CN108565932A - 模块化背夹电池 - Google Patents

Abstract

智能手机因外形不同而千差万别，背夹电池也被迫千差万别。安卓手机厂商多、型号多、单机存市规模小，为每一个型号的安卓手机背夹电池都开一个模，资金成本高、时间长、库存压力大，大部分安卓手机是买不到背夹电池的。相对背夹电池而言，手机保护壳使用更加广泛，生产厂家更多，更加容易获得。将背夹电池模块化，用市售手机保护壳替代背夹连接套，只要能找到智能手机保护壳，就可以快速、低成本地为大屏幕智能手机提供充电背夹。

Description

模块化背夹电池

技术领域

本发明涉及智能手机充电技术领域，尤其是涉及一种模块化背夹电池。

背景技术

随着智能手机的迅速普及，手机屏幕越来越大，应用程序越来越多，尤其是微信、游戏、网购、阅读、音乐、拍照等让越来越多的人们离不开智能手机，人们对智能手机的使用也越来越频繁，但智能手机电池巡航能力的发展速度远远跟不上智能手机的发展速度，智能手机电池的待机、使用时间越来越短，这就使多数智能手机一到两天就必须充电，智能手机待机时间短的矛盾日益突出。比较容易的解决方案是，充电、更换电池。而大多数智能手机电池是内置的，无法方便地更换新电池。充电需要外接电源，要么用市电，要么用充电宝、背夹电池。市电并非随处可得，还需要变压器、充电线。充电宝块头大，与智能手机不能合为一体，还需要长长的充电线，充电宝充电时间又长。在移动状态下使用充电宝，人们往往不得不一手拿着充电宝，另一手用着智能手机，十分不便。充电宝并不适合智能手机在移动状态下使用。背夹电池卡在智能手机背后，背夹电池重量轻，给智能手机充电时无需长长的充电线，充电时不影响使用，非常方便。用真机开模的背夹电池，能够与智能手机浑然一体，手感好、美观，受到越来越多人的欢迎和喜爱。但用真机开模成本高昂。因为苹果手机型号少、存量庞大,其配件能够卖上比较高的价格，比较适合用真机开模制作完美配合的背夹电池，因此，背夹电池更多地用在苹果手机上。而安卓手机厂商多、型号多，虽然屏幕规格尺寸并不多，但厂商为追求个性化，即使同样的屏幕规格尺寸，后置镜头、耳机、充电/数据口、麦克风、开关机键、音量键等等的位置及大小、高低都会有细微的差异，用真机开模出来的背夹电池，也会因为这些细微的差异，用在其他型号的智能手机上就会出现配合不良手感差的问题，甚至根本配合不上。安卓手机规格型号的碎片化，导致安卓手机背夹电池出现碎片化。为每一个型号的安卓手机背夹电池都开一个模，不仅成本高，而且难以达到规模效应，这使得背夹电池供应商望而却步，市面上除了三星、华为、小米等销量比较大的个别型号的安卓手机有背夹电池，大部分安卓手机是买不到背夹电池的。

发明内容

将背夹电池进行拆分，背夹电池是由：背夹连接套、电池盒、电池、充电保护板、母座、公头、连接导线等部分组成的，其中，背夹连接套是连接智能手机、电池盒的界面，成本虽然不是最高，但却最具个性化，智能手机因外形不同而千差万别，连接智能手机、电池盒的界面只好千差万别，导致完美配合智能手机的背夹电池也被迫千差万别。背夹连接套的个性化如果用开模来解决，几乎需要对每一款智能手机的背夹连接套都开一套模具，不仅开模成本、库存成本高昂，还会大大增加产品设计复杂度，延长产品产出时间。

本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种模块化背夹电池，低成本、快速解决智能手机尤其是安卓手机厂商多、型号多、开模成本高、单机存市规模小、背夹电池少的难题。

