一种方便实用的智能终端充电装置的制作方法

文档序号:11083468
一种方便实用的智能终端充电装置的制造方法

本实用新型涉及充电装置技术领域,更具体的说,本实用新型涉及一种方便实用的智能终端充电装置。



背景技术:

随着智能终端产品的功能增多,耗电量也急剧增加,而不断追求超薄的尺寸、更快的速度和强劲的处理能力的市场需求和电池的储电能力形成了一对尖锐的矛盾,严重影响使用者对智能终端新产品的体验效果。目前,一般情况下智能终端产品一次充电仅能使用8—10小时,如果频繁使用微信、视频、拍摄、通话、手电筒等耗电较大的功能,一次足充仅能维持4-6 小时,智能终端产品耗电速度的增加和日常生活中续充不便的矛盾日益突出,因此亟待解决。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述不足,提供一种方便实用的智能终端充电装置,该装置结构简单、使用方便,能够同时对多个智能终端进行充电,使用安全可靠。

本实用新型的技术方案是这样实现的:一种方便实用的智能终端充电装置,其改进之处在于:包括智能终端托件和充电板;

所述的智能终端托件包括线路板、USB转换器接头、多条导电铜箔以及多个金属触点,每条导电铜箔的一端分别与一个金属触点电性连接,导电铜箔的另一端与所述的线路板电性连接,所述USB转换器接头电性连接在线路板上,且该USB转换器接头用于与智能终端相插接;

所述充电板包括充电面板,所述充电面板上设置有多个块状的充电电极,相邻的充电电极的极性相异,且相邻的充电电极之间设置有电极隔离带;

所述的多个金属触点中至少有两个金属触点能分别与充电面板中极性相异的两个充电电极相接触。

在上述的结构中,所述智能终端托件包括六个金属触点,其中的三个金属触点的连线构成一个正三角形,另外三个金属触点分别位于正三角形每条边的中点上;

所述充电电极呈正方形,充电电极对角线长度等于上述智能终端托件上金属触点构成的正三角形的边长。

在上述的结构中,所述电极隔离带的宽度略大于所述智能终端托件的金属触点的直径。

在上述的结构中,所述智能终端托件还包括基座和基板,所述基座与基板为一体成型的结构;

所述线路板和USB转换器接头设置在所述的基座上,智能终端置于所述的基座上;所述金属触点设置在所述基板的前表面,金属触点与充电面板的充电电极相接触。

在上述的结构中,所述基座由底板以及垂直于底板的侧板构成,所述的线路板和USB转换器接头设置在底板上;

所述的基板连接在所述的侧板上,且所述的基板与基座的底板相垂直。

在上述的结构中,所述智能终端托件还包括有USB转换器插孔,所述USB转换器插孔设置在所述基座的侧板上,该USB转换器插孔与所述的线路板电性连接,USB转换器插孔上设置有防尘盖。

在上述的结构中,所述基板由相贴合的前板和后板构成,且前板与后板之间设置有绝缘弹性膜,所述导电铜箔位于绝缘弹性膜后方;

所述基板内设有一腔室,该腔室由设置在前板上的触点前腔和设置在后板上的触点后腔构成,所述前板上开设有与所述腔室相连通的触点窗口,所述金属触点位于腔室内,且金属触点的前端伸出触点窗口,金属触点设置在绝缘弹性膜上,所述金属触点的后端穿过绝缘弹性膜和导电铜箔,并与导电铜箔电性接触;

所述触点后腔中设置有一不锈钢衬板,所述不锈钢衬板上设置有用于安装金属触点后端的安装孔。

在上述的结构中,所述线路板上集成有依次电性连接的输入保护电路、极性自动识别电路、特征标识电路、集成稳压电路以及输出隔离电路;

所述的输入保护电路电性连接至所述的导电铜箔上,用于对导电铜箔传送的直流电进行限压、限流以及滤波处理;

所述极性自动识别电路用于识别与充电面板中极性相异的两个充电电极相接触的金属触点的极性;

所述特征标识电路包含智能终端托件的类型信息和电气参数信息,所述的充电板通过读取标识的信息识别智能终端托件;

所述输出隔离电路用于与所述的USB转换器接头电性连接。

在上述的结构中,所述的充电面板内设置有电极管理模块、自动识别模块、电源管理模块以及电源;所述充电电极电性连接至所述的电极管理模块上,所述自动识别模块连接在电极管理模块,所述电源管理模块连接在自动识别模块上,所述电源管理模块连接在电源上;

