RU69330U1 - INTELLIGENT SOCKET FOR CHARGING BATTERIES AND POWERING PORTABLE RADIO ELECTRONIC APPLIANCES - Google Patents

INTELLIGENT SOCKET FOR CHARGING BATTERIES AND POWERING PORTABLE RADIO ELECTRONIC APPLIANCES Download PDF

Info

Publication number
RU69330U1
RU69330U1 RU2007128723/22U RU2007128723U RU69330U1 RU 69330 U1 RU69330 U1 RU 69330U1 RU 2007128723/22 U RU2007128723/22 U RU 2007128723/22U RU 2007128723 U RU2007128723 U RU 2007128723U RU 69330 U1 RU69330 U1 RU 69330U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
battery
voltage
connector
current
Prior art date
Application number
RU2007128723/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Леонидович Воробьев
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Вегавольт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Вегавольт" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Вегавольт"
Priority to RU2007128723/22U priority Critical patent/RU69330U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU69330U1 publication Critical patent/RU69330U1/en

Links

Abstract

РЕФЕРАТESSAY

Раскрыта интеллектуальная розетка, которая может быть установлена в здании или на борту транспортного средства наряду со стандартными электророзетками, для выработки постоянного тока заданного напряжения и силы для заряда аккумуляторов различных аппаратов и/или питания различных потребителей электроэнергии. Устройство содержит основной блок, подключаемый к внешнему источнику переменного или постоянного тока, и принимающий управляющие сигналы от одного или более внешних управляющих блоков. Подключение аппарата, аккумулятор которого подлежит заряду, или потребителя к основному блоку производится с помощью коннектора, обеспечивающего механическую, электросиловую и информационную связь между ними. Один или более управляющих блоков могут размещаться в упомянутых коннекторах или самих аппаратах.An intelligent socket is disclosed that can be installed in a building or on board a vehicle along with standard electrical outlets to generate direct current of a given voltage and power to charge the batteries of various devices and / or power various consumers of electricity. The device comprises a main unit connected to an external AC or DC source, and receiving control signals from one or more external control units. The device, the battery of which is to be charged, or the consumer is connected to the main unit using a connector that provides mechanical, electrical, and information communication between them. One or more control units may be located in said connectors or devices themselves.

При подсоединении аппарата/потребителя через коннектор к ИР из управляющего блока в основной блок ИР передают управляющий сигнал, соответствующий величинам тока и напряжения, требуемым для заряда аккумулятора данного аппарата в оптимальном режиме, после чего ИР формирует указанные ток и напряжение, которые передают через коннектор к подключенному аппарату/потребителю. Имеется возможность изменения зарядных тока и напряжения во времени согласно требуемой программе заряда.When the device / consumer is connected through the connector to the IR, the control signal corresponding to the current and voltage values required to charge the battery of this device in the optimal mode is transmitted from the control unit to the main IR unit, after which the IR generates the indicated current and voltage, which are transmitted through the connector to connected device / consumer. It is possible to change the charging current and voltage over time according to the required charge program.

Description

2420-300845RU/0422420-300845RU / 042

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ РОЗЕТКА ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРОВ И ПИТАНИЯ ПОРТАТИВНЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТОВINTELLIGENT SOCKET FOR CHARGING BATTERIES AND POWERING PORTABLE RADIO ELECTRONIC APPLIANCES

ОПИСАНИЕDESCRIPTION

Настоящая полезная модель относится к области использования портативных радиоэлектронных аппаратов, оснащенных аккумуляторами, в частности, мобильных телефонов и, более конкретно - к универсальной интеллектуальной розетке для зарядки аккумуляторов мобильных телефонов и других аппаратов, а также электропитания упомянутых аппаратов.This utility model relates to the field of use of portable electronic devices equipped with batteries, in particular mobile phones and, more specifically, to a universal intelligent socket for charging the batteries of mobile phones and other devices, as well as powering the aforementioned devices.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Широко применяемые в настоящее время портативные радиоэлектронные аппараты, например, мобильные (сотовые) телефоны имеют в своем составе аккумулятор, который обеспечивает телефон электропитанием и требует периодической подзарядки от внешнего источника электроэнергии. Далее для простоты изложения будем рассматривать все аспекты настоящей полезной модели в применении, в основном, к мобильным телефонам.Currently widely used portable electronic devices, for example, mobile (cellular) telephones, are composed of a battery that provides the telephone with power and requires periodic recharging from an external source of electricity. Further, for simplicity of presentation, we will consider all aspects of the present utility model as applied mainly to mobile phones.

Современные модели сотовых телефонов продаются совместно с блоком зарядки (преобразователем или адаптером), подключаемым к самому телефону через соответствующий разъем и обеспечивающим подачу требуемых напряжения и тока.Modern models of cell phones are sold together with a charging unit (converter or adapter) that connects to the phone itself through the appropriate connector and provides the required voltage and current.

Одной из проблем, с которыми сталкиваются пользователи мобильных телефонов, заключается в том, что батарея часто требует подзарядки. Пользователь вынужден носить с собой блок преобразователя и подключать его, например, в бытовую сеть электропитания для зарядки аккумулятора телефона. Несмотря на то, что размеры и вес блока преобразователя уменьшаются в связи с постоянным совершенствованием моделей телефонов, необходимость его носить с собой вызывает неудобства.One of the problems faced by mobile phone users is that the battery often requires recharging. The user is forced to carry a converter unit with him and connect it, for example, to a household power supply network to charge the phone’s battery. Despite the fact that the size and weight of the converter unit are reduced due to the continuous improvement of phone models, the need to carry it with you is inconvenient.

Известны технические решения, обеспечивающие возможность подзаряжать аккумулятор мобильного телефона с использованием универсальных зарядных устройств. Универсальность таких зарядных устройств заключается с одной стороны в том, что имеется один блок преобразователя, а в дополнение к нему предлагаются адаптеры, приспособленные для подсоединения аккумулятора, вынутого из телефона, к блоку преобразователя. Для аккумулятора другого типа (например, отличного размера или с отличным расположением выводов) требуется другой адаптер с соответствующими конструктивными особенностями. Такое универсальное зарядное устройство раскрыто, например, в патенте США № 6 014 010.Known technical solutions that provide the ability to recharge the battery of a mobile phone using universal chargers. The universality of such chargers is, on the one hand, that there is one converter unit, and in addition to it, adapters are offered that are adapted to connect the battery removed from the phone to the converter unit. A different type of battery (for example, of a different size or with a different terminal arrangement) requires a different adapter with appropriate design features. Such a universal charger is disclosed, for example, in US Pat. No. 6,014,010.

С другой стороны, универсальность зарядных устройств для аккумуляторов мобильных телефонов заключается в том, что зарядные устройства обеспечивают выходной ток, который может принимать два значения: для «плавной» зарядки - номинальное (обычно около 150-350 мА) и для быстрой зарядки - с большим током зарядки (500-800 мА).On the other hand, the universality of chargers for mobile phone batteries lies in the fact that the chargers provide an output current that can take two values: for “smooth” charging - nominal (usually around 150-350 mA) and for fast charging - with large charging current (500-800 mA).

Широко известны универсальные зарядные устройства, в которых пользователь должен вручную выставлять необходимый ток (или напряжение) специальным переключателем на самом универсальном зарядном устройстве.Universal chargers are widely known in which the user must manually set the required current (or voltage) with a special switch on the universal charger itself.

Также известны зарядные устройства, которые осуществляют заряд аккумулятора при наличии обратной связи от аккумулятора - см. патенты США №№ 4 443 752 и 6 184 653. В этих патентах в качестве обратной связи используется сигнал от датчика температуры, находящегося на самом аккумуляторе. При превышении заранее определенной температуры заряд аккумулятора приостанавливается. Такое зарядное устройство допускает заряд одновременно нескольких аккумуляторов. Однако не раскрыто, являются ли эти несколько аккумуляторов одинаковыми или различными.Chargers are also known that charge the battery when there is feedback from the battery — see US Pat. Nos. 4,443,752 and 6,184,653. In these patents, the signal from the temperature sensor located on the battery itself is used as feedback. When a predetermined temperature is exceeded, the battery power is suspended. Such a charger allows multiple batteries to be charged simultaneously. However, it is not disclosed whether these several batteries are the same or different.

