FR2783108A1 - Mobile telephone battery with AC/DC recharging, especially through line supply - Google Patents
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Abstract
Description
BATTERIE POUR TÉLÉPHONE MOBILE RECHARGEABLE ENRECHARGEABLE MOBILE PHONE BATTERY
COURANT ALTERNATIF/COURANT CONTINUALTERNATIVE CURRENT / DIRECT CURRENT
La présente invention se rapporte à "une batterie pour téléphone mobile rechargeable en courant alternatif/courant continu", spécialement à une batterie pour téléphone mobile qui peut se charger directement sur le secteur ou se charger à l'aide d'un chargeur à courant continu ordinaire The present invention relates to "an alternating current / direct current rechargeable mobile phone battery", especially to a mobile phone battery which can be charged directly from the mains or charged using a direct current charger ordinary
disponible sur le marché.available on the market.
Pour charger une batterie de téléphone mobile classique, afin de recompléter l'énergie consommée, on doit utiliser un chargeur. Pour cette raison, I'utilisateur doit acheter, en plus, un chargeur et en payer le prix. À côté de cela, le chargeur est trop grand et trop lourd et il est encombrant à transporter. To charge a conventional mobile phone battery, in order to replenish the energy consumed, a charger must be used. For this reason, the user must additionally purchase a charger and pay the price. Besides that, the charger is too large and too heavy and it is cumbersome to transport.
En raison de ces inconvénients, les fabricants l'ont amélioré. Because of these drawbacks, manufacturers have improved it.
Comme le montre la figure 1, la batterie rechargeable est composée d'un boîtier (10) et d'un chargeur, etc. Un coffret concave (13) avec deux encoches sur ses côtés gauche et droit est placé sur un panneau (12) du boîtier (10) pour contenir une fiche (15) pivotante vers l'extérieur et positionnable. La fiche (15) comporte deux pièces (16) de branchement électrique s'étendant vers l'avant et un axe (17) support conducteur reliant, en travers, les pièces (16) de branchement électrique. Des plaques conductrices gauche et droite (18) avec des encoches sont installées sur la carte de circuit (11) du chargeur pour saisir l'axe support conducteur (17) de la fiche (15). Alors, le courant du secteur (courant alternatif) peut être délivré au chargeur par l'intermédiaire des pièces (16) de branchement électrique, de l'axe support conducteur (17) et des plaques conductrices (18) de la fiche (15). Mais cette conception de l'axe support conducteur (17) augmente la résistance électrique; de plus, le contact entre l'axe support conducteur (17) et les plaques conductrices (18) de la carte de circuit (11) se fait sous forme d'accouplement rapide, ce qui ne peut pas être un contact ferme. A côté de cela, lorsque l'on pivote vers l'extérieur et positionne la fiche (15), de même que lorsqu'on la rétracte et la range, I'axe support conducteur (17) ne se sépare pas de la plaque conductrice (18), il subit toujours de l'abrasion et il en résulte une baisse de la conductivité. De plus, puisque le positionnement de l'axe support conducteur (17) de la fiche (15) est basé sur l'assemblage ferme de la carte de circuit (11) et du support de la plaque conductrice (18), il se produit toujours du jeu. Ceci n'est pas une structure idéale pour le fonctionnement. Il y a aussi un autre inconvénient. La fiche (15) constitue les io bornes d'entrée de courant alternatif du chargeur. Après redressement, filtrage et stabilisation, le courant alternatif est converti en un courant continu pour attaquer le transformateur et le circuit de charge par l'intermédiaire d'un circuit d'attaque composé de transistors. D'une part, le courant continu sert à charger des accumulateurs rechargeables (19), d'autre part, il alimente en énergie le téléphone mobile par l'intermédiaire des bornes de sortie de courant continu du panneau (12). Lorsque les accumulateurs (19) sont complètement chargés, le chargeur ne peut pas couper automatiquement le circuit attaqué. Il en résultera un gaspillage d'énergie et un raccourcissement de la durée de vie du circuit et des accumulateurs (19). Un autre problème est qu'il n'y a aucun indicateur de pleine charge et aucune protection des accumulateurs (19) contre la surchauffe. En raison des inconvénients de la batterie rechargeable pour téléphone mobile, I'inventeur a recherché une nouvelle façon de résoudre ces problèmes et finalement est parvenu à l'invention d'une "batterie pour As shown in Figure 1, the rechargeable battery consists of a housing (10) and a charger, etc. A concave box (13) with two