一第二保護(hù)層，覆蓋諧振天線；其中，屏蔽組件系貼附于第一保護(hù)層的一外側(cè)，或設(shè)置于第一保護(hù)層與起振天線之間。

進(jìn)一步地，屏蔽組件包括一金屬網(wǎng)格膜、一導(dǎo)磁膜或其組合。

進(jìn)一步地，金屬網(wǎng)格膜的材料系選自銅、金、銀、鋁、鎢、鉻、鈦、銦、錫、鎳、鐵或其至少二者以上所組成的金屬?gòu)?fù)合物，以及導(dǎo)磁膜包含一軟磁材料，軟磁材料系由鐵氧體、鋅鎳鐵氧體、鋅錳鐵氧體或鐵硅鋁合金與一黏結(jié)材料構(gòu)成。

進(jìn)一步地，還包括一保護(hù)層，至少部分地覆蓋屏蔽組件。

進(jìn)一步地，發(fā)射模塊包括：一電源轉(zhuǎn)換電路，電連接于電源且將電源所提供的電能轉(zhuǎn)換；一振蕩器，連接于電源轉(zhuǎn)換電路且可調(diào)地輸出一特定頻率的交流信號(hào)；一功率放大器，連接于振蕩器與電源轉(zhuǎn)換電路，且架構(gòu)于放大該交流信號(hào)；以及一濾波電路，連接于功率放大器，且架構(gòu)于對(duì)交流信號(hào)濾波。

進(jìn)一步地，載移單元為一托盤(pán)式載移單元、一吸入式載移單元或一卡匣式載移單元。

進(jìn)一步地，本體系安裝于一車(chē)體的一容置槽中。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述其示例實(shí)施方式，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)線充電裝置對(duì)受電裝置進(jìn)行無(wú)線充電的示意圖；

圖2為本發(fā)明的無(wú)線充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2所示的無(wú)線充電裝置的架構(gòu)示意圖；

圖4為圖2所示的受電裝置的架構(gòu)示意圖；

圖5A為圖3所示無(wú)線充電裝置于其壁體之截面圖；

圖5B為圖5A的發(fā)射薄膜線圈組件與屏蔽組件的關(guān)系圖；

圖6A為本發(fā)明無(wú)線充電裝置的另一實(shí)施例于其壁體的截面圖；

圖6B為圖6A的發(fā)射薄膜線圈組件與屏蔽組件之關(guān)系圖；

圖7A為本發(fā)明無(wú)線充電裝置的另一實(shí)施例于其壁體之截面圖；

圖7B為圖7A的發(fā)射薄膜線圈組件與屏蔽組件的關(guān)系圖；

圖8為圖2所示屏蔽組件的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖3所示的無(wú)線充電裝置的發(fā)射模塊的電路方塊圖；

圖10為圖4所示的受電裝置的接收模塊的電路方塊圖；

圖11為圖4的受電裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明的無(wú)線充電系統(tǒng)的另一實(shí)施例的電路方塊示意圖；

圖13為本發(fā)明的無(wú)線充電裝置的實(shí)施例的一種可選的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本發(fā)明的無(wú)線充電裝置的實(shí)施例的一種可選的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為本發(fā)明的無(wú)線充電裝置的實(shí)施例的一種可選的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為本發(fā)明的無(wú)線充電裝置的實(shí)施例的一種可選的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

11：無(wú)線充電裝置，12：受電裝置，13：開(kāi)關(guān)組件，2：無(wú)線充電系統(tǒng)，3：無(wú)線充電裝置，4、4’：受電裝置，5：電源，6：車(chē)體，30：本體，31：發(fā)射薄膜線圈組件，32：發(fā)射模塊，33：屏蔽組件，34：載移單元，35：控制單元，36：驅(qū)動(dòng)單元，37：感測(cè)單元，38：保護(hù)層，391：第一切換電路，392：第二切換電路，301：容置空間，302：開(kāi)口，311：柔性基板，311a：第一面，311b：第二面，312：起振天線，313：諧振天線，313a：第一端，313b：第二端，316：電容器，321：電源轉(zhuǎn)換電路，322：振蕩器，323：功率放大器，324：濾波電路，333：網(wǎng)格單元，334、335：金屬微線，4a、4a’：無(wú)線充電接收器，4b、4b’：負(fù)載，41、41’：接收薄膜線圈組件，42、42’：接收模塊，43：連接器，421：濾波電路，422：整流電路，423：穩(wěn)壓電路，424：直流電壓調(diào)整電路，61：容置槽，C11、C12：第一電容器，C21、C22：第二電容器，S11、S12：第一開(kāi)關(guān)組件，S21、S22：第二開(kāi)關(guān)組件，S1：控制信號(hào)，d：間距，P1：第一位置，P2：第二位置。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能 夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明將全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，因而將省略對(duì)它們的重復(fù)描述。

