本發(fā)明涉及一種無線充電裝置及無線充電方法，尤指一種利用單一馬達帶動傳送線圈移動且轉動至對應電子裝置的接收線圈的位置的無線充電裝置及無線充電方法。

背景技術：

隨著各式各樣的電子裝置愈來愈普及，例如移動電話、平板計算機等，無線充電技術也愈來愈受到重視。若無線充電裝置只能對單一電子裝置進行充電，對于擁有多個電子裝置的使用者而言，相當不便。因此，如何讓無線充電裝置能夠自動對多個電子裝置進行充電，便成為無線充電裝置設計時的一個重要課題。目前，美國專利公告第8248028號(下稱’028專利)已公開可自動對多個電子裝置進行充電的無線充電裝置。然而，由于’028專利需利用兩組馬達及導軌結構來移動傳送線圈，結構設計過于復雜，進而增加制造成本。此外，亦有先前技術在無線充電裝置中設置多個傳送線圈，以對多個電子裝置進行充電。然而，多個傳送線圈也會增加制造成本。

因此，需要提供一種無線充電裝置及無線充電方法來解決上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種無線充電裝置及無線充電方法，以解決上述的問題。

本發(fā)明的權利要求書公開一種無線充電裝置，該無線充電裝置包括：一基座、一馬達、一轉動件以及一第一傳送線圈；該基座具有一中空柱體以及環(huán)繞該中空柱體的一環(huán)形槽；該馬達可移動地設置于該中空柱體中，該馬達具有一轉動軸；該轉動件連接于該轉動軸的一第一端；該第一傳送線圈設置于該轉動件上；其中，當一電子裝置放置于該環(huán)形槽中時，該馬達帶動該第一傳送線圈移動且轉動至對應該電子裝置的一接收線圈的位置，使得該第一傳送線圈與該接收線圈配合，進而對該電子裝置進行充電。

本發(fā)明的權利要求書還公開該無線充電裝置還包括一螺帽，設置于該中空柱體中，該轉動軸的一第二端具有外螺紋，使得該轉動軸的該第二端可轉動地連接于該螺帽，該第一端與該第二端相對。

本發(fā)明的權利要求書還公開該基座還具有一限位孔，位于該中空柱體中，該馬達還具有一限位柱，可移動地設置于該限位孔中。

本發(fā)明的權利要求書還公開在對該電子裝置進行充電前，該馬達帶動該第一傳送線圈移動且轉動至多個高度與多個方向，該第一傳送線圈檢測該等高度與該等方向的多個負載，該等負載的最大值所在的高度與方向對應該電子裝置的該接收線圈的位置。

本發(fā)明的權利要求書還公開該無線充電裝置還包括一檢測單元，設置于該轉動件上，在對該電子裝置進行充電前，該馬達帶動該第一傳送線圈與該檢測單元移動且轉動至多個高度與多個方向，該檢測單元檢測該等高度與該等方向的多個負載，該等負載的最大值所在的高度與方向對應該電子裝置的該接收線圈的位置。

本發(fā)明的權利要求書還公開當多個該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時，該等負載的多個峰值所在的高度與方向對應該等電子裝置的該等接收線圈的位置。

本發(fā)明的權利要求書還公開該無線充電裝置還包括一電路板、一控制單元、一運算單元以及一記憶單元。該電路板設置于該中空柱體中，且該第一傳送線圈電性連接于該電路板。該控制單元設置于該電路板上，且該控制單元用以控制該馬達。該運算單元設置于該電路板上，且該運算單元用以判斷該等負載的強度。該記憶單元設置于該電路板上，且該記憶單元用以記錄該等高度、該等方向與該等負載。

