WO2009008762A1 - Automatic electric power converter-multipurpose intellectual recharger for charging batteries and for feeding portable radioelectronic devices - Google Patents

Automatic electric power converter-multipurpose intellectual recharger for charging batteries and for feeding portable radioelectronic devices Download PDF

Info

Publication number
WO2009008762A1
WO2009008762A1 PCT/RU2007/000383 RU2007000383W WO2009008762A1 WO 2009008762 A1 WO2009008762 A1 WO 2009008762A1 RU 2007000383 W RU2007000383 W RU 2007000383W WO 2009008762 A1 WO2009008762 A1 WO 2009008762A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
main unit
charge
battery
connector
charging
Prior art date
Application number
PCT/RU2007/000383
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Andrei Leonidovich Vorobiev
Original Assignee
Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu 'vegavolt'
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 Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu 'vegavolt' filed Critical Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu 'vegavolt'
Priority to PCT/RU2007/000383 priority Critical patent/WO2009008762A1/en
Publication of WO2009008762A1 publication Critical patent/WO2009008762A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/20—The network being internal to a load
    • H02J2310/22—The load being a portable electronic device
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to electrical engineering. The inventive automatic electric power converter-multipurpose intellectual recharger comprises a main unit connectable to an external DC or AC power supply and one or more control units. A device (4), the battery of which is to be charged, or a direct current consumer are connected, for charging or feeding, to the main unit (2) by means of a connector which provides the mechanical, electric power and information coupling of the main unit to said device or consumer. One or more control units (3) can be arranged either in the above-mentioned connectors or in the devices them selves, the batteries of which are to be recharged, or can be emulated by the software of said devices. When a device-consumer is connected to the main unit via the connector, a control signal, corresponding to the current and voltage values required for optimally charging the battery of said device, is transmitted from the control unit (3) to the main unit and, afterwards, the main unit forms the required current and voltage to be supplied to the connected device-consumer by means of electric power lines via the connector. The inventive converter can be used for charging and/or feeding any devices provided with batteries or direct current consumers.

Description

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ AUTOMATIC ELECTRICAL CONVERTER
МОЩНОСТИ / ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЕ УНИВЕРСАЛЬНОЕ ЗАРЯДНОЕCAPACITY / INTELLECTUAL UNIVERSAL CHARGING
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРОВ И ПИТАНИЯDEVICE FOR CHARGING BATTERIES AND POWER
ПОРТАТИВНЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТОВ ОПИСАНИЕPORTABLE RADIO ELECTRONIC DEVICES DESCRIPTION
Настоящее изобретение относится к области использования портативных радиоэлектронных аппаратов, оснащенных аккумуляторами, в частности, мобильных телефонов и, более конкретно, - к универсальному устройству и способу зарядки аккумуляторов мобильных телефонов и других аппаратов, а также электропитания упомянутых аппаратов . ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИThe present invention relates to the field of use of portable electronic devices equipped with batteries, in particular mobile phones and, more specifically, to a universal device and method for charging the batteries of mobile phones and other devices, as well as power supply to the said devices. BACKGROUND 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 настоящего изобретения 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, we will consider all aspects of the present invention 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 Ne 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, 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 «плaвнoй» 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 “normal” 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. Также известны зарядные устройства, которые осуществляют заряд аккумулятора при наличии обратной связи от аккумулятора — см. патенты США N° 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.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. Also known are chargers that charge a battery when there is feedback from the battery — see U.S. Patent 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 изобретении устройству является устройство Juiсе, 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 of the present invention is the Juice device, 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 other.
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. 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. 4) Существующие универсальные зарядные устройства с ручным управлением никак не гарантируют потребителю сохранность его аппарата в случае ошибки при установке зарядных параметров.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) 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) 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, the battery should be removed from the apparatus, 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. Исходя из вышесказанного, имеется необходимость в универсальном зарядном устройстве, которое способно заряжать аккумуляторы различных аппаратов, в том числе мобильных телефонов различных типов, оптимальным для данного конкретного аккумулятора образом, причем заряд может осуществляться одновременно нескольких аппаратов различных моделей. Желательно также, чтобы УЗУ было способно выдавать любой набор ток/напряжение при подключении его к основному блоку за счет формирования в УЗУ 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.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. Based on the foregoing, there is a need for a universal charger that can charge batteries of various devices, including mobile phones of various types, in an optimal way for a given battery, and moreover, several devices of different models can be charged simultaneously. It is also desirable that the UZU be capable of delivering any current / voltage set when it is connected to the main unit due to the formation of the required current / voltage in the UZU based on the information signal received from the device connected to the charge, in contrast to the known circuit with the presence of a chip recorded on a limited set of values of charging currents / voltages.
При широком распространении в обществе одно такое зарядное устройство может обеспечивать группу людей, например, в офисе, в гостинице, самолете, поезде, автомобиле, других транспортных средствах, возможностью заряжать мобильные телефоны различных фирм-производителей. В этих случаях исключается необходимость каждому пользователю носить с собой зарядное устройство, поставляемое совместно с соответствующим мобильным телефоном. В то же время, пользователь может быть уверен, что при использовании зарядного устройства согласно настоящему изобретению, аккумулятор его телефона будет заряжен оптимальным образом, благодаря чему будет исключено неблагоприятное воздействие на характеристики и срок службы аккумулятора. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯWith widespread use in society, one such charger can provide a group of 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. In these cases, it eliminates the need for each user to carry a charger, which is supplied with the corresponding mobile phone. At the same time, the user can be sure that when using the charger according to the present invention, the battery of his phone will be optimally charged, thereby eliminating adverse effects on the characteristics and life of the battery. SUMMARY OF THE INVENTION
В соответствии с настоящим изобретением предлагается автоматический преобразователь электрической мощности (ПМ) / интеллектуальное универсальное зарядное устройство (ИУЗУ) с цифровым управлением, обеспечивающее 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 the present invention, an automatic an electric power converter (PM) / intelligent universal charger (IUZU) with digital control 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.
