具有镶嵌功能的无线充电装置的制作方法

1.本实用新型是有关一种无线充电装置，尤指一种具有镶嵌功能的无线充电装置。


背景技术：

2.现今电子设备由于越来越注重其充电的便利性，越来越多电子设备使用适配器耦接市电插座来进行充电，尤其是便携式的产品(例如但不限于，手机、平板等产品)更是已普遍地使用适配器来进行充电。但是，使用适配器来进行电子设备充电的缺点在于，适配器的接头往往需要对应电子设备的连接端口，方可顺利插接而进行充电，造成使用上的不便利性。
3.另外一方面，由于电子设备往往必须要搭配使用适配器方能顺利进行充电，因此当未有适配器或适配器恰巧故障时，会造成电子设备充电的不便利性。而且，适配器耦接电子设备的路径，往往具有传输电力或信号的线材。在充电时，由于线材会较为随意的放置，因此会造成视觉上的不美观。尤其是放置于人员的行经路径上，更是有可能会发生绊倒的风险。
4.此外，由于现今越来越多的电子设备具有电源输送(power delivery；pd)的功能。但是，其通常需要有特定的适配器方可进行充电(即适配器也必须要具有电源输送的功能)。因此，若是综合上述的状况，则现今仍未有可对具有电源输送功能的电子设备充电，且可达成使用便利性与视觉美观的充电装置。
5.所以，如何设计出一种具有镶嵌功能的无线充电装置，以对具有电源输送功能的电子设备充电，且可达成使用便利性与视觉美观的功效，乃为本案创作人所欲行研究的一大课题。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本实用新型提供一种具有镶嵌功能的无线充电装置，以克服现有技术的问题。因此，本实用新型的无线充电装置用以镶嵌于供电座槽，且对电子设备进行无线充电。无线充电装置包括壳体、充电模块及无线充电组件。壳体镶嵌于供电座槽，且包括供电力线插接的插接孔。充电模块耦接该电力线，且包括电力转换电路、通信模块及控制器。电力转换电路通过电力线接收输入电压，且转换输入电压为输出电压。通信模块用以与电子设备进行交握通信而提供交握信号。控制器耦接电力转换电路与通信模块，且接收交握信号。无线充电组件包括电力线圈，且电力线圈耦接电力转换电路，以将输出电压无线传输至电子设备。其中，控制器根据交握信号得知电子设备的需求电压，且通过控制电力转换电路而调整输出电压符合需求电压。
7.于一实施例中，通信模块的传输方式以数字调制方式与电子设备进行交握通信。
8.于一实施例中，数字调制方式为频率偏移调制。
9.于一实施例中，控制器为符合usb电力传输规范的电力传输控制器。
10.于一实施例中，通信模块包括通信天线或通信线圈，通信天线或通信线圈与电力
线圈封装为无线模块。
11.于一实施例中，无线充电组件为容置座体，容置座体耦接壳体，且电力线圈容置于容置座体的一面。
12.于一实施例中，壳体包括滑动件，且容置座体耦接滑动件；滑动件用以供容置座体相对于壳体向外移动或向内移动，且在容置座体向内移动时，容置座体与壳体嵌合以形成封闭体。
13.于一实施例中，容置座体枢接壳体，以供容置座体相对于壳体向外翻转或向内收合，且在容置座体向内收合时，容置座体与壳体嵌合以形成封闭体。
14.于一实施例中，无线充电组件为承载座体，承载座体耦接壳体。
15.于一实施例中，承载座体枢接壳体，以供容置座体相对于壳体向外翻转或向内收合，且在承载座体向内收合时，承载座体与壳体嵌合以形成封闭体。
16.于一实施例中，无线充电组件包括：充电本体，耦接充电模块，且容置电力线圈。及夹持组件，耦接充电本体，且用以夹持电子设备。
17.于一实施例中，无线充电组件包括：充电本体，耦接充电模块，且容置电力线圈。及附着件，耦接充电本体，且用以附着电子设备。
18.以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
19.图1为本实用新型具有镶嵌功能的无线充电装置的电路方块图；
20.图2a为本实用新型线圈封装结构第一实施例示意图；
21.图2b为本实用新型线圈封装结构第二实施例示意图；
22.图2c为本实用新型线圈封装结构第三实施例示意图；
23.图3a为本实用新型无线充电装置的第一实施例的结构示意图；
24.图3b为本实用新型无线充电装置的第二实施例的结构示意图；
25.图4a为本实用新型无线充电装置的第三实施例的结构示意图；
26.图4b为本实用新型无线充电装置的第四实施例的结构示意图；
27.图5a为本实用新型无线充电装置的第五实施例的结构示意图；