解决方案的核心就是：背夹电池模块化，尤其是背夹连接套模块化。

从本质上来看，背夹连接套与手机保护壳结构、功能几乎一样，因而，手机保护壳适当改造，就可以替代背夹连接套。

相对背夹电池而言，手机保护壳售价更低，使用更加广泛，生产厂家更多，更加容易获得。一般情况下，智能手机的保护壳基本上都能找到真机开模的专用保护壳，即使难以找到专用保护壳，也能找到与真机尺寸相近的通用保护壳，通用手机保护壳虽然不如专用保护壳那样能够精确匹配智能手机外形，但也能够较好地匹配智能手机外形。手机保护壳开模的资金成本、时间成本，都由不同的生产厂家分担了。手机保护壳替代背夹连接套，可以大幅度减少背夹电池的资金成本、时间成本。

手机保护壳供应较充足、选择余地较大。只要能找到智能手机保护壳，就可以快速、低成本地为大屏幕智能手机提供充电背夹，为他们提供一套提高续航能力的充电方案。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

模块化背夹电池，包括手机保护壳模块、可充电锂电池模块、电池盒模块、充电保护接口板模块、手机充电公头模块。

所述的手机保护壳模块，由手机保护壳、穿线孔、螺丝孔构成。手机保护壳是针对某一种特定智能手机的长、宽、厚等尺寸参数，镜头、充电口、指纹锁、音量键、开关机键、耳机孔、音响口等位置参数及尺寸参数，按特定智能手机真机参数开模生产的专用手机保护壳，其开口、尺寸精确匹配智能手机，其材质有TPU、ABS+PC、硅胶、ABS+人造革、ABS+真皮等等，其颜色有黑色、灰色、白色、金黄色、玫瑰色等。其使用方式有：将智能手机卡在手机保护壳中；将智能手机套在手机保护壳中等等。优选地，手机保护壳是市面上已经公开销售、并能购买得到的特定智能手机专用的手机保护壳，材质、颜色、装配方式多种多样。进一步地，在市面上难以购买到特定智能手机专用的手机保护壳时，也可以使用通用的手机保护壳用作背夹电池的固定支架，其差别仅仅在于尺寸、配合精准度、手感不如专用手机保护壳。手机保护壳无论是专用的，还是通用的，都可以从市面上采购，无需重新开模生产。所述的穿线孔、螺丝孔在市售手机保护壳上没有，需要二次加工。

所述的穿线孔位于手机保护壳靠近充电保护接口板模块安装位置处，手机充电公头正极线、公头负极线从穿线孔中穿过，进入电池盒，并连接到充电保护接口板上。将手机充电公头插入手机充电接口中，将可充电锂电池、智能手机电连接起来。

所述的螺丝孔位于手机保护壳背部，可以用小螺丝穿过螺丝孔将手机保护壳、电池盒牢固地物理连接起来。

所述的可充电锂电池模块，由可充电锂电池、电池输出正极线、电池输出负极线构成，装在电池盒模块中。其尺寸参数、容量参数有多种规格可选择。可充电锂电池是市面上已经公开销售、并能购买的到的通用可充电锂电池。也无需开模生产。通过电池输出正极线、电池输出负极线，将可充电锂电池、充电保护接口板电连接起来。

所述的电池盒模块，由电池盒、电池盒端盖构成，呈长方形盒状，其较宽的一面贴合、固定在手机保护壳模块背部，贴合的这一面边缘有超声线、胶合面、螺丝孔，固定方式有：超声波焊接、胶粘、螺丝等。其长、宽参数只需略小于特定智能手机、手机保护壳模块即可，不需要完全一致。其厚度参数与可充电锂电池模块相匹配即可，不受特定智能手机尺寸、外形参数限制。电池盒可以根据可充电锂电池的长度、手机保护壳的长度将靠近电池盒端盖的一侧的多余部分截除掉，从而适应更多机型的需要。电池盒模块是通用的，只需要少数几个长度、宽度、厚度参数的规格型号，就可以为绝大部分智能手机背夹电池配套，因而只需要为少数几款通用电池盒模块开模，开少量几款模即可，而无需为特定智能手机机型开模。

