專利名稱:感應式充電電池的制作方法
技術領域:
感應式充電電池
所屬技術領域
本實用新型涉及一種充電電池,尤其涉及通過感應產生感應電流進行充電的感應
式充電電池。背景技術:
目前,便攜式電子裝置,例如MP3、手機、PDA等,在其中具有蓄電池,從而用戶可以
移動的過程中使用便攜式電子裝置。該類便攜式電子裝置單獨地配備專門用來為蓄電池充 電的充電器,充電器通過線纜連接到普通電源后,為了使充電器可以向便攜式電子裝置的 蓄電池提供充電電流,充電器與便攜式電子裝置的蓄電池必須電性連接。為了將充電器和 便攜式電子裝置或蓄電池電性連接,在充電器及便攜式電子裝置中必須分別設置與線纜連 接的端口 ,該端口內部設置有對應的導電端子,用來傳輸電能。 然而,所述的充電器及便攜式電子裝置內部的端子設置,必須配合有端口 ,灰塵及 外界雜質容易侵入,容易導致端子之間的接觸不良,而且損壞了便攜式電子裝置的美觀度。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種感應式充電電池,無需便攜式電子裝 置設置充電接口,即可進行直接充電,提高了便攜式電子裝置的美觀度,而且無需考慮接觸 不良的問題。
為解決以上技術問題,本實用新型是采用以下技術方案來實現的一種感應式充 電電池,其包括用于存儲電能的電池單元,以及與電池單元相連接的電子電路系統,該電子 電路系統用于向電池單元提供電能,該感應式充電電池還包括與所述電子電路系統相連接 的充電接收板,所述充電接收板內設置有一個或者多個感應線圈。
本實用新型的感應式充電電池具有下列優點 通過使用本實用新型的感應式充電電池,用戶無需插拔動作即可進行充電,使用 方便,而且便攜式裝置無需設置充電接口,可以提高美觀度,同時沒有了充電接口,避免了 端子損壞而導致整個充電器無法使用的狀況,提高了充電器的使用壽命。
圖1是安裝有本實用新型感應式充電電池的手機置于一無線充電器上的立體圖。 圖2是本實用新型的感應式充電電池的部分分解圖。 圖3是本實用新型的感應式充電電池內的感應線圈的第一種設置方式示意圖。 圖4是本實用新型的感應式充電電池內的感應線圈的第二種設置方式示意圖。 圖5是本實用新型的感應式充電電池的第二個實施例示意圖。 圖6是無線充電器內的初級線圈的設置示意圖。 圖7A是無線充電器內設置單個初級線圈所產生的磁場密度曲線示意圖。 圖7B是無線充電器內設置兩個初級線圈時所產生的磁場密度線示意圖。
具體實施方式
為進一步闡述本實用新型達成預定目的所采取的技術手段及功效,
以下結合附圖 及實施例,對本實用新型的感應式充電電池的具體實施方式
、結構特征及其功效,詳細說明 如下。 如圖l所示,為安裝有本實用新型感應式充電電池的便攜式電子設備,如手機l置 于無線充電器2上的立體圖,該無線充電器2包括定位體20,其內設置有用于產生感應磁 場的初級線圈201、202(圖5所示);座體21,自定位體20 —側延伸,用于放置待充電手機 1或該手機的感應式充電電池10 (圖2所示),根據需要,該座體21內也可設置初級線圈 201、202 ;電路單元(未標號),包括安裝在座體20內的用于產生感應磁場的初級電路、與 外部線纜相連接的線路以及連接交/直流電源的插頭裝置22。所述定位體20上設有指示 區23,用于向用戶提示充電狀態,如當充電正在進行中,則指示區的燈亮,如果充電完成,則 指示區的燈熄滅,或者通過待充電裝置上的顯示屏顯示充電狀態,而且當充電完成后,電路 單元將自動關閉充電狀態。 