專利名稱：便攜式電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種便攜式電子裝置，特別有關(guān)該種便攜式電子裝置內(nèi)電池的充電技術(shù)。
背景技術(shù)：
便攜式電子裝置通常以電池提供電力。電池電力用盡時(shí)通常需要以充電器充電， 或者，也可以藉由該便攜式電子裝置上的通用串行總線(USB)端口連接一電腦主機(jī)充電。然而，使用者可能在手邊沒有任何充電工具的狀況下才發(fā)現(xiàn)該便攜式電子裝置需要充電。例如，在外洽公時(shí)突然發(fā)現(xiàn)手機(jī)沒有電，但卻需要其中通訊錄信息。因此，如何使 「充電」動(dòng)作更具機(jī)動(dòng)性，為本技術(shù)領(lǐng)域一直在專研的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明揭露一種便攜式電子裝置，其中包括一第一電池、一互充端口、以及一互充模塊。該互充端口用以與另一便攜式電子裝置連接，以接收該另一便攜式電子裝置的一第二電池的電力，或?qū)⒃摰谝浑姵氐碾娏敵鲋猎摿硪槐銛y式電子裝置的該第二電池。該互充模塊耦接于該第一電池與該互充端口之間，用以比較該第一電池的電力與該第二電池的電力。當(dāng)該第二電池的電力大于該第一電池的電力時(shí)，該互充模塊傳輸該第二電池的電力給該第一電池，以對(duì)該第一電池進(jìn)行充電。當(dāng)該第二電池的電力小于該第一電池的電力時(shí)，該互充模塊經(jīng)由該互充端口將該第一電池的電力輸出至該另一便攜式電子裝置的第二電池，以對(duì)該第二電池進(jìn)行充電。上述互充端口技術(shù)可采用手機(jī)上常見的通用串行總線端口，亦可另外制作獨(dú)立的金屬接點(diǎn)(不包含于任何已知端口技術(shù)中的金屬接點(diǎn))來實(shí)現(xiàn)。以下列舉多個(gè)實(shí)施方式與相關(guān)圖示以幫助了解本發(fā)明。


圖1圖解本發(fā)明便攜式電子裝置的一種應(yīng)用；圖2進(jìn)一步圖解便攜式電子裝置的一種結(jié)構(gòu)；圖3圖解一種應(yīng)用于圖2的通用串行總線纜線；以及圖4進(jìn)一步圖解便攜式電子裝置的另一種結(jié)構(gòu)。附圖符號(hào)說明102、104 便攜式電子裝置；106、112 電池;108、114 互充模塊；110、116 互充端口；202、214 充電開關(guān)；204,406,428 限流電路；
4
206,212,408,426 互充控制器；208、216 供電開關(guān)；210、412、430 保護(hù)電路；404 無線通信接口；410,420 供充電接觸墊；414,424 磁鐵；416,422 磁感應(yīng)器；CSA、CSA
、CSA[1]、CSB、CSB
、CSB[1] 控制信號(hào)；MA、MB 連接提示。
具體實(shí)施例方式以下內(nèi)容包括本發(fā)明多種實(shí)施方式，其內(nèi)容并非用來限定本發(fā)明范圍。本發(fā)明實(shí)際的范圍仍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求的敘述為主。圖1圖解本發(fā)明便攜式電子裝置的一種應(yīng)用，其中將兩個(gè)便攜式電子裝置102以及104連接，使電力較強(qiáng)的裝置得以對(duì)電力較弱的裝置充電。便攜式電子裝置102包括一電池106、一互充模塊108以及一互充端口 110 ；互充模塊108耦接于電池106與互充端口 110之間。便攜式電子裝置104包括一電池112、一互充模塊114以及一互充端口 116 ；互充模塊114耦接于電池112與互充端口 116之間。如圖所示，互充端口 110與116使便攜式電子裝置102與104可連接在一起。上述互充模塊與互充端口的設(shè)計(jì)，使便攜式電子裝置102與104的電池106與112電力得以傳遞給對(duì)方使用。例如，便攜式電子裝置104的電池112的電力可由互充端口 110輸入便攜式電子裝置102，再經(jīng)由其中互充模塊108傳遞給電池106，以對(duì)電池106進(jìn)行充電。圖2進(jìn)一步圖解便攜式電子裝置的一種結(jié)構(gòu)。