本發(fā)明涉及一種無線充電裝置及無線充電方法，尤指一種利用單一馬達(dá)帶動(dòng)傳送線圈移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)至對(duì)應(yīng)電子裝置的接收線圈的位置的無線充電裝置及無線充電方法。

背景技術(shù)：

隨著各式各樣的電子裝置愈來愈普及，例如移動(dòng)電話、平板計(jì)算機(jī)等，無線充電技術(shù)也愈來愈受到重視。若無線充電裝置只能對(duì)單一電子裝置進(jìn)行充電，對(duì)于擁有多個(gè)電子裝置的使用者而言，相當(dāng)不便。因此，如何讓無線充電裝置能夠自動(dòng)對(duì)多個(gè)電子裝置進(jìn)行充電，便成為無線充電裝置設(shè)計(jì)時(shí)的一個(gè)重要課題。目前，美國(guó)專利公告第8248028號(hào)(下稱’028專利)已公開可自動(dòng)對(duì)多個(gè)電子裝置進(jìn)行充電的無線充電裝置。然而，由于’028專利需利用兩組馬達(dá)及導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)來移動(dòng)傳送線圈，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過于復(fù)雜，進(jìn)而增加制造成本。此外，亦有先前技術(shù)在無線充電裝置中設(shè)置多個(gè)傳送線圈，以對(duì)多個(gè)電子裝置進(jìn)行充電。然而，多個(gè)傳送線圈也會(huì)增加制造成本。

因此，需要提供一種無線充電裝置及無線充電方法來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種無線充電裝置及無線充電方法，以解決上述的問題。

本發(fā)明的權(quán)利要求書公開一種無線充電裝置，該無線充電裝置包括：一基座、一馬達(dá)、一轉(zhuǎn)動(dòng)件以及一第一傳送線圈；該基座具有一中空柱體以及環(huán)繞該中空柱體的一環(huán)形槽；該馬達(dá)可移動(dòng)地設(shè)置于該中空柱體中，該馬達(dá)具有一轉(zhuǎn)動(dòng)軸；該轉(zhuǎn)動(dòng)件連接于該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一第一端；該第一傳送線圈設(shè)置于該轉(zhuǎn)動(dòng)件上；其中，當(dāng)一電子裝置放置于該環(huán)形槽中時(shí)，該馬達(dá)帶動(dòng)該第一傳送線圈移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)至對(duì)應(yīng)該電子裝置的一接收線圈的位置，使得該第一傳送線圈與該接收線圈配合，進(jìn)而對(duì)該電子裝置進(jìn)行充電。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開該無線充電裝置還包括一螺帽，設(shè)置于該中空柱體中，該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的一第二端具有外螺紋，使得該轉(zhuǎn)動(dòng)軸的該第二端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于該螺帽，該第一端與該第二端相對(duì)。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開該基座還具有一限位孔，位于該中空柱體中，該馬達(dá)還具有一限位柱，可移動(dòng)地設(shè)置于該限位孔中。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開在對(duì)該電子裝置進(jìn)行充電前，該馬達(dá)帶動(dòng)該第一傳送線圈移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)至多個(gè)高度與多個(gè)方向，該第一傳送線圈檢測(cè)該等高度與該等方向的多個(gè)負(fù)載，該等負(fù)載的最大值所在的高度與方向?qū)?yīng)該電子裝置的該接收線圈的位置。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開該無線充電裝置還包括一檢測(cè)單元，設(shè)置于該轉(zhuǎn)動(dòng)件上，在對(duì)該電子裝置進(jìn)行充電前，該馬達(dá)帶動(dòng)該第一傳送線圈與該檢測(cè)單元移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)至多個(gè)高度與多個(gè)方向，該檢測(cè)單元檢測(cè)該等高度與該等方向的多個(gè)負(fù)載，該等負(fù)載的最大值所在的高度與方向?qū)?yīng)該電子裝置的該接收線圈的位置。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開當(dāng)多個(gè)該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時(shí)，該等負(fù)載的多個(gè)峰值所在的高度與方向?qū)?yīng)該等電子裝置的該等接收線圈的位置。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開該無線充電裝置還包括一電路板、一控制單元、一運(yùn)算單元以及一記憶單元。該電路板設(shè)置于該中空柱體中，且該第一傳送線圈電性連接于該電路板。該控制單元設(shè)置于該電路板上，且該控制單元用以控制該馬達(dá)。該運(yùn)算單元設(shè)置于該電路板上，且該運(yùn)算單元用以判斷該等負(fù)載的強(qiáng)度。該記憶單元設(shè)置于該電路板上，且該記憶單元用以記錄該等高度、該等方向與該等負(fù)載。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開該無線充電裝置還包括一第二傳送線圈，設(shè)置于該轉(zhuǎn)動(dòng)件上且與該第一傳送線圈相對(duì)。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開該第一傳送線圈的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與該第二傳送線圈的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相同。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開該第一傳送線圈的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與該第二傳送線圈的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相異。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開一種無線充電方法，該無線充電方法適用于一無線充電裝置，該無線充電裝置包括一基座、一馬達(dá)、一轉(zhuǎn)動(dòng)件以及一傳送線圈，該基座具有一中空柱體以及環(huán)繞該中空柱體的一環(huán)形槽，該馬達(dá)可移動(dòng)地設(shè)置于該中空柱體中，該馬達(dá)具有一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，該轉(zhuǎn)動(dòng)件連接于該轉(zhuǎn)動(dòng)軸，該傳送線圈設(shè)置于該轉(zhuǎn)動(dòng)件上，該無線充電方法包括：當(dāng)一電子裝置放置于該環(huán)形槽中時(shí)，該馬達(dá)帶動(dòng)該傳送線圈移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)至多個(gè)高度與多個(gè)方向；檢測(cè)該等高度與該等方向的多個(gè)負(fù)載，其中該等負(fù)載的最大值所在的高度與方向?qū)?yīng)該電子裝置的一接收線圈的位置；該馬達(dá)帶動(dòng)該傳送線圈移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)至對(duì)應(yīng)該電子裝置的該接收線圈的位置；以及該傳送線圈與該接收線圈配合，進(jìn)而對(duì)該電子裝置進(jìn)行充電。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開當(dāng)多個(gè)該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時(shí)，該等負(fù)載的多個(gè) 峰值所在的高度與方向?qū)?yīng)該等電子裝置的該等接收線圈的位置。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開當(dāng)多個(gè)該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時(shí)，該無線充電方法還包括下列步驟：優(yōu)先對(duì)電量最多的該電子裝置進(jìn)行充電。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開當(dāng)多個(gè)該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時(shí)，該無線充電方法還包括下列步驟：優(yōu)先對(duì)電量最少的該電子裝置進(jìn)行充電。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開當(dāng)多個(gè)該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時(shí)，該無線充電方法還包括下列步驟：優(yōu)先對(duì)與該傳送線圈距離最短的該電子裝置進(jìn)行充電。