所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或更多實(shí)施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識(shí)到，沒(méi)有所述特定細(xì)節(jié)中的一個(gè)或更多，或者采用其它的方法、組元、材料等，也可以實(shí)踐本發(fā)明的技術(shù)方案。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或者操作以避免模糊本發(fā)明。

體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說(shuō)明及圖式在本質(zhì)上系當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用于限制本發(fā)明。

圖2為本發(fā)明的無(wú)線充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖2所示的無(wú)線充電裝置的架構(gòu)示意圖，圖4為圖2所示的受電裝置的架構(gòu)示意圖，圖5A為圖3所示無(wú)線充電裝置于其壁體的截面圖，以及圖5B為圖5A的發(fā)射薄膜線圈組件與屏蔽組件的關(guān)系圖。如圖2、3、4、5A及5B所示，本發(fā)明的無(wú)線充電系統(tǒng)2包括無(wú)線充電裝置3以及至少一個(gè)受電裝置4，其中無(wú)線充電裝置3系連接于一電源5(例如但不限于交流市電，或是外接或內(nèi)建的電池單元)，且可發(fā)射出特定(單一)頻率或?qū)拵?多種不同頻率)的的電磁波(例如但不限于頻率范圍介于60Hz到300GHz的電磁波)，以利用磁共振(高頻)或磁感應(yīng)(低頻)方式對(duì)一個(gè)或多個(gè)接收相同或不同頻率電磁波的受電裝置4(例如但不限于手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、電器產(chǎn)品)實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。

本發(fā)明的無(wú)線充電裝置3包括本體30、至少一組發(fā)射薄膜線圈組件31、至少一組發(fā)射模塊32、屏蔽組件33、載移單元34以及控制單元35。本體30系為具有容置空間301、開(kāi)口302及壁體303的殼體。本體30的容置空間301系架構(gòu)為一充電區(qū)域，且可容收一個(gè)或多個(gè)受電裝置4以進(jìn)行無(wú)線充電。每一組發(fā)射薄膜線圈組件31系設(shè)置于本體30中且位于壁體 303內(nèi)，且電性連接于對(duì)應(yīng)的發(fā)射模塊32，發(fā)射薄膜線圈組件31系架構(gòu)為無(wú)線充電裝置3的發(fā)射端。發(fā)射模塊32系電連接于電源5以及對(duì)應(yīng)的發(fā)射薄膜線圈組件31的間，以接收電源5所提供的電能并且產(chǎn)生一交流信號(hào)至對(duì)應(yīng)的發(fā)射薄膜線圈組件31。屏蔽組件33系至少部分地貼附于本體30的壁體303的外表面，且至少部份地包覆發(fā)射薄膜線圈組件31，藉此以阻擋發(fā)射薄膜線圈組件31的電磁波向外發(fā)散，并使電磁波可集中朝向本體30的容置空間301，以對(duì)容收于容置空間301內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)受電裝置4進(jìn)行無(wú)線充電。載移單元34系設(shè)置于本體30的容置空間302，且架構(gòu)于承載受電裝置4，并將受電裝置4移動(dòng)至第一位置P1或第二位置P2，亦即將受電裝置4移入本體30的容置空間301(即第一位置P1)或移出本體30的容置空間301(即第二位置P2)。控制單元35系電性連接于發(fā)射模塊32，且依據(jù)載移單元34將受電裝置4移入本體30的容置空間301與否而控制發(fā)射模塊32的運(yùn)作。

在一些實(shí)施例中，無(wú)線充電裝置3更包括驅(qū)動(dòng)單元36，設(shè)置于本體30的內(nèi)部且電性連接于載移單元34以及控制單元35。驅(qū)動(dòng)單元36系因應(yīng)控制單元35的控制而驅(qū)動(dòng)載移單元34作動(dòng)，以使載移單元34自動(dòng)地移入本體30的容置空間301(即第一位置P1)或移出本體30的容置空間301(即第二位置P2)。于另一些實(shí)施例中，無(wú)線充電裝置3亦可省略驅(qū)動(dòng)單元36，而載移單元34可依據(jù)用戶(hù)的推拉作用力而移入本體30的容置空間301(即第一位置P1)或移出本體30的容置空間301(即第二位置P2)。

