CN105356541A - 一种移动电源的充电设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动电源技术领域，具体公开了一种移动电源的充电设备及其控制方法。该移动电源的充电设备包括动力单元，用于为传送移动电源提供动力；控制单元，与所述动力单元连接，用于控制所述动力单元的启动与停止；摩擦传动机构，与所述动力单元的输出端连接且与移动电源摩擦接触，所述摩擦传动机构跟随所述动力单元的输出端运动，并利用与移动电源所形成的摩擦带动移动电源移动至预设充电位置；机架单元，所述动力单元、控制单元及摩擦传动机构安装在其上，并用于容纳经传送的移动电源。

Description

一种移动电源的充电设备及其控制方法

【技术领域】

本发明涉及移动电源技术领域，尤其涉及一种移动电源的充电设备及其控制方法。

【背景技术】

随着科学技术的不断进步，移动电子设备，特别是智能终端，在人们的生活中占据了越来越重要的地位，人们对移动电子设备的需求也越来越多。但，随之而来的问题是，目前移动电子设备电池的续航能力，往往不能满足用户日益增长的需求。

因此，用于给移动电子设备供电的移动电源应运而生。用户可以随身携带一个移动电源，以弥补移动电子设备电池续航能力不足的问题。但是，由于移动电源会占用一定的储物空间，并且也有一定的重量，对于想轻装简行的用户来说，依然存在不便之处,又或者，当用户在需要充电的时候并没有随身携带移动电源。

【发明内容】

本发明优选实施例的主要目的是提供一种便于用户取用移动电源的，移动电源的充电设备。

本发明实施例公开了一种移动电源的充电设备，用于将移动电源传送至预设充电位置，其包括：

动力单元，用于为传送移动电源提供动力；

控制单元，与所述动力单元连接，用于控制所述动力单元的启动与停止；

摩擦传动机构，与所述动力单元的输出端连接且与移动电源摩擦接触，所述摩擦传动机构跟随所述动力单元的输出端运动，并利用与移动电源所形成的摩擦带动移动电源移动至预设充电位置；

机架单元，所述动力单元、控制单元及摩擦传动机构安装在其上，并用于容纳经传送的移动电源。

优选地，所述动力单元为步进电机。

优选地，所述摩擦传动机构包括一可与移动电源形成摩擦力的主动轮，所述主动轮与所述动力单元的输出端连接。

优选地，所述摩擦传动机构还包括一个或多个可与移动电源形成摩擦力的从动轮，所述从动轮可相对所述移动电源旋转，沿移动电源移动的方向，所述从动轮与所述主动轮之间、各所述从动轮之间均间隔设置。

优选地，沿移动电源移动到预设充电位置的方向，所述主动轮设置在任一个所述从动轮的后方，或者，一个所述从动轮设置在所述主动轮的后方，剩余的所述从动轮设置在所述主动轮的前方。

优选地，相邻的所述主动轮与所述从动轮、相邻的两所述从动轮均分别位于移动电源的上下两侧。

优选地，所述主动轮及所述从动轮的周面设有弹性胶以与移动电源形成摩擦力。

优选地，所述控制单元包括控制所述动力单元正转或停止的第一行程开关，所述第一行程开关设置在所述机架单元上且位于传送移动电源的起始位置，在移动电源位于传送起始位置的状态，所述第一行程开关被移动电源触发。

优选地，所述控制单元还包括控制所述动力单元反转或停止的第二行程开关，所述第二行程开关设置在所述机架单元上且位于所述预设充电位置，在移动电源位于预设充电位置的状态，所述第二行程开关被移动电源触发。

优选地，所述机架单元包括由第一导轨和第二导轨形成的滑槽，沿移动电源移动到预设充电位置的方向，所述第一导轨和所述第二导轨的距离逐渐减小以修正移动电源的运动轨迹。

优选地，所述机架单元还包括在外力作用下可被打开、在外力消除时可自动关闭的门体，所述门体可转动地连接在所述滑槽的前端部；所述门体在关闭的状态，所述门体封闭所述滑槽的该前端部；所述门体在打开的状态，所述第一行程开关位于该门体下方并被由移动电源推开的该门体触发。

优选地，所述机架单元还包括后壳及固定在所述滑槽的后端部的后臂，所述后壁位于所述滑槽及所述后壳之间，所述第二行程开关及与移动电源的充电触点电连接的弹针固定在所述后壳上，所述后壁设有供所述第二行程开关及所述弹针伸出预设距离的贯通孔，移动电源位于预设充电位置的状态，所述后壁与移动电源贴合或留有间隙以避免移动电源继续向所述后壳的方向运动或运动超过该间隙的距离。