如圖2所示,為本實用新型的感應式充電電池10的部分分解圖,該感應式充電電 池10包括電池單元101,用于存儲電能;若干個防護板102,圍設于電池單元101的外側, 將整個電池單元101包覆,用于屏蔽電池單元101周圍的磁場;電子電路系統(未標號),其 包括電能接收電路108及正負極設備109-a、109-b,所述電能接收電路108通過正負極設備 109-a、109-b與電池單元101相連接,向電池單元101內提供電能;防護部件105,將電能接 收電路108保護于其內,用于屏蔽電能接收電路108周圍的磁場;絕緣板103,設置在位于 電池單元背面的防護板102與電池單元101背面之間,該絕緣板103可以由Ni-Cu構成的 網絲或者絕緣體構成,用于釋放電池單元101產生的熱量,防止電池單元101的溫度過高; 磁性板104及充電接收板106,磁性板104置于防護板102與充電接收板106之間,該磁性 板104具有高透射比的磁體從而使無線充電器2內的初級線圈感應的磁場可以被容易地引 入到充電接收板106內的感應線圈107中;以及電池外殼IOO,包覆于該感應充電電池的外 側,由于金屬外殼會吸收電池周圍的磁場,影響充電效率,因此該外殼100用非金屬材質制 成。充電接收板106可以設置在電池單元101的任意側,因此絕緣板103及磁性板104可 以對應充電接收板106設置于電池單元101的任意側。所述的電能接收電路108包括整流 和濾波電路(未圖示),該整流和濾波電路可采用常規的電路和器件,因此不再祥述。具體 實施時,也可只設置一個防護板102,該防護板與充電接收板106位于電池單元的相對面。 以下將詳細介紹所述充電接收板106內的感應線圈107的幾種設置方式。 如圖3所示,為所述感應線圈107的第一種設置方式,于多層印刷電路板1060的 每層印刷電路板上設置一個線圈,相鄰層印刷電路板上的線圈是相互連接的,而且每個線 圈繞制成多個匝數,繞制的方向相同,即各層印刷電路板上的線圈同時沿順時針或者逆時 針方向繞制。所述感應線圈是通過以下方式設置的采用銅或鋁具有良好導電性的金屬薄 膜層疊在每層印刷電路板的基板上或者例如由聚酰亞胺制成的繞行絕緣膜上,接著將其蝕 刻成如圖3中所示的圖案。通過在多層印刷電路板1060上設置感應線圈107,在豎直方向 上,該等線圈相互連接,形成一個堆疊的立體線圈,在水平方向上每個線圈都可以根據需求 繞制成多個匝數的線圈,因此,在豎直方向上及水平方向上同時增加線圈匝數,可以在提高
4充電效率的同時降低充電接收板的厚度。當然,在具體實施時,每層印刷電路板上也可以設 置兩個或者兩個以上線圈。從多層印刷電路板1060上延伸出的兩端107-a、107-b用于與 電池單元的正負極設備109-a、109-b對應電性連接。較佳實施例中,所述印刷電路板可為 柔性印刷電路板。 如圖4所示,為本實用新型中感應線圈的第二種設置方式,感應線圈通過以下方 式進行設置利用一根導線110繞定位柱11沿一定方向進行纏繞,在豎直方向上形成一個 堆疊式的立體線圈。當然為了增加線圈的匝數,導線110可以在定位柱11上進行多層纏繞, 導線的兩端110-a、110-b分別與電池單元的兩個正負極設備109-a、109-b電性連接。當然, 在充電接收板106內可以設置兩個或者兩個以上相互連接的所述的感應線圈,各感應線圈 的纏繞方向是相同的,即同時沿順時針或者逆時針方向進行繞制。具體實施時,導線110也 可沿一定方向纏繞形成中空狀的線圈,而無需設置所述的定位柱11 。 如圖5所示,為本實用新型的感應式充電電池的第二個實施例示意圖,該實施例
中的感應式充電電池io'的電池單元1or、設置于電池單元ior周圍的防護板102'、位
于電池單元一側的防護部件105'和電能接收電路108,以及設置于電池單元底部的絕緣板 103'與第一實施例中的相同,不同的是該實施例中的充電接收板106'位于電能接收電路 108'的一側,磁性板104'位于電能接收電路108'和充電接收板106'之間。充電接收板 106'上的感應線圈107'可以采用上述兩種方式進行設置。用非金屬材質制成的外殼100' 包覆于該感應式充電電池10'的外部。 用戶使用本實用新型的無線充電器2進行充電時,可以通過將安裝有本實用新型 的感應式充電電池的手機置于無線充電器2上,將無線充電器2的插頭22插入到帶有交/ 直流電的插座上,即可以進行充電,也可以將感應式充電電池從手機上取下后放置于無線 充電器2的座體21上進行充電。所述無線充電器2內的初級線圈可以設置一個或者多個, 如圖6所示,設置兩個相互連接的線圈201、202,每個線圈可以通過在印刷電路板上通過蝕 刻的方式形成,也可以用導線繞制而成。