CN109347175A - 无线充电装置及无线充电*** - Google Patents

Abstract

本公开提供一种无线充电装置及无线充电***。该无线充电装置用于对终端充电，其包括第一发射线圈和第二发射线圈。第二发射线圈与第一发射线圈分层分布，且能够沿着垂直于其中轴线的方向在第一位置和第二位置间移动。在第二发射线圈位于第一位置时，两个发射线圈在预设平面上的正投影部分重合，其中，预设平面与中轴线垂直；在第二发射线圈位于第二位置时，两个发射线圈在预设平面上的正投影不重合。本公开能够提高发射线圈的利用率。

Description

无线充电装置及无线充电***

技术领域

本公开涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电装置及无线充电***。

背景技术

二十一世纪人们进入了信息时代，手机、电脑等终端成为了人们生活的重要用品。采用无线充电的方式对终端进行充电，无需在充电装置和终端之间设置通电连接点，可以避免触电的危险。

现有的无线充电装置设有发射线圈。在发射线圈通电的情况下，设于终端内的接收线圈可以通过电磁感应产生电流，进而对终端充电。然而，设于终端内的接收线圈与充电装置的发射线圈不易对准，导致发射线圈的利用率较低。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种无线充电装置以及无线充电***，能够提高发射线圈的利用率。

根据本公开的一个方面，提供一种无线充电装置，包括第一发射线圈和第二发射线圈。所述第一发射线圈和所述第二发射线圈均用于对终端充电。所述第二发射线圈与所述第一发射线圈分层分布，且能够沿着垂直于所述第二发射线圈的中轴线的方向在第一位置和第二位置间移动。在所述第二发射线圈位于所述第一位置时，所述第二发射线圈在预设平面上的正投影与所述第一发射线圈在所述预设平面上的正投影部分重合，其中，所述预设平面与所述中轴线垂直；在所述第二发射线圈位于所述第二位置时，所述第二发射线圈在所述预设平面上的正投影与所述第一发射线圈在所述预设平面上的正投影不重合。

在本公开的一种示例性实施例中，所述无线充电装置还包括壳体。所述壳体具有空腔。所述空腔具有供所述第二发射线圈通过的开口。在所述第二发射线圈位于所述第一位置时，所述第二发射线圈位于所述空腔内，在所述第二发射线圈位于所述第二位置时，所述第二发射线圈位于所述空腔外。

在本公开的一种示例性实施例中，所述无线充电装置还包括轨道。所述轨道连接于所述壳体内壁，并与所述中轴线垂直，所述第二发射线圈可移动地设于所述轨道。

在本公开的一种示例性实施例中，所述无线充电装置还包括位置检测装置和控制装置。所述位置检测装置用于检测所述第二发射线圈的位置，且在所述第二发射线圈位于所述第一位置时发出第一信号，在所述第二发射线圈位于所述第二位置时发出第二信号。所述控制装置用于响应所述第一信号，控制两个所述发射线圈中的一个通电，且用于响应所述第二信号，控制两个所述发射线圈均通电。

在本公开的一种示例性实施例中，所述控制装置包括功率获取模块和第一处理模块。所述功率获取模块用于响应所述第二信号，控制所述第一发射线圈通电以及所述第二发射线圈断电，并获取所述终端的第二充电功率；以及控制所述第一发射线圈断电以及所述第二发射线圈通电，并获取所述终端的第二充电功率；所述第一处理模块用于比较第一充电功率和第二充电功率，且在所述第一充电功率小于所述第二充电功率时，用于控制所述第一发射线圈保持断电且所述第二发射线圈保持通电；以及在所述第一充电功率大于所述第二充电功率时，用于控制所述第一发射线圈通电且所述第二发射线圈断电。