本发明另一实施例还公开了一种上述任一方案中所述的移动电源的充电设备的控制方法，其包括如下步骤：

控制动力单元正转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送；

检测移动电源是否达到预设充电位置，若是，则控制动力单元停止；

判断移动电源的方向及正反面是否符合预设条件，若是，则对移动电源进行充电；若否或者移动电源充电完毕，则控制动力单元反转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送。

优选地，在所述控制动力单元正转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送步骤之前还包括如下步骤：

检测移动电源是否达到传送起始位置，若是，则执行所述控制动力单元正转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送的步骤；和/或，

在所述判断移动电源的方向及正反面是否符合预设条件，若否，则控制动力单元反转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送步骤之后还包括如下步骤：

检测移动电源是否返回到传送起始位置，若是，则控制动力单元停止。

优选地，所述判断移动电源的方向及正反是否符合预设条件的具体步骤包括：

判断移动电源的充电触点是否与该移动电源的充电设备的弹针电连通，若是，则判断移动电源的方向及正反面符合预设条件。

本发明实施例所公开的移动电源的充电设备，通过将摩擦传动机构连接在动力单元的输出端以及摩擦传动机构与移动电源的摩擦接触，摩擦传动机构在动力单元的驱动下旋转，并利用摩擦传动机构及移动电源之间的摩擦使移动电源移动到预设的充电位置，即可进行移动电源充电。

【附图说明】

图1为本发明优选实施例中移动电源的充电设备的分离状态示意图；

图2为本发明另一优选实施例中移动电源的充电设备的控制方法的流程示意图；

图3为图2的优选实施例的流程示意图。

附图标记：1-移动电源，2-门体，3-第一行程开关，4-步进电机，5-主动轮，6-第一导轨，7-第一从动轮，8-第三从动轮，9-第二从动轮，10-第二行程开关，11-弹针，12-后臂，13-后壳。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，且下面所描述的技术特征之间只要不相互矛盾均可相互组合。

如图1所示，本发明实施例中的移动电源的充电设备，用于将移动电源1传送至预设充电位置。其包括动力单元、控制单元、摩擦传动机构及机架单元，动力单元、控制单元及摩擦传动机构安装在该机架单元上，需要充电的移动电源1在传送过程中也容纳在该机架中；动力单元用于传送移动电源1提供动力；控制单元与动力单元连接，用于控制动力单元的启动与停止，动力单元的启动包括正转和反转；摩擦传动机构与动力单元的输出端连接且与移动电源1摩擦接触，摩擦传动机构跟随动力单元的输出端运动，并利用与移动电源1所形成的摩擦带动移动电源1移动至预设充电位置。

本发明移动电源的充电设备的摩擦传动机构在动力单元的驱动下旋转，并利用摩擦传动机构及移动电源1之间的摩擦使移动电源1移动到预设的充电位置，即可进行移动电源1充电。

在具体实施例中，上述优选实施例中的动力单元为步进电机。

在一优选具体实施例中，摩擦传动机构包括一可与移动电源1形成摩擦力的主动轮5，该主动轮5与动力单元的输出端连接。在该动力单元为步进电机时，该主动轮5与步进电机的输出轴连接。在步进电机正转时，该主动轮5跟随其正转，在步进电机反转时，该主动轮5跟随其反转。在主动轮5跟随步进电机正转或反转时，主动轮5与移动电源1之间所形成的摩擦将带着移动电源1向前移动或向后移动。

为了使移动电源1能持续地向着预设充电位置移动，并减少移动电源1在移动过程中受到有害摩擦的阻碍，在本发明优选实施例中，摩擦传动机构还包括第一从动轮7、第二从动轮9和第三从动轮8，沿移动电源移动的方向，主动轮5、第一从动轮7、第二从动轮9和第三从动轮8依次间隔排列，即摩擦传动机构的各部件均不接触，相对接触传动具有传动效率高、能量损失小、体积小等优点。第一从动轮7、第二从动轮9和第三从动轮8均可相对移动电源旋转。第一从动轮7、第二从动轮9和第三从动轮8均可与移动电源1形成摩擦力，在主动轮5与移动电源1之间所形成的摩擦带着移动电源1向前移动或向后移动的过程中，移动电源1依次与第一从动轮7、第二从动轮9和第三从动轮8摩擦接触，并带着第一从动轮7、第二从动轮9和第三从动轮8正转或反转。

