CN202092044U - 具无线能量传输的灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具无线能量传输的灯具。灯源可以是高亮度并且节能的发光二极管，也可以是常用的灯管式日光灯、冷阴极管或其它灯源，另一部份直流电源将输入无线电力传送器，经过逆变器将直流电压转换为交变电流并驱动一次线圈来传送能量，同时此线圈经由电流的感测亦可检知接收端传送的状态或传递的讯息来达到传送端及接收端相互沟通的作用以便适当调节或关闭能量传送来达到更有效率的能量传送，另一方面接收端，将内建或外接于各式电子产品例如手机、数字个人数据处理器、数字相机、音乐播放器等，由接收端二次线圈藕合取出能量并且经过整流电路后，输出到直流对直流转换器的输入。

Description

具无线能量传输的灯具

技术领域

本实用新型为一种多功能性照明灯具，特别是一种结合无线电力传送平台及照明工具的多功能性照明灯具。 

背景技术

照明，在任何场所中都是非常重要的一环，除了有设置在天花板或墙上的灯具外，还有供使用者摆放于书桌或办公室的台灯，及置于床头阅读照明的床头灯等等，通过良好的照明使得使用者能够享受阅读所带来的乐趣，并提高办公人员的工作效率，但现有的灯具通常仅具备单一照明的功能，以常见的台灯为例，使用者多半置于桌面上，作为加强的照明的辅助光源，但桌面上通常除了摆放各式文具、办公用品外，现代化的电子通讯、娱乐产品也是常见的装置，例如手机、PDA、音乐播放器等等，却常常因为须额外的各别适用充电器而需另外摆置，十分占空间且不方便使用。 

实用新型内容

本实用新型的目的是基于使用者惯用的使用模式及环境，所潜心研发出结合无线电力传送功能的照明灯具，具体实现的范例；例如：内建无线电力接收的手机及各式手持电子产品等，通过灯具所结合的能量传电力接收端，来达到电力储存及传送的作用。 

本实用新型是基于无线电力传送的原理，建构出无线电力传送平台并结合照明灯具所研发出的产品，为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案： 

具无线能量传输的灯具的***架构包括： 

灯源； 

驱动灯源电路，与该灯源及交直流转换器界接，提供灯源亮时的能量； 

交直流转换器，与外界电源界接，用以把外界交流电转为直流电； 

以及无线电力传送器，与该交直流转换器界接，用以传送能量及接收讯息。 

优选地，所述无线电力传送器，包括：逆变器，用以将直流电流转换为交 流电流；一次侧线圈，连接该逆变器，利用该交流电源产生交变电磁场，并传送能量；电流侦测模块，连接电磁线圈，用以侦测该电磁线圈所通过的电流；控制模块，连接该电流侦侧模块，用以控制该逆变器的能量传输；以及通讯模块，连接电流侦测模块，将侦测到的电流讯号解调变(De-modulation)，并送至控制模块，来达到能量传送的控制机制，该控制模块及通讯模块合称为通讯控制模块。 

其运作模式，首先将输入市电交流信号，经过交直流转换器(AC to DCconverter)转换为直流电源，此直流电源除了将作为无线电力传送器的输入电源外，亦可当作驱动灯源电路的电源，灯源点亮后将可达到照明的目的。此灯源可以是高亮度并且节能的发光二极管(LED)，也可以是常用的灯管式日光灯(PL)、冷阴极管(CCFL)或其它灯源，而另一部份直流电源将输入无线电力传送器，经过逆变器将直流电压转换为交变电流并驱动一次线圈来传送能量，同时该通讯模块经由电流的感测亦可检知接收端传送的状态或传递的讯息来达到传送端及接收端相互沟通的作用以便适当调节或关闭能量传送来达到更有效率的能量传送，另一方面接收端，将内建或外接于各式电子产品，例如手机、数字个人数据处理器(PDA)、数字相机、音乐播放器(MP3Player)...等接收装置或其它手持式装置，由接收端二次线圈藕合取出能量并且经过整流电路后，输出到直流对直流转换器的输入，此转换器的作用有二，其一为调节电压准位以便供给负载使用，亦或控制输出到负载的电量来达到电量储存的目地，若当控制负载电量用则此转换器将视为充电器(Charger)，那么负载就是电量的储存装置也就是电池(battery)。 