本發(fā)明的權利要求書還公開該無線充電裝置還包括一第二傳送線圈，設置于該轉動件上且與該第一傳送線圈相對。

本發(fā)明的權利要求書還公開該第一傳送線圈的無線充電技術標準與該第二傳送線圈的無線充電技術標準相同。

本發(fā)明的權利要求書還公開該第一傳送線圈的無線充電技術標準與該第二傳送線圈的無線充電技術標準相異。

本發(fā)明的權利要求書還公開一種無線充電方法，該無線充電方法適用于一無線充電裝置，該無線充電裝置包括一基座、一馬達、一轉動件以及一傳送線圈，該基座具有一中空柱體以及環(huán)繞該中空柱體的一環(huán)形槽，該馬達可移動地設置于該中空柱體中，該馬達具有一轉動軸，該轉動件連接于該轉動軸，該傳送線圈設置于該轉動件上，該無線充電方法包括：當一電子裝置放置于該環(huán)形槽中時，該馬達帶動該傳送線圈移動且轉動至多個高度與多個方向；檢測該等高度與該等方向的多個負載，其中該等負載的最大值所在的高度與方向對應該電子裝置的一接收線圈的位置；該馬達帶動該傳送線圈移動且轉動至對應該電子裝置的該接收線圈的位置；以及該傳送線圈與該接收線圈配合，進而對該電子裝置進行充電。

本發(fā)明的權利要求書還公開當多個該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時，該等負載的多個 峰值所在的高度與方向對應該等電子裝置的該等接收線圈的位置。

本發(fā)明的權利要求書還公開當多個該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時，該無線充電方法還包括下列步驟：優(yōu)先對電量最多的該電子裝置進行充電。

本發(fā)明的權利要求書還公開當多個該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時，該無線充電方法還包括下列步驟：優(yōu)先對電量最少的該電子裝置進行充電。

本發(fā)明的權利要求書還公開當多個該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時，該無線充電方法還包括下列步驟：優(yōu)先對與該傳送線圈距離最短的該電子裝置進行充電。

本發(fā)明的權利要求書還公開當多個該電子裝置放置于該環(huán)形槽中時，該無線充電方法還包括下列步驟：優(yōu)先對先檢測到的該電子裝置進行充電。

綜上所述，本發(fā)明利用單一馬達帶動傳送線圈移動且轉動至對應電子裝置的接收線圈的位置，使得傳送線圈與接收線圈配合，進而對電子裝置進行充電。由于本發(fā)明僅利用單一馬達來移動且轉動傳送線圈，因此，本發(fā)明的結構設計簡單，可有效降低制造成本。

關于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及所附的附圖得到進一步的了解。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的無線充電裝置的立體圖。

圖2為圖1中的無線充電裝置的分解圖。

圖3為圖2中的基座在另一視角的立體圖。

圖4為圖1中的無線充電裝置的透視圖。

圖5為圖1中的無線充電裝置的功能框圖。

圖6為圖2中的轉動軸帶動轉動件轉動后的立體圖。

圖7為本發(fā)明一實施例的無線充電方法的流程圖。

圖8為二電子裝置放置于無線充電裝置的環(huán)形槽中的立體圖。

圖9為本發(fā)明另一實施例的無線充電裝置的功能框圖。

圖10為本發(fā)明另一實施例的無線充電裝置的分解圖。

主要組件符號說明：

1、1'、1” 無線充電裝置

10 基座

12 馬達

14 轉動件

16 第一傳送線圈

18 螺帽

20 電路板

22 控制單元

24 運算單元

26 記憶單元

28 檢測單元

30 第二傳送線圈

50、52 電子裝置

100 中空柱體

102 環(huán)形槽

104 限位孔

120 轉動軸

122 限位柱

500 接收線圈

E1 第一端

E2 第二端

S10-S16 步驟

具體實施方式

請參閱圖1至圖7，圖1為本發(fā)明一實施例的無線充電裝置1的立體圖，圖2為圖1中的無線充電裝置1的分解圖，圖3為圖2中的基座10在另一視角的立體圖，圖4為圖1中的無線充電裝置1的透視圖，圖5為圖1中的無線充電裝置1的功能框圖，圖6為圖2中的轉動軸120帶動轉動件14轉動后的立體圖，圖7為本發(fā)明一實施例的無線充電方法的流程圖。圖7中的無線充電方法適用于圖1中的無線充電裝置1。