在其他变形实施例中，摩擦传动机构不限于包括三个从动轮(第一从动轮7、第二从动轮9和第三从动轮8)，可以更多也可以少，如包括四个从动轮或更多，或者包括一个从动轮(第一从动轮7)或两个从动轮(第一从动轮7、第二从动轮9)，从动轮的数量根据动力单元的动力及移动电源1的长度及重量等各种因素确定。若摩擦传动机构仅包括一个从动轮(如第一从动轮7)，则主动轮5与该从动轮之间间隔排列；若摩擦传动机构包括多个从动轮(如第一从动轮7和第二从动轮9)，则主动轮5与该多个从动轮之间均间隔排列，且各个从动轮之间也间隔排列。

在其他变形实施例中，不限于主动轮5、第一从动轮7、第二从动轮9和第三从动轮8依次间隔排列，即不限于在沿移动电源1移动到预设充电位置的方向，主动轮5设置在任一个从动轮的后方。可以将主动轮5设置在其中一个从动轮与剩余其他从动轮之间，即在沿移动电源1移动到预设充电位置的方向，一个从动轮设置在主动轮5的后方，剩余的从动轮设置在主动轮5的前方。如可将图1中主动轮5、第一从动轮7、第二从动轮9和第三从动轮8的排列次序，修改成第三从动轮8、主动轮5、第一从动轮7和第二从动轮9依次排列，将主动轮5设置在其中一个从动轮与剩余其他从动轮之间可以避免移动电源1中靠近主动轮5的一端在主动轮5的驱动下翘起。

在一些实施例中，上述从动轮也可以被不能相对移动电源1旋转的其他摩擦系数小的部件替代，只要能减少移动电源1在移动过程中的有害摩擦，让移动电源1能够在主动轮5的摩擦力驱动下顺利移动即可。

为了使移动电源1能平稳地向着预设充电位置移动，相邻的主动轮5与从动轮、相邻的两从动轮均分别位于移动电源1的上下两侧。如图1所示，主动轮5与第一从动轮7下上间隔设置，其间距为移动电源1的厚度，第一从动轮7和第二从动轮9上下设置，其间距为移动电源1的厚度，第二从动轮9和第三从动轮8下上间隔设置，其间距为移动电源1的厚度。即主动轮5与第一从动轮7分别位于移动电源1的下上两侧，第一从动轮7和第二从动轮9分别位于移动电源1的上下两侧，第二从动轮9和第三从动轮8分别位于移动电源1的下上两侧。这样的设置可以对移动电源1进行上下定位，即可以使移动电源1能平稳地向着预设充电位置移动。

在摩擦传动机构仅包括一从动轮时，仅仅是相邻的主动轮5与从动轮位于移动电源1的上下两侧。如图1中没有第二从动轮9和第三从动轮8，则仅有主动轮5与第一从动轮7下上间隔设置，其间距为移动电源1的厚度，即主动轮5与第一从动轮7分别位于移动电源1的下上两侧。

能够使主动轮5及从动轮均与移动电源1形成摩擦力的材料有很多，如可以是弹性胶，即在本发明具体实施例中，如图1所示，主动轮5、第一从动轮7、第二从动轮9和第三从动轮8的周面上均设有弹性胶以与移动电源形成摩擦力。

为了检测移动电源1是否到达或将要离开传动的起始位置，本发明优选具体实施例中的控制单元包括控制动力单元正转或停止的第一行程开关3，第一行程开关3设置在机架单元上且位于传送移动电源1的起始位置，在移动电源1位于传送起始位置的状态，第一行程开关3被移动电源1触发。移动电源1在外力作用下放入到本发明优选实施例中的移动电源的充电设备中时，也即移动电源1到达传动的起始位置，此时第一行程开关3被触发，发送控制动力单元正转的命令；当移动电源1被从该传动的起始位置拿走时，第一行程开关3再次被触发，发送控制动力单元停止转动的命令。当然在一些实施例中，本发明优选实施例中的移动电源的充电设备中的动力单元在移动电源1到达或将要离开传动的起始位置时也可以不自动正转或停止，即可以由用户按正转或停止开关控制动力单元。

为了检测移动电源1是否到达预设充电位置，本发明优选具体实施例中的控制单元还包括控制动力单元停止的第二行程开关10，第二行程开关10设置在机架单元上且位于预设充电位置，在移动电源1位于预设充电位置的状态，第二行程开关10被移动电源1触发。移动电源1在摩擦传动机构的传动下到达预设充电位置，此时第二行程开关10被触发，发送控制动力单元停止转动的命令；当移动电源1因充电完毕或者因方向、正反面不符合充电要求而需要离开预设充电位置时，控制单元发送控制动力单元反转的命令，移动电源1离开第二行程开关10，第二行程开关10被释放。当然在一些实施例中，本发明优选实施例中的移动电源的充电设备中的动力单元在移动电源1到达预设充电位置时也可以不通过该第二行程开关10控制其停止，即可以由计时器控制动力单元停止转动。

