CN102255346B - 便携式电子装置 - Google Patents

Abstract

在此公开了便携式电子装置，其包括：一第一电池、一互充端口以及一互充模块。互充端口用以与另一便携式电子装置连接，接收另一便携式电子装置的第二电池的电力，或将第一电池的电力输出至第二电池。互充模块耦接于第一电池与互充端口之间，用以比较第一电池与第二电池的电力。当第二电池大于第一电池的电力时，互充模块传输第二电池的电力给第一电池，以对第一电池进行充电。当第二电池小于第一电池的电力时，互充模块经由互充端口将第一电池的电力输出至第二电池，以对该第二电池进行充电。

Description

便携式电子装置

技术领域

本发明有关于一种便携式电子装置，特别有关该种便携式电子装置内电池的充电技术。

背景技术

便携式电子装置通常以电池提供电力。电池电力用尽时通常需要以充电器充电，或者，也可以藉由该便携式电子装置上的通用串行总线(USB)端口连接一电脑主机充电。

然而，使用者可能在手边没有任何充电工具的状况下才发现该便携式电子装置需要充电。例如，在外洽公时突然发现手机没有电，但却需要其中通讯录信息。因此，如何使「充电」动作更具机动性，为本技术领域一直在专研的问题。

发明内容

本发明揭露一种便携式电子装置，其中包括：一第一电池、一互充端口、以及一互充模块。该互充端口用以与另一便携式电子装置连接，以接收该另一便携式电子装置的一第二电池的电力，或将该第一电池的电力输出至该另一便携式电子装置的该第二电池。该互充模块耦接于该第一电池与该互充端口之间，用以比较该第一电池的电力与该第二电池的电力。当该第二电池的电力大于该第一电池的电力时，该互充模块传输该第二电池的电力给该第一电池，以对该第一电池进行充电。当该第二电池的电力小于该第一电池的电力时，该互充模块经由该互充端口将该第一电池的电力输出至该另一便携式电子装置的第二电池，以对该第二电池进行充电。

上述互充端口技术可采用手机上常见的通用串行总线端口，亦可另外制作独立的金属接点(不包含于任何已知端口技术中的金属接点)来实现。

以下列举多个实施方式与相关图示以帮助了解本发明。

附图说明

图1图解本发明便携式电子装置的一种应用；

图2进一步图解便携式电子装置的一种结构；

图3图解一种应用于图2的通用串行总线缆线；以及

图4进一步图解便携式电子装置的另一种结构。

附图符号说明

102、104～便携式电子装置；

106、112～电池；

108、114～互充模块；

110、116～互充端口；

202、214～充电开关；

204、406、428～限流电路；

206、212、408、426～互充控制器；

208、216～供电开关；

210、412、430～保护电路；

404～无线通信接口；

410、420～供充电接触垫；

414、424～磁铁；

416、422～磁感应器；

CSA、CSA[0]、CSA[1]、CSB、CSB[0]、CSB[1]～控制信号；

MA、MB～连接提示。

具体实施方式

以下内容包括本发明多种实施方式，其内容并非用来限定本发明范围。本发明实际的范围仍应当以权利要求的叙述为主。

图1图解本发明便携式电子装置的一种应用，其中将两个便携式电子装置102以及104连接，使电力较强的装置得以对电力较弱的装置充电。便携式电子装置102包括：一电池106、一互充模块108以及一互充端口110；互充模块108耦接于电池106与互充端口110之间。便携式电子装置104包括：一电池112、一互充模块114以及一互充端口116；互充模块114耦接于电池112与互充端口116之间。如图所示，互充端口110与116使便携式电子装置102与104可连接在一起。上述互充模块与互充端口的设计，使便携式电子装置102与104的电池106与112电力得以传递给对方使用。例如，便携式电子装置104的电池112的电力可由互充端口110输入便携式电子装置102，再经由其中互充模块108传递给电池106，以对电池106进行充电。

图2进一步图解便携式电子装置的一种结构。如图所示，互充端口(110、116)以通用串行总线(USB)端口实现。两方通用串行总线端口(110、116)的电源引脚VBUS被用来作为电池(106、112)电力的传输管道。

为了说明方便，以下说明主要以其中一方便携式电子装置-102-为例，另一方便携式电子装置104则可以类似结构实现。参阅图2，便携式电子装置102的互充模块108至少包括：一充电开关202、一限流电路204、一互充控制器206、一供电开关208以及一保护电路210。便携式电子装置104的电池112的电力会由通用串行总线110的电源引脚VBUS接收。充电开关202以及限流电路204用于耦接该通用串行总线端口110的电源引脚VBUS至电池106。充电开关202的导通与否由互充控制器206决定。如图所示，互充控制器206耦接于电池106与通用串行总线端口110电源引脚VBUS之间，用以将电池106的电力与通用串行总线端口110电源引脚VBUS所接收到的电池112电力比较。若电池112的电力大于电池106，则互充控制器206以控制信号CSA[0]导通充电开关202，并以控制信号CSA[1]不导通供电开关208，使通用串行总线端口110电源引脚VBUS所接收到的电池112电力得以经由充电开关202与限流电路204的路径对电池106进行充电。于其他实施例中，充电开关202可位于限流电路204内，藉以导通或不导通充电路径。

