Интеллектуальная розетка для заряда аккумуляторов и питания портативных радиоэлектронных аппаратов

РЕФЕРАТ

Раскрыта интеллектуальная розетка, которая может быть установлена в здании или на борту транспортного средства наряду со стандартными электророзетками, для выработки постоянного тока заданного напряжения и силы для заряда аккумуляторов различных аппаратов и/или питания различных потребителей электроэнергии. Устройство содержит основной блок, подключаемый к внешнему источнику переменного или постоянного тока, и принимающий управляющие сигналы от одного или более внешних управляющих блоков. Подключение аппарата, аккумулятор которого подлежит заряду, или потребителя к основному блоку производится с помощью коннектора, обеспечивающего механическую, электросиловую и информационную связь между ними. Один или более управляющих блоков могут размещаться в упомянутых коннекторах или самих аппаратах.

При подсоединении аппарата/потребителя через коннектор к ИР из управляющего блока в основной блок ИР передают управляющий сигнал, соответствующий величинам тока и напряжения, требуемым для заряда аккумулятора данного аппарата в оптимальном режиме, после чего ИР формирует указанные ток и напряжение, которые передают через коннектор к подключенному аппарату/потребителю. Имеется возможность изменения зарядных тока и напряжения во времени согласно требуемой программе заряда.

2420-300845RU/042

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ РОЗЕТКА ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРОВ И ПИТАНИЯ ПОРТАТИВНЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТОВ

ОПИСАНИЕ

Настоящая полезная модель относится к области использования портативных радиоэлектронных аппаратов, оснащенных аккумуляторами, в частности, мобильных телефонов и, более конкретно - к универсальной интеллектуальной розетке для зарядки аккумуляторов мобильных телефонов и других аппаратов, а также электропитания упомянутых аппаратов.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Широко применяемые в настоящее время портативные радиоэлектронные аппараты, например, мобильные (сотовые) телефоны имеют в своем составе аккумулятор, который обеспечивает телефон электропитанием и требует периодической подзарядки от внешнего источника электроэнергии. Далее для простоты изложения будем рассматривать все аспекты настоящей полезной модели в применении, в основном, к мобильным телефонам.

Современные модели сотовых телефонов продаются совместно с блоком зарядки (преобразователем или адаптером), подключаемым к самому телефону через соответствующий разъем и обеспечивающим подачу требуемых напряжения и тока.

Одной из проблем, с которыми сталкиваются пользователи мобильных телефонов, заключается в том, что батарея часто требует подзарядки. Пользователь вынужден носить с собой блок преобразователя и подключать его, например, в бытовую сеть электропитания для зарядки аккумулятора телефона. Несмотря на то, что размеры и вес блока преобразователя уменьшаются в связи с постоянным совершенствованием моделей телефонов, необходимость его носить с собой вызывает неудобства.

Известны технические решения, обеспечивающие возможность подзаряжать аккумулятор мобильного телефона с использованием универсальных зарядных устройств. Универсальность таких зарядных устройств заключается с одной стороны в том, что имеется один блок преобразователя, а в дополнение к нему предлагаются адаптеры, приспособленные для подсоединения аккумулятора, вынутого из телефона, к блоку преобразователя. Для аккумулятора другого типа (например, отличного размера или с отличным расположением выводов) требуется другой адаптер с соответствующими конструктивными особенностями. Такое универсальное зарядное устройство раскрыто, например, в патенте США № 6 014 010.

С другой стороны, универсальность зарядных устройств для аккумуляторов мобильных телефонов заключается в том, что зарядные устройства обеспечивают выходной ток, который может принимать два значения: для «плавной» зарядки - номинальное (обычно около 150-350 мА) и для быстрой зарядки - с большим током зарядки (500-800 мА).

Широко известны универсальные зарядные устройства, в которых пользователь должен вручную выставлять необходимый ток (или напряжение) специальным переключателем на самом универсальном зарядном устройстве.

Также известны зарядные устройства, которые осуществляют заряд аккумулятора при наличии обратной связи от аккумулятора - см. патенты США №№ 4 443 752 и 6 184 653. В этих патентах в качестве обратной связи используется сигнал от датчика температуры, находящегося на самом аккумуляторе. При превышении заранее определенной температуры заряд аккумулятора приостанавливается. Такое зарядное устройство допускает заряд одновременно нескольких аккумуляторов. Однако не раскрыто, являются ли эти несколько аккумуляторов одинаковыми или различными.

Другим близким аналогом предлагаемому в настоящем решении устройству является устройство Juice, способное одновременно заряжать мобильный телефон и ноутбук. В комплекте данного устройства, поставляемого на рынок, имеется блок зарядки и адаптер, приспособленный для конкретного типа мобильного телефона или ноутбука. Для каждой модели ноутбука или мобильного телефона пользователь должен приобрести соответствующий адаптер. Хотя данное устройство и позволяет заряжать одновременно ноутбук и аккумулятор мобильного телефона, оно не обеспечивает оптимальный режим заряда аккумуляторов, что является существенным его недостатком. Кроме того, адаптер представляет собой простой переходник с одного типа размера на другой.

