专利名称：机电装置的槽型感应式充电器的制作方法
技术领域：
本创作提供ー种机电装置的槽型感应式充电器，尤指电源底座上的容置槽内收容有感应充电接收器及机电装置，并利用感应充电接收器在不增加机电装置整体的厚度下可配合电源底座所需的窄型感应面传送能量。
背景技术：
现今电子科技与多媒体资讯的快速发展，使得笔记型电脑、平板电脑、智慧型手 机、个人数位助理等手持式电子装置都朝向轻、薄、短、小且多功能的趋势发展，主要为具有体积小、质量轻、方便携帯等特色，加上软、硬件功能不断的推陈出新，使用上更具实用性的效果。再者，若电子装置要达到随身携帯使用，首先必须要解决的即是用电问题，而一般最普遍的方式就是在手持式电子装置内部装设充电电池，并搭配一相容的电源供应器使充电电池的电カ耗尽时能够重新充电，但因每个厂牌的电子装置规格大都不同，便需要使用各自专用的电源供应器才能进行充电，而造成额外购置所需的成本大幅提高，若是有多台电子装置其电源供应器不仅整理电线上相当不便且占用空间，也不利于收纳或是携带使用。因此，便有厂商针对此ー问题研发出可利用电磁感应来传送电カ的感应式电源供应器或称无线式充电器，其无接点电磁感应供电能量方式为具有极佳的便利性，然而电磁感应供电方式简单来说，利用ニ个电感线圈相互感应交流电来传送电力，其原理如同于传统绕线式电カ变压器，并在不同的电子装置内建有感应线圈就可以同时支援不同的电子装置进行充电，以有效解决电源供应器不能互相支援、交換使用以及携帯上的不便与困扰等。此外，目前市面上的感应式电源供应器大都是利用ニ个线圈模块作为发射电カ的供电端及可接收电カ的受电端进行运作，并在线圈模块的磁性材料上都绕制有感应线圏，即可通过线圈模块的感应面传送电力，而线圈模块设计中都需要具备相当的电感量，并搭配电容器通过电路产生谐振来进行感应电カ传送，请參阅图9所示，为常用感应充电装置的示意图，由图中可清楚看出，其于ニ电子装置内部的平板基座A上绕制有中空的平面涡形线圈Al，并利用涡形线圈Al来传送电力，由于感应电カ能量会在供电端涡形线圈Al上、下面发送，其感应电力能量朝受电端涡形线圈Al传送后无法全部被涡形线圈Al所感应接收，此种传送电力能量若是被周边设备或装置吸收后会产生高热并发生危险，所以产品设计上平板基座A即需要由可阻绝涡形线圈Al电磁波的磁性材料所制成。惟上述的平板基座A的磁性材料对于电磁波特性可分为反射、吸收与传导，并在此ー设计中为了得到较佳的电カ传送的效率，一般作法通常会于供电端涡形线圈Al的未感应面加上具反射特性较佳的磁性材料来作为平板基座A，且该受电端涡形线圈Al的未感应面也需要加上具有吸收特性较佳的磁性材料来作为平板基座A，此种作法虽可得到较佳的转换效率，但因具有反射与吸收特性的磁性材料不易制造，并在价格上较为昂贵而使成本无法有效降低；另，其涡形线圈Al绕制于平板基座A上的感应面积越大，虽可得到较佳的电磁感应电カ的能力，但因涡形线圈Al的形状接近圆形而不易设置于精巧的手持式电子装置中，以致使整体使用机能与效果便会受到限制，因此尚有进ー步改良的必要，即为从事于此行业者所亟欲研究改善的方向所在。
发明内容故，创作人有鉴于上述常用感应充电装置使用上的问题与缺失，搜集相关资料经由多方的评估及考量，并利用从事于此行业多年研发经验不断试作与修改，始设计出此种机电装置的槽型感应式充电器。本创作的主要目的在于电源底座的基座内部为设有控制模块及供电线圈模块，并于基座上凹设的容置槽内收容有感应充电接收器及机电装置，而感应充电接收器的扩充座内部设有充电模块及受电线圈模块，且扩充座上设有可供机电装置电性对接的对接部，并利用供电线圈模块、受电线圈模块于磁导体上分別绕制呈不同环绕方向的感应线圈的第一线圈及第ニ线圈间所形成的感应区间进行感应电力，此种感应充电接收器在不增加机电装置整体的厚度下可配合电源底座所需的窄型感应面传送能量，并可減少占用空间，以符合产品轻薄短小的设计需求。本创作的次要目的在于电源底座为可设置于车体内装饰板、中控台位置，并使控制模块连接于车内电源或电源供应器来输入所需的电力，而感应充电接收器的充电模块则可通过扩充座上的对接部与机电装置电性对接，以适用于市面上各种规格的机电装置扩充使用，故在充电时只要将多台相互对接的感应充电接收器及机电装置安放于电源底座的容置槽内彼此距离接近，即可利用电磁感应的方式传输信号与电能达成感应充电的功效，且可通过电源底座的容置槽的限位作用，使机电装置保持稳定，以防止其受到外力震动影响时所轻易造成滑动或掉落，并确保使用上的安全性。