notches on its left and right sides is placed on a panel (12) of the box (10) to contain a plug (15) swiveling outwards and positionable. The plug (15) comprises two pieces (16) of electrical connection extending forward and a pin (17) conductive support connecting, crosswise, the pieces (16) of electrical connection. Left and right conductive plates (18) with notches are installed on the circuit board (11) of the charger to grip the conductive support axis (17) of the plug (15). Then, the mains current (alternating current) can be delivered to the charger via the electrical connection parts (16), the conductive support pin (17) and the conductive plates (18) of the plug (15). . However, this design of the conductive support axis (17) increases the electrical resistance; moreover, the contact between the conductive support axis (17) and the conductive plates (18) of the circuit board (11) is in the form of a quick coupling, which cannot be a firm contact. Next to that, when we pivot outwards and position the plug (15), as well as when we retract and store it, the conductive support axis (17) does not separate from the conductive plate (18), it is still subject to abrasion and this results in a drop in conductivity. In addition, since the positioning of the conductive support axis (17) of the plug (15) is based on the firm assembly of the circuit board (11) and the support of the conductive plate (18), it occurs always play. This is not an ideal structure for operation. There is also another drawback. The plug (15) constitutes the AC input terminals of the charger. After rectification, filtering and stabilization, the alternating current is converted into a direct current to drive the transformer and the load circuit via a drive circuit composed of transistors. On the one hand, direct current is used to charge rechargeable batteries (19), on the other hand, it supplies energy to the mobile phone via the DC output terminals of the panel (12). When the accumulators (19) are fully charged, the charger cannot automatically cut the driven circuit. This will result in a waste of energy and a shortening of the life of the circuit and of the accumulators (19). Another problem is that there is no full charge indicator and no protection of the accumulators (19) against overheating. Due to the disadvantages of the rechargeable mobile phone battery, the inventor sought a new way to solve these problems and finally came up with the invention of a "battery for
téléphone mobile rechargeable par courant alternatif /courant continu". mobile phone rechargeable by alternating current / direct current ".
Le but de la présente invention consiste à proposer une "batterie pour téléphone mobile rechargeable par courant alternatif/courant continu". L'axe en plastique de la fiche est maintenu entre le coffret concave du panneau et le corps arrière de boîtier, en faisant que les pièces de branchement électrique de la fiche appuient fortement sur des pièces conductrices élastiques de la carte de circuit de chargeur. Lorsque la fiche est rétractée et rangée, les pièces de branchement électrique seront déconnectées des pièces conductrices élastiques. La fiche peut être assemblée rapidement et solidement comme un tout, elle a une The object of the present invention to provide a "battery for mobile phone rechargeable by alternating current / direct current". The plastic axis of the plug is held between the concave cabinet of the panel and the rear housing body, causing the electrical connection parts of the plug to bear strongly on elastic conductive parts of the charger circuit board. When the plug is retracted and stored, the electrical connection parts will be disconnected from the elastic conductive parts. The plug can be assembled quickly and securely as a whole, it has a
durée de vie prolongée et sa qualité de conduction est améliorée. extended service life and improved conduction quality.
Un autre but de la présente invention consiste à proposer une "batterie pour téléphone mobile rechargeable par courant alternatif/ courant continu", dans laquelle une fiche pivotante vers l'extérieur et positionnable est placée au dos du corps de boîtier, en faisant que la batterie rechargeable peut être chargée directement par le secteur sans la Another object of the present invention is to provide a "battery for mobile phone rechargeable by alternating current / direct current", in which an outwardly pivoting and positionable plug is placed on the back of the housing body, making the battery rechargeable can be charged directly by the sector without the
détacher du téléphone mobile.detach from the mobile phone.
