充電設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及充電設備。本發(fā)明的充電設備包括：第一充電單元，以無線方式執(zhí)行充電操作；第二充電單元，以無線方式或者有線方式執(zhí)行充電操作；以及控制單元，該控制單元按時間分段獨立地控制第一充電單元和第二充電單元的充電操作以設置充電優(yōu)先權。在經(jīng)由從單元執(zhí)行對于第二充電對象的充電操作的同時，控制單元可檢查第一充電對象是否被連接到具有充電操作優(yōu)先權的主單元以及是否完成對于第一充電對象的充電，并且當沒有完成被連接到主單元的第一充電對象的充電時，控制單元控制第一充電單元和第二充電單元的充電操作使得停止經(jīng)由從單元的充電操作并且執(zhí)行經(jīng)由主單元的充電操作。
【專利說明】充電設備

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種充電設備，并且特別涉及一種用于同時或者順序充電兩個電池的充電設備。

【背景技術】
[0002]最近，發(fā)布了用于以無線方式充電電池的智能裝置和無線充電器產(chǎn)品。因為單獨地準備用于對被無線安裝在移動裝置中的電池充電的無線充電器和用于對被另外擁有的輔助電池充電的有線充電器，所以通過分開的充電器分別對兩個電池充電。
[0003]圖1是框圖，其圖示連接分離電力的有線充電器和無線充電器，以同時對兩個電池充電，要求兩個電源適配器“適配器#1”和“適配器#2”。因此，為了在僅存在一個電源適配器的情況下對被安裝在移動裝置中的所有電池和附加的電池進行充電，用戶首先對移動終端或者附加電池中的任一個完全地充電，并且然后用戶通過拆卸電源并且將電源連接到尚未充電的電池來為該電池完全充電。因此，存在這樣的不便，用戶不得不連續(xù)地監(jiān)視被首先連接到電源的電池是否被完全充電。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]要解決上述問題的本發(fā)明的目的是為了提供能夠通過一個電源充電兩個或者兩個充電對象的充電設備。
[0005]要解決上述問題的本發(fā)明的另一目的是為了提供一種集成充電設備。
[0006]解決上述問題的本發(fā)明的又一目的是為了提供一種同時或者順序充電兩個或者多個充電對象的方法和設備。
[0007]解決上述問題的本發(fā)明的又一目的是為了提供一種在沒有諸如適配器的外部有線電源的情況下使用電池電源將電力無線地傳送到其它裝置的設備。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種充電設備，包括:第一充電單兀，該第一充電單兀以無線方式執(zhí)行充電操作；第二充電單元，該第二充電單元以無線方式或者有線方式執(zhí)行充電操作；以及控制單元，該控制單元按時間分段獨立地控制第一充電單元和第二充電單元的充電操作以設置充電優(yōu)先權。
[0009]在實施例中，在第一充電單元和第二充電單元兩者中，當具有充電操作優(yōu)先權的一個被稱為主單元并且另一個被稱為從單元時，在經(jīng)由從單元執(zhí)行對于第二充電對象的充電操作的同時，控制單元可以檢查第一充電對象是否被連接到主單元并且是否完成對于第一充電對象的充電，并且當沒有完成被連接到主單元的第一充電對象的充電時，控制單元控制第一充電單元和第二充電單元的充電操作，使得停止經(jīng)由從單元的充電操作并且執(zhí)行經(jīng)由主單元的充電操作。
[0010]在實施例中，當?shù)谝怀潆妼ο鬀]有被連接到主單元或者第一充電對象的經(jīng)由主單元的充電被完成時，控制單元可以開始或者繼續(xù)經(jīng)由從單元的充電操作。
[0011]在實施例中，充電設備可以進一步包括屏蔽構件，該屏蔽構件用于把第一充電單元的一部分或者全部與從第二充電單元分離，使得從第一充電單元產(chǎn)生的感應磁場不影響第二充電單元。
[0012]在實施例中，端子被暴露以物理連接充電對象和第二充電單元使得在充電設備下以有線方式進行充電，并且可以設置用于固定通過端子物理連接的充電對象的固定部件。
[0013]在實施例中，充電對象可以經(jīng)由充電設備上布置的狹槽中插入的端子而物理連接到第二充電單元，使得以有線方式充電。
