CN103904943B - 一种电源及其充供电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电源及其充供电方法，其中电源包括控制模块、电源输出模块、选通网络和复数电极；方法包括将放置用电设备或可充电电池与平面或凹面复数电极对接；控制选通网络内部连通电源输出和用电设备或可充电电池；对所述用电设备供电或充电，或者对可充电电池充电。这种电源及其充供电方法，充分利用了用户的使用习惯，在用电设备闲置时即可充电，操作简单且无辐射，同时适合于各种设备。

Description

一种电源及其充供电方法

技术领域

本发明涉及电源和充电技术，具体涉及一种电源及其充供电方法。

背景技术

目前，常用的中小功率电器，如手机、无线蓝牙耳机等都有独自的充电，供电接口和标准。常用的充电电池，如五号电池、七号电池等也均有不同的对应充电装置。现有的供电、充电方案分为两种：接触式和非接触式。其中接触式需要将电器或电池按照特定的角度与方向与供电、充电装置连接。这对于拥有多种靠内置电池供电或可拆卸电池供电的电器的人来说十分的不便。虽然这种供电和充电的操作不甚困难，但是需要用户特意地去操作。几乎每个人都有因为忘记充电而导致急需该电器或电池发挥作用的时候电量不足的经历。可见对这种充电操作的简化是实质的。并且为了给各种不同充电规格的电器与电池充电，使用者需要携带多个充电器。

而非接触式供电或充电如美国专利，公开号2011/0188677 A1采用电磁感应方式。采用这种方式，用户可以在一定范围内自由地拜访被供电电器或电池的位置。但是缺点比较明显，具体如下：

1、缺点之一：传统的电器或电池必须经过了改装，即具备电磁感应的元件。这可能会影响电器本身的使用。比如mp3播放器加装了电磁感应线圈会在某种程度上干扰模拟信号。同时这种改装还会增加成本。由于感应线圈的几何形态对与供电来说非常重要。对于一些小体积的电器或电池如蓝牙耳机与七号电池，在不改变电器整体体积的前提下加装线圈会限制所能加装线圈的尺寸，进而影响充电的效率。

2、缺点之二：供电或充电的整体效率。由于电磁感应的特点，必然有一部分能量要以电磁辐射的形式损耗掉。损耗能量的比例与供电与被供电部分线圈的形态，尺寸和距离都有关系。同时，对于一些金属外壳的电器或者电池，无论将被充电或供电的感应线圈设置在金属壳内还是金属壳外。外壳均会影响电磁感应传递能量的效率。

3、缺点之三：电磁辐射。由于电磁感应的特性，这种供电、充电方案必然有电磁辐射向外界释放。这种电磁辐射可能影响供电、充电的电器、其它电器、人体健康和环境。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，如何提供一种电源及其充供电方法，能广泛适用各种电器或充电电池的且无电磁辐射的，提供统一的供电、充电。

本发明上述第一个技术问题这样解决：构建一种电源包括控制模块及其电连接的电源输出模块和选通网络，所述电源输出模块经选通网络连接在平面上分布或在凹面内分布的复数电极；所述凹面包括凹陷底面和或凹陷侧面；所述复数电极中任一电极是正输出电极或负输出电极，通过控制所述选通网络与且仅与所述复数电极中任意一个或多个其他电极构成回路。

按照本发明提供的电源，所述电源输出模块是复数个；各所述电源输出模块的电压相同或不同。

按照本发明提供的电源，该电源还包括串接在所述控制模块与选通网络之间的检测模块。

按照本发明提供的电源，所述电源输出电连接表面设有电源接触输入端的用电设备或可充电电池。

按照本发明提供的电源，所述复数电极包括但不限制于：均匀分布，各电极大小和形状相同。

按照本发明提供的电源，所述复数电极优选在平面上成蜂窝型分布排列，各电极是大小和形状相同的正六边形、圆形或方形等，它们的中心与每个蜂窝中心重合，包括多行多列。

按照本发明提供的电源，所述复数电极还可以在平面上成N行×M列的队列分布排列，各电极是大小和形状相同的正六边形、圆形或方形等，自然数N，M大于1。

按照本发明提供的电源，所述复数电极设置在平面薄膜上，每个电极的连接线在沿同一个方向汇聚到所述薄膜的一条边上的总线，再沿着这条总线连接到所述选通网络。

本发明上述另一个技术问题这样解决：构建一种电源充供电方法，包括放置步骤：

8101)将用电设备或可充电电池放置在平面上，或者将用电设备或可充电电池放置在凹面内；所述用电设备或可充电电池表面设有正和负电源接触输入端；所述正和负电源接触输入端与平面上或凹面内所述电源的复数电极中各自对应不同电极接触；

