磁吸式充电设备的制作方法

1.本技术涉及电子产品技术领域，具体而言，涉及一种磁吸式充电设备。


背景技术：

2.移动电源是一种个人可随身携带，自身能储备电能，主要为手持式移动设备等消费电子产品(例如无线电话、笔记本电脑)充电的便携充电器，特别应用在没有外部电源供应的场合。其主要组成部分包括用作电能存储的电池和稳定输出电压的电路(直流
‑
直流转换器)，绝大部分的移动电源带有充电器，用作为内置电池充电。目前市面上主要存在的多功能移动电源主要是二合一移动电源，通过不同功能的叠加，比如自带cable充电线配合移动电源功能或通过充电器配合移动电源功能，现有的很多用电电子产品均设置了无线充电功能，而现有的二合一移动电源为电子产品进行无线充电的功能尚不完善，导致使用的便利性和实用性依然存在欠缺。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种磁吸式充电设备，以解决现有技术中存在的二合一移动电源为电子产品进行无线充电的功能尚不完善，导致使用的便利性和实用性依然存在欠缺的技术问题。
4.根据本实用新型实施例的提供的磁吸式充电设备包括：
5.壳体，其内形成有容置空间，所述壳体上开设有开口；
6.电路板，位于所述容置空间内，所述电路板上连接有输出接口和输入插脚，所述输出接口正对所述开口；
7.电芯，位于所述容置空间内且与所述电路板电连接；
8.无线充电单元，位于所述容置空间内且包括无线充电线圈和磁性件，所述无线充电线圈与所述电路板电连接，所述磁性件环绕所述无线充电线圈设置。
9.在本实用新型的一实施例中，所述电路板、所述电芯和所述无线充电单元在所述容置空间内依次叠层设置。
10.在本实用新型的一实施例中，所述无线充电单元还包括固定座，所述无线充电线圈固定在所述固定座的中部，所述固定座还包括围绕所述无线充电线圈设置的环形凹槽，所述磁性件设置于所述环形凹槽内。
11.在本实用新型的一实施例中，所述磁性件为若干以圆周阵列方式环绕所述无线充电线圈的弧形磁铁。
12.在本实用新型的一实施例中，所述磁性件与所述壳体的无线充电区域之间设置有隔热棉。
13.在本实用新型的一实施例中，所述输出接口为micro usb接口、usb type
‑
c接口、mini usb接口或lightning接口。
14.在本实用新型的一实施例中，所述磁性件与所述电芯之间设置有阻隔层。
15.在本实用新型的一实施例中，所述电路板与所述电芯之间设置有支撑框架，所述支撑框架固定在所述壳体和/或所述电路板上，所述支撑框架用于支撑所述电芯。
16.在本实用新型的一实施例中，所述支撑框架为金属材质，且所述支撑框架与所述电芯之间设置有绝缘片。
17.在本实用新型的一实施例中，所述输入插脚为折叠式插脚。
18.采用本实用新型实施例提供的磁吸式充电设备具有以下有益效果：该充电设备集成了移动电源、插脚式充电器和无线充电三种功能模块，并且通过无线充电线圈外环绕设置的磁性件可以与用电设备中的磁吸结构实现快速的匹配对接，提高了充电设备使用的便利性和实用性。
附图说明
19.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
20.图1为本实用新型实施例提供的磁吸式充电设备的立体结构图；
21.图2为本实用新型一种实施例提供的磁吸式充电设备内部结构的组装关系图；
22.图3为本实用新型另一种实施例提供的磁吸式充电设备内部结构的爆炸图；
23.图4为本实用新型实施例提供的磁吸式充电设备的输入插脚展开状态下的结构图；
24.图5为本实用新型实施例提供的磁吸式充电设备的输入插脚折叠状态下的结构图；
25.图6为本实用新型实施例提供的磁吸式充电设备与电子设备的对接过程示意图；
26.图7为本实用新型实施例提供的磁吸式充电设备座充与无线充电同时工作时的使用状态图；以及
27.图8为本实用新型实施例提供的磁吸式充电设备无线充电单独工作时的使用状态图。
28.图中：
