CN108134421B - 一种充电装置、充电用设备及充电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种充电装置、充电用设备及充电控制方法。该充电装置，其特征在于，包括：检测单元、控制单元和按照预设规则排布的触脚，其中，所述检测单元，用于检测配置于充电用设备上的充电电极的预设特征；所述充电电极包括具有磁性区域的第一充电电极和具有磁性区域的第二充电电极，所述第一充电电极的磁性区域的磁极与所述第二充电电极的磁性区域的磁极相反；所述控制单元，与所述检测单元相连，用于根据所述充电电极的预设特征，控制与所述充电电极接触的触脚通电的正负极性，以实现对充电用设备进行充电。本发明实施例实现了充电用设备在充电时，无需限位装置，充电方式更加灵活，提高用户充电体验。

Description

一种充电装置、充电用设备及充电控制方法

技术领域

本发明实施例涉及充电技术，尤其涉及一种充电装置、充电用设备及充电控制方法。

背景技术

随着终端使用的频率越来越高，终端充电的问题也越来越重要。目前的充电方式包括接触式充电和感应充电，其中，接触式充电以充电效率高，充电时间快处于不败之地。

然而，现有的接触式充电方式，一种是采用电源适配器和充电线的方式，将充电线插入终端的充电口进行充电；另一种是采用具有限位装置的充电装置，限位装置中有外露电极，终端中也具有与限位装置位置对应的外露电极，当终端放置于限位装置中时，限位装置的外露电极与终端的外露电极接触，形成闭合回路，实现向终端充电。

目前的接触式充电方式中采用限位装置的方式，对终端放置位置要求比较高，导致用户充电繁琐，用户体验差。

发明内容

本发明实施例提供一种充电装置、充电用设备及充电控制方法，解决现有的接触式充电中采用限位装置的方式对终端放置位置要求高，导致用户充电繁琐，用户体验差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种充电装置，该装置包括：

检测单元、控制单元和按照预设规则排布的触脚，其中，

所述检测单元，用于检测配置于充电用设备上的充电电极的预设特征；所述充电电极包括具有磁性区域的第一充电电极和具有磁性区域的第二充电电极，所述第一充电电极的磁性区域的磁极与所述第二充电电极的磁性区域的磁极相反；

所述控制单元，与所述检测单元相连，用于根据所述充电电极的预设特征，控制与所述充电电极接触的触脚通电的正负极性，以实现对充电用设备进行充电。

进一步地，所述检测单元为磁极感应器，具体用于根据同性相斥、异性相吸的原则，确定充电电极的磁性区域和磁性区域的磁极。

进一步地，所述预设特征为磁性区域的磁极，相应地，所述控制单元，具体用于：

若充电电极的磁性区域的磁极为N极，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；

若充电电极的磁性区域的磁极为S极，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。

进一步地，该装置还包括：面积计算单元，用于根据磁极感应器确定的充电电极的磁性区域，计算所述磁性区域的面积，所述预设特征为磁性区域的磁极和磁性区域的面积，相应地，所述控制单元，具体用于：

若充电电极的磁性区域的磁极为N极且磁性区域的面积为第一面积，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；

若充电电极的磁性区域的磁极为S极且磁性区域的面积为第二面积，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。

进一步地，该装置还包括：距离计算单元，用于根据磁极感应器确定的充电电极的磁性区域，计算磁性区域之间的距离，所述预设特征为磁性区域的磁极和磁性区域之间的距离，相应地，所述控制单元，具体用于：

若第一充电电极的磁性区域的磁极为N极，且与第二充电电极的磁性区域之间的距离为预设距离，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；

若第二充电电极的磁性区域的磁极为S极，且与第一充电电极的磁性区域之间的距离为预设距离，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。

第二方面，本发明实施例还提供了一种充电用设备，该设备包括主体，还包括：配置于所述主体上的充电电极，其中，所述充电电极包括具有磁性区域的第一充电电极和具有磁性区域的第二充电电极，所述第一充电电极的磁性区域的磁极与所述第二充电电极的磁性区域的磁极相反。