所述的充电保护接口板模块，由PCB板、充电保护电路、电阻、电容、电感等电子元件、Lightning、microUSB、TYPE-C接口母座、线路连接焊点、连接线路等构成，是充电电力输入输出接口。通过锂电池充电保护元件、电池输出正极线、电池输出负极线，与可充电锂电池模块实现电连接，充电器对可充电锂电池模块充电。手机充电公头模块通过公头正极线、公头负极线连接在充电保护接口板上，将手机充电公头插入手机充电接口中，将可充电锂电池、智能手机电连接起来，打开开关，可充电锂电池对智能手机电池充电。

所述的充电保护接口板模块对可充电锂电池模块充电、对智能手机电池充电，有快充、慢充两种模式，因而只需要两种规格的充电保护接口板即可，而无需为特定机型生产专用充电保护接口板。

所述的电池盒模块，在其靠近智能手机充电口一侧的盒壁上，开有与Lightning、microUSB、TYPE-C接口母座匹配的开口，充电保护接口板模块的Lightning、microUSB、TYPE-C接口母座插入开口中，并固定在电池盒模块上的固定位置、固定螺孔之上。

所述的手机充电公头模块，由手机充电公头、公头电路板、公头正极线、公头负极线、公头套等构成，手机充电公头焊接在公头电路板上，公头正极线、公头负极线将手机充电公头与充电保护接口板电连接起来。主流的手机充电公头有三种类型：Lightning公头、microUSB公头、TYPE-C公头，从其中选择一种与智能手机充电接口一致的充电公头即可。

所述的公头套呈π字形，手机充电公头电路板通过公头装入口装入公头套之中。公头套卡在手机保护壳的充电公头孔之中，手机保护壳的充电公头孔的侧边夹在公头套挡边、公头套固定片之间的夹缝之中，并固定在那里。

通过上述方式，手机保护壳模块、电池盒模块、可充电锂电池模块、充电保护接口板模块、手机充电公头模块装配在一起，构成模块化背夹电池。将模块化背夹电池安装在智能手机背部上，模块化背夹电池与智能手机紧密配合，浑然一体，打开模块化背夹电池电源开关，模块化背夹电池就开始为智能手机电池供电、充电。将任意一种带有Lightning、MicroUSB、USBTYPE-C公头的充电器充电头插入模块化背夹电池充电接口母座中并通电，就可以同时为智能手机电池、模块化背夹电池充电。

本发明与现有技术相比的优点是：

本发明模块化背夹电池，可以解决智能手机尤其是安卓手机厂商多、型号多、单机存市规模小、背夹电池少、开模成本高的难题，不需要为特定机型的智能手机专门开模生产背夹电池，利用市面上已经有销售的的手机保护壳，大大减少开模数量、开模时间，从而快速、低成本地为多数智能手机生产合适的背夹电池，提高智能手机的续航能力。

本发明模块化背夹电池能方便地从智能手机上卸下来，在不需要背夹电池的时候可以减轻累赘。本发明模块化背夹电池也可以一直套在智能手机上，既为智能手机提供保护，又能避免频繁插拔充电/数据公头而过早老化。

