无线充电方法、无线充电装置及无线充电系统与流程

本发明关于一种无线充电方法、无线充电装置及无线充电系统，尤指一种可适应性地调整共振频率来进行多重充电的无线充电方法、无线充电装置及无线充电系统。

背景技术：

随着科技的进步，可携式电子装置已越来越普及。为了方便使用者随身携带，可携式电子装置皆配备有用来储存电力的充电电池，以提供可携式电子装置运作时所需的电力。一旦电力耗尽，便需要再行充电。

另一方面，无线充电技术可利用电磁共振的方式将电力能量转送到电子装置，以对电子装置中的电池充电。如此一来，电子装置中的充电电池将可在无需使用任何线缆连接的情形下进行充电。

然而，电子装置在进行无线充电时，通常需要将电子装置放置于充电板来进行充电。若有多个电子装置须充电时，就必须手动地逐一将电子装置移至充电板来进行充电，而造成使用者的不便。因此，现有技术实有改进的必要。

技术实现要素：

为了解决上述的问题，本发明提供一种无线充电方法、无线充电装置及无线充电系统，以适应性地对各种不同规格的电子产品进行充电，达到智能且多工的充电程序。

本发明揭露一种无线充电方法，该方法包含有：取得复数个电子装置的充电信息；以及根据该复数个电子装置的充电信息，依序对该复数个电子装置进行充电；其中，针对每一电子装置，根据一充电共振频率提供相应的无线充电电力，以供每一电子装置进行充电。

本发明另揭露一种无线充电系统，包含有：复数个电子装置；以及一无线充电装置，用来取得该复数个电子装置的充电信息，并据以依序对该复数个电子装置进行充电；其中，针对每一电子装置，该无线充电装置根据一充电共振频率提供相应的无线 充电电力，以供每一电子装置进行充电。

本发明另揭露一种无线充电装置，包含有：一通讯单元，用来取得复数个电子装置的充电信息；一电力传送单元，用来产生并传送无线充电电力；以及一控制单元，用来根据该复数个电子装置的充电信息，控制该电力传送单元依序产生并传送无线充电电力至该复数个电子装置；其中，针对每一电子装置，该控制单元根据一充电共振频率控制该电力传送单元提供相应的无线充电电力，以供每一电子装置进行充电。

附图说明

图1为本发明实施例一无线电力系统的示意图。

图2、图4、图7及图10分别为本发明实施例的充电流程的示意图。

图3为图1的无线电力系统的另一实施例示意图。

图5及图6分别为图3的电力传送单元的实施例示意图。

图8、图9及图11分别为图3的电力接收单元的实施例示意图。

附图符号说明：

10：无线电力系统；

100：无线充电装置；

102、202_1～202_3：通讯单元；

104、204_1～204_3：控制单元；

106：电力传送单元；

20：流程；

206_1～206_3：电力接收单元；

200_1～200_3：电子装置；

C1、C1_1～C1_4、C2_1～C2_3、C2_11～C2_14、C2_21～C2_24、C2_31～C2_34：电容；

L1、L1_1、L2_1～L2_3、L2_11、L2_21、L2_31：电感；

S200、S202、S204、S206、S400、S402、S404、S406、S408、S410、S412、S414、S416、S700、S702、S704、S706、S708、S710、S712、S714、S716、S1000、S1002、S1004、S1006、S1008、S1010、S1012、S1014、S1016：步骤；

SW1～SW3、SW1_1～SW1_4、SW2_11～SW2_14、SW2_21～SW2_24、SW2_31～SW2_34：开关。

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明实施例一无线电力系统10的示意图。无线电力系统10包含有一无线充电装置100及电子装置200_1～200_3。无线充电装置100用来提供无线充电电力给予需要电力能量的电子装置。无线充电装置100可取得电子装置200_1～200_3的充电信息，并根据所取得的充电信息依序对电子装置进行充电。

