无线充电模组

技术领域

本发明涉及充电设备的技术领域，具体提供一种无线充电模组。

背景技术

随着人们对于驾驶便利性和安全性要求的不断提高，无线充电模组越来越广泛地应用在车辆驾驶中。

车载无线充电模组为了兼顾不同的电子设备，往往会将模组的充电凹槽的尺寸设计地较为宽裕，以容纳不同尺寸型号的电子设备。但是在无线充电模组的使用过程中，为了将电子设备的无线接收线圈与充电模组的无线发射线圈对准，需要手动调整手机等电子设备相对充电模组无线发射线圈的位置，而受到不同电子设备型号以及人为操作因素的影响，往往难以将无线发射线圈的中心与无线接收线圈的中心对准，导致充电过程中电子设备出现发热、充电效率低等问题。

因此，本领域需要一种新的无线充电模组来解决上述问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有无线充电模组在使用时，难以将无线发射线圈的中心与无线接收线圈的中心对准的问题。

第一方面，本发明提供一种无线充电模组，包括：

外壳体，其用于容纳电子设备；

无线发射线圈，其设置于所述外壳体上；

控制器，其设置于所述外壳体上，所述无线发射线圈与所述控制器电连接；

位置调整元件，其滑动设置于所述外壳体的一端；以及

驱动装置，其与所述位置调整元件相连，用于驱动所述位置调整元件往复动作；

其中，所述控制器具有识别模块和定位模块，所述识别模块用于确定电子设备的型号，所述定位模块能够根据所述型号获取电子设备的无线接收线圈的位置，并确定所述无线接收线圈相对于所述无线发射线圈的中心偏移量，以使所述控制器根据所述中心偏移量控制所述驱动装置带动所述位置调整元件运动，从而将所述无线接收线圈的中心与所述无线发射线圈的中心对齐。

可选地，所述位置调整元件包括第一端以及与所述第一端相连的第二端；

所述第一端与所述外壳体滑动连接；

所述第二端能够伸进所述外壳体内，并与电子设备抵接。

可选地，所述第一端沿所述外壳体的宽度方向间隔设置有两个导向柱，两个所述导向柱均沿着所述外壳体的长度方向滑动设置于所述外壳体上，所述驱动装置包括：

驱动器，其与所述控制器电连接；

第一驱动件，其连接于所述驱动器的输出端；

两个第二驱动件，其对称设置于所述第一驱动件的两侧，两个所述第二驱动件均转动连接于所述外壳体的底部，且分别与所述第一驱动件啮合；

两个转动臂，其分别与所述第二驱动件相连，两个所述转动臂上均开设有导向孔，所述导向柱穿过所述导向孔，所述驱动器动作时，所述第一驱动件带动两个所述第二转动臂同步转动，从而使两个所述转动臂分别带动两个所述导向柱运动。

可选地，所述第一驱动件为蜗杆，所述第二驱动件为蜗轮或斜齿轮。

可选地，所述第一驱动件为齿条，所述齿条的两侧表面上均设置有啮齿，所述第二驱动件为齿轮。

可选地，所述外壳体的一端开设有与所述第二端适配的第一通孔，所述第二端与所述第一通孔滑动配合。

可选地，所述无线充电模组还包括：

模组支架，其安装于所述外壳体上；以及

线圈支架，其安装于所述模组支架上，所述无线发射线圈设置于所述线圈支架上；所述驱动装置和所述位置调整元件通过所述线圈支架与所述外壳体相连。

可选地，所述线圈支架上设置有凸台，所述无线发射线圈设置于所述凸台上；

所述模组支架上开设有与所述凸台适配的第二通孔，所述凸台穿过所述第二通孔。

可选地，所述模组支架可拆卸连接于所述外壳体。

可选地，所述外壳体的底面为倾斜面，且所述倾斜面靠近所述位置调整元件的一端为较低端。

如上，本申请通过无线通信技术对电子设备的型号进行识别并定位，同时根据定位信息控制位置调整元件动作，来调整电子设备的位置，实现电子设备与充电模组无线充电线圈的居中定位。相对于相关技术中，依靠手机与无线充电模组外形进行匹配来实现无线充电线圈对中的方式来讲，本申请不依赖电子设备的外形，克服了因单纯依靠外形导致电子设备充电线圈的中心与充电模组充电线圈的中心之间出现偏差的现象，提高了电子设备充电线圈中心与充电模组充电线圈中心的重合度，从而能够提高充电效率，降低电子设备的发热量。

