将被直接充电的电子设备的制作方法

背景

1.技术领域

实施例可涉及用于将通过直接充电来供电或充电的电子设备。

附图简述

各布置和实施例可参照以下附图被具体描述，其中相似的参考标记指代相似的元件，并且其中：

图1示出根据示例布置的将通过交流(ac)适配器充电的电子设备；

图2示出根据示例实施例的将被直接充电的电子设备；

图3示出根据示例实施例的电子充电系统；

图4示出根据示例实施例的电池和两个充电衬垫；

图5a-5b示出根据示例实施例的电子设备；以及

图6示出根据示例实施例的被耦合至充电站(或充电设备)的电子设备。

详细描述

电子设备可以是以下各项中的任一个：移动终端、移动设备、移动计算平台、移动平台、膝上型计算机、平板、超移动个人计算机、移动因特网设备、智能电话、个人数字助理、显示设备、电视(tv)等。电子设备也可被称作终端。

在以下详细地描述中，可使用相似的标记和字符来指明不同附图中同样的、相应的和/或类似的组件。此外，在随后详细地描述中，可给出示例尺寸/模型/值/范围，但是实施例不限于此尽管阐述了具体细节以便描述示例实施例，但应对本领域技术人员显而易见的是，实施例可在没有这些具体细节的情况下实施。

图1示出根据示例布置的将通过交流(ac)充电的电子设备100。还可提供其他的布置和配置。

图1示出用于向ac适配器40提供功率的交流(ac)功率源10。ac适配器40用于向电子设备100(或电子装置)提供功率。图1示出直接耦合到ac适配器40的ac功率源10。可将ac适配器40直接耦合到电子设备100。

ac功率源10可向ac适配器40提供ac功率，该ac适配器40可为电子设备100提供直流(dc)功率。接收到的dc功率可被用来向电子设备100的组件提供功率。接收到的功率还可被存储在电池120中，该电池120可在电子设备100的电池端口中(或处)被提供。可在主体或壳体内提供电池120。

电子设备100可包括输入端口102和平台110，该平台110包括输入端口112、电池充电器114、用于接纳电池120(或其他充电存储设备)的电池端口、以及负载118。

负载118可以是电子设备100上(或被耦合至电子设备100)的任何设备或组件，该电子设备100基于接收到的电压来操作。例如，负载118可以是显示设备、存储器、处理器、控制器、输入/输出设备等等。负载118可被耦合至电池120。负载118还可被耦合至电池充电器114。

图1示出在电子设备100外部或与电子设备100分离的ac适配器40。然而，ac适配器40也可在电子设备100的内部。

ac功率源10可向ac适配器40提供ac电压(或ac功率)。ac适配器40可将接收到的ac电压转换为直流(dc)电压。ac适配器40也可被视为ac/dc适配器或ac/dc转换器。

如果ac适配器40在电子设备100的外部，那么ac适配器40可从ac功率源10接收ac电压并向输入端口102(以及向电池充电器114)提供dc电压。

dc电压可被提供给电池充电器114。电池充电器114可向(电池端口处提供的)电池120提供dc电压。dc电压还可或者替代地被提供给负载118(经由电池充电器114直接或间接地)，以便操作电子设备100。例如，dc电压可被用于向电子设备100上的显示设备(或其他组件)提供功率。还可在(电子设备100的)平台110上提供电压调节器来在将电压提供到负载之前稳定电压。

例如，ac适配器40可被设计成以特定频率(诸如50赫兹(hz)的低频率)从ac功率源10(即，ac出口)接收ac功率以及设计成具有可基于使用该ac适配器的国家而变化的电压。

ac适配器40可存储大量能量(或功率)，以便过滤出从ac功率源10输入的ac电压(或功率)的正弦特性。在至少一个不利的布置中，ac适配器40可包括大容量电容器，该大容量电容器可以是ac适配器40的大组件。大型电容器可被专门设计成平滑归因于ac线路频率(诸如50hz或60hz)的低频振荡。

电池充电器114可被视为充电式电路(或充电电路)电池充电器114可向电池120提供输出电压。电池120可通过从电池充电器114接收的电压来充电。电池充电器114可以是主板上的集成电路。电池充电器可以是转换输入端口处提供的电压的降压转换器，并且可被设计成提供对电池120充电所需的电压和电流。

