电子设备及其供电系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子设备，包括壳体、主板和电子设备供电系统；电子设备供电系统中的光电转换装置和风电转换装置均设置在壳体的外侧；主板、电子设备供电系统中的储能装置和电池线路控制板均设置在壳体的内部；且电池线路控制板的输出端与主板的电源输入端电连接，用于将储能装置输出的电能输入至主板。有效解决了传统的电子设备充电方式具有局限性的问题。本发明还公开了一种电子设备供电系统。
【专利说明】
电子设备及其供电系统
技术领域
[0001]本发明涉及电子通讯技术领域，特别是涉及一种电子设备及其供电系统。
【背景技术】
[0002]随着电子设备的迅猛发展以及人们对生活水平的提高，手机、平板电脑、数码相机等得到了广泛应用。上述电子设备通常会内置供电电池，以提供相应的电能驱动电子设备正常使用。但是，现有的电子设备内置供电电池在电量耗尽时，通常只能通过市电进行充电。而当出现市电停电的突发状况或地处偏僻未能提供市电的区域时，如果电子设备内置供电电池电量耗尽后，就很容易导致不能进行及时充电的现象，从而使得电子设备的使用具有一定的局限性。
【发明内容】
[0003]基于此，有必要针对传统的电子设备充电方式导致电子设备的使用具有一定的局限性的问题，提供一种电子设备及其供电系统。
[0004]为实现本发明目的提供的一种电子设备包括壳体、主板和电子设备供电系统；
所述电子设备供电系统中的光电转换装置和风电转换装置均设置在所述壳体的外侧；所述主板、所述电子设备供电系统中的储能装置和电池线路控制板均设置在所述壳体的内部;且所述电池线路控制板的输出端与所述主板的电源输入端电连接，用于将所述储能装置输出的电能输入至所述主板。
[0005]在其中一个实施例中，所述风电转换装置固定安装在所述壳体的外侧壁上;或所述风电转换装置通过接口插接在所述壳体的外侧壁上。
[0006]在其中一个实施例中，所述光电转换装置为光伏电池;且所述光伏电池贴附在所述壳体远离所述电子设备的显示屏的一侧。
[0007]在其中一个实施例中，所述储能装置为超级石墨烯钛酸锂离子电池。
[0008]在其中一个实施例中，所述电子设备为手机、平板电脑或数码相机。
[0009]相应的，本发明还提供了一种电子设备供电系统，包括储能装置、光电转换装置、风电转换装置和电池线路控制板；
所述电池线路控制板电连接在所述光电转换装置的输出端与所述储能装置的输入/输出端之间，以及所述风电转换装置的输出端与所述储能装置的输入/输出端之间；
所述电池线路控制板，用于根据所述储能装置的当前电量，控制所述光电转换装置与所述电池线路控制板之间的导通状态以及所述风电转换装置与所述电池线路控制板之间的导通状态，并在控制所述光电转换装置与所述电池线路控制板导通和/或所述风电转换装置与所述电池线路控制板导通时，将所述光电转换装置输出的电能和/或所述风电转换装置输出的电能进行转换后输入至所述储能装置。
[0010]在其中一个实施例中，所述电池线路控制板包括转换电路；
所述转换电路的第一输入/输出端通过第一开关与所述光电转换装置的输出端电连接，并通过第二开关与所述风电转换装置的输出端电连接；
所述转换电路的第二输入/输出端与所述储能装置的输入/输出端电连接，用于所述电池线路控制板根据所述储能装置的当前电量，控制所述第一开关和/或所述第二开关闭合时，将所述光电转换装置输出的电能和/或所述风电转换装置输出的电能进行转换。
[0011]在其中一个实施例中，所述电池线路控制板包括电量检测电路和控制电路；
所述电量检测电路的输入端与所述储能装置的输入/输出端电连接，所述电量检测电路的输出端与所述控制电路的输入端电连接；
所述电量检测电路，用于检测所述储能装置的所述当前电量，并将检测到的所述当前电量进行模数转换后输出至所述控制电路；
所述控制电路的输出端分别与所述光电转换装置的输出端和所述风电转换装置的输出端电连接，用于根据接收到的所述当前电量信号，控制所述光电转换装置的输出端与所述电池线路控制板之间的导通状态以及所述风电转换装置的输出端与所述电池线路控制板之间的导通状态。
[0012]在其中一个实施例中，所述储能装置包括储能电池。
