电子设备论文和设计-张本义

全文摘要

本公开提供了一种电子设备，该电子设备包括第一无线充电线圈、电容感应组件和处理器件，处理器件与电容感应组件电连接，处理器件被配置为根据电容感应组件与第二无线充电线圈耦合产生的电容确定第一无线充电线圈与第二无线充电线圈的相对位置。在进行无线电能传输时，电容感应组件与第二无线充电线圈之间由于位置的不同，耦合产生的电容大小也会不同，这样就可以根据电容感应组件与第二无线充电线圈耦合产生的电容的变化确定出第一无线充电线圈与第二无线充电线圈的相对位置，便于调整电子设备的位置，使第一无线充电线圈与第二无线充电线圈更接近重合，提高能量传输效率。

主设计要求

1.一种电子设备，其特征在于，包括第一无线充电线圈(310)、电容感应组件(320)和处理器件(330)，所述处理器件(330)与所述电容感应组件(320)电连接，所述处理器件(330)被配置为根据所述电容感应组件(320)与第二无线充电线圈(410)耦合产生的电容确定所述第一无线充电线圈(310)与所述第二无线充电线圈(410)的相对位置，所述第一无线充电线圈(310)和所述第二无线充电线圈(410)中的一个为发射线圈，所述第一无线充电线圈(310)和所述第二无线充电线圈(410)中的另一个为接收线圈。

设计方案

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电容感应组件(320)包括多个电容触摸板(321)，多个所述电容触摸板(321)沿所述第一无线充电线圈(310)的周向等角度间隔分布。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括3～8个所述电容触摸板(321)。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电容触摸板(321)呈矩形。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，每个所述电容触摸板(321)的长度方向均沿所述第一无线充电线圈(310)的径向布置。

6.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，多个所述电容触摸板(321)与所述第一无线充电线圈(310)共面，每个所述电容触摸板(321)与所述第一无线充电线圈(310)的最小距离不超过5mm。

7.根据权利要求1～6任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电容感应组件(320)位于所述电子设备的壳体的内壁上，或是位于所述电子设备的壳体的壁内部。

8.根据权利要求1～6任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括用于发出指示所述电子设备的调整方向的指示信息的指示器件(340)，所述指示器件(340)与所述处理器件连接。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述指示器件包括显示屏、指示灯、扬声器中的至少一种。

10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述指示器件包括多个指示灯(341)，所述多个指示灯(341)沿所述第一无线充电线圈(310)的周向分布。

11.根据权利要求1～6任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为移动终端或无线充电座。

设计说明书

技术领域

本公开涉及无线电能传输领域，特别涉及一种电子设备。

背景技术

无线电能传输是指通过发射器将电能转换为其他形式的中继能量(如电磁场能、激光、微波及机械波等)，隔空传输一段距离后，再通过接收器将中继能量转换为电能的能量传输技术。

目前无线电能传输的一种主要应用是实现移动终端的无线充电。无线充电座与移动终端之间通过发射线圈和接收线圈进行能量的传输。在进行能量的传输时，发射线圈与接收线圈之间的相对位置对于能量的传输效率有很大的影响。为了提高能量的传输效率，需要尽量使接收线圈与发射线圈重合。但在实际中，难以确定接收线圈与发射线圈之间的相对位置。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种电子设备，能够便于在进行无线电能传输时对接收线圈和发射线圈的相对位置进行调节。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种电子设备，包括第一无线充电线圈、电容感应组件和处理器件，所述处理器件与所述电容感应组件电连接，所述处理器件被配置为根据所述电容感应组件与第二无线充电线圈耦合产生的电容确定所述第一无线充电线圈与所述第二无线充电线圈的相对位置，所述第一无线充电线圈和所述第二无线充电线圈中的一个为发射线圈，所述第一无线充电线圈和所述第二无线充电线圈中的另一个为接收线圈。