在一些實(shí)施例中，無(wú)線充電裝置3更包括感測(cè)單元37，電性連接于控制單元35。感測(cè)單元37可感知載移單元34是否承載受電單元4并移送至本體30的容置空間301(即第一位置P1)，并因應(yīng)地發(fā)出感測(cè)信號(hào)至控制單元35。詳言之，當(dāng)感測(cè)單元37感知該載移單元34承載受電裝置4并將受電裝置4移送至本體30的容置空間301(即第一位置P1)時(shí)，感測(cè)單元37發(fā)出代表使能的感測(cè)信號(hào)至控制單元35，控制單元35依據(jù)該感測(cè)信號(hào)發(fā)出控制信號(hào)S1至發(fā)射模塊32，以使能發(fā)射模塊32的運(yùn)作。于此情況下，無(wú)線充電裝置3的發(fā)射薄膜線圈組件31會(huì)發(fā)出電磁波，因此無(wú)線充電裝置3可自動(dòng)啟動(dòng)以對(duì)受電裝置4進(jìn)行無(wú)線充電。此外，當(dāng)感測(cè)單元37感知載移單元34未承載受電裝置4，載移單元34未將受電裝置4 移送至本體30的容置空間301(即未在第一位置P1)，或載移單元34將受電裝置4移出本體30的容置空間301(即移至第二位置P2)時(shí)，感測(cè)單元37發(fā)出代表禁能的感測(cè)信號(hào)至控制單元35，控制單元35依據(jù)該感測(cè)信號(hào)發(fā)出控制信號(hào)S1至發(fā)射模塊32，以停止發(fā)射模塊32的運(yùn)作。于此情況下，無(wú)線充電裝置3的發(fā)射薄膜線圈組件31不會(huì)發(fā)出電磁波，因此不會(huì)進(jìn)行無(wú)線充電運(yùn)作而可降低能源損耗。于一些實(shí)施例中，感測(cè)單元37可為但不限于機(jī)械式觸發(fā)傳感器、光學(xué)傳感器或壓力傳感器。

在一實(shí)施例中，無(wú)線充電裝置3包括一組發(fā)射薄膜線圈組件31以及一組發(fā)射模塊32，藉此無(wú)線充電裝置3可發(fā)射一特定頻率的電磁波以對(duì)受電裝置4進(jìn)行無(wú)線充電。在另一些實(shí)施例中，無(wú)線充電裝置3包括多個(gè)組發(fā)射薄膜線圈組件31以及多個(gè)組發(fā)射模塊32，其中每一組發(fā)射薄膜線圈組件31電性連接于一對(duì)應(yīng)的發(fā)射模塊32，藉此無(wú)線充電裝置3可發(fā)射一特定頻率或多個(gè)不同頻率的電磁波，以同時(shí)或分時(shí)地對(duì)一個(gè)或多個(gè)可接收同一頻率或不同頻率的電磁波的受電裝置4進(jìn)行無(wú)線充電。

在本實(shí)施例中，每一組發(fā)射薄膜線圈組件31為可撓且設(shè)置于本體30的壁體303內(nèi)。發(fā)射薄膜線圈組件31包括柔性基板311、起振天線312以及諧振天線313，其中起振天線312與諧振天線313系設(shè)置于柔性基板311的兩相對(duì)面，詳言之，柔性基板311具有第一面311a與第二面311b，該第一面311a與第二面311b相對(duì)，且起振天線312與諧振天線313分別設(shè)置于柔性基板311的第一面311a與第二面311b。諧振天線313的兩端(即第一端313a與第二端313b)系連接一個(gè)或多個(gè)電容器316，且起振天線312的兩端系連接于發(fā)射模塊32。當(dāng)無(wú)線充電裝置3經(jīng)由其發(fā)射模塊32通以一交流信號(hào)于發(fā)射薄膜線圈組件31的起振天線312時(shí)，起振天線312與諧振天線313耦合，通過(guò)發(fā)射出來(lái)的特定頻率的電磁波與受電裝置4的無(wú)線充電接收器4a的接收薄膜線圈組件41產(chǎn)生耦合，且經(jīng)接收模塊42轉(zhuǎn)換電源輸出至負(fù)載4b(如第4圖所示)，實(shí)現(xiàn)對(duì)受電裝置4進(jìn)行無(wú)線充電。