Le troisième but de la présente invention consiste à proposer une "batterie pour téléphone mobile rechargeable par courant alternatif/ courant continu", dans laquelle une LED (diode émettrice de lumière) bicolore, une résistance sensible à la chaleur et les accumulateurs rechargeables sont connectés en parallèle au circuit de charge. Lorsque la tension de charge est plus basse que la tension de référence, la lumière rouge de la LED bicolore s'allume. Lorsque les accumulateurs sont complètement chargés, la lumière verte de la LED bicolore s'allume et un potentiel bas sort vers un interrupteur à couplage optique à partir d'un circuit intégré analogique pour arrêter la charge. Par conséquent, on The third object of the present invention is to provide a "battery for mobile phone rechargeable by alternating current / direct current", in which a two-color LED (light-emitting diode), a heat-sensitive resistor and the rechargeable accumulators are connected in parallel to the charging circuit. When the charging voltage is lower than the reference voltage, the red light of the two-color LED lights up. When the batteries are fully charged, the green light of the two-color LED lights up and a low potential comes out to an optically coupled switch from an analog integrated circuit to stop the charge. Therefore, we
économise de l'énergie et la durée de vie de la batterie est prolongée. saves energy and prolongs battery life.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront The characteristics and advantages of the invention will emerge
d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en se référant moreover from the description which will follow by way of example with reference to
aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue éclatée d'une batterie pour téléphone mobile rechargeable de l'art antérieur; la figure 2 est une vue de l'aspect de l'invention; la figure 3 est une vue éclatée de la figure 2; la figure 4 est une vue en perspective montrant la fiche (de la figure 2) qui a été pivotée vers l'extérieur et positionnée; la figure 5 est une vue en coupe montrant la fiche (de la figure 4) qui a été pivotée vers l'extérieur et positionnée; la figure 6 est une vue de côté de la figure 5; la figure 7 est une vue montrant la fiche de la figure 6 qui a été rétractée et rangée; la figure 8 est un schéma fonctionnel du chargeur de la présente invention; la figure 9 est un schéma de circuit de la figure 8; et la figure 10 montre l'aspect d'un autre exemple pratique de la in the accompanying drawings, in which: Figure 1 is an exploded view of a rechargeable prior art battery for a mobile phone; Figure 2 is a view of the aspect of the invention; Figure 3 is an exploded view of Figure 2; Figure 4 is a perspective view showing the plug (of Figure 2) which has been pivoted outward and positioned; Figure 5 is a sectional view showing the plug (of Figure 4) which has been pivoted outward and positioned; Figure 6 is a side view of Figure 5; Figure 7 is a view showing the plug of Figure 6 which has been retracted and stored; Figure 8 is a block diagram of the charger of the present invention; Figure 9 is a circuit diagram of Figure 8; and Figure 10 shows the appearance of another practical example of the
présente invention.present invention.
Comme l'indique la figure 2, la "batterie pour téléphone mobile rechargeable par courant alternatif/courant continu" est principalement une batterie pour téléphone mobile rechargeable qui peut être chargée directement par le secteur (généralement du courant alternatif de 110 à 240 V). Un chargeur est fixé dans un boîtier, et un espace formant coffret concave (22) est formé sur l'avant du panneau (20) du boîtier pour contenir la fiche (30) (qui peut être pivotée vers l'extérieur et positionnée de même que rétractée et rangée) qui est utilisée pour la charge directe As shown in Figure 2, the "AC / DC rechargeable mobile phone battery" is primarily a rechargeable mobile phone battery that can be charged directly from the mains (typically AC 110-240 V). A charger is fixed in a box, and a space forming a concave box (22) is formed on the front of the panel (20) of the box to contain the plug (30) (which can be pivoted outwards and similarly positioned that retracted and stored) which is used for direct charging
par le secteur.by the sector.
