電磁感應(yīng)式智能無線充電器的制造方法
【專利摘要】電磁感應(yīng)式智能無線充電器，由外部裝置和內(nèi)部裝置兩部分組成，外部裝置由電源線圈、外磁芯、調(diào)壓電路、變頻電路、調(diào)壓信號接收器組成；內(nèi)部裝置由充電線圈、內(nèi)磁芯、智能充電控制板、調(diào)壓信號發(fā)送器組成。在外部裝置中調(diào)壓和變頻電路使用了單片機節(jié)能技術(shù)，能根據(jù)充電量的大小為電源線圈提供不同電壓的變頻電流。在內(nèi)部裝置中充電線圈連接的智能充電控制板具有快速充電功能，它能根據(jù)蓄電池當(dāng)前不同的電量采用充電分段處理方法，應(yīng)用多波形充電區(qū)技術(shù)，結(jié)合單片機智能控制能達到安全的快速充電效果。本實用新型將電磁感應(yīng)技術(shù)和智能調(diào)壓變頻技術(shù)以及智能分段多波形區(qū)快速充電技術(shù)同時應(yīng)用在無線充電領(lǐng)域，具有設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)簡單、實用性強、能廣泛用于為各種蓄電池充電的設(shè)備。
【專利說明】
電磁感應(yīng)式智能無線充電器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及蓄電池充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電磁感應(yīng)式智能無線充電器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會和科技的發(fā)展，使用蓄電池的電器和設(shè)備廣泛應(yīng)用在生活和生產(chǎn)的各種領(lǐng)域，為蓄電池充電的設(shè)備也越來越多，但是現(xiàn)有技術(shù)的充電器需要連接充電插接頭，容易接觸不良，并且充電時間太長，也沒有節(jié)能措施，存在過充電和欠充電的缺陷，嚴(yán)重影響了蓄電池的使用壽命，同時一種充電器只對應(yīng)一個種類的蓄電池浪費了大量的充電器資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，研制了一種采用電磁感應(yīng)技術(shù)和單片機智能控制技術(shù)的電磁感應(yīng)式智能無線充電器，它使用了電磁感應(yīng)技術(shù)，無需充電插頭，具有只要貼近就能充電的優(yōu)點，它具有微處理器控制的調(diào)壓變頻的節(jié)能措施，它具有單片機控制的分段式智能快速充電功能，克服了過充電和欠充電的缺陷，延長了蓄電池的使用壽命。外磁芯和內(nèi)磁芯能用柔軟材料制作，適應(yīng)了一些特殊充電用途。電磁感應(yīng)式智能無線充電器，它由外部裝置和內(nèi)部裝置兩部分組成。外部裝置中的電源線圈安裝在外磁芯上，外部電源通過調(diào)壓電路和變頻電路為電源線圈提供不同電壓的變頻電流達到節(jié)能目的，電源線圈和外磁芯能組成外感應(yīng)板。內(nèi)部裝置的充電線圈安裝在內(nèi)磁芯上，并與智能充電控制板相連接，智能充電控制板通過自身的單片機控制電路為蓄電池進行智能快速充電，充電線圈和內(nèi)磁芯能組成外感應(yīng)板。內(nèi)部裝置的調(diào)壓信號發(fā)送器在單片機的控制下通過充電線圈和電源線圈向外部裝置的調(diào)壓信號接收器發(fā)送調(diào)壓信號，控制了調(diào)壓變頻電路的輸出電壓和變頻電流。外部接口能連接外部設(shè)備改變單片機控制電路的智能充電程序，使智能無線充電器能適用于不同類型的蓄電池。本發(fā)明使用了電磁感應(yīng)無插接頭技術(shù)，使用了智能調(diào)壓變頻的節(jié)能技術(shù)，使用了智能分段式快速充電技術(shù)，使用了不同波形的混合充電區(qū)技術(shù)，使用了薄片軟質(zhì)硬質(zhì)感應(yīng)板技術(shù)，使用了設(shè)備殼體感應(yīng)板鑲嵌技術(shù)，使用了可改變外形的外部裝置和內(nèi)部裝置的結(jié)構(gòu)技術(shù)以及調(diào)壓信號的電磁感應(yīng)反饋技術(shù)和反饋信號鑒別技術(shù)，使用了在調(diào)壓電路和變頻電路中設(shè)有智能的防過壓防過流的安全器件技術(shù)，也使用了用柔軟材料制作磁芯技術(shù)，將這一系列技術(shù)同時運用在無線充電器領(lǐng)域，具有設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，能廣泛應(yīng)用于各種用蓄電池供電的設(shè)備上。