Другим близким аналогом предлагаемому в настоящем решении устройству является устройство Juice, способное одновременно заряжать мобильный телефон и ноутбук. В комплекте данного устройства, поставляемого на рынок, имеется блок зарядки и адаптер, приспособленный для конкретного типа мобильного телефона или ноутбука. Для каждой модели ноутбука или мобильного телефона пользователь должен приобрести соответствующий адаптер. Хотя данное устройство и позволяет заряжать одновременно ноутбук и аккумулятор мобильного телефона, оно не обеспечивает оптимальный режим заряда аккумуляторов, что является существенным его недостатком. Кроме того, адаптер представляет собой простой переходник с одного типа размера на другой.Another close analogue of the device proposed in this solution is the Juice device, which is capable of simultaneously charging a mobile phone and laptop. This device, supplied to the market, has a charging unit and an adapter adapted for a specific type of mobile phone or laptop. For each laptop or mobile phone model, the user must purchase the appropriate adapter. Although this device allows you to charge both a laptop and a mobile phone’s battery, it does not provide an optimal battery charge mode, which is a significant drawback. In addition, the adapter is a simple adapter from one type of size to another.

Известным техническим решениям присущи один или одновременно несколько следующих недостатков.Known technical solutions have one or several of the following disadvantages.

1) При смене модели портативного аппарата, что часто имеет место на рынке, пользователь вынужден менять и зарядное устройство, что требует затрат, которые для некоторых аппаратов, например, портативных компьютеров или DVD-плееров, могут быть значительными.1) When changing the model of a portable device, which often occurs on the market, the user is forced to change the charger, which requires costs, which for some devices, for example, laptop computers or DVD players, can be significant.

При этом очень важно подчеркнуть, что постоянное производство новых и новых индивидуальных зарядных устройств для новых аппаратов неизбежно влечет за собой растрату ресурсов и загрязнение окружающей среды, вызванное необходимостью утилизации ставших ненужными зарядных устройств.It is very important to emphasize that the continuous production of new and new individual chargers for new devices inevitably entails the waste of resources and environmental pollution caused by the need to dispose of chargers that become unnecessary.

2) С помощью известных зарядных устройств с фиксированными выходными параметрами может осуществляться заряд аккумулятора только одного аппарата, в то время как пользователь может иметь несколько различных портативных аппаратов, аккумуляторы которых требуют каждый своих параметров заряда - тока и напряжения, что вынуждает его, например, в поездках, иметь с собой целый набор различных зарядных устройств (например, для мобильного телефона, КПК, ноутбука, фотоаппарата, плеера и т.п.), что вызывает значительные неудобства.2) Using known chargers with fixed output parameters, only one device can be charged, while the user can have several different portable devices, the batteries of which each require their own charge parameters - current and voltage, which forces it, for example, to traveling, to have with you a whole range of different chargers (for example, for a mobile phone, PDA, laptop, camera, player, etc.), which causes significant inconvenience.

3) Существующие зарядные устройства одновременно могут заряжать не более 1-2 аппаратов, в то время как номенклатура таких аппаратов постоянно увеличивается и становится все более типичным наличие в одной семье многих таких аппаратов, так что отсутствие возможности одновременного заряда одним зарядным устройством нескольких аппаратов может вызывать неудобства.3) Existing chargers can charge no more than 1-2 devices at the same time, while the range of such devices is constantly increasing and it is becoming more common for many such devices to be in the same family, so the inability to charge several devices at the same time with one charger can cause inconvenience.

4) Существующие универсальные зарядные устройства с ручным управлением никак не гарантируют потребителю сохранность его аппарата в случае ошибки при установке зарядных параметров.4) The existing universal manual chargers do not guarantee the consumer the safety of his device in case of an error when setting the charging parameters.

5) Существующие универсальные зарядные устройства с запрограммированным в них банком данных-сочетаний зарядных токов и напряжений для различных аппаратов не в состоянии обеспечить заряд аккумуляторов новых аппаратов, данных по которым нет в этом банке данных.5) Existing universal chargers with a data bank programmed in them, combinations of charging currents and voltages for various devices, are not able to provide battery charge for new devices, data for which is not in this data bank.

6) Для ряда зарядных устройств во время заряда аккумулятор должен быть вынут из аппарата, т.е. в момент зарядки аккумулятора аппарат, например, мобильный телефон неработоспособен.6) For a number of chargers, during charging, the battery must be removed from the device, i.e. when the battery is charging, the device, for example, a mobile phone is inoperative.

7) Ряд универсальных зарядных устройств обеспечивает аккумуляторы различных аппаратов током и напряжением неких усредненных параметров, при этом не учитывают тот факт, что каждый аккумулятор (в общем случае - для каждой модели телефона) обладает оптимальным режимом заряда. При заряде неоптимальными для него током и напряжением либо увеличивается время заряда, либо снижается срок службы аккумулятора и продолжительность его работы от одного заряда.7) A number of universal chargers provide the batteries of various devices with current and voltage of certain average parameters, while they do not take into account the fact that each battery (in the general case, for each phone model) has an optimal charge mode. When charging with a current and voltage that is not optimal for it, the charging time either increases, or the battery service life and its duration from a single charge decrease.

Исходя из вышесказанного, имеется необходимость в интеллектуальной розетке (ИР), которая способна выдавать напряжение и ток для заряда аккумуляторов различных аппаратов, в том числе мобильных телефонов различных типов оптимальным для данного конкретного аккумулятора образом, причем заряд может осуществляться одновременно нескольких аппаратов различных моделей.Based on the foregoing, there is a need for an intelligent power outlet (IR), which is capable of supplying voltage and current for charging batteries of various devices, including mobile phones of various types, in an optimal way for a given specific battery, moreover, several devices of different models can be charged simultaneously.

Желательно также, чтобы ИР была способна выдавать любой набор ток/напряжение за счет формирования в ИР требуемых тока/напряжения на основе принятого от подключаемого для заряда аппарата информационного сигнала, в отличие от известной схемы с наличием микросхемы с записанным на ней ограниченным набором значений зарядных токов/напряжений.It is also desirable that the IR be able to produce any set of current / voltage due to the formation of the required current / voltage in the IR based on the information signal received from the device connected to the charge, in contrast to the known circuit with a microcircuit with a limited set of charging currents recorded on it / stresses.

При широком распространении в обществе такая розетка может обеспечивать людей, например, в офисе, в гостинице, самолете, поезде, автомобиле, других транспортных средствах, возможностью заряжать мобильные телефоны различных фирм-производителей. При этом пользователь может быть уверен, что при использовании зарядного устройства согласно настоящей полезной модели, аккумулятор его телефона будет заряжен оптимальным образом, благодаря чему будет исключено неблагоприятное воздействие на характеристики и срок службы аккумулятора.When widely distributed in society, such a socket can provide people, for example, in an office, in a hotel, in an airplane, in a train, in a car, in other vehicles, the ability to charge mobile phones of various manufacturers. At the same time, the user can be sure that when using the charger according to this utility model, the battery of his phone will be charged in an optimal way, thereby eliminating adverse effects on the characteristics and life of the battery.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИESSENCE OF A USEFUL MODEL

В соответствии с настоящей полезной моделью предлагается универсальная интеллектуальная розетка, обеспечивающая одновременный заряд одного или нескольких мобильных телефонов с вставленными в них аккумуляторами, т.е. заряд аккумулятора осуществляется без вынимания его из мобильного телефона.In accordance with this utility model, a universal intelligent socket is proposed that provides the simultaneous charge of one or more mobile phones with batteries inserted in them, i.e. The battery is charged without removing it from the mobile phone.

Эта интеллектуальная розетка может быть установлена в здании (жилом помещении, офисе, гостинице и т.п.) наряду со стандартными электророзетками переменного тока, на борту различных транспортных средств (легковые и грузовые автомобили, автобусы, пассажирские железнодорожные вагоны, самолеты и т.п.), а также вмонтирована, например, в офисную мебель или домашний письменный стол.This smart outlet can be installed in a building (residential building, office, hotel, etc.) along with standard AC power sockets, on board various vehicles (cars and trucks, buses, passenger rail cars, airplanes, etc. .), and is also mounted, for example, in office furniture or a home desk.

При этом необходимо подчеркнуть, что настоящая полезная модель обеспечивает зарядку одновременно нескольких аппаратов, оснащенных аккумуляторами, причем модели и разъемы этих одновременно заряжаемых аппаратов могут быть как одинаковыми, так и различными, т.е. достигается возможность создания нескольких независимых каналов заряда, что обеспечивает возможность одновременного заряда различных аппаратов, причем каждый из них получит оптимальные для него, т.е. предписанные его изготовителем, зарядные ток и напряжение.It should be emphasized that the present utility model provides the charging of several devices equipped with batteries at the same time, and the models and connectors of these simultaneously charged devices can be the same or different, i.e. the possibility of creating several independent charge channels is achieved, which makes it possible to simultaneously charge various devices, each of which will receive optimal ones, i.e. Charger current and voltage prescribed by its manufacturer.

