CN102769309A - 充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电系统。便携式充电系统包括被配置成接纳电子设备的包、电池、坞站、充电装置以及线缆。另一种便携式系统包括包、充电系统以及用于对电子设备充电的线缆。电池包括用于存储能量的电池单元、围绕电池单元的外壳以及用于使电输送穿过其中的电触头。

Description

充电系统

技术领域

各种实施方式涉及具有与行李和包一起使用的电池的充电系统，以及包含该系统的包和行李件。

背景技术

在最近几年，电子设备已经变得更小且更加可移动，并且个人携带在身上的电子设备的数目大大地增加。电子设备包括移动电话、个人数码助手、平板电脑(tablet)、电子阅读器、笔记本电脑、相机、便携式导航系统、个人数码音乐播放器、掌上型游戏机及类似物。移动设备中的某些具有可移除的可再充电电池，其中该电池被放置到坞站(docking station)中以被再充电，或者可选择地在位于该设备内时被再充电。其它的移动设备具有在位于该设备内时被再充电的内部可再充电电池。

发明内容

在实施方式中，便携式充电系统设有具有充电端口并被配置成接纳电子设备的包。便携式充电系统具有电池，该电池具有包括突出物、凹口以及第一电触头的轮廓表面(contoured surface)。电池具有成角度的表面，该成角度的表面具有第二电触头。坞站被设置成与充电端口电连通。坞站具有用于接纳电池的凹进区域，且该凹进区域具有定轮廓为接纳电池的轮廓表面和成角度的表面的底面。底面具有配置成与电池的第二电触头相配合的第三电触头以及配置成与电池的第一电触头相配合的第四电触头。底面还具有定位销，以与电池的凹口相配合。充电装置也被提供并具有在远端上配置成插入到外部电源中的连接器。充电装置在近端上具有第二连接器，该第二连接器被配置成连接到坞站的充电端口以及电池的第一电触头中的一个。线缆被设置成与坞站电连通并位于包内，并且具有用于对电子设备充电的连接器。

在另一种实施方式中，用于对电子设备充电的便携式系统包括包以及位于包内的充电系统，其中充电系统具有用于使电池可释放地对接的坞站。线缆具有与充电系统电连通的连接器并用于对电子设备充电。

在又一种实施方式中，电池包括用于存储能量的电池单元、围绕该电池单元的外壳以及位于成角度的表面上并与电池单元电连通的电触头，其中该触头用于使电输送穿过其中。壳具有大体上平的表面以及界定突出物的轮廓表面，具有在该轮廓表面和大体上平的表面之间延伸的成角度的表面。

附图简述

图1是具有根据实施方式的充电系统的包的透视图；

图2是示出了图1的包的内部的一部分的透视图；

图3是示出了图1的包的内部的一部分的另一个透视图；

图4是示出了图1的包的内部的一部分的又一个透视图；

图5是根据实施方式的充电系统的透视图；

图6是与图5的充电系统一起使用的电源线缆的透视图；

图7是图5的充电系统的坞(dock)的透视图；

图8是图5的充电系统的电池的透视图；

图9是图8的电池的底部平面图；

图10是图8的电池的正平面图；

图11是图8的电池的左侧面平面图；

图12是图8的电池的右侧面平面图；

图13是图8的电池的顶部平面图；

图14是图8的电池的另一个透视图；

图15是图8的电池的后部平面图；

图16是图7的充电系统的坞的正平面图；

图17是图7的充电系统的坞的底部平面图；

图18是图7的充电系统的坞的顶部平面图；

图19是图7的充电系统的坞的左侧平面图；以及

图20是图7的充电系统的坞的右侧平面图。

具体实施方式

根据需要，本发明的详细实施方式在此公开；然而，应理解，公开的实施方式仅仅是可以以各种且可选择的形式实施的本发明的示例。附图不一定是按比例的；一些特征可能被放大或缩小以显示具体部件的细节。因此，在本文中公开的特定结构和功能细节不应解释为限制，而仅仅是用于教导本领域技术人员以不同方式实施本发明的代表性基础。