[0004]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種電磁感應(yīng)式智能無線充電器，它由外部裝置和內(nèi)部裝置兩部分組成。所述的外部裝置由電源線圈、外磁芯、調(diào)壓電路、變頻電路、調(diào)壓信號接收器組成;所述的內(nèi)部裝置由充電線圈、內(nèi)磁芯、智能充電控制板、調(diào)壓信號發(fā)送器組成;所述的電源線圈安裝在外磁芯上，外部電源通過所述的調(diào)壓電路和變頻電路為電源線圈提供不同電壓值的變頻電流達到節(jié)能目的，所述的調(diào)壓信號接收器通過電源線圈接收和鑒別來自內(nèi)部裝置的調(diào)壓信號并控制調(diào)壓電路的輸出電壓和變頻電路的變頻電流，電源線圈和外磁芯能組成外感應(yīng)板;所述的充電線圈安裝在內(nèi)磁芯上并與智能充電控制板相連接，所述的智能充電控制板在自身內(nèi)部的單片機控制電路的控制下為蓄電池進行智能快速充電，所述的調(diào)壓信號發(fā)送器在單片機控制電路的控制下通過充電線圈向外部裝置發(fā)送調(diào)壓信號，充電線圈和內(nèi)磁芯能組成內(nèi)感應(yīng)板;所述的智能充電控制板由整流電路、充電輸出電路、充電控制電路、單片機控制電路、電流檢測器、電壓檢測器、溫度檢測器、外部接口這幾部分組成，單片機控制電路通過電壓檢測器和電流檢測器以及溫度檢測器獲取所檢測的蓄電池的實時數(shù)據(jù)，分別向調(diào)壓信號發(fā)送器和充電控制電路發(fā)出控制信號，使得充電線圈從外部裝置中得到最佳充電電壓，使得充電輸出電路對蓄電池能輸出最佳的充電電流，單片機控制電路根據(jù)蓄電池的電壓電流和溫度值用充電分段處理以保證快速充電，夕卜部接口能連接外部設(shè)備。
[0005]其中，所述的外磁芯和內(nèi)磁芯能用堅硬材料或柔軟材料制作，所述的外磁芯和內(nèi)磁芯采用了I形、E形、C形、T形、桶形、罐形、環(huán)槽形、圓套形、工字形這幾種形體結(jié)構(gòu)，充電時，外磁芯和內(nèi)磁芯之間相互形成閉合的電磁回路，使得電源線圈和充電線圈通過電磁感應(yīng)傳遞充電所需的電能，使得通過電磁感應(yīng)充電線圈向電源線圈傳遞由調(diào)壓信號發(fā)送器發(fā)出的調(diào)壓信號。
[0006]其中，所述的調(diào)壓信號接收器是由微處理器、調(diào)壓信號鑒別器，調(diào)壓信號發(fā)生器，變頻信號發(fā)生器這幾部分組成，調(diào)壓信號發(fā)送器發(fā)出的的調(diào)壓信號通過充電線圈和電源線圈反饋給調(diào)壓信號接收器，調(diào)壓信號接收器中的調(diào)壓信號鑒別器對調(diào)壓信號進行濾波和鑒另Ij，得到的升壓或降壓信息傳送到微處理器中，微處理器根據(jù)當(dāng)前已經(jīng)輸出的電壓值和變頻值優(yōu)選出新改變的輸出電壓值和變頻值分別發(fā)送給調(diào)壓信號發(fā)生器和變頻信號發(fā)生器，調(diào)壓信號發(fā)生器控制調(diào)壓電路向變頻電路輸出新改變的電壓值，變頻信號發(fā)生器控制變頻電路向電源線圈輸出新改變的變頻電流。
[0007]其中，所述的外部接口能連接外部設(shè)備改變單片機控制電路的智能充電程序，使智能無線充電器能適用于不同類型的蓄電池。
[0008]其中，在調(diào)壓電路和變頻電路中設(shè)有智能的防過壓防過流的安全器件。
[0009]其中，所述的內(nèi)部裝置，能做成單獨的結(jié)構(gòu)和形狀，能放置在手機和移動設(shè)備中，放置在車輛船舶、智能設(shè)備、通訊設(shè)備和電器的殼體之中；所述的外部裝置能做成單獨的結(jié)構(gòu)和形狀，外部裝置配合內(nèi)部裝置能放置在設(shè)備不同的位置上，進行電磁感應(yīng)式無線充電工作。
[0010]其中，所述的外感應(yīng)板中的電源線圈和外磁芯能多組串并聯(lián)使用，它能設(shè)計成0.2毫米以上厚度的軟質(zhì)或硬質(zhì)的平板或彎曲板形狀，配合內(nèi)感應(yīng)板進行電磁感應(yīng)式充電工作，它能貼附在內(nèi)感應(yīng)板上進行工作；所述的內(nèi)感應(yīng)板中的充電線圈和內(nèi)磁芯能多組串并聯(lián)使用，內(nèi)感應(yīng)板它能設(shè)計成0.2毫米以上厚度的軟質(zhì)或硬質(zhì)的平板或彎板形狀貼附在設(shè)備外殼上工作，它能設(shè)置或鑲嵌在平板或彎板形狀的設(shè)備殼體中工作。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明使用了電磁感應(yīng)無插接頭充電技術(shù)，使用了智能調(diào)壓變頻的節(jié)能技術(shù)，使用了智能分段式快速充電技術(shù)和飽和度充電策略，使用了不同波形的混合充電區(qū)技術(shù)，使用了薄片軟質(zhì)或硬質(zhì)感應(yīng)板技術(shù)，使用了可改變外形的外部裝置和內(nèi)部裝置的結(jié)構(gòu)使用了設(shè)備殼體感應(yīng)板鑲嵌技術(shù)技術(shù)，使用了調(diào)壓信號的電磁感應(yīng)反饋技術(shù)和反饋信號鑒別技術(shù)，使用了利用外部接口可改變智能充電程序的技術(shù)，使用了柔軟質(zhì)磁芯材料技術(shù)，將這一系列技術(shù)同時運用在無線充電器領(lǐng)域，具有設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，能廣泛應(yīng)用于為各種用蓄電池充電的設(shè)備上，它的主要有益效果具體表現(xiàn)在:1.它具有無需充電插接頭，只要貼近就能充電的優(yōu)點。2.它具有微處理器控制的調(diào)壓變頻的節(jié)能措施。3.它具有單片機控制的分段式智能快速充電功能。4.它具有防止過充電和欠充電的措施，延長了蓄電池的使用壽命。5.外部電源電壓大幅度的變化都不影響充電的實際效果，充電的穩(wěn)定性非常突出。6.外部接口能連接外部設(shè)備改變單片機控制電路的智能充電程序，使智能無線充電器能適用于不同類型的蓄電池。7.無線充電器的內(nèi)部裝置具有各種形狀和結(jié)構(gòu)，能靈活的設(shè)置在設(shè)備的不同位置上。8.無線充電器的內(nèi)感應(yīng)板它能設(shè)計成