Известным техническим решениям присущи один или одновременно несколько следующих недостатков.

1) При смене модели портативного аппарата, что часто имеет место на рынке, пользователь вынужден менять и зарядное устройство, что требует затрат, которые для некоторых аппаратов, например, портативных компьютеров или DVD-плееров, могут быть значительными.

При этом очень важно подчеркнуть, что постоянное производство новых и новых индивидуальных зарядных устройств для новых аппаратов неизбежно влечет за собой растрату ресурсов и загрязнение окружающей среды, вызванное необходимостью утилизации ставших ненужными зарядных устройств.

2) С помощью известных зарядных устройств с фиксированными выходными параметрами может осуществляться заряд аккумулятора только одного аппарата, в то время как пользователь может иметь несколько различных портативных аппаратов, аккумуляторы которых требуют каждый своих параметров заряда - тока и напряжения, что вынуждает его, например, в поездках, иметь с собой целый набор различных зарядных устройств (например, для мобильного телефона, КПК, ноутбука, фотоаппарата, плеера и т.п.), что вызывает значительные неудобства.

3) Существующие зарядные устройства одновременно могут заряжать не более 1-2 аппаратов, в то время как номенклатура таких аппаратов постоянно увеличивается и становится все более типичным наличие в одной семье многих таких аппаратов, так что отсутствие возможности одновременного заряда одним зарядным устройством нескольких аппаратов может вызывать неудобства.

4) Существующие универсальные зарядные устройства с ручным управлением никак не гарантируют потребителю сохранность его аппарата в случае ошибки при установке зарядных параметров.

5) Существующие универсальные зарядные устройства с запрограммированным в них банком данных-сочетаний зарядных токов и напряжений для различных аппаратов не в состоянии обеспечить заряд аккумуляторов новых аппаратов, данных по которым нет в этом банке данных.

6) Для ряда зарядных устройств во время заряда аккумулятор должен быть вынут из аппарата, т.е. в момент зарядки аккумулятора аппарат, например, мобильный телефон неработоспособен.

7) Ряд универсальных зарядных устройств обеспечивает аккумуляторы различных аппаратов током и напряжением неких усредненных параметров, при этом не учитывают тот факт, что каждый аккумулятор (в общем случае - для каждой модели телефона) обладает оптимальным режимом заряда. При заряде неоптимальными для него током и напряжением либо увеличивается время заряда, либо снижается срок службы аккумулятора и продолжительность его работы от одного заряда.

Исходя из вышесказанного, имеется необходимость в интеллектуальной розетке (ИР), которая способна выдавать напряжение и ток для заряда аккумуляторов различных аппаратов, в том числе мобильных телефонов различных типов оптимальным для данного конкретного аккумулятора образом, причем заряд может осуществляться одновременно нескольких аппаратов различных моделей.

Желательно также, чтобы ИР была способна выдавать любой набор ток/напряжение за счет формирования в ИР требуемых тока/напряжения на основе принятого от подключаемого для заряда аппарата информационного сигнала, в отличие от известной схемы с наличием микросхемы с записанным на ней ограниченным набором значений зарядных токов/напряжений.

При широком распространении в обществе такая розетка может обеспечивать людей, например, в офисе, в гостинице, самолете, поезде, автомобиле, других транспортных средствах, возможностью заряжать мобильные телефоны различных фирм-производителей. При этом пользователь может быть уверен, что при использовании зарядного устройства согласно настоящей полезной модели, аккумулятор его телефона будет заряжен оптимальным образом, благодаря чему будет исключено неблагоприятное воздействие на характеристики и срок службы аккумулятора.

СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

В соответствии с настоящей полезной моделью предлагается универсальная интеллектуальная розетка, обеспечивающая одновременный заряд одного или нескольких мобильных телефонов с вставленными в них аккумуляторами, т.е. заряд аккумулятора осуществляется без вынимания его из мобильного телефона.

Эта интеллектуальная розетка может быть установлена в здании (жилом помещении, офисе, гостинице и т.п.) наряду со стандартными электророзетками переменного тока, на борту различных транспортных средств (легковые и грузовые автомобили, автобусы, пассажирские железнодорожные вагоны, самолеты и т.п.), а также вмонтирована, например, в офисную мебель или домашний письменный стол.

При этом необходимо подчеркнуть, что настоящая полезная модель обеспечивает зарядку одновременно нескольких аппаратов, оснащенных аккумуляторами, причем модели и разъемы этих одновременно заряжаемых аппаратов могут быть как одинаковыми, так и различными, т.е. достигается возможность создания нескольких независимых каналов заряда, что обеспечивает возможность одновременного заряда различных аппаратов, причем каждый из них получит оптимальные для него, т.е. предписанные его изготовителем, зарядные ток и напряжение.

