无线无电池鼠标组合的制作方法

本实用新型涉及一种鼠标，特别涉及一种无线无电池鼠标组合，属于电能无线传输领域。

背景技术：

目前，市场上的无线鼠标大多采用充电式和电池式两种模式来实现功能。但是，这两种方式也存在了诸多不可避免的弊端，比如：充电式鼠标在充电时不能使用，影响操作；而电池式则需要不断购买干电池，大大增加了消费者的使用成本，同时，还造成了废电池对于环境的污染。正是因为这些因素的困扰，制约了无线鼠标的发展，使其一直无法完全替代有线鼠标。因此，本领域亟需发展出新的技术以解决这一现状。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种无线无电池鼠标组合，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种无线无电池鼠标组合,包括鼠标垫和鼠标；

其中，所述鼠标垫包括鼠标垫壳体，所述鼠标垫壳体上设有用以与电源电连接的电源接口，所述鼠标垫壳体内设有供电模块，所述供电模块包括相互电连接的供电电路和能量传输器，所述供电电路包括顺次电连接的高频电源模块、谐振放大器、功率放大器和第一控制电路，所述高频电源模块与所述电源接口电连接，并且所述第一控制电路的输入端还与所述高频电源模块的输入端电连接，所述第一控制电路的输出端还与功率放大器的输出端电连接，所述能量传输器包括相互物理连接的第一磁性材料和互频发射器；

所述鼠标包括鼠标壳以及设于所述鼠标壳内的接收模块，所述接收模块包括接收电路和能量接收器，所述接收电路包括整流滤波稳压模块、超级电容、第二控制电路和鼠标的基本功能模块，所述整流滤波稳压模块的输入端与所述能量接收器电连接，所述整流滤波稳压模块的输出端分别与所述第二控制电路的输入端和所述超级电容的输入端电连接，并且在所述第二控制电路的控制下，所述整流滤波稳压模块的输出端与所述第二控制电路的输入端和所述超级电容的输入端不同时接通，所述超级电容的输出端与所述第二控制电路的输入端电连接，所述第二控制电路的输出端与所述鼠标的基本功能模块电连接，所述能量接收器包括相互物理连接的第二磁性材料和互频接收器；

所述能量传输器具有第一固有频率，所述能量接收器具有与第一固有频率匹配的第二固有频率，当所述能量传输器与供电电路达到谐振状态时，所述能量传输器的固有频率变为第三固有频率，所述第三固有频率与所述供电电路的工作频率对应，并使所述能量接收器的固有频率变为第四固有频率，从而使所述能量传输器与能量接收器也达到谐振状态，进而在所述供电模块与接收模块之间实现无线电能传输。

进一步的，当所述鼠标被置于所述鼠标垫上时，所述整流滤波稳压模块的输出端与所述第二控制电路的输入端接通，在所述鼠标垫与所述鼠标之间实现无线电能传输，而当所述鼠标脱离所述鼠标垫时，所述整流滤波稳压模块的输出端与所述超级电容的输入端接通。

更进一步的，当所述鼠标被置于所述鼠标垫上时，在所述第二控制电路控制下，所述整流滤波稳压模块的输出端与所述第二控制电路的输入端接通，由所述鼠标垫为所述鼠标供电，当所述鼠标脱离所述鼠标垫时，在所述第二控制电路控制下，所述整流滤波稳压模块的输出端与所述超级电容的输入端接通，由所述超级电容对所述鼠标进行短暂供电。

