车载无线充电器及无线充电系统的制作方法

1.本发明涉及无线充电技术领域，具体涉及一种车载无线充电器及采用所述无线充电器的无线充电系统。


背景技术：

2.随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们越来越多的使用到一些便携式数码设备或电子产品，伴随着智能手机的广泛应用，智能手机的电池容量小、耗电快的缺陷也越加明显。同时，伴随着国内乘用车数量的增长，使智能手机在乘用车内的充电需要也变得愈加迫切。
3.为提高智能手机的续航能力，鉴于无线充电具有省略线材的便捷性和免于插拔的易操作性优势，因此无线充电技术获得众多用户的青睐。
4.所谓无线充电是指利用电磁波感应原理进行磁场能量转换为电能，实现空间内的能量传输，取消使用传统的电源线连接智能手机等终端设备。所述无线充电系统包括相互耦合设置的无线充电发射线圈与无线充电接收线圈，所述无线充电发射线圈将电能转换为磁场能，所述磁场能在空间传播辐射，所述无线充电接收线圈接收所述磁场能，并转换为电能给智能手机供电。
5.为了提高磁场转换线率，所述无线充电发射线圈与所述无线充电接收线圈之间的相对位置尤其重要。在现有技术的无线充电系统中，将无线充电接收线圈设于所述智能手机，通过增加设置额外支撑架以固定所述待充电的智能手机，使得所述无线充电接收线圈与所述无线充电发射线圈之间的相对位置关系最近，进而有效保障所述无线充电接收线圈最大限度接收来自所述无线充电发射线圈的磁场能，提高充电效率。
6.但是当采用支撑架固定实现所述无线充电接收线圈与所述无线充电发射线圈之间的相对位置关系在设定范围时，用户需要双手操作方可固定所述智能手机，对于应用于乘用车环境而言，操作复杂，影响驾驶安全。
7.现有技术也有采用磁铁吸附原理作为固定方式，以有效固定所述智能手机的无线充电接收线圈与所述无线充电发射线圈之间的相对位置关系。该种磁吸附原理固定方式虽然操作方便，但是额外增加的磁铁实现吸附功能的同时，对磁场能量的传播方向具有较大影响，进而降低无线充电效率。
8.有鉴于此，如何合理设置所述磁吸附元件，满足方便、快捷固定的同时，进一步提高充电效率是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

9.本发明为了解决上述技术问题，提供一种方便、快捷及提高充电效率的车载无线充电器，在实现将手机精准定位固定在车载无线充电器上的同时，降低成本。
10.一种车载无线充电器，包括支架、方向调整结构及电磁转换模组，所述方向调整结构一端与所述支架固接，另一端与所述电磁转换模组枢接设置，所述电磁转换模组包括上
盖、支撑体、定位吸附组件、充电组件及下壳，所述上盖配合所述下壳围成收容空间收容所述支撑体、吸附组件及所述充电组件，所述支撑体支撑固定所述充电组件及所述定位吸附组件，所述定位吸附组件包括多个磁体组，所述磁体组设所述充电组件外围，每一磁体组包括二相接设置的第一磁铁单元和第二磁铁单元，所述第一磁铁单元与所述第二磁铁单元极性相异一端相互吸引叠设。
11.进一步地，所述磁体组的数量是多个，并呈环形阵列设置，每二相邻磁体组之间的间隔弧度相等。
12.进一步地，所述第一磁铁单元的n极与所述第二磁铁单元的s极吸引相接设置，所述第一磁铁单元的s极与所述第二磁铁单元的n极吸引相接设置。
13.进一步地，所述充电组件包括充电线圈，所述第一磁铁单元、所述第二磁铁单元与所述充电线圈位于同一同心圆。
14.进一步地，所述第一磁铁单元与所述充电线圈的圆心之间的间距小于所述第二磁铁单元与所述充电线圈的圆心之间的间距。
15.进一步地，所述充电组件还包括与所述充电线圈叠设的隔磁片，所述充电线圈及所述隔磁片固定至所述支撑体一侧表面，所述磁体组与所述线圈及所述隔磁片位于所述支撑体的同侧，所述磁体组与所述充电线圈在水平面内相互间隔设置。
16.进一步地，所述车载无线充电器通过所述方向调整结构调整所述电磁转换模组与所述支架之间的相对位置。
17.一种车载无线充电系统，包括移动终端、手机套及车载无线充电器，所述移动终端包括车载无线充电接收模组，所述手机套包括导磁件，所述移动终端收容于所述手机套内，所述车载无线充电器包括定位吸附组件及充电组件，所述定位吸附组件与所述导磁件相互吸引固定，所述车载无线充电接收模组与所述充电组件对应耦合实现磁场能转换为电能，所述定位吸附组件包括多个磁体组，所述磁体组环设所述充电组件外围，每一磁体组包括二相接设置的第一磁铁单元和第二磁铁单元，沿水平方向，所述第一磁铁单元与所述第二磁铁单元极性相异一端相互吸引叠设。
