CN105610226A - 智能充电装置、充电控制***及控制方法 - Google Patents
智能充电装置、充电控制***及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种智能充电装置、充电控制***及控制方法，智能充电装置包括：底座,底座上设置一插头；承载体，承载体设置在底座上；第一监测元件，用于实时监测待充电设备的充电电量；以及,配合设置的电磁体及永磁体，所述电磁体与永磁体相对的固设在所述底座与承载体之间，通过所述电磁体与所述永磁体相吸或相斥，使待充电设备的充电接口与插头连接或断开；以及,一控制元件，用于根据待充电设备的充电电量控制电磁体与永磁体的吸斥动作。充电控制***及控制方法可控制电磁体的磁力及磁极转换，使待充电设备在充满电后及时与充电装置的插头断开电连接，避免待充电设备的电池因长时间连接充电器造成的如***、短路、电池寿命降低等问题。
Description
技术领域
本发明涉及移动终端充电设备领域，尤其指一种智能充电装置及控制该充电装置的充电控制***及控制方法。
背景技术
目前,移动终端的市场占有率极大,手机等移动终端已成为人们生活中不可或缺的用品,移动终端大多自身配备有锂电池,因此需要经常充电,根据电池剩余电量的不足,充电时间一般为几至数个小时不等,由于用户一般不会时刻监视移动终端的充电情况,电池充满电后不能及时拔下充电器,因此造成手机等移动终端的电池因过度充电而变得不够稳定,造成电池***、起火等问题，由此引发的人身、财产损失不可估量，现有技术的解决方法是通过***监测移动终端充满电的状态，然后通过IC芯片限电流停止充电，这种方法由于移动终端始终与充电器连接，实际使用时，存在已是满充电状态却被判断仍未充满电而继续进行充电的过充电情况，导致危险的发生，同时也导致电池寿命的降低，由于很多智能设备的内置电池为不可更换的，因此上述问题也直接导致移动终端的使用寿命降低，另外，也造成了电力资源的浪费。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种智能充电装置、充电控制***及控制方法，该充电座可自动控制充电设备在充满电后及时与充电装置的充电插头断开电连接，避免充电设备的电池因长时间连接充电电路造成的各种问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种智能充电装置，包括：
一底座,所述底座上设置一插头，其用于与待充电设备的充电接口电连接；
一承载体，所述承载体设置在所述底座上，用于固放所述待充电设备；
一第一监测元件，用于实时监测待充电设备的充电电量；以及,
配合设置的电磁体及永磁体，所述电磁体与永磁体相对的固设在所述底座与承载体之间，通过所述电磁体的磁性改变使所述电磁体与所述永磁体相吸或相斥，以驱动所述底座与所述承载体之间产生相对运动，从而使所述待充电设备的充电接口与所述插头连接或断开；以及,
一控制元件，用于根据待充电设备的充电电量控制所述电磁体与所述永磁体的吸斥动作。
优选的，还包括有第二监测元件，其用于监测所述待充电设备是否固放在所述承载体上，所述第二监测元件包括设置在所述底座中的固定部，设置在所述承载体对应位置的抵接部，以及一弹性支撑部；其中，在所述承载体未放置待充电设备时，所述承载体受所述弹性支撑部作用，使所述固定部与所述抵接部呈分开状态，当所述承载体中放置所述待充电设备时，所述待充电设备连同所述承载体一起运动，使所述抵接部与所述固定部抵接。
优选的，所述底座上竖直设置有井状通道,所述井状通道底部设置所述插头，所述承载体设置在所述井状通道中并可沿所述井状通道竖直运动,从而缩入或伸出所述底座，所述承载体上设置用于***述待充电设备的收容槽，所述收容槽底部设置一贯通所述承载体底部的通口，当所述承载体缩入所述底座时，所述待充电设备的充电接口可通过所述通口与所述插头插接。
优选的，所述弹性支撑部为所述井状通道的底部设置的弹簧，所述弹簧的一端与所述底座底部抵接，所述弹簧的另一端与所述承载体的底面抵接。
优选的，所述底座内设置有PCB板，所述控制元件、第一监测元件、第二监测元件、插头及电磁体均与所述PCB板上相关电路接口电性连接。