Полезная модель равным образом применима и для других аппаратов, оснащаемых аккумуляторами, таких как портативные компьютеры, видеокамеры, фотокамеры, бытовые электроприборы, игрушки и т.п.

Кроме этого, настоящая полезная модель применима также для питания потребителей постоянного тока, в том числе и не оснащенных аккумуляторами, таких, как, например, портативные радиоприемники, блоки заряда никель-кадмиевых или никель-металлгидридных аккумуляторов, портативные телевизоры и т.п.

Интеллектуальная розетка (ИР) (см. Фиг.1) в одном варианте настоящей полезной модели содержит основной блок, подключаемый к внешнему источнику питания как постоянного (например, бортовая сеть транспортного средства), так и переменного напряжения (например, бытовая электросеть переменного тока напряжением 220 В). Этот блок предназначен для преобразования входных значений тока и напряжения от этого внешнего источника питания в зарядные токи и напряжения необходимых номиналов. Основной блок может иметь в своем составе сетевой адаптер, служащий для преобразования сетевого напряжения и тока в постоянный ток необходимого номинала для обеспечения питания одного или более преобразователей, работающих независимо один от другого и обеспечивающих одновременное функционирование соответствующего количества независимых каналов заряда.

Посредством одного или более коннекторов (средств соединения), подключаемых к основному блоку, подсоединяются различные внешние аппараты с целью заряда их аккумуляторов. Для подключения заряжаемого прибора посредством оригинального коннектора в ИР имеется один или более специальных розеточных портов.

Между ИР и заряжаемым аппаратом имеются один или более управляющих блоков, предназначенных для подачи цифровых управляющих сигналов в основной блок и приема цифровых информационных сигналов от основного блока. При этом управляющие блоки могут быть размещены в коннекторах.

Каждый коннектор предназначен для конкретной модели мобильного телефона (или другого аппарата) и в общем случае имеет два разъема, к одному из которых подсоединяется сам мобильный телефон (другой аппарат) конкретной модели с вставленным в него аккумулятором, а другим разъемом коннектор с подключенным к нему телефоном (другим аппаратом) подсоединяется к одному из выходных разъемов основного блока. Таким образом, коннектор обеспечивает электрическую и механическую связь заряжаемого прибора с ИР. С этой целью с одной стороны на коннекторе смонтирован разъем, соответствующий входному разъему заряжаемого прибора, а с другой стороны - универсальный разъем, подходящий к розеточным портам ИР.

ИР согласно настоящей полезной модели может обеспечивать одновременное подсоединение и заряд одного или более мобильных телефонов (других аппаратов). Модели заряжаемых аппаратов могут быть как различными, так и одинаковыми. При этом для заряда аккумулятора его не требуется вынимать из аппарата, т.е., если аппаратом является мобильный телефон, то он в ходе заряда остается полностью работоспособным.

При подсоединении коннектора с подключенным к этому коннектору мобильным телефоном, аккумулятор которого необходимо зарядить, к одному из выходных разъемов основного блока в основном блоке формируются с помощью соответствующего преобразователя с цифровым управлением ток и напряжение, необходимые для заряда аккумулятора подключенного к данному коннектору аппарата. При этом каждый управляющий блок запрограммирован индивидуально для конкретного аппарата и обеспечивает формирование и передачу в основной блок цифрового сигнала, содержащего информацию о том, какова модель этого присоединенного портативного аппарата и какие параметры заряда - ток и напряжение, предусмотренные изготовителем этого аппарата, должны быть для него поданы.

В соответствующем преобразователе основного блока в ответ на прием упомянутой цифровой информации о требуемых параметрах заряда аккумулятора подключенного аппарата формируются ток и напряжение, необходимые для питания в этом аппарате цепей заряда аккумулятора требуемым образом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Ниже полезная модель поясняется описанием предпочтительных вариантов ее осуществления со ссылками на сопроводительный чертеж, на которых:

Фиг.1 иллюстрирует внутреннюю структуру основного блока интеллектуальной розетки и ее соединения с внешними блоками, согласно полезной модели;

Фиг.2 и Фиг.3 иллюстрируют примеры мест расположения управляющих блоков при подключении аппаратов к интеллектуальной розетке согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 поясняет операции, выполняемые при работе интеллектуальной розетки согласно настоящей полезной модели.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Ниже (см. Фиг.1, 2 и 3) описаны предпочтительные варианты осуществления настоящей полезной модели. Следует отметить, что описание приведено применительно к заряду аккумулятора мобильного телефона, но данная полезная модель также равным образом применима для других аппаратов, оснащенных аккумуляторами, которые периодически необходимо заряжать. Такими аппаратами, как указывалось выше, могут быть портативные компьютеры, видеокамеры, фотокамеры, бытовые электроприборы, игрушки и т.п.

