CZ20031845A3 - Záložní baterie pro mobilní telefon - Google Patents

Description

Záložní baterie pro mobilní telefon

Obtast techniky

Vynález se týká záložní baterie pro elektronické zařízení, jako je mobilní telefon, osobní digitální asistent (PDA), přenosný počítač nebo jiná elektronická zařízení s dobíječi baterií, která se nabíjejí přes vnitřní kontrolní obvod v elektronickém zařízení, přičemž toto elektronické zařízení je vybaveno kontaktem pro připojení nabíječky baterie a tato záložní baterie se skládá z jednoho nebo několika bateriových článků. Podle vynálezu jsou svorky záložní baterie připojeny ke kontaktu upravenému pro nabíječku baterie. Když je proto záložní baterie připojena ke kontaktu nabíječky baterie elektronického zařízení, bude nabíjet dobíječi baterii elektronického zařízení, čímž se prodlouží životnost elektronického zařízení.

Dosavadní stav techniky

Přestože jsou elektronická zařízení v současné dobé dodávána s relativně dobrými dobíjecími bateriemi s dlouhou životností a dlouhou provozní čekací dobou (tzv. pohotovostní dobou), stále se běžně stává, že se kapacita baterie vyčerpá. V těchto případech je třeba s sebou nosit záložní baterii nebo si nalézt vhodné místo k dobití baterie, což zase závisí na tom, máme-li s sebou nabíječku a jsme-lí v dosahu elektrického kontaktního bodu s vhodným napětím atp. Mnohdy je nepraktické s sebou nosit záložní baterii nebo nabíječku a navíc bude často nutné např. obnovit spojení mobilním telefonem v naléhavých situacích nebo při důležité konverzací, přeruší-lí se spojení v důsledku chybějící kapacity baterie.

K tomu lze připojit fakt, že v současnosti jsou lidé stále závislejší na elektronických zařízeních jako komunikačních nástrojích a pomůckách pro osobní a obchodní plánování a administrativu. Proto je důležité, abychom dokázali udržet určitý stupeň připravenosti s ohledem na provozní dobu funkčnosti elektronického zařízení.

Cílem záložní baterie podle vynálezu je proto poskytnout řešení, které dodává jednoduchým způsobem další kapacitu baterií elektronického zařízení.

-29 · · ·

99999

99 9

9 9 9 9

9 9 9 9 9

999 99 99 99 99 99

Dalším cílem vynálezu je, aby řešení bylo malé, nepříliš nákladné, snadno se používalo a bylo zkonstruováno tak, aby uživatel dokázal používat záložní baterii intuitivně.

Z dříve známých postupů lze např. zmínit různá všeobecně známá řešení, která zpřístupní část kapacity baterie pro nouzové situace. Tím se však neřeší nutnost obecného zvýšení kapacity baterie, když situace dosáhne fáze, kdy má uživatel vyčerpanou baterii, a přesto potřebuje provozuschopné elektronické zařízení. Známý je také postup, kdy se k vhodnému zařízení s elektronickým obvodem připojí externí baterie (náhradní baterie), přičemž tato náhradní baterie dodá elektronickému zařízení další provozní dobu zvýšením kapacity baterie. Toto řešení je uvedeno mimo jiné v patentu USA 5977747. Toto nákladné řešení bude vyžadovat místo pro propojení s elektrickým obvodem, které navíc musí být vždy k dispozici. V řešení podle předkládaného vynálezu je cílem vyhnout se tomuto tak, že se nalezne univerzální řešení s využitím vlastního ovládání elektronického zařízení. Proto nebude třeba mít žádné další vybavení kromě záložní baterie, kterou je možno koupit kdekoli a ihned ji použít.

V patentu USA 5 786 106 je navíc popsáno řešení, kde lze k mobilnímu telefonu připojit přes vhodné připojovací body různá elektrická zařízení, jako je přenosná svítilna atp. V tomto případě bude také možné připojit baterii mobilního telefonu k další baterii v paralelním zapojení. Nevýhodou je samozřejmě to, že připojená baterie musí být speciálně přizpůsobena baterii mobilního telefonu, pokud jde o napětí atp., a proto je toto řešení nepružné. Navíc se pro připojení preferuje elektronický řídící obvod.