所述电极管理模块包括检测电路,所述检测电路施加检测信号至充电电极,用于检测该充电电极是否与智能终端托件的金属触点相接触,读取智能终端托件的特征信息,并将获取的信息发送至自动识别模块;

所述自动识别模块用于接收来自电极管理模块发送的信息,对信息进行解析并将信息发送至电源管理模块;所述电源管理模块根据所述自动识别模块发送的信息,向所述电极管理模块提供功率输出。

在上述的结构中,所述的充电面板内还设置有通信模块,通信模块电性连接在所述的电源上。

本实用新型的有益效果是:其一、结构简单,智能终端充电装置为接触型电能传输,较之非接触式(譬如电磁感应)电能传输来说,简单的结构决定了成本的低廉和可靠性的增加;其二、使用方便,现有技术中的电磁感应方式充电,理论上供电方和受电方需要在空间位置上相互靠近并且中心对准,这给使用带来了极大不便。本实用新型的智能终端充电装置通过对托件金属触点和充电板充电电极的特别设计,很好地解决了触点对准问题,对智能终端在充电板上的放置没有特殊要求,使用方便,体验感优;其三、充电板可以对多个智能终端充电,应用范围广,从个人、家庭、办公室扩展到宾馆、酒店、餐馆、咖啡厅,休闲吧等一切可做短暂逗留的场合,极大地扩展了智能终端充电装置的应用范围和服务对象,有利于此产品的商业推广;其四、本实用新型由于采用触点接触式供电方式,触点的接触面设计得较大,可以通过较大电流,加之在智能终端托件上采取了二次稳压技术,因此本实用新型完全支持智能终端锂电池的快速充电功能,充电效率高,安全性高,对电池有保护作用;其五、智能识别保障安全,由于本实用新型的智能终端充电装置在充电电极上采用了检测与控制技术,充电电极供电只针对特定的智能终端托件,在没有检测到合乎要求的充电托件对象时,电极拒绝提供电能输出,从而有效地保护了充电板不受外来异物的干扰以及窃电、漏电情况的发生;因此,无论是放置于充电板上的钥匙、硬币、曲别针等金属物件,或是撒上的饮料、食物、水等都不会影响充电板的正常工作和电能输出,产品的使用环境宽泛,适应各种使用环境的能力强,性能可靠。

附图说明

图1为本实用新型的一种方便实用的智能终端充电装置的智能终端托件的结构示意图。

图2为本实用新型的一种方便实用的智能终端充电装置的智能终端托件的正面结构示意图。

图3为图2中A-A’处剖面示意图。

图4为本实用新型的智能终端托件的基板的爆炸结构示意图。

图5为本实用新型的一种方便实用的智能终端充电装置的线路板电路结构框图。

图6为本实用新型的一种方便实用的智能终端充电装置的充电板的结构示意图。

图7为本实用新型的一种方便实用的智能终端充电装置的充电板的电路结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种方便实用的智能终端充电装置,可以对例如手机、平板电脑等智能终端进行充电,在本说明书中,以智能终端为手机作为示例进行说明,应该理解的是,此种说明并不对本实用新型的范围造成影响。具体的,所述的方便实用的智能终端充电装置包括有智能终端托件10和充电板20,所述的智能终端托件10用于与手机相连接,充电板20提供手机所需的电能,通过智能终端托件10传输至手机,对手机进行充电。

参照图1所示,即为本实用新型的一种方便实用的智能终端充电装置的智能终端托件10的一具体实施例,所述的智能终端托件10包括线路板101、USB转换器接头102、多条导电铜箔103以及多个金属触点104;本实施例中包括六条导电铜箔103和六个金属触点104,每条导电铜箔103的一端分别与一个金属触点104电性连接,导电铜箔103的另一端与所述的线路板101电性连接,所述USB转换器接头102电性连接在线路板101上,且该USB转换器接头102用于与智能终端相插接。参照图2所示,即为本实用新型的一种方便实用的智能终端充电装置的充电板20的一具体实施例,所述的充电板20包括充电面板201,所述充电面板201上设置有多个块状的充电电极202,相邻的充电电极202的极性相异,且相邻的充电电极202之间设置有电极隔离带203。

