CN108539805A - 充电装置及充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种充电装置及充电方法，包括手机套和支架；支架上设有与充电主板电连接的正负输出电极；手机套设有与手机的充电插孔相配的充电插头以及与正负输出电极相配的正负输入电极，充电插头的正负接线脚、数据线引脚分别与正负输入电极、手机套内的无线通信模块二电连接；手机内的充电控制模块将对应的充电信号通过充电插头传送到手机套内，支架内的控制模块一根据其内的无线通信模块一接收到无线通信模块二发出的无线电信号选择预设的充电方案向手机套的提供充电电力；只要在预设充电方案中设置与手机相配的不同充电方案即可对手机套内的手机提供包括快速充电方案在内的不同充电方案。

Description

充电装置及充电方法
技术领域
本发明涉及一种充电装置及充电方法，特别是涉及一种带手机套的充电装置及充电方法。
背景技术
在2015年11月25日的中国专利公告(公告号为CN204810326U)中公开了一种名为“接触式无线充电器用的手机套”，该接触式无线充电器用的手机套，包括输入正负电极以及可以套合在手机上的套合体，在套合体上设有与手机的充电插孔相配的充电插头，输入正负电极与充电插头电连接，而且输入正负电极外露于套合体的背面与下侧面之间的交汇处；在该专利申请的实施例中同时公开了一种与该手机套配套使用的充电器，使用时将装入手机后的手机套一同放在充电器中，使手机套上的两条输入正负电极分别压住两条输出正负电极，从而使充电器内的电力通过输出正负电极及输入正负电极进入手机套后再进入手机内，对手机内的可充电电池进行充电，其充电效率与普通的线充相当。上述这种充电装置的缺点是不能进行快速充电，与快速充电相比其充电速度较慢。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有接触式无线充电器中存在的不能实现快速充电的问题，而提供一种可以实现快速充电的充电装置及充电方法。
本发明的目的是这样实现的：一种充电装置，包括手机套和支架(或充电座)；
所述支架上设有与提供充电电源的充电主板电连接的正、负输出电极，所述充电主板内还设有控制模块一和无线通信模块一；
所述手机套设有与手机的充电插孔相配的充电插头，以及分别与所述支架上的正、负输出电极相配的正、负输入电极，所述正、负输入电极分别与所述充电插头的正、负接线脚电连接，所述手机套内还设有无线通信模块二，所述充电插头的数据线引脚与所述无线通信模块二电连接；
充电时，套住手机的所述手机套放入所述支架上，所述手机套上的正、负输入电极分别压住所述正、负输出电极，所述手机套内的无线通信模块二通过所述正、负输入电极获得工作电力，手机内的充电控制模块通过所述充电插头的数据线引脚向所述无线通信模块二发出控制充电电压和/或充电电流的电信号后，所述无线通信模块二将对应的无线电信号发送给充电主板内的无线通信模块一，所述控制模块一根据所述无线通信模块一接收到的所述无线电信号后，根据所述无线电信号选择对应于所述无线电信号的预设充电方案向所述正、负输出电极提供对应的充电电压和/或充电电流。所述的预设充电方案其中包括通用的基本充电方案和至少一种快速充电方案；通用的基本充电方案一般是指充电电压为直流5伏的常用充电方案，快速充电方案可以是高于直流5伏的高电压充电方案以及1.5安电流以上的大电流充电方案。
所述无线通信模块一和所述无线通信模块二之间的通信方式为短距离无线通信，如蓝牙通信等。
所述无线电信号是光信号；所述控制模块一根据所述无线通信模块一接收到所述无线通信模块二发出的光信号的波长选择与该光信号的波长相对应的预设充电方案向所述正、负输出电极提供对应的充电电压和/或充电电流；也可以是：所述控制模块一根据所述无线通信模块一接收到所述无线通信模块二发出的光信号的数量或位置选择与该光信号的数量或位置相对应的预设充电方案向所述正、负输出电极提供对应的充电电压和/或充电电流，此时所述无线通信模块二可以是发光二极管，所述无线通信模块一是光敏二极管。
所述手机套内设置控制模块二，所述充电插头的数据线引脚通过该控制模块二与所述无线通信模块二电连接，所述无线通信模块二通过所述控制模块二接收手机内的充电控制模块发出的控制充电电压和/或充电电流的电信号。