在一些實(shí)施例中，如圖5A及圖5B所示，無(wú)線充電裝置3還包括保護(hù)層38，該保護(hù)層38系至少部分地貼附于屏蔽組件33的外表面，以保護(hù)屏蔽組件33。在一些實(shí)施例中，保護(hù)層38可由保護(hù)涂料構(gòu)成，其可選自環(huán)氧樹(shù)脂、壓克力硅膠、聚氨酯膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物系膠、 聚酰胺系膠、橡膠系膠、聚烯烴系膠、濕氣硬化聚氨酯膠或硅膠，本發(fā)明并不限于此。

在本實(shí)施例中，如圖2、圖5A及圖5B所示，由本體30的容置空間301至壁體303的外表面的方向，無(wú)線充電裝置3系依序包括諧振天線313、柔性基板311、起振天線312、屏蔽組件33以及保護(hù)層38。換言之，發(fā)射薄膜線圈組件31系設(shè)置于壁體303內(nèi)，且諧振天線313系鄰近于容置空間301，柔性基板311系位于諧振天線313與起振天線312之間，起振天線312系鄰近于壁體303的外表面且位于諧振天線313與屏蔽組件33之間。屏蔽組件33系貼附于壁體303的外表面且至少部分地覆蓋發(fā)射薄膜線圈組件31的諧振天線313以及起振天線312。在本實(shí)施例中，如第8圖所示，屏蔽組件33系為金屬網(wǎng)格(Metal mesh)膜，可適用于阻擋較高頻率的電磁波向外發(fā)散，例如阻擋具第一特定頻率以上(例如6MHz以上)的電磁波向外發(fā)散。該金屬網(wǎng)格膜系由金屬或金屬?gòu)?fù)合材料制成，其中該金屬或金屬?gòu)?fù)合材料系選自銅、金、銀、鋁、鎢、鉻、鈦、銦、錫、鎳、鐵或其至少二者以上所組成的金屬?gòu)?fù)合物，但不以此為限。金屬網(wǎng)格膜具有網(wǎng)格圖案，該網(wǎng)格圖案包括多個(gè)網(wǎng)格單元333，其中每一個(gè)網(wǎng)格單元333的兩相鄰但不相接的金屬微線334、335具有一間距d，該間距d系小于薄膜線圈單元31所發(fā)出電磁波的波長(zhǎng)。在另一些實(shí)施例中，屏蔽組件33系為導(dǎo)磁膜，該導(dǎo)磁膜系由軟磁材料制成，例如但不限于鐵氧體(ferrite)、鋅鎳鐵氧體(NiZn)、鋅錳鐵氧體(MgZn)或鐵硅鋁合金與黏結(jié)材料構(gòu)成，可適用于阻擋較低頻率的電磁波向外發(fā)散，例如阻擋介于第一特定頻率與第二特定頻率之間(例如介于60Hz至20MHz之間)的電磁波向外發(fā)散。在另一些實(shí)施例中，屏蔽組件33系為一種結(jié)合金屬網(wǎng)格膜與導(dǎo)磁膜的復(fù)合薄膜，可阻擋所有頻率范圍(例如介于60Hz至300GHz之間)的電磁波向外發(fā)散。

在一些實(shí)施例中，柔性基板311的第一面311a與第二面311b分別包括一黏結(jié)層(未圖標(biāo))，且起振天線312與諧振天線313系分別為導(dǎo)電材料且通過(guò)其黏結(jié)層設(shè)置于柔性基板311的第一面311a與第二面311b。黏結(jié)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(jié)材料，其中其他具有固化特性的黏結(jié)材料可為但不限 于乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物系膠、聚酰胺系膠、橡膠系膠、聚烯烴系膠或濕氣硬化聚氨酯膠等。在一些實(shí)施例中，黏結(jié)層除包含上述固化黏結(jié)材料外，更可混有磁性材料，其中磁性材料可為例如但不限于混合在固化黏結(jié)材料內(nèi)的鐵磁粉粒。于另一些實(shí)施例中，柔性基板311可為前述的黏結(jié)層所取代。

