TW201330442A - 無線充電傳輸裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種無線充電傳輸裝置，包括一本體、一第一限位塊、一第二限位塊以及一封閉傳輸線圈。第一限位塊與第二限位塊皆設置於本體內，且第一限位塊與第二限位塊之間具有一空間。而封閉傳輸線圈穿過該空間，且封閉傳輸線圈之二側分別與第一限位塊以及第二限位塊接觸使而封閉傳輸線圈形成一啞鈴形狀。因此，封閉傳輸線圈得以被激磁而產生均勻的磁通量，而提升無線充電效率。

Description

無線充電傳輸裝置

本發明係關於一種充電傳輸裝置，尤其係關於利用無線充電技術之無線充電傳輸裝置。

隨著科技的發展，各種電子裝置因應使用者之需求而輕薄化，因此各種電子裝置之廠商研發出可攜帶之可攜式電子裝置。一般而言，可攜式電子裝置包括行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)以及掌上型遊戲機(例如：PSP、NDSL以及Gameboy系列遊戲機)等。

由於可攜式電子裝置具有可攜帶之特性，故可攜式電子裝置無法隨時連接於電源而必須安裝有供應電力之電池，其中，該電池係為充電電池，因此使用者可於具有電源插座之處對可攜式電子裝置之充電電池進行充電。

當可攜式電子裝置之電量不足時，使用者係使用一充電裝置對可攜式電子裝置之充電電池進行充電。習知充電傳輸裝置具有一連接線，使用者將該連接線插設於可攜式電子裝置並將習知充電傳輸裝置插接於電源，習知充電傳輸裝置即可將電源之電力藉由連接線傳輸至可攜式電子裝置中。然而，於充電過程中，由於習知充電傳輸裝置之連接線之長度有限，使得使用者於可攜式電子裝置之充電過程中會被連接線所限制而無法依照其使用習慣操作之或攜帶其可攜式電子裝置任意移動。

鑑於其連接線之有線充電方式所帶來之困擾，其充電技術之日益發展，目前市面上已研發出一種可進行無線充電(Wireless Charging)之無線充電傳輸裝置。請參閱圖1，其為習知無線充電傳輸裝置與可攜式電子裝置之結構示意圖。習知無線充電傳輸裝置1包括一本體10、一電源線11、一電力模組12以及一傳輸線圈13，而習知可攜式電子裝置2包括一殼體20、一封接收線圈21以及一充電電池(未顯示於圖中)。

習知無線充電傳輸裝置1中，電源線11顯露於本體10之外，用以連接於一供電源(未顯示於圖中)。電力模組12與傳輸線圈13皆設置於本體10之內部，且電力模組12分別連接於電源線11以及傳輸線圈13，使得電力模組12被供電源驅動時產生一電流，且電流通過傳輸線圈13而產生一電磁效應，使傳輸線圈13因應電磁效應所產生之磁通量而輸出相對應之一電力。另一方面，習知可攜式電子裝置2中，封閉接收線圈21設置於殼體20內，用以接收來自於傳輸線圈13之電力，而充電電池22連接於封閉接收線圈21，其用以儲存封閉接收線圈21所接收到之該電力並使用之。

一般而言，習知無線充電傳輸裝置1之本體10係被設計為一平台外型，且習知無線充電傳輸裝置1之本體10之體積大於習知可攜式電子裝置2之殼體20之體積，以便使用者放置習知可攜式電子裝置2於其上。而於習知無線充電傳輸裝置1傳輸電力予習知可攜式電子裝置2之過程中，使用者必須特地將習知可攜式電子裝置2內部之封閉接收線圈21接近於習知無線充電傳輸裝置1之傳輸線圈13，使傳輸線圈13盡可能地對準於封閉接收線圈21，封閉接收線圈21才得以接收其電力。