在本公开的一种示例性实施例中，所述控制装置还用于响应所述第一信号发出报警指令；所述充电装置还包括报警装置。所述报警装置用于响应所述报警指令报警。

在本公开的一种示例性实施例中，所述报警装置为蜂鸣器或报警灯。

在本公开的一种示例性实施例中，所述位置检测装置为压电开关。

在本公开的一种示例性实施例中，所述无线充电装置还包括参数检测装置。所述参数检测装置用于检测所述第一发射线圈或所述第二发射线圈的工作参数。所述控制装置还包括第二处理模块。所述第二处理模块用于比较所述工作参数与预设值，且在所述第一发射线圈的工作参数小于预设值时，控制所述第一发射线圈断电；以及在所述第二发射线圈的工作参数小于预设值时，控制所述第二发射线圈断电。

根据本公开的一个方面，提供一种无线充电***，包括上述任一项所述的无线充电装置。

本公开的无线充电装置以及无线充电***，在对一个终端进行充电时，移动第二发射线圈至第一位置，使第一发射线圈的正投影和第二发射线圈的正投影部分重合，扩大了该终端的接收线圈的电磁感应区域，使充电效率提高，从而提高了发射线圈的利用率；通过移动第二发射线圈至第二位置，使第一发射线圈的正投影和第二发射线圈的正投影不重合，进而可以同时对两个终端进行充电，提高了发射线圈的利用率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图来详细描述其示例性实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施方式的无线充电装置在第二发射线圈位于第一位置时的前视图；

图2为本公开实施方式的无线充电装置在第二发射线圈位于第一位置时的俯视图；

图3为本公开实施方式的无线充电装置在第二发射线圈位于第二位置时的前视图；

图4为本公开实施方式的无线充电装置在第二发射线圈位于第二位置时的俯视图；

图5为本公开实施方式的无线充电装置的工作框图；

图6为本公开实施方式的无线充电装置的控制装置的示意图。

图中：1、第一发射线圈；2、第二发射线圈；3、壳体；4、轨道；101、位置检测装置；102、控制装置；1021、功率获取模块；1022、第一处理模块；1023、频率接收模块；1024、第二处理模块；103、提示装置；104、报警装置；105、警示装置；106、参数检测装置；107、电源适配器；108、稳压电路；109、整流电路；110、切换开关。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。

用语“一”和“该”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

本公开实施方式提供一种无线充电装置。该无线充电装置用于对手机、电脑、电动牙刷等终端进行充电。如图1-4所示，该无线充电装置可以包括第一发射线圈1和第二发射线圈2，其中：

第二发射线圈2与第一发射线圈1可以分层分布，且能够沿着垂直于第二发射线圈2的中轴线的方向在第一位置和第二位置间移动。在第二发射线圈2位于第一位置时，第二发射线圈2在预设平面上的正投影与第一发射线圈1在预设平面上的正投影可以部分重合，其中，预设平面与中轴线垂直；在第二发射线圈2位于第二位置时，第二发射线圈2在预设平面上的正投影与第一发射线圈1在预设平面上的正投影可以不重合。

本公开实施方式的无线充电装置，在对一个终端进行充电时，移动第二发射线圈2至第一位置，使第一发射线圈1的正投影和第二发射线圈2的正投影部分重合，扩大了该终端的接收线圈的电磁感应区域，使充电效率提高，从而提高了发射线圈的利用率；通过移动第二发射线圈2至第二位置，使第一发射线圈1的正投影和第二发射线圈2的正投影不重合，进而可以同时对两个终端进行充电，也提高了发射线圈的利用率。

下面对本公开实施方式的无线充电装置的各部分进行详细说明：

如图1-4所示，第一发射线圈1和第二发射线圈2在通电后均可以产生磁场，使设置于终端的接收线圈在靠近磁场时产生电流，进而实现对终端的充电。第一发射线圈1和第二发射线圈2均可以为螺旋结构，且两个发射线圈的尺寸可以相同。

如图1和图3所示，第一发射线圈1和第二发射线圈2可以分层分布。术语“分层分布”指的是第一发射线圈1所在的平面与第二发射线圈2所在的平面分层分布。其中，第一发射线圈1所在的平面与第二发射线圈2所在的平面之间的夹角小于90度。进一步地，该夹角位于0度到15度的范围内，例如0度、3度、5度、7度、10度等。