0.2毫米以上厚度的軟質(zhì)或硬質(zhì)的平板或彎板形狀貼附在設(shè)備外殼上工作，它能設(shè)置或鑲嵌在平板或彎板形狀的設(shè)備殼體中工作。9.無線充電器的外部裝置能根據(jù)不同的充電用途做成不同的結(jié)構(gòu)和形狀。10.無線充電器的外感應(yīng)板它能設(shè)計成0.2毫米以上厚度的軟質(zhì)或硬質(zhì)的平板或彎板形狀，配合內(nèi)感應(yīng)板進行電磁感應(yīng)式充電工作，它能貼附在內(nèi)感應(yīng)板上進行工作。11.外磁芯和內(nèi)磁芯(22)能用堅硬材料或柔軟材料制作，適用于很多特殊的無線充電用途。12.在充電過程中使用了不同波形的混合充電區(qū)技術(shù)。13.根據(jù)不同的充電狀態(tài)分別采用了快速充電策略方案、充電飽和度策略方案、溫度處理策略方案，使的充電過程更加快速和安全防止了過充電或欠充電。14.在調(diào)壓電路和變頻電路中設(shè)有智能的防過壓防過流的安全充電技術(shù)。15.使用無線充電器的電源線圈充電線圈的多組串并聯(lián)組合，能形成多充電區(qū)，能在許多特殊場合中解決多種不同電器同時充電和特殊外形電器的特殊充電結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題。
【附圖說明】
[0012]圖1為電磁感應(yīng)式智能無線充電器簡化電路實施例示意圖；
[0013]圖2為電磁感應(yīng)式智能無線充電器的雙線圈串聯(lián)電磁感應(yīng)的電路實施例示意圖；
[0014]圖3為電磁感應(yīng)式智能無線充電器的多組磁芯線圈串并聯(lián)電磁感應(yīng)的電路實施例示意圖；
[0015]圖4為電磁感應(yīng)式智能無線充電器的多組磁芯線圈串并聯(lián)組成外內(nèi)感應(yīng)板和外感應(yīng)板的電路實施例不意圖；
[0016]圖5為一種電磁感應(yīng)式智能無線充電器電路實施例示意圖；
[0017]圖6a為寬恒流區(qū)充電的電流波形實施例示意圖；
[0018]圖6b為窄恒流區(qū)充電的電流波形實施例示意圖；
[0019]圖6c為窄恒流區(qū)與方波區(qū)混合充電的電流波形實施例示意圖；
[0020]圖6d為脈沖區(qū)與方波區(qū)混合充電的電流波形實施例示意圖；
[0021]圖6e為間歇脈沖區(qū)充電的電流波形實施例示意圖；
[0022]圖7薄平板式多組磁芯線圈串并聯(lián)組成的集成電磁感應(yīng)板的實施例示意圖；
[0023]圖8為彎曲板式多組磁芯線圈串并聯(lián)組成的集成電磁感應(yīng)板的實施例示意圖；
[0024]圖9為軟質(zhì)板式多組磁芯線圈串并聯(lián)組成的集成電磁感應(yīng)板的實施例示意圖；
[0025]圖10為平放式手機充電時的電磁感應(yīng)效果示意圖實施例；
[0026]圖11為半槽平置式手機充電時的電磁感應(yīng)效果示意圖實施例；
[0027]圖12為插槽式手機充電時的電磁感應(yīng)效果示意圖實施例；
[0028]圖13為彎曲板式手機充電時的電磁感應(yīng)效果示意圖實施例；
[0029]圖14a為C型磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；
[0030]圖14b為罐型磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；
[0031]圖14c為E型磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；
[0032]圖14d為C和I型磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；
[0033]圖14e為圓T型和圓桶形磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；
[0034]圖Hf為工字圓柱型和圓套型的磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；
[0035]圖Hg為罐體環(huán)槽型的磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；
[0036]圖14h為工字矩形型的磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；
[0037]圖15為薄板式極薄磁芯線圈柔軟材料結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；
[0038]圖16為充電手電的棒式結(jié)構(gòu)的外部裝置和內(nèi)部裝置電磁感應(yīng)式充電的示意圖實施例；
[0039]圖17為美容儀的手握式結(jié)構(gòu)的外部裝置和內(nèi)部裝置電磁感應(yīng)式充電的示意圖實施例；
[0040]圖18為遙控器或移動電話類的外部裝置和內(nèi)部裝置電磁感應(yīng)式充電的示意圖實施例；
[0041]圖19為攝相機或相機類的外部裝置和內(nèi)部裝置電磁感應(yīng)式充電的示意圖實施例；
[0042]圖20為電動車及移動車輛類的外部裝置和內(nèi)部裝置電磁感應(yīng)式充電的示意圖實施例；
