专利名称：转换多电源的充电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种充电器，特别是涉及一种能利用多种输入电源的多功能充电器。
背景技术：
随着科技的进步，许多电子器材的体积与重量都已大幅度缩减，让使用者能随身携带，随时随地享受科技的便利。这些便携式电器，像是随身听(walkman)、手机(mobile phone)、个人数字助理器(PDA，Personal DigitalAssistant)以及笔记本电脑(notebook computer)等等，能让使用者随手享受影音的娱乐、进行沟通交流、存取数字数据，增加使用者生活工作的乐趣与效率。为了达到可随身携带的目的，这些便携式电器是以内建的电池等储电设备来储存及供应运作所需的电力。一旦电力耗尽，就需要再进行充电，才能维持便携式电器的运作。
请参考图1。图1为一便携式电器10以现有的充电器14A来充电的示意图。便携式电器10(譬如说是手机)设有一充电端口12；充电器14A则设有对应的输出端口18A。充电器14A另设有一输入端口16A，用来输入一电源的电力，譬如说是一般家用插座所提供的交流电电力。当使用者要以充电器14A来为便携式电器10充电时，使用者可将充电器14A的输入端口16A连接于电源(即插座)，并将输出端口18A连接于便携式电器10的充电端口18A；而充电器14A就能将输入电源的电力转换为便携式电器所能接受的额定电力(譬如说将输入电源的交流电力转换为直流电力)，来为便携式电器10充电。
随着便携式电器的蓬勃发展，能为便携式电器充电的电源也就越来越多。像是一般汽车上都设有能提供直流电力的输出端，能作为便携式电器充电的电源。另外，现在商务航线的客机上，也会在客座旁提供直流电电源的输出端，让旅客能在飞机旅途中为随身携带的便携式电器充电。虽然能为便携式电器充电的电源越来越多，这些电源提供的电力未必和便携式电器的额定电力相符，如此一来便携式电器仍要通过充电器才能安全正确地充电。然而现有充电器仅针对一特定的电源设计，只能将一个特定的电源提供的电力转换为便携式电器的额定电力。现有技术的充电器设计限制了使用者仅能利用单一一种电源来为便携式电器充电，无法利用现在已普遍设置的多种电源来充电，造成使用者的不便，也缺乏使用上的效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能利用多种不同电源的充电器，以解决现有技术的上述缺点。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种充电器，其包括有一直流转换器及一交流转换器，该直流转换器包括有一第一壳体；一直流输入端口，设于该第一壳体上，用来输入一直流电电源的直流电力；一直流转换电路，设于该第一壳体内，用来将该直流电电源的直流电力转换为一第一电压的直流电力；一传输端口，设于该第一壳体上，用来输入一第二电压的直流电力；一输出端口，设于该第一壳体上，用来输出直流电力；以及一切换电路，电连接于该直流转换电路、该传输端口与该输出端口之间，用来切换选择由该输出端口输出该第一电压或该第二电压的直流电力。该交流转换器，包括有一第二壳体；一交流输入端口，设于该第二壳体上，用来输入一交流电电源的交流电力；一交流变压电路，设于该第二壳体内，用来将该交流电电源的交流电力转换为该第二电压的直流电力；以及一对应于该传输端口的电力端口，设于该第二壳体上，用来将该交流变压电路产生的第二电压的直流电力输出至该传输端口。其中该第一壳体与该第二壳体可互相嵌合使该电力端口连接于该传输端口，而该充电器可切换使用该直流电电源与该交流电电源提供的电力而由该输出端口输出对应的电力。