如图1-4所示，第二发射线圈2能够沿着垂直于其中轴线的方向在第一位置和第二位置间移动。在第二发射线圈2位于第一位置时，第二发射线圈2在预设平面上的正投影与第一发射线圈1在预设平面上的正投影可以部分重合，其中，预设平面与中轴线垂直；在第二发射线圈2位于第二位置时，第二发射线圈2在预设平面上的正投影与第一发射线圈1在预设平面上的正投影可以不重合。以具有相同尺寸的两个发射线圈为例，在两个发射线圈的正投影部分重合时，重合区域在平行于第二发射线圈2的移动方向上的尺寸可以小于第二发射线圈2在其移动方向上的尺寸的0.25；在两个发射线圈的正投影不重合时，两个发射线圈的正投影之间的尺寸可以大于第二发射线圈2在其移动方向上的尺寸。

如图1-4所示，本公开实施方式的无线充电装置还可以包括具有空腔的壳体3。第一发射线圈1可以固定于空腔内。空腔可以具有供第二发射线圈2通过的开口，在第二发射线圈2位于第一位置时，第二发射线圈2位于空腔内，在第二发射线圈2位于第二位置时，第二发射线圈2位于空腔外。在充电装置不工作或仅需要对一个终端进行充电时，调节第二发射线圈2的位置，将第二发射线圈2容置于空腔中，从而使充电装置的收纳更加方便。

如图1-4所示，上述壳体3的底面可以与上述第二发射线圈2的中轴线垂直。本公开可以将壳体3的底面作为上述的预设平面。此外，壳体3的内壁连接有轨道4。轨道4沿着垂直于第二发射线圈2的中轴线的方向延伸。第二发射线圈2可移动地设于轨道4。其中，轨道4上可以设有滑槽，第二发射线圈2可以设有能与滑槽滑动配合的滑块。此外，还可以在第二位置设置锁紧卡勾。当第二发射线圈2移动至第二位置时，锁紧卡勾可以使第二发射线圈2停止于第二位置。第二发射线圈2可以手动移动。当然，第二发射线圈2也可以通过驱动机构驱动其移动。驱动机构可以为电机、气缸、液压缸等。

如图5-6所示，本公开实施方式的无线充电装置还可以包括位置检测装置101和控制装置102，其中：

如图5所示，位置检测装置101可以用于检测第二发射线圈2的位置，且在第二发射线圈2位于第一位置时发出第一信号，在第二发射线圈2位于第二位置时发出第二信号。其中，位置检测装置101可以包括第一位置传感器和第二位置传感器。第一位置传感器用于发出第一信号，第二位置传感器用于发出第二信号。第一位置传感器和第二位置传感器的类型可以相同，当然，也可以不同。一实施方式中，第一位置传感器和第二位置传感器均为压电开关，并将第一位置传感器设于第一位置，将第二位置传感器设于第二位置。在第二发射线圈2位于第一位置时，第一位置传感器被触发，并产生第一信号；在第二发射线圈2位于第二位置时，第二位置传感器被触发，并产生第二信号。在本公开其它实施方式中，第一位置传感器和第二位置传感器还可以均为其它类型的传感器，在此不再详述。

如图5-6所示，控制装置102可以用于响应第一信号控制两个线圈中的一个通电。其中，控制装置102可以包括功率获取模块1021和第一处理模块1022。功率获取模块1021可以用于响应第一信号，控制第一发射线圈1通电以及第二发射线圈2断电，并获取终端的第一充电功率；以及，控制第一发射线圈1断电以及所述第二发射线圈2通电，并获取终端的第二充电功率。第一处理模块1022，用于比较第一充电功率和第二充电功率，且在第一充电功率小于第二充电功率时，用于控制第一发射线圈1保持断电且第二发射线圈2保持通电；以及，在第一充电功率大于第二充电功率时，用于控制第一发射线圈1通电且第二发射线圈2断电。控制装置102还可以用于响应第二信号，控制两个线圈均通电。举例而言，控制装置102可以为单片机，且与上述的位置检测装置101电连接。此外，控制装置102可以与上述的驱动机构连接，用于控制驱动机构驱动第二发射线圈2移动。