29.1、壳体；101、顶面；102、底面；103、无线充电区域；104、开口；2、电路板；3、输出接口；4、输入插脚；5、电芯；6、无线充电单元；601、无线充电线圈；602、磁性件；603、固定座；604、环形凹槽；7、隔热棉；8、支撑框架；801、支撑板；802、支撑脚；9、绝缘片；10、电子设备；11、固定件；12、弹片。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
31.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具
有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其单元。
32.在本技术中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”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。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
33.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
34.此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.参考图1
‑
图3，本实用新型实施例的提供了一种磁吸式充电设备，该磁吸式充电设备包括的主要结构部件为壳体1、电路板2、电芯5和无线充电单元6。其中，壳体1其内形成有容置空间，该容置空间用于容纳充电设备的各结构部件，例如电路板2、电芯5和无线充电单元6均位于该容置空间内，并且壳体1可以起到保护内部结构免受物理冲击的作用，在壳体1上开设有开口104。电路板2上连接有输出接口3和输入插脚4，输出接口3用于连接外部用电的电子设备10，对用电的电子设备10进行充电，输出接口3正对开设在壳体1上的开口104，输入插脚4用于连接外部电源，通过外部电源对本实施例提供的磁吸式充电设备进行充电。电芯5与电路板2电连接，属于磁吸式充电设备的储电结构，用于通过输入插脚4和电路板2将外部电源的电能引入电芯5储存起来，并用于通过电路板2和输出接口3将其储存的电能传输给用电的电子设备10，或者用于通过电路板2和无线充电单元6将其储存的电能传输给用电的电子设备10；无线充电单元6用于将储存在电芯5中的电能通过无线传输的方式传输给用电电子设备，其包括无线充电线圈601和磁性件602，无线充电线圈601与电路板2电连接，磁性件602环绕无线充电线圈601设置。
37.上述实施例中的磁吸式充电设备集成了移动电源、座充和无线充电三种功能模块，并且通过无线充电线圈601外环绕设置的磁性件602可以与电子设备10中的磁吸结构实现快速的匹配对接，提高了充电设备使用的便利性和实用性。具体的使用状态参考图6
‑
图8，其中图6磁吸式充电设备与电子设备10的对接过程示意图；图7为磁吸式充电设备采用座充与无线充电同时工作时的使用状态图；图8为磁吸式充电设备无线充电单独工作时的使用状态图。
38.在本实用新型的一实施例中，电路板2选择为印刷电路板，即pcb(printedcircuit board，印制电路板)板。印刷电路板中电路的具体设置形式可以参考现有技术中的移动电源中的控制电路。
39.例如，印刷电路板上可以设置充电电路，输入插脚4与充电电路用于引入外部电源的充电电流，即以座充的方式为电芯5进行充电，具体的，输入插脚4与外部电源的插口相匹
配并与印刷电路板上的充电电路电性连接，将外部电源的充电电流传送至充电电路，充电电路集成在印刷电路板上并与电芯5的正负电极电性连接，充电电路用于处理输入插脚4引入的外部充电电流，并将处理后的充电电流传送至电芯5中进行充电，充电电路优选为集成在印刷电路板上的降压电路，当外部电源对本磁吸式充电设备内的电芯5进行充电时，降压电路可以防止电芯5过载而损坏。