如圖所示，互充端口(110、116)以通用串行總線(USB)端口實(shí)現(xiàn)。兩方通用串行總線端口(110、116)的電源引腳VBUS被用來作為電池(106、112)電力的傳輸管道。為了說明方便，以下說明主要以其中一方便攜式電子裝置-102-為例，另一方便攜式電子裝置104則可以類似結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。參閱圖2，便攜式電子裝置102的互充模塊108至少包括一充電開關(guān)202、一限流電路204、一互充控制器206、一供電開關(guān)208以及一保護(hù)電路210。便攜式電子裝置104的電池112的電力會(huì)由通用串行總線110的電源引腳VBUS 接收。充電開關(guān)202以及限流電路204用于耦接該通用串行總線端口 110的電源引腳VBUS 至電池106。充電開關(guān)202的導(dǎo)通與否由互充控制器206決定。如圖所示，互充控制器206 耦接于電池106與通用串行總線端口 110電源引腳VBUS之間，用以將電池106的電力與通用串行總線端口 110電源引腳VBUS所接收到的電池112電力比較。若電池112的電力大于電池106，則互充控制器206以控制信號(hào)CSA
導(dǎo)通充電開關(guān)202，并以控制信號(hào)CSA [ 1] 不導(dǎo)通供電開關(guān)208，使通用串行總線端口 110電源引腳VBUS所接收到的電池112電力得以經(jīng)由充電開關(guān)202與限流電路204的路徑對(duì)電池106進(jìn)行充電。于其他實(shí)施例中，充電開關(guān)202可位于限流電路204內(nèi)，藉以導(dǎo)通或不導(dǎo)通充電路徑。此外，互充模塊108也進(jìn)一步用于傳輸電池106的電力至通用串行總線端口 110 的電源引腳VBUS，以將電池106電力輸出給便攜式電子裝置104。參閱圖2，關(guān)于此實(shí)施方式，互充模塊108包括供電開關(guān)208以及保護(hù)電路210，用以耦接電池106至通用串行總線端口 110電源引腳VBUS。保護(hù)電路210可由二極管實(shí)現(xiàn)，用以避免不當(dāng)電流經(jīng)由供電開關(guān) 208所提供的電流路徑灌入電池106。在此實(shí)施方式中，互充控制器206還設(shè)計(jì)來控制供電開關(guān)208。例如，互充控制器206在比較電池106電力與通用串行總線端口 110電源引腳 VBUS所接收到的電池112電力后，若發(fā)現(xiàn)電池112的電力低于電池106的電力，則會(huì)以控制信號(hào)CSA[1]導(dǎo)通供電開關(guān)208，并以控制信號(hào)CSA
不導(dǎo)通充電開關(guān)202，使電池106的電力得以經(jīng)由保護(hù)電路210與供電開關(guān)208的路徑傳遞至通用串行總線端口 110的電源引腳VBUS以供便攜式電子裝置104充電其中電池112。于其他實(shí)施例中，供電開關(guān)208可位于保護(hù)電路210內(nèi)，藉以導(dǎo)通或不導(dǎo)通供電路徑。關(guān)于通用串行總線110與116之間的連接纜線，本發(fā)明進(jìn)一步提出一種通用串行總線纜線(如圖3所示)。該通用串行總線纜線可兩端皆設(shè)計(jì)為公頭。如此一來，圖2通用串行總線110與116可皆為母頭設(shè)計(jì)。此外，圖3通用串行總線纜線另有特殊的設(shè)計(jì)，其中 ID引腳(ID)與接地引腳(GND)短路、且其D+引腳(D+)與D-引腳(D-)短路?；氐綀D2，基于圖3的纜線設(shè)計(jì)，互充控制器206可設(shè)計(jì)為進(jìn)一步耦接通用串行總線端口 110的ID引腳(ID)、D+引腳(D+)、D-引腳(D-)以及接地引腳(GND)，以判斷通用串行總線端口 110所連接的纜線是否為圖3所示的特殊設(shè)計(jì)纜線(ID引腳與GND引腳短路、且 D+與D-引腳短路)。若通用串行總線端口 110是連接圖3所示的通用串行總線纜線，互充控制器206可以控制信號(hào)CSA[1]令供電開關(guān)208導(dǎo)通，使電池106的電力得以傳遞至通用串行總線端口 110電源引腳VBUS。便攜式電子裝置104內(nèi)的互充控制器212因而可得知電池106的電位，并將電池106電位與電池112電位比較，以輸出控制信號(hào)CSB