进一步地，关于无线电力系统10的详细运作方式，请参考图2，图2为本发明一实施例的一流程20的示意图。流程20包含以下步骤：

步骤S200：开始。

步骤S202：取得电子装置的充电信息。

步骤S204：根据电子装置的充电信息，依序对电子装置进行充电。

步骤S206：结束。

根据流程20，于步骤S202中，无线充电装置100可搜寻电子装置200_1～200_3的存在，检查电子装置200_1～200_3是否位于无线充电装置100的有效充电范围内，并且分别取得电子装置200_1～200_3的充电信息。其中，每一电子装置的充电信息可包含有电子装置的共振频率、充电电流大小、电池充饱程度、可充饱时间、剩余电量及放电电压当中的至少一个，但并不以此为限，任何与电子装置有关的信息亦可包含于充电信息之中。各电子装置可主动地传送相关充电信息予无线充电装置100。无线充电装置100亦可传送一信息要求至各电子装置，各电子装置再据以回传相关充电信息予无线充电装置100。

于步骤S204中，无线充电装置100可根据电子装置200_1～200_3的充电信息，依序对电子装置进行充电。无线充电装置100可根据电子装置200_1～200_3的充电信息决定出一充电顺序，并根据该充电顺序对电子装置200_1～200_3进行充电。例如，无线充电装置100可依据电子装置200_1～200_3的剩余电量大小来决定出充电顺序，电量小的充电优先等级较前，电量大的充电优先等级较后。例如，无线充电装置100可依据电子装置200_1～200_3的可充饱时间来决定出充电顺序，可快速充饱的充电优先等级较前。也就是说，无线充电装置100可于取得电子装置200_1～200_3的相关充电 信息后，再依据这些信息决定要进行充电的电子装置的排序。

另一方面，无线充电装置100可同时对一至多个电子装置进行充电。在所决定出的充电顺序中，每一次进行充电的电子装置数量可以是一个电子装置或是多个电子装置。例如，在一实施例中，根据电子装置的充电信息，充电顺序可为：电子装置200_1、电子装置200_3→电子装置200_2。也就是说，在第一充电顺位阶段时，无线充电装置100同时对电子装置200_1与电子装置200_3进行充电，在第二充电顺位阶段时，无线充电装置100对电子装置200_2进行充电。

因此，当电子装置200_1～200_3处于无线充电装置100的有效充电范围内，无线充电装置100可根据所决定出的充电顺序依序对电子装置200_1～200_3提供无线充电电力以进行充电。进一步地，于步骤S204中，无线充电装置100可针对每一电子装置选取出一相应充电共振频率并通知每一电子装置。或是，各电子装置选取出相应充电共振频率并通知无线充电装置100。如此一来，于依序进行充电程序时，无线充电装置100与电子装置皆调整成操作于同一充电共振频率，使得无线充电装置100得以提供相应的无线充电电力至相应电子装置，以完成充电程序。

举例来说，请参考图3，图3为图1的无线电力系统10的另一实施例示意图。其中，图3与图1中具有相同名称的元件具有类似的运作方式与功能，因此为求说明书内容简洁起见，详细说明便在此省略。于图3中，无线电力系统10包含有一无线充电装置100及电子装置200_1～200_3。无线充电装置100包含有一通讯单元102、一控制单元104及一电力传送单元106。电子装置200_1包含有一通讯单元202_1、一控制单元204_1及一电力接收单元206_1。电子装置200_2包含有一通讯单元202_2、一控制单元204_2及一电力接收单元206_2。电子装置200_3包含有一通讯单元202_3、一控制单元204_3及一电力接收单元206_3。通讯单元102、通讯单元202_1、通讯单元202_2以及通讯单元202_3可互相通讯以传递或接收相关信息。