由于电子设备还包括电容感应组件和处理器件，在进行无线电能传输时，电容感应组件与第二无线充电线圈之间由于位置的不同，耦合产生的电容大小也会不同，这样就可以根据电容感应组件与第二无线充电线圈耦合产生的电容的变化确定出第一无线充电线圈与第二无线充电线圈的相对位置，便于调整电子设备的位置，使第一无线充电线圈与第二无线充电线圈更接近重合，提高能量传输效率。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述电容感应组件包括多个电容触摸板，多个所述电容触摸板沿所述第一无线充电线圈的周向等角度间隔分布。通过设置多个电容触摸板，并将多个电容触摸板沿第一无线充电线圈的周向等角度间隔分布，就可以通过多个电容触摸板与第二无线充电线圈耦合产生的电容确定第一无线充电线圈与第二无线充电线圈的相对位置，确定出来的相对位置关系更加准确。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述电子设备包括3～8个所述电容触摸板。通过设置3～8个电容触摸板，既可以较为准确地确定出第一无线充电线圈与第二无线充电线圈的相对位置，又可以避免设置过多的电容触摸板导致成本过高。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述电容触摸板呈矩形，矩形的电容触摸板较容易制作，而且在电容触摸板相对第二无线充电线圈偏移时，电容触摸板与第二无线充电线圈重叠的区域的面积与偏移的距离比较接近线性，有利于确定第一无线充电线圈和第二无线充电线圈的相对位置。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，每个所述电容触摸板的长度方向均沿所述第一无线充电线圈的径向布置。当第一无线充电线圈相对第二无线充电线圈沿一个方向偏移时，偏移的距离越大，该方向上的电容触摸板与第二无线充电线圈重叠的区域的面积会越大，且重叠的区域的面积与偏移的距离会更加接近正比，可以更好地确定第一无线充电线圈与所述第二无线充电线圈的相对位置。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，每个所述电容触摸板与所述第一无线充电线圈的最小距离不超过5mm。电容触摸板与第一无线充电线圈的最小距离越小，越有利于更准确地确定第一无线充电线圈和第二无线充电线圈的相对位置。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述电容感应组件位于所述电子设备的壳体的内壁上，或是位于所述电子设备的壳体的壁内部。将电容感应组件设置在壳体的内壁上，方便安装，将电容感应组件设置在壳体的壁内部，有利于减小电子设备整体的厚度。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述电子设备还包括用于发出指示所述电子设备的调整方向的指示信息的指示器件，所述指示器件与所述处理器件连接。通过设置指示器件发出指示信息，便于调整第一无线充电线圈与所述第二无线充电线圈的相对位置，使第一无线充电线圈与所述第二无线充电线圈重叠。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述指示器件包括显示屏、指示灯、扬声器中的至少一种。通过显示屏、指示灯、扬声器中的至少一种发出指示信息，方便提醒用户。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述指示器件包括多个指示灯，所述多个指示灯沿所述第一无线充电线圈的周向分布。这样在通过指示灯发出指示信息时，可以方便用不同位置的指示灯指示不同的方向。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，所述电子设备为移动终端或无线充电座。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：由于电子设备包括电容感应组件和处理器件，在进行无线电能传输时，电容感应组件与第二无线充电线圈之间由于位置的不同，耦合产生的电容大小也会不同，这样就可以根据电容感应组件与第二无线充电线圈耦合产生的电容的变化确定出第一无线充电线圈与第二无线充电线圈的相对位置，便于调整电子设备的位置，使第一无线充电线圈与第二无线充电线圈更接近重合，提高能量传输效率。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是相关技术中的一种手机及无线充电座的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种电子设备的结构框图；

图3是本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种手机的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一种手机的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的一种无线充电座的结构示意图；

图7是本公开实施例提供的一种无线充电座的结构示意图；

图8是本公开实施例提供的一种无线电能传输系统的结构框图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是相关技术中的一种手机及无线充电座的结构示意图。如图1所示，该手机100包括手机本体110和无线充电线圈120。手机本体110内具有一容置空间，无线充电线圈120置于该容置空间内。该无线充电线圈120为接收线圈。无线充电座200包括充电座本体210和无线充电线圈220，该无线充电线圈220为发射线圈。该无线充电座200可以对该手机100进行无线充电。在充电时，发射线圈向外辐射能量，接收线圈接收发射线圈发射的能量，实现能量的无线传输。在充电过程中，接收线圈与发射线圈重叠面积越大，两者之间能量的传输效率越高，接收线圈与发射线圈完全重合时传输效率最高。但是在实际使用过程中，用户将手机100放置到无线充电座200上时，并不知道接收线圈与发射线圈的重叠情况，使得难以确保能量有较高的传输效率。

