CN218123883U - 一种带充电保护功能的装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种带充电保护功能的装置，涉及充电技术领域，包括受电装置以及充电装置。受电装置包括第一装置本体，于第一装置本体上设有磁吸件以及第一导电接触结构；充电装置包括第二装置本体，于第二装置本体上设有与第一导电接触结构导电接触的第二导电接触结构、与磁吸件配合的电磁件、用于监测充电电流的电流监测器以及控制模块；控制模块用于在充电时，驱动电磁件形成与磁吸件相吸的异性电极，使得第一导电接触结构与第二导电接触结构能够接触相抵，从而减小接触阻抗，减少充电时产生的热量；控制模块在通过电流监测器检测到充满电时，驱动电磁件形成与磁吸件相斥的同性电极，使得第一导电接触结构与第二导电接触结构分离，避免过充风险。

Description

一种带充电保护功能的装置

技术领域

本申请涉及充电技术领域，尤其涉及一种带充电保护功能的装置。

背景技术

现有手持式终端大多会在侧面或底面设有导电触点，用于外接充电座进行充电。而此类充电设计，需要依赖终端的重量来克服充电座上较长的充电弹针弹性力，以实现终端上的导电触点与所有充电弹针接触。

然而，当导电触点过多而终端重量不足时，往往只能减少充电装置上充电弹针的弹力，而这就很容易导致终端上的导电触点与充电装置上的导电触点发生接触不良现象，此时导电触点之间会产生热量，进而会伴随有充电、通讯异常风险。另外，现有采用充电配合的方式，在终端电池充满后，若没有即时移除终端，经常会出现过充情况，长期过充会带来电池寿命降低、电池鼓包等一系列问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种带充电保护功能的装置，以解决背景技术中存在的技术问题。

为达到上述技术目的，本申请提供了一种带充电保护功能的装置，包括受电装置以及充电装置；

所述受电装置包括第一装置本体；

所述第一装置本体上设有磁吸件以及第一导电接触结构；

所述充电装置包括第二装置本体；

所述第二装置本体上设有第二导电接触结构、电磁件以及控制模块；

所述电磁件与所述控制模块连接，可与所述磁吸件相吸以使得所述第二导电接触结构与所述第一导电接触结构接触相抵，或与所述磁吸件相斥以使得所述第二导电接触结构与所述第一导电接触结构分离。

进一步地，还包括可弹性伸缩的支撑模块；

所述支撑模块设置于所述受电装置或所述充电装置上，用于在所述受电装置与所述充电装置充电配合时，支撑所述受电装置，以使得所述第一导电接触结构与所述第二导电接触结构之间形成间隙。

