一种用于手机无线充电的手机外壳的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于手机无线充电的手机外壳。所述包括：嵌入无线接收天线、整流模块及充电接口，其中无线接收天线接收来自无线充电发射器的能量，通过集成在外壳上的整流模块转换为适用于手机充电用的直流电压，然后通过充电接口对手机充电。可以为现有未配置无线充电模块的手机提供无线充电功能，且不影响手机的现有功能。
【专利说明】一种用于手机无线充电的手机外壳
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及手机无线充电，尤其涉及一种用于手机无线充电的手机外壳。
【背景技术】
[0002]目前手机采用有线连线方式充电，存在使用不便和资源浪费的问题。
[0003]存在少量无线充电发射系统，但由于大多数手机未配置无线接收模块，无法对现有的手机实现无线充电。
【发明内容】
[0004]本发明的技术解决方案由嵌入无线接收天线、整流模块及充电接口的外壳组成。
[0005]无线接收天线接收来自无线充电发射器的能量，通过集成在外壳上的整流模块转换为适用于手机充电用的直流电压，然后通过充电接口对手机充电。
[0006]优选地，本发明的无线充电手机外壳可用于任何手机，MP3等便携需要充电电池工作的电子产品。
[0007]优选地，本发明的无线充电手机外壳不限于特定的手机外型，可根据不同手机配置不同的外壳；但都具备同样的无线充电功能。
[0008]优选地，本发明的手机外壳为非金属类材料，无其他特定材料限制。
[0009]优选地，本发明的无线充电外壳内的接收天线没有特定线圈匝数、尺寸限制以及特定的安装部位，可根据手机外壳形状及接收性能来调节及安装；
优选地，本发明的无线充电外壳不需要对手机进行任何更改，不限于特定的手机充电接口，可根据不同的手机电池充电接口位置调整无线充电外壳接口位置，方便安装及使用。
[0010]优选地，本发明的无线充电外壳及其内置的接收天线在充电过程中不会影响手机现有功能。
与现有技术相比，本发明的无线充电手机外壳的有益效果如下:
可以为现有未配置无线充电模块的手机提供无线充电功能；
不需要对现有手机进行任何更改；
不影响手机的现有功能；
应用广泛，可以提供其他便携式电子产品的接收模块，实现无线充电功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为与本发明实施例一致的手机无线充电原理图；
图2为与本发明实施例一致的手机无线充电外壳。
具体实施例
[0012]如图1所示，手机无线充电装置由电源I供电，电源管理电路2是一个Boost-Buck电路，它将电源转换为5V?20V直流电。这个电压可以通过通讯及控制电路3根据无线接收电路6及线圈采样电路5反馈得到的信号来调节大小；经电源管理电路2转换后的直流电源给高频振荡及功率放大电路4供电；由于电源管理电路2可以调节电压，因此可以通过调节电源管理电路2的输出电压来控制无线发射线圈8上输出功率。调谐电容7是用于振荡电路的频率匹配。
[0013]通讯及控制电路3可以产生频率范围为IOOKHz?250KHz的高频方波信号，该信号通过闻频振荡电路及功率放大器4放大。放大线圈电路由闻效的D类功放电路或者是桥式(半桥或全桥)组成。由通讯及控制电路3中的微处理器产生的高频方波信号经过高频振荡电路及功率放大器4放大后输送给调谐电路7和发射线圈8。无线发射线圈8通过并联电容7调节谐振，使线圈能够谐振在需要发射的频率。
[0014]线圈电流采样电路5对线圈电流进行采样并输出模拟电压，其电压与线圈电流值相对应；通讯及控制电路3中有A/D采样电路读取该电压值，从而监控线圈电流。其可以通过调节电源管理电路2的输出电压值来来实现闭环控制无线射频线圈8的发射功率。
[0015]无线接收线圈9和调谐电容10组成接收电路接收无线发射线圈8发送的功率，然后通过整流及稳压电路11中的桥式整流电路转换为4.2V直流电源，从而可以对手机电池13进行充电。此外，无线接发电路12中的接收端的通讯芯片可以通过无线接收线圈9来传输接收端的电压和充电电流给无线发射线圈端；从而可以计算充电效率。
[0016]充电的具体步骤如下:
无线发射线圈8发送低功率高频信号给无线接收线圈9。
[0017]无线接收线圈9收到有效高频信号后，将得到的接收线圈电压和电流，及自身ID信号返回给无线发射线圈8。
[0018]无线发射线圈8识别ID后，确认为有效充电手机模块，从而排除其他金属物品；此夕卜，无线发射线圈8通过得到的无线接收线圈9的电压和电流信息计算收发线圈间的耦合效率；当效率低于临界值时(如35%以下)，不对无线接收线圈8发射；当效率在充电临界点以上，但低于最优充电范围时，可以通过增加发射功率来保证手机能够被快速充电。
[0019]确认上述过程后，无线发射线圈8持续发送优化的充电功率给无线接收线圈9。
[0020]无线接收端监控电池状态，当电池充电完成后；由无线接发电路12通过无线接收线圈9向发射端线圈8发送充电结束请求。
[0021 ] 发射器结束充电，进入监控待机状态。
[0022]如图2所示，将无线接收电路、整流及稳压电路、充电接口电路的集成电路板和接收线圈等都嵌入在充电手机外壳15中。接收线圈与集成电路板通过引线方式进行连接。嵌入的无线接收线圈16可以接收来自无线发射线圈传来的高频能量。同时嵌入手机外壳内部的集成整流及稳压电路17对接收到的高频信号进行整流，转换为适用于手机充电的直流电。嵌入手机外壳内部的集成无线收发电路18负责与无线发射线圈间的通讯协议。嵌入手机外壳内部的无线收发电路18同时负责充电过程中的电压及电流管理，并实时监控手机电池状态，待手机充满后可以发射信号给无线充电发射装置停止充电。手机无线充电外壳通过其嵌入的集成电路板上的充电接口 19与手机电池充电接口连接，实现对手机电池充电功能。可根据不同的手机电池充电接口调整手机无线充电外壳内嵌的充电接口 19。
[0023]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于手机无线充电的手机外壳，其包括:充电手机外壳和手机无线充电的无线接收装置，其特征在于: 所述手机无线充电的外壳包括:充电手机外壳和手机无线充电的无线接收装置； 所述手机无线充电的无线接收装置包括:整流稳压电路、通讯控制电路、无线接收线圈、无线接收电路。
2.如权利要求1所述用于手机无线充电的手机外壳，其中 所述整流稳压电路将无线接收电路中接收到的能量调理、整流稳压成与手机电池匹配的电压； 所述通讯控制电路根据电池的充电状态采集相应的充电电压或电流信息计算出电池的电能需求量，并将手机电池电能需求信息反馈到无线发射电路调节电源管理电路的输出电压。
3.如权利要求1所述用于手机无线充电的手机外壳，其中所述无线充电的无线接收装置嵌入手机外壳内，形成一体。
【文档编号】H04M1/02GK103561139SQ201310578409
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】张健, 虞强, 吴文平, 高杨 申请人:清华大学苏州汽车研究院（相城）, 江苏天行健汽车科技有限公司