CN101510113A - 一种笔记本计算机的扩展电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种笔记本计算机的扩展电源装置，该装置采用与笔记本计算机长宽一致的薄型矩形体外型，贴附在笔记本计算机的主机机壳底部或显示屏外壳背部，采用贴附式接触连接，方便安装与拆卸，该扩展电源装置内置薄型交流适配器、充放电管理电路、电池芯、弹性绕线器、非接触式供电线圈及控制电路，可以充当扩展电池与交流适配器的作用，且免去了携带多个交流适配器的不便，并可与外接无线传输供电装置配合使用，极大的提高了系统集成度与便携性。

Description

一种笔记本计算机的扩展电源装置

技术领域

本发明涉及一种笔记本计算机的扩展电源装置，具体涉及一种将笔记本交流适配器、充放电管理电路、电池芯、非接触式供电线圈及控制电路集成在一个扁平矩形壳体内部，并贴附在笔记本计算机外壳上的扩展电源装置。

背景技术

笔记本计算机电池容量有限，往往需外接扩展电池组以延长其续航时间，但一般这种电池组非笔记本计算机生产厂家设计销售，外型为矩形方块，与笔记本计算机外型多不匹配。笔记本计算机需外接一个交流适配器以对计算机进行供电或充电，旅行时，为增加续航时间，不得不携带交流适配器与外接扩展电池组，及该扩展电池组的交流适配器，繁多笨重，且外型为多个分离矩形体，极大的影响了笔记本计算机的便携性。

本发明针对上述问题提出一种笔记本计算机的扩展电源装置，该装置采用与笔记本计算机长宽一致的薄型矩形体外型，贴附在笔记本计算机的主机机壳底部或显示屏外壳背部，采用贴附式接触连接，方便安装与拆卸。该扩展电源装置内置薄型交流适配器、充放电管理电路、电池芯、弹性绕线器、非接触式供电线圈及控制电路，可以充当扩展电池与交流适配器的作用，且免去了携带多个交流适配器的不便，并可与外接无线传输供电装置配合使用，极大的提高了系统集成度与便携性。

本发明所采用的技术方案是：提出一种笔记本计算机的扩展电源装置，笔记本主机或显示屏外壳上有接触式扩展电源装置接口，扩展电源装置与主机或显示屏外壳叠合相连并可方便取下，扩展电源装置内置AC/DC模块对交流电进行直流变换，并对笔记本计算机和扩展电源装置的内置电池芯进行供电，扩展电源装置内置的弹性绕线器可隐蔽收纳交流充电电线与插头，扩展电源装置内置的非接触式供电线圈及控制电路可对系统进行无线供电。

所述的扩展电源装置壳体为扁平矩形体，壳体上有接触式电源接口、使能开关、电量检测灯、充电插头收纳口。扩展电源装置壳体内有电池充放电管理与保护电路模块、交流直流变换充电电路模块、弹性卷线器、电池芯、非接触式供电线圈及控制电路。

所述的电量检测灯的点亮过程为：充放电管理电路模块中的专用电量检测芯片或AD器件与单片机电压运算器件输出当前电池芯的电压，根据其内部设定的电池组量程确定当前电量与总容量的比率关系，驱动点亮LED灯，以不同的LED灯的个数以反映当前电池电量情况。

所述的弹性卷线器上绕有带交流电源插头的电线，该电线与交流直流变换充电电路模块相连，交流直流变换充电电路模块的输出与电池充放电管理与保护电路模块的充电回路相连，电池充放电管理与保护电路模块与电池芯相连，非接触式供电线圈及控制电路与电池充放电管理与保护电路模块相连。

所述的接触式扩展电源装置的接口可同时进行机械连接与电气连接，可以机械定位卡槽或螺纹固定形式将扩展电源板与计算机进行机械连接，并通过该定位卡槽或螺纹固定时的金属接触进行电气连接，该接口至少包含4个接触点，包括电源地、电源正、串行时钟信号、串行数据信号，该接口可分布于电池壳体四角，也可以任意平面拓扑方式排列在壳体平面上。

所述的交流直流变换充电电路模块将交流电转化成直流电，电池芯的充电主控芯片根据电芯的种类来选择，该主控芯片驱动MOSFET管的通断，该MOSFET管输入为交流直流变换充电电路模块的输出电流，该输出电流被MOSFET管调制成脉宽频率与幅值随时间变化的直流方波电压，该方波电压对电池芯进行充电。

所述的电池充放电管理与保护电路模块对电池芯的充电电流与电压、放电电流与电压、充放电温度、充放电过程的使能与关闭进行监控，监控对象为所述的电源地、电源正、串行时钟信号、串行数据信号。

所述的非接触式供电线圈及控制电路将外界通过定向微波传输进入的电能利用电磁感应效应转换为电能，输入其控制电路上的超级电容中，进行电压幅值的DC/DC变换后，供给交流直流变换充电电路模块中的充电回路，对电池芯进行充电。该供电线圈可以为一个或多个。

