CN1305289C - 从一个移动设备向另一个移动设备充电的装置 - Google Patents

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Abstract

一种使得电池有电的移动设备可以给另外一个电池没电的移动设备充电的装置和方法。该装置和方法还可避免由于电池电压差而产生的过载电流对电池的损坏。还提供发光二极管来指示充电设备的状态。

Description

从一个移动设备向另一个移动设备充电的装置
技术领域
本发明总体上涉及一种装置，它用于从一个移动设备的电池向另一个移动设备的电池充电，并且不会由于过载电流导致对这些设备的损害。
相关技术
移动设备，比如移动电话，对于用户来说变得越来越普及了。移动设备的运行并不完全依靠插座。移动设备时常使用电池电源来运行。这就允许用户在不局限于插座附近的区域使用移动设备。移动设备的这个特性很吸引人，因为用户可以在旅行时使用他们的移动设备而不仅仅局限于某个位置。
不幸的是，移动设备不可避免的一个问题是电池的电会耗光。当发生这种情况时，用户就只能到有机会通过充电器把移动设备连到插座上以后才能使用他们的移动设备。移动设备的这个方面让用户感到很失望。随着用户对移动设备的依赖性的不断增加这种失望也就越来越强烈。因此，如果移动设备由于电源不足不能运行，个人对移动设备的使用就可能停止或受到影响。现在移动设备的功能越来越多。例如，移动设备可能有因特网浏览器、可接收电子邮件、有视频游戏、其他软件和通信应用。相应地，这些应用会消耗移动设备的电源，由于电源不足而导致的移动设备不能使用的问题就会变得更为常见。
发明内容
本发明的目标是至少克服上面提到的相关技术的缺点。总之，本发明从另外一个电池电量充足的移动设备给电池电量不足的移动设备充电。本发明的实施例连通两个移动设备之间的电源，并避免在电池电源传输过程中损坏移动设备。
很容易理解本发明的优点。例如，第一用户正在他们的移动电话上等待一个重要电话。如果第一个用户不能使用插座并且移动电话中的电池用光了，那么用户就不能接收他的重要的电话了。但是，利用本发明的方法和装置，用户可从同事的移动电话或者PDA那里给他的移动电话充电，从而接收到这个重要的电话。
本发明的实施例涉及一种装置。该装置包括一个第一接线柱和一个第二接线柱。第一接线柱配置成从第一移动设备接收电池电源。第二接线柱配置成有选择地向第二移动设备传输电池电源。本发明类似的实施例还涉及一种方法。该方法包括从第一移动设备接收第一接线柱电池电源和有选择地向第二移动设备传输第二接线柱电池电源。本发明的这些特性是很有用的，因为本发明的这些实施例通过有选择地传输电池电源以避免电流过载从而避免了对移动设备的损坏。
在本发明的实施例中，第一移动设备和第二设备中至少有一个是移动电话。在其他实施例中，该装置包括一个避免第二接线柱以过载电流传输电池电源的电路。
在这些实施例中，使用了一个稳压器，一个比较器和一个晶体管。在有些实施例中，稳压器是一个低漏失稳压器(low drop outregulator)，晶体管是一个p-通道场效应晶体管。第一接线柱的负极和第二接线柱的负极导电相连接。第一接线柱的正极可和稳压器的输入端导电相连。第一接线柱的正极也可和晶体管的源极输入相连接。稳压器的一个输出端和比较器的第一输入导电连接。比较器的输出端和晶体管的栅极输入(gate input)相连。晶体管的漏极输出(drainoutput)和第二接线柱的正极导电连接。晶体管的漏极可和比较器的第二输入导电连接。第二接线柱的正极和比较器的第二输入相连。
在本发明的实施例中，稳压器配置成从第一接线柱输入电源信号。稳压器把电源信号的电压限制在预定的电压。稳压器然后输出被限制的电源信号。在本发明的实施例中，预定电压为2.5伏。在本发明的实施例中，比较器配置成在比较器的第一输入处输入有限制的电源信号。比较器在其第二输入处从第二接线柱输入电源信号。如果限制的电源信号比从第二接线柱来的电源信号的电压高，则比较器将从其输出端输出一个低信号。如果限制电源信号比从第二接线柱来的电源信号的电压低，则比较器将从其输出端输出一个高信号。因此，输入到晶体管的漏极输入的低信号使得第二接线柱能传输电池电源。同样，输入到晶体管的漏极输入的高信号使得第二接线柱不能传输电池电源。
