CN107222003A - 一种非接触手机电脑一体式无线充电器 - Google Patents

Abstract

一种手机电脑一体式无线充电器，属于电子设备技术领域，本发明采用了磁耦合谐振式无线电能传输技术，实现对电子设备的无线充电，包括手机充电和电脑充电，该装置为一体式充电装置。主要原理为：内部直流电源为全桥逆变电路提供直流电压，通过逆变器逆变成交流电，然后传输给装置中的发射线圈，在电脑和手机中设置接收线圈实现无线充电，装置中设有选择开关，选择接入不同的线圈，进而选择充电对象，即选择手机和电脑。该装置中包含直流电源，全桥逆变电路，阻抗匹配网络及发射线圈，手机、电脑中含接收线圈。用集成电路可以使装置的体积变小，便于携带。此外，充电装置外设有伸缩式支架，可以根据用户的习惯调整手机充电装置的高度和角度。

Description

一种非接触手机电脑一体式无线充电器

技术领域

本发明属于电子设备技术领域，特别涉及到了磁耦合谐振式无线电能传输***。

背景技术

随着现代经济以及科技的进步，手机及便携式电脑的使用越来越广泛，使用的频率也越来越多，但反复的使用使得内置电池的电量得不到用户的满足，因此各种充电装置受到的广泛的关注。

目前市场上的充电装置以有线充电为主，但近年来，一些无线充电装置也正在推广，然而，受到品牌以及规格的限制，很多充电装置不能随意使用，需要对应特定的产品，而且很多充电装置都是接触式的。因此，在使用量上受到了极大的限制。与非接触式无线充电装置相比，有线充电存在的一些缺点，比如充电线的损坏吗、遗失、携带不便等，同样，接触式充电在边充电边使用上也有着一定的不便。

近些年，随着各大学者对无线电能传输的研究，特别是对磁耦合谐振式无线电能传输的研究，技术上越来越成熟，对该项技术的推广也越来越迫切。

发明内容

发明目的：针对目前社会的需求提供了一种便携的、双功能的、高效的非接触无线充电器，满足人们在不受时间地点的限制下充电的需求。

基于磁耦合谐振式无线电能传输的非接触式手机电脑一体式无线充电器，其结构特点包括：直流电源、选择开关、集成全桥逆变电路、信号发射装置、阻抗匹配网络、发射线圈、伸缩式支架。由直流电源为逆变电路提供直流电压，由信号发射装置为逆变电路提供触发信号，阻抗匹配网络可使传输功率效率达到最佳，由选择开关选择接入线圈的大小，大线圈为电脑充电，小线圈为手机充电，当在手机电脑上设置接收装置后，可以接收该充电器发出的能量，进而为手机电脑充电。由于磁耦合谐振式无线电能传输要求发射线圈和接收线圈大致保持水平且当发射线圈和接收线圈大小相同时，传输效率较高，所以本发明装置上设有可调节高度和角度的伸缩式支架和两个可以选择的线。该充电器顶部设有充电接口，当充电器电被用完，可对其进行充电。

该装置的传输距离可达20-30cm，便于用户在使用的同时进行充电。

本发明的突出优点在于：如果在所有手机的电脑中分别设有与该充电器同样大小的接受线圈，则该充电器可对所有手机和电脑充电而不需要区分品牌的规格。

附图说明

图1为发明外观构造图；

图2为充电***电路图；

图3为工作流程图；

具体实施方式

图1中的充电接口2是当该充电器没电时为其充电。当需要为手机充电时通过选择开关3选择手机充电线圈6为手机充电，由于本发明的充电距离可达20-30cm，所以可以在使用的过程中充电，只要根据使用者使用手机的角度和高度的***即可。当需要为电脑充电时，同样调节充电器的高度和角度，使其与电脑显示屏中的接收线圈大致水平。

该充电器可配置一手机卡槽，当不使用手机时可将手机放在卡槽中，使手机保持竖直进而使得手机中的线圈和充电器中的线圈保持大致水平。

图2中直流电源通过逆变器逆变成高频交流电，然后传给发射线圈，发射线圈将电能转化成电磁能，当***在谐振状态下时，手机、电脑中的接收线圈可以高效的接受充电器端的能量，然后为手机、电脑中的电池充电。***中的阻抗匹配网络可以提高***的传输效率。

另外，本领域技术人员还可以在本发明原理的基础上做出其他改变，当然，依据本发明原理所做出的变化也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种非接触手机电脑一体式无线充电器，其特征是：包括直流电源(2)、选择开关(3)、集成全桥逆变电路(4)、信号发射装置(5)、阻抗匹配网络(6)、发射线圈(7)、伸缩式支架(8)、手机卡槽(9)，所述直流电源(2)、选择开关(3)、集成全桥逆变电路(4)、信号发射装置(5)、阻抗匹配网络(6)、发射线圈(7)集成于充电装置内部，所述伸缩式支架(8)置于充电装置外部，所述手机卡槽(9)是充电器分离的独立部分。

2.根据权利要求1所述的非接触手机电脑一体式无线充电器内置直流电源(2)，其特征是：一般的可充电储能电池，可采用锂电池等。

3.根据权利要求1所述的选择开关(3)，其特征是：选择接入电路的线圈，装置中有两个线圈，大线圈为电脑充电，小线圈为手机充电，通过选择开关可以选择不同的充电对象，实现手机电脑充电过程中的随时切换。

4.根据权利要求1所述的集成全桥逆变电路，其特征是由直流电源(2)为其供电，通过两个桥臂，四个开关管逆变成交流电输出给线圈，逆变电路的开关管选择IGBT或者MOSFET。

5.根据权利要求1所述的信号发射装置为逆变桥的开关管提供触发信号。

6.根据权利要求1所述的阻抗匹配网络(5)，其特征是：由LC电路组成，不消耗功率，阻抗匹配时传输功率效率达到最佳,同样，手机、电脑中也有L、C电路组成的阻抗匹配网络。

7.根据权利要求1所述的发射线圈(6)其特征是：分为圆形线圈和正方形线圈，大线圈对电脑进行无线充电，圆形线圈半径为5cm，正方形线圈边长为10cm，匝数为3-5匝，对应电脑上的接受线圈也是圆形半径为5cm，正方形线圈边长为10cm，匝数与充电器中匝数相同，电脑中的大线圈置于显示屏背壳处；小线圈对手机进行无线充电，圆形线圈半径为3cm，正方形线圈边长为6cm，匝数为3-5匝，对应手机上的接受线圈也是圆形线圈半径为3cm，正方形线圈边长为6cm，匝数与充电器中匝数相同，手机中的线圈置于手机背壳处。

8.根据权利要求1所述的伸缩式支架(10)，其特征是：可以根据用户使用手机的习惯以及电脑显示屏的高度调节充电装置的高度及角度，该支架可以伸缩折叠，便于携带。

9.该充电器可配置一手机卡槽，当不使用手机时可将手机放在卡槽中，使手机充电保持竖直进而使得手机中的线圈和充电器中的线圈保持大致水平。