При этом необходимо подчеркнуть, что настоящее изобретение 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 invention provides the simultaneous charging of several devices equipped with batteries, 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.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ заряда посредством интеллектуального универсального зарядного устройства с цифровым управлением (ИУЗУ) аккумулятора, обеспечивающий заряд по меньшей мере, одного мобильного телефона или другого аппарата, оснащаемого аккумулятором с вставленным в него аккумулятором, т.е. заряд аккумулятора осуществляется без вынимания его из мобильного телефона. Способ согласно настоящему изобретению также применим для заряда аккумуляторов аппаратов (мобильных телефонов или других аппаратов) как одинаковой модели, так и различных моделей, причем, как по отдельности, так и одновременно нескольких.In accordance with the present invention, there is also provided a method for charging a battery using an intelligent universal digital charger (IZU), which charges at least one mobile phone or other device equipped with a battery with an inserted battery, i.e. The battery is charged without removing it from the mobile phone. The method according to the present invention is also applicable to charge the batteries of devices (mobile phones or other devices) as the same model, and different models, both individually and simultaneously.
Настоящее изобретение равным образом применимо и для других аппаратов, оснащаемых аккумуляторами, таких как портативные компьютеры, видеокамеры, фотокамеры, бытовые электроприборы, игрушки и т.п.The present invention is equally applicable to other devices equipped with batteries, such as laptop computers, camcorders, cameras, household appliances, toys, and the like.
Кроме этого, настоящее изобретение применимо 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, the present invention is also applicable for supplying direct current consumers, including those not equipped with batteries, such as, for example, portable radios, charge units for nickel-cadmium or nickel-metal hydride batteries, portable televisions, etc.
ИУЗУ (см. фиг.4) в одном варианте настоящего изобретения состоит из - основного блока, подключаемого к внешнему источнику питания как постоянного, так и переменного напряжения. 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, - одного или более управляющих блоков, предназначенных для подачи цифровых управляющих сигналов в основной блок и приема цифровых информационных сигналов от основного блока (в данном примере схемы ИУЗУ управляющие блоки размещены в коннекторах), иIZU (see figure 4) in one embodiment of the present invention consists of - the main unit connected to an external power source of both direct and alternating voltage. This unit is designed to convert the input values of current and voltage from this external power source to charging currents and voltages of the required ratings. The main unit can include a network adapter that serves to convert the mains voltage and current to direct current of the required rating to provide power to one or more converters operating independently of one another and ensuring the simultaneous operation of the corresponding number of independent charge channels, one or more e control units for supplying digital control signals to the main unit and receiving digital information signals from the main unit (in this example IUZU circuit control blocks arranged in connectors), and
- одного или более коннекторов (средств соединения), подключаемых к основному блоку, и приспособленных для подсоединения различных внешних аппаратов с целью заряда их аккумуляторов и размещения управляющих блоков. 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.- one or more connectors (means of connection) connected to the main unit, and adapted to connect various external devices in order to charge their batteries and accommodate control units. 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.
ИУЗУ согласно настоящему изобретению 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.IUZU according to the present invention 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. At the same time, it is not necessary to remove it from the device to charge the battery, i.e. if the device is a mobile phone, then it remains fully operational during the charge.
Основной блок при подсоединении к одному из его выходных разъемов коннектора с подключенным к этому коннектору мобильным телефоном, аккумулятор которого необходимо зарядить, формирует 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 connected to one of its output connectors of the connector with a mobile phone connected to this connector, the battery of which must be charged, the main unit generates current and voltage with the help of a digitally controlled converter, necessary to charge the battery of the device connected to this connector. 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 him 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. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙIn 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. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ниже изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов его осуществления со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых фиг.l, фиг.2 и фиг.З иллюстрируют примеры автоматического преобразователя электрической мощности / универсального зарядного устройства с цифровым управлением согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения и поясняющие подключение коннектора для заряда аккумулятора подключенного мобильного телефона или другого аппарата; фиг.4 - иллюстрирует более подробно внутреннюю структуру основного блока упомянутого преобразователя мощности / зарядного устройства; фиг.5 - поясняет операции, выполняемые при работе упомянутого преобразователя электрической мощности / универсального зарядного устройства согласно настоящему изобретению.Below the invention is illustrated by the description of the preferred options for its implementation with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3 illustrate examples of an automatic power converter / digitally-controlled universal charger according to various embodiments of the present invention and explaining the connection of the connector to charge the battery of a connected mobile phone or other device; 4 illustrates in more detail the internal structure of the main unit of said power converter / charger; 5 illustrates operations performed by the operation of said electric power converter / universal charger according to the present invention.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Ниже (см. фиг. 1, 2 и 3) описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что описание приведено применительно к заряду аккумулятора мобильного телефона, но изобретение также равным образом применимо 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 invention are described. It should be noted that the description is given with respect to the charge of the battery of a mobile phone, but the invention 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.
ИУЗУ согласно первому (см. фиг.l) варианту осуществления настоящего изобретения состоит из основного блока, подсоединяемого к внешнему источнику питания, и 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. Другими примерами средства соединения могут быть коннекторы, не содержащие управляющих блоков, например, при реализации функций управляющих блоков программным обеспечением подключенного для заряда аккумулятора аппарата, эти варианты (согласно фиг.2 и 3) осуществления описаны ниже.IZU according to the first (see Fig. L) embodiment of the present invention consists of a main unit connected to an external power source, and one or more control units (3), which in this embodiment are combined with connectors used to connect devices (4) whose batteries are subject to charge. Mentioned connectors serve as a means of connection. Other examples of means of connection may be connectors that do not contain control units, for example, when implementing the functions of the control units with the software of the device connected to charge the battery, these options (according to FIGS. 2 and 3) are described below.