进一步地，所述第一装置本体上阵列设置有多个第一导电针；

各个所述第一导电针的一端裸露出所述第一装置本体形成第一触点；

多个所述第一导电针组成所述第一导电接触结构；

所述第二装置本体上阵列设置有多个与所述第一导电针一一对应且可弹性伸缩的第二导电针；

多个所述第二导电针中部分的所述第二导电针为第一预设长度，其它部分的所述第二导电针为第二预设长度；

所述第一预设长度小于所述第二预设长度；

为所述第一预设长度的所述第二导电针组成所述第二导电接触结构，且各自的一端裸露出所述第二装置本体形成第二触点；

为所述第二预设长度的所述第二导电针各自的一端裸露出所述第二装置本体形成第三触点；

所述电磁件与所述磁吸件相吸时，对应所述第二触点的所述第一触点与所述第二触点接触相抵；

所述电磁件与所述磁吸件相斥时，对应所述第三触点的所述第一触点与所述第三触点分离。

进一步地，所述磁吸件至少两个，对称分布在所述第一导电接触结构的两侧；

所述电磁件至少两个，与所述磁吸件一一对应。

进一步地，位于所述第一导电接触结构一侧的所述磁吸件的磁吸端极性与位于所述第一导电接触结构另一侧的所述磁吸件的磁吸端极性相反。

进一步地，所述磁吸件为磁铁。

进一步地，所述电磁件为电磁线圈。

进一步地，所述控制模块包括电流监测器、控制电路以及电磁件驱动电路；

所述电流监测器与所述第二导电接触结构连接；

所述控制电路与所述电流监测器以及所述电磁件驱动电路连接；

所述电磁件驱动电路与电磁件连接。

进一步地，所述控制电路包括比较器；

所述比较器与所述电流监测器以及所述电磁件驱动电路连接。

进一步地，所述控制模块还包括电源开关；

所述电源开关连接于所述电流监测器与所述第二导电接触结构之间；

所述控制电路还与所述电源开关连接。

从以上技术方案可以看出，本申请所设计的带充电保护功能的装置，包括受电装置以及充电装置。受电装置包括第一装置本体，于第一装置本体上设有磁吸件以及第一导电接触结构；充电装置包括第二装置本体，于第二装置本体上设有与第一导电接触结构导电接触的第二导电接触结构、与磁吸件配合的电磁件以及控制模块；该电磁件与控制模块连接，受控制模块控制作用，可与磁吸件相吸或相斥。在充电中状态，控制模块可驱动电磁件形成与磁吸件相吸的异性电极，使得第一导电接触结构与第二导电接触结构能够接触相抵，也即是利用磁吸力使得第一导电接触结构与第二导电接触结构之间能够充分且可靠的导电接触，从而减小接触阻抗，减少充电时产生的热量；在充满电状态，该控制模块可驱动电磁件形成与磁吸件相斥的同性电极，使得第一导电接触结构与第二导电接触结构分离，从而避免了过充的风险，同时斥力的存在也更加方便用户取拿受电装置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请中提供的一种带充电保护功能的装置的整体结构示意图；

图2为本申请中提供的一种带充电保护功能的装置的受电装置的结构示意图；

图3为本申请中提供的一种带充电保护功能的装置的充电装置的结构示意图；

图4为本申请中提供的一种带充电保护功能的装置的第二导电针结构示意图；

图5为本申请中提供的一种带充电保护功能的装置的充电流程框图；

图6为本申请中提供的一种带充电保护功能的装置的充电流程框图；

图7为本申请中提供的一种带充电保护功能的装置的充电流程框图；

图中：1、第一装置本体；2、第一导电针；21、第一触点；3、磁吸件；4、第二装置本体；41、上壳体；42、下壳体；5、电磁件；6、FPCA；7、第二导电针；71、第二触点；72、第三触点；81、控制电路；811、比较器；812、预设电流；82、电磁件驱动电路；83、电流监测器；84、电源开关；85、充电管理模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例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申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，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，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例公开了一种带充电保护功能的装置。

请参阅图1，本申请实施例中提供的一种带充电保护功能的装置的一个实施例包括：

包括受电装置以及充电装置。

受电装置可以是如手机、平板、遥控器等手持终端设备，包括第一装置本体1。该第一装置本体1上设有磁吸件3以及第一导电接触结构。

充电装置包括第二装置本体4，其整体结构可以参考现有的充电座进行设计，例如配置有供受电装置活动插入的插槽结构，也即是对于受电装置如何稳固放置到充电装置上的设计手段并非本申请的改进点，可以参考或沿用已有充电配合手段，为此不做赘述。第二装置本体4上设有第二导电接触结构、电磁件5以及控制模块。

控制模块与电磁件5连接，在充电中状态时，可驱动电磁件5与磁吸件3相吸，也即是驱动电磁件5形成与磁吸件3相吸的异性电极，以使得第一导电接触结构与第二导电接触结构接触相抵。利用磁吸力使得第一导电接触结构与第二导电接触结构之间能够充分且可靠的导电接触，避免了接触不良现象发生，从而减小接触阻抗，减少充电时产生的热量，减少充电、通讯异常风险。

在充满电状态时，控制模块可驱动电磁件5与磁吸件3相斥，也即是驱动电磁件5形成与磁吸件3相斥的同性电极，以使得第一导电接触结构与第二导电接触结构分离。从而避免了过充的风险，同时斥力的存在也更加方便用户取拿受电装置。

以上为本申请实施例提供的一种带充电保护功能的装置的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种带充电保护功能的装置的实施例二，具体请参阅图1至图7。