在一些實(shí)施例中，柔性基板311的材料可選自聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)、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。在一些實(shí)施例中，起振天線312與諧振天線313可為但不限于單環(huán)路或多環(huán)路天線，且其環(huán)路的形狀包括且不限于圓形、橢圓形或矩形。起振天線312與諧振天線313系分別由導(dǎo)電材料制成，其中該導(dǎo)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。

圖6A為本發(fā)明無(wú)線充電裝置的另一實(shí)施例于其壁體的截面圖，以及圖6B為圖6A的發(fā)射薄膜線圈組件與屏蔽組件的關(guān)系圖。在一些實(shí)施例中，如圖6A及圖6B所示，發(fā)射薄膜線圈組件31除包括柔性基板311、起振天線312及諧振天線313的外，更可包括第一保護(hù)層314及第二保護(hù)層315，其中第一保護(hù)層314及第二保護(hù)層315系分別覆蓋起振天線312與諧振天線313，亦即第一保護(hù)層314及第二保護(hù)層315系分別位于起振天線312與諧振天線313的外側(cè)。在一些實(shí)施例中，屏蔽組件33系可設(shè)置于本體30中且位于壁體303內(nèi)，并且位于發(fā)射薄膜線圈組件31的起振天線312與第一保護(hù)層314之間?？商鎿Q地，如圖7A及圖7B所示，屏蔽組件33亦可設(shè)置于本體30中且位于壁體303內(nèi)，并且位于發(fā)射薄膜線圈組件31的第一保護(hù)層314的外側(cè)。在此實(shí)施例中，第一保護(hù)層314與第二保護(hù)層315的材質(zhì)可與前述的保護(hù)層38相同，于此不再贅述。

在一些實(shí)施例中，如圖9所示，無(wú)線充電裝置3包括一組或多組發(fā)射模塊32，其中每一組發(fā)射模塊32系電性連接于對(duì)應(yīng)的發(fā)射薄膜線圈組件31，且包括電源轉(zhuǎn)換電路321、振蕩器322、功率放大器323及濾波電路324。電源轉(zhuǎn)換電路321系電連接于電源5且連接于振蕩器322及功率放 大器323，此外，電源轉(zhuǎn)換電路321更電連接于控制單元35以接收控制單元35所發(fā)出的控制信號(hào)S1。電源轉(zhuǎn)換電路321可因應(yīng)控制單元35的控制而致能運(yùn)作或停止運(yùn)作。在使能運(yùn)作時(shí)，電源轉(zhuǎn)換電路321可將電源5所提供的電能轉(zhuǎn)換并供電予振蕩器322與功率放大器323。在一些實(shí)施例中，電源轉(zhuǎn)換電路321包括直流-直流轉(zhuǎn)換器、交流-交流轉(zhuǎn)換器及/或直流-交流轉(zhuǎn)換器。振蕩器322系可調(diào)地輸出一特定頻率的交流信號(hào)，功率放大器323系架構(gòu)于放大該特定頻率的交流信號(hào)，以及濾波電路324系架構(gòu)于濾除該交流信號(hào)的諧波與不需的頻率部分，藉此以輸出至對(duì)應(yīng)的發(fā)射薄膜線圈組件31的起振天線312。

在本實(shí)施例中，如圖2及圖4所示，每一個(gè)受電裝置4包括一無(wú)線充電接收器4a以及一負(fù)載4b，其中該無(wú)線充電接收器4a與負(fù)載4b可為結(jié)構(gòu)上可分離的兩器件或可整合為單一器件。舉例而言，受電裝置4的無(wú)線充電接收器4a可為一無(wú)線充電接收墊，且負(fù)載4b可為不具無(wú)線充電功能的手機(jī)，通過(guò)將無(wú)線充電接收墊與該手機(jī)電連接，可使不具無(wú)線充電功能的手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。在另一實(shí)施例中，無(wú)線充電接收器4a亦可整合安裝于負(fù)載4b(例如手機(jī))的殼體內(nèi)部。