本发明还提供一种充电器，其包括有一直流转换器及一交流转换器，该直流转换器包括有一第一壳体；多个直流输入端口，设于该第一壳体上，用来输入多种对应的直流电电源的直流电力；多种直流转换电路，设于该第一壳体内；每一直流转换电路电连接于一直流输入端口，用来将一直流电电源的直流电力转换为一第一电压的直流电力；一传输端口，设于该第一壳体上，用来输入一第二电压的直流电力；一输出端口，设于该第一壳体上，用来输出直流电力；以及一切换电路，电连接于该多个直流转换电路、该传输端口与该输出端口之间，用来切换选择由该输出端口输出该第一电压或该第二电压的直流电力。该交流转换器，包括有一第二壳体；一交流输入端口，设于该第二壳体上，用来输入一交流电电源的交流电力；一交流变压电路，设于该第二壳体内，用来将该交流电电源的交流电力转换为该第二电压的直流电力；以及一对应于该传输端口的电力端口，设于该第二壳体上，用来将该交流变压电路产生的第二电压的直流电力输出至该传输端口。其中该第一壳体与该第二壳体可互相嵌合使该电力端口连接于该传输端口，而该充电器可切换使用该多种直流电电源与该交流电电源提供的电力而由该输出端口输出对应的电力。
图1为现有充电器为一便携式电器充电的示意图；图2A至图2D为本发明充电器不同角度的外视图；图3A及图3B为图2A中充电器各主要元件于不同角度的外视图；图4为图2A中充电器的功能方块图；图5A及图5B为图2A中充电器以不同电源为一便携式电器充电的示意图；图6A至图6C为本发明另一实施例于不同角度、不同状态下的外形示意图。
具体实施例方式
请参考图2A至图2D、以及图3A、3B。本发明的充电器20设有两部分，一部分是直流转换器22，另一部分为交流转换器24；直流转换器22与交流转换器24可自由组合和拆卸。图2A至图2D即为直流转换器22与交流转换器24组合后于不同角度的外视图；图3A、图3B为直流转换器22与交流转换器24拆卸分离后于不同角度的外视图。直流转换器22以第一壳体23包覆于外，设有三个直流输入端口32A、32B、32C(详见图3A、图3B)。这三个直流输入端口分别针对三种不同的直流电电源设计，各直流输入端口可接受一直流电电源的电力输入。直流输入端口32A对应于汽车上的电力输出端，可接受汽车上提供的直流电电源。直流输入端口32B设置于一充电单元28上；而充电单元28以可旋转收藏或展开的方式设于第一壳体23中。由图2D中即可看出充电单元28收藏于直流转换器22内的情形。充电单元28可沿图2D中虚线箭头的方向旋转而移出，图3A、图3B中所示即为充电单元28旋转移出后的情形。充电单元26上的直流输入端口32B针对飞机上提供的直流电电源而设计，可由飞机上提供的直流电电源输入直流电电力。另外，在直流转换器22的顶部另设有一电池座54(详见图3A、图3B)，用来收纳一电池42。电池42做为一直流电电源，其设有输出电力的输出端52；设于电池座54内的直流输入端口32C即对应于输出端52，用来接受电池42所提供的直流电力。配合电池42，电池座54的两侧设有翼鳍状的弹性夹钳片40；当电池42安置于电池座54后，夹钳片40可固定电池42的位置，保持输出端52与直流输入端口32C的良好电接触。电池座54的两旁还有上盖38A、38B，可开合覆盖电池座54；图2A至图2D即为上盖38A、38B闭合后的情形，图3A、图3B则是上盖38A、38B朝两侧开启后的情形。直流转换器22在由不同的直流输入端口32A至32C输入不同的直流电力后，可将这些电力转换为一第一电压的直流电力，并由输出端26输出。
本发明充电器20的另一部分为交流转换器24。交流转换器24以第二壳体25为外壳，能将一交流电电源提供的电力转换为一第二电压的直流电力。交流转换器24的底端(详见图2C)设有一交流输入端口30，用来输入交流电电源(譬如说是家用插座的交流电)所提供的电力。交流转换器24的顶端突起，并配合直流输入端口32A的形状设有一凹槽40(详见图3B)。当交流转换器24与直流转换器22组合时，第一壳体23上的直流输入端口32A可嵌合至第二壳体25上的凹槽50，使交流转换器24与直流转换器22能稳固地组合起来，如图2A至图2D所示。交流转换器24能将交流输入端口30输入的交流电力转换为第二电压的直流电力，并由第二壳体25上的电力端口36(详见图3A、图3B)输出。
对应于电力端口36，直流转换器22的底部也设有一传输端口34(详见图3A)；当直流转换器22与交流转换器24组合在一起时，传输端口34就会和电力端口36紧密接合、形成电连接，使传输端口34能接收电力端口36输出的第二电压的直流电力。