所述充电主板是由AC/DC转换电路或DC/DC转换电路构成的电源适配器。
所述手机套内的控制模块二和/或无线通信模块二从所述正、负输出电极上获取工作电压。
一种充电方法，其特征在于，包括手机套、支架和充电主板；
所述支架上设有与提供充电电源的充电主板电连接的正、负输出电极，所述充电主板内还设有控制模块一和无线通信模块一；所述控制模块一内预设一种通用的基本充电方案以及至少一种快速充电方案；通用的基本充电方案一般是指充电电压为直流5伏的常用充电方案，快速充电方案可以是高于直流5伏的高电压充电方案以及1.5安电流以上的大电流充电方案；
所述手机套设有与手机的充电插孔相配的充电插头，以及分别与所述支架上的正、负输出电极相配的正、负输入电极，所述正、负输入电极分别与所述充电插头的正、负接线脚电连接，所述手机套内还设有无线通信模块二，所述充电插头的数据线引脚与所述无线通信模块二电连接；所述无线通信模块二根据手机通过所述充电插头的数据线引脚输出的代表快速充电方案的电信号向外发送代表快速充电方案的无线电信号；
所述充电主板内的控制模块一在所述无线通信模块一没有接收到代表快速充电方案的无线电信号时，控制充电主板向外提供通用的基本充电方案；所述充电主板内的控制模块一在所述无线通信模块一接收到代表快速充电方案的无线电信号时，控制充电主板向外提供相应的快速充电方案。
所述充电方法，其所述无线通信模块一和所述无线通信模块二之间的通信方式为短距离无线通信，如蓝牙通信等。
所述充电方法，其所述无线电信号是光信号；所述控制模块一根据所述无线通信模块一接收到所述无线通信模块二发出的光信号的波长选择与该光信号的波长相对应的预设充电方案向所述正、负输出电极提供对应的充电电压和/或充电电流；也可以是：所述控制模块一根据所述无线通信模块一接收到所述无线通信模块二发出的光信号的数量或位置选择与该光信号的数量或位置相对应的预设充电方案向所述正、负输出电极提供对应的充电电压和/或充电电流，此时所述无线通信模块二可以是发光二极管，所述无线通信模块一是光敏二极管。
所述充电方法，其所述手机套内设置控制模块二，所述充电插头的数据线引脚通过该控制模块二与所述无线通信模块二电连接，所述无线通信模块二通过所述控制模块二接收手机内的充电控制模块发出的控制充电电压和/或充电电流的电信号。
所述充电方法，其所述充电主板是由AC/DC转换电路或DC/DC转换电路构成的电源适配器。
所述充电方法，其所述手机套内的控制模块二和/或无线通信模块二从所述正、负输出电极上获取工作电压。
由于采用了本发明所述的技术方案，充电主板根据接收到手机充电控制模块通过无线通信模块二发出的无线电信号选择对应的预设充电方案提供相应的充电电压和/或充电电流给手机，以供手机对其内的可充电电池进行充电，使手机可以根据自身的充电情况选择最合适的充电电压和/或电流对手机内的可充电电池进行充电，以提高充电效率和充电速度，达到快速充电的目的，为用户节省了时间。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明所述充电装置实施例一中支架的立体示意图。
图2是与图1相配使用的手机套的立体分解示意图。
图3是图2中各零件装配在一起后的立体图。
图4是图3中的手机套装入了手机后的立体图。
图5是图4另一角度的立体图。
图6是图5中A部分的局部放大图。
图7是实施例一在充电时的使用状态参考图。
图8中实施例二在充电时的使用状态参考图。
图9是实施例二的手机套的立体分解图。
图10是图9所示的手机套的壳体背部方向的立体图。
图11是图9中负输入电极另一角度的立体放大图。
图12是图9中柔性线路板另一角度的立体放大图。
图13是图10所示的壳体沿背部的正投影视图。
图14是图13中的壳体放入柔性线路板和正、负输入电极后的示意图。
图15是图14另一角度的立体图。
图16是向图15粘上饰板后的立体图。
图17是图16另一角度的立体图。
图18是图17另一角度的立体图(此时的充电插头向下拉了一段距离)。
图19是图18放入手机后的立体图。
图20是图19中的充电插头插入手机的充电插孔后的立体图。