在一实施例中，于依序进行充电程序时，每一进行充电的电子装置的共振频率被选取并设定作为充电共振频率，且无线充电装置100的共振频率会被调整成所选取出的充电共振频率。也就是说，电子装置进行充电时，电子装置的共振频率保持不变，无线充电装置100的共振频率会被调整成与该电子装置的共振频率相同。请参考图4，详细来说，若无线充电装置100欲提供无线充电电力给电子装置200_1～200_3。首先，无线充电装置100取得电子装置200_1～200_3的充电信息以及共振频率(步骤S402)。 例如，通讯单元102分别取得电子装置200_1～200_3的充电信息以及共振频率。无线充电装置100根据电子装置200_1～200_3的充电信息决定出一充电顺序(步骤S404)。例如，控制单元104根据相关充电信息决定出充电顺序，充电顺序依序为：电子装置200_1→电子装置200_2→电子装置200_3。如此一来，无线充电装置100将可按照所决定出的充电顺序来依序提供无线电力至各电子装置。

更具体而言，无线充电装置100可依据充电顺序来选取欲进行充电的电子装置(步骤S406)。于进行各别充电程序时，无线充电装置100可依据所选取出的电子装置的共振频率来调整其本身的共振频率(步骤S408)。例如，依据充电顺序，无线充电装置100的控制单元104先选取电子装置200_1来进行充电。在此情况下，于对电子装置200_1进行充电程序时，电子装置200_1的共振频率被选取并设定作为充电共振频率。无线充电装置100的控制单元104可控制并调整电力传送单元106的共振频率，以使电力传送单元106的共振频率被调整为所设定出的充电共振频率，其中充电共振频率等于电子装置200_1的共振频率。接着，无线充电装置100的电力传送单元106会操作于所设定出的充电共振频率以产生并传送出相应的无线充电电力至电子装置200_1。同时，电子装置200_1的电力接收单元206_1也会操作于同一充电共振频率以接收来自于电力传送单元106的无线充电电力(步骤S410)。同样地，当无线充电装置100对电子装置200_2进行充电时，电子装置200_2的共振频率被选取并设定作为充电共振频率。无线充电装置100的控制单元104可控制并调整电力传送单元106的共振频率，以使电力传送单元106的共振频率被调整为该充电共振频率，其中充电共振频率等于电子装置200_2的共振频率。当无线充电装置100对电子装置200_3进行充电时，电子装置200_3的共振频率被选取并设定作为充电共振频率。无线充电装置100的控制单元104可控制并调整电力传送单元106的共振频率，以使电力传送单元106的共振频率被调整为该充电共振频率，其中充电共振频率等于电子装置200_3的共振频率。

当电力接收单元206_1接收到无线充电装置100所提供的无线充电电力后，可使用所接收到的无线充电电力来对电子装置200_1的一电池进行充电或提供电子装置200_1的各部件运作使用。依此类推，电子装置200_2与电子装置200_3于进行充电时也执行类似的运作。进一步地，控制单元204_1可判断是否已完成充电程序(步骤S412)。例如控制单元204_1可监测电子装置200_1的电池是否已充饱电或是电子装置200_1是否已完成相关运作。于控制单元204_1判断出已完成充电程序时，无线充电装 置100可判断是否有其他待充电的电子装置(步骤S414)。若步骤S414的判断结果为是，则进入步骤S406，无线充电装置100会依据充电顺序来选取下一个欲进行充电的电子装置来进行充电。也就是说，当电子装置200_1充电完成后，无线充电装置100停止对电子装置200_1供电，并再对下一个待充电的电子装置进行判读并调整相应的共振频率。若步骤S414的判断结果为否，则进入步骤S416，即表示无线充电装置100已完成对于多个电子装置的多工充电程序。简言之，当多个电子装置处于无线充电装置的有效充电范围内时，无线充电装置100可依序对各电子装置进行充电，并可适应性地依据电子装置的共振频率来调整其本身的共振频率，以实现智能且多工的充电目的。如此一来，使用者只要将多个电子装置处于无线充电装置的有效充电范围内，无线充电装置便可依序完成充电程序，而不需手动地摆设电子装置的位置。

