Зарядное устройство для мобильного телефона
Настоящее изобретение относится к зарядному устройству для мобильного телефона. Технический результат - возможность заряжать все мобильные телефоны или аккумуляторы независимо от их изготовителя и моделей. Согласно изобретению предложено зарядное устройство для мобильного телефона, имеющее корпус, установочный узел, фиксатор, датчик аккумулятора, горизонтальный и вертикальный блоки зарядных клемм, концевые выключатели, блок управления и схему зарядки. 12 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники
Настоящее устройство относится к зарядному устройству для мобильного телефона, более точно, зарядному устройству для мобильного телефона, способному заряжать все мобильные телефоны или аккумуляторы независимо от их изготовителя и моделей.
Предшествующий уровень техники
В настоящее время происходит рост рынка услуг персональной мобильной связи, в связи с чем обостряется конкуренция в этой области. Соответственно, растет число изготовителей мобильных телефонов. На рынке появляются более миниатюрные и разнообразные модели, обладающие улучшенными функциональными возможностями и отвечающие вкусам пользователей.
Таким образом, с учетом появления все более разнообразных моделей мобильных телефонов, для их зарядки должны использоваться все более разнообразные по форме и конструкции зарядные устройства, а изготовителям необходимо снабжать каждую новую модель телефона специальным зарядным устройством, что увеличивает себестоимость. Кроме того, пользователи испытывают неудобства в связи с необходимостью брать в поездки или длительные деловые путешествия собственное зарядное устройство. Помимо этого, при покупке нового оборудования и прекращении использования старых зарядных устройств становится все более серьезной проблема потери ресурсов и загрязнения окружающей среды.
Соответственно, возникла потребность в разработке универсального зарядного устройства, способного заряжать все типы мобильных телефонов или аккумуляторов независимо от модели мобильного телефона.
На фиг.1 показано зарядное устройство 10 для торгового автомата, обычно используемого в магазинах с продленным графиком работы. Для того чтобы использовать данное зарядное устройство, пользователь должен найти соединитель 11, соответствующий стандарту изготовителя и модели своего мобильного телефона, и подключить к нему свой мобильный телефон 12.
Показанное на фиг.1 зарядное устройство обеспечивает значительные удобства пользователю, однако его недостатком является тот факт, что пользователю необходимо найти соединитель, соответствующий стандарту изготовителя и модели своего мобильного телефона, и затем подключить к нему свой мобильный телефон. Кроме того, поскольку зарядное устройство способно заряжать телефон лишь при наличии соединителя, соответствующего его модели, каждый раз с появлением на рынке новой модели мобильного телефона зарядное устройство должно оснащаться соединителем, соответствующим такой новой модели. Помимо этого, поскольку зарядное устройство должно иметь соединители, соответствующие моделям всех изготовителей, которые когда-либо выпускались на рынок, их число должно быть велико. Соответственно, проблемой обычного зарядного устройства является его неэффективность с точки зрения занимаемого пространства и себестоимости.
Таким образом, в свете названных проблем задачей настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства для мобильных телефонов, способного автоматически определять тип различных аккумуляторов и заряжать их.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание универсального зарядного устройства малых размеров, которое может использоваться как в домашних условиях, так и вне дома.
Раскрытие изобретения
Для решения названных задач в настоящем изобретении предложено зарядное устройство для мобильных телефонов, имеющее: корпус 20, установочный узел 21, служащий для установки аккумулятора 30 мобильного телефона в корпусе 20, фиксатор 22, расположенный в установочном узле 21 для фиксации аккумулятора 30 по центру установочного узла 21, датчик 73 аккумулятора, расположенный в установочном узле 21 и определяющий, установлен ли аккумулятор 30 в установочном узле 21, два блока 25, 26 зарядных клемм, расположенных горизонтально и вертикально и имеющих множество клемм 48, 38, находящихся в контакте с металлическими клеммами 31, 32 аккумулятора 30 для получения информации о зарядке аккумулятора, концевые выключатели 37, 47, расположенные в двух блоках 25, 26 зарядных клемм и регулирующие перемещение установочного узла в зависимости от размера аккумулятора 30, который должен быть установлен в установочном узле таким образом, чтобы блоки 25, 26 зарядных клемм точно вошли в контакт с металлическими клеммами аккумулятора, блок 28 управления, соединенный с блоками зарядных клемм и служащий для управления контактом металлических клемм 31, 32 аккумулятора с блоками 25, 26 зарядных клемм и поиска информации о зарядке, и схему 27 зарядки, соединенную с блоком 28 управления и служащую для подачи напряжения на блоки 25, 26 зарядных клемм на основе информации, которая была обнаружена блоком 28 управления, с целью зарядки аккумулятора 30.
