插座及充电设备的制作方法

本申请涉及无线充电领域，特别是涉及一种插座及充电设备。

背景技术：

无线充电是未来的研究热点，根据其所应用产品，当前主要有三个发展方向，一个是手机等移动智能终端，一个是家电设备的无线充电，一个是大功率的汽车充电等。特别是对于家电设备，其在未来智能化发展的趋势下，电源线成为设置智能化传感器的阻碍，因而越来越多的人开始研究如何实现家电设备的无线充电，当家庭里以无线充电来实现供电配置时，如何使得家庭中的有线家电设备也能适用无线充电同时成为需要解决的问题。

技术实现要素：

本申请提供一种插座及充电设备，以解决现有技术中有线家电设备无法适用于无线充电的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种插座，其包括：壳体，壳体表面设置有插孔；无线能量接收器，设置于壳体内；无线能量接收器包括接收线圈，接收线圈的形状的几何重心点到接收线圈的形状的边缘点的距离为146mm～246mm；电能输出电路板，电连接于无线能量接收器；设置于壳体内，且电能输出电路板的输出端子对应于插孔。

其中，接收线圈的形状为边长是146mm～246mm的正方形或者直径是146mm～246mm的圆形。

其中，接收线圈由多股铜线绕制而成，所述多股铜线为32股，每股铜线粗细为0.2mm。

其中，电能输出电路板包括转换电路，转换电路包括依次串联的整流电路和滤波电路；整流电路的输入端电连接无线能量接收器，滤波电路的输出端电连接输出端子。

其中，转换电路包括逆变电路；逆变电路电连接于滤波电路和输出端子之间。

其中，壳体上所设置的插孔包括两孔电插孔、三孔电插孔、五孔电插孔或USB插孔。

其中，插座与无线能量发射装置搭配使用，插座的壳体上设置有与无线能量发射装置适配的定位结构。

为解决上述技术问题，本申请提供一种充电设备，其包括：无线能量发射装置和上述插座，无线能量发射装置包括外壳和设置于外壳内的无线能量发射器；无线能量发射器与无线能量接收器适配。

其中，无线能量发射器包括发射线圈，发射线圈尺寸小于接收线圈尺寸，发射线圈的形状的几何重心点到发射线圈的形状的边缘点的距离为135mm～235mm。。

其中，壳体上设置有第一定位结构，外壳上设置有对应第一定位结构的第二定位结构。

本申请插座中无线能量接收器可接收无线能量，然后通过电能输出电路板的输出端子实现电能输出，且输出端子对应于插座壳体表面的插孔，即可穿过插孔连接到输出端子，从而实现无线供电，且无线能量接收器包括接收线圈，接收线圈的形状的几何重心点到接收线圈的形状的边缘点的距离为146mm～246mm，该尺寸下的接收线圈可有效的适用于家电设备的无线供电，相应的有线家电设备可插到本申请插座上接收电能，以适应于无线充电的配置。

附图说明

图1是本申请插座一实施例的结构示意图；

图2是图1所示插座实施例的另一结构示意图；

图3是图1所示插座实施例的侧视图；

图4是图1所示插座实施例的逻辑结构示意图；

图5是图1所示插座实施例中无线能量接收器的接收线圈的结构示意图；

图6是图1所示插座实施例的电路结构示意图；

图7是本申请充电设备一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请所提供的一种插座及充电设备做进一步详细描述。

由于无线充电的家电具有任意移动放置、防水等优势，因而无线充电成为未来家电的发展方向，而在家庭中会相应配置实现无线充电的无线能量发射器，插座则会渐渐减少甚至消失，此时，有线家电则无法使用；或者，在家庭中无线能量发射器与插座并存，但插座位置不佳时，有线家电也会不便使用。对此，本申请提出一种插座，用于实现有线家电与无线能量发射器的适配，使得有线家电也能应用无线充电。

