專利名稱：可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及便攜電子裝置，特別涉及一種可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合。
背景技術(shù)：
在人們的日常工作及生活中，經(jīng)常會(huì)使用到各類使用電力驅(qū)動(dòng)的便攜電子裝置， 例如，移動(dòng)電話、對(duì)講機(jī)、電子詞典、掌上電腦(PDA)、手持電腦設(shè)備(HPC)、個(gè)人通訊助理機(jī) (SmartPhone)、MP3、MP4、數(shù)碼相機(jī)、GPS導(dǎo)航儀、錄音筆、上網(wǎng)本等，給人們帶來(lái)了極大的便 利。出于便攜性的要求，這些便攜電子裝置都使用電池作為電力來(lái)源，而出于方便使用、經(jīng) 濟(jì)效率和環(huán)保的原因，人們更多選擇使用可重復(fù)充電的充電電池作為電源。當(dāng)便攜電子裝置中的充電電池電力耗盡時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用接觸式充電器， 通過將充電電池上的電極與接觸式充電器上的金屬觸腳連接進(jìn)行充電。但是，接觸式充電 器不能完全防水防塵，外露的金屬觸腳因長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)磨損或被空氣腐蝕、氧化，電極與金 屬觸腳接觸時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)接觸不良，導(dǎo)致充電不完全，而且電極與金屬觸腳的接觸點(diǎn)會(huì)因碳 化作用而發(fā)熱，導(dǎo)致浪費(fèi)電流，外露的金屬觸腳還具有短路的危險(xiǎn)。而且，不同的便攜電子 裝置的充電接口通常具有不同的規(guī)格，如充電電壓、充電電流、對(duì)應(yīng)的接觸式充電器的接口 類型等，需要為不同的便攜電子裝置準(zhǔn)備不同的接觸式充電器，不利于充電標(biāo)準(zhǔn)化。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，解決現(xiàn)有便攜 電子裝置使用接觸式充電器所帶來(lái)的金屬觸腳接觸不良、金屬觸腳短路及不利于充電標(biāo)準(zhǔn) 化等問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，其包括 便攜電子裝置和充電裝置，該充電裝置的外殼內(nèi)設(shè)有無(wú)線充電的發(fā)射電路，該便攜電子裝 置的外殼內(nèi)設(shè)有無(wú)線充電的接收電路，該便攜電子裝置和充電裝置的外殼上分別設(shè)有相配 合的用于對(duì)正所述發(fā)射電路與接收電路的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；充電時(shí)，該便攜電子裝置和充電裝置 的相互位置按照該對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)置以使所述發(fā)射電路與接收電路恰好電磁耦合；該便攜電子 裝置為移動(dòng)電話、對(duì)講機(jī)、電子詞典、掌上電腦、手持電腦設(shè)備、個(gè)人通訊助理機(jī)、MP3、MP4、 數(shù)碼相機(jī)、GPS導(dǎo)航儀、錄音筆或上網(wǎng)本。其中，所述發(fā)射電路包括主控制電路、固定頻率輸出電路、驅(qū)動(dòng)電路、串聯(lián)諧振電 路、次級(jí)信號(hào)檢測(cè)電路及電流檢測(cè)保護(hù)電路；該主控制電路、固定頻率輸出電路、驅(qū)動(dòng)電路 及串聯(lián)諧振電路順序電性連接以由主控制電路控制電能的無(wú)線發(fā)射，該次級(jí)信號(hào)檢測(cè)電路 分別與串聯(lián)諧振電路和主控制電路電性連接以檢測(cè)次級(jí)信號(hào)，該電流檢測(cè)保護(hù)電路分別與 串聯(lián)諧振電路和主控制電路電性連接以進(jìn)行電流檢測(cè)保護(hù)。其中，所述接收電路包括感應(yīng)線圈電路、橋式整流電路、開關(guān)電路、充電管理電路 及充電電池；該感應(yīng)線圈線路、橋式整流電路、開關(guān)電路、充電電池順序電性連接以接收電 能并對(duì)充電電池進(jìn)行充電，該充電管理電路分別電性連接橋式整流電路、開關(guān)電路、充電電池以進(jìn)行充電管理。其中，所述串聯(lián)諧振電路由第一電容和第一電感串聯(lián)構(gòu)成。其中，所述驅(qū)動(dòng)電路由非門、PMOS和NMOS組成；該P(yáng)MOS和NMOS分別與所述串聯(lián) 諧振電路電性連接以給該串聯(lián)諧振電路充電和放電；該非門電性連接該P(yáng)MOS與NMOS的柵 極以控制PMOS與NMOS的導(dǎo)通與截止。