Полезная модель равным образом применима и для других аппаратов, оснащаемых аккумуляторами, таких как портативные компьютеры, видеокамеры, фотокамеры, бытовые электроприборы, игрушки и т.п.The utility model is equally applicable to other devices equipped with batteries, such as laptop computers, camcorders, cameras, household appliances, toys, etc.

Кроме этого, настоящая полезная модель применима также для питания потребителей постоянного тока, в том числе и не оснащенных аккумуляторами, таких, как, например, портативные радиоприемники, блоки заряда никель-кадмиевых или никель-металлгидридных аккумуляторов, портативные телевизоры и т.п.In addition, this utility model is also applicable for supplying direct current consumers, including those not equipped with batteries, such as, for example, portable radios, nickel-cadmium or nickel-metal hydride batteries, portable televisions, etc.

Интеллектуальная розетка (ИР) (см. Фиг.1) в одном варианте настоящей полезной модели содержит основной блок, подключаемый к внешнему источнику питания как постоянного (например, бортовая сеть транспортного средства), так и переменного напряжения (например, бытовая электросеть переменного тока напряжением 220 В). Этот блок предназначен для преобразования входных значений тока и напряжения от этого внешнего источника питания в зарядные токи и напряжения необходимых номиналов. Основной блок может иметь в своем составе сетевой адаптер, служащий для преобразования сетевого напряжения и тока в постоянный ток необходимого номинала для обеспечения питания одного или более преобразователей, работающих независимо один от другого и обеспечивающих одновременное функционирование соответствующего количества независимых каналов заряда.Intelligent socket (IR) (see Figure 1) in one embodiment of this utility model contains a main unit that is connected to an external power source of both direct (for example, the vehicle electrical system) and AC voltage (for example, an AC household voltage 220 V). This unit is designed to convert the input current and voltage from this external power source into charging currents and voltages of the required ratings. The main unit may include a network adapter that serves to convert the mains voltage and current into direct current of the required rating to provide power to one or more converters that operate independently of one another and ensure the simultaneous operation of the corresponding number of independent charge channels.

Посредством одного или более коннекторов (средств соединения), подключаемых к основному блоку, подсоединяются различные внешние аппараты с целью заряда их аккумуляторов. Для подключения заряжаемого прибора посредством оригинального коннектора в ИР имеется один или более специальных розеточных портов.By means of one or more connectors (means of connection) connected to the main unit, various external devices are connected in order to charge their batteries. To connect a rechargeable device using an original connector, IR has one or more special outlet ports.

Между ИР и заряжаемым аппаратом имеются один или более управляющих блоков, предназначенных для подачи цифровых управляющих сигналов в основной блок и приема цифровых информационных сигналов от основного блока. При этом управляющие блоки могут быть размещены в коннекторах.Between the IR and the charging device there are one or more control units designed to supply digital control signals to the main unit and receive digital information signals from the main unit. In this case, the control units can be placed in the connectors.

Каждый коннектор предназначен для конкретной модели мобильного телефона (или другого аппарата) и в общем случае имеет два разъема, к одному из которых подсоединяется сам мобильный телефон (другой аппарат) конкретной модели с вставленным в него аккумулятором, а другим разъемом коннектор с подключенным к нему телефоном (другим аппаратом) подсоединяется к одному из выходных разъемов основного блока. Таким образом, коннектор обеспечивает электрическую и механическую связь заряжаемого прибора с ИР. С этой целью с одной стороны на коннекторе смонтирован разъем, соответствующий входному разъему заряжаемого прибора, а с другой стороны - универсальный разъем, подходящий к розеточным портам ИР.Each connector is designed for a specific model of a mobile phone (or other device) and generally has two connectors, one of which is connected to the particular model’s mobile phone (another device) with a battery inserted in it, and the other connector has a connector with a phone connected to it (by another device) is connected to one of the output connectors of the main unit. Thus, the connector provides electrical and mechanical connection of the charged device with IR. To this end, on the one hand, a connector is mounted on the connector corresponding to the input connector of the device to be charged, and on the other hand, a universal connector suitable for IR receptacle ports.

ИР согласно настоящей полезной модели может обеспечивать одновременное подсоединение и заряд одного или более мобильных телефонов (других аппаратов). Модели заряжаемых аппаратов могут быть как различными, так и одинаковыми. При этом для заряда аккумулятора его не требуется вынимать из аппарата, т.е., если аппаратом является мобильный телефон, то он в ходе заряда остается полностью работоспособным.IR according to the present utility model can provide simultaneous connection and charge of one or more mobile phones (other devices). Models of charged devices can be both different and the same. Moreover, to charge the battery it does not need to be removed from the device, i.e., if the device is a mobile phone, then it remains fully operational during the charge.

При подсоединении коннектора с подключенным к этому коннектору мобильным телефоном, аккумулятор которого необходимо зарядить, к одному из выходных разъемов основного блока в основном блоке формируются с помощью соответствующего преобразователя с цифровым управлением ток и напряжение, необходимые для заряда аккумулятора подключенного к данному коннектору аппарата. При этом каждый управляющий блок запрограммирован индивидуально для конкретного аппарата и обеспечивает формирование и передачу в основной блок цифрового сигнала, содержащего информацию о том, какова модель этого присоединенного портативного аппарата и какие параметры заряда - ток и напряжение, предусмотренные изготовителем этого аппарата, должны быть для него поданы.When connecting a connector with a mobile phone connected to this connector, the battery of which you want to charge, the current and voltage necessary for charging the battery connected to this connector of the device are generated using one of the digitally controlled converters in one of the output connectors of the main unit. Moreover, each control unit is individually programmed for a particular device and provides the formation and transmission to the main unit of a digital signal containing information about what model of this connected portable device is and what charge parameters - current and voltage provided by the manufacturer of this device should be for it filed.

В соответствующем преобразователе основного блока в ответ на прием упомянутой цифровой информации о требуемых параметрах заряда аккумулятора подключенного аппарата формируются ток и напряжение, необходимые для питания в этом аппарате цепей заряда аккумулятора требуемым образом.In the corresponding converter of the main unit, in response to the receipt of the aforementioned digital information about the required battery charge parameters of the connected apparatus, current and voltage are generated necessary to supply the battery charge circuits in this apparatus in the required manner.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ниже полезная модель поясняется описанием предпочтительных вариантов ее осуществления со ссылками на сопроводительный чертеж, на которых:Below the utility model is illustrated by a description of the preferred options for its implementation with reference to the accompanying drawing, in which:

Фиг.1 иллюстрирует внутреннюю структуру основного блока интеллектуальной розетки и ее соединения с внешними блоками, согласно полезной модели;Figure 1 illustrates the internal structure of the main unit of the smart outlet and its connection with external units, according to the utility model;

Фиг.2 и Фиг.3 иллюстрируют примеры мест расположения управляющих блоков при подключении аппаратов к интеллектуальной розетке согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения;Figure 2 and Figure 3 illustrate examples of the location of the control units when connecting devices to an intelligent outlet according to various embodiments of the present invention;

Фиг.4 поясняет операции, выполняемые при работе интеллектуальной розетки согласно настоящей полезной модели.Figure 4 explains the operations performed during operation of the smart outlet according to the present utility model.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Ниже (см. Фиг.1, 2 и 3) описаны предпочтительные варианты осуществления настоящей полезной модели. Следует отметить, что описание приведено применительно к заряду аккумулятора мобильного телефона, но данная полезная модель также равным образом применима для других аппаратов, оснащенных аккумуляторами, которые периодически необходимо заряжать. Такими аппаратами, как указывалось выше, могут быть портативные компьютеры, видеокамеры, фотокамеры, бытовые электроприборы, игрушки и т.п.Below (see Figs. 1, 2 and 3), preferred embodiments of the present utility model are described. It should be noted that the description is given with respect to the charge of the battery of a mobile phone, but this utility model is equally applicable to other devices equipped with batteries that need to be charged periodically. Such devices, as mentioned above, can be laptop computers, camcorders, cameras, household appliances, toys, etc.

Интеллектуальная розетка может быть установлена в здании наряду со стандартными электророзетками переменного тока, на борту транспортных средств, а также вмонтирована, в офисную мебель и т.п.An intelligent socket can be installed in the building along with standard AC power sockets, on board vehicles, and also mounted in office furniture, etc.