Comme l'indique la figure 3, le boîtier de la batterie rechargeable est composé du panneau (20) et d'un corps arrière (21) de boîtier en les reliant par soudure à haute fréquence. Un espace de coffret concave (22) est ménagé sur l'avant du panneau (20), des encoches (25) sont faites respectivement aux extrémités arrière des parois latérales gauche et droite (23, 24) du coffret concave (22) pour recevoir les sections gauche et droite (32, 33) de l'axe support en plastique du corps (31) en plastique de la fiche (30). Les pièces gauche et droite (34, 35) de branchement électrique de la fiche passent à travers le corps (31) en plastique (en étant plus longues vers l'avant et plus courtes vers l'arrière). Une paire de plaques (26, 27) formant support en plastique est placée sur le côté interne du corps arrière de boîtier en face l'une de l'autre, I'une étant à gauche, I'autre à droite. Les plaques formant support en plastique s saisissent l'axe support (32, 33) de la fiche à l'aide de leurs encoches (28) situées à l'extrémité avant des plaques pour permettre à la fiche (30) de pivoter, autour de l'axe, vers l'extérieur et de se positionner ou de se As shown in Figure 3, the rechargeable battery case is composed of the panel (20) and a rear body (21) of the case by connecting them by high frequency welding. A concave box space (22) is provided on the front of the panel (20), notches (25) are made respectively at the rear ends of the left and right side walls (23, 24) of the concave box (22) to receive the left and right sections (32, 33) of the plastic support pin of the plastic body (31) of the plug (30). The left and right parts (34, 35) for the electrical connection of the plug pass through the plastic body (31) (being longer towards the front and shorter towards the rear). A pair of plates (26, 27) forming a plastic support is placed on the internal side of the rear housing body opposite one another, one being on the left, the other on the right. The plastic support plates grasp the support axis (32, 33) of the plug using their notches (28) located at the front end of the plates to allow the plug (30) to pivot, around from the axis, outwards and to position or to
rétracter et de se ranger.retract and put away.
La carte (50) de circuit de chargeur et les accumulateurs io rechargeables (67) sont installés à demeure dans le boîtier de la batterie rechargeable. Deux pièces conductrices élastiques (51, 52), s'étendant hors de la carte (50) de circuit, sont utilisées comme bornes d'entrée de courant alternatif. Les extrémités arrière des pièces (34, 35) de branchement électrique de la fiche (30) sont pressées élastiquement contre les pièces (51, 52). Les figures 4, 5, et 6 montrent la fiche (30) en position pivotée vers l'extérieur et positionnée. Le corps (31) en plastique de la fiche (30) a une forme adaptée à celle des parois gauche et droite (23, 24) du coffret concave (22). L'axe support (32, 33) en plastique est saisi et tenu par une plaque (26, 27) formant support et ses encoches (25, 28) de la même matière. Ce procédé peut réduire la résistance électrique, améliorer la qualité de conduction du courant, ce dont il résulte que le courant alternatif peut passer de façon régulière dans le chargeur à travers les pièces (34, 35) de branchement électrique de la fiche (30) et les pièces conductrices élastiques (51, 52). De plus, la fiche a une grande The charger circuit board (50) and the rechargeable accumulators (67) are permanently installed in the case of the rechargeable battery. Two elastic conductive parts (51, 52), extending out of the circuit board (50), are used as the AC input terminals. The rear ends of the parts (34, 35) for the electrical connection of the plug (30) are pressed elastically against the parts (51, 52). Figures 4, 5, and 6 show the plug (30) in the pivoted outward position and positioned. The plastic body (31) of the plug (30) has a shape adapted to that of the left and right walls (23, 24) of the concave box (22). The plastic support pin (32, 33) is gripped and held by a plate (26, 27) forming a support and its notches (25, 28) of the same material. This process can reduce the electrical resistance, improve the quality of current conduction, which results in that the alternating current can pass regularly in the charger through the parts (34, 35) of electrical connection of the plug (30). and the elastic conductive parts (51, 52). In addition, the plug has a large
durée de vie et peut s'assembler rapidement et solidement. service life and can be assembled quickly and securely.
Comme l'indique la figure 7, lorsque les accumulateurs rechargeables n'ont pas besoin d'être chargés, on peut rétracter et ranger la fiche (30) dans l'espace de coffret concave (22) du panneau (20), alors les extrémités arrière des pièces (34, 35) de branchement électrique de la fiche (30) se détachent des pièces conductrices élastiques (51, 52) de la As shown in Figure 7, when the rechargeable batteries do not need to be charged, we can retract and store the plug (30) in the concave box space (22) of the panel (20), then the rear ends of the parts (34, 35) for the electrical connection of the plug (30) are detached from the elastic conductive parts (51, 52) of the
carte (50) de circuit.circuit board (50).
