CN100395936C - 充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充电系统，用来对多个便携式电器充电，该多个便携式电器分别设有对应的充电端口，每一充电端口用来输入对应便携式电器的工作电压。充电系统包括：多种变压器，用来将输入电压转换成标准电压的直流电力，并由各变压器的输出端口输出；传输线，其具有第一连接端及第二连接端，第一连接端用来连接变压器的输出端口，以输入标准电压的直流电力，第二连接端用来输出标准电压的直流电力；以及多种转换器，用来将标准电压的直流电力转换为多个便携式电器的工作电压，每一转换器具有输入端口及输出端口，转换器输入端口可拆卸地连接于第二连接端，转换器输出端口可拆卸地连接于便携式电器充电端口，以输出便携式电器工作电压。

Description

充电系统

技术领域

本发明涉及一种充电系统，特别是涉及一种简化电连接结构的直流充电系统。

背景技术

在信息发达的现代社会，诸如手机(mobile phone)、个人数字助理(PDA，Personal Data Assistant)、随身听(walkman)、掌上电脑(hand-held computer)、笔记本电脑(notebook computer)等等便携式电器，其方便携带的特性，让使用者随时随地就能交流信息、沟通人际、存取数据、累积知识，进一步提高使用者生活品质与工作效率。随着这些便携式电器的体积、重量进一步的缩小，同一使用者随身携带两种以上功能不同的便携式电器，已经是常见的事；搭配功能不同的便携式电脑，能让使用者更有效率地存取数据、满足对数据的需求。譬如说，笔记本电脑的运算快速、存储容量大，适合长时间会议使用；个人数字助理适合使用者随身记事、管理个人数据；手机则能让使用者通过无线通讯随时随地与其他人交换信息数据。

为了要方便使用者随身携带，便携式电器都有储电的电池，用来提供便携式电器运作时所需的电力。当电池的电力用尽时，就要对储电的电池充电，以便继续延续便携式电器的有效运作。请参考图1。图1为现有技术对便携式电器充电的系统配置的示意图。在图1中，便携式电器10A设有一充电端口12A，用来输入便携式电器10A工作电压的直流电力。为了要对便携式电器10A充电，便携式电器10A设有搭配的变压器16A及18A。变压器16A有一输入端口17A，能将交流电电源20(譬如说由插座提供的家用标准交流电源)的电力输入，并由变压器16A转换为便携式电器10A的工作电压，再由其输出端口14A输出。同理，变压器18A的输入端口19A能接受直流电电源22(譬如说是汽车上提供的直流电源)的电力输入，由变压器18A转换为便携式电器10A的工作电压，并由其输出端口15A输出。当使用者要对便携式电器10A充电时，可选用对应于便携式电器10A的变压器16A或18A，将变压器的输入端口连接对应的电源，将变压器的输出端口连接于便携式电器10A的充电端口；而电源的电力就会经由对应变压器的转换成便携式电器专属的工作电压，再由变压器的输出端口将便携式电器的工作电压输入便携式电器的对应充电端口，来为便携式电器充电。

根据相同的现有技术，图1中的便携式电器10B也有专属的充电端口12B，用来输入便携式电器10B的专属工作电压；对应于充电端口12B，变压器16B、18B也分别有对应的输出端口14B、15B。而变压器16B由其输入端口17B接收交流电电源20的电力后，能将其转换为便携式电器10B专属的工作电压，再由输出端口14B将此电力输出至充电端口12B。同理，变压器18B由其输入端口19B输入直流电电压22后，就能将其转换为便携式电路10B的工作电压，并由输出端口15B输出至便携式电器10B的充电端口12B。