Интеллектуальная розетка (ИР) согласно (см. Фиг.1) варианту осуществления настоящей полезной модели состоит из основного блока (2), подсоединяемого к внешнему источнику питания, одного или более управляющих блоков (3), которые в данном варианте совмещены с коннекторами, служащими для подключения аппаратов (4), аккумуляторы которых подлежат заряду. Упомянутые коннекторы служат в качестве средства соединения. Внешним источником питания может быть бытовая сеть электропитания переменного тока (например, с напряжением 110-220 вольт), источник постоянного напряжения (например, 12 вольт в автомобиле), бортовой источник питания любого другого транспортного средства (самолета, поезда и т.п.), преобразователь переменного тока в постоянный и др. В одном или нескольких преобразователях с цифровым управлением основного блока (2) происходит преобразование энергии от внешнего источника питания в напряжения и токи, обеспечивающие оптимальный режим заряда для каждого из мобильных телефонов, одновременно или по отдельности подключаемых через соответствующие коннекторы к разъемам основного блока. Кроме того, в основном блоке осуществляется защита всей ИР от короткого замыкания и гальваническая развязка от цепи внешнего питания. Различные преобразователи с цифровым управлением, преобразующие ток и напряжение от внешнего источника в ток и напряжение с заданными параметрами и базирующиеся на принципе широтно-импульсной модуляции известны и могут осуществляться очевидными для специалиста путями.Intelligent socket (IR) according to (see Figure 1) an embodiment of the present utility model consists of a main unit (2) connected to an external power source, one or more control units (3), which in this embodiment are combined with connectors serving for connecting devices (4), the batteries of which are to be charged. Mentioned connectors serve as a means of connection. An external power source can be a household AC power network (for example, with a voltage of 110-220 volts), a constant voltage source (for example, 12 volts in a car), an on-board power source for any other vehicle (aircraft, trains, etc.) , AC to DC converter, etc. In one or more digitally controlled converters of the main unit (2), energy is converted from an external power source to voltages and currents that provide an optimal charge mode for each of the mobile phones connected simultaneously or separately through the corresponding connectors to the connectors of the main unit. In addition, in the main unit, the entire IR is protected against short circuit and galvanic isolation from the external power circuit. Various digitally controlled converters that convert current and voltage from an external source to current and voltage with specified parameters and based on the principle of pulse-width modulation are known and can be implemented in ways that are obvious to the specialist.

Коннектор обеспечивает механический, электросиловой и цифровой информационный контакт между основным блоком ИР, управляющим блоком (3) и оснащенным аккумулятором аппаратом (4), подключаемым к ИР для заряда этого аккумулятора. Использование различных коннекторов диктуется многообразием как конструкций и типоразмеров входных разъемов мобильных телефонов и других портативных аппаратов, так и параметров заряда их аккумуляторов, поэтому механическая функция коннектора - обеспечить соединение выходного разъема одного из преобразователей основного блока и заряжаемого аппарата (4).The connector provides a mechanical, electrical and digital information contact between the main IR unit, the control unit (3) and the battery-equipped device (4) connected to the IR to charge this battery. The use of various connectors is dictated by the variety of designs and sizes of the input connectors of mobile phones and other portable devices, as well as the charge parameters of their batteries, therefore, the mechanical function of the connector is to ensure the connection of the output connector of one of the converters of the main unit and the charging device (4).

Электрический контакт представляет собой проводное соединение, по которому передается зарядный или питающий ток (напряжение) для заряда аккумулятора.An electrical contact is a wired connection through which a charging or supply current (voltage) is transmitted to charge the battery.

Информационный контакт представляет собой проводное (или беспроводное, например, по системе Blue-tooth) соединение, которое используются для обмена данными в цифровой форме между основным блоком и управляющим блоком.An information contact is a wired (or wireless, for example, Blue-tooth system) connection that is used to exchange digital data between the main unit and the control unit.

В одном варианте изобретения имеются один или несколько вынесенных из основного блока аппаратных управляющих блоков (3) по числу имеющихся в основном блоке преобразователей (2). В одном варианте осуществления (см. Фиг.2) управляющие блоки совмещены с соответствующими коннекторами (например, помещены в одном из разъемов коннектора), служащими для подключения заряжаемых аппаратов к ИР.In one embodiment of the invention, there are one or more hardware control units (3) removed from the main unit by the number of converters (2) available in the main unit. In one embodiment (see FIG. 2), the control units are aligned with the corresponding connectors (for example, placed in one of the connectors of the connector) used to connect the recharged devices to the IR.

В других вариантах управляющие блоки (3) могут быть размещены непосредственно внутри аппаратов (4), аккумуляторы которых подлежат заряду (см. Фиг.3). При этом такое размещение управляющих блоков подразумевает его осуществление на заводе-изготовителе данного аппарата или может быть выполнено самостоятельно пользователем этого аппарата.In other embodiments, the control units (3) can be placed directly inside the apparatus (4), the batteries of which are subject to charge (see Figure 3). Moreover, such placement of control units implies its implementation at the manufacturer of this device or can be performed independently by the user of this device.

Управляющий блок (3) подает на основной блок управляющий сигнал в цифровой форме, задающий конкретные величины зарядных тока и напряжения, необходимых для заряда аккумулятора подключенного аппарата (4).The control unit (3) provides the control unit with a digital signal to the main unit that sets the specific values of the charging current and voltage required to charge the battery of the connected device (4).

Основной блок, созданный на базе микроконтроллера, преобразует входящий в него внешний сетевой (переменный или постоянный) ток в выходные напряжение необходимого значения и постоянный ток необходимой силы в соответствии с поданным от управляющего блока упомянутым управляющим сигналом.The main unit, created on the basis of the microcontroller, converts the external mains (alternating or direct) current entering into it into the output voltage of the required value and the direct current of the necessary force in accordance with the control signal mentioned from the control unit.

Такая система работы зарядного устройства снимает ограничения, существующие в случае простого хранения в памяти управляющего блока набора параметров зарядного тока и приема внешнего для основного блока сигнала, содержащего не значения требуемого зарядного тока и напряжения, а некий код, содержащий адрес ячейки памяти в основном блоке, в которой хранятся необходимые параметры зарядного тока. Эти ограничения состоят в том, что в случае появления на рынке аппарата с новым сочетанием зарядных тока и напряжения, устройство не найдет в своей памяти этих новых параметров и не сможет их выдать, несмотря на то, что физически оно способно выработать любое сочетание зарядных тока и напряжения. Для введения новых параметров в память основного блока ее необходимо перепрограммировать, другими словами - либо записать в нее новые данные, либо заменить память на другую, содержащую новые данные.Such a system of operation of the charger removes the limitations that exist if a set of parameters of the charging current is simply stored in the control unit memory and an external signal is received for the main unit that contains not the values of the required charging current and voltage, but a certain code containing the memory cell address in the main unit, which stores the necessary parameters of the charging current. These limitations are that if the device appears on the market with a new combination of charging current and voltage, the device will not find these new parameters in its memory and will not be able to issue them, despite the fact that it is physically capable of generating any combination of charging currents and voltage. To introduce new parameters into the memory of the main unit, it must be reprogrammed, in other words, either write new data to it, or replace the memory with another one containing new data.

Предлагаемая в настоящей полезной модели схема с внешним управлением, которое осуществляют один или более управляющих блоков (3), и способностью основного блока ИР по принятому управляющему сигналу выдавать любые значения (с учетом технических ограничений) зарядных тока и напряжения лишена этого ограничения.The circuit proposed in this utility model with external control, which is carried out by one or more control blocks (3), and the ability of the main IR block to give out any values (taking into account technical limitations) of the charging current and voltage, is devoid of this restriction.

В одном из вариантов осуществления (см. Фиг.2) управляющий блок (3) может располагаться в корпусе коннектора.In one embodiment (see FIG. 2), the control unit (3) may be located in the connector housing.

Следует заметить, что межсоединения средства 2 и блока 1 основного блока на Фиг.1 приведены в упрощенном виде.It should be noted that the interconnections of the means 2 and the block 1 of the main block in figure 1 are shown in simplified form.

Информационный контакт имеет место всегда только между основным и управляющим блоками, независимо от того, каким образом реализован управляющий блок:An information contact always takes place only between the main and control units, regardless of how the control unit is implemented:

- в виде микросхемы, размещенной в коннекторе (Фиг.2) или- in the form of a chip located in the connector (Figure 2) or

- в виде аналогичной микросхемы, но размещенной изготовителем заряжаемого аппарата внутри этого аппарата.- in the form of a similar chip, but placed by the manufacturer of the rechargeable device inside this device.