Comme l'indique la figure 8, un courant alternatif de 110 à 240 V entre par la borne (60) d'entrée de courant alternatif de la batterie rechargeable, et passe ensuite à travers le circuit redresseur (61), le circuit (62) de filtrage, le circuit (63) de stabilisation de tension, le circuit (64) d'attaque et le circuit (65) de charge pour charger les accumulateurs rechargeables (67). Lorsque l'on utilise un chargeur disponible sur le marché, le courant de charge passe par la borne (69) de courant continu et la pièce élastique (42) de charge (comme l'indique la figure 3) pour entrer dans les accumulateurs rechargeables (67). Lorsque les accumulateurs rechargeables sont complètement chargés, on peut faire passer le courant continu vers le téléphone mobile en passant par sa borne (68) de sortie de courant continu et la pièce conductrice (40) As shown in Figure 8, an alternating current of 110 to 240 V enters via the AC input terminal (60) of the rechargeable battery, and then passes through the rectifier circuit (61), the circuit (62 ) filtering, the voltage stabilization circuit (63), the drive circuit (64) and the charging circuit (65) for charging the rechargeable batteries (67). When using a charger available on the market, the charging current flows through the DC terminal (69) and the elastic charging part (42) (as shown in Figure 3) to enter the rechargeable batteries (67). When the rechargeable batteries are fully charged, the DC current can be passed to the mobile phone through its DC output terminal (68) and the conductive part (40).
comme l'indique la figure 3.as shown in Figure 3.
1 5 En se référant à la figure 9, le courant alternatif de 110 à 240 V entre par la borne (60) d'entrée de courant alternatif du chargeur, puis est redressé en courant continu au moyen d'un redresseur (D1), monté en pont, du circuit redresseur (61). La résistance (R1) de limitation de courant est utilisée pour limiter le courant à l'intérieur d'une plage définie; la résistance (R2) et la diode (D2) combinées avec le transistor (Q1) sont utilisées comme filtre et, conjointement avec une diode (D3) de Zener du circuit de stabilisation de tension, donnent une tension de référence de comparaison pour la section de protection contre les surintensités du 1 5 Referring to FIG. 9, the alternating current of 110 to 240 V enters via the terminal (60) of the alternating current input of the charger, then is rectified in direct current by means of a rectifier (D1), mounted in bridge, of the rectifier circuit (61). The current limiting resistor (R1) is used to limit the current within a defined range; the resistor (R2) and the diode (D2) combined with the transistor (Q1) are used as a filter and, together with a Zener diode (D3) of the voltage stabilization circuit, give a comparison reference voltage for the section overcurrent protection
circuit d'attaque.attack circuit.
Un circuit de commutation, qui donne une tension appropriée pour commander le transistor (Q2) est composé d'un transistor (Q1) et d'un coupleur optique (El). Les accumulateurs rechargeables (67) sont chargés par l'intermédiaire du transformateur (T) et du circuit (65) de charge. Le circuit (65) de charge est connecté à la borne de sortie de l'enroulement secondaire de transformateur. Les éléments suivants sont connectés dans le circuit (65) de charge, en parallèle: une LED bicolore, un condensateur (E4) connecté en série avec une diode (D4), et les accumulateurs rechargeables (67). Par l'intermédiaire d'une diode (D5) de zener et d'une résistance (R7), un circuit intégré analogique (E2) est connecté au point de connexion du condensateur (C4) et de la diode (D4) pour donner une tension de référence. Une autre extrémité du circuit intégré analogique (E2) est connectée au point de basculement de la LED A switching circuit, which gives a suitable voltage for controlling the transistor (Q2) is composed of a transistor (Q1) and an optical coupler (El). Rechargeable batteries (67) are charged via the transformer (T) and the charging circuit (65). The load circuit (65) is connected to the output terminal of the secondary transformer winding. The following elements are connected in the charging circuit (65), in parallel: a two-color LED, a capacitor (E4) connected in series with a diode (D4), and the rechargeable batteries (67). Via a zener diode (D5) and a resistor (R7), an analog integrated circuit (E2) is connected to the connection point of the capacitor (C4) and the diode (D4) to give a reference voltage. Another end of the analog integrated circuit (E2) is connected to the switching point of the LED
bicolore pour comparer la tension de charge à la tension de référence. two-color to compare the charging voltage with the reference voltage.