此外，互充模块108也进一步用于传输电池106的电力至通用串行总线端口110的电源引脚VBUS，以将电池106电力输出给便携式电子装置104。参阅图2，关于此实施方式，互充模块108包括供电开关208以及保护电路210，用以耦接电池106至通用串行总线端口110电源引脚VBUS。保护电路210可由二极管实现，用以避免不当电流经由供电开关208所提供的电流路径灌入电池106。在此实施方式中，互充控制器206还设计来控制供电开关208。例如，互充控制器206在比较电池106电力与通用串行总线端口110电源引脚VBUS所接收到的电池112电力后，若发现电池112的电力低于电池106的电力，则会以控制信号CSA[1]导通供电开关208，并以控制信号CSA[0]不导通充电开关202，使电池106的电力得以经由保护电路210与供电开关208的路径传递至通用串行总线端口110的电源引脚VBUS以供便携式电子装置104充电其中电池112。于其他实施例中，供电开关208可位于保护电路210内，藉以导通或不导通供电路径。

关于通用串行总线110与116之间的连接缆线，本发明进一步提出一种通用串行总线缆线(如图3所示)。该通用串行总线缆线可两端皆设计为公头。如此一来，图2通用串行总线110与116可皆为母头设计。此外，图3通用串行总线缆线另有特殊的设计，其中ID引脚(ID)与接地引脚(GND)短路、且其D+引脚(D+)与D-引脚(D-)短路。

回到图2，基于图3的缆线设计，互充控制器206可设计为进一步耦接通用串行总线端口110的ID引脚(ID)、D+引脚(D+)、D-引脚(D-)以及接地引脚(GND)，以判断通用串行总线端口110所连接的缆线是否为图3所示的特殊设计缆线(ID引脚与GND引脚短路、且D+与D-引脚短路)。若通用串行总线端口110是连接图3所示的通用串行总线缆线，互充控制器206可以控制信号CSA[1]令供电开关208导通，使电池106的电力得以传递至通用串行总线端口110电源引脚VBUS。便携式电子装置104内的互充控制器212因而可得知电池106的电位，并将电池106电位与电池112电位比较，以输出控制信号CSB[0]与CSB[1]对充电开关214与供电开关216进行控制。基于类似的操作，便携式电子装置104的互充控制器212会在判断到通用串行总线端口116连接的为图3缆线时导通供电开关216，使电池112的电力得以藉通用串行总线端口116电源引脚VBUS传递给便携式电子装置102的互充控制器206，使互充控制器206得以对电池106与112的电力进行比较，以提供控制信号CSA[0]与CSA[1]操作充电开关202与供电开关208。

纵观图2所示所有元件的操作，整理如下。在通用串行总线端口110与116以图3所示缆线连接时，互充控制器206与212会分别检测到此连接，并分别令供电开关208与216暂时导通。便携式电子装置102与104因而可将本身电池(106与112)电力信息传递给对方进行电位比较作业。互充控制器206与212进行完电位比较后，会控制充电开关202、供电开关208、充电开关214与供电开关216的导通/不导通状态，以设定充电/供电路径。若电池106电力小于电池112电力，则充电开关202导通、供电开关208不导通，且充电开关214不导通、供电开关216导通，使电池112电力得以充电电池106。若状况相反，电池106电力大于电池112电力，则充电开关202不导通、供电开关208导通，且充电开关214导通、供电开关216不导通，使电池106电力得以对电池112进行充电。

图4进一步图解便携式电子装置的另一种结构。如图所示，互充端口(110、116)改以另一种方式实现。为了说明方便，以下说明主要以其中一方便携式电子装置-102-为例，另一方便携式电子装置104则可以类似结构实现。

参考图4，互充端口110至少包括一供充电接触垫410。便携式电子装置104的电池112电力将由供充电接触垫410输入便携式电子装置102。供充电接触垫410可为单独设计在便携式电子装置102外壳的金属接触片，不内建于任何公知的连接端口(例如图2的通用串行总线端口)中。

配合供充电接触垫410的设计，便携式电子装置102可进一步在其互充端口110与互充模块108中作特殊设计。如图所示，互充端口110可还包括一无线通信接口404，而互充模块108可还包括一限流电路406以及一互充控制器408。无线通信接口404将接收便携式电子装置104以无线通信方式所传递而来的电池112电力信息。限流电路406则用于耦接供充电接触垫410至电池106，且由互充控制器408控制限流电路406内的开关(未显示)，以控制限流电路406的导通状态。互充控制器408耦接于电池106与无线通信接口404之间，用以比较电池106电力与无线通信接口404所接收的电池112电力信息。若电池112的电力大于电池106的电力，则互充控制器408以控制信号CSA导通限流电路406，使供充电接触垫410所接收到的电池112电力得以对电池106进行充电。

