CN104734272A - 充电设备和无线充电设备 - Google Patents

Abstract

提供一种充电设备和无线充电设备。所述充电设备可包括：供电单元，提供充电功率；充电单元，将充电功率从供电单元传输到外部充电目标装置；充电控制单元，控制充电单元的充电状态；显示单元，根据充电控制单元的控制显示充电状态，并且当充电目标装置处于完全充电状态时，停止显示操作；以及延迟单元，当充电目标装置在完全充电状态下被再充电时，阻止提供给显示单元的电流，并将停止显示单元的显示操作延迟预设时间。

Description

充电设备和无线充电设备

本申请要求于2013年12月20日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0160334号韩国专利申请的权益，所述专利申请的公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种能够容易地显示装置的充电状态的充电设备和无线充电设备。

背景技术

通常，为了驱动电子设备，需要提供驱动功率的供电设备。

这样的供电设备通常可将市售的交流功率转换为直流功率、驱动功率，并可将驱动功率提供给电子设备。

如上所述，在存储功率以将驱动功率提供给电子设备的可再充电电池被采用以在电子设备中使用的情况下，通常使用充电设备将功率提供给可再充电电池。

这样的充电设备可以按照通过连接器等直接连接到电子设备的方案，将功率提供给嵌入在电子设备中的可再充电电池，或者可以按照通过磁感应效应或磁共振效应的非接触式方案，将功率提供给嵌入在电子设备中的可再充电电池。

上述充电设备可包括显示单元(诸如对液晶显示器(LCD)进行照明的发光二极管)，以显示装置充电状态。

当完全充电的电子设备被控制预定量的时间，然后连接到供电设备时，单色发光二极管可不显示完全充电的电子设备的完全充电状态。在使用多个发光二极管以显示装置的完全充电状态(如下面的现有技术文档中所述)的情况下，会增加用于配置多个发光二极管的制造成本。

现有技术文档

韩国专利公开出版号No.10-2009-0113732

发明内容

本公开的一些实施例提供了一种充电设备和无线充电设备，当完全充电的装置被再充电时，所述充电设备和无线充电设备允许通过单色显示设备显示装置的完全充电状态。

根据本公开的一些实施例，一种充电设备可包括：供电单元，提供充电功率；充电单元，将充电功率从供电单元传输到外部充电目标装置；充电控制单元，控制充电单元的充电状态；显示单元，根据充电控制单元的控制显示充电状态，并且当充电目标装置处于完全充电状态时停止显示操作；以及延迟单元，当充电目标装置在完全充电状态下被再充电时，阻止提供给显示单元的电流，并将停止显示单元的显示操作延迟预设时间。

显示单元可以是单色发光二极管。

所述充电设备还可包括：检测单元，检测从供电单元传输到充电单元的充电功率的状态。

显示单元可在充电目标装置正被充电时发射具有预设颜色的光，并且当充电目标装置被完全充电时可停止发光操作。

延迟单元可包括：开关，串联连接在被提供驱动功率的单色发光二极管的阴极和地之间；第一电阻器，连接在充电控制单元的第一控制信号和开关的栅极之间；二极管，连接在开关的栅极和第一电阻器之间，以传输控制信号；第二电阻器，连接在充电控制单元的第二控制信号和开关的栅极之间；电容器，连接在开关的栅极和第二电阻器之间；第三电阻器，连接在开关的栅极和地之间，其中，第二电阻器、第三电阻器和电容器决定延迟时间和开关的栅极－源极阈值电压。

根据本公开的一些实施例，一种无线充电设备可包括：供电单元，提供充电功率；充电单元，以预设的无线方案将充电功率从供电单元传输到外部充电目标装置；充电控制单元，控制充电单元的充电状态；显示单元，根据充电控制单元的控制显示充电状态，并且当充电目标装置处于完全充电状态时停止显示操作；以及延迟单元，当充电目标装置在完全充电状态下被再充电时，阻止提供给显示单元的电流，并将停止显示单元的显示操作延迟预设时间。