还包括以下电源输出步骤：

8201)所述电源的控制模块控制选通网络将正和负电源输出连通至与所述正和负电源接触输入端对应接触的电极；

8202)所述电源经所述连通给所述用电设备供电或充电，或者经所述连通给可充电电池充电。

按照本发明提供的电源充供电方法，所述步骤8101)具体是将用电设备或可充电电池放置在复数电极成蜂窝型分布排列或队列型排列的平面任一位置上，优选蜂窝型。

按照本发明提供的电源充供电方法，该方法还包括扫描步骤：所述电源周期性轮换地对任意两对电极进行电压、电流和施加电压触发信号检测中的一种或多种，用于检测用电设备或可充电电池及短路和断路情况。

按照本发明提供的电源充供电方法，该方法还包括身份认证步骤：所述用电设备或可充电电池根据所述电压触发信号反向发送身份识别电子信号；该方法还包括充供电设置步骤：所述电源根据所述身份识别电子信号选取预设在所述电源控制模块内的参数对该身份识别电子信号对应的用电设备或可充电电池进行充供电。

按照本发明提供的电源充供电方法，所述用电设备是多个，通过充电相互通讯。

按照本发明提供的电源充供电方法，所述电源同时对复数个用电器或电池进行供电、充电。

按照本发明提供的电源充供电方法，所述电极的连接线在沿同一个方向汇聚到电极所在装置的一条边，再沿着这条边汇聚到所述选通网络。

按照本发明提供的电源充供电方法，所述电源在充供电时还包括：检测充电回路短路时进行保护、检测充电回路断路时中断充电供电、将不同的正在充电的电器间组网和检测充电电流进行充电控制中的一种或多种。

本发明提供的电源及其充供电方法，相对现有技术具有以下优势：

1、操作简单方便：仅须放置即可充供电；

2、接口统一、通用性强：各种类型用电设备或可充电电池都可以适用，且充电供电设备可以作为企业和家庭的一种基础设施来建设，可以避免购买大量不同充电供电设备带来的浪费,因此具有社会效应；

3、辐射小，环保健康；

4、充电供电装置可与日常用品(如桌面)结合在一起，节省空间。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。

图1为本发明具体实施例电源装置整体电路结构示意图；

图2为本发明具体实施例中平面蜂窝电极结构示意图；

图3为图2所示平面蜂窝电极中单个蜂窝结构构造示意图；

图4为与本发明具体实施例电源装置配套的手机结构示意图；

图5为与本发明具体实施例电源装置配套的可充电电池结构示意图；

图6为本发明具体实施例的电池身份检测电路原理结构示意图；

图7为本发明具体实施例的电池内部电路结构示意图；

图8为本发明具体实施例的用电设备或电池身份检测程序流程示意图；

图9为本发明具体实施例电源装置中充电程序流程示意图；

图10为本发明具体实施例电源装置中第二电极结构示意图；

图11为本发明具体实施例电源装置中第三电极结构示意图。

具体实施方式

首先，说明本发明思想：

本发明采用接触式充电方式。将接触表面设计成带有规定几何尺寸的电极。并将供电、充电装置设计成表面带有触点。根据接触表面与供电、充电装置可能的互相接触的表面积的大小，设计相应的两个或多个电极。通过合理地设计电极的数量、位置与几何尺寸，使得将被供电、充电的电器或电池任意地与供电、充电装置以特定的方式放置在一起时，总有至少一对儿被供电、充电电器或电池的电极与通过供电、充电装置的一对儿电极分别导通。因此得以充电。

根据常识，人们通常有将手机，5号充电电池等便携的电子产品随意放在桌子，写字台上或汽车里的平面，凹面的习惯。这个行为并不需要付出额外的努力。根据统计，以下情景在使用上述便携电子产品时有很大的发生概率：在两天的时间内，用户将她/他的便携式电子产品放在了工作地点或家里的桌子上超过2个小时。