在图1-4中图示了与便携式充电系统22一起使用的包20。包20显示为背包，然而，设想任何包或行李件，包括手提包、信差包、单肩包、拖轮包、相机包及类似物。虽然设想包20可以由皮革或另外的合成材料制成，但是包20可以由尼龙材料来构造。

参考图1和2，包20可以包括带系统24、口袋26以及前口袋28。带系统24允许使用者来携带包20，并且可以是背包类型的带、单个过肩带、双带、手柄或类似物。设想任何数目的口袋，例如笔记本电脑衬套、太阳镜口袋以及用于书籍、文件和个人物品的其它存储口袋。如图3所示，口袋26具有内部充电口袋30。充电口袋30可以被缝上或另外附着到口袋26的底部或侧面上。可选择地，充电口袋30可以使用拉链、按扣、搭扣或其它紧固件来连接到口袋26的内部。

口袋30具有可以使用紧固件32例如拉链、按扣、搭扣或其它紧固件来闭合和打开的内部空间。口袋30也可以包括允许线缆穿过的一个或多个开口34。开口34可以设置在例如口袋30的底部或后部处，并且可以由针眼、护环或类似物来界定。

参考图4，口袋28使用紧固件例如拉链、按扣或类似物来闭合。口袋28可以具有可以存储移动电子设备的一个或多个隔层(compartment)36。隔层36可以是相同尺寸或不同尺寸并且具有毡、羊毛或其它衬里来保护移动设备。具有各种充电连接器40的线缆38从充电口袋30中的充电系统22延伸穿过开口34并在包20中内部地延伸到隔层36中的开口。线缆38携带用于使用充电系统22中的电源对移动设备再充电的电。各种连接器40可供与包一起使用，例如USB、mini-USB、micro-USB以及在本领域内已知的其它插脚或坞连接器。隔层36可以各自具有连接器口袋42。连接器40安装在口袋42的内部，并且在其未连接到移动设备时可以放置在那里。口袋42允许连接器40被存储并且由使用者容易地定位在隔层36内。

如图3所示，口袋26也可以具有用于移动设备或其它个人物件的附加隔层44。隔层46显示定尺寸为用于平板电脑、上网本或其它设备并且可以具有闭合物48以将设备保持在合适位置。闭合物48显示为具有搭扣紧固件的带，然而设想其它类型的闭合物和紧固件。夹子50可以在口袋26中附接到包20，且用来夹持用于对隔层46中的移动设备充电的用途的线缆。夹子50可以由硅树脂或另外的弹性材料制成，使得线缆可以容易地被使用者放入或移出夹子50。线缆从充电系统22穿过夹子50延伸出口袋30，并且延伸到隔层46或口袋26内的另一个隔层44中的设备。

在给定时间，一种或多种设备可以在包20内使用来自于充电系统22的电源来充电。例如，多个设备可以放置在不同的口袋26、28中的隔层中并连接到充电系统22来同时充电。可选择地，单个设备可以通过充电系统22在包20内充电。

如图3和5所示，充电系统22定尺寸为接纳在充电口袋30内。充电系统22具有电池52和坞站54。电池52扣住、夹住或另外可移除地附接到坞站54。电池52是锂离子电池、镍金属氢化物电池或其它可再充电电池，并且可以具有单个电池或多个电池。

参考图6，充电装置56用来对电池52充电。装置56具有连接器58、线缆74以及插头60。阳连接器58定尺寸为安装到位于电池52上的阴连接器62(见图9)中，或者安装到位于包20上的阴连接器64(见图2)中。插头60具有主体66和一对金属叉状物68，并且与110V或220V的电源插座一起使用。叉状物68可以折叠到主体66中以生成更紧凑的插头60，用于存储。主体66可以具有一对外板70，该一对外板70具有在主体66上生成圆周凹口以缠绕线缆74而用于存储的内部部分72。

在图2中，装置56显示在缠绕存储构型中。外部口袋76可以位于包20上，用于存储装置56。口袋76显示为相邻于阴连接器64，用于轻松使用。口袋76可以具有拉链或其它紧固件来打开和闭合口袋76。

在另外的实施方式中，装置56具有取代金属叉状物68的直流(DC)连接器，使得装置56可以被插入到汽车或DC电源的其它来源，用于对充电系统22中的电池52充电或用于对设备充电。在某些实施方式中，包20提供有两种模式的装置56。

