CN205670691U - 一种电源装置及电子设备 - Google Patents

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杨铁兵
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Abstract

本申请公开一种电源装置和电子设备,所述装置包括电源模块、控制模块和供电模块,所述控制模块用于对所述电源模块进行充电接通或充电关断控制;所述供电模块用于在所述控制模块对所述电源模块进行充电接通控制,且符合预设的内部充电条件时,将预设形式能量转换为电能,并利用所述电能向所述电源模块充电。可见本申请通过利预设形式能量转换为电能对电源模块的电池进行充电,实现了一种无线充电方案,利用本申请方案可有效缓解当前的外接电源线充电方式存在的频繁插接电源线,或因不方便外接电源线充电而导致的设备关机等诸多问题。

Description

一种电源装置及电子设备
技术领域
[0001] 本实用新型属于无线充电技术领域,尤其涉及一种电源装置及电子设备。背景技术
[0002] 随着智能手机、平板电脑等终端设备的大屏幕化及多功能化发展,此类设备的耗电量不断增加,从而易导致设备电池的续航时间变短,进而会产生设备电池的频繁充电问题。
[0003] 目前多采用外接电源线的方式,实现对智能手机等终端设备的内置电池进行充电,从而在当前终端设备的耗电量普遍较高的情况下,用户需频繁地插接电源线进行设备充电,为用户使用终端设备带了较大不便;且在用户忘记带充电器或不方便接电源线进行充电的场景下,往往会因电量耗光无法充电而导致设备关机,进而影响用户使用。实用新型内容
[0004] 有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种电源装置及电子设备,旨在通过实现一种无线充电方案,来有效缓解当前的外接电源线充电方式存在的诸多问题。
[0005] 为此,本实用新型公开如下技术方案:
[0006] —种电源装置,所述装置包括:
[0007] 电源模块;
[0008] 与所述电源模块相连接,用于对所述电源模块进行充电接通或充电关断控制的控制丰吴块;
[0009] 与所述控制模块相连接,用于在所述控制模块对所述电源模块进行充电接通控制,且所述电源模块符合预设的内部充电条件时,将预设形式能量转换为电能,并利用所述电能向所述电源模块充电的供电模块;
[0010] 其中,所述电源模块包括与所述控制模块相连接的第一电池和第二电池;
[0011] 所述控制1¾块包括:
[0012] 与所述电源模块、所述供电模块相连接的控制开关;
[0013] 与所述控制开关相连接,用于在所述第一电池符合预设充电条件时,向所述控制开关发出第一控制指令,在所述第二电池符合预设充电条件时,向所述控制开关发出第二控制指令的第一控制器;其中,所述第一控制指令用于指示所述控制开关对所述第一电池进行充电接通控制,所述第二控制指令用于指示所述控制开关对所述第二电池进行充电接通控制,所述充电接通控制用于接通所述供电模块与所述电源模块。
[0014] 上述装置,优选的,所述控制开关还与负载相连接;则所述第一控制器发出的所述第一控制指令还用于对所述第二电池进行放电接通控制,所述第一控制器发出的所述第二控制指令还用于对所述第一电池进行放电接通控制,所述放电接通控制用于接通所述负载与所述电源模块。
[0015] 上述装置,优选的,所述预设充电条件为电池的剩余电量低于预设阈值,则所述第一控制器用于实时检测所述第一电池、所述第二电池的剩余电量,并在所述第一电池或所述第二电池的剩余电量低于所述预设阈值时,向所述控制开关发出相应的第一控制指令或第二控制指令。
[0016] 上述装置,优选的,所述预设形式能量为机械能,则所述供电模块包括:
[0017] 用于将机械能转换为电能的发电机;
[0018] 用于在所述电源模块符合预设的内部充电条件时,发出内部充电指令;在所述电源模块符合预设的外部充电条件时,发出外部充电指令的第二控制器;
[0019] 连接在所述控制开关与所述发电机之间,并与所述第二控制器相连;用于在接收到所述第二控制器的内部充电指令时,接通所述发电机与所述控制开关,在接收到所述第二控制器的外部充电指令时,接通外部充电器件与所述控制开关的模拟开关。