本发明的有益效果是：所提出的与笔记本计算机壳体长宽一致的薄型扩展电源装置，能贴附在笔记本外壳上使用，亦可方便拆下，与笔记本计算机的外型切合度好，提高了其便携性。

本发明的有益效果还包括：所提出的扩展电源装置，集成了交流适配器与电池，不仅可以当作外接电池用，还可以直接当作交流适配器用，且其弹性绕线器还免去了给适配器整理线缆的不便。

本发明的有益效果还包括：所提出的扩展电源装置，将原本外置的笔记本计算机交流适配器和外接扩展电池适配器的功能，集成在一个与笔记本计算机壳体长宽一致的薄型壳体内部，大大减轻了系统旅行重量，提高了其便携性。

本发明的有益效果还包括：所提出的扩展电源装置，其所具备的非接触式供电模块还可以彻底省去充电电线。

附图说明

图1是本发明的扩展电源安装方式示意图。

图2是本发明的扩展电源结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的扩展电源安装方式示意图。(1)(2)为显示屏和笔记本主机，(3)为扩展电源装置，扩展电源装置(3)与显示屏(1)或笔记本主机(2)外壳长宽一致，可以方便的贴附叠合在一起。

图2是本发明的扩展电源结构示意图。包括电池充放电管理与保护电路模块(4)、接触式扩展电源装置接口(5)、交流直流变换充电电路模块(6)、弹性卷线器(7)、带交流电源插头的电线(8)、充电插头收纳口(9)、电池芯(10)、非接触式供电线圈及控制电路(11)。充电插头收纳口(9)用以收纳(8)的交流电源插头，与弹性卷线器(7)联合工作，以提高装置的便携性。电池充放电管理与保护电路模块(4)采用笔记本式计算机的常规ASIC芯片电路结构，或用户采用单片机开发的基于电压检测的电路结构。交流直流变换充电电路模块(6)可采用笔记本式计算机的常规AC/DC电路结构，但需采用薄型器件。电池芯(10)可为锂电池、铁电池、燃料电池。

Claims (6)

1.一种笔记本计算机的扩展电源装置，其特征是：笔记本主机或显示屏外壳上有扩展电源装置的接触式接口，扩展电源装置与笔记本主机或显示屏外壳叠合相连并可方便取下，扩展电源装置内置AC/DC模块对交流电进行直流变换，并对笔记本计算机和其内置的电池芯进行供电，扩展电源装置内置的弹性绕线器可隐蔽收纳交流充电电线与插头，扩展电源装置内置的非接触式供电线圈及控制电路可对系统进行无线供电。

2.根据权利要求1所述的一种笔记本计算机的扩展电源装置，其特征是：所述的扩展电源装置壳体为扁平矩形体，内部所有部件采用薄型设计，壳体上有接触式扩展电源装置接口、使能开关、电量检测灯、充电插头收纳口，壳体内有电池充放电管理与保护电路模块、交流直流变换充电电路模块、弹性卷线器、电池芯、非接触式供电线圈及控制电路，其中弹性卷线器上所绕的带交流电源插头的电线与交流直流变换充电电路模块相连，交流直流变换充电电路模块的输出与电池充放电管理与保护电路模块的充电回路相连，电池充放电管理与保护电路模块与电池芯相连，非接触式供电线圈及控制电路与电池充放电管理与保护电路模块相连。

3.根据权利要求1所述的一种笔记本计算机的扩展电源装置，其特征是：所述的扩展电源装置的接触式接口同时进行机械连接与电气连接，可以机械定位卡槽或螺纹固定形式将扩展电源装置与计算机进行机械连接，并通过该定位卡槽或螺纹固定时的金属接触进行电气连接，该接口至少包含4个接触点，包括电源地、电源正、串行时钟信号、串行数据信号，该接口可分布于电池壳体四角，也可以任意平面拓扑方式排列在壳体平面上。

4.根据权利要求2所述的一种笔记本计算机的扩展电源装置，其特征是：所述的交流直流变换充电电路模块将交流电转化成直流电，并通过针对电池芯种类而选用的充电主控芯片来控制MOSFET管的通断，生成脉宽频率与幅值随时间变化的直流方波电压，对电池芯进行充电。

5.根据权利要求2所述的一种笔记本计算机的扩展电源装置，其特征是：所述的电池充放电管理与保护电路模块对电池芯的充电电流与电压、放电电流与电压、充放电温度、充放电过程的使能与关闭进行监控，监控对象为所述的电源地、电源正、串行时钟信号、串行数据信号。

6.根据权利要求2所述的一种笔记本计算机的扩展电源装置，其特征是：所述的非接触式供电线圈及控制电路将外界通过定向微波传输进入的电能利用电磁感应效应转换为电能，输入其控制电路上的超级电容中，进行电压幅值的DC/DC变换后，供给交流直流变换充电电路模块中的充电回路，对电池芯进行充电。

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