电子设备100可能需要充电以便于适当地操作。用户可能希望以快速方式来对电子设备100充电。然而，这可能需要提供大量的电流。例如，用户可能希望通过使用ac适配器40来在5分钟的时间帧内对电子设备100充电。为了提供此类电池的快速充电，电子设备100上的充电电路可能必须能够处理在短时间段内对电池完全充电所需的功率(和电流)。

作为一个示例，如果电池120将以快速方式(例如，使用高电流)充电，则电池充电器114(或充电电路)可需要高功率场效应晶体管(fet)、大电路板迹线和热解决方案，该热解决方案能够应对与快速充电相关联的高功率和高电流。例如，一分钟内1安培/小时(ah)电池的充电可需要大于60安培(amps)的电流。作为另一个示例，为了在一分钟时间帧内对电池充电，移动终端(即，电子设备的一个示例)可能需要向电池112传递多于120安培。

图2示出根据示例实施例的将直接充电的电子设备。还可提供其他的实施例和配置。

图2示出电子设备100包括其中设有组件的主体101。主体101可包括电池充电器114(或充电电路)和电池120。电子设备100可包括保护机构(或保护设备)。保护机构可阻止用户获得对设备100内的终端或电池衬垫的访问。保护机构可包括表面122(或覆盖)，该表面122(或覆盖)在电池120上相对于表面124移动。

图2示出示例实施例，其中充电衬垫在电池的平坦表面124上，并且在电子设备100处于使用中时覆盖充电衬垫的滑动表面128向上滑动以便暴露充电衬垫来供电池充电之用。图2示出表面122，该表面面122已被向上移动以暴露表面124上的衬垫。表面122可基于与外部物体的接触来移动。

图2还示出电池120、第一衬垫130(或第一充电衬垫)和第二衬垫140(或第二充电衬垫)。第一衬垫130可以是被直接地提供在电池120上(诸如表面124处)的直接充电衬垫。第二衬垫140可以是被直接地提供在电池120上(诸如表面124处)的直接充电衬垫。替代地，可使用高电流导体(诸如，金属条)将连接点、凸片或其他装置连接至电池终端。

第一和第二衬垫130、140可以是与电池120直接接触的金属衬垫(或金属表面)。如此，在衬垫130、140与电池120之间没有电线(或其他连接设备)。第一衬垫130可以是电池上的金属表面，而第二衬垫140可以是电池上的金属表面。

第一和第二衬垫130、140是暴露电池120的原始终端的直接充电衬垫。在一个示例中，第一衬垫130可直接接触电池120的阳极，而第二衬垫140可直接接触电池120的阴极。在另一个示例中，第一衬垫130可直接接触电池120的阴极，而第二衬垫140可直接接触电池120的阳极。

第一和第二衬垫130、140直接接触充电设备的输出连接终端(或连接设备)并从该充电设备接收功率(或电压)。电池120可由此直接接收dc电压(或功率)而无需使用电子设备100内的电池充电器114。换句话说，电池120可在不使用电池充电器114的情况下从外部功率源(经由衬垫130、140)直接接收dc电压。替代地，电子设备的电池将使用第一和第二衬垫130、140来直接充电。

保护机构或保护设备可包括用于覆盖第一衬垫130和第二衬垫140的滑动表面122。滑动表面122可基于与外部物体(诸如连接器设备)的接触而移动。

图3示出根据示例实施例的电子充电系统(或电子系统)。还可提供其他的实施例和配置。

图3示出ac功率源10、ac适配器40、充电站200(或充电设备)和电子设备100。ac功率源10可向ac适配器40提供ac功率(即，ac电压)。可通过例如电线连接将ac适配器40耦合至充电站200。可将ac适配器40耦合至充电站200的输入端口202。

图3示出电子设备100与充电站200中在物理上分离。为了执行电池120的充电，可能需要将电子设备100物理地耦合(或对接)至充电站200。当把电子设备耦合(或对接)至充电站(或充电设备)时，电子设备100可接收dc电压(或dc充电电压)。

