一種實現可攜式設備之間電量互充的充電裝置的製作方法

2023-09-17 17:09:45 2

專利名稱：一種實現可攜式設備之間電量互充的充電裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及對可攜式設備進行充電的技術領域，特別是指一種實現可攜式 設備之間電量互充的充電裝置。
技術背景可攜式設備是其用戶隨身攜帶的物品，當在重要場所發現可攜式設備沒有 足夠的電量，而又有重要事情需要聯繫，卻又沒有充電器或充電電源時，很容 易造成用戶的損失。根據檢索到的現有技術，在韓國的一個專利公開號(Publication number)為 KR20020070016的發明專利中，披露了 一種帶有充電裝置的電腦，其中用於 充電的是一個類似U盤的裝置，該專利中的充電裝置被稱為"充電終端"，該 裝置中存在一個滑動的通道，構成一個類似CD類型的驅動器，所述滑動的通 道內包含兩個接口，在充電的時候， 一個接口內插入可攜式設備，另一個接口 插入一個常規尺寸的電源。當插入該接口的電源是一個電腦攜帶的電源時，"充 電終端"就被用來對可攜式設備進行充電並且在可攜式設備和電腦之間交換數 據。由該技術方案可以看出，當兩個接口分別插入兩個可攜式設備時，就可以 實現這兩個可攜式設備間的互相充電。但是，上述的現有技術雖然能夠實現兩個可攜式設備間的互相充電，卻存 在著一些問題。首先，這個"充電終端，，雖然功能比較多，甚至實現了可攜式設 備和電腦之間數據的交換，但是作為一個外在的設備，不便於攜帶，增加了用 戶的負擔；同時，由於所述滑動的通道內的兩個接口只是符合某其特定標準的 接口，也就是只有具備符合該標準接口的可攜式設備才能應用，因此該"充電 終端"不能應用在具備不同標準接口的可攜式設備上，導致該"充電終端"的實 用性不強。 發明內容有鑑於此，本發明的目的在於提供一種實現可攜式設備之間電量互充的裝置，使得用戶能夠在可攜式設備上實現這種互相充電的功能，隨時隨地的對沒 有電量的可攜式設備進行充電。一種實現可攜式設備之間電量互充的充電裝置，包括電源正極、電源負極， 進一步包括切換開關和充電接口 ；所述電源正極、電源負極分別與切換開關輸入端的兩個電極連接，該切換 開關輸出端的兩個電極則分別與充電接口連接。該裝置所述充電裝置進一步包括一個限流保護電路，可攜式設備的電源正該裝置所述充電裝置嵌入可攜式設備內部，在充電過程中，該充電裝置露 在可攜式設備外部的充電接口與另 一個可攜式設備的充電接口連接，形成閉合 迴路。該裝置所述充電接口由針形端接口、槽形端接口組成，且所述針形端接口 的尺寸與槽形端接口尺寸相匹配。該裝置所述充電接口進一步包括一個繞軸，針形端接口與繞軸銜接；當不 使用該針形端接口時，將針形端接口繞著繞軸旋轉90。，隱藏在可攜式設備的 底部。該裝置中，當使用所述充電裝置進行可攜式設備間的互相充電時，使兩個可攜式設備各自的針形端接口分別插入對方的槽形端接口 ；切換其中 一個可攜式設備的切換開關，兩個可攜式設備之間形成正極接正極，負極接負極的閉合充電迴路，進行充電。該裝置所述充電裝置的切換開關選擇軟體切換，或者是硬體切換。 該裝置所述切換開關選擇軟體切換時，該軟體切換採用模擬開關； 當可攜式設備間進行互相充電時，將其中 一個可攜式設備的該模擬開關設置為反向，與另一個可攜式設備的電源形成正極接正極，負極接負極的充電閉合迴路。該裝置所述切換開關選擇硬體切換時，該硬體切換採用雙制開關；當可攜式設備間進行互相充電時，將其中 一個可攜式設備的雙制開關切換為反向，與另一個可攜式設備的電源形成正極接正極，負極接負極的充電閉合迴路。所述Y更攜式i殳備為移動電i舌、掌上電腦、筆記本電腦、文曲星或MP3 4番 放器。從以上所述可以看出，本發明提供的這種實現可攜式設備之間電量互充的 充電裝置，該裝置嵌入可攜式設備內部，由電源正極、電源負極、限流保護電 路、切換開關以及充電接口組成，其中充電接口包括針形端接口和槽形端接口 ； 所述電源正極、電源負極經過限流保護電路分別與切換開關連接，由切換開關 引出的兩個電極分別與充電接口連接。在充電時，使兩個可攜式設備各自的針形端接口分別插入對方的槽形端接口；然後對其中一個可攜式設備的切換開關 所接的正負極進行切換，則兩個可攜式設備之間形成正極接正極，負極接負極 的閉合的充電迴路，進行充電。使用戶在任何地點和時間都能夠利用身邊現有 的可攜式設備對已經沒有電量的可攜式設備進行充電，避免用戶的損失。


圖1為本發明實施例充電原理示意圖； 圖2為本發明實施例充電裝置的結構示意圖； 圖3為本發明實施例充電裝置的充電接口的結構示意圖； 圖4為本發明實施例充電裝置在充電時的搡作示意圖。
具體實施方式