在一些實(shí)施例中，每一個(gè)受電裝置4的無(wú)線充電接收器4a包括接收薄膜線圈組件41以及接收模塊42，其中接收薄膜線圈組件41包括柔性基板、起振天線以及諧振天線，其中諧振天線的兩端連接一個(gè)或多個(gè)電容器。接收薄膜線圈組件41的柔性基板、起振天線及諧振天線的結(jié)構(gòu)、材料與功能分別與圖5A及圖5B所示的發(fā)射薄膜線圈組件31的柔性基板311、起振天線312及諧振天線313的結(jié)構(gòu)、材料與功能相同，于此不再贅述。在另一些實(shí)施例中，接收薄膜線圈組件41除包括柔性基板、起振天線及諧振天線的外，其更包括一第一保護(hù)層及一第二保護(hù)層，其中接收薄膜線圈組件41的結(jié)構(gòu)與材料與圖6A及圖6B或圖7A及圖7B所示的發(fā)射薄膜線圈組件31的結(jié)構(gòu)與材料相似，于此不再贅述。在本實(shí)施例中，接收薄膜線圈組件41系架構(gòu)于與發(fā)射薄膜線圈組件31產(chǎn)生耦合，藉此以利用磁共振或磁感應(yīng)方式接收無(wú)線充電裝置3的發(fā)射薄膜線圈組件31所傳輸?shù)哪芰俊Q言之，當(dāng)受電裝置4加載無(wú)線充電裝置3的容置空間301使無(wú)線充電裝置3自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)作，無(wú)線充電裝置3的發(fā)射薄膜線圈組件 31發(fā)射較高頻率的電磁波(例如但不限于6.78MHz)且受電裝置4的接收薄膜線圈組件41與該頻率相同且接收該電磁波時(shí)，可利用磁共振方式將能量由無(wú)線充電裝置3的發(fā)射薄膜線圈組件31傳送至無(wú)線充電接收器4a的接收薄膜線圈組件41。在另一些實(shí)施例中，當(dāng)受電裝置4加載無(wú)線充電裝置3的容置空間301使無(wú)線充電裝置3自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)作，無(wú)線充電裝置3的發(fā)射薄膜線圈組件31發(fā)射較低頻率的電磁波(例如但不限于100KHz)且受電裝置4的接收薄膜線圈組件41接收該電磁波時(shí)，可利用磁感應(yīng)方式將能量由無(wú)線充電裝置3的發(fā)射薄膜線圈組件31傳送至無(wú)線充電接收器4a的接收薄膜線圈組件41。由于屏蔽組件33可阻擋發(fā)射薄膜線圈組件31所發(fā)射的電磁波向外發(fā)散，可將電磁波能量集中導(dǎo)至容置空間301，藉此可提升充電效率。

圖10系為圖4所示的受電裝置的接收模塊的電路方塊圖。在一些實(shí)施例中，如圖2、圖4及圖10所示，無(wú)線充電接收器4a包括一組或多組接收模塊42，其中每一組接收模塊42包括濾波電路421、整流電路422、穩(wěn)壓電路423以及直流電壓調(diào)節(jié)電路424。濾波電路421系電連接于接收薄膜線圈組件41的諧振天線且將接收薄膜線圈組件41的諧振天線所輸出的交流信號(hào)的諧波濾除。整流電路422系電連接于濾波電路421與穩(wěn)壓電路423，以架構(gòu)于將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為一直流電源。穩(wěn)壓電路423系電性連接于整流電路422與直流電壓調(diào)節(jié)電路424，以架構(gòu)于將該直流電源穩(wěn)定于一額定電壓值。直流電壓調(diào)節(jié)電路424系電連接于穩(wěn)壓電路423以及負(fù)載4b，以將該直流電源進(jìn)行電壓調(diào)整(例如升壓)至負(fù)載4b所需的電壓，俾對(duì)負(fù)載4b供電，例如對(duì)手機(jī)的電池充電。

第11圖為圖4的受電裝置的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2、圖4及圖11所示，受電裝置4包括無(wú)線充電接收器4a以及負(fù)載4b，其中受電裝置4的無(wú)線充電接收器4a可為無(wú)線充電接收墊，且負(fù)載4b可為不具無(wú)線充電功能的手機(jī)。當(dāng)無(wú)線充電接收器4a(即無(wú)線充電接收墊)的連接器43與負(fù)載4b(即手機(jī))的對(duì)應(yīng)連接器電連接，通過(guò)無(wú)線充電接收器4a的接收薄膜線圈組件41與接收模塊42，可接收無(wú)線充電裝置3的發(fā)射薄膜線圈組件31所傳輸?shù)哪芰浚共痪邿o(wú)線充電功能的手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電。