智能终端托件10和充电板20在使用时,将USB转换器接头102与手机的充电插口相插接,充电板20具有电源线204,电源线204可连通市电,在需要对手机充电时,将附带智能终端托件10的手机放置到充电板20上,智能终端托件10上的六个金属触点104中至少有两个金属触点104分别与充电面板201中极性相异的两个充电电极202相接触,实现充电电路的导通,从而对手机进行充电。在本实施例中,如图1所示,智能终端托件10的六个触点中的三个金属触点104的连线构成一个正三角形,另外三个金属触点104分别位于正三角形每条边的中点上,充电板20的充电电极202呈正方形,且正三角形的边长与正方形的对角线的长度相等。通过此种结构的设计,确保了金属触点104水平的放置在充电板20的充电电极202上时,无论放置的方位如何,至少有两个触点接触到充电板20上不同极性的两个电极,以实现对手机进行充电过程。另外,本实施例中,所述充电板20的电极隔离带203的宽度略大于所述智能终端托件10的金属触点104的直径,避免了某一金属触点104同时跨接两个相邻的异性电极,造成电极之间的短路的情况。

进一步的,为了便于与手机进行连接,如图1所示,对于所述的智能终端托件10的结构,本实用新型提出了一具体实施例,所述的智能终端托件10还包括基座105和基板106,所述基座105与基板106为一体成型的结构,所述线路板101和USB转换器接头102设置在所述的基座105上,所述金属触点104设置在所述基板106的外表面,在使用时,将手机置于所述的基座105上,基板106上的金属触点104与充电面板201的充电电极202相接触。另外,为了便于将手机置于所述的基座105上,与USB转换器接头102相连接,本实施例中,所述基座105由底板以及垂直于底板1051的侧板1052构成,所述的线路板101和USB转换器接头设置在底板1051上,所述的侧板1052与底板1051一体成型,多个侧板1052围合形成一凹槽,所述的基板106连接在侧板1052上,并且与侧板1052也一体成型的结构,在使用本实用新型的智能终端托件10上,将USB转换器接头102插接在手机底部的插孔上,同时凹槽与手机的底部相适配,便于实现手机与基座105的嵌套装配。

在上述实施例的基础上,对于所述的基板106,本实用新型提出了一具体实施例,如图2至图4所示,所述基板106由相贴合的前板1061和后板1062构成,且前板1061与后板1062之间设置有绝缘弹性膜107,所述导电铜箔103位于绝缘弹性膜107后方,所述基板106内设有一腔室,该腔室由设置在前板1061上的触点前腔和设置在后板1062上的触点后腔构成,所述前板1061上开设有与所述腔室相连通的触点窗口,所述金属触点104位于腔室内,且金属触点104的前端从触点窗口中伸出,金属触点104安装在绝缘弹性膜107上,所述金属触点104的后端穿过绝缘弹性膜107与导电铜箔103电性接触;另外,所述触点后腔中设置有一不锈钢衬板1064,所述不锈钢衬板1064上设置有用于紧配合连接金属触点104后端的安装孔。所述的绝缘弹性膜107对金属触点104起到了支撑作用,保证金属触点104以绝缘弹性膜107为基准平面,在外力的作用下做垂直于基准平面方向上的微小位移,位移距离为a,-0.3mm≤a≤0.3mm,外力消失后,金属触点104依靠绝缘弹性膜107的弹力恢复至原始平衡位置,这种设计改善触点的接触弹性,消除了触点面和充电面板201的不平整引起的接触不良。

作为较佳的实施例,继续参照图1所示,所述智能终端托件10还包括有USB转换器插孔108,所述USB转换器插孔108设置在所述基座105的侧板1052上,该USB转换器插孔108与所述的线路板101电性连接,USB转换器插孔108上设置有防尘盖109。需要说明的是,所述的USB转换器插孔108的位置可根据实际需要进行调整,例如可以将USB转换器插孔108设置在底板1051上。本实施例中,通过USB转换器接头102插头和USB转换器插孔108的转接,有效的保留了原USB接口的全部功能,在手机使用USB转接器接头102充电时,USB转接插孔可连接其它USB设备进行数据传输或充电;同时USB转接器接头102的设计,有效地保护了手机上的USB插孔不受经常拔插的损伤,延长了其使用寿命,减少了维修几率。

如图5所述,对于所述的线路板101,本实用新型提出了一具体实施例,所述线路板101上集成有依次电性连接的输入保护电路、极性自动识别电路、特征标识电路、集成稳压电路以及输出隔离电路;所述的输入保护电路电性连接至所述的导电铜箔103上,用于对导电铜箔103传送的直流电进行限压、限流以及滤波处理;所述极性自动识别电路用于识别与充电面板201中极性相异的两个充电电极202相接触的金属触点104的极性;所述特征标识电路包含智能终端托件的类型信息和电气参数信息,所述的充电板20通过读取标识的信息识别智能终端托件10,在一具体的实施例中,特征识别电路包括识别电阻,充电板通过读取所述标识电阻以获取智能终端托件的类型信息和电器参数信息。所述输出隔离电路用于与所述的USB转换器接头102以及所述USB转接插孔108电性连接。