為了使封閉傳輸線圈接近於封閉接收線圈，市面上更提供另一種習知無線充電傳輸裝置。請參閱圖2，其為另一習知無線充電傳輸裝置與可攜式電子裝置之結構示意圖。習知無線充電傳輸裝置3其包括一本體30、一電源線31、一電力模組32以及複數傳輸線圈33，且習知無線充電傳輸裝置3之結構以及其元件功能皆與習知無線充電傳輸裝置1相同，故不再多加贅述。而習知無線充電傳輸裝置3與習知無線充電傳輸裝置1不同之處在於，習知無線充電傳輸裝置3具有複數傳輸線圈33，且複數傳輸線圈33佈滿於習知無線充電傳輸裝置3內部，令使用者只要將習知可攜式電子裝置2放置於其本體30上，位於其本體30內之複數傳輸線圈33即可對習知可攜式電子裝置2內之封閉接收線圈21進行無線充電。

然而，每一傳輸線圈33與另一傳輸線圈33之間之間距不同，使得複數傳輸線圈33之間之間距較小之處所發生之電磁效應較強，而複數傳輸線圈33之間之間距較大之處所發生的電磁效應則較弱，故其不均勻之電磁效應將造成無線充電效率低落。因此，需要一種可提升無線充電效率之無線充電傳輸裝置。

本發明之目的在於提供一種可提升無線充電效率之無線充電傳輸裝置。

於一較佳實施例中，本發明提供一種無線充電傳輸裝置，用以傳輸一電力予一可攜式電子裝置之一封閉接收線圈，該無線充電傳輸裝置包括：一本體；一第一限位塊，設置於該本體內；一第二限位塊，設置於該本體內且相鄰於該第一限位塊，該第一限位塊與該第二限位塊之間具有一空間；以及一封閉傳輸線圈，設置於該本體內，用以傳輸該電力予該封閉接收線圈而對該可攜式電子裝置充電；其中該封閉傳輸線圈穿過該第一限位塊與該第二限位塊之間之該空間且該封閉傳輸線圈之二側分別與該第一限位塊以及該第二限位塊接觸。

於一較佳實施例中，該封閉傳輸線圈包括：一第一長側區段，位於該封閉傳輸線圈之一第一側，該第一長側區段穿過該第一限位塊與該第二限位塊之間之該空間且與該第一限位塊接觸而彎曲；一第二長側區段，位於該封閉傳輸線圈之一第二側，該第二長側區段穿過該第一限位塊與該第二限位塊之間之該空間且與該第二限位塊接觸而彎曲；一第一短側區段，位於該空間之一第一側且該第一短側區段之二端分別連接於該第一長側區段以及該第二長側區段；以及一第二短側區段，位於該空間之一第二側且該第二短側區段之二端分別連接於該第一長側區段以及該第二長側區段。

於一較佳實施例中，該第一長側區段往遠離於該第一限位塊之方向彎曲，該第二長側區段往遠離於該第二限位塊之方向彎曲，且該第一短側區段往遠離於該空間之方向彎曲，而該第二短側區段往遠離於該空間之方向彎曲且對稱於該第一短側區段，使該封閉傳輸線圈之繞線方式呈現一啞鈴形狀。

於一較佳實施例中，該第一限位塊具有一第一凸起結構，相鄰於該空間，用以與該第一長側區段接觸而使該第一長側區段往遠離於該第一限位塊之方向彎曲，而該第二限位塊具有一第二凸起結構，相鄰於該空間，用以與該第二長側區段接觸而使該第二長側區段往遠離於該第二限位塊之方向彎曲。

於一較佳實施例中，該第一長側區段彎曲之程度係根據該第一凸起結構之曲率而決定，且該第二長側區段彎曲之程度係根據該第二凸起結構之曲率而決定。

於一較佳實施例中，該第一限位塊與該第二限位塊係以對稱方式設置於該本體內，且該第一限位塊與該第二限位塊皆以氧化鐵(Iron oxide)材質所製成。

於一較佳實施例中，本發明無線充電傳輸裝置更包括：一電源線，連接於一供電源且顯露於該本體之外；以及一電力模組，連接於該電源線以及該封閉傳輸線圈，用以因應該供電源之驅動而產生一電流，使該電流通過該封閉傳輸線圈而產生一電磁效應，且因應該電磁效應而產生該電力。

