[發明專利]一種箱式多角度無線充電器及使用方法

在審

• 申請號: 202011506503.8
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112491149A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 韓雅楠;張海燕;歐術培;王超;魏雪冰
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H02J50/00
• 分類號: H02J50/00;H02J50/12;H02J50/90;H02J7/00;H05K9/00;H05K5/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發明涉及一種箱式多角度無線充電器及使用方法，充電器本體為箱式，箱體包括相互垂直的底板、第一側板和第二側板，底板、第一側板和第二側板上分別設有距離傳感器和發射線圈，控制器與距離傳感器和發射線圈連接；使用方法包括以下步驟：打開開關按鈕，控制器檢測各個發射線圈導通時的電流并導通電流最小的發射線圈；通過距離傳感器判斷待充電設備是否移動，若移動，則重新檢測發射線圈并導通。與現有技術相比，本發明在箱式無線充電器內設置3個相互垂直的發射線圈，控制器根據發射線圈導通時的電流大小選擇電能傳輸效率最高的發射線圈導通，不需要對待充電設備嚴格限位，待充電設備的位置可以隨時改變，適配各種型號的待充電設備。

技術領域

本發明涉及無線充電技術領域，尤其是涉及一種箱式多角度無線充電器及使用方法。

背景技術

隨著智能手機的普及，充電方式也不斷更新。當下較為常見的無線充電方式主要分為電磁感應技術、電磁共振技術和無線電波技術。其中，電磁感應技術是應用最多的一種無線充電方式。

利用電磁感應原理進行充電的手機無線充電器，其原理和變壓器相似，通過在發送和接收端各安放一個線圈，發送端線圈在電力的作用下向外界發出電磁信號，接收端線圈收到電磁信號并且將電磁信號轉變為電流，從而達到無線充電的目的。無線充電技術是一種特殊的供電方式，它不需要電源線，依靠電磁波傳播，然后將電磁波能量轉化為電能，最終實現無線充電。

現在技術中，對手機進行無線充電的充電器，一般采用磁感應技術，但是，這種無線充電技術的傳輸距離短，位置要求嚴格，需要將手機緊貼在充電器的托盤上，一旦手機與充電板之間位置發生偏移，就會降低充電效率或停止充電。常用的技術手段是在充電板上設置限位槽、夾持機構等限位裝置，以免手機移動。但是，限位槽難以適配不同型號手機的尺寸，夾持機構難以對手機進行牢固的夾持，當手機受到震動后容易脫落，容易造成手機的損壞，同時對于手機的拆裝固定不夠方便快捷，給用戶帶來不便。

發明內容

經過發明人的分析和研究，發現三個相互垂直的發射線圈產生方向相互垂直的磁場，不論接收線圈的角度是多少，總能與其中一個發射線圈處于45度以下的夾角范圍，進行相對穩定的無線電能傳輸；且根據功率分析和電流分析，發現在給定輸入電壓下，發射線圈與接收線圈的耦合系數越大，發射線圈的輸出功率越高，電能傳輸效率越高，發射線圈的電流越小，因此可以根據發射線圈導通時的電流大小判斷耦合系數的大小，從而導通傳輸效率最高的發射線圈。本發明的目的就是為了提供一種箱式多角度無線充電器及使用方法，在箱式無線充電器內設置3個相互垂直的發射線圈，根據待充電設備的位置，控制器選擇電流最小、電能傳輸效率最高的發射線圈導通，不需要對待充電設備嚴格限位，待充電設備的位置可以隨時改變，適配各種型號的待充電設備。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種箱式多角度無線充電器，包括充電器本體、設于充電器本體內的控制器和設于充電器本體上的開關按鈕，所述開關按鈕與控制器連接，所述充電器本體包括箱體和箱蓋，所述箱體包括底板、第一側板、第二側板和至少一個連接側板，所述底板、第一側板和第二側板上均設有距離傳感器，底板、第一側板和第二側板相互垂直，所述箱蓋與箱體連接，所述底板上設有第一發射線圈，所述第一側板上設有第二發射線圈，所述第二側板上設有第三發射線圈；

所述控制器與距離傳感器、電流檢測電路和驅動電路連接，所述電流檢測電路分別與第一發射線圈、第二發射線圈和第三發射線圈連接，所述驅動電路分別與第一發射線圈、第二發射線圈和第三發射線圈連接。

進一步的，所述箱體為頂部敞口的立方體結構。

更進一步的，所述箱蓋通過鉸軸與第一側板或第二側板或連接側板連接。

更進一步的，所述箱蓋與箱體可開合的蓋接，所述箱蓋上設有把手。

進一步的，所述電流檢測電路包括運算器放大電路和采樣電路。

進一步的，所述充電器本體外包覆有磁絕緣層。