本实用新型的优点是： 

本实用新型的照明灯具结合了无线电力传送的功能，例如：内建无线电力接收的手机及各式手持电子产品等，通过灯具所结合的能量传电力至接收端，来达到电力储存及传送的作用。使得使用者不必改变惯用的习性及场合，从而享受无线电力传送技术所带来的便利。 

附图说明

请参阅以下有关本实用新型较佳实施例的详细说明及其附图，将可进一步了解本实用新型的技术内容及其目的功效；有关该实施例的附图为： 

图1为本实用新型具无线能量传输的灯具传送***方块圈； 

图2为本实用新型无线电力传送器的装置结构图； 

图3为本实用新型无线电力接收器的装置结构图； 

图4为本实用新型搭配具备无线电力接收器的电子装置运转***方块图(单数型)； 

图5为本实用新型搭配具备无线电力接收器的电子装置运转***方块图(复数型)； 

图6为本实用新型实现于台灯的案例图； 

图7A为本实用新型实际应用于手机无线充电的示意图； 

图7B为内建无线电力接收器的手机示意图； 

图8A为本实用新型实际应用于保温杯加热的示意图； 

图8B为内建无线电力接收器的加热保温杯示意图； 

附图标记：1、应用于灯具上的无线能量传送平台；2、无线电力接收器；11、驱动灯源电路；12、灯源；13、交直流转换器；14、无线电力传送器；141、逆变器；142、一次侧线圈；143、通讯控制模块；144、电流侦侧模块；1431、控制模块；1432、通讯模块；3、二次线圈；4、台灯；41、台灯底座；411、感应区；42、支架；43、灯罩；44、外接电源线；5、手机；6、加热保温杯。 

具体实施方式

请参考图1，图1为无线电力传送***的方块圈，我们将通过该图来说明无线电力传送的概念，其中以感应变压器来作为分界，可分为一次侧(Primary Side)及二次侧(Secondary Side)，一次侧包含了将直流转换为交流的换流器及一次侧线圈，而二次侧包含线圈及整流电路，起先输入直流电压经由逆变器的作用将直流电压转换为交变电流，并馈入一次侧线圈，使其产生交变电磁场，此阶段可视为将电力转换为磁能，经由法拉地定律(Fardady Law)得知我们可以由二次线圈感应到一次侧磁通的变化量并且得到交变的电力讯号，此时可视为磁力转换为电能，之后在经由整流电路将交变的讯号整流为直流电压以便负载使用， 因此无线电力的传送是经由电、磁能的转换，而转换传递的媒介是通过电力传送端(如图2)，及电力接收端(如图3)各自具备的线圈，并通过电磁的藕合来达成。 

本实用新型是基于无线电力传送的原理，建构出无线电力传送平台并结合照明灯具所研发出的产品，图4、图5为本实用新型搭配具备无线电力接收器的电子装置运转***方块图，以下将说明***架构及运作模式：请参考图4，该应用于灯具上的无线能量传送平台1的***架构包括：灯源12；驱动灯源电路11，与该灯源12及交直流转换器13界接，提供灯源亮时的能量；交直流转换器13，与外界电源界接，用以把外界交流电转为直流电；以及无线电力传送器14，与该交直流转换器13界接，用以传送能量及接收讯息；该无线电力传送器14，请参考图2，包括：逆变器141，用以将直流电流转换为交流电流；一次侧线圈142，连接该逆变器141，利用该交流电源产生交变电磁场，并传送能量；电流侦测模块144，连接该一次侧线圈142，用以侦测该电磁线圈所通过的电流；控制模块1431，连接该电流侦侧模块144，用以控制该逆变器141的能量传输；以及通讯模块1432，连接该电流侦测模块144，将侦测到的电流讯号解调变(De-modulation)，并送至控制模块1431，来达到能量传送的控制机制，该控制模块1431及通讯模块1432合称为通讯控制模块143。其运作模式，请参考图2及图4，首先将输入市电交流信号，经过交直流转换器13(AC to DCconverter)转换为直流电源，此直流电源除了将作为无线电力传送器14的输入电源外，亦可当作驱动灯源电路11的电源，灯源12点亮后将可达到照明的目地。此灯源12可以是高亮度并且节能的发光二极管(LED)，也可以是常用的灯管式日光灯(PL)、冷阴极管(CCFL)或其它灯源，而另一部份直流电源将输入无线电力传送器14，经过逆变器141将直流电压转换为交变电流并驱动一次侧线圈142来传送能量，同时该通讯模块1432经由电流的感测亦可检知无线电力接收器2传送的状态或传递的讯息来达到传送端及接收端相互沟通的作用以便适当调节或关闭能量传送来达到更有效率的能量传送；另一方面无线电力接收器2，将内建或外接于各式电子产品，例如手机、数字个人数据处理器(PDA)、数字相机、音乐拨放器(MP3Player)...等接收装置或其它手持式装置，由接收端二次线圈3藕合取出能量并且经过整流电路后，输出到直流对直流转换器的输入， 此转换器的作用有二，其一为调节电压准位以便供给负载使用，亦或控制输出到负载的电量来达到电量储存的目地，若当控制负载电量用则此转换器将视为充电器(Charger)，那么负载就是电量的储存装置也就是电池(battery)，图5为再进一步的应用扩充，为无线能量传送器对应多组接收端，接收装置可为复数个，并且个别控制能量的传递，来达到更高的便利性。 