於一較佳實施例中，該可攜式電子裝置更包括：一殼體，包覆於該封閉接收線圈，當該殼體接近於該本體或與該本體接觸時，位於該殼體內之該封閉接收線圈接收來自於該封閉傳輸線圈之該電力；以及一充電電池，設置於該殼體內且連接於該封閉接收線圈，用以儲存來自於該封閉接收線圈之該電力。

於一較佳實施例中，該可攜式電子裝置更包括：一殼體；一保護套，包覆於該殼體且該封閉接收線圈設置於該保護套內，用以保護該殼體；其中當該保護套接近於該本體或與該本體接觸時，位於該保護套內之該封閉接收線圈接收來自於該封閉傳輸線圈之該電力；以及一充電電池，設置於該殼體內且藉由該保護套而連接於該封閉接收線圈，用以儲存來自於該封閉接收線圈之該電力。

於一較佳實施例中，該本體包括一容納槽，該容納槽設置於該本體之一上表面上且容納槽之尺寸對應於該可攜式電子裝置之一殼體或一保護套之尺寸，該封閉傳輸線圈對應於該容納槽而位於該容納槽之下方，用以容置該可攜式電子裝置於其中。

於一較佳實施例中，該本體之尺寸係對應於該可攜式電子裝置之一殼體或一保護套之尺寸。

鑑於習知技術之缺陷，本發明提供一種可攜式電子裝置之無線充電接收裝置。請同時參閱圖3以及圖4，圖3係為本發明可攜式電子裝置之無線充電傳輸裝置與可攜式電子裝置於第一較佳實施例中之結構示意圖，且圖4係為本發明可攜式電子裝置之無線充電傳輸裝置與可攜式電子裝置於第一較佳實施例中之方塊示意圖。無線充電傳輸裝置4包括一本體40、一電源線41、一電力模組42、一第一限位塊43(請參照圖5)、一第二限位塊44(請參照圖5)以及一封閉傳輸線圈45，而可攜式電子裝置5包括一殼體50、一封閉接收線圈51以及一充電電池52。無線充電傳輸裝置4之電源線41顯露於其本體40之外，其用以連接於一供電源6，且其本體40具有一容納槽401，其設置於本體40之一上表面402上，用以容置可攜式電子裝置4於其中。於本較佳實施例中，無線充電傳輸裝置4之本體40係為一平台外型，且封閉傳輸線圈45之繞線方式係呈現一啞鈴形狀，而可攜式電子裝置5係為一行動電話，且封閉接收線圈51之繞線方式係呈現一圓形。

圖4中，電力模組42與封閉傳輸線圈45皆設置於本體40之內部，且電力模組42分別連接於電源線41以及封閉傳輸線圈45，電力模組42因應供電源6之驅動而產生一電流I，使電流I通過封閉傳輸線圈45而產生一電磁效應，且封閉傳輸線圈45因應電磁效應所產生之磁通量而產生一電力E，藉此封閉傳輸線圈45得以輸出電力E。另一方面，可攜式電子裝置5中，其殼體50包覆於封閉接收線圈51，封閉接收線圈51用以於其殼體50接近於無線充電傳輸裝置4之本體40或與其本體40接觸時，接收來自於封閉傳輸線圈45之電力E，而充電電池52設置於殼體50內且連接於封閉接收線圈51，用以儲存來自於封閉接收線圈51之電力E。

由圖3可知，本體40之容納槽401之尺寸係對應於可攜式電子裝置5之殼體50之尺寸，使得可攜式電子裝置5內之封閉接收線圈51可對準於無線充電傳輸裝置4之封閉傳輸線圈45，而便於進行無線充電。

