专利名称：无线充电系统及充电方法与应用其的可携式电子装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种无线充电系统及充电方法与应用其的可携式电子装置，且特别是有关于一种具有认证系统的无线充电系统及充电方法与应用其的可携式电子装置。
背景技术：
随着通讯产业蓬勃发展，人们可利用移动性高的可携式电子装置以进行通讯或文书处理，例如行动电话、个人数字助理、笔记型计算机、智能型手机。使用者可不受约束地在任何环境里进行操作，例如室外、郊区等。
虽然，使用者可自由自在的享受不受拘束的使用环境，但是，若使用者位于室外活动或郊区游玩且电池即将耗尽时，使用者无法轻易的取得能量讯号以对可携式电子装置进行供电，如此，使用者无法继续使用可携式电子装置，并可能因此错失了重要信息，例如电话、讯息等，实不便利。
然而，市面上已有无线充电系统以无线传输方式对可携式电子装置进行供电，但却仅限使用于有提供市售电源的地方，例如室内，且又必须在定点内等待充电，于此，若使用者位于室外或郊区时，仍然无法获得能量讯号以对可携式电子装置供电。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的为提出一种无线充电系统及充电方法与应用其可携式电子装置。无线充电系统具有认证系统，使用者可藉由可携式电子装置提供账号信息至认证系统，并透过认证系统取得认证数据，再将认证数据提供至无线充电系统的能量供应系统，以取得能量讯号。如此，使用者于室外行动中或没有电源供应的地方，仍然可取得能量讯号以对可携式电子装置进行供电，且使用者也不需受限于一范围内等待充电，因此提升了使用者的便利性。
根据本发明的一方面，提出一种无线充电系统，包括能量供应系统、可携式电子装置及认证系统。可携式电子装置用以响应于操作事件产生并提供账号信息。认证系统接收并根据账号信息进行认证操作，以判断账号信息是否满足预定条件，当账号信息满足预定条件时，认证系统产生并输出认证信息。其中，可携式电子装置更接收并根据认证信息驱动能量供应系统根据远程电源讯号提供驱动能量讯号对可携式电子装置进行供电。
根据本发明的另一方面，提出一种充电方法，适用于无线充电系统，无线充电系统包括能量供应系统、可携式电子装置与认证系统，充电方法包括下列步骤。响应于操作事件产生并提供账号信息。响应于账号信息进行认证操作，以判断账号信息是否满足预定条件。当账号信息满足预定条件时，提供认证信息。根据认证信息驱动能量供应系统根据远程电源讯号提供驱动能量讯号对可携式电子装置进行供电。
根据本发明的另一方面，提出一种可携式电子装置，包括第一输出输入模块、使用者接口装置、第二输出输入模块及处理器。第一输出输入模块耦接至无线能量接收装置，无线能量接收装置与无线能量传输装置对应，无线能量传输装置及无线能量接收装置分别包括第一共振器及第二共振器。使用者接口装置用以响应于操作事件产生并提供账号信息。第二输出输入模块用以经由通讯协议提供账号信息至认证系统，以判断账号信息是否满足预定条件，当账号信息满足预定条件时，认证系统产生并输出认证信息。处理器根据认证信息驱动无线能量传输装置，使第一共振器具有第一能量讯号，第一共振器上的第一能量讯号耦合至第二共振器，使第二共振器具有第二能量讯号，以对可携式电子装置进行供电。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1为本发明一实施例的无线充电系统的方框图。
图2为应用图1实施例的能量供应系统的一例的详细方框图。图3为图2中无线能量接收装置的一例的示意图。
图4为图2中无线能量传输装置的一例的示意图。
图5为图1中可携式电子装置的一例的方框图。
图6为应用于图2的无线充电系统的充电方法的流程图。
图7为图6的步骤S608中的详细流程图的一例。
具体实施例方式
请参照图1，其为本发明一实施例的无线充电系统的方框图。无线充电系统100包括能量供应系统10、可携式电子装置30及认证系统50。可携式电子装置30用以响应于操作事件产生并提供账号信息。认证系统50接收并根据账号信息进行认证操作，以判断账号信息是否满足预定条件，当账号信息满足预定条件时，认证系统产生并输出认证信息。其中，可携式电子装置30更接收并根据认证信息驱动能量供应系统10根据远程电源讯号提供驱动能量讯号对可携式电子装置30进行供电。兹举一实施例详细说明如下。
请参照图2，其为图1中能量供应系统一例的详细方框图。举例来说，能量供应系统10包括无线能量传输装置12及无线能量接收装置20，其中无线能量接收装置20与无线能量传输装置12对应。无线能量接收装置20依据认证数据提供信标S。举例来说，无线能量接收装置20包括共振器22及收发器24，其中收发器24用以提供信标S。