在本发明的实施例中，稳压器的输出与第一发光二极管导电连接，比较器的输出端与第二发光二极管导电连接。在本发明的其他实施例中，第二接线柱的负极、第一接线柱的负极、第一个发光二极管和第二个发光二极管都导电地连接在一起。
除了这些优点之外，将在下面的描述中分部分阐明本发明的目标和特征，其中的一些对本领域的一般技术人员来说参看下面的说明就很明显，或者可从本发明的实践中了解到这些目标和特征。在权利要求书中将专门指出本发明可实现和达到的目标和优点。
附图简述
我们将参照下面的图详细的对本发明加以介绍，在这些图中，同样的数字代表同样的元件，其中：
图1和图2描述用于给移动设备充电的一种装置。
图3描述了移动设备的DC插座。
图4是描述PTP充电插头的方框图。
优选实施例
图1显示了用于给移动设备充电的一种装置。该装置可是一个电源插座充电器11、免提装置12、旅行充电器13或者点烟充电器14。电源插座充电器11具有有限的移动性，因为它从插座(220V或者110V)接收电源。电源插座充电器相对较大。因此，电源插座充电器通常固定地放在办公室或者家中。旅行充电器13和电源插座充电器11相似，它也从插座(220V或者110V)接收电源。但是旅行充电器比电源插座充电器11小，比较便于携带。点烟充电器14从汽车的点烟插座接收电源。免提装置12具有声音放大功能，所以用户可免提地使用移动设备。免提装置12通常用于移动电话并从电源插座或者汽车的电池接收电源。
图2显示了本发明实施例使用的用来给移动电话充电的装置。该装置包括一个充电的移动电话400和一个放电的移动电话500，电话到电话充电插头100、200和300(在下文中，称作“PTP充电插头”)。PTP充电插头通过连接充电移动电话400的插头和放电移动电话500的插头来供应电源。
图3描述了本发明实施例的移动电话的DC插座。移动电话400和500包括一个DC插座30，它和充电插头200和300兼容。为了检测充电插头200和300是否***，移动电话400和500还包括一个插头检测单元40。插头检测单元向移动台调制解调器芯片组(在下文中，称作“MSM”，图中未显示)传输检测到的信号。插头检测单元40配置成通过连接或者断开DC插座30的针2和针1来检测充电插头200和300是否***。如果充电插头200和300没有***，就连接针2和针1，插头检测端20向MSM传输一个接地信号(一个低电平信号)。同样，如果***了充电插头200和300，就不连接针2和针1，插头检测端20向MSM传输一个Vcc信号(一个高电平信号)。因此，MSM通过检测充电插头200和300是否插进DC插座30来控制移动电话。
图4是描述PTP充电插座的框图。PTP充电插座包括一个第一充电插头200，一个第二充电插头300和一个保护电路100。第一充电插头200连接到充电移动电话400。第二充电插头300连接到放电移动电话500。保护电路100位于第一充电插头200和第二充电插头300之间。保护电路100配置成中断通过充电插头200流向放电移动电话500的过载电流。
保护电路100包括一个低漏失稳压器110。低压线漏失稳压器110输出一个信号，它的大小限制在参考电压内。第一充电插头200的正极电压被输入(Vin)到低漏失稳压器110。正极电压由低漏失稳压器110限制，然后输出(Vout)到比较器120。比较器120配置成如果放电移动电话500的电池电压比低漏失稳压器110的输出信号电压高，就输出一个低电平信号。如果放电移动电话500的电池电压比低漏失稳压器110的输出信号电压低，比较器120就输出一个高电平信号。低电平信号和高电平信号的输出通过比较在比较器120的正输入和负输入的低漏失稳压器110输出信号的电压和放电移动电话500的电池电压实现。
在保护电路100中还包括两个发光二极管(LED)140。在实施例中，LED140包括一个绿色LED和一个红色LED。绿LED的阳极连接到比较器120输出端的正极。绿LED的阴极连接到充电插座的电源负极上。红LED的阳极连接到低漏失稳压器110的输出端。红LED的阴极连接到充电插座的电源负极。