为了不同便携式电器内部运作的不同需求，各种不同的便携式电器也有不同的工作电压；在现在的市场上，不同的便携式电器就有3伏特(volt)到12伏特的各种不同的工作电压。同理，各种便携式电器用来输入充电电力的充电端口也有不同的形状与构造。因此，在现有的充电配置中，便携式电器必须搭配有专属的变压器；此专属的变压器要能将其输入端口的电源转换为便携式电器的专属电压；变压器的输出端口也必须配合便携式电器专属的充电端口。这样一来，当使用者携带两个(或以上的)便携式电器时，即使用同一种电源(譬如说是家用交流电电源)，使用者也必须携带各便携式电器专属的变压器，才能为各便携式电器充电。就像图1中所示，在现有技术中，即使变压器16A、16B都能转换交流电电源20的电力，但其转换后由对应输出端口输出的电压却分别是专属于便携式电器10A、10B的工作电压；配合便携式电器10A、10B专属的充电端口，变压器16A、16B的输出端口14A、14B也有不同的形状。上述因素都使得变压器16A不能拿来对便携式电器10B充电；专属于便携式电器10B的变压器16B也不能用于便携式电器10A的充电。

另一方面，若使用者要用不同的电源对同一便携式电器充电，使用者还必须携带专属于该便携式电器的不同变压器，才能以不同变压器将不同电源转换为该便携式电器的专属工作电压。就如图1中所示，若使用者希望能以直流电电源22及交流电电源20为同一便携式电器10A充电，就还要携带两种对应的专属变压器16A、18A。

现有技术上述的缺点，使得使用者必须携带各便携式电器专属的各种变压器，才能对各便携式充电，维持各便携式电器的正常运作。因为在现有技术中，对每一个便携式电器的每一种可能的充电电源，都要有特制的专属变压器，这样就会造成使用者使用携带上的不便。尤其像变压器16A、16B是用来将交流电电力转换为直流电电力的，其体积、重量都很难再缩减；使用者对每一便携式电器都要携带专属变压器，携带的负担势必加重。加上各变压器的延长线(如图1中变压器16A、18A的延长线21A、23A)还要缠绕卷曲才能携带，更增加使用者使用携带现有技术变压器的不便。另一方面，现有技术中对每一便携式电器的每一种充电电源都要有专属的变压器，也造成使用者使用上的弹性降低、便携式电器相关设计、生产、制造上的成本增加，不利信息产业的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以统一输出规格的变压器对不同便携式电器充电的充电系统，以解决现有技术的问题。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种充电系统，用来对多个便携式电器充电，该多个便携式电器分别设有一对应的充电端口，每一充电端口用来输入对应一便携式电器的工作电压，而该多个便携式电器的工作电压为相异；该充电系统包括有：多种变压器，用来将多种不同的输入电压转换成一标准电压的直流电力，每一变压器具有一输出端口，用来输出该标准电压的直流电力；一传输线，其具有一第一连接端及一第二连接端，该第一连接端用来连接该变压器的输出端口，用来输入该标准电压的直流电力，该第二连接端用来输出该标准电压的直流电力；以及多种转换器，用来将该标准电压的直流电力转换为该多个便携式电器的工作电压，每一转换器具有一输入端口及一输出端口，该转换器的输入端口以可拆卸的方式连接于该传输线的第二连接端，用来接收该标准电压的直流电力，该转换器的输出端口以可拆卸的方式连接于一便携式电器的充电端口，用来输出该便携式电器的工作电压；其中当该多个便携式电器需要充电时，使用者可将对应的转换器连接于该传输线，而该传输线可连接于该多个变压器中任意一变压器，便可使用该标准电压的直流电力对该多个便携式电器充电。

本发明还提供一种充电系统，用来对一便携式电器充电，该便携式电器设有一充电端口，用来输入一标准电压的直流电力；而该充电系统包括有：多种变压器，用来将多种不同的输入电压转换成该标准电压的直流电力，每一变压器具有一输出端口，用来输出该标准电压的直流电力；一传输线，其具有一第一连接端及一第二连接端，该第一连接端以可拆卸的方式连接于该变压器的输出端口，以便由该第一连接端输入该标准电压的直流电力；该第二连接端用来输出该标准电压的直流电力；以及其中当该便携式电器需要充电时，使用者可将该便携式电器的充电端口连接于该传输线的第二连接端，而该传输线的第一连接端可连接于该多个变压器中任意一变压器的输出端，便可使用该标准电压的直流电力对该便携式电器充电。

