CN211655786U - 电子设备及移动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子设备及移动电源。该电子设备包括：电池；供电端口，所述供电端口用于连接移动电源，该供电端口的输入电压与所述电池的电压一致；以及切换电路；其中，当所述切换电路将所述电子设备的供电线路切换到所述供电端口时，由所述移动电源为所述电子设备供电，以及当所述切换电路将所述电子设备的供电线路切换到所述电池时，由所述电池为所述电子设备供电。本实用新型所要解决的一个技术问题是如何提升了电子设备的供电效率。本实用新型的一个用途是用于电子设备的供电系统。

Description

电子设备及移动电源

技术领域

本实用新型实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种电子设备及移动电源。

背景技术

诸如手机、MP3、MP4、PDA、PSP、蓝牙耳机、数码相机等的电子设备通常采用USB接口充电。可以通过插座，直接使用交流电源(市政电源) 给电子设备充电，也可以使用充电宝(也称为移动电源)给电子设备充电。

在给电子设备充电时，首先将交流电压或充电宝的电池电压转换成与电子设备的充电接口匹配的电压，例如，USB的电压。然后，通过所述充电接口(例如USB接口)使用所转换的电压给电池充电。在充电过程中，电池可以继续为电子设备供电。例如，在使用充电宝的情况下，充电宝中的电池电压首先被升压成USB电压，该USB电压被传递给电子设备的USB接口。接着，该USB电压在电子设备中被转换成电池充电电压，例如，4.2V 电压，以对电子设备中的电池进行充电。

在使用充电宝对电子设备进行充电的过程中，存在一个升压-降压的过程，这个过程会造成能量损失，从而降低了电源使用效率。在使用交流电进行充电的过程中，交流电首先被转换成USB电压的直流电，然后，该 USB电压的直流电被转换成电池的充电电压，这也会降低效率。

此外，当电子设备的电池电量完全耗尽时，需要首先对电池进行充电。当电池达到一定电量时，电池才开始给电子设备供电。因此，用户需要等待一段时间，电子设备才开始重新启动。在某些用户需要紧急使用电子设备的情况下，这个等待时间可能会给用户带来许多困扰。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电子设备及移动电源，以解决如何提升移动电源的供电效率的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电子设备，其特征在于，包括：电池；供电端口，所述供电端口用于连接移动电源，该供电端口的输入电压与所述电池的电压一致；以及切换电路；其中，当所述切换电路将所述电子设备的供电线路切换到所述供电端口时，由所述移动电源为所述电子设备供电，以及当所述切换电路将电子设备的供电线路切换到所述电池时，由所述电池为所述电子设备供电。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种用于给上述电子设备供电的移动电源，包括：与供电端口匹配的第一电源端口；以及与电子设备的电池充电端口匹配的第二电源端口和用于对电子设备的电池进行无线充电的无线充电发射线圈中的至少一个。

在本实用新型实施例中，可以移动电源可以直接使用供电端口为电子设备供电，省去了需要经由电子设备的电池来为电子设备供电的处理，从而提升了供电效率。

本实用新型的一个用途是用于电子设备的供电系统。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1示出了实现本实用新型各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。

图2示出了根据第一实施例的电子设备的示意性结构框图。

图3示出了根据第二实施例的电子设备的示意性结构框图。

图4示出了根据第三实施例的电子设备的示意性电路图。

图5示出了根据第四实施例的电子设备的示意性电路图。

图6示出了根据第五实施例的电子设备的示意性电路图。

图7示出了根据第六实施例的移动电源的示意性结构框图。

具体实施方式

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作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。

图1为实现本实用新型各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图，

该电子设备100可以包括但不限于：射频单元101、网络模块102、音频输出单元103、输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本实用新型实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、计步器、MP3、MP4、PSP、蓝牙耳机、数码相机等。

应理解的是，本实用新型实施例中，射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送。具体地，射频单元101将来自基站的下行数据接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

电子设备可以通过网络模块102为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元103可以将射频单元101或网络模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与电子设备100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元104用于接收音频或视频信号。输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器 1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109 (或其它存储介质)中或者经由射频单元101或网络模块102进行发送。麦克风1042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。