本發(fā)明的權(quán)利要求書還公開當(dāng)多個(gè)該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時(shí)，該無線充電方法還包括下列步驟：優(yōu)先對(duì)先檢測(cè)到的該電子裝置進(jìn)行充電。

綜上所述，本發(fā)明利用單一馬達(dá)帶動(dòng)傳送線圈移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)至對(duì)應(yīng)電子裝置的接收線圈的位置，使得傳送線圈與接收線圈配合，進(jìn)而對(duì)電子裝置進(jìn)行充電。由于本發(fā)明僅利用單一馬達(dá)來移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)傳送線圈，因此，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可有效降低制造成本。

關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及所附的附圖得到進(jìn)一步的了解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的無線充電裝置的立體圖。

圖2為圖1中的無線充電裝置的分解圖。

圖3為圖2中的基座在另一視角的立體圖。

圖4為圖1中的無線充電裝置的透視圖。

圖5為圖1中的無線充電裝置的功能框圖。

圖6為圖2中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)后的立體圖。

圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的無線充電方法的流程圖。

圖8為二電子裝置放置于無線充電裝置的環(huán)形槽中的立體圖。

圖9為本發(fā)明另一實(shí)施例的無線充電裝置的功能框圖。

圖10為本發(fā)明另一實(shí)施例的無線充電裝置的分解圖。

主要組件符號(hào)說明：

1、1'、1” 無線充電裝置

10 基座

12 馬達(dá)

14 轉(zhuǎn)動(dòng)件

16 第一傳送線圈

18 螺帽

20 電路板

22 控制單元

24 運(yùn)算單元

26 記憶單元

28 檢測(cè)單元

30 第二傳送線圈

50、52 電子裝置

100 中空柱體

102 環(huán)形槽

104 限位孔

120 轉(zhuǎn)動(dòng)軸

122 限位柱

500 接收線圈

E1 第一端

E2 第二端

S10-S16 步驟

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1至圖7，圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的無線充電裝置1的立體圖，圖2為圖1中的無線充電裝置1的分解圖，圖3為圖2中的基座10在另一視角的立體圖，圖4為圖1中的無線充電裝置1的透視圖，圖5為圖1中的無線充電裝置1的功能框圖，圖6為圖2中的轉(zhuǎn)動(dòng)軸120帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件14轉(zhuǎn)動(dòng)后的立體圖，圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的無線充電方法的流程圖。圖7中的無線充電方法適用于圖1中的無線充電裝置1。

