充电设备、电子设备及充电系统的制作方法

本公开涉及充电设备技术领域，具体涉及一种充电设备、电子设备及充电系统。

背景技术：

随着电子设备在人们生活中的广泛应用，电子设备在为人们带来便利的同时，如何便捷地对这些设备充电成为了人们普遍关心的问题。

现有技术中，通常会在固定地点配置充电设备，人们在对电子设备进行充电时，直接选择合适的充电设备即可。然而，电子设备在充电时，通常是将电子设备的设备电极与充电设备的充电电极直接接触进行充电，电极之间直接接触会瞬间产生过大电流并产生电弧，这会对人身安全带来隐患，同时也会加速电极所用金属材质的老化。

在充电安全方面，目前通常采用红外或接近传感器进行充电检测。这种方式只是在电子设备接近充电设备后才打开充电开关，在电子设备接触充电设备的一瞬间还是存在电弧，无法从根源上解决问题。

技术实现要素：

本公开实施例提供一种充电设备、电子设备及充电系统。

第一方面，本公开实施例中提供了一种充电设备，包括：

充电电路；

充电电极，连接到所述充电电路；

限位开关，连接到所述充电电路，

其中：

所述充电电极能够相对于所述限位开关移动；

在所述充电电极移动至相对于所述限位开关的第一位置处时，所述限位开关启动所述充电电路。

结合第一方面，本公开在第一方面的第一种实现方式中，在所述充电电极移动至相对于所述限位开关的第二位置处时，所述限位开关关闭所述充电电路。

结合第一方面和第一方面的上述实现方式，本发明实施例在第一方面的一实现方式中，所述限位开关设置于所述充电电极靠近所述限位开关的一端的移动范围的中部。

结合第一方面和第一方面的上述实现方式，本发明实施例在第一方面的一实现方式中，所述充电电路包括控制电路，所述限位开关连接到所述控制电路，其中：

在所述充电电极移动至相对于所述限位开关的第一位置处时，所述限位开关触发所述控制电路启动所述充电电路；

在所述充电电极移动至相对于所述限位开关的第二位置处时，所述限位开关触发所述控制电路关闭所述充电电路。

结合第一方面和第一方面的上述实现方式，本发明实施例在第一方面的一实现方式中，所述充电电路包括控制电路，所述充电设备还包括无线通信电路，其中：

所述无线通信电路连接到所述控制电路；

在所述充电电极移动至相对于所述限位开关的第一位置处时，所述限位开关触发所述控制电路控制所述无线通信电路发送充电信号；

在所述充电电极移动至相对于所述限位开关的第二位置处时，所述限位开关触发所述控制电路控制所述无线通信电路发送断电信号。

结合第一方面和第一方面的上述实现方式，本发明实施例在第一方面的一实现方式中，所述充电设备还包括无线通信电路，其中：

所述无线通信电路连接到所述控制电路；

所述控制电路控制所述无线通信电路在充电过程中发送保持信号；

在所述充电电极移动至相对于所述限位开关的第二位置处时，所述限位开关触发所述控制电路控制所述无线通信电路停止发送所述保持信号。

结合第一方面和第一方面的上述实现方式，本发明实施例在第一方面的一实现方式中，所述充电设备还包括：

电极腔室，所述充电电极至少部分设置于所述电极腔室中；

复位机构，在所述充电电极跟随被充电电子设备的设备电极朝向所述电极腔室外部运动过程中，驱动所述充电电极移动以保持与所述设备电极的接触。

第二方面，本公开实施例中提供了一种电子设备，包括：

设备电极；

设备充电电路，连接到所述设备电极；

电池，连接到所述设备充电电路；

设备无线通信电路，连接到所述设备充电电路，

其中：

在所述设备电极将所述充电设备的充电电极移动至相对于所述充电设备的限位开关的第一位置处时，所述设备无线通信电路接收充电信号，并相应地触发所述设备充电电路开始对所述电池充电。

结合第二方面，本公开在第二方面的第一种实现方式中，在所述设备电极将所述充电设备的充电电极移动至相对于所述充电设备的限位开关的第二位置处时，所述设备无线电路接收断电信号或不再接收到保持信号，并相应地触发所述设备充电电路停止对所述电池充电。

第三方面，本公开实施例中提供了一种充电系统，包括上述任意一种充电设备和上述任意一种电子设备。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例提供的充电设备，通过将限位开关连接在充电电路，并且充电电极能够相对于限位开关移动，在充电电极移动至相对于限位开关的第一位置处时，限位开关才启动充电电路，保证了充电电极在第一位置处之前时处于电流断开状态，从而在第一位置处的范围内为电子设备的设备电极与充电电极的充分接触提供了可能，使得在整个充电开始及结束阶段都只有在电极之间充分接触时电流才会导通，从而极大地杜绝了电弧的产生，提高了充电的安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1示出根据本公开一实施例的充电系统的场景示意图；