为了使移动电源按照预设的轨迹移动到预设充电位置，如图1所示，本发明优选实施例移动电源的充电设备中的机架单元包括由第一导轨6和与第一导轨6相对设置的第二导轨形成的滑槽，沿移动电源1移动到预设充电位置的方向，第一导轨6和第二导轨的距离逐渐减小以修正移动电源1的运动轨迹。将传动起始位置处的第一导轨6和第二导轨的距离设置得比预设充电位置处的第一导轨6和第二导轨的距离大，一方面可以方便的将移动电源1放入到本发明移动电源的充电设备中，另一方面可保证处于预设充电位置的移动电源上的充电触点与本发明移动电源的充电设备中的弹针电连接准确稳定。

为了保持本发明移动电源的充电设备的洁净、防止外物进入移动电源的充电设备中，如图1所示，本发明优选实施例移动电源的充电设备中的机架单元还包括在外力作用下可被打开、在外力消除时可自动关闭的门体2，该门体2可转动地连接在滑槽的前端部，该门体2在关闭的状态，用于封闭滑槽的该前端部；门体2在打开的状态，第一行程开关3位于该门体2下方并被由移动电源1推开的该门体2触发。将门体2设置在滑槽上，可以最小的门体积实现本实施例中门体2的功能。

为了防止在异常情况下，移动电源1到达预设充电位置后还继续向着本发明移动电源的充电设备中的弹针方向运动以致损坏弹针，如图1所示，本发明优选实施例移动电源的充电设备中的机架单元还包括后壳13及固定在滑槽的后端部的后臂12，后壁12位于滑槽及后壳13之间，第二行程开关10及与移动电源1的充电触点电连接的弹针11固定在后壳13上，后壁12设有供第二行程开关10及弹针11伸出预设距离的贯通孔，移动电源1位于预设充电位置的状态，后壁12与移动电源1贴合或留有间隙以避免移动电源1继续向后壳1的方向运动或运动超过该间隙的距离，而损坏第二行程开关10及弹针11。

如图2所示，本发明另一优选实施例还公开了一种上述任一实施例中的移动电源的充电设备的控制方法，其包括如下步骤：

步骤S10，控制动力单元正转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送；

步骤S20，检测移动电源是否达到预设充电位置，若是，则控制动力单元停止；

步骤S30，判断移动电源的方向及正反面是否符合预设条件，若是，则对移动电源进行充电；若否或者移动电源充电完毕，则控制动力单元反转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送。

移动电源到达传送的起始位置后，通过控制动力单元正转，带动摩擦传动机构正转，利用摩擦传动机构及移动电源之间的摩擦使移动电源向前移动到预设的充电位置，在检测到移动电源到达预设的充电位置时，判断移动电源是否可以充电，即判断移动电源的方向及正反面是否符合预设条件，若是，则对移动电源进行充电；若否或者移动电源充电完毕，则控制动力单元反转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送，以使移动电源到达传送的起始位置。

进一步地，如图3所示，在S10步骤之前还包括如下步骤：

步骤S00，检测移动电源是否达到传送起始位置，若是，则执行步骤S10；

在S30步骤之后还包括如下步骤：

步骤S40，检测移动电源是否返回到传送起始位置，若是，则控制动力单元停止。

步骤S00、步骤S40可实现自动检测移动电源是否到达传送的起始位置，在优选实施例中，可以同时包括上述步骤S00和步骤S40，也可以仅包括步骤S00和步骤S40之一。同时包括上述步骤S00和步骤S40的控制自动化程度更高。

进一步地，S30步骤中的判断移动电源的方向及正反面是否符合预设条件的具体步骤为：判断移动电源的充电触点是否与该移动电源的传送设备的弹针电连通，若是，则判断移动电源的方向及正反面符合预设条件。为了弥补移动电源在放入移动电源的充电设备中时的失误(没有按照正确的方向及正反面将移动电源放入移动电源的充电设备中)，故在该实施例中设置上述判断步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种移动电源的充电设备，用于将移动电源传送至预设充电位置，包括：

动力单元，用于为传送移动电源提供动力；

控制单元，与所述动力单元连接，用于控制所述动力单元的启动与停止；

摩擦传动机构，与所述动力单元的输出端连接且与移动电源摩擦接触，所述摩擦传动机构跟随所述动力单元的输出端运动，并利用与移动电源所形成的摩擦带动移动电源移动至预设充电位置；