充电站200可包括输入端口202、高功率充电电路210、高功率存储220以及输出连接器设备230(或连接器设备)。

ac适配器40可向充电站200的输入端口202提供dc电压。

可向高功率充电电路210提供dc电压。充电电路210可被视为高功率充电电路。充电电路210可被视为电池充电器。充电电路210可发挥作用来将能量蓄积到高功率存储220。这可能与对自动去纤颤器充电相似，该自动去纤颤器在被充电时，可以能够在短时段内递送大能量包。

充电电路210可基于接收的dc电压向存储220(在充电站200内)提供充电dc电压。存储220可被视为高功率存储。存储220可以能够在短时段内(以分钟或秒测量)分配蓄积的电荷。

充电站200可通过随时间蓄积能量来避免需要大量的功率。所蓄积的能量可被暂时存储在(充电站200的)存储220中。在将电子设备100耦合至充电站200时，所存储的能量(或所存储的dc电压)可准备好被快速地提供到电子设备100中。

可在高功率存储220和连接器设备230之间提供极高功率充电电路以便从存储220向电池120提供更多的电压。

存储220可存储大量能量并以高功率分配它。如此，存储220可以是大型电容器、钛酸锂电池等。存储220可以能够随时间存储大量能量。这种功率量可足以在很短的时间量中对一个或多个电子设备充电。存储220中的所蓄积的能量的量可足以对一个或多个设备充电。

当电子设备100(经由连接器设备230)被物理连接到充电站200时，随后功率(即，电流)可被直接提供给(电子设备100的)电池120。可通过使用衬垫130、140(或直接充电衬垫)来将功率直接提供给电池120。这可避免使用电子设备100上的充电电路(诸如电池充电器114)。因此，可以快速的方式将大量功率提供给电池120，从而移除对电子设备100中的高功率充电电路以及高功率充电电线和端口的需要。

当把电子设备100被耦合至连接器设备230时，电池120可从存储220接收dc电压。

作为一个示例，存储220可以是可在大致五分钟内被完全充电的钛酸锂电池单元。随后可用类似的时间量将所存储的能量(或电压)分配至(电子设备100的)电池120。替代地，适中的功率ac适配器可用更长的时间(诸如一小时)对存储220充电，但仍旧用数分钟放出对设备充电所需的功率。

作为一个示例，电子设备100(诸如移动终端)可具有钛酸锂电池单元，该钛酸锂电池单元的尺寸为5.5mm(毫米)x42mmx60mm并有2ah(安培小时)的存储容量。相比之下，(充电站200的)存储220可具有2个钛酸锂电池单元，每个钛酸锂电池单元的尺寸为15mmx42mmx60mm并具有4ah(安培小时)的总存储容量。

ac适配器40可以能够提供90瓦特(w)。ac适配器40可例如在大致20分钟内对充电站200充电。归因于充电站的存储220(与电子设备100相比)，充电站200可具有两(2)倍的电子设备100的能量容量。因此，当经由连接器设备230将电子设备100物理连接到充电站200时，充电站200可能不需要始终被完全充电以便完全对电子设备100充电。

电子设备100可物理地连接到充电站200(或充电设备)。电子设备100可被对接在充电站200处以便从充电站200的存储220接收功率。当被对接时，保护机构可将第一和第二衬垫130、140暴露给充电站200上的对应匹配衬垫。

当把(电池120的)衬垫130、140物理地触碰充电站200的连接器设备230时，电子设备10可被视为被物理连接到充电站200。在至少一个实施例中，连接器设备230可包括用于物理接触第一衬垫130的第一连接器和用于物理接触第二衬垫140的第二连接器。

当把电子设备100被对接在(或连接至)充电站200(或充电设备)时，例如，如果电子设备100可处理所需电流，则随后(电子设备100的)电池120可在少于2分钟内通过(充电站的)存储220来充电。可在高功率存储与输出连接器设备230之间提供极高功率充电电路。

图4示出根据示例实施例的电池和两个充电衬垫。还可提供其他的实施例和配置。

可在电子设备100的主体101(或壳体)内的电池端口处提供电池120。电池120可包括阳极和阴极。图4示出直接位于电池120上的第一衬垫130和第二衬垫140。可在电池120的表面上提供第一和第二衬垫130、140。可基于表面122的移动暴露衬垫130、140。第一衬垫130可通过直接接触阳极对应于电池120的阳极，而第二衬垫140可通过直接接触阴极对应于电池的阴极。替代地，第一衬垫130可通过直接接触阴极对应于电池120的阴极，而第二衬垫140可通过直接接触阳极对应于电池120的阳极。

