[发明专利]便携式电子设备有效
申请号: | 201680068356.6 | 申请日: | 2016-11-25 |
公开(公告)号: | CN108604800B | 公开(公告)日: | 2021-12-24 |
发明(设计)人: | 斯蒂芬·沃勒尔;马拉帕·拉金德兰;蒂姆·瓦尔德 | 申请(专利权)人: | ZAPGO公司 |
主分类号: | H02J7/00 | 分类号: | H02J7/00;H02J7/34 |
代理公司: | 广州三环专利商标代理有限公司 44202 | 代理人: | 郝传鑫 |
地址: | 英国*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 便携式 电子设备 | ||
本文提供一种便携式电池供电的电子设备,其包括电池、微处理器和显示屏。所述设备的特征在于,其还包括与所述电池连接的一体式可再充电的电池充电单元,该一体式可再充电的电池充电单元包括由一片或多片石墨烯或含有石墨烯的材料构成的超级电容器,适于从额定电压为100伏特或大于100伏特的交流电源向所述超级电容器提供高达40安培的电流的电源模块;适于将直流电力从所述超级电容器输送至所述电池的输出转换器;以及适于控制直流电力从所述超级电容器至所述电池的输送的控制模块。本文还提供如下设备,在该设备中,一体式可再充电单元是所述设备的单独的电力来源。
本发明涉及合并有可快速再充电的电池充电单元的便携式电子设备,所述可快速再充电的电池充电单元包括超级电容器。
现今,便携式电子设备普遍存在于社会中,例如,在许多发达国家中,十六岁以上的人群中估计有超过90%的人使用手机。虽然,在用于向这些设备供电的可再充电的电池方面的技术发展意味着多年以来这些设备已经可使用越来越长的时间,但是仍然存在很多问题。这些问题包括:(1)随着电池的老化,需要更加频繁地向设备进行再次充电,以及(2)现代软件的运行所带来的用电需求必然会更快地耗尽电池。因此,相对于过去,现今大多数用户发现必须更加频繁地对他们的设备进行再充电。
这进而产生了技术问题,因为当将现今使用的当前锂离子电池插入常规电力环网(electricity ring main)时,所述锂离子电池充电较慢,通常需要几个小时的时间。这对于旅行者而言特别不方便,经常很多人想要使用机场、咖啡厅、会议中心等等的墙壁插座。因此,如果市场上能够获得快速可再充电电子设备,这对于旅行者而言将是非常有用的。
解决这个问题的一种方法是使用合并有一个或多个超级电容器的单独的辅助充电器,因为所述超级电容器带有很大的电量并且能够快速充放电。然而,现今的超级电容器所储存的电荷密度仍然较低,并且由双重卷绕(double-wound)的铝箔片构成的传统的超级电容器估计需要小饮料罐的大小和半公斤的重量以适于对普通智能手机进行充电。这使得这种电容器无法实现携带并连接至设备。
因此,本发明的一个目的在于提供一种便携式电子设备,其包括包含有超级电容器的快速再充电单元,该单元与设备本身是一体的,并且,一旦进行快速充电,该快速再充电单元可在一段较长的时间内对电池进行再充电。本发明的另一目的在于提供一种如下的便携式电子设备,其使用上述快速再充电单元直接作为设备的单独电源,从而使电池与所述设备一同携带。
我们之前在Facebook上着眼于销售额定容量为1500mAh的石墨烯超级电容器电池充电器,其装配有通用USB端口,该端口可向任何类型的手机或平板电脑进行充电。不过,在这些一般性公开的内容中,并未对下文要求保护的设计给出教导,并且具体而言,也未对将被使用的控制模块的特点给出教导。该电池充电器还在我们的同样处于在审状态的专利申请PCT/GB2015/053003中进一步详细描述。
在电容器的构建中使用石墨烯已在WO2013180661,CN104229780,US2012170171,KR20140094346,CN104064364,US2014127584,US2012045688和US8503161中公开。
US20140321027公开了用于移动设备的可再充电的电源,其包括具有碳纳米管的超级电容器,所述碳纳米管连接至设置在金属箔上的厚度小于100nm的金属氧化物层。
根据本发明的第一方面,本发明提供一种便携式电池供电的电子设备,其包括电池、微处理器和显示屏,其特征在于,该便携式电池供电的电子设备还包括与所述电池连接的一体式可再充电的电池充电单元,该一体式可再充电的电池充电单元包括:
·超级电容器,其由一片或多片石墨烯或含有石墨烯的材料构成;
·电源模块,其适于从额定电压为100伏特或100伏特以上的交流电源向所述超级电容器提供高达40安培的电流;
·输出转换器,其适于将直流电力从所述超级电容器输送至所述电池;以及
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