如圖1至圖6所示，無線充電裝置1包含一基座10、一馬達(dá)12、一轉(zhuǎn)動(dòng)件14、一第一傳送線圈16、一螺帽18、一電路板20、一控制單元22、一運(yùn)算單元24以及一記憶單元26。在此實(shí)施例中，第一傳送線圈16可符合無線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium，WPC)、電力事業(yè)聯(lián)盟(Power Matters Alliance，PMA)或無線充電標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟(Alliance for Wireless Power，A4WP)所制定的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，視實(shí)際應(yīng)用而定。此外，馬達(dá)12可為步進(jìn)馬達(dá)，電路板20可為印刷電路板(printed circuit board，PCB)，控制單元22可為用以控制馬達(dá)12的控制器，運(yùn)算單元24可為具有數(shù)據(jù)運(yùn)算處理功能的處理器，且記憶單元26可為存儲(chǔ)器或其他數(shù)據(jù)儲(chǔ)存裝置。

基座10具有一中空柱體100以及環(huán)繞中空柱體100的一環(huán)形槽102。在此實(shí)施例中，中空柱體100為圓柱體。然而，在另一實(shí)施例中，中空柱體100亦可為多邊形柱體，不以圓柱體為限。電路板20設(shè)置于中空柱體100中，且控制單元22、運(yùn)算單元24與記憶單元26皆設(shè)置于電路板20上。馬達(dá)12可移動(dòng)地設(shè)置于中空柱體100中，且馬達(dá)12具有一 轉(zhuǎn)動(dòng)軸120。轉(zhuǎn)動(dòng)軸120具有一第一端E1以及一第二端E2，其中第一端E1與第二端E2相對(duì)。轉(zhuǎn)動(dòng)件14連接于轉(zhuǎn)動(dòng)軸120的第一端E1。第一傳送線圈16設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)件120上，且電性連接于電路板20。螺帽18設(shè)置于中空柱體100中。轉(zhuǎn)動(dòng)軸120的第二端E2具有外螺紋。轉(zhuǎn)動(dòng)軸120的第二端E2的外螺紋可與螺帽18配合，使得轉(zhuǎn)動(dòng)軸120的第二端E2可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于螺帽18。此外，基座10還具有二限位孔104，位于中空柱體100中。馬達(dá)12還具有二限位柱122，可移動(dòng)地設(shè)置于二限位孔104中。需說明的是，限位柱122與限位孔104的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用而決定，不以兩個(gè)為限。

當(dāng)控制單元22控制馬達(dá)12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸120轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸120即會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件14上的第一傳送線圈16轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，轉(zhuǎn)動(dòng)軸120的第二端E2的外螺紋可與螺帽18配合，且馬達(dá)12的限位柱122可與基座10的限位孔104配合，使得馬達(dá)12上下移動(dòng)。藉此，轉(zhuǎn)動(dòng)件14上的第一傳送線圈16即可移動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)至各個(gè)方向與高度。

當(dāng)一電子裝置50放置于基座10的環(huán)形槽102中時(shí)，控制單元22可控制馬達(dá)12帶動(dòng)第一傳送線圈16移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)至多個(gè)高度與多個(gè)方向(圖7中的步驟S10)。在此實(shí)施例中，上述的多個(gè)高度與多個(gè)方向可為馬達(dá)12的移動(dòng)行程范圍內(nèi)的任意高度與任意方向。在實(shí)際應(yīng)用中，控制單元22可控制馬達(dá)12由最底端移動(dòng)至最頂端，由最頂端移動(dòng)至最底端，或由任意位置開始移動(dòng)。接著，第一傳送線圈16會(huì)檢測(cè)每一個(gè)高度與每一個(gè)方向的負(fù)載(例如，磁感量)，而得到多個(gè)負(fù)載(圖7中的步驟S12)，其中負(fù)載的最大值所在的高度與方向即是對(duì)應(yīng)電子裝置50的一接收線圈500的位置。需說明的是，本發(fā)明會(huì)針對(duì)第一傳送線圈16的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的所有波段檢測(cè)每一個(gè)高度與每一個(gè)方向的負(fù)載。接著，控制單元22即可控制馬達(dá)12帶動(dòng)第一傳送線圈16移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)至對(duì)應(yīng)電子裝置50的接收線圈500的位置(圖7中的步驟S14)，亦即負(fù)載的最大值所在的高度與方向。接著，第一傳送線圈16即會(huì)與接收線圈500配合產(chǎn)生磁感應(yīng)(magnetic induction)或磁共振(magnetic resonance)，進(jìn)而對(duì)電子裝置50的電池(未顯示)進(jìn)行充電(圖7中的步驟S16)。

