专利名称：手机充电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子产品的充电装置，尤其是涉及一种方便手机充电的手机充电装置。
背景技术：
随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，手机的使用越来越普遍，特别地，手机已经成为商务人士，尤其是经常出差或外出工作的人士必备的随身携带的重要的通讯和交流工具。手机一般带有电池，并且所带电池具有一定的待机时间和通话时间，在使用一段时间后都需要充电，目前一般采用单独的作为手机配件的手机充电器为手机充电。但人们经常会碰到这样的情况由于某天电话太多或其他原因导致手机突然没电，而此时手机充电器没有在身边，从而影响工作和交流；或者在外出办公或旅行前没有仔细检查，导致没有携带手机充电器而影响通讯，甚至导致重大商业利益的损失。
随着信息技术的不断发展，电脑也得到很大的普及，出于现代社会的工作和生活需要，在办公室、家庭或其他场合一般都配备有台式电脑。
同时，电脑日趋小型化。现在笔记本电脑在技术已经很成熟，越来越轻、薄、小，便于携带，而且功能、性能日益强大。笔记本电脑已经成为很多商务人士，尤其是需要经常出差和外出办公的人士的工作必需品。
因此，将手机充电器与电脑(包括台式电脑、笔记本电脑)结合起来，采用电脑给手机充电，可以给人们提供较大方便。尤其是，由于笔记本电脑和手机的便携性，又出于现代社会的工作需要，人们出差和外出办公经常同时携带笔记本电脑和手机。所以在外出情况下，用笔记本电脑给手机充电，是一种较为理想的解决方案。
一种通过电脑为手机充电的现有技术可以参阅发明名称为“具电脑通用序列汇流排介面的移动电话器”，申请号为99255202的中国实用新型专利。所述移动电话充电器包括连接到电脑或电脑周边上的通用序列汇流排介面相容插头、直流电压转换电路、移动电话充电接头，利用通用序列汇流排介面相容插头将通用序列汇流排介面上的电源取出，通过直流电压转换电路，转换成移动电话所需电压至移动电话的充电接头，供移动电话充电。
所述现有技术移动电话器可以采用电脑为手机充电，但是其有一些局限性首先，由于需要通过通用序列汇流排介面相容插头和移动电话充电接头来连接手机和电脑，依然可能出现手机没电时所述器件没有放在身边的场面，从而影响交流和沟通；其次，充电过程中，无法根据手机的充电情况控制充电的电流和电压，有可能造成手机或电脑的损坏；再次，由于从通用序列汇流排介面取出的电源与手机的充电电压有时并不匹配，需要采用直流电压转换电路，造成其体积较大，不便于携带；再次，现有技术移动电话充电器的电源仅仅来自通用序列汇流排介面，无法在多个供电电源之间灵活切换。
发明内容
由于现有技术通过电脑汲取电源的手机充电装置有时可能无法及时为手机充电，本发明解决的技术问题在于提供一种便于及时为手机充电的手机充电装置。
在此基础上，本发明解决的另一个技术问题在于提供一种可以在多个供电电源之间进行切换的手机充电装置。
为此，本发明解决技术问题的技术方案是提供一种手机充电装置，汲取电脑电源为手机充电，其设置于电脑内部，包括供电单元、检测控制单元和充电电路单元；所述检测控制单元连接电脑实时时钟电路、供电单元和充电电路单元，用于检测电脑电源和手机充电状况并控制供电单元和充电电路单元的工作；所述供电单元还连接外接电源和充电电路单元，用于为所述手机充电装置提供工作电源，为充电电路单元提供供电电源；所述充电电路单元用于将供电电源转换成手机充电电源并提供手机充电接口。
本发明进一步的改进在于所述供电单元还连接笔记本电池，包括供电电源切换单元，用于切换外接电源或笔记本电池作为供电电源。
其中，所述供电电源切换单元是第一开关单元和第二开关单元。
其中，所述充电电路单元包括电流检测回路，用于检测笔记本外接电源的供电电流和笔记本的工作电流以适时调整充电电源。
其中，所述充电电路单元还连接外接电源和笔记本电池，用于汲取外接电源为笔记本电池充电。
其中，所述手机充电装置设置在电脑主板上。
其中，还包括转接器，所述转接器连接充电电路单元，用于匹配对应类型的手机和读取手机类型信息。