图2示出根据本公开一实施例的充电设备的结构框图；

图3示出根据本公开一实施例的电子设备的结构框图；

图4示出根据本公开一实施例的充电设备的工作原理示意图；

图5示出根据本公开另一实施例的充电设备的结构框图；

图6示出根据本公开另一实施例的电子设备的结构框图；

图7示出根据本公开一实施例的复位机构的结构示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施方式无关的部分。

图1示出了根据本公开一实施例的充电系统的场景示意图。

如图1所示，所述充电系统包括充电设备100和电子设备200。

充电设备100可以包括能够为电子设备进行充电的外部电源装置。充电设备100既可以是便携式的充电器、也可以是固定地点安装的充电桩。充电设备100的电源例如可以采用镉镍电池、锂离子电池或镍氢电池等，也可以采用通过输电线路传输的直流或交流电源。

电子设备200可以包括能够利用充电设备的电力而工作的设备，电子设备200例如可以是家用机器人，比如擦窗机器人、扫地机器人等，或者可以是电动车辆，比如混合动力汽车、电动汽车等，也可以是其他用电设备。

图2示出了根据本公开一实施例的充电设备的结构框图。

如图2所示，所述充电设备100包括：充电电路110、充电电极120和限位开关130。所述充电电极120连接到所述充电电路110，所述限位开关130连接到所述充电电路110。

充电电极120能够相对于限位开关130移动，在充电电极120移动至相对于限位开关130的第一位置处时，限位开关130启动充电电路110。

根据本公开的实施例，限位开关130用于将机械位移转化为电信号，能够使充电电路110与充电电源(位于充电设备100内部，图中未示出)断开或者连通，从而起到控制充电设备100向电子设备200供电的作用。

图3示出了根据本公开一实施例的电子设备的结构框图。

如图3所示，电子设备200包括：设备电极210、设备充电电路220和电池230。设备充电电路220连接到设备电极210，电池230连接到设备充电电路220。在对电子设备200充电时，设备电极210与充电设备100的充电电极120接触，从充电电极120接收电力，通过设备充电电路220对电池230充电。

图4示出了根据本公开一实施例的充电设备的工作原理示意图。

如图4所示，充电设备100的工作流程如下：未充电时，如图4中a所示，充电电极120并不与限位开关130接触，二者存在一定的安全距离。电子设备200需要充电时，设备电极210移动至与充电电极120接触后，继续推动充电电极120向前移动，在设备电极210移动至与充电电极120充分接触后，例如在设备电极210推动充电电极120移动至相对于限位开关130的第一位置处时，限位开关130启动充电电路110对电子设备200充电。

根据本公开实施例，限位开关130设置在充电电极120靠近限位开关130一侧的端部t的移动范围的中部。端部t的移动范围例如可以是端部t从由于设备电极210推动充电电极120而开始移动到由于设备电极210插入到位而停止移动的整个行程。这样，当设备电极210与充电电极120刚接触时，行程刚刚开始，限位开关130不会被触发，当行程进行到中部时，充电电极120与设备电极210充分接触，此时限位开关130被触发并启动充电电路110。这样，可以避免由于设备电极210与充电电极120未充分接触就开始从充电电极120输出电压而导致接触部位出现电弧释放，造成安全隐患。根据本公开实施例，考虑到实际场景中的电压、电流等安全参数的不同，可以相应地设置限位开关130的位置，从而保证充电电极120与设备电极210在充分接触后，限位开关130启动充电电路110，使得充电电极120处于可供电状态。

根据本公开实施例，在充电电极120移动至相对于限位开关130的第二位置处时，限位开关130关闭所述充电电路110。根据本公开实施例，限位开关130设置在充电电极120靠近限位开关130一侧的端部t的移动范围的的中部，端部t的移动范围例如可以是端部t从由于设备电极210推动充电电极120而开始移动到由于设备电极210插入到位而停止移动的整个行程。这样，当充电电极120的反向行程刚开始时，限位开关130不会被触发而关闭充电电路110，可以避免由于设备电极210的轻微松动而导致充电电极120的小幅度位移使得限位开关130被触发而关闭充电电路110，保证充电过程的稳定性。当充电电极120随设备电极210的拔出而行进至反向行程中部时，限位开关130被触发而关闭充电电路110，此时，充电电极120与设备电极210仍保持充分接触。当充电电极120与设备电极210分开时，充电电路110已被关闭。这样可以有效避免在充电电极120与设备电极210分开时由于电极上仍存在电压而可能出现电弧的问题。

可以理解，虽然图4是以接触式限位开关为例进行说明，但本公开也可以使用非接触式限位开关，例如光电式、感应式限位开关等。

图5示出了根据本公开另一实施例的充电设备的结构框图。如图5所示，充电设备100包括：充电电路110、充电电极120、限位开关130和无线通信电路140。充电电极120连接到充电电路110，限位开关130连接到充电电路110。充电电路110包括控制电路111，无线通信电路140连接到控制电路111。

