一种实现便携式设备之间电量互充的充电装置

摘要

本发明公开了一种实现便携式设备之间电量互充的充电装置，包括电源正极、电源负极，进一步包括切换开关和充电接口；所述电源正极、电源负极分别与切换开关输入端的两个电极连接，该切换开关输出端的两个电极则分别与充电接口连接。通过本发明的装置，使用户能够在任何地点和时间，可以对已经没有电量的便携式设备充电，实现两个便携式设备之间的充电，避免用户的损失。

说明书

技术领域

本发明涉及对便携式设备进行充电的技术领域，特别是指一种实现便携式设备之间电量互充的充电装置。

背景技术

便携式设备是其用户随身携带的物品，当在重要场所发现便携式设备没有足够的电量，而又有重要事情需要联系，却又没有充电器或充电电源时，很容易造成用户的损失。

根据检索到的现有技术，在韩国的一个专利公开号(Publication number)为KR20020070016的发明专利中，披露了一种带有充电装置的电脑，其中用于充电的是一个类似U盘的装置，该专利中的充电装置被称为“充电终端”，该装置中存在一个滑动的通道，构成一个类似CD类型的驱动器，所述滑动的通道内包含两个接口，在充电的时候，一个接口内插入便携式设备，另一个接口插入一个常规尺寸的电源。当插入该接口的电源是一个电脑携带的电源时，“充电终端”就被用来对便携式设备进行充电并且在便携式设备和电脑之间交换数据。由该技术方案可以看出，当两个接口分别插入两个便携式设备时，就可以实现这两个便携式设备间的互相充电。

但是，上述的现有技术虽然能够实现两个便携式设备间的互相充电，却存在着一些问题。首先，这个“充电终端”虽然功能比较多，甚至实现了便携式设备和电脑之间数据的交换，但是作为一个外在的设备，不便于携带，增加了用户的负担；同时，由于所述滑动的通道内的两个接口只是符合某其特定标准的接口，也就是只有具备符合该标准接口的便携式设备才能应用，因此该“充电终端”不能应用在具备不同标准接口的便携式设备上，导致该“充电终端”的实用性不强。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实现便携式设备之间电量互充的装置，使得用户能够在便携式设备上实现这种互相充电的功能，随时随地的对没有电量的便携式设备进行充电。