本创作的另一目的在于电源底座为可设置于壁面处，并使控制模块连接于市内电源或电源供应器，而感应充电接收器则设置于车体上的保险杆内，且充电模块通过对接部连接于车内电源，也可在电源底座的容置槽内再收容有一台或一台以上的感应充电接收器及机电装置，故在充电时只要将车体的保险杆靠近于壁面处，使感应充电接收器及机电装置与电源底座彼此的距离接近，即可利用电磁感应的方式传输信号与电能达成感应充电的功效。本创作的再一目的在于电源底座及感应充电接收器于供电线圈模块、受电线圈模块的感应线圈传送电力能量只会在第一线圈与第二线圈之间的感应区间进行传送，可使整体电カ传送更加稳定，且因磁导体本身具有高导磁率特性可以有效控制电磁波散逸的情况发生，同时避免干扰到其它电气装置或设备的正常运作，因此不需要在感应线圈的非感应面加装屏蔽用的磁性材料也可安全使用。一种机电装置的槽型感应式充电器，其特征在于，包括有电源底座及感应充电接收器，该电源底座为具有基座，并于基座内部设有控制模块及与控制模块连接发射出电磁波能量的供电线圈模块，且基座上凹设有供感应充电接收器及预设机电装置定位的容置槽，而供电线圈模块的磁导体上绕制有具至少ニ组呈不同环绕方向的第一线圈及第ニ线圈的感应线圈，且第一线圈与第二线圈之间形成有具预定间距的感应区间；该感应充电接收器为具有扩充座，并于扩充座内部设有充电模块及与充电模块连接来进行电磁波感应接收电能的受电线圈模块，且扩充座上设有供预设机电装置电性对接的对接部，而受电线圈模块的磁导体上绕制有具至少ニ组呈不同环绕方向的第一线圈及第ニ线圈的感应线圈，且第一线圈与第二线圈之间形成有具预定间距的感应区间。该电源底座与感应充电接收器的磁导体呈ー长条状，且磁导体断面为呈一矩形或多边形。该电源底座与感应充电接收器的磁导体为铁粉芯、铁镍钥磁芯、铁硅铝磁芯、铁氧体磁芯或高磁通磁粉芯。此种感应充电接收器在不增加机电装置整体的厚度下可配合电源底座所需的窄型感应面传送能量，并可減少占用空间，以符合产品轻薄短小的设计需求。
图I为本创作第一较佳实施例的立体外观图。图2为本创作第一较佳实施例的立体分解图。图3为本创作供电线圈模块与受电线圈模块的立体分解图。图4为本创作供电线圈模块与受电线圈模块电磁感应的示意图。图5为本创作第二较佳实施例的使用状态图。图6为本创作第三较佳实施例的使用状态图。图7为本创作第四较佳实施例的立体外观图。图8为本创作第五较佳实施例的使用状态图。图9为常用感应充电装置的示意图。附图标记说明I-电源底座；10_控制模块；121-磁导体；11_基座；122_感应线圈；111_容置槽；1220_绝缘导线；12_供电线圈模块；1221_第一线圈；120_感应区间；1222_第二线圈；
2-感应充电接收器；20_充电模块；221-磁导体；21_扩充座；222_感应线圈；211_对接部；2220_绝缘导线；22_受电线圈模块；2221_第一线圈；220_感应区间；2222_第二线圈；
3-机电装置；4-车体；41_内装饰板；43_保险杆；42_中控台；5_壁面；A_平板基座；A1_润形线圈。
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本创作所采用的技术手段及其构造，兹绘图就本创作的较佳实施例详加说明其构造与功能如下，俾利完全了解。请參阅图1、2、3、4所示，分别为本创作第一较佳实施例的立体外观图、立体分解图、供电线圈模块与受电线圈模块的立体分解图及电磁感应的示意图，由图中可清楚看出，本创作为包括有电源底座I及感应充电接收器2，故就本案的主要构件及特征详述如后，其中该电源底座I为具有基座11，并于基座11内部设有控制模块10及可与控制模块10连接发射出电磁波能量的供电线圈模块12，且基座11上凹设有可供感应充电接收器2及机电装置3定位的容置槽111，而供电线圈模块12为包括有磁导体121及感应线圈122，其中磁导体121呈ー长条状，并于磁导体121上沿着长边方向利用绝缘导线1220则由外而内按照预定匝数同向环绕形成有第一线圈1221，且第一线圈1221沿着磁导体121延伸拉直至预定长度后，再继续按照预定匝数反向环绕形成有第二线圈1222进行引出，使第一线圈1221与第二线圈1222之间形成有一具预定间距的感应区间120，由此可依序进行绕制而成具至少ニ组呈不同环绕方向且相隔预定间距的第一线圈1221及第ニ线圈1222的感应线圈122。