CN1205826C - 便携式设备的充电系统 - Google Patents

Abstract

一种便携式设备的充电系统，能防止计算机大型化、成本上升并能从计算机向便携式设备充电。中央处理装置根据电压传感器的检测结果，检测计算机为外部电源模式还是电池模式。为外部电源模式，则向便携式电话发出充电信号并向其充电；若为电池模式，其检测结果为容许值以上，则从电池向便携式电话供电，若为容许值以下，则向其输出拒绝充电信号并通过报警告知电池的剩余容量低下。

Description

便携式设备的充电系统

技术领域

本发明涉及向连接在信息终端上的便携式设备进行充电的充电系统。

背景技术

近年来，便携式电话的普及非常惊人，据说国民每3人中就有1人持有。除乳幼儿等之外的几乎所有人都保有便携式电话，只是时间问题。另一方面，个人计算机的普及也很惊人。正在成为一般的多数从事商务活动的人都利用个人计算机从事工作的时代。其中，同时持有笔记本计算机和便携式电话，在电线够不着的室外同时使用两者的人也确确实实地在增加。

在外出的地方使用笔记本计算机或便携式电话的情况下，电池的充电方法肯定会成为问题。特别是，携带着笔记本计算机和便携式电话，长时间在外出的地方使用的情况下，就必须携带计算机和便携式电话各自专用的充电装置。

图7为表示在以前将计算机和便携式电话连接的状态的外观图。便携式电话51通过电缆55以及接口卡54与计算机52连接，进行数据的收发。计算机52的电源，通过直流转换器53从插座56处供给。这样，为了向便携式电话51充电，就需要将便携式电话51通过便携式电话51专用的充电器57连接在插座56上。

另外，有时即使在没有插座56的室外等处使用的情况下，也要求将便携式电话51连接在计算机52上进行互联网通信等。但是产生了虽然计算机52的电池的剩余容量还很充分，但便携式电话1的电池消耗完毕，无法通信的情况。

但是，仅将用于进行便携式电话51的充电的便携式电话51的专用充电器搭载在计算机上，就会产生与计算机的充电电路重复、使计算机大型化，增加生产成本的问题。因此，就需要有能够对计算机和便携式电话统一充电，并且，以不靠外部电源作为电源的状态，即利用计算机内装的电池来动作，在该电池的剩余容量充分的情况下需要能够向便携式设备充电的充电系统。

发明内容

本发明为鉴于这样的情况而提出的，其目的在于提供一种便携式设备的充电系统，能够防止计算机的大型化、成本上升，并且能够从计算机向便携式设备进行充电的便携式设备的充电系统。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于系统中的便携式设备的充电系统，该系统包括信息终端和连接到所述信息终端的便携式设备，所述便携式设备利用从电池中的供给的电源和通过通信装置在所述信息终端和所述便携式设备之间传输的信息进行操作，所述充电系统包括：

设置于所述信息终端的电源输出装置，其用于将输送到所述信息终端的电源供给到所述便携式设备；和

设置于所述便携式设备的第1电池管理装置，其接受从所述电源输出装置供给的电源，并对所述便携式设备的电池进行充电操作，其中：

第1电池管理装置检测所述便携式设备的电池的剩余容量；

所述电源输出装置在所述第1电池管理装置检测到所述便携式设备的电池的剩余容量等于或者少于第1容许值时，向所述便携式设备供给电源；以及

所述信息终端设置有识别装置，所述识别装置识别所述信息终端是否处于电池操作模式；

其中所述电源输出装置在所述识别装置识别所述信息终端不处于电池操作模式时，向所述便携式设备供给电源。

优选地，便携式设备的充电系统检测向所述信息终端上供给电源的电池的剩余容量的第2电池管理装置设置在所述信息终端上，所述电源输出装置，在所述识别装置未指示电池驱动的情况下，或者所述第2电池管理装置检测到的剩余容量为第2容许值以上的情况下，向所述便携式设备上供给电源，在所述识别装置指示为电池驱动且所述第2电池管理装置检测到的剩余容量为第2容许值以下的情况下，停止向所述便携式设备上供给电源。