18.一种车载无线充电系统，包括移动终端及车载无线充电器，所述移动终端包括车载无线充电接收模组及定位吸附组件；所述车载无线充电器，包括定位吸附组件及充电组件，所述车载无线充电器的定位吸附组件与所述移动终端的定位吸附组件相互吸引固定，所述移动终端的车载充电无线接收模组与所述充电组件对应耦合实现磁场能转换为电能，所述定位吸附组件包括多个磁体组，所述磁体组设所述充电组件外围，每一磁体组包括二相接设置的第一磁铁单元和第二磁铁单元，沿水平方向，所述第一磁铁单元与所述第二磁铁单元极性相异一端相互吸引叠设。
19.进一步的，所述移动终端的定位吸附组件包括多个由第三磁铁单元与所述第四磁铁单元组成的磁体组，所述第三磁铁单元与所述第一磁铁单元对应异性磁极相吸设置，所述第四磁铁单元与所述第二磁铁单元异性磁极相吸设置。
20.相较于现有技术，本发明的车载无线充电器及系统利用第一磁铁和第二磁铁通过磁铁n/s极排列形成闭合磁场，增强磁力，可将移动终端精准吸附固定在无线充电器的中心位置，便于操作。同时，每组的第一磁铁和第二磁铁为普通磁铁，加工方便，成本低。进一步的，所述充电线圈的中心位置即所述无线充电接收线圈与所述无线充电发射线圈之间的相
对位置关系最近的位置，进而有效保障所述无线充电接收线圈最大限度接收来自所述无线充电发射线圈的磁场能，提高充电效率。
附图说明
21.图1是本实用新型第一种实施方式的车载无线充电系统的组装结构示意图；
22.图2是图1所示车载无线充电系统的分解示意图；
23.图3是图1所示无线充电器的立体分解示意图；
24.图4是图3所示电磁转换模组立体分解示意图；
25.图5是图3所述定位吸附组件的平面示意图；
26.图6是图5所示磁体组的立体结构示意图；
27.图7是沿图6所示vii
‑
vii线的侧面剖视图；
28.图8是本实用新型第二种实施方式的车载无线充电系统的立体结构示意图；
29.图9是图8所示移动终端的局部平面示意图；及
30.图10是图8所示车载无线充电器的定位吸附组件与所述移动终端的定位吸附组件相互对应关系示意图；
31.图11是第二种实施方式的车载无线充电器的其中一组定位吸附组件与所述移动终端的定位吸附组件相互对应关系沿图10所示xi
‑
xi线的侧面剖视图。
32.图12是图11所示移动终端的定位吸附组件与车载无线充电器的定位吸附组件关系立体图。
具体实施方式
33.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
34.第一较佳实施方式
35.请结合参阅图1及图2，其中图1是本实用新型第一种实施方式的车载无线充电系统的组装结构示意图，图2是图1所示车载无线充电系统的分解示意图。所述车载无线充电系统10包括车载无线充电器20、手机套30及移动终端40。所述车载无线充电器20固定至乘用车内，所述手机套30内置导磁件31，所述导磁件31通过磁吸附定位方式固定至所述车载无线充电器20。
36.所述移动终端40套设于所述手机套30内。所述移动终端40内置无线充电接收模组(图未示)，其接收磁场能并转换为电能，供所述移动终端工作。在本实施方式中，所述移动终端为智能手机，当然其不仅仅局限于智能手机，还可以是平板、移动电源等其他终端电子产品。
37.所述车载无线充电器20是通过无线充电方式为移动终端提供电力的磁场发射模组，其一端与外部电源电连接，另一端辐射磁场能。所述车载无线充电器20可以通过吸附、胶黏、卡合、夹持等方式固定至乘用车的前挡风玻璃附近，方便驾驶员及副驾驶人员对移动终端40进行充电。在本实施方式中，所述车载无线充电器20是通过夹持方式固定至出风面
板上。
38.再请参阅图3，是图1所示无线充电器的立体分解示意图。所述车载无线充电器20包括支架21、方向调整机构23及电磁转换模组25。
39.所述支架21包括本体211及弹性夹持端213，所述弹性夹持端213设于所述本体211的一端，并夹持在出风口上。
40.所述方向调整机构23连接所述电池转换模组25至所述支架21的另一端。所述方向调整机构23是一万向节，其连接所述电池转换模组25至所述支架21的同时，实现所述电池转换模组25相对所述支架21在三维空间内自由旋转，进而调整所述电池转换模组25的位置。
