一种复合电源制造技术

一种复合电源，其特征是，具有复合电源接口；所述复合电源接口具有直流电输出连接器和用于输出电磁耦合能量的输出线圈模组，所述输出线圈模组设置在所述直流电输出连接器的第二壳体内；所述输出线圈模组具有线圈、第一软磁材料、稳定电势涡流阻尼器。稳定电势涡流阻尼器。稳定电势涡流阻尼器。

【技术实现步骤摘要】
一种复合电源


[0001]本专利技术涉及一种用于电子设备充电的复合电源接口的复核电源的实现方式，尤其是输出连接器为具有输出直流电和电磁耦合能量输出用线圈模组的复合电源接口。

技术介绍

[0002]众多采用8字型、梅花形或者USB连接器进行充电的移动电子设备，比如电动牙刷、电动剃须刀、电动理发剪、电动按摩仪等，为了解决充电接口容易导致进水、充电接口容易积灰等现有安全风险或功能失效风险，正在逐步升级具备无线充电功能。
[0003]考虑到无线充电功能存在稳定性与可靠性较差、不能兼容旧型号同款产品进行充电——比如家中有旧型号同款电动剃须刀，也需要采用新型号同款剃须刀配备的电源进行充电，因此新型号产品销售时需要配备兼容旧型号同款产品的有线充电器，同时新型号产品本身也会保留有线充电连接器。
[0004]因此，相关电子产品的发展会遵循“仅有线充电、有线充电与无线充电同时存在、仅无线充电”三个阶段。
[0005]基于这一发展背景，在第二阶段最直观的技术思路是保留旧型号产品的有线充电器，同时配备一个采用所述有线充电器进行直流供电、具有适配所述有线充电器的受电连接器的独立无线充电器。
[0006]但是因为相关电子产品的成本敏感性非常高，而且往往体积较小而不具备较大的散热表面积，并且原本直流充电时功率较大，因此采用上述独立无线充电器路线同时保持相同的充电功率，必然会面临除了增加无线充电电路外还需要增加高密封性壳体与密封工艺的明显额外成本、充电时温升接近或者超过阈值导致用户触摸会被惊吓、需要增加包装尺寸引起仓储与运输成本增加这三条不利无线充电功能实施的情况。
[0007]因此，有必要设计一种新型的电源，具有输出直流输出和无线充电输出功能，同时仅增加必要的无线充电电路成本，而且满功率无线充电时温升很低，以及体积相比旧型号的有线充电器几乎不变。

