专利名称：无线充电系统、光源提供装置及充电装置的制作方法
技术领域：
无线充电系统、光源提供装置及充电装置技术领域[0001]本实用新型涉及电子设备制造技术领域，特别涉及一种无线充电系统、光源提供装置及充电装置。
背景技术：
[0002]随着人们生活水平的不断提高，各类移动式电子设备功能越来越强大，使用越来越普遍。然而随着功能的强大，移动式电子设备的耗电问题也越来越突出。因此，如何为移动式电子设备及时地进行充电成为了亟待解决的问题。传统的有线充电方式需要把供电电源和被充电设备如手机之间通过线缆连接起来，因此非常麻烦，特别是当对几个不同设备同时进行充电时将会更增加使用者的负担。并且各种设备之间的有线充电接口多种多样， 无法实现通用，导致了大量不同类型接口充电器的存在，造成了很大的资源浪费。因此，人们就开发出了无线充电的方式，通过无线充电能够摆脱线缆与各种接口的烦恼，极大的方便了人们的生活。但是现有的无线充电方式大都是利用微波、电磁感应、磁共振的原理进行无线充电，也就是大都利用无线电波实现能量的传输，因此结构非常复杂，成本较高，并且由于能量传输效率对充电设备与被充电设备之间线圈的大小，位置以及角度有严重的依赖，因此不同厂商的设备无法实现通用，从而导致使用很不方便。更为严重的是泄露的电磁辐射可能对人体尤其是孕妇婴儿等可能造成潜在的严重伤害。因此目前需要一种更为方便、快捷、节能的无线充电方式。实用新型内容[0003]本实用新型的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是解决目前无线充电方式结构复杂，充电效率低的缺陷。[0004]为达到上述目的，本实用新型一方面提出了一种无线充电系统，包括光源提供装置，所述光源提供装置用于发射特定波长的单色光谱；和光电转换装置，所述光电转换装置具有对应的光电池，所述光电池与所述单色光谱对应，所述光电池对所述单色光谱的光电转换效率大于对其他单色光谱的光电转换效率。[0005]本实用新型实施例通过光源提供装置为光电转换装置提供特定波长的单色光谱， 通过光电转换装置提供与单色光谱对应的光电池，能够极大地提高无线充电的充电效率。[0006]在本实用新型的一个实施例中，所述光电池为InGaN半导体光电池、AWaInN半导体光电池、AWaInP半导体光电池、InGaAsP半导体光电池、AWaInAs半导体光电池、AWaAs 半导体光电池、GaInAs半导体光电池、AlInAs半导体光电池、InGaP半导体光电池、GaAsP 半导体光电池、非晶Si太阳能电池、CIGS薄膜太阳能电池、CIS薄膜太阳能电池，CdTe薄膜太阳能电池。所述光电池所用材料的禁带宽度与所述单色光谱相对应。[0007]在本实用新型的一个实施例中，还包括温度检测模块，用于检测所述光源提供装置的温度；控制模块，所述控制模块与所述温度检测模块相连，所述控制模块在所述光源提供装置的温度大于预设值之后，调节所述光源提供装置中LED的开关频率或电流，和/或控制风扇启动以降低所述光源提供装置的温度。[0008]在本实用新型的一个实施例中，所述光源提供装置具有两个或两个以上的单色光谱发射装置，以分别发射波长相同或不相同的单色光谱。[0009]在本实用新型的一个实施例中，所述光源提供装置中的LED可以为Alfe^nP、 InGaAsP、InGaAs或AlGaAs的高亮红光或黄光LED时，光电池为可以为AlGalnP、InGaAs或 AlGaInAs, InGaAsP, GaAsP的光电池或非晶Si太阳能电池、单晶Si太阳能电池、CIGS太阳能电池。在本实用新型的一个实施例中，对于不同用途，LED可以采用不同材料。例如， 在本实用新型的一个实施例中，光源提供装置中的LED可以为InGaN的蓝光LED，光电池可以为Alfe^nP、AWaInN或hGaN的光电池。在本实用新型的一个实施例中，光源提供装置中的LED可以为InGaN的紫光LED，光电池可以为GaN或化&^、AlGaInN的光电池。在本实用新型的一个实施例中，光源提供装置中的LED可以为InGaN的绿光LED，光电池可以为 InGaN或AlfeInP的光电池。在本实用新型的一个实施例中，光源提供装置中的LED可以为 AlfeiInAs或AlGaAs的红外光LED，光电池可以为Ge或AlGaAs、InGaAs的光电池。在本实用新型的还一个实施例中，光源提供装置中的LED可以为GaN的紫外光LED时，光电池可以为 GaN 或 SiO、AlfeiN，AlGaInN 的光电池。[0010]本实用新型实施例中，在光源提供装置中设置两个或两个以上的单色光谱发射装置，可以依照需求选择性发射一种波长或多种波长的单色光谱，或者发出一束或者多束特定波长的单色光谱，极大地提高了光源提供的利用效率和用途多样性。此外，本实用新型实施例中，在光电(电光)转换装置中提供与光源提供装置中发出的单色光谱对应的LED(光电池)，在此种单色光线处吸收效率最高，从而提高光电转化效率。