请参考图4。图4为本发明充电器20的电路方块图。在直流转换器22中，各直流输入端口32A至32C都有对应的直流转换电路70A至70C，并设有一切换电路56。各直流转换电路70A至70C用来将对应直流输入端口输入的电力转换为第一电压的直流电力，并将转换后的电力传送至切换电路56。在交流转换器24中，设有阻抗匹配的输入电路58、用来转换电压的交流变压电路60、以及将交流电力转换为直流电力的整流电路62。由交流输入端口30输入的交流电力会先经由输入电路58馈送至输入电路58，再传送至交流变压电路60做电压电流调整。交流变压电路60产生的交流电会继续馈送至整流电路62，将交流电转换为第二电压的直流电力，并由电力端口36输出。如前所述，当交流转换器24与直流转换器22组合在一起时，电力端口36会与直流转换器22上的传输端口34电连接；这样一来，由电力端口36输出的第二电压的直流电力就能经由传输端口34传输至切换电路56。在实际实施时，第二电压实质上与第一电压相等。
如图4所示，本发明充电器20能由四个不同的直流输入端口32A至32C、以及交流输入端口30输入电力，最终将其转换为第一电压或第二电压的直流电力，传输对直流转换器22中的切换电路56。切换电路56可切换将第一电压或第二电压的电力由输出端口26输出。举例来说，当充电器20中同时有电池42通过直流输入端口32C提供的电力以及交流电电源通过交流输入端口30提供的电力时，切换电路56可切换由输出端口26输出经由直流转换器70C传输的第一电压的直流电力，或是输出经由整流电路62传输的第二电压的直流电力。切换电路56的切换功能可由控制器46来控制；控制器46可以是自动控制的(譬如说，依照一定的预设优先顺序来决定由输出端口26输出哪一种电源提供的电力)，或是由使用者来手动控制(譬如说，控制器46可设有如图2A所示的控制按钮，让使用者能控制切换电路56的切换动作)。另外，为了显示切换电路56是输出何种电源电力，切换电路56中可另设一显示装置48，以显示电力切换的状态。显示装置48可以是小型液晶显示器或是发光二极管，如图2A、图2C或图3A、图3B中所示。除了显示电力来源切换的情形外，显示装置48也可用来显示电池42的剩余电力。另外，交流转换器24用来输出第二电压直流电力的电力端口36也能直接设置于第二壳体25的凹槽50中；当直流转换器22与交流转换器24组合后，设置于凹槽50中的电力端口就能直接与直流输入端口32A电连接。换句话说，在这种配置下，直流输入端口32A与传输端口合而为一，交流转换器24的第二电压直流电力就能经由直流输入端口32A馈送至直流转换电路70A再送至切换电路56。
总而言之，本发明的充电器20有针对不同电源所设计的四个不同输入端口，能将四种不同电源的电力转换为充电的电力，统一由输出端口26输出，来为便携式电器充电。至于本发明充电器20为便携式电器充电时的不同配置，请参考图5A、图5B。图5A及5B分别是本发明充电器以直流电电源与交流电电源来为便携式电器10充电的配置示意图；而便携式电器10可以是手机、随身听、数字个人助理器或是笔记本电脑。如图5A所示，当使用者要以汽车上提供的直流电电源来充电时，使用者可将直流充电器22由交流充电器24上拆卸下来，便能将直流输入端口32A连接于汽车提供的直流电电源；而直流转换器22的输出端26连接于便携式电器10的充电端口12，这样一来就能为便携式电器10充电了。同理，要以飞机上提供的直流电电源充电，可将充电单元28旋转移出，将直流输入端口32B连接于飞机上供应电源的插座(未绘出)，就能以输出端口26输出电力、进行充电了。与各个直流输入端口配合的直流转换电路会将各直流输入端口输入的直流电力转换为第一电压的电力；第一电压的电力也就是便携式电器10的额定电力。经过切换电路56(详见图4)的控制，使用者就能使用直流转换器22，利用汽车、飞机或是电池的不同电力来为便携式电器充电。
另一方面，如图5B所示，若使用者要用交流电电源(譬如说是家用插座所提供的交流电电源)来为便携式电器10充电，就可将直流转换器22与交流转换器24组装在一起，并将交流转换器24底部的交流输入端口30连接于交流电源的插座(未绘出)、输出端口26连接于便携式电器的充电端口12。这样一来，交流电电源的电力就能由交流转换器24转换为第二电压的直流电力，通过电力端口34、传输端口34传送到切换电路56(详见图4)，并由输出端口26输出，达到以交流电电源为便携式电器10充电的目的。当然第二电压的电力也就是便携式电器10的额定电力。另外，通过切换电路56的切换控制，不论是图5A、图5B的配置，直流转换器22都能利用电池42(详见图3A、图3B)的电力来为便携式电器充电。
