一种混合型无线充电装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种混合型无线充电装置，其特征在于，设有电磁感应充电单元、磁共振充电单元及一呈筒型的充电盒壳体；所述充电盒壳体设有底板和位于底板之上的壳壁，壳体上部开口，作为放入手机的入口，壳体中部的空间即为放置手机的容腔；电磁感应充电单元的充电线圈设置在壳体的底板内；磁共振充电单元的充电线圈为一线圈柱，并嵌在壳体的壳壁内。放入壳体容腔内的手机实际位于该线圈柱的内部。本实用新型集合了电磁感应充电装置及磁共振充电装置，将手机等配置了无线接收端的待充电设备集中在了能充分发挥无线充电效率的位置空间内，可用于多台设备的同时充电，且本实用新型具有结构设计简易、节省空间的优点。
【专利说明】一种混合型无线充电装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型设计无线充电技术，具体为一种集合了电磁感应充电与磁共振充电的 混合型无线充电装置。
【背景技术】
[0002] 无线充电技术已经从理论研究阶段逐渐走入人们的日常生活中，目前市场上的无 线充电产品大多基于电磁感应的方式充电，如Nexus手机、美国某星巴克的充电垫等。
[0003] 电磁感应式充电是利用两个线圈之间的磁感应变化，使得一方(充电方）由电能转 换而来的磁能激励另一方(被充电方）线圈磁场发生变化，从而产生电能的过程。在这个过 程中，不仅要求充电与被充电双方彼此平行，位置对齐，更重要的是二者之间的距离需要非 常接近(一般数毫米)，满足上述的条件才能保证一定的充电效率。所以基于电磁感应的无 线充电方式虽然摆脱了线缆，但仍然受到束缚，使用仍然不够方便。
[0004] 除磁感应方式外,还有磁共振式无线充电和微波式无线充电。这二者中，后者由于 世界上尚未有足够的技术积累和验证试验，故不做涉猎。磁共振式充电也利用电磁线圈，但 工作原理与电磁感应式充电不同，其依靠充电方和被充电方的频率共振来实现能量传输。 该方法对于普通消费类电子产品而言，可以实现一定范围内的无线充电（2米左右或以内）， 且该方法不需要满足充电与被充电双方位置彼对齐等苛刻要求，是一种更加灵活和便捷的 充电方式，但其缺点在于较低的充电效率。 实用新型内容
[0005] 基于上述的现有技术，本实用新型的提供了一种集合了电磁感应充电与磁共振充 电方式、占用空间小，且能够充分发挥无线充电效率的混合型无线充电装置。
[0006] 本实用新型的技术方案为：
[0007] -种混合型无线充电装置，其特征在于，设有电磁感应充电单元、磁共振充电单元 及一呈筒型的充电盒壳体；
[0008] 所述壳体设有底底板和壳壁，壳体上部开口，作为放入手机的入口，壳体中部的空 间即为放置手机的容腔；电磁感应充电单元的充电线圈嵌在壳体底板内；磁共振充电单元 的充电线圈为一线圈柱，嵌在壳体的壳壁内，使被放入壳体容腔内的手机位于该线圈柱的 内部。
[0009] 对上述技术方案进一步的技术特征还包括：
[0010] 在电磁感应充电方式中，初、次级感应线圈（即发射端线圈与接收端线圈）之间的 距离应控制在不超出2cm的范围内，以保障较优的充电效率。故所述电磁感应充电单元的 充电线圈与壳体底板上表面的距离优选设置为小于2cm，使被充电设备的接收端线圈与电 磁感应充电单元充电线圈之间的距离尽量靠近。
[0011] 所述电磁感应充电单元的充电线圈和磁共振充电单元的充电线圈通电后的磁场 方向一致（同向），即设置时，应注意电流正负极的方向及线圈的卷绕方向。
[0012] 优选的，所述壳体可设为圆筒状，是之和磁共振充电线圈的形状更加契合。
[0013] 进一步的，本装置还设有系统工作显示单元，方便用户直观的查看充电装置的工 作状态。
[0014] 本装置使用时，如电磁感应充电单元与磁共振充电单元同时工作，可将基于电磁 感应充电的手机等设备放置在充电盒壳体的底板上，其它基于磁共振充电的设备可叠置在 基于电磁感应充电设备的上方，进行多个设备的充电。由于充电盒壳体的内部是磁感应和 磁共振效率最强的位置，在保障效率的前提下进行无线充电，极大的方便了充电过程。