如图5-6所示，本公开的无线充电装置还可以通过其它方式来控制两个发射线圈中的一个通电或两个发射线圈均通电。其中，在采用充电装置对单个或多个终端进行充电时，上述控制装置102的功率获取模块1021可以响应终端的充电请求，控制第一发射线圈1通电，并获取终端的接收线圈在第一发射线圈1的作用下产生的第三充电功率。第一处理模块1022可以用于判断第三充电功率的大小。当第三充电功率位于第一预设功率范围时，第一处理模块1022可以控制两个发射线圈中的一个通电；当第三充电功率位于第二预设功率范围时，可以控制两个发射线圈均通电。其中，第一预设功率范围的最大值小于第二功率预设范围的最小值。此外，在第三充电功率位于第三功率预设范围时，第一处理模块1022可以控制第一发射线圈1断电。在无线充电装置的预设范围内存在金属时，会降低终端的充电功率。本公开的第三功率预设范围的最大值较小，可以使无线充电装置在其预设范围内存在金属的情况下避免对终端进行充电。控制装置102中可以设有寄存器。寄存器中设定有第一预设功率范围、第二预设功率范围以及第三预设功率范围。

如图5-6所示，上述控制装置102的功率获取模块1021响应终端的充电请求，并控制第一发射线圈1通电后，终端的接收线圈的电压或Q值会发生变化，进而唤醒终端的谐振检测电路，以检测接收线圈的电流频率。在终端的电池处于电量已满的状态时，接收线圈的电流频率会位于一定的频率范围。本公开将该频率范围作为预设频率范围。终端还可以具有频率发送模块，用于发送检测的接收线圈的电流频率。控制装置102还可以包括频率接收模块1023。频率接收模块1023可以信号连接于终端的频率发送模块，用于接收终端的接收线圈的电流频率。该信号可以为数字Ping等。上述的第一处理模块1022还可以用于判断接收线圈的频率的大小，且在频率介于预设频率范围时，控制第一发射线圈1断电，并发出提示指令。本公开实施方式的无线充电装置还可以包括提示装置103。提示装置103可以响应提示指令向用户发出提示，以使用户知晓终端的电池处于电量已满的状态。

如图5所示，本公开实施方式的充电装置还可以包括报警装置104。上述的控制装置102还可以用于响应第一信号，发出报警指令。报警装置104能够响应报警指令报警。报警装置104可以为蜂鸣器或报警灯。该报警灯可以为LED灯等。本公开实施方式的充电装置还可以包括警示装置105。上述的控制装置102还用于响应第二信号，发出警示指令。警示装置105能够响应警示指令发出警示。警示装置105可以为蜂鸣器或报警灯。

如图5-6所示，本公开实施方式的充电装置还可以包括参数检测装置106。参数检测装置106可以用于检测第一发射线圈1或第二发射线圈2的工作参数。控制装置102还可以包括第二处理模块1024。第二处理模块1024用于比较工作参数与预设值，且在第一发射线圈1的工作参数小于预设值时，控制第一发射线圈1断电；以及在第二发射线圈2的工作参数小于预设值时，控制第二发射线圈2断电。该工作参数可以为发射线圈的电压或电流，但不限于此，也可以为功率等。通过设置上述的预设值，可以对充电过程进行保护，避免由于电压或电流过大所导致的装置损坏的问题。

本公开实施方式的无线充电装置还可以包括第三发射线圈。其中，三个发射线圈分层设置，且第三发射线圈能够沿着垂直于其中轴线的方向移动。通过移动第二发射线圈和第三发射线圈，可以使任意两个发射线圈在预设平面上的正投影均不重合，也可以使任意两个发射线圈在预设平面上的正投影均部分重合。本公开还可以包括第四发射线圈，但不以此为限，也可以包括第五发射线圈、第六发射线圈等，以使无线充电装置可以给更多个终端进行充电。

