CN201716700U - 一种具有充电电容结构的无线鼠标 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有充电电容结构的无线鼠标，其包括鼠标以及充电电容，该充电电容电连接在该鼠标中，该鼠标中设置有恒流充电控制电路，该充电电容电连接在该恒流充电控制电路中，该恒流充电控制电路与USB接头相连接，该鼠标中设置有电容容纳腔，该充电电容设置在该电容容纳腔中，该充电电容具有充电状态以及放电状态两种工作状态，当该充电电容处于充电状态的时候，该充电电容通过该鼠标自带的USB接口与电脑的USB接口连接，并对该充电电容自身进行充电，当该充电电容处于放电状态的时候该充电电容为该鼠标提供工作电流。

Description

一种具有充电电容结构的无线鼠标

技术领域

本实用新型涉及一种无线鼠标，特别是指一种利用充电电容为鼠标提供工作电流的无线鼠标。

背景技术

随着社会的不断进步，人们越来越追求生活方式的快捷与便利，在这样的社会背景下各种数码产品进入到了人们的生活中，电脑作为一种能提升人们工作效率的用具现在已经很普遍的进入到了人们的生活中，作为电脑的重要外围设备控制鼠标以其传输录入数据的特点成为电脑工作必不可少的外围设备之一。传统的有线鼠标其操作范围收到连接线的制约在具体使用的时候给人们带来诸多的使用不便，在有线鼠标的基础上人们计出一种无线鼠标，无线鼠标是在原有光电鼠标的基础之上进行改良，通过采用无线射频与计算机通信技术，从而省却了电线的束缚，同时在其内部使用电池对该鼠标进行驱动。无线鼠标因为没有线缆的约束，所以广泛受到人们的喜爱。

  但是，传统的无线鼠标在使用时，依然存在着一系列的缺点，现在具体叙述如下：

首先，无线鼠标需要使用电池来对其进行驱动，由于电池的使用寿命有限，因此使用者经常要为无线鼠标更换新的电池，否则，无线鼠标便无法正常工作。长期下来，使得该无线鼠标的后期使用成本增加不少，所以无线鼠标的供电问题一直都受到了广泛的关注。另外，鼠标内部装入电池后，必然会增加鼠标的重量，从而影响到鼠标与鼠标垫间的摩擦力，使得该无线鼠标在使用时，灵活性大打折扣。因此，供电电池的寿命与无线鼠标的重量成为传统无线鼠标在使用过程中不可克服的缺陷。

其次，由于市面上所售的大多数无线鼠标的电池使用寿命都不理想，因此电池的不断消耗也给环境造成一定的污染。基于“免电池”以及“环保”的趋势，在现有技术中，免电池无线鼠标所采用的供电方式是：通过设置在鼠标内的线圈同设置在鼠标垫内的线圈之间产生感应电动势来提供所需的电流，这种鼠标确实是免电池的，但是这种无线鼠标免电池的技术在使用时，依然存在一系列不足，这样的免电池无线鼠标所配套的鼠标垫需要由连接线接入电脑的USB接口，进行取电和数据交换；这样的免电池无线鼠标不能离开该配套的鼠标垫而单独工作。这种限制会让用户觉得使用起来并不感觉方便，与使用普通的有线鼠标效果差不多，只是将鼠标同鼠标垫与电脑之间的连接关系交换了位置，并未达到真正的无线，而且还增加了鼠标垫的制作成本。

超级电容器是近几年才发展起来的一种新型储能装置它是介于普通电容器和二次电池之间的储电装置，超级电容器比传统的电解电容器的积能密度高上千百倍，漏电流小近千倍，它的放电比功率也较蓄电池高近十几倍。超级电容器集高能量密度、高功率密度、长寿命等特性于一身，具有工作温度宽、可靠性高、可快速循环充放电和长时间放电等特点，不需要任何维护和保养，是一种理想的物理二次电源， 现在超级电容器已经被应用在微机的备用电源、太阳能充电器、报警装置、家用电器、照相机闪光灯和飞机的点火等装置中，尤其是在电动汽车领域中的开发应用已引起举世的广泛重视，但是将超级电容器与无线鼠标相结合的技术现在还存在着空白。