[0043]圖21為錢包及箱包類外形的外部裝置和內(nèi)部裝置電磁感應(yīng)式充電的示意圖實施例；
[0044]圖22為盒體裝飾品類外形的可放置多個外部裝置的電磁感應(yīng)式充電的示意圖實施例；
[0045]圖23為盆碟飾品類外形的外部裝置和內(nèi)部裝置電磁感應(yīng)式充電的示意圖實施例。
[0046]圖中:外部裝置1、內(nèi)部裝置2、外感應(yīng)板10、電源線圈11、外磁芯12、調(diào)壓電路13、變頻電路14、調(diào)壓信號接收器15、外部電源16、調(diào)壓變頻電路17、過壓保護器件18、過流保護器件19、內(nèi)感應(yīng)板(20)、充電線圈21、內(nèi)磁芯22、智能充電控制板23、調(diào)壓信號發(fā)送器24、蓄電池25、微處理器151、調(diào)壓信號鑒別器152、調(diào)壓信號發(fā)生器153、變頻信號發(fā)生器154、整流電路231、充電輸出電路232、充電控制電路233、單片機控制電路234、電流檢測器235、電壓檢測器236、溫度檢測器237、外部接口 238。
【具體實施方式】
[0047]為了使本發(fā)明的目的和技術(shù)方案以及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以對本發(fā)明的解釋，并不用于限定所述求的權(quán)利要求。
[0048]見實施例圖1至圖5所示，一種采用電磁感應(yīng)技術(shù)和單片機智能控制技術(shù)研制的電磁感應(yīng)式智能無線充電器，它由外部裝置I和內(nèi)部裝置2兩部分組成。A.所述的外部裝置I由電源線圈11、外磁芯12、調(diào)壓電路13、變頻電路14、調(diào)壓信號接收器15組成；B.所述的內(nèi)部裝置2由充電線圈21、內(nèi)磁芯22、智能充電控制板23、調(diào)壓信號發(fā)送器24組成；C.所述的電源線圈11安裝在外磁芯12上，外部電源16通過所述的調(diào)壓電路13和變頻電路14為電源線圈11提供不同電壓值的變頻電流達到節(jié)能目的，所述的調(diào)壓信號接收器15通過電源線圈11接收和鑒別來自內(nèi)部裝置2的調(diào)壓信號并控制調(diào)壓電路13的輸出電壓和變頻電路14的變頻電流，電源線圈11和外磁芯12能組成外感應(yīng)板10能多組串并聯(lián)使用；D.所述的充電線圈21安裝在內(nèi)磁芯22上并與智能充電控制板23相連接，所述的智能充電控制板23在自身內(nèi)部的單片機控制電路234的控制下為蓄電池25進行智能快速充電，所述的調(diào)壓信號發(fā)送器24在單片機控制電路234的控制下通過充電線圈21向外部裝置I發(fā)送調(diào)壓信號，充電線圈21和內(nèi)磁芯22能組成內(nèi)感應(yīng)板20能多組串并聯(lián)使用；E.所述的智能充電控制板23由整流電路231、充電輸出電路232、充電控制電路233、單片機控制電路234、電流檢測器235、電壓檢測器236、溫度檢測器237、外部接口 238這幾部分組成，單片機控制電路234通過電壓檢測器236和電流檢測器235以及溫度檢測器237獲取所檢測的蓄電池的實時數(shù)據(jù)再經(jīng)過智能分析，從多套方案中選擇出最佳的充電方案并分別向調(diào)壓信號發(fā)送器24和充電控制電路233發(fā)出控制信號，使得充電線圈21從外部裝置I中得到最佳充電電壓，使得充電輸出電路232對蓄電池能輸出最佳的充電電流，單片機控制電路234根據(jù)蓄電池的電壓電流和溫度值而智能的使用充電分段處理技術(shù)以保證快速充電，單片機控制電路234中存儲有恒壓區(qū)或恒流區(qū)充電法、存儲有間歇脈沖區(qū)充電法、脈沖區(qū)、方波區(qū)、窄恒流區(qū)、寬恒流區(qū)充電方法以及這些種充電區(qū)的混合充電程序，外部接口 238能連接外部設(shè)備改變單片機控制電路234的智能充電程序。
[0049]以圖5舉例對蓄電池25充電過程，開始充電時，如果電壓檢測器236檢測到蓄電池為10%以下電壓時，信息傳送到單片機控制電路，經(jīng)過智能分析，優(yōu)選出其中一套充電方案，先進行小電流充電段，然后分段逐次提高充電電流，直到進入快速充電分段，電流檢測器始終反饋檢驗充電實際電流，溫度檢測器始終反饋檢驗蓄電池的充電溫度，當(dāng)電壓檢測器236和電流檢測器235共同檢測到蓄電池為接近95%-100%的充電快飽和時，就進入到飽和充電分段，使用圖6e間歇脈沖區(qū)充電法，分段逐次減少充電電流，直到安全飽和區(qū)充電結(jié)束。在充電過程中如有異常的充電電流或異常的充電溫度，偏離了設(shè)定的正常區(qū)域，單片機控制電路都會智能的選擇進入到相應(yīng)的充電分段區(qū)程序進行控制。在開始充電時，如果電壓檢測器236檢測到蓄電池為20%、30%、40%?90%的電量各分段，都會經(jīng)過智能分析，優(yōu)選出其中一套充電方案，與以上充電過程同理，依照上述充電的流程，快速安全的完成整個無線充電的全過程。尤其是在各充電分段內(nèi)實施充電時，會優(yōu)選圖6a所示的寬恒流區(qū)充電波形的方法、會優(yōu)選圖6b所示的窄恒流區(qū)充電波形的方法、會優(yōu)選圖6c所示的窄恒流區(qū)和方波區(qū)混合充電波形的方法、會優(yōu)選圖6d所示的脈沖區(qū)和方波區(qū)混合充電波形的方法、會優(yōu)選圖6e所示的間歇脈沖區(qū)充電波形的方法以及這些波形的單獨或組合波形的充電方法，在哪一分段區(qū)選擇哪種充電波形是經(jīng)過多次反復(fù)實驗后的最佳最有效的充電規(guī)律結(jié)合到智能充電的各選擇程序中實施的。