[0020] 上述装置,优选的,所述外部充电条件为:检测到外部充电器件接入所述电源装置或接收到用户的外部充电请求;所述内部充电条件为:未检测到外部充电器件接入所述电源装置或接收到用户的内部充电请求。
[0021] 上述装置,优选的,所述发电机为微型直流发电机,所述微型直流发电机采用压电发电机或振动发电机将机械能转换为电能。
[0022] 上述装置,优选的,所述微型直流发电机的正极接所述模拟开关,负极接公共端。
[0023] —种电子设备,包括电子设备本体以及如上所述的电源装置,所述电子设备本体包括电子设备负载;
[0024] 其中,所述电源装置用于向所述电子设备负载提供供电电源。
[0025] 由以上方案可知,本申请公开的电源装置包括电源模块、控制模块和供电模块,所述控制模块用于对所述电源模块进行充电接通或充电关断控制;所述供电模块用于在所述控制模块对所述电源模块进行充电接通控制,且符合预设的内部充电条件时,将预设形式能量转换为电能,并利用所述电能向所述电源模块充电。可见本申请通过利用预设形式能量转换为电能对电源模块的电池进行充电,实现了一种无线充电方案,利用本申请方案可有效缓解当前的外接电源线充电方式存在的频繁插接电源线,或因不方便外接电源线充电而导致的设备关机等诸多问题。附图说明
[0026] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027] 图1是本实用新型实施例一提供的电源装置的一种结构示意图;
[0028] 图2-图3是本实用新型实施例一提供的电源装置的充放电原理图;
[0029] 图4是本实用新型实施例一提供的电源装置的另一种结构示意图;
[0030] 图5是本实用新型实施例一提供的供电模块的供电原理示意图。具体实施方式
[0031] 下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
[0032] 实施例一
[0033] 本实用新型实施例一公开一种电源装置,所述装置可以应用于智能手机、平板电脑等电子设备,参考图1,所述装置可以包括:[〇〇34]电源模块100;[〇〇35]控制模块200,与所述电源模块100相连接,用于对所述电源模块100进行充电接通或充电关断控制;[〇〇36]供电模块300,与所述控制模块200相连接,用于在所述控制模块200对所述电源模块100进行充电接通控制,且所述电源模块100符合预设的内部充电条件时,将预设形式能量转换为电能,并利用所述电能向所述电源模块100充电。
[0037]所述预设形式能量可以为机械能、热能、太阳能等,本实施例中,所述预设形式能量具体为机械能。[〇〇38]其中,所述电源模块100包括与所述控制模块200相连接的第一电池101和第二电池 102〇[〇〇39] 所述第一电池101与所述第二电池102共负极,且所述第一电池101、第二电池102 的负极接公共端。所述电源模块100可以采用目前已存在的锂电池或是特制的二合一电池或切换电池。
[0040] 所述控制模块200包括:[〇〇411控制开关201,与所述电源模块100、所述供电模块300相连接。[〇〇42]第一控制器202,与所述控制开关201相连接,用于在所述第一电池101符合预设充电条件时,向所述控制开关201发出第一控制指令,在所述第二电池102符合预设充电条件时,向所述控制开关201发出第二控制指令;其中,所述第一控制指令用于指示所述控制开关201对所述第一电池101进行充电接通控制;所述第二控制指令用于指示所述控制开关 201对所述第二电池102进行充电接通控制;所述充电接通控制用于接通所述供电模块300 与所述电源模块100。
[0043] 本实施例中,所述控制开关201还与电子设备的负载相连接;则所述第一控制器 202发出的所述第一控制指令还用于对所述第二电池102进行放电接通控制,所述第一控制器202发出的所述第二控制指令还用于对所述第一电池101进行放电接通控制,所述放电接通控制用于接通所述负载与所述电源模块100。
[0044] 具体地,一般来说,当电子设备电池的剩余电量较低,低于一定阈值时需要对其进行充电,因此,本实施例分别将所述第一电池或所述第二电池的充电条件设定为所述第一电池或所述第二电池的剩余电量低于预设阈值,从而第一控制器202用于实时检测所述第一电池、所述第二电池的剩余电量,并在所述第一电池或所述第二电池的剩余电量低于所述预设阈值时,向所述控制开关201发出相应的第一控制指令或第二控制指令。