关于步骤S408的调整无线充电装置100的共振频率的运作方式，请参考图5与图6。如图5所示，无线充电装置100的电力传送单元106包含一电容C1与一电感L1。可通过变更电容C1及/或电感L1的阻抗值来调整电力传送单元106的共振频率，以使无线充电装置100的共振频率调整为所设定出的充电共振频率。如图6所示，无线充电装置100的电力传送单元106包含电容C1_1～电容C1_4、一电感L1_1与开关SW1_1～开关SW1_4。因此可通过控制开关SW1_1～开关SW1_4的启闭来变更阻抗值，以调整电力传送单元106的共振频率，进而使无线充电装置100的共振频率调整为所设定出的充电共振频率。同理，也可通过开关的启闭来控制电感电路的阻抗值。

在一实施例中，于依序进行充电程序时，无线充电装置100的共振频率可被选取并设定作为充电共振频率，且每一电子装置的共振频率会被调整成所选取出的充电共振频率。也就是说，电子装置进行充电时，无线充电装置100的共振频率保持不变，而电子装置的共振频率会被调整成与无线充电装置100的共振频率相同。详细来说，请参考图7，若无线充电装置100欲提供无线充电电力给电子装置200_1～200_3。首先，无线充电装置100取得电子装置200_1～200_3的充电信息(步骤S702)。例如，通讯单元102分别取得电子装置200_1～200_3的充电信息。无线充电装置100的控制单元104根据电子装置200_1～200_3的充电信息决定出一充电顺序(步骤S704)。例如，充电顺序依序为︰电子装置200_1→电子装置200_2→电子装置200_3。

更具体而言，无线充电装置100可依据充电顺序来选取欲进行充电的电子装置并将有关无线充电装置100的共振频率的信息通知各电子装置(步骤S706)。于依序进行 各别充电程序时，所选取出的电子装置的共振频率会调整以与无线充电装置100的共振频率相同(步骤S708)。例如，若无线充电装置100的控制单元104依据充电顺序而选取电子装置200_1来进行充电。在此情况下，于对电子装置200_1进行充电程序时，电子装置200_1的共振频率会被调整成充电共振频率。例如电子装置200_1的控制单元204_1可控制并调整电力接收单元206_1的共振频率，以使电力接收单元206_1的共振频率调整为该充电共振频率，其中充电共振频率等于无线充电装置100的共振频率。接着，无线充电装置100的电力传送单元106会操作于所设定出的充电共振频率以产生并传送出相应的无线充电电力至电子装置200_1。同时，电子装置200_1的电力接收单元206_1也会操作于同一充电共振频率以接收来自于电力传送单元106的无线充电电力(步骤S710)。同样地，当无线充电装置100对电子装置200_2进行充电时，电子装置200_2的共振频率会被调整成与无线充电装置100的共振频率相同。电子装置200_3的共振频率会被调整成与无线充电装置100的共振频率相同。

当电力接收单元206_1接收到无线充电装置100所提供的无线充电电力后，可使用所接收到的无线充电电力来对电子装置200_1的一电池进行充电或提供电子装置200_1的各部件运作使用。依此类推，电子装置200_2与电子装置200_3于进行充电时也执行类似的运作。进一步地，控制单元204_1可判断是否已完成充电程序(步骤S712)。于控制单元204_1判断出已完成充电程序时，无线充电装置100可判断是否有其他待充电的电子装置(步骤S714)。若是的话，进入步骤S706，无线充电装置100会依据充电顺序来选取下一个欲进行充电的电子装置来进行充电；若否的话，进入步骤S716，则表示无线充电装置100已完成对于多个电子装置的多工充电程序。换言之，无线充电装置100可依序对各电子装置进行充电，且各电子装置会依据无线充电装置100的共振频率来调整其本身的共振频率，以实现智能且多工的充电目的。

