TWI403070B - 充電裝置 - Google Patents

Description

充電裝置

本發明涉及一種充電裝置。

隨著通信技術之迅速發展，越來越多之人在工作和生活中使用各種可攜式電子設備，例如：筆記本電腦及手機等。為提高便攜性，通常會採用可充電電池為可攜式電子設備供電。可充電電池電量耗盡後，可通過充電器充電。先前之充電器一般需通過電源線纜連接電源和可攜式電子設備給充電電池充電，操作不方便。另外，可攜式電子設備一般需採用特定、對應之充電器。如此，用戶就需要隨身攜帶充電器，否則，將出現可充電電池因電量耗盡而無法及時找到對應充電器之情況，給工作和生活帶來極大之不便。

有鑒於此，有必要提供一種可以無線充電之充電裝置。

一種充電裝置，其用於對電子裝置進行充電。該電子裝置包括一蓄電裝置及一第二電磁裝置。該充電裝置包括一將外部電源轉化為磁場之第一電磁裝置、一偵測裝置、一第一微處理器及一驅動單元。該電子裝置裝設於充電裝置上，該第二電磁裝置將蓄電裝置之殘餘電能轉化為交變磁場。該偵測裝 置在交變磁場之作用下產生感應電流。該第一微處理器根據感應電流確定第二電磁裝置之位置並產生位置訊號。該驅動單元根據該位置訊號將第一電磁裝置移動至與第二電磁裝置相耦合之位置處，該第二電磁裝置在第一電磁裝置之磁場之作用下產生電能，該蓄電裝置用於存儲第二電磁裝置所產生之電能。