因此，本发明的一类实施例可以是将桌子表面完全覆盖上有特定几何尺寸和位置的多个电极，同时在被供电、充电装置表面设计成相应尺寸的电极。这样用户不经意地将被供电、充电装置放在桌子表面的行为触发了自动充电的过程。由于桌子上可能存在其它导体，为了防止短路或电击，需要在保证最大充电能力(即同时对最多数量的待充电产品同时充电)的前提下防止意外造成的短路。同时防止对异物(比如金属外壳的钢笔)的错误充电。一种解决方案是将被供电、充电装置中设计成在外界加载特定信号(以下称为触发信号)的电压到其任意一对儿电极后，反馈一个反映自身信息的信号(以下称为身份识别信号)到供电、充电装置的电极上。供电、充电装置通过对身份识别信号的检测来判断被充电器或电池的类型、电气特性和所需的充电电压并开始充电。当有导体意外将正在充电中的电极短接时，通过供电、充电装置内置的保护电路在电流过大前将其限制住。

第二，结合优选实施例说明本发明具体实现：

实施例一：平面电极型充供电电源装置

该电源装置，电路结构如图1所示，包括若干稳压充电电路，通过对应数字电位器选择合适的输出电压/电流，再经选通开关电连接复数电极中任一个。

该电源装置特点是：1、具有一种表面是平面并且带有多个电极的平面电极；2、一种表面带有的电极的被供电、被充电的电器或电池。将被供电与充电装置放置在供电、充电装置表面时，总有至少一对儿被供电、充电电器或电池的电极与通过供电、充电装置的一对儿电极分别导通。供电、充电装置依次来智能地判断是哪些电极导通。

如图2和3所示，其中充电电极薄膜(图2中面积最大的矩形方框)中集成了各个电极(各个正六边形的区域)。各个电极处于该薄膜的顶层(图3中的w层中各个正六边形的区域)。电极可由导电的金属薄膜或导电的有机物制成。在电极的下面是一层起到隔绝电极与线路作用的绝缘层(图3中的x层)。其作用是隔绝电极与其它电极的导线。绝缘层中还包括了连接更下层中导线的导线。绝缘层下面是导线层(图3中的y层)。在导线层中各个处于同一列的电极的导线(图2中的虚线)先汇集到一条边(图2中虚线代表导线在导线层中的分布。“点”代表导线与电极在绝缘层中的连接位置，ABCDE代表各个列。临近字母A到E代表总线所在的边)，再通过这条边汇集到整个薄膜的一角从而引出到控制器。在导线层下面是衬底层(图3的z层)。其本身是绝缘、耐热、导热良好且具备一定机械强度的材料如聚乙烯薄膜。在z层的下表面涂有不干胶或磁性材料用来黏附在其它物体表面。

每个电极表面从任意一点到另一任意点之间的最大距离为c(在这里即为正六边形电极最大对角线的长度)。在表面上，电极与电极之间间隔的绝缘区域的宽度为g。薄膜可以粘贴在桌子表面，并且可以覆盖整个桌子表面。

图4表示一个手机的外观的正面(左边)和背面(右边)。其背面的两个分别带有“+”与“-”号的矩形代表手机背面表面的电极。其中从一个电极上任意点到另一个电极任意点的最大距离为mad，其中从一个电极上任意点到另一个电极任意点的最小距离为md。

为了实现将被供电与充电装置放置在供电、充电装置表面时，总有至少一对儿被供电、充电电器或电池的电极与通过供电、充电装置的一对儿电极分别导通这个目的，各个部分的几何尺寸c,g,mad,md须满足以下几个条件：

md>c.保证将手机的两个电极不会与充电薄膜同一个电极接触

即保证手机上电池的最长距离mad超过每个六边形电极沿着最长的对角线方向上的对角线长与两个电极间隔在这个方向上长度之和.这样保证两个电极总能分别与两个独立的电极接触。

如图5所示，是一个带有侧电极的七号充电电池。其侧表面具备两个作为电极的导体环。导体环的外表面直径比电池体非导体环部位的直径略大，因此当将电池放置于平面上时，电池上的导体环总有两个矩形区域与平面接触。根据上述的数学描述，通过合理地设计导体环的位置、形状使得这两个接触点的几何形态满足前述的要求。这样，该7号电池也可以使用前述的薄膜装置充电。