具体请参阅图1-4，图1是本申请插座一实施例的结构示意图，图2是图1所示插座实施例的另一结构示意图，图3是图1所示插座实施例的侧视图，图4是图1所示插座实施例的逻辑结构示意图，本实施例插座100包括壳体11、无线能量接收器12和电能输出电路板13。

壳体11作为插座100的框架，无线能量接收器12和电能输出电路板13均基于其设置。一般来说，壳体11为塑料材料，其可以是一体式的(如图1所示)，表面设置插孔111，内部形成空腔用于设置无线能量接收器12和电能输出电路板13。为方便查看，图1中插座100顶面示意为不透明不可查看，侧面或前面示意为透明可看到内部结构。

壳体11也可以是多个壳体部的组合(如图2所示)，第一壳体部为封闭盒体，用于设置无线能量接收器12和电能输出电路板13；第二壳体部为设置有插孔111的插板，组装在第一壳体部上。

本实施例壳体11的表面设置有插孔111，与现有插座一样，用于有线家电设备电源插头的接入。该插孔111可以是两孔电插孔、三孔电插孔、五孔电插孔或USB插孔，图1-2所示为三孔电插孔，基于此，在其他实施例中，可设置其他形式的插孔，或设置多个插孔，以适用于不同电源插头的家电设备。一般的家电设备，例如冰箱、洗衣机、烤箱等均适配于两孔电插孔、三孔电插孔或五孔电插孔，而对于小电子设备，例如手机等，则适配于USB插孔。由此可见本实施例插座100不仅仅可应用于家电，也可应用于小电子设备。

与现有插座不同之处在于，本实施例插座中没有电源插头或电源插头线，即不是通过有线的方式来接收电源电能。而是在壳体11内设置无线能量接收器12，通过无线的方式来接收能量。当然，基于本实施例，在插座上也可集成设置电源插头，以同时实现无线供电或有限供电。

基于无线充电的四种方式，相应的本申请无线能量接收器12可以包括接收线圈，如图5所示，图5是图1所示插座实施例中无线能量接收器的接收线圈的结构示意图，电磁感应线圈、电磁共振线圈、电磁耦合线圈或微波谐振线圈，即相应的分别实现电磁感应充电、电磁共振充电、电磁耦合充电或无线微波充电。而线圈的设置方式可以是线盘式，也可以是导线绕在铁芯上的方式。

接收线圈的形状可以为正方形，圆形或不规则形状，本实施例插座应用于家电设备，其可实现家电设备所要求的功率输出，因而本实施例中接收线圈的尺寸大小设计为其形状的几何重心点到边缘点的距离D为146mm～246mm。对于规则的圆形或方形，即圆形直径为146mm～246mm，方形边长为146mm～246mm，具体尺寸可以为146mm、196mm、246mm等。其中，接收线圈为直接绕制，或绕制在等效磁铁上。且接收线圈可由多股铜线绕制而成，多股铜线为32股，每股铜线的粗细为0.2mm；或者由等效的其他数量多股铜线或单股铜线绕制而成。

在无线能量接收器12接收到无线能量后，通过电能输出电路板13实现电能输出，电能输出电路板13连接于无线能量接收器12，也设置于壳体11的内部。且由于电能输出电路板13用于实现电能输出，因此，该电能输出电路板13上的输出端子131对应于插孔111，使得有线家电设备能够穿过插孔111连接到输出端子131。

电能输出电路板13还包括转换电路132，转换电路132的输入端电连接无线能量接收器12，输出端电连接输出端子131。在无线能量接收器12接收到无线能量后，通过转换电路132将无线能量进行转换后输出。

本实施例中转换电路132包括依次串联的整流电路1321、滤波电路1322和逆变电路1323，请参阅图6，图6是图1所示插座实施例的电路结构示意图。

其中，整流电路1321用于将交流电转化为直流电，可以是全桥整流也可以是半桥整流；滤波电路1322则用于滤去整流输出电压中的波纹；逆变电路1323则用于将直流电转化为交流电。