此外，图4实施方式进一步设计一供电路径将便携式电子装置102的电池106电力输出给便携式电子装置104的电池112使用。如图所示，互充模块108进一步可包括一保护电路412用于耦接电池106至供充电接触垫410，以输出电池106电力至便携式电子装置104而对电池112进行充电。

此外，无线通信接口404进一步可以无线通信方式将电池106的电力信息发送出便携式电子装置102，以供便携式电子装置104接收使用。

此外，关于便携式电子装置102与104的连接，图4的实施方式进一步设计一磁力感应方式。如图所示，便携式电子装置102的互充端口110还包括一磁铁414以及一磁感应器416。当供充电接触垫410连接便携式电子装置104的供充电接触垫420时，便携式电子装置102上的磁铁414与磁感应器416会各自对准便携式电子装置104上的磁感应器422以及磁铁424。磁感应器416与422会分别输出连接提示MA与MB。以便携式电子装置102为例，连接提示MA将驱动互充控制器408启动互充操作：比较电池106与112的电力，以产生控制信号CSA导通或不导通限流电路406和保护电路412。连接提示MB也同样会驱动互充控制器426启动其互充操作。于此实施例中，控制信号CSA可藉由控制限流电路406和保护电路412内的开关，以导通或不导通限流电路406和保护电路412。或者，控制信号CSA可藉由控制限流电路406和保护电路412外的开关(如图2的供电开关208与充电开关202)，以导通或不导通限流电路406和保护电路412。

将图4实施方式所有元件的互动整理如下。便携式电子装置102与104以图4所示方式连接后，磁感应器416与422会分别提供连接提示MA与MB给互充控制器408与426，以驱动互充控制器408与426比较电池106与112的电力。若电池106电力高于电池112的电力，互充控制器408所产生的控制信号CSA会令限流电路406不导通并令保护电路412导通，且互充控制器426所产生的控制信号CSB会令限流电路428导通并令保护电路430不导通，使电池106的电力得以经由保护电路412流出供充电接触垫410再流入供充电接触垫420由限流电路428传递给电池112充电。反之，若电池106电力低于电池112的电力，互充控制器408所产生的控制信号CSA会令限流电路406导通并令保护电路412不导通，且互充控制器426所产生的控制信号CSB会令限流电路428不导通并令保护电路430导通，使电池112的电力得以经由保护电路430流出供充电接触垫420再流入供充电接触垫410由限流电路406传递给电池106充电。

前述多种实施方式用来帮助了解本发明，并非用来限定本发明范围。本发明范围请见权利要求书。

Claims (1)

1.一种便携式电子装置，包括：

一第一电池；

一互充端口，用以与另一便携式电子装置连接，且具有一电源引脚及一第一接地引脚，其中该电源引脚系用以接收该另一便携式电子装置的一第二电池的电力，或将该第一电池的电力输出至该另一便携式电子装置的该第二电池；

一互充模块，具有一互充控制器、一限流电路、一保护电路、一充电开关及一供电开关，其中该互充控制器耦接于该第一电池与该互充端口之间系用以判断该互充端口是否连接该另一便携式电子装置并比较该第一电池的电力与该第二电池的电力，该充电开关及该限流电路用以耦接该电源引脚至该第一电池，以及该供电开关及该保护电路用以耦接该第一电池至该电源引脚；

其中：

该互充控制器还于检测到该互充端口连接该另一便携式电子装置时导通该供电开关，使得该第一电池的电力经由该电源引脚传递至该另一便携式电子装置，并比较该第一电池的电力与该第二电池的电力；

该互充控制器系于该第二电池的电力大于该第一电池的电力时以一控制信号导通该充电开关使得该互充端口所接收到的该第二电池的电力系经由该限流电路对该第一电池进行充电；

该互充控制器还于该第二电池的电力低于该第一电池的电力时以另一控制信号导通该供电开关使得该第一电池的电力系经由该保护电路传递至该互充端口，以对该第二电池进行充电；

该互充端口为一通用串行总线端口；以及

该通用串行总线端口藉由一通用串行总线缆线与该另一便携式电子装置连接，该通用串行总线缆线的一ID引脚与一接地引脚短路、且其一D+引脚与一D-引脚短路，且该互充控制器进一步耦接该通用串行总线端口的一第一ID引脚、一第一D+引脚以及一第一D-引脚，以判断该通用串行总线端口是否藉该通用串行总线缆线连接该另一便携式电子装置。