发明内容

本实用新型提供一种具有充电电容结构的无线鼠标，其包括鼠标以及充电电容，该充电电容电连接在该鼠标中，为该鼠标提供工作电流，通过充电电容的结构设计可以显著改善无线鼠标一次充电后的使用时间，同时可以提高充电效率，避免使用电池所产生的环境污染，而此是为本实用新型的主要目的。

本实用新型采用的技术方案为，一种具有充电电容结构的无线鼠标，其包括鼠标以及充电电容，该充电电容电连接在该鼠标中，为该鼠标提供工作电流。

该充电电容具有充电状态以及放电状态两种工作状态，当该充电电容处于充电状态的时候，该充电电容通过该鼠标自带的USB接口与电脑的USB接口连接，并对该充电电容自身进行充电，当该充电电容处于放电状态的时候该充电电容为该鼠标提供工作电流。

该鼠标中设置有恒流充电控制电路，该充电电容电连接在该恒流充电控制电路中，该恒流充电控制电路与USB接头相连接，该USB接头可以连接电脑的USB接口，通过该USB接头可以为连接在该恒流充电控制电路中的该充电电容充电。

该鼠标中设置有电容容纳腔，该充电电容设置在该电容容纳腔中，如上所述的该充电电容为超级电容器，该充电电容包括若干电容器，该电容器之间串联连接，以提升整体该充电电容的储电量。同时在具体实施的时候该电容器也可以并联连接。

该USB接头与该恒流充电控制电路之间连接有充电电线，该充电电线一端与该恒流充电控制电路相连接，而该充电电线另外一端连接到该USB接头上，该鼠标外缘面上向内凹设有电线槽以及USB接头槽，该电线槽与该USB接头槽相连通，该电线槽用以容纳该充电电线，而该USB接头槽用以容纳该USB接头，该电线槽环设在该鼠标外缘面上。

当该充电电容处于充电状态的时候，分别从该电线槽以及该USB接头槽中取出该充电电线以及该USB接头，并通过该USB接头为连接在该恒流充电控制电路中的该充电电容充电，而当该充电电容处于放电状态的时候该充电电容为该鼠标提供工作电流，此刻，借助该电线槽容纳该充电电线，借助该USB接头槽容纳该USB接头，使该充电电线以及该USB接头都嵌设在该鼠标中，从而达到不影响人们使用鼠标的目的。本实用新型在具体工作的时候其电路工作原理为，当无线鼠标上携带的USB延长线与电脑的USB接口连接时该电路部分得电工作，即该电路电源是从电脑USB接口获取的。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的技术方案中利用超级电容来代替电池为无线鼠标供电，通过USB接口为超级电容充电并且USB连接线可以缠在鼠标上和鼠标成为一体，做到随用随充，充5分钟就可以够鼠标使用一天的消耗电能，充电期间鼠标可以正常使用，且最长充电时间仅为半小时就可以使用一个星期左右（按每天8小时和15%的使用率计算得出），因为超级电容的容量和其体积是成正比的，受无线鼠标体积的限制，装入无线鼠标内的超级电容的容量也受到了限制，又因容量和所需充电时间也是成正比的（在相同的电流下容量越大所需充电时间越长），所以目前能装入无线鼠标内的超级电容容量，在500ma左右的恒定电流下约半小时可以充到总容量的百分之九十左右（随着超级电容技术的不断发展在其体积不变的情况下比能量也在迅速提高，充电时间加长使用时间更会成倍增加）。

本实用新型从电脑USB接口获取电能，并为了符合USB总线的技术规范，还将获取的总工作电流通过限流电路限制在500mA左右并保持恒定，以这个标准来为超级电容充电（恒流充电是超级电容效率比较高的充电方式，以本电路方式可以充到总容量的百分之九十左右），充电期间超级电容两端的电压会不断上升，最长经过半小时左右两端的电压达到超级电容设计允许的最大工作电压时，电压检测电路发出信号触发自锁控制电路，自锁控制电路令充电结束使能电路输出使能信号，同时点亮充电结束提示灯，充电完成。