关于步骤S708的调整电子装置的共振频率的运作方式，请参考图8与图9。如图8所示，电子装置200_1的电力接收单元206_1包含一电容C2_1与一电感L2_1。可通过变更电容C2_1及/或电感L2_1的阻抗值来调整电子装置200_1的共振频率，以使电子装置200_1的共振频率调整为所设定出的充电共振频率。电子装置200_2的电力接收单元206_2包含一电容C2_2与一电感L2_2。同样地，可通过变更电容C2_2及/或电感L2_2的阻抗值来调整电子装置200_2的共振频率，以使电子装置200_2的共振频率调整为所设定出的充电共振频率。电子装置200_3的电力接收单元206_3包含一电容C2_3与一 电感L2_3。可通过变更电容C2_3及/或电感L2_3的阻抗值来调整电子装置200_3的共振频率，以使电子装置200_3的共振频率调整为所设定出的充电共振频率。

如图9所示，电子装置200_1的电力接收单元206_1包含电容C2_11～电容C2_14、一电感L2_11与开关SW2_11～开关SW2_14。因此可通过控制开关SW2_11～开关SW2_14的启闭来变更阻抗值，以调整电力接收单元206_1的共振频率，进而使电子装置200_1的共振频率调整为所设定出的充电共振频率。电子装置200_2的电力接收单元206_2包含电容C2_21～电容C2_24、一电感L2_21与开关SW2_21～开关SW2_24。同样地，可通过控制开关SW2_21～开关SW2_24的启闭来变更阻抗值，以调整电力接收单元206_2的共振频率，进而使电子装置200_2的共振频率调整为充电共振频率。电子装置200_3的电力接收单元206_3包含电容C2_31～电容C2_34、一电感L2_31与开关SW2_31～开关SW2_34。可通过控制开关SW2_31～开关SW2_34的启闭来变更阻抗值，以调整电力接收单元206_3的共振频率，进而使电子装置200_3的共振频率调整为充电共振频率。

在一实施例中，可选定一充电共振频率，并且于依序进行充电程序时，每一电子装置的共振频率与无线充电装置100的共振频率会被调整成所选取出的充电共振频率。也就是说，于进行充电时，电子装置的共振频率与无线充电装置100的共振频率两者会被调整成所选定的充电共振频率。请参考图10，详细来说，若无线充电装置100欲提供无线充电电力给电子装置200_1～200_3。首先，无线充电装置100取得电子装置200_1～200_3的充电信息并选定一充电共振频率(步骤S1002)。无线充电装置100根据电子装置200_1～200_3的充电信息决定出一充电顺序(步骤S1004)。

无线充电装置100可依据充电顺序来选取欲进行充电的电子装置(步骤S1006)。于进行各别充电程序时，无线充电装置100的共振频率与电子装置的共振频率会调整成所选择出的充电共振频率(步骤S1008)。例如，依据充电顺序，无线充电装置100的控制单元104首先选取电子装置200_1来进行充电。接着，于对电子装置200_1进行充电程序时，无线充电装置100的控制单元104可控制并调整电力传送单元106的共振频率，以使电力传送单元106的共振频率被调整为所选择出的充电共振频率。同时，电子装置200_1的控制单元204_1可控制并调整电力接收单元206_1的共振频率，以使电力接收单元206_1的共振频率调整为所选择出的充电共振频率。

接着，无线充电装置100的电力传送单元106会操作于所选择出的充电共振频率以 产生并传送出相应的无线充电电力至电子装置200_1。同时，电子装置200_1的电力接收单元206_1也会操作于同一充电共振频率以接收来自于电力传送单元106的无线充电电力(步骤S1010)。同样地，当无线充电装置100对电子装置200_2进行充电时，无线充电装置100的共振频率与电子装置200_2的共振频率会调整成所选择出的充电共振频率，以执行无线充电电力的传递操作。当无线充电装置100对电子装置200_3进行充电时，无线充电装置100的共振频率与电子装置200_3的共振频率会调整成所选择出的充电共振频率，以执行无线充电电力的传递操作。