Podstata vynálezu

Vynález se týká záložní baterie pro elektrické zařízení s dobíječi baterií, přičemž toto elektronické zařízení je vybaveno kontaktem pro připojení nabíječky baterií a toto elektronické zařízení je vybaveno řízením mezi kontaktem nabíječky baterie elektronického zařízení a baterií, a záložní baterie se skládá z jednoho nebo několika článků. Vynález se vyznačuje tím, že svorky na záložní baterii jsou připojeny ke kontaktu upravenému k doteku s nabíječkou baterie na elektronickém zařízení. Navíc je napětí baterie mezi svorkami na záložní baterii stejné jako prahové napětí neboje překračuje, aby elektronický řídicí obvod mohl akceptovat záložní baterii jako nabíječku pro vlastní baterii elektronického zařízení. Tím vzniká řešení bez nákladných elektronických součástek.

V preferovaném provedení jsou bateriové články a kontakty vytvarovány tak, aby tvořily konstrukční jednotku. To se preferuje, protože pak se s jednotkou snadno manipuluje a může se v souladu s cílem vynálezu používat intuitivně a spolehlivě.

Prokázalo se, že mnoho elektronických výrobků využívá baterii s napětím o hodnotě kotem 3,6 voltu. Standardní nabíječka baterií současně často poskytuje nestabilní napětí kolem 9 V. Toto napětí se transformuje na vhodné nabíjecí napětí a nabíjení je ovládáno řídícím obvodem zabudovaným do elektronického zařízení. Uvedený řídicí obvod začne napájet baterii elektronického zařízení pouze tehdy, je-li napětí ze záložní baterie vyšší než předem stanovená nižší hodnota. Pro většinu mobilních telefonů je tento limit přibližně 3,6 voltu. V jednom z provedení má proto napětí baterie mezi svorkami na zátožní baterii přibližně hodnotu 3,6 voltu (nebo poněkud vyšší), Ve většině provedení je tato hodnota nižší než napětí z nabíječky baterií, ale napětí pro řídicí obvod v elektronickém zařízení je dostatečně vysoké, aby vnímalo záložní baterii jako nabíječku a proces nabíjení je zahájen. Když nabíjení probíhá, lze elektronické zařízení již používat, a záložní baterie tak bude fungovat „přímo přes nabíjecí kontakt jako baterie elektronického zařízení.

V dalším provedení, kde je řídicí obvod pro zahájení procesu nabíjení definován na vyšší mezní hodnotu pro napětí do nabíjecího kontaktu, bude napětí baterie mezi svorkami na zátožní baterii přibližné 9 voltu. Vhodné budou samozřejmě i jiné hodnoty napětí a odborníkovi v oboru se znalostí řešení podle tohoto vynálezu bude zřejmé, jak by napětí baterie mělo být upraveno pro příslušné řešení.

Aby se baterie a zejména elektronické zařízení chránila proti nežádoucímu poškození, které může vzniknout např. během výměny svorek, když se baterie vybije, je v preferovaném provedení záložní baterie vybavena diodou.

V některých provedeních bude možné použít záložní baterií o napětí 3,6 voltu s elektronickým zařízením s napětím baterie přibližně 2,4 voltu.

Lze předpokládat, že bude možné používat velký počet různých baterií, které jsou v současné době k dispozici. Bude však výhodné použít jeden nebo několik malých bateriových článků, aby celá záložní baterie byla malá a měla požadovaný tvar. Takové baterie nebo bateriové články mohou být např. alkalické, typu Li-lon, NiMI-t, Li/MnO₂ nebo NiCd Baterie nebo články mohou být zapojeny paralelné nebo sériově tak, abychom získali požadovanou kapacitu nebo zvýšené napětí mezi svorkami záložní baterie.

-4• φ φφφ φ φ · «φφ φφ φ

Φ φφφ * φ

Výhody řešení podle vynálezu spočívají v tom, že bude možné vytvořit velmi jednoduchou baterii za přiměřenou cenu vhodnou pro elektronická zařízení. Vybereme-li baterii nebo Články s hladinou napětí mezi svorkami vyhovující vynálezu, lze záložní baterii vytvořit v podstatě bez elektronického řídicího obvodu (jenom s diodou nebo s určitým druhem elektronických součástek) nebo jiného druhu elektronického zařízení, protože baterie napodobuje nabíječku baterií s využitím vlastního řízení nabíjení elektronického přístroje. Navíc není třeba připojovat baterii k více kontaktním bodům elektronického zařízení kromé nabíjecího kontaktu. Užití několika kontaktů je v mnohých případech běžné, protože emulátory nabíjení nebo nabíječky baterií komunikují s řídícím obvodem elektronického zařízení při nabíjení přes několik vhodných kontaktních bodů. Řešení tohoto druhu jsou mimo jiné nesmírné nákladná, protože kontakty mohou být drahé. Řešení se záložními bateriemi jsou méně pružná, protože u mnoha elektronických zařízeních je konstrukce kontaktů pro nabíječku odlišná než u jiných periferních zařízení. Použitím jediného nabíjecího kontaktu se počet možných variací kontaktů podstatně sníží.