优选的，还包括沿所述收容槽边缘延伸设置的固定板，所述固定板形状与所述待充电设备的轮廓相匹配,用于支撑及固定所述待充电设备。
一种充电控制***，用于控制所述的智能充电装置，包括：
第一监测模块，其实时监测所述待充电设备的充电电流；
推定模块，其根据实时监测得到的所述待充电设备的充电电流值，推定所述待充电设备的充电电量；
控制模块，其根据所述推定模块得到的充电电量，控制所述电磁体的电流通断或磁极转换；其中，
所述控制模块在所述待充电设备的充电电量为满电状态时，控制所述电磁体进行磁极转换或电流通断使所述待充电设备与所述充电基座的所述插头断开连接。
优选的，所述充电控制***还包括有：
第二监测模块，其用于监测所述待充电设备是否放置在所述承载体上；
时间监测模块，其用于在所述待充电设备与所述插头断开连接后仍放置在所述承载体上的时间；以及，
处理模块，其用于将监测得到的时间与一预设时间进行比较，当监测得到的时间大于所述预设时间时，向所述控制模块发送控制信号，以驱动电磁体进行磁极转换或电流通断使所述待充电设备与所述插头再次插接进行再充电；以及，
存储模块，用于存储所述预设时间。
一种充电控制方法，包括以下步骤，
待充电设备接入充电电路开始充电；
监测待充电设备的充电电流；
根据实时监测得到的所述待充电设备的充电电流值，判断所述待充电设备的充电电量；
当所述待充电设备的充电电量为满电状态时，控制所述电磁体进行磁极转换或电流通断以使所述待充电设备与所述充电电路断开连接。
优选的，在所述待充电设备与所述充电电路断开连接后，还包括以下步骤：
监测所述待充电设备是否放置在所述承载体上；
监测所述待充电设备放置在所述承载体上的时间；
将监测得到的时间与一预设时间进行比较；
当监测得到的时间超过所述预设时间时，驱动所述待充电设备与所述充电电路重新连接进行再充电。
本发明相对于现有技术的有益效果在于：
1、本发明提供的智能充电装置、充电控制***及控制方法，通过座体内部电磁体与永磁体的吸斥作用，当充电设备充满电时,控制所述电磁体与永磁体相斥,从而使充电设备的充电接口与充电座的充电电路分离，避免手机因长时间连接充电电路造成电池过度充电引起的锂电池稳定性降低发生的危险，如***、短路、电池寿命降低等问题。
2、本发明提供的智能充电座、充电控制***及控制方法，当待充电设备充满电后仍放置在充电装置上一定时间未取走时,控制所述电磁体与永磁体相吸,从而使待充电设备与充电装置的充电电路重新连接，从而对待充电设备进行间歇性的再充电，解决了因充电设备长时间未取走导致的电量损耗问题，从而使充电设备尽可能的保持高电量状态。
附图说明
图1为本发明的实施例立体外部结构示意图；
图2为本发明的实施例放置待充电设备后的外部结构示意图；
图3为本发明的实施例立体分解结构示意图；
图4为本发明的实施例未放置待充电设备时内部结构示意图；
图5为本发明的实施例对待充电设备进行充电时的内部结构示意图；
图6为本发明的实施例中待充电设备放置在承载体中但未进行充电时的内部结构示意图；
图7为本发明的控制***结构框图；
图8-9为本发明的控制方法流程框图。
主要附图标记说明:
1-底座11-电磁体101-井状通道102-底板103-侧壁104-插头2-承载体21-收容槽22-永磁体23-通口24-固定板M-待充电设备,31-固定部32-抵接部33-弹性支撑部4-第一监测模块5-推定模块6-控制模块3-第二监测模块8-时间监测模块9-处理模块10-存储模块。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
请参阅图1-图6所示,并结合图7所述，本发明提供一种智能充电装置，其包括：一底座1,所述底座1上设置一插头104，所述插头104用于与待充电设备M的充电接口电连接,其中所述插头104接入充电装置中设置的充电电路以进行充电；一承载体2，所述承载体2设置在所述底座1上，用于固放所述待充电设备M；还包括一第一监测元件，所述第一监测元件实时监测待充电设备M的充电电量；以及,配合的设置在所述底座1中的电磁体11及永磁体22，所述电磁体11与永磁体22相对的固设在所述底座1与承载体2之间，通过所述电磁体11的磁性改变使所述电磁体11与所述永磁体22相吸或相斥，以驱动所述底座1与所述承载体2之间产生相对运动，从而使所述待充电设备M的充电接口与所述插头104连接或断开；以及,一控制元件，所述控制元件根据待充电设备M的充电电量控制所述电磁体11与所述永磁体22的吸斥动作。