[0050]優(yōu)選地，如實施例圖的圖7?圖9和圖14a?圖14h以及圖15所示，所述的外磁芯12和內(nèi)磁芯22能用堅硬導(dǎo)磁材料制作成不同的形體，所述的外磁芯12和內(nèi)磁芯22能用柔軟導(dǎo)磁材料制作成不同的形體。
[0051]優(yōu)選地，如實施例圖的圖7?圖9和14a?圖14h以及圖15所示，所述的外磁芯12和內(nèi)磁芯22能用柔軟的導(dǎo)磁材料制作，使用導(dǎo)磁粉末、顆粒、磁片、磁條、磁塊、導(dǎo)磁線，導(dǎo)磁網(wǎng)與柔軟質(zhì)材料混合制作成不同形狀的磁芯既有導(dǎo)磁性又有彎曲和可朔性，用這種方法制成的柔軟磁芯配合柔軟線圈用在需要彎曲或變形的一些無線充電裝置中。
[0052]優(yōu)選地，如實施例圖9所示，外感應(yīng)版10和內(nèi)感應(yīng)版20能做成軟質(zhì)感應(yīng)板，應(yīng)用于彎曲表面、圓柱表面、角形多菱形表面以及其他特殊電器表面的電磁感應(yīng)充電。
[0053]優(yōu)選地，如實施例圖的圖14a?圖14h所示，所述的外磁芯12和內(nèi)磁芯22采用了I形、E形、C形、T形、桶形、罐形、環(huán)槽形、圓套形、工字形這幾種形體結(jié)構(gòu)以及這幾種形體變形和組合結(jié)構(gòu)，充電時，外磁芯12和內(nèi)磁芯22之間相互形成閉合的電磁回路，使得電源線圈11和充電線圈21通過電磁感應(yīng)傳遞充電所需的電能，使得通過電磁感應(yīng)充電線圈21向電源線圈11傳遞由調(diào)壓信號發(fā)送器24發(fā)出的調(diào)壓信號。
[0054]外磁芯12和內(nèi)磁芯22的以及線圈的結(jié)構(gòu)和形狀是多種多樣的，例如圖14a為C型磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；圖14b為罐型磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的不意圖實施例；圖14c為E型磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的不意圖實施例；圖14d為C和I型磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；圖146為圓T型和圓桶形磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；圖14f為工字圓柱型和圓套型的磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；圖Hg為罐體環(huán)槽型的磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；圖14h為工字矩形型的磁芯和線圈組成的電磁感應(yīng)結(jié)構(gòu)的示意圖實施例；圖15為薄板式的極薄磁芯線圈柔軟材料結(jié)構(gòu)的示意圖實施例。能應(yīng)用多種多樣的外磁芯和內(nèi)磁芯以及線圈的結(jié)構(gòu)和形狀實現(xiàn)電磁感應(yīng)充電是本專利的優(yōu)點之一。
[0055]優(yōu)選地，如實施例圖5所示，所述的調(diào)壓信號接收器15是由微處理器151、調(diào)壓信號鑒別器152，調(diào)壓信號發(fā)生器153，變頻信號發(fā)生器154這幾部分組成，調(diào)壓信號發(fā)送器24發(fā)出的的調(diào)壓信號通過充電線圈21和電源線圈11反饋給調(diào)壓信號接收器15，調(diào)壓信號接收器15中的調(diào)壓信號鑒別器152對調(diào)壓信號進行濾波和鑒別，得到的升壓或降壓信息傳送到微處理器151中，微處理器151根據(jù)當(dāng)前已經(jīng)輸出的電壓值和變頻值優(yōu)選出新改變的輸出電壓值和變頻值分別發(fā)送給調(diào)壓信號發(fā)生器153和變頻信號發(fā)生器154，調(diào)壓信號發(fā)生器153控制調(diào)壓電路13向變頻電路14輸出新改變的電壓值，變頻信號發(fā)生器154控制變頻電路14向電源線圈11輸出新改變的變頻電流。
[0056]優(yōu)選地，如實施例圖5所示，所述的單片機控制電路234根據(jù)蓄電池25的狀態(tài)使用的分段充電處理技術(shù)包括3個方面，其一是將蓄電池電量的1%—94%分為若干電量段，在每一電量段都設(shè)有一個最佳充電電壓值和充電脈沖寬度值的快速充電策略方案；其二是在蓄電池充電量95%_100%時對充電飽和度進行分段處理，在每一飽和度的分段都設(shè)有一個充電飽和度策略方案，以防止過充電或欠充電；其三是將蓄電池溫度檢測器237的檢測溫度值分為若干段，在每一溫度段都設(shè)有一個充電電壓調(diào)整值的溫度處理策略方案，以保證蓄電池安全充電。由單片機控制電路234根據(jù)蓄電池的電壓電流和溫度值而智能的選擇某種充電分段處理技術(shù)以保證快速安全高質(zhì)量的充電過程。