其中，所述主控制電路為一第一單片機(jī)。其中，所述固定頻率輸出電路為一輸出固定不變頻率的第二單片機(jī)。其中，所述充電管理電路為一第三單片機(jī)。其中，所述感應(yīng)線圈電路由第二電容和第二電感并聯(lián)構(gòu)成。主控電路連接所述固定頻率輸出電路，控制所述固定頻率輸出電路發(fā)出頻率。驅(qū) 動(dòng)電路連接所述固定頻率輸出電路與所述串聯(lián)諧振電路，將固定頻率輸出電路發(fā)出頻率傳 輸給所述串聯(lián)諧振電路，驅(qū)動(dòng)串聯(lián)諧振電路諧振。橋式整流電路由4個(gè)二極管橋式連接構(gòu) 成，其與感應(yīng)線圈電路連接，將感應(yīng)線圈電路產(chǎn)生的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。橋式整流電 路還連接充電管理電路與開關(guān)電路，為充電管理電路提供工作電壓，并通過開關(guān)電路為電 池提供充電電壓。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合采用無(wú)線充 電設(shè)計(jì)，充電過程簡(jiǎn)單方便，利于充電標(biāo)準(zhǔn)化，充電結(jié)構(gòu)可完全防塵防水而延長(zhǎng)使用壽命； 通過用單片機(jī)產(chǎn)生固定頻率驅(qū)動(dòng)諧振電路諧振，諧振電路選擇一定范圍的電感值和電容 值，電感兩端就可以得到一個(gè)一定范圍內(nèi)穩(wěn)定的電壓，這樣就省去了頻率調(diào)整電路，從而簡(jiǎn) 化了電路，節(jié)約了成本。為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新 型的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制。
以下結(jié)合附圖，通過對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本實(shí)用新型的 技術(shù)方案及其它有益效果顯而易見。附圖中，

圖1為本實(shí)用新型可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合的充電原理圖；圖2為本實(shí)用新型可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合一較佳實(shí)施例的電路圖；圖3為本實(shí)用新型可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合一較佳實(shí)施例的立體示意圖。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本實(shí)用新型的 優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。本實(shí)用新型可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合包括便攜電子裝置和充電裝置，充電 裝置的外殼內(nèi)設(shè)有無(wú)線充電的發(fā)射電路，該便攜電子裝置的外殼內(nèi)設(shè)有無(wú)線充電的接收電 路；充電時(shí)，該充電裝置的發(fā)射電路與便攜電子裝置的接收電路之間電磁耦合。本實(shí)用新型 可應(yīng)用于各種便攜電子裝置中，例如移動(dòng)電話、對(duì)講機(jī)、電子詞典、掌上電腦(PDA)、手持電 腦設(shè)備(HPC)、個(gè)人通訊助理機(jī)(SmartPhone)、MP3、MP4、數(shù)碼相機(jī)、GPS導(dǎo)航儀、錄音筆、上網(wǎng)本等。如圖1及圖2所示，圖1為本實(shí)用新型可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合的充電原 理圖，圖2為本實(shí)用新型可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合一較佳實(shí)施例的電路圖。發(fā)射電 路包括主控制電路11、固定頻率輸出電路12、驅(qū)動(dòng)電路13、串聯(lián)諧振電路14、次級(jí)信號(hào)檢測(cè) 電路15及電流檢測(cè)保護(hù)電路16 ；主控制電路11、固定頻率輸出電路12、驅(qū)動(dòng)電路13及串 聯(lián)諧振電路14順序電性連接以由主控制電路11控制電能的無(wú)線發(fā)射，次級(jí)信號(hào)檢測(cè)電路 15分別與串聯(lián)諧振電路14和主控制電路11電性連接以檢測(cè)次級(jí)信號(hào)，電流檢測(cè)保護(hù)電路 16分別與串聯(lián)諧振電路14和主控制電路11電性連接以進(jìn)行電流檢測(cè)保護(hù)。