CN103580074A - 能自动断电的充电装置 - Google Patents

Abstract

一种能自动断电的充电装置，包括输入端、输出端、第一电磁单元、第二电磁单元以及开关单元。输入端输入电流。第一电磁单元包括第一线圈。第二电磁单元包括第二线圈，且第二线圈与第一线圈沿同一方向缠绕。开关单元连接并带动第二电磁单元移动。当第二电磁单元移动以与第一电磁单元电性连接后，电流通过第一电磁单元及第二电磁单元，并导通输入端与输出端，第一线圈与第二线圈之间产生电磁吸力，当电流大于或等于预设值时，电磁吸力维持输入端与输出端的导通状态，当电流小于预设值时，电磁吸力减弱使得输入端与输出端不导通。因此电池充电完成后可自动断电，避免电池发生过饱和，造成电池过热甚至爆裂，同时延长电池的使用寿命。

Description

能自动断电的充电装置

技术领域

本发明关于一种充电装置，特别是有关于一种能自动断电的充电装置。

背景技术

现今所使用的众多高科技电子装置，如移动电话、笔记本电脑、PDA等，都可以提供多功能的用途，让现在人不论走到哪里，都能随时使用，造就了更便利的生活。为能随身携带，这些装置通常都具有可以提供各组件电能的电池，在用户外出而无法以有线供电的情况下，维持电子装置的运作。

随着产品导向不同，电池的设计亦有不同。电子装置中常见的电池有碱性电池、碳性电池、氢镍电池、锂电池、镍铬电池等。当电池进行充电时，需要一段充电时间，其长度通常需要数分钟至数小时不等，十分难以估计所需的充电时间。

此外，由于电池的充电时间随电子产品的效能不同、电池种类不同、电池使用次数的不同等因素影响，难有一个通用的参考标准，导致所需的充电时间难以掌握，稍不留意，就会造成电池充电达到过饱和的情况发生。长期使电池在过饱和的情况下，容易减低电池的使用寿命，也会有过热甚至发生爆裂的危险。另外，持续充电使电池过饱和还会造成能源的浪费。

发明内容

本发明的目的为提供一能自动断电的充电装置，能在对电池充电完成后自动断电，以避免造成电池发生过饱和，造成电池过热甚至爆裂等安全问题，同时延长电池的使用寿命。

本发明可采用以下技术方案来实现。

本发明的一种能自动断电的充电装置，包括输入端、输出端、第一电磁单元、第二电磁单元以及开关单元。输入端输入电流。第一电磁单元电性连接输入端，并包括第一线圈。第二电磁单元电性连接输出端，并包括第二线圈，且第二线圈与第一线圈沿同一方向缠绕。开关单元连接并带动第二电磁单元移动。当第二电磁单元在开关单元的带动下移动以与第一电磁单元电性连接后，电流通过第一电磁单元及第二电磁单元，并导通输入端与输出端，第一线圈与第二线圈之间产生电磁吸力，当电流大于或等于预设值时，电磁吸力维持输入端与输出端的导通状态，而当电流小于预设值时，电磁吸力减弱使得第二电磁单元远离第一电磁单元而使输入端与输出端不导通。

在本发明一实施例中，第二电磁单元受重力、拉力或推力而远离第一电磁单元。

在本发明一实施例中，本发明的能自动断电的充电装置还包括弹性组件，连接于第一电磁单元或第二电磁单元。

在本发明一实施例中，本发明的能自动断电的充电装置还包括弹性组件，设置于第一电磁单元与第二电磁单元之间。

在本发明一实施例中，本发明的能自动断电的充电装置还包括导电连接组件，设置于第一电磁单元与第二电磁单元之间，当第二电磁单元在开关单元的带动下移动后，第一电磁单元与第二电磁单元通过导电连接组件电性连接。

在本发明一实施例中，本发明的能自动断电的充电装置还包括电流感应单元以及提示单元。电流感应单元感应第一电磁单元及第二电磁单元中的电流，而提示单元电性连接电流感应单元，且依据电流感应单元的感应结果输出提示讯号。

