移动设备的充电装置的制作方法

文档序号:7211176阅读:141来源:国知局

专利名称::移动设备的充电装置的制作方法
技术领域
:本发明是涉及移动设备的充电装置的技术,尤其涉及具有根据热电现状,产生电动势的热气电力产生部,当安装在各种信息设备中时,移动信息设备能够进行自我充电的一种移动设备的充电装置。
背景技术
:手提电话逐渐普及以后,PDA(PersonalDigitalAssistant:个人数字助理)、笔记本电脑、便携式游戏机、便携式激光唱机、数码照相机、MP3播放器、便携式多媒体播放器(PMP:PortableMultimediaPlayer)等各种便携式设备成为现代人生活中不可缺少的必需品。随着各种移动设备不断小型化的发生趋势及携带性能的不断增强,现在正在不断开发研究与向便携式设备提供电源的充电式电池相关的技术。尤其是,随着最近无线移动通讯技术及多媒体数字压缩及存储技术的发展,推出了通过增加娱乐内容,例如,在移动设备中附加收听广播、利用网络等功能,具有多种功能的综合设备。举例来说,新型便携式综合设备之一--便携式多媒体播放器(PMP)除了具有MP3功能以外,还具有接收FM广播功能、游戏功能、电子词典功能、播放动影象功能、数码照相机功能等多种功能。随着这种移动设备的多功能化发展,移动设备的使用时间及回数增加,移动设备的这种电力损耗必然呈现增加趋势,所以,现在迫切需要一种使用时间长、高输出的移动设备的电池。移动设备中使用的现有充电式电池的特点是,为了进行充电,需要另外设置充电器或充电装置。而且,随着技术的发展,在终端机内部,也使用设置充电电路的内置型充电器。图1为现有的移动信息设备及其充电装置的概略斜视图。图1显示了现有的移动设备的充电器。如图1所示,现有的充电式电池需要将充电装置另外连接在充电源上,才能够进行充电,自身不能够进行充电。尽管我们将其称为内置型充电装置,但是其是一种连接到电源上,才能够进行充电的结构。所以,现在很需要开发一种即使不另外设置充电装置,在移动设备内部也能够产生电动势,自身进行充电的移动设备用充电装置。作为这种技术的一个例子,韩国专利公开第2004-95826号提出了下面一种技术接收手提电话放射的高频能量,将其转换为特定的直流电压,能够将其用于充电式电池的充电电压使用的手提电话电池充电装置。另一方面,韩国专利公开第1999-16011号提出了下面一种技术附着在便携式电话的外部,利用太阳光线,产生电能量的使用太阳能的电池再充电装置及方法。但是,这两种方法只能对延长电池的使用时间长度具有一定效果,作为便携式电话等移动设备的主电源供应装置功能不足,现在很需要开发一种充电效率卓越,能够自身进行充电的移动设备的充电装置。
发明内容为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种自身产生电动势,能够对移动设备的电池进行充电的移动设备的充电装置。本发明的另一个目的在于提供一种不需要另外设置充电装置,能够自身充电的移动设备的充电装置及包括移动设备充电装置的移动设备。为了实现上述目的,本发明的移动设备的充电装置就是向包含充电式电池的移动设备供应电源的充电装置,其特征在于包括如下结构将移动设备的散热配件产生的热转换为电能的热气电力产生部;接收上述热气电力产生部输出的电力,向充电式电池供应充电电流的充电部;利用从上述充电部接收的充电电流输入的电压,驱动移动设备的电池。本发明的特征在于上述热气电力产生部是以塞贝克效应(Seebeckeffect)为基础,产生电动势的热电元件(the腦elecricmodule)。本发明的特征在于上述充电部可以包括如下结构将热气电力产生部输出的特定水平的直流电压转换为对移动设备的充电式电池进行充电所需要的特定水平的直流电压的直流/直流转换器。另外,为了实现上述目的,本发明还提供包含上述移动设备充电装置的移动设备。本发明的效果本发明移动设备的充电装置不需要利用另外的充电装置进行充电或者将移动设备连接到电源上,进行充电,其利用在移动设备内部产生的热量产生电动势,自身进行充电,平常在携带时,就可以进行充电,达到延长充电式电池的使用时间的效果。