41.所述电磁转换模组25包括上盖251、下壳253、支撑体255、充电组件257及定位吸附组件259，具体结构如图4所示。所述上盖251与所述下壳253配合围成收容空间收容所述支撑体255、充电组件257及所述定位吸附组件259。
42.所述上盖251呈圆形片状，其采用塑料材料加工而成。
43.所述下壳253整体呈中空圆台状，所述下壳253的中空位置形成具开口的收容空间，所述上盖251嵌套收容盖设于所述开口处，并围成封闭收容空间以收容所述支撑体255、定位吸附组件257及充电组件259于其内。所述下壳253的远离所述开口处一端与所述方向调整机构23相互枢接。
44.所述支撑体255整体呈圆柱状，其嵌设于所述收容空间内。所述支撑体255包括底壁2551、侧壁2553、凸台2555及多个收容孔2557。所述侧壁2553设于所述底壁2551的一侧表面并环绕所述底壁2551的外轮廓，所述底壁2551配合所述侧壁2553围成凹槽结构2552。所述凸台2555叠设于所述底壁2551的另一侧表面，所述凸台2555与所述侧壁2553分设于所述底壁2551的二相对侧表面。所述凸台2555抵接所述方向调整机构23。并相对所述方向调整机构23在三维空间内自由旋转，所述下壳253固定所述方向调整机构23与所述支撑体255于一体。所述多个收容孔2557设于所述侧壁2553上，并相对所述上盖251的圆形轮廓环形分布。
45.所述充电组件257包括充电线圈2575、隔磁片2573及线路板2571。所述充电线圈2575设于所述凹槽结构2552中，并贴设所述底壁2551表面。所述隔磁片2573贴设于所述充电底壁2551表面。所述隔磁片2573与所述线路板2571分别设于所述底壁2551的二相对侧表面。所述充电线圈2575叠设于所述隔磁片2573远离所述线路板2571侧表面，使得所述隔磁片2573间隔所述线路板2571与所述充电线圈2575。所述充电线圈2575与所述线路板2571对应电连接，所述线路板2571控制所述充电线圈2575的工作状态。
46.如图5所示，是所述定位吸附组件259的平面示意图。所述定位吸附组件259包括多个磁体组2591，所述磁体组2591与所述支撑体255的收容孔2557分别相对应。每一磁体组2591对应收容于其中一收容孔2557，当所述磁体组2591收容于所述收容孔2557时，所述磁体组2591的表面与所述侧壁2553的表面相平齐。所述多个磁体组2591环绕所述充电线圈2575呈圆形分布设置，且所述磁体组2591所在圆与所述充电线圈所在圆是同心圆，相邻的磁体组2591之间的间隔角度相等。
47.再请结合参阅图6及图7，其中图6是图5所示磁体组的立体结构示意图，图7是沿图6所示vii
‑
vii线的侧面剖视图。所述磁体组2591包括第一磁铁单元2593和第二磁铁单元
2595。所述第一磁铁单元2593的n极与所述第二磁铁单元2595的s极相互吸引而相接设置，同时，所述第一磁铁单元2593的s极与所述第一磁铁单元2595的n极相互吸引而相接设置，如此使得所述第一磁铁单元2593和第二磁铁单元2595在水平面内相互叠设形成一磁体组。当所述磁体组2591收容于所述收容孔2557时，所述第一磁铁单元2593靠近所述充电线圈2575设置，对应的，所述第二磁铁单元2595朝向远离所述充电线圈2575侧设置。
48.所述定位吸附组件259对应与所述手机套30的导磁件31相互吸引，实现对所述移动终端40的固定。
49.当组装所述车载无线充电器20时，其包括如下步骤：
50.步骤s01，将所述充电线圈2575套设于所述凸台2555，将所述隔磁片2573及所述线路板2571依次叠设收容于所述凹槽结构2552，且所述线圈2575与所述线路板2571对应电连接，获得充电组件257；
51.步骤s02，提供多个磁体组2591对应收容于所述支撑体255的收容孔2557，使得所述磁体组2591环形阵列设于所述充电线圈2575外围，其中每一磁体组2591包括二相贴设置的第一磁铁单元2593和第二磁铁单元2595，沿着所述充电线圈2575所在圆周上，所述第一磁铁2593距离所述圆心之间的距离r1小于所述第二磁铁2595距离所述圆心之间的距离r2，获得所述定位吸附组件259；
52.步骤s03，将所述支架21组装于所述方向调整结构23的一端；
53.步骤s04，提供下壳253与所述方向调整结构25的另一端枢接在一起，同时收容所述支撑体255、定位吸附组件259及所述充电组件257对应收容于所述下壳253的收容空间内；