Интеллектуальная розетка может быть установлена в здании наряду со стандартными электророзетками переменного тока, на борту транспортных средств, а также вмонтирована, в офисную мебель и т.п.

Интеллектуальная розетка (ИР) согласно (см. Фиг.1) варианту осуществления настоящей полезной модели состоит из основного блока (2), подсоединяемого к внешнему источнику питания, одного или более управляющих блоков (3), которые в данном варианте совмещены с коннекторами, служащими для подключения аппаратов (4), аккумуляторы которых подлежат заряду. Упомянутые коннекторы служат в качестве средства соединения. Внешним источником питания может быть бытовая сеть электропитания переменного тока (например, с напряжением 110-220 вольт), источник постоянного напряжения (например, 12 вольт в автомобиле), бортовой источник питания любого другого транспортного средства (самолета, поезда и т.п.), преобразователь переменного тока в постоянный и др. В одном или нескольких преобразователях с цифровым управлением основного блока (2) происходит преобразование энергии от внешнего источника питания в напряжения и токи, обеспечивающие оптимальный режим заряда для каждого из мобильных телефонов, одновременно или по отдельности подключаемых через соответствующие коннекторы к разъемам основного блока. Кроме того, в основном блоке осуществляется защита всей ИР от короткого замыкания и гальваническая развязка от цепи внешнего питания. Различные преобразователи с цифровым управлением, преобразующие ток и напряжение от внешнего источника в ток и напряжение с заданными параметрами и базирующиеся на принципе широтно-импульсной модуляции известны и могут осуществляться очевидными для специалиста путями.

Коннектор обеспечивает механический, электросиловой и цифровой информационный контакт между основным блоком ИР, управляющим блоком (3) и оснащенным аккумулятором аппаратом (4), подключаемым к ИР для заряда этого аккумулятора. Использование различных коннекторов диктуется многообразием как конструкций и типоразмеров входных разъемов мобильных телефонов и других портативных аппаратов, так и параметров заряда их аккумуляторов, поэтому механическая функция коннектора - обеспечить соединение выходного разъема одного из преобразователей основного блока и заряжаемого аппарата (4).

Электрический контакт представляет собой проводное соединение, по которому передается зарядный или питающий ток (напряжение) для заряда аккумулятора.

Информационный контакт представляет собой проводное (или беспроводное, например, по системе Blue-tooth) соединение, которое используются для обмена данными в цифровой форме между основным блоком и управляющим блоком.

В одном варианте изобретения имеются один или несколько вынесенных из основного блока аппаратных управляющих блоков (3) по числу имеющихся в основном блоке преобразователей (2). В одном варианте осуществления (см. Фиг.2) управляющие блоки совмещены с соответствующими коннекторами (например, помещены в одном из разъемов коннектора), служащими для подключения заряжаемых аппаратов к ИР.

В других вариантах управляющие блоки (3) могут быть размещены непосредственно внутри аппаратов (4), аккумуляторы которых подлежат заряду (см. Фиг.3). При этом такое размещение управляющих блоков подразумевает его осуществление на заводе-изготовителе данного аппарата или может быть выполнено самостоятельно пользователем этого аппарата.

Управляющий блок (3) подает на основной блок управляющий сигнал в цифровой форме, задающий конкретные величины зарядных тока и напряжения, необходимых для заряда аккумулятора подключенного аппарата (4).

Основной блок, созданный на базе микроконтроллера, преобразует входящий в него внешний сетевой (переменный или постоянный) ток в выходные напряжение необходимого значения и постоянный ток необходимой силы в соответствии с поданным от управляющего блока упомянутым управляющим сигналом.

Такая система работы зарядного устройства снимает ограничения, существующие в случае простого хранения в памяти управляющего блока набора параметров зарядного тока и приема внешнего для основного блока сигнала, содержащего не значения требуемого зарядного тока и напряжения, а некий код, содержащий адрес ячейки памяти в основном блоке, в которой хранятся необходимые параметры зарядного тока. Эти ограничения состоят в том, что в случае появления на рынке аппарата с новым сочетанием зарядных тока и напряжения, устройство не найдет в своей памяти этих новых параметров и не сможет их выдать, несмотря на то, что физически оно способно выработать любое сочетание зарядных тока и напряжения. Для введения новых параметров в память основного блока ее необходимо перепрограммировать, другими словами - либо записать в нее новые данные, либо заменить память на другую, содержащую новые данные.

Предлагаемая в настоящей полезной модели схема с внешним управлением, которое осуществляют один или более управляющих блоков (3), и способностью основного блока ИР по принятому управляющему сигналу выдавать любые значения (с учетом технических ограничений) зарядных тока и напряжения лишена этого ограничения.