Přehled obrázků na výkresech

S odkazem na připojené číslovky je dále popsán příklad provedení řešení podle vynálezu.

Obrázek 1 je perspektivní znázornění mobilního telefonu se záložní baterií podle vynálezu.

Obrázek 2 je otevřený půdorys znázorňující záložní baterii na obrázku 1.

Příklady provedení vynálezu

Obrázek 1 znázorňuje mobilní telefon 1 s nabíjecí baterií, přičemž tento mobilní telefon 1 má kontakt 2 pro připojení nabíječky baterií. Ve spojení s kontaktem 2 je mobilní telefon vybaven řídicím obvodem (není znázorněn) pro nabíjení baterie mobilního telefonu 1.

Záložní baterie znázorněná na obrázku 1 se skládá z těla baterie 5 obsahujícího jeden nebo více bateriových článků (znázorněných na obrázku 2). Ke svorkám na baterii, k bateriím, článku nebo článků v záložní baterii 5 je dále připojen kolík 4.

Baterie nebo články jsou dále znázorněny na obrázku 2, kde jsou dvě baterie nebo články 6 spojeny sériově v drátovém zapojení 7 a svorky záložní

-54 4 »44 • 44 4 • 44 44

444 4 4 baterie 5 jsou připojeny přes drátové zapojení 8 a S. s kontaktem 4, který je naopak přizpůsoben nabíjecímu kontaktu 2 v mobilním telefonu. Napětí mezi svorkami může být např. přibližné 3,6 voltu v případech, kdy má řízení v mobilním telefonu 1 definovanou pravou hodnotu kotem 3,6 voltu nebo nižší nutnou pro zahájení nabíjení baterie mobilního telefonu. V případech, kdy je prahová hodnota vyšší, lze v záložní baterii 5 použít jeden nebo více článků nebo baterií 6, přičemž napětí baterie mezi svorkami záložní baterie bude odpovídat této prahové hodnotě nebojí překročí, čímž bude zahájen proces nabíjení.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY (upravené)

   1. Zařízení obsahující elektronické zařízení s dobíječi baterií, přičemž elektronické zařízení je vybaveno zástrčkou pro připojení nabíječky baterií, a elektronický řídicí obvod připojený mezi zástrčkou elektronického zařízení pro nabíječku baterií a dobíječi baterií, kde řídicí obvod nabíjí dobíječi baterii, když je napájen přes zástrčku proudem pří napětí vyšším, než je předem stanovený práh napětí, vyznačující se tím, že obsahuje zařízení se záložní baterií skolíkem odpovídajícím zástrčce pro nabíječku baterií v elektronickém zařízení a zařízení se záložní baterií obsahuje jeden nebo více bateriových článků, které jsou elektricky připojeny ke kolíku, a když je zařízení se záložní baterii připojeno k elektronickému zařízení, napájí elektronicky obvod proudem pod napětím, které je stejné nebo vyšší než prahové napětí požadované elektronickým řídicím obvodem elektronického zařízení.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že články a kolík baterie jsou vytvarovány tak, aby tvořily konstrukční prvek.
3. 3. Zařízení podle nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že napětí zařízení se záložní baterií je přibližné 3,6 voltu.
4. 4. Zařízení podle nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že napětí zařízení se záložní baterií je přibližně 9 voitů.
5. 5. Zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že mezi články baterie a kolíkem v zařízení se záložní baterií je dioda.
6. 6. Zařízení podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že kolík je zformován v článcích záložní baterie.
7. 7. Zařízení podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že napěťový výstup zařízení se záložní baterií nastavuje elektronický řídicí obvod k tomu, aby přijímal napájení ze zařízení se záložní baterií.

   » «· #·····« • · · · φ ·· * · ·

   - 6a - ··· *··* ·' ·· ·· *’
8. 8. Zařízení podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že mezi bateriovým článkem a kolíkem zařízení se záložní baterií je alespoň jeden elektrický prvek.