稳压电路采用体积小、效率高的DC-DC稳压芯片,最大限度的压缩智能终端托件10的体积和发热损耗,使其体积的增量控制在最小范围内,隐蔽性好,外形美观。特征标识电路的结构简单、成本低廉、易于识别、准确可靠;通过标识代码和相应的控制电路,体现出充电托件的身份特征和功率参数,以区别其它外来物品(非智能终端托件),有效的防止液体、硬币、钥匙等对充电板20电极的短路或者干扰。

本实用新型的智能终端托件10,其美观大方、配合得当、安装方便;其中,金属触点104设计为圆饼形平凸表面,增加了触点接触面积,减少了接触电阻;金属触点104采用合金制成,增加了触点的抗电灼能力和抗氧化性。不锈钢衬板1064采用不锈钢设计,在触点方向上如果施加一定的磁力作用,能增强触点的接触压力,接触更良好。将金属触点104固定在绝缘弹性膜107上,使金属触点104在接触时具有一定弹性,克服了充电面板201可能存在微弯曲及手机放置在充电面板201上不平稳造成的接触不可靠问题;基板106上触点窗口的设计,对金属触点104的位移做了一定限制,使其不超过触点的最大允许位移,有效的保护了弹性膜的弹性,延长使用寿命。导电铜箔103的结构设计,既增强了金属触点104的移动灵活性,又没有明显增加基板106部分的厚度,使基板106能紧贴智能终端的背面安装,外形美观大方。

如图6所示,即为本实用新型的一种方便实用的智能终端充电装置的充电板20的一具体实施例,所述的充电板20包括充电面板201,所述充电面板201上设置有多个块状的充电电极202,相邻的充电电极202的极性相异,且相邻的充电电极202之间设置有电极隔离带203;通过这种结构的设计,使得智能终端托件10中的多个金属触点104中至少有两个金属触点104分别与充电面板201中极性相异的两个充电电极202相接触,从而实现对手机的充电。

对于所述的充电板20,本实用新型提供一具体实施例,在本实施例中,如图6所示,所述的充电电极202为正方形结构,智能终端托件10的六个触点中的三个金属触点104的连线构成一个正三角形,该正三角形的边长与充电电极202的对角线距离相等,因此,当智能终端托件10放置在充电电极202上时,无论放置的方位如何,至少有两个触点分别接触到充电板20上不同极性的两个电极,以实现对手机进行充电过程。如图6所示,对于智能终端托件10放置在充电电极202上的状态,本实用新型提供了一具体实施例,其中第五金属触点1045、第六金属触点1046分别位于一块充电电极202的对角线顶角处,另外的第一金属触点1041位于第一充电电极2021上,第二金属触点1042位于第二充电电极2022上,第三金属触点1043位于第三充电电极2023上,第四金属触点1044位于第四充电电极2024上,此时,在第一充电电极2021、第二充电电极2022、第三充电电极2023以及第四充电电极2024中,其中至少有一个充电电极202的极性与另外三个充电电极202的极性相反,例如,当第一充电电极2021为正极时,第二充电电极2022、第三充电电极2023以及第四充电电极2024均为负极,在充电时,第一金属触点1041作为充电的正极端,第二金属触点1042、第三金属触点1043以及第四金属触点1044中的任意一个作为充电的负极端。

在本实施例中,所述充电板20的电极隔离带203的宽度略大于所述智能终端托件10的金属触点104的直径,避免了某一金属触点104同时跨接两个相邻的异性电极,造成电极之间的短路的情况。

对于所述的充电板20和智能终端托件10上金属触点的设置,需要说明的是,本实用新型还可以采取其他方式达到所需的功能,其实现的效果是:金属触点接触面和充电面板电极接触时,智能终端托件任何随意放置,都能有至少有两个金属触点分别接触到充电面板上两种不同极性的电极。在设计时,主要遵循以下几个原则,第一、金属触点的分布图形必须与电极的形状不同,最好选用中心对称的几何图形,例如在图6所述的实施例中,电极所呈的形状为正方形,金属触点布局的形状应当为正三角形,如果电极所呈的形状为三角形,金属触点的布局的形状应当为正方形;第二、金属触点布局图形的最小几何尺寸应大于或等于电极的图形的最大几何尺寸,并且以1.2至1.5倍为最优方案;第三、除了在金属触点布局图的各顶角上必须布置金属触点外,在图形的各边线的中点上也要布设金属触点。

