CN106998082B - 无线充电手持装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线充电手持装置及其控制方法。无线充电手持装置包括无线接收电路、温度感测器、储能单元及微控制器。无线接收电路接收无线供电装置提供的电磁场。温度感测器检测无线充电手持装置内部的温度，以提供温度信息。储能单元选择性地供应电能至无线接收电路。微控制器根据温度感测器所检测到的温度信息控制无线充电手持装置进入通过储能单元所提供的电能使无线接收电路加热的第一加热模式、通过接收电磁场使无线接收电路加热的第二加热模式或无线充电模式。

Description

无线充电手持装置及其控制方法

技术领域

本发明有关于一种无线充电手持装置及其控制方法，特别涉及一种可选择性地进入无线充电模式或加热模式的无线充电手持装置及其控制方法。

背景技术

无线充电技术不同于以往的电器通过电源接点的方式进行充电，无线充电技术在于利用磁感应、磁共振将信号转换成电力对电池充电。由于无线充电技术不需要外接的硬件线路，且相对于传统的充电方式来说更为安全、方便，所以无线充电技术开始应用于手持装置上，像是消费性电子产品如手机、平板电脑，或是多种工业用手持装置。

一般来说，上述的手持装置所能适应工作环境约在于0～40℃之间。一旦工作环境低于0℃之下，手持装置会出现电池异常、无法开机或直接关机等问题，导致手持装置无法正常运作。因此，为了维持手持装置于低温环境下能够正常的功能，目前现有的技术是在手持装置内部增设加热器，例如为水泥电阻加热器、薄膜电阻加热器等，以提供手持装置在低温环境中保持能够运作的工作温度。但是，手持装置为了容置加热器，不仅需要增加额外的体积，同时也会增加手持装置制造时的成本。

因此，如何提供一种手持装置能够具有加热器的功能，并克服上述的缺失，已然成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的其中一实施例提供一种无线充电手持装置，包括无线接收电路、温度感测器、储能单元及微控制器。无线接收电路接收无线供电装置提供的电磁场。储能单元耦接于无线接收电路。微控制器耦接于无线接收电路、温度感测器及储能单元。温度感测器检测无线充电手持装置内部的温度，以提供温度信息。储能单元选择性地供应电能至无线接收电路。微控制器根据温度感测器所检测到的温度信息控制无线充电手持装置进入通过储能单元所提供的电能使无线接收电路产生热能的第一加热模式、通过接收电磁场使无线接收电路产生热能的第二加热模式或无线充电模式。

本发明的另外一实施例提供一种无线充电手持装置的控制方法。无线充电手持装置包括无线接收电路、温度感测器、储能单元及微控制器。无线充电手持装置的控制方法包括以下步骤。步骤A：由温度感测器检测无线充电手持装置内部的温度，以提供温度信息。步骤B：由微控制器根据温度感测器所检测到的温度信息，判定温度是否低于预设值，并控制无线充电手持装置进入通过储能单元所提供的电能使无线接收电路产生热能的第一加热模式、通过接收电磁场使无线接收电路产生热能的第二加热模式或无线充电模式。

本发明的有益效果可以在于，本发明实施例所提供的无线充电手持装置及其控制方法，可通过至少一无线接收电路及微控制器，提供加热及无线充电的功能，藉此可以使无线充电手持装置保持在工作温度区间，降低无线充电手持装置内部零件的耗损率。并且，由于本发明的无线接收电路能够提供加热功能，无线充电手持装置毋须额外设置加热器，使得无线充电手持装置的体积降低，还能够减少制造成本。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而说明书附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为本发明其中一实施例的无线接收电路通过储能单元产生热能的电路示意图。