在本发明一实施例中，提示单元包括发光组件或语音播放播放组件。

在本发明一实施例中，本发明的能自动断电的充电装置还包括滑轨，第二电磁单元滑设于滑轨。

综上所述，本发明的能自动断电的充电装置通过使用第一电磁单元与第二电磁单元，并利用两者在电流通过时能产生电磁吸力的特性，作为维持输入端与输出端持续导通的手段，从而控制对电子装置进行充电。并且，随着充入的电量累积，由输入端输入的电流会逐渐下降，相对的，第一与第二电磁单元间的电磁吸力也会逐渐下降，直到低于预设值后，会因电磁吸力不足终使输入端与输出端断开，自动解除对电子装置的充电。

与已知技术相较，本发明的能自动断电的充电装置除能有效提供电子装置充电以外，也能于完成充电时自动断电，以避免电子装置充电过饱和而造成过热甚至发生爆裂等安全上的疑虑，同时也提升电子装置电池的使用寿命。

附图说明

图1A为本发明的一实施例的能自动断电的充电装置的外观示意图；

图1B为图1A的能自动断电的充电装置的内部结构示意图；

图1C为图1B的充电状态的示意图；

图2A为本发明的另一实施例的能自动断电的充电装置的第一变化态样示意图；

图2B为本发明的另一实施例的能自动断电的充电装置的第二变化态样示意图；

图3为本发明的又一实施例的能自动断电的充电装置的示意图；

图4为本发明的再一实施例的能自动断电的充电装置的示意图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明依本发明优选实施例的一种能自动断电的充电装置，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。

图1A为本发明的一实施例的能自动断电的充电装置的外观示意图。图1B为图1A的能自动断电的充电装置的内部结构示意图。请同时参照图1A及图1B所示。本发明的能自动断电的充电装置1包括一输入端11、一输出端12、一第一电磁单元13、一第二电磁单元14以及一开关单元15。输入端11为一电流A流入能自动断电的充电装置1的一端，输出端12则为电流A流出能自动断电的充电装置1的一端。简单来说输入端11连接一插座，而接受一市电交流电流流入，再通过输出端12连接至一电子装置E，而将市电交流电流导入电子装置E，为其充电。

本发明的能自动断电的充电装置可应用于各种具有可充电电池的电子装置，如笔记本电脑、智能手机、PDA等。在此实施例中，电子装置E为一手机。

在此实施例中，如图1B所示，第一电磁单元13及第二电磁单元14分别具有第一线圈C1及第二线圈C2。第一线圈C1及第二线圈C2分别缠绕在一铁芯（图未示）上，且第一线圈C1及第二线圈C2较佳为沿相同的方向缠绕而成的线圈。当然，供第一线圈C1及第二线圈C2缠绕的物件非限于铁芯，还可以为其它容易磁化的物件；又或者，第一线圈C1及第二线圈C2甚至未缠绕于物件上，或不能磁化的物件上，端视所需电磁吸力大小而定，非为限制性。

第一线圈C1具有一第一前端C11及一第一后端C12，而第二线圈C2具有一第二前端C21及一第二后端C22。第一前端C11与输入端11电性连接，第一后端C12用于与第二前端C21电性连接。第二后端C22通过输出端12，通过连接电子装置E与输入端11电性连接，从而构成一充电回路。

能自动断电的充电装置1的开关单元15，用以连接并带动第二电磁单元14移动。开关单元15可以为一自动式的开关单元如定时开关单元，或是手动式的开关单元如一按钮或按键。在本实施例中，如图1B所示，能自动断电的充电装置1的开关单元15为一按钮。

当欲对电子装置E进行充电时，可先将电子装置E与能自动断电的充电装置1连接。然后，将能自动断电的充电装置1的输入端11连接到插座（图未示）上。接着，按压开关单元15使第二电磁单元14能相对于第一电磁单元13移动，并且互相接触。