具体的,如图3-图6所示,本实施例的充电装置放置待充电设备的示意图，本实施例中所述待充电设备M为手机，其中，所述底座1上竖直设置有井状通道101,所述井状通道101底部设置所述插头104，所述承载体2设置在所述井状通道101中并可沿所述井状通道101竖直运动,从而缩入或伸出所述底座1，所述承载体2上设置用于***述待充电设备M的收容槽21，所述收容槽21底部设置一贯通所述承载体2底部的通口23，当所述承载体2缩入所述底座1时，所述待充电设备M的充电接口可通过所述通口23与所述插头104插接，具体的，所述电磁体11固定在所述底座1内底部，所述承载体2底面相对位置固定所述永磁体22,通过改变所述电磁体11的磁性使所述电磁体11与所述永磁体22形成相吸或相斥状态，从而使所述承载体2相对于底座1可缩入或伸出所述底座1。
具体的，所述底座1具有大致呈矩形的底板102及沿所述底板102边缘环设的侧壁103，通过所述底板102及所述侧壁103围成所述井状通道101，所述承载体2置于所述井状通道101中，并与所述井状通道101的内轮廓相匹配，使所述承载体2可沿所述井状通道101竖直运动，所述承载体2的上表面向下凹陷的设置用于收容待充电设备M的收容槽21，所述收容槽21的形状与待充电设备M的形状相匹配，使待充电设备M在所述收容槽21中不会发生倾斜、旋转等无效位移。
进一步的，参照图4-图6所示，本实例的智能充电装置，还包括有第二监测元件，所述第二监测元件用于监测所述待充电设备M是否固放在所述承载体2上，所述第二监测元件包括设置在所述底座1中的固定部31，设置在所述承载体2对应位置的抵接部32，以及一弹性支撑部33；其中，在所述承载体2未放置待充电设备M时，所述承载体2受所述弹性支撑部33作用，使所述固定部31与所述抵接部32呈分开状态，当所述承载体2中放置所述待充电设备M时，所述待充电设备M连同所述承载体2一起运动，使所述抵接部32与所述固定部31抵接。
具体的，参照图3-图6所示，所述弹性支撑部33为所述井状通道101的底部设置的弹簧，所述弹簧的一端与所述底座1底部抵接，所述弹簧的另一端与所述承载体2的底面抵接，本实施例中，所述弹簧在所述底座底部与所述承载体2底面之间均布的设置有两个，便于分散受力。
进一步的，参照图1-图3所示，本实施例的智能充电装置还包括沿所述收容槽21边缘延伸设置的固定板24，所述固定板24形状与所述待充电设备M的轮廓相匹配,用于支撑及固定所述待充电设备M，使所述待充电设备M连同承载体2受电磁体11与永磁体22吸引时，可在不借助外力的作用下准确与所述底座1中的插头104插接。
具体的，本实施例的智能充电装置的控制部分为所述底座1内设置的PCB板，所述控制元件、第一监测元件、第二监测元件、插头104及电磁体11均与所述PCB板上相关电路接口电性连接，PCB板上集成有MCU微控制芯片，用于监测及向各部件发送控制指令。
需要说明的是，本发明中所述的待充电设备M包括手机、平板电脑等。
进一步的，参照图7所示，本发明提供一种充电控制***，用于所述的智能充电装置，其包括：
第一监测模块4，其实时监测所述待充电设备M的充电电流；
推定模块5，其根据实时监测得到的所述待充电设备M的充电电流值，推定所述待充电设备M的充电电量；
控制模块6，其根据所述推定模块5得到的充电电量，控制所述电磁体的电流通断或磁极转换；其中，
所述控制模块6在所述待充电设备的充电电量为满电状态时，控制所述电磁体11进行磁极转换或电流通断使所述待充电设备与所述充电基座的所述插头断开连接。
进一步的，参照图7所示，本发明提供的充电控制***，还包括有：
第二监测模块3，其用于监测所述待充电设备是否放置在所述承载体2上；
时间监测模块8，其用于在所述待充电设备与所述插头断开连接后仍放置在所述承载体2上的时间；以及，