附图说明

图1 模块化背夹电池轴测图

图2 模块化背夹电池内部结构图

图3 模块化背夹电池前视剖面图

图4 充电保护接口板示意图

图5 模块化背夹电池充电公头模块示意图

图6 模块化背夹电池充电公头套示意图

图7 超声线、胶合面放大图

图中：1-手机保护壳；2-镜头指纹锁孔；3-电池盒；4-电量指示灯孔；5-背夹电池开关；6-TYPE-C母座；7-Lightning母座；8-microUSB母座；9-充电公头模块；10-充电公头孔；11-充电公头；12-公头电路板；13-公头套；14-公头正极线；15-公头负极线；16-充电公头正极焊点；17-充电公头负极焊点；18-穿线孔；19-充电保护接口板；20-手机保护壳手机装入口；21-可充电锂电池；22-超声线；23-胶合面；24-安装螺丝孔；25-充电保护板安装螺丝孔及挡边；26-电池输出负极线；27-电池输出正极线；28-公头套挡边；29-公头装入口；30-公头套固定片；31-电池盒端盖；32-电池正极焊点；33-电池负极焊点；34-电感；35-PCB板；36-电量指示灯。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，电池盒3模块固定在手机保护壳1模块背部，智能手机卡在手机保护壳1上，或者套在手机保护壳1中，模块化背夹电池与智能手机紧密配合，浑然一体。本发明的一个实施例的手机保护壳1是市售的专用手机保护壳1，可以方便外购，智能手机背部有镜头、指纹锁，镜头指纹锁孔2与智能手机的指纹锁、镜头对齐，用户操作指纹锁、镜头可以不受手机保护壳1的影响。电量指示灯孔4与充电保护接口板19上的电量指示灯36对齐，用户从此处可以了解到可充电锂电池21的剩余电量，1个电量指示灯36亮，表示剩余电量小于25%，2个电量指示灯36亮，表示剩余电量小于50%，3个电量指示灯36亮，表示剩余电量小于75%，4个电量指示灯36亮，表示剩余电量大于75%。

如图2所示，可充电锂电池21、充电保护接口板19装在电池盒3之中。

如图2所示，电池输出正极线27焊接在可充电锂电池21的正极、电池正极焊点32上，电池输出负极线26焊接在可充电锂电池21的负极、电池负极焊点33上，实现可充电锂电池21与充电保护接口板19之间的电连接。

如图2所示，充电公头正极线14焊接在充电公头模块9的正极、充电正极焊点16上，充电公头负极线15焊接在充电公头模块9的负极、充电负极焊点17上，实现可充电锂电池21与充电公头模块9之间的电连接。充电公头11插入手机，实现可充电锂电池21与手机之间的电连接。本发明的实施例中，手机充电公头11有三种类型：Lightning公头、microUSB公头、TYPE-C公头11，从三种类型中选择一种与手机充电公头11类型一致的即可。

如图2所示，电池盒3靠近手机充电口一侧的盒壁上，有与TYPE-C母座6、Lightning母座7、microUSB母座8等接口母座匹配的开口，充电保护接口板19模块的TYPE-C母座6、Lightning母座7、microUSB母座8等接口母座插入开口中，充电保护接口板19固定在电池盒3上的充电保护板安装螺丝孔及挡边25之上。

如图2所示，电池盒3可以根据可充电锂电池21的长度、手机保护壳1的长度将靠近电池盒端盖31的一侧的多余部分截除掉，防止在某些镜头指纹锁靠下的情况下，电池盒3挡住镜头指纹锁2，从而适应更多机型的需要。

如图2所示，电池盒3两侧还布置有超声线22、胶合面23、安装螺丝孔24。

如图3所示，市售手机保护壳上没有穿线孔18，在市售手机保护壳1靠近充电保护接口板19模块安装位置处，开一个适当大小的孔形成穿线孔18，充电公头正极线14、充电公头负极线15、充电公头模块9从穿线孔18中穿过，进入电池盒3，并连接到充电保护接口板19上。

如图4所示，充电保护接口板19模块，由背夹电池开关5、TYPE-C母座6、Lightning母座7、microUSB母座8、充电正极焊点16、充电负极焊点17、电池正极焊点32、电池负极焊点33、电感34、PCB板35、锂电池充电保护电路、电阻、电容等构成，是充电电力输入输出接口，通过锂电池充电保护电路及元件、充电公头11、公头正极线14、公头负极线15、电池输出负极线26、电池输出正极线27，与可充电锂电池21、手机电池实现电连接，充电器对可充电锂电池21充电。在充电过程中，充电保护接口板19模块对可充电锂电池21、手机电池实现过流、过压、过热等充电保护。

如图5所示，所述的手机充电公头模块9，由手机充电公头11、公头电路板12、公头套13、公头正极线14、公头负极线15等构成，手机充电公头11焊接在公头电路板12上，公头正极线14、公头负极线15将手机充电公头11与充电保护接口板19电连接起来。主流的手机充电公头有三种类型：Lightning公头、microUSB公头、TYPE-C公头11，从其中选择一种与智能手机充电接口一致的充电公头11即可。