技术实现思路

[0008]首先，为了满功率无线充电时充电区域温升很低的目标，因此采用“无线充电用交流电输出模块通过专用电缆电连接到输出交变磁场的线圈模组”的电路拓扑，并且将工作时产生大部分热量的所述交流电输出模块与旧型号有线充电器的直流电输出模块共同装入已有的壳体内，从而实现了这个目标。
[0009]其次，为了体积尽可能不变以及使用时的便捷性与美观性，不仅需要保持已有壳体尺寸不变，而且还需要尽可能减小线圈模组的尺寸与将线圈模组设置在旧型号有线充电器的直流电输出连接器附近。
[0010]再者，考虑到本专利技术面对的应用场景中，一个电源同时只能给一个目标设备充电，也就是说一个电源要么输出直流电、要么输出电磁耦合能量的交变磁场，而不会同时输出，
因此最大输出功率值与旧型号有线充电器是一致的，因此需要设计一个控制模块，采用“先输出先保持”、“功率均衡以保持总功率不超过阈值”或者“设定优先级”的方式控制直流电输出模块与交流电输出模块的工作模式。
[0011]根据所述思路，本专利技术揭示的一种复合电源，其特征是，具有复合电源模块、复合电缆、复合电源接口；所述复合电源模块具有输出直流电输出模块和交流电输出模块，还具有控制所述直流电输出模块和所述交流电输出模块工作模式的控制模块，所述复合电源模块设置在第一壳体内；所述复合电缆具有低阻抗传输直流电能的第一子电缆、低阻抗传输交流电能的第二子电缆和高频低阻导体；所述复合电源接口具有直流电输出连接器和用于输出电磁耦合能量的输出线圈模组，所述输出线圈模组设置在所述直流电输出连接器的第二壳体内；所述直流电输出连接器通过所述第一子电缆与所述直流电输出模块的直流电能输出端电连接；所述输出线圈模组具有线圈、第一软磁材料、稳定电势涡流阻尼器，所述线圈通过所述第二子电缆与所述交流电能输出模块的交流电能输出端电连接，所述稳定电势涡流阻尼器通过所述高频低阻导体与所述交流电能输出模块的一稳定电平VEE通过高频低阻电路电连接，所述第一软磁材料设置在所述线圈远离电磁耦合能量输出方向的一侧面。
[0012]所述稳定电势涡流阻尼器为一连续片状导体且在所述线圈靠近电磁耦合能量输出方向的一侧面所在的平面上的投影与所述线圈在所述线圈靠近电磁耦合能量输出方向的一侧面所在的平面上的投影存在交叠且交叠面积大于等于所述线圈在所述线圈靠近电磁耦合能量输出方向的一侧面所在的平面上的投影的2/3，所述稳定电势涡流阻尼器设置在所述线圈靠近电磁耦合能量输出方向的一侧面，或者设置在所述线圈与所述第一软磁材料之间，或者设置在所述第一软磁材料远离电磁耦合能量输出方向的一侧面；或者，所述稳定电势涡流阻尼器为一连续带状导体，与卷绕成所述线圈的导线相互缠绕，且所述稳定电势涡流阻尼器的长度与卷绕成所述线圈的导线的长度之比≥2/3。
[0013]所述线圈模组的电磁耦合能量输出方向与所述直流电输出连接器插入对应直流输入连接器的方向基本垂直，且所述线圈在所述线圈靠近电磁耦合能量输出方向的一侧面所在的平面上的投影具有长短径，且所述长径与所述直流电输出连接器插入对应直流输入连接器的方向基本平行；或者所述线圈模组的电磁耦合能量输出方向与所述直流电输出连接器插入对应直流输入连接器的方向基本平行。
[0014]所述复合电源模块具有控制模块，所述控制模块通过所述直流电输出模块的第一工作状态输出信号监视所述直流电输出模块和通过所述交流电输出模块的第二工作状态输出信号监视所述交流电输出模块输出状态。当所述直流电输出模块首先输出直流电能时，所述控制模块控制所述交流电输出模块停止工作；或者，当所述交流电输出模块首先输出交流电能时，所述控制模块控制所述直流电输出模块停止工作。
[0015]或者所述控制模块通过第一电流采样电阻监视所述直流电输出模块和通过第二电流采样电阻监视所述交流电输出模块输出状态。当所述直流电输出模块、所述交流电输出模块单独或者同时输出电能时，所述控制模块控制所述直流电输出模块和所述交流电输出模块输出的电能之和不超过设定的阈值。
[0016]或者所述控制模块通过所述直流电输出模块的第一工作状态输出信号监视所述直流电输出模块和通过所述交流电输出模块的第二工作状态输出信号监视所述交流电输出模块输出状态，所述交流电输出模块的能量输入端连接到所述直流电输出模块的输出
端，所述直流电输出模块的输出端与所述第一子电缆通过第一可控开关电连接。当所述直流电输出模块首先输出直流电能时，所述控制模块控制所述交流电输出模块停止工作；或者，当所述交流电输出模块首先输出交流电能时，所述控制模块控制所述第一可控开关保持断开状态。
[0017]为了降低成本，所述高频低阻导体是所述第一子电缆中的任一线芯，较优的是与所述直流电输出模块的负极电连接的线芯。
[0018]为了增强所述复合电源接口进行无线充电输出时与被充电设备之间的稳定性，如果电磁耦合能量输出方向与所述直流电输出连接器基本垂直时，所述复合电源接口的靠近电磁耦合能量输出方向的一侧面设置有至少一个磁铁单元，至少一个所述磁铁单元朝向电磁耦合能量输出方向的一侧面有两个异性磁极S和N。
[0019]本专利技术的有益效果是实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合电源，其特征是，具有复合电源接口；所述复合电源接口具有直流电输出连接器和用于输出电磁耦合能量的输出线圈模组，所述输出线圈模组设置在所述直流电输出连接器的第二壳体内；所述输出线圈模组具有线圈、第一软磁材料、稳定电势涡流阻尼器。2.根据权利要求1所述一种复合电源，其特征是，所述稳定电势涡流阻尼器为一连续片状导体且在所述线圈靠近电磁耦合能量输出方向的一侧面所在的平面上的投影与所述线圈在所述线圈靠近电磁耦合能量输出方向的一侧面所在的平面上的投影存在交叠且交叠面积大于等于所述线圈在所述线圈靠近电磁耦合能量输出方向的一侧面所在的平面上的投影的2/3，所述稳定电势涡流阻尼器设置在所述线圈靠近电磁耦合能量输出方向的一侧面，或者设置在所述线圈与所述第一软磁材料之间，或者设置在所述第一软磁材料远离电磁耦合能量输出方向的一侧面；或者，所述稳定电势涡流阻尼器为一连续带状导体，与卷绕成所述线圈的导线相互缠绕，且所述稳定电势涡流阻尼器的长度与卷绕成所述线圈的导线的长度之比≥2/3。3.根据权利要求1所述一种复合电源，其特征是，还具有复合电源模块、复合电缆；所述复合电源模块具有输出直流电输出模块和交流电输出模块，还具有控制所述直流电输出模块和所述交流电输出模块工作模式的控制模块，所述复合电源模块设置在第一壳体内；所述复合电缆具有低阻抗传输直流电能的第一子电缆、低阻抗传输交流电能的第二子电缆和高频低阻导体；所述直流电输出连接器通过所述第一子电缆与所述直流电输出模块的直流电能输出端电连接；所述线圈通过所述第二子电缆与所述交流电能输出模块的交流电能输出端电连接，所述稳定电势涡流阻尼器通过所述高频低阻导体与所述交流电能输出模块的一稳定电平VEE通过高频低阻电路电连接，所述第一软磁材料设置在所述线圈远离电磁耦合能量输出方向的一侧面；所述线圈模组的电磁耦合能量输出方向与所述直流电输出连接器插入对应直流输入连接器的方向基本垂直，且所述线圈在所述线圈靠近电磁耦合能量输出方向的一侧面所在的平面上的投影具有长短径，且所述长径与所述直流电输出连接器插入对应直流输入连接器的方向基本平行；或者所述线圈模组的电磁耦合能量输出方向与所述直流电输出连接器插入对应直流输入连接器的方向基本平行。4.根据权利要求3所述一种复合电源，其特征是，所述控制模块通过所述直流电输出模块的第一工作状态输出信号监视所述直流电输出模块和通过所述交流电输出模块的第二工作状态输出信号监视所述交流电输出模块输出状态；当所述直流电输出模块首先输出直流电能时，所述控制模块控制所述交流电输...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢益涛，
申请(专利权)人：邢益涛，
类型：发明
国别省市：