处理模块9，其用于将监测得到的时间与一预设时间进行比较，当监测得到的时间大于所述预设时间时，向所述控制模块6发送控制信号，以驱动电磁体进行磁极转换或电流通断使所述待充电设备与所述插头再次插接进行再充电；以及，
存储模块10，用于存储所述预设时间。
进一步的，参照图8-9所示，基于上述的充电控制***的构成，本发明进一步的提供一种充电控制方法，用于控制所述充电控制***对智能充电装置进行自动控制，其包括以下步骤，
S01:待充电设备接入充电电路开始充电；
S02:监测待充电设备的充电电流；
S03:根据实时监测得到的所述待充电设备的充电电流值，判断所述待充电设备的充电电量；
S04:当所述待充电设备的充电电量为满电状态时，控制所述电磁体进行磁极转换或电流通断以使所述待充电设备与所述充电电路断开连接。
进一步的，在所述待充电设备与所述充电电路断开连接后，还包括以下步骤：
S05:监测所述待充电设备是否放置在所述承载体2上；
S06:监测所述待充电设备放置在所述承载体2上的时间；
S07:将监测得到的时间与一预设时间进行比较；
S08:当监测得到的时间超过所述预设时间时，驱动所述待充电设备与所述充电电路重新连接进行再充电。
需要说明的是，当步骤S08中对所述待充电设备进行再充电并充满时，则返回并重复执行所述步骤S04至步骤S08，以对所述待充电设备进行多次重复充电，使待充电设备尽可能的保持高电量状态。
本发明的智能充电装置工作时，参照图4-图6所示,先将待充电设备的充电接口与所述智能充电装置的充电电路连接，具体通过将所述待充电设备座放入所述承载体2的收容槽21中，然后向下压直至所述待充电设备的充电接口与所述底座1底部的所述插头104插接，此时通过所述第一检测元件、第二检测元件监测所述待充电设备的电量及座放状态，所述第一监测元件监测待充电设备的充电电流，所述推定模块5根据监测得到的充电电流值推定所述待充电设备的充电电量，然后所述控制模块6根据待充电设备的充电电量对待充电设备M进行充电操作，当待充电设备M充满电时，所述控制模块6控制所述电磁体11的电流通断或磁极转换，使所述电磁体11与所述永磁体22相斥，从而使所述待充电设备M与所述底座1内的插头104断开连接，避免待充电设备M长时间连接充电电路可能引起的各种问题。
需要说明的是，参照图5所示，当所述待充电设备M充电时，所述控制模块6可控制所述电磁体11与所述永磁体22相吸，以使所述待充电设备M的充电接口与所述插头104保持对接状态，此时所述弹性支撑部33为压缩状态，所述第二监测元件的固定部31与抵接部32相接，使所述第二监测元件可监测所述待充电设备M的存在状态。
进一步的，参照图6所示，当所述待充电设备M充满电并与所述底座1中的插头104断开连接后，若所述待充电设备M仍未取走，由于所述待充电设备M的重力作用，使所述第二监测元件的固定部31与抵接部32仍保持相接状态，即所述第二监测元件仍可继续监测所述待充电设备M是否仍放置在所述收容槽21中，在所述待充电设备M与所述插头104断开连接后，所述时间监测模块8开始监测所述待充电设备M仍放置在所述承载体2上的时间，然后所述处理模块9监测得到的时间与所述存储模块10中预先存储的一预设时间进行比较，在该预设时间值内如果移动终端在所述充电基座上仍未取走，当监测得到的时间大于所述预设时间时，所述处理模块9向所述控制模块6发送信号，所述控制模块6控制电磁体11进行磁极转换使所述待充电设备M与所述插头104再次插接进行再充电。
需要说明的是，所述预设时间值为满电状态的待充电设备在待机状态下电量损耗至某一值时所用的时间，其可根据待充电设备的电池在满电待机状态下的电量损耗速度预先设定。
本发明提供的智能充电装置、充电控制***及控制方法，使放置在充电装置上的待充电设备充满电后立即与充电电路断开电连接，避免待充电设备的电池因长时间连接充电电路导致的过充电或不稳定的情况，同时，若用户在一定时间内仍不取走设备，当所述待充电设备因待机电量损耗一定电量时，可控制待充电设备的充电接头与所述充电装置的充电电路重新连接，以对所述待充电设备进行再次充电，使所述待充电设备得以尽可能的保持满电或接近满电的状态，避免所述待充电设备与充电电路断开连接后长时间不取走导致电量损耗的问题。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能充电装置，其特征在于，包括：