В одном из вариантов осуществления (см. Фиг.2) управляющий блок (3) может располагаться в корпусе коннектора.

Следует заметить, что межсоединения средства 2 и блока 1 основного блока на Фиг.1 приведены в упрощенном виде.

Информационный контакт имеет место всегда только между основным и управляющим блоками, независимо от того, каким образом реализован управляющий блок:

- в виде микросхемы, размещенной в коннекторе (Фиг.2) или

- в виде аналогичной микросхемы, но размещенной изготовителем заряжаемого аппарата внутри этого аппарата.

Управляющий блок может быть реализован, например, на базе микросхемы К1446ВГ5 производства АО «Ангстрем», Россия. Эта микросхема представляет собой запоминающее устройство, оснащенное программируемой перезаписываемой флэш-памятью емкостью 128 байт. Эта микросхема обладает способностью в ответ на цифровой сигнал-запрос со стороны основного блока выдавать управляющий сигнал (а точнее, позволять основному блоку считывать), записанный в ее памяти при программировании, и содержащий цифровую информацию о том, какой аппарат присоединен для заряда (мобильный телефон, плеер и др.), модель этого аппарата (например, Nokia) и потребные параметры заряда - ток и напряжение. Кроме упомянутой микросхемы конкретного вида могут использоваться другие микросхемы аналогичного назначения с соответствующими параметрами.

Описанные выше варианты осуществления подробно описываются ниже со ссылками на сопроводительные чертежи. В нижеследующем описании одинаковые блоки на чертежах обозначены одинаковыми номерами.

Согласно первому варианту осуществления (управляющий блок (3) расположен в разъеме (3а) коннектора), изображенному на Фиг.2, ИР состоит из основного блока (1), подсоединяемого к

Фиг.2, ИР состоит из основного блока (1), подсоединяемого к внешнему источнику питания, и преобразующего посредством преобразователей (2) напряжение и ток внешнего источника питания в напряжения и токи, необходимые для заряда одного или более аккумуляторов заряжаемых аппаратов. Один или несколько таких аппаратов (4), например, мобильных телефонов, с вставленными в них аккумуляторами подсоединяются к основному блоку с помощью коннекторов, каждый из которых соответствует конкретной модели мобильного телефона (или другого аппарата).

Каждый коннектор (соединитель) имеет на концах разъемы 3а и 3б, а также несколько проводников, соединяющих эти разъемы между собой. Все разъемы 3а в этом варианте осуществления одинаковы и служат для подсоединения коннекторов к соответствующим разъемам (2а) преобразователям (2) основного блока.

Разъемы 3б каждого из коннекторов могут быть разнообразными и соответствуют входным разъемам конкретных аппаратов (т.е. имеют соответствующие формы, геометрические размеры, расположение и количество контактов). Таким образом, тип разъема 3б определяет сам коннектор и ту модель мобильного телефона или другого аппарата (4), который может быть подключен к основному блоку для заряда аккумулятора через этот коннектор.

При смене мобильного телефона пользователь должен просто взять соответствующий коннектор с разъемом 3б, подходящим для новой модели телефона.

Управляющий блок (3), расположенный в одном из разъемов коннектора (к примеру, 3а на Фиг.2), подает на основной блок в ИР цифровой управляющий сигнал. Этот управляющий сигнал содержит в себе информацию о том, какими должны быть значения выходных тока и напряжения для заряда аккумулятора подключенного аппарата.

Структура основного блока описана ниже со ссылками на Фиг. 1 и содержит по меньшей мере, одно средство (1а) приема управляющих цифровых или аналоговых сигналов от одного или нескольких управляющих блоков (3) и формирования задающих сигналов в ответ и во исполнение упомянутых управляющих сигналов; одно или несколько средств (5) обеспечивающих: прием задающих сигналов от средства (1а), формирование требуемых в соответствии с упомянутыми задающими сигналами выходных тока и напряжения, необходимых для заряда аккумулятора подключенного аппарата, оснащенного этим аккумулятором (4), и передачу через соответствующее средство соединения (3) (коннектор) на подключенный к этому коннектору упомянутый аппарат (4) сформированных тока и напряжения в соответствии с требуемой для этого аппарата программой заряда. При этом средство (1а) содержит микроконтроллер или другое средство, которое может быть оснащено, например, запоминающим устройством и прочими известными из уровня техники средствами, необходимыми для приема от управляющих блоков (3) управляющих сигналов и их обработки для управления средством (5) с целью выдачи необходимых выходных значений тока и напряжения, а так же выработки ответа в управляющий блок на его возможный запрос (например, с целью получения подтверждения о пригодности данной ИР для подключенного для заряда аппарата (запрос типа «свой-чужой»).

Средство (1а) в сочетании с каждым из средств (5) образует один или несколько, по числу средств (5), независимых каналов заряда.