如圖1至圖6所示，無線充電裝置1包含一基座10、一馬達12、一轉動件14、一第一傳送線圈16、一螺帽18、一電路板20、一控制單元22、一運算單元24以及一記憶單元26。在此實施例中，第一傳送線圈16可符合無線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium，WPC)、電力事業(yè)聯(lián)盟(Power Matters Alliance，PMA)或無線充電標準聯(lián)盟(Alliance for Wireless Power，A4WP)所制定的無線充電技術標準，視實際應用而定。此外，馬達12可為步進馬達，電路板20可為印刷電路板(printed circuit board，PCB)，控制單元22可為用以控制馬達12的控制器，運算單元24可為具有數(shù)據(jù)運算處理功能的處理器，且記憶單元26可為存儲器或其他數(shù)據(jù)儲存裝置。

基座10具有一中空柱體100以及環(huán)繞中空柱體100的一環(huán)形槽102。在此實施例中，中空柱體100為圓柱體。然而，在另一實施例中，中空柱體100亦可為多邊形柱體，不以圓柱體為限。電路板20設置于中空柱體100中，且控制單元22、運算單元24與記憶單元26皆設置于電路板20上。馬達12可移動地設置于中空柱體100中，且馬達12具有一 轉動軸120。轉動軸120具有一第一端E1以及一第二端E2，其中第一端E1與第二端E2相對。轉動件14連接于轉動軸120的第一端E1。第一傳送線圈16設置于轉動件120上，且電性連接于電路板20。螺帽18設置于中空柱體100中。轉動軸120的第二端E2具有外螺紋。轉動軸120的第二端E2的外螺紋可與螺帽18配合，使得轉動軸120的第二端E2可轉動地連接于螺帽18。此外，基座10還具有二限位孔104，位于中空柱體100中。馬達12還具有二限位柱122，可移動地設置于二限位孔104中。需說明的是，限位柱122與限位孔104的數(shù)量可根據(jù)實際應用而決定，不以兩個為限。

當控制單元22控制馬達12的轉動軸120轉動時，轉動軸120即會帶動轉動件14上的第一傳送線圈16轉動。此外，轉動軸120的第二端E2的外螺紋可與螺帽18配合，且馬達12的限位柱122可與基座10的限位孔104配合，使得馬達12上下移動。藉此，轉動件14上的第一傳送線圈16即可移動并轉動至各個方向與高度。

當一電子裝置50放置于基座10的環(huán)形槽102中時，控制單元22可控制馬達12帶動第一傳送線圈16移動且轉動至多個高度與多個方向(圖7中的步驟S10)。在此實施例中，上述的多個高度與多個方向可為馬達12的移動行程范圍內的任意高度與任意方向。在實際應用中，控制單元22可控制馬達12由最底端移動至最頂端，由最頂端移動至最底端，或由任意位置開始移動。接著，第一傳送線圈16會檢測每一個高度與每一個方向的負載(例如，磁感量)，而得到多個負載(圖7中的步驟S12)，其中負載的最大值所在的高度與方向即是對應電子裝置50的一接收線圈500的位置。需說明的是，本發(fā)明會針對第一傳送線圈16的無線充電技術標準的所有波段檢測每一個高度與每一個方向的負載。接著，控制單元22即可控制馬達12帶動第一傳送線圈16移動且轉動至對應電子裝置50的接收線圈500的位置(圖7中的步驟S14)，亦即負載的最大值所在的高度與方向。接著，第一傳送線圈16即會與接收線圈500配合產生磁感應(magnetic induction)或磁共振(magnetic resonance)，進而對電子裝置50的電池(未顯示)進行充電(圖7中的步驟S16)。

在此實施例中，第一傳送線圈16的升降高度與速度取決于轉動軸120的第二端E2的外螺紋的螺距，其中轉動軸120的第二端E2的外螺紋的螺距可根據(jù)實際應用而決定。