一底座,所述底座上设置一插头，其用于与待充电设备的充电接口电连接；
一承载体，所述承载体设置在所述底座上，用于固放所述待充电设备；
一第一监测元件，用于实时监测待充电设备的充电电量；以及,
配合设置的电磁体及永磁体，所述电磁体与永磁体相对的固设在所述底座与承载体之间，通过所述电磁体的磁性改变使所述电磁体与所述永磁体相吸或相斥，以驱动所述底座与所述承载体之间产生相对运动，从而使所述待充电设备的充电接口与所述插头连接或断开；以及,
一控制元件，用于根据待充电设备的充电电量控制所述电磁体与所述永磁体的吸斥动作。
2.根据权利要求1所述的智能充电装置，其特征在于，还包括有第二监测元件，其用于监测所述待充电设备是否固放在所述承载体上，所述第二监测元件包括设置在所述底座中的固定部，设置在所述承载体对应位置的抵接部，以及一弹性支撑部；其中，在所述承载体未放置待充电设备时，所述承载体受所述弹性支撑部作用，使所述固定部与所述抵接部呈分开状态，当所述承载体中放置所述待充电设备时，所述待充电设备连同所述承载体一起运动，使所述抵接部与所述固定部抵接。
3.根据权利要求2所述的智能充电装置，其特征在于，所述底座上竖直设置有井状通道,所述井状通道底部设置所述插头，所述承载体设置在所述井状通道中并可沿所述井状通道竖直运动,从而缩入或伸出所述底座，所述承载体上设置用于***述待充电设备的收容槽，所述收容槽底部设置一贯通所述承载体底部的通口，当所述承载体缩入所述底座时，所述待充电设备的充电接口可通过所述通口与所述插头插接。
4.根据权利要求3所述的智能充电装置，其特征在于，所述弹性支撑部为所述井状通道的底部设置的弹簧，所述弹簧的一端与所述底座底部抵接，所述弹簧的另一端与所述承载体的底面抵接。
5.根据权利要求2所述的智能充电装置，其特征在于，所述底座内设置有PCB板，所述控制元件、第一监测元件、第二监测元件、插头及电磁体均与所述PCB板上相关电路接口电性连接。
6.根据权利要求3-4任一所述的智能充电装置，其特征在于，还包括沿所述收容槽边缘延伸设置的固定板，所述固定板形状与所述待充电设备的轮廓相匹配,用于支撑及固定所述待充电设备。
7.一种充电控制***，用于控制权利要求1-6任一所述的智能充电装置，其特征在于，包括：
第一监测模块，其实时监测所述待充电设备的充电电流；
推定模块，其根据实时监测得到的所述待充电设备的充电电流值，推定所述待充电设备的充电电量；
控制模块，其根据所述推定模块得到的充电电量，控制所述电磁体的电流通断或磁极转换；其中，
所述控制模块在所述待充电设备的充电电量为满电状态时，控制所述电磁体进行磁极转换或电流通断使所述待充电设备与所述充电基座的所述插头断开连接。
8.根据权利要求7所述的充电控制***，其特征在于，还包括有：
第二监测模块，其用于监测所述待充电设备是否放置在所述承载体上；
时间监测模块，其用于在所述待充电设备与所述插头断开连接后仍放置在所述承载体上的时间；以及，
处理模块，其用于将监测得到的时间与一预设时间进行比较，当监测得到的时间大于所述预设时间时，向所述控制模块发送控制信号，以驱动电磁体进行磁极转换或电流通断使所述待充电设备与所述插头再次插接进行再充电；以及，
存储模块，用于存储所述预设时间。
9.一种充电控制方法，其特征在于，包括以下步骤，
待充电设备接入充电电路开始充电；
监测待充电设备的充电电流；
根据实时监测得到的所述待充电设备的充电电流值，判断所述待充电设备的充电电量；
当所述待充电设备的充电电量为满电状态时，控制所述电磁体进行磁极转换或电流通断以使所述待充电设备与所述充电电路断开连接。
10.根据权利要求9所述的充电控制方法，其特征在于，在所述待充电设备与所述充电电路断开连接后，还包括以下步骤：
监测所述待充电设备是否放置在所述承载体上；
监测所述待充电设备放置在所述承载体上的时间；
将监测得到的时间与一预设时间进行比较；
当监测得到的时间超过所述预设时间时，驱动所述待充电设备与所述充电电路重新连接进行再充电。
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