[0011]上述例子仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。本实用新型实施例中也可以采用其他本领域技术人员常用的材料。[0012]在本实用新型的一个实施例中，还包括所述光源提供装置包括LED阵列，所述 LED阵列可全部开启或部分开启。能够按照需求提高或降低LED利用率，合理利用LED资源。[0013]在本实用新型的一个实施例中，还包括感应单元，所述感应单元检测放置在无线充电装置之上电子设备的面积和/或位置；和控制模块，所述控制模块与所述感应单元相连，所述控制模块根据电子设备的面积/或位置选择性地开启所述LED阵列中的一部分或全部。[0014]本实用新型实施例中，在光源提供装置中设置两个或两个以上的单色光谱发射装置，可以依照需求选择性发射一种波长或多种波长的单色光谱，或者发出一束或者多束特定波长的单色光谱，极大地提高了光源提供装置的利用效率和用途多样性。同时，本实用新型实施例中，在光源提供装置中设置LED阵列，LED阵列可全部开启或部分开启，能够按照需求提高或降低LED利用率，合理利用LED资源。此外，在光电转换装置中提供与单色光谱相对应的光电池，光电池所用材料的禁带宽度与所述单色光谱相对应，光电池对所述单色光谱的光电转换效率大于对其他单色光谱的光电转换效率，进而提高光电转化效率。[0015]在本实用新型的实施例中，可选装对可见光透明的光电池，不仅不影响移动终端的正常使用，而且还不影响美观，容易实现工业设计。[0016]本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
[0017]本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从
以下结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中[0018]图1为本实用新型实施例的无线充电系统结构图；[0019]图2为本实用新型一个实施例光源提供装置为具有光电转换装置的电子设备充电的示意图；[0020]图3为本实用新型实施例光源提供装置为具有光电转换装置的电子设备充电的立体图；[0021]图4为本实用新型实施例光源提供装置的示意图；[0022]图5为本实用新型实施例光电转换装置的示意图；[0023]图6为本实用新型实施例不同材料的外部量子效率与波长的关系曲线以及单位波长的能量密度与波长的关系曲线。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。[0025]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。[0026]如图1所示，为本实用新型实施例的无线充电系统结构图。该无线充电系统包括光源提供装置100和光电转换装置200。光源提供装置100用于发射特定的单色光谱。光电转换装置200具有与特定单色光谱对应的光电池，能够将特定单色光谱的能量最大程度的转换成电能。光电池对特定单色光谱的光电转换效率大于对其他单色光谱的光电转换效率，极大地提高了无线充电系统的光电转换效率。需要说明的是，在本实用新型的实施例中单色光具有一定的光谱宽度，例如，对于红光LED来说具有20nm左右的光谱宽度，而非限定某个具体的频率点。各个颜色光谱宽度已为公知技术，在此不再赘述。[0027]在本实用新型的一个实施例中，光源提供装置100包括LED阵列110，LED阵列110 可全部开启或部分开启。LED阵列110可以采用AlGalnN，InGaAsP,InGaN, AlGalnP.InGaAs, AlGaAs或GaN等材料制备的发光LED。[0028]在本实用新型的一个实施例中，光电池可以为InGaN半导体光电池、AKktInN半导体光电池、AWaInP半导体光电池、InGaAsP半导体光电池、AWaInAs半导体光电池、AWaAs 半导体光电池、GaInAs半导体光电池、AlInAs半导体光电池、InGaP半导体光电池、GaAsP 半导体光电池、非晶Si太阳能电池、CIGS薄膜太阳能电池、CIS薄膜太阳能电池，CdTe薄膜太阳能电池。所述光电池所用材料的禁带宽度与所述单色光谱相对应。[0029]如图6所示，为本实用新型实施例不同材料的外部量子效率与波长的关系曲线以及单位波长的能量密度与波长的关系曲线。在本实用新型的一个实施例中，对于不同的充电用途，LED可以采用不同材料，对应的光电池可以选用不同基质。下面给出一些示例[0030]光源提供装置100中的LED可以为AlfeJnP、InGaAsP, InGaAs或AlGaAs的高亮红光或黄光LED，对应的光电转换装置200中的光电池为AWaInP光电池、InGaAs光电池、 AlGaInAs, InGaAsP,GaAsP的光电池或非晶Si太阳能电池、单晶Si太阳能电池、CIGS太阳能电池。