图2为本发明其中一实施例的控制方法的流程图。

图3为本发明另外一实施例的无线接收电路通过无线供电装置产生热能的电路示意图。

图4为本发明另外一实施例的控制方法的流程图。

附图标记说明：

无线充电手持装置 1

无线供电装置 2

步骤流程 S101～S104

步骤流程 S201～S206

无线接收电路 11

温度感测器 12

储能单元 13

微控制器 14

具体实施方式

以下是通过具体实例说明本发明所公开「无线充电手持装置及其控制方法」的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容轻易了解本发明的其他优点与技术效果。本发明亦可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。又本发明的附图仅为简单说明，并非依实际尺寸描绘，亦即未反应出相关构成的实际尺寸，先予叙明。以下的实施方式是进一步详细说明本发明的相关技术内容，但并非用以限制本发明的技术范畴。

首先，请参阅图1，图1为本发明其中一实施例的无线接收电路通过储能单元产生热能的电路示意图。本发明实施例提供一无线充电手持装置1，可接收一电磁场并进行充电，并且无线充电手持装置1亦可动态地根据无线充电手持装置1内部的元件产生热能。附带一提，本发明中的无线充电手持装置1例如为手机、平板等消费性电子产品或工业用的手持装置，本发明并未特定限制无线充电手持装置的应用领域。

详细来说，无线充电手持装置1内部设置一无线接收电路11、一温度感测器12、一储能单元13及一微控制器14，微控制器14耦接于无线接收电路11、温度感测器12及储能单元13。

无线接收电路11例如为一线圈，或是其他能够因应可变电磁场而产生感应电压的电感器。无线接收电路11可接收一电磁场，并根据一电磁感应技术(ElectromagneticInduction)将此电磁场转换成电能，此乃无线充电的原理，为现有技术，在此不做赘述。无线接收电路11于一无线充电模式中接收由一外部的无线供电装置(图1未绘示)(例如一充电板)所提供的电磁场后，将电磁场转换成电能。接着无线接收电路11通过微控制器14将电能输出至储能单元13当中，藉此达到充电效果。

另外，无线接收电路11可根据内部提供的一电能以产生热能。具体来说，无线接收电路11于一第一加热模式中根据无线充电手持装置1内部的储能单元13所提供的电能产生热能。或者，无线接收电路11可根据外部提供的一能量产生热能。具体来说，无线接收电路11于一第二加热模式中根据无线充电手持装置1外部的无线供电装置(例如一充电板)所提供的电磁场转换成电能，电能通过磁场变化以产生热能，以提高无线充电手持装置1的温度。

附带一提，无线接收电路11可设置于无线充电手持装置1内部的电路板上或无线充电手持装置1的壳体上(例如设置于手机背板)，并且无线接收电路11可设计为一个或多个线圈。所属技术领域技术人员应能依实际情况与需求将无线接收电路11设置于不同位置，及设计不同数量，以完成本发明。

温度感测器12例如为热二极管(Thermal Diode)、热电堆型(thermopile)的热感测器或是热敏电阻(Thermistor)，设置于无线充电手持装置1的电路板上，检测无线充电手持装置1内部的温度，以提供一温度信息至微控制器14。

储能单元13例如为电池，设置于无线充电手持装置1内部。储能单元13选择性地供应电能至无线接收电路11。详细来说，储能单元13在正常工作模式下提供电能至无线充电手持装置1内部的各个元件，以提供该些元件所需的工作电压。值得一提的是，储能单元13在正常工作模式下不提供电能至无线接收电路11，只有在第一加热模式下储能单元13才会提供电能至无线接收电路11。

微控制器14设置于无线充电手持装置1的电路板上。微控制器14根据温度感测器12所检测到的温度信息控制无线充电手持装置1进入第一加热模式、第二加热模式或无线充电模式。具体而言，微控制器14可根据温度感测器12所测得无线充电手持装置1内部的温度信息控制储能单元13的一供电情况，亦即第一加热模式下通过储能单元13所提供的电能至无线接收电路11使无线接收电路11产生热能。而第二加热模式下为通过无线接收电路11接收外部的无线供电装置所提供的电磁场使无线接收电路11产生热能。

值得一提的是，微控制器14调整无线接收电路11与储能单元13间的线路导通或断路，可以是通过控制微控制器14内部一开关的导通(Turn on)或截止(Turn off)来实现。举例来说，微控制器14控制开关导通，使储能单元13提供电能给无线接收电路11。或者，微控制器14控制开关截止，以将无线接收电路11接收的电磁场转换成电能并输出至储能单元13。但微控制器14控制调整的方式不以上述为限。