其中，整流电路1321、滤波电路1322和逆变电路1323依次串联，整流电路1321的输入端电连接无线能量接收器12，逆变电路1323的输出端电连接输出端子131。在其他实施例转换电路132中，也可取消逆变电路1323，即直接输出直流电，由家电设备内部电路再作处理。相应的，该情况整流电路1321的输入端电连接无线能量接收器12，滤波电路1322的输出端电连接输出端子131。

本实施例中，无线能量接收器12接收到的电能直接经由整流电路1321、滤波电路1322和逆变电路1323输出，本实施例无线能量接收器12可直接实现家电设备所要求的功率输出，因而无需再对所产生的电压进行放大或缩小处理，即无线能量接收器12输出的电压大小与逆变电路1323输出的电压大小相同。

此外，本实施例插座100一般与无线能量发射装置搭配使用，而在搭配使用时，对于某些无线充电方式，插座100中的无线能量接收器需与无线能量发射装置中的相应设备对应放置，例如电磁感应无线充电中，接收线圈与发射线圈的轴心需对准放置，才能实现最大功率的无线充电。因而，在插座100的壳体11上还设置有与无线能量发射装置适配的定位结构112，可以是凸起，与无线能量发射装置上的凹槽适配定位；也可以是凹槽，与无线能量发射装置上的凸起适配定位。

本实施例插座通过无线能量接收器接收无线能量，并利用电能输出电路板将无线能量以电能的方式通过输出端子输出，输出端子对应于插座表面的插孔，因而可穿过插孔连接至输出端子，从而实现无线供电。并且，本实施例中无线能量接收器包括接收线圈，其形状的几何重心点到边缘点的距离为146mm～246mm，可适用于家电设备所要求的功率设计，相应的有线家电设备可插在本实施例插座上接收电能，从而实现有线家电设备适应于无线充电。

本申请还提出一种充电设备，图7是本申请充电设备一实施例的结构示意图，本实施例充电设备200包括无线能量发射装置21和插座22。

无线能量发射装置21包括外壳211和无线能量发射器212，无线能量发射器212设置在外壳211中，用于实现无线发电，其也包括磁感线圈、磁共振线圈或微波天线。

插座22与上述插座100类似，具体不再赘述，其包括壳体221、无线能量接收器222和电能输出电路板223。

无线能量接收器222和无线能量发射器211适配，例如对于电磁共振无线充电，接收线圈与发射线圈的规格相同，且在通电时，二者同频共振。

无线能量发射器211包括发射线圈，发射线圈的尺寸小于接收线圈的尺寸，发射线圈的形状的几何重心点到该形状的边缘点的距离为135mm～235mm，同样，发射线圈的形状可以为直径是135mm～235mm的圆形或者边长是135mm～235mm的方形。具体来说，本实施例中，发射线圈尺寸为135mm，接收线圈尺寸为146mm；或者发射线圈尺寸为185mm，接收线圈尺寸为196mm；或者发射线圈尺寸为235mm，接收线圈尺寸为246mm。其中，发射线圈和接收线圈均可由多股铜线绕制而成，多股铜线为32股，每股铜线的粗细为0.2mm。

同样，由于部分无线充电方式下，无线能量发射器211需与无线能量接收器222对准放置，因而在插座22的壳体221上设置第一定位结构224，相应在无线能量发射装置21的外壳211上设置与第一定位结构224对应的第二定位结构213，例如第一定位结构可以是凹槽，第二定位结构可以是对应的凸起；或者第一定位结构为凸起，第二定位结构为对应的凹槽。

本实施例充电设备搭配使用，无线能量发射装置向插座传输无线能量，插座通过其插孔实现输出，家电设备通过插孔插入插座中即可利用到无线能量发射装置的供电，从而实现有线家电设备适用于无线充电。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。