在此實(shí)施例中，第一傳送線圈16的升降高度與速度取決于轉(zhuǎn)動(dòng)軸120的第二端E2的外螺紋的螺距，其中轉(zhuǎn)動(dòng)軸120的第二端E2的外螺紋的螺距可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用而決定。

在此實(shí)施例中，運(yùn)算單元24可判斷檢測(cè)到的負(fù)載的強(qiáng)度，以找出負(fù)載的最大值所在的高度與方向。此外，記憶單元26可記錄每一個(gè)高度、每一個(gè)方向與對(duì)應(yīng)的負(fù)載。

在此實(shí)施例中，電子裝置50還可通過接收線圈500傳送電池容量、目前電量等信息給第一傳送線圈16。因此，運(yùn)算單元24可根據(jù)電子裝置50的電池容量、目前電量等信息進(jìn)一步判斷電子裝置50的電量是否已充滿、預(yù)估充電時(shí)間等信息。

需說明的是，圖7所示的無線充電方法的控制邏輯可以軟件搭配電路設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，這些控制邏輯中的各個(gè)部分或功能皆可通過軟硬件的組合來實(shí)現(xiàn)。

請(qǐng)參閱圖8，圖8為二電子裝置50、52放置于無線充電裝置1的環(huán)形槽102中的立體圖。如圖8所示，使用者可將二電子裝置50、52放置于無線充電裝置1的環(huán)形槽102中，以對(duì)二電子裝置50、52進(jìn)行充電。當(dāng)二電子裝置50、52放置于無線充電裝置1的環(huán)形槽102中時(shí)，上述的步驟S12檢測(cè)到的負(fù)載的多個(gè)峰值所在的高度與方向即會(huì)對(duì)應(yīng)二電子裝置50、52的接收線圈的位置。此時(shí)，二電子裝置50、52的充電順序可設(shè)定如下：1)優(yōu)先對(duì)電量最多的電子裝置進(jìn)行充電；2)優(yōu)先對(duì)電量最少的電子裝置進(jìn)行充電；3)優(yōu)先對(duì)與第一傳送線圈16距離最短的電子裝置進(jìn)行充電；以及4)優(yōu)先對(duì)先檢測(cè)到的電子裝置進(jìn)行充電。需說明的是，使用者亦可將二個(gè)以上的電子裝置放置于無線充電裝置1的環(huán)形槽102中，以對(duì)兩個(gè)以上的電子裝置進(jìn)行充電。

請(qǐng)參閱圖9，圖9為本發(fā)明另一實(shí)施例的無線充電裝置1'的功能框圖，其中圖7中的無線充電方法亦可利用圖9中的無線充電裝置1'來實(shí)現(xiàn)。無線充電裝置1'與上述的無線充電裝置1的主要不同之處在于，無線充電裝置1'還包含一檢測(cè)單元28，設(shè)置于上述的轉(zhuǎn)動(dòng)件14上。在圖7中的步驟S12中，無線充電裝置1'利用檢測(cè)單元28檢測(cè)每一個(gè)高度與每一個(gè)方向的負(fù)載(例如，磁感量)，而得到多個(gè)負(fù)載。在此實(shí)施例中，檢測(cè)單元28可為近場(chǎng)無線通信(Near Field Communication，NFC)線圈或其他特殊線圈。需說明的是，圖9中與圖5中所示相同標(biāo)號(hào)的組件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。

請(qǐng)參閱圖10，圖10為本發(fā)明另一實(shí)施例的無線充電裝置1”的分解圖，其中圖7中的無線充電方法亦可利用圖10中的無線充電裝置1”來實(shí)現(xiàn)。無線充電裝置1”與上述的無線充電裝置1的主要不同之處在于，無線充電裝置1”還包含一第二傳送線圈30，設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)件14上且與第一傳送線圈16相對(duì)。在此實(shí)施例中，第一傳送線圈16的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與第二傳送線圈30的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可為相同。換言之，第一傳送線圈16與第二傳送線圈30可同時(shí)符合WPC、PMA或A4WP所制定的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在另一實(shí)施例中，第一傳送線圈16的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與第二傳送線圈30的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可為相異。舉例而言，第一傳送線圈16可符合WPC或A4WP所制定的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，且第二傳送線圈30可符合PMA所制定的無線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，本發(fā)明利用單一馬達(dá)帶動(dòng)傳送線圈移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)至對(duì)應(yīng)電子裝置的接收線圈的位置，使得傳送線圈與接收線圈配合，進(jìn)而對(duì)電子裝置進(jìn)行充電。由于本發(fā)明僅利用單一馬達(dá)來移動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)傳送線圈，因此，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可有效降低制造成本。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡是根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求書所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。