圖12為本發(fā)明的無(wú)線充電系統(tǒng)的一實(shí)施例的電路方塊示意圖。在本 實(shí)施例中，本發(fā)明的無(wú)線充電系統(tǒng)2包括無(wú)線充電裝置3及一個(gè)或多個(gè)受電裝置4、4’，其中無(wú)線充電裝置3可依據(jù)受電裝置4、4’的無(wú)線充電接收器4a、4a’的規(guī)格與特性而適應(yīng)性地或選擇性地切換使用磁共振或磁感應(yīng)的方式，以對(duì)受電裝置4、4’的負(fù)載4b、4b’進(jìn)行無(wú)線充電。在此實(shí)施例中，無(wú)線充電裝置3包括發(fā)射薄膜線圈組件31、發(fā)射模塊32、控制單元35、第一切換電路391、第二切換電路392、多個(gè)第一電容器C11、C12以及多個(gè)第二電容器C21、C22，其中發(fā)射薄膜線圈組件31與發(fā)射模塊32的結(jié)構(gòu)、功能與原理系與前述實(shí)施例相似，接收薄膜線圈組件41、41’與接收模塊42、42’的結(jié)構(gòu)、功能與原理系與前述實(shí)施例相同，于此不再贅述。多個(gè)第一電容器C11、C12系分別與發(fā)射薄膜線圈組件31的起振天線(未圖標(biāo))并聯(lián)連接，且多個(gè)第一電容器C11、C12彼此并聯(lián)連接，以架構(gòu)于與受電裝置4、4’的接收薄膜線圈組件41、41’耦合。多個(gè)第二電容器C21、C22系分別與發(fā)射模塊32的輸出端與發(fā)射薄膜線圈組件31的起振天線(未圖標(biāo))串聯(lián)連接，且多個(gè)第二電容器C21、C22彼此并聯(lián)連接，以架構(gòu)于與發(fā)射模塊32耦合，俾進(jìn)行濾波以提升充電質(zhì)量。第一切換電路391包括多個(gè)第一開(kāi)關(guān)組件S11、S12，每一個(gè)第一開(kāi)關(guān)組件S11、S12系分別與一對(duì)應(yīng)的第一電容器C11、C12串聯(lián)連接。第二切換電路392包括多個(gè)第二開(kāi)關(guān)組件S21、S22，每一個(gè)第二開(kāi)關(guān)組件S21、S22系分別與一對(duì)應(yīng)的第二電容器C21、C22串聯(lián)連接?？刂茊卧?5系電性連接于發(fā)射模塊32、第一切換電路391的多個(gè)第一開(kāi)關(guān)組件S11、S12以及第二切換電路392的多個(gè)第二開(kāi)關(guān)組件S21、S22，且依據(jù)代表受電裝置4、4’的無(wú)線充電接收器4a、4a’所采用的無(wú)線充電技術(shù)的感測(cè)信號(hào)而因應(yīng)地產(chǎn)生一控制信號(hào)，以控制第一切換電路391的多個(gè)第一開(kāi)關(guān)組件S11、S12以及第二切換電路392的多個(gè)第二開(kāi)關(guān)組件S21、S22的導(dǎo)通與截止的切換運(yùn)作，藉此使無(wú)線充電裝置3可依據(jù)受電裝置4、4’的無(wú)線充電接收器4a、4a’的規(guī)格與特性而適應(yīng)性地或選擇性地切換使用磁共振或磁感應(yīng)的方式對(duì)受電裝置4、4’的負(fù)載4b、4b’進(jìn)行無(wú)線充電。