请继续参考图6A至图6C。图6A至图6C为本发明另一实施例的充电器80在不同角度的外形示意图。类似于本发明的前一实施例，充电器80也有两部分，即直流转换器82与交流转换器84；图6A、图6B为此两者分离时的情况；图6C则为两者组合后的情况。直流转换器82的功能与前一实施例的直流转换器22相同，其以第一壳体83包覆于外，设有三个直流输入端口92A、92B、92C，三者的功能也分别与前一实施例中的直流输入端口32A、32B、32C相同；而直流输入端口92B所在的充电单元88也能以旋转的方式展开或收合于直流转换器82中。设于电池座114上的直流输入端口92C则能由电池42上的输出端52(详见图6B)输入电池42的直流电力。交流转换器84的功能与前一实施例的交流转换器24的功能相同，其以第二壳体85包覆于外，设有交流输入端口90(详见图6B)，第二壳体85上的凹槽110能容纳第一壳体83上的直流输入端口92A，使直流转换器82与交流转换器84嵌合于一体，如图6C所示。而直流转换器82上的传输端口94(详见图6B)与交流转换器84上的对应电力端口96(详见图6A)，两者的功能则分别与前一实施例中的传输端口34、电力端口36的功能相同，使直流转换器82与交流转换器84嵌合后，两者得以电连接。充电器80与前一实施例的充电器20的主要不同处在于，充电器80中的电池座114与第一壳体83采用分离的设计。直流转换器82以电池电力传输线120上的电池电力连接端口118以可拆卸插拔的方式连接于电池座114上对应的电池电力输出端口116；图6A、图6B即为电池座114与直流转换器82分离未连接时的情况，而图6C则为两者以电池电力传输线120连接后的情况。当使用者要利用电池42提供的电力时，可将电池座114以直流转换器82上的电池电力传输线120连接。相对地，若使用者不需利用电池42提供的电力时，也可将电池座114与直流转换器82分离。在较佳实施例中，电池电力传输线120可收藏于第一壳体83中，方便使用者携带。
充电器80运作的原理与本发明前一实施例的充电器20相同。由直流输入端口92A、92B、92C(经由电池电力传输线120、电池电力连接端口118)输入的电力能传输至直流转换器82，由对应的直流转换电路转换为第一电压的直流电力；而由交流输入端口90输入经变压、整流产生的第二电压的直流电力则能经由传输端口94、电力端口96传输至直流转换器82中。通过控制器106(详见图6B、图6C)的控制，直流转换器8中的切换电路能选择切换使用各种不同的电力统一由输出端口86输出，这样使用者就能用不同的电源以输出端口86来对便携式电器充电，并由显示装置108上了解电源切换的情况。充电器80中各电路功能方块的配置连接与前一实施例的充电器20相同，现有技术人员应能由图4类推而知，在此不再赘述。对应于直流输入端口92C的直流转换电路可直接设于电池座114中，让直流转换电路将电池电力转换而得的第一电压直流电力能经由电池电力输出端口116、电池电力传输线120及电池电力连接端口118传输至直流转换器82中的切换电路。当然，对应于直流输入端口92C的直流转换电路也可设于直流转换器82中，由电池电力连接端口118输入电池提供的电力后再将其转换为第一电压的直流电力。
与现有的充电器相比，仅能使用单一电源来为便携式电器充电，本发明的充电器能以交直流不同的四种电源来充电；不仅集合多种功能于同一充电器，方便使用者携带，也让使用者能随时随地使用各种可利用的电源来为便携式电器充电，提高生活的效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种充电器，其包括有一直流转换器，其包括有一第一壳体；一直流输入端口，设于该第一壳体上，用来输入一直流电电源的直流电力；一直流转换电路，设于该第一壳体内，用来将该直流电电源的直流电力转换为一第一电压的直流电力；一传输端口，设于该第一壳体上，用来输入一第二电压的直流电力；一输出端口，设于该第一壳体上，用来输出直流电力；以及一切换电路，电连接于该直