无线能量传输装置12依据信标S提供远程电源讯号。举例来说，无线能量传输装置12包括收发器14、功率控制电路16及共振器18。收发器14用以接收并依据信标S提供触发讯号Pl。功率控制电路16依据触发讯号Pl提供第一讯号P2。功率控制电路16上的第一讯号P2耦合至共振器18，以使共振器18具有远程电源讯号。之后共振器18上的远程电源讯号耦合至无线能量接收装置20中的共振器22上，使共振器22具有驱动能量讯号。如此，依据远程电源讯号提供驱动能量讯号至可携式电子装置30。
请参照图3，其为图2的无线能量接收装置20的一例的示意图。举例来说，无线能量接收装置20包括共振器22、收发器24、整流器26、开关电路27、控制器28。开关电路包括开关S1与开关S2。控制器28依据认证信息控制开关电路27的开关Sl为导通，以使收发器24发送信标S。当共振器18具有远程电源 讯号时，共振器18上的远程电源讯号耦合至共振器22，以使共振器22具有驱 动能量讯号。
举例来说，驱动能量讯号例如是交流讯号。整流器26对驱动能量讯号进行 整流，例如是将交流讯号整流为直流讯号。控制器28依据认证信息控制开关电 路27的开关S2导通，以提供驱动能量讯号至可携式电子装置30。
举例来说，共振器22包括电感L1与电容C1。整流器26例如是由二极管 电路所实现。电感L1是与电容C1并联，且并联的一端bl接地。收发器24的 一端耦接至电感Ll与电容Cl并联的一端bl,收发器24的另一端耦接至开关 电路27的开关Sl的一端。整流器26的一端耦接至电感Ll与电容Cl并联的另 一端b2，整流器的另一端耦接至开关电路27的开关S2的一端。开关Sl与开关 S2的另一端分别耦接至控制器28。
虽然，本实施例的无线能量接收装置20以此为例作说明，但并不以此为限 制。无线能量接收装置20也可不包括控制器28，且无线能量接收装置20更可 内建于可携式电子装置30之中。
举例来说，当无线能量接收装置20不包括控制器28时，开关电路27透过 连结可由可携式电子装置30来控制。其中，此连结例如为支持通用序列总线 (Universal Serial Bus, USB)、蓝芽(BlueTooth)或红外通讯技术(Infrared Data Association, IrDA)标准。若无线能量接收装置20内建于可携式电子装置30时， 则不需建立上述的连接，由可携式电子装置30的内部电路，例如是处理器来进 行相关控制。
请参照图4，其为图2中实施例的无线能量传输装置的一例的示意图。如图 4所示，无线能量传输装置10的功率控制电路16包括电源161、控制器162及 振荡电路163。收发器14依据收发器24发送的信标S提供触发讯号Pl。控制 器162依据触发讯号Pl控制电源161以提供电源讯号Pp至振荡器163，以驱动 振荡器163振荡出第一讯号P2。功率控制电路16上的第一讯号P2耦合至共振 器18，以使共振器18具有远程电源讯号。其中，第一讯号P2例如是频率讯号。
举例来说，振荡器163是由晶体管与二极管电路所实现。振荡器163例如 包括场效应晶体管F1、场效应晶体管F2、 二极管D1及二极管D2。场效应晶体
8管Fl与场效应晶体管F2的一端分别用以接收讯号Pinl与讯号Pin2。场效应晶 体管F1与场效应晶体管F2的另两端分别与二极管D1与二极管D2的两端耦接， 各自形成并联，且其各并联的一端al相互耦接。场效应晶体管F1与二极管D1 并联的另一端耦接至控制器162。场效应晶体管F2与二极管D2并联的另一端 接地。举例来说，本实施例的晶体管电路例如是由场效应晶体管所实现，但并 不受限于此。讯号Pinl与讯号Pin2例如是方波讯号，也可为弦波、三角波或其 它波形讯号。
举例来说，共振器18包括电感L2与电容C2，电容C2的一端是与电感L2 的一端耦接，电感L2的另一端接地。电容C2的另一端耦接至场效应晶体管F2 与二极管D2并联的一端al。
请参照图5，其为图1中可携式电子装置的一例的方框图。可携式电子装置 30例如包括输出输入模块32、使用者接口装置34、输出输入模块36及处理器 38。输出输入模块32耦接至无线能量接收装置20，无线能量接收装置20与无 线能量传输装置12对应。举例来说，输出输入模块32例如是支持通用序列总 线(Universal Serial Bus, USB)、蓝芽(BlueTooth)或红外通讯技术(Infrared Data Association, IrDA)标准。