Управляющий блок может быть реализован, например, на базе микросхемы К1446ВГ5 производства АО «Ангстрем», Россия. Эта микросхема представляет собой запоминающее устройство, оснащенное программируемой перезаписываемой флэш-памятью емкостью 128 байт. Эта микросхема обладает способностью в ответ на цифровой сигнал-запрос со стороны основного блока выдавать управляющий сигнал (а точнее, позволять основному блоку считывать), записанный в ее памяти при программировании, и содержащий цифровую информацию о том, какой аппарат присоединен для заряда (мобильный телефон, плеер и др.), модель этого аппарата (например, Nokia) и потребные параметры заряда - ток и напряжение. Кроме упомянутой микросхемы конкретного вида могут использоваться другие микросхемы аналогичного назначения с соответствующими параметрами.The control unit can be implemented, for example, on the basis of the K1446VG5 chip manufactured by Angstrem JSC, Russia. This chip is a storage device equipped with 128 bytes programmable rewritable flash memory. This microcircuit has the ability, in response to a digital request signal from the side of the main unit, to issue a control signal (or rather, to allow the main unit to read), recorded in its memory during programming, and containing digital information about which device is connected for charging (mobile phone , player, etc.), the model of this device (for example, Nokia) and the required charge parameters - current and voltage. In addition to the specific type of microcircuit mentioned, other microcircuits of a similar purpose with corresponding parameters can be used.

Описанные выше варианты осуществления подробно описываются ниже со ссылками на сопроводительные чертежи. В нижеследующем описании одинаковые блоки на чертежах обозначены одинаковыми номерами.The embodiments described above are described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same blocks in the drawings are denoted by the same numbers.

Согласно первому варианту осуществления (управляющий блок (3) расположен в разъеме (3а) коннектора), изображенному на Фиг.2, ИР состоит из основного блока (1), подсоединяемого к According to the first embodiment (the control unit (3) is located in the connector connector (3a)) shown in FIG. 2, the IR consists of a main unit (1) connected to

Фиг.2, ИР состоит из основного блока (1), подсоединяемого к внешнему источнику питания, и преобразующего посредством преобразователей (2) напряжение и ток внешнего источника питания в напряжения и токи, необходимые для заряда одного или более аккумуляторов заряжаемых аппаратов. Один или несколько таких аппаратов (4), например, мобильных телефонов, с вставленными в них аккумуляторами подсоединяются к основному блоку с помощью коннекторов, каждый из которых соответствует конкретной модели мобильного телефона (или другого аппарата).Figure 2, IR consists of a main unit (1) connected to an external power source, and converts through the converters (2) the voltage and current of the external power source into voltages and currents required to charge one or more batteries of recharged devices. One or more of these devices (4), for example, mobile phones, with batteries inserted in them, are connected to the main unit using connectors, each of which corresponds to a specific model of a mobile phone (or other device).

Каждый коннектор (соединитель) имеет на концах разъемы 3а и 3б, а также несколько проводников, соединяющих эти разъемы между собой. Все разъемы 3а в этом варианте осуществления одинаковы и служат для подсоединения коннекторов к соответствующим разъемам (2а) преобразователям (2) основного блока.Each connector (connector) has connectors 3a and 3b at the ends, as well as several conductors connecting these connectors to each other. All connectors 3a in this embodiment are the same and are used to connect the connectors to the corresponding connectors (2a) of the converters (2) of the main unit.

Разъемы 3б каждого из коннекторов могут быть разнообразными и соответствуют входным разъемам конкретных аппаратов (т.е. имеют соответствующие формы, геометрические размеры, расположение и количество контактов). Таким образом, тип разъема 3б определяет сам коннектор и ту модель мобильного телефона или другого аппарата (4), который может быть подключен к основному блоку для заряда аккумулятора через этот коннектор.Connectors 3b of each of the connectors can be diverse and correspond to the input connectors of specific devices (i.e., have the corresponding shapes, geometric dimensions, location and number of contacts). Thus, the type of connector 3b determines the connector itself and the model of the mobile phone or other device (4) that can be connected to the main unit to charge the battery through this connector.

При смене мобильного телефона пользователь должен просто взять соответствующий коннектор с разъемом 3б, подходящим для новой модели телефона.When changing a mobile phone, the user simply needs to take the appropriate connector with a 3b connector suitable for the new phone model.

Управляющий блок (3), расположенный в одном из разъемов коннектора (к примеру, 3а на Фиг.2), подает на основной блок в ИР цифровой управляющий сигнал. Этот управляющий сигнал содержит в себе информацию о том, какими должны быть значения выходных тока и напряжения для заряда аккумулятора подключенного аппарата.The control unit (3) located in one of the connectors of the connector (for example, 3a in FIG. 2) supplies the digital control signal to the main unit in the IR. This control signal contains information about what the values of the output current and voltage should be for the battery charge of the connected device.

Структура основного блока описана ниже со ссылками на Фиг. 1 и содержит по меньшей мере, одно средство (1а) приема управляющих цифровых или аналоговых сигналов от одного или нескольких управляющих блоков (3) и формирования задающих сигналов в ответ и во исполнение упомянутых управляющих сигналов; одно или несколько средств (5) обеспечивающих: прием задающих сигналов от средства (1а), формирование требуемых в соответствии с упомянутыми задающими сигналами выходных тока и напряжения, необходимых для заряда аккумулятора подключенного аппарата, оснащенного этим аккумулятором (4), и передачу через соответствующее средство соединения (3) (коннектор) на подключенный к этому коннектору упомянутый аппарат (4) сформированных тока и напряжения в соответствии с требуемой для этого аппарата программой заряда. При этом средство (1а) содержит микроконтроллер или другое средство, которое может быть оснащено, например, запоминающим устройством и прочими известными из уровня техники средствами, необходимыми для приема от управляющих блоков (3) управляющих сигналов и их обработки для управления средством (5) с целью выдачи необходимых выходных значений тока и напряжения, а так же выработки ответа в управляющий блок на его возможный запрос (например, с целью получения подтверждения о пригодности данной ИР для подключенного для заряда аппарата (запрос типа «свой-чужой»).The structure of the main unit is described below with reference to FIG. 1 and comprises at least one means (1a) for receiving control digital or analog signals from one or more control units (3) and generating control signals in response to and in execution of said control signals; one or several means (5) providing: receiving the driving signals from the means (1a), generating the output current and voltage required in accordance with the driving signals, necessary for charging the battery of the connected apparatus equipped with this battery (4), and transmitting through the appropriate means connection (3) (connector) to said apparatus (4) connected to this connector of generated current and voltage in accordance with the charge program required for this apparatus. In this case, the means (1a) contain a microcontroller or other means, which can be equipped, for example, with a memory device and other means known from the prior art, necessary for receiving control signals from the control units (3) and processing them for controlling the means (5) with the purpose of issuing the necessary output values of current and voltage, as well as generating a response to the control unit for its possible request (for example, in order to obtain confirmation of the suitability of this IR for a device connected to a charge (request ipa "friend or foe").

Средство (1а) в сочетании с каждым из средств (5) образует один или несколько, по числу средств (5), независимых каналов заряда.Means (1a) in combination with each of the means (5) forms one or several, according to the number of means (5), independent charge channels.

Пример работы ИР может быть описан следующим образом:An example of the operation of IR can be described as follows:

Этап 1 (см. Фиг.4(а)) - основной блок ИР, выполненный на базе микроконтроллера, обеспечивает периодическое направление кодированного цифрового сигнала-запроса на свои разъемы 2а. При отсутствии подключенных к этим разъемам коннекторов и работа основного блока заключается в периодическом направлении упомянутых сигналов к разъемам 2а.Stage 1 (see Figure 4 (a)) - the main IR block, made on the basis of the microcontroller, provides a periodic direction of the encoded digital request signal to its connectors 2a. In the absence of connectors connected to these connectors, the operation of the main unit consists in the periodic direction of the signals to connectors 2a.

Этап 2 (см. Фиг.4(б)) - при подключении коннектора, в одном из разъемов (например, 3а) которого смонтирована вышеупомянутая микросхема-управляющий блок (3), к выходному разъему основного блока 2а (без подключения к этому коннектору заряжаемого аппарата), сигнал-запрос от основного блока получает возможность пройти к микросхеме-управляющему блоку (3). В ответ на этот запрос управляющий блок (3) передает цифровой управляющий сигнал, содержащий запрограммированную в этом управляющем блоке информацию о том, какова модель присоединенного портативного аппарата и какие параметры заряда - ток и напряжение, предусмотренные изготовителем этого аппарата, должны быть для него поданы.Stage 2 (see Figure 4 (b)) - when connecting a connector, in one of the connectors (for example, 3a) of which the aforementioned microchip-control unit (3) is mounted, to the output connector of the main unit 2a (without connecting a rechargeable connector to this apparatus), the request signal from the main unit gets the opportunity to go to the control chip (3). In response to this request, the control unit (3) transmits a digital control signal containing the information programmed in this control unit about what model the connected portable device is and what charge parameters - current and voltage provided by the manufacturer of this device should be supplied to it.