充电单元可包括：线圈单元，根据磁感应效应将充电功率传输到充电目标装置；以及切换单元，控制线圈单元的功率传输操作。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其他方面、特征与其他优点将被更清楚地理解，其中：

图1是根据本公开的示例性实施例的充电设备的示意性框图；

图2和图3是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的充电设备的一部分的电路图；以及

图4到图6是示出根据图2和图3中示出的根据本公开的示例性实施例的充电设备的一部分的电特性的曲线图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本公开的实施例进行详细描述。然而，本公开可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。相反地，提供这些实施例，以使本公开将是彻底和完整的，并且这些实施例将把本公开的范围全部传达给本领域的技术人员。在整个附图中，相同或相似的标号将用于指定相同或相似的元件。

图1是根据本公开的示例性实施例的充电设备的示意性框图。

参照图1，根据本公开的示例性实施例的充电设备100可包括：供电单元110、充电单元120、充电控制单元130、检测单元140、显示单元150和延迟单元160。

虽然附图中未示出，但是供电单元110可提供具有预设电平的充电功率，并可将输入功率转换成充电功率，输入功率可以是市售的交流功率或直流功率。

为此，虽然未示出，但是供电单元110可包括：整流电路，对市售的交流功率进行整流；功率因子校正电路，通过调节整流后的功率的电压和电流之间的相位差来校正功率因子；等。

充电单元120可将充电功率从供电单元110提供给外部充电目标装置。

在根据本公开的示例性实施例的充电设备是有线充电设备的情况下，充电单元120可将充电功率提供给连接到连接端子(诸如连接器)的充电目标装置；在根据本公开的示例性实施例的充电设备是无线充电设备的情况下，充电单元120可通过预设的磁感应或磁共振方案将充电功率提供给充电目标装置。

为此，充电单元120可包括线圈单元121和切换单元122。

线圈单元121可包括至少一个线圈，并可通过预设的磁感应或磁共振方案将充电功率提供给充电目标装置。

为此，充电目标装置还可包括用于通过磁感应或磁共振方案从线圈单元121接收充电功率的接收电路。

线圈单元121可根据将提供的充电功率的电压电平而包括多个线圈。

切换单元122可切换线圈单元121的放大操作，并可包括与线圈单元121的线圈数量相应的开关。

切换单元122的切换操作可由充电控制单元130控制。

充电控制单元130可控制充电单元120的充电操作，并可另外控制充电目标装置的充电状态的显示。

为此，充电控制单元130可以是具有输入的软件代码的微处理器，以执行上面提到的操作。

充电控制单元130可控制下面的五种模式的充电操作。

第一种模式可以是待机模式，在该模式下只连接电源而不执行充电；第二种模式可以是供电模式，在该模式下执行充电；第三种模式可以是完全充电模式，在该模式下充电完成；第四种模式可以是故障模式，在充电时指示诸如温度升高等的异常操作；第五种模式可以是异物检测(FOD)模式，在充电操作进行时检测充电设备和充电目标装置之间的异物(诸如导体)的干扰，以指示操作错误。

检测单元140可检测从供电单元110传输到充电单元120的充电功率的状态，更详细地说，可检测从供电单元110传输到充电单元120的充电功率是否与预设正常状态或分流状态(shunt state)相应。

显示单元150可根据充电控制单元130的充电显示控制来显示充电目标装置的充电状态。

更详细地说，显示单元150可以是单色发光二极管。根据充电控制单元130的充电显示控制，显示单元150可在充电目标装置正被充电的情况下发射具有预设颜色的光，并可在充电目标装置处于完全充电状态的情况下停止发光。

在充电目标装置处于被完全充电的完全充电状态的情况下，显示单元150可通过充电控制单元130的控制而停止发光，但在在通过另一充电装置完成充电的状态下对充电目标装置执行充电的情况下，由于发光操作停止，因此会难以准确地显示充电目标装置和充电设备是否正常地操作或充电目标装置是否处于完全充电状态。