Внешним источником питания может быть бытовая сеть электропитания (например, с напряжением ПО - 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. Способ подсоединения к внешнему источнику питания, (например, с помощью разъема, соединителя, и т.п.) не является предметом настоящего изобретения и подробно не описан, однако для специалистов в данной области техники такое подсоединение может быть выполнено очевидным образом.An external power source can be a household power supply network (for example, with a voltage of 220 volts), a constant voltage source (for example, 12 volts in a car), an on-board power supply of any other vehicle (airplane, train, etc.), a converter AC to DC, etc. The method of connection to an external power source (for example, using a connector, connector, etc.) is not the subject of the present invention and is not described in detail, however, for such specialists in the art, such subconnects ix can be performed in the obvious way.
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 (2а) основного блока. Кроме того, в основном блоке осуществляется защита всего устройства (УЗУ) 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 специалистов путями.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 that are simultaneously or separately connected through the corresponding connectors to the connectors (2a) of the main unit . In addition, in the main unit, the entire device (RAM) 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 into current and voltage with specified parameters and based on the principle of pulse-width modulation, known and can be implemented in ways that are obvious to experts.
Коннектор обеспечивает механический, электросиловой и цифровой информационный контакт между основным блоком, управляющим блоком (3) и оснащенным аккумулятором аппаратом (4), подключаемым к УЗУ 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 (2а) одного из преобразователей основного блока и заряжаемого аппарата (4).The connector provides a mechanical, electrical, and digital information contact between the main unit, the control unit (3) and the apparatus equipped with a battery (4), connected to an ultrasonic amplifier 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 (2a) 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 Вluе-tооth) соединение, которое используется для обмена данными в цифровой форме между основным блоком и управляющим блоком.An information contact is a wired (or wireless, for example, via the Blue-tooth system) connection, which is used for digital data exchange between the main unit and the control unit.
В одном варианте изобретения, ИУЗУ содержит один или несколько вынесенных из основного блока аппаратных управляющих блоков (3) по числу имеющихся в основном блоке преобразователей (2). В данном варианте осуществления (см. фиг.l) управляющие блоки совмещены с соответствующими коннекторами (например, помещены в одном из разъемов коннектора), служащими для подключения заряжаемых аппаратов к ИУЗУ.In one embodiment of the invention, the IZU contains one or more hardware control units (3) removed from the main unit according to the number of converters (2) available in the main unit. In this embodiment (see FIG. 1), the control units are aligned with the corresponding connectors (for example, placed in one of the connectors of the connector) used to connect the charged devices to the IZU.
В других вариантах управляющие блоки (3) могут быть размещены непосредственно внутри аппаратов (4), аккумуляторы которых подлежат зарядуIn other embodiments, control units (3) can be placed directly inside the apparatus (4), the batteries of which are to be charged
(см. фиг.2). При этом такое размещение управляющих блоков подразумевает его осуществление на заводе-изготовителе данного аппарата или может быть выполнено самостоятельно пользователем этого аппарата.(see figure 2). 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.
Имеются также варианты исполнения, когда управляющий блок эмулируется частью программного обеспечения заряжаемого аппарата (см. фиг.З). Этот вариант является предпочтительным, так как обеспечивает непосредственный информационный обмен в цифровой форме между основным блоком ИУЗУ и микроконтроллером заряжаемого аппарата, но требует взаимодействия с изготовителями таких аппаратов, на этапе изготовления аппарата для внедрения в него соответствующего программного обеспечения. Существует также возможность загрузки в микроконтроллер аппарата такого программного обеспечения силами самого потребителя по разработанной изготовителем аппарата или согласованной с ним методике.There are also options when the control unit is emulated by a piece of software of a rechargeable device (see Fig. 3). This option is preferred, as it provides direct digital information exchange between the main the IZU unit and the microcontroller of the recharged device, but requires interaction with the manufacturers of such devices, at the stage of manufacture of the device for the implementation of the corresponding software. There is also the possibility of loading such software into the microcontroller of the device using the forces of the consumer according to the method developed by the device manufacturer or agreed with him.
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). 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. 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.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). 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. Such a system of operation of the charger removes the limitations that exist if a set of parameters of the charging current are 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 настоящем изобретении схема с внешним управлением, которое осуществляют один или более управляющих блоков (3), и способностью основного блока по управляющему сигналу выдавать любые значения (с учетом технических ограничений) зарядных тока и напряжения лишена этого ограничения. В одном из вариантов осуществления (см. фиг.l) управляющий блок (3) может располагаться в корпусе коннектора, в данном случае, в его разъеме За.The circuit proposed in the present invention with external control, which is carried out by one or more control units (3), and the ability of the main unit to give out any values (taking into account technical limitations) of the charging current and voltage, is devoid of this restriction. In one embodiment (see FIG. 1), the control unit (3) may be located in the connector housing, in this case, in its connector Za.
В еще одном варианте осуществления управляющий блок (3) может располагаться в самом заряжаемом аппарате (4), при этом коннектор осуществляет механическую, электрическую и цифровую информационную связь основного блока с помещенным в заряжаемый аппарат управляющим блоком (3).In another embodiment, the control unit (3) can be located in the rechargeable device (4), while the connector provides mechanical, electrical and digital information communication of the main unit with the control unit (3) placed in the rechargeable device.
Кроме того, функции управляющего блока (3), т.е. выработка цифрового управляющего сигнала в основной блок, могут быть реализованы программно, т.е. эмулированы математическим обеспечением подключаемого устройства (аппарата).In addition, the functions of the control unit (3), i.e. the generation of a digital control signal in the main unit can be implemented in software, i.e. emulated by the software of the connected device (apparatus).