实际实施中，可以将传统的不具备上述特征电极的手机或电池等安装上一个具备这种特征电极的保护套。

实际实施中，可以在功率较大的被供电、被充电装置(如笔记本电脑)表面设置多对儿电极。这样它们可以并行供电，从而提供了更大的负载能力、充电电流。

实际实施中，可以根据桌面大小和形状将该薄膜远离总线与控制器的边任意剪裁从而适应桌面的形状和大小，从而最大程度地保证未被剪切掉的电极有效。进而最大程度上保证桌面上绝大部分都被有效的电极所覆盖。

如图6-9所示，该电源装置实际对应的工作流程如下：

1.当充电装置的稳压器接入市电后，控制器进入扫描状态：即开始周期性地依次对任意两对电极加一次电压的触发信号以检测是否有手机电极与充电装置的电极接入该对电极。这个电压可以小于0.1V，所以不会对其它电器、人体、动植物产生损害；

2.当手机放在了薄膜表面，且手机上电极一面朝向薄膜时必然至少与一对儿薄膜上的电极分别导通。当充电装置扫描到这对儿导通的电极并且施加触发信号后，手机内部与手机自身电极联通的电路反馈身份识别信号给充电装置电极。充电装置的控制器据此信号决定接下来充电的详细参数如电压、最大电流、充电时长、待充电量等等并开始充电。图6、7和8，给出了一个可行的充电电池身份识别的例子：其外观如图5，电路结构示意如图6和7。图6中，A、D为充电端，B、C为放电端。当该电池接入电路后，充电器在图6中的A、D端加0.1V电压后，电池通过内在的模数转换和微电脑检测到该外加的电压，随即电池本身的包含数字电位器的时序电路被触发，随即产生一个可以被充电器检测到的电阻的变化。这种变化是预先编码的。通过其编码，充电器可以判断被充电装置的具体规格。而编码的规则可以通过生产充电器与被充电装置的厂商协商，也可以在后期通过软件方式升级充电器固件的方式实现；

3.在充电装置内,每一个电极和充电线路都有独特的编号.充电器的软件控制流程如图9所示，具体包括：

901)扫描进程运行。电极编号寄存器清空。充电线路编号寄存器清空。

902)扫描进程随机任选两个编号不在电极编号寄存器中的电极。随机任选两个编号不在充电线路编号寄存器中的充电线路。将这两个充电电路在第1开关矩阵中的开关分别连接到所选的两个电极。将这两个充电电路中的数字电位器分别置于相同的阻值R1,使得充电电源的电压V与这两个电阻串联值的比V/(2R1)<1mA.将这两个充电电路在第2开关矩阵中的开关分别连接到充电电路的+，-极。

903)扫描进程检测充电电路电流增量。根据检测到的电流增量判断状态。

904)断开这两个充电线路中在第1开关矩阵中的开关。嗡鸣器报警提醒短路。整个进程延迟时间t后继续执行。

905)扫描进程根据电流增量随时间变化的信号，在内存中查找预设的充电参数。按照该充电参数设置这两个充电电路中的数字电位器的阻值。将这次使用的电极编号和充电线路的编号分别记录到电极编号寄存器和充电线路编号寄存器中。扫描进程创建新的独立进程称为充电进程。扫描进程回到步骤902)重新开始执行。充电进程继续执行907.

906)扫描进程将这两个充电线路相连的第2开关阵列(如图1)中的开关分别反向。返回步骤903).

907)充电进程检测电流增量。按照在步骤905)中得到的充电器的参数，检测充电状态(如是否充满，用电器故障等)。同时按照步骤905)中得到的充电器的参数动态控制这两个充电电路中的数字电位器的阻值。

908)充电进程报警提醒充电结束、故障、短路或断路。断开这两个充电线路中在第1开关矩阵(如图1)中的开关。清空电极编号寄存器和充电线路编号寄存器中本进程使用电极和充电线路的编号。进程执行延迟一段时间t。结束本充电进程。

当充电过程中由于其它导体靠近正在导通的电极而导致电极短路时，控制器内置的限流保护电路限制电路的电流，并迅速切换到扫描状态(回到流程步骤901并继续按照顺序执行流程)。其保护电路可以参照各种铅酸电池的防火花保护电路。同时控制器发出声音或光报警，提示用户该装置的充电被打断。当导致电极短路的因素被排除后，进程在重复执行步骤902时有机会恢复对该对电极的检测。当充电过程中手机在电极阵列表面水平移动或竖直移动并与当前导通的电极断开时，控制器内置的电流检测电路撤销加在该两极间的电压，重新回到流程步骤901.同时，控制器提醒用户充电断开；