Пример работы ИР может быть описан следующим образом:

Этап 1 (см. Фиг.4(а)) - основной блок ИР, выполненный на базе микроконтроллера, обеспечивает периодическое направление кодированного цифрового сигнала-запроса на свои разъемы 2а. При отсутствии подключенных к этим разъемам коннекторов и работа основного блока заключается в периодическом направлении упомянутых сигналов к разъемам 2а.

Этап 2 (см. Фиг.4(б)) - при подключении коннектора, в одном из разъемов (например, 3а) которого смонтирована вышеупомянутая микросхема-управляющий блок (3), к выходному разъему основного блока 2а (без подключения к этому коннектору заряжаемого аппарата), сигнал-запрос от основного блока получает возможность пройти к микросхеме-управляющему блоку (3). В ответ на этот запрос управляющий блок (3) передает цифровой управляющий сигнал, содержащий запрограммированную в этом управляющем блоке информацию о том, какова модель присоединенного портативного аппарата и какие параметры заряда - ток и напряжение, предусмотренные изготовителем этого аппарата, должны быть для него поданы.

Этап 3 (см. Фиг.4(в)) - этот управляющий сигнал поступает в основной блок, преобразователь (2) которого в ответ на него вырабатывает соответствующие зарядные параметры - зарядное напряжение и соответствующее значение ограничения по зарядному току. Это напряжение через разъемы 2а и 3а подается к коннектору на контакты его разъема 3б.

Этап 4 (см. Фиг.4г)) при подключении к разъему 3б соответствующего аппарата (4) для заряда его аккумулятора, имеющееся на разъеме напряжение подается непосредственно на входные клеммы этого аппарата и осуществляется заряд его аккумулятора, при этом основной блок периодически осуществляет измерение подаваемых тока и напряжения и контролирует их соответствие к заданным, вводя необходимые коррективы в случае необходимости.

Обмен данными между управляющим блоком, независимо от места его расположения, и основным блоком производится в цифровом виде согласно заранее определенному протоколу, например, однопроводному, аналогично тому, как это происходит при обмене данными между компьютером и другим устройством, например, подключенным через порт USB.

На базе этого полученного от управляющего блока сигнала микроконтроллер основного блока осуществляет управление системой преобразования входного сетевого тока в выходной ток с заданной управляющим сигналом силой и напряжением.

В качестве управляющего блока может быть применен более сложный микроконтроллер, который возможно программировать для передачи в основной блок различных (т.е. содержащих информацию о различных в различные отрезки времени зарядных токах и напряжениях) управляющих сигналов. При этом появляется возможность работы ИР по заранее заданной программе - графику изменения параметров заряда по времени. Между управляющим блоком и основным блоком может осуществляться периодический информационный обмен с необходимой частотой для передачи

сигналов, соответствующих необходимым изменениям параметров заряда/питания (величины тока и его напряжения) во времени. Все параметры такого информационного обмена - частота опроса, продолжительность каждого временного этапа, параметры заряда и другие данные заранее программируются в микроконтроллерах основного и управляющего блоков.

При этом алгоритм работы выглядит следующим образом:

- аналогично предыдущему варианту, основной блок ИР, выполненный на базе микроконтроллера, обеспечивает периодическую выдачу с необходимой частотой сигнала-запроса на свои разъемы 2а. При отсутствии подключенных к этим разъемам коннекторов, ИР находится в состоянии stand-by и работа основного блока заключается в периодической выдаче упомянутых сигналов на разъемы 2а;

- при подключении к выходному разъему основного блока 2а коннектора, в одном из разъемов которого (например, 3а) смонтирован вышеупомянутый управляющий блок-контроллер, сигнал-запрос от основного блока получает возможность пройти к микросхеме - управляющему блоку (3). В ответ на этот запрос управляющий блок вырабатывает управляющий сигнал, содержащий запрограммированную в этом управляющем блоке информацию о том, какова модель присоединенного портативного аппарата и какие параметры заряда - ток и напряжение, предусмотренные изготовителем этого аппарата, должны быть для него поданы на первом этапе работы,

- по истечении заранее заданного отрезка времени управляющий блок подает в основной блок новую команду, содержащую данные в

отношении новых параметров заряда, необходимых на втором временном отрезке,

- таким же образом выполняются третий, четвертый и далее этапы временной программы.

Одним из примеров программы заряда с изменением параметров заряда во времени является программа заряда никель-металлгидридных или никель-кадмиевых аккумуляторов, состоящих из нескольких элементов по 1,2 В. Подобная программа для аккумулятора емкостью 10 ампер-часов в одном из вариантов реализации может выглядеть, например, так:

- первые 8-10 минут заряда должен подаваться слабый зарядный ток силой 2,0-3,0 А - это необходимо для выравнивания уровня заряда отдельных элементов аккумулятора при заряде слабым током;

- далее может происходить заряд током 10,0 А в течение 1-1,5 часов;

- далее - заряд током 5,0 А до полной зарядки аккумулятора;

- далее - поддержание заряда в импульсном режиме током 3 А каждые 10-15мин или 0,1А непрерывно без ограничения времени.

