具有可攜式電子設備容納部的可攜式充電裝置的製作方法
2024-01-22 02:48:15
專利名稱：具有可攜式電子設備容納部的可攜式充電裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及具有可攜式電子設備容納部的可攜式充電裝置，用於放置、攜帶可攜式電子設備和對其充電。尤其是用於放置、攜帶可攜式電子設備和可選擇利用外接電源或內置的充電電池對其充電的可攜式充電裝置。
背景技術：
近年來，各種可攜式電子設備，例如手持式計算機、移動通信裝置、可攜式音頻/視頻播放器、數位照相機等，使用非常廣泛。可攜式電子設備需要有穩定性和安全性好、體積小、重量輕的電源裝置、如電池裝置為其提供能源。進一步的，為免除頻繁更換電池的麻煩和降低使用成本，可攜式電子設備往往採用可再充電使用的電池。在通常使用的各種充電電池中，鋰離子電池由於擁有高能量密度等優異特性而倍受青睞。
採用充電電池供電的可攜式電子設備，需要配備備用電池單元、充電器等充電裝置對其進行充電。備用電池單元通過內設的可更換或可充電電池對可攜式電子設備進行充電，如公告號CN2550907Y
公開日2003年5月14日的實用新型專利提供「具萬用序列匯流排連接器的電池盒」。充電器通過將外接電源轉換成適合充電的直流電壓對可攜式電子設備進行充電。公知的充電器有桌面充電器、可攜式充電器、汽車充電器等，其結構一般包括電源輸入連接器、電源輸出連接器和充電電路。充電器的電源輸入連接器與外接電源連接，在交流供電的環境中可通過電源適配器連接交流電源。公知的電源適配器是由變壓器、整流器、濾波器組成的交流/直流變換器，它可將交流電源變換成直流電源。充電器的電源輸出連接器可與可攜式電子設備的電源端子連接，由於可攜式電子設備目前廣泛採用通用串行總線連接器作為供電和數據傳輸的共用接口，因此充電器的電源輸出連接器也越來越多地採用通用串行總線連接器。公知的通用串行總線連接器具有連接電源端子和兩個信號端子。充電電路包括穩壓電路、直流變換電路等，可實現電源處理和充電控制功能。充電器的工作原理是外部直流電源通過電源輸入連接器輸入，經過充電電路處理成適合充電的直流電壓，再通過電源輸出連接器對可攜式電子設備的充電電池進行充電。
現有的充電裝置不足之處在於在外出旅遊、商務時，為了持續正常使用可攜式電子設備，必須同時攜帶充電器或/和備用電池單元，由此帶來額外負擔；充電器使用受環境條件限制，在沒有或無法連接交流電源、電源中斷的情況下不能對可攜式電子設備進行充電；備用電池單元電量耗盡後必須更換電池或進行充電，使用不便。
為解決備用電池單元使用不便、及充電器使用受環境條件限制的問題，目前已開發出將充電電源和充電器結合起來的充電裝置，如公開號CN162074
公開日2005年5月25日的發明專利申請提供「內置充電電池的可攜式充電設備」。但是，外出時必須同時攜帶充電器或/和備用電池單元而帶來額外負擔的問題，仍無法解決。
另一方面，可攜式電子設備通常使用攜帶裝置、如手機夾持座隨身攜帶。目前，多數攜帶裝置只具有單一的攜帶功能。一些改進的攜帶裝置雖然具有多種功能，如公開號CN1455988A
公開日2003年11月12日的發明專利申請提供的「可充電手機夾」，內置有收音單元、播放器和可更換電池，由此可實現收音、播放及對攜帶的手機進行充電的功能。但是，在現有技術中，對於解決上述問題並沒有給出任何提示。
發明內容
本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種能放置、攜帶可攜式電子設備和對其進行充電的可攜式充電裝置。
本實用新型的另一個的目的是提供一種能放置、攜帶可攜式電子設備和可選擇利用外接電源或內置的充電電池對其進行充電的可攜式充電裝置。
本實用新型的另一個的目的是提供一種能放置、攜帶可攜式音頻播放器和可選擇利用外接電源或內置的充電電池對其進行充電的可攜式充電裝置。