电子设备100还可以包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可以包括环境光传感器及接近传感器。环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度。接近传感器可在电子设备100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别电子设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等。传感器105还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。

显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display， LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。

用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

进一步地，触控面板1071可覆盖在显示面板1061上。当触控面板 1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现电子设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元108为外部装置与电子设备100连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到电子设备100内的一个或多个元件或者可以用于在电子设备 100和外部装置之间传输数据。

存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区。存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器110是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

电子设备100还可以包括给各个部件供电的电源111，包括电池。优选的，电源111可以通过电池管理装置与处理器110逻辑相连，从而通过电池管理装置实现管理电池111的充电、放电、以及功耗管理等功能。电池111的输出通过供电线路连接到电子设备100的各个部件的电源端口，从而为这些部件供电。

另外，电子设备100包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。

【第一实施例】

图2示出了根据第一实施例的电子设备的示意性结构框图。

如图2所示，电子设备10包括：电池11；供电端口12；以及切换电路13。供电端口12用于连接移动电源，并且供电端口12的输入电压与所述电池的电压一致。

当切换电路13将电子设备10的供电线路15切换到供电端口12时，由移动电源为所述电子设备供电。当切换电路13将电子设备10的供电线路15切换到电池11时，由电池11为电子设备10供电。

此外，在这里，可以使得：当切换电路13将电子设备10的供电线路 15切换到供电端口12时，上述输入电压已经输入到该供电端口12；当供电端口未输入上述输入电压时，电子设备10的供电线路15被切换到电池 11。这样，可以确保电子设备10能够得到连续的电力供应。

例如，上述输入电压的范围是3.5V～4.35V。

在本实施例中，在由电池11为电子设备10供电的情况下，切换电路 13可以切断供电线路15和供电端口12之间的电路连接。用户在使用电子设备10时，可能会误触供电端口12中的触点，这会导致漏电。因此，通过切换电路强制断开电路连接，可以防止这种漏电。这一方面，可以提升使用的安全性；另一方面，这可以节省电子设备的电池电量。

此外，在由移动电源为所述电子设备供电时，切换电路13可以切断供电线路15与电池11的电路连接。这样，在由移动电源为所述电子设备供电时，避免了电池11的电力浪费。此外，在由移动电源为所述电子设备供电且为电池11充电的情况下，电池11与供电线路15断开，从而可以提高电池的充电效率。

供电线路15耦接到电子设备10的各个部件的电源端口并且为这些部件供电。

这里，在使用供电端口对电子设备供电时，由于供电端口用于输入与电子设备的电池一致的电压，因此，供电端口可以直接连接到电子设备的供电线路，从而为电子设备的各个部件供电。这里，“一致”不表示输入电压和电池的电压完全相同，而表示输入电压和电池的电压在兼容的电压范围内，即，在兼容的电压范围内，电子设备的各个部件可以正常工作。

由于供电端口可以直接连接到电子设备的供电线路，因此，可以省略至少一部分电压变换处理。例如，在使用移动电源的情况下，可以省略从移动电源的电池电压升压到USB电压并且从USB电压降低到电池电压的处理。这对于电量受限的移动电源来说是尤其有利的。此外，在通过交流电源供电的情况下，可以省略从USB电压降低到电池电压的处理，可以直接将交流电源转换成电池电压。在这两种情况下，在连接外部电源(例如，交流电源或移动电源)的情况下，由于供电线路无需经由电池，因此，可以减少在电池中的功率损耗，从而提升供电效率。

此外，由于可以利用切换电路直接通过供电端口供电，因此，即使在电池过度放电的情况下，当时连接供电端口时，也无需等待电池的电量恢复，可以直接启动电子设备。这可以给用户提供更好的使用体验。

由于在通过供电端口供电时，切换电路断开电池与供电线路的连接，因此，这有利于维护电子设备的电池性能。在这种情况下，还可以同时对电子设备的电池进行充电。由于此时电池无需对电子设备的其他部件供电，因此，可以更快地对电池充电。另外，在这种情况下，电池也不需要边充电边放电，因此，可以保证电池的寿命。