进一步地，所述充电电极，具体用于：

若充电电极的磁性区域的磁极为N极，则接收充电装置传导的正电流；

若充电电极的磁性区域的磁极为S极，则接收充电装置传导的负电流。

进一步地，所述充电电极为电磁铁，所述充电用设备还包括：确定单元和操控单元，

其中，所述确定单元，用于检测充电用设备是否放置于充电装置上；

所述操控单元，与确定单元连接，用于当检测到充电用设备放置于所述充电装置上时，控制所述电磁铁带电，以使所述电磁铁具有磁性。

进一步地，所述充电用设备为终端或终端外壳，所述终端外壳用于罩设在终端外部，并用于基于所述充电电极获取的电流为终端充电。

第三方面，本发明实施例还提供一种充电控制方法，应用于如本发明实施例第一方面提供的充电装置中，包括：

通过检测单元，检测配置于充电用设备上的充电电极的预设特征；

通过控制单元，根据所述充电电极的预设特征，控制与所述充电电极接触的触脚通电的正负极性，以实现对充电用设备进行充电。

本发明实施例根据充电用设备的充电电极的预设特征，通过充电装置的控制单元控制与充电电极接触的触脚通电的正负极性，实现了对充电用设备的充电；并且触脚是按照预设规则排布的，充电用设备具有两个电极，触脚与充电用设备的电极接触即可实现对充电用设备的充电，无需限定充电用设备或充电装置的位置，充电装置和充电用设备均可任意放置，只要保证充电装置的触脚与充电用设备的电极接触即可，相比于有限位装置的充电方式必须限定充电用设备的放置位置，本实施例提供的充电装置的充电方式更加灵活，提高用户充电体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种充电装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的充电用设备放置于充电装置上的位置示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种充电用设备的结构示意图；

图4是本发明实施例三提供的一种充电控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种充电装置的结构示意图。本实施例的充电装置可以适用于对充电用设备进行充电。该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，该装置具体包括：

检测单元11、控制单元12和按照预设规则排布的触脚13，其中，所述检测单元11，用于检测配置于充电用设备上的充电电极的预设特征；所述充电电极包括具有磁性区域的第一充电电极和具有磁性区域的第二充电电极，所述第一充电电极的磁性区域的磁极与所述第二充电电极的磁性区域的磁极相反。所述控制单元12，与所述检测单元相连，用于根据所述充电电极的预设特征，控制与所述充电电极接触的触脚通电的正负极性，以实现对充电用设备进行充电。

示例性地，充电装置可以做成板状，在充电装置上设有检测单元、控制单元和触脚。其中，触脚可以按照阵列排布，也可按照同心圆的方式进行排布，或三角形排布，触脚之间的距离可选等间距，触脚之间的距离大小的设计原则具体根据充电用设备的电极的面积和两个电极之间的距离设定，以单个电极的面积内至少覆盖一个触脚，两个电极之间的距离至少大于两个触脚之间的距离为准。

检测单元可以是磁极感应器，用以判断充电用设备的电极的磁性区域的磁性。示例性地，检测单元可以设置在触脚的位置，相邻检测单元的磁性相反，可以保证充电装置不具有磁性；检测单元也可以设置为板状充电装置的整个上表面，将整个上表面上下均分，上半部分是一个板状的N极磁性的磁铁，下半部分是一个板状的S极磁性的磁铁，在上表面上按预设规则排布触脚。

充电装置连接电源。充电用设备例如可以是手机、电脑、电视、洗衣机、平板电脑或相机等任意需要充电的终端，还可以是罩设在终端外部的终端壳，终端外壳基于充电电极获取的电流为终端充电。充电用设备上设有两个充电电极，一个充电电极用于与充电装置的正极接通，接收充电装置传导的正电流，另一个充电电极用于与充电装置的负极接通，接收充电装置传导的负电流，以此实现与充电装置形成接触式闭合回路，实现充电用设备的充电。由于充电用设备和充电装置是物理连接，所以没有无线充电的高损耗，可以用作大功率运行。

充电用设备的两个电极，一个具有N极磁性区域，另一个具有S极磁性区域，两个电极可以设置在充电用设备的任意位置，以手机为例，两个电极可以是设置在手机背面的两个logo图案，也可以是同一logo图案的两个独立区域。

当充电用设备放置于充电装置上时，充电装置中的检测单元检测充电用设备的两个电极的磁性区域的磁极，例如，通过检测单元确定第一电极的磁性为N极，则控制与N极存在同性相斥，异性相吸现象的检测单元位置相同的触脚带正电；通过检测单元确定第二电极的磁性为S极，则控制与S极存在同性相斥，异性相吸现象的检测单元位置相同的触脚带负电。具体确定表现出同性相斥，异性相吸的检测单元可以通过确定磁通量的方式，如果检测单元的磁通量增加，则检测单元的磁性与电极的磁性为同性，检测单元的磁通量减小，则检测单元的磁性为异性。检测单元的磁极特性是已知的，因此通过磁通量的变化可以确定充电用设备电极的磁性。控制单元控制与磁通量变化的检测单元具有相同位置的触脚(即与充电用设备电极接触的触脚)分别带正电和负电。电极的磁极与触脚带正电或负电的规则也可以是：当电极的磁极为N极时，与电极接触的触脚带负电，电极接收负电流，当电极的磁极为S极时，与电极接触的触脚带正电，电极接收正电流，具体规则在此不作限定。更进一步地，根据每一个检测单元的面积，可以确定磁通量发生变化的检测单元所在区域及区域的面积，也就是电极磁性区域及电极磁性区域的面积。