接下來說明封閉傳輸線圈45。請參閱圖5，其為本發明可攜式電子裝置之無線充電傳輸裝置之殼體於第一較佳實施例中之結構剖面上視示意圖。第一限位塊43係設置於本體40內，第二限位塊44設置於本體40內且相鄰於第一限位塊43，且第一限位塊43與第二限位塊44係以對稱方式設置於本體40內，而第一限位塊43與第二限位塊44之間具有一空間46。同樣設置於本體40內之封閉傳輸線圈45穿過第一限位塊43與第二限位塊44之間之空間46且封閉傳輸線圈45之二側分別與第一限位塊43以及第二限位塊44接觸(為了清楚顯示封閉傳輸線圈45、第一限位塊43以及第二限位塊44之結構，圖5並未顯示出封閉傳輸線圈45之二側分別與第一限位塊43以及第二限位塊44接觸之情形)。於本較佳實施例中，第一限位塊43與第二限位塊44皆係以氧化鐵(Iron oxide)材質所製成。

詳言之，封閉傳輸線圈45包括一第一長側區段451、一第二長側區段452、一第一短側區段453以及一第二短側區段454，第一長側區段451位於封閉傳輸線圈45之一第一側上，第一長側區段451穿過第一限位塊43與第二限位塊44之間之空間46且與第一限位塊43接觸而彎曲，亦即第一長側區段451往遠離於第一限位塊43之方向(圖5中之右方側)彎曲。第二長側區段452位於封閉傳輸線圈45之一第二側上，第二長側區段452穿過第一限位塊43與第二限位塊44之間之空間46且與第二限位塊44接觸而彎曲，亦即第二長側區段452往遠離於第二限位塊44之方向(圖5中之左方側)彎曲。而第一短側區段453位於該空間46之一第一側(圖5中之上方側)且第一短側區段453之兩端分別連接於第一長側區段451以及第二長側區段452，第二短側區段454位於該空間46之一第二側(圖5中之下方側)且第二短側區段454之兩端分別連接於第一長側區段451以及第二長側區段452，亦即封閉傳輸線圈45之繞線方式係呈現啞鈴形狀。

圖5中，第一限位塊43具有一第一凸起結構431，其相鄰於該空間46，其用以與第一長側區段451接觸而使第一長側區段451往遠離於第一限位塊43之方向彎曲。同理，第二限位塊44具有一第二凸起結構441，其相鄰於該空間46，用以與第二長側區段452接觸而使第二長側區452段往遠離於第二限位塊44之方向彎曲，其中第一長側區段451彎曲之程度係根據第一凸起結構431之曲率而決定，且第二長側區段452彎曲之程度係根據第二凸起結構441之曲率而決定。由於第一限位塊43與第二限位塊44係以對稱方式設置，其使得第一長側區段451與第二長側區段452亦對稱地彎曲。

需特別說明的是，當封閉傳輸線圈45受其電流I*激磁而發生電磁效應時，呈現啞鈴形狀之封閉傳輸線圈45所發生之電磁效應可均勻地產生磁通量，因此啞鈴形狀之封閉傳輸線圈45可輸出相對應之電力E*至封閉接收線圈51以進行無線充電。封閉傳輸線圈45被設計為啞鈴形狀係以電磁學理論為基礎，並經過反覆實驗而證實，其啞鈴形狀之封閉傳輸線圈45之無線充電效率較佳。

此外，本發明更提供一第二較佳實施例。請參閱圖6，其為本發明可攜式電子裝置之無線充電傳輸裝置與可攜式電子裝置於第二較佳實施例中之結構示意圖。無線充電傳輸裝置7包括一本體70、一電源線71、一電力模組(未顯示於圖中)、一第一限位塊(未顯示於圖中)、一第二限位塊(未顯示於圖中)以及一封閉傳輸線圈75，而可攜式電子裝置8包括一殼體80、一封閉接收線圈81、一充電電池(未顯示於圖中)以及一保護套83，本較佳實施例之無線充電傳輸裝置7與可攜式電子裝置8與第一較佳實施例之結構大致上相同，故該兩者之間相同之處不再多加說明。