优选地，便携式设备的充电系统具有在所述第2电池管理装置检测到的剩余容量为第2容许值以下、未从所述信息终端供给电源的情况下，表示电池的剩余容量低的表示装置。

优选地，便携式设备的充电系统具有在所述第2电池管理装置检测到的剩余容量为第2容许值以下、未从所述信息终端供给电源的情况下，发出警告声音的警告装置。

优选地，便携式设备的充电系统具有设置在所述信息终端上、从所述信息终端上供给电源的供电线圈；设置在所述便携式设备上、将与所述供电线圈电磁耦合感应到的电压供给到所述便携式设备上的接收线圈，所述通信装置通过无线通信或者光通信进行所述信息终端和所述便携式设备之间的数据的收发。

附图说明

下面对附图及其符号进行简单说明。

图1为表示基于本发明的一实施例的便携式设备的充电系统的构成的概略框图。

图2为表示在图1的构成中，从外部供给电源的计算机2和便携式电话1相连接的状态的外观图。

图3为表示图2的计算机2利用内部的电池驱动、与便携式电话1相连接的状态的外观图。

图4为表示将计算机2和便携式电话1之间的电源连接无接触化的构造的概略框图。

图5为说明计算机2向便携式电话1进行充电的情况下的动作的流程图。

图6为说明便携式电话1进行充电的动作的流程图。

图7为表示以前的将计算机和便携式电话连接的状态的外观图。

在上述附图中，1-便携式电话，2-计算机，3-直流转换器，4-接口卡，5-连接电缆，6-插座，301、311-CPU，302、312-电压传感器，303、313-电压稳定化电路，304、314-控制信号总线，305、306、315、316-二极管，307、317-电池管理电路，308、318-电池，319-开关，320-电源端子，401-整流电路，402、412-电磁耦合线圈，403、413-通信部分，411-逆变器。

具体实施方式

下面参照附图说明基于本发明的一实施例的便携式设备的充电系统。图1为表示基于该发明的一实施例的便携式设备的充电系统的构成的概略框图。首先，图1中所示的计算机2，为例如可以移动的笔记本型的计算机。电压传感器312，测定通过电源端子320供给的电压，将检测结果通过控制信号总线314输出到CPU(中央处理装置)311。二极管316防止从电池318向电源端子320一侧流入电流。不通过电源端子320向计算机2供给电源的情况下，通过电压传感器312的内部电阻和该二极管316的作用，电压传感器312的输入电压降低至几乎0V。另一方面，供给电源的情况下，通过电压传感器312，检测经由电源端子320从外部施加的电压。

电池管理电路317，根据CPU311的指示，利用经由电源端子320从外部供给的电源对电池318充电。同时，电源管理电路317，检测电池318的剩余容量，将检测结果输出到CPU311。该电池318的剩余容量，通过检测电池318的端子电压，根据该检测结果确定。另外，也可以使电池管理电路317进行电池318的充电电流和放电电流的积算来检测剩余容量。电压稳定化电路313，使供给到CPU311的电源稳定化。

CPU311，将电压传感器312输出的检测结果和预先确定的规定电压值相比较，在检测结果为规定电压值以上的情况下，设定为利用从外部电源经由直流转换器3(参照图2)和电源端子320供给的电源驱动的外部电源(电灯线)模式。另外，CPU311在检测结果为规定电压值以下的情况下，设定为利用从电池318供给的电源驱动的电池(电池驱动)模式。