Если управляющие блоки (3) размещены в коннекторах, то упомянутый выше цифровой информационный контакт в коннекторе и заканчивается, обеспечивая связь только между коннектором (точнее - управляющим блоком (3), который в нем размещен) и основным блоком. Если же управляющий блок (3) находится в самом заряжаемом аппарате (4) (фиг.2), или эмулирован математическим обеспечением заряжаемого аппарата (4) (фиг.З), то этот цифровой информационный контакт осуществляется через коннектор с управляющим блоком (3), размещенным внутри заряжаемого аппарата. Следует заметить, что межсоединения средства 2 и блока 1 основного блока на фиг.l приведены в упрощенном виде, более подробно структура этих частей иллюстрируется на фиг.4.If the control units (3) are located in the connectors, then the above-mentioned digital information contact in the connector ends, providing communication only between the connector (more precisely, the control unit (3), which is located in it) and the main unit. If the control unit (3) is located in the rechargeable device (4) (FIG. 2), or is emulated by the software of the rechargeable device (4) (FIG. 3), then this digital information contact is carried out through the connector with the control unit (3) placed inside the charging device. It should be noted that the interconnections of means 2 and block 1 of the main block in Fig. 1 are shown in a simplified form, the structure of these parts is illustrated in more detail in Fig. 4.
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.l) или- in the form of a chip located in the connector (Fig.l) or
- в виде аналогичной микросхемы, но размещенной изготовителем заряжаемого аппарата внутри этого аппарата (фиг.2), или- in the form of a similar chip, but placed by the manufacturer of the rechargeable device inside this device (figure 2), or
- эмулирован программным обеспечением заряжаемого аппарата (фиг.З) (в ходе изготовления этого аппарата или впоследствии, например, его пользователем).- emulated by the software of the recharged device (Fig.Z) (during the manufacture of this device or subsequently, for example, by its user).
Управляющий блок может быть реализован, например, на базе микросхемы K1446BГ5 производства АО «Aнгcтpeм», 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, Nоkiа) 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, based on microchips K1446BГ5 manufactured by Aggstrem 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 signal request from 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. Согласно первому варианту осуществления (управляющий блок (3) расположен в разъеме (За) коннектора), изображенному на фиг.l, универсальное зарядное устройство 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). Каждый коннектор (соединитель) имеет на концах разъемы За и 36, а также несколько проводников, соединяющих эти разъемы между собой. Все разъемы За в этом варианте осуществления одинаковы и служат для подсоединения коннекторов к соответствующим разъемам (2а) преобразователям (2) основного блока. Разъемы 36 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 36 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.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. According to the first embodiment (the control unit (3) is located in the connector (3) of the connector) shown in FIG. 1, the universal charger consists of a main unit (1) connected to an external power source and converts voltage via converters (2) and the current of the external power source into the voltages and currents necessary to charge one or more batteries of rechargeable 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). Each connector (connector) has connectors Za and 36 at the ends, as well as several conductors connecting these connectors to each other. All connectors Za 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. The connectors 36 of each of the connectors can be varied and correspond to the input connectors of specific devices (i.e., have the corresponding shapes, geometric dimensions, location and quantity contacts). Thus, the type of connector 36 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 36, подходящим для новой модели телефона.When changing a mobile phone, the user simply needs to take the appropriate connector with connector 36 suitable for the new phone model.
Управляющий блок (3), расположенный в одном из разъемов коннектора (к примеру, За на фиг.l), подает на основной блок 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, Za in Fig. L), supplies a digital control signal to the main unit. 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.
Управляющий блок может быть реализован, например, на базе упомянутой микросхемы K1446BГ5 .The control unit can be implemented, for example, on the basis of the aforementioned chip K1446BG5.
Структура основного блока описана ниже со ссылками на фиг.4 и содержит, по меньшей мере, одно средство (Ia) 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 (Ia), 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 (Ia) 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 данного ПМ для подключенного для заряда аппарата (запрос типа «cвoй-чyжoй»).The structure of the main unit is described below with reference to FIG. 4 and contains at least one means (Ia) 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 more means (5) providing: receiving driving signals from means (Ia), generating output current and voltage required in accordance with said driving signals, necessary for charging a battery of a connected apparatus equipped with this battery (4), and transmitting through 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 (Ia) 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 developing a response to the control unit for its possible request (for example, in order to obtain confirmation of the suitability of this PM for connected to a charge apparatus (request type "svooy-chizhoy").
Средство (Ia) в сочетании с каждым из средств (5) образует один или несколько, по числу средств (5), независимых каналов заряда.Means (Ia) in combination with each of the means (5) forms one or several, according to the number of means (5), independent charge channels.
Пример алгоритма работы системы может быть описан следующим образом (см. фиг.5):An example of the algorithm of the system can be described as follows (see figure 5):
Этап 1 (см. фиг.5(a)) - основной блок системы, выполненный на базе микроконтроллера, обеспечивает периодическое направление кодированного цифрового сигнала-запроса на свои разъемы 2а. При отсутствии подключенных к этим разъемам коннекторов, система находится в состоянии ожидания (stапd-bу) и работа основного блока заключается в периодическом направлении упомянутых сигналов к разъемам 2а.Stage 1 (see Fig. 5 (a)) - the main unit of the system, 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 system is in a standby state (stand-by) and the main unit operates in the periodic direction of the signals to connectors 2a.
Этап 2 (см. фиг.5 (б)) - при подключении коннектора, в одном из разъемов (например, За) 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 Fig. 5 (b)) - when connecting a connector, in one of the connectors (for example, For) which is mounted the aforementioned microchip-control unit (3), 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.5 (в)) - этот управляющий сигнал поступает в основной блок, преобразователь (T) которого в ответ на него вырабатывает соответствующие зарядные параметры - зарядное напряжение и соответствующее значение ограничения по зарядному току. Это напряжение через разъемы 2а и За подается к коннектору на контакты его разъема 36.Stage 3 (see Fig. 5 (c)) - this control signal enters the main unit, the converter (T) 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 36.