Согласно настоящему изобретению блок 28 управления сначала вводит один из названных блоков зарядных клемм в контакт с аккумулятором для поиска информации о зарядке с возможностью последующего отсоединения его от аккумулятора при отсутствии информации о зарядке и введения второго блока зарядных клемм в контакт с названным аккумулятором для поиска информации о зарядке.
Согласно настоящему изобретению блоки зарядных клемм также имеют клеммы и приспособления для защиты клемм, при этом клеммы имеют форму штырьков.
Краткое описание чертежей
Названные и прочие задачи, преимущества и признаки настоящего изобретения станут очевидными из следующего далее описания предпочтительных вариантов осуществления со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
на фиг.1 показан упрощенный вид в перспективе обычного зарядного устройства с использованием соединителя,
на фиг.2 - вид в перспективе зарядного устройства для мобильного телефона по настоящему изобретению,
на фиг.3а и фиг.3b - виды, иллюстрирующие общую конструкцию аккумулятора,
на фиг.4а и 4b - виды, иллюстрирующие состояние, в котором блок зарядных клемм и металлические клеммы аккумулятора находятся в контакте друг с другом в зарядном устройстве по настоящему изобретению,
на фиг.5 - вид, иллюстрирующий конструкцию отдельной клеммы блока зарядных клемм по настоящему изобретению,
на фиг.6 - вид, иллюстрирующий конструкцию блока зарядных клемм по настоящему изобретению,
на фиг.7 - вид в плане, иллюстрирующий конструкцию блока зарядных клемм по настоящему изобретению,
на фиг.8 - блок-схема, поясняющая процесс установки аккумулятора в зарядное устройство для мобильного телефона по настоящему изобретению, и
на фиг.9 - принципиальная схема зарядки по настоящему изобретению.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения
Далее со ссылкой на приложенные чертежи подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения.
На фиг.2 показан вид в перспективе зарядного устройства по настоящему изобретению в состоянии, когда установочный узел открыт. Как показано на фиг.2, зарядное устройство имеет установочный узел 21, фиксатор 22 аккумулятора, два блока 25, 26 зарядных клемм, блок 28 управления и корпус для размещения названных элементов.
Блок 28 управления предпочтительно имеет микропроцессорную БИС и соединен с двумя блоками 25, 26 зарядных клемм для управления контактом блоков зарядных клемм с металлическими клеммами аккумулятора и для поиска информации, необходимой для зарядки.
На фиг.7 показан подробный вид установочного узла 21. Как показано на чертеже, установочный узел 21 имеет передний участок 74, участок 78, несущий аккумулятор, и соединительный участок 76, при этом соединительный участок 76 имеет встроенный эластичный корпус, регулирующий перемещение участка 78, несущего аккумулятор, в зависимости от размера устанавливаемого аккумулятора. По обе стороны установочного узла расположен фиксатор 22, обладающий эластичностью, за счет которой аккумулятор фиксируется по центру установочного узла 21.
Датчик 73 аккумулятора, расположенный в участке 78, несущем аккумулятор, установочного узла 21 определяет, установлен ли аккумулятор. При срабатывании датчика 73 аккумулятора, иными словами, если аккумулятор установлен, блок 28 управления начинает осуществлять операции, необходимые для зарядки аккумулятора. Тем не менее, если установочный узел 21 открыт, а величина сигнала датчика 73 аккумулятора не меняется, установочный узел 21 будет закрыт внутри зарядного устройства, и другие операции зарядки не начнутся.
На фиг.3 показаны два типа металлических клемм аккумулятора 30. Как показано на фиг.4, блоки 25, 26 зарядных клемм имеют множество клемм 38, 48, входящих в контакт с металлическими клеммами аккумулятора 30 в зависимости от типов таких клемм, и предпочтительно выполнены в виде горизонтального блока 26 зарядных клемм и вертикального блока 25 зарядных клемм.
С целью поиска информации для зарядки аккумулятора множество зарядных клемм 38, 48 блоков 25, 26 зарядных клемм вводят в контакт с соответствующими металлическими клеммами 31, 32 аккумулятора.