附图说明

图1为现有技术以不同电源为不同便携式电器充电的示意图；

图2为本发明以不同电源为不同便携式电器充电的示意图；

图3为图2中变压器、传输线、转换器电连接于电源与一便携式电器间的示意图。

具体实施方式

请参考图2。图2为本发明充电系统30为便携式电器10A、10B充电的示意图。便携式电器10A、10B各有一充电端口50A、50B，用来输入专属于各便携式电器工作电压的直流电力。便携式电器10A、10B可以是手机、个人数字助理或是掌上电脑；而本发明的充电系统30可用来对更多便携式电器充电，图2中的两个便携式电器仅为方便本发明技术揭露的实施例。

在本发明充电系统30中，针对每一电源设有一对应的变压器；针对每一便携式电器，也有一对应的转换器。图2中的变压器32A、32B、32C分别针对不同电源而设；转换器42A、42B则分别对应于便携式电器10A、10B。其中各变压器可将对应的电源统一转换为一标准电压的直流电力；各转换器则可将标准电压的直流电力转换为对应便携式。传输线40则可以用可拆卸的方式连接于变压器与转换器之间，用来将变压器产生的标准电压的直流电力传输给转换器。

在较佳实施例中，本发明中的变压器由硬质壳体包覆，形成一便于携带的完整块状结构；而各变压器在壳体上直接设有统一规格的输出端口。就如图2中的实施例，变压器32A可使用电池35的电力，将其转换为标准电压的直流电力，并由输出端口34A输出。变压器32B则可由其输入端口38B输入交流电电源20(譬如说是家用插座所提供的交流电)的电力，同样地将其转换为标准电压的直流电力，并由变压器32B的输出端口34B输出。同理，变压器32C可由其输入端口36C输入直流电电源22(譬如说是汽车或飞机上提供的直流电电源)的电力，将其转换为标准电压的直流电力，并由输出端口34C输出。配合不同的电源，本发明中就可设置不同的对应变压器，来将对应的电源转换为统一规格的标准电压的直流电力。转换电力之后，各变压器则以统一形状规格的输出端口将其输出。换句话说，图2中分属变压器32A、32B、32C的输出端口34A、34B、34C都是相同形状规格的；由这些输出端口输出的标准电压的直流电力，也是统一规格的。

本发明的充电系统30中，针对每一便携式电器均有一对应的转换器。各转换器有一输入端与一输出端；其中各转换器的输入端口都是同一规格的，用来输入标准电压的直流电力。各转换器的输出端口则分别配合对应的便携式电路的专属充电端口。各转换器由其输入端口输入标准电压的直流电力之后，会将其转换为对应便携式电路的专属工作电压，再由各转换器的输出端输出。如图2中的实施例，转换器42A、42B分别对应于便携式电器10A、10B；转换器42A的输入端口46A、转换器42B的输入端口46B则规格形状相同。转换器42A的输出端口48A则对应于便携式电器10A的充电端口50A；转换器42A转换标准电压的直流电力为便携式电器10A专属工作电压的电力后，就由输出端口48A将其输出。同理，转换器42B的输出端口48B则配合便携式电器10B的充电端口50B；转换器42B转换标准电压的直流电力为便携式电器10B的对应工作电压的电力后，就可将其由输出端口48B输出。

配合本发明中的各变压器32A、32B、32C与转换器42A、42B，本发明中设有用来传输电力的传输线40。传输线40有一第一连接端45与一第二连接端43。第一连接端45配合各变压器统一规格的输出端口；可由各变压器的输出端口自由拆卸或连接。第二连接端43则配合各转换器统一规格的输入端口，可和各转换器的输入端口自由拆卸或连接。在较佳实施例中，第一连接端45的形状规格与第二连接端43相符，使得传输线40的两连接端可任意连接至变压器、转换器。至于本发明中各变压器的输出端口可直接采用现行业界标准的USB、RS232、PS2或是1394的输出端口规格；当然对应的传输线40也可以是对应规格的传输线。

