一种带无线充电功能的充电装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种带无线充电功能的充电装置，包括附加有发射线圈的充电端及与该发射线圈耦合的接收线圈，所述发射线圈集成在充电端PCB板上，所述充电端PCB板藉由充电端上、下壳封装为一体并包括交流输入单元和直流输出单元，还包括开关单元和显示单元；所述接收线圈集成在接收端或手机内，其中所述发射线圈包括相同的多个发射线圈，所述多个发射线圈呈横向且以相等间距排列于该充电端PCB板的相对中间位置，所述接收线圈可与所述多个发射线圈中的任一发射线圈耦合，藉由前述结构构造的结合，解决了无线充电装置的技术问题，达成了便携、通用及易于制成的良好效果。
【专利说明】一种带无线充电功能的充电装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型提供一种充电器，尤其是指提供了一种带无线充电功能的充电装置。
【背景技术】
[0002]目前，便携式电子装置已进入了人们生活中的方方面面，通信、定位、多媒体互动等各类功能的加入使便携式电子装置大放光芒，其最具代表性的就是智能手机。在各类便携式电子装置中都依赖于充电电池，以在用户移动时为电子设备供电。该类便携式电子装置单独地配备专门用来为充电电池充电的充电器，充电器通过线缆连接到普通电源后再与充电电池连接进行充电。为了使充电器可以向便携式电子装置的充电电池提供充电电流，充电器与便携式电子装置的充电电池必须通过电性连接。为了将充电器和便携式电子装置电性连接，在充电器及便携式电子装置中必须分别设置对应的连接端口，该端口内部设置有对应的导电端子，用来传输电能。然而，所述的充电器及便携式电子装置内部的导电端口，灰尘及外界杂质容易侵入，容易导致端子之间的接触不良。电子装置便携化的目的在于使用户的使用和操作更加方便，然而传统的有线充电与这个理念背道而驰。
[0003]针对以上问题，目前出现了通过感应耦合将充电器的电流或者电量提供给电子装置的充电电池的无线充电方式，这种无线充电方式是通过在无线充电器内加入一个初级线圈(如发射线圈)，同时在电子设备内增加次级线圈(如接收线圈)，当发射线圈有交流电通过后，与发射线圈接近的接收线圈内就产生了感应电流，藉此可以给充电电池进行充电。这种充电方式应用于功耗普遍较低的便携式电子装置，其简化了设备充电的操作。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型的主要目的在于提供一种带无线充电功能的充电装置。
[0005]为达成上述目的，本实用新型应用的技术方案是:一种带无线充电功能的充电装置，包括附加有发射线圈的充电端及与该发射线圈耦合的接收线圈，所述发射线圈集成在充电端PCB板上，所述充电端PCB板藉由充电端上、下壳封装为一体并包括交流输入单元和直流输出单元，还包括开关单元和显示单元；所述接收线圈集成在接收端或手机内，其中:所述发射线圈包括相同的多个发射线圈，所述多个发射线圈呈横向且以相等间距排列于该充电端PCB板的相对中间位置，所述接收线圈可与所述多个发射线圈中的任一发射线圈耦口 ο
[0006]在本实施例中优选，所述的交流输入单元包括输入端口、整流稳压器、驱动器、功率管和匹配电路以及低压稳压器和微控制器。
[0007]在本实施例中优选，所述的输入端口为220V市电插座接口 ；该整流稳压器在连通该输入端口时，也分别与驱动器及低压稳压器相连；该驱动器还分别与微控制器、功率管相连，此时该微控制器也与低压稳压器相连；该匹配电路在连通该功率管时，也分别与多个发射线圈、开关单元及显示单元相连。
[0008]在本实施例中优选，所述的直流输出单元包括高频变压器、输出整流器及输出端□。
[0009]在本实施例中优选，所述的高频变压器与所述匹配电路相连；该输出整流器在连通高频变压器时，也分别与输出端口及显示单元相连。
[0010]在本实施例中优选，所述的输出端口为micro-USB接口。
[0011]在本实施例中优选，所述的接收端包括接收端上、下壳和接收端PCB板，所述接收线圈集成在该接收端PCB板上，所述接收端PCB板藉由所述接收端上、下壳封装为一体，并包括接收端输出单元、开关单元和显示单元。
[0012]在本实施例中优选，所述的接收端输出单元包括接收端匹配电路、接收端整流稳压器、接收端输出端口和接收端微控制器。
[0013]在本实施例中优选，所述的接收端匹配电路在连通该接收端整流稳压器时，也分别连通接收端开关单元和接收端显示单元；该接收端输出端口及接收端微控制器分别与该接收端整流稳压器相连。
[0014]在本实施例中优选，所述的接收端输出端口包括USB及micro-USB接口。