Этап 4 (см. фиг.5г)) - при подключении к разъему 36 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. При реализации управляющего блока посредством программного обеспечения заряжаемого аппарата алгоритм работы системы останется таким же.Stage 4 (see FIG. 5d)) - when a corresponding device (4) is connected to connector 36 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 supplied current and voltage and controls their compliance with the set, introducing the necessary adjustments if necessary. When implementing the control unit using the software of the charging device, the algorithm of the system will remain the same.
Для подтверждения пригодности данного преобразователя мощности для заряда подключенного аппарата, например, с точки зрения возможности выдачи конкретных параметров заряда, может производиться цифровой запрос от управляющего блока к основному блоку о технических возможностях последнего по выдаче максимальных параметров для заряда.To confirm the suitability of this power converter for charging the connected device, for example, from the point of view of the possibility of issuing specific parameters of the charge, a digital request can be made from the control unit to the main unit about the technical capabilities of the latter to provide maximum parameters for the charge.
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 ИУЗУ по заранее заданной программе - графику изменения параметров заряда по времени. Управляющий блок сможет осуществлять периодический информационный обмен с основным блоком с необходимой частотой для передачи последнему в режиме реального времени цифровых управляющих 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.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. At the same time, it becomes possible for the IZUU to work according to a predetermined program - a schedule for changing the charge parameters over time. The control unit will be able to periodically exchange information with the main unit with the necessary frequency for transmitting to the latter in real time digital control signals corresponding to the necessary changes in the charge / power parameters (current and voltage values) 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: - аналогично предыдущему варианту, основной блок системы, выполненный на базе микроконтроллера, обеспечивает периодическую выдачу с необходимой частотой сигнала-запроса на свои разъемы 2а. При отсутствии подключенных к этим разъемам коннекторов, система находится в состоянии stапd-bу и работа основного блока заключается в периодической выдаче упомянутых сигналов на разъемы 2а;In this case, the operation algorithm is as follows: - similar to the previous option, the main unit of the system, 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 sockets, the system is in a stapd-b state and the operation of the main unit consists in periodically issuing the mentioned signals to sockets 2a;
- при подключении к выходному разъему основного блока 2а коннектора, в одном из разъемов которого (например, За) 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, Za) 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 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 at the first stage of operation.
- по истечении заранее заданного отрезка времени управляющий блок подает в основной блок новую команду, содержащую данные в отношении новых параметров заряда, необходимых на втором временном отрезке,- after a predetermined period of time, the control unit sends to the main unit a new command containing data regarding the new charge parameters required in the second time period,
- таким же образом отрабатываются третий, четвертый и далее этапы временной программы.- the third, fourth and further stages of the temporary program are worked out in the same way.
Одним из примеров программы заряда с изменением параметров заряда во времени является программа заряда никель-металл-гидридных 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 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 ; - далее - заряд током 5,0 А до полной зарядки аккумулятора;- Further, a charge of 10.0 A can occur for 1-1.5 hours; - further - a charge of 5.0 A until the battery is fully charged;
- далее - поддержание заряда в импульсном режиме током 3 А каждые 10—15 мин или 0,1 А непрерывно без ограничения времени. 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. В предпочтительных вариантах изобретения каждый преобразователь- further - maintaining the charge in a pulsed mode with a current of 3 A every 10-15 minutes or 0.1 A continuously without time limitation. 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. In preferred embodiments of the invention, each converter
(канал заряда) имеет световую индикацию, обеспечиваемую, например, светодиодами, указывающую состояние зарядки: зарядка идет, зарядка окончена, зарядка невозможна и т.п.Схемы формирования таких сигналов известны и подробно в данном описании не описаны. Способ заряда аккумуляторов портативных радиоэлектронных устройств с помощью автоматического преобразователя электрической мощности / интеллектуального универсального зарядного устройства с цифровым управлением описан ниже.(charge channel) has a light indication provided, for example, by LEDs indicating the state of charging: charging is ongoing, charging is completed, charging is not possible, etc. Schemes for generating such signals are known and are not described in detail in this description. A method for charging batteries of portable electronic devices using an automatic electric power converter / digitally controlled intelligent universal charger is described below.
Способ по настоящему изобретению для случая размещения управляющих блоков в коннекторах содержит этапы, в соответствии с которыми:The method of the present invention for the case of placing the control units in the connectors comprises the steps according to which:
- 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; - 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; считывают из памяти управляющего блока вышеупомянутую информацию, которая по специальному, например, однопроводному протоколу, поступает в этот основной блок в виде цифрового управляющего сигнала;- 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; - 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 batteries, charge parameters (current and voltage of the device necessary for this device) and other necessary data, to the main the block is allowed to read this information; read the above information from the memory of the control unit, which according to a special, for example, single-wire 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; - упомянутое зарядное напряжение подают на выходной разъем коннектора;- 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; - 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 begins to flow from the main unit through the connector to the device.
Для вариантов размещения управляющего блока непосредственно в заряжаемом аппарате или в виде части программного обеспечения заряжаемого аппарата способ по настоящему изобретению будет содержать следующие этапы:For options for placing the control unit directly in a rechargeable apparatus or as part of the software of a rechargeable apparatus, the method of the present invention will comprise the following steps:
- 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; - 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; - в основном блоке, получив этот цифровой управляющий сигнал, формируют ток и напряжение, необходимые для заряда аккумулятора данного аппарата;- 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 batteries, charge parameters (current and voltage of the device necessary for this device) and other necessary data, to the main the block is allowed to read this information; - 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; - 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 begins 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 ИУЗУ 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 IHM can lead to failure of the battery and the entire phone.