本发明充电系统的工作情形可描述如下。当使用者要以一电源为一便携式电器充电时，使用者可将对应该电源的变压器连接于该电源，由该变压器将该电源转换为标准电压的直流电力；该变压器的输出端口则连接于传输线的第一连接端。传输线的第二连接端则连接于该便携式电器对应转换器的输入端；该转换器的输出端口则连接于该便携式电器的充电端口。这样一来，该变压器将该电源转换为标准电压的直流电力后，就可通过该变压器的统一规格输出端口、传输线的第一连接端、传输线的第二连接端传输至该转换器统一规格的输入端口。最后，该转换器会将标准电压的直流电源转换为该便携式电器的专属工作电压的电力，经由该转换器的输出端口、该便携式电器的充电端口传输至该便携式电器，就能对该便携式电器充电了。

请参考图3(并请一并参考图2)。图3为本发明充电系统的变压器32B与转换器42B连接来为便携式电器10B充电的示意图。若使用者要以交流电电源20为便携式电器10B充电，使用者可将变压器32b的输入端口36B连接于交流电电源20、输出端口34B则连接于传输线40的第一连接端45；传输线40的第二连接端43则连接于转换器42B的输入端46B；转换器42B与便携式电器10B搭配的输出端口48B则连接于便携式电器的充电端口50B。交流电电源20提供的电力经由变压器32B转换为标准电压的直流电力后，会经由传输线40传输给转换器42B；转换器42B将标准电压的直流电力转换为便携式电器10B的工作电压的电力后，就能经由充电端口50B对便携式电器10B充电了。

本发明最大的特色，就是以一传输线连接标准规格的变压器输出端口与转换器输入端口。这样一来，本发明就不必针对每一便携式电器设置一专属的变压器。举例来说，若使用者也想用交流电电源20为便携式电器10A无电，只要将传输线40连接于变压器32B、转换器42A之间，就能透过转换器42A的输出端口48A对便携式电器10A充电。因为转换器42A、42B其输入端口46A、46B的规格是统一的，连接于变压器32B的传输线40，其第二连接端43就可自由连接于转换器42A或42B，来对便携式电器10A或10B充电。另一方面，对不同的电源，本发明也不必对同一便携式电器设置不同的变压器。举例来说，若使用者要用直流电电源22对便携式电器10B充电，只要将传输线40连接于转换器42B；第一连接端45则连接于变压器32C的输出端口34C，就能通过转换器42B为便携式电器10B以直流电电源22充电。因为传输线40的第一连接端45的规格能与各变压器输出端口的统一规格搭配，只要将传输线40连接于转换器42B，就能将传输线40的第一连接端45自由连接于变压器32A、32B或32C，以对应的电池35、交流电电力20或直流电电力22来为便携式电器10B充电。值得一提的是，现在有许多便携式电器有内建的USB(即通用串行总线)规格充电端口；本发明中各变压器及对应传输线也能直接以USB规格来设计。这样一来，本发明中各变压器就能将不同电源转换为USB规格的标准电压，并通过传输线USB规格的第二连接端43来直接为这些具有USB充电端口的便携式电器充电。

在现有技术中，每一便携式电器对每一充电电源都必须搭配一专属的变压器。即使用同一电源，不同的便携式电器还是要有不同的专属变压器；另一方面，即使对同一便携式电器，还是要有不同的变压器才能利用不同的电源来充电。如此一来，使用者要携带多种不同的变压器才能为其多个便携式电器充电，携带不便；各变压器的延长线整理、收卷，也必须大费周折。此外，设计、生产、制造便携式电器相关充电设备的成本也会增加，而使便携式电器提供的信息便利无法普及。相比之下，本发明中每一便携式电器仅需一对应的转换器、每一电源也仅需一搭配的变压器，就能以统一规格的变压器输出端口及转换器输入端口，通过传输线来弹性搭配各种充电电源来为不同便携式电器充电。这样的配置使本发明充电系统占用的体积重量大幅度降低，方便使用者携带。由于本发明中的转换器是将标准电压的直流电力转换为便携式电器工作电压的直流电力，直流电力之间的功率转换所需的电路较为简单，使本发明中的转换器体积重量都不大，能降低使用者携带时的负担。另外，本发明中的各变压器都是方便携带的块状装置，没有多余累赘的延长线，仅需一搭配的传输线。通过本发明中转换器标准规格的输入端口、变压器统一规格的输出端口，设计、生产制造便携式电器相关充电设备的成本也能随之降低，使多采多姿的各种便携式电器所带来的便利移动信息能为大众所共享。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (17)