[0015]本实用新型与现有技术相比，其有益的效果是:通过感应耦合将充电器的电流或者电量提供给电子装置的充电电池，在无线充电器内加入一个发射线圈，同时在电子设备内增加接收线圈，当发射线圈有交流电通过后，与发射线圈接近的接收线圈内就产生了感应电流，藉此可以给充电电池进行充电；这种充电方式应用于功耗普遍较低的便携式电子装置，其简化了设备充电的操作；并且传统的充电手机后壳在未充电时还起到保护手机的功能；发射线圈所属的充电器是由外壳封装且可长期与电源插座保持连接，无需频繁插拔，其在非充电状态自动切换到低功耗的待机模式，有效地防止了灰尘侵入而导致的接触不良，同时也能保证达到低耗、节能及即充即用的良好效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实施例包括手机充电的使用状态的立体示意图。
[0017]图2是图1中充电端的立体示意图。
[0018]图3是图2的爆炸示意图。
[0019]图4是图3中PCB板电路的方框结构示意图。
[0020]图5是图1中接收端的立体示意图。
[0021]图6是图5的爆炸示意图。
[0022]图7是图6中PCB板电路的方框结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例及附图对本实用新型作进一步详细说明。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型的技术方案，而不应当理解为对本实用新型的限制。
[0024]在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”
等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。
[0025]请参阅图1，并结合参阅图2、图3及图4所示，本实用新型提供一种带无线充电功能的充电装置，包括附加有发射线圈131的充电端10及可与该发射线圈131耦合的接收端20，该接收端20 (包括但不限于手机接收端30)藉由所包含的接收线圈231与所述发射线圈131在近距离耦合，并以此实现无线充电功能。所述发射线圈131集成在充电端PCB板13上，所述充电端PCB板藉由充电端上、下壳11、12封装为一体，并包括交流输入单元132和直流输出单元133，还包括开关单元134和显示单元135，所述交流输入单元132包括输入端口 1321、整流稳压器1322、驱动器1323、功率管1324和匹配电路1325以及低压稳压器1326和微控制器1327 ;所述直流输出单元133包括高频变压器1331、输出整流器1332及输出端口 1333。在本实施例中，所述发射线圈131包括具有相同功能的发射线圈1、发射线圈II及发射线圈III。在本实施例中，所述输入端口 1321(包括但不限于为插座接口)可通过外部线缆连接器(未图示)与220V市电连接；该整流稳压器1322在连通该输入端口 1321时，也分别与驱动器1323及低压稳压器1326相连；该驱动器1323还分别与微控制器1327、功率管1324相连，此时微控制器1327与低压稳压器1326相连；该匹配电路1325在连通该功率管1324时，也分别与发射线圈131、高频变压器1331、开关单元134及显示单元135相连；该输出整流器1332在连通高频变压器1331时，也分别与输出端口 1333及显示单元135相连，所述输出端口 1333 (包括但不限于为micro-USB接口)可以通过外部线缆连接器(未图示)直接与手机(未图示)进行连接充电。
[0026]请结合参阅图5、图6及图7所示，所述接收线圈231集成在手机30中或接收端PCB板23上(如图1及图6所示)，所述接收端PCB板23藉由接收端上、下壳21、22封装为一体，并包括接收端输出单元232、开关单元233和显示单元234，所述接收端输出单元232包括接收端匹配电路2311、接收端整流稳压器2312、接收端输出端口 2313和接收端微控制器2314。在本实施例中，所述接收线圈231可以与所述发射线圈131中的任一发射线圈(如发射线圈1、发射线圈II或发射线圈III)耦合，该接收端匹配电路2311在连通接收端整流稳压器2312时，也分别连通接收端开关单元233和接收端显示单元234 ;该接收端输出端口2313及接收端微控制器2314分别与该接收端整流稳压器2312相连，所述接收端输出端口2313 (包括但不限于为USB、micro-USB接口)可通过外部线缆连接器(未图示)与未设有无线接收线圈的手机连接充电。
[0027]在本实施例中，所述充电端PCB板133具有穿孔(示标注)，并藉由螺丝134将该充电端PCB板133固定在该接收端下壳12的凸柱121上。
[0028]在本实施例中，所述发射线圈1、发射线圈II或发射线圈III分别与所述匹配电路1325相连，并呈横向且以相等间距排列于该充电端PCB板133的相对中间位置，藉此，能同时与多个接收20或手机30 f禹合。
[0029]在本实施例中，以接收端20为例，所述接收线圈231设于该接收端PCB板23相对的中间位置，藉此能方便对准所述发射线圈131实现耦合充电。
[0030]在本实用新型实施例中，带无线充电功能的充电装置，通过采用电磁感应的方式为手机(但不限于手机，即包括其它相关电子设备)的蓄电池提供充电。