如图5所示，本公开实施方式的无线充电装置还可以包括电源适配器107。电源适配器107的输入端可以与电源连接，其输出端可以与上述的控制装置102连接，以便将电源输出的交流电转换为直流电。其中，电源适配器107的输出端与控制装置102之间设有稳压电路108，以使控制装置102可以在稳定电压下工作。此外，电源适配器107的输出端与两个发射线圈通过整流电路109连接，以将直流电转换为交流电，且电源适配器107的输出端与整流电路109之间设有切换开关110。控制装置102可以与切换开关110连接，用于控制两个发射线圈的通电或断电。

本公开实施方式还提供一种无线充电***。该无线充电***可以包括上述任一实施方式所述的无线充电装置。同时，还可以包括电源，用于为无线充电装置提供电能。当然，还可以包括终端等其它部件，在此不再详述。本公开实施方式的无线充电***采用的无线充电装置与上述无线充电装置的实施方式中的无线充电装置相同，因此，具有相同的有益效果，在此不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种无线充电装置，用于对终端充电，其特征在于，所述无线充电装置包括：

第一发射线圈；

第二发射线圈，与所述第一发射线圈分层分布，且能够沿着垂直于所述第二发射线圈的中轴线的方向在第一位置和第二位置间移动；

在所述第二发射线圈位于所述第一位置时，所述第二发射线圈在预设平面上的正投影与所述第一发射线圈在所述预设平面上的正投影不重合，其中，所述预设平面与所述中轴线垂直；

在所述第二发射线圈位于所述第二位置时，所述第二发射线圈在所述预设平面上的正投影与所述第一发射线圈在所述预设平面上的正投影部分重合。

2.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电装置还包括：

壳体，具有空腔，所述空腔具有供所述第二发射线圈通过的开口，在所述第二发射线圈位于所述第一位置时，所述第二发射线圈位于所述空腔外，在所述第二发射线圈位于所述第二位置时，所述第二发射线圈位于所述空腔内。

3.根据权利要求2所述的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电装置还包括：

轨道，连接于所述壳体内壁，并与所述中轴线垂直，所述第二发射线圈可移动地设于所述轨道。

4.根据权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电装置还包括：

位置检测装置，用于检测所述第二发射线圈的位置，且在所述第二发射线圈位于所述第一位置时发出第一信号，在所述第二发射线圈位于所述第二位置时发出第二信号；

控制装置，用于响应所述第一信号，控制两个所述发射线圈均通电，且用于响应所述第二信号，控制两个所述发射线圈中的一个通电。

5.根据权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于，所述控制装置包括：

功率获取模块，用于响应所述第二信号，控制所述第一发射线圈通电以及所述第二发射线圈断电，并获取所述终端的第二充电功率；以及，控制所述第一发射线圈断电以及所述第二发射线圈通电，并获取所述终端的第二充电功率；

第一处理模块，用于比较所述第一充电功率和所述第二充电功率，且在所述第一充电功率小于所述第二充电功率时，用于控制所述第一发射线圈保持断电且所述第二发射线圈保持通电；以及，在所述第一充电功率大于所述第二充电功率时，用于控制所述第一发射线圈通电且所述第二发射线圈断电。

6.根据权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于，所述控制装置还用于响应所述第一信号发出报警指令；所述无线充电装置还包括：

报警装置，用于响应所述报警指令报警。

7.根据权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于，所述报警装置为蜂鸣器或报警灯。

8.根据权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于，所述位置检测装置为压电开关。

9.根据权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于，所述无线充电装置还包括：

参数检测装置，用于检测所述第一发射线圈或所述第二发射线圈的工作参数；

所述控制装置还包括：

第二处理模块，用于比较所述工作参数与预设值，且在所述第一发射线圈的工作参数小于预设值时，控制所述第一发射线圈断电；以及，在所述第二发射线圈的工作参数小于预设值时，控制所述第二发射线圈断电。

10.一种无线充电***，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的无线充电装置。