為實現上述目的，本實用新型提供的具有可攜式電子設備容納部的可攜式充電裝置，至少包括殼體、設置在所述殼體上且可連接所述可攜式電子設備電源端子的第一電源連接器、以及設置在所述殼體內的充電單元，其特徵是所述殼體上具有掛夾機構和用於放置所述可攜式電子設備的容納部，所述充電單元至少包括充電電池單元。
進一步的，還包括設置在所述殼體上的用於連接外部電源的第二電源連接器、以及電連接在所述第一電源連接器和所述第二電源連接器之間的電路單元，所述充電電池單元可選擇地連接所述電路單元。
更進一步的，所述電路單元包括電連接在第二電源連接器和第一電源連接器之間的電源處理電路、以及與鋰離子電池連接的電池保護電路，所述電池保護電路可選擇地連接所述所述電源處理電路。
再進一步的，所述第一電源連接器為通用串行總線連接器，所述電源處理電路的兩輸出端之間串聯有分壓電路，所述串行總線連接器的供電端連接所述電源處理電路的輸出端，所述串行總線連接器的信號端連接所述分壓電路的分壓輸出端。
進一步的，還包括設置在所述殼體上的用於與所述可攜式電子設備的音頻輸出端子連接的第一音頻連接器、以及用於連接外部音頻設備的第二音頻連接器，所述第一音頻連接器與所述第二音頻連接器電連接。
更進一步的，所述第一電源連接器、所述第一音頻連接器設置在所述容納部內底部、且可分別與所述可攜式電子設備的電源端子、音頻輸出端子構成可插脫連接。
進一步的，所述掛夾機構包括樞接在所述殼體上的掛夾件、以及設置在所述掛夾件和所述殼體之間的彈性件。
進一步的，在所述殼體上還樞接有可在支撐位置和摺疊位置之間作繞樞軸轉動的支撐件。
更進一步的，在所述掛夾件上形成有槽孔，所述支撐件摺疊後置入所述掛夾件的槽孔中且卡固。
進一步的，所述容納部形成有適合於操作放置在所述容納部中的所述可攜式電子設備的結構。
本實用新型提供的具有可攜式電子設備容納部的可攜式充電裝置，其主要的有益效果有其一，充電器的殼體容納部可放置可攜式電子設備，並可通過掛夾機構別掛在使用者腰間而隨身攜帶，也可通過支撐件形成便於操作可攜式電子設備的支撐狀態；其二，可根據環境條件，靈活選擇利用外接電源或充電器內置的充電電池對可攜式電子設備內部的電池進行充電，延長電子設備工作時間；同時，由於不受外部電源限制，充電可隨時隨地進行，適宜旅遊、外出商務時使用；其三，設置有多種連接器，在進行充電的同時，可在機收聽音頻輸出；其四，可攜式電子設備放置在充電器殼體容納部時，通過其對應的接口直接插接於充電器的連接器上、構成可插脫連接，不需要連接線，連接簡便、快速、穩固；其五，特別適用於具有通用串行總線連接器的可攜式音頻播放器。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。在下述實施例中，可攜式電子設備以MP3播放器為例進行說明。然而，應該理解其它類似的設備也是可行的，並不限於此。
圖1是本實用新型提供的具有MP3播放器容納部的可攜式充電裝置正面朝上的俯視示意圖。
圖2是將圖1所示可攜式充電裝置的前殼體分離、並將隔板局部剖開的示意圖，該圖示出充電裝置的內部結構。
圖3是本實用新型提供的具有MP3播放器容納部的可攜式充電裝置背面朝上的俯視示意圖。
圖4是本實用新型提供的具有MP3播放器容納部的可攜式充電裝置背面朝上的側視示意圖。
圖5是將圖4所示可攜式充電裝置的掛夾件、支撐件分離的示意圖。
圖6是圖4所示可攜式充電裝置的支撐件處於打開位置的示意圖。
圖7是本實用新型提供的具有MP3播放器容納部的可攜式充電裝置背面朝上的沿另一方向側視示意圖。
圖8是容納部中放置有MP3播放器的可攜式充電裝置的示意圖。
圖9是圖8中的MP3播放器的示意圖。
圖10是本實用新型提供的具有MP3播放器容納部的可攜式充電裝置的電路原理框圖。
圖11是本實用新型提供的具有MP3播放器容納部的可攜式充電裝置的一個具體電路連接圖。
具體實施方式
本實施例，可攜式充電裝置設計成可放置MP3播放器並對其進行充電、供電。