與先前技術相比，上述充電裝置，在電子裝置電量低時，可以直接通過第一電磁裝置和該第二電磁裝置之間產生之電磁感應給電子裝置進行無線充電，給工作和生活帶來便利。

10‧‧‧充電裝置

11‧‧‧殼體

12‧‧‧第一電磁裝置

13‧‧‧驅動單元

14‧‧‧偵測裝置

15‧‧‧第一變流單元

16‧‧‧第一微處理器

111‧‧‧承載板

112‧‧‧側壁

113‧‧‧內表面

114‧‧‧第一導向槽

115‧‧‧第二導向槽

116‧‧‧電性插槽

121‧‧‧第一線圈

122‧‧‧第一鐵芯

131‧‧‧第一線性馬達

132‧‧‧第二線性馬達

1311‧‧‧第一定子

1312‧‧‧第一轉子

1321‧‧‧第二定子

1322‧‧‧第二轉子

141‧‧‧第一偵測層

142‧‧‧第二偵測層

20‧‧‧電子裝置

21‧‧‧外殼

22‧‧‧第二電磁裝置

23‧‧‧第二變流單元

24‧‧‧蓄電裝置

25‧‧‧第二微處理器

221‧‧‧第二線圈

222‧‧‧第二鐵芯

圖1係本發明實施方式提供之充電裝置與電子裝置之局部剖視圖。

圖2係圖1中之充電裝置與電子裝置之功能模組圖。

圖3係圖1中之充電裝置之偵測裝置之訊號傳遞示意圖。

以下將結合附圖對本發明作進一步之詳細說明。

請參閱圖1至圖3，為本發明實施方式提供之用於給電子裝置20充電之充電裝置10。該充電裝置10包括一殼體11、一第一電磁裝置12、一驅動單元13、一偵測裝置14、一第一變流單元15及一第一微處理器16。該殼體11包括一承載板111及垂直於承載板111邊緣之側壁112；該側壁112包括一內表面113，在該兩組相對之側壁112之內表面113上分別對應設置有第 一導向槽114以及第二導向槽115，且該第一導向槽114沿圖1所示之方向A設置，該第二導向槽115沿圖1所示之方向B設置；在該側壁112上還設置有一電性插槽116，該電性插槽116用於接入外部電源。該第一電磁裝置12包括一第一線圈121及一第一鐵芯122，且該第一線圈121繞設於第一鐵芯122上。該驅動單元13包括一第一線性馬達131及一第二線性馬達132。該第一線性馬達131包括一第一定子1311及一活動套設於第一定子1311內之第一轉子1312，該第二線性馬達132包括一第二定子1321及一活動套設於第二定子1321內之第二轉子1322。該第一線性馬達131之第一定子1311與第二線性馬達132之第二定子1321相互固接，且該第一線性馬達131位於第二線性馬達132之上方。該第一線性馬達131之第一轉子1312之兩端沿方向A滑動卡設於第二導向槽115內。該第二線性馬達132之第二轉子1322之兩端沿方向B滑動卡設於第一導向槽114內。該第一電磁裝置12固設於該第一線性馬達131之第一定子1311上並靠近於該承載板111。該偵測裝置14固設於承載板111上，偵測裝置14包括一第一偵測層141及一第二偵測層142，該第一偵測層141為多條沿方向A排列之導線，該第二偵測層142為多條沿方向B排列之導線，且該第一偵測層141與第二偵測層142間隔設置；本實施方式中，該每條導線一端接地，另一端連接至第一微處理器16輸入埠。每條沿方向A排列之導線對應著不同之第一序號，且該第一序號自該第一轉子1312與側壁112所接觸之一側至相對之另一側順序排列；每條沿方向B排列之導線對應著不同之第二序號， 且該第二序號自該第二轉子1322與側壁112所接觸之一側至相對之另一側順序排列。該第一變流單元15及第一微處理器16容置於殼體11內，且該第一變流單元15分別與第一電磁裝置12、第一微處理器16及外部電源相電性連接，該第一微處理器16電性連接於偵測裝置14與驅動單元13之間；該第一變流單元15用於將外部電源電流調製為第一電磁裝置12所需之交流電，該第一電磁裝置12根據交流電產生交變磁場；該第一微處理器16用於將偵測裝置14所感測之電子裝置20之位置訊號轉化為驅動訊號，以控制驅動單元13之兩個線性馬達131、132帶動第一電磁裝置12移動至目標位置處。

該電子裝置20包括一外殼21、一第二電磁裝置22、一第二變流單元23、一蓄電裝置24及一第二微處理器25；該第二電磁裝置22、第二變流單元23、蓄電裝置24及第二微處理器25固設於外殼21上。該第二電磁裝置22包括一第二線圈221及一第二鐵芯222，且該第二線圈221繞設於第二鐵芯222上。該第二變流單元23電性連接於該蓄電裝置24與第二電磁裝置22之間，該第二微處理器25與第二變流單元23相電性連接。在電子裝置20進入充電過程前，該第二微處理器25控制第二變流單元23將蓄電裝置24之殘餘電量轉化成交變電流，第二電磁裝置22根據交變電流產生交變磁場。在電子裝置20之充電過程中，該第二微處理器25控制第二變流單元23將第二電磁裝置22產生之交流電轉化為直流電後存儲於蓄電裝置24內。

在初始狀態下，該充電裝置10之第一電磁裝置12在驅動單元 13之作用下，移動至偵測裝置14中央處之正下方。當電子裝置20處於低電量狀態下時，使用者將電子裝置20切換到充電狀態後，放置於充電裝置10之承載板111上，該第二微處理器25控制第二變流單元23將蓄電裝置24之殘餘電量轉化為交變電流，並傳輸給第二電磁裝置22，該第二電磁裝置22根據交變電流產生交變磁場。固設於承載板111上之偵測裝置14之第一偵測層141及第二偵測層142在第二電磁裝置22所產生之交變磁場之作用下，產生感應電流。該第一微處理器16通過分別感測第一偵測層141及第二偵測層142所產生之感應電流，並確定產生感應電流之導線之序號，第一微處理器16將第一偵測層141產生感應電流之導線之第一序號與第二偵測層142產生感應電流之導線之第二序號組合後，得出該電子裝置20之第二電磁裝置22之位置。該第一微處理器16將第一電磁裝置12與第二電磁裝置22之距離分解為方向A和B上之位移，並驅動第一線性馬達131和第二線性馬達132分別沿方向A和方向B移動。當第一線性馬達131之第一定子1311在第一轉子1312上沿方向A移動時，該第二線性馬達132之第二轉子1322在第一導向槽114內沿方向A滑動；當第二線性馬達132之第二定子1321在第二轉子1322上沿方向B移動時，該第一線性馬達131之第一轉子1312在第二導向槽115內沿方向B滑動。當第一線性馬達131與第二線性馬達132帶動第一電磁裝置12到達目標區域後，且該第二電磁裝置22感測到第一電磁裝置12產生之交變磁場，第二微處理器25控制第二變流單元23停止形成交變電流。該第二電磁裝置22在第一電磁裝置12 形成之交變磁場之作用下，根據法拉弟電磁感應原理產生感應電流，該第二變流單元23對第二電磁裝置22所產生之感應電流進行調製，然後將電量存儲於蓄電裝置24中。