图1仅以手机为例，对于其他可以以无线充电线圈进行无线能量传输的电子设备，例如平板电脑等，也存在上述问题。

图2是本公开实施例提供的一种电子设备的结构框图。该电子设备300能够与另一电子设备400建立连接，以实现无线能量传输。如图2所示，该电子设备300包括第一无线充电线圈310、电容感应组件320和处理器件330，处理器件330与电容感应组件320电连接。

处理器件330被配置为根据电容感应组件320与第二无线充电线圈410耦合产生的电容确定第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410的相对位置。

第一无线充电线圈310和第二无线充电线圈410中的一个为发射线圈，第一无线充电线圈310和第二无线充电线圈410中的另一个为接收线圈。若第一无线充电线圈310为发射线圈，电子设备300与电子设备400沿箭头Ⅰ的方向进行无线能量传输，若第一无线充电线圈310为接收线圈，电子设备300与电子设备400沿箭头Ⅱ的方向进行无线能量传输。

可选地，该电子设备300可以为移动终端或无线充电座。例如当第一无线充电线圈310为发射线圈时，该电子设备300可以是无线充电座。当第一无线充电线圈310为接收线圈时，该电子设备300可以是移动终端。该移动终端可以包括手机、平板电脑、智能手表等。

示例性地，处理器件330可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)。这里的处理器件330与控制电子设备300进行无线电能传输的处理器件可以是不同的处理器件，也可以是同一个处理器件，当处理器件330与控制电子设备300进行无线电能传输的处理器件为同一处理器件时，处理器件330可以与第一无线充电线圈310电连接。

图3是本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图3所示，电容感应组件320可以包括多个电容触摸板321，多个电容触摸板321沿第一无线充电线圈310的周向等角度间隔分布。通过设置多个电容触摸板321，并将多个电容触摸板321沿第一无线充电线圈310的周向等角度间隔分布，就可以通过多个电容触摸板321与第二无线充电线圈410耦合产生的电容确定第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410的相对位置，确定出来的相对位置关系更加准确。例如图3中所示，第二无线充电线圈410相对第一无线充电线圈310向A方向偏移，位于第一无线充电线圈310的A方向的电容触摸板321与第二无线充电线圈410重叠的面积较大，电容触摸板321与第二无线充电线圈410耦合产生的电容变化较大，而位于B方向的电容触摸板321与第二无线充电线圈410无重叠，电容触摸板321与第二无线充电线圈410耦合产生的电容变化最小，这样就便于根据不同方位的电容触摸板321与第二无线充电线圈410耦合产生的电容确定出第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410的相对位置。

多个电容触摸板321可以与第一无线充电线圈310共面，有利于减小电子设备的体积。

如图3所示，每个电容触摸板321与第一无线充电线圈310的最小距离d不超过5mm。例如0＜d≤3mm。电容触摸板321与第一无线充电线圈310的最小距离越小，越有利于更准确地确定第一无线充电线圈310和第二无线充电线圈410的相对位置。

可选地，电容触摸板321可以呈矩形。矩形的电容触摸板321较容易制作，而且在电容触摸板321相对第二无线充电线圈410偏移时，电容触摸板321与第二无线充电线圈410重叠的区域的面积与偏移的距离比较接近线性，有利于确定第一无线充电线圈310和第二无线充电线圈410的相对位置。

