無線供電裝置、無線充電裝置及移動終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種無線供電裝置、無線充電裝置及移動終端。本發(fā)明所述無線供電裝置包括：無線發(fā)射單元和位于所述無線發(fā)射單元的磁能發(fā)射方向并相距所述無線發(fā)射單元第一預設距離的第一中繼諧振單元；本發(fā)明所述的無線充電裝置包括：位于無線供電裝置的磁能覆蓋范圍內(nèi)的第二中繼諧振單元，和與所述第二中繼諧振單元相距第二預設距離的無線充電單元；本發(fā)明所述的移動終端包括上述無線充電裝置。本發(fā)明能夠增強電磁波的傳輸距離、傳輸能量以及增加電磁波的定向性，有效提高無線充電的效率。
【專利說明】無線供電裝置、無線充電裝置及移動終端
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無線充電系統(tǒng)，特別是涉及一種無線供電裝置、無線充電裝置及移動終端。
【背景技術(shù)】
[0002]無線充電作為近年興起的技術(shù)，能夠通過無線的方式為被充電設備提供電源。無線供電的原理是無線充電設備中包含一個或多個發(fā)射線圈，發(fā)射線圈以無線的方式發(fā)射電能，無線充電設備中有至少一個接收線圈，接收線圈接收電能，實現(xiàn)無線充電。一個無線供電設備周圍可以放置一個或多個無線充電設備，同時為這一個或多個被充電設備提供無線充電。無線充電設備中的發(fā)射線圈與被充電設備中的接收線圈之間的相對距離、相對方向、相對尺寸大小的不同，無線充電的效率也不同，也就是說無線充電設備在無線供電設備上的位置不同，其充電的效率就不同。
[0003]以電磁感應為代表的無線充電技術(shù)的出現(xiàn)，給消費者帶來了方便。通過無線充電設備可以方便地給手機充電，讓使用者擺脫了充電線纜的束縛。但無線充電對中的發(fā)送線圈和接收線圈的相對距離、相對尺寸等因素常常影響無線充電效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種無線供電裝置、無線充電裝置及移動終端，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于發(fā)送線圈和接收線圈之間的距離短、充電效率低等問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種無線供電裝置，其至少包括--無線發(fā)射單元，用于基于電磁轉(zhuǎn)換原理將電能轉(zhuǎn)換為磁能并予以發(fā)射；位于所述無線發(fā)射單元的磁能發(fā)射方向并相距所述無線發(fā)射單元第一預設距離的第一中繼諧振單元，用于基于諧振將所述無線發(fā)射單元所發(fā)射的磁能予以增強。
[0006]基于上述目的，本發(fā)明還提供一種無線充電裝置，其至少包括:位于無線供電裝置的磁能覆蓋范圍內(nèi)的第二中繼諧振單元，用于基于諧振將所述無線供電裝置所發(fā)射的磁能予以增強；與所述第二中繼諧振單元相距第二預設距離的無線充電單元，用于將所述第二中繼諧振單元所傳輸?shù)拇拍苻D(zhuǎn)換成電能，以進行充電。
[0007]基于上述目的，本發(fā)明還提供一種移動終端，其至少包括:如上所述的無線充電裝置。
[0008]如上所述，本發(fā)明的無線供電裝置、無線充電裝置及移動終端，具有以下有益效果:在供電裝置中增加中繼諧振單元能夠增強電磁波的傳輸距離、傳輸能量以及增加電磁波的定向性，有效提高無線充電的效率；在充電裝置中增加中繼諧振單元能夠幫助移動終端在相距無線供電裝置較遠的地方有效進行無線充電，有效增加了無線供電裝置的充電距離和能量，有效提高無線充電的效率；在移動終端中增加所述無線充電裝置能夠便于移動終端在沒有充電線的情況下進行充電，并有效提高無線充電的效率?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0009]圖1顯示為本發(fā)明的無線供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2顯示為本發(fā)明的無線供電裝置中的無線發(fā)射單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3顯示為本發(fā)明的無線供電裝置中的無線發(fā)射單元的一種優(yōu)選方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4顯示為本發(fā)明的無線充電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5顯示為本發(fā)明的無線充電裝置中的無線充電單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0015]請參閱圖1至圖5。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。
[0016]實施例一
[0017]如圖1所示，本發(fā)明提供一種無線供電裝置。所述無線供電裝置I包括:無線發(fā)射單元11、第一中繼諧振單元12。