图2为充电用设备放置于充电装置上的位置示意图。其中，充电装置10中的触脚13是阵列排布的，充电用设备20中的第一电极21具有N极磁性区域，第二电极22具有S极磁性区域，每个触脚13配置有一个检测单元，检测单元和控制单元未画出。由图中可以看出四个检测单元确定第一电极21为N极，则控制四个检测单元所在位置的触脚与充电装置10电源正极相连，四个检测单元确定第二电极22为S极，则控制四个检测单元所在位置的触脚与充电装置20的电源负极相连。从而，第一电极21与充电装置10的电源正极相连，第二电极22与充电装置10的电源负极相连，实现了充电装置10向充电用设备22的充电。

在本发明另一实施例中，检测单元还可以是霍尔传感器，每一个触脚的位置设置有一个霍尔传感器，用于检测充电用设备的电极的磁性，并且根据确定电极磁性的霍尔传感器的位置，控制具有相同位置的触脚与充电装置的正负极相连。示例性地，根据确定电极磁性为N极的霍尔传感器的位置，控制具有相同位置的触脚与充电装置的负极相连，根据确定电极磁性为S极的霍尔传感器的位置，控制具有相同位置的触脚与充电装置的正极相连。更进一步地，还可以利用霍尔传感器检测电极的磁性强度，若磁性强度为预设强度，则可以确定充电用设备与电装置对应，由此实现对充电用设备的进一步检测，避免误充电的情况。

在本发明另一实施例中，该充电装置还包括：面积计算单元，用于根据磁极感应器确定的充电电极的磁性区域，计算所述磁性区域的面积，所述预设特征为磁性区域的磁极和磁性区域的面积，相应地，所述控制单元，具体用于：若充电电极的磁性区域的磁极为N极且磁性区域的面积为第一面积，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；若充电电极的磁性区域的磁极为S极且磁性区域的面积为第二面积，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。在本发明另一实施例中，该充电装置还包括：形状确定单元，用于根据磁极感应器确定的充电电极的磁性区域，确定所述磁性区域的外周形状，所述预设特征为磁性区域的磁极和磁性区域的外周形状，相应地，所述控制单元，具体用于：若充电电极的磁性区域的磁极为N极且磁性区域的外周形状为第一形状，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；若充电电极的磁性区域的磁极为S极且磁性区域的外周形状为第二形状，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。

磁极感应器可以根据确定的电极的磁性区域的，确定磁性区域的的外周形状，根据外周形状确定触脚通电的正负，预设的磁性区域的外周形状例如可以是蜂窝状、圆形、矩形或三角形。当磁极感应器排布很密集，且单一磁极感应器所占面积远小于电极中的磁铁所占面积时，检测的形状更精确。相比于上述确定电极磁性区域的面积的方案，确定电极的磁性区域的形状所需磁极感应器的数量更多，检测更准确。

示例性地，在计算充电电极的磁性区域的面积时，可以根据确定电极磁性区域的磁极感应器的个数以及每个磁极感应器所占区域面积，得出每个电极对应的磁极感应器的总面积，即电极的磁性区域的面积，其中，磁极感应器所占区域面积预先设定，所占区域可以是边长已知的正方形或三角形，也可以是半径已知的圆形。充电用设备的两个电极可分别设定具有不同面积的磁性区域，并且在磁极和磁性区域面积都满足预设条件时，充电装置启动对充电用设备的充电，以此避免只有磁极特征时，易出现误充电的情况，提高充电的准确性。

在本发明另一实施例中，该充电装置还包括：距离计算单元，用于根据磁极感应器确定的充电电极的磁性区域，计算磁性区域之间的距离，所述预设特征为磁性区域的磁极和磁性区域之间的距离，相应地，所述控制单元，具体用于：若第一充电电极的磁性区域的磁极为N极，且与第二充电电极的磁性区域之间的距离为预设距离，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；若第二充电电极的磁性区域的磁极为S极，且与第一充电电极的磁性区域之间的距离为预设距离，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。