因此，延迟单元160可延迟显示单元150的发光停止操作。

图2和图3是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的充电设备的一部分的电路图。

图2是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的充电设备的充电控制单元130、显示单元150和延迟单元160的电路图，图3是提供图2中示出的根据本公开的示例性实施例的充电设备的显示单元150和延迟单元160的仿真操作波形的示意性电路图。

参照图2和图3，延迟单元160可包括：第一电阻器R1、第二电阻器R2和第三电阻器R3、二极管D、电容器C以及开关Q。

驱动功率Vcc可输入到显示单元150的单色发光二极管的阳极，显示单元150的单色发光二极管的阴极可串联连接到开关Q的漏极，开关Q的源极可连接到地。开关Q可以是N型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

第一电阻器R1的一端可连接到传输充电控制单元130的信号中的第一控制信号V1的信号端，二极管D的阳极可连接到第一电阻器R1的另一端，二极管D的阴极可连接到开关Q的栅极，从而提供第一控制信号V1输入到开关Q的栅极的路径。

第二电阻器R2的一端可连接到传输充电控制单元130的信号中的第二控制信号V2的信号端，电容器C可串联连接在第二电阻器R2的另一端与开关Q的栅极之间，第三电阻器R3可并联连接在开关Q的栅极和源极之间。

图4到图6是示出根据图2和图3中示出的根据本公开的示例性实施例的充电设备的一部分的电特性的曲线图。

参照图3和图4，可根据来自充电控制单元130的第一控制信号V1和第二控制信号V2显示充电操作模式。

例如，当第一控制信号V1和第二控制信号V2的信号电平分别处于低电平时，可显示待机模式(即第一模式)；当第一控制信号V1的信号电平处于高电平并且第二控制信号V2的信号电平处于低电平时，可显示供电模式(即第二模式)；当第一控制信号V1的信号电平处于低电平并且第二控制信号V2的信号电平处于高电平时，可显示完全充电模式(即第三模式)。

电容器C可串联连接在第二电阻器R2和开关Q的栅极端之间，以用作耦合电容器。当模式变为完全充电模式时，基于输入到开关Q的栅极端的作为参考电压的第一控制信号V1的电压电平，传输到与开关Q的栅极端连接的电容器C的第二控制信号V2的电压电平可增加，并且栅极端的增加的电压可随后释放，使得显示单元150的单色发光二极管可导通直到其电压达到(例如)2.3V为止，并且随后可截止。

第三电阻器R3可形成栅极端的电压的放电路径，还可执行高通滤波器功能以消除几兆赫兹(MHz)的低频噪声分量。

电容器C的时间常数可与第二电阻器R2和第三电阻器R3一起被调节，使得可调节上述的延迟时间。

参照图4，显示单元150的单色发光二极管通过第一控制信号V1(a)和第二控制信号V2(b)导通预定时间，然后截止(c)。因此，依据根据开关Q的栅极－源极阈值电压以及第二电阻器R2和第三电阻器R3与电容器C的时间常数所确定的延迟时间，信号传输被延迟(b和c)，使得即使在完全充电状态的充电目标装置进行再充电的时间，发光二极管也可导通预定时间，然后可自动截止以显示完全充电状态。

参照图5，可以看出，当充电目标装置在完全充电模式下消耗功率并再次进入供电模式时，显示单元150的单色发光二极管导通，而不具有延迟时间。

另外，参照图6，在在完全充电模式下测量开关Q的漏极端的电流的情况下，当显示单元150的单色发光二极管导通时，消耗1.34mA的电流，而当显示单元150的单色发光二极管截止时，消耗的电流为0mA，并且功率使用效率可提高。

根据本公开的示例性实施例，由于显示设备导通预定量的时间，然后在对完全充电的装置进行再充电的时间截止，因此即使通过单色显示设备也可容易地显示装置的完全充电状态，并且由于使用了单色显示设备，因此可降低制造成本。

另外，尽管根据本公开的一些实施例，主要使用微处理器控制显示设备的操作，但是因为排除了微处理器的控制，所以可仅通过简单的无源电路控制显示设备的操作，而无需改***件代码，据此可有效地使用微处理器的有限的存储容量。