流转换电路、该传输端口与该输出端口之间，用来切换选择由该输出端口输出该第一电压或该第二电压的直流电力；以及一交流转换器，其包括有一第二壳体；一交流输入端口，设于该第二壳体上，用来输入一交流电电源的交流电力；一交流变压电路，设于该第二壳体内，用来将该交流电电源的交流电力转换为该第二电压的直流电力；以及一对应于该传输端口的电力端口，设于该第二壳体上，用来将该交流变压电路产生的第二电压的直流电力输出至该传输端口；其中该第一壳体与该第二壳体可互相嵌合使该电力端口连接于该传输端口，而该充电器可切换使用该直流电电源与该交流电电源提供的电力而由该输出端口输出对应的电力。
2.如权利要求1所述的充电器，其中该直流电电源为一车用充电电源。
3.如权利要求1所述的充电器，其中该直流电电源为一电池。
4.如权利要求1所述的充电器，其中该直流电电源为一飞机充电电源。
5.如权利要求1所述的充电器，其中该第二壳体上另包括一凹槽，用来容纳该第一壳体以使该第一壳体得以嵌入该第二壳体。
6.如权利要求1所述的充电器，其中该切换电路另包括一控制器，用来控制该切换电路由该输出端口输出该第一电压或该第二电压的直流电力。
7.如权利要求1所述的充电器，其中该切换电路另包括一显示装置，用来显示该切换电路输出的电压为该第一电压或该第二电压。
8.如权利要求1所述的充电器，其中该第一电压与该第二电压实质上相等。
9.一种充电器，其包括有一直流转换器，其包括有一第一壳体；多个直流输入端口，设于该第一壳体上，用来输入多种对应的直流电电源的直流电力；多种直流转换电路，设于该第一壳体内；每一直流转换电路电连接于一直流输入端口，用来将一直流电电源的直流电力转换为一第一电压的直流电力；一传输端口，设于该第一壳体上，用来输入一第二电压的直流电力；一输出端口，设于该第一壳体上，用来输出直流电力；以及一切换电路，电连接于该多个直流转换电路、该传输端口与该输出端口之间，用来切换选择由该输出端口输出该第一电压或该第二电压的直流电力；以及一交流转换器，其包括有一第二壳体；一交流输入端口，设于该第二壳体上，用来输入一交流电电源的交流电力；一交流变压电路，设于该第二壳体内，用来将该交流电电源的交流电力转换为该第二电压的直流电力；以及一对应于该传输端口的电力端口，设于该第二壳体上，用来将该交流变压电路产生的第二电压的直流电力输出至该传输端口；其中该第一壳体与该第二壳体可互相嵌合使该电力端口连接于该传输端口，而该充电器可切换使用该多种直流电电源与该交流电电源提供的电力而由该输出端口输出对应的电力。
10.如权利要求9所述的充电器，其中该多种直流电电源之一为一车用充电电源。
11.如权利要求9所述的充电器，其中该多种直流电电源之一为一电池。
12.如权利要求9所述的充电器，其中该多种直流电电源之一为一飞机充电电源。
13.如权利要求9所述的充电器，其中该第二壳体上另包括一凹槽，用来容纳该第一壳体以使该第一壳体得以嵌入该第二壳体。
14.如权利要求9所述的充电器，其中该切换电路另包括一控制器，用来控制该切换电路由该输出端口输出该第一电压或该第二电压的直流电力。
15.如权利要求9所述的充电器，其中该切换电路另包括一显示装置，用来显示该切换电路输出的电压为该第一电压或该第二电压。
16.如权利要求9所述的充电器，其中该第一电压与该第二电压实质上相等。
全文摘要
本发明提供一种充电器，包括直流转换器与交流转换器。直流转换器有一用来输入直流电电源的直流输入端口；一用来将直流电电源转换为第一电压的转换电路；一用来输入第二电压直流电力的传输端口；一用来输出直流电力的输出端口；及一切换电路，用来切换选择由输出端口输出第一或第二电压的直流电力。交流转换器有一用来输入交流电电源的交流输入端口；一用来将交流电电源转换为第二电压的交流变压电路；以及一对应于传输端口的电力端口，用来将第二电压的电力输出至传输端口。其中直流转换器与交流转换器可互相嵌合使电力端口连接于传输端口，而充电器可切换使用直流电电源与交流电电源提供的电力而由输出端口输出对应的电力。
文档编号H02J7/00GK1477752SQ0213014
公开日2004年2月25日 申请日期2002年8月23日 优先权日2002年8月23日
发明者刘森祥, 江溢得 申请人:致伸科技股份有限公司