保护电路100还包括一个p-通道场效应晶体管(FET)130，它用来控制从充电移动电话400到放电移动电话500的电源传输。比较器120的输出连接到FET 130的栅极。因此，如果比较120的输出是一个低电平信号，将在充电移动电话400和放电移动电话500之间传输电源。这通过连接到FET 130源极的充电移动电话400的正极和连接到FET 130漏极的充电移动电话500的充电插座的正极来实现。
当第一充电插头200插到移动电话400的DC插座30时，低漏失稳压器110检查第一充电插头200的正极电压。如果第一充电插头200的正极电压比参考电压高，则低漏失稳压器110输出一个参考电压信号(即2.5V)。如果第一充电插头200的正极电压比参考电压低，则低漏失稳压器110输出第一充电插头200的正极电压。这通过低漏失稳压器110检查连接到Vin的第一充电插头200的正极电压来实现。因为第一充电插头200的正极电压和充电移动电话400的电池正极相连，所以低漏失稳压器110实际输出的信号是参考电压的信号。
低漏失稳压器110的输出信号应用到比较器120的正极输入端。第二充电插头的正极电源(移动电话500电池的正极电压)应用到比较器120的负极输入端。如果正极输入端的电压比负极的高，比较器120输出一个高电平信号。如果正输入端的电压比负极的电压低，比较器120输出一个低电平信号。这通过比较器120比较正输入端和负输入端的电压来实现。比较器120的输出信号应用到FET 130的栅极。
如果应用到FET 130栅极的信号电平是低电平，则在FET 130的源极和漏极之间形成一个通道，在FET 130中形成导通状态。从而，移动电话400的电源通过PTP充电插座供应给移动电话500。同样，如果应用到FET 130栅极的信号电平是高电平，则在FET 130的源极和漏极之间就不形成通道，移动电话400的电源也就不供应给移动电话500。
例如，移动电话500电池的电压是2.6伏到4.5伏，比较器120的负输入端的电压比正输入端的电压(低于2.5伏)高，参考电压是2.5伏。在这个例子中，比较器120输出一个低电平信号，FET 130的状态变成导通，移动电话500的电池充电。但是，如果移动电话500的电池电压比2.4伏低，比较器就输出一个高电平信号，FET 130就不导通。因此，移动电话400的电源就不供应给移动电话500。换句话说，如果移动电话400电池的电压比2.5伏低，则在移动电话400和500之间的电压差就变得更大。因此，就会在PTP充电插座中产生过载电流。保护电路100中断这个过载电流，以避免对移动电话500电池的损坏。
保护电路100中的两个LED 140显示移动电话500的充电状态。例如，两个LED140包括一个红LED和一个绿LED。当红LED和绿LED都亮时，这表示充电装置的运行正常。绿LED的阳极(正极)连接到比较器120的输出端。绿LED的阴极(负极)连接到充电插座的负极。红LED的阳极和低漏失稳压器110的输出端相连。红LED的阴极和充电插座的负极相连。因为如果移动电话没有完全放电红LED就总是亮的，所以用户可根据绿LED的“开-关”状态识别充电装置的运行状态。
移动电话可既包含I/O接线柱也包含DC插座30或者只包含I/O接线柱。本发明的为移动电话充电的装置可通过和I/O接线柱连接来实现。如图3所示的插头检测单元40不可能包含在所有的移动电话中。本发明的实施例包括插头检测单元40。因此，MSM(图中未显示)可控制和移动电话充电相关的操作。本发明的实施例可应用到不包括插头检测单元40的移动电话上。
本发明的实施例涉及一种装置，它包括一个充电移动电话400、一个放电移动电话500、一个连接到充电移动电话400的第一充电插头200、一个连接到放电移动电话500的第二充电插头300，和一个位于第一和第二充电插头200和300之间的保护电路100，该保护电路用于中断通过第一充电插头200流向放电移动电话500的过载电流。该保护电路包括一个低漏失稳压器100、一个比较器120和一个P通道FET 130。低漏失稳压器通过把第一充电插头200的+端电压设置为输入电压来输出一个低于参考电压的信号，比较器比较低漏失稳压器110输出信号的电压和放电移动电话500电池电压，P通道FET通过把栅极连接到比较器120输出端、把源极连接到第一充电插头200并把漏极连接到第二充电插头300来控制导通状态。