装置56可以用来当电池52单独地位于柜台、桌子或类似物上时，通过将连接器58直接地插入到电池52上的阴连接器62(见图9)而对电池52充电。

充电装置56可以用来当电池位于包20中的坞站54中时，通过将连接器58插入到包20上的连接器64中而对电池52充电。内部线缆从连接器64延伸穿过包20的内部并连接到坞站54。从而，充电装置56可以将来自于壁装电源插座的电穿过装置56、穿过连接器64、穿过包20中的内部线缆传递到坞站54，并传递到站54中的电池52。这允许电池52被再充电而不将其从包20中移出并且不需要打开包含充电系统22的包。使用者打开包含充电装置56的口袋76并将插头60插入到壁装电源插座中，并将连接器58插入到包20上的连接器64中。该配置也可以用来在移动设备存储在包20内时对移动设备直接充电并且使用分别的线缆38连接到充电系统22，而不需要移出设备或打开包20的主要口袋和隔层，并允许只使用一个装置56以及一个壁装电源插座来对多个设备充电。

当电池52具有部分或全部电荷并位于充电系统22内时，位于包20中并连接到充电系统22的任何移动设备被充电。

可以利用附加坞站54来对包20外部的电池52充电，或者对与充电系统22一起使用的备用电池52充电。例如，附加坞站54可以被保留在办公室或家中并位于书桌或工作台面上。多个电池52的使用允许对包20内的移动设备较好地充电，而不需要接近壁装电源插座。

在图5和图8-15中示出了电池52的另一种非限制性实施方式。电池52可以具有主体部分78，其具有使电池52具有锥形或大体上梯形的外形的一对非平行侧面80。凹槽82可以沿着每一个侧面80来定位。键形物84可以连接到主体部分78，以在将电池52滑动到坞站54以及离开坞站54时为使用者提供抓握位置。电池52的底侧86可以具有轮廓表面。中心突出物88可以设置在电池52上，其模仿商标的形状或与商标的形状大体上一致。

如图8所示，成角度的表面90可以从底面86延伸到主体部分78的背面。触头92位于成角度的表面90上，并且可以是干涉类型的触头接口。阴连接器62和一对凹口94位于电池52的底部部分86上(见图9)。设想电池的其它形状和尺寸。

可以利用具有不同存储容量(例如安培小时)的电池来与充电系统22一起使用。随着电池的容量增加，电池的厚度或长度可能增加。例如，电池52的侧面80的长度或宽度尺寸可能增加。

如图5所示，灯96位于主体部分78的前面上。灯96可以在电池52被充电且具有部分电荷时指示一种颜色，例如琥珀色，并且在电池52被充电且达到全电荷时指示另一种颜色，例如绿色。

在图5、7以及16-20中示出了坞站54的一种非限制性实施方式。坞站54具有定尺寸为接纳电池52的凹进区域98。凹进区域98由可以各自具有脊状物102的一对侧面100来界定。侧面100的角度和间距符合电池52的尺寸和形状。脊状物102与凹槽82互相作用，使得电池52滑动到凹进区域98中并被限制到一种运动程度。凹进区域98的底面104定轮廓为模仿电池52的底侧86、突出物88以及成角度的表面90。成形的底部86与电池52上的突出物88、成角度的表面90、触头92以及凹口94的使用使得只有特定的电池能够安装到坞站54中。这提供了电池52的质量控制并允许具有规定的电压和安培数特征的电池的使用，以便与充电系统22一起安全地使用。

参考图5和9，坞站54上的连接器106接触电池52的连接器62，以使电池52电连接到坞站54，用于对电池52充电或对设备提供动力。连接器106可以是桶式连接器。坞站54上的触头108与电池52的触头92相接触，使得以干涉配合方式与其啮合，以使电池52附加地电连接到坞站54，用于对电池52充电或对设备提供动力。可以设置定位销110以与电池52上的凹口94相互作用，以使电池52附加地定位在坞站54内。定位销110可以具有圆形、矩形、半圆形或其它的横截面。