各图中0、支架，01、负输出电极，02、正输出电极，1、手机套，11、空腔，12、壳体，130、充电插头，13、线路板，131、负输入电极，132、正输入电极，14、底板，15、饰板，19、手机，2、手机套，29、手机，20、壳体，21、空腔，22、柔性线路板，221、充电插头，231、负输入电极，232、正输入电极，24、饰板，201、202、203、204、槽，2311、外端，2312、内端。
具体实施方式
实施例一，见图1，是本发明所述充电装置实施例一中支架的立体示意图，该支架0同时作为充电器的外壳使用，在该外壳内设有将220V电压转换成可充电电压的开关电源(充电主板)，在该支架上固定有外露的正输出电极02和负输出电极01，所述正输出电极02和负输出电极01分别与提供充电电源的所述开关电源的输出正极和输出负极电连接；安装在所述支架0内的充电主板(图中不可见)上还设有控制模块一和无线通信模块一，其中控制模块一内存储有多种预设充电方案(不同的充电电压和/或不同的充电电流)，其中各预设充电方案与无线通信模块一接收到的各无线电信号一一对应；其中预设的充电方案可以是DC5V/1A、DC5V/2A、DC5V/3A、DC9V/1A、DC5V/1.5A、DC9V/2A、DC9V/3A、DC12V/1A、DC12V/1.5A、DC12V/2A、DC12V/3A、DC16V/1A、DC16V/1.5A、DC16V/2A、DC16V/3A等，其中DC5V/1A作为通用的基本充电方案与无线通信模块没有接收到无线电信号对应。
见图2，是与图1配套使用的手机套的立体分解示意图，从图2中可见，所述手机套由带空腔11(该空腔与对应的手机外形相配)的壳体12、正输入电极132、负输入电极131、线路板13、底板14和饰板15构成，其中线路板13上设有与手机的充电插孔相配的充电插头130，线路板13中还设有控制模块二(图中未标出)和无线通信模块二(图中未标出)，充电插头130的正、负接线脚通过线路板13中的电子线路分别与正输入电极132和负输入电极131电连接，而充电插头130的数据线引脚与所述线路板13中的控制模块二和/或无线通信模块二电连接，将线路板13、正输入电极132、负输入电极131、底板14和饰板15安装在壳体11后，正、负输入电极分别外露于手机套背部与下部的交汇处如图5和图6所示。其中控制模块二和无线通信模块二的工作电压范围较宽，可以从DC5V——DC50V。
给图1中支架内的充电主板接上电源后，由于还没放入带手机的手机套，手机套内的无线通信模块二还没工作，所以充电主板内的无线通信模块一没有接收到对应的无线电信号，所以控制模块一控制充电主板中的充电电路向图1中的正输出电极02和负输出电极01之间提供5V/1A直流的通用基本充电电压和电流；将图4所示装有手机19的手机套1放入图1所示的支架后如图7所示，此时手机套的正、负输入电极因为分别压住支架上的正、负输出电极，所以手机套上的正、负输入电极向手机套内的线路板提供工作电源的同时通过手机套的充电插头向手机内提供5V/1A直流电作为初始充电电源；线路板内的控制模块二和/或无线通信模块二上电工作后，通过充电插头上的数据线引脚接收手机内的充电控制模块的电信号后，通过无线通信模块二向支架内的无线通信模块一发射对应于该电信号的无线电信号，支架内的控制模块一根据无线通信模块一接收到的无线电信号后，选择与该无线电信号对应的预设充电方案向支架上的正、负出电极供电(即如果对应的手机不支持快速充电技术，则手机内的充电控制模块不会通过手机充电接口向外发送快速充电的电信号，此时无线通信模块一没有接收到快速充电的无线电信号，控制模块一向外提供通用的基本充电方案——5V/1A，相反如果该手机支持快速充电技术，则手机内的充电控制模块会通过手机充电接口向外发送快速充电的电信号以请求提供快速充电方案，此时无线通信模块二将该请求快速充电方案的电信号转换成无线电信号向外发送，当无线通信模块一接收到该快速充电的无线电信号后，控制模块一向外提供相应的充电方案，如DC5V/2A、DC5V/3A、DC9V/1A、DC5V/1.5A、DC9V/2A、DC9V/3A、DC12V/1A、DC12V/1.5A、DC12V/2A、DC12V/3A、DC16V/1A、DC16V/1.5A、DC16V/2A、DC16V/3A等)。