[0057]優(yōu)選地，如實施例圖5所示，所述的外部接口238能連接外部設(shè)備改變單片機控制電路234的智能充電程序，使智能無線充電器能適用于不同類型的蓄電池。不同種類的蓄電池它的充電特性和最佳充電方法是不一樣，當(dāng)各類電流檔次的無線充電器制造出廠后，通過外部接口 238能連接外部設(shè)備改變單片機控制電路234的智能充電程序，使智能無線充電器能適用于不同類型的蓄電池，例如它能應(yīng)用于鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池、鐵鎳蓄電池、金屬氧化物蓄電池、鋅銀蓄電池、鋅鎳蓄電池、氫鎳蓄電池、鋰離子蓄電池等等，對不同種類的蓄電池通過外部接口 238能設(shè)置不同的最佳充電控制程序，這是本專利的優(yōu)點之一。
[0058]優(yōu)選地，如實施例圖5所示，調(diào)壓電路13和變頻電路14中還設(shè)有防過壓防過流的安全器件，屬于智能保護類型，當(dāng)異常的電壓或異常電流發(fā)生時，能有效的保護調(diào)壓電路13和變頻電路14的工作安全，圖中未畫出在調(diào)壓電路13和變頻電路14中所設(shè)置的防過壓和防過流的安全器件，只畫出了在外電源輸入端的防過壓安全器件18和防過流的安全器件19，在外電源輸入時，發(fā)生了過電壓或過電流，能有效的保護外部裝置的安全。
[0059]優(yōu)選地，所述的內(nèi)部裝置2能根據(jù)不同的充電用途單獨做成所需要的結(jié)構(gòu)和形狀，例如圖16，在手電筒尾部的內(nèi)部裝置2單獨做成圓筒柱形，例如圖20，在電動車的蓄電池上部的內(nèi)部裝置2單獨做成方體矩形。
[0060]優(yōu)選的地，所述的內(nèi)部裝置2能放置在手機和移動設(shè)備中，能放置在有電子功能的首飾和手表中，能放置在車輛船舶、智能設(shè)備、通訊設(shè)備和電器的殼體之中，例如圖11、圖12、圖13在手機的殼體中安裝有內(nèi)部裝置2以不同的結(jié)構(gòu)為手機蓄電池充電。例如圖17為內(nèi)部裝置2放置在美容儀內(nèi)部為蓄電池充電的實施例，例如圖18為內(nèi)部裝置2放置在美容儀內(nèi)部為蓄電池充電的實施例，例如圖19為內(nèi)部裝置2放置在照相機內(nèi)部為蓄電池充電的實施例，例如圖22為內(nèi)部裝置2放置在平板電腦和手表內(nèi)部為蓄電池充電的實施例。特別指出，上述的各種設(shè)備中都有為蓄電池充電的內(nèi)部裝置2，都在它的外部配備有外部裝置I，外部裝置I能根據(jù)不同的充電用途做成不同的結(jié)構(gòu)和形狀，外部裝置I配合內(nèi)部裝置2能放置在設(shè)備不同的位置上，進行電磁感應(yīng)式無線充電工作，在以上的實施例中展示了不同結(jié)構(gòu)和形狀能放置在設(shè)備不同位置的外部裝置I的應(yīng)用實例。
[0061]優(yōu)選地，如實施例圖3、圖4、圖13以及圖7?圖9所示，電源線圈11和外磁芯12能多組串并聯(lián)使用并組成外感應(yīng)板10;充電線圈21和內(nèi)磁芯22能多組串并聯(lián)使用并組成內(nèi)感應(yīng)板20。
[0062 ]優(yōu)選地，如實施例圖3、圖4、圖13以及圖7?圖9所示，所述的外感應(yīng)板1中的電源線圈11和外磁芯12能多組并聯(lián)或串聯(lián)以及串并聯(lián)組合使用。
[0063]優(yōu)選地，如實施例圖3、圖4、圖7?圖9所示，外感應(yīng)板10它能設(shè)計成0.2毫米以上厚度的軟質(zhì)或硬質(zhì)的平板或彎板形狀，配合內(nèi)感應(yīng)板20進行電磁感應(yīng)式充電工作，它能貼附在內(nèi)感應(yīng)板20上進行工作。
[0064]優(yōu)選地，如實施例圖3、圖4、圖13以及圖7?圖9所示，所述的內(nèi)感應(yīng)板20中的充電線圈21和內(nèi)磁芯22能多組并聯(lián)或串聯(lián)以及串并聯(lián)組合使用。
[0065]優(yōu)選地，如實施例圖3、圖4、圖13以及圖7?圖9所示內(nèi)感應(yīng)板20它能設(shè)計成0.2毫米以上厚度的軟質(zhì)或硬質(zhì)的平板或彎曲板形狀貼附在設(shè)備外殼上工作，它能設(shè)置或鑲嵌在平板或彎板形狀的設(shè)備殼體中工作。
[0066]電磁感應(yīng)式智能無線充電器的應(yīng)用范圍很廣，電磁感應(yīng)的結(jié)構(gòu)也是多種多樣，例如圖10是用兩個C形磁芯線圈形成電磁感應(yīng)組成外部裝置I和內(nèi)部裝置2為手機蓄電池充電，外部裝置為平板結(jié)構(gòu)的實施例。例如圖11是用C和I形磁芯線圈形成電磁感應(yīng)組成外部裝置I和內(nèi)部裝置2為手機蓄電池充電，外部裝置為開口槽形結(jié)構(gòu)的實施例。例如圖12是用U和I形磁芯線圈形成電磁感應(yīng)組成外部裝置I和內(nèi)部裝置2為手機蓄電池充電，外部裝置為插槽式結(jié)構(gòu)的實施例。例如圖13是用多組C形磁芯線圈串并聯(lián)形成電磁感應(yīng)組成外部裝置I和內(nèi)部裝置2為手機蓄電池充電，外部裝置為彎曲板結(jié)構(gòu)的實施例。例如圖16是用圓套形和工字圓柱形磁芯線圈形成電磁感應(yīng)組成外部裝置I和內(nèi)部裝置2為手電蓄電池充電，外部裝置為圓桶插放結(jié)構(gòu)的實施例。例如圖17是用圓套形和工字圓柱形磁芯線圈形成電磁感應(yīng)組成外部裝置I和內(nèi)部裝置2為美容器蓄電池充電，外部裝置為圓桶插放結(jié)構(gòu)的實施例。