而且,本发明移动设备的充电装置解决了小型移动设备的小型化障碍,即散热问题,实现移动设备的小型轻薄化。为进一步i兌明本发明的上述目的、结构特点和效果,以下将结合附图对本发明进行详细的描述。附困说明图1为现有的移动信息设备及其充电装置的概略斜视图。图2为本发明一实施例的移动充电装置的功能方框图。图3为构成本发明的充电装置的热气电力产生部的一个例子的概略斜视图。图4为本发明的充电装置设置在移动设备内的状态的概略斜视图。图5为在本发明实施例中,在移动设备上设置多个热气电力产生部的设置状态的概略斜视图。图6为在本发明实施例中,在移动设备上设置多个热气电力产生部的充电装置的功能方框图。附图中主要部分的符号说明201:热气电力产生部202:充电部203:电池300:热电元件301:第1陶瓷板302:第1热电陶板302'第2热电陶板301':第2陶资板303:N型半导体304:P型半导体401:散热配件402:热气电力产生部403:散热板501:上部外框502:下部外框503:电池504,506:热气电力产生部505,507:散热板611,612,613:热气电力产生部620:充电部具体实施例方式下面将参照附图对具有以上特征的本发明移动设备的充电装置的实施例进行-洋细il明。本发明移动设备的充电装置是利用移动设备产生的热,产生热气电力,利用产生的热气电力,进行自我充电。具体地i兌,本发明移动i殳备的充电装置包括如下结构将包含在移动设备内部的散热配件产生的热转换为电能的热气电力产生部;接收上述热气电力产生部输出的电力,向充电式电池供应充电电流的充电部;利用乂人上述充电部4妄收的充电电流输入的电压,驱动移动设备的电池。本发明中的、、移动设备"指的是PDA(PersonalDigitalAssistant:个人数字助理)、笔记本电脑、便携式游戏机、便携式激光唱机、数码照相机、MP3播放器、PMP(portablemultimediaplayer:便携式多媒体播放器)、卫星DMB接收终端机、地面波DMB接收终端机等用户携带、使用的便携式信息设备。现在这些移动设备正在使用本发明中的充电装置,在将来,本发明中的充电装置可能在所有移动设备中适用。图2为本发明一实施例的移动充电装置的功能方框图。如图2所示,本发明实施例的移动设备的充电装置由热气电力产生部201、充电部202及电池203构成。热气电力产生部201可以包含以塞贝克效应(Seebeckeffect)为基础,产生电动势的热电元件(thermoelecricmodule)。本发明中的热电元件包括如下结构一对上下陶瓷板;在上述上下部陶瓷板的上面,分别形成的第1及第2热电陶板;在上述第1及第2热电陶板之间,交互提供的N型半导体及P型半导体。1821年,德国的Seebeck(塞贝克)发现了如果将铜(Cu)线和铋(Bi)线,以及铋线和锑(Sb)线的两边末端相互焊接,加热连接部,就会产生电位差,出现电流流动的现象。由于这种现象是利用温度差产生电压,即,利用温度差产生热气电力(thermoelectromotiveforce),在闭合电路内电流流动,是热电发电的原理,我们将其称为塞贝克效应。通常,根据金属的种类,以温度特有的能量移动金属内部的自由电子。即使相同种类的金属,由于接触高温的和低温的电子能量不同,电子向一个方向移动,产生电位差,产生热气电力。图3为以本发明中可以使用的塞贝克效应为基础,产生热气电力的热电元件300的一个例子的斜视图。如图3所示,热电元件300由以下几个部分构成在第1陶瓷板301的上面形成第1热电陶板302;在第1热电陶板的上面交互设置N型半导体3(^和P型半导体304;在N型半导体303和P型半导体304的上面,依次设置第2热电陶板302'及第2陶资板301'。当热电元件300利用两端的温度差,从高温端部位向低温端部位进行热移动时,N型发电元件(N型半导体303)和P型发电元件(P型半导体304)分别将电子和电孔(hole)从高温端向低温端移动,进行发电。