当把手机换成其它需要供电或充电的装置时，工作流程不变。并且，只要被供电、充电装置的电极满足上述的几何形态要求，电极阵列中电极形状和位置保持不变。这样就实现了同一个供电、充电装置对应不同的被供电、充电电器。

实施例二：凹面电极型

其电路结构和工作流程同实施例一。其区别在于：将实施例一中的薄膜形式的电极换成在一个凹陷的表面布满了可伸缩的、柱型的、弹性电极(如导电橡胶材质的电极)，结构如图10和11所示。被充电的电器表面各个方向可带有多个电极(如六面体的蓝牙耳机6个表面均带有电极)。当遵照相同的原则合理设计电极的尺寸与数量时，当被充电电器被放置在这个凹陷表面上后，有非常大的概率甚至100％的概率充电装置与被充电装置通过各自的电极形成至少一个导通的回路。这时可采用与实施例一相同的控制流程实现相同的功能。

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

Claims (61)

1.一种给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于包含与内部或外部电能供给装置的接口，控制电路，以及在平面上分布的复数充、供电电极，其中，控制电路适于智能地判断是哪些电极导通，以便能够控制上述复数充、供电电极中的任意电极输出电能；

所述的电极与其所安置的结构为薄膜，所述薄膜实质上为柔性，便于覆盖到桌面上，所述薄膜包括：包含电极和电极间绝缘区的顶层(w)、连接电极与其它电路导线的导线层(y)、处于所述的顶层(w)和所述的导线层(y)之间的包含连接所述顶层中电极和所述导线层中相应导线的绝缘层(x)、与所述的导线层相连接且处于导线层背向顶层侧的衬底层(z)；

在导线层中各个处于同一列的电极的导线先沿一个方向汇集到一条边，再通过这条边汇聚到薄膜的一角从而引出，这样可以根据桌面大小和形状将该薄膜远离总线的边任意裁剪，从而适应桌面的形状和大小，并最大程度地保证未被裁剪掉的电极有效，进而最大程度上保证桌面上绝大部分都被有效的电极所覆盖。

2.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其通过对与用电器和/或电池电连接的充、供电电极的判断可以判断该用电器和/或电池的位置。

3.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其中的电极为实质上的柔性和/或弹性，使得在用电设备和/或电池的电极与充、供电装置的电极所在表面不接触时，该用电设备和/或电池的电极仍然可能与该充、供电装置的电极接触。

4.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其中的电极由导电橡胶制成。

5.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其中的电极均匀分布。

6.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其中的电极大小相同。

7.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其中的电极形状相同。

8.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其中的电极在平面上以蜂窝状或阵列状排列。

9.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其中的电极在其所在二维平面内的形状是六边形，圆形，方形中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其还包含一个或多个检测模块，用来检测被充电装置的信息，检测进行中的充电的状态，或用来与用电设备和/或电池通信。

11.根据权利要求10所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，还包含电流表。

12.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其还包含电路，在出现预设的情况如过流、短路、火花、异物等时，采取声音和/或光报警，并且控制所述装置采取保护动作，包含切断相应电极的电能供给或限制电流。

13.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其还包含一个或多个将交流电转换成直流电的稳压电路。

14.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其所述的充电装置包含吸附或黏附装置，可以吸附或黏附在其它物体的表面。

15.根据权利要求14所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，所述的吸附或黏附装置包含不干胶或磁性材料。

16.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，所述的充电装置可以被结合到日常用品上。

17.根据权利要求16所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，所述充电装置适于被结合到桌子，写字台或汽车的表面。

18.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其还包含电路，用来改变与权利要求1所述装置电连接的用电装置或电池的电流或电压，从而实现通信。

19.根据权利要求18所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，其所述的电路是数字电位器或包含数字电位器的电路，用来控制输出，以产生预期的输出电压和/或电流。

20.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，所述的控制装置包含一个或多个开关阵列。

21.根据权利要求1所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，通过所述装置，与其电连接的被充电/供电装置或电池可以在多个该装置之间通信。

22.根据权利要求21所述的给用电设备和/或电池供电、充电或同时进行供电和充电的装置，其特征在于，所述的装置可以动态地通过更新软件的方式更新通信的编码规则和/或被充、供电装置的信息。