Этап 3 (см. Фиг.4(в)) - этот управляющий сигнал поступает в основной блок, преобразователь (2) которого в ответ на него вырабатывает соответствующие зарядные параметры - зарядное напряжение и соответствующее значение ограничения по зарядному току. Это напряжение через разъемы 2а и 3а подается к коннектору на контакты его разъема 3б.Stage 3 (see Figure 4 (c)) - this control signal enters the main unit, the converter (2) of which in response to it generates the corresponding charging parameters - the charging voltage and the corresponding value of the charging current limit. This voltage is supplied through the connectors 2a and 3a to the connector on the contacts of its connector 3b.

Этап 4 (см. Фиг.4г)) при подключении к разъему 3б соответствующего аппарата (4) для заряда его аккумулятора, имеющееся на разъеме напряжение подается непосредственно на входные клеммы этого аппарата и осуществляется заряд его аккумулятора, при этом основной блок периодически осуществляет измерение подаваемых тока и напряжения и контролирует их соответствие к заданным, вводя необходимые коррективы в случае необходимости.Stage 4 (see Fig. 4d)) when a corresponding device (4) is connected to connector 3b to charge its battery, the voltage available on the connector is supplied directly to the input terminals of this device and its battery is charged, while the main unit periodically measures current and voltage and controls their compliance with the set, introducing the necessary adjustments if necessary.

Обмен данными между управляющим блоком, независимо от места его расположения, и основным блоком производится в цифровом виде согласно заранее определенному протоколу, например, однопроводному, аналогично тому, как это происходит при обмене данными между компьютером и другим устройством, например, подключенным через порт USB.Data exchange between the control unit, regardless of its location, and the main unit is carried out in digital form according to a predetermined protocol, for example, single-wire, similar to how it happens when data is exchanged between a computer and another device, for example, connected via a USB port.

На базе этого полученного от управляющего блока сигнала микроконтроллер основного блока осуществляет управление системой преобразования входного сетевого тока в выходной ток с заданной управляющим сигналом силой и напряжением.On the basis of this signal received from the control unit, the microcontroller of the main unit controls the system for converting the input mains current to the output current with the specified voltage and voltage control signal.

В качестве управляющего блока может быть применен более сложный микроконтроллер, который возможно программировать для передачи в основной блок различных (т.е. содержащих информацию о различных в различные отрезки времени зарядных токах и напряжениях) управляющих сигналов. При этом появляется возможность работы ИР по заранее заданной программе - графику изменения параметров заряда по времени. Между управляющим блоком и основным блоком может осуществляться периодический информационный обмен с необходимой частотой для передачи As a control unit, a more complex microcontroller can be used, which can be programmed to transmit various (i.e., containing information about charging currents and voltages different in different time periods) control signals to the main unit. In this case, it becomes possible to operate the IR according to a predetermined program - a schedule for changing the charge parameters over time. Between the control unit and the main unit, periodic information exchange can be carried out with the necessary frequency for transmission

сигналов, соответствующих необходимым изменениям параметров заряда/питания (величины тока и его напряжения) во времени. Все параметры такого информационного обмена - частота опроса, продолжительность каждого временного этапа, параметры заряда и другие данные заранее программируются в микроконтроллерах основного и управляющего блоков.signals corresponding to the necessary changes in the parameters of the charge / power (current value and its voltage) in time. All parameters of such information exchange - the polling frequency, the duration of each time stage, the charge parameters and other data are pre-programmed in the microcontrollers of the main and control units.

При этом алгоритм работы выглядит следующим образом:In this case, the operation algorithm is as follows:

- аналогично предыдущему варианту, основной блок ИР, выполненный на базе микроконтроллера, обеспечивает периодическую выдачу с необходимой частотой сигнала-запроса на свои разъемы 2а. При отсутствии подключенных к этим разъемам коннекторов, ИР находится в состоянии stand-by и работа основного блока заключается в периодической выдаче упомянутых сигналов на разъемы 2а;- similar to the previous option, the main IR block, made on the basis of the microcontroller, provides periodic output with the required frequency of the request signal to its connectors 2a. In the absence of connectors connected to these connectors, the IR is in stand-by state and the main unit operates by periodically issuing the mentioned signals to connectors 2a;

- при подключении к выходному разъему основного блока 2а коннектора, в одном из разъемов которого (например, 3а) смонтирован вышеупомянутый управляющий блок-контроллер, сигнал-запрос от основного блока получает возможность пройти к микросхеме - управляющему блоку (3). В ответ на этот запрос управляющий блок вырабатывает управляющий сигнал, содержащий запрограммированную в этом управляющем блоке информацию о том, какова модель присоединенного портативного аппарата и какие параметры заряда - ток и напряжение, предусмотренные изготовителем этого аппарата, должны быть для него поданы на первом этапе работы,- when a connector is connected to the output connector of the main unit 2a, in one of the connectors of which (for example, 3a) the aforementioned control unit is mounted, the request signal from the main unit gets the opportunity to go to the microcircuit - the control unit (3). In response to this request, the control unit generates a control signal containing the information programmed in this control unit on what model the connected portable device is and what charge parameters - current and voltage provided by the manufacturer of this device should be supplied to it at the first stage of operation,

- по истечении заранее заданного отрезка времени управляющий блок подает в основной блок новую команду, содержащую данные в - after a predetermined period of time, the control unit sends to the main unit a new command containing data in

отношении новых параметров заряда, необходимых на втором временном отрезке,regarding the new charge parameters required in the second time interval,

- таким же образом выполняются третий, четвертый и далее этапы временной программы.- in the same way the third, fourth and further stages of the time program are carried out.

Одним из примеров программы заряда с изменением параметров заряда во времени является программа заряда никель-металлгидридных или никель-кадмиевых аккумуляторов, состоящих из нескольких элементов по 1,2 В. Подобная программа для аккумулятора емкостью 10 ампер-часов в одном из вариантов реализации может выглядеть, например, так:One example of a charge program with changing charge parameters over time is the charge program for nickel-metal hydride or nickel-cadmium batteries, consisting of several 1.2 V cells. A similar program for a battery with a capacity of 10 ampere-hours in one embodiment may look like for example like this:

- первые 8-10 минут заряда должен подаваться слабый зарядный ток силой 2,0-3,0 А - это необходимо для выравнивания уровня заряда отдельных элементов аккумулятора при заряде слабым током;- the first 8-10 minutes of charge should be supplied with a weak charging current of 2.0-3.0 A - this is necessary to equalize the charge level of individual battery cells when charging with a weak current;

- далее может происходить заряд током 10,0 А в течение 1-1,5 часов;- Further, a charge of 10.0 A can occur for 1-1.5 hours;

- далее - заряд током 5,0 А до полной зарядки аккумулятора;- further - a charge of 5.0 A until the battery is fully charged;

- далее - поддержание заряда в импульсном режиме током 3 А каждые 10-15мин или 0,1А непрерывно без ограничения времени.- further - maintaining the charge in a pulsed mode with a current of 3 A every 10-15 min or 0.1 A continuously without time limitation.

Кроме того, один и тот аккумулятор, например, никель-кадмиевый, может заряжаться по различным программам: стандартный заряд - программа описана выше; ускоренный заряд - алгоритм программы - такой же, но на втором этапе заряд производится увеличенным током, до 0,5С и более; тренировка аккумулятора - выполняются несколько циклов, каждый из которых состоит из двух этапов - на первом этапе осуществляется полный разряд аккумулятора, а затем, на втором этапе, - полный заряд по программе, описанной выше.In addition, one and the same battery, for example, nickel-cadmium, can be charged according to various programs: standard charge - the program is described above; accelerated charge - the program algorithm is the same, but at the second stage the charge is produced by increased current, up to 0.5 ° C or more; battery training - several cycles are performed, each of which consists of two stages - at the first stage, the battery is fully discharged, and then, at the second stage, the battery is fully charged according to the program described above.

При ином размещении управляющего блока, например, внутри заряжаемого аппарата в виде встроенной в него микросхемы или в виде части программного обеспечения заряжаемого аппарата, алгоритм работы системы останется таким же.If the control unit is placed differently, for example, inside a rechargeable device in the form of an integrated circuit in it or as part of the software of a rechargeable device, the algorithm of the system will remain the same.