在本实用新型的优选实施例中，光源提供装置100中的LED采用Ala35Giia65As,发出的是波长为660nm的红光，对应的光电转换装置200中的光电池为AWaInAs的光电池。[0031]光源提供装置100中的LED可以为InGaN或GaN的蓝光LED，对应的光电转换装置 200中的光电池可以为hfeiN的光电池。在本实用新型的优选实施例中，光源提供装置100中的LED采用GaN，发出的是波长为466nm的蓝光，对应的光电转换装置200中的光电池为AWaInP的光电池。[0032]光源提供装置100中的LED可以为InGaN、AlGaInN的紫光LED，对应的光电转换装置200中的光电池可以为GaN或hGaN的光电池。[0033]光源提供装置100中的LED可以为InGaN的绿光LED，对应的光电转换装置200中的光电池可以为InGaN或AlfeInP的光电池。在本实用新型的一个实施例中，光源提供装置100中的LED采用Ina43Giia57N,发出的是波长为525nm的绿光，对应的光电转换装置200 中的光电池为Alfe^nP的光电池。在本实用新型的另一个实施例中，光源提供装置100中的LED采用^ia23Giia77N,发出的是波长为500nm的蓝绿光，对应的光电转换装置200中的光电池为MGaInP的光电池。[0034]光源提供装置100中的LED可以为AlfeiInAs或AlGaAs的红外光LED，对应的光电转换装置200中的光电池可以为Ge、InGaAs或AlGaAs的光电池。[0035]光源提供装置100中的LED可以为GaN的紫外光LED，对应的光电转换装置200中的光电池可以为GaN或SiO、AlGaN，AlGaInN的光电池。[0036]针对光源提供装置发出的不同波长的单色光谱，光电转换装置中采用与单色光谱对应的不同基质的光电池，可以实现最大效率的光电转换。[0037]如图2所示，为本实用新型一个实施例光源提供装置为具有光电转换装置的电子设备充电的示意图。如图3所示，为本实用新型一个实施例光源提供装置为具有光电转换装置的电子设备充电的立体图。如图4所示，为本实用新型实施例光源提供装置的示意图。在本实用新型的一个实施例中，光源提供装置100还包括温度检测模块130和控制模块140。温度监测装置130用于检测光源提供装置100的温度；控制模块140与温度检测模块130相连，控制模块140在光源提供装置100的温度大于预设值之后，调节光源提供装置 100中LED的开关频率或电流，和/或控制风扇启动以降低光源提供装置100的温度。能够有效提高无线充电系统的智能化，提高光源提供装置的使用效率和使用寿命。[0038]在本实用新型的一个实施例中，光源提供装置100具有两个或两个以上的单色光谱发射装置150，以分别发射不同的单色光谱。光源提供装置中设置两个或两个以上的单色光谱发射装置，可以依照需求选择性发射一种波长或多种波长的单色光谱，或者发出一束或者多束特定波长的单色光谱，极大地提高了光源提供装置的利用效率和用途多样性。[0039]如图5所示，为本实用新型实施例光电转换装置的示意图。本实用新型实施例中，光电转换装置200包括感应单元210和控制模块220。感应单元210置在无线充电装置200 之上电子设备的面积和/或位置；控制模块220与感应单元210相连，控制模块220根据电子设备的面积/或位置选择性地开启LED阵列110的一部分或全部。[0040]本实用新型实施例还提出了一种电子设备，包括如上所述的充电装置。[0041]本实用新型实施例通过在光源提供装置中设置两个或两个以上的单色光谱发射装置，可以依照需求选择性发射一种波长或多种波长的单色光谱，或者发出一束或者多束特定波长的单色光谱，极大地提高了光源提供装置的利用效率和用途多样性。同时，本实用新型实施例中，在光源提供装置中设置LED阵列，LED阵列可全部开启或部分开启，能够按照需求提高或降低LED利用率，合理利用LED资源。此外，本实用新型实施例中，在光电(电光)转换装置中提供与光源提供装置中发出的单色光谱对应的LED (光电池)，在此种单色光线处吸收效率最高，从而提高光电转化效率。[0042]本实用新型实施例的无线充电系统还具有如下优点，[0043]1、能量的传输媒介采用的是光而不是电磁波，从而无电磁辐射危害，对人体绝对无害；[0044]2、光源提供装置的面积可以做得很大，因此可同时对多个设备充电，通用性强，同时可根据需要控制仅充电位置的光源打开，从而非常节能；[0045]3、能量传输密度可以做得很大，不像电磁充电方式那样需要线圈尺寸匹配与位置的精确调节才能得到需要的电压与功率，不同的光吸收板面积意味着不同的功率，对于移动设备需要的不同电压采用不同的光吸收板即可；[0046]4、无电磁兼容性问题，不会泄露出电磁辐射，不对不会对其它电子元件电子设备产生影响，不干扰其它无线通讯信号，如手机信号等；[0047]5、光线能量随距离增加衰减较小，有效传输距离较远，不像电磁充电那样需要近场耦合或者是复杂的定向波束技术；[0048]6、光源提供装置采用平板结构光泄露小，对环境或人体影响非常小；[0049]7、适用于各种外壳材料，可以对采用各种外壳材料的移动设备进行充电，比如带皮套的设备、塑料外壳的，金属外壳的等，而电磁式充电设备对金属外壳的设备则无能为力，难以达到满意效果；[0050]8、光电转换装置在太阳光下仍旧能提供一定的转换效率，在没有充电电源的情况下可通过太阳光或其它光源进行紧急充电，供应应急时用，电磁感应式充电则在任何情况下必须有外部供电电源才能进行充电；[0051]9、由于不同移动设备的电压与功率的需求主要通过调节光吸收板的结构来实现， 