28.图5b为本实用新型无线充电装置的第六实施例的结构示意图；
29.图6a为本实用新型无线充电装置的第六实施例的结构示意图；
30.图6b为本实用新型无线充电装置的第七实施例的结构示意图；
31.图6c为本实用新型无线充电装置的第八实施例的结构示意图；及
32.图6d为本实用新型无线充电装置的第九实施例的结构示意图。
33.其中，附图标记：
[0034]1…
无线充电装置
[0035]
10
…
壳体
[0036]
10
‑1…
滑动件
[0037]
102
…
壳体容置空间
[0038]
104
…
插接孔
[0039]
12
…
充电模块
[0040]
122
…
电力转换电路
[0041]
124
…
通信模块
[0042]
124
‑1…
传输装置
[0043]
126
…
控制器
[0044]
14
…
无线充电组件
[0045]
14a、14b、14c、14d
…
容置座体
[0046]
14e、14f
…
承载座体
[0047]
14a
‑
1、14b
‑1…
顶面
[0048]
14a
‑
2、14b
‑2…
底面
[0049]
14c
‑
1、14d
‑1…
内侧面
[0050]
14c
‑
2、14d
‑2…
外侧面
[0051]
14a
‑
3、14b
‑
3、14c
‑
3、14d
‑3…
容置空间
[0052]
144
…
封装胶体
[0053]
146
…
无线模块
[0054]
142
…
电力线圈
[0055]
150
…
充电本体
[0056]
152
…
夹持组件
[0057]
154
…
附着件
[0058]2…
电子设备
[0059]
20
…
通信模块
[0060]
22
…
接收端线圈
[0061]
24
…
控制器
[0062]
26
…
转换器
[0063]
28
…
内部负载
[0064]
100
…
供电座槽
[0065]
l
…
电力线
[0066]
200
…
插座模块
[0067]
202
…
插座
[0068]
vin
…
输入电压
[0069]
vo
…
输出电压
[0070]
vw
…
工作电压
[0071]
ch
…
交握通信
[0072]
sh
…
交握信号
[0073]
sc
…
控制信号
[0074]
l1
…
第一长度
[0075]
l2
…
第二长度
[0076]
a
…
墙面
[0077]
t
…
桌面
具体实施方式
[0078]
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：
[0079]
请参阅图1为本实用新型具有镶嵌功能的无线充电装置的电路方块图。无线充电装置1用以镶嵌于供电座槽100，且对电子设备2进行无线充电。其中供电座槽100可以为设置于墙面等垂直面，或是设置于桌面等水平面的座槽，且电子设备2可以为便携式产品(例如但不限于，手机、平板等产品)。无线充电装置1包括壳体10、充电模块12及无线充电组件14，且壳体10镶嵌于供电座槽100。壳体10包括壳体容置空间102与插接孔104，且壳体容置空间102容置充电模块12与无线充电组件14。插接孔104用以供电力线l穿透插接于充电模块12，以使充电模块12接收由电力线l所提供的输入电压vin。充电模块12包括电力转换电路122、通信模块124及控制器126，电力转换电路122通过电力线l接收输入电压vin，且转换输入电压vin为输出电压vo。其中，电力转换电路122可以为切换式转换器(例如但不限于返驰式转换器)。
[0080]
通信模块124用以与电子设备2的通信模块20进行交握通信ch，且根据通信的内容提供交握信号sh。控制器126耦接通信模块124与电力转换电路122，且通过接收交握信号sh而得知电子设备2的电力信息及电力需求，以通过控制信号sc控制电力转换电路122转换输入电压vin为输出电压vo。无线充电组件14包括电力线圈142，且电力线圈142耦接电力转换电路122的输出端，且耦合电子设备2的接收端线圈22，以将所接收的输出电压vo通过无线传输的方式传输至电子设备2的接收端线圈22而对电子设备2充电。
[0081]
进一步而言，无线充电装置1的控制器126与电子设备2的控制器24为符合usb电力传输(usb power delivery；usb
‑