40.再如，印刷电路板上可以设置有线供电电路，输出接口3与有线供电电路用于以有线的方式为外部的电子设备10进行充电，具体的，输出接口3通过适配的数据线与电子设备10(如手机、pad等移动终端)的充电接口相匹配并与印刷电路板上的有线供电电路电性连接，将电芯5的放电电流传送至有线供电电路，有线供电电路集成在印刷电路板上并与电芯5的正负电极电性连接，有线供电电路用于处理电芯5放出的供电电流，并将处理后的供电电流传送至输出接口3并对外部电子设备10进行充电。有线充电电路优选为集成在印刷电路板上的升压电路，当充电设备需要对外部的电子设备10进行充电时，升压电路可以提高电芯5的输出电压。
41.再如，印刷电路板上可以设置无线供电电路，无线充电单元6与无线供电电路用于以无线的方式为外部的电子设备10进行充电，具体的，无线充电单元6通过磁性件602定位，实现与电子设备10(如手机、pad等移动终端)的无线充电模块匹配贴合，并与印刷电路板上的无线供电电路电性连接，将电芯5的放电电流传送至无线供电电路，无线供电电路集成在印刷电路板上并与电芯5的正负电极电性连接，无线供电电路用于处理电芯5放出的供电电流，并将处理后的供电电流传送至无线充电单元6并对外部电子设备10进行充电。无线充电电路优选为集成在印刷电路板上的升压电路，当本磁吸式充电设备需要对外部电子设备10进行充电时，升压电路可以提高电芯5的输出电压。
42.在一些示例中，电芯5优选为锂电池，本实施例中的磁吸式充电装置中可以包括多个电芯5，电芯5的数量可以根据实际需要来具体选择，本技术不做限定，多个电芯5可以依次串联组成所述磁吸式充电设备的储电结构。例如实用新型实施例各附图中以设置一个电芯5为例来进行举例说明，电芯5的额定电压和额定电流可以根据实际需要选择，本技术不做限定，电芯5只要能实现充电以及放电的作用即可，电芯5的具体规格可以根据实际需要选择，本技术不做限定。
43.在一些示例中，无线充电单元6包括无线充电线圈601，无线充电线圈601与集成在印刷电路板上的无线供电电路连接，用于将电芯5内部存储的电能转化为感应充电电流，并通过无线输电的方式输出，为手机等其他电子设备充电。无线充电线圈601是无线感应充电电流的发射部件，无线充电线圈601为现有技术中常见的感应线圈，无线充电线圈601是由导线绕制而成的圆环状结构，导线的两端分别与集成在印刷电路板上的无线供电电路的输出端电性连接。
44.在上述示例的基础上，无线充电单元6还包括磁性件602，磁性件602环绕无线充电线圈601设置，磁性件602的用途是实现无线充电单元6与用电的电子设备10的无线充电模块进行快速和准确的对接，具体对接的原理在于，在很多具有无线充电功能的电子设备10中，在其无线充电模块的线圈周围设置有磁吸配件，本实用新型实施例中的磁性件602通过与用电的电子设备10中的磁吸配件匹配连接，从而实现无线充电线圈601与用电的电子设备10中的线圈准确对接，基于此原理，本实施例中磁性件602的设置位置需要与用电的电子
设备10中的磁性配件相对应，以使得本实施例中的磁性件602与用电的电子设备10中磁吸配件匹配对接后，本实施例中的无线充电线圈601与用电的电子设备10中线圈匹配对应，并且磁性件602的磁极方向也应满足与用电的电子设备10中的磁吸配件可实现相互发送磁力吸引作用。
45.由于现有技术中的用电的电子设备10中无线充电模块的设置形式较为统一，本技术实施例提供的磁性件602可以设置为与市场占有率较高的具有无线充电功能的用电电子设备10的磁吸配件相适配，以提高本实用新型实施例的适用性。例如现有技术中较为主流的iphone12系列电子设备所采用magsafe磁吸充电系统部件结构，采用独特的绕线线圈以承受更大的接收功率，通过纳米晶面板捕捉磁通量，并采用改进型屏蔽层以更安全地接受无线快速充电，其在无线接收线圈外围集成了一圈密密麻麻的磁铁阵列，用于实现与充电器的自动对齐吸附，进而提高无线接收效率，并配备了高灵敏度磁力计，感应磁场强度变化立即做出反应，本实用新型一实施例中的磁性件602即可以如图所示，将磁性件602设置为若干以圆周阵列方式环绕无线充电线圈601的8块弧形磁铁，8块弧形磁铁圆周阵列排布所形成的环形磁铁可以与magsafe磁吸充电系统中的磁铁阵列匹配对接吸附，使得使能本实施例中无线充电线圈601与magsafe磁吸充电系统中的无线接收线圈快速精准的对接识别，为无线充电做好准备。需要说明的是，弧形磁铁的数量不限定为本技术文件附图中所示的8块，具体数量可以根据需要来进行调整。优选地，弧形磁铁可拆卸的固定在环形凹槽604内，可以根据需要更换弧形磁铁或调整弧形磁铁的安装方向以调整磁极方向。