实施例一中，无线通信模块一和无线通信模块二之间的通信方式可以使用蓝牙通信等短距离无线通信；因为手机套是靠在支架上的，而且手机套与支架间的距离较近，所以也可以在手机套上设置若干只光信号互不干扰的发光二极管分别与设置在支架上的光敏二极管对应，根据对应光敏二极管接收到光信号后由控制模块一根据该对应的光敏二极管对应的预设充电方案向外提供充电电力，因为一般而言带有快速充电功能的手机在使用快速充电方案时，基本是手机在的充电控制模块通过手机插孔向外提供一个特定的电压信号给充电器识别，所以手机套内的控制模块二可以根据接收到的相应电压信号控制对应的发光二极管通电，以使对应的光敏二极管触发，从而通知所述控制模块一提供对应的充电方案。本行业的一般技术人员完全可以根据本发明所公开的技术方案在无线通信模块一和无线通信模块二之间选择使用蓝牙通信还是光信号通信，所以有关不同通信方式的实施例不再赘述。
另外，实施例一中所使用的充电主板是使用交流220V作为工作电力的，相当于家庭使用的电源适配器，事实上也可以使用直流12V或24V作为工作电力，如车载电源适配器。
实施例二，见图8，本实施例使用与实施例一相同的支架(图1所示)，本实施例使用的手机套的立体分解图见图9。
从图9中可见，该手机套由带空腔21(该空腔与对应的手机外形相配)的壳体20、正输入电极232、负输入电极231、柔性线路板22构成，其中柔性线路板22端部设有与手机的充电插孔相配的充电插头221，柔性线路板22内还设有控制模块二(图中未标出)和无线通信模块二(图中未标出)，充电插头221的正、负接线脚通过柔性线路板22中的电子线路及软导线分别与正输入电极232和负输入电极231电连接，而充电插头221的数据线引脚与所述柔性线路板22中的控制模块二和/或无线通信模块二电连接；见图10，其中图9中的柔性线路板与壳体20背部的槽201滑动相配；图9中的正、负输入电极的外形如图11所示，是一块带胶粘剂的薄铜皮，其外端2311与壳体的背部粘合、内端2312与壳体的内侧粘合；将柔性线路板和正、负输入电极固定在壳体后的示意图见图14，在图14中的柔性线路板22上端分别用软导线与正输入电极231和负输入电极232连接即可。
参见图19和图20，本实施例中的柔性线路板与壳体背部的槽201之所以要滑动相配，是因为使柔性线路板可以沿槽201的轴向作一小范围的滑动，见图19，是放入手机29后充电插头221未插入手机的充电插孔前的示意图，从图19中可见充电插头与手机29之间有一定的间距，当充电插头221插入手机的充电插孔后如图20所示，此时充电插头221紧贴手机29，所以柔性线路板必须与相应的槽滑动相配。
实施例二与实施例一的工作用原理相同，在此不再赘述。
本发明所述的充电插头可以是microusb或lightning或usb type-C。
上述实施例一和实施例二使用的手机套，虽然其正负输入电极都设置在手机套背部与下部交汇处，实际上其正负输入电极也可以设置在手机套背部等其它位置，只要正负输入电极与所述正负输出电极相配即可。
上述实施例中的无线通信模块二主要用于发射无线电信号，而无线通信模块一主要用于接收无线通信模块二发出的无线电信号，事实上二者之间也可以实现双向通信，这可以根据不同的手机内设的充电控制模块的要求来设计实施。

Claims (13)

1.一种充电装置，其特征在于，包括手机套和支架；
所述支架上设有与提供充电电源的充电主板电连接的正、负输出电极，所述充电主板内还设有控制模块一和无线通信模块一；
所述手机套设有与手机的充电插孔相配的充电插头，以及分别与所述支架上的正、负输出电极相配的正、负输入电极，所述正、负输入电极分别与所述充电插头的正、负接线脚电连接，所述手机套内还设有无线通信模块二，所述充电插头的数据线引脚与所述无线通信模块二电连接；