接收電路包括感應(yīng)線圈電路21、橋式整流電路22、開關(guān)電路23、充電管理電路24 及充電電池25 ；該感應(yīng)線圈線路21、橋式整流電路22、開關(guān)電路23、充電電池25順序電性 連接以接收電能并對(duì)充電電池25進(jìn)行充電，充電管理電路24分別電性連接橋式整流電路 22、開關(guān)電路23、充電電池25以進(jìn)行充電管理。串聯(lián)諧振電路14由第一電容及第一電感串聯(lián)構(gòu)成，當(dāng)有合適的頻率加入兩端時(shí)， 電容和電感兩端就會(huì)產(chǎn)生數(shù)倍于電源的交流電壓，也就是這個(gè)交流電壓把能量傳輸出去。 驅(qū)動(dòng)電路13由非門、PMOS管及一 NMOS管構(gòu)成，PMOS與NMOS完成給串聯(lián)諧振電路14充電 或放電，從而諧振，而非門是完成讓PMOS與NMOS導(dǎo)通與截止。感應(yīng)線圈電路21由第二電 容及第二電感并聯(lián)構(gòu)成。橋式整流電路22由四個(gè)二極管構(gòu)成。主控制電路11是一第一單片機(jī)，發(fā)射電路上電后就會(huì)啟動(dòng)固定頻率輸出電路12， 讓其間隔的輸出固定頻率信號(hào)，同時(shí)單片機(jī)檢測(cè)接收部分是否存在，存在就充電，單片機(jī)就 控制固定輸出頻率電路長(zhǎng)時(shí)間的輸出頻率，達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間的傳輸能量，進(jìn)而快速的充電，其充 電狀態(tài)用LED指示；單片機(jī)還要檢測(cè)電路是否過流，同時(shí)也用LED指示。固定頻率輸出電路 12是由第二單片機(jī)構(gòu)成，利用單片機(jī)直接輸出固定不變的頻率，由主控制電路11控制是否 輸出頻率，這個(gè)頻率穩(wěn)定和易于控制。固定頻率輸出電路12產(chǎn)生的頻率經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路13高效率的讓串聯(lián)諧振電路14起 振，起振后第一電感兩端就有了比較高的交流電壓，形成電磁場(chǎng)，當(dāng)感應(yīng)線圈電路21靠近 時(shí)，感應(yīng)線圈電路21就會(huì)開始給充電電池25充電，充電的瞬間導(dǎo)致第二電感電壓變化，變 化的電壓反過來(lái)感應(yīng)到串聯(lián)諧振電路14，次級(jí)信號(hào)檢測(cè)電路15就會(huì)檢測(cè)到次級(jí)信號(hào)然后 反饋給主控制電路11，這樣就知道接收電路是在充電，或者充飽電等等信息，然后可用LED 指示；如果串聯(lián)諧振電路14有問題，電流過大，電流檢測(cè)保護(hù)電路16就把信號(hào)反饋給主控 制電路11，主控制電路11就不讓固定頻率輸出電路12發(fā)出頻率，串聯(lián)諧振電路14不起振， 從而起到保護(hù)作用。感應(yīng)線圈電路21由第二電容和第二電感并聯(lián)構(gòu)成，當(dāng)感應(yīng)線圈電路21接近串聯(lián) 諧振電路14時(shí)，感應(yīng)到交流電壓，并通過橋式整流電路22整流為直流電壓，此時(shí)充電管理 電路24開始工作，控制開關(guān)電路23給充電電池25充電，充電電池25可以為常見的鋰電 池或鎳氫電池等。充電過程中感應(yīng)線圈電路21(次級(jí))不斷的反饋信號(hào)到串聯(lián)諧振電路 14(初級(jí))，從而主控制電路11可了解充電電池25的充電狀態(tài)，并通過LED或其他方式指 示出來(lái)。開關(guān)電路23是一個(gè)由PMOS管構(gòu)成的開關(guān)電路，用于對(duì)充電電池25脈沖充電，而 脈沖信號(hào)來(lái)自充電管理電路24。充電管理電路24由一第三單片機(jī)組成，用于管理充電；不 同的充電電池狀態(tài)會(huì)有不同的充電方式，以最好的保護(hù)充電電池，最大限度的提高充電電