本实用新型利用了超级电容的特性所以决定了它在工作时的充电方式没有特定性，即可以随用随充，每天充几次都可以，充3分钟5分钟还是10分钟20分钟都可以，且最长充电时间仅需半小时左右，这是其它各种类充电电池都无法做到的。同时这个发明还非常环保，可避免用户经常更换电池的麻烦、以及为用户节省使用成本，终结后期的投资。

附图说明

图1本实用新型的内部结构示意图。

图2本实用新型的充电电容处于放电状态的使用状态图。

图3本实用新型的充电电容处于充电状态的使用状态图。

图4本实用新型的电线槽以及USB接头槽的位置示意图。

图5本实用新型的电路示意图。

具体实施方式

如图1至5所示，一种具有充电电容结构的无线鼠标，其包括鼠标10以及充电电容20。

该充电电容20电连接在该鼠标10中，为该鼠标10提供工作电流。

该充电电容20具有充电状态以及放电状态两种工作状态，当该充电电容20处于充电状态的时候，该充电电容20通过该鼠标10自带的USB接口与电脑的USB接口连接，并对该充电电容20自身进行充电。

当该充电电容20处于放电状态的时候该充电电容20为该鼠标10提供工作电流。

该鼠标10中设置有恒流充电控制电路30，该充电电容20电连接在该恒流充电控制电路30中。

该恒流充电控制电路30与USB接头40相连接。

该USB接头40可以连接电脑的USB接口，通过该USB接头40可以为连接在该恒流充电控制电路30中的该充电电容20充电。

该鼠标10中设置有电容容纳腔，该充电电容20设置在该电容容纳腔中。

如上所述的该充电电容20为超级电容器。

该充电电容20包括若干电容器21，该电容器21之间串联连接，以提升整体该充电电容20的储电量。该电容器21之间也可以并联连接。

该充电电容20在具体应用的时候其刚开始进行充放循环使用时，电极表面最外层的活性物质与电解液接触较好，得以充分利用，而内腔中部分活性炭的中微孔未被利用；随着使用次数的增加，越来越多的中微孔湿润，传递电荷的速度加快，从而使电容器的容量呈上升趋势。

该充电电容20刚开始进行充放循环使用时，自身漏电流较大，漏电电流随继续使用快速降低。这是因为充电时虽然有大量电荷积累在电极表面形成双电层，由于电解液在电极内部传递电荷的速度较慢，使得活性炭内腔中很多孔未得到充分利用，靠静电吸引在“电极/溶液”界面上积累部分电荷在放电瞬间释放，导致了比较大的漏电流。随着使用次数的增加，漏电流逐渐减小趋于稳定。如上所述，本实用新型采用该充电电容20的结构在具体使用的时候随着使用次数的增加，在充电时间不变的情况下，使用的时间明显加长。

该USB接头40与该恒流充电控制电路30之间连接有充电电线50，该充电电线50一端与该恒流充电控制电路30相连接，而该充电电线50另外一端连接到该USB接头40上。

该鼠标10外缘面上向内凹设有电线槽51以及USB接头槽52，该电线槽51与该USB接头槽52相连通。

该电线槽51用以容纳该充电电线50，而该USB接头槽52用以容纳该USB接头40。

该电线槽51环设在该鼠标10外缘面上。在具体实施的时候该USB接头槽52也可以设置在该鼠标10的底部。

当该充电电容20处于充电状态的时候，分别从该电线槽51以及该USB接头槽52中取出该充电电线50以及该USB接头40，并通过该USB接头40为连接在该恒流充电控制电路30中的该充电电容20充电。