具体而言，如图1C所示，按压开关单元15后，开关单元15会对第二电磁单元14施予一推力，以将第二电磁单元14推向第一电磁单元13，因而使得第一电磁单元13的接触端C13能与第二电磁单元14的接触端C23接触并电性导通，从而使得输入端11及输出端12成为导通状态。此时，电流A即由输入端11通过第一电磁单元13及第二电磁单元14，而后由输出端12进入电子装置E，对电子装置E充电。

需特别说明的是，当第一电磁单元13与第二电磁单元14接触的同时，由于第一线圈C1与第二线圈C2具有相同的缠绕方向，因此导通后，第一线圈C1及第二线圈C2能产生相同方向的磁场，例如均为N极朝上而S极朝下，从而第一线圈C1与第二线圈C2之间产生的一电磁吸力可使得第一电磁单元13及第二电磁单元14相互吸引。当电流A大于或等于一预设值时，电磁吸力维持输入端11与输出端12的导通状态。在此，预设值应对应为第一线圈C1与第二线圈C2之间产生的电磁吸力恰好等于第二电磁单元14的重力。由于刚开始充电时，电流A较大，因此，即便是在放开开关单元15后，第二电磁单元14也可以维持与第一电磁单元13的紧密接触，使得电流A能持续输出至电子装置E中进行充电，而不会因为能自动断电的充电装置1呈直立状态，在放开开关单元15后，使得第二电磁单元14受重力作用而向下落下，导致输入端11与输出端12不导通。

当然，移动第二电磁单元14的外力除通过开关单元15的推力外，也可以通过一拉力而达成。另外，只要第一电磁单元13与第二电磁单元14能够接触，本发明并无限制两者的移动方式，例如，在其它实施例中，可以由第一电磁单元13相对第二电磁单元14移动，或是同时移动第一电磁单元13及第二电磁单元14，可以使得第一电磁单元13及第二电磁单元14间能产生接触而能相互导通即可。

当电子装置E持续充电，而电压逐渐达到目标电压时，电流A会逐渐下降，当输入端11流入的电流A小于预设值时，因为第一电磁单元13及第二电磁单元14之间的电磁吸力也减弱至无法支撑重力作用，终使第一电磁单元13与第二电磁单元14无法继续维持其持续接触而分离，导致输入端11及输出端12不导通，即为自动断电。

在本发明的第一电磁单元13与第二电磁单元14的关系中，第一电磁单元13与第二电磁单元14依相互设置的方位不同，可以有不同的分离的作动方式。具体如前述实施例中，第一电磁单元13及第二电磁单元14相互设置于一垂直方向，如重力方向上，换句话说，第一电磁单元13相对于第二电磁单元14固定设置于能自动断电的充电装置1的上半部，而第二电磁单元14相对于第一电磁单元13可滑动的设置于能自动断电的充电装置1的下半部。此时，第二电磁单元14可于垂直方向上相对于第一电磁单元13移动。当电子装置1充电达到饱和或接近饱和时，电磁吸力的大小将不足以抵抗第二电磁单元14的重力，因而与第一电磁单元13分离，而回到如图1B所示的相对位置。

而在其它实施例中，充电装置也可以为水平使用的能自动断电的充电装置，而水平的插设于插座上。此时第一电磁单元及第二电磁单元相互水平的设置于能自动断电的充电装置中。在此实施例中，能自动断电的充电装置还可包括一弹性组件，如一弹簧或是一弹性橡胶等。如图2A所示，能自动断电的充电装置2具有一弹性组件16，在此以弹簧为例，设置于第二电磁单元14与能自动断电的充电装置2的壳体21之间。同样当按压开关单元15时，第二电磁单元14会被向前推，同时使弹性组件16被拉伸而储存弹力。而当电子装置E的电池饱和或接近饱和，电流A低于一预设值（对应为第一线圈C1与第二线圈C2之间产生的电磁吸力恰好等于第二电磁单元14与第一电磁单元13接触时弹性组件16产生的弹力）时，此时，第一电磁单元13及第二电磁单元14间的电磁吸力减弱，原先弹性组件16拉伸时所储存的弹力会大于电磁吸力，从而使第二弹性组件14向远离第一电磁单元13的方向将第二电磁单元14拉回，而与第一电磁单元13分离。当然，弹性组件16还可以设置于第一电磁单元13与壳体21之间，而使充电完成时，将第一电磁单元13向远离第二电磁单元14的方向拉回，本发明在此不限。