[0013]在其中一个实施例中，所述储能电池包括第一储能电池和第二储能电池；
所述第一储能电池的输入/输出端和所述第二储能电池的输入/输出端分别与所述电池线路控制板电连接;且所述电池线路控制板，适用于根据所述第一储能电池的当前电量和所述第二储能电池的当前电量，控制所述第一储能电池的输入/输出端与所述电池线路控制板之间的导通状态，以及所述第二储能电池的输入/输出端与所述电池线路控制板之间的导通状态。
[0014]通过在电子设备供电系统中设置光电转换装置、风电转换装置和电池线路控制板，并设置电池线路控制板(端点)电连接在光电转换装置的输出端与储能装置的输入/输出端之间，以及风电转换装置的输出端与储能装置的输入/输出端之间，从而使得电池线路控制板能够根据储能装置的当前电量，控制光电转换装置的输出端与电池线路控制板之间的导通状态以及风电转换装置的输出端与电池线路板之间的导通状态，进而再在光电转换装置与电池线路控制板导通和/或风电转换装置与电池线路控制板导通时，将光电转换装置输出的电能和/或风电转换装置输出的电能进行转换后输入至储能装置，以实现对储能装置的充电。由此，移动终端采用上述电子设备供电系统进行供电时，当电子设备的储能装置电量耗尽时，可通过光电转换装置和风电转换装置随时随地进行充电，克服了必须采用市电进行充电的弊端，从而有效提高了电子设备充电方式的多样性和灵活性。最终有效解决了传统的电子设备充电方式导致电子设备的使用具有一定的局限性的问题。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的电子设备供电系统的一具体实施例的结构示意图；
图2为本发明的电子设备的实施例一的结构示意图；
图3为本发明的电子设备的实施例二的结构示意图；
图4为本发明的电子设备的实施例三的结构示意图；
图5为本发明的电子设备的实施例四的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]为使本发明技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0017]首先，应当说明的是，本发明中的电子设备包括各种移动终端，如:手机、平板电脑和车载电脑等，还包括其他电子设备，如:数码相机和行车记录仪等。电子设备供电系统100则为安装在电子设备上的用于为电子设备提供所必要的电能的驱动系统。
[0018]参见图1，作为本发明的电子设备供电系统100的一具体实施例，其包括储能装置110、光电转换装置130、风电转换装置120和电池线路控制板140。
[0019]其中，电池线路控制板140电连接在光电转换装置130的输出端与储能装置110的输入/输出端之间，以及风电转换装置120的输出端与储能装置110的输入/输出端之间。即，电池线路控制板140电连接在光电转换装置130的输出端与储能装置110的输入/输出端之间，同时还电连接在风电转换装置120的输出端与储能装置110的输入/输出端之间。
[0020]电池线路控制板140用于根据储能装置110的当前电量，控制光电转换装置130与电池线路控制板140之间的导通状态以及风电转换装置120与电池线路控制板140之间的导通状态，并在控制光电转换装置130与电池线路控制板140导通和/或风电转换装置120与电池线路控制板140导通时，将光电转换装置130输出的电能和/或风电转换装置120输出的电能进行转换后输入至储能装置110。
[0021]通过在电子设备供电系统100中增设光电转换装置130和风电转换装置120，并设置电池线路控制板140电连接在光电转换装置130与储能装置110之间，以及风电转换装置120与储能装置110之间，从而在储能装置110的当前电量不足以驱动电子设备正常工作时，由光电转换装置130和/或风电转换装置120为储能装置110进行充电，使得电子设备的充电方式不再仅仅依赖于市电，由此，实现了电子设备充电方式的多样性和灵活性，并达到了电子设备能够随时随地进行充电的效果。
[0022]其中，为了保证光电转换装置130输出的电能和风电转换装置120输出的电能能够有效输入至储能装置110，实现为储能装置110充电的目的，作为本发明的电子设备供电系统100的一具体实施例，其电池线路控制板140具体包括有转换电路(图中未示出)。