一种实现便携式设备之间电量互充的充电装置，包括电源正极、电源负极，进一步包括切换开关和充电接口；

所述电源正极、电源负极分别与切换开关输入端的两个电极连接，该切换开关输出端的两个电极则分别与充电接口连接。

该装置所述充电装置进一步包括一个限流保护电路，便携式设备的电源正极、电源负极分别通过该限流保护电路与切换开关输入端的两个电极连接。

该装置所述充电装置嵌入便携式设备内部，在充电过程中，该充电装置露在便携式设备外部的充电接口与另一个便携式设备的充电接口连接，形成闭合回路。

该装置所述充电接口由针形端接口、槽形端接口组成，且所述针形端接口的尺寸与槽形端接口尺寸相匹配。

该装置所述充电接口进一步包括一个绕轴，针形端接口与绕轴衔接；当不使用该针形端接口时，将针形端接口绕着绕轴旋转90°，隐藏在便携式设备的底部。

该装置中，当使用所述充电装置进行便携式设备间的互相充电时，使两个便携式设备各自的针形端接口分别插入对方的槽形端接口；

切换其中一个便携式设备的切换开关，两个便携式设备之间形成正极接正极，负极接负极的闭合充电回路，进行充电。

该装置所述充电装置的切换开关选择软件切换，或者是硬件切换。

该装置所述切换开关选择软件切换时，该软件切换采用模拟开关；

当便携式设备间进行互相充电时，将其中一个便携式设备的该模拟开关设置为反向，与另一个便携式设备的电源形成正极接正极，负极接负极的充电闭合回路。

该装置所述切换开关选择硬件切换时，该硬件切换采用双制开关；

当便携式设备间进行互相充电时，将其中一个便携式设备的双制开关切换为反向，与另一个便携式设备的电源形成正极接正极，负极接负极的充电闭合回路。

所述便携式设备为移动电话、掌上电脑、笔记本电脑、文曲星或MP3播放器。

从以上所述可以看出，本发明提供的这种实现便携式设备之间电量互充的充电装置，该装置嵌入便携式设备内部，由电源正极、电源负极、限流保护电路、切换开关以及充电接口组成，其中充电接口包括针形端接口和槽形端接口；所述电源正极、电源负极经过限流保护电路分别与切换开关连接，由切换开关引出的两个电极分别与充电接口连接。在充电时，使两个便携式设备各自的针形端接口分别插入对方的槽形端接口；然后对其中一个便携式设备的切换开关所接的正负极进行切换，则两个便携式设备之间形成正极接正极，负极接负极的闭合的充电回路，进行充电。使用户在任何地点和时间都能够利用身边现有的便携式设备对已经没有电量的便携式设备进行充电，避免用户的损失。

附图说明

图1为本发明实施例充电原理示意图；

图2为本发明实施例充电装置的结构示意图；

图3为本发明实施例充电装置的充电接口的结构示意图；

图4为本发明实施例充电装置在充电时的操作示意图。

具体实施方式

为了能够随时随地的使用一个便携式设备对另一个便携式设备及时充电，本发明设计了一种实现便携式设备之间电量互充的充电装置。

本发明设计的充电装置的充电原理如图1所示，在充电的过程中，作为提供电源的便携式设备，其携带的电源是图中的电源S，通过电路连接负载C，只是此处的负载C不再是一个电阻，而是一个容性负载。在电路接通的瞬间，容性负载b端电势比电源S的a端电势低，因此电量从a端流向b端，则b端电势不断上升。随着时间的增加，b端电势与a端电势相同，充电过程结束。此时，由于负载C作为一个容性负载，实际上是一个电容式的电源，因此，这个电源就重新有了供电的能力，解决了便携式设备当前的用电需求。

如图2所示，是本发明实施例充电装置的结构示意图，图中的充电装置A和B是完全相同的，该充电装置具体包括：电源正极(VBAT，Voltage Battery)101、电源负极(GND，Ground)102、限流保护电路103、切换开关104和充电接口105。且在不同的便携式设备中，该充电装置的结构是完全相同的，这是由于当前便携式设备的电源大多是电容式的，因此其充电的原理与上述描述的充电原理相同，不需要对充电装置进行额外的设计，同时也有利于对充电装置的维修。电源正极101和电源负极102均经过限流保护电路103与切换开关104连接，切换开关104引出的两个电极分别与经过限流保护电路103的电源正极101和电源负极102连接，且所述两个电极分别与充电接口105的两个接口连接；也即是，电源正极101经过限流保护电路103和切换开关104与充电接口105中的一个接口连接，电源负极102经过限流保护电路103和切换开关104与充电接口105中的另外一个接口连接。

充电装置中的限流保护电路103可以选择采用现有的不同集成器件，这些集成器件由于均符合相应的工业标准，因此不需要进行额外的改动。以意法半导体有限公司(ST，STMicroelectronics)的L5991为例，该器件的工作原理是利用内部的电流互感器来采样电流峰值，利用该电流峰值作为输入信号，并通过内部的运算放大器所构成的比例积分(PI，Proportion Integral)环形成误差信号，当电流值超过额定值时，所述误差信号会控制内部的脉宽宽度调制式(PWM，Pulse Wide Modulation)占空比，从而使输出电流保持在限定值上。