另外，弹性组件还可以设置于第一电磁单元与第二电磁单元之间，且第一电磁单元固定于壳体21内，第二电磁单元滑动的设置于壳体21内。如图2B所示，弹性组件16的两端分别连接于第一电磁单元13及第二电磁单元14。当按压开关单元15时，因为第一电磁单元13及第二电磁单元14之间的距离缩短，而弹性组件16被压缩并储存弹力，而当第一电磁单元13及第二电磁单元14间的电磁吸力减弱时，原先弹性组件16所储存的弹力将大于电磁吸力，因而促使第二电磁单元14朝向远离第一电磁单元13的方向移动，而使两者分离，完成自动断电。

然而，在此实施例中，即使弹性组件16受到压缩，弹性组件16仍可能存在一厚度，使第一电磁单元13及第二电磁单元14具有一间距而不易接触，因此，如图2B所示，能自动断电的充电装置3还可具有一导电连接单元17，设置于第一电磁单元13与第二电磁单元14之间，以缩短或消除间距。如此一来，当第二电磁单元14在开关单元15的带动下移动后，导电连接单元17使第一电磁单元13与第二电磁单元14更容易相互接触而电性连接，进而导通输入端11及输出端12。当然，依据不同的需求，如考虑弹性组件16需压缩的距离等，导电连接单元17也可仅设置于第一电磁单元13或第二电磁单元14其中之一即可，本发明在此不限。

然而，在另一实施例中，弹性组件设置于第一电磁单元及第二电磁单元之间，但弹性组件的一部份隐藏于第一电磁单元或第二电磁单元相邻一侧的一凹槽中，当第一电磁单元或第二电磁单元被推动时，第一电磁单元及第二电磁单元可以以平面方式接触，但将弹性组件的弹力储存于凹槽内。如此可以使第一电磁单元及第二电磁单元以无间距的方式接触，有利于较大面积的接触与导通。

在上述提及的预设值，其可为被充电的对象在充电完成时，流入输入端的电流值。当然，不论电磁单元的分开是受到重力或弹力作用，在设计时，要以充电完成时电流会产生的电磁吸力大小为参考。至于预设值的大小非为本发明所限制者。

本发明的能自动断电的充电装置还可包括一提示单元，用以发出一提示讯号，显示能自动断电的充电装置为充电状态或已完成充电状态。其中，本发明的提示单元包括一发光组件或一语音播放组件。如图3所示，在本发明一实施例中，能自动断电的充电装置4的提示单元18为一发光二极管，其与第一电磁单元13电性连接。当第一电磁单元13与第二电磁单元14接触而导通时，能同时使提示单元18导通而提供一发光讯号，显示仍在充电中。若当充电完成，电流量降低于一预设值，第一电磁单元13及第二电磁单元14分离时，提示单元18也因电流不导通而不发光，此时表示充电完成。然而，若提示单元为一语音播放组件，则可以将充电时，设定一音响或语音，或接近完成充电时以一音响或语音提示，或是充电时及完成充电时分别以两种不同的音响或语音表示，本发明在此不限。

另外，在此实施例中，如图4所示，提示单元18可同时搭配设置一电流感应单元19，与第一电磁单元13或第二电磁单元14以及提示单元18电性连接，用以侦测电流是否低于一数值或一数值范围，再调控提示单元18发出提示讯号。而所述数值或所述数值范围可以为第一电磁单元及第二电磁单元电磁吸力减弱而临界于无法再维持接触的一门坎值。提示讯号可以为一闪灯、变色灯号、警示音乐或语音等。而显示提示讯号的时间或讯号强度也可以通过电流感应单元19侦测电流变化进行调控。