[0015] 本实用新型能够同时发挥电磁感应充电与磁共振充电两种无线充电方式的优点， 显著提高了充电效率，且充电盒壳体对多个充电设备也起到了归置收纳的作用，进一步节 省了多设备充电工作占用的空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0017] 图2为本实用新型各模块单元的连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 为了进一步阐明本实用新型的技术方案及技术效果，下面结合附图及具体实施例 对本实用新型做进一步的介绍。
[0019] 如图1、图2所示的一种用于手机充电的混合型无线充电装置，包括以下组成构 件：
[0020] 1)圆筒状的充电盒壳体1 ;
[0021] 所述充电盒壳体1的上部开口，用于放入手机；
[0022] 2)电磁感应充电单元7 ;
[0023] 所述磁感应充电单元7设有包括基于电磁感应充电方式的充电线圈3等元件，所 述充电线圈3为一线圈盘，设置在充电盒1壳体的底板内，为了保障电磁感应的充电效率， 充电线圈3作为发射端与被充电设备接收端线圈之间的距离应控制在约2cm以内；
[0024] 3 )磁共振充电单元4 ;
[0025] 所述磁共振充电单元4设有包括基于磁共振充电方式的充电线圈2等元件，所述 充电线圈2以几乎与底面平行的方式缠绕在壳体圆筒侧面，形成一线圈柱，设置在充电盒 1壳体的侧壁内，如图1所示。
[0026] 4)电源控制单元6;
[0027] 电源控制单元6直接与市电相连，作为该充电装置本身以及无线充电各元器件供 电的功能模块，控制两种充电单元电路的通断。
[0028] 5)系统工作显示单元5 ;
[0029] 该部分主要用于实现对充电方式的控制及显示，如用户选择仅底部电磁感应充电 单元7工作，或仅四周磁共振充电单元4工作，或二者同时工作后，显示单元做出相应的显 示，该单元显示的内容还可包括电流、功率的大小以及充电时间长短等。
[0030] 如上所述的电磁感应充电单元7,主要用于实现对处于壳体内最底层的被充电设 备充电。一般而言，基于磁感应的充电效率高于磁共振方式，而对于放置在充电装置最底端 的被充电设备自然与该底部距离最贴近，因此可以最有效地使用该方式对其充电。
[0031] 如上所述的磁共振充电单元4则针对放置在该装置内的其他被充电设备。这些 设备可能叠加在最底层被充电设备之上，无法利用效率较高的磁感应方式。该磁共振充电 线圈或紧或疏地缠绕在四周，为装置内配置了基于磁共振充电接收线圈的设备提供无线充 电。共振式充电需要在特定的工作频率下工作，这要求被充电装置的线圈已经事先匹配好 共振频率，就目前实验结果来看，本实用新型装置在1M?10MHz范围内，约2MHz的充电效 果最好，也就是说，优选的，各被充电设备默认都将频率通过硬件电路设定在2MHz左右。
[0032] 需要说明的是，上述两种充电方式中的电流方向需保持一致，即二者所产生的磁 场方向一致。
[0033] 本装置中，通过电磁作用所产生的辐射被限制在了特定的区域内，磁感应最强的 位置是充电盒壳体的内部，其外部四周的辐射量有限。
[〇〇34] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物 界定。
【权利要求】
1. 一种混合型无线充电装置，其特征在于，设有电磁感应充电单元、磁共振充电单元及 一呈筒型的充电盒壳体； 所述充电盒壳体设有底板和位于底板之上的壳壁，壳体上部开口，作为放入手机的入 口，壳体中部的空间即为放置手机的容腔；电磁感应充电单元的充电线圈设置在壳体底板 内；磁共振充电单元的充电线圈为一线圈柱，嵌在壳体的壳壁内，使被放入壳体容腔内的手 机位于该线圈柱的内部。
2. 根据权利要求1所述的一种混合型无线充电装置，其特征在于，电磁感应充电单元 的充电线圈与壳体底板上表面之间的距离小于2cm。
3. 根据权利要求1所述的一种混合型无线充电装置，其特征在于，电磁感应充电单元 充电线圈和磁共振充电单元充电线圈通电后的磁场方向一致。
4. 根据权利要求1、2或3所述的一种混合型无线充电装置，其特征在于，所述壳体为圆 筒状。
5. 根据权利要求1、2或3所述的一种混合型无线充电装置，其特征在于设有系统工作 显示单元。
【文档编号】H02J17/00GK203871897SQ201420271888
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】郝鹏 申请人:镇江博联电子科技有限公司