因此光源提供装置还具有高兼容性的优势，可以兼顾不同公司的不同标准，不需要统一的标准，只需要满足基础要求即可，因此不同的设备可以在功能上实现通用，只是能量传输效率可能会有些差别。[0052]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。[0053] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。
权利要求1.一种无线充电系统，其特征在于，包括光源提供装置，所述光源提供装置用于发射特定波长的单色光谱；和光电转换装置，所述光电转换装置具有对应的光电池，所述光电池与所述单色光谱对应，所述光电池对所述单色光谱的光电转换效率大于对其他单色光谱的光电转换效率。
2.如权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述光电池为InGaN半导体光电池、AWaInN半导体光电池、AWaInP半导体光电池、InGaAsP半导体光电池、AWaInAs半导体光电池、AWaAs半导体光电池、GaInAs半导体光电池、AlInAs半导体光电池、InGaP半导体光电池、GaAsP半导体光电池、非晶Si太阳能电池、CIGS薄膜太阳能电池、CIS薄膜太阳能电池，CdTe薄膜太阳能电池。
3.如权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述光源提供装置包括LED阵列， 所述LED阵列可全部开启或部分开启。
4.如权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，还包括温度检测模块，用于检测所述光源提供装置的温度；控制模块，所述控制模块与所述温度检测模块相连，所述控制模块在所述光源提供装置的温度大于预设值之后，调节所述光源提供装置中LED的开关频率或电流，和/或控制风扇启动以降低所述光源提供装置的温度。
5.如权利要求1所述的无线充电系统，其特征在于，所述光源提供装置具有两个或两个以上的单色光谱发射装置，以分别发射不同的单色光谱。
6.如权利要求3所述的无线充电系统，其特征在于，其中，当所述光源提供装置中的LED为AlfeJnP、InGaAsP, InGaAs或AlGaAs的高亮红光或黄光LED时，所述光电池为AlGaInP、InGaAs、AlfeJnAs、InGaAsP、GaAsP的光电池或非晶Si 太阳能电池、单晶Si太阳能电池、CIGS太阳能电池；当所述光源提供装置中的LED为InGaN的蓝光LED时，所述光电池为AlfeJnP、AlfeJnN 或InGaN的光电池；当所述光源提供装置中的LED为InGaN、AlGaInN的紫光LED时，所述光电池为GaN或 InGaN的光电池；当所述光源提供装置中的LED为InGaN的绿光LED时，所述光电池为InGaN或AlfeJnP 的光电池；当所述光源提供装置中的LED为AWaInAs或AlGaAs的红外光LED时，所述光电池为 Ge 或 AlGaAs、InGaAs 的光电池；当所述光源提供装置中的LED为GaN的紫外光LED时，所述光电池为GaN或&iO、AlGaN， AlGaInN的光电池。
7.如权利要求3所述的无线充电系统，其特征在于，还包括感应单元，所述感应单元检测放置在无线充电装置之上电子设备的面积和/或位置；和控制模块，所述控制模块与所述感应单元相连，所述控制模块根据电子设备的面积/ 或位置选择性地开启所述LED阵列中的一部分或全部。
专利摘要本实用新型提出一种无线充电系统，包括光源提供装置，所述光源提供装置用于发射特定波长的单色光谱；和光电转换装置，所述光电转换装置具有对应的光电池，所述光电池与所述单色光谱对应，所述光电池对所述单色光谱的光电转换效率大于对其他单色光谱的光电转换效率。本实用新型实施例通过光源提供装置为光电转换装置提供特定波长的单色光谱，通过光电转换装置提供与单色光谱对应的光电池，极大地提高了无线充电的充电效率。
文档编号H02N6/00GK202285338SQ20112033989
公开日2012年6月27日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者赵东晶 申请人:赵东晶