CPU311在电池模式的情况下，根据电池管理电路317的检测结果，检测到电池318的剩余容量在预先设定的、或者使用者所设定的容许值以下的情况下，使开关319成为OFF状态，停止向便携式电话1供给电源。另一方面，在电池318的剩余容量为容许值以上的情况下，CPU311使开关319成为ON状态，从电池318向便携式电话1供给电源。并且，通过该CPU311而进行的开关319的转换动作，也能够根据便携式电话1的充电要求进行。即CPU311在便携式电话1有充电要求、并且电池318的剩余容量为规定值以上的情况下，使开关319为ON状态，进行从电池318向便携式电话1的电源供给。另一方面，在便携式电话1没有充电要求的情况下，或者电池318的剩余容量为容许值以下的情况下，使开关319为OFF。

在外部电源模式下，计算机2利用通过二极管316、315和电压稳定电路313从外部供给的电源动作的同时，通过电池管理电路317对电池318进行充电。另外，在外部电源模式的情况下，CPU311在便携式电话1有充电要求的情况下将开关319转换到ON状态，从外部电源一侧通过电源端子320、二极管316、开关319向便携式电话1供给电源。

下面说明图1中的便携式电话1的构造。在该图中，电压传感器302，检测从计算机2输出的电源电压，将检测结果经由控制信号总线304输出到CPU301。

二极管306防止从电池308向计算机2流入电流。在不从计算机2供给电源的情况下，通过电压传感器302的内部电阻和该二极管306的作用，电压传感器302的输入电压降低至几乎0V。另一方面，在从计算机2供给电源的情况下，通过电压传感器302，检测从计算机2供给的电压。

电池管理电路307，根据CPU301的指示，利用从计算机2供给的电源对电池308充电。同时，电源管理电路307，检测电池308的剩余容量，将检测结果输出到CPU301。该电池308的剩余容量，通过检测电池308的端子电压，根据该检测结果确定。另外，也可以使电池管理电路307进行电池308的充电电流和放电电流的积算来检测剩余容量。电压稳定化电路303，使供给到CPU301的电源稳定化。

CPU301根据从电压传感器302输出的检测结果，检测是否从计算机2供给着电源。另外，CPU301根据从电池管理电路307输出的检测结果，在检测到电池318的剩余容量在预先设定的、或者使用者所设定的容许值以下的情况下，通过电池管理电路307进行电池308的充电。另外，CPU301在电池308的剩余容量为规定值以下时，利用显示器表示警报，利用扬声器鸣警报声音，向使用者通知电池剩余量低的情况。

在图2中表示了图1的构造中便携式电话1和计算机2连接的状态的一例。在该图中的计算机2如图1所示的那样，由于具有对便携式电话1进行充电的功能，所以不需要图7中的便携式电话51的专用充电器57，通过这样，不需要充电器57和插座56的连接。

用于计算机2的充电以及动作的电源通过直流转换器3从插座6供给。便携式电话1的充电，从计算机2通过接口卡(PCMCIA卡等)4(图1中省略)和连接电缆5进行。另外，进行便携式电话1和计算机2之间的数据通信以及向便携式电话1充电的情况下所必须的控制信号的收发，通过接口卡4和连接电缆5进行。

如上所述的那样，虽然图2中的计算机为电源从外部电源供给的情况，但是也有可能将计算机2在没有插座6的室外使用。在这种情况下，如图3所示的那样，直流转换器3不连接在插座6上，计算机2通过内装的电池动作。

下面利用图5以及图6的流程图说明从图1的构造中的计算机2向便携式电话1充电的动作。图5为说明向便携式电话1进行充电的情况下的计算机2的动作的流程图，图6为说明便携式电话1进行充电动作的流程图。首先，在初始状态下，开关319为OFF状态。然后，向计算机2接入电源，电压传感器312检测电源端子320的电压，将检测的结果输出到CPU311。同时，电池管理电路317检测电池318的剩余容量，将检测结果输出到CPU311。与此同时，CPU311检测便携式电话1有无充电要求(步骤S1)。在便携式电话1没有充电要求的情况下，CPU311使开关319仍旧保持为OFF状态(步骤S7)。