[0014]在實施例中，充電設備可以進一步包括用來固定經(jīng)由所述狹槽的插入而物理連接到第二充電單元的充電對象，其中該固件部件以屏蔽材料形成，使得從第一充電單元產(chǎn)生的感應磁場不影響充電對象。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，一種充電設備，包括:第一充電單兀，該第一充電單兀以無線方式執(zhí)行充電操作；第二充電單元，該第二充電單元以有線方式執(zhí)行充電操作；控制單元，該控制單元用于控制第一充電單元和第二充電單元的充電操作，其中控制單元控制第一充電單元，使得在沒有施加外部電力的情況下，使用物理連接到第二充電單元的充電對象的電源執(zhí)行充電操作。
[0016]在實施例中，充電設備可以進一步包括操縱部件，該操縱部件用于選擇第一模式，在第一模式下，第一充電單元使用被連接到第二充電單元的充電對象的電力執(zhí)行充電操作。
[0017]在實施例中，充電設備可以進一步包括指示器，該指示器用于指示充電設備的操作模式是所述第一模式。
[0018]在實施例中，控制單元禁用第二充電單元的充電操作，同時第一充電單元使用被連接到第二充電單元的充電對象的電力執(zhí)行充電操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖被包括以提供本發(fā)明的進一步理解并且組成本發(fā)明的說明書的一部分，附圖圖示本發(fā)明的實施例并且連同相對應的描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。其中
[0020]圖1是圖示連接分離電源的有線充電器和無線充電器的框圖。
[0021]圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同時充電兩個電池的雙充電器的結構的圖。
[0022]圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于同時充電兩個電池的雙充電器的結構的圖。
[0023]圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的集成充電器的框圖。
[0024]圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于在集成充電器中的順序充電操作的流程圖。
[0025]圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的雙向無線充電器的線圈組件的結構的圖。
[0026]圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的使用電池電源的無線充電器的構造的圖。

【具體實施方式】
[0027]在下文中將參考附圖詳細地描述本發(fā)明的實施例。
[0028]因為現(xiàn)有的充電器具有兩個分離的充電器一無線充電器和有線充電器，為了將其連接到電源單獨地要求有適配器，在適配器可用的情況下，存在用戶不得不連續(xù)地監(jiān)視首先被連接到電源的電池是否被完全地充電的不便。
[0029]本發(fā)明提供一種用于以無線方式對兩個電池充電的充電設備和用于同時或者順序充電兩個或者多個電池的方法。
[0030]圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于同時充電兩個電池的雙充電器的結構的圖，并且充電對象中的每一個位于充電器的上表面和下表面的結構被不出。
[0031 ] 通過將要以無線方式對被安裝在智能裝置上的電池充電的無線充電器和以無線方式充電被拆卸的電池的無線充電器組合成一個主體來實現(xiàn)根據(jù)圖2的實施例的雙充電器，并且其可以包括上殼體，該上殼體用作提供空間以放置智能裝置來充電的支架并且裝飾雙充電器的上部分；下殼體，該下殼體固定和電連接被拆卸的電池并且裝飾雙充電器的下部分；無線充電電路，該無線充電電路包括無線傳送線圈和包括有線充電電路的充電電路板。
[0032]充電電路板可以包括有線充電電路，該有線充電電路充電被連接到下殼體的電池，無線充電電路包括無線傳送線圈，該無線傳送線圈起天線的作用以將電力無線地傳送到被放置在上殼體上的智能裝置；和控制電路，該控制電路控制充電電路的操作。
[0033]在下殼體的外部上形成凹槽，該凹槽對應于電池的尺寸；或者固定裝置，該固定裝置用于固定電池；和用于將被固定的電池電連接到有線充電電路的端子。
[0034]無線傳送線圈被布置在充電電路板上以僅將電力無線地傳送到朝著上殼體的方向，并且屏蔽構件被形成在充電電路板上，使得不將在無線傳送線圈中產(chǎn)生的感應磁場朝著下殼體的方向傳輸。有線充電電路可以被形成在屏蔽構件的表面下方，不被無線傳送線圈中產(chǎn)生的感應磁場影響。