如图3所示，每个电容触摸板321的长度方向均沿第一无线充电线圈310的径向布置。当第一无线充电线圈310相对第二无线充电线圈410沿一个方向偏移时，偏移的距离越大，该方向上的电容触摸板321与第二无线充电线圈410重叠的区域会越大，且重叠的区域与偏移的距离近似呈正比，可以更好地确定第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410的相对位置。以图中A方向的电容触摸板321为例，在第一无线充电线圈310相对第二无线充电线圈410向B方向偏移时，偏移的距离越大，第二无线充电线圈410与A方向的电容触摸板321的重叠面积会越大，A方向的电容触摸板321与第二无线充电线圈410之间的电容会越大，且偏移的距离与电容近似呈正比，根据电容的大小就可以确定出第一无线充电线圈310相对第二无线充电线圈410向B方向偏移的距离。

可选地，电容触摸板321的长度L可以为5～30mm。第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410之间偏移的距离通常不会很大，将电容触摸板321的长度设置为5～30mm，可以满足需要，同时又不至于占用过大的空间，也可以节省成本。当然，电容触摸板321的长度L也可以大于30mm，这样即使在第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410之间偏移的距离较大时也可以准确确定出第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410之间的相对位置关系。在制作成本允许的情况下，电容触摸板321的长度L可以根据电子设备的尺寸进行设置，使电容触摸板321的长度L尽可能大，以方便使用。

电容触摸板321的宽度D可以为2～10mm。电容触摸板321与第二无线充电线圈410之间的电容的大小与电容触摸板321和第二无线充电线圈410重叠的区域的面积呈正比，随着电容触摸板321和第二无线充电线圈410偏移的距离的增大，在偏移方向上的电容触摸板321与第二无线充电线圈410重叠的区域的面积也逐渐增大，形成的电容也逐渐增大。电容触摸板321的宽度如果过小，则电容触摸板321与第二无线充电线圈410之间的电容和第一无线充电线圈310相对第二无线充电线圈410偏移的距离的比值太小，电容变化不明显，电容触摸板321的宽度如果过大，电容触摸板321需要占用更大的空间，且成本也更高，将电容触摸板321的宽度设置在2～10mm可以较好的满足要求。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，该电子设备300可以包括3～8个电容触摸板321。通过设置3～8个电容触摸板，既可以较为准确地确定出第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410的相对位置，又可以避免设置过多的电容触摸板导致成本过高。示例性地，如图3所示，该电子设备300包括4个电容触摸板321，4个电容触摸板321沿第一无线充电线圈310的周向间隔90°分布，能够较准确地确定第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410之间的偏移。在成本允许的情况下，为了能够更准确地确定出第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410的相对位置，也可以设置更多数量的电容触摸板321，例如20个、30个、60个等。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，电容感应组件320可以位于电子设备的壳体的内壁上，这样方便电容感应组件320的安装。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，电容感应组件320可以位于电子设备的壳体的壁内部。电子设备的壳体通常采用塑料等材料制作，在制作壳体时将电容感应组件320置于制作壳体的模具中，直接将电容感应组件320制作到壳体的壁内部，这样有利于减小电子设备的厚度。而且壳体还可以对电容感应组件320提供一定的保护，避免其损坏。

第一无线充电线圈310也可以位于电子设备的壳体的内壁上，或是位于电子设备的壳体的壁内部。例如可以将第一无线充电线圈310和电容感应组件320都设置在电子设备的壳体的内壁上，或是都设置在壳体的壁内部，或是将第一无线充电线圈310和电容感应组件320中的一个设置在电子设备的壳体的内壁上，将第一无线充电线圈310和电容感应组件320中的另一个设置在壳体的壁内部。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，电子设备300还可以包括用于发出指示电子设备300的调整方向的指示信息的指示器件340，指示器件340与处理器件330连接。通过设置指示器件340发出指示信息，便于调整第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410的相对位置，使第一无线充电线圈310与第二无线充电线圈410重叠。

可选地，指示器件340可以包括显示屏、指示灯、扬声器中的至少一种。通过显示屏、指示灯、扬声器中的至少一种发出指示信息，方便提醒用户。

图4是本公开实施例提供的一种手机的结构示意图。如图4所示，该手机的指示器件340可以是手机的显示屏。在将手机放置到无线充电座上时，直接通过手机的显示屏显示指示信息，方便用户调整手机的位置，使手机的无线充电线圈与无线充电座的无线充电线圈尽量重合。