充电时，套住手机的所述手机套放入所述支架上，所述手机套上的正、负输入电极分别压住所述正、负输出电极，所述手机套内的无线通信模块二通过所述正、负输入电极获得工作电力，手机内的充电控制模块通过所述充电插头的数据线引脚向所述无线通信模块二发出控制充电电压和/或充电电流的电信号后，所述无线通信模块二将对应的无线电信号发送给充电主板内的无线通信模块一，所述控制模块一根据所述无线通信模块一接收到的所述无线电信号后，根据所述无线电信号选择对应于所述无线电信号的预设充电方案向所述正、负输出电极提供对应的充电电压和/或充电电流。
2.根据权利要求1所述充电装置，其特征在于所述无线电信号是光信号。
3.根据权利要求2所述充电装置，其特征在于所述控制模块一根据所述无线通信模块一接收到所述无线通信模块二发出的光信号的波长选择与该光信号的波长相对应的预设充电方案向所述正、负输出电极提供对应的充电电压和/或充电电流。
4.根据权利要求2所述充电装置，其特征在于所述控制模块一根据所述无线通信模块一接收到所述无线通信模块二发出的光信号的数量或位置选择与该光信号的数量或位置相对应的预设充电方案向所述正、负输出电极提供对应的充电电压和/或充电电流。
5.根据权利要求4所述充电装置，其特征在于所述无线通信模块二是发光二极管，所述无线通信模块一是光敏二极管。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述充电装置，其特征在于所述手机套内设置控制模块二，所述充电插头的数据线引脚通过该控制模块二与所述无线通信模块二电连接，所述无线通信模块二通过所述控制模块二接收手机内的充电控制模块发出的控制充电电压和/或充电电流的电信号。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述充电装置，其特征在于所述手机套内的控制模块二和/或无线通信模块二从所述正、负输出电极上获取工作电压。
8.一种充电方法，其特征在于，包括手机套、支架和充电主板；
所述支架上设有与提供充电电源的充电主板电连接的正、负输出电极，所述充电主板内还设有控制模块一和无线通信模块一；所述控制模块一内预设一种通用的基本充电方案以及至少一种快速充电方案；
所述手机套设有与手机的充电插孔相配的充电插头，以及分别与所述支架上的正、负输出电极相配的正、负输入电极，所述正、负输入电极分别与所述充电插头的正、负接线脚电连接，所述手机套内还设有无线通信模块二，所述充电插头的数据线引脚与所述无线通信模块二电连接；所述无线通信模块二根据手机通过所述充电插头的数据线引脚输出的代表快速充电方案的电信号向外发送代表快速充电方案的无线电信号；
所述充电主板内的控制模块一在所述无线通信模块一没有接收到代表快速充电方案的无线电信号时，控制充电主板向外提供通用的基本充电方案；所述充电主板内的控制模块一在所述无线通信模块一接收到代表快速充电方案的无线电信号时，控制充电主板向外提供相应的快速充电方案。
9.根据权利要求8所述充电方法，其特征在于所述无线通信模块一和所述无线通信模块二之间的通信方式为短距离无线通信。
10.根据权利要求9所述充电方法，其特征在于所述无线电信号是光信号。
11.根据权利要求10所述充电方法，其特征在于所述无线通信模块二是发光二极管，所述无线通信模块一是光敏二极管。
12.根据权利要求8或9或10或11所述充电方法，其特征在于所述手机套内设置控制模块二，所述充电插头的数据线引脚通过该控制模块二与所述无线通信模块二电连接，所述无线通信模块二通过所述控制模块二接收手机通过所述充电插头的数据线引脚输出的代表快速充电方案的电信号。
13.根据权利要求8或9或10或11或12所述充电方法，其特征在于所述手机套内的控制模块二和/或无线通信模块二从所述正、负输出电极上获取工作电压。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023201579A1 (zh) * 2022-04-20 2023-10-26 前海骏达(深圳)股权投资有限公司 支架

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WO2023201579A1 (zh) * 2022-04-20 2023-10-26 前海骏达(深圳)股权投资有限公司 支架

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