Кроме того, один и тот аккумулятор, например, никель-кадмиевый, может заряжаться по различным программам: стандартный заряд - программа описана выше; ускоренный заряд - алгоритм программы - такой же, но на втором этапе заряд производится увеличенным током, до 0,5С и более; тренировка аккумулятора - выполняются несколько циклов, каждый из которых состоит из двух этапов - на первом этапе осуществляется полный разряд аккумулятора, а затем, на втором этапе, - полный заряд по программе, описанной выше.

При ином размещении управляющего блока, например, внутри заряжаемого аппарата в виде встроенной в него микросхемы или в виде части программного обеспечения заряжаемого аппарата, алгоритм работы системы останется таким же.

Процесс заряда аккумуляторов портативных радиоэлектронных устройств с помощью интеллектуальной розетки описан ниже для случая размещения управляющих блоков в коннекторах:

- на выходные выводы разъема основного блока периодически выдают цифровой сигнал опроса с целью определения факта подключения к этому разъему соответствующего коннектора;

- к выходному разъему основного блока подключают коннектор, в одном из разъемов которого смонтирован управляющий блок, содержащий, например, упомянутую выше микросхему;

- после подключения коннектора и установления электрического и информационного контакта между основным и управляющим блоками цифровой сигнал из основного блока получает возможность достичь управляющего блока;

- получив этот сигнал опроса, в управляющем блоке, в памяти которого содержится заранее запрограммированная цифровая информация относительно типа и модели аппарата, для заряда аккумуляторов которого предназначен данный коннектор, параметры заряда, необходимые для этого аппарата ток и напряжение заряда и другие необходимые данные, основному блоку разрешают считывание этой информации;

- считывают из памяти управляющего блока вышеупомянутую информацию, которая по специальному, например, однопроводному протоколу, поступает в этот основной блок в виде цифрового

протоколу, поступает в этот основной блок в виде цифрового управляющего сигнала;

- в основном блоке, получив этот цифровой управляющий сигнал, формируют ток и напряжение, необходимые для заряда аккумулятора аппарата, для которого предназначен данный коннектор;

- упомянутое зарядное напряжение подают на выходной разъем коннектора;

- к выходному разъему коннектора, на который подано упомянутое зарядное напряжение, подключают аппарат для заряда его аккумулятора;

- зарядное напряжение подается на входной разъем подключенного аппарата и от основного блока через коннектор к аппарату начинает поступать зарядный ток требуемого номинала.

Для вариантов размещения управляющего блока непосредственно в заряжаемом аппарате процесс заряда будет содержать следующие операции:

- на выходные выводы разъема основного блока периодически выдают цифровой сигнал опроса с целью определения факта подключения к этому разъему соответствующего коннектора;

- к выходному разъему основного блока подключают коннектор, при этом режим работы основного блока не изменяется;

- к коннектору подключают аппарат, аккумулятор которого подлежит заряду; при этом устанавливается электрический и информационный контакт между основным и управляющим блоками; цифровой сигнал из основного блока получает возможность достичь управляющего блока, расположенного непосредственно в заряжаемом аппарате или реализованного в виде части программного обеспечения заряжаемого аппарата;

- получив этот сигнал опроса, в управляющем блоке, в памяти которого содержится заранее запрограммированная цифровая информация относительно типа и модели аппарата, для заряда аккумуляторов которого предназначен данный коннектор, параметры заряда, (необходимые для этого аппарата ток и напряжение заряда) и другие необходимые данные, основному блоку разрешают считывание этой информации;

- считывают из памяти управляющего блока вышеупомянутую информацию, которая в закодированном виде по специальному протоколу, например, однопроводному, поступает в этот основной блок в виде цифрового управляющего сигнала;

- в основном блоке, получив этот цифровой управляющий сигнал, формируют ток и напряжение, необходимые для заряда аккумулятора данного аппарата;

- зарядное напряжение подается на входной разъем подключенного аппарата и от основного блока через коннектор к аппарату начинает поступать зарядный ток требуемого номинала.

При этом необходимость выработки двух параметров заряда - тока и напряжения - объясняется тем, что существует ряд потребителей (например, некоторые модели мобильных телефонов, блоки заряда никель-кадмиевых, никель-металгидридных и др. аккумуляторов), в которых отсутствует внутреннее ограничение по току, а зарядное напряжение подается непосредственно к аккумулятору. В таком случае отсутствие контроля за током заряда и его регулирования со стороны ИР могут привести к выходу из строя аккумулятора и всего телефона;

Таким образом, в настоящей полезной модели раскрыта интеллектуальная розетка, обеспечивающая одновременный заряд одного или нескольких мобильных телефонов или других аппаратов с вставленными в них аккумуляторами в оптимальном для этих аккумуляторов режиме.