充电装置中的切换开关104一般采用手动切换，其手动切换可以是软件切换，或者是硬件切换。如果选择使用软件切换来实现切换开关104的功能，则可以使用一个模拟开关作为这里的切换开关104，当需要进行便携式设备间的互相充电时，其中的一个便携式设备通过软件设置该模拟开关反向，与另一个便携式设备的电源形成正极接正极，负极接负极的闭合回路；例如安森美半导体(OnSemi，On Semiconductor)公司的NLAS4686芯片即可实现上述的软件切换功能。如果选择使用硬件切换来实现切换开关104的功能，则可以使用一个双制开关，当需要进行便携式设备间的互相充电时，将其中一个便携式设备的正负极手动切换为反向。

对于充电装置中的切换开关104，也可以考虑另外一种方法实现切换，例如，利用一个器件单元提示用户切换，如果用户不在充电之前进行切换，则充电回路无法工作，此时，可以存在一个指示灯显示此时无法充电；而且如果两个便携式设备的充电接口105接触不好，同样显示无法充电。

如图3所示，装置中的充电接口105裸露在便携式设备的外面，是用户可见的，其包括两个接口，分别是：针形端接口202、槽形端接口203，其中针形端接口202与绕轴204衔接，因此该针形端接口202可以围绕着绕轴204旋转，当不使用时，可以旋转90°，隐藏在便携式设备的底部，不会影响便携式设备的外观和用户的正常使用。绕轴204固定在便携式设备本体201上。该针形端接口202、槽形端接口203之间的间距较佳地应该符合相应的工业标准；且槽形端接口203与针形端接口202的尺寸大小匹配，这样使得针形端接口202可以完全插入槽形端接口203，保证了接触良好。不失一般性，在本发明实施例中，设定在默认没有进行开关切换的情况下，针形端接口202接电源的正极，槽形端接口203接电源的负极。

上述对于本发明实施例的阐述具体的描述了充电装置本身的结构及其工作的原理，以下将要描述如何利用该充电装置进行充电。在充电过程中，如图4所示，图中的便携式设备A和B的类型可能是不同的，例如一个可能是移动电话，另一个是掌上电脑，但是A和B中嵌入的充电装置则是完全相同的。保持两个便携式设备各自的针形端接口202与底部呈90°直角，相向靠近两个便携式设备，直至各自的针形端接口202分别插入对方的槽形端接口203，用户可以通过手感来确定针形端接口202与槽形端接口203是否锲合紧密；当确定锲合紧密之后，其中一个便携式设备的切换开关104进行软件切换或者是硬件切换，两个便携式设备形成正极接正极，负极接负极的闭合的充电回路；此时由前面描述的本发明实施例的充电原理可以得知，有电量的便携式设备开始对没有电量的便携式设备的电源进行充电。用户可以根据说明书或者是技术手册上记载的完成一次充电所需要的时间来判断当前的充电是否已经完成。当充电结束后，分开两个便携式设备，前述的切换开关104进行过切换的便携式设备，该便携式设备的切换开关104重新切换回默认的状态；把针形端接口202旋转90°，隐藏在便携式设备的底部。

本发明的装置与便携式设备原有的体系结构之间的耦合很小，从所描述的实施例可以看出，只需要从便携式设备现有的电源引出两个电极即可。因此本发明的装置无论对于移动电话、掌上电脑、笔记本电脑，还是对于文曲星、MP3播放器等，均可以适用，只要上述各种的便携式设备满足其电源是电容式的电源即可。

本发明实施例中，把这种充电装置嵌入在便携式设备里面，由于所用到的器件都是符合工业标准的现有元器件，且所有元器件价格均较为低廉，因此制造该充电装置是经济可行的，这样就解决了现有技术中由于需要一个额外的设备而带来的麻烦；同时，本发明实施例中，其充电接口105是一个简单的接口，而且完全可以采用符合已有工业标准的尺寸，因此即使是不同的便携式设备之间，也可以不考虑接口的问题，真正实现了在任何地点和时间，均可以使用身边的便携式设备对已经没有电量的便携式设备充电，避免的用户的损失。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。