本发明的实施例涉及一种用于依照本发明给移动电话充电的方法，包括将充电插座的第一插头200连接到充电移动电话400的的步骤，将充电插座的第二插头300连接到放电移动电话500的步骤，以及通过充电插座把充电移动电话400的电源供应到放电移动电话500的步骤。供应电源的步骤还包括中断通过充电插座流向放电移动电话500的过载电流的步骤。同时，中断过载电流的步骤还包括在第一插头200的+端电压比参考电压高的情况下降低电压的步骤，以及在输入电压比参考电压低的情况下输出一个对应输入电压的信号，在放电移动电话电池电压较高的情况下比较用于输出低电平信号的电压，通过在电压降低步骤中比较输出信号电压和放电移动电话500的电池电压，在放电移动电话500的电池电压较低的情况下输出一个高电平信号，并在比较电压的步骤中输出信号电平是低的情况下向放电移动电话供应电源，在比较电压的步骤中输出信号电平是高的情况下停止向放电移动电话供应电源。
如上所述，本发明的用于为移动电话充电的装置可应付意外的移动电话放电。特别地，本发明使得移动电话之间能充电。该装置便于携带。由于该装置有一个保护电路，所以可避免对移动电话电池的损坏。
前面所述的实施例和优点仅仅是示例性的，并不限制本发明。本发明很容易就可应用到其他类型的装置。本发明的描述是为了演示，而不是限制权利要求的范围。本发明的很多替换、修改和变种对于本行业的一般技术人员是很显然的。

Claims (10)

1.一种从一个移动设备向另一移动设备充电的装置，包括：
从第一移动设备接收电池电源的第一接线柱；
有选择的向第二移动设备传输电池电源的第二接线柱；以及
避免第二接线柱传输具有过载电流的电池电源的电路，
其中，上述电路包括：
稳压器，其设置为：
从第一接线柱输入电源信号；
把电源信号的电压限制到一个预定的电压值；并且
输出一个受限制的电源信号，
比较器，用于比较上述受限制的电源信号和来自第二接线柱的电源信号；以及
晶体管，用于根据比较器的比较结果来控制第一接线柱和第二接线柱之间的导通状态。
2.如权利要求1中的装置，其特征在于，第一个移动设备和第二个移动设备中至少有一个是移动电话。
3.如权利要求2中的装置，其特征在于，第一个移动设备和第二个移动设备都是移动电话。
4.如权利要求1中的装置，其特征在于，稳压器是一个低漏失稳压器。
5.如权利要求1中的装置，其特征在于，晶体管是一个p-通道场效应晶体管。
6.如权利要求1中的装置，其特征在于：
第一接线柱的负极导电地连接到第二接线柱的负极；
第一接线柱的正极导电地连接到稳压器的输入端；
所述第一接线柱的正极导电地连接到晶体管的源极；
稳压器的输出端导电地连接到比较器的第一输入；
比较器的输出端导电地连接到晶体管的栅极输入；
晶体管的漏极输出导电地连接到第二接线柱的正极；
所述晶体管的漏极输出导电地连接到比较器的第二输出；以及
所述第二接线柱的正极导电地连接到比较器的第二输入。
7.如权利要求6中的装置，其特征在于，预定电压是2.5伏。
8.如权利要求6中的装置，其特征在于，比较器：
通过比较器的第一输入来输入限制的电源信号；
通过比较器的第二输入从第二接线柱输入一个电源的信号；
如果限制的电源信号的电压比来自第二接线柱的电源信号电压高，从比较器的输出端输出一个低信号；并
如果限制的电源信号的电压比来自第二接线柱的电源信号电压低，从比较器的输出端输出一个高信号，其中
输入到晶体管漏极输入的低信号使得第二接线柱传输电池电源；以及
输入到晶体管漏极输入的高信号使得第二接线柱不能传输电源。
9.如权利要求6中的装置，其特征在于：
稳压器的输出端导电地连接到第一发光二极管；以及
比较器的输出端连接到第二发光二极管。
10.如权利要求9中的装置，其特征在于，第一接线柱的负极、第二接线柱的负极、第一发光二极管和第二发光二极管都是导电连接在一起的。
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