在其它实施方式中，磁体可以内置到电池52中，同时磁性开关内置到坞站54中，反之亦然。当电池52滑到站54中时，磁体激活坞站54内的开关，并且如果磁性开关被激活，则只允许电池52的充电以及附接到充电系统22的任何设备的充电。在另外的实施方式中，集成电路可以被放置在电池52的内部，使得坞站54识别并且只与包含电路的电池52一起操作。

在图1中示出的灯模块120连接到充电系统22。灯模块120具有触觉按钮122以及一系列灯124。灯124是一系列发光二级管或其它光源。在包20上示出了三个灯124，然而设想任何数目的灯。灯124可以定位在包20上的网板126的下方，使得来自于灯124的光散布穿过网板126并且对使用者可见。

当使用者激活按钮122时，灯模块120检查充电系统22中的电池52的电池电荷量，并且出现各种光配置以通知使用者充电系统22的状态。如果没有定位在充电系统22内的电池52，则灯不打开。如果电池52中没有电荷，则灯模块120可能配置成使得灯124不打开、或闪烁预定次数、或显示为某一颜色例如琥珀色一定时间量例如十秒。如果电池52中有部分电荷，则灯124中的一些灯照亮以指示电荷量(即三个中的一个灯照亮来指示大约三分之一的电荷水平)，并且灯124可能照亮为不同的颜色，例如蓝色。如果电池52中有全电荷，则全部的灯124都照亮一预定时间来指示全电荷，例如三个灯照亮，并且灯124可能照亮为特定颜色，例如蓝色。如果在充电系统22连接到壁装电源插座或其他外部电源时按钮122被激活，则全部的灯124可能都照亮并闪烁一定量的次数，或者可能发生灯124的卷动(scrolling)、相继照明。

在另外的实施方式中，笔记本电脑或其它设备可能放置在另一个口袋52中，或者可选择地放置到已经配置成接纳一个笔记本电脑或其它设备的口袋26、28中的一个口袋中。笔记本电脑可以使用具有合适的连接器的线缆连接到充电系统22，并且在线缆插入到外部电源中时使用经过式充电(pass through charging)来充电。

可选择地，包20可以在口袋26、28、52中的一个口袋内或者在包20上的任何其它地方包含交流电(AC)阴插头插座130，使得电子设备电源线缆，例如笔记本电脑AC电源线缆，可以插入到包20内的AC插座130中并连接到电子设备，例如笔记本电脑。可选择地，相机包或者用于相机或相机电池的AC充电器可以与AC插座130一起使用。当然，设想用于设备的任何AC充电器与AC插座130一起使用。充电装置56可以在其插入到外部电源例如AC电源插座中时连接到连接器64，并且可以提供内部线缆分离器132以将电力路由到AC插座130和/或路由到充电系统22，使得笔记本电脑或相机、电池52和/或其它设备可以被充电。

使连接器直接连接到充电系统22以及使用于设备的AC线缆插入到AC插座130的能力为使用者提供了轻松使用。使用者可以使用充电系统22和AC插座130对多个设备充电，而不需要管理用于多个设备的线缆，且不需要多个AC壁装电源插座。使用者可以使用充电系统22的电池52中的电力或者通过使用充电装置56来将包20插入到壁装电源插座中而对多个设备充电。

虽然以上描述了示例性实施方式，但是并不意指这些实施方式描述了本发明的所有可能形式。更确切地，说明书中使用的文字是描述性的而不是限制性的文字，并且应理解，可以做出多种变化而不偏离本发明的精神和范围。此外，各种可实施的实施方式的特征可以被组合，以形成本发明另外的实施方式。

Claims (20)

1.一种便携式充电系统，包括：

包，其具有充电端口，所述包被配置成接纳电子设备；

电池，其具有包括突出物、凹口以及第一电触头的轮廓表面，所述电池具有成角度的表面，所述成角度的表面具有第二电触头；

坞站，其与所述充电端口电连通，所述坞站具有用于接纳所述电池的凹进区域，所述凹进区域具有底面，所述底面定轮廓为接纳所述电池的所述轮廓表面和所述成角度的表面，所述底面具有第三电触头和第四电触头，所述第三电触头被配置成与所述电池的所述第二电触头相配合，所述第四电触头被配置成与所述电池的所述第一电触头相配合，所述底面具有定位销以与所述电池的所述凹口相配合；