pd)规范的电力传输(power delivery；pd)控制器。在无线充电装置1启动后，控制器126控制电力转换电路122将输入电压vin转换为默认的输出电压vo。在电子设备2欲充电而耦接无线充电装置1时，控制器(126、24)通过通信模块(124、20)的交握通信ch而使彼此相互得知电力信息，且控制器126通过通信模块124所提供的交握信号sh得知电子设备的需求电压。然后，控制器126通过控制电力转换电路122而调整输出电压vo符合需求电压。其中，输出电压vo的调整范围例如但不限于介于3～20v，但不以此为限。电子设备2的接收端线圈22接收20v的输出电压vo，且电子设备2的控制器24控制转换器26将20v的输出电压vo转换为内部负载28运作所需的工作电压vw。
[0082]
举例而言，假设电子设备2的需求电压为20v。在无线充电装置1启动后，控制器126控制电力转换电路122将输入电压vin转换为5v的默认输出电压vo。然后，在电子设备2欲充电而耦接无线充电装置1时，控制器(126、24)通过通信模块(124、20)的交握通信ch而使彼此相互得知电力信息，且控制器126通过通信模块124所提供的交握信号sh得知电子设备需求20v的需求电压。然后，控制器126通过控制电力转换电路122而将输出电压vo由5v调整至20v，以符合电子设备2的需求。
[0083]
请参阅图2a为本实用新型线圈封装结构第一实施例示意图、图2b为本实用新型线圈封装结构第二实施例示意图、图2c为本实用新型线圈封装结构第三实施例示意图，复配合参阅图1。通信模块124中包括传输装置124
‑
1，收发信号的装置可以为通信天线或是通信线圈，通信模块124可以通过通信天线(例如但不限于，微带天线)或是通信线圈传输无线信号。较佳地，通信模块124的传输方式以数字调制方式与电子设备进行交握通信ch。其中，数字调制方式可以使用振幅偏移调制(ask)、频率偏移调制(fsk)、相位偏移调制(psk)及正交
振幅调制(qam)及正交分频多工调制(ofdm)的其中一种。在本实用新型的一实施例中，又以频率偏移调制(fsk)作为无线信号的传输，为本实用新型的无线充电装置1较佳的传输方式，其可以使控制器(126、24)较为精准地判断所通信的无线数字信号究竟为”0”或”1”。
[0084]
在图2a中，传输装置124
‑
1例如但不限于可以为通信线圈。通信线圈绕制成矩形，且电力线圈142绕制成圆形。电力线圈142设置于通信线圈内，且通过封装胶体144(例如但不限于树脂)将电力线圈142与通信线圈封装在一起而成为模块化的无线模块146。在图2b中，传输装置124
‑
1例如但不限于可以为微带天线。微带天线设置成矩形，且电力线圈142绕制成圆形。电力线圈142设置于通信线圈外，且通过封装胶体144(例如但不限于树脂)将电力线圈142与通信线圈封装在一起而成为模块化的无线模块146。在图2c中，电力线圈142可包括三组线圈142
‑
1～142
‑
3，且通过封装胶体144(例如但不限于树脂)将三组线圈142
‑
1～142
‑
3通过封装胶体144(例如但不限于树脂)封装在一起。其中，图2a～2c实施例的特点可相互搭配应用，在此不再加以赘述。通过传输装置124
‑
1与电力线圈142构成无线模块146，可以达成使无线充电装置1的制程更为便利的功效。
[0085]
请参阅图3a为本实用新型无线充电装置的第一实施例的结构示意图，复配合参阅图1～2c。在本实施例中，无线充电装置1镶嵌于墙面a的供电座槽100。无线充电组件14为容置座体14a，且容置座体14a与壳体10固接。电力线圈142容置于容置座体14a的一面，其可以容置于顶面14a
‑
1(即与地面相对位置较高的一面)或底面14a
‑
2(即与地面相对位置较低的一面)。较佳地，顶面14a
‑
1的第一长度l1可短于底面14a
‑
2的第二长度l2。如此，可以使电子设备2放置于容置座体14a的容置空间14a
‑
3时，不易产生滑落的现象。其中，容置空间14a
‑
3为斜向开设。
[0086]
请参阅图3b为本实用新型无线充电装置的第二实施例的结构示意图，复配合参阅图1～3a。图3b的实施方式与图3a的差异在于，容置座体14b枢接壳体10，且容置座体14b可相对于壳体10向外翻转或向内收合。在容置座体14b向外翻转时，电子设备2可放置于容置座体14b的容置空间14b
‑
3，且在容置座体14b向内收合时，容置座体14b与壳体10嵌合而形成封闭体。如此的设计即可构成隐藏式无线充电装置1，进而达成防尘与使墙面a美观的功效。
[0087]