MP3播放器的結構和原理，對本領域技術人員是公知的。圖9示出一種商品名為「iPod nano」的MP3播放器外觀結構，MP3播放器9的正面具有顯示窗91、按鍵92，底部具有通用串行總線連接器93、音頻輸出插孔94。
參照圖1至圖8，可攜式充電裝置，包括殼體，由前殼體11、隔板12、後殼體13組合而成。前殼體11的前壁、兩側壁和隔板12圍成容納部14。前殼體11的前壁具有缺口15，這樣，當MP3播放器9如圖8所示放置到容納部14，使用者通過該缺口15可方便地操作MP3播放器9的按鍵92。
在容納部14內底部設置有通用串行總線連接器21和音頻插頭22。當MP3播放器9放置在容納部14時，MP3播放器9的通用串行總線連接器93、音頻輸出插孔94分別插接於通用串行總線連接器21、音頻插頭22，構成可插脫連接。充電器通過通用串行總線連接器21對MP3播放器9內部的電池充電、供電，通過音頻插頭22將MP3播放器9的音頻輸出信號轉接至音頻插座25。
直流電源插座23和開關24位於殼體一側面。直流電源插座23用於與電源適配器等連接、以輸入外部電源。開關24用於選擇利用外接電源或充電器內置的鋰離子電池3對MP3播放器9內部的電池進行充電。
音頻插座25位於殼體另一側面。音頻插座25與音頻插頭22電連接，用於與外部音頻設備如耳機等連接、以輸出音頻信號。
內客體內部，隔板12和後殼體13上部形成的空間中放置有鋰離子電池3，前殼體11和後殼體13下部形成的空間中放置有電路單元4。電路單元4的原理、構成，以及與通用串行總線連接器21、直流電源插座23、開關24、鋰離子電池3的連接關係，可參照圖10、圖11。
殼體後部形成有樞軸座16，掛夾件5形成有與之配合的樞軸座51。通過在樞軸座16、51中穿設樞軸7，將掛夾件5可轉動地樞接在殼體後部。在掛夾件5與殼體之間設置有彈性金屬片8。這樣，通過掛夾件5可將充電器別扣在使用者腰帶上而隨身攜帶。
同樣的，支撐件6通過樞軸座61、樞軸7可轉動地樞接在殼體後部。支撐件6可折入收藏在掛夾件5的槽孔52中，並通過支撐件6兩側部的突起62卡固在槽孔52側壁。
需要時，使用者扳動支撐件6的自由端使支撐件6從槽孔52中脫出而處於打開位置，形成圖6所示狀態。此時通過支撐件6可將充電器傾斜支撐在桌面等處，便於使用者對充電器、MP3播放器進行操作。在支撐件6的自由端具有一延伸部63，同時在掛夾件5的槽孔52邊沿對應處具有一凹陷部53，這樣使得使用者能夠方便、輕鬆地將支撐件6扳開。
參照圖10，電路單元4包括電源處理電路、電池保護電路43、分壓電路44、顯示電路45。電源處理電路包括依次連接的穩壓電路41、直流變換電路42，穩壓電路41的兩輸入端連接直流電源插座23，直流變換電路42的兩輸出端連接通用串行總線連接器21的兩電源。這樣，從直流電源插座23輸入的外電源經該電路處理、變換成合適的直流電壓後，通過通用串行總線連接器21對MP3播放器9內部的電池充電。
電池保護電路43與鋰離子電池3連接，通過開關24可將電池保護電路43、鋰離子電池3連接到直流變換電路42的輸入端，利用鋰離子電池3對MP3播放器9內部的電池充電。電池保護電路43可保護鋰離子電池3避免因過度充電、過度放電、電流過大造成損害和安全性問題。
分壓電路44串聯在直流變換電路42的兩輸出端之間，通用串行總線連接器21的兩信號端連接分壓電路44的分壓輸出端。這樣，當充電器工作時，在通用串行總線連接器21的兩信號端施加一定值的電壓、並傳送到與之連接的MP3播放器9的通用串行總線連接器93的兩信號端，MP3播放器9內部處理器讀取通用串行總線連接器93的兩信號端電壓值，由此來控制對MP3播放器9內部電池的充電過程。
顯示電路45用於充電器工作狀態的顯示。