第一衬垫130可以是电池120上的金属表面，而第二衬垫140可以是电池120上的金属表面。衬垫130、140可由镀镍钢、铜和覆金材料中的一个制成以便达成良好的导电性。

可在电池120一端提供衬垫130、140，使得衬垫130、140可物理接触充电站200(或充电设备)的连接器设备230。

可在电池120上直接提供衬垫130、140或其他形式的高电流连接器，以便避免任何布线和/或电路。这可以帮助避免使用充电电路114。替代地，可使用诸如金属条之类的高电流导体来将衬垫130、140连接至电池终端。

图5a-5b示出根据示例实施例的电子设备。还可提供其他的实施例和配置。

图5a是电子设备100的侧视图并示出在主体(或壳体)内提供的电池120。图5a示出电池120的端部处的第一衬垫130和第二衬垫140。

电子设备100可包括插销(或电池插销)，该插销(或电池插销)打开和关闭以便提供对第一和第二衬垫130、140的访问。图5a示出处于关闭位置的电子设备的插销160，而图5b示出处于打开位置的插销160。可基于与外部装置或设备(诸如(充电站的)连接器设备230)的接触打开插销160。插销160打开和关闭以便访问电池120和/或(电池120的)衬垫130/140。当插销160打开时，可暴露第一和第二衬垫130、140。

插销160一般可处于关闭位置，以防止碎片或水进入电子设备100的主体110。当插销160被诸如连接器设备230之类的外部物体推动(或触碰)时，插销160可处于打开位置。例如，当电子设备100变成耦合至充电站200时，插销160可打开(如图5b中所示的)。当插销160被打开时，随后，外部物体可物理接触电池120的衬垫130、140。更具体地，当插销160被打开时，随后，外部物体可物理接触电池120的一个端部处的衬垫130、140。

图6示出根据示例实施例的耦合至充电站(或充电设备)的电子设备。还可提供其他的实施例和配置。

图6示出包括连接器设备230的充电站220，连接器设备230包括第一终端250和第二终端260。第一终端250可物理(或直接)接触第一衬垫130而第二终端260可物理(或直接)接触第二衬垫140。当把电子设备100被对接在充电站200(或充电设备)处时，连接器设备230可在物理上将(电子设备100的)插销160推到打开位置。

一旦(通过连接器设备230物理接触电池120的衬垫130、140)将电子设备100物理连接到充电站200，存储在存储220中的功率就可被直接提供给电池120。例如，第一终端250可直接接触第一衬垫130，而第二终端260可直接接触第二衬垫140。当把电子设备被耦合至充电站的连接器设备230时，电池可从充电设备的存储220接收dc电压。

以下示例关于进一步的实施例。

示例1是一种电子系统，包括：充电设备，该充电设备包括：输入端口、充电电路、存储和连接器设备，输入端口用于接收直流(dc)电压，充电电路用于接收dc电压并用于向存储提供该dc电压；以及电子设备，该电子设备包括主体、电池、直接位于电池上的第一衬垫和直接位于电池上的第二衬垫，并且该电池用于在电子设备被物理耦合至充电设备的连接器设备时，从充电设备的存储接收dc电压。

