專利名稱：充