基于上述实施例一的方案：

进一步地，还包括可弹性伸缩的支撑模块。支撑模块设置于受电装置或充电装置上，用于在受电装置与充电装置充电配合时，支撑受电装置，以使得第一导电接触结构与第二导电接触结构之间形成间隙。可弹性伸缩的支撑模块的设置，能够提供受电装置一个弹性支撑作用，这样即使电磁件5失去磁性，也不会使得受电装置下移而发生第一导电接触结构与第二导电接触结构碰撞的情况，同时也保证第一导电接触结构与第二导电接触结构之间具有间隙避免过充。除了上述这一作用外，还可以将该支撑模块设计为具有定位受电装置的作用，使得第一导电接触结构与第二导电接触结构之间的定位配合更加方便。

如图1以及图2所示，第一装置本体1上可以阵列设置有多个第一导电针2，而各个第一导电针2的一端裸露出第一装置本体1形成第一触点21，该多个第一导电针2则组成第一导电接触结构，也即是该第一导电接触结构由固定式的充电针组成。

如图3以及图4所示，第二装置本体4上阵列设置有多个与第一导电针2一一对应且可弹性伸缩的第二导电针7。多个第二导电针7中部分的第二导电针7为第一预设长度，其它部分的第二导电针7为第二预设长度，第一预设长度小于第二预设长度，也即是多个第二导电针7中具有两种长度组合，实现长短搭配。第一导电针2可以设置在第一装置本体1一侧居中位置。

其中，为第一预设长度的第二导电针7，也即是短的第二导电针7组成第二导电接触结构，且各自的一端裸露出第二装置本体4形成第二触点71。

而为第二预设长度的第二导电针7，也即是长的第二导电针7各自的一端裸露出第二装置本体4形成第三触点72。该阵列设置的第二导电针7也即可以是已有技术中的长短搭配的POGOPIN(充电弹针)组合，通过设计这一组合，可以利用该长的第二导电针7与第一导电针2之间的导电接触实现充电装置与受电装置之间共地，以起到静电防护作用，也即是防止电浪涌，有助于保障充电安全(单长的第二导电针7与第一导电针2接触不充电，只有当短的第二导电针7与第一导电针2接触才进行充电，此时长/短的第二导电针7同时与第一导电针2接触)。同时，这一设计组合不仅实现了第二导电接触结构与第一导电接触结构的配合，也实现了前述所提到的支撑模块的作用，也即是该长的第二导电针7可作为支撑模块。

该第二导电针7阵列设置在第二装置本体4的FPCA6上，且位于第二装置本体4一侧居中位置，该第二装置本体4可以是包括下壳体42以及盖装于下壳体42上的上壳体41，该FPCA6可以组装在上壳体41的居中位置，具体不做限制。

在上述这一设计下，当受电装置放置到充电装置上时，对应第三触点72的第一触点21与第三触点72接触，而对应第二触点71的第一触点21则不与第二触点71接触。

充电中状态，电磁件5与磁吸件3相吸，此时对应第二触点71的第一触点21与第二触点71接触相抵。

充满电状态，电磁件5与磁吸件3相斥，此时对应第三触点72的第一触点21与第三触点72分离，也即是使得第一导电针2与第二导电针7之间完全分离。当然，也可以仅使得对应第二触点71的第一触点21与第二触点71分离，而对应第三触点72的第一触点21与第三触点72之间仍保持接触，不做限制。

在本申请这一设计方案中，第二导电针7的弹力可以根据实际需要进行变化设计，以更好的加强充电稳定性。

当然，第二导电针7也可以是与第一导电针2一样也为固定式导电针设计，此时的支撑模块独立设置。或者，第一导电针2设计为可弹性伸缩的导电针，第二导电针7设计为固定式的导电针，此时可以将第一导电针2中的部分组成支撑模块，本领域技术人员可以以此为基础做适当的变化设计，不做限制。

该磁吸件3可以设计为至少两个，对称分布在第一导电接触结构的两侧，对应的，电磁件5也至少两个，与磁吸件3一一对应，实现更加均衡的相吸、相斥配合。

位于第一导电接触结构一侧的磁吸件3的磁吸端极性与位于第一导电接触结构另一侧的磁吸件3的磁吸端极性相反。以位于第一导电接触结构一侧的磁吸件3的上端为N极、下端为S极为例，那么位于第一导电接触结构另一侧的磁吸件3的上端也就为S极而下端为N极。这一设计能够防止受电装置反过来与充电装置配合，避免造成充电装置异常充电，起到防呆作用。