Оптимальность режима зарядки обеспечивается тем, что параметры, необходимые для заряда аккумулятора данного типа аппарата, однозначно задаются соответствующим управляющим блоком, установленным в коннекторе, через который осуществляется подключение этого мобильного телефона или оснащенного аккумулятором аппарата к ИР.

ИР может быть оснащена системой самодиагностики, осуществляющей постоянное или с заданной периодичностью тестирование рабочих параметров преобразователя (например, токов, напряжений, температур и т.п.) с целью определения их соответствия заданным диапазонам и выдачи необходимых информационных и/или управляющих сигналов в случае их отклонения от заданных.

Требуемыми программой заряда, током, напряжением и другими параметрами заряда в раскрытой ИР являются оптимальные, рекомендуемые изготовителем заряжаемого аппарата, программа заряда, ток, напряжение и другие параметры заряда.

Потребителями постоянного тока могут являться, например: зарядные устройства для различных по форме и конструкции аккумуляторов, вынимаемых для заряда из соответствующих аппаратов (например, никель-кадмиевых цилиндрических, литий-ионных в форме прямоугольного параллелепипеда и т.п.)

Интеллектуальная розетка в соответствии с настоящей полезной моделью обеспечивает возможность зарядки нескольких телефонов (или упомянутых аппаратов) одной или различных моделей одновременно, причем на каждый коннектор, а следовательно, и телефон (или упомянутый аппарат), выдаются зарядные ток и напряжение с параметрами, оптимальными для заряда аккумулятора именно данного подключенного аппарата, что позволяет продлить срок службы аккумулятора и обеспечивает дополнительные удобства для владельцев мобильных телефонов и упомянутых аппаратов.

1. Интеллектуальная розетка (ИР), устанавливаемая в здании или на борту транспортного средства или встраиваемая в мебель, содержащая основной блок (1), обеспечивающий преобразование поступающего на его вход от внешнего источника питания постоянного или переменного тока в снимаемые с его выхода постоянный ток заданной силы и напряжение, необходимые для заряда аккумулятора по меньшей мере одного аппарата (4), подключаемого к ИР с помощью средства соединения (3), и формируемые в соответствии с управляющими сигналами от соответствующего по меньшей мере одного внешнего управляющего блока, при этом основной блок содержит по меньшей мере, одно средство (1а) приема управляющих сигналов от упомянутого по меньшей мере одного управляющего блока и формирования задающих сигналов в ответ на упомянутые управляющие сигналы; по меньшей мере одно средство (5), обеспечивающее прием задающих сигналов от средства (1а), формирование, в ответ на упомянутые задающие сигналы, выходных тока и напряжения со значениями, необходимыми для заряда аккумулятора упомянутого аппарата (4), и передачи на упомянутый аппарат (4) сформированных тока и напряжения в соответствии с требуемой для этого аппарата программой заряда.

2. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что информационный обмен между основным блоком и управляющим блоком осуществляется в цифровом или аналоговом виде.

3. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что средство (1а) в сочетании с каждым из средств (5) образует один или несколько, по числу средств (5), независимых каналов заряда.

4. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что средство (1а) вырабатывает сигнал в управляющий блок в ответ на сигнал запроса от него о пригодности ИР по выходным параметрам заряда (току и напряжению) для заряда аккумулятора подключенного аппарата конкретной модели.

5. Интеллектуальная розетка по п.4, отличающаяся тем, что средство (1а) представляет собой микроконтроллер.

6. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что принимаемые от управляющего блока управляющие сигналы содержат информацию по меньшей мере об одном из следующего: о требуемых параметрах заряда, о программе заряда аккумулятора, о типе и модели подключенного аппарата для заряда его аккумулятора через этот управляющий блок.

7. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что основной блок осуществляет многократный периодический информационный обмен с управляющим блоком с необходимой частотой для получения в режиме реального времени управляющих сигналов, соответствующих необходимым изменениям параметров заряда аккумулятора во времени.

8. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что оснащена системой самодиагностики, осуществляющей постоянное или с заданной периодичностью тестирование рабочих параметров преобразователя для определения их соответствия заданным диапазонам и выдачи необходимых информационных и/или управляющих сигналов в случае их отклонения от заданных.

9. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью показа зарядных параметров отдельно по каждому из каналов заряда, результатов работы системы самодиагностики типов и моделей подключенных для заряда аппаратов и т.д., на дисплее.

10. Интеллектуальная розетка по п.1, отличающаяся тем, что требуемыми программой заряда и другими параметрами заряда аккумулятора являются оптимальные для данного аккумулятора.