1.一种充电系统，用来对多个便携式电器充电，该多个便携式电器分别设有一个对应的充电端口，每一个充电端口用来输入对应一个便携式电器的工作电压，而该多个便携式电器的工作电压为相异；该充电系统包括有：

多种变压器，用来将多种不同的输入电压转换成一种标准电压的直流电力，每一种变压器具有一个输出端口，用来输出该标准电压的直流电力；

一个传输线，其具有一个第一连接端及一个第二连接端，该第一连接端用来连接该变压器的输出端口，用来输入该标准电压的直流电力，该第二连接端用来输出该标准电压的直流电力；以及

多种转换器，用来将该标准电压的直流电力转换为该多个便携式电器的工作电压，每一种转换器具有一个输入端口及一个输出端口，该转换器的输入端口以可拆卸的方式连接于该传输线的第二连接端，用来接收该标准电压的直流电力，该转换器的输出端口以可拆卸的方式连接于一个便携式电器的充电端口，用来输出该便携式电器的工作电压；

其中当该多个便携式电器需要充电时，使用者可将对应的转换器连接于该传输线，而该传输线可连接于该多个变压器中任意一个变压器，便可使用该标准电压的直流电力对该多个便携式电器充电。

2.如权利要求1所述的充电系统，其中该变压器包括有一个硬质壳体；而该变压器的输出端口设于该硬质壳体上。

3.如权利要求1所述的充电系统，其中该便携式电器为一个移动电话。

4.如权利要求1所述的充电系统，其中该便携式电器为一个个人数字助理。

5.如权利要求1所述的充电系统，其中该变压器可将一个交流电源转换为该标准电压的直流电力。

6.如权利要求1所述的充电系统，其中该变压器可将一个直流电池的电力转换为该标准电压的直流电力。

7.如权利要求1所述的充电系统，其中该变压器可将一个汽车直流电源的电力转换为该标准电压的直流电力。

8.如权利要求1所述的充电系统，其中该变压器可将一个飞机直流电源的电力转换为该标准电压的直流电力。

9.一种充电系统，用来对一个便携式电器充电，该便携式电器设有一个充电端口，用来输入一种标准电压的直流电力；而该充电系统包括有：

多种变压器，用来将多种不同的输入电压转换成该标准电压的直流电力，每一种变压器具有一个输出端口，用来输出该标准电压的直流电力；

一个传输线，其具有一个第一连接端及一个第二连接端，该第一连接端以可拆卸的方式连接于该变压器的输出端口，以便由该第一连接端输入该标准电压的直流电力；

该第二连接端用来输出该标准电压的直流电力；以及

其中当该便携式电器需要充电时，使用者可将该便携式电器的充电端口连接于该传输线的第二连接端，而该传输线的第一连接端可连接于该多个变压器中任意一个变压器的输出端，便可使用该标准电压的直流电力对该便携式电器充电。

10.如权利要求9所述的充电系统，其中该变压器包括有一个硬质壳体；而该变压器的输出端口设于该硬质壳体上。

11.如权利要求9所述的充电系统，其中该便携式电器为一个移动电话。

12.如权利要求9所述的充电系统，其中该便携式电器为一个个人数字助理。

13.如权利要求9所述的充电系统，其中该变压器可将一个交流电源转换为该标准电压的直流电力。

14.如权利要求9所述的充电系统，其中该变压器可将一个直流电池的电力转换为该标准电压的直流电力。

15.如权利要求9所述的充电系统，其中该变压器可将一个汽车直流电源的电力转换为该标准电压的直流电力。

16.如权利要求9所述的充电系统，其中该变压器可将一个飞机直流电源的电力转换为该标准电压的直流电力。

17.如权利要求9所述的充电系统，其中该传输线的第二连接端为一个符合通用串行总线规格的连接端，而该便携式电器的充电端口为一个符合通用串行总线规格的充电端口。

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