如图6所示，公头套呈π字形，手机充电公头电路板12通过公头装入口29装入公头套13之中。如图3、图6所示，公头套13卡在手机保护壳1的充电公头孔10之中，手机保护壳1的充电公头孔10的侧边夹在公头套挡边28、公头套固定片30之间的夹缝之中，并固定在那里。

如图7、图2所示，超声线22呈三角形，布置在电池盒3贴合在手机保护壳1后背一侧的外缘，优选地，其高度0.25mm。胶合面23布置在电池盒3贴合在手机保护壳1后背的接触面上，安装螺丝孔24布置在电池盒3长边2侧，在本实施例中，共有12个安装螺丝孔24。

在本发明不同的实施例中，按照上述布置方式，不同的材质的手机保护壳1，如TPU、ABS+PC、硅胶、ABS+人造革、ABS+真皮等材质，其与电池盒3之间的固定方式也会不同。ABS+PC材质的手机保护壳1、电池盒3，优选地，用超声波焊接方式焊接固定，更加牢固、美观、高效低成本。TPU、硅胶材质的手机保护壳1，则只能采用胶合方式+螺丝固定方式，即：在电池盒3的胶合面23上涂上TPU或硅胶专用胶水，再将电池盒3压紧在手机保护壳1上，再用小螺丝穿过手机保护壳1背部螺丝孔，拧入电池盒3上的安装螺丝孔24，将手机保护壳1、电池盒3牢固地物理连接起来，再将可充电锂电池21模块、充电保护接口板19模块、手机充电公头模块9装配在一起，就构成了模块化背夹电池。将背夹电池开关5打开，模块化背夹电池开始工作，其中的可充电锂电池21对手机电池充电，背夹电池开关5关闭，模块化背夹电池停止工作。将带有Lightning公头、microUSB公头、TYPE-C公头11的手机充电器充电公头插入模块化背夹电池的TYPE-C母座6、Lightning母座7、microUSB母座8等接口母座中并通电，就可以同时为手机电池、模块化背夹电池充电。

以上虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。显然，本发明所描述的实施例仅是本发明实施例的一部分，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。

Claims (7)

1.模块化背夹电池，其特征在于，包括：手机保护壳模块、可充电锂电池模块、电池盒模块、充电保护接口板模块、手机充电公头模块，所述的可充电锂电池模块、充电保护接口板模块装在电池盒模块之中，手机充电公头模块将手机保护壳模块、可充电锂电池模块、电池盒模块、充电保护接口板模块电连接起来，构成所述的模块化背夹电池，所述的模块化背夹电池通过所述的手机保护壳模块卡在或套在智能手机上。

2.根据权利要求1所述的模块化背夹电池，其特征在于，所述的手机保护壳模块，由手机保护壳、穿线孔、螺丝孔构成，所述的手机保护壳可以是市面上已经公开销售、并能购买得到的特定手机专用的手机保护壳，也可以是通用的手机保护壳。

3.根据权利要求2所述的模块化背夹电池，其特征在于，所述的手机保护壳靠近充电保护接口板模块安装位置处，开一个穿线孔，手机充电公头正极线、公头负极线从穿线孔中穿过，进入所述的电池盒，连接到所述的充电保护接口板上。

4.根据权利要求1所述的模块化背夹电池，其特征在于，所述的电池盒可以在远离所述的充电保护接口板一侧截除一部分而变短。

5.根据权利要求1所述的模块化背夹电池，其特征在于，所述的电池盒模块，用超声波焊接、胶粘、螺丝等方式，固定在所述的手机保护壳背部。

6.根据权利要求1所述的模块化背夹电池，其特征在于，所述的手机充电公头模块，由手机充电公头、公头正极线、公头负极线、公头套等构成，手机充电公头焊接在公头电路板上，手机充电公头电路板通过公头装入口装入公头套之中。

7.根据权利要求1所述的模块化背夹电池，其特征在于，所述的公头套呈π字形，卡在所述的手机保护壳的充电公头孔之中。