进一步地，本申请通过控制对称设置的两个第二驱动件转动，来驱动两个导向柱沿外壳体长度方向同步滑动，使得位置调整元件的滑动过程更为平稳，而且两个导向柱均与外壳体滑动连接，能够防止位置调整元件移动过程中出现卡顿的现象。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本申请实施例给出的无线充电模组的整体结构示意图；

图2是图1的三维爆炸图；

图3是体现图1中位置调整元件及其与外壳体之间连接关系的示意图；

图4是体现无线充电模组底面结构的示意图；

图5是图4中A部分的局部放大图；

图6是驱动装置驱动位置调整元件向外壳体中心方向靠近状态的示意图；

图7是驱动装置驱动位置调整元件向外壳体中心方向远离状态的示意图。

图中，附图标记指代如下：

1、外壳体；11、第一通孔；12、导向槽；2、无线发射线圈；3、位置调整元件；31、第一端；311、导向柱；32、第二端；4、驱动装置；41、驱动器；411、导向孔；42、第一驱动件；43、第二驱动件；44、转动臂；441、导向孔；5、主板；6、模组支架；61、第二通孔；7、线圈支架；71、凸台。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示相关装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，序数词“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1和图2，为本申请实施例公开的一种无线充电模组，其包括外壳体1、无线发射线圈2、控制器(图中未示出)、位置调整元件3、驱动装置4以及主板5，控制器可集成安装在主板5上。

外壳体1上具有充电凹槽，用于承载并容纳手机等电子设备。为了方便表述，本申请中将外壳体1充电凹槽所在的一侧表面称为其正面，与正面相背离的一侧表面称为底面。可选地，外壳体1的外形大致为长方体结构，以使其能够与手机等电子设备的外形相配合。

无线发射线圈2固定设置在外壳体1的底面，用于发射无线信号，无线发射线圈2的位置大致位于外壳体1的中心，具体根据空间尺寸进行设置即可。应当理解的是，本申请为了便于区分和描述，将无线充电模组上的无线充电线圈称为无线发射线圈，将手机等电子设备上的无线充电线圈称为无线接收线圈。

控制器固定设置在外壳体1上，控制器与无线发射线圈2电连接，用于控制无线发射线圈2产生无线信号。

需要说明的是，控制器内具有识别模块和定位模块，其中，识别模块用于获取电子设备的型号，定位模块用于获取电子设备无线接收线圈的位置。还应说明的是，识别模块对电子设备型号的识别通过无线通信技术(例如频率调制、振幅调制或者蓝牙等)和无线充私有协议来实现。

位置调整元件3滑动设置在外壳体1的一端，驱动装置4与位置调整元件3相连，驱动装置4动作时，能够驱动位置调整元件3沿外壳体1的长度方向往复运动，从而使位置调整元件3能够推动外壳体1内的电子设备移动。

手机等电子设备放置在外壳体1的充电凹槽内时，使电子设备的底端与位置调整元件3抵接。识别模块首先获取电子设备的型号，定位模块根据型号获取电子设备无线接收线圈的位置，并通过主板数据库的存储数据计算并确定电子设备无线接收线圈与无线发射线圈2之间的中心偏移量，然后控制器根据该偏移量控制驱动装置4带动位置调整元件3运动，位置调整元件3推动电子设备移动，直到无线接收线圈与无线发射线圈2的中心重合。

本申请通过无线通信技术对电子设备的型号进行识别并定位，同时根据定位信息控制位置调整元件3动作，来调整电子设备的位置，实现电子设备与充电模组无线充电线圈的居中定位。相对于相关技术中，依靠手机与无线充电模组外形进行匹配来实现无线充电线圈对中的方式来讲，本申请不依赖电子设备的外形，克服了因单纯依靠外形导致电子设备充电线圈的中心与充电模组充电线圈的中心之间出现偏差的现象，提高了电子设备充电线圈中心与充电模组充电线圈中心的重合度，从而能够提高充电效率，降低电子设备的发热量。

参照图1和图2，作为本申请一种可能的实现方式，外壳体1的底面为倾斜面，而且靠近位置调整元件3的一端为倾斜面的较低端。

将外壳体1的底面设置为倾斜面，在放置电子设备时，电子设备自动沿着外壳体1的底面滑动，直到电子设备的底端与位置调整元件3抵接，一方面，无需手动调整电子设备的位置；另一方面，电子设备受到重力影响始终与位置调整元件3抵接，电子设备的无线接收线圈相对充电模组的无线发射线圈2位置靠上时，位置调整元件3向下移动，电子设备自动向下滑动，电子设备的无线接收线圈相对充电模组的无线发射线圈2位置靠下时，位置调整元件3向上移动，推动电子设备向上滑动，从而在无线充电模组的使用过程中，无需调节位置调整元件3的初始状态。