5池的使用壽命。如果是對(duì)鎳氫電池充電，則是以-Δ V判斷鎳氫電池是否充飽，這樣就會(huì)讓 鎳氫電池充到最飽和，同時(shí)還以最長(zhǎng)充電時(shí)間方式保護(hù)鎳氫電池，不會(huì)讓不好的鎳氫電池 出現(xiàn)過充。如果對(duì)鋰離子電池充電，則以電壓判斷鋰離子電池是否充飽，以使鋰離子電池充 到最飽和。發(fā)射電路的頻率由單片機(jī)產(chǎn)生和控制，所以頻率非常準(zhǔn)確和穩(wěn)定，檢測(cè)也非常靈 敏，加入的電流檢測(cè)保護(hù)電路16讓整機(jī)更可靠的工作；充電電池端的充電和檢測(cè)也是由單 片機(jī)控制完成的，精確的電壓檢測(cè)能可靠靈敏的判斷充電電池的狀態(tài)，且作相應(yīng)的充電動(dòng) 作，讓充電電池完全充飽且不會(huì)出現(xiàn)過熱過壓等問題。用固定頻率驅(qū)動(dòng)串聯(lián)諧振電路14諧 振，諧振電感兩端會(huì)出現(xiàn)比電源電壓高出數(shù)倍的諧振電壓，選擇一定范圍的電感值和電容 值，電感兩端就可以得到一個(gè)一定范圍內(nèi)穩(wěn)定的電壓，這樣就省去了頻率調(diào)整電路，頻率直 接由單片機(jī)產(chǎn)生，從而簡(jiǎn)化了電路，節(jié)約了成本。而且，各種不同的內(nèi)設(shè)有無(wú)線充電接收電 路的便攜電子裝置都可以采用通用的內(nèi)設(shè)有無(wú)線充電發(fā)射電路的充電裝置來(lái)充電，克服了 現(xiàn)有不同便攜電子裝置具有不同充電接口的問題，有利于充電標(biāo)準(zhǔn)化。如圖3所示，其為本實(shí)用新型可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合一較佳實(shí)施例的立 體示意圖。在此較佳實(shí)施例中，可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合包括充電裝置1和便攜電 子裝置2，充電裝置1的外殼內(nèi)設(shè)有無(wú)線充電的發(fā)射電路，便攜電子裝置2的外殼內(nèi)設(shè)有無(wú) 線充電的接收電路；充電裝置1外形扁平，其上表面供便攜電子裝置2放置以充電；充電 時(shí)，充電裝置1的發(fā)射電路與便攜電子裝置2的接收電路之間電磁耦合。為提高充電裝置1 和便攜電子裝置2之間的充電效率，在充電裝置1和便攜電子裝置2之間提供了對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)， 充電裝置1的上表面設(shè)有表示串聯(lián)諧振電路位置的圖案3，便攜電子裝置2按照?qǐng)D案3放置 于充電裝置1上，使接收電路的感應(yīng)線圈電路與發(fā)射電路的串聯(lián)諧振電路的位置正對(duì)，主 要目的在于使串聯(lián)諧振電路與感應(yīng)線圈電路恰好耦合。也可以通過其它形式的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)來(lái) 實(shí)現(xiàn)串聯(lián)諧振電路與感應(yīng)線圈電路的對(duì)正；例如，在便攜電子裝置上設(shè)置凸起，在充電裝置 上設(shè)置凹陷，從而對(duì)準(zhǔn)；又如，在便攜電子裝置上設(shè)置凹陷，在充電裝置上設(shè)置凸起；再如， 便攜電子裝置和充電裝置兩者形成相配合的臺(tái)階外形等。綜上所述，本實(shí)用新型可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合采用無(wú)線充電設(shè)計(jì)，充電 過程簡(jiǎn)單方便，利于充電標(biāo)準(zhǔn)化，且充電結(jié)構(gòu)可完全防塵防水而延長(zhǎng)使用壽命；通過用單片 機(jī)產(chǎn)生固定頻率驅(qū)動(dòng)諧振電路諧振，諧振電路選擇一定范圍的電感值和電容值，電感兩端 就可以得到一個(gè)一定范圍內(nèi)穩(wěn)定的電壓，這樣就省去了頻率調(diào)整電路，從而簡(jiǎn)化了電路，節(jié) 約了成本。以上所述，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案和 技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán) 利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，其特征在于，包括便攜電子裝置和充電裝置，該充電裝置的外殼內(nèi)設(shè)有無(wú)線充電的發(fā)射電路，該便攜電子裝置的外殼內(nèi)設(shè)有無(wú)線充電的接收電路，該便攜電子裝置和充電裝置的外殼上分別設(shè)有相配合的用于對(duì)正所述發(fā)射電路與接收電路的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；充電時(shí)，該便攜電子裝置和充電裝置的相互位置按照該對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)置以使所述發(fā)射電路與接收電路恰好電磁耦合；該便攜電子裝置為移動(dòng)電話、對(duì)講機(jī)、電子詞典、掌上電腦、手持電腦設(shè)備、個(gè)人通訊助理機(jī)、MP3、MP4、數(shù)碼相機(jī)、GPS導(dǎo)航儀、錄音筆或上網(wǎng)本。
