一種用于手機無線充電的手機外殼的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于手機無線充電的手機外殼。所述包括：嵌入無線接收天線、整流模塊及充電接口，其中無線接收天線接收來自無線充電發射器的能量，通過集成在外殼上的整流模塊轉換為適用于手機充電用的直流電壓，然后通過充電接口對手機充電。可以為現有未配置無線充電模塊的手機提供無線充電功能，且不影響手機的現有功能。
【專利說明】一種用于手機無線充電的手機外殼
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及手機無線充電，尤其涉及一種用于手機無線充電的手機外殼。
【背景技術】
[0002]目前手機采用有線連線方式充電，存在使用不便和資源浪費的問題。
[0003]存在少量無線充電發射系統，但由于大多數手機未配置無線接收模塊，無法對現有的手機實現無線充電。
【發明內容】
[0004]本發明的技術解決方案由嵌入無線接收天線、整流模塊及充電接口的外殼組成。
[0005]無線接收天線接收來自無線充電發射器的能量，通過集成在外殼上的整流模塊轉換為適用于手機充電用的直流電壓，然后通過充電接口對手機充電。
[0006]優選地，本發明的無線充電手機外殼可用于任何手機，MP3等便攜需要充電電池工作的電子產品。
[0007]優選地，本發明的無線充電手機外殼不限于特定的手機外型，可根據不同手機配置不同的外殼；但都具備同樣的無線充電功能。
[0008]優選地，本發明的手機外殼為非金屬類材料，無其他特定材料限制。
[0009]優選地，本發明的無線充電外殼內的接收天線沒有特定線圈匝數、尺寸限制以及特定的安裝部位，可根據手機外殼形狀及接收性能來調節及安裝；
優選地，本發明的無線充電外殼不需要對手機進行任何更改，不限于特定的手機充電接口，可根據不同的手機電池充電接口位置調整無線充電外殼接口位置，方便安裝及使用。
[0010]優選地，本發明的無線充電外殼及其內置的接收天線在充電過程中不會影響手機現有功能。
與現有技術相比，本發明的無線充電手機外殼的有益效果如下:
可以為現有未配置無線充電模塊的手機提供無線充電功能；
不需要對現有手機進行任何更改；
不影響手機的現有功能；
應用廣泛，可以提供其他便攜式電子產品的接收模塊，實現無線充電功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為與本發明實施例一致的手機無線充電原理圖；
圖2為與本發明實施例一致的手機無線充電外殼。
具體實施例
[0012]如圖1所示，手機無線充電裝置由電源I供電，電源管理電路2是一個Boost-Buck電路，它將電源轉換為5V?20V直流電。這個電壓可以通過通訊及控制電路3根據無線接收電路6及線圈采樣電路5反饋得到的信號來調節大小；經電源管理電路2轉換后的直流電源給高頻振蕩及功率放大電路4供電；由于電源管理電路2可以調節電壓，因此可以通過調節電源管理電路2的輸出電壓來控制無線發射線圈8上輸出功率。調諧電容7是用于振蕩電路的頻率匹配。
[0013]通訊及控制電路3可以產生頻率范圍為IOOKHz?250KHz的高頻方波信號，該信號通過聞頻振蕩電路及功率放大器4放大。放大線圈電路由聞效的D類功放電路或者是橋式(半橋或全橋)組成。由通訊及控制電路3中的微處理器產生的高頻方波信號經過高頻振蕩電路及功率放大器4放大后輸送給調諧電路7和發射線圈8。無線發射線圈8通過并聯電容7調節諧振，使線圈能夠諧振在需要發射的頻率。
[0014]線圈電流采樣電路5對線圈電流進行采樣并輸出模擬電壓，其電壓與線圈電流值相對應；通訊及控制電路3中有A/D采樣電路讀取該電壓值，從而監控線圈電流。其可以通過調節電源管理電路2的輸出電壓值來來實現閉環控制無線射頻線圈8的發射功率。
[0015]無線接收線圈9和調諧電容10組成接收電路接收無線發射線圈8發送的功率，然后通過整流及穩壓電路11中的橋式整流電路轉換為4.2V直流電源，從而可以對手機電池13進行充電。此外，無線接發電路12中的接收端的通訊芯片可以通過無線接收線圈9來傳輸接收端的電壓和充電電流給無線發射線圈端；從而可以計算充電效率。
[0016]充電的具體步驟如下:
無線發射線圈8發送低功率高頻信號給無線接收線圈9。
[0017]無線接收線圈9收到有效高頻信號后，將得到的接收線圈電壓和電流，及自身ID信號返回給無線發射線圈8。
[0018]無線發射線圈8識別ID后，確認為有效充電手機模塊，從而排除其他金屬物品；此夕卜，無線發射線圈8通過得到的無線接收線圈9的電壓和電流信息計算收發線圈間的耦合效率；當效率低于臨界值時(如35%以下)，不對無線接收線圈8發射；當效率在充電臨界點以上，但低于最優充電范圍時，可以通過增加發射功率來保證手機能夠被快速充電。
[0019]確認上述過程后，無線發射線圈8持續發送優化的充電功率給無線接收線圈9。
[0020]無線接收端監控電池狀態，當電池充電完成后；由無線接發電路12通過無線接收線圈9向發射端線圈8發送充電結束請求。
[0021 ] 發射器結束充電，進入監控待機狀態。
[0022]如圖2所示，將無線接收電路、整流及穩壓電路、充電接口電路的集成電路板和接收線圈等都嵌入在充電手機外殼15中。接收線圈與集成電路板通過引線方式進行連接。嵌入的無線接收線圈16可以接收來自無線發射線圈傳來的高頻能量。同時嵌入手機外殼內部的集成整流及穩壓電路17對接收到的高頻信號進行整流，轉換為適用于手機充電的直流電。嵌入手機外殼內部的集成無線收發電路18負責與無線發射線圈間的通訊協議。嵌入手機外殼內部的無線收發電路18同時負責充電過程中的電壓及電流管理，并實時監控手機電池狀態，待手機充滿后可以發射信號給無線充電發射裝置停止充電。手機無線充電外殼通過其嵌入的集成電路板上的充電接口 19與手機電池充電接口連接，實現對手機電池充電功能。可根據不同的手機電池充電接口調整手機無線充電外殼內嵌的充電接口 19。
[0023]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種用于手機無線充電的手機外殼，其包括:充電手機外殼和手機無線充電的無線接收裝置，其特征在于: 所述手機無線充電的外殼包括:充電手機外殼和手機無線充電的無線接收裝置； 所述手機無線充電的無線接收裝置包括:整流穩壓電路、通訊控制電路、無線接收線圈、無線接收電路。
2.如權利要求1所述用于手機無線充電的手機外殼，其中 所述整流穩壓電路將無線接收電路中接收到的能量調理、整流穩壓成與手機電池匹配的電壓； 所述通訊控制電路根據電池的充電狀態采集相應的充電電壓或電流信息計算出電池的電能需求量，并將手機電池電能需求信息反饋到無線發射電路調節電源管理電路的輸出電壓。
3.如權利要求1所述用于手機無線充電的手機外殼，其中所述無線充電的無線接收裝置嵌入手機外殼內，形成一體。
【文檔編號】H04M1/02GK103561139SQ201310578409
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】張健, 虞強, 吳文平, 高楊 申請人:清華大學蘇州汽車研究院（相城）, 江蘇天行健汽車科技有限公司