23.一种布置、设计或制造权利要求1至22中任一项所述的充电装置的方法，其特征在于：对权利要求1至22中任一项所述的装置，根据预期充电区域的大小，形状和取向，相对自由的切割，同时保持整体功能的完整；配置所述的电极与内部或外部电能供给装置连接的导线在充、供电装置的平面内先沿一个方向汇聚到第一条边附近，形成一个总线，然后再沿该条边向同一方向延伸至第二条边，将所述的充电装置中所述第一条和第二条以外的边缘中的一条或多条进行剪切或切割，从而可以保持未被剪切或切割的电极的导线电连通，保持相应电极的功能。

24.根据权利要求23所述的布置、设计或制造权利要求1至22中任一项所述的充电装置的方法，其特征在于，部署的位置可以是桌子、汽车或写字台的表面。

25.根据权利要求23所述的布置、设计或制造权利要求1至22中任一项所述的充电装置的方法，其特征在于，部署的方式可以是通过吸附或黏附或直接放置。

26.根据权利要求25所述的布置、设计或制造权利要求1至22中任一项所述的充电装置的方法，其特征在于，所述的吸附或黏附装置包含不干胶或磁性材料。

27.一种用电设备，其特征在于：其一个或多个表面连接有能与权利要求1中所述的装置相匹配而构成闭合电路的电极，所述的每个用于接收电能的电极满足以下的几何尺寸规格：相邻的任意两个用于接收电能的电极间的最小距离(md)大于该电极所能接触到的同一充、供电电极上一点到另一点距离的最大值；同时，相邻的任意两个所述用电设备电极间的最大距离(mad)大于同一充、供电电极上一点到另一点距离的最大值与相邻的两个充、供电电极的最近距离的倍之和。

28.根据权利要求27所述的用电设备，其特征在于，所述的电极位于其所在表面与该表面边缘距离大于0的位置，以使得处于电能输出状态的所述充、供电装置的电极至少一部分不超出该所述用电设备覆盖的范围，从而降低使用者，动物，其它导体发生触电，短接等不安全的状况的可能。

29.根据权利要求27所述的用电设备，其特征在于，其还包含有控制流入所述电极电流方向的整流电路。

30.根据权利要求29所述的用电设备，其特征在于，所述的电路包括串联在其中的二极管。

31.根据权利要求27所述的用电设备，其特征在于，其还包含电路，用于向充、供电设备发送权利本用电设备的身份识别信息ID。

32.根据权利要求27所述的用电设备，其特征在于，其还包含电路，对与其配合的充、供电设备发送的信号进行感测。

33.根据权利要求32所述的用电设备，其特征在于，所述的电路包含单片机，模数转换，数字电位器。

34.根据权利要求27所述的用电设备，其特征在于，其还包含保护电路。

35.一种保护套，其特征在于可安装在不具备权利要求27中所述的特征的电极的手机或电池上，使得所述的手机或电池具备权利要求27中所述的特征的电极。

36.根据权利要求35所述的保护套，其特征在于，其还包含有控制流入所述电极电流方向的整流电路。

37.根据权利要求36所述的保护套，其特征在于，所述的整流电路包括串联在其中的二极管。

38.根据权利要求35所述的保护套，其特征在于，其电极设置的位置和形状使得在适配器与用电设备和/或电池结合形成结合体后，所述的电极位于该结合体表面与该表面边缘距离大于0的位置，以使得处于电能输出状态的所述充、供电装置的电极至少一部分不超出该所述结合体覆盖的范围，从而降低使用者，动物，其它导体发生触电，短接等不安全的状况的可能。