【第二实施例】

图3示出了根据第二实施例的电子设备的示意性结构框图。

如图3所示，电子设备20包括：电池11、供电端口12、切换电路13 以及电子设备的供电线路15。关于这些部件的描述可以参考第一实施例，因此，在这里省略关于这些部分的重复描述。

如图3所示，电子设备20还可以包括：电池充电端口21和无线充电接收线圈22。电池充电端口21和无线充电接收线圈22都可以用于对电池 11进行充电。

当切换电路13将电子设备10的供电线路15切换到供电端口12时或者当切换电路13将电子设备10的供电线路15切换到电池11时，都可以利用电池充电端口21或无线充电接收线圈22对电池11进行充电。充电处理可以不受切换电路15的工作状态的影响。

【第三实施例】

图4示出了根据第三实施例的电子设备的示意性电路图。

如图4所示，电子设备30包括：电池11、供电端口12以及电子设备的供电线路15。关于这些部件的描述可以参考第一实施例，因此，在这里省略关于这些部分的重复描述。

图4示出了切换电路13的一个具体实现方式。在图4中，切换电路 13包括：处理装置131，包括第一GPIO端口GPIO1和第二GPIO端口 GPIO2；第一MOS管132，耦接在供电端口12和供电线路15之间，并且其控制端连接到第一GPIO端口GPIO1；以及第二MOS管133，耦接在电池11和供电线路15之间，并且其控制端连接到第二GPIO端口GPIO2。处理装置131在检测到来自供电端口12的所述输入电压时通过所述第一 GPIO端口GPIO1控制第一MOS管132导通并在第一MOS管132导通之后通过第二GPIO端口GPIO2控制第二MOS管133关闭。

由于在第一MOS管132导通之后关闭第二MOS管133，因此，可以保证对供电线路15进行供电的连续性，从而避免意外的电力中断导致电子设备的暂时关闭。此外，在默认状态下，第一MOS管132处于关闭状态，这可以防止电子设备漏电。

处理装置131还可以检测供电端口12的输入电压。例如，处理装置 131还可以包括ADC端口(模数转换端口)。ADC端口耦接在供电端口12 和第一MOS管132之间，并且检测来自供电端口12的所述输入电压。

此外，切换电路13还可以包括分压电路。分压电路包括第一电阻R1 和第二电阻R2。第一电阻R1的一端连接在供电端口12和第一MOS管132 之间，第一电阻R1的另一端连接到到第二电阻R2的一端和ADC端口。第二电阻R2的另一端接地。通过分压电路R1、R2可以避免过高的输入电压对处理装置131造成损坏。

处理装置131可以电子设备30的主处理器，也可以是电子设备30中的一个从处理器或处理单元，也可以是一个单独的处理器件。

如图4所示，电池11经由电池管理装置34耦接到切换电路13。这里，“耦接”表示一个部件通过直接或间接的方式连接到另一个部件，例如，在4中，电池11经由电池管理装置34连接到切换电路13。电池管理装置34的输入端口IN可以连接到电子设备30的USB端口并可以从USB 端口接收电力，以对电池11充电。电池11连接到电池管理装置34的电池端口BAT。电池11所输出的电力可以通过输出端口OUT，经由第二MOS 管133提供给供电线路15。

上面描述了处理装置131和电池管理装置34的一般结构。本领域技术人员很容易根据所述描述，根据实际需要确定市场上可获得的处理装置 131和电池管理装置34，并进行相应的配置。

【第四实施例】

图5示出了根据第四实施例的电子设备的示意性电路图。

第四实施例与第三实施例的不同之处在于，电子设备40的切换电路 13包括二极管。如图5所示，切换电路13包括：第一二极管134，耦接在供电端口12和供电线路15之间；以及第二二极管135，耦接在电池11和供电线路15之间。