使用者接口装置34用以响应操作事件Ev并提供账号信息Inf。举例来说， 操作事件Ev例如是由使用者控制使用者接口装置34而产生，例如是手动控制 或声音控制，而使用者接口装置34例如是按键、触控面板或声控装置。账号信 息Inf例如包括对应于认证系统的用户所属的账号、密码、剩余金额或欲驱动时 间(亦即欲充电的时间)。
输出输入模块36用以经由一个通讯协议提供账号信息Inf至认证系统50， 以判断账号信息Inf是否满足预定条件，当账号信息Inf满足预定条件时，认证 系统50产生并输出认证信息。举例来说，此通讯协议例如支持由以太网络 (Ethemet)、 WiFi(Wireless Fidelity, WiFi)、蓝芽(BlueTooth)、第三代行动通讯技术 (3rd-Genamtion, 3G)、3.5G行动通讯技术以及全球行动通讯系统或(Global System for Mobile Communications, GSM)标准。认证信息例如包括授权码、驱动时间(亦 即供电时间)或剩余金额中的其一。
举例来说，授权码例如是透过用户付费所取得。所剩金额例如是由认证系统依据用户所需的驱动时间取得该付费金额，其扣除付费金额后以取得剩余金 额。
处理器38根据认证信息驱动无线能量接收装置20。举例来说，处理器38 依据认证信息驱动无线能量接收装置20及无线能量传输装置12，使共振器18 具有远程电源讯号，其耦合至共振器22，使共振器22具有驱动能量讯号，以对 可携式电子装置进行供电。
认证系统50接收并依据账号信息Inf进行认证操作，以判断账号信息Inf 是否符合预定条件。举例来说，认证系统50例如是网络服务器，且网络服务器 中例如具有对应于用户的预定条件的数据，比如是用户的账号、密码、剩余金 额等，并不以此为限制。
请参照图6，其为应用于图2的无线充电系统的充电方法的流程图。首先， 在步骤S602中，可携式电子装置30响应于操作事件产生并提供账号信息。接 着在步骤S604中，认证系统50响应于账号信息Inf进行认证操作，以判断账号 信息Inf是否满足预定条件；若账号信息Inf满足预定条件，则执行步骤S606， 若账号信息Inf未满足预定条件，则重复执行步骤S604。在步骤S606中，认证 系统50提供认证信息。接着在步骤S608中，可携式电子装置30根据认证信息 驱动能量供应系统10根据远程电源讯号提供驱动能量讯号对可携式电子装置30 进行供电。兹举一例如下说明步骤S608中的详细流程。当然，此技术领域中普 通技术人员应知晓，充电方法并未限定于应用在图2中所示的无线充电系统， 且充电方法的步骤及顺序也可依据实际应用状况进行修饰与调整。
请参照图7，其为图6的步骤S608中的详细流程图的一例。首先在步骤S701 中，控制器28用以判断认证信息是否成功，若是，则执行步骤S702，若否，则 执行步骤S708，若未成功也未失败，则执行步骤S710。举例来说，控制器28 用以判断认证信息中的授权码是否成功。在步骤S702中，能量供应系统10的 无线能量接收装置20依据认证数据提供信标。例如是控制器28用以控制开关 Sl为导通。
接着，在步骤S704中，能量供应系统10的无线能量传输装置12依据信标 提供远程电源讯号。然后，在步骤S706中，无线能量接收装置20依据远程电 源讯号提供驱动能量讯号至可携式电子装置。举例来说，控制器28用以控制开关S2为导通，且认证数据例如包括驱动时间，无线能量接收装置20会依据驱 动时间对可携式电子装置30进行供电。在步骤S708中，能量供应系统10不提 供信标。在步骤S710中，能量供应系统10继续等待认证信息。例如是认证信 息中的授权码。
本发明上述实施例所揭露的无线充电系统及充电方法与应用其可携式电子 装置系可让使用者于室外行动中或无供应电源处透过认证系统付费，以取得无 线能量讯号对可携式电子装置进行供电，相较于先前技术，本实施例的可携式 电子装置不需在一范围内等待充电，然而，更可将本实施例的能量供应系统的 无线能量接收器内建于可携式电子装置中，如此使得本发明除了具有极佳的便 利性外，也增加市场应用性。
权利要求
1.一种无线充电系统，其特征在于包括一能量供应系统；可携式电子装置，用以响应于一操作事件产生并提供一账号信息；以及认证系统，接收并根据该账号信息进行一认证操作，以判断该账号信息是否满足一预定条件，当该账号信息满足该预定条件时，该认证系统产生并输出一认证信息；其中，该可携式电子装置更接收并根据该认证信息驱动该能量供应系统根据一远程电源讯号提供一驱动能量讯号对该可携式电子装置进行供电。