限位开关130连接到控制电路111，在充电电极120移动至相对于限位开关130的第一位置处时，限位开关130触发控制电路111启动充电电路110。在充电电极120移动至相对于限位开关130的第二位置处时，限位开关130触发控制电路111关闭充电电路110。

充电电极120移动至相对于限位开关130的第一位置处时，限位开关130触发控制电路111控制无线通信电路140发送充电信号。在充电电极120移动至相对于限位开关130的第二位置处时，限位开关130触发控制电路111控制无线通信电路140发送断电信号。

根据本公开实施例，在充电电极120移动至相对于限位开关130的第一位置处时，无线通信电路140向被充电的电子设备200发送充电信号，电子设备200响应于充电信号进入充电状态。此时，充电电极120与设备电极210充分接触且充电电路110已启动，充电过程可以安全平稳进行而不会出现电弧问题。而且，当充电电极120与设备电极210刚接触时，电子设备200未处于充电状态，也可以避免充电电极120和/或设备电极210上可能存在的残余电荷对电子设备200造成损坏。

根据本公开实施例，在充电电极120移动至相对于限位开关130的第二位置处时，无线通信电路140向被充电的电子设备200发送断电信号，电子设备200响应于断电信号进入断电状态。此时，充电电极120与设备电极210充分接触且充电电路110已关闭，可以安全平稳结束充电过程而不会出现电弧问题。当充电电极120与设备电极210脱离时，电子设备200未处于充电状态，也可以避免充电电极120和/或设备电极210上可能存在的残余电荷对电子设备200造成损坏。

根据本公开实施例，控制电路111控制无线通信电路140在充电过程中发送保持信号，在充电电极120移动至相对于限位开关130的第二位置处时，限位开关130触发控制电路111控制无线通信电路140停止发送保持信号。保持信号可以用于表明充电过程正在进行且充电电极120与设备电极210充分接触。当充电过程结束时，停止发送保持信号，电子设备200可以相应地停止充电。此时，充电电极120与设备电极210充分接触且充电电路110已关闭，可以安全平稳结束充电过程而不会出现电弧问题。当充电电极120与设备电极210脱离时，电子设备200未处于充电状态，也可以避免充电电极120和/或设备电极210上可能存在的残余电荷对电子设备200造成损坏。

图6示出了根据本公开另一实施例的电子设备的结构框图。如图6所示，电子设备200包括：设备电极210、设备充电电路220、电池230和设备无线通信电路240。设备充电电路220连接到设备电极210，电池230连接到设备充电电路220，设备无线通信电路240连接到设备充电电路220。

在设备电极210将充电设备100的充电电极120移动至相对于充电设备100的限位开关130的第一位置处时，设备无线通信电路240接收充电信号，并相应地触发设备充电电路220开始对电池230充电。

根据本公开的实施例，在充电过程中，设备无线通信电路240可以从充电设备100接收保持信号，保持信号例如可以是无线心跳信号等。在充电过程中，无线通信电路140发送保持信号用于表示充电装置100处于正常的供电状态，设备无线通信电路240在接收到保持信号，可以进行正常的充电过程。

根据本公开的实施例，在设备电极210将充电设备100的充电电极120移动至相对于充电设备100的限位开关130的第二位置处时，设备无线电路240接收断电信号或不再接收到保持信号，并相应地触发设备充电电路220停止对电池230充电。

考虑到电子设备200需要充电时，设备电极210上可以存有剩余电量，如果设备电极210与设备充电电路220处于连通状态，则在设备电极210与充电电极120接触时，容易产生电弧或其他安全隐患。因此，在设备电极210与充电电极120未充分接触时，设备充电电路220可以不处于充电状态，例如设备电极210与设备充电电路220可以不处于连通状态，而是在设备无线通信电路240接收到充电设备100的无线通信电路140发送的充电信号时再开始对电池充电。在设备无线通信电路240接收到断电信号或不再接收到保持信号时，电子设备200可以相应地停止充电。此时，充电电极120与设备电极210充分接触且充电电路110已关闭，可以安全平稳结束充电过程而不会出现电弧问题。当充电电极120与设备电极210脱离时，电子设备200未处于充电状态，也可以避免充电电极120和/或设备电极210上可能存在的残余电荷对电子设备200造成损坏。

图7示出了根据本公开一实施例的复位机构的结构示意图。

根据本公开的实施例，充电设备100还包括电极腔室150和复位机构160。充电电极120至少部分设置于电极腔室150中，复位机构160在充电电极120跟随被充电电子设备的设备电极210朝向电极腔室150外部运动过程中，驱动充电电极120移动以保持与设备电极210的接触。比如，复位机构160可以选用弹簧或其他弹性机构。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。