其中，所述检测控制单元是嵌入式控制器或单片机。
其中，还包括指示单元，所述指示单元连接检测控制单元，用于显示充电状态。
相对于现有技术，本发明的有益效果是首先，由于本发明手机充电装置设置在电脑内部，从而在电脑普及的现代社会，可以在手机没电而充电器不在身边的情况下及时为手机充电；其次，由于利用电脑实时时钟电路作为检测控制单元的工作电源，检测控制单元在电脑未开机时亦处于工作装态，可以随时为手机充电；再次，充电时，检测控制单元可以根据检测情况，控制充电电路单元及时调整充电电压和电流，更好的保护电脑和手机。
本发明的有益效果还在于当本发明手机充电装置设置于笔记本电脑的主板时，还可以采用笔记本电脑内为笔记本电池充电的电路，从而充分利用资源，而且可以在外接电源和笔记本电池之间智能切换供电电源，更为方便用户使用。
图1是本发明手机充电装置第一实施方式的充电示意图；图2是本发明手机充电装置第一实施方式的电路方块图；图3是图2中所示检测控制单元的模块图；图4是图2中所示供电单元的电路原理图；图5是图2中所示充电电路单元的原理图；图6是图2中所示转接器的原理图；图7是本发明手机充电装置第一实施方式的工作流程图；图8是本发明手机充电装置第二实施方式的电路方块图。
具体实施例方式
请参考图1，是本发明第一实施方式的充电示意图。该实施方式中，手机充电装置设置在笔记本电脑800的主板中，可以包括转接器140。手机900通过所述转接器140与笔记本电脑800连接，获得所需的充电电压和电流。
请参阅图2，本发明手机充电装置100包括供电单元110、检测控制单元120和充电电路单元130。所述供电单元110与检测控制单元120、充电电路单元130相连接，用于为手机充电装置100供应电源；所述检测控制单元连接供电单元110、充电电路单元130，用于检测各单元的状态以及手机900的充电状况、并控制各单元的工作；所述充电电路单元130通过转接器140连接手机900，在检测控制单元120的控制下为手机900提供充电电流和电压。
由于目前手机种类繁多，且不同的手机的充电接口也不相同，本发明手机充电装置100采用转接器140以适应多种手机，所述转接器140可以采用与不同品牌、型号的手机对应的型态和构造。
为了显示充电状况以提醒用户，本发明手机充电装置100还包括指示单元150，所述指示单元150连接检测控制单元120，在检测控制单元120的控制下进行显示。
本发明手机充电装置100中，所述检测控制单元120可以采用嵌入式控制器(Embedded Controller，EC)或单片机，通过软件和硬件配合处理来进行检测和控制。由于现在笔记本电脑中都采用一个嵌入式控制器用来检测和控制笔记本电脑中的信号，并且可以实现自定义功能，所以本实施方式优选采用嵌入式控制器来实现检测和控制。
请一并参阅图2与图3，所述检测控制单元120包括处理器121、内部总线122、外部总线123和多个GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出接口)接口124。所述处理器121通过内部总线122连接至电脑实时时钟电路600，通过外部总线123连接GPIO接口124，用以处理通过GPIO接口124写入的检测信号同时通过GPIO接口124向外发出控制信号；所述GPIO接口124可以根据需要自定义功能，用以实现检测信号的输入和控制信号的输出(所述信号详见后述)。
所述电脑实时时钟电路(Real-time Clock，RTC)600是电脑主板上靠电池供电的时钟电路，用于为整个电脑系统提供计时标准，并保存系统描述和配置值。
电脑实时时钟电路600的电源在台式电脑主板上为一纽扣电池，在笔记本电脑上可以是多个纽扣电池串联，在笔记本电脑没有外接电源、电池或没有开机的情况下为整个笔记本电脑保存系统描述和配置值提供电源。