[0035]圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于同時充電兩個電池的雙充電器的結構的圖，以及以被布置在充電器的側表面上的狹槽的形式安裝充電對象的結構。
[0036]與在圖2中示出的雙充電器相同的根據(jù)圖3的另一實施例的雙充電器也通過將無線充電器和有線充電器組合成一個主體來實現(xiàn)，并且可以包括上殼體，該上殼體充當用于提供空間以放置智能裝置來充電的支架并且裝飾雙充電器的上部分；下殼體，該下殼體完成雙充電器的下部分；無線充電電路，該無線充電電路包括無線傳送線圈和包括有線充電電路的充電電路板。
[0037]然而，不同于在圖2中示出的雙充電器的根據(jù)在圖3中示出的實施例的雙充電器，以有線方式通過有線充電器充電的電池可以不被固定到下殼體，而是通過上殼體的側表面上布置的狹槽被插入到充電器的側面與有線充電器的端子電氣地連接。
[0038]另外，固定構件被設置在充電器內(nèi)部，以引入電池通過狹槽向內(nèi)插入，并且在電池被電連接到被連接于用于有線充電的有線充電電路的端子的狀態(tài)下固定電池。并且，與上殼體上的狹槽相對應的開口被設置在固定構件的側面使得能夠通過開口插入電池，并且端子被設置在固定構件的另一側面上以將電池端子連接到有線充電單元。
[0039]另外，充當用于將電力無線地傳送到被放置在上殼體上的智能裝置的天線的無線傳送線圈被布置在固定構件的上表面以僅將電力無線地傳送到朝著上殼體的方向，并且僅在無線傳送線圈被附接的上表面上固定構件或者整個固定構件是由屏蔽材料制成，并且其可以保持從無線傳送線圈產(chǎn)生的感應磁場沒有被傳播到固定構件的內(nèi)部。有線充電電路可以被形成在固定構件的下表面上以使得不受從無線傳送線圈中產(chǎn)生的感應磁場影響。
[0040]圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的集成充電器的框圖，并且示出通過一個電源充電一個或者多個充電對象的電路的組成。
[0041]使其能夠同時或者順序以有線方式和無線方式充電的雙充電器或者無線和有線集成充電器，如在圖4中所示，可以包括集成控制電路、無線充電電路、無線傳送線圈TX線圈和電池充電電路。
[0042]首先，將會簡要地描述無線電力傳輸。無線電力傳輸?shù)募夹g被分為諸如電感耦合方式、衰減波諧振方式、射頻(RF)方式等等的三種方式，并且當前最有效的和主要使用的方式是電感耦合方式。
[0043]電感耦合方式的基本原理與變壓器的原理相同。在無線充電系統(tǒng)中，變壓器的初級線圈和次級線圈被分開，并且初級線圈被安裝在用于傳送電的電力傳輸?shù)某潆娫O備上，并且次級線圈被安裝在作為接收電的接收器設備的移動裝置上。
[0044]其基本原理與變壓器相同的利用電感耦合方式的無線充電系統(tǒng)包括發(fā)射器TX和接收器RX，并且發(fā)射器是對應于使到接收器的最佳電力傳輸成為可能的充電設備的裝置。發(fā)射器生成被感應的磁場和感應的動力，并且將其供應給接收器。
[0045]與發(fā)射器相對應的無線充電設備可以包括電源單元，該電源單元使用外部電源生成充電電力；無線充電電路，該無線充電電路用于放大從直流電源供應的高頻率并且將其供應給充電電路；傳送線圈，該傳送線圈用于將從無線充電電路產(chǎn)生的充電電力傳送到二次線圈的初級線圈；以及控制單元，該控制單元用于控制充電電路的操作。在是交流電AC的外部電源作為通過適配器的直流電DC的情況下，適配器可以充當電源單元的角色，并且在這樣的情況下，組成與在圖4中示出的無線充電電路相同。
[0046]當DC電壓從充電電路被施加到傳送線圈時，在傳送線圈上形成靜電磁場并且其具有電磁體的特性，并且傳送線圈內(nèi)部的磁性物質被內(nèi)在地磁化并且具有磁特性。通過接觸無線充電設備的接收器的次級線圈(接收線圈)施加DC電壓。因為接收線圈內(nèi)部的磁性物質通過被內(nèi)部地磁化也具有磁性，所以通過在傳送線圈和接收線圈之間的陣列傳送電力。
[0047]控制單元基于通過傳送線圈檢測到的信號檢測用于無線充電的接收器是否接近充電器，并且基于通過傳送線圈檢測到的信號也識別接收器的充電電平，生成用于控制無線充電電路的操作的控制信號以被適合充電電平并且將其應用于無線充電電路。
[0048]在圖4中，集成控制電路是由微處理器組成，并且包括如上所述的無線充電設備的控制單元的功能，并且而且，可以同時或者順序執(zhí)行控制有線充電電路的功能。