然后，如果接受到便携式电话1的充电要求，CPU311就根据电压传感器312的检测结果，检测是否正在以外部电源模式动作(步骤S2)。外部电源模式的情况下(步骤S2-YES)，CPU311就向便携式电话1发出允许充电的信号(步骤S3)，将开关319转换为ON状态，开始充电(步骤S8)。

另一方面，在不是外部电源模式的情况下(步骤S2-NO)，即在电池模式的情况下，CPU311根据电池管理电路317的检测结果，检测电池318的剩余容量B2(步骤S4)。这样，在电池318的剩余容量为容许值以上的情况下(步骤S5-YES)，CPU311向便携式电话1发出允许充电的允许充电信号(步骤S3)，将开关319转换到ON状态，开始向便携式电话1充电(步骤S8)。

在电池318的剩余容量为容许值以下的情况下(步骤S5-NO)，CPU311向便携式电话1发出拒绝充电的拒绝充电信号(步骤S6)，使开关319为OFF状态，停止充电动作。

下面，利用图6的流程图说明便携式电话1的动作。电源接入之后，电池管理电路307检测电池308的平时的剩余量B1(步骤S10)，将检测结果输出到CPU301。CPU301根据该检测结果，在电池308的剩余容量为规定的容许值以上的情况下(步骤S11-YES)，停止向计算机2发送充电要求信号，停止充电动作(步骤S16)。

另一方面，在电池308的剩余容量为规定的容许值以上的情况下(步骤S11-NO)，CPU301向计算机2发出充电要求(步骤S12)。然后，在未从计算机2输入允许充电信号(步骤S13-NO)、没有输入允许充电信号的情况下(步骤S14-YES)，再次发出充电要求(步骤S12)。

另一方面，在收到允许充电信号的情况下(步骤S13-YES)，CPU301利用电池管理电路307开始向电池308充电(步骤S17)。另一方面，在收到拒绝充电信号的情况下(步骤S14-YES)，CPU301通过警报显示或者警告声音通过使用者电池剩余容量低的情况(步骤S15)，停止充电要求的发送(步骤S16)。

在上述的实施例中，便携式电话1和计算机2通过连接电缆5连接进行数据以及电源的供给，下面对将该连接电缆5无接触化的构造进行说明。图4为表示将计算机2和便携式电话1之间的电源连接无接触化的构造的概略框图。在该图中，通信部分403、413，通过BLUETOOTH(参照URL：http：//www.bluetooth.com/default.asp)等的无线接口或者IrDA(参照URL：http：//www.irda.org/)等的使用红外线的接口构成，将数据的传送变成无接触传送。

计算机2的逆变器411，将从开关319输出的直流电源转换为交流电源，输出到电磁耦合线圈412。另一方面，在便携式电话1上与电磁耦合线圈412相对的位置上设置着电磁耦合线圈402。电磁耦合线圈412和电磁耦合线圈402，具有磁性体的磁心，通过相互靠近、对置，电磁耦合，形成变压器。电磁耦合线圈412和电磁耦合线圈402的绕线的比，根据计算机2的电源电压(例如12V)和便携式电话1的电源电压(例如3V)设定，通过这样，即使在相互的电源电压差异较大的情况下，也可进行电力的转送。

通过电磁耦合线圈412和电磁耦合线圈402的电磁耦合供给到便携式电话1的电源，通过整流电路转换为直流电源。通过这样，能够向便携式电话1供给电力，向电池308进行充电。这样做，能够不使计算机2和便携式电话1物理连接，而以无接触方式连接，可进行数据的传递以及充电。

在以上说明的实施例中，说明了从计算机向便携式电话进行充电的情况。但是，即使改换表述内容，将便携式电话置换为计算机，计算机置换成便携式电话，同样的情况也成立。也就是说，以便携式电话代表信息终端装置，以计算机代表便携式设备。也可以计算机向便携式电话输出充电要求，根据该充电要求，便携式电话向计算机进行充电。