46.在本实用新型的一些示例中，电路板2、电芯5和无线充电单元6在容置空间内依次叠层设置。由于电路板2、电芯5和无线充电单元6通常为扁平结构或板状结构，通过依次层叠设置可以合理利用壳体1内的空间，提高空间利用效率，具体地，如图1所示，壳体1可以设置为长方体结构，该长方体结构具有相对设置顶面101和底面102，按照由底面102至顶面101的方向，电路板2、电芯5和无线充电单元6在壳体1内的容置空间中依次排布，输入插脚4设置在壳体1的底面102上，无线充电区域103位于壳体1的顶面101上，且无线充电线圈601正对该无线充电区域103，当需要对电子设备10进行无线充电时，磁吸件会将电子设备10吸附在壳体1的顶面101上，并且电子设备10的无线接收线圈正对该无线充电区域103。通过将输入插脚4和无线充电单元6分别设置在磁吸式充电设备相对的两侧，从而可使得磁吸式充电设备边通过输入插脚4实现座充功能边通过无线充电单元6实现无线充电功能，即同时实现座充和无线充电功能。
47.此外，壳体1的材质包括但不限于金属、树脂以及橡胶，优选为树脂材质，树脂材质的壳体1能够起到很好的防水、防爆、防跌落以及防尘的效果。
48.在本实用新型的一实施例中，无线充电单元6还包括固定座603，无线充电线圈601固定在固定座603的中部，固定座603还包括围绕无线充电线圈601设置的环形凹槽604，磁性件602设置于环形凹槽604内，通过固定座603实现了对于无线充电线圈601和磁性件602的固定，该固定座603的正面开设上述的环形凹槽604并用于固定无线充电线圈601，固定座603的背面贴合固定在电芯5上，实现稳定的连接，在本实施例中无线充电线圈601优选采用粘贴的方式固定在固定座603上，但不限于此，还可以是卡嵌、使用螺钉固定等其他固定方式。此外，固定座603的材质优选为绝缘隔磁材料，无线充电线圈601与容置空间内的其他结构通过该固定座603隔离开来，且磁性件602与容置空间内的其他结构也通过该固定座603
隔离开来，可以避免容置空间内的电芯5以及电路板2上的电路元器件受到无线充电线圈601和磁吸件的磁干扰，并避免漏电或误接触而损坏磁吸式充电设备。
49.在本实用新型的一实施例中，磁性件602与壳体1的无线充电区域103之间设置有隔热棉7，即具体如图3所示的壳体1结构中，磁性件602与壳体1顶面101之间设置有隔热棉7，隔热棉7具有耐高温，不易燃烧，导热系数低等特点，通常采用玻璃纤维为材质加工生产而成，其具体种类包括但不限于玻纤棉和玻璃棉。该隔热棉7可以有效防止无线充电单元6工作过程产生的热量过于集中的传递给被充电的电子设备10，避免热量对电子设备10的零部件和性能产生影响，提升电子设备10的使用寿命。
50.在本实用新型的一实施例中，磁性件602与电芯5之间设置有阻隔层。在本实施例磁吸式充电设备在使用过程中，如果多次跌落或者受到较大外力冲击的情况下，有可能会存在磁性件602脱落碎裂的情况，该阻隔层用于阻挡碎裂的结构划刺电芯5，以防止电芯5被刺伤后发送安全隐患，阻隔层优选为具有优异抗刺穿性能的绝缘材料，优选为泡棉或青稞纸。泡棉富有弹性且重量轻，可以有效降低磁吸式充电设备的重量；青稞纸具有良好的机械强度，较高的电气强度，其表面平整光滑，富有韧性，可以有效阻隔碎裂部件划刺电芯5。
51.在本实用新型的一实施例中，电路板2与电芯5之间设置有支撑框架8，支撑框架8可以固定在壳体1上也可以固定在电路板2上，当然可以同时固定在壳体1和电路板2上，支撑框架8用于支撑电芯5。具体地，如图3所示，支撑框架8包括一与电芯5形状适配的支撑板801，在支撑板801的同一侧设置若干支撑脚802，支撑板801通过支撑脚802固定在壳体1或者电路板2上，电芯5则贴合固定在支撑板801上，二者之间具有较大的接触面积，从而可以起到对于电芯5良好的支撑作用，并且支撑板801可以对电芯5的表面起到较好保护作用，此外支撑脚802的设置使得支撑板801与电路板2之间形成间隔，可以有效的保护电路板2上设置的各种元器件。