进一步的，所述第一磁性材料、第二磁性材料可由软磁粉(例如铁钴镍磁粉、铁硅软磁粉等)和高分子材料(例如环氧树脂、聚酯等等)合成。

进一步的，所述互频发射器、互频接收器可由稀土永磁材料(例如NdFeB永磁材料等)制成。

其中，依据实际应用的需求，所述第一磁性材料、第二磁性材料可以是任何合适形态的，例如片状、带状、块状等规则或不规则形态的。

其中，依据实际应用的需求，所述互频发射器、互频接收器也可以是任何合适形态的，例如块状、球状、柱状等规则或不规则形态的。

其中，第一磁性材料和互频发射器之间可通过粘接等物理方式结合，但不限于此。例如，第一磁性材料可紧贴在互频发射器表面，籍以增强互频现象。

其中，第二磁性材料和互频接收器之间也可通过粘接等物理方式结合，但不限于此。例如，第二磁性材料可紧贴在互频接收器表面，籍以增强互频现象。

进一步的，所述供电电路还包含信号发生器，高频电源、谐振放大电路、功率放大器、信号发生器和能量传输器顺次电连接。

进一步的，所述互频发射器与信号发生器及第一控制电路电连接。

进一步的，所述互频接收器与整流滤波稳压模块电连接。

进一步的，所述鼠标的基本功能模块与所述供电电路的信号发生器配合形成无线信号传输。

进一步的，所述鼠标在所述鼠标垫上的活动范围小于或等于300mm*250mm。

进一步的，所述第三固有频率、第四固有频率和所述供电电路的工作频率均在35～90K之间。

进一步的，在达到谐振状态时，所述第三固有频率、第四固有频率和所述供电电路的工作频率的数值相近，优选的，其中任意两者的差值在1～3K内。

进一步的，所述整流滤波稳压模块的输出端通过第一导线与所述第二控制电路的输入端电连接，所述整流滤波稳压模块的输出端通过第二导线与所述超级电容的输入端电连接。

进一步的，所述能量传输器和能量接收器之间的空间距离≤7cm。

与现有技术相比，本实用新型的优点至少在于：

(1)本实用新型的无线无电池鼠标组合通过鼠标垫对鼠标进行非接触式无线供电，在供电同时不影响鼠标工作；

(2)本实用新型无线无电池鼠标组合的鼠标壳体内无需设置电池，避免了干电池的使用，减少环境的污染；

(3)本实用新型无线无电池鼠标组合将信号发射器设置在鼠标垫内，可以避免现有的鼠标因USB发射器丢失而导致鼠标无法使用的现象；

(4)本实用新型无线无电池鼠标组合是利用“互频”现象实现，辐射很低，几乎可忽略不计，同时能量传输效率可达90％，减少了能量损失，克服了现有基于电磁感应原理的无线充电技术存在辐射大和能量传递效率低的缺点；

(5)本实用新型无线无电池鼠标组合的能量传输器和能量接收器之间的空间距离可高达7cm，能够实现空间上远距离的无线电能传输，且即使在7cm的空间距离下，无线电能传输效率仍可达到86％以上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型结构特征和技术要点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

图1为本实用新型一典型实施例中无线无电池鼠标组合的总体使用效果图；

图2为本实用新型一典型实施例中无线无电池鼠标组合的结构图；

图3为本实用新型一典型实施例中无线无电池鼠标组合的原理框图；

图4为本实用新型一典型实施例中无线无电池鼠标组合的工作频率示意图；

附图标记说明：1-电脑，2-电源线，3-鼠标垫，4-鼠标，300-鼠标垫壳体，301-电源接口，302-导线，303供电电路，304-能量传输器，400-鼠标壳体，401-能量接收器，402-接收电路。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，发现了“互频”现象，即在一定条件下，物体之间固有频率正弦波形产生多维度叠加，形成增量变化率。基于此得以提出本实用新型的技术方案。

如下将结合附图和实施例对本实用新型的技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

请参阅图1，本实施例涉及的一种无线无电池鼠标组合包括鼠标垫3和鼠标4，鼠标垫3可以通过电源线2连接到电脑1上，也可以通过电源线2连接到其他电源(家用插座或是其他供电设备)上，鼠标4置于鼠标垫3上，鼠标4在鼠标垫3上移动的过程当中即可接收电能，进行光标操作使用；电源线2可以设置为USB接口，也可设置为其他形式的接口。

请参阅图2-3，鼠标垫3包括鼠标垫壳体300，鼠标垫壳体300上设有电源接口301，电源接口301通过电源线2与供电设备连接，鼠标垫还包括供电模块，内置于鼠标垫壳体300内；供电模块包括供电电路303和能量传输器304，电源线2经过电源接口301与供电电路303、能量传输器304通过导线302顺次连接，其中，供电电路303包括高频电源模块、谐振放大器、功率放大器、第一控制电路，电源接口、高频电源模块、谐振放大电路、功率放大器、信号发生器和互频发射器顺次连接，第一控制电路的输入端和输出端分别连接高频电源模块的输入端和能量传输器304的输出端，第一控制电路，起到过流、过压、高温保护的作用；能量传输器304包括物理连接的第一磁性材料和互频发射器。