與CSB[1] 對(duì)充電開關(guān)214與供電開關(guān)216進(jìn)行控制?；陬愃频牟僮?，便攜式電子裝置104的互充控制器212會(huì)在判斷到通用串行總線端口 116連接的為圖3纜線時(shí)導(dǎo)通供電開關(guān)216，使電池112的電力得以藉通用串行總線端口 116電源引腳VBUS傳遞給便攜式電子裝置102的互充控制器206，使互充控制器206得以對(duì)電池106與112的電力進(jìn)行比較，以提供控制信號(hào)CSA
與CSA[1]操作充電開關(guān)202與供電開關(guān)208?？v觀圖2所示所有元件的操作，整理如下。在通用串行總線端口 110與116以圖 3所示纜線連接時(shí)，互充控制器206與212會(huì)分別檢測(cè)到此連接，并分別令供電開關(guān)208與 216暫時(shí)導(dǎo)通。便攜式電子裝置102與104因而可將本身電池(106與112)電力信息傳遞給對(duì)方進(jìn)行電位比較作業(yè)?；コ淇刂破?06與212進(jìn)行完電位比較后，會(huì)控制充電開關(guān) 202、供電開關(guān)208、充電開關(guān)214與供電開關(guān)216的導(dǎo)通/不導(dǎo)通狀態(tài)，以設(shè)定充電/供電路徑。若電池106電力小于電池112電力，則充電開關(guān)202導(dǎo)通、供電開關(guān)208不導(dǎo)通，且充電開關(guān)214不導(dǎo)通、供電開關(guān)216導(dǎo)通，使電池112電力得以充電電池106。若狀況相反， 電池106電力大于電池112電力，則充電開關(guān)202不導(dǎo)通、供電開關(guān)208導(dǎo)通，且充電開關(guān) 214導(dǎo)通、供電開關(guān)216不導(dǎo)通，使電池106電力得以對(duì)電池112進(jìn)行充電。圖4進(jìn)一步圖解便攜式電子裝置的另一種結(jié)構(gòu)。如圖所示，互充端口(110、116) 改以另一種方式實(shí)現(xiàn)。為了說明方便，以下說明主要以其中一方便攜式電子裝置-102-為例，另一方便攜式電子裝置104則可以類似結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。參考圖4，互充端口 110至少包括一供充電接觸墊410。便攜式電子裝置104的電池112電力將由供充電接觸墊410輸入便攜式電子裝置102。供充電接觸墊410可為單獨(dú)設(shè)計(jì)在便攜式電子裝置102外殼的金屬接觸片，不內(nèi)建于任何公知的連接端口(例如圖2 的通用串行總線端口)中。配合供充電接觸墊410的設(shè)計(jì)，便攜式電子裝置102可進(jìn)一步在其互充端口 110 與互充模塊108中作特殊設(shè)計(jì)。如圖所示，互充端口 110可還包括一無線通信接口 404，而互充模塊108可還包括一限流電路406以及一互充控制器408。無線通信接口 404將接收便攜式電子裝置104以無線通信方式所傳遞而來的電池112電力信息。限流電路406則用于耦接供充電接觸墊410至電池106，且由互充控制器408控制限流電路406內(nèi)的開關(guān)(未顯示)，以控制限流電路406的導(dǎo)通狀態(tài)。互充控制器408耦接于電池106與無線通信接口 404之間，用以比較電池106電力與無線通信接口 404所接收的電池112電力信息。若電池 112的電力大于電池106的電力，則互充控制器408以控制信號(hào)CSA導(dǎo)通限流電路406，使供充電接觸墊410所接收到的電池112電力得以對(duì)電池106進(jìn)行充電。此外，圖4實(shí)施方式進(jìn)一步設(shè)計(jì)一供電路徑將便攜式電子裝置102的電池106電力輸出給便攜式電子裝置104的電池112使用。如圖所示，互充模塊108進(jìn)一步可包括一保護(hù)電路412用于耦接電池106至供充電接觸墊410，以輸出電池106電力至便攜式電子裝置104而對(duì)電池112進(jìn)行充電。此外，無線通信接口 404進(jìn)一步可以無線通信方式將電池106的電力信息發(fā)送出便攜式電子裝置102，以供便攜式電子裝置104接收使用。