Процесс заряда аккумуляторов портативных радиоэлектронных устройств с помощью интеллектуальной розетки описан ниже для случая размещения управляющих блоков в коннекторах:The process of charging batteries of portable electronic devices using an intelligent outlet is described below for the case of placing control units in the connectors:

- на выходные выводы разъема основного блока периодически выдают цифровой сигнал опроса с целью определения факта подключения к этому разъему соответствующего коннектора;- the digital polling signal is periodically issued to the output terminals of the connector of the main unit in order to determine the fact of the connection of the corresponding connector to this connector;

- к выходному разъему основного блока подключают коннектор, в одном из разъемов которого смонтирован управляющий блок, содержащий, например, упомянутую выше микросхему;- a connector is connected to the output connector of the main unit, in one of the connectors of which a control unit is mounted, containing, for example, the chip mentioned above;

- после подключения коннектора и установления электрического и информационного контакта между основным и управляющим блоками цифровой сигнал из основного блока получает возможность достичь управляющего блока;- after connecting the connector and establishing electrical and information contact between the main and control units, the digital signal from the main unit gets the opportunity to reach the control unit;

- получив этот сигнал опроса, в управляющем блоке, в памяти которого содержится заранее запрограммированная цифровая информация относительно типа и модели аппарата, для заряда аккумуляторов которого предназначен данный коннектор, параметры заряда, необходимые для этого аппарата ток и напряжение заряда и другие необходимые данные, основному блоку разрешают считывание этой информации;- having received this interrogation signal, in the control unit, the memory of which contains pre-programmed digital information regarding the type and model of the device for which this connector is intended for charging the batteries, the charge parameters, the current and voltage of the charge, and other necessary data for this device, to the main unit allow reading of this information;

- считывают из памяти управляющего блока вышеупомянутую информацию, которая по специальному, например, однопроводному протоколу, поступает в этот основной блок в виде цифрового - read from the memory of the control unit the above information, which according to a special, for example, single-wire protocol, enters this main unit in the form of digital

протоколу, поступает в этот основной блок в виде цифрового управляющего сигнала;protocol, enters this main unit in the form of a digital control signal;

- в основном блоке, получив этот цифровой управляющий сигнал, формируют ток и напряжение, необходимые для заряда аккумулятора аппарата, для которого предназначен данный коннектор;- in the main unit, having received this digital control signal, they generate the current and voltage necessary to charge the battery of the device for which this connector is intended;

- упомянутое зарядное напряжение подают на выходной разъем коннектора;- the aforementioned charging voltage is supplied to the output connector of the connector;

- к выходному разъему коннектора, на который подано упомянутое зарядное напряжение, подключают аппарат для заряда его аккумулятора;- to the output terminal of the connector, to which the aforementioned charging voltage is applied, the apparatus is connected to charge its battery;

- зарядное напряжение подается на входной разъем подключенного аппарата и от основного блока через коннектор к аппарату начинает поступать зарядный ток требуемого номинала.- the charging voltage is supplied to the input connector of the connected device and the charging current of the required value starts to flow from the main unit through the connector to the device.

Для вариантов размещения управляющего блока непосредственно в заряжаемом аппарате процесс заряда будет содержать следующие операции:For options for placing the control unit directly in the charged device, the charge process will contain the following operations:

- на выходные выводы разъема основного блока периодически выдают цифровой сигнал опроса с целью определения факта подключения к этому разъему соответствующего коннектора;- the digital polling signal is periodically issued to the output terminals of the connector of the main unit in order to determine the fact of the connection of the corresponding connector to this connector;

- к выходному разъему основного блока подключают коннектор, при этом режим работы основного блока не изменяется;- connect the connector to the output connector of the main unit, while the operating mode of the main unit does not change;

- к коннектору подключают аппарат, аккумулятор которого подлежит заряду; при этом устанавливается электрический и информационный контакт между основным и управляющим блоками; цифровой сигнал из основного блока получает возможность достичь управляющего блока, расположенного непосредственно в заряжаемом аппарате или реализованного в виде части программного обеспечения заряжаемого аппарата;- a device is connected to the connector, the battery of which is to be charged; in this case, an electrical and information contact is established between the main and control units; a digital signal from the main unit is able to reach a control unit located directly in the rechargeable device or implemented as part of the software of the rechargeable device;

- получив этот сигнал опроса, в управляющем блоке, в памяти которого содержится заранее запрограммированная цифровая информация относительно типа и модели аппарата, для заряда аккумуляторов которого предназначен данный коннектор, параметры заряда, (необходимые для этого аппарата ток и напряжение заряда) и другие необходимые данные, основному блоку разрешают считывание этой информации;- having received this interrogation signal, in the control unit, the memory of which contains pre-programmed digital information regarding the type and model of the device for which this connector is intended for charging the batteries, charge parameters (current and voltage required for this device) and other necessary data, the main unit is allowed to read this information;

- считывают из памяти управляющего блока вышеупомянутую информацию, которая в закодированном виде по специальному протоколу, например, однопроводному, поступает в этот основной блок в виде цифрового управляющего сигнала;- read from the memory of the control unit the above information, which is encoded by a special protocol, for example, single-wire, enters this main unit in the form of a digital control signal;

- в основном блоке, получив этот цифровой управляющий сигнал, формируют ток и напряжение, необходимые для заряда аккумулятора данного аппарата;- in the main unit, having received this digital control signal, form the current and voltage necessary to charge the battery of this unit;

- зарядное напряжение подается на входной разъем подключенного аппарата и от основного блока через коннектор к аппарату начинает поступать зарядный ток требуемого номинала.- the charging voltage is supplied to the input connector of the connected device and the charging current of the required value starts to flow from the main unit through the connector to the device.

При этом необходимость выработки двух параметров заряда - тока и напряжения - объясняется тем, что существует ряд потребителей (например, некоторые модели мобильных телефонов, блоки заряда никель-кадмиевых, никель-металгидридных и др. аккумуляторов), в которых отсутствует внутреннее ограничение по току, а зарядное напряжение подается непосредственно к аккумулятору. В таком случае отсутствие контроля за током заряда и его регулирования со стороны ИР могут привести к выходу из строя аккумулятора и всего телефона;In this case, the need to develop two charge parameters - current and voltage - is explained by the fact that there are a number of consumers (for example, some models of mobile phones, charge units of nickel-cadmium, nickel-metal hydride and other batteries), in which there is no internal current limit, and the charging voltage is supplied directly to the battery. In this case, the lack of control over the charge current and its regulation by the IR can lead to failure of the battery and the entire phone;

Таким образом, в настоящей полезной модели раскрыта интеллектуальная розетка, обеспечивающая одновременный заряд одного или нескольких мобильных телефонов или других аппаратов с вставленными в них аккумуляторами в оптимальном для этих аккумуляторов режиме.Thus, in this utility model, an intelligent socket is disclosed that provides simultaneous charging of one or more mobile phones or other devices with batteries inserted in them in an optimal mode for these batteries.

Оптимальность режима зарядки обеспечивается тем, что параметры, необходимые для заряда аккумулятора данного типа аппарата, однозначно задаются соответствующим управляющим блоком, установленным в коннекторе, через который осуществляется подключение этого мобильного телефона или оснащенного аккумулятором аппарата к ИР.The optimality of the charging mode is ensured by the fact that the parameters necessary for charging the battery of this type of device are uniquely set by the corresponding control unit installed in the connector through which this mobile phone or device equipped with a battery is connected to the IR.

ИР может быть оснащена системой самодиагностики, осуществляющей постоянное или с заданной периодичностью тестирование рабочих параметров преобразователя (например, токов, напряжений, температур и т.п.) с целью определения их соответствия заданным диапазонам и выдачи необходимых информационных и/или управляющих сигналов в случае их отклонения от заданных.IR can be equipped with a self-diagnosis system that constantly or periodically tests the operating parameters of the converter (for example, currents, voltages, temperatures, etc.) in order to determine their compliance with the specified ranges and issue the necessary information and / or control signals if deviations from the given.

Требуемыми программой заряда, током, напряжением и другими параметрами заряда в раскрытой ИР являются оптимальные, рекомендуемые изготовителем заряжаемого аппарата, программа заряда, ток, напряжение и другие параметры заряда.The required charge program, current, voltage and other charge parameters in the disclosed IR are optimal, recommended by the manufacturer of the charged device, the charge program, current, voltage and other charge parameters.

Потребителями постоянного тока могут являться, например: зарядные устройства для различных по форме и конструкции аккумуляторов, вынимаемых для заряда из соответствующих аппаратов (например, никель-кадмиевых цилиндрических, литий-ионных в форме прямоугольного параллелепипеда и т.п.)DC consumers can be, for example: chargers for batteries of various shapes and designs that can be taken out of charge from their respective devices (for example, nickel-cadmium cylindrical, lithium-ion in the form of a rectangular parallelepiped, etc.)