在示例2中，示例1的主题可任选地包括连接器设备，该连接器设备包括第一终端和第二终端。

示例3中，示例1和示例2的主题可任选地包括用于物理接触第一终端的第一衬垫以及用于物理接触第二终端的第二衬垫。

示例4中，示例1和示例3的主题可任选地包括直接接触电池的阳极的第一衬垫以及直接接触电池的阴极的第二衬垫。

示例5中，示例1和示例3的主题可任选地包括直接接触电池的阴极的第一衬垫以及直接接触电池的阳极的第二衬垫。

示例6中，示例1和示例4-5的主题可任选地包括第一衬垫和第二衬垫，其中第一衬垫是电池上的金属表面且第二衬垫是电池上的金属表面。

示例7中，示例1和示例4-5的主题可任选地包括第一衬垫和第二衬垫，其中第一衬垫是镀镍钢、铜和覆金材料中的一个，且第二衬垫是镀镍钢、铜和覆金材料中的一个。

示例8中，示例1和示例4-5的主题可任选地包括电子设备，该电子设备包括主体处的插销。

示例9中，示例1和示例8的主题可任选地包括插销以及第一和第二衬垫，该插销用于基于与充电设备的连接器设备的接触而打开，并且第一和第二衬垫将在插销打开时被暴露。

示例10中，示例1-5的主题可任选地包括电子设备，该电子设备包括保护设备，该保护设备具有用于覆盖第一衬垫和第二衬垫的滑动表面。

示例11中，示例1-5的主题可任选地包括充电设备的存储，该存储是电池。

示例12中，示例1-5的主题可任选地包括充电设备的存储，该存储是电容器。

示例13中，示例1-5的主题可任选地包括交流(ac)适配器，该交流(ac)适配器用于从第一功率源接收ac电压并向充电设备提供dc电压。

示例14中，示例1和示例13的主题可任选地包括电子设备，该电子设备进一步包括电池充电器，该电池充电器用于从第二功率源接收功率，并且该电池充电器用于向电池提供功率。

示例15中，示例1和示例14的主题可任选地包括电子设备，该电子设备进一步包括电池，该电池将通过充电设备充电而无需使用电子设备中的电池充电器

示例16是一种电子设备，包括：主体；将在主体中被提供的电池；直接接触电池的第一衬垫；以及直接接触电池上的第二衬垫，并且第一和第二衬垫用于在电子设备被物理耦合至外部充电设备时，直接从外部充电设备接收直流(dc)电压。

示例17中，示例16的主题可任选地包括直接接触电池的阳极的第一衬垫以及直接接触电池的阴极的第二衬垫。

示例18中，示例16的主题可任选地包括直接接触电池的阴极的第一衬垫以及直接接触电池的阳极的第二衬垫。

示例19中，示例16-18中的任一项的主题可任选地包括第一衬垫和第二衬垫，其中第一衬垫是电池上的金属表面且第二衬垫是电池上的金属表面。

示例20中，示例16-18的主题可任选地包括第一衬垫和第二衬垫，其中第一衬垫是镀镍钢、铜和覆金材料中的一个，且第二衬垫是镀镍钢、铜和覆金材料中的一个。

示例21中，示例16的主题可任选地包括电子设备，其中该电子设备包括主体处的插销。

示例22中，示例16和示例21的主题可任选地包括插销以及第一和第二衬垫，该插销用于基于与充电设备的连接器设备的接触而打开，并且第一和第二衬垫用于在插销打开时被暴露。

示例23中，示例16的主题可任选地包括16，其中该电子设备包括保护设备，该保护设备具有用于覆盖第一衬垫和第二衬垫的滑动表面。

示例24中，示例16的主题可任选地包括电池充电器，该电池充电器用于从另一个功率源接收功率，并且该电池充电器用于基于从另一个功率源接收的功率来向电池提供功率。

示例25中，示例16和示例24的主题可任选地包括电池，该电池将通过充电设备充电而无需使用电子设备中的电池充电器。

示例26是一种使电子设备充电的方法，包括：在充电设备处接收直流(dc)电压；充入接收到的dc电压；基于所接收的dc电压将所充入的dc电压存储在充电设备的存储处；将电子设备物理连接到充电设备；以及响应于将电子设备物理连接到充电设备，将dc电压从存储提供给电子设备的第一衬垫和第二衬垫，第一衬垫直接接触电子设备的电池，且第二衬垫直接接触电子设备的电池。

在示例27中，示例26的主题可任选性地包括充电设备，该充电设备包括具有第一终端和第二终端的连接器设备。

示例28中，示例26和示例27的主题可任选的包括将电子设备物理连接到充电设备，包括将电池上的第一衬垫直接接触充电设备的第一终端，并且将电池上的第二衬垫直接接触充电设备的第二终端。