请复参阅图1，本实施例为无线充电手持装置1远离无线供电装置(如充电板)，并处于使用状态下。当温度感测器12检测到无线充电手持装置1内部的温度信息低于一预设值时，无线充电手持装置1进入第一加热模式。此时微控制器14控制储能单元13提供电能至无线接收电路11，使无线接收电路11根据接收到的电能以产生热能。换言之，当无线充电手持装置1远离无线供电装置，且温度感测器12检测到无线充电手持装置1内部的温度低于其工作范围温度(例如：0℃)时，微控制器14开启第一加热模式。此时储能单元13不仅提供电能至微控制器14、温度感测器12等电路装置，还能够通过微控制器14的控制提供电能至无线接收电路11，接着无线接收电路11将电能转换产生热能，使得无线充电手持装置1内部的温度维持在稳定的工作范围内。附带一提，本实施例所提供的预设值及工作范围温度仅为举例说明，并非用以限制本发明。所属技术领域技术人员可依实际情况与需求自行设计预设值的温度。

以下将针对无线充电手持装置1的控制方法的流程做进一步介绍。配合图1，请参阅图2，图2为本发明其中一实施例的控制方法的流程图。本实施例为无线充电手持装置1远离无线供电装置，处于使用状态下。于步骤S101中，由温度感测器12检测无线充电手持装置1内部的温度，以提供一温度信息至微控制器14。

于步骤S102中，由微控制器14根据温度感测器12所检测到的温度信息，判定目前的温度是否低于预设值。若目前的温度高于预设值，进入步骤S103。反之，若目前的温度低于预设值，进入步骤S104，并且微控制器14根据判断结果控制无线充电手持装置1进入第一加热模式，即通过储能单元13所提供的电能使无线接收电路11产生热能。详细来说，微控制器14根据温度感测器12所检测到的温度信息控制储能单元13的供电情况，使得储能单元13选择性地供应电能至无线接收电路11。

于步骤S103中，当温度感测器12所检测到的温度没有低于预设值时，微控制器14控制储能单元13停止提供电能至无线接收电路11，接着回到步骤S101中。

于步骤S104中，当温度感测器12所检测到的温度信息低于预设值时，无线充电手持装置1进入第一加热模式。于第一加热模式下储能单元13不仅提供电能至微控制器14、温度感测器12等电路装置，微控制器14还控制储能单元13提供电能至无线接收电路11，使无线接收电路11产生热能。据此，当无线充电手持装置1低于工作范围温度时，无线接收电路11所提供的热能能够使得无线充电手持装置1的温度保持在工作范围内。接着，回到步骤S101中。

本实施例中，无线充电手持装置1具有自动恒温功能，即上述步骤S101～S104的执行毋须提供额外指令。当无线充电手持装置1开启电源时，微控制器14自动开始执行上述的控制方法。但是于其他实施例中，使用者亦可通过手动强制执行无线充电手持装置1的加热模式，并给予无线充电手持装置1加热指令，使得无线充电手持装置1执行上述的控制方法。

值得一提的是，于其他实施例中，即便无线充电手持装置1处于CPU关闭状态下，仍会有许多的MCU或电源管理IC依然在工作中，因此储能单元13仍会继续供应最低限度的电能至温度感测器12及微控制器14，使上述步骤S101～S104持续执行，避免无线充电手持装置1因温度过低导致零件受损。

请参阅图3，图3为本发明另外一实施例的无线接收电路通过无线供电装置产生热能的电路示意图。本实施例所述的无线充电手持装置1的结构类似于图1的无线充电手持装置1，以下仅针对不同处进行描述。本实施例所述的无线充电手持装置1是搭配一无线供电装置2，与前述无线充电手持装置1远离无线供电装置2为不同的实施方式。