2.如權(quán)利要求1所述的可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，其特征在于，所述發(fā)射電路 包括主控制電路、固定頻率輸出電路、驅(qū)動(dòng)電路、串聯(lián)諧振電路、次級(jí)信號(hào)檢測(cè)電路及電流 檢測(cè)保護(hù)電路；該主控制電路、固定頻率輸出電路、驅(qū)動(dòng)電路及串聯(lián)諧振電路順序電性連接 以由主控制電路控制電能的無(wú)線發(fā)射，該次級(jí)信號(hào)檢測(cè)電路分別與串聯(lián)諧振電路和主控制 電路電性連接以檢測(cè)次級(jí)信號(hào)，該電流檢測(cè)保護(hù)電路分別與串聯(lián)諧振電路和主控制電路電 性連接以進(jìn)行電流檢測(cè)保護(hù)。
3.如權(quán)利要求1所述的可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，其特征在于，所述接收電路 包括感應(yīng)線圈電路、橋式整流電路、開關(guān)電路、充電管理電路及充電電池；該感應(yīng)線圈線路、 橋式整流電路、開關(guān)電路、充電電池順序電性連接以接收電能并對(duì)充電電池進(jìn)行充電，該充 電管理電路分別電性連接橋式整流電路、開關(guān)電路、充電電池以進(jìn)行充電管理。
4.如權(quán)利要求2所述的可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，其特征在于，所述串聯(lián)諧振 電路由第一電容和第一電感串聯(lián)構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求2所述的可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路 由非門、PMOS和NMOS組成；該P(yáng)MOS和NMOS分別與所述串聯(lián)諧振電路電性連接以給該串聯(lián) 諧振電路充電和放電；該非門電性連接該P(yáng)MOS與NMOS的柵極以控制PMOS與NMOS的導(dǎo)通 與截止。
6.如權(quán)利要求2所述的可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，其特征在于，所述主控制電路為一第一單片機(jī)。
7.如權(quán)利要求2所述的可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，其特征在于，所述固定頻率 輸出電路為一輸出固定不變頻率的第二單片機(jī)。
8.如權(quán)利要求3所述的可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，其特征在于，所述充電管理 電路為一第三單片機(jī)。
9.如權(quán)利要求3所述的可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，其特征在于，所述感應(yīng)線圈 電路由第二電容和第二電感并聯(lián)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可無(wú)線充電的便攜電子裝置組合，其包括便攜電子裝置和充電裝置，該充電裝置的外殼內(nèi)設(shè)有無(wú)線充電的發(fā)射電路，該便攜電子裝置的外殼內(nèi)設(shè)有無(wú)線充電的接收電路，該便攜電子裝置和充電裝置的外殼上分別設(shè)有相配合的用于對(duì)正所述發(fā)射電路與接收電路的對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)；充電時(shí)，該便攜電子裝置和充電裝置的相互位置按照該對(duì)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)置以使所述發(fā)射電路與接收電路恰好電磁耦合；該便攜電子裝置為移動(dòng)電話、對(duì)講機(jī)、電子詞典、掌上電腦、手持電腦設(shè)備、個(gè)人通訊助理機(jī)、MP3、MP4、數(shù)碼相機(jī)、GPS導(dǎo)航儀、錄音筆或上網(wǎng)本。本實(shí)用新型采用無(wú)線充電設(shè)計(jì)，充電過程簡(jiǎn)單方便，利于充電標(biāo)準(zhǔn)化，且充電結(jié)構(gòu)可完全防塵防水而延長(zhǎng)使用壽命。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201656503SQ20092026056
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
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