此外，關(guān)于便攜式電子裝置102與104的連接，圖4的實(shí)施方式進(jìn)一步設(shè)計(jì)一磁力感應(yīng)方式。如圖所示，便攜式電子裝置102的互充端口 110還包括一磁鐵414以及一磁感應(yīng)器416。當(dāng)供充電接觸墊410連接便攜式電子裝置104的供充電接觸墊420時(shí)，便攜式電子裝置102上的磁鐵414與磁感應(yīng)器416會(huì)各自對(duì)準(zhǔn)便攜式電子裝置104上的磁感應(yīng)器 422以及磁鐵424。磁感應(yīng)器416與422會(huì)分別輸出連接提示MA與MB。以便攜式電子裝置102為例，連接提示MA將驅(qū)動(dòng)互充控制器408啟動(dòng)互充操作比較電池106與112的電力，以產(chǎn)生控制信號(hào)CSA導(dǎo)通或不導(dǎo)通限流電路406和保護(hù)電路412。連接提示MB也同樣會(huì)驅(qū)動(dòng)互充控制器似6啟動(dòng)其互充操作。于此實(shí)施例中，控制信號(hào)CSA可藉由控制限流電路406和保護(hù)電路412內(nèi)的開關(guān)，以導(dǎo)通或不導(dǎo)通限流電路406和保護(hù)電路412?；蛘?，控制信號(hào)CSA可藉由控制限流電路406和保護(hù)電路412外的開關(guān)(如圖2的供電開關(guān)208與充電開關(guān)202)，以導(dǎo)通或不導(dǎo)通限流電路406和保護(hù)電路412。將圖4實(shí)施方式所有元件的互動(dòng)整理如下。便攜式電子裝置102與104以圖4所示方式連接后，磁感應(yīng)器416與422會(huì)分別提供連接提示MA與MB給互充控制器408與似6， 以驅(qū)動(dòng)互充控制器408與426比較電池106與112的電力。若電池106電力高于電池112 的電力，互充控制器408所產(chǎn)生的控制信號(hào)CSA會(huì)令限流電路406不導(dǎo)通并令保護(hù)電路412 導(dǎo)通，且互充控制器似6所產(chǎn)生的控制信號(hào)CSB會(huì)令限流電路4 導(dǎo)通并令保護(hù)電路430 不導(dǎo)通，使電池106的電力得以經(jīng)由保護(hù)電路412流出供充電接觸墊410再流入供充電接觸墊420由限流電路似8傳遞給電池112充電。反之，若電池106電力低于電池112的電力，互充控制器408所產(chǎn)生的控制信號(hào)CSA會(huì)令限流電路406導(dǎo)通并令保護(hù)電路412不導(dǎo)通，且互充控制器似6所產(chǎn)生的控制信號(hào)CSB會(huì)令限流電路4 不導(dǎo)通并令保護(hù)電路430 導(dǎo)通，使電池112的電力得以經(jīng)由保護(hù)電路430流出供充電接觸墊420再流入供充電接觸墊410由限流電路406傳遞給電池106充電。
前述多種實(shí)施方式用來幫助了解本發(fā)明，并非用來限定本發(fā)明范圍。本發(fā)明范圍請(qǐng)見權(quán)利要求書。
權(quán)利要求
1.一種便攜式電子裝置，包括一第一電池；一互充端口，用以與另一便攜式電子裝置連接，以接收該另一便攜式電子裝置的一第二電池的電力，或?qū)⒃摰谝浑姵氐碾娏敵鲋猎摿硪槐銛y式電子裝置的該第二電池；一互充模塊，耦接于該第一電池與該互充端口之間，用以比較該第一電池的電力與該第二電池的電力；其中當(dāng)該第二電池的電力大于該第一電池的電力時(shí)，該互充模塊傳輸該第二電池的電力給該第一電池，以對(duì)該第一電池進(jìn)行充電；以及當(dāng)該第二電池的電力小于該第一電池的電力時(shí)，該互充模塊經(jīng)由該互充端口將該第一電池的電力輸出至該另一便攜式電子裝置的第二電池，以對(duì)該第二電池進(jìn)行充電。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式電子裝置，其中該互充端口為一通用串行總線端口，且該通用串行總線端口的一電源引腳用于接收該第二電池的電力。