该磁吸件3可以为磁铁，例如钐钴磁体、钕铁硼磁铁等。电磁件5为电磁线圈，通过正向通电或反向通电来控制电磁线圈的磁性。

就控制模块设计来说，包括电流监测器83、控制电路81以及电磁件驱动电路82。

电流监测器83与第二导电接触结构连接，具体的连接在第二导电接触结构与输入电源之间，用于监测充电电流。该电流监测器83可以采用现有的充电座的电流监测模块，例如型号为NCS214RSQT2G的电流监测元件，为此其具体结构不做赘述。

控制电路81与电流监测器83以及电磁件驱动电路82连接。

电磁驱动电路82与电磁件连接。以电磁件5为电磁线圈为例，那么该电磁件驱动电路82也即是电磁线圈驱动电路，实现对电磁线圈的正向通电或反向通电控制，可以参考已有的电磁线圈驱动电路元件进行设计或直接沿用，例如型号为LB1936V-TLM-E的驱动元件，不做限制。

控制电路81用于将充电电流与预设电流对比，并根据对比关系确定受电装置的充电装置。其在确定受电装置处于充电中状态时，驱动电磁件驱动电路82，以控制电磁件5形成与对应的磁吸件3相吸的异性电极。如图5所示，充电时，充电装置接通输入电源，以电磁件5为电磁线圈为例，控制电路81从电流监测器83处获取充电电流，并将充电电流与预设电流对比确定当前充电状态为充电中状态，此时给电磁件驱动电路82发送信号，电磁件驱动电路82接收到信号后控制给电磁线圈进行正向通电，使得电磁线圈形成与磁铁相吸的异性电极，进而使得磁铁底端与电磁线圈的顶端之间异性相吸。

控制电路81在确定受电装置处于充满电状态时，驱动电磁件驱动电路82，以控制电磁件5形成与对应的磁吸件3相斥的同性电极。如图5所示，当控制电路81从电流监测器83处获取充电电流，并将充电电流与预设电流对比确定当前充电状态为充满电状态，此时给电磁件驱动电路82发送信号，电磁件驱动电路82接收到信号后控制给电磁线圈进行反向通电，使得电磁线圈形成与磁铁相斥的同性电极，进而使得磁铁底端与电磁线圈的顶端之间同性相斥。

如图6所示，该控制电路81具体包括比较器811，比较器811与电流监测器83以及电磁件驱动电路82连接。

比较器811用于获取电流监测器83的监测的充电电流，并将充电电流与预设电流812对比。当充电电流大于预设电流812时，视为充电中状态，此时该比较器811驱动电磁件驱动电路82，以控制电磁件5形成与对应的磁吸件3相吸的异性电极；当充电电流小于预设电流812时，视为充满电状态，此时比较器811驱动电磁件驱动电路82，以控制电磁件5形成与对应的磁吸件3相斥的异性电极。该比较器811可以根据实际需要选用市面上对应型号的比较器，例如LM393DGKR型号的比较器，不做限制。

如图5所示，控制模块还包括电源开关84；电源开关84连接于电流监测器83与第二导电接触结构之间；控制电路81还与电源开关84连接，用于在电磁件5形成与对应的磁吸件3相斥的异性电极时，给信号电源开关84，使得电源开关84断开，以断开对第二导电接触结构的供电。

本申请实施例二中的装置充电流程可以如图7所示：

开始；将受电装置放置好在充电装置上。

电磁件5正向通电，对受电装置产生吸力。

受电装置依靠电磁件5与磁吸件3之间的吸力而插入到位；具体的，磁吸件3与电磁件5相吸而产生的吸力，带动受电装置在充电装置上进一步插入，使得受电装置上的第一触点21与充电装置上的第二触点71充分接触，以实现插入到位。