54.步骤s05，提供上盖251，嵌套设于所述下壳253的收容空间开口处，完成所述车载无线充电器20的组装。
55.当所述无线充电器20与所述手机套30及所述移动终端40组成充电系统10时，其工作原理如下：
56.首先，所述手机套30内置导磁件31，所述导磁件31受所述定位吸附组件259的吸附作用而固定至所述车载无线充电器20，使得所述移动终端40紧贴所述车载无线充电器20设置，且所述移动终端40的无线充电接收模组与所述车载无线充电器20的电磁转换模组25的位置相对应。
57.其次，所述线路板2571接收外部电源信号并驱动所述充电线圈2575工作，对应将电能转换为磁场能通过磁场辐射磁场能至空间，所述隔磁片2573控制所述磁场辐射方向朝向所述移动终端方向。所述移动终端40内的无线充电接收模组对应接收该磁场能，并对应转换为电能供所述移动终端工作。
58.相较于现有技术，本实用新型的车载无线充电系统中，设置定位吸附组件259，通过所述定位吸附组件259内设置水平方向叠设的第一磁铁单元2593和第二磁铁单元2595，有效吸附所述手机套30，且采用该种结构增强吸附力，保障所述套设于所述手机套30内的移动终端40的无线充电接收模组与所述充电线圈2575精准对位。即便贴合前有错位，基于所述强吸附作用，有效矫正其对应位置，减少磁场能量损失，提高充电效率。
59.第二较佳实施方式
60.请参阅图8，是本实用新型第二种实施方式的车载无线充电系统50的立体结构示
意图。所述车载无线充电系统50包括车载无线充电器60及移动终端70，所述移动终端70通过磁吸附定位于所述车载无线充电器60表面，所述车载无线充电器60接收外部电能并转换为磁场能，无线传输至所述移动终端70，所述移动终端70接收磁场能，并对应转换为电能供所述移动终端70工作。
61.本实施方式与第一种实施方式基本相同，唯一区别在于：在本实施方式中，取消使用手机套30，将所述移动终端70直接与所述车载无线充电器60通过磁吸附作用相对固定在一起。
62.请参阅图9，是所述移动终端的局部平面示意图。所述移动终端70包括定位吸附组件71及无线充电接收模组73。所述定位吸附组件71包括多个磁体组711，所述多个磁体组711环绕所述无线充电接收模组73阵列设置，相邻磁体组711之间的间隔角度相等。
63.每一所述磁体组711包括二沿水平方向叠设的第三磁铁单元7111和第四磁铁单元7113。所述第三磁铁单元7111的s极与所述第四磁铁单元7113的n极相互吸引而相接设置，同时，所述第三磁铁单元7111的n极与所述第四磁铁单元7113的s极相互吸引而相接设置，如此使得所述三磁铁单元7111的与所述第四磁铁单元7113在水平面内相互叠设形成一磁体组711。
64.所述车载无线充电器60与第一种实施方式的车载无线充电器20一致。
65.请结合参阅图10，是所述车载无线充电器的定位吸附组件与所述移动终端的定位吸附组件相互对应关系示意图。当所述移动终端70吸附固定至车载无线充电器60时，所述车载无线充电器60的第一磁铁单元6593与所述移动终端70的第三磁铁单元7111因为极性相异而相互吸引，同样的，所述车载无线充电器60的第二磁铁单元6595与所述移动终端70的第四磁铁单元7113因为极性相异而对应相互吸引，如此使得所述移动终端70的定位吸附组件71与所述车载无线充电器60的定位吸附组件659相互磁吸附固定在一起，实现所述移动终端与所述车载无线充电器60的相互固定。
66.本实施方式的工作原理与上一实施方式的工作原理相同，在此不一一赘述。
67.相较于现有技术，本实施方式的车载无线充电系统50中，所述移动终端70与所述车载无线充电器60之间通过极性相异设置的磁体组相互吸引方式，有效固定所述移动终端70的无线充电接收模组73与所述车载无线充电器60的充电组件在空间位置上相互对应，减少磁场损耗，有效提高充电效率。
68.作为上述实施方式的进一步改进，所述车载无线充电器20、60还包括设于其上的充电接口，用以与外部电源电连接。
69.进一步的，作为上述实施方式的进一步改进，所述移动终端70内的定位吸附组件71中的第三磁铁单元7111和第四磁铁单元7113还可以是一体结构，其通过其他充磁工艺实现，如图12所示。
70.以上所述仅为本发明的2个实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。