图6为本实用新型实现于台灯的案例图，其***方块图如图4、5所示，此台灯4由外观来看可以包含以下几个部份分别是，台灯底座41、支架42、灯罩43、外接电源线44，***的电路板将置于台灯底座41或支架42中，但无线电力传送的一次侧线圈142通常和台灯底座41结合，以得到最大的感应区411便于使用者放置待充电的手持电子产品(例如手机)或取用，***的交流输入由外接电源线取得并送至交直流转换(Ac to Dc Converter)电路，将交流电压转换为直流电压，并输入灯驱动电路提供台灯点亮时的能量，另一方面此直流电压也供应给无线电力传送器的输入，并经由逆变电路将直流电压转换为交变的电流，之后驱动一次线圈产生交变的电磁场，这一连串的动作由无线电力传送器中的控制及通讯单元来主导，经过和手机接收端的通讯来适时产生对应的控制讯号，决定***的动作与否及传输电力的调节。 

图7A为本实用新型实际应用于手机无线充电的示意图，图7B为内建无线电力接收器的手机示意图，其接收能量的二次线圈3置于手机5的背面，将手机5置于台灯底座41的感应区411内，如图7A，交变磁场通过手机无线电力接收器二次线圈3的耦合，取得台灯底座传送的能量，此能量通过整流电路转换为适当的直流准位后，经由直流电源转换器(充电器)来对手机的锂电池充电，为确保充电器安全、快速且有效率的对锂电池充电，接收端控制通讯单元扮演和传送端沟通并且调节充电能量的大小的任务，确保上述对于充电的要求。 

图8A为本实用新型另一个可应用实施例，图8B为内建无线电力接收器的加热保温杯6，台灯经过无线电力传送能量来加热保温杯中的水，使得使用者在阅读时可以很便利的取用温水不必担心杯中的水变凉，通过这两个范例可以知道本实用新型的便利及实用性且不必改变使用者惯用的习性及场合，来达到无线电力传送技术所带来的便利。 

Claims (7)

1.一种具无线能量传输的灯具，其特征在于，包括：

灯源；

驱动灯源电路，与该灯源及交直流转换器界接，提供灯源亮时的能量；

交直流转换器，与外界电源界接，用以把外界交流电转为直流电；以及

无线电力传送器，与该交直流转换器界接，用以传送能量及接收讯息。

2.如权利要求1所述的具无线能量传输的灯具，其特征在于，所述无线电力传送器，包括：

逆变器，用以将直流电流转换为交流电流；

一次侧线圈，连接该逆变器，利用交流电源产生交变电磁场，并传送能量；

电流侦测模块，连接电磁线圈，用以侦测该电磁线圈所通过的电流；

控制模块，连接该电流侦侧模块，用以控制该逆变器的能量传输；以及

通讯模块，连接电流侦测模块，将侦测到的电流讯号进行解调，并送至控制模块。

3.如权利要求1所述的具无线能量传输的灯具，其特征在于，所述无线电力传送器输出能量至接收装置，进行***供电或对电池进行充电。

4.如权利要求1所述的具无线能量传输的灯具，其特征在于，所述灯源为发光二极管、灯管型日光灯、冷阴极管。

5.如权利要求3所述的具无线能量传输的灯具，其特征在于，所述接收装置为杯子，该杯子具有加热模块。

6.如权利要求5所述的具无线能量传输的灯具，其特征在于，所述接收装置的直流电源转换器模块输出能量至该加热模块，使该杯子进行加温。

7.如权利要求3所述的具无线能量传输的灯具，其特征在于，所述接收装置为复数个。 

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