为了进行热电元件的发电,在转换元件的两端,具有足够的温度差,元件内部的载波也应该移动。本发明的充电装置将移动设备内的散热配件产生的热向热电元件的高温端传送。如图3所示,如果在第1热电陶板302及第2热电陶板302'的两端间出现温度差(AT),对于N型半导体303来说,处于高温端的电子比处于低温端的电子具有更高的运动能量,高温端的电子保持比平均费尔米水平(Fermilevel)更高的能量状态。因此,为了降低处于高温端的电子的能量,需要向低温端扩散,电子通过向低温端移动,低温端带电为、、-",高温端带电为、、+〃,在第1热电陶板302及第2热电陶板302'的两端间产生电位差,我们将其称为塞贝克电压。塞贝克电压以向热电陶板的高温端返回的方向作用在电子上,当塞贝克电位与向低温端的电子移动的热的驱动力达到均衡时,其处于平衡状态。像这样,利用高温端与低温端两端之间的温度差(AT)产生的热气电力(thermoelectromotiveforce)(Vs)可以用下面的数学公式1表示,其与两端的温度差(AT)存在下面的比例关系。数学式1Vs=aA.AT在上述数学式中,cxA是材料A的绝对热电能,△T是热电元件的低温端与高温端之间的温度差。由于本发明并不是以热电元件的特殊构成为要点,这里省略对热电元件的详细说明。但是,如果使用周期律表的II-IV族、IV-VI族及V-VI族的元素为成分的化合物半导体,热电发电的转换效率能够得到飞跃提高。为了对移动设备进行充电,充电部202具有向连接在充电部的充电式电池203供应充电电流的功能。具体地说,充电部202可以包括如下结构将上述热气电力产生部201输出的特定水平的直流电压转换为对移动设备的充电式电池203进行充电所需要的特定水平的直流电压的直流/直流(DC-to-DC)转换器。电池203从充电部接收电压,向移动设备的各个装置供应一定水平的电源,然后,上述各个装置顺利动作。下面,对本发明移动设备的充电装置的充电过程进行详细说明。在包括手提电话的PDA(PersonalDigitalAssistant:个人数字助理)等各种移动设备的内部,装载CPU、CDMA模块等散热量丰富的芯片。如果在一定时间内启动移动设备,移动设备内部的散热配件产生热量。在这种散热配件与清除热量的散热板之间,连接设置在散热配件上面的热气电力产生部201利用高温端与低温端两端间的温度差,产生热气电力。利用热量,产生的热气电力向移动设备内部的充电部202传送。充电部202将其转换为移动设备的充电电压,为了利用转换的电压驱动移动设备的各个装置,对电池203进行充电。本发明提供的是包括充电装置的移动设备。这种移动设备包括PDA(PersonalDigitalAssistant:个人数字助理)、笔记本电脑、便携式游戏机、便携式激光唱机、数码照相机、MP3播放器及PMP(portablemultimediaplayer)。但是,也并不是仅仅限定在这些移动设备上。图4为本发明的充电装置设置在移动设备内的状态的概略斜视图。如图4所示,本发明的充电装置的热气电力产生部402与移动设备的散热配件(在4中是CPU)401连接设置。随着移动设备的小型轻薄化的发展趋势,由于使用的电子回路逐渐实现高集成化、轻薄化,当长时间使用移动设备时,CPU、功率增幅器等移动设备内的散热配件产生大量的热量。当不能够有效地将这种移动设备内的散热配件产生的大量热量散发出去时,安装在主回路基板上的各种不抗热元件功能就会下降,寿命缩短,可能会引起系统出现故障。而且,由于向用户传导热量,会引起用户的不适感。为了对电子回路配件产生的热量进行散热,需要采用多种结构。举例来说,为了将CPU产生的热量散放出去,需要在CPU上面,与散热板一起设置散热板、换气扇或散热导管等散热工具。如图4所示,本发明中的充电装置的热气电力产生部402可以设置在散热配件401与散热板403之间。图5为在移动设备的一个例子,数字个人助理(PDA)上设置多个热气电力产生部的设置状态的概略斜视图。