[0049]圖5是用于根據(jù)本發(fā)明的集成充電器的順序充電操作的流程圖，并且示出用于通過使用集成控制電路檢測兩個或者多個充電對象通過一個電源順序充電，即，用于利用時間分段獨立地控制兩個或者多個充電對象的算法。
[0050]在能夠充電兩個或者多個充電對象的集成充電器中，可指定具有充電優(yōu)先權的主單元和從單元，并且同時，在可用于有線充電和無線充電兩者的集成充電器中，無線充電可通過對其賦予優(yōu)先權而被指定為主單元，并且用于從智能裝置拆下的電池的有線充電可以被指定為從單元，因為用戶樂意首先充電安裝在智能裝置中的電池。
[0051]基于通過傳送線圈檢測到的信號，集成控制電路識別主單元是否首先被連接，即，在沒有拆卸電池的情況下可無線地充電的智能裝置被放置在圖3或者圖4中示出的上殼體的上表面的無線充電支架上(步驟S510)，如果識別主單元被連接(在步驟S510中“是”)，并且充電繼續(xù)直到完成對于主單元的充電(步驟S520和S530)。
[0052]當為了主單元繼續(xù)無線充電時，檢查是否完成充電(步驟S520)，如果沒有完成充電(在步驟S520中“否”)，則繼續(xù)對于主單元的充電(步驟S530)，并且如果完成充電(在步驟S520中“是”)，則檢查是否執(zhí)行連接從單元的操作(步驟S540)。在對于主單元進行充電的步驟S530中，沒有執(zhí)行對從單元的充電，并且如果對從單元的充電在進行中，則停止對于從單元的充電。
[0053]同時，如果識別可無線充電的智能裝置沒有被放置在無線充電支架上(在步驟S510中“否”)，是否從單元被連接，S卩，連接在下殼體上布置的有線充電電路的連接端子連接了電池或者在圖3或者圖4中示出的固定構件被識別(步驟S540)，如果識別從單元沒有被連接(在步驟S540中“否”)，則再次返回到識別主單元是否被連接的步驟S510。
[0054]如果識別從單元被連接(在步驟S540中“是”)，則充電被繼續(xù)直到完成對于從單元的充電(步驟S550和S560)。識別是否完成充電同時繼續(xù)對于從單元的有線充電(步驟S560)，并且如果沒有完成對于從單元的充電(在步驟S560中“否”)，則再次返回到識別是否主單元被連接的步驟S510。在這樣的情況下，如果是主單元被連接的狀態(tài)(在步驟S510中“是”)，則執(zhí)行是用于主單元的無線充電的操作的步驟S520和S530，即，在充電主單元的步驟S530中用于充電從單元的電路被禁用，并且通過僅選擇一個充電電路能夠操作集成充電器。
[0055]即，在從單元正在充電時可以控制通過繼續(xù)地檢查主單元的充電狀態(tài)能夠優(yōu)先地充電主單元。
[0056]同時，如果完成對于從單元的充電(在步驟S560中“是”)，則終止對于主單元和從單元的順序充電操作。
[0057]在外部電源通過適配器被施加到集成充電器的情況下，不可能出現(xiàn)用于同時充電兩個充電對象的電力不足的問題。然而，在DC電力通過不是適配器的其它裝置被施加到集成充電器的情況下，即，在來自于筆記本PC的USB電力被施加到集成充電器的情況下，不可以供應足以同時充電兩個充電對象的電力。在后者情況下，必定需要順序充電算法。
[0058]圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的雙向無線充電器的線圈組件的結構的圖。
[0059]當用于無線充電的現(xiàn)有的線圈組件可以僅通過被安裝在屏蔽構件的一側上的用于傳輸?shù)木€圈在一個方向上(即，上表面)僅執(zhí)行無線充電，如在圖6中所示，能夠實現(xiàn)通過附接屏蔽構件的兩側上的傳送線圈能夠進行在雙充電器的上表面和下表面的兩個方向上的無線充電。在這樣的情況下，應單獨地設置用于無線充電的兩個電路塊。
[0060]圖7是圖示根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的使用電池電源的無線充電器的構造的圖，該構造示出使用是充電對象的電池的電力執(zhí)行無線充電。
[0061]通過具有通過參考圖4或者圖5描述的相同步驟的算法，在圖7中示出的充電器可以無線地充電安裝了電池的智能裝置并且以有線方式充電從智能裝置拆卸的電池。
[0062]然而，在外部電源沒有被供應的情況下，在圖7中示出的充電器可以通過使用被存儲在電池中的電力驅動無線充電電路執(zhí)行無線充電。
[0063]在圖7中示出的充電器的構造中，當在有線充電模式下能夠充電與電池充電電路有線連接的電池時，如果外部電源沒有被連接，則電池可以被連接到集成控制電路并且向其供應電力。