而本較佳實施例與第一較佳實施例不同之處有二，第一，無線充電傳輸裝置7之本體70並未設置有容納槽，且其本體70之尺寸係對應於可攜式電子裝置8之保護套83之尺寸，使得可攜式電子裝置8內之封閉接收線圈81可對準於無線充電傳輸裝置7之封閉傳輸線圈75，而便於進行無線充電。第二，可攜式電子裝置8之封閉接收線圈81並非設置於其殼體80內，其係設置於保護套83內，其保護套83包覆於其殼體80，其用以保護殼體80，且位於保護套83內之封閉接收線圈81連接於位於殼體80內之充電電池，而保護套83可藉由一迷你通用串列匯流排介面(Mini Universal Series Bus，Mini USB)而連接於殼體80，以建立保護套83與殼體80之間之電性連接。

當然，本較佳實施例中之本體70亦可採用具有容納槽之本體。同樣地，第一較佳實施例中之封閉接收線圈亦可設置於保護套內。

根據上述二較佳實施例可知，本發明無線充電傳輸裝置係利用二限位塊而使封閉傳輸線圈呈現為啞鈴形狀，使得啞鈴形狀之封閉傳輸線圈被激磁時可均勻地產生磁通量，以提升無線充電效率。另外，發明無線充電傳輸裝置之本體可採用符合於可攜式電子裝置或其保護套之尺寸，或者於其上表面上設置有符合可攜式電子裝置或其保護套之尺寸之容納槽，使得可攜式電子裝置之封閉接收線圈容易與無線充電傳輸裝置之封閉傳輸線圈疊合或產生交集，以便於封閉接收線圈接收來自於封閉傳輸線圈之電力而進一步地提升無線充電效率。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

1、4、7．．．無線充電傳輸裝置

2、5、8．．．可攜式電子裝置

6．．．供電源

10、40、70．．．本體

11、41、71．．．電源線

12、42．．．電力模組

13、33．．．傳輸線圈

20、50、80．．．殼體

21、51、81．．．封閉接收線圈

43．．．第一限位塊

44．．．第二限位塊

45、75．．．封閉傳輸線圈

46．．．空間

52．．．充電電池

83．．．保護套

401．．．容納槽

402．．．本體之上表面

431．．．第一凸起結構

441．．．第二凸起結構

451．．．第一長側區段

452．．．第二長側區段

453．．．第一長側區段

454．．．第二短側區段

E．．．電力

I．．．電流

圖1係習知無線充電傳輸裝置與可攜式電子裝置之結構示意圖。

圖2係另一習知無線充電傳輸裝置與可攜式電子裝置之方結構示意圖。

圖3係本發明可攜式電子裝置之無線充電傳輸裝置與可攜式電子裝置於第一較佳實施例中之結構示意圖。

圖4係本發明可攜式電子裝置之無線充電傳輸裝置與可攜式電子裝置於第一較佳實施例中之方塊示意圖。

圖5係本發明可攜式電子裝置之無線充電傳輸裝置之殼體於第一較佳實施例中之結構剖面上視示意圖。

圖6係本發明可攜式電子裝置之無線充電傳輸裝置與可攜式電子裝置於第二較佳實施例中之結構示意圖。

4．．．無線充電傳輸裝置

5．．．可攜式電子裝置

40．．．本體

41．．．電源線

45．．．封閉傳輸線圈

50．．．殼體

51．．．封閉接收線圈

401．．．容納槽

402．．．本體之上表面

Claims (11)