机架单元，所述动力单元、控制单元及摩擦传动机构安装在其上，并用于容纳经传送的移动电源。

2.如权利要求1所述的移动电源的充电设备，其特征在于，所述动力单元为步进电机。

3.如权利要求1所述的移动电源的充电设备，其特征在于，所述摩擦传动机构包括一可与移动电源形成摩擦力的主动轮，所述主动轮与所述动力单元的输出端连接。

4.如权利要求3所述的移动电源的充电设备，其特征在于，所述摩擦传动机构还包括一个或多个可与移动电源形成摩擦力的从动轮，所述从动轮可相对所述移动电源旋转，沿移动电源移动的方向，所述从动轮与所述主动轮之间、各所述从动轮之间均间隔设置。

5.如权利要求4所述的移动电源的充电设备，其特征在于，沿移动电源移动到预设充电位置的方向，所述主动轮设置在任一个所述从动轮的后方，或者，一个所述从动轮设置在所述主动轮的后方，剩余的所述从动轮设置在所述主动轮的前方。

6.如权利要求4所述的移动电源的充电设备，其特征在于，相邻的所述主动轮与所述从动轮、相邻的两所述从动轮均分别位于移动电源的上下两侧。

7.如权利要求4、5或6所述的移动电源的充电设备，其特征在于，所述主动轮及所述从动轮的周面设有弹性胶以与移动电源形成摩擦力。

8.如权利要求1所述的移动电源的充电设备，其特征在于，所述控制单元包括控制所述动力单元正转或停止的第一行程开关，所述第一行程开关设置在所述机架单元上且位于传送移动电源的起始位置，在移动电源位于传送起始位置的状态，所述第一行程开关被移动电源触发。

9.如权利要求8所述的移动电源的充电设备，其特征在于，所述控制单元还包括控制所述动力单元反转或停止的第二行程开关，所述第二行程开关设置在所述机架单元上且位于所述预设充电位置，在移动电源位于预设充电位置的状态，所述第二行程开关被移动电源触发。

10.如权利要求8或9所述的移动电源的充电设备，其特征在于，所述机架单元包括由第一导轨和第二导轨形成的滑槽，沿移动电源移动到预设充电位置的方向，所述第一导轨和所述第二导轨的距离逐渐减小以修正移动电源的运动轨迹。

11.如权利要求10所述的移动电源的充电设备，其特征在于，所述机架单元还包括在外力作用下可被打开、在外力消除时可自动关闭的门体，所述门体可转动地连接在所述滑槽的前端部；所述门体在关闭的状态，所述门体封闭所述滑槽的该前端部；所述门体在打开的状态，所述第一行程开关位于该门体下方并被由移动电源推开的该门体触发。

12.如权利要求10所述的移动电源的充电设备，其特征在于，所述机架单元还包括后壳及固定在所述滑槽的后端部的后臂，所述后壁位于所述滑槽及所述后壳之间，所述第二行程开关及与移动电源的充电触点电连接的弹针固定在所述后壳上，所述后壁设有供所述第二行程开关及所述弹针伸出预设距离的贯通孔，移动电源位于预设充电位置的状态，所述后壁与移动电源贴合或留有间隙以避免移动电源继续向所述后壳的方向运动或运动超过该间隙的距离。

13.一种上述任一项权利要求1至12所述的移动电源的充电设备的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制动力单元正转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送；

检测移动电源是否达到预设充电位置，若是，则控制动力单元停止；

判断移动电源的方向及正反面是否符合预设条件，若是，则对移动电源进行充电；若否或者移动电源充电完毕，则控制动力单元反转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送。

14.如权利要求13所述的移动电源的充电设备的控制方法，其特征在于，在所述控制动力单元正转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送步骤之前还包括如下步骤：

检测移动电源是否达到传送起始位置，若是，则执行所述控制动力单元正转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送的步骤；和/或，

在所述判断移动电源的方向及正反面是否符合预设条件，若否，则控制动力单元反转，摩擦传动机构在动力单元的驱动下与移动电源形成摩擦力对该移动电源进行传送步骤之后还包括如下步骤：

检测移动电源是否返回到传送起始位置，若是，则控制动力单元停止。

15.如权利要求13或14所述的移动电源的充电设备的控制方法，其特征在于，所述判断移动电源的方向及正反是否符合预设条件的具体步骤包括：

判断移动电源的充电触点是否与该移动电源的充电设备的弹针电连通，若是，则判断移动电源的方向及正反面符合预设条件。