参照图2，作为本申请一种可能的实现方式，无线充电模组还包括模组支架6和线圈支架7，模组支架6安装在外壳体1的底面，线圈支架7安装在模组支架6上。

模组支架6还用于承载安装驱动装置4、位置调整元件3等部件。模组支架6可通过螺钉连接、卡扣连接等形式可拆卸安装在外壳体1上。无线发射线圈2固定设置在线圈支架7上。

通过模组支架6和线圈支架7的设置，使得无线充电模组的各个部分之间能够独立生产制造并安装，同时承载各个部件。

可选地，线圈支架7上固定设置有凸台71，模组支架6上开设有与凸台71适配的第二通孔61，凸台71穿过第二通孔61。无线发射线圈2固定设置在凸台71上，线圈支架7穿过第二通孔61并安装在模组支架6上时，无线发射线圈2与外壳体1的底面贴合。

通过凸台71与第二通孔61的配合，对无线发射线圈2起到定位作用，从而能够实现线圈支架7的快速安装。

参照图3，作为本申请一种可能的实现方式，位置调整元件3的截面呈U字形，其包括第一端31以及与第一端31相连的第二端32。第一端31与外壳体1的底面滑动连接，第二端32伸进外壳体1的充电凹槽内并可与电子设备抵接，第一端31滑动时，第二端32推动电子设备移动。

可选地，外壳体1上还开设有与第二端32适配的第一通孔11，第二端32与第一通孔11滑动配合。第一通孔11对第二端32起到限位和导向作用，从而能够避免第二端32在移动过程中晃动。对于第二端32的导向，并不限于上述通孔的方式，也可以在外壳体1上设置导轨，将第二端32滑动设置在导轨上，对于其具体实现形式，本申请不作限制。

参照图4和图5，作为本申请一种可能的实现方式，第一端31沿外壳体1的宽度方向间隔设置有两个导向柱311，外壳体1的底面沿其长度方向并排设置有两个导向槽12，两个导向柱311分别滑动设置在导向槽12内。

驱动装置4包括驱动器41、第一驱动件42、第二驱动件43以及转动臂44。驱动器41与控制器电连接，用于提供动力。第一驱动件42连接在驱动器41的输出端。第二驱动件43的数量为两个，两个第二驱动件43对称设置在第一驱动件42的两侧，具体地，第二驱动件43与外壳体1的底面转动连接，且第二驱动件43与第一驱动件42啮合，第二驱动件43呈圆盘状，当驱动器41工作时，第一驱动件42动作并带动两个第二驱动件43同步转动。转动臂44的数量为两个，与第二驱动件43一一对应，转动臂44与第二驱动件43固定连接，转动臂44上沿其长度方向开设有导向孔441，导向柱311穿过导向孔441并伸进导向槽12内，且导向柱311能够相对导向孔441滑动。

驱动器41驱动第一驱动件42动作，第一驱动件42驱动两个第二驱动件43同步转动并带动两个转动臂44转动，两个转动臂44转动时，导向孔411的内壁对导向柱311产生一个推动力，推动导向柱311沿着导向槽12滑动，从而实现位置调整元件3的往复移动，以对电子设备的位置进行调整。

本申请通过控制对称设置的两个第二驱动件43转动，来驱动两个导向柱311沿外壳体1长度方向同步滑动，使得位置调整元件3的滑动过程更为平稳，而且两个导向柱311均与外壳体1滑动连接，能够防止位置调整元件3移动过程中出现卡顿的现象。

参照图6和图7，在本申请一种可能的实现方式中，第一驱动件42为蜗杆，第二驱动件43可以为蜗轮，或者能够与蜗杆齿形配合的斜齿轮。在上述情况下，驱动器41可采用伺服电机，蜗杆安装在伺服电机的输出轴上。

在本申请另一种可能的实现方式中，第一驱动件42为齿条，第二驱动件43为齿轮。齿条的两侧表面上均设置有与齿轮配合的啮齿。在上述情况下，驱动器41可以为电缸等具有伸缩功能的动力件，或者也可以是伺服电机与丝杠螺母结构相配合的形式，将齿条的直线运动转化为齿轮的旋转运动。

应当理解的是，对于驱动装置4的具体配合形式，本申请不作限定，只要能够推动导向柱311往复动作，并能够保证调节精度即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。