[0023]具体的，转换电路的第一输入/输出端通过第一开关(图中未示出)与光电转换装置130的输出端(点)电连接，并通过第二开关(图中未示出)与风电转换装置120的输出端电连接。即转换电路的第一输入/输出端分别通过第一开关和第二开关与光电转换装置130的输出端和风电转换装置120的输出端电连接，从而通过第一开关和第二开关的断开和闭合，实现光电转换装置130与转换电路之间的断路和通路，以及风电转换装置120与转换电路之间的断路和通路。
[0024]同时，转换电路的第二输入/输出端与储能装置110的输入/输出端(点)电连接，用于电池线路控制板140根据储能装置110的当前电量，控制第一开关和/或第二开关闭合时，将光电转换装置130输出的电能和/或风电转换装置120输出的电能进行转换，使得由光电转换装置130输出的电能和由风电转换装置120输出的电能能够顺利输入至储能装置110，保证了电子设备供电系统100的可靠性和有效性。需要说明的是，第一开关和第二开关可通过多种方式来实现。如:可采用继电器作为第一开关和第二开关;还可采用MOS管器件作为第一开关和第二开关等。其中，由于MOS管具有体积小、易操作等优势，优选为采用MOS管作为设置在转换电路的第一输入/输出端处的第一开关和第二开关。
[0025]进一步的，作为本发明的电子设备供电系统100的又一具体实施例，其电池线路控制板140还包括电量检测电路和控制电路(图中均未示出)。其中，电量检测电路的输入端与储能装置110的输入/输出端(点)电连接，电量检测电路的输出端与控制电路的输入端(点)电连接。电量检测电路，用于检测储能装置110的当前电量，并将检测到的当前电量进行模数转换后输出至控制电路。即，通过在电池线路控制板140中设置电量检测电路，从而实现了对储能装置110的当前电量的实时监测，实现了对储能装置110的及时充电的目的。
[0026]电量检测电路具体可通过采集子电路和比较子电路(图中均未示出)来实现。其中，采集子电路的输入端作为电量检测电路的输入端，与储能装置110的输入/输出端电连接，用于实时监测储能装置110的当前电量。并且，采集子电路的输出端与比较子电路的输入端电连接，用于将监测到的当前电量输入至比较子电路，进而由比较子电路对接收到的当前电量与预先存储的预设电量进行比较，获取相应的结果，并将获取的比较结果通过比较子电路的输出端输出至控制电路中。其通过采用采集子电路和比较子电路进行储能装置110的当前电量的检测，电路结构简单，易于实现。并且，采集子电路可采用传感器来实现，比较子电路则可通过比较器来实现。其采用传感器和比较器来实现电量检测电路，在有效提高电子设备供电系统100充电的可靠性和及时性的同时，还有效简化了电路结构，降低了电路成本。
[0027]进一步的，控制电路的输出端则分别与光电转换装置130的输出端和风电转换装置120的输出端(点)电连接，用于根据接收到的当前电量信号，控制光电转换装置130的输出端与电池线路控制板140之间的导通状态以及风电转换装置120的输出端与电池线路控制板140之间的导通状态，从而达到对储能装置110充电的有效控制。
[0028]另外，在本发明的电子设备供电系统100的一具体实施例中，其储能装置110优选为储能电池(钛酸锂锂离子电池)。并且，参见图5，作为本发明的电子设备供电系统100的另一具体实施例，其储能装置110包括第一储能电池111和第二储能电池111。
[0029]具体的，第一储能电池111的输入/输出端和第二储能电池111的输入/输出端分别与电池线路控制板140电连接。并且，电池线路控制板140适用于根据第一储能电池111的当前电量和第二储能电池111的当前电量，控制第一储能电池111的输入/输出端与电池线路控制板140之间的导通状态，以及第二储能电池111的输入/输出端与电池线路控制板140之间的导通状态。
[0030]其通过设置储能装置110包括第一储能电池111和第二储能电池111，并设置第一储能电池111的输入/输出端和第二储能电池111的输入/输出端分别与电池线路控制板140电连接，从而使得电池线路控制板140能够根据第一储能电池111的当前电量和第二储能电池111的当前电量，控制第一储能电池111的输入/输出端与电池线路控制板140之间的导通状态，以及第二储能电池111的输入/输出端与电池线路控制板140之间的导通状态，最终实现光电转换装置130和风电转换装置120对第一储能电池111和第二储能电池111的分别充电的目的。