除此之外，本发明的能自动断电的充电装置还可包括一滑轨，如此一来，第一电磁单元与第二电磁单元间的相对移动都能更为准确的及快速的达成。而在此实施例中，如图4所示，第一电磁单元13及第二电磁单元14位于同一滑轨S上，第二电磁单元14可相对于第一电磁单元13进行移动。然而，依据不同需求及移动方式，滑轨S可以仅设置于第二电磁单元14，或两者均具有一滑轨S，但两个滑轨S间不连接，本发明在此不限。

综上所述，本发明的能自动断电的充电装置通过使用第一电磁单元与第二电磁单元，并利用两者在电流通过时能产生电磁吸力的特性，作为维持输入端与输出端持续导通的手段，从而控制对电子装置进行充电。并且，随着充入的电量累积，由输入端输入的电流会逐渐下降，相对的，第一与第二电磁单元间的电磁吸力也会逐渐下降，直到低于预设值后，会因电磁吸力不足终使输入端与输出端断开，自动解除电子装置的充电。

与已知技术相较，本发明的能自动断电的充电装置除能有效提供电子装置充电以外，也能于完成充电时自动断电，以避免电子装置充电过饱和而造成过热甚至发生爆裂等安全上的疑虑，同时也提升电子装置电池的使用寿命。

以上所述仅是举例性，而非限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种能自动断电的充电装置，其特征在于，包括：

输入端，输入电流；

输出端；

第一电磁单元，电性连接所述输入端，所述第一电磁单元包括第一线圈；

第二电磁单元，电性连接所述输出端，所述第二电磁单元包括第二线圈，所述第二线圈与所述第一线圈沿同一方向缠绕；以及

开关单元，连接并带动所述第二电磁单元移动，

其中，当所述第二电磁单元在所述开关单元的带动下移动以与所述第一电磁单元电性连接后，所述电流通过所述第一电磁单元及所述第二电磁单元，并导通所述输入端与所述输出端，所述第一线圈与所述第二线圈之间产生电磁吸力，当所述电流大于或等于预设值时，所述电磁吸力维持所述输入端与所述输出端的导通状态，而当所述电流小于所述预设值时，所述电磁吸力减弱使得所述第二电磁单元远离所述第一电磁单元而使所述输入端与所述输出端不导通。

2.根据权利要求1所述的能自动断电的充电装置，其特征在于，所述第二电磁单元受重力、拉力或推力而远离所述第一电磁单元。

3.根据权利要求1所述的能自动断电的充电装置，其特征在于，还包括：

弹性组件，连接于所述第一电磁单元或所述第二电磁单元。

4.根据权利要求1所述的能自动断电的充电装置，其特征在于，还包括：

弹性组件，设置于所述第一电磁单元与所述第二电磁单元之间。

5.根据权利要求4所述的能自动断电的充电装置，其特征在于，还包括：

导电连接组件，设置于所述第一电磁单元与所述第二电磁单元之间，当所述第二电磁单元在所述开关单元的带动下移动后，所述第一电磁单元与所述第二电磁单元通过所述导电连接组件电性连接。

6.根据权利要求1所述的能自动断电的充电装置，其特征在于，还包括：

电流感应单元，感应所述第一电磁单元及所述第二电磁单元中的所述电流；

以及

提示单元，电性连接所述电流感应单元，且依据所述电流感应单元的感应结果输出提示讯号。

7.根据权利要求6所述的能自动断电的充电装置，其特征在于，所述提示单元包括发光组件或语音播放组件。

8.根据权利要求1所述的能自动断电的充电装置，其特征在于，还包括：

滑轨，所述第二电磁单元滑设于所述滑轨。

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