Таким образом, в настоящем изобретении раскрыт автоматический преобразователь электрической мощности (ПМ) / интеллектуальное универсальное зарядное устройство (ИУЗУ) с цифровым управлением, обеспечивающее одновременный заряд одного или нескольких мобильных телефонов или других аппаратов с вставленными в них аккумуляторами в оптимальном для этих аккумуляторов режиме. Оптимальность режима зарядки обеспечивается тем, что параметры, необходимые для заряда аккумулятора данного типа аппарата, однозначно задаются соответствующим управляющим блоком, установленным в конекторе, через который осуществляется подключение этого мобильного телефона или оснащенного аккумулятором аппарата к ИУЗУ. Преобразователь мощности / ИУЗУ оснащен 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.Thus, the present invention discloses an automatic electric power converter (PM) / intelligent universal charger (IZU) with digital control that provides the simultaneous charge of one or more mobile phones or other devices with batteries inserted in them in an optimal mode for these batteries. 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 the device equipped with the battery is connected to the IZU. The power converter / IZUU is equipped with a self-diagnosis system that continuously or periodically tests the operating parameters of the converter (for example, currents, voltages, temperatures etc.) in order to determine their compliance with the given ranges and issue the necessary information and / or control signals in case they deviate from the given ones.
Кроме того, преобразователь мощности может быть оснащен системой показа зарядных параметров (тока, напряжения времени заряда и т.п.) отдельно по каждому из каналов заряда, результатов работы системы самодиагностики (например, превышение входного напряжения, перегрев, короткое замыкание на выходе и т.п.), типов и моделей подключенных для заряда аппаратов и т.д., на дисплее, например, на жидкокристаллическом индикаторе. Требуемыми программой заряда, током, напряжением и другими параметрами заряда в заявляемом преобразователе мощности / ИУЗУ являются оптимальные, рекомендуемые изготовителем заряжаемого аппарата, программа заряда, ток, напряжение и другие параметры заряда.In addition, the power converter can be equipped with a system for displaying charging parameters (current, charge time voltage, etc.) separately for each of the charge channels, the results of the self-diagnosis system (for example, excess of input voltage, overheating, output short circuit, etc.) .p.), types and models of devices connected for charging, etc., on the display, for example, on a liquid crystal display. The required program of charge, current, voltage and other parameters of the charge in the inventive power converter / IZU are optimal recommended by the manufacturer of the charged device, the program of charge, current, voltage and other parameters of the charge.
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.).
Интеллектуальное УЗУ в соответствии с настоящим изобретением 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. Intelligent RAM in accordance with the present invention provides the ability to charge multiple phones (or the mentioned devices) of one or different models at the same time, and on each connector, and therefore the phone (or the mentioned device), charging current and voltage are given with parameters optimal for the charge the battery of this particular connected device, which allows to extend the battery life and provides additional amenities for owners of mobile phones and the mentioned devices.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Интеллектуальный универсальный автоматический преобразователь электрической мощности ПМ / зарядное устройство с цифровым управлением (ИУЗУ), содержащий: - основной блок, обеспечивающий преобразование поступающего на его вход от источника питания постоянного или переменного тока в снимаемые с его выхода постоянный ток заданной силы и напряжение,1. An intelligent universal automatic electric power converter PM / charger with digital control (IZU), comprising: - a main unit that converts the direct or alternating current supplied to its input from the direct current or AC source into the direct current of a given force and voltage removed from its output,
- по меньшей мере один управляющий блок, расположенный вне основного блока и выдающий в основной блок выходные ток и напряжение, необходимые для заряда аккумулятора аппарата, оснащенного аккумулятором, подключаемого к ПМ для заряда этого аккумулятора,- at least one control unit located outside the main unit and providing output current and voltage to the main unit to charge the battery of the apparatus equipped with a battery, connected to the PM to charge this battery,
- средство соединения, обеспечивающее механический, электросиловой и информационный контакты между основным блоком и упомянутым аппаратом, при этом основной блок выполнен с возможностью обмена информацией с упомянутым по меньшей мере одним управляющим блоком, причем основной блок содержит:- means of connection, providing mechanical, electrical and information contacts between the main unit and said apparatus, while the main unit is configured to exchange information with said at least one control unit, the main unit comprising:
- по меньшей мере, одно средство (Ia) приема управляющих сигналов от упомянутого по меньшей мере одного управляющего блока (3) и формирования задающих сигналов в ответ на упомянутые управляющие сигналы; - по меньшей мере одно средство (5), обеспечивающее прием задающих сигналов от средства (Ia), формирование в ответ на упомянутые задающие сигналы выходных тока и напряжения со значениями, необходимыми для заряда аккумулятора упомянутого аппарата (4), подключенного к средству соединения (3), и передачи через соответствующее средство соединения на упомянутый аппарат (4) сформированных тока и напряжения в соответствии с требуемой для этого аппарата программой заряда.at least one means (Ia) for receiving control signals from said at least one control unit (3) and generating control signals in response to said control signals; - at least one means (5), providing reception of the driving signals from the means (Ia), generating, in response to the driving signals, output current and voltage with values necessary for charging the battery of said apparatus (4) connected to the connecting means (3 ), and transmitting, through appropriate means of connecting to said apparatus (4), the generated current and voltage in accordance with the charge program required for this apparatus.
2. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.l, отличающийся тем, что обмен между основным блоком и управляющим' блоком осуществляется в цифровом или аналоговом виде. 2. A power converter / charger according to claim 1, characterized in that the exchange between the main unit and the control unit is carried out in digital or analog form.
3. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.l, отличающийся тем, что средство (Ia) в сочетании с каждым из средств (5) образует один или несколько, по числу средств (5), независимых каналов заряда. 3. A power converter / charger according to claim 1, characterized in that the means (Ia) in combination with each of the means (5) form one or more, according to the number of means (5), independent charge channels.
4. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.l, отличающийся тем, что средство (Ia) вырабатывает ответный сигнал в управляющий блок на запрос от него о пригодности данного ПМ для подключенного для заряда аппарата. 4. The power converter / charger according to claim 1, characterized in that the means (Ia) generates a response signal to the control unit upon a request from him about the suitability of this PM for the device connected to charge.
5. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.4, отличающийся тем, что средство (Ia) представляет собой микроконтроллер.5. The power converter / charger according to claim 4, characterized in that the means (Ia) is a microcontroller.
6. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.l, отличающийся тем, что управляющий блок содержит интегральную микросхему или другое оборудование, вырабатывающее или хранящее код, представляющий собой управляющий сигнал, содержащий 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 power converter / charger according to claim 1, characterized in that the control unit comprises an integrated circuit or other equipment generating or storing a code, which is a control signal containing information about at least one of the following: the required charge parameters, about the battery charge program, about the type and model of the connected device for charging its battery through this control unit.
7. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.l, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один управляющий блок осуществляет многократный периодический информационный обмен с основным блоком с необходимой частотой для передачи последнему в режиме реального времени управляющих сигналов, соответствующих необходимым изменениям параметров заряда во времени. 7. The power converter / charger according to claim 1, characterized in that said at least one control unit carries out repeated periodic information exchange with the main unit with the necessary frequency for transmitting to the latter in real time control signals corresponding to necessary changes in charge parameters during time.
8. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.6, отличающийся тем, что управляющий блок размещен в средстве соединения,8. The power converter / charger according to claim 6, characterized in that the control unit is located in the connection means,
9. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.6, отличающийся тем, что управляющий блок размещен внутри подключенного для заряда аккумулятора аппарата. 9. The power converter / charger according to claim 6, characterized in that the control unit is located inside the device connected to charge the battery.
10. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.l, отличающийся тем, что функции управляющего блока реализуются программным обеспечением аппарата, подключаемого для заряда аккумулятора .10. The power converter / charger according to claim 1, characterized in that the functions of the control unit are implemented by the software of the apparatus connected to charge the battery.
11. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.l, отличающийся тем, что основной блок считывает из управляющего блока информацию о типах и моделях подключенных для заряда аппаратов и требуемых для них программах заряда, зарядных токах и напряжениях.11. The power converter / charger according to claim 1, characterized in that the main unit reads from the control unit information about the types and models of devices connected to charge and the charge programs required for them, charging currents and voltages.
12. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.l, отличающийся тем, что оснащен 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.12. The power converter / charger 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 given ranges and issue the necessary information and / or control signals if they deviate from the set ones.
13. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.l, отличающийся тем, что выполнен 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.13. The power converter / charger according to claim 1, characterized in that it is capable of showing 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.
14. Преобразователь мощности/зарядное устройство по п.l, отличающийся тем, что требуемыми программой заряда, и другими параметрами заряда аккумулятора являются оптимальные для данного аккумулятора. 14. The power converter / charger according to claim 1, characterized in that the required charge program and other parameters of the battery charge are optimal for a given battery.
15. Способ выработки постоянного тока заданного напряжения и силы для заряда аккумуляторов по меньшей мере одного аппарата и/или питания по меньшей мере одного потребителя этого тока посредством интеллектуального универсального автоматического преобразователя электрической мощности/зарядного устройства, содержащего основной блок и по меньшей мере один управляющий блок, расположенный вне основного блока, при этом аппарат с подлежащим заряду аккумулятором или потребитель постоянного тока подсоединяется к основному блоку через средство соединения, соответствующее этому упомянутому аппарату или упомянутому потребителю и обеспечивающее механическую, электросиловую и информационную связь основного блока с упомянутым аппаратом или упомянутым потребителем, содержащий этапы:15. A method of generating a direct current of a given voltage and force to charge the batteries of at least one apparatus and / or power at least one consumer of this current through an intelligent universal automatic electric power converter / charger containing a main unit and at least one control unit located outside the main unit, while the device with the battery to be charged or a direct current consumer is connected to the main unit through to the connections corresponding to this apparatus or said consumer and providing mechanical, electrical and informational communication of the main unit with said apparatus or said consumer, comprising the steps of:
- подключают основной блок к источнику переменного или постоянного тока;- connect the main unit to an AC or DC source;
- к разъему основного блока с помощью средства соединения подключают управляющий блок, который расположен в средстве соединения или в подключаемом для заряда аппарате;- a control unit, which is located in the connection means or in the apparatus connected for charging, is connected to the connector of the main unit by means of a connection;
- считывают посредством основного блока из запоминающего устройства управляющего блока код, соответствующий управляющему сигналу, содержащему информацию о типе и модели подключенного для заряда аппарата / питания потребителя, о параметрах заряда и об их изменениях во времени;- read through the main unit from the memory of the control unit code corresponding to the control signal, containing information about the type and model of the consumer connected for charging the device / power, about the charge parameters and about their changes in time;
- подают считанный управляющий сигнал в основной блок; - в ответ на прием упомянутого управляющего сигнала в основном блоке вырабатывают и подают через средство соединения к подключенному для заряда аппарату или потребителю ток с напряжением и силой, заданными управляющим сигналом,- serves a read control signal to the main unit; - in response to the receipt of the said control signal in the main unit, a current with voltage and force specified by the control signal is generated and supplied through the connection means to the apparatus or consumer connected for charging,
- осуществляют периодически с необходимой частотой информационный обмен между по меньшей мере одним управляющим блоком и основным блоком для изменения силы и напряжения зарядного/питающего тока по времени, задаваемых программой заряда путем соответствующих изменений управляющих сигналов.- periodically with the necessary frequency, information exchange is carried out between at least one control unit and the main unit to change the strength and voltage of the charging / supply current in time, set by the charge program by corresponding changes in the control signals.