[0031]将包括有第一储能电池111和第二储能电池111的电子设备供电系统100应用到电子设备时，当第一储能电池111的电量不足以驱动电子设备正常工作时，则在光电转换装置130和风电转换装置120给第一储能电池111充电的同时，由第二储能电池111为电子设备提供相应的驱动电能。当第二储能电池111的电量消耗殆尽时，则再由第一储能电池111为电子设备提供相应的驱动电能，并由光电转换装置130和风电转换装置120为第二储能电池111进行充电。由此，实现了第一储能电池111和第二储能电池111的轮流充电和放电的目的，更进一步的保证了电子设备的正常工作，并有效延长了电子设备的待机时间和工作时间，从而避免了频繁充电的现象，提高了电子设备的使用寿命。
[0032]相应的，基于上述电子设备供电系统100的工作原理，本发明还提供了一种电子设备。由于本发明提供的电子设备的供电原理与本发明的电子设备供电系统100的工作原理相同或相似，因此重复之处不再赘述。
[0033]参见图2至图5，作为本发明的电子设备，其具体包括有壳体、主板200和如上任一所述的电子设备供电系统100。其中，电子设备供电系统100中的光电转换装置130和风电转换装置120均设置在壳体的外侧。主板200、电子设备供电系统100中的储能装置110和电池线路控制板140均设置在壳体的内部。并且，电池线路控制板140的输出端与主板200的电源输入端电连接，用于将储能装置110输出的电能输入至主板200。
[0034]其通过在电子设备上设置电子设备供电系统100，由电子设备供电系统100中的储能装置110作为电子设备的驱动电源，并由电子设备供电系统100中的光电转换装置130和风电转换装置120为电子设备中的储能装置110进行充电，实现了电子设备充电的多样性和灵活性，有效克服了传统的电子设备充电方式单一的弊端，并且保证了电子设备的可靠性。
[0035]其中，电子设备供电系统100中的风电转换装置120与电子设备的壳体之间的安装方式包括多种。参见图2和图5，其中一种为风电转换装置120固定安装在壳体的外侧壁上。参见图3和图4，另外一种则为风电转换装置120通过接口插接在壳体的外侧壁上。即在风电转换装置120中设置第一接口 F2，并相应的在电子设备的壳体外侧壁上设置第二接口 F1。通过第一接口 F2与第二接口 Fl的相配合，即可实现风电转换装置120的安装和拆卸。优选的，第一接口 F2与第二接口 Fl均可为USB-C接口。同时，设置在电子设备的壳体外侧壁上的第二接口Fl也可直接采用电子设备的原有充电接口即可，不需要再单独设置相应的接口，从而进一步的简化了电路结构，节省了电路成本。
[0036]其中，风电转换装置120与电子设备的壳体的安装方式优选为风电转换装置120插接在壳体的外侧方式。由此，当需要采用风电转换装置120为电子设备中的储能装置110进行充电时，将风电转换装置120插接到电子设备的壳体上即可。当不需要进行充电时，则将风电转换装置120由电子设备的壳体拔下即可。其通过设置风电转换装置120与电子设备的壳体之间为可拆卸的插接安装方式，有效提高了电子设备的便捷性，并同时减小了电子设备的体积。
[0037]其中，风电转换装置120具体包括有风机和相应的风电转换电路。其中风机的个数至少为一个。并且风机的个数优选为两个，从而能够有效提高发电效率。
[0038]进一步的，光电转换装置130优选为光伏电池。并且，参见图4，为了更进一步的减小电子设备的体积，提高电子设备的便捷性，优选的，光伏电池贴附在壳体远离电子设备的显示屏300的一侧。例如，可将光伏电池贴附在电子设备的壳体的背面。当电子设备中的储能装置110的电量不足时，可由光伏电池将光能转换为电能，为储能装置110进行充电。
[0039]更进一步的，储能装置110优选为超级石墨烯钛酸锂锂离子电池。采用钛酸锂锂离子电池作为能源为电子设备进行能源供给，能满足电子设备在高温55°C，低温零下50°C的条件下使用，并且采用超级石墨烯钛酸锂锂离子电池作为电子设备，如:手机的动力源，具备6min充满电，可在-50°060°C的环境中工作，满足10年的使用寿命。