在無線充電器2內設置多個初級線圈,可以使得產 生的感應磁場較均勻,如圖7A所示,為單個初級線圈200所產生的磁場密度曲線30,圖6B 為兩個初級線圈201、202所產生的磁場密度線31,圖7B中的感應磁場較均勻,則待充蓄電 池或者便攜式電子裝置的位置擺放有較大的靈活性,而且通過多個初級線圈的設置,用戶 可以同時在一個充電器的座體上放置多個蓄電池或者便攜式電子裝置。 當然,具體實施時,所述充電器內的多個初級線圈可以串聯的方式連接,進行同步 的工作方式,也可以通過分別給每個成分組線圈一個控制電路后再將各線圈并列,進行分 別控制,這樣當其中一個感應線圈具有負載/待充感應式充電電池時,與該感應線圈連接 的控制電路會控制將主要電流通過該感應線圈,其他感應線圈則處于休息狀態,以便減少 損耗。通過使用本實用新型的感應式充電電池,用戶無需插拔動作即可進行充電,使用方 便,而且便攜式裝置無需設置充電接口 ,可以提高美觀度。 以上僅對本實用新型的實施例加以描述,但并非用以限制本實用新型,依本實用 新型精神所作出的各種變化或修飾,都在本實用新型的權利要求的保護范疇之內。
權利要求一種感應式充電電池,其包括用于存儲電能的電池單元,以及與電池單元相連接的電子電路系統,該電子電路系統用于向電池單元提供電能,其特征在于該感應式充電電池還包括與所述電子電路系統相連接的充電接收板,所述充電接收板內設置有一個或者多個感應線圈。
2. 根據權利要求1所述的感應式充電電池,其特征在于所述感應線圈設置在多層的 印刷電路板內,相鄰層印刷電路板上的感應線圈是相互連接的。
3. 根據權利要求2所述的感應式充電電池,其特征在于所述多層印刷電路板的每層 印刷電路板上設有兩個或者兩個以上感應線圈。
4. 根據權利要求3所述的感應式充電電池,其特征在于所述每層印刷電路板上的感 應線圈相互連接,且各感應線圈的繞制方向相同,即各感應線圈同時沿順時針或者逆時針 方向繞制成。
5. 根據權利要求4所述的感應式充電電池,其特征在于所述多層印刷電路板上的多 個感應線圈在豎直方向上對應設置。
6. 根據權利要求1所述的感應式充電電池,其特征在于所述感應線圈是通過以下方 式設置成的,利用一根導線沿一定方向進行纏繞,在豎直方向上形成一個堆疊式的立體線 圈。
7. 根據權利要求1所述的感應式充電電池,其特征在于其還包括設置于電池單元外 側的防護板。
8. 根據權利要求7所述的感應式充電電池,其特征在于所述防護板與充電接收板設 于電池單元的相對面。
9. 根據權利要求8所述的感應式充電電池,其特征在于其還包括絕緣板,該絕緣板與 充電接收板設于電池單元的同側。
10. 根據權利要求7所述的感應式充電電池,其特征在于其還包括設于防護板與充電 接收板之間的磁性板。
11. 根據權利要求1至10任意項所述的感應式充電電池,其特征在于該感應式充電 電池還包括非金屬外殼,設于該電池的外側。
12. 根據權利要求11項所述的感應式充電電池,其特征在于所述的電子電路系統包 括電能接收電路及正負極設備,所述電能接收電路通過正負極設備與電池單元相連接,向 電池單元內提供電能。
13. 根據權利要求l所述的感應式充電電池,其特征在于所述的充電接收板位于電池 單元的底部或者側部。
專利摘要本實用新型關于一種感應式充電電池,其包括用于存儲電能的電池單元,以及與電池單元相連接的電子電路系統,該電子電路系統用于向電池單元提供電能,該感應式充電電池還包括與所述電子電路系統相連接的充電接收板,所述充電接收板內設置有一個或者多個感應線圈。通過本實用新型的感應式充電電池,用戶可以方便的進行充電,而且無需設置充電接口,可以提高安裝有該感應式充電電池的美觀度,同時可以延長使用壽命。
文檔編號H01M10/44GK201478414SQ20092017305
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月2日 優先權日2009年9月2日
發明者林威廉 申請人:北京華旗資訊數碼科技有限公司;林威廉