该感应充电接收器2为具有扩充座21，并于扩充座21内部设有充电模块20及可与充电模块20连接来进行电磁波感应接收电能的 受电线圈模块22，且扩充座21上设有可供机电装置3电性对接的对接部211，而受电线圈模块22为包括有磁导体221及感应线圈222，其中磁导体221呈ー长条状，并于磁导体221上沿着长边方向利用绝缘导线2220则由外而内按照预定匝数同向环绕形成有第一线圈2221，且第一线圈2221沿着磁导体221延伸拉直至预定长度后，再继续按照预定匝数反向环绕形成有第二线圈2222进行引出，使第一线圈2221与第二线圈2222之间形成有一具预定间距的感应区间220，由此可依序进行绕制而成具至少ニ组呈不同环绕方向且相隔预定间距的第一线圈2221及第ニ线圈2222的感应线圈222。再者，电源底座I及感应充电接收器2的供电线圈模块12与受电线圈模块22的磁导体121、221可分别为具高导磁率特性的磁性材料，例如铁粉芯(Iron Powder)、铁镍钥磁芯(MPP)、铁娃招磁芯(Sendust)、铁氧体磁芯(Ferrite)、高磁通磁粉芯(High FluxCores)或其它等效的磁性材料所制成，此种磁性材料已被大量的应用于市售的电感零件之中，所以整体生产制造的成本上相对较低，且磁导体11、21断面为可呈一正方形、矩形、多边形或其它形状设计，并可配合电源底座I或感应充电接收器2整体的尺寸大小进行制作，如此，便可根据电磁理论来将感应线圈122、222环绕于磁导体121、221上，同时也可配合感应电カ传送系统所需的电感量来调整其绕制的线径、匝数与层数等，即可完成一简易的供电线圈模块12及受电线圈模块22。当本创作于使用时，可利用供电端电源底座I的控制模块10与供电线圈模块12的磁导体121及感应线圈122相匹配谐振产生振荡发射出电磁波能量传输至受电端感应充电接收器2，同时由受电线圈模块22的磁导体221配合感应线圈222位于第一线圈2221与第二线圈2222之间所形成的感应区间220来进行电磁波感应接收的电能，即可通过周期性变化的电磁场感应出电流，再经由充电模块20来传输信号或导通电流进行供电，便可通过扩充座21上的对接部211与机电装置3对接进行信号传输或充电作业，从而可利用电磁感应的方式传输能量达成感应充电的目的。本创作的供电线圈模块12与受电线圈模块22所绕制的第一线圈1221、2221再增加ー组呈不同环绕方向且相反极性的第二线圈1222、2222，其目的是传送电カ能量只会在供电线圈模块12与受电线圈模块22的第一线圈1221、2221与第二线圈1222、2222之间所形成的感应区间110、220进行传送，可使整体电カ传送更加稳定，此外，由于磁导体121、221本身具有高导磁率特性可以有效的控制电磁波散逸的情况发生，同时避免干扰到其它电气装置或设备的正常运作，因此不需要在感应线圈122、222的非感应面加装具较佳电磁波吸收特性或屏蔽用的磁性材料也可安全使用。请搭配參阅图5、6、7所示，分别为本创作第二较佳实施例的使用状态图、第三较佳实施例的使用状态图及第四较佳实施例的立体外观图，由图中可清楚看出，本创作机电装置的槽型感应式充电器为可设置于汽车、休旅车或厢型车等交通工具的车体4内部的内装饰板41 (如仪表板、扶手座、车门等)、中控台42或其它可供置放物品的容器内、具遮蔽物位置，但于实际应用时，则并非是以此作为局限，也可设置于电脑周边(如键盘、滑鼠、手写板等)、音响、游戏主机、家电或其它周边设备内部。然，若因此应用于车体4内部为说明时，可将电源底座I设置于内装饰板41或中控台42，使控制模块10可通过电源线(图中未示出)连接于车内电源或电源供应器来输入所需的电力，而感应充电接收器2的充电模块20则可通过扩充座21上可为连接器或传输界面的对接部211与机电装置3 (如平板电脑、智慧型手机、全球卫星导航机、蓝牙耳机等)上的插槽形成电性对接，即可依需求或设计的不同替换具不同型式对接部211的感应充电接收器2，以适用于市面上各种规格的机电装置3扩充使用。