[0045] 参考图2示出的充、放电原理示意图,当所述第一电池的剩余电量低于预设阈值时,控制开关接收到第一控制器发出的第一控制指令,并响应所述第一控制指令,分别将所述端点1与端点3接通,端点2与端点4接通,从而形成所述供电模块与所述第一电池间的充电回路,以及所述第二电池与所述电子设备负载间的放电回路。在所述充电回路中,所述供电模块产生的充电电流通过所述控制开关的端点1和端点3向第一电池充电;第二电池在所述放电回路中放电,并通过所述控制开关的端点4和端点2向电子设备的负载提供电源。
[0046] 参考图3示出的充、放电原理示意图,当所述第二电池的剩余电量低于预设阈值时,控制开关接收到第一控制器发出的第二控制指令,并响应所述第二控制指令,分别将所述端点1与端点4接通,端点2与端点3接通,从而形成所述供电模块与所述第二电池间的充电回路,以及所述第一电池与所述电子设备负载间的放电回路。在所述充电回路中,所述供电模块产生的充电电流通过所述控制开关的端点1和端点4向第二电池充电;第一电池在所述放电回路中放电,并通过所述控制开关的端点3和端点2向电子设备的负载提供电源。
[0047] 利用所述控制模块,可实现在电源模块中正在使用的某一电池(向负载供电的电池)电量低于一定值时,通过切换控制开关中4个端点的接通情况,来更换使用另外一块电池作为负载的供电电源,从而对当前电量较低的电池进行充电。[〇〇48]参考图4,所述供电模块300包括发电机301、第二控制器302和模拟开关303。
[0049] 发电机301,用于将所述电子设备的机械能转换为电能;
[0050] 第二控制器302,用于在所述电源模块100符合预设的内部充电条件时,发出内部充电指令;在所述电源模块100符合预设的外部充电条件时,发出外部充电指令;
[0051] 模拟开关303,连接在所述控制开关201与所述发电机301之间,并与所述第二控制器302相连;用于在接收到所述第二控制器302的内部充电指令时,接通所述发电机301与所述控制开关201,在接收到所述第二控制器302的外部充电指令时,接通所述电子设备的外部充电器件(如连接于充电器的外接电源线)与所述控制开关201。[〇〇52]其中,所述外部充电条件可以是侦测到外部充电器件接入所述电子设备或接收到用户的外部充电请求,所述内部充电条件可以是未侦测到外部充电器件接入所述电子设备或接收到用户的内部充电请求。例如,具体可以将是否侦测到外部电源线的接入作为进行外部或内部充电的判定依据,或依据用户通过电子设备安装的相应App(Applicat1n,应用程序)所发出的充电请求(请求中包含需采用的外部或内部充电方式),进行外部或内部充电判定。[〇〇53]参考图5示出的供电模块的供电原理示意图,当电子设备符合所述内部充电条件, 第二控制器发出内部充电指令时,模拟开关响应该指令,接通图中的所述S2端与D端,从而之后可采用发电机提供的内部电源对电源模块的第一电池或第二电池进行充电;当电子设备符合所述外部充电条件,第二控制器发出外部充电指令时,模拟开关响应该指令,接通图中的所述S1端与D端,此时采用外部电源线接通的外部电源对电源模块的相应电池进行充电。[〇〇54]所述发电机具体为微型直流发电机,以便于集成在智能手机等终端设备中,所述微型直流发电机的正极接所述模拟开关,负极接公共端。所述微型直流发电机可以采用目前已有的压电发电机或振动发电机等实现将电子设备的机械能转换为电能。
[0055] 电子设备的机械能具体可以是电子设备来电、来短信息时因振动而产生的能量, 或用户甩动设备、摇动设备以及携带设备运行时所产生的能量。
[0056] 由以上方案可知,本申请公开的电源装置包括电源模块、控制模块和供电模块,所述控制模块用于对所述电源模块进行充电接通或充电关断控制;所述供电模块用于在所述控制模块对所述电源模块进行充电接通控制,且符合预设的内部充电条件时,将预设形式能量转换为电能,并利用所述电能向所述电源模块充电。可见本申请通过利用预设形式能量转换为电能对电源模块的电池进行充电,实现了一种无线充电方案,利用本申请方案可有效缓解当前的外接电源线充电方式存在的频繁插接电源线,或因不方便外接电源线充电而导致的设备关机等诸多问题。
[0057] 实施例二