本發明提供之充電裝置，在電子裝置電量低時，可以直接通過該第一電磁裝置和該第二電磁裝置之間產生之電磁感應給電子裝置進行無線充電，給工作和生活帶來便利。

綜上該，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧充電裝置

11‧‧‧殼體

12‧‧‧第一電磁裝置

13‧‧‧驅動單元

14‧‧‧偵測裝置

15‧‧‧第一變流單元

16‧‧‧第一微處理器

111‧‧‧承載板

112‧‧‧側壁

113‧‧‧內表面

114‧‧‧第一導向槽

115‧‧‧第二導向槽

116‧‧‧電性插槽

121‧‧‧第一線圈

122‧‧‧第一鐵芯

131‧‧‧第一線性馬達

132‧‧‧第二線性馬達

1311‧‧‧第一定子

1312‧‧‧第一轉子

1321‧‧‧第二定子

1322‧‧‧第二轉子

20‧‧‧電子裝置

21‧‧‧外殼

22‧‧‧第二電磁裝置

23‧‧‧第二變流單元

24‧‧‧蓄電裝置

25‧‧‧第二微處理器

221‧‧‧第二線圈

222‧‧‧第二鐵芯

Claims (6)

1. 一種充電裝置，其用於對電子裝置進行充電；該電子裝置包括一蓄電裝置及一第二電磁裝置；其改進在於：該充電裝置包括一將外部電源轉化為磁場之第一電磁裝置、一偵測裝置、一第一微處理器及一驅動單元；該電子裝置裝設於充電裝置上，該第二電磁裝置將蓄電裝置之殘餘電能轉化為交變磁場，該偵測裝置包括一第一偵測層及一第二偵測層，該第一偵測層與該第二偵測層均為同一方向排列之導線，且第一偵測層與第二偵測層之導線排列方向不同，該第一偵測層與第二偵測層間隔設置，每條第一偵測層之導線對應著不同之第一序號，且該第一序號自該第一轉子與側壁所接觸之一側至相對之另一側順序排列；每條第二偵測層之導線對應著不同之第二序號，且該第二序號自該第二轉子與側壁所接觸之一側至相對之另一側順序排列；該偵測裝置之第一偵測層和第二偵測層在第二電磁裝置產生的交變磁場之作用下產生感應電流，該第一微處理器通過分別感測第一偵測層及第二偵測層所產生之感應電流，並確定產生感應電流之導線之序號，該第一微處理器將第一偵測層產生感應電流之導線之第一序號與第二偵測層產生感應電流之導線之第二序號組合後，得出該電子裝置之第二電磁裝置之位置訊號；該驅動單元根據該位置訊號將第一電磁裝置移動至與第二電磁裝置相耦合之位置處，該第二電磁裝置在第一電磁裝置之磁場之作用下產 生電能，該蓄電裝置用於存儲第二電磁裝置所產生之電能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之充電裝置，其中：該電子裝置還包括一第二變流單元及一第二微處理器，該第二變流單元連接於該蓄電裝置與第二電磁裝置之間；該第二微處理器控制第二變流單元在充電過程前將蓄電裝置之殘餘電量轉化為交變電流，使第二電磁裝置產生交變磁場，並控制第二變流單元在充電過程中將第二電磁裝置產生之交流電轉化為直流電後存儲於蓄電裝置內。
3. 如申請專利範圍第1項所述之充電裝置，其中：該充電裝置還包括一第一變流單元，該第一變流單元用於將外部電源電流調製為第一電磁裝置所需之交流電。
4. 如申請專利範圍第1項所述之充電裝置，其中：該充電裝置還包括一殼體，該殼體包括一承載板及垂直於承載板邊緣之側壁，該偵測裝置固設於承載板上，該驅動單元設置於殼體內。
5. 如申請專利範圍第4項所述之充電裝置，其中：該側壁包括一內表面，在該兩組相對之側壁之內表面上分別對應設置有第一導向槽以及第二導向槽；該驅動單元包括一第一線性馬達及一第二線性馬達，第一線性馬達包括一第一定子及一第一轉子，第二線性馬達包括一第二定子及一第二轉子；該第一定子與第二定子相互固接，該第一轉子與第二轉子之兩端分別活動卡設於第一導向槽與第二導向槽內。
6. 如申請專利範圍第5項所述之充電裝置，其中：該第一電磁裝置固設於靠近於承載板之第一線性馬達之定子上。