而于使用时，可将感应充电接收器2及机电装置3 —井置放于电源底座I上的容置槽111内呈一定位，或者可在同一电源底座I的容置槽111内收容有ニ台或ニ台以上可相互对接的感应充电接收器2及机电装置3，故在充电时只要将多台相互对接的感应充电 接收器2及机电装置3安放于电源底座I的容置槽111内彼此距离接近，即可利用电磁感应的方式传输信号与电能达成感应充电的功效，且可通过电源底座I的容置槽111的限位作用，使感应充电接收器2及机电装置3保持稳定的状态，以防止其受到外力震动影响时所轻易造成任意滑动或掉落，也不会造成机电装置3表面刮伤或结构上的破坏，并确保使用上的安全性。由于电源底座I及感应充电接收器2的供电线圈模块12、受电线圈模块22为可分别设置于基座11或扩充座21内部的底面或侧边处，并利用感应线圈122、222的第一线圈1221、2221与第二线圈1222、2222之间所形成的感应区间220来进行感应电力，此种感应充电接收器2在不增加平面型机电装置3整体厚度情况下，不但可配合电源底座I所需的窄型感应面传送能量设计应用于车体4内部，并可減少占用车体4内部既定的空间，以符合产品轻薄短小的设计需求，且因电源底座I及感应充电接收器2的供电线圈模块12、受电线圈模块22彼此的距离接近，可使感应充电接收器2电磁波感应接收电能时的强度大幅增カロ，并提高其感应电流且更趋于稳定，使整体电カ传送的效率更为良好。请继续參阅图8所示，为本创作第五较佳实施例的使用状态图，由图中可清楚看出，本创作的电源底座I为可设置于墙面、装潢板材、壁板、金属板材、架板或其它壁面5处，并使控制模块10可通过电源线(图中未示出)连接于市内电源或电源供应器来输入所需的电力，而感应充电接收器2则可设置于车体4上的保险杆43或后车厢内，且将充电模块20通过扩充座21上的对接部211连接于车内电源(如蓄电池、动カ电池或车用电池等)，也可在电源底座I的容置槽111内再收容有一台或一台以上相互对接的感应充电接收器2及机电装置3，故在充电时只要将车体4的保险杆43为靠近于壁面5处，使感应充电接收器2及机电装置3与电源底座I彼此的距离接近，即可利用电磁感应的方式传输信号与电能达成感应充电的功效。以上对本实用新型的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要求限定的精神与范围内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种机电装置的槽型感应式充电器，其特征在于，包括有电源底座及感应充电接收器，其中 该电源底座为具有基座，并于基座内部设有控制模块及与控制模块连接发射出电磁波能量的供电线圈模块，且基座上凹设有供感应充电接收器及预设机电装置定位的容置槽，而供电线圈模块的磁导体上绕制有具至少二组呈不同环绕方向的第一线圈及第二线圈的感应线圈，且第一线圈与第二线圈之间形成有具预定间距的感应区间； 该感应充电接收器为具有扩充座，并于扩充座内部设有充电模块及与充电模块连接来进行电磁波感应接收电能的受电线圈模块，且扩充座上设有供预设机电装置电性对接的对接部，而受电线圈模块的磁导体上绕制有具至少二组呈不同环绕方向的第一线圈及第二线圈的感应线圈，且第一线圈与第二线圈之间形成有具预定间距的感应区间。
2.如权利要求I所述机电装置的槽型感应式充电器，其特征在于，该电源底座与感应充电接收器的磁导体呈一长条状，且磁导体断面为呈一矩形或多边形。
3.如权利要求I所述机电装置的槽型感应式充电器，其特征在于，该电源底座与感应充电接收器的磁导体为铁粉芯、铁镍钥磁芯、铁硅铝磁芯、铁氧体磁芯或高磁通磁粉芯。
专利摘要本实用新型提供一种机电装置的槽型感应式充电器，其于电源底座的基座内部设有控制模块及供电线圈模块，并于基座上的容置槽内收容有感应充电接收器及机电装置，而感应充电接收器的扩充座内部设有充电模块及受电线圈模块，且扩充座上设有可供机电装置电性对接的对接部，其中供电线圈模块、受电线圈模块于磁导体上绕制有具至少二组呈不同环绕方向的第一线圈及第二线圈的感应线圈，并利用第一线圈与第二线圈之间所形成的感应区间来进行感应电力，此种感应充电接收器在不增加机电装置整体的厚度下可配合电源底座所需的窄型感应面传送能量，并可减少占用空间，以符合产品轻、薄、短、小的设计需求。
文档编号H02J17/00GK202424250SQ20122001488
公开日2012年9月5日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者蔡明球, 詹其哲 申请人:富达通科技股份有限公司