本实用新型图6所示的实施例即为较佳的实施例,考虑到尽量减少充电面板201上形成电极阵列的电极数量,方便控制和管理,将电极形状设计为正方形,对应的智能终端托件上的金属触点布局图选择了与电极形状不同的正三角形布局;这种设计用较少数量的电极阵列覆盖了充电面板201上较大的面积,同时最大程度减少了智能终端托件上金属触点的个数。

如图7所示,对于所述的充电面板201的电路结构,本实用新型提出了一具体实施例,所述的充电面板201内设置有电极管理模块、自动识别模块、电源管理模块以及电源;充电板20的电源一般采用市电,经隔离、变压以及整流滤波等处理,产生9-12V的直流电压提供给电源模块使用。所述充电电极202电性连接至所述的电极管理模块上,所述自动识别模块连接在电极管理模块,所述电源管理模块连接在自动识别模块上,所述电源管理模块连接在电源上,电源管理模块主要实现电极的电源输出、输出的检测和输出保护。电源管理模块根据电极管理模块对电极的确定和功率需求的识别结果,向充电电极202提供额定的电流输出,并持续监测输出电流,限制电流超限。

进一步的,所述电极管理模块包括检测电路,所述检测电路施加检测信号至充电电极202,用于检测该充电电极202是否与智能终端托件10的金属触点104相接触,识别智能终端托件10的功率,并将生成的信息发送至自动识别模块;所述自动识别模块用于接收来自电极管理模块发送的信息,解析这些信息并将相关的信息发送至电源管理模块,所述电源管理模块根据所述自动识别模块发送的信息,向所述电极管理模块提供电流输出。对于电极管理模块,电极管理模块在接通电极进行供电的过程中,继续保持对智能终端托件10的在线状态进行检测和识别,一旦发现智能终端托件10离线或异常,电极管理模块能在50ms之内切断相应电极的供电,最大限度的保护了充电板20和智能终端托件10的安全。

另外,继续参照图7所示,所述的充电面板201内还设置有通信模块,通信模块电性连接在所述的电源上,较为优选地,在充电板20上选择性的嵌入有WiFi接口,可以在提供充电的同时,提供智能终端WiFi接入功能,方便智能终端用户通过网络接入到Internet 和社区信息共享平台,浏览网页,共享信息,交流互动。同时,充电服务提供者也可通过网络信息发布,微信公众号关注等方式进行商业宣传、产品推介和提供服务。

本实用新型给出了一种方便实用的智能终端充电装置,能部署在使用者经常作短暂停留的场所,譬如家中、办公室、餐厅、咖啡厅、宾馆、机场等,利用散碎的时间为手机及时补充电能,增加续航能力,既方便实用,同时还能连接到相关的信息发布平台上,获得额外的商业资讯和公共信息,使互动交流和信息共享无时不有,无处不在。

相比现有的充电方式,具有以下的优点:其一、结构简单,本实用新型为接触型电能传输,较之非接触式(电磁感应)电能传输来说,简单的结构决定了成本的低廉和可靠性的增加;其二、使用方便,现有技术中的电磁感应方式充电,使用时供电方和受电方需要在空间位置上相互靠近并且中心对准,这给使用带来了极大不便。本实用新型的智能终端充电装置通过对金属触点104和充电板20充电电极202的特别设计,很好地解决了触点对准问题,对智能终端在充电板20上的放置没有特殊要求,使用方便,体验感优;其三、充电板20可以对多个智能终端充电,应用范围广,从个人、家庭、办公室扩展到宾馆、酒店、餐馆、咖啡厅,休闲吧等一切可做短暂逗留的场合,极大地扩展了智能终端充电装置的应用范围和服务对象,有利于此产品的商业推广;其四、本实用新型由于采用触点接触式供电方式,触点的接触面设计得较大,可以通过较大电流,加之在智能终端托件10上采取了二次稳压技术,因此本实用新型完全支持智能终端锂电池的快速充电功能,充电效率高,安全性高,对电池有保护作用;其五、智能识别保障安全,由于本实用新型的智能终端充电装置在充电电极202上采用了检测与控制技术,充电电极202供电只针对特定的智能终端托件10,在没有检测到合乎要求的智能终端托件10对象时,电极拒绝提供电能输出,从而有效地保护了充电板20不受外来异物的干扰和窃电、漏电的情况的发生,因此,无论是放置于充电板20上的钥匙、硬币、曲别针等金属物件,或是撒上的饮料、食物、水等都不会影响充电板20的正常工作和电能输出,产品的使用环境宽泛,适应各种使用环境的能力强,性能可靠。

以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例,上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内,可以出现各种变形及修改,凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换,均属于本实用新型所保护的范围。

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