具体来说，当无线充电手持装置1接近或接触无线供电装置2时，无线供电装置2会提供电磁场至无线接收电路11。在接收电磁场后，无线接收电路11将电磁场转换成电能，并根据转换出的电能进行后续的动作。微控制器14根据温度感测器12所测得无线充电手持装置1内部的温度信息，以控制无线充电手持装置1进入第二加热模式或无线充电模式。

配合图3，请参阅图4，图4为本发明另外一实施例的控制方法的流程图。图4所提供的控制方法的流程图适用于图3的无线充电手持装置1。本实施例所述的无线充电手持装置1是搭配无线供电装置2使用。于步骤S201中，无线接收电路11接收无线供电装置2提供的电磁场。

于步骤S202中，由温度感测器12检测无线充电手持装置1内部的温度，以提供温度信息至微控制器14。

于步骤S203中，由微控制器14根据温度感测器12所检测到的温度信息，判定目前的温度是否低于预设值。若目前的温度高于预设值，进入步骤S205的无线充电模式。反之，若目前的温度低于预设值，则进入步骤S204，并且微控制器14根据判断结果控制无线充电手持装置1进入第二加热模式，即通过接收电磁场使无线接收电路11通过磁场变化以产生热能。详细来说，微控制器14根据温度感测器12所检测到的温度信息，控制无线接收电路11选择性地将转换出的电能输出至储能单元13。附带一提，预设值的温度可与前述实施例相同设定为0℃，而预设值的温度仅为举例说明，并非用以限制本发明。所属技术领域技术人员可依实际情况与需求自行设计预设值的温度。

于步骤S204中，无线充电手持装置1进入第二加热模式，微控制器14控制无线接收电路11与储能单元13之间的线路断路，使得储能单元13的电能无法提供至无线接收电路11。同样地，无线接收电路11接收电磁场而转换出的电能亦无法输出至储能单元13。接着，进入步骤S206。于步骤S206中，无线接收电路11根据电磁场产生热能，达到加热的功能，并维持无线充电手持装置1的温度在工作范围内。接着，回到步骤S201，以继续执行上述的控制方法。

当温度感测器12所检测到的温度信息高于预设值时，进入步骤S205。于步骤S205中，无线充电手持装置1进入无线充电模式，微控制器14控制无线接收电路11与储能单元13之间的线路导通，无线接收电路11将电磁场转换成电能后输出至储能单元13，以达到无线充电的功能。接着，回到步骤S201，以继续执行上述的控制方法。

本实施例与前述实施例相同，执行上述的控制方法可通过自动检测温度是否过低、或手动执行强制发热来进行，本发明不对此做限制。附带一提，于其他实施例中，即便无线充电手持装置1处于CPU关闭状态下，仍会有许多的MCU或电源管理IC依然在工作中，因此储能单元13仍会继续供应最低限度的电能至温度感测器12及微控制器14，使上述步骤S201～S206持续执行，避免无线充电手持装置1因温度过低导致零件受损。

另一方面，当无线充电手持装置1搭配无线供电装置2使用，且无线充电手持装置1同时需要进行充电以及加温时，微控制器14亦可通过时序的切换，使得无线充电手持装置1交替地切换于无线充电模式与第二加热模式。微控制器14控制无线充电手持装置1于一段固定时间内工作于无线充电模式，而另一段固定时间内工作于第二加热模式。举例来说，微控制器14控制无线充电手持装置1工作于无线充电模式的时间区间为30秒。无线接收电路11接收电磁场并转换电能至储能单元13，以对储能单元13充电。接着，微控制器14控制无线充电手持装置1工作于第二加热模式的时间区间为20秒。微控制器14控制无线接收电路11接收电磁场并产生热能。藉此无线充电手持装置1可以交替地进行充电及加热，以达到加热与充电的效果。

〔实施例的可行技术效果〕

综上所述，本发明的有益效果可以在于，本发明实施例所提供的无线充电手持装置及其控制方法，可通过至少一无线接收电路及微控制器，提供加热及无线充电的功能，藉此可以使无线充电手持装置保持于工作温度区间，降低无线充电手持装置内部零件的耗损率。并且，由于本发明的无线接收电路能够提供加热功能，无线充电手持装置毋须额外设置加热器，致使无线充电手持装置的体积降低，还能够减少制造成本。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种无线充电手持装置，其特征在于，其包括：