На фиг.4b показано состояние, в котором горизонтальный блок 26 зарядных клемм находится в контакте с клеммами 32 аккумулятора 30. Подробно показанный на фиг.6 горизонтальный блок 26 зарядных клемм имеет фиксатор 36 для фиксации множества клемм 38, имеющих форму штырьков, и предохранитель 35 клемм. Фиксатор 36 клемм имеет концевой выключатель 37, регулирующий перемещение участка 78, несущего аккумулятор, в зависимости от размера аккумулятора 30, который должен быть установлен в установочном узле 21. Роль предохранителя 35 клемм заключается в надежной защите от изгибания клемм 38, имеющих форму штырьков. Предпочтительно, чтобы каждый шаг множества клемм 38 был меньше минимальной ширины металлических клемм устанавливаемого аккумулятора. Если каждый шаг клемм 38 будет превышать минимальную ширину металлических клемм аккумулятора, какая-либо металлическая клемма аккумулятора может не войти в контакт с клеммами блоков зарядных клемм, в результате чего блок 28 управления не сможет получить точную информацию для зарядки аккумулятора.
Как показано на фиг.4, концевой выключатель 37 определяет размер устанавливаемого аккумулятора и управляет положениями контакта блока 26 зарядных клемм и аккумулятора 30.
На фиг.4а показано состояние, в котором вертикальный блок 25 зарядных клемм находится в контакте с клеммами 31 аккумулятора 30, при этом их базовая конструкция аналогична показанной на фиг.4b.
Для поиска информации о зарядке блок 28 управления вводит горизонтальный блок 26 зарядных клемм в контакт с аккумулятором. Если информация о зарядке не обнаружена, блок 28 управления отсоединяет горизонтальный блок 26 зарядных клемм от аккумулятора и затем снова вводит в контакт с аккумулятором вертикальный блок 25 зарядных клемм для получения информации, необходимой для зарядки. Для поиска информации о зарядке блок управления также может сначала ввести в контакт с аккумулятором вертикальный блок 25 зарядных клемм. Затем, если информация о зарядке не обнаружена, блок управления отсоединяет вертикальный блок 25 зарядных клемм от аккумулятора и затем снова вводит в контакт с аккумулятором горизонтальный блок 26 зарядных клемм для обнаружения информации, необходимой для зарядки.
На фиг.5 показана одна клемма блока зарядных клемм. Зарядная клемма 38 имеет эластичный элемент 52, служащий для смягчения удара при вступлении в контакт с металлическими клеммами аккумулятора, а концевой участок 51 зарядной клеммы закруглен и имеет обтекаемую форму с тем, чтобы не только предотвратить возможность повреждения концевого участка зарядной клеммы, но также защитить поверхность установленного аккумулятора от повреждения при вхождении в контакт с его металлическими клеммами. Кроме того, для улучшения контакта с металлическими клеммами аккумулятора предпочтительно, чтобы концевой участок 51 зарядной клеммы имел минимальный диаметр; в проиллюстрированном варианте осуществления диаметр концевого участка 51 зарядной клеммы составляет 1 мм или менее.
На фиг.9 показана схема 27 зарядки, используемая в сочетании с блоком 28 управления зарядного устройства для мобильного телефона по настоящему изобретению, а далее со ссылкой на чертежи описаны операции управления, осуществляемые до момента зарядки аккумулятора требуемым зарядным напряжением относительно напряжения, поступающего в зарядное устройство по настоящему изобретению.
Как следует из конструкции схемы 27 зарядки по настоящему изобретению, она имеет схему выпрямления (не показана) для приема внешнего переменного напряжения и преобразования его в постоянное 12-вольтовое зарядное напряжение. Схема 27 зарядки по настоящему изобретению также имеет входную клемму 97 для приема 12-вольтового напряжения, поступающего из схемы выпрямления, и сопротивление 96, через которое проходит поступающее на входную клемму 97 напряжение.
Схема зарядки по настоящему изобретению также имеет компаратор 96 для сравнения напряжения, прошедшего через сопротивление 96, с напряжением, поступившим из цифроаналогового преобразователя 92 и транзистора 94, и регулировки выходного тока, проходящего через сопротивление 96 на основе выхода сравнения компаратора 95. Соответственно, транзистор 94 управляет количеством тока, поступающим на контакт эмиттера в зависимости от выходной величины компаратора 95.
Из блока 28 управления, который в целом управляет схемой зарядки по настоящему изобретению, в цифроаналоговый преобразователь 92 поступает цифровой сигнал, который на выходе преобразуется в аналоговый сигнал. Иными словами, используемый в схеме зарядки по настоящему изобретению цифроаналоговый преобразователь 92 принимает сигнал напряжения, поступающий из блока 28 управления в виде цифрового сигнала, и преобразует его в аналоговый сигнал, который поступает на инвертированный контакт (1) компаратора 95. Таким образом, компаратор 95 сравнивает напряжение, поступающее на входную клемму 97, с эталонным напряжением, то есть, напряжением, поступающим из цифроаналогового преобразователя 92, а затем выводит его дифференциальный сигнал.