所述鼠标4包括鼠标壳400以及设于鼠标壳400内的接收模块，接收模块包括接收电路402和能量接收器401，接收电路402包括整流滤波稳压模块、超级电容、第二控制电路和鼠标的基本功能模块，整流滤波稳压模块的输入端与能量接收器401电连接，整流滤波稳压模块的输出端分别与第二控制电路的输入端和超级电容的输入端电连接，并且在第二控制电路的控制下，整流滤波稳压模块的输出端与第二控制电路的输入端和超级电容的输入端不同时接通，超级电容的输出端与第二控制电路的输入端电连接，第二控制电路的输出端与基本功能模块电连接，能量接收器401包括相互物理连接的第二磁性材料和互频接收器。

其中，所述能量传输器具有第一固有频率，能量接收器401具有与第一固有频率匹配的第二固有频率，当能量传输器与供电电路达到谐振状态时，能量传输器的固有频率变为第三固有频率，第三固有频率与供电电路的工作频率对应，并使能量接收器401的固有频率变为第四固有频率，从而使能量传输器与能量接收器401也达到谐振状态，进而在供电模块与接收模块之间实现无线电能传输。在一定工作频率的范围内，互频发射器和互频接收器之间存在“互频”，以相互感应，达成谐振状态，从而实现空间上的无线电能传输。

需要说明的是，前述高频电源模块、谐振放大器、功率放大器、第一控制电路、整流滤波稳压模块、超级电容、第二控制电路和鼠标的基本功能模块等均可采用业界已知的类型。其中，所述鼠标的基本功能模块是指能够单独实现现有鼠标的几乎所有功能的模块。

优选的，第一磁性材料和/或第二磁性材料由软磁粉和高分子材料合成。

优选的，互频发射器和/或互频接收器由稀土永磁材料制成。

进一步的，所述供电模块与接收模块之间的无线电能传输效率可达90％以上。

优选的，接收电路的基本功能模块与供电电路的信号发生器配合，从而形成无线信号传输。

优选的，鼠标的供电范围与鼠标垫设置的大小一致。

优选的，所述鼠标的供电范围为300mm*250mm，亦即，所述鼠标在鼠标垫上的活动范围可以为300mm*250mm。

优选的，所述能量传输器和能量接收器空间距离为0～7cm。

优选的，基本功能模块至少为鼠标实现光标功能的基本模块。

优选的，电源接口通过电源线与电源连接。

进一步的，电源线的输出端设置为USB接口。

进一步的，前述电源可以为常规的电源，也可以是个人计算机等。

优选的，第三固有频率、第四固有频率和供电电路的工作频率均在35～90K之间。

进一步优选的，在达到谐振状态时，所述第三固有频率、第四固有频率和所述供电电路的工作频率的数值相近，优选的，其中任意两者的差值在1～3K内。

优选的，整流滤波稳压模块的输出端与第二控制电路的输入端通过第一导线接通，整流滤波稳压模块的输出端与超级电容的输入端通过第二导线接通。

请继续参阅图3，本实施例无线无电池鼠标组合的工作原理如下：

当鼠标4垫接通电源时，电流通过电源线流入供电电路中得到高频、大功率交流电，经过信号发生器，并输入能量传输器中，形成回路，此时回路中的电流很小，可以忽略不计，不产生能量。当鼠标4置于鼠标垫3上进行使用时，固有频率为Q1的能量传输器与固有频率为P1的能量接收器401进行隔空匹配发生互频，处于带宽35-90K之间(如图4所示)，能量传输器与供电电路达到谐振状态，同时能量传输器的固有频率Q1变为Q2，能量接收器401受能量传输器的影响，固有频率P1变为P2，供电电路的工作频率为A，此时能量传输器与能量接收器401也发生谐振，达到谐振状态时的工作频率A、频率Q2和P2均在35-90K之间，且数值相近，此时能量传输效率最高。能量接收器401将接收到的电能传递给接收电路402中的整流滤波稳压模块得到直流电，流入超级电容中对其进行蓄能，最终通过第二控制电路流入基本功能模块中。通过第二控制电路控制鼠标工作时的供电来源，当鼠标4脱离鼠标垫3时，第二控制电路控制第二导线接通，此时超级电容对鼠标4进行短暂供电；当鼠标4置于鼠标垫3上时，第二控制电路控制第一导线接通，此时鼠标4电能由鼠标4垫提供。

上述具体实施方式，仅为说明本实用新型的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。