请一并参阅图2与图4，所述供电单元110包括供电电源切换单元，本实施方式中，所述供电电源切换单元是第一开关电路111和第二开关电路112，分别连接至笔记本外接电源400和笔记本电池500，其接收来自检测控制单元120的控制信号并智能切换供电电源。详言之，当检测控制单元120发出外接电源信号PWR_AC时，第一开关电路111导通，来自外接电源400的外接电源电压V_IN作为供电电源信号V_SYSTEM由供电单元110对外提供；当检测控制单元120发出笔记本电池信号PWR_BATA时，第二开关电路112导通，来自笔记本电池500的电压V_NBATA作为供电电源信号V_SYSTEM由供电单元110对外提供。
请一并参阅图2与图5，所述充电电路单元130与供电单元110连接以接收供电电源信号V_SYSTEM，与检测控制单元120连接以接收控制信号并根据控制信号将供电电源信号V_SYSTEM转换成所需的手机充电电压V_MBATA。
所述充电电路单元130可以采用笔记本电脑800中现有的为笔记本电池500充电的电路，也可以采用集成芯片和离散电子元器件另行设置。相关技术是电气领域技术人员所熟知的，此不赘述。
所述充电电路单元130包括输入端131、输出端132和控制信号接收端133，所述输入端131接收供电电源信号V_SYSTEM，所述输出端132将手机充电电压V_MBATA至转接器140，所述控制信号接收端133接收的来自检测控制单元120的控制信号包括开通手机电池充电信号BATSEL_M、设定充电的电压值信号CV_SET和设定充电的电流值信号CC_SET。所述充电电路单元130还可以包括电流检测回路(图未示)，在与笔记本外接电源400和笔记本电池500形成的电路中增加电阻，即可测得笔记本电脑800的供电电流和充电电流，并根据笔记本电脑800的工作状况调整充电电流，这样充电过程不会影响笔记本电脑正常工作。
需要进一步说明的是，由于所述充电电路单元130可以采用笔记本电脑800中现有的为笔记本电池500充电的电路，因此本发明手机充电装置100也可以实现笔记本外接电源400对笔记本电池500的充电。
所述转接器140将手机充电电压V_MBATA输出至手机900。当然，所述充电电路单元130和转接器140也可以集成为一体。所述转接器140包括充电电源输入端141、充电电源输出端142和手机类型识别端143；所述充电电源输入端141接收手机充电电压V_MBATA；所述充电电源输出端142将手机充电电压V_MBATA输出为手机900充电；所述手机类型识别端143连接至检测控制单元120，用以在匹配不同的手机时识别手机型号。本实施方式中，手机类型识别端143的数目为三个，其信号ID0、ID1和ID2可以构成八个组合(000、001、010、011、100、101、110、111)以识别八类手机。当然，该手机类型识别端143的数目并不局限于本实施方式，可以根据需要灵活设置。
对于固定的使用者，所述转接器140还可以插入并固定在笔记本电脑800中。
此外，也可以在转接器140还可以在充电电源输出端142集成多个相同类型或不同类型的充电接口。
所述手机信息识别还可以通过I2C总线(图未示)进行，I2C总线是由飞利浦半导体公司20年前开发并推出的，是一种具有多端控制能力的双线双向串行数据总线系统。I2C能用于替代标准的并行总线。
请一并参阅图7，是本实施方式手机充电装置的工作流程图。由于检测控制单元120连接电脑实时时钟电路600，因此其可以始终处于工作状态，并定期进入充电程序。
首先检测是否有转接器140插入，如果检测值为是，则进入步骤S1；否则结束充电程序，检测控制单元120发出充电完成信号，使充电电路单元130切断充电回路，停止充电。
步骤S1是检测手机900的类型。读取转接器140的信息，通过转接器140的手机类型识别端143发送到检测控制单元120。
同时检测控制单元120判断笔记本电池500和外接电源400的状况，当笔记本电脑800连接外接电源400时，发出外接电源信号PWR_AC，将外接电源电压V_IN作为供电电源信号V_SYSTEM由供电单元110对外提供；当笔记本电脑800没有连接外接电源400时，发出笔记本电池信号PWR_BATA，将笔记本电池500的电压V_NBATA作为供电电源信号V_SYSTEM由供电单元110对外提供。
同时检测手机自身电源，如果手机电池已经充满，则结束程序，否则进入步骤S2。