3.如權(quán)利要求2所述的便攜式電子裝置，其中該互充模塊包括一充電開關(guān)以及一限流電路，用以耦接該電源引腳至該第一電池；以及一互充控制器，耦接于該第一電池與該電源引腳之間，用以判斷該第一電池的電力與該第二電池的電力何者較大，且于該第二電池的電力大于該第一電池的電力時(shí)導(dǎo)通該充電開關(guān)，以使用該第二電池的電力對(duì)該第一電池進(jìn)行充電。
4.如權(quán)利要求3所述的便攜式電子裝置，其中該互充模塊還包括一供電開關(guān)以及一保護(hù)電路，用以耦接該第一電池至該電源引腳；且該互充控制器還于該第二電池的電力低于該第一電池的電力時(shí)導(dǎo)通該供電開關(guān)，使得該第一電池的電力得以傳遞至該電源引腳以對(duì)該第二電池進(jìn)行充電。
5.如權(quán)利要求4所述的便攜式電子裝置，其中該通用串行總線端口藉由一通用串行總線纜線與該另一便攜式電子裝置連接，該通用串行總線纜線的一 ID引腳與一接地引腳短路、且其一 D+引腳與一 D-引腳短路。
6.如權(quán)利要求5所述的便攜式電子裝置，其中該互充控制器進(jìn)一步耦接該通用串行總線端口的一第一 ID引腳、一第一 D+引腳、一第一 D-引腳以及一第一接地引腳，以判斷該通用串行總線端口是否藉該通用串行總線纜線連接該另一便攜式電子裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的便攜式電子裝置，其中該互充控制器還于檢測(cè)到該通用串行總線端口藉該通用串行總線纜線連接該另一便攜式電子裝置時(shí)導(dǎo)通該供電開關(guān)，使得該第一電池的電力經(jīng)由該電源引腳傳遞至該另一便攜式電子裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的便攜式電子裝置，其中該互充端口包括一第一供充電接觸墊， 用以接收該第二電池的電力。
9.如權(quán)利要求8所述的便攜式電子裝置，其中該互充端口還包括一無線通信接口，以無線通信方式接收該第二電池的電力信息。
10.如權(quán)利要求9所述的便攜式電子裝置，其中該互充模塊包括一限流電路，用以耦接該第一供充電接觸墊至該第一電池；以及一互充控制器，耦接于該第一電池與該無線通信接口之間，用以判斷該第一電池的電力與該第二電池的電力何者較高，且于該第二電池的電力高于該第一電池的電力時(shí)導(dǎo)通該限流電路，使該第二電池的電力得以對(duì)該第一電池進(jìn)行充電。
11.如權(quán)利要求10所述的便攜式電子裝置，其中該互充模塊還包括一保護(hù)電路，用于耦接該第一電池至該第一供電接觸墊以輸出該第一電池的電力至該另一便攜式電子裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的便攜式電子裝置，其中該無線通信接口還以無線通信方式將該第一電池的電力信息發(fā)送至該另一便攜式電子裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的便攜式電子裝置，其中該互充端口還包括一第一磁鐵以及一第一磁感應(yīng)器，用以于該第一供充電接觸墊連接該另一便攜式電子裝置的一第二供充電接觸墊時(shí)，各自對(duì)準(zhǔn)該另一便攜式電子裝置上的一第二磁感應(yīng)器以及一第二磁鐵，使該第一磁感應(yīng)器輸出一第一連接提示給該互充控制器以驅(qū)動(dòng)該互充控制器比較該第一電池與第二電池的電力。
全文摘要
在此公開了便攜式電子裝置，其包括一第一電池、一互充端口以及一互充模塊?；コ涠丝谟靡耘c另一便攜式電子裝置連接，接收另一便攜式電子裝置的第二電池的電力，或?qū)⒌谝浑姵氐碾娏敵鲋恋诙姵亍；コ淠K耦接于第一電池與互充端口之間，用以比較第一電池與第二電池的電力。當(dāng)?shù)诙姵卮笥诘谝浑姵氐碾娏r(shí)，互充模塊傳輸?shù)诙姵氐碾娏o第一電池，以對(duì)第一電池進(jìn)行充電。當(dāng)?shù)诙姵匦∮诘谝浑姵氐碾娏r(shí)，互充模塊經(jīng)由互充端口將第一電池的電力輸出至第二電池，以對(duì)該第二電池進(jìn)行充電。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102255346SQ20101018941
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者李啟勝, 賴玉鵬, 麥特·泰勒 申請(qǐng)人:宏達(dá)國(guó)際電子股份有限公司