39.根据权利要求35所述的保护套，其特征在于，其还包含电路，用于向所述的充、供电设备发送本适配器和/或与本连接的用电设备的身份识别信息ID。

40.根据权利要求35所述的保护套，其特征在于，其还包含电路，对与其配合的充、供电设备发送的信号进行感测。

41.根据权利要求40所述的保护套，其特征在于，所述的电路包含单片机，模数转换，数字电位器。

42.根据权利要求35所述的保护套，其特征在于，其还包含保护电路。

43.一种电池，其特征在于：其外表面具有总数量大于等于4的电极，且可以与权利要求1-22中任一项所述的充、供电装置相配合使用，从该充、供电装置获得电能。

44.根据权利要求43所述的电池，其特征在于，其还包含有控制流入所述电极电流方向的整流电路。

45.根据权利要求44所述的电池，其特征在于，所述的整流电路包括串联在其中的二极管。

46.根据权利要求43所述的电池，其特征在于，其还包含电路，用于向充、供电设备发送权利本用电池的身份识别信息ID。

47.根据权利要求43所述的电池，其特征在于，其还包含电路，对与其配合的充、供电设备发送的信号进行感测。

48.根据权利要求47所述的电池，其特征在于，所述的电路包含单片机，模数转换和数字电位器。

49.根据权利要求43所述的电池，其特征在于，其还包含保护电路。

50.一种向用电设备或电池供电或充电的方法，其特征在于，包括：

放置步骤：8101)将用电设备或电池放置在权利要求1所述的平面内；所述用电设备或电池表面设置有正和负的电源接触输入端；

所述正和负电源接触输入端与权利要求1所述的平面上的附属电极中各自对应的不同电极接触还包括以下电源输出步骤：8201)在权利要求1所述的控制电路中，通过对电路连接的控制将与正和负的电源输出电极分别连接至所述用电设备或电池的正和负极上；8202)在权利要求1所述的装置中，通过所述的连接线路给所述的用电设备或电池供电或充电。

51.根据权利要求50所述的向用电设备或电池供电或充电的方法，其特征在于，所述步骤8101)包括：

在将用电设备或电池带有的与权力要求1至22中任一项所述装置匹配的电极朝向所述的充、供电平面，并且将所述用电设备或电池放在的所述平面的电极阵列的任意位置上。

52.根据权利要求50所述的向用电设备或电池供电或充电的方法，其特征在于，还包括定位步骤：在权利要求1至22中任一项所述装置中，周期性轮换或并行地对任意一对电极进行电压、电流和施加电压触发信号检测中的一种或几种。

53.根据权利要求52所述的向用电设备或电池供电或充电的方法，其特征在于，所述的电压触发信号为对人，动物或其它物体无害的低电压信号。

54.根据权利要求53所述的向用电设备或电池供电或充电的方法，其特征在于，所述的电压小于0.1V。

55.根据权利要求52所述的向用电设备或电池供电或充电的方法，其特征在于，还包含身份认证步骤：所述用电设备或电池根据所述电压触发信号，反向发送身份识别电子信号ID；该方法还包括充电供电设置步骤：权利要求1至22中任一项所述装置根据所述身份识别电子信号ID选取预设在所述电源控制模块内的参数和方式对该身份识别电子信号对应的用电设备或电池进行供电或充电。

56.根据权利要求50所述的向用电设备或电池供电或充电的方法，其特征在于，还包含软件方式升级步骤：通过升级软件的方式，在权利要求1至22中任一项所述装置中，对其内部存储的用电设备或电池身份识别电子信号ID，编码规则以及其对应的参数进行更新。

57.根据权利要求50所述的向用电设备或电池供电或充电的方法，其特征在于，在权利要求1所述的装置中同时对复数个用电器或电池进行充电、供电。

58.根据权利要求50-57中任一项所述的向用电设备或电池供电或充电的方法，其特征在于，还包含：检测充电回路进行保护、检测充/供电回路过流时进行保护、检测充/供电回路中预计产生火花或产生火花时进行保护、检测充/供电回路短路时中断供电、使不同的正在被供电或充电的用电器或电池之间通信、检测充电电流并进行控制之中的一种或多种。

59.一种供权利要求1至22中任一项所述装置间通讯的方法，包括以下步骤：

8101)，建立物理连接，将用电设备或电池与权利要求1至22中任一项所述的平面相接触；所述用电设备或电池表面设置有正和负的电源接触输入端；所述正和负电源接触输入端与权利要求1至22中任一项所述的平面上的电极相电连接；

2)身份识别步骤；

3)交换信息步骤。

60.根据权利要求59所述的权利要求1至22中任一项所述装置间通讯的方法，其特征在于，所述步骤8101)具体是在将用电设备或电池带有的与权利要求1至权利要求22所述装置匹配的电极朝向所述的充、供电平面，并且将所述用电设备或电池放在的所述平面的电极阵列的任意位置上。

61.根据权利要求59所述的权利要求1至22中任一项所述装置间通讯的方法，其特征在于，所述身份识别步骤2)包括：所述用电设备或电池根据所述电压触发信号，反向发送身份识别电子信号ID。