Интеллектуальная розетка в соответствии с настоящей полезной моделью обеспечивает возможность зарядки нескольких телефонов (или упомянутых аппаратов) одной или различных моделей одновременно, причем на каждый коннектор, а следовательно, и телефон (или упомянутый аппарат), выдаются зарядные ток и напряжение с параметрами, оптимальными для заряда аккумулятора именно данного подключенного аппарата, что позволяет продлить срок службы аккумулятора и обеспечивает дополнительные удобства для владельцев мобильных телефонов и упомянутых аппаратов.An intelligent socket in accordance with this utility model provides the ability to charge multiple phones (or the mentioned devices) of one or different models at the same time, moreover, charging current and voltage with parameters optimal for each connector and, therefore, the phone (or the mentioned device) are given the battery charge of this particular connected device, which allows you to extend the battery life and provides additional amenities for owners of mobile phones and the aforementioned herdsmen.

Claims (10)

1. Интеллектуальная розетка (ИР), устанавливаемая в здании или на борту транспортного средства или встраиваемая в мебель, содержащая основной блок (1), обеспечивающий преобразование поступающего на его вход от внешнего источника питания постоянного или переменного тока в снимаемые с его выхода постоянный ток заданной силы и напряжение, необходимые для заряда аккумулятора по меньшей мере одного аппарата (4), подключаемого к ИР с помощью средства соединения (3), и формируемые в соответствии с управляющими сигналами от соответствующего по меньшей мере одного внешнего управляющего блока, при этом основной блок содержит по меньшей мере, одно средство (1а) приема управляющих сигналов от упомянутого по меньшей мере одного управляющего блока и формирования задающих сигналов в ответ на упомянутые управляющие сигналы; по меньшей мере одно средство (5), обеспечивающее прием задающих сигналов от средства (1а), формирование, в ответ на упомянутые задающие сигналы, выходных тока и напряжения со значениями, необходимыми для заряда аккумулятора упомянутого аппарата (4), и передачи на упомянутый аппарат (4) сформированных тока и напряжения в соответствии с требуемой для этого аппарата программой заряда.1. Intelligent socket (IR), installed in a building or on board a vehicle or built into furniture, containing a main unit (1), which ensures the conversion of direct or alternating current supplied to its input from an external power source into a constant current output from its output the forces and voltage necessary to charge the battery of at least one device (4) connected to the IR using the connection means (3), and generated in accordance with the control signals from the corresponding at least one external control unit, wherein the main unit comprises at least one means (1a) for receiving control signals from said at least one control unit and generating driving signals in response to said control signals; at least one means (5) providing reception of driving signals from means (1a), generating, in response to said driving signals, output currents and voltages with values necessary for charging the battery of said apparatus (4), and transmitting to said apparatus (4) formed current and voltage in accordance with the charge program required for this device. 2. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что информационный обмен между основным блоком и управляющим блоком осуществляется в цифровом или аналоговом виде.2. The intelligent socket according to claim 1, characterized in that the information exchange between the main unit and the control unit is carried out in digital or analog form. 3. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что средство (1а) в сочетании с каждым из средств (5) образует один или несколько, по числу средств (5), независимых каналов заряда.3. An intelligent outlet according to claim 1, characterized in that the means (1a) in combination with each of the means (5) form one or more, according to the number of means (5), independent charge channels. 4. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что средство (1а) вырабатывает сигнал в управляющий блок в ответ на сигнал запроса от него о пригодности ИР по выходным параметрам заряда (току и напряжению) для заряда аккумулятора подключенного аппарата конкретной модели.4. The intelligent socket according to claim 1, characterized in that the means (1a) generates a signal to the control unit in response to a signal from a request from it about the suitability of the IR in terms of charge output parameters (current and voltage) for charging the battery of a connected device of a specific model. 5. Интеллектуальная розетка по п.4, отличающаяся тем, что средство (1а) представляет собой микроконтроллер.5. An intelligent outlet according to claim 4, characterized in that the means (1a) is a microcontroller. 6. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что принимаемые от управляющего блока управляющие сигналы содержат информацию по меньшей мере об одном из следующего: о требуемых параметрах заряда, о программе заряда аккумулятора, о типе и модели подключенного аппарата для заряда его аккумулятора через этот управляющий блок.6. The smart outlet according to claim 1, characterized in that the control signals received from the control unit contain information about at least one of the following: the required charge parameters, the battery charge program, the type and model of the connected device for charging its battery through this control unit. 7. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что основной блок осуществляет многократный периодический информационный обмен с управляющим блоком с необходимой частотой для получения в режиме реального времени управляющих сигналов, соответствующих необходимым изменениям параметров заряда аккумулятора во времени.7. The smart outlet according to claim 1, characterized in that the main unit performs multiple periodic information exchange with the control unit with the necessary frequency to receive real-time control signals corresponding to the necessary changes in the parameters of the battery charge in time. 8. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что оснащена системой самодиагностики, осуществляющей постоянное или с заданной периодичностью тестирование рабочих параметров преобразователя для определения их соответствия заданным диапазонам и выдачи необходимых информационных и/или управляющих сигналов в случае их отклонения от заданных.8. The intelligent socket according to claim 1, characterized in that it is equipped with a self-diagnosis system that constantly or periodically tests the operating parameters of the converter to determine their compliance with the specified ranges and issue the necessary information and / or control signals if they deviate from the set ones. 9. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью показа зарядных параметров отдельно по каждому из каналов заряда, результатов работы системы самодиагностики типов и моделей подключенных для заряда аппаратов и т.д., на дисплее.9. The smart outlet according to claim 1, characterized in that it is configured to show charging parameters separately for each of the charge channels, the results of the self-diagnosis system of the types and models of devices connected to charge, etc., on the display. 10. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что требуемыми программой заряда и другими параметрами заряда аккумулятора являются оптимальные для данного аккумулятора.
Figure 00000001
10. The smart outlet according to claim 1, characterized in that the required charge program and other parameters of the battery charge are optimal for a given battery.
Figure 00000001
RU2007128723/22U 2007-07-25 2007-07-25 INTELLIGENT SOCKET FOR CHARGING BATTERIES AND POWERING PORTABLE RADIO ELECTRONIC APPLIANCES RU69330U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128723/22U RU69330U1 (en) 2007-07-25 2007-07-25 INTELLIGENT SOCKET FOR CHARGING BATTERIES AND POWERING PORTABLE RADIO ELECTRONIC APPLIANCES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128723/22U RU69330U1 (en) 2007-07-25 2007-07-25 INTELLIGENT SOCKET FOR CHARGING BATTERIES AND POWERING PORTABLE RADIO ELECTRONIC APPLIANCES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU69330U1 true RU69330U1 (en) 2007-12-10

Family

ID=38904525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007128723/22U RU69330U1 (en) 2007-07-25 2007-07-25 INTELLIGENT SOCKET FOR CHARGING BATTERIES AND POWERING PORTABLE RADIO ELECTRONIC APPLIANCES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU69330U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9041338B2 (en) Portable solar power supply
JP5602348B2 (en) Apparatus and method for charging a rechargeable battery
CN1307742C (en) Back-up battery for cellular telephone
US20070080663A1 (en) Portable charger with a rechargeable back-up battery
WO2006095353A2 (en) Portable battery operated power supply
US11177520B2 (en) Modular battery pack system with multi-voltage bus
EP2578069A2 (en) Power module for portable devices
JP2012152036A (en) Discharge control device, discharge control method, discharge control system, control program, and recording medium
JP3143554U (en) Storage type portable charging adapter
CN104065145A (en) Wireless charging device and charging method thereof
CN110770961A (en) Power management system, battery, charger and unmanned aerial vehicle
RU2263384C2 (en) Universal intelligent mobile phone battery charger
RU69330U1 (en) INTELLIGENT SOCKET FOR CHARGING BATTERIES AND POWERING PORTABLE RADIO ELECTRONIC APPLIANCES
CN112531848B (en) Battery pack and control method thereof
CN215580414U (en) Direct current power supply
CN115693859A (en) Battery management system based on wireless communication and wireless power supply
CN115441723A (en) Power supply conversion device
CN212136814U (en) Portable intelligent outage type connects
GB2418546A (en) Mobile phone to mobile phone battery charging
WO2009008762A1 (en) Automatic electric power converter-multipurpose intellectual recharger for charging batteries and for feeding portable radioelectronic devices
CN112421726A (en) Power control system and electric fan
EP1844601A1 (en) Intellectual universal battery charging device for mobile phones
JP2003273976A (en) Method for charging battery built in mobile phone and charger for the mobile phone
CN100414570C (en) Remote controller for household electrical appliance and household electrical appliance thereof
CN206727688U (en) A kind of charging device and power supply output management device

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120726