请参阅图4a为本实用新型无线充电装置的第三实施例的结构示意图，复配合参阅图1～3b。图4a的实施方式与图3a的差异在于，容置座体14c的容置空间14c
‑
3为垂直开设，且容置座体14c与壳体10固接。电力线圈142同样容置于容置座体14c的一面，其可以容置于内侧面14c
‑
1(即相对于接近墙面a的一面)或外侧面14c
‑
2(即相对于远离墙面a的一面)。较佳地，内侧面14c
‑
1的第一长度l1同样可短于外侧面14c
‑
2的第二长度l2。如此，可以使电子设备2放置于容置座体14c的容置空间14c
‑
3时，不易产生滑落的现象。
[0088]
请参阅图4b为本实用新型无线充电装置的第四实施例的结构示意图，复配合参阅图1～4a。图4b的实施方式与图4a的差异在于，壳体10包括滑动件10
‑
1，且容置座体14d耦接滑动件10
‑
1。滑动件10
‑
1用以供容置座体14d相对于壳体10向外移动而启用充电，或向内移动而收合。在容置座体14d向外移动时，电子设备2可放置于容置座体14d的容置空间14d
‑
3，且在容置座体14d向内收合时，容置座体14d与壳体10嵌合而形成封闭体。如此的设计即可构成隐藏式无线充电装置1，进而达成防尘与使墙面a美观的功效。
[0089]
请参阅图5a为本实用新型无线充电装置的第五实施例的结构示意图、图5b为本实
用新型无线充电装置的第六实施例的结构示意图，复配合参阅图1～4b。图5a的实施方式与图3a的差异在于，无线充电组件14为承载座体14e，且承载座体14e耦接壳体10。承载座体14e与壳体10固接，且电力线圈142容置于承载座体14e中。图5b的实施方式与图5a的差异在于，承载座体14f枢接壳体10，且承载座体14f可相对于壳体10向外翻转或向内收合。在承载座体14f向外翻转时，电子设备2可放置于承载座体14f，且在承载座体14f向内收合时，承载座体14f与壳体10嵌合而形成封闭体。如此的设计即可构成隐藏式无线充电装置1，进而达成防尘与使墙面a美观的功效。
[0090]
请参阅图6a为本实用新型无线充电装置的第六实施例的结构示意图，复配合参阅图1～5b。无线充电组件14包括充电本体150与夹持组件152，充电本体150耦接充电模块12，且充电本体150容置电力线圈142。夹持组件152耦接充电本体150，且用以夹持电子设备2。其中，夹持组件152的数量可以为至少一个。在夹持组件152的数量为单一个时，充电本体150可以包括卡固件(图未示)，用以与夹持组件152共同夹固电子设备2。在夹持组件152的数量为两个以上时，两个以上的夹持组件152则共同夹固电子设备2(如图6a所示)。在电子设备2被夹持组件152夹固后，无线充电装置1可通过电力线圈142提供输出电压vo对电子设备2进行无线充电。
[0091]
请参阅图6b为本实用新型无线充电装置的第七实施例的结构示意图，复配合参阅图1～6a。无线充电组件14包括充电本体150与附着件154，充电本体150耦接充电模块12，且充电本体150容置电力线圈142。附着件154耦接充电本体150，且用附着电子设备2。具体而言，附着件154可通过磁力、真空吸力或材料黏力的方式，附着电子设备2，使电子设备2固定。在电子设备2附着于附着件154后，无线充电装置1可通过电力线圈142提供输出电压vo对电子设备2进行无线充电。
[0092]
请参阅图6c为本实用新型无线充电装置的第八实施例的结构示意图，复配合参阅图1～6b。图6b与图6c的差异在于，电子设备2可以为自主移动式的电子产品(例如但不限于，扫地机器人)。接收端线圈22与电力线圈142同样利用附着件154对接，藉此可达到不用接点接触，且防水的功效。
[0093]
请参阅图6d为本实用新型无线充电装置的第九实施例的结构示意图，复配合参阅图1～6c。供电座槽100为设置于桌面t的座槽，且插座模块200安装在供电座槽100。插座模块200包括复数的插座202与无线充电装置1，且无线充电装置1的顶部为无线充电组件14。电力线圈142设置于无线充电组件14中，且电子设备2可放置于无线充电组件14上，以进行无线充电。其中，无线充电装置1可为模块化的设计，使得无线充电装置1便于在插座模块200中，与插座202的位置任意的交换。藉此，可以达成增加装置的配置便利性的功效。其中，上述图3a～6d实施例可依照实际需求，相互搭配应用。
[0094]
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。