进而，也可以将上述全部组合起来，在信息终端和便携式设备之间哪一方的电池消耗掉的情况下都相互交换电力。

本发明的特征在于，在可以利用电池和外部电源等2种电源动作的信息终端装置上，使之具有向同时使用的便携式设备充电的功能。这里所说的信息终端装置的代表为笔记本型个人计算机，作为便携式设备有便携式电话或数字相机、便携式信息终端等。因此，在本发明中，以笔记本型个人计算机(仅记述为笔记本型计算机或者个人计算机)代表信息终端装置，以便携式电话代表便携式设备。即使进行这样的表述，本发明也明确地为涉及信息终端装置和便携式设备之间的充电的发明，不失一般性。

本发明具有如下的效果。

如以上所说明的那样，根据本发明，因为将供给到信息终端的电源供给到便携式设备，进行充电，所以可以不使用便携式设备的专用充电器而能够进行便携式设备的充电，能够得到明显提高便利性的效果。

还有，根据本发明，在信息终端为电池驱动，该电池驱动的剩余容量为容许值以上的情况下，向便携式设备充电，在剩余容量为容许值以下的情况下，不向便携式设备进行充电。通过这样，能够得到防止由于向便携式设备充电而使信息终端的电池的剩余容量消失，而使信息终端无法使用的情况的效果。

还有，根据本发明，通过无线通信或者光通信进行便携式设备和信息终端的数据的收发，在信息终端和便携式设备上各自设置线圈，通过电磁耦合传递电力。通过这样，不用连接便携式设备和信息终端的电缆等，能够得到进一步提高便携性的效果。

Claims (5)

1.一种用于系统中的便携式设备的充电系统，该系统包括信息终端和连接到所述信息终端的便携式设备，所述便携式设备利用从电池中的供给的电源和通过通信装置在所述信息终端和所述便携式设备之间传输的信息进行操作，所述充电系统包括：

设置于所述信息终端的电源输出装置，其用于将输送到所述信息终端的电源供给到所述便携式设备；和

设置于所述便携式设备的第1电池管理装置，其接受从所述电源输出装置供给的电源，并对所述便携式设备的电池进行充电操作，其中：

第1电池管理装置检测所述便携式设备的电池的剩余容量；

所述电源输出装置在所述第1电池管理装置检测到所述便携式设备的电池的剩余容量等于或者少于第1容许值时，向所述便携式设备供给电源；以及

所述信息终端设置有识别装置，所述识别装置识别所述信息终端是否处于电池操作模式；

其中所述电源输出装置在所述识别装置识别所述信息终端不处于电池操作模式时，向所述便携式设备供给电源。

2.根据权利要求1所述的便携式设备的充电系统，其特征在于检测向所述信息终端上供给电源的电池的剩余容量的第2电池管理装置设置在所述信息终端上，所述电源输出装置，在所述识别装置未指示电池驱动的情况下，或者所述第2电池管理装置检测到的剩余容量为第2容许值以上的情况下，向所述便携式设备上供给电源，在所述识别装置指示为电池驱动且所述第2电池管理装置检测到的剩余容量为第2容许值以下的情况下，停止向所述便携式设备上供给电源。

3.根据权利要求2所述的便携式设备的充电系统，其特征在于具有在所述第2电池管理装置检测到的剩余容量为第2容许值以下、未从所述信息终端供给电源的情况下，表示电池的剩余容量低的表示装置。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的便携式设备的充电系统，其特征在于具有在所述第2电池管理装置检测到的剩余容量为第2容许值以下、未从所述信息终端供给电源的情况下，发出警告声音的警告装置。

5.根据权利要求1至3中任何一项所述的便携式设备的充电系统，其特征在于具有设置在所述信息终端上、从所述信息终端上供给电源的供电线圈；设置在所述便携式设备上、将与所述供电线圈电磁耦合感应到的电压供给到所述便携式设备上的接收线圈，所述通信装置通过无线通信或者光通信进行所述信息终端和所述便携式设备之间的数据的收发。

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