[0064]如果外部電源沒有被連接，則在圖7中示出的集成控制電路可以被供應有被連接到用于有線充電的電池的電源，不能夠通過電池充電電路進行充電操作，因為電力沒有被供應給電池充電電路，而是通過將電力供應給無線充電電路并且操作無線充電電路以無線方式充電智能裝置。
[0065]為此，能夠實現(xiàn)用戶可通過提供諸如用于使用在圖7中示出的充電器中的電池電源執(zhí)行無線充電操作的開關的預定模式移位操縱部分使用電池電源選擇無線充電模式。另夕卜，在圖7中示出的充電器可以通知當前操作模式是在使用諸如LED的指示燈沒有提供外部電力的狀態(tài)下使用電池電源的充電模式還是簡單充電模式。指示燈使使用電池電源的充電模式與具有不同顏色的簡單充電模式相區(qū)分。
[0066]在外部電力被供應給在圖7中示出的充電器的情況下，可以應用在圖5中示出的順序充電算法。
[0067]至此已經(jīng)示例性地給出本發(fā)明的描述，在通過權利要求公開的本發(fā)明的發(fā)明構思和范圍內(nèi)，本領域的普通技術人員可以進行許多修改和變化。
【權利要求】
1.一種充電設備，包括: 第一充電單元，所述第一充電單元以無線方式執(zhí)行充電操作； 第二充電單元，所述第二充電單元以無線方式或者有線方式執(zhí)行充電操作；以及 控制單元，所述控制單元按時間分段獨立地控制所述第一充電單元和所述第二充電單元的充電操作，以設置充電優(yōu)先權。
2.根據(jù)權利要求1所述的充電設備，其中，所述第一充電單元和所述第二充電單元兩者中，當具有充電操作優(yōu)先權的一個被稱為主單元并且另一個被稱為從單元時，在經(jīng)由所述從單元執(zhí)行對于第二充電對象的充電操作的同時，所述控制單元檢查第一充電對象是否被連接到所述主單元以及是否完成對于所述第一充電對象的充電，并且，當沒有完成被連接到所述主單元的所述第一充電對象的充電時，所述控制單元控制所述第一充電單元和所述第二充電單元的充電操作以使得停止經(jīng)由所述從單元的充電操作并且執(zhí)行經(jīng)由所述主單元的充電操作。
3.根據(jù)權利要求2所述的充電設備，其中，當所述第一充電對象沒有被連接到所述主單元或者所述第一充電對象的經(jīng)由所述主單元的充電被完成時,所述控制單元開始或者繼續(xù)所述的經(jīng)由所述從單元的充電操作。
4.根據(jù)權利要求1所述的充電設備，還包括屏蔽構件，所述屏蔽構件把所述第一充電單元的一部分或者全部與所述第二充電單元分離，使得從所述第一充電單元產(chǎn)生的感應磁場不影響所述第二充電單元。
5.根據(jù)權利要求1所述的充電設備，其中，端子被暴露來物理連接充電對象和所述第二充電單元，以在所述充電設備下以有線方式充電，并且其中，設置用來固定通過所述端子而被物理連接的所述充電對象的固定部件。
6.根據(jù)權利要求1所述的充電設備，其中充電對象經(jīng)由所述充電設備上布置的狹槽中插入的端子而物理連接到所述第二充電單元，以使得以有線方式充電。
7.根據(jù)權利要求6所述的充電設備，還包括用來固定經(jīng)由所述狹槽的插入而物理連接到所述第二充電單元的所述充電對象的固定部件，其中該固件部件由屏蔽材料形成，使得從所述第一充電單元產(chǎn)生的感應磁場不影響所述充電對象。
8.一種充電設備，包括: 第一充電單元，所述第一充電單元以無線方式執(zhí)行充電操作； 第二充電單元，所述第二充電單元以有線方式執(zhí)行充電操作； 控制單元，所述控制單元控制所述第一充電單元和所述第二充電單元的充電操作， 其中，所述控制單元控制所述第一充電單元，使得在沒有施加外部電力的狀態(tài)下，使用物理連接到所述第二充電單元的充電對象的電源執(zhí)行充電操作。
9.根據(jù)權利要求8所述的充電設備，還包括操縱部件以選擇第一模式，在所述第一模式下，所述第一充電單元使用被連接到所述第二充電單元的充電對象的電力執(zhí)行充電操作。
10.根據(jù)權利要求9所述的充電設備，還包括指示器，所述指示器用于指示所述充電設備的操作模式是所述第一模式。
11.根據(jù)權利要求8所述的充電設備，其中所述控制單元禁用所述第二充電單元的充電操作，同時所述第一充電單元使用被連接到所述第二充電單元的充電對象的電力執(zhí)行充電操作。
【文檔編號】H02J7/00GK104348220SQ201410354104
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權日:2013年7月23日
【發(fā)明者】韓炫錫 申請人:日立-Lg數(shù)據(jù)存儲韓國公司