受电装置充电。

判断受电装置是否充满；具体的，以电磁件5为电磁线圈为例，比较器811将电流监测器83检测的充电电流与预设电流812进行对比，若充电电流大于预设电流812时，视为充电中状态，比较器811继续输出高电平给到电磁件驱动电路82(电磁线圈驱动电路)，电磁件驱动电路82(电磁线圈驱动电路)控制给电磁件5(电磁线圈)正向通电，保持电磁件5与磁吸件3相吸，继续充电。

若当充电电流小于预设电流812时，视为充满电状态，此时比较器811输出低电平给到电磁件驱动电路82(电磁线圈驱动电路)，进而电磁件驱动电路82(电磁线圈驱动电路)控制给电磁件5(电磁线圈)反向通电，使得电磁件5与磁吸件3相斥，将受电装置的第一触点21与充电装置的第二触点71，同时发出信号给电源开关84，关闭电源开关84，切断电源输出。

以上对本申请所提供的一种带充电保护功能的装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种带充电保护功能的装置，其特征在于，包括受电装置以及充电装置；

所述受电装置包括第一装置本体；

所述第一装置本体上设有磁吸件以及第一导电接触结构；

所述充电装置包括第二装置本体；

所述第二装置本体上设有第二导电接触结构、电磁件以及控制模块；

所述电磁件与所述控制模块连接，可与所述磁吸件相吸以使得所述第二导电接触结构与所述第一导电接触结构接触相抵，或与所述磁吸件相斥以使得所述第二导电接触结构与所述第一导电接触结构分离。

2.根据权利要求1所述的一种带充电保护功能的装置，其特征在于，还包括可弹性伸缩的支撑模块；

所述支撑模块设置于所述受电装置或所述充电装置上，用于在所述受电装置与所述充电装置充电配合时，支撑所述受电装置，以使得所述第一导电接触结构与所述第二导电接触结构之间形成间隙。

3.根据权利要求1所述的一种带充电保护功能的装置，其特征在于，所述第一装置本体上阵列设置有多个第一导电针；

各个所述第一导电针的一端裸露出所述第一装置本体形成第一触点；

多个所述第一导电针组成所述第一导电接触结构；

所述第二装置本体上阵列设置有多个与所述第一导电针一一对应且可弹性伸缩的第二导电针；

多个所述第二导电针中部分的所述第二导电针为第一预设长度，其它部分的所述第二导电针为第二预设长度；

所述第一预设长度小于所述第二预设长度；

为所述第一预设长度的所述第二导电针组成所述第二导电接触结构，且各自的一端裸露出所述第二装置本体形成第二触点；

为所述第二预设长度的所述第二导电针各自的一端裸露出所述第二装置本体形成第三触点；

所述电磁件与所述磁吸件相吸时，对应所述第二触点的所述第一触点与所述第二触点接触相抵；

所述电磁件与所述磁吸件相斥时，对应所述第三触点的所述第一触点与所述第三触点分离。

4.根据权利要求1所述的一种带充电保护功能的装置，其特征在于，所述磁吸件至少两个，对称分布在所述第一导电接触结构的两侧；

所述电磁件至少两个，与所述磁吸件一一对应。

5.根据权利要求4所述的一种带充电保护功能的装置，其特征在于，位于所述第一导电接触结构一侧的所述磁吸件的磁吸端极性与位于所述第一导电接触结构另一侧的所述磁吸件的磁吸端极性相反。

6.根据权利要求1所述的一种带充电保护功能的装置，其特征在于，所述磁吸件为磁铁。

7.根据权利要求1所述的一种带充电保护功能的装置，其特征在于，所述电磁件为电磁线圈。

8.根据权利要求1所述的一种带充电保护功能的装置，其特征在于，所述控制模块包括电流监测器、控制电路以及电磁件驱动电路；

所述电流监测器与所述第二导电接触结构连接；

所述控制电路与所述电流监测器以及所述电磁件驱动电路连接；

所述电磁件驱动电路与电磁件连接。

9.根据权利要求8所述的一种带充电保护功能的装置，其特征在于，所述控制电路包括比较器；

所述比较器与所述电流监测器以及所述电磁件驱动电路连接。

10.根据权利要求8所述的一种带充电保护功能的装置，其特征在于，所述控制模块还包括电源开关；

所述电源开关连接于所述电流监测器与所述第二导电接触结构之间；

所述控制电路还与所述电源开关连接。

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