[0040]为了更加清楚的说明本发明的电子设备，以下分别以电子设备为手机为例，对本发明的电子设备进行更加详细说明。
[0041 ]参见图2，在本实施例中，风电转换装置120固定安装在电子设备的壳体顶部，并且储能装置110包括第一储能电池111。其中，BI+为:电池线路控制板140中转换电路的第一输入/输出端的正极;B1-为:电池线路控制板140中转换电路的第一输入/输出端的负极;B2+为:电池线路控制板140中转换电路的第二输入/输出端的正极;B2-为:电池线路控制板140中转换电路的第二输入/输出端的负极;P+为:电池线路控制板140的输出端的正极;P-为:电池线路控制板14 O的输出端的负极;并且，电池线路控制板14 O的输出端的正负极(P +、P-)与电子设备的主板200的电源输入端的正负极电连接，用于将第一储能电池111输出的电能输入至主板200中，驱动主板200正常工作。
[0042]同时，电池线路控制板140控制光电转换装置130、风电转换装置120与第一储能电池111之间的连接，光电转换装置130、风电转换装置120呈并联形式;光电转换装置130、风电转换装置120产生的电能直接输出给电池线路控制板140，由电池线路控制板140处理后给第一储能电池111进行充电。
[0043]具体的，当第一储能电池111的当前电量足以驱动电子设备正常运行时，此时电池线路控制板140控制光电转换装置130和风电转换装置120均与转换电路断开。同时，第一储能电池111输出的电能通过转换电路的第二输入/输出端(B2+、B2-)输入至转换电路后，由转换电路进行相应的转换后由电池线路控制板140的输出端(P+、P_)输出至电子设备的主板200，以驱动主板200中的相应器件进行工作。
[0044]由电池线路控制板140实时监测第一储能电池111的当前电量，并在监测到第一储能电池111的当前电量不足以驱动电子设备正常运行时，则此时，电池线路控制板140控制光电转换装置130和/或风电转换装置120与转换电路导通。光电转换装置130和/或风电转换装置120输出的电能经转换电路转换后输入至第一储能电池111进行充电。
[0045]参见图3，在本实施例中，风电转换装置120通过接口插装在电子设备的壳体顶部，并且储能装置110同样只包括第一储能电池111。当需要采用风电转换装置120对第一储能电池111充电时，通过设置在风电转换装置120上设置的第一接口 F2直接连接设置在电子设备壳体顶部上的第二接口Fl进行充电。其中，其具体工作原理与实施例一相同，也是通过电池线路控制板140控制光电转换装置130、风电转换装置120与第一储能电池111之间的连接，光电转换装置130、风电转换装置120呈并联形式;光电转换装置130、风电转换装置120产生的电能直接输出给电池线路控制板140，由电池线路控制板140处理后给第一储能电池111进行充电。
[0046]参见图5，本实施例中，风电转换装置120固定安装在电子设备的壳体顶部，并且储能装置110包括第一储能电池111和第二储能电池111。通过电池线路控制板140控制第一储能电池111、第二储能电池111、风电转换装置120和光电转换装置130之间的连接。同时，光电转换装置130和风电转换装置120呈并联形式，风电转换装置120和/或光电转换装置130产生的电能直接输出给电池线路控制板140，由电池线路控制板140处理后给第一储能电池111或第二储能电池111进行充电。
[0047]其中，第一储能电池111和第二储能电池111由电池线路控制板140进行控制，以实现独立充电及放电的功能。具体的，当第一储能电池111在给手电子设备，例如，手机供电时，风电转换装置120和/或光电转换装置130所产生的电能由电池线路控制板140中的转换电路转换后直接给第二储能电池111充电；当第二储能点出给电子设备，如:手机供电时，光电转换装置130和/或风电转换装置120所产生的电能由电池线路控制板140中的转换电路转换后直接给第一储能电池111充电。即第一储能电池111或者第二储能电池111的电压低于输出要求时，由电池线路控制板140控制切换另一块电池给其手机供电，停止给手机供电的储能电池则由光电转换装置130和/或风电转换装置120给其充电。
