[发明专利]电源管理单元及其应用无线供电单元的装置和方法

说明书

【技术领域】

本发明是关于一电源讯号处理平台，尤其关于无线电源管理。

【背景技术】

无线充电，又称作感应充电、非接触式感应充电，是利用近场感应，也就是电感耦合，由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置，此装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器和用电装置之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。

由于无导电接点设计，无线充电技术可以避免触电的危险。且电力传送组件无外露，因此不会被空气中的水份、氧气等侵蚀；另外，也由于无接点的存在，因此不会有在连接和分离时的机械磨损及跳火等做成的损耗。

特别有贡献的是，在使医疗植入装置较为安全。在植入嵌入式医疗装置上，可以在不损害身体组织的情况下，对植入在人体内的医疗装置进行充电，而不需要有电线穿过皮肤及其它自体组织，免去感染的风险。

而最值得注意的是，无线充电带来的便利性。充电时无需以电线连接，只要放到充电器附近即可。技术上，一个充电器可以对多个用电装置进行进电，在有多个用电装置的情况下可以省去多个充电器、不用占用多个电源插座、没有多条电线互相缠绕的麻烦。

传统的无线充电(供电)架构，包含两条充电路径，其一是利用无线电力充电，另外则是通过有线电力充电。其中无线电力充电路径，通过一电子电路，将接收而来的无线电力，经过整流及稳压的处理，转换成直流电之后。接着，在电子电路外部，通过一充电单元(线性充电器或开关充电器)，将此直流电转换为一相对应负载的额定电压，以供负载使用。而有线电力充电路径，则是将有线电力直接连接至充电单元，并将此有线电力转换为一相对应负载的额定电压，以供负载使用。

其后，为使其中的电子电路能够直接对电池充电，便将一线性充电器(或者开关充电器)直接设置在电子电路内部。如此一来，无线充电路径上，除了提高电子电路的完整性，也省去一个外部充电单元，以降低成本。只是在有线充电路径上，仍然需要一外部充电单元。

以上两种传统方法上，均需要一额外的充电单元，然而此额外的充电单元除了使得成本增加，亦使得PCB板(印刷电路板)的面积增加。因此在成本考虑上，仍有可改善的空间。

【发明内容】

有鉴于上述问题，本发明提供一电源管理单元及其应用一无线供电单元的装置和方法，用以解决习知技术的较高成本的电路形式。通过将外部充电单元，设置在一电源管理单元内部，以提高电源管理单元的完整性，以及降低设计成本。

本发明至少一具体实施例揭露一电源管理单元，是应用在一无线供电单元的装置，用以切换输入电力，并提供一稳定额定电压。所述电源管理单元包含一整流单元、一稳压单元及一控制单元。整流单元用以将交流电转换成直流电。稳压单元连接至整流单元，用以提供一稳定额定电压，或一可变流量电流。控制单元连接至稳压单元，用以控制稳压单元的输入电力。

本发明至少又一具体实施例揭露一种无线供电单元的装置，所述无线供电单元的装置，包含一二次线圈、一切换单元及一电源管理单元。二次线圈，用以接收交流电磁场，并产生交流电。切换单元，用以切换输入电力，其中输入电力包含有线电力，及无线电力。电源管理单元，控制切换单元，切换输入电力，并提供一稳定额定电压或可变流量电流。其中电源管理单元更包含一整流单元，连接至二次线圈，用以将交流电转换成直流电；一稳压单元，同时连接至整流单元及切换单元，用以接收电力并转换此电力以提供一稳定额定电压或一可变流量电流；以及一控制单元，同时连接至整流单元、切换单元及稳压单元，用以控制稳压单元的输入电力。

本发明的功效在于，将充电单元设置在电源管理单元内部，使可直接供电予负载装置。此外，电源管理单元亦提供一可切换供电路径的功能，意即有线电力路径及无线电力路径皆连接至电源管理单元，之后通过电源管理单元，选择供电路径，并直接供电予负载装置。如此一来，便可省去所有外部充电单元，以降低设计成本。

本发明若作为电池充电装置，由于电子产品本充斥，个人使用的电池，通常不只一种，因此，本发明不限于一次只对一负载装置充电，可以一次对多负载装置充电。另外，需注意的是，本发明不限于电池充电，亦可使用在需要接受供电的负载装置。

为此，本发明提供一种电源管理单元，应用在一无线供电单元的装置，所述电源管理单元包含：一整流单元，用以将一交流电转换成一直流电；一稳压单元，连接至所述整流单元，用以提供一稳定额定电压，或一可变流量电流；及一控制单元，连接至所述稳压单元，用以控制所述稳压单元的一输入电力。