在本實(shí)施例中，無(wú)線充電裝置3與受電裝置4、4’于運(yùn)作時(shí)的工作頻率可依據(jù)下列公式(1)算得：fa＝1/2π(LaCa)1/2＝1/2π(LbCb)1/2＝fb(1)，其中fa與fb分別為無(wú)線充電裝置3與受電裝置4、4’的無(wú)線充電接收器4a、 4a’的工作頻率，Ca為無(wú)線充電裝置3的第一電容器C11、C12的電容值，La為發(fā)射薄膜線圈組件31的起振天線上的電感值，Cb為受電裝置4、4’的第三電容器C3、C3’的電容值，Lb為接收薄膜線圈組件41、41’的起振天線上的電感值。舉例而言，無(wú)線充電裝置3的第一電容器C11、C12的電容值可分別為0.5μF及0.1nF，發(fā)射薄膜線圈組件31的起振天線上的電感值L為5μH。當(dāng)受電裝置4的第三電容器C3的電容值為0.5μF，接收薄膜線圈組件41的起振天線上的電感值L3為5μH時(shí)，無(wú)線充電裝置3的控制單元35發(fā)出控制信號(hào)至第一切換電路391與第二切換電路392，以導(dǎo)通第一開(kāi)關(guān)組件S11及第二開(kāi)關(guān)組件S21，且關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)組件S12及第二開(kāi)關(guān)組件S22，藉此無(wú)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(fā)射薄膜線圈組件31的起振天線上的電感值L亦為5μH，使無(wú)線充電裝置3與受電裝置4的無(wú)線充電接收器4a的工作頻率皆為100KHz，藉此可以較低頻率的電磁波利用磁感應(yīng)方式進(jìn)行無(wú)線充電。當(dāng)受電裝置4’的第三電容器C3’的電容值為0.1nF，接收薄膜線圈組件41’的起振天線上的電感值L3’為5μH時(shí)，無(wú)線充電裝置3的控制單元35發(fā)出控制信號(hào)至第一切換電路391與第二切換電路392，以導(dǎo)通第一開(kāi)關(guān)組件S12及第二開(kāi)關(guān)組件S22，且關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)組件S11及第二開(kāi)關(guān)組件S21，藉此無(wú)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(fā)射薄膜線圈組件31的起振天線311上的電感值L亦為5μH，使無(wú)線充電裝置3及受電裝置4’的無(wú)線充電接收器4a’的工作頻率皆為6.78MHz，藉此可以較高頻率的電磁波利用磁共振方式進(jìn)行無(wú)線充電。應(yīng)注意的是，前述工作頻率僅為例示，本發(fā)明技術(shù)并不以前述工作頻率的數(shù)值為限。

在一些實(shí)施例中，如圖13所示，本發(fā)明的無(wú)線充電裝置3可安裝于一車(chē)體6的容置槽61中，以便于用戶(hù)對(duì)其受電裝置4進(jìn)行無(wú)線充電。在一些實(shí)施例中，如圖3及圖14所示，無(wú)線充電裝置3的載移單元34可為托盤(pán)式載移單元34a，通過(guò)該托盤(pán)式載移單元34a可先承載受電裝置4，并將受電裝置4經(jīng)由開(kāi)口302而移送至本體30的容置空間301以進(jìn)行無(wú)線充電，或在完成所需的充電作業(yè)后將受電裝置4移出本體30的容置空間301且由開(kāi)口302釋出。在一些實(shí)施例中，如圖3及圖15所示，無(wú)線充電裝置3的載移單元34可為吸入式載移單元34b，通過(guò)該吸入式載移 單元34b可將插入于開(kāi)口302的受電裝置4承接，并將受電裝置4移送至本體30的容置空間301以進(jìn)行無(wú)線充電，或于完成所需的充電作業(yè)后將受電裝置4移出本體30的容置空間301且由開(kāi)口302釋出。在一些實(shí)施例中，如圖3及圖16所示，無(wú)線充電裝置3的載移單元34可為卡匣式載移單元34c，通過(guò)該卡匣式載移單元34c可先承載受電裝置4，并將受電裝置4經(jīng)由開(kāi)口302而移送至本體30的容置空間301以進(jìn)行無(wú)線充電，或在完成所需的充電作業(yè)后將受電裝置4移出本體30的容置空間301且由開(kāi)口302釋出。

綜上所述，本發(fā)明提供一種無(wú)線充電裝置，其可于受電裝置加載其本體時(shí)自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電作業(yè)，可抑制電磁波發(fā)散以降低電磁波對(duì)使用者的傷害，且可集中電磁波至一充電區(qū)域以對(duì)一個(gè)或多個(gè)受電裝置進(jìn)行非接觸式充電，俾強(qiáng)化電磁波量以提升充電效能。本發(fā)明的無(wú)線充電裝置可適于車(chē)體內(nèi)使用，其可發(fā)射一種以上不同頻率的電磁波，且具有一容置空間供一個(gè)或多個(gè)可接收同一頻率或不同頻率的電磁波的受電裝置放置，并可確保該一個(gè)或多個(gè)受電裝置于該容置空間內(nèi)可同時(shí)或分時(shí)地且有效地進(jìn)行無(wú)線充電，可增加通用性及使用的便利性。此外，本發(fā)明的無(wú)線充電裝置可適應(yīng)性或選擇性地切換使用磁共振耦合或磁感應(yīng)方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電，且可達(dá)到前述功效。

以上具體地示出和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施方式，相反，本發(fā)明意圖涵蓋包含在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種修改和等效置換。