例如圖18是用兩個C形磁芯線圈形成電磁感應(yīng)組成外部裝置I和內(nèi)部裝置2為移動電話或遙控器的蓄電池充電，外部裝置為斜插斜放結(jié)構(gòu)的實施例。例如圖19是用多組C形磁芯線圈串并聯(lián)形成電磁感應(yīng)組成外部裝置I和內(nèi)部裝置2為照相機蓄電池充電，外部裝置為軟質(zhì)板多組磁芯線圈結(jié)構(gòu)的實施例。例如圖20是用C和I矩形磁芯線圈形成電磁感應(yīng)組成外部裝置I和內(nèi)部裝置2為電動車蓄電池充電，外部裝置為C形插槽式結(jié)構(gòu)的實施例。例如圖21是用多組C形磁芯線圈串并聯(lián)形成電磁感應(yīng)組成外部裝置I和內(nèi)部裝置2為手機蓄電池充電，外部裝置為軟質(zhì)板多組磁芯線圈結(jié)構(gòu)做成護套夾充電類型的實施例。例如圖22是用多組C形磁芯線圈串并聯(lián)形成電磁感應(yīng)，組成多個外部裝置I和多個內(nèi)部裝置2的多充電區(qū)域為智能電器、手機、手表的蓄電池充電，外部裝置為硬質(zhì)板多組磁芯線圈結(jié)構(gòu)做成矩形盤裝飾盒充電類型的實施例。例如圖23是用多組C形磁芯線圈串并聯(lián)形成電磁感應(yīng)組成外部裝置I和內(nèi)部裝置2為手機蓄電池充電，外部裝置為硬質(zhì)板多組磁芯線圈結(jié)構(gòu)做成圓盤裝飾盒充電類型的實施例。
[0067]電磁感應(yīng)式智能無線充電器的應(yīng)用范圍很廣，在電腦、飾物電器、移動設(shè)備、工業(yè)電器、農(nóng)業(yè)電器、醫(yī)療電子、車輛船舶、智能設(shè)備，通訊設(shè)備、大中小微各種電器的蓄電池充電領(lǐng)域都能發(fā)揮作用。
[0068]本發(fā)明使用了電磁感應(yīng)無插接頭充電技術(shù)，使用了智能調(diào)壓變頻的節(jié)能技術(shù)，使用了智能分段式快速充電技術(shù)和飽和度充電策略，使用了不同波形的混合充電區(qū)技術(shù)，使用了薄片軟質(zhì)或硬質(zhì)感應(yīng)板技術(shù)，使用了設(shè)備殼體感應(yīng)板鑲嵌技術(shù)，使用了可改變外形的外部裝置和內(nèi)部裝置的結(jié)構(gòu)技術(shù)，使用了調(diào)壓信號的電磁感應(yīng)反饋技術(shù)和反饋信號鑒別技術(shù)，使用了利用外部接口可改變智能充電程序的技術(shù)，使用了在調(diào)壓電路和變頻電路中設(shè)有智能的防過壓防過流的安全充電技術(shù)，使用了柔軟質(zhì)磁芯材料技術(shù)，將這一系列技術(shù)同時運用在無線充電器領(lǐng)域，具有設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，能廣泛應(yīng)用于為各種用蓄電池充電的設(shè)備上。整個裝置成本廉價，能滿足大多數(shù)電器充電領(lǐng)域的需求。
[0069]盡管上述圖文已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例的說明，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了本創(chuàng)造性地概念，則可以對這些實施例做另外的變更和修改，所以，所附的權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更及修改。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種修改和變型而不脫離本發(fā)明的思想和范圍，這樣，尚若對本發(fā)明的這些修改和變形屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明意圖包含這些改動和變形在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電磁感應(yīng)式智能無線充電器，它由外部裝置(I)和內(nèi)部裝置(2)兩部分組成，其特征在于:所述的外部裝置(I)由電源線圈(11)、外磁芯(12)、調(diào)壓電路(13)、變頻電路(14)、調(diào)壓信號接收器(15)組成;所述的內(nèi)部裝置(2)由充電線圈(21)、內(nèi)磁芯(22)、智能充電控制板(23)、調(diào)壓信號發(fā)送器(24)組成;所述的電源線圈(11)安裝在外磁芯(12)上，外部電源(16)通過所述的調(diào)壓電路(13)和變頻電路(14)為電源線圈(11)提供不同電壓值的變頻電流達到節(jié)能目的，所述的調(diào)壓信號接收器(15)通過電源線圈(11)接收和鑒別來自內(nèi)部裝置(2)的調(diào)壓信號并控制調(diào)壓電路(13)的輸出電壓和變頻電路(14)的變頻電流，電源線圈(11)和外磁芯(12)能組成外感應(yīng)板(10);所述的充電線圈(21)安裝在內(nèi)磁芯(22)上并與智能充電控制板(23)相連接，所述的智能充電控制板(23)在自身內(nèi)部的單片機控制電路(234)的控制下為蓄電池(25)進行智能快速充電，所述的調(diào)壓信號發(fā)送器(24)在單片機控制電路(234)的控制下通過充電線圈(21)向外部裝置(I)發(fā)送調(diào)壓信號，充電線圈(21)和內(nèi)磁芯(22)能組成內(nèi)感應(yīng)板(20);所述的智能充電控制板(23)由整流電路(231)、充電輸出電路(232)、充電控制電路(233)、單片機控制電路(234)、電流檢測器(235)、電壓檢測器(236)、溫度檢測器(237)、外部接口(238)這幾部分組成，單片機控制電路(234)通過電壓檢測器(236)和電流檢測器(235)以及溫度檢測器(237)獲取所檢測的蓄電池的實時數(shù)據(jù)，分別向調(diào)壓信號發(fā)送器(24)和充電控制電路(233)發(fā)出控制信號，使得充電線圈(21)從外部裝置(I)中得到最佳充電電壓，使得充電輸出電路(232)對蓄電池能輸出最佳的充電電流，單片機控制電路(234)根據(jù)蓄電池的電壓電流和溫度值用充電分段處理以保證快速充電，外部接口(238)能連接外部設(shè)備。