Далее блок 28 управления, используя клеммы 38, 48 блоков зарядных клемм, определяет количество напряжения, требуемое для аккумулятора, установленного в данный момент в зарядном устройстве, по разрядной линии подает сигнал определения в цифроаналоговый преобразователь 92 и принимает сигнал перегрузки из аналого-цифрового преобразователя 93, служащий для регулировки количества напряжения, подаваемого в цифроаналоговый преобразователь 92. Затем блок 28 управления, используя зарядные клеммы 38, 48, распознает анод и катод аккумулятора, установленного в зарядном устройстве, и разрешает подачу зарядного напряжения через соответствующую клемму зарядных клемм.
Для контроля образования перегрузки аналого-цифровой преобразователь 93 определяет количество тока, необходимого на выходе транзистора 94, и информирует блок 28 управления об образовании перегрузки по току, поступающему из транзистора 94.
На фиг.8 показана блок-схема, иллюстрирующая операции зарядки зарядного устройства по настоящему изобретению.
При нажатии пользователем переключателя 29 зарядное устройство по настоящему изобретению определяет, приведена ли в действие схема 27 зарядки. Если схема 27 зарядки приведена в действие, операция зарядки прекращается, клеммы горизонтального и вертикального блоков 25, 26 зарядных клемм отсоединяются от аккумулятора 30, после чего установочный узел 21 открывается. За этот счет предотвращается повреждение блока зарядных клемм, которое может произойти в том случае, если установочный узел 21 будет открыт непосредственно без отсоединения клемм блока зарядных клемм от аккумулятора в процессе работы схемы 27 зарядки. Поскольку в то время, когда схема зарядки не приведена в действие, блок зарядных клемм отсоединен от аккумулятора, установочный узел 21 находится непосредственно в открытом состоянии. Если установочный узел 21 не открыт, это значит, что аккумулятор установлен. Аккумулятор устанавливается по центру установочного узла 21 при помощи фиксатора 22, расположенного на установочном узле 21. При установленном в установочном узле 21 аккумуляторе концевые выключатели 37, 47 управляют перемещением участка, несущего аккумулятор, в зависимости от размера установленного аккумулятора с тем, чтобы ввести аккумулятор в контакт с горизонтальным блоком зарядных клемм. Контакт металлических терминалов аккумулятора с блоком зарядных клемм может быть обеспечен вручную. Блок 28 управления зарядного устройства, используя клеммы блока зарядных клемм, находящихся в контакте с аккумулятором, осуществляет поиск информации, требуемой для зарядки аккумулятора. В данном случае для точного подтверждения положений металлических клемм и других элементов аккумулятора может использоваться оптический датчик (не показан). После получения на стадии поиска информации о зарядке информации об аноде, катоде и зарядном напряжении аккумулятора начинается процесс зарядки через схему 27 зарядки. Тем не менее, если информация о зарядке не получена с подсоединенных клемм, горизонтальный блок зарядных клемм должен быть отсоединен от аккумулятора и затем снова отрегулирован в соответствии с размером устанавливаемого аккумулятора. Поиск информации о зарядке осуществляется повторно с использованием подсоединенных клемм. После получения информации о зарядке начинается процесс зарядки. Даже в этом случае, если информация о зарядке не обнаружена, горизонтальный блок зарядных клемм должен отсоединяться от аккумулятора, подается сигнал тревоги для переустановки, установочный узел открывается для извлечения аккумулятора, аккумулятор устанавливается повторно, после чего перечисленные выше шаги должны быть осуществлены повторно. После начала процесса зарядки аккумулятора блок управления следит за завершением процесса зарядки и после его завершения позволяет отсоединить подсоединенные клеммы от аккумулятора и отображает на дисплее завершение процесса зарядки. Затем после нажатия переключателя установочный узел открывается для извлечения заряженного аккумулятора.
Предпочтительно, чтобы пользователь имел возможность контролировать состояние зарядки при помощи светодиодного элемента (не показан).
В то же время, при использовании зарядного устройства по настоящему изобретению в коммерческих целях действие переключателя 29 может быть ограничено при помощи блокировочного устройства (не показано). Это делается для того, чтобы заряженный аккумулятор мог извлечь лишь его владелец.
Как описано выше, зарядное устройство по настоящему изобретению способно заряжать все мобильные телефоны и аккумуляторы независимо от их изготовителя и модели.