指示信息可以包括虚拟的第一无线充电线圈311以及虚拟的第二无线充电线圈411。如图4所示，显示屏340上显示出虚拟的第一无线充电线圈311以及虚拟的第二无线充电线圈411，所显示的虚拟的第一无线充电线圈311在无线充电座上的正投影与手机的第一无线充电线圈310在无线充电座上的正投影重叠，虚拟的第二无线充电线圈411在无线充电座上的正投影与无线充电座的第二无线充电线圈410重叠。用户在移动手机时，显示屏340上显示出的虚拟的第一无线充电线圈311相对手机保持静止，显示屏340上显示出的虚拟的第二无线充电线圈411相对无线充电座保持静止，用户通过移动手机，使虚拟的第一无线充电线圈311与虚拟的第二无线充电线圈411重合时，手机的无线充电线圈就与无线充电座的无线充电线圈重合。

图5是本公开实施例提供的一种手机的结构示意图。如图5所示，指示信息也可以包括箭头。箭头可以指示第一无线充电线圈310相对于第二无线充电线圈410偏移的方向，或者也可以指示第一无线充电线圈310相对于第二无线充电线圈410偏移的反方向，这样用户就可以沿箭头指示的反方向或箭头指示的方向移动手机，使手机的无线充电线圈与无线充电座的无线充电线圈重合。图5中示例性地示出了8个方向的箭头，实际在显示指示信息时，可以只显示一个箭头，或者显示多个箭头，其中一个箭头采用不同的颜色显示，以指示第一无线充电线圈310相对于第二无线充电线圈410偏移的方向或者第一无线充电线圈310相对于第二无线充电线圈410偏移的反方向。

在本公开实施例的一种可能的实现方式中，该手机的指示器件340也可以包括手机的扬声器。指示信息可以是提示音或是语音，以指示用户移动手机，使手机的无线充电线圈与无线充电座的无线充电线圈重合。例如可以播放语音“向左移动手机”指示用户将手机向左移动，当手机的无线充电线圈与无线充电座的无线充电线圈重合时，可以播放语音“已重合”。

图6是本公开实施例提供的一种无线充电座的结构示意图。如图6所示，该无线充电座包括指示器件340，该指示器件340可以包括多个指示灯341，多个指示灯341沿第一无线充电线圈310的周向分布。这样在通过指示灯发341出指示信息时，可以方便用不同位置的指示灯341指示不同的方向。例如图中C方向的指示灯341亮起，可以是指示用户将手机向C方向移动。当手机的无线充电线圈就与无线充电座的无线充电线圈重合时，所有的指示灯341均熄灭，当然也可以采用其他形式告知用户手机的无线充电线圈已与无线充电座的无线充电线圈重合，例如所有的指示灯341同时亮起数秒后熄灭。

多个指示灯341所分布的圆周可以大于手机在无线充电座上的正投影的外接圆，以避免手机遮挡指示灯341。

无线充电座也可以包括其他形式的指示器件340，例如显示屏342或扬声器。图7是本公开实施例提供的一种无线充电座的结构示意图。如图7所示，显示屏342可以通过显示箭头的方式发出指示信息。

当无线充电座的指示器件340为扬声器时，指示器件340发出指示信息的方式可以与前述手机上的指示器件340发出指示信息的方式相同，此处不再赘述。

图8是本公开实施例提供的一种无线电能传输系统的结构框图。如图8所示，该无线电能传输系统包括第一电子设备500和第二电子设备600。该第一电子设备500为图2～图7所示的任一种电子设备，该第二电子设备600具有第二无线充电线圈610。第二电子设备600可以通过第二无线充电线圈610和第一电子设备500的第一无线充电线圈510与第一电子设备500进行无线电能传输。

通过设置电容触摸板和处理器件，在进行无线电能传输时，电容触摸板与第二无线充电线圈之间由于位置的不同，耦合产生的电容大小也会不同，这样就可以根据电容触摸板与第二无线充电线圈耦合产生的电容的变化确定出第一无线充电线圈与第二无线充电线圈的相对位置，便于使第一无线充电线圈与第二无线充电线圈重合。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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