圖11提供了一種具體線路。圖中包括由電晶體V1及其外圍元件組成的穩壓電路41，由DC/DC變換集成電路U1及其外圍元件組成的直流變換電路42，由鋰電池保護集成電路U2、雙管mosfet電路U3及其外圍元件組成的電池保護電路43，由電阻R1～R4組成的分壓電路44，由發光管LED1、LED2及相關元件組成的顯示電路45。其中，DC/DC變換集成電路U1可採用MC34063，鋰電池保護集成電路U2可採用DW01、雙管mosfet電路U3可採用AOS8822。這些電路的構成和原理，對本領域技術人員是公知的，不再贅述。
以上通過實施例對本實用新型進行描述，但這些描述並非對本專利的限制，凡依照上述原理構成的裝置，均在本實用新型保護範圍內。
權利要求1.具有可攜式電子設備容納部的可攜式充電裝置，至少包括殼體、設置在所述殼體上且可連接所述可攜式電子設備電源端子的第一電源連接器、以及設置在所述殼體內的充電單元，其特徵是所述殼體上具有掛夾機構和用於放置所述可攜式電子設備的容納部，所述充電單元至少包括充電電池單元。
2.根據權利要求1所述的可攜式充電裝置，其特徵是還包括設置在所述殼體上的用於連接外部電源的第二電源連接器、以及電連接在所述第一電源連接器和所述第二電源連接器之間的電路單元，所述充電電池單元可選擇地連接所述電路單元。
3.根據權利要求2所述的可攜式充電裝置，其特徵是所述電路單元包括電連接在第二電源連接器和第一電源連接器之間的電源處理電路、以及與鋰離子電池連接的電池保護電路，所述電池保護電路可選擇地連接所述電源處理電路。
4.根據權利要求3所述的可攜式充電裝置，其特徵是所述第一電源連接器為通用串行總線連接器，所述電源處理電路的兩輸出端之間串聯有分壓電路，所述串行總線連接器的供電端連接所述電源處理電路的輸出端，所述串行總線連接器的信號端連接所述分壓電路的分壓輸出端。
5.根據權利要求2中所述的可攜式充電裝置，其特徵是還包括設置在所述殼體上的用於與所述可攜式電子設備的音頻輸出端子連接的第一音頻連接器、以及用於連接外部音頻設備的第二音頻連接器，所述第一音頻連接器與所述第二音頻連接器電連接。
6.根據權利要求5所述的可攜式充電裝置，其特徵是所述第一電源連接器、所述第一音頻連接器設置在所述容納部內底部、且可分別與所述可攜式電子設備的電源端子、音頻輸出端子構成可插脫連接。
7.根據權利要求1至6中任一權利要求所述的可攜式充電裝置，其特徵是所述掛夾機構包括樞接在所述殼體上的掛夾件、以及設置在所述掛夾件和所述殼體之間的彈性件。
8.根據權利要求1至6中任一權利要求所述的可攜式充電裝置，其特徵是在所述殼體上還樞接有可在支撐位置和摺疊位置之間作繞樞軸轉動的支撐件。
9.根據權利要求1至6中任一權利要求所述的可攜式充電裝置，其特徵是所述掛夾機構包括樞接在所述殼體上的掛夾件、以及設置在所述掛夾件和所述殼體之間的彈性件，在所述掛夾件上形成有槽孔；在所述殼體上還樞接有可在支撐位置和摺疊位置之間作繞樞軸轉動的支撐件，所述支撐件摺疊後置入所述掛夾件的槽孔中且卡固。
10.根據權利要求1至6中任一權利要求所述的可攜式充電裝置，其特徵是所述容納部形成有適合於操作放置在所述容納部中的所述可攜式電子設備的結構。
專利摘要具有可攜式電子設備容納部的可攜式充電裝置，包括殼體、用於連接可攜式電子設備電源端子的第一電源連接器、用於連接外部電源的第二電源連接器、用於與可攜式電子設備的音頻輸出端子連接的第一音頻連接器、用於連接外部音頻設備的第二音頻連接器、電連接在第一、第二電源連接器之間的電路單元、可選擇地連接電路單元的充電電池。殼體上具有掛夾機構和用於放置可攜式電子設備的容納部，掛夾機構包括掛夾件和彈性件。殼體上樞接有可在支撐位置和摺疊位置之間作繞樞軸轉動的支撐件。該可攜式充電裝置特別適用於放置、攜帶具有通用串行總線連接器的可攜式音頻播放器和可選擇利用外接電源或內置的充電電池對其進行充電。
文檔編號H02J7/00GK2919555SQ20062008169
公開日2007年7月4日 申請日期2006年3月7日 優先權日2006年3月7日
發明者何巍 申請人:泉州市瑞能電子發展有限公司