Кроме того, контакт зарядных клемм с аккумулятором может быть обеспечен за счет эластичного участка внутри клеммы, имеющей форму штырька, а изгиб или искривление штырька может быть предотвращено при помощи предохранителя клемм блока зарядных клемм.
Помимо этого, поскольку для поиска информации, необходимой для зарядки, множество зарядных клемм, находящихся в контакте с аккумулятором, соединены с микропроцессорной БИС, за этот счет возможно свести к минимуму себестоимость, размеры и погрешность зарядного устройства, а поскольку в случае возникновения погрешности она может быть обнаружена путем обследования одной микропроцессорной БИС, ее использование весьма эффективно.
Кроме того, поскольку клеммы горизонтального блока зарядных клемм и вертикального блока зарядных клемм входят в контакт с аккумулятором в различное время, обеспечивается точность, эффективность и стабильность поиска информации.
Описанные выше варианты осуществления не имеют целью ограничить объем настоящего изобретения, в которое специалистами в данной области техники могут быть внесены дальнейшие изменения.
Промышленное применение
В настоящем изобретении предложено зарядное устройство для мобильного телефона, более точно, зарядное устройство для мобильного телефона, способное заряжать все мобильные телефоны или аккумуляторы независимо от их изготовителя и моделей.
1. Зарядное устройство для мобильного телефона, имеющее корпус, установочный узел, служащий для установки аккумулятора мобильного телефона в корпусе, фиксатор, расположенный в установочном узле для фиксации аккумулятора по центру установочного узла, датчик аккумулятора, расположенный в установочном узле и определяющий, установлен ли аккумулятор в установочном узле, два блока зарядных клемм, расположенных горизонтально и вертикально и имеющих множество клемм, находящихся в контакте в металлическими клеммами аккумулятора для получения информации о зарядке аккумулятора, концевые выключатели, расположенные в двух блоках зарядных клемм и регулирующие перемещение установочного узла в зависимости от размера аккумулятора, который должен быть установлен в установочном узле, таким образом, чтобы блоки зарядных клемм вошли в контакт с металлическими клеммами аккумулятора, блок управления, соединенный с блоками зарядных клемм и служащий для управления контактом металлических клемм аккумулятора с блоками зарядных клемм и поиска информации о зарядке, и схему зарядки, соединенную с блоком управления и служащую для подачи напряжения на блоки зарядных клемм на основе информации, обнаруженной блоком управления для зарядки аккумулятора, при этом названный блок управления установлен с возможностью введения одного из названных блоков зарядных клемм в контакт с названным аккумулятором для поиска информации о зарядке с возможностью последующего отсоединения его от аккумулятора при отсутствии информации о зарядке и введения второго блока зарядных клемм в контакт с названным аккумулятором для поиска информации о зарядке, причем названные блоки зарядных клемм имеют клеммы и приспособления для защиты клемм.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что множество клемм названных блоков зарядных клемм имеют форму штырьков.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что множество клемм названных блоков зарядных клемм имеют эластичный участок.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что участки контакта множества клемм названных блоков зарядных клемм имеют обтекаемую форму.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что каждый шаг множества клемм названных блоков зарядных клемм меньше минимальной ширины металлических клемм названного устанавливаемого аккумулятора.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что названный блок управления установлен с возможностью введения горизонтального блока зарядных клемм в контакт с названным аккумулятором для поиска информации о зарядке с возможностью последующего отсоединения его от названного аккумулятора при отсутствии информации о зарядке и введения вертикального блока зарядных клемм в контакт с названным аккумулятором для поиска информации о зарядке.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что названный блок управления установлен с возможностью введения вертикального блока зарядных клемм в контакт с названным аккумулятором для поиска информации о зарядке с возможностью последующего отсоединения его от названного аккумулятора при отсутствии информации о зарядке и введения горизонтального блока зарядных клемм в контакт с названным аккумулятором для поиска информации о зарядке.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что названный блок управления установлен с возможностью отсоединения второго блока зарядных клемм от названного аккумулятора при отсутствии информации о зарядке для последующей переустановки аккумулятора.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что названный блок управления имеет микропроцессорную БИС.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что названный установочный узел имеет передний участок, участок, несущий аккумулятор, и соединительный участок, при этом соединительный участок выполнен из эластичного материала, приспособляемого к размерам названного аккумулятора.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно имеет датчик для распознавания металлических клемм названного аккумулятора, установленного в названном установочном узле.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контакт названных блоков зарядных клемм с металлическими клеммами названного аккумулятора, установленного в названном установочном узле, обеспечивается вручную.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что названный аккумулятор установлен в установочном узле с возможностью подключения к названному мобильному телефону.