2. 如权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于该能量供应系统包括无线能量接收装置，依据该认证数据提供一信标；以及无线能量传输装置，依据该信标提供该远程电源讯号，该无线能量接收装置依据该远程电源讯号提供该驱动能量讯号至该可携式电子装置。
3. 如权利要求2所述的无线充电系统，其特征在于该无线能量接收装置包括-第一收发器，用以提供该信标；以及第二共振器，该无线能量传输装置上的该远程电源讯号耦合至该第二共振器，以使该第二共振器具有该驱动能量讯号。
4. 如权利要求3所述的无线充电系统，其特征在于该无线能量传输装置包括第二收发器，用以接收并依据该信标提供一触发讯号；功率控制电路，依据该触发讯号提供一第一讯号；以及第一共振器，该功率控制电路上的该第一讯号耦接至该第一共振器，以使该第一共振器具有该远程电源讯号。
5. —种充电方法，适用于一无线充电系统，该无线充电系统包括能量供应系统、可携式电子装置与认证系统，其特征在于该充电方法包括响应于一操作事件产生并提供一账号信息；响应于该账号信息进行一认证操作，以判断该账号信息是否满足一预定条件；当该账号信息满足该预定条件时，提供一认证信息；以及根据该认证信息驱动该能量供应系统根据一远程电源讯号提供一驱动能量讯号对该可携式电子装置进行供电。
6. 如权利要求5所述的充电方法，其特征在于提供该驱动能量讯号的方法包括依据该认证资料提供一信标；以及依据该信标提供该远程电源讯号；其中，依据该远程电源讯号提供该驱动能量讯号至该可携式电子装置。
7. 如权利要求5所述的充电方法，其特征在于该认证数据包括一驱动时间，该能量供应系统依据该驱动时间，对该可携式电子装置进行供电。
8. —种可携式电子装置，其特征在于包括第一输出输入模块，耦接至一无线能量接收装置，该无线能量接收装置与一无线能量传输装置对应，该无线能量传输装置及该无线能量接收装置分别包括第一共振器及第二共振器；使用者接口装置，用以响应于一操作事件产生并提供一账号信息；第二输出输入模块，用以经由一通讯协议提供该账号信息至一认证系统，以判断该账号信息是否满足一预定条件，当该账号信息满足一预定条件时，该认证系统产生并输出一认证信息；以及处理器，根据该认证信息驱动该无线能量接收装置及该无线能量传输装置，使该第一共振器具有一第一能量讯号，该第一共振器上的该第一能量讯号耦合至该第二共振器，使该第二共振器具有一第二能量讯号，以对该可携式电子装置进行供电。
9. 如权利要求8所述的可携式电子装置，其特征在于该无线能量接收装置包括第一发送器，依据该认证资料提供一信标；该无线能量传输装置包括第二发送器，接收该信标提供一触发讯号；以及功率控制电路，依据该触发讯号提供一第一讯号，该第一讯号耦合至该第一共振器，以使该第一共振器具有该第一能量讯号。
10. —种能量供应系统，其特征在于包括无线能量接收装置，耦接至一可携式电子装置，并响应一认证信息以提供一输出能量讯号至该可携式电子装置，该无线能量接收装置包括第一收发器，依据该认证信息提供一信标；及第二共振器；以及无线能量传输装置，对应该无线能量接收装置，该无线能量传输装置包括第二收发器，依据该信标以提供一驱动讯号；功率控制电路，依据该驱动讯号以提供第一讯号；及第一共振器，该第一讯号耦合至该第一共振器，以使该第一共振器具有一内部能量讯号，该内部能量讯号耦合至该第二共振器，以使该第二共振器具有该输出能量讯号；其中，当该可携式电子装置响应一操作事件时，提供一账号信息至一认证系统，以判断该账号信息是否满足一预定条件，当该账号信息满足一预定条件时，该认证系统产生并输出该认证信息。
11.如权利要求io所述的能量供应系统，其特征在于该能量供应系统更包括控制器，依据该认证信息驱动该第二共振器，以使该无线能量接收装置提供该输出能量讯号。
全文摘要
一种无线充电系统，包括一能量供应系统；可携式电子装置，用以响应于一操作事件产生并提供一账号信息；以及认证系统，接收并根据该账号信息进行一认证操作，以判断该账号信息是否满足一预定条件，当该账号信息满足该预定条件时，该认证系统产生并输出一认证信息；其中，该可携式电子装置更接收并根据该认证信息驱动该能量供应系统根据一远程电源讯号提供一驱动能量讯号对该可携式电子装置进行供电。本发明不需在一范围内等待充电，使得本发明除了具有极佳的便利性外，也增加市场应用性。
文档编号G05B19/04GK101562360SQ20091014537
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者廖国超, 林志隆, 高培善 申请人:苏州达方电子有限公司;达方电子股份有限公司