2.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式智能無線充電器，其特征在于:所述的外磁芯(12)和內(nèi)磁芯(22)能用堅硬材料或柔軟材料制作，所述的外磁芯(12)和內(nèi)磁芯(22)采用了 I形、E形、C形、T形、桶形、罐形、環(huán)槽形、圓套形、工字形這幾種形體結(jié)構(gòu)，充電時，外磁芯(12)和內(nèi)磁芯(22)之間相互形成閉合的電磁回路，使得電源線圈(11)和充電線圈(21)通過電磁感應(yīng)傳遞充電所需的電能，使得通過電磁感應(yīng)充電線圈(21)向電源線圈(11)傳遞由調(diào)壓信號發(fā)送器(24)發(fā)出的調(diào)壓信號。3.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式智能無線充電器，其特征在于:所述的調(diào)壓信號接收器(15)是由微處理器(151)、調(diào)壓信號鑒別器(152)，調(diào)壓信號發(fā)生器(153)，變頻信號發(fā)生器(154)這幾部分組成，調(diào)壓信號發(fā)送器(24)發(fā)出的的調(diào)壓信號通過充電線圈(21)和電源線圈(11)反饋給調(diào)壓信號接收器(15)，調(diào)壓信號接收器(15)中的調(diào)壓信號鑒別器(152)對調(diào)壓信號進行濾波和鑒別，得到的升壓或降壓信息傳送到微處理器(151)中，微處理器(151)根據(jù)當(dāng)前已經(jīng)輸出的電壓值和變頻值優(yōu)選出新改變的輸出電壓值和變頻值分別發(fā)送給調(diào)壓信號發(fā)生器(153)和變頻信號發(fā)生器(154)，調(diào)壓信號發(fā)生器(153)控制調(diào)壓電路(13)向變頻電路(14)輸出新改變的電壓值，變頻信號發(fā)生器(154)控制變頻電路(14)向電源線圈(11)輸出新改變的變頻電流。4.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式智能無線充電器，其特征在于:所述的外部接口(238)能連接外部設(shè)備改變單片機控制電路(234)的智能充電程序，使智能無線充電器能適用于不同類型的蓄電池。5.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式智能無線充電器，其特征在于:在調(diào)壓電路(13)和變頻電路(14)中設(shè)有智能的防過壓防過流的安全器件。6.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式智能無線充電器，其特征在于:所述的內(nèi)部裝置(2)，能做成單獨的結(jié)構(gòu)和形狀，能放置在手機和移動設(shè)備中，放置在車輛船舶、智能設(shè)備、通訊設(shè)備和電器的殼體之中；所述的外部裝置(I)能做成單獨的結(jié)構(gòu)和形狀，外部裝置(I)配合內(nèi)部裝置(2)能放置在設(shè)備不同的位置上，進行電磁感應(yīng)式無線充電工作。7.如權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)式智能無線充電器，其特征在于:所述的外感應(yīng)板(10)中的電源線圈(11)和外磁芯(12)能多組串并聯(lián)使用，它能設(shè)計成0.2毫米以上厚度的軟質(zhì)或硬質(zhì)的平板或彎曲板形狀，配合內(nèi)感應(yīng)板(20)進行電磁感應(yīng)式充電工作，它能貼附在內(nèi)感應(yīng)板(20)上進行工作；所述的內(nèi)感應(yīng)板(20)中的充電線圈(21)和內(nèi)磁芯(22)能多組串并聯(lián)使用，內(nèi)感應(yīng)板(20)它能設(shè)計成0.2毫米以上厚度的軟質(zhì)或硬質(zhì)的平板或彎板形狀貼附在設(shè)備外殼上工作，它能設(shè)置或鑲嵌在平板或彎板形狀的設(shè)備殼體中工作。
【文檔編號】H02J50/10GK205681163SQ201620063949
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年1月24日 公開號201620063949.0, CN 201620063949, CN 205681163 U, CN 205681163U, CN-U-205681163, CN201620063949, CN201620063949.0, CN205681163 U, CN205681163U
【發(fā)明人】朱經(jīng)緯
【申請人】朱經(jīng)緯