1. 一種無線充電傳輸裝置，用以傳輸一電力予一可攜式電子裝置之一封閉接收線圈，該無線充電傳輸裝置包括：一本體；一第一限位塊，設置於該本體內；一第二限位塊，設置於該本體內且相鄰於該第一限位塊，該第一限位塊與該第二限位塊之間具有一空間；以及一封閉傳輸線圈，設置於該本體內，用以傳輸該電力予該封閉接收線圈而對該可攜式電子裝置充電；其中該封閉傳輸線圈穿過該第一限位塊與該第二限位塊之間之該空間且該封閉傳輸線圈之二側分別與該第一限位塊以及該第二限位塊接觸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電傳輸裝置，其中該封閉傳輸線圈包括：一第一長側區段，位於該封閉傳輸線圈之一第一側，該第一長側區段穿過該第一限位塊與該第二限位塊之間之該空間且與該第一限位塊接觸而彎曲；一第二長側區段，位於該封閉傳輸線圈之一第二側，該第二長側區段穿過該第一限位塊與該第二限位塊之間之該空間且與該第二限位塊接觸而彎曲；一第一短側區段，位於該空間之一第一側且該第一短側區段之二端分別連接於該第一長側區段以及該第二長側區段；以及一第二短側區段，位於該空間之一第二側且該第二短側區段之二端分別連接於該第一長側區段以及該第二長側區段。
3. 如申請專利範圍第2項所述之無線充電傳輸裝置，其中該第一長側區段往遠離於該第一限位塊之方向彎曲，該第二長側區段往遠離於該第二限位塊之方向彎曲，且該第一短側區段往遠離於該空間之方向彎曲，而該第二短側區段往遠離於該空間之方向彎曲且對稱於該第一短側區段，使該封閉傳輸線圈之繞線方式呈現一啞鈴形狀。
4. 如申請專利範圍第2項所述之無線充電傳輸裝置，其中該第一限位塊具有一第一凸起結構，相鄰於該空間，用以與該第一長側區段接觸而使該第一長側區段往遠離於該第一限位塊之方向彎曲，而該第二限位塊具有一第二凸起結構，相鄰於該空間，用以與該第二長側區段接觸而使該第二長側區段往遠離於該第二限位塊之方向彎曲。
5. 如申請專利範圍第4項所述之無線充電傳輸裝置，其中該第一長側區段彎曲之程度係根據該第一凸起結構之曲率而決定，且該第二長側區段彎曲之程度係根據該第二凸起結構之曲率而決定。
6. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電傳輸裝置，其中該第一限位塊與該第二限位塊係以對稱方式設置於該本體內，且該第一限位塊與該第二限位塊皆以氧化鐵(Iron oxide)材質所製成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電傳輸裝置，更包括：一電源線，連接於一供電源且顯露於該本體之外；以及一電力模組，連接於該電源線以及該封閉傳輸線圈，用以因應該供電源之驅動而產生一電流，使該電流通過該封閉傳輸線圈而產生一電磁效應，且因應該電磁效應而產生該電力。
8. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電傳輸裝置，其中該可攜式電子裝置更包括：一殼體，包覆於該封閉接收線圈，當該殼體接近於該本體或與該本體接觸時，位於該殼體內之該封閉接收線圈接收來自於該封閉傳輸線圈之該電力；以及一充電電池，設置於該殼體內且連接於該封閉接收線圈，用以儲存來自於該封閉接收線圈之該電力。
9. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電傳輸裝置，其中該可攜式電子裝置更包括：一殼體；一保護套，包覆於該殼體且該封閉接收線圈設置於該保護套內，用以保護該殼體；其中當該保護套接近於該本體或與該本體接觸時，位於該保護套內之該封閉接收線圈接收來自於該封閉傳輸線圈之該電力；以及一充電電池，設置於該殼體內且藉由該保護套而連接於該封閉接收線圈，用以儲存來自於該封閉接收線圈之該電力。
10. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電傳輸裝置，其中該本體包括一容納槽，該容納槽設置於該本體之一上表面上且容納槽之尺寸對應於該可攜式電子裝置之一殼體或一保護套之尺寸，該封閉傳輸線圈對應於該容納槽而位於該容納槽之下方，用以容置該可攜式電子裝置於其中。
11. 如申請專利範圍第1項所述之無線充電傳輸裝置，其中該本體之尺寸係對應於該可攜式電子裝置之一殼體或一保護套之尺寸。