示例性地，根据磁极感应器确定的充电电极的两个磁性区域，确定两个磁性区域的中心，计算两个中心点之间的距离，采用两点之间的距离计算公式计算。在磁极和磁性区域之间的距离都满足预设条件时，充电装置启动对充电用设备的充电，以此避免只有磁极特征时，易出现误充电的情况，提高充电的准确性。

示例性地，本实施例提供的充电装置的一应用场景可以是：将充电装置铺设在墙面上，使用导电粘性材料，例如可以是垂直单向导电胶将充电用设备粘贴到墙上，充电用设备例如可以是电灯或监控摄像头，充电用设备与充电装置接触的一面设有如上所述的充电电极。由此可以实现家居设备的接触式充电，可以任意挪动家居设备的位置和角度，使用方式和充电方式均更加灵活，提高用户体验。

本实施例根据充电用设备的充电电极的预设特征，通过充电装置的控制单元控制与充电电极接触的触脚通电的正负极性，实现了对充电用设备的充电；并且触脚是按照预设规则排布的，充电用设备具有两个电极，触脚与充电用设备的电极接触即可实现对充电用设备的充电，无需限定充电用设备或充电装置的位置，充电装置和充电用设备均可任意放置，只要保证充电装置的触脚与充电用设备的电极接触即可，相比于有限位装置的充电方式必须限定充电用设备的放置位置，本实施例提供的充电装置的充电方式更加灵活，提高用户充电体验。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的一种充电用设备的结构示意图。该充电用设备可以是任意终端设备或者终端设备的外套，包括：主体31，还包括：配置于所述主体上的充电电极32，其中，所述充电电极32包括具有磁性区域的第一充电电极321和具有磁性区域的第二充电电极322，所述第一充电电极321的磁性区域的磁极与所述第二充电电极322的磁性区域的磁极相反。

进一步地，所述充电电极，具体用于：若充电电极的磁性区域的磁极为N极，则接收充电装置传导的正电流；若充电电极的磁性区域的磁极为S极，则接收充电装置传导的负电流。

进一步地，所述充电电极为电磁铁，所述充电用设备还包括：确定单元和操控单元，其中，所述确定单元，用于检测充电用设备是否放置于充电装置上；所述操控单元，与确定单元连接，用于当检测到充电用设备放置于所述充电装置上时，控制所述电磁铁带电，以使所述电磁铁具有磁性。当充电电极为磁铁时，充电电极的正负极是固定的，当充电电极为电磁铁时，可以任意切换正负极。采用电磁铁作为充电电极的好处是在不需要充电的时候电磁铁不带电，只有当需要充电时才会带电产生磁性，避免一直有磁性给用户带来的不便。

示例性地，确定单元可以是电流检测单元或磁场检测单元，充电装置中存在电流和磁场，因此通过电流检测单元或磁场检测单元，当检测到电流值或磁场值大于预设阈值时，可以确定充电用设备处在充电装置上，从而启动充电用设备对电磁铁供电，以使得电磁铁带电具有磁性，设定预设阈值可以避免干扰或误操作。确定单元还可以是接近传感器，配置于充电用设备中，当充电用设备与充电装置接近时，接近传感器可以检测到充电装置中的电流或磁场，转化为电信号，控制对电磁铁供电，以使得电磁铁带电从而具有磁性。

进一步地，所述充电用设备为终端或终端外壳，所述终端外壳用于罩设在终端外部，并用于基于所述充电电极获取的电流为终端充电。

示例性地，终端为手机，终端外壳即手机套，充电电极设置于手机套上，手机套与手机存在电连接或无线连接，将手机套上的电极获得的电流通过手机套与手机之间的连接传导给手机。在手机自身仍然可以设计充电电极，以此保证在没有手机套时手机仍然可以通过自身充电电极进行充电，从而满足用户罩设手机套或不罩设手机套的充电需求，提高充电体验。

本发明实施例提供的充电用设备存在两个具有磁性区域的充电电极，且两个充电电极的磁性区域的磁极相反，针对不同磁极可以分别设定传导电流的正负，无需限定充电用设备的位置，即可实现充电，充电方式灵活，提高用户充电体验。