為了能夠隨時隨地的使用 一個可攜式設備對另 一個可攜式設備及時充電， 本發明設計了 一種實現可攜式設備之間電量互充的充電裝置。本發明設計的充電裝置的充電原理如圖l所示，在充電的過程中，作為提 供電源的可攜式設備，其攜帶的電源是圖中的電源S,通過電路連接負載C, 只是此處的負載C不再是一個電阻，而是一個容性負載。在電^4妄通的瞬間， 容性負載b端電勢比電源S的a端電勢低，因此電量從a端流向b端，則b端電勢不 斷上升。隨著時間的增加，b端電勢與a端電勢相同，充電過程結束。此時，由 於負載C作為一個容性負載，實際上是一個電容式的電源，因此，這個電源就 重新有了供電的能力，解決了可攜式設備當前的用電需求。如圖2所示，是本發明實施例充電裝置的結構示意圖，圖中的充電裝置A 和B是完全相同的，該充電裝置具體包括電源正極(VBAT， Voltage Battery) 101、電源負極(GND， Ground)102、限流保護電路103、切換開關104和充電接口105。且在不同的可攜式設備中，該充電裝置的結構是完全相同的，這是由 於當前可攜式設備的電源大多是電容式的，因此其充電的原理與上述描述的充 電原理相同，不需要對充電裝置進行額外的設計，同時也有利於對充電裝置的 維修。電源正極101和電源負極102均經過限流保護電路103與切換開關104連 接，切換開關104引出的兩個電極分別與經過限流保護電路103的電源正極101 和電源負極102連接，且所述兩個電極分別與充電接口105的兩個接口連接；也 即是，電源正極101經過限流保護電路103和切換開關104與充電接口105中的一 個接口連接，電源負極102經過限流保護電路103和切換開關104與充電接口 105 中的另外一個接口連接。充電裝置中的限流保護電路l03可以選擇採用現有的不同集成器件，這些 集成器件由於均符合相應的工業標準，因此不需要進行額外的改動。以意法半 導體有限公司(ST, STMicroelectronics)的L5991為例，該器件的工作原理是利 用內部的電流互感器來採樣電流峰值，利用該電流峰值作為輸入信號，並通過 內部的運算放大器所構成的比例積分(PI， ProportionIntegral)環形成誤差信號， 當電流值超過額定值時，所述誤差信號會控制內部的脈寬寬度調製式(PWM, Pulse Wide Modulation)佔空比，從而使輸出電流保持在限定值上。充電裝置中的切換開關104—般採用手動切換，其手動切換可以是軟體切 換，或者是硬體切換。如果選擇使用軟體切換來實現切換開關104的功能，則 可以使用 一個模擬開關作為這裡的切換開關104，當需要進行可攜式設備間的 互相充電時，其中的一個可攜式設備通過軟體設置該模擬開關反向，與另一個 可攜式設備的電源形成正極接正極，負極接負極的閉合迴路；例如安森美半導 體(OnSemi, On Semiconductor)公司的NLAS4686晶片即可實現上述的軟體切換 功能。如果選擇使用硬體切換來實現切換開關104的功能，則可以使用一個雙 制開關，當需要進行可攜式設備間的互相充電時，將其中一個可攜式設備的正 負極手動切換為反向。對於充電裝置中的切換開關104,也可以考慮另外一種方法實現切換，例 如，利用一個器件單元提示用戶切換，如果用戶不在充電之前進行切換，則充 電迴路無法工作，此時，可以存在一個指示燈顯示此時無法充電；而且如果兩 個可攜式設備的充電接口 105接觸不好，同樣顯示無法充電。如圖3所示，裝置中的充電4妻口 105淨果露在i"更攜式i殳備的外面，是用戶可見的，其包括兩個接口，分別是針形端接口202、槽形端接口203,其中針形端 接口202與繞軸204銜接，固此該針形端接口202可以圍繞著繞軸204旋轉，當不 使用時，可以旋轉90。，隱藏在可攜式設備的底部，不會影響可攜式設備的外 觀和用戶的正常使用。繞軸204固定在可攜式設備本體201上。該針形端接口 202、槽形端4妄口203之間的間距較佳地應該符合相應的工業標準；且槽形端接 口 203與針形端接口 202的尺寸大小匹配，這樣使得針形端接口 202可以完全插 入槽形端接口203，保證了接觸良好。不失一般性，在本發明實施例中，設定 在默認沒有進行開關切換的情況下，針形端接口202接電源的正極，槽形端接 口203接電源的負極。上述對於本發明實施例的闡述具體的描述了充電裝置本身的結構及其工 作的原理，以下將要描述如何利用該充電裝置進^f亍充電。在充電過程中，如圖 4所示，圖中的可攜式設備A和B的類型可能是不同的，例如一個可能是移動電 話，另一個是掌上電腦，但是A和B中嵌入的充電裝置則是完全相同的。保持 兩個可攜式設備各自的針形端接口202與底部呈90。直角，相向靠近兩個可攜式 設備，直至各自的針形端接口202分別插入對方的槽形端接口203，用戶可以通之後，其中一個可攜式設備的切換開關104進行軟體切換或者是硬體切換，兩 個可攜式設備形成正極接正極，負極接負極的閉合的充電迴路；此時由前面描 述的本發明實施例的充電原理可以得知，有電量的可攜式設備開始對沒有電量 的可攜式設備的電源進行充電。