通过这种二极管，可以自动实现供电线路在电池和供电端口之间的切换，而无需处理装置的控制，从而简化电子设备的设计。

在图5中，第一二极管134和第二二极管135是肖特基二极管。通过使用肖特基二极管，可以提供更高的切换速度。

关于图5中的其他部件的描述可以参考关于图4的描述。因此，在这里省略对这些部件的重复描述。

【第五实施例】

图6示出了根据第五实施例的电子设备的示意性电路图。

图6中的电子设备50包括：转换电路51。转换电路51耦接在供电端口12和电池11之间。转换电路51可以接收供电端口12的输入电压以对电池11进行充电。例如，转换电路51可以将输入电压转换成USB电压，并将USB电压提供给电池管理装置34的输入端口IN。可选地，转换电路 51可以将输入电压转换成适于对电池11进行充电的充电电压，并将充电电压提供给电池管理装置34的输入端口IN。通过这种方式，可以简化电压转换的，从而减少能量损失。

尽管在图6中，转换电路51和电池管理装置34被示出为是分开的，但是，它们也可以是集成在一起的。

通过图6的设置，可以省略单独的充电端口，从而简化电子设备的端口设置。用户只需连接电子设备的一个端口，就可以实现对电子设备的直接供电以及对电池的充电。这使得用户的使用更加便捷。

关于图6中的其他部件的描述可以参考关于图4的描述。因此，在这里省略对这些部件的重复描述。此外，图6中的切换电路13也可以采用图 5中的切换电路的结构。

【第六实施例】

图7示出了根据第六实施例的移动电源的示意性结构框图。

图7所示的移动电源60可以用于给上面实施例中的电子设备10、20、 30、40、50供电。移动电源60包括：与电子设备10、20、30、40、50的供电端口12匹配的第一电源端口61；以及与电子设备10、20、30、40、50的电池充电端口匹配的第二电源端口62和用于对电子设备10、20、30、 40、50中的电池进行无线充电的无线充电发射线圈63中的至少一个。

这种移动电源60可以与上面所述的电子设备配合使用，从而避免升压/降压转换的功率浪费，并提供较高的供电效率。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

电池；

供电端口，所述供电端口用于连接移动电源，该供电端口的输入电压与所述电池的电压一致；以及

切换电路；

其中，当所述切换电路将所述电子设备的供电线路切换到所述供电端口时，由所述移动电源为所述电子设备供电；以及当所述切换电路将所述电子设备的供电线路切换到所述电池时，由所述电池为所述电子设备供电。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，当所述切换电路将所述电子设备的供电线路切换到所述供电端口时，所述输入电压已经输入到所述供电端口，以及当所述供电端口未输入所述输入电压时，所述电子设备的供电线路被切换到所述电池。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，在由所述电池为所述电子设备供电的情况下，所述切换电路切断所述供电线路和所述供电端口之间的电路连接；在由所述移动电源为所述电子设备供电时，所述切换电路切断所述供电线路与所述电池的电路连接。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述切换电路包括：

处理装置，包括第一GPIO端口和第二GPIO端口；

第一MOS管，耦接在所述供电端口和所述供电线路之间，并且其控制端连接到第一GPIO端口；以及

第二MOS管，耦接在所述电池和所述供电线路之间，并且其控制端连接到第二GPIO端口，

其中，所述处理装置在检测到来自所述供电端口的所述输入电压时通过所述第一GPIO端口控制所述第一MOS管导通并在所述第一MOS管导通之后通过所述第二GPIO端口控制所述第二MOS管关闭。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述处理装置还包括ADC端口，其中，所述ADC端口耦接在所述供电端口和所述第一MOS管之间，并且检测来自所述供电端口的所述输入电压。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述切换电路还包括分压电路，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，第一电阻的一端连接在所述供电端口和所述第一MOS管之间，第一电阻的另一端连接到到所述第二电阻的一端和所述ADC端口，所述第二电阻的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述切换电路包括：

第一二极管，耦接在所述供电端口和所述供电线路之间；以及

第二二极管，耦接在所述电池和所述供电线路之间。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述第一二极管和第二二极管是肖特基二极管。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括：转换电路，耦接在所述供电端口和所述电池之间，并接收所述输入电压以对所述电池进行充电。

10.一种用于给根据权利要求1所述的电子设备供电的移动电源，其特征在于，包括：

与所述供电端口匹配的第一电源端口；以及

与所述电子设备的电池充电端口匹配的第二电源端口和用于对电子设备中的电池进行无线充电的无线充电发射线圈中的至少一个。

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