步骤S2是检测控制单元120发送开通手机电池充电信号BATSEL_M到充电电路单元130，同时根据手机900的类型判断需要的充电电压和电流并发送设定充电的电压值信号CV_SET和设定充电的电流值信号CC_SET到充电电路单元130，开始充电。
在给手机900充电的过程，检测控制单元120还会发送控制信号给指示单元150，用以提示工作状态。所述指示单元150可以是但不限于发光器件或声音提示器件，本实施方式采用发光二极管(LED)。正在充电时，检测控制单元120发出脉冲信号给指示单元120，指示单元150闪烁以提示用户充电正在进行；充电完成之后，检测控制单元120发出电平信号给指示单元150，指示单元150常亮以提示用户充电完成，可以取下使用。
当然，为了避免检测控制单元120一直处于工作状态以检测是否有手机或转接器插入，也可以采用另外一种方式当有手机或转接器插入时，笔记本电脑800产生中断，使检测控制单元120启动充电程序。
请参阅图8，是本发明第二实施方式的示意图。该实施方式中，手机充电装置200包括供电单元210、检测控制单元220和充电电路单元230，设置在台式电脑(图未示)的主板中，充电时手机900通过转接器240与台式电脑连接，获得所需的充电电压和电流。当然，与第一实施方式类似，所述手机充电装置200还可以包括指示单元250。
本发明第二实施方式与第一实施方式大体相同，不同之处主要在于所述供电单元210仅用于从电脑外接电源401汲取电力并提供给整个手机充电装置200。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种手机充电装置，汲取电脑电源为手机充电，其特征在于设置于电脑内部，包括供电单元、检测控制单元和充电电路单元；所述检测控制单元连接电脑实时时钟电路、供电单元和充电电路单元，用于检测电脑电源和手机充电状况并控制供电单元和充电电路单元的工作；所述供电单元还连接外接电源和充电电路单元，用于为所述手机充电装置提供工作电源，为充电电路单元提供供电电源；所述充电电路单元用于将供电电源转换成手机充电电源并提供手机充电接口。
2.根据权利要求1所述的手机充电装置，其特征在于所述供电单元还连接笔记本电池，包括供电电源切换单元，用于切换外接电源或笔记本电池作为供电电源。
3.根据权利要求2所述的手机充电装置，其特征在于所述供电电源切换单元是第一开关单元和第二开关单元。
4.根据权利要求2所述的手机充电装置，其特征在于所述充电电路单元包括电流检测回路，用于检测笔记本外接电源的供电电流和笔记本的工作电流以适时调整充电电源。
5.根据权利要求1至4任一项所述的手机充电装置，其特征在于所述充电电路单元还连接外接电源和笔记本电池，用于汲取外接电源为笔记本电池充电。
6.根据权利要求1至4任一项所述的手机充电装置，其特征在于所述手机充电装置设置在电脑主板上。
7.根据权利要求1至4任一项所述的手机充电装置，其特征在于还包括转接器，所述转接器连接充电电路单元，用于匹配对应类型的手机和读取手机类型信息。
8.根据权利要求1至4任一项所述的手机充电装置，其特征在于所述检测控制单元是嵌入式控制器或单片机。
9.根据权利要求1至4任一项所述的手机充电装置，其特征在于还包括指示单元，所述指示单元连接检测控制单元，用于显示充电状态。
全文摘要
本发明公开了一种手机充电装置，汲取电脑电源为手机充电，其设置于电脑内部，包括供电单元、检测控制单元和充电电路单元；所述检测控制单元连接电脑实时时钟电路、供电单元和充电电路单元，用于检测电脑电源和手机充电状况并控制供电单元和充电电路单元的工作；所述供电单元还连接外接电源和充电电路单元，用于为所述手机充电装置提供工作电源，为充电电路单元提供供电电源；所述充电电路单元用于将供电电源转换成手机充电电源并提供手机充电接口。本发明可以在手机没电时及时为手机充电，使用更为方便，还可以实时调整充电电压和电流以保护手机和电脑。
文档编号H02J7/00GK1627590SQ20031011827
公开日2005年6月15日 申请日期2003年12月9日 优先权日2003年12月9日
发明者叶琦娅, 杨朝文, 王东斌, 章丹峰 申请人:联想(北京)有限公司