示例29中，示例26和示例27的主题可任选地包括直接接触电池的阳极的第一衬垫以及直接接触电池的阴极的第二衬垫。

示例30中，示例26和示例27的主题可任选地包括直接接触电池的阴极的第一衬垫以及直接接触电池的阳极的第二衬垫。

示例31中，示例26和示例29-30的主题可任选地包括第一衬垫和第二衬垫，第一衬垫是电池上的金属表面且第二衬垫是电池上的金属表面。

示例32中，示例26的主题可任选地包括物理连接电子设备，包括基于与连接器设备的接触打开电子设备的插销。

示例33中，示例26的主题可任选地包括将所充入的dc电压存储在存储处，包括将所充入的电压存储在电池处。

示例34中，示例26的主题可任选地包括将所充入的dc电压存储在存储处，包括将所充入的电压存储在电容器处。

示例35中，示例26的主题可任选地包括接收dc电压，包括从第一功率源接收交流(ac)电压以及向充电设备提供dc电压。

示例36中，示例26和示例35的主题可任选地包括使用第二功率源对电子设备的电池充电。

示例37中，示例26和示例36的主题可任选地包括电池将通过充电设备充电而无需使用电子设备中的电池充电器

示例38是一种充电系统，该系统包括：用于接收直流(dc)电压的第一装置；用于基于所接收的dc电压将dc电压存入存储中的第二装置；用于将连接器设备物理连接到直接位于电子设备的电池上的第一衬垫和第二衬垫的第三装置；以及用于在电子设备被耦合至充电设备时，向电池上的第一和第二衬垫提供所存储的dc电压的第四装置。

在示例39中，示例38的主题可任选地包括第三装置，该第三装置包括第一终端和第二终端。

示例40中，示例38和示例39的主题可任选地包括用于物理接触第一终端的电池上的第一衬垫以及用于物理接触第二终端的电池上的第二衬垫。

示例41中，示例38的主题可任选地包括直接接触电池的阳极的第一衬垫以及直接接触电池的阴极的第二衬垫。

示例42中，示例38的主题可任选地包括38，其中第一衬垫直接接触电池的阴极，而第二衬垫直接接触电池的阳极。

示例43中，示例38和示例41-42的主题可任选地包括第一衬垫和第二衬垫，其中第一衬垫是电池上的金属表面且第二衬垫是电池上的金属表面。

示例44中，示例38和示例41-42的主题可任选地包括第一衬垫和第二衬垫，其中第一衬垫是镀镍钢、铜和覆金材料中的一个，且第二衬垫是镀镍钢、铜和覆金材料中的一个。

示例45中，示例38的主题可任选地包括电子设备，其中该电子设备包括插销。

示例46中，示例38和示例45的主题可任选地包括插销以及第一和第二衬垫，插销用于基于与连接器设备的接触而打开，并且第一和第二衬垫用于在插销打开时被暴露。

示例47中，示例38的主题可任选地包括电子设备，该电子设备包括保护设备，该保护设备具有用于覆盖第一衬垫和第二衬垫的滑动表面。

示例48中，示例38的主题可任选地包括第二装置，该第二装置是电池。

示例49中，示例38的主题可任选地包括第二装置，该第二装置是电容器。

示例50中，示例38的主题可任选地包括第一装置，该第一装置包括交流(ac)适配器，该交流(ac)适配器用于从第一功率源接收ac电压并向充电设备提供dc电压。

示例51中，示例38和示例50的主题可任选地包括电子设备，该电子设备包括电池充电器，该电池充电器用于从第二功率源接收功率，并且该电池充电器用于向电池提供功率。

示例52中，示例38和示例51的主题可任选地包括电池，该电池将被充电而无需使用电子设备中的电池充电器。

本申请文件中通篇对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的任何引用意指结合该实施例描述的特定的特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。此类短语在说明书中的出现不必要全部指同一实施例。进一步，当结合任何实施例描述特定特征、结构或特性时，认为在本领域技术人员见识范围内，可以结合其他实施例影响这样的特征、结构或特性。

尽管已参照数个示例性实施例描述了实施例，但是应当理解本领域技术人员可设想将落在本公开的原理的精神和范围内的众多其他更改和实施例。更具体而言，对落在本公开、附图和所附权利要求书的范围内主题组合布置的组件部分和/或布置的各种改变和更改是可能的。除了对组件部分和/或布置的改变和更改之外，替代性使用对于本领域技术人员而言也是显而易见的。