当电力接收单元206_1接收到无线充电装置100所提供的无线充电电力后，可使用所接收到的无线充电电力来对电子装置200_1的一电池进行充电或提供电子装置200_1的各部件运作使用。依此类推，电子装置200_2与电子装置200_3于进行充电时也执行类似的运作。进一步地，控制单元204_1可判断是否已完成充电程序(步骤S1012)。于控制单元204_1判断出已完成充电程序时，无线充电装置100可判断是否有其他待充电的电子装置(步骤S1014)。若有的话，进入步骤S1006，无线充电装置100会依据充电顺序来选取下一个欲进行充电的电子装置来进行充电；若否的话，进入步骤S1016，则表示无线充电装置100已完成对于多个电子装置的多工充电程序。换言之，无线充电装置可依序对各电子装置进行充电，并且无线充电装置与电子装置会适应性地依据所选择出的共振频率来调整其本身的共振频率，以实现智能且多工的充电目的。

关于步骤S1008的调整无线充电装置100与电子装置200_1～200_3的共振频率的运作方式，如图5与图8所述方式，无线充电装置100以及电子装置200_1～200_3可分别通过变更电容及/或电感所组成电路的阻抗值来调整电力传送单元106以及电力接收单元206_1～206_3的共振频率，以使无线充电装置100的共振频率与电子装置200_1～200_3的共振频率调整为所选择出充电共振频率。同样地，如图6与图9所述方式，可分别通过控制开关的启闭来变更阻抗值，以调整电力传送单元106的共振频率与电子装置200_1～200_3的共振频率，进而使无线充电装置100的共振频率与电子装置200_1～200_3的共振频率调整为充电共振频率。

另一方面，于步骤S204中，无线充电装置100可依据充电顺序来依序对电子装置200_1～200_3进行充电。同时，电子装置200_1～200_3可通过开关来控制是否导通电路来接收无线充电电力。举例来说，请参考图11，图11为图8的无线电力系统10的另 一实施例示意图。于图11中，电子装置200_1的电力接收单元206_1包含一开关SW1、一电容C2_1与一电感L2_1。电子装置200_2的电力接收单元206_2包含一开关SW2、一电容C2_2与一电感L2_2。电子装置200_3的电力接收单元206_3包含一开关SW3、一电容C2_3与一电感L2_3。当无线充电装置100依据充电顺序要对选取电子装置200_1进行充电时，控制单元204_1控制开关SW1进入导通状态，使电力接收单元206_1可以进行运作。控制单元204_2控制开关SW2进入断路状态，使电力接收单元206_2中止运作。控制单元204_3控制开关SW3进入断路状态，使电力接收单元206_3中止运作，依此类推。简言之，当无线充电装置100依据充电顺序来依序提供无线充电电力给各电子装置时，电子装置200_1～200_3可通过开关SW1～开关SW3来控制是否导通电路来接收无线充电电力。

在上述的实施例中，无线充电装置可以藉由各种无线连接或是有线连接的方式来与电子装置进行通讯。例如，无线充电装置100可利用蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi、红外线或无线射频(Radio Frequency Identification，RFID)标准所规范的无线传输技术来与各电子装置进行通讯，但本发明并不以此为限。电子装置200_1～200_3可为智能移动装置、平板电脑、穿戴式装置、笔记本电脑、相机等，但不以此为限。

综上所述，本发明的无线充电装置可依序对各电子装置进行充电，并且无线充电装置与各电子装置会适应性地依据所选择出的共振频率来调整其本身的共振频率，如此一来，本发明的无线充电装置将能够更智能地且可适应性地对各种不同规格的电子产品进行充电，以实现智能且多工的充电程序，进而提升整体充电的效能并降低充电运作时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。