图6为在本发明实施例中,在移动设备上设置多个热气电力产生部的充电装置的功能方框图。这种移动设备在上部外框501和下部外框502之间,具有装载实现CPU、快闪存储器、通讯模块、无线LAN元件等各种功能的元件的主板,通过充电式电池503,供应电源。在主板上装载的配件中,具有产生大量热量的配件,例如,CPU、快闪存储器、无线LAN芯片等,如图5所示,热气电力产生部504、506可以在多个散热配件与设置在其上面的散热板505、507之间设置多个。如图6所示,在本发明中,当在移动设备的多个散热配件上面设置热气电力产生部610时,充电部620聚集各个热气电力产生部611、612、613产生的直流电压,将其转换为对充电式电池进行充电所需要的特定水平的直流电压。通过上述的说明内容,本
技术领域
中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。举例来说,本发明中的移动设备的充电装置可以作为移动设备的主电源供应装置使用,为了延长电池的使用时间,也可以在现有的电源供应装置上追加辅助使用。另外,为了在热电元件的元件两端间获得足够的温度差,还可以附加聚集移动设备的散热配件产生的热,向热电元件的高温端传送的结构。权利要求1、一种移动设备的充电装置,是向包含充电式电池的移动设备供应电源的充电装置,其特征在于包括如下结构将移动设备的散热配件产生的热转换为电能的热气电力产生部;接收上述热气电力产生部输出的电力,向充电式电池供应充电电流的充电部;利用从上述充电部接收的充电电流输入的电压,驱动移动设备的电池。2、如权利要求l所述的移动设备的充电装置,其特征在于上述热气电力产生部是以塞贝克效应为基础,产生电动势的热电元件。3、如权利要求1所述的移动设备的充电装置,其特征在于上述充电部可以包括如下结构将所述热气电力产生部输出的特定水平的直流电压转换为对移动设备的充电式电池进行充电所需要的特定水平的直流电压的直流/直流转换器。4、如权利要求2所述的移动设备的充电装置,其特征在于所述热电元件包括如下结构一对上、下陶瓷板;在上述上、下部陶瓷板的上面,分别形成的第l及第2热电陶板;在上述第1及第2热电陶板之间,交互提供的N型半导体及P型半导体。5、如权利要求1所述的移动设备的充电装置,其特征在于包含上述热气电力产生部的充电装置设置在所述移动设备的散热配件与散热板之间。6、如权利要求5所述的移动设备的充电装置,其特征在于上述充电装置的热气电力产生部连接设置在所述移动设备的多个散热配件上,上述充电部聚集各个热气电力产生部产生的直流电压,将该直流电压转换为对充电式电池进行充电所需要的特定水平的直流电压。7、如权利要求5所述的移动设备的充电装置,其特征在于在所述移动设备的一个以上的散热配件上,设置多个上述热气电力产生部。8、如权利要求5所述的移动设备的充电装置,其特征在于所述移动设备是个人数字助理或是笔记本电脑或是便携式游戏机或是便携式激光唱机或是数码照相机或是MP3播放器或是便携式多媒体播放器。全文摘要本发明涉及移动设备的充电装置,本发明的移动设备的充电装置是向包含充电式电池的移动设备供应电源的充电装置,包括将移动设备的散热配件产生的热转换为电能的热气电力产生部;接收上述热气电力产生部输出的电力,向充电式电池供应充电电流的充电部;利用从上述充电部接收的充电电流输入的电压,驱动移动设备的电池。本发明不需要利用另外的充电装置进行充电或者将移动设备连接到电源上进行充电,其利用在移动设备内部产生的热量,产生电动势,自身进行充电,达到延长充电式电池的使用时间的效果。而且,本发明解决了小型移动设备的小型化障碍,即散热问题,实现移动设备的小型轻薄化。文档编号H01M10/44GK101188318SQ20061011835公开日2008年5月28日申请日期2006年11月15日优先权日2006年11月15日发明者金敬号申请人:乐金电子(昆山)电脑有限公司
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