[0018]所述無線發(fā)射單元11用于基于電磁轉(zhuǎn)換原理將電能轉(zhuǎn)換為磁能并予以發(fā)射。
[0019]具體地，所述無線發(fā)射單元11利用LC電路將交流電能轉(zhuǎn)換成磁能。本實施例中，如圖2所示，所述無線發(fā)射單元11包括:勵磁回路、發(fā)射回路。
[0020]其中，所述勵磁回路包括:交流電源、第一電容和勵磁電磁線圈，用于為所述發(fā)射回路提供工作磁場。例如，如圖3所示，所述勵磁回路由所述交流電源、電阻Rs、第一電容Cl、電阻Rl和勵磁電磁線圈LI構(gòu)成等效電路。
[0021]所述發(fā)射回路包括:與所述勵磁電磁線圈互感的發(fā)射電磁線圈和第二電容。
[0022]具體地，所述發(fā)射電磁線圈與所述勵磁電磁線圈相對，并將所述勵磁電磁線圈所輸出的磁能通過LC振蕩的方式予以增強，由此輸出能量滿足無線充電要求的電磁波，具有無線充電裝置2的電子設備可以在所述電磁波的輻射范圍內(nèi)通過將該電磁波進行磁電轉(zhuǎn)換以進行無線充電。
[0023]所述第一中繼諧振單元12位于所述無線發(fā)射單元11的磁能發(fā)射方向并相距所述無線發(fā)射單元11第一預設距離，用于基于諧振將所述無線發(fā)射單元11所發(fā)射的磁能予以增強。其中，所述第一中繼諧振單元12包括:位于所述無線發(fā)射單元11的磁能發(fā)射方向并相距所述無線發(fā)射單元11第一預設距離的第一諧振電磁線圈，以及與所述第一諧振電磁線圈相連的第三電容。
[0024]具體地，所述第一預設距離是根據(jù)所述發(fā)射電磁線圈所輸出的電磁波的頻率和能量所對應的衰減情況來預先確定的，所述第一諧振電磁線圈位于所述發(fā)射回路中發(fā)射電磁線圈的軸向，并按照所述第一預設距離將所述諧振電磁線圈設置在所述無線供電裝置I中，所述第三電容與所述諧振電磁線圈串聯(lián)，以構(gòu)成LC電路，其中，所述第一諧振電磁線圈和第三電容的參數(shù)值與所述發(fā)射電磁線圈所發(fā)射的電磁波的頻率等參數(shù)相關，以便利用諧振原理來增強所述發(fā)射電磁線圈所輸出的電磁波的能量。
[0025]本發(fā)明所述的無線供電裝置I的工作過程舉例如下:
[0026]勵磁電磁線圈和第一電容在交流電源的作用下將交流電能轉(zhuǎn)換成電磁波，并通過勵磁電磁線圈沿其軸向予以輸出，與所述勵磁電磁線圈進行互感的發(fā)射電磁線圈將所接受的電磁波通過LC振蕩予以增強并發(fā)射，位于所述發(fā)射電磁線圈的軸向第一預設距離處的第一諧振電磁線圈和第三電容所構(gòu)成的諧振振蕩電路將所述發(fā)射電磁線圈所輸出的電磁波通過諧振進一步增強，并予以輸出。本方案利用諧振原理增強了無線發(fā)射單元11所發(fā)射的電磁波的能量，并有效聚攏電磁波，使之在傳播時既能傳輸更遠的距離，又能減緩電磁波的擴散，在更大的充電范圍內(nèi)為具有無線充電裝置2的電子設備進行無線充電。
[0027]實施例二
[0028]如圖4所示，本發(fā)明還提供一種無線充電裝置2。所述無線充電裝置2包括:第二中繼諧振單元21、無線充電單元22。
[0029]所述第二中繼諧振單元21位于無線供電裝置I的磁能覆蓋范圍內(nèi)，用于基于諧振將所述無線供電裝置I所發(fā)射的磁能予以增強。其中，所述無線供電裝置I可以是實施例一中所述的無線供電裝置1，也可以是現(xiàn)有的無線供電裝置I。所述第二中繼諧振單元21包括:第二諧振電磁線圈，以及與所述第二諧振電磁線圈相連的第四電容。其中，所述第二諧振電磁線圈和第四電容的電參數(shù)與所接收的電磁波的頻率等參數(shù)相關。
[0030]具體地，當所述第二諧振電磁線圈位于所述無線供電裝置I所覆蓋范圍時，感應環(huán)境中的電磁波，并基于所接收的電磁波的頻率通過第四電容所構(gòu)成的LC電路來產(chǎn)生諧振，由此增強了所接受的電磁波的能量，并將增強后的能量予以輸出。
[0031]所述無線充電單元22與所述第二中繼諧振單元21相距第二預設距離，用于將所述第二中繼諧振單元21所傳輸?shù)拇拍苻D(zhuǎn)換成電能，以進行充電。
[0032]具體地，所述第二預設距離是根據(jù)所述第二諧振電磁線圈所輸出的電磁波的頻率、能量所對應的衰減情況來預先確定的，所述無線充電單元22利用互感原理將所述第二諧振電磁線圈所輸出的電磁波轉(zhuǎn)換成電能，并將所述電能輸至電池或有源電路。
[0033]優(yōu)選地，如圖5所示，所述無線充電單元22包括:無線接收回路和負載回路。
[0034]所述無線接收回路包括:相距所述第二中繼諧振單元21第二預設距離的接收線圈和第五電容。
[0035]具體地，所述接收線圈位于所述第二諧振電磁線圈的軸線，且與所述第二諧振電磁線圈相距所述第二預設距離，所述接收線圈和第五電容構(gòu)成LC電路將所接收的磁能進行進一步增強并提供給所述負載回路。
[0036]所述負載回路包括:與所述接收線圈互感的充電線圈、第六電容及負載。
[0037]具體地，利用互感原理所述充電線圈和第六電容將所述接收線圈的磁能轉(zhuǎn)換為電能，并將所得到的電能輸至所述負載，以便為負載提供供電電源。