一无线接收电路，接收一电磁场；

一温度感测器，检测该无线充电手持装置内部的温度，以提供一温度信息；

一储能单元，选择性地供应电能至该无线接收电路；以及

一微控制器，耦接于该无线接收电路、该温度感测器及该储能单元；

其中，该微控制器根据该温度感测器所检测到的该温度信息，以控制该无线充电手持装置进入一通过该储能单元所提供的该电能使该无线接收电路产生热能的第一加热模式、一通过接收该电磁场使该无线接收电路产生热能的一第二加热模式、或一无线充电模式；

其中，当该温度感测器所检测到的温度信息低于一第一预设值时，该无线充电手持装置进入该第一加热模式，于该第一加热模式下，该微控制器控制该储能单元提供该电能至该无线接收电路，使该无线接收电路根据该电能以产生热能。

2.如权利要求1所述的无线充电手持装置，其中，当该电磁场由一无线供电装置提供并传送至该无线接收电路时，其中该微控制器根据该温度感测器所检测到的温度信息，选择性地将该无线接收电路接收到的该电磁场转换为该热能，或将该电磁场转换为该电能以对该储能单元充电。

3.如权利要求2所述的无线充电手持装置，其中，当该温度感测器所检测到的温度信息低于一第二预设值时，该无线充电手持装置进入该第二加热模式，于该第二加热模式下，该微控制器控制该无线接收电路与该储能单元之间断路，且该无线接收电路根据该电磁场以产生热能。

4.如权利要求2所述的无线充电手持装置，其中，当该温度感测器所检测到的温度信息高于一第三预设值时，该无线充电手持装置进入该无线充电模式，于该无线充电模式下，该无线接收电路将所接收到的该电磁场转换成该电能，并且该微控制器将该电能传输至该储能单元。

5.如权利要求1所述的无线充电手持装置，其中，该无线接收电路为一线圈。

6.一种无线充电手持装置的控制方法，该无线充电手持装置包括一无线接收电路、一温度感测器、一储能单元及一微控制器，其特征在于，该无线充电手持装置的控制方法包括：

步骤A：由该温度感测器检测该无线充电手持装置内部的温度，以提供一温度信息；以及步骤B：由该微控制器根据该温度信息，判定该温度信息是否低于一预设值，并控制该无线充电手持装置进入一通过该储能单元所提供的一电能使该无线接收电路产生热能的第一加热模式、一通过接收一电磁场使该无线接收电路产生热能的第二加热模式、或一无线充电模式；

其中，当该温度感测器所检测到的温度信息低于一第一预设值时，该无线充电手持装置进入该第一加热模式，于该第一加热模式下，该微控制器控制该储能单元提供该电能至该无线接收电路，使该无线接收电路根据该电能以产生热能。

7.如权利要求6所述的无线充电手持装置的控制方法，其中该控制方法还进一步包括：

步骤C：由该无线接收电路自一无线供电装置接收该电磁场时，该微控制器根据该温度感测器所检测到的温度信息，选择性地将该无线接收电路接收到的该电磁场转换为该热能，或将该电磁场转换为该电能以对该储能单元充电。

8.如权利要求7所述的无线充电手持装置的控制方法，其中步骤C还进一步包括：

当该温度感测器所检测到的温度信息低于一第二预设值时，该无线充电手持装置进入该第二加热模式，于该第二加热模式下，该微控制器控制该无线接收电路与该储能单元之间断路，且该无线接收电路根据该电磁场以产生热能。

9.如权利要求7所述的无线充电手持装置的控制方法，其中步骤C还进一步包括：

当该温度感测器所检测到的温度信息高于一第三预设值时，该无线充电手持装置进入该无线充电模式，于该无线充电模式下，该无线接收电路将所接收到的该电磁场转换成该电能，并且该微控制器将该电能传输至该储能单元。

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