52.在本实用新型的一实施例中，支撑框架8尤其是支撑板801为热的良导体，用于提升了充电设备的散热效率，避免高温高热对充电设备的损伤，提升充电设备的寿命。在充放电过程中，电芯5以及无线充电单元6放热量较大，该支撑板801可以将产生的热量传导并进行散热。优选地，支撑框架8的材质为金属，最优选为铝，铝材料具有较好地导热性能，易于磁吸式充电设备的散热，支撑脚802的设置使得支撑板801与电路板2之间形成的间隔还可以有效将电芯5和电路板2隔离开，降低了二者之间热量的交叉传导；同时铝材料质量较轻，可以降低磁吸式充电设备的重量，便于使用者的携带。可以理解，在其他实施例中，构成上述支撑框架8的材料包括但不限于铝材料，还可以为其他材料，只需其导热性能和重量属性满足要求即可。在支撑框架8设置为金属材质等导电材料的情况下，支撑框架8与电芯5之间设置有绝缘片9，以实现支撑框架8与电芯5之间的绝缘设计。
53.在本实用新型的一实施例中，输入插脚4为折叠式插脚。折叠式插脚为能够向一侧进行90
°
角度旋转折叠的结构，壳体1的底面102上设置内凹的凹槽，折叠式插脚与凹槽的底部转动连接，当折叠式插脚转动至与壳体1的底面102垂直时即可插入相应的外接电源的插座，其状态如图4和图7所示；当折叠式插脚转动回到壳体1底面102的凹槽内时，可以使得磁吸式充电设备的整体设计紧凑小巧，减少占用空间的体积，便于随身携带或者配合手机等电子设备进行充电，其状态如图5和图8所示。作为一种优选的实施方式，如图3所示，壳体1的底面102上设置有固定件11，输入插脚4转动连接在固定件11上，固定件11上还固定有弹
片12，在输入插脚4的转动构成中，输入插脚4的一端抵接在弹片12上，输入插脚4通过弹片12实现与电路板2的电连接。固定件11的材质优选为塑胶材质，其与壳体1之间可以为可拆卸式连接，其也可以与壳体1一体成型，固定件11可以对弹片12和输入插脚4起到固定限位作用。
54.在本实用新型的上述实施例中，输出接口3包括但不限于micro usb接口、usb type
‑
c接口、mini usb接口和lightning接口中的至少一种。本实用新型所称的micro usb，是usb 2.0标准的一个便携版本，由usb标准化组织美国usb implementers forum(usb
‑
if)于2007年1月4日制定完成。目前全球主流的手机、平板电脑等都是采用micro usb接口，作为充电和数据传输的接口；本实用新型所称的usb type
‑
c，是2013年12月由usb 3.0推广团队公布的，随后在2014年8月开始已经准备好进行大规模量产，新版接口的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度(最高10gbps)以及更强悍的电力传输(最高100w)，并且支持从正反两面均可插入的“正反插”功能，此接口是未来便携手持设备的主要接口，目前已有大量安卓设备相关的产品采用usb type
‑
c接口；本实用新型所称的lightning接口也称闪电接口，是苹果公司制作的专属连接器规格，其最早出现在2012年iphone 5的发布会上，也就是从iphone 5开始，历代新iphone与ipad都配备了这种lightning数据接口。
55.需要说明的是，本实用新型实施例提供的磁吸式充电设备的其他构成以及操作对于本领域的普通技术人员来说是可知的，均可以参照现有技术中相关装置的结构，在此不再详细描述。
56.本说明书中部分实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
57.以上仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。