[0038]更為優(yōu)選地，所述無線充電裝置2還包括外殼(未予圖示)，其中，所述第二中繼諧振單元21位于所述外殼內(nèi)側(cè)，所述無線充電單元22位于相距所述第二中繼諧振單元21第二預設距離處。[0039]本發(fā)明所述的無線充電裝置2的工作過程舉例如下:
[0040]所述第二中繼諧振單元21利用諧振將所接收的電磁波予以增強，并將增強后的電磁波提供給所述無線充電單元22，其中，所述無線充電單元22中的接收線圈與于所述第二中繼諧振單元21中的第二諧振電磁線圈相距第二預設距離，所述接收線圈和所連接的電容構(gòu)成LC電路，以將所述第二中繼諧振單元21所輸出的電磁波進一步增大，接著，由所述負載回路將增大后的電磁波轉(zhuǎn)換為電能，并提供給負載。
[0041]實施例三
[0042]本發(fā)明還提供一種移動終端，所述移動終端包含如實施例二中任一所述的無線充電裝置2。所述移動終端包括但不限于:手機、mp3、平板電腦等。
[0043]其中，所述移動終端可以利用現(xiàn)有的無線供電裝置I來進行無線充電。優(yōu)選地，所述移動終端還配套的包括如實施例一中任一所述的無線供電裝置I。
[0044]綜上所述，本發(fā)明的無線供電裝置、無線充電裝置及移動終端，在供電裝置中增加中繼諧振單元能夠增強電磁波的傳輸距離、傳輸能量以及增加電磁波的定向性，有效提高無線充電的效率；在充電裝置中增加中繼諧振單元能夠幫助移動終端在相距無線供電裝置較遠的地方有效進行無線充電，有效增加了無線供電裝置的充電距離和能量，有效提高無線充電的效率；在移動終端中增加所述無線充電裝置能夠便于移動終端在沒有充電線的情況下進行充電，并有效提高無線充電的效率；此外，在相距無線發(fā)射單元/無線充電單元預設距離的位置上設置中繼諧振單元，既無需在充電環(huán)境中單獨設置中繼，又能有效集中電磁波的傳輸方向及增加能量。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0045]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種無線供電裝置，其特征在于，至少包括: 無線發(fā)射單元，用于基于電磁轉(zhuǎn)換原理將電能轉(zhuǎn)換為磁能并予以發(fā)射； 位于所述無線發(fā)射單元的磁能發(fā)射方向并相距所述無線發(fā)射單元第一預設距離的第一中繼諧振單元，用于基于諧振將所述無線發(fā)射單元所發(fā)射的磁能予以增強。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線供電裝置，其特征在于，所述無線發(fā)射單元包括: 包括交流電源、第一電容和勵磁電磁線圈的勵磁回路； 包括與所述勵磁電磁線圈互感的發(fā)射電磁線圈和第二電容的發(fā)射回路，其中，所述發(fā)射電磁線圈將所感應的磁能予以發(fā)射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線供電裝置，其特征在于，所述第一中繼諧振單元包括--位于所述無線發(fā)射單元的磁能發(fā)射方向并相距所述無線發(fā)射單元第一預設距離的第一諧振電磁線圈，以及與所述第一諧振電磁線圈相連的第三電容。
4.一種無線充電裝置，其特征在于，至少包括: 位于無線供電裝置的磁能覆蓋范圍內(nèi)的第二中繼諧振單元，用于基于諧振將所述無線供電裝置所發(fā)射的磁能予以增強； 與所述第二中繼諧振單元相距第二預設距離的無線充電單元，用于將所述第二中繼諧振單元所傳輸?shù)拇拍苻D(zhuǎn)換成電能，以進行充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線充電裝置，其特征在于，所述第二中繼諧振單元包括:第二諧振電磁線圈，以及與所述第二諧振電磁線圈相連的第四電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線`充電裝置，其特征在于，所述無線充電單元包括: 包括相距所述第二中繼諧振單元第二預設距離的接收線圈和第五電容的無線接收回路； 包括與所述接收線圈互感的充電線圈、第六電容及負載的負載回路。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線充電裝置，其特征在于，所述無線充電裝置還包括外殼，其中，所述第二中繼諧振單元位于所述外殼內(nèi)側(cè)，所述無線充電單元位于相距所述第二中繼諧振單元第二預設距離處。
8.一種移動終端，其特征在于，至少包括:如權(quán)利要求4-7中任一所述的無線充電裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動終端，其特征在于，所述移動終端還包括如權(quán)利要求1-3中任一所述的無線供電裝置。
【文檔編號】H02J7/02GK103633746SQ201310539635
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】李柯材 申請人:上海華勤通訊技術(shù)有限公司