[0058] 本实施例二公开一种电子设备,所述电子设备可以是智能手机、平板电脑等移动终端设备,所述电子设备包括电子设备本体以及如实施例一公开的所述电源装置,所述电子设备本体包括电子设备负载;其中,所述电源装置用于向所述电子设备负载提供供电电源。[〇〇59]综上所述,本申请具有如下优势:
[0060] 1)有效缓解了电子设备通过外接电源线方式频繁充电的问题,解决了用户因忘带充电器或不方便外接电源线充电而导致的设备突然关机问题,只要用户摇动或甩动设备即可利用设备的机械能实现对设备电池进行无线充电;
[0061] 2)可以充分利用设备来电、来短信息、携带设备运动时因设备振动而产生的机械能,对设备电池进行充电;
[0062] 3)具有环保节能的优势,实现了对能源的重复利用。[〇〇63]需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0064]通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如R0M/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备 (可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。[〇〇65]最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0066]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种电源装置,其特征在于,所述装置包括:电源模块;与所述电源模块相连接,用于对所述电源模块进行充电接通或充电关断控制的控制模 块;与所述控制模块相连接,用于在所述控制模块对所述电源模块进行充电接通控制,且 所述电源模块符合预设的内部充电条件时,将预设形式能量转换为电能,并利用所述电能 向所述电源模块充电的供电模块;其中,所述电源模块包括与所述控制模块相连接的第一电池和第二电池;所述控制模块包括:与所述电源模块、所述供电模块相连接的控制开关;与所述控制开关相连接,用于在所述第一电池符合预设充电条件时,向所述控制开关 发出第一控制指令,在所述第二电池符合预设充电条件时,向所述控制开关发出第二控制 指令的第一控制器;其中,所述第一控制指令用于指示所述控制开关对所述第一电池进行 充电接通控制,所述第二控制指令用于指示所述控制开关对所述第二电池进行充电接通控 制,所述充电接通控制用于接通所述供电模块与所述电源模块。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制开关还与负载相连接;则所述第 一控制器发出的所述第一控制指令还用于对所述第二电池进行放电接通控制,所述第一控 制器发出的所述第二控制指令还用于对所述第一电池进行放电接通控制,所述放电接通控 制用于接通所述负载与所述电源模块。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述预设形式能量为机械能,则所述供 电模块包括:用于将机械能转换为电能的发电机;用于在所述电源模块符合预设的内部充电条件时,发出内部充电指令;在所述电源模 块符合预设的外部充电条件时,发出外部充电指令的第二控制器;连接在所述控制开关与所述发电机之间,并与所述第二控制器相连;用于在接收到所 述第二控制器的内部充电指令时,接通所述发电机与所述控制开关,在接收到所述第二控 制器的外部充电指令时,接通外部充电器件与所述控制开关的模拟开关。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述发电机为微型直流发电机,所述微型 直流发电机采用压电发电机或振动发电机将机械能转换为电能。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述微型直流发电机的正极接所述模拟开 关,负极接公共端。
6.—种电子设备,其特征在于,包括电子设备本体以及如权利要求1-5任意一项所述的 电源装置,所述电子设备本体包括电子设备负载;其中,所述电源装置用于向所述电子设备负载提供供电电源。
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