Lorsque la tension est plus basse que la tension de référence (le potentiel de la broche #3 est inférieur à celui de la broche #2), le circuit (64) d'attaque est mis en oeuvre, et les accumulateurs rechargeables (67) sont chargés par l'intermédiaire du transformateur (T) et du circuit (65) de charge. En même temps, la LED bicolore (se reporter à la fenêtre lumineuse (29) de la figure 3) s'allume avec la couleur rouge, en indiquant que la charge est en cours. Lorsque les accumulateurs rechargeables sont complètement chargés (le potentiel de la broche #2 est inférieur à celui de la broche #3), la diode (D4) est conductrice et la LED bicolore s'allume avec la couleur verte. En même temps, un potentiel plus bas sort vers le circuit intégré (El) d'interrupteur optique, en provenant du circuit intégré analogique (E2), pour bloquer le transistor (Q2) et arrêter la charge. Ce dont il résulte que l'on économise de l'énergie et que l'on When the voltage is lower than the reference voltage (the potential of pin # 3 is lower than that of pin # 2), the drive circuit (64) is implemented, and the rechargeable batteries (67) are charged via the transformer (T) and the charging circuit (65). At the same time, the two-color LED (see the light window (29) in Figure 3) lights up red, indicating that charging is in progress. When the rechargeable batteries are fully charged (the potential of pin # 2 is lower than that of pin # 3), the diode (D4) is conductive and the two-color LED lights up in green. At the same time, a lower potential goes out to the optical switch integrated circuit (E1), coming from the analog integrated circuit (E2), to block the transistor (Q2) and stop the load. This results in saving energy and
prolonge la durée de vie du circuit et des accumulateurs. prolongs the life of the circuit and the accumulators.
Avant de connecter les accumulateurs rechargeables (67) aux bornes de sortie du côté secondaire du transformateur (T), on connecte en série avec elles deux résistances (R10, Rll) sensibles à la chaleur d'un circuit (66) de protection contre la surchauffe. Lorsque la température à l'intérieur des accumulateurs rechargeables (67) s'élève, la valeur de résistance des résistances R10, Rl1 sensibles à la chaleur diminue de façon correspondante, ce qui fournit une protection contre la surchauffe Before connecting the rechargeable accumulators (67) to the output terminals on the secondary side of the transformer (T), two heaters (R10, Rll) sensitive to heat are connected in series with a circuit (66) for protection against overheated. When the temperature inside the rechargeable batteries (67) rises, the resistance value of the heat-sensitive resistors R10, Rl1 decreases correspondingly, which provides protection against overheating.
pour arrêter la charge des accumulateurs rechargeables. to stop charging the rechargeable batteries.
Comme l'indique la figure 10, le coffret concave (220) est placé au dos du boîtier (210) pour contenir la fiche (30) en permettant de charger la batterie rechargeable par le courant du secteur sans la détacher du As shown in Figure 10, the concave box (220) is placed on the back of the box (210) to contain the plug (30) allowing the rechargeable battery to be charged by mains current without detaching it from the
téléphone mobile.mobile phone.
En résumé, la "batterie pour téléphone mobile rechargeable par courant alternatif/courant continu" a une grande durée de vie et peut être assemblée rapidement et solidement; sa conductivité est plus élevée que celle des autres; elle est appropriée pour charger un téléphone mobile à l'état d'attente; elle comporte des indicateurs destinés à afficher l'état de charge (en charge ou complètement chargée); elle peut arrêter la charge automatiquement, ce dont il résulte que la durée de vie des circuits et des accumulateurs rechargeables est prolongée. Elle peut en pratique In summary, the "battery for mobile phone rechargeable by alternating current / direct current" has a long service life and can be assembled quickly and securely; its conductivity is higher than that of others; it is suitable for charging a mobile phone in the waiting state; it includes indicators intended to display the state of charge (in charge or fully charged); it can stop charging automatically, which means that the life of the circuits and rechargeable batteries is extended. She can in practice
satisfaire toutes les exigences.meet all requirements.
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