在此實施例中，運算單元24可判斷檢測到的負載的強度，以找出負載的最大值所在的高度與方向。此外，記憶單元26可記錄每一個高度、每一個方向與對應的負載。

在此實施例中，電子裝置50還可通過接收線圈500傳送電池容量、目前電量等信息給第一傳送線圈16。因此，運算單元24可根據(jù)電子裝置50的電池容量、目前電量等信息進一步判斷電子裝置50的電量是否已充滿、預估充電時間等信息。

需說明的是，圖7所示的無線充電方法的控制邏輯可以軟件搭配電路設計來實現(xiàn)。當然，這些控制邏輯中的各個部分或功能皆可通過軟硬件的組合來實現(xiàn)。

請參閱圖8，圖8為二電子裝置50、52放置于無線充電裝置1的環(huán)形槽102中的立體圖。如圖8所示，使用者可將二電子裝置50、52放置于無線充電裝置1的環(huán)形槽102中，以對二電子裝置50、52進行充電。當二電子裝置50、52放置于無線充電裝置1的環(huán)形槽102中時，上述的步驟S12檢測到的負載的多個峰值所在的高度與方向即會對應二電子裝置50、52的接收線圈的位置。此時，二電子裝置50、52的充電順序可設定如下：1)優(yōu)先對電量最多的電子裝置進行充電；2)優(yōu)先對電量最少的電子裝置進行充電；3)優(yōu)先對與第一傳送線圈16距離最短的電子裝置進行充電；以及4)優(yōu)先對先檢測到的電子裝置進行充電。需說明的是，使用者亦可將二個以上的電子裝置放置于無線充電裝置1的環(huán)形槽102中，以對兩個以上的電子裝置進行充電。

請參閱圖9，圖9為本發(fā)明另一實施例的無線充電裝置1'的功能框圖，其中圖7中的無線充電方法亦可利用圖9中的無線充電裝置1'來實現(xiàn)。無線充電裝置1'與上述的無線充電裝置1的主要不同之處在于，無線充電裝置1'還包含一檢測單元28，設置于上述的轉動件14上。在圖7中的步驟S12中，無線充電裝置1'利用檢測單元28檢測每一個高度與每一個方向的負載(例如，磁感量)，而得到多個負載。在此實施例中，檢測單元28可為近場無線通信(Near Field Communication，NFC)線圈或其他特殊線圈。需說明的是，圖9中與圖5中所示相同標號的組件，其作用原理大致相同，在此不再贅述。

請參閱圖10，圖10為本發(fā)明另一實施例的無線充電裝置1”的分解圖，其中圖7中的無線充電方法亦可利用圖10中的無線充電裝置1”來實現(xiàn)。無線充電裝置1”與上述的無線充電裝置1的主要不同之處在于，無線充電裝置1”還包含一第二傳送線圈30，設置于轉動件14上且與第一傳送線圈16相對。在此實施例中，第一傳送線圈16的無線充電技術標準與第二傳送線圈30的無線充電技術標準可為相同。換言之，第一傳送線圈16與第二傳送線圈30可同時符合WPC、PMA或A4WP所制定的無線充電技術標準。在另一實施例中，第一傳送線圈16的無線充電技術標準與第二傳送線圈30的無線充電技術標準可為相異。舉例而言，第一傳送線圈16可符合WPC或A4WP所制定的無線充電技術標準，且第二傳送線圈30可符合PMA所制定的無線充電技術標準。

綜上所述，本發(fā)明利用單一馬達帶動傳送線圈移動且轉動至對應電子裝置的接收線圈的位置，使得傳送線圈與接收線圈配合，進而對電子裝置進行充電。由于本發(fā)明僅利用單一馬達來移動且轉動傳送線圈，因此，本發(fā)明的結構設計簡單，可有效降低制造成本。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡是根據(jù)本發(fā)明權利要求書所作的等同變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。