充电装置，其在远端上具有被配置成插入到外部电源的连接器，所述充电装置在近端上具有第二连接器，所述第二连接器被配置成连接到所述坞站的所述充电端口和所述电池的所述第一电触头中的一个；以及

线缆，其与所述坞站电连通并且定位在所述包内，所述线缆具有用于对所述电子设备充电的连接器。

2.如权利要求1所述的便携式充电系统，其中所述电池具有一对侧面，每一个侧面界定凹槽和脊状物中的一种；并且

其中所述坞站的所述凹进区域界定凹槽和脊状物中的另一种的对，使得所述凹槽和脊状物被配置成接合，以使所述电池在插入到所述坞站和从所述坞站移出期间滑动。

3.如权利要求1所述的便携式充电系统，还包括第二线缆，所述第二线缆与所述坞站电连通并位于所述包内，所述第二线缆具有用于对另一个电子设备充电的第二连接器。

4.一种用于对电子设备充电的便携式系统，包括：

包；

充电系统，其位于所述包内，所述充电系统具有用于使电池可释放地对接的坞站；以及

线缆，其具有与所述充电系统电连通的连接器，所述连接器用于对电子设备充电。

5.如权利要求4所述的系统，还包括定位在所述包的外表面上并与所述充电系统电连通的电源连接器。

6.如权利要求5所述的系统，还包括具有插头和第二电源连接器的充电装置，所述插头适合于与外部电源相连接，所述第二电源连接器与所述第一电源连接器相配合，所述充电装置被配置成对所述充电系统供电。

7.如权利要求4所述的系统，其中所述包具有定尺寸为接纳所述充电装置的口袋，所述口袋邻近所述第一电源连接器。

8.如权利要求5所述的系统，其中所述包还包括定位在所述包内并与所述电源连接器电连通的交流电插座。

9.如权利要求4所述的系统，其中所述线缆具有与所述充电系统电连通的第二连接器，所述第二连接器用于对另一个电子设备充电。

10.如权利要求4所述的系统，还包括具有与所述充电系统电连通的第二连接器的第二线缆，所述第二连接器用于对另一个电子设备充电。

11.如权利要求4所述的系统，其中所述充电系统具有配置成接纳设备充电线缆的端口。

12.如权利要求11所述的系统，其中所述包具有定尺寸为接纳所述电子设备的口袋以及用来夹持所述设备充电线缆的夹子。

13.如权利要求4所述的系统，还包括灯模块，所述灯模块与所述充电系统电连通并被配置成提供关于所述充电系统的状态的信息，所述灯模块具有触觉按钮和灯，其中所述触觉按钮激活所述灯模块且所述灯被放置成在所述包的外表面上可见。

14.一种电池，包括：

电池单元，其用于存储能量；

外壳，其围绕所述电池单元，所述壳具有大体上平的表面以及界定突出物的轮廓表面，所述壳具有在所述轮廓表面和所述大体上平的表面之间延伸的成角度的表面；以及

电触头，其位于所述成角度的表面上并且与所述电池单元电连通，所述触头用于使电传输穿过其中。

15.如权利要求14所述的电池，其中所述外壳的所述轮廓表面界定至少一个定位凹口。

16.如权利要求14所述的电池，还包括位于所述轮廓表面上的用于使电传输穿过其中的第二电触头。

17.如权利要求14所述的电池，其中所述外壳具有一对相对的非平行侧面，其中所述成角度的表面和所述大体上平的表面置于所述侧面之间。

18.如权利要求17所述的电池，其中每一个非平行侧面界定凹槽和脊状物中的一种。

19.如权利要求14所述的电池，还包括从与所述壳的底面相对的表面延伸的键形物。

20.一种用于对电子设备充电的系统，包括：

包，其被配置成存储电子设备；

根据权利要求14所述的可移除的电池；以及

坞站，其具有用于对所述电子设备充电的线缆，所述坞站具有凹进区域和底面，所述凹进区域用于接纳所述电池，所述底面定轮廓为接纳所述电池的所述轮廓表面和成角度的表面，所述坞站具有与所述电池的所述第一触头相配合的触头、具有电源输入连接器并具有电源输出连接器。

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