而当该充电电容20处于放电状态的时候该充电电容20为该鼠标10提供工作电流，此刻，借助该电线槽51容纳该充电电线50，借助该USB接头槽52容纳该USB接头40，使该充电电线50以及该USB接头40都嵌设在该鼠标10中，从而达到不影响人们使用鼠标的目的。

本实用新型在具体工作的时候其电路工作原理为，当无线鼠标上携带的USB延长线与电脑的USB接口连接时该电路部分得电工作，即该电路电源是从电脑USB接口获取的。

如图5所示为本实用新型的该恒流充电控制电路30以及其他关联电路的示意图，其中，R1是IC1的外挂电阻接在电源+USB与IC1的1脚之间，用来控制整个电路实现500ma左右的输入驱动电流，该电流在电源+USB与IC1的2脚之间恒定产生。R2、IC2、IC3、Q1构成光耦自锁电路，其共有3个功能：

第一个功能为将触发端与导通锁定端隔离。

第二个功能为防止控制充电结束的使能信号输出电路连续发出使能信号而形成震荡。

第三个功能为点亮充电结束提示灯。

电路中R5、R6、IC4构成超级电容端电压检测电路 ，R7、R8、R9、C2、Q2构成充电结束使能信号输出电路。C1、L1、D2、IC5、C4构成升压输出电路，二极管D1的作用是防止超级电容向电路反向放电，发光二极管D3为充电结束提示灯，K1为无线鼠标电路的供电开关，K1的闭合或断开都不会影响超级电容充电电路的工作，FU为保险管防止超级电容器短路，C3为超级电容。

上述的电路其具体工作原理为，在充电过程，上电后由于超级电容两端的电压较低IC4的3脚下拉与2脚连通使Q1的1脚被下拉Q1截止，此时流过超级电容两端的电流在500ma左右，随着超级电容两端电压的上升达到IC4的检测值时，IC4的3脚开路（N沟道漏极开路输出），Q1的1脚通过分压电阻R5、R6得到电平使Q1导通，Q1的导通使IC2的1脚2脚所接发光二极管，通过限流电阻R2得电并内部发光形成耦合使3脚4脚导通，IC2第3脚4脚的瞬间导通就可使IC3形成自锁，使IC3第3脚4脚始终保持导通状态，D3得电发光，Q2也从截止状态变为导通状态，使IC1第5脚使能端变为低电平，充电结束(充电时无线鼠标局部会发热，这是正常现象)。

在放电过程，超级电容储存的电荷，通过由C1、L1、D2、IC5、C4构成的升压电路（这部分电路也可以根据需要，换成降压电路或者同步降压/升压电路）输出稳定的电压，代替无线鼠标原有的电池部分，为无线鼠标供电。

Claims (6)

1. 一种具有充电电容结构的无线鼠标，其特征在于：其包括鼠标以及充电电容，该充电电容电连接在该鼠标中，该鼠标中设置有恒流充电控制电路，该充电电容电连接在该恒流充电控制电路中，该恒流充电控制电路与USB接头相连接，该鼠标中设置有电容容纳腔，该充电电容设置在该电容容纳腔中。

2.如权利要求1所述的一种具有充电电容结构的无线鼠标，其特征在于：该充电电容为超级电容器。

3.如权利要求1所述的一种具有充电电容结构的无线鼠标，其特征在于：该充电电容包括若干电容器，该电容器之间串联连接。

4.如权利要求1所述的一种具有充电电容结构的无线鼠标，其特征在于：该充电电容包括若干电容器，该电容器之间并联连接。

5.如权利要求1所述的一种具有充电电容结构的无线鼠标，其特征在于：该USB接头与该恒流充电控制电路之间连接有充电电线，该充电电线一端与该恒流充电控制电路相连接，而该充电电线另外一端连接到该USB接头上。

6.如权利要求5所述的一种具有充电电容结构的无线鼠标，其特征在于：该鼠标外缘面上向内凹设有电线槽以及USB接头槽，该电线槽与该USB接头槽相连通，该电线槽用以容纳该充电电线，而该USB接头槽用以容纳该USB接头，该电线槽环设在该鼠标外缘面上。

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