用戶可以根據說明書或者是技術手冊上記載的 完成一次充電所需要的時間來判斷當前的充電是否已經完成。當充電結束後， 分開兩個可攜式設備，前述的切換開關104進行過切換的可攜式設備，該便攜 式設備的切換開關104重新切換回默認的狀態；把針形端接口202旋轉90。，隱 藏在可攜式設備的底部。本發明的裝置與可攜式設備原有的體系結構之間的耦合很小，從所描述的 實施例可以看出，只需要從可攜式設備現有的電源引出兩個電極即可。因此本 發明的裝置無論對於行動電話、掌上電腦、筆記本電腦，還是對於文曲星、 MP3播放器等，均可以適用，只要上述各種的可攜式設備滿足其電源是電容式的電源即可。本發明實施例中，把這種充電裝置嵌入在可攜式設備裡面，由於所用到的 器件都是符合工業標準的現有元器件，且所有元器件價格均較為低廉，因此制 造該充電裝置是經濟可行的，這樣就解決了現有技術中由於需要一個額外的設備而帶來的麻煩；同時，本發明實施例中，其充電接口105是一個簡單的接口，而且完全可以採用符合已有工業標準的尺寸，因此即使是不同的可攜式設備之 間，也可以不考慮接口的問題，真正實現了在任何地點和時間，均可以使用身 邊的可攜式設備對已經沒有電量的可攜式設備充電，避免的用戶的損失。 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應^L為本發明的保護範圍。
權利要求
1. 一種實現可攜式設備之間電量互充的充電裝置，包括電源正極、電源負極，其特徵在於，進一步包括切換開關和充電接口；所述電源正極、電源負極分別與切換開關輸入端的兩個電極連接，該切換開關輸出端的兩個電極則分別與充電接口連接。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述充電裝置進一步包括 一個限流保護電路，可攜式設備的電源正極、電源負極分別通過該限流保護電 路與切換開關輸入端的兩個電極連接。
3. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述充電裝置嵌入可攜式 設備內部；在充電過程中，該充電裝置露在可攜式設備外部的充電接口與另一 個可攜式設備的充電接口連接，形成閉合迴路。
4. 根據權利要求1或3所述的裝置，其特徵在於，所述充電接口由針形 端接口、槽形端接口組成，且所述針形端接口的尺寸與槽形端接口尺寸相匹酉己。
5. 根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述充電接口進一步包括 一個繞軸，針形端接口與繞軸銜接；當不使用該針形端接口時，將針形端接口 繞著繞軸旋轉90。，隱藏在可攜式設備的底部。
6. 根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，當使用所述充電裝置進行 可攜式設備間的互相充電時，使兩個可攜式設備各自的針形端接口分別插入對 方的槽形端接口；切換其中 一個可攜式設備的切換開關，兩個可攜式設備之間形成正極接正 極，負極接負極的閉合充電迴路，進行充電。
7. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述充電裝置的切換開關 選擇軟體切換，或者是硬體切換。
8. 根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述切換開關選擇軟體切 換時，該軟體切換採用模擬開關；當可攜式設備間進行互相充電時，將其中 一個可攜式設備的該模擬開關設 置為反向，與另一個可攜式設備的電源形成正極接正極，負極接負極的充電閉 合迴路。
9. 根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述切換開關選擇硬體切換時，該硬體切換採用雙制開關；當可攜式設備間進行互相充電時，將其中 一個可攜式設備的雙制開關切換 為反向，與另一個可攜式設備的電源形成正極接正極，負極接負極的充電閉合 迴路。
10. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述可攜式設備為移動電 話、掌上電腦、筆記本電腦、文曲星或MP3播;改器。
全文摘要
本發明公開了一種實現可攜式設備之間電量互充的充電裝置，包括電源正極、電源負極，進一步包括切換開關和充電接口；所述電源正極、電源負極分別與切換開關輸入端的兩個電極連接，該切換開關輸出端的兩個電極則分別與充電接口連接。通過本發明的裝置，使用戶能夠在任何地點和時間，可以對已經沒有電量的可攜式設備充電，實現兩個可攜式設備之間的充電，避免用戶的損失。
文檔編號H01M10/44GK101267053SQ20071006437
公開日2008年9月17日 申請日期2007年3月13日 優先權日2007年3月13日
發明者琦 宋, 江福椿 申請人:聯想移動通信科技有限公司