16. Способ выработки постоянного тока заданного напряжения и силы для заряда аккумулятора по меньшей мере одного аппарата посредством интеллектуального универсального автоматического преобразователя электрической мощности, содержащего основной блок, при этом упомянутый аппарат подсоединяется к основному блоку через средство соединения, соответствующее типу и модели этого упомянутого аппарата, содержащий этапы:16. A method of generating a direct current of a predetermined voltage and force to charge a battery of at least one apparatus by means of an intelligent universal automatic electric power converter comprising a main unit, said apparatus being connected to the main unit via connection means corresponding to the type and model of this apparatus, containing steps:
- на выходные выводы разъема основного блока периодически выдают сигнал опроса для определения факта подключения к этому разъему коннектора;- the polling signal is periodically issued to the output terminals of the connector of the main unit to determine the fact of connecting to this connector connector;
- к выходному разъему основного блока подключают коннектор, при этом режим работы основного блока не изменяется; - подключают к коннектору аппарат, аккумулятор которого подлежит заряду, тип и модель которого соответствуют подсоединенному коннектору;- connect the connector to the output connector of the main unit, while the operating mode of the main unit does not change; - connect to the connector the device, the battery of which is to be charged, the type and model of which correspond to the connected connector;
- передают сигнал опроса из основного блока в аппарат для считывания параметров и других данных, необходимых для заряда аккумулятора аппарата;- transmit a polling signal from the main unit to the device for reading parameters and other data necessary to charge the battery of the device;
- в ответ на сигнал опроса программным обеспечением, хранящимся в упомянутом аппарате, формируют параметры заряда и данные, необходимые для заряда аккумулятора подключенного аппарата, и передают их в основной блок из упомянутого аппарата, - формируют в основном блоке ток и напряжение, необходимые для заряда аккумулятора подключенного аппарата, в ответ на принятый сигнал и подают их на упомянутый аппарат для заряда его аккумулятора.- in response to the polling signal by the software stored in the apparatus, the charge parameters and data necessary for charging the battery of the connected apparatus are generated and transferred to the main unit from the apparatus, - form in the main unit the current and voltage necessary to charge the battery of the connected device in response to the received signal and supply them to the said device to charge its battery.
17. Способ по п.16, в котором обмен информацией между основным блоком и аппаратом осуществляют в соответствии с заданным протоколом.17. The method according to clause 16, in which the exchange of information between the main unit and the apparatus is carried out in accordance with a predetermined protocol.
18. Способ по п.17, в котором протокол является однопроводным.18. The method according to 17, in which the protocol is single-wire.
19. Способ по п.16, в котором в основной блок вышеупомянутую информацию передают в цифровом виде. 19. The method according to clause 16, in which the aforementioned information is transmitted digitally to the main unit.
PCT/RU2007/000383 2007-07-11 2007-07-11 Automatic electric power converter-multipurpose intellectual recharger for charging batteries and for feeding portable radioelectronic devices WO2009008762A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2007/000383 WO2009008762A1 (en) 2007-07-11 2007-07-11 Automatic electric power converter-multipurpose intellectual recharger for charging batteries and for feeding portable radioelectronic devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2007/000383 WO2009008762A1 (en) 2007-07-11 2007-07-11 Automatic electric power converter-multipurpose intellectual recharger for charging batteries and for feeding portable radioelectronic devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009008762A1 true WO2009008762A1 (en) 2009-01-15

Family

ID=40228794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2007/000383 WO2009008762A1 (en) 2007-07-11 2007-07-11 Automatic electric power converter-multipurpose intellectual recharger for charging batteries and for feeding portable radioelectronic devices

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2009008762A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6291965B1 (en) * 1999-01-11 2001-09-18 Sony Corporation Battery charger
RU2263384C2 (en) * 2003-07-15 2005-10-27 Воробьев Андрей Леонидович Universal intelligent mobile phone battery charger
US20060273800A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Horning Randall F Simulated battery logic testing device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6291965B1 (en) * 1999-01-11 2001-09-18 Sony Corporation Battery charger
RU2263384C2 (en) * 2003-07-15 2005-10-27 Воробьев Андрей Леонидович Universal intelligent mobile phone battery charger
US20060273800A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Horning Randall F Simulated battery logic testing device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8022662B2 (en) Power supply for battery powered devices
JP5602348B2 (en) Apparatus and method for charging a rechargeable battery
US6127801A (en) Battery pack assembly
CN101816110B (en) Circuit arrangement with multiple batteries
US20080284370A1 (en) Portable Battery Operated Power Supply
US20060076934A1 (en) Control circuit for charging/discharging of secondary cell and a sensor node
CN1307742C (en) Back-up battery for cellular telephone
CN101295882A (en) Battery charger for multiple mobile device
US20070080663A1 (en) Portable charger with a rechargeable back-up battery
CN114448010A (en) Charging and discharging control system and method and battery pack
JP3104747U (en) Solar battery charger
CN105226754A (en) Battery charge/discharge control circuit and control method thereof
CA2144966C (en) Tracking external power supply
RU2263384C2 (en) Universal intelligent mobile phone battery charger
CN215580414U (en) Direct current power supply
RU69330U1 (en) INTELLIGENT SOCKET FOR CHARGING BATTERIES AND POWERING PORTABLE RADIO ELECTRONIC APPLIANCES
CN212136814U (en) Portable intelligent outage type connects
WO2009008762A1 (en) Automatic electric power converter-multipurpose intellectual recharger for charging batteries and for feeding portable radioelectronic devices
CN112531848B (en) Battery pack and control method thereof
JP2003273976A (en) Method for charging battery built in mobile phone and charger for the mobile phone
EP1844601A1 (en) Intellectual universal battery charging device for mobile phones
JP2000323181A (en) Charger for portable device
CN101364654A (en) Rechargeable battery and wireless terminal with same
CN205488406U (en) Rechargeable battery pack
JP2013219953A (en) Charger

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07861026

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07861026

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1