[0031]在本实施例中，所述低压稳压器1326为低压差线性稳压器(Low Dropout, LDO),所述功率管1324为金属-氧化物-金属场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor, MOSFET)，其作用是让发射线圈131获得较大功率，所述匹配电路1325的作用为使发射线圈131在谐振点达到功率匹配。所述整流稳压器1322的另一路接低压稳压器1326，其作用为获得3.3V稳定电压为微控制器1327供电。所述微控制器1327产生一定频率的方波控制低压稳压器132的开合，从而使发射线圈131上的电压为交变，藉此产生电磁场。
[0032]在本实施例中，所述充电端开关单元134包括按键1341及滑动开关1342，所述充电端显示单元135包括功能指示灯1351及稱合指示灯1352,所述充电端开关单元134及充电端显示单元135并非本实用新型的设计重点，在此不再作进一步赘述。
[0033]在本实施例中，所述接收端PCB板23还设有固定孔2315，该固定孔2315经螺丝(未图示)贯穿并与接收端下壳22具有的固定柱221的定位孔(未标注)拧紧，藉此将该接收端PCB板23固定于该接收端下壳22之中。
[0034]在本实施例中，所述接收端开关单元233包括按键2331及滑动开关2332，按键用来切换被充电(电子设备)的接通显示、电量显示以及与发射线圈131耦合的指示显示；所述滑动开关2332用来控制与被充电(电子设备)的断开，藉此保护被充电(电子设备)充满电后不会因导通而放电。
[0035]在本实施例中，所述接收端显示单元234为LED灯2341组成。
[0036]在本实施例中，所述接收端上壳还设有容纳LED灯2341的显示窗孔211及容按键2331凸出的按键孔212以及容滑动开关2332在其中可作移位运作的开关孔213。
[0037]在本实施例中，所述接收线圈231受磁场作用产生出感应电流经过接收端匹配电路2311到整流稳压电路2312得到直流电送入到电子设备(如手机)的蓄电池中。所述接收端微控制器2314的作用为检测蓄电池状态，当蓄电池充满时，接收端微控制器2314会接入额外的电容以微小地改变接收线圈的谐振频率以及操作频率，从而使发射线圈131上的电压发生变化，充电端微控制器1327检测到这一电压变化，断开充电通路，使整个电路工作在低功耗休眠状态，至此充电结束。
【权利要求】
1.一种带无线充电功能的充电装置，包括附加有发射线圈的充电端及与该发射线圈耦合的接收线圈，所述发射线圈集成在充电端PCB板上，所述充电端PCB板藉由充电端上、下壳封装为一体并包括交流输入单元和直流输出单元，还包括开关单元和显示单元；所述接收线圈集成在接收端或手机内，其特征在于:所述发射线圈包括相同的多个发射线圈，所述多个发射线圈呈横向且以相等间距排列于该充电端PCB板的相对中间位置，所述接收线圈可与所述多个发射线圈中的任一发射线圈耦合。
2.如权利要求1所述的带无线充电功能的充电装置，其特征在于:所述的交流输入单元包括输入端口、整流稳压器、驱动器、功率管和匹配电路以及低压稳压器和微控制器。
3.如权利要求2所述的带无线充电功能的充电装置，其特征在于:所述的输入端口为220V市电插座接口 ；该整流稳压器在连通该输入端口时，也分别与驱动器及低压稳压器相连；该驱动器还分别与微控制器、功率管相连，此时该微控制器也与低压稳压器相连；该匹配电路在连通该功率管时，也分别与多个发射线圈、开关单元及显示单元相连。
4.如权利要求3所述的带无线充电功能的充电装置，其特征在于:所述的直流输出单元包括高频变压器、输出整流器及输出端口。
5.如权利要求4所述的带无线充电功能的充电装置，其特征在于:所述的高频变压器与所述匹配电路相连；该输出整流器在连通高频变压器时，也分别与输出端口及显示单元相连。
6.如权利要求5所述的带无线充电功能的充电装置，其特征在于:所述的输出端口为micro-USB 接口。
7.如权利要求6所述的带无线充电功能的充电装置，其特征在于:所述的接收端包括接收端上、下壳和接收端PCB板，所述接收线圈集成在该接收端PCB板上，所述接收端PCB板藉由所述接收端上、下壳封装为一体，并包括接收端输出单元、开关单元和显示单元。
8.如权利要求7所述的带无线充电功能的充电装置，其特征在于:所述的接收端输出单元包括接收端匹配电路、接收端整流稳压器、接收端输出端口和接收端微控制器。
9.如权利要求8所述的带无线充电功能的充电装置，其特征在于:所述的接收端匹配电路在连通该接收端整流稳压器时，也分别连通接收端开关单元和接收端显示单元；该接收端输出端口及接收端微控制器分别与该接收端整流稳压器相连。
10.如权利要求9所述的带无线充电功能的充电装置，其特征在于:所述的接收端输出端口包括USB及micro-USB接口。
【文档编号】H02J7/00GK204103565SQ201420592330
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日
【发明者】王大生, 李松 申请人:深圳市友利来电源科技有限公司