实施例三

图4是本发明实施例三提供的一种充电控制方法的流程示意图。该方法应用于上述任意实施例所提供的充电装置中，适用于对充电设备进行充电的情况。该方法包括：

S410、通过检测单元，检测配置于充电用设备上的充电电极的预设特征。

S420、通过控制单元，根据所述充电电极的预设特征，控制与所述充电电极接触的触脚通电的正负极性，以实现对充电用设备进行充电。

进一步地，所述检测单元为磁极感应器，所述通过检测单元，检测配置于充电用设备上的充电电极的预设特征，包括：根据同性相斥、异性相吸的原则，确定充电电极的磁性区域和磁性区域的磁极。

进一步地，所述预设特征为磁性区域的磁极，相应地，通过控制单元，根据所述充电电极的预设特征，控制与所述充电电极接触的触脚通电的正负极性，以实现对充电用设备进行充电，包括：若充电电极的磁性区域的磁极为N极，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；若充电电极的磁性区域的磁极为S极，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。

进一步地，该方法还包括：根据磁极感应器确定的充电电极的磁性区域，计算所述磁性区域的面积，所述通过控制单元，根据所述充电电极的预设特征，控制与所述充电电极接触的触脚通电的正负极性，以实现对充电用设备进行充电，包括：

若充电电极的磁性区域的磁极为N极且磁性区域的面积为第一面积，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；若充电电极的磁性区域的磁极为S极且磁性区域的面积为第二面积，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。

进一步地，该装置还包括：距离计算单元，用于根据磁极感应器确定的充电电极的磁性区域，计算磁性区域之间的距离，所述预设特征为磁性区域的磁极和磁性区域之间的距离，相应地，所述通过控制单元，根据所述充电电极的预设特征，控制与所述充电电极接触的触脚通电的正负极性，以实现对充电用设备进行充电，包括：

若第一充电电极的磁性区域的磁极为N极，且与第二充电电极的磁性区域之间的距离为预设距离，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；

若第二充电电极的磁性区域的磁极为S极，且与第一充电电极的磁性区域之间的距离为预设距离，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。

本发明实施例三提供的充电控制方法，根据充电用设备的充电电极的预设特征，通过充电装置的控制单元控制与充电电极接触的触脚通电的正负极性，实现了对充电用设备的充电；并且触脚是按照预设规则排布的，充电用设备具有两个电极，触脚与充电用设备的电极接触即可实现对充电用设备的充电，无需限定充电用设备或充电装置的位置，充电装置和充电用设备均可任意放置，只要保证充电装置的触脚与充电用设备的电极接触即可，相比于有限位装置的充电方式必须限定充电用设备的放置位置，充电方式更加灵活，提高用户充电体验。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (4)

1.一种充电装置，其特征在于，包括：检测单元、控制单元和按照预设规则排布的触脚，其中，

所述检测单元，所述检测单元为磁极感应器，具体用于根据同性相斥、异性相吸的原则，确定充电电极的磁性区域和磁性区域的磁极；用于检测配置于充电用设备上的充电电极的预设特征；所述充电电极包括具有磁性区域的第一充电电极和具有磁性区域的第二充电电极，所述第一充电电极的磁性区域的磁极与所述第二充电电极的磁性区域的磁极相反；

所述控制单元，与所述检测单元相连，用于根据所述充电电极的预设特征，控制与所述充电电极接触的触脚通电的正负极性，以实现对充电用设备进行充电；

还包括：面积计算单元，用于根据磁极感应器确定的充电电极的磁性区域，计算所述磁性区域的面积，所述预设特征为磁性区域的磁极和磁性区域的面积，相应地，所述控制单元，具体用于：

若充电电极的磁性区域的磁极为N极且磁性区域的面积为第一面积，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；

若充电电极的磁性区域的磁极为S极且磁性区域的面积为第二面积，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预设特征为磁性区域的磁极，相应地，所述控制单元，具体用于：

若充电电极的磁性区域的磁极为N极，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；

若充电电极的磁性区域的磁极为S极，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：距离计算单元，用于根据磁极感应器确定的充电电极的磁性区域，计算磁性区域之间的距离，所述预设特征为磁性区域的磁极和磁性区域之间的距离，相应地，所述控制单元，具体用于：

若第一充电电极的磁性区域的磁极为N极，且与第二充电电极的磁性区域之间的距离为预设距离，则控制与所述充电电极接触的触脚通正电；

若第二充电电极的磁性区域的磁极为S极，且与第一充电电极的磁性区域之间的距离为预设距离，则控制与所述充电电极接触的触脚通负电。

4.一种充电控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一项所述的充电装置中，包括：

通过检测单元，检测配置于充电用设备上的充电电极的预设特征；

通过控制单元，根据所述充电电极的预设特征，控制与所述充电电极接触的触脚通电的正负极性，以实现对充电用设备进行充电。

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