另外，当从装置的完全充电状态切换到充电状态时，可无需延迟时间而执行切换到供电模式，以显示充电设备的操作状态而不具有延迟；当发光二极管在完全充电状态下截止时，可阻止电流供应并可减小消耗的电流，使得功率使用效率可提高。

根据本公开的示例性实施例，因为当完全充电的装置被再充电时显示设备导通预定时间并且随后截止，所以即使通过单色显示设备也可容易地显示装置的完全充电状态，并且因为使用了这样的单色显示设备，所以可降低制造成本。

另外，当从装置的完全充电状态切换到充电状态时，减小了延迟时间和消耗的电流，据此可提高功率使用效率。

虽然以上已经示出和描述了示例性实施例，但是将对本领域的技术人员显然的是，在不脱离由权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下可进行修改和变化。

Claims (11)

1.一种充电设备，包括：

供电单元，提供充电功率；

充电单元，将充电功率从供电单元传输到外部充电目标装置；

充电控制单元，控制充电单元的充电状态；

显示单元，基于充电控制单元的控制显示充电状态，并且当充电目标装置处于完全充电状态时，停止显示操作；以及

延迟单元，当充电目标装置在完全充电状态下被再充电时，阻止提供给显示单元的电流，并将停止显示单元的显示操作延迟预设时间。

2.根据权利要求1所述的充电设备，其中，显示单元是单色发光二极管。

3.根据权利要求1所述的充电设备，还包括：检测单元，检测从供电单元传输到充电单元的充电功率的状态。

4.根据权利要求2所述的充电设备，其中，显示单元在充电目标装置正被充电时发射具有预设颜色的光，并且当充电目标装置被完全充电时停止发光操作。

5.根据权利要求2所述的充电设备，其中，延迟单元包括：

开关，串联连接在被提供驱动功率的单色发光二极管的阴极和地之间；

第一电阻器，连接在充电控制单元的第一控制信号和开关的栅极之间；

二极管，连接在开关的栅极和第一电阻器之间，以传输控制信号；

第二电阻器，连接在充电控制单元的第二控制信号和开关的栅极之间；

电容器，连接在开关的栅极和第二电阻器之间；以及

第三电阻器，连接在开关的栅极和地之间，

其中，第二电阻器、第三电阻器和电容器决定延迟时间和开关的栅极－源极阈值电压。

6.一种无线充电设备，包括：

供电单元，提供充电功率；

充电单元，以预设的无线方案将充电功率从供电单元传输到外部充电目标装置；

充电控制单元，控制充电单元的充电状态；

显示单元，根据充电控制单元的控制显示充电状态，并且当充电目标装置处于完全充电状态时停止显示操作；以及

延迟单元，当充电目标装置被再充电并且处于完全充电状态时，阻止提供给显示单元的电流，并将停止显示单元的显示操作延迟预设时间。

7.根据权利要求6所述的无线充电设备，其中，充电单元包括：

线圈单元，根据磁感应效应将充电功率传输到充电目标装置；以及

切换单元，控制线圈单元的功率传输操作。

8.根据权利要求6所述的无线充电设备，其中，显示单元是单色发光二极管。

9.根据权利要求6所述的无线充电设备，还包括：检测单元，检测从供电单元传输到充电单元的充电功率的状态。

10.根据权利要求8所述的无线充电设备，其中，显示单元在充电目标装置正被充电时发射具有预设颜色的光，并且当充电目标装置被完全充电时停止发光操作。

11.根据权利要求8所述的无线充电设备，其中，延迟单元包括：

开关，串联连接在被提供驱动功率的单色发光二极管的阴极和地之间；

第一电阻器，连接在充电控制单元的第一控制信号和开关的栅极之间；

二极管，连接在开关的栅极和第一电阻器之间，以传输控制信号；

第二电阻器，连接在充电控制单元的第二控制信号和开关的栅极之间；

电容器，连接在开关的栅极和第二电阻器之间；以及

第三电阻器，连接在开关的栅极和地之间，

其中，第二电阻器、第三电阻器和电容器决定延迟时间和开关的栅极－源极阈值电压。