[0048]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种电子设备，其特征在于，包括壳体、主板和电子设备供电系统； 所述电子设备供电系统中的光电转换装置和风电转换装置均设置在所述壳体的外侧； 所述主板、所述电子设备供电系统中的储能装置和电池线路控制板均设置在所述壳体的内部;且所述电池线路控制板的输出端与所述主板的电源输入端电连接，用于将所述储能装置输出的电能输入至所述主板。2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述风电转换装置固定安装在所述壳体的外侧壁上;或所述风电转换装置通过接口插接在所述壳体的外侧壁上。3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述光电转换装置为光伏电池;且所述光伏电池贴附在所述壳体远离所述电子设备的显示屏的一侧。4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述储能装置为超级石墨烯钛酸锂离子电池。5.根据权利要求1至3任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为手机、平板电脑或数码相机。6.—种电子设备供电系统，其特征在于，包括储能装置、光电转换装置、风电转换装置和电池线路控制板； 所述电池线路控制板电连接在所述光电转换装置的输出端与所述储能装置的输入/输出端之间，以及所述风电转换装置的输出端与所述储能装置的输入/输出端之间； 所述电池线路控制板，用于根据所述储能装置的当前电量，控制所述光电转换装置与所述电池线路控制板之间的导通状态以及所述风电转换装置与所述电池线路控制板之间的导通状态，并在控制所述光电转换装置与所述电池线路控制板导通和/或所述风电转换装置与所述电池线路控制板导通时，将所述光电转换装置输出的电能和/或所述风电转换装置输出的电能进行转换后输入至所述储能装置。7.根据权利要求6所述的电子设备供电系统，其特征在于，所述电池线路控制板包括转换电路； 所述转换电路的第一输入/输出端通过第一开关与所述光电转换装置的输出端电连接，并通过第二开关与所述风电转换装置的输出端电连接； 所述转换电路的第二输入/输出端与所述储能装置的输入/输出端电连接，用于所述电池线路控制板根据所述储能装置的当前电量，控制所述第一开关和/或所述第二开关闭合时，将所述光电转换装置输出的电能和/或所述风电转换装置输出的电能进行转换。8.根据权利要求6所述的电子设备供电系统，其特征在于，所述电池线路控制板包括电量检测电路和控制电路； 所述电量检测电路的输入端与所述储能装置的输入/输出端电连接，所述电量检测电路的输出端与所述控制电路的输入端电连接； 所述电量检测电路，用于检测所述储能装置的所述当前电量，并将检测到的所述当前电量进行模数转换后输出至所述控制电路； 所述控制电路的输出端分别与所述光电转换装置的输出端和所述风电转换装置的输出端电连接，用于根据接收到的所述当前电量信号，控制所述光电转换装置的输出端与所述电池线路控制板之间的导通状态以及所述风电转换装置的输出端与所述电池线路控制板之间的导通状态。9.根据权利要求6至8任一项所述的电子设备供电系统，其特征在于，所述储能装置包括储能电池。10.根据权利要求9所述的电子设备供电系统，其特征在于，所述储能电池包括第一储能电池和第二储能电池； 所述第一储能电池的输入/输出端和所述第二储能电池的输入/输出端分别与所述电池线路控制板电连接;且所述电池线路控制板，适用于根据所述第一储能电池的当前电量和所述第二储能电池的当前电量，控制所述第一储能电池的输入/输出端与所述电池线路控制板之间的导通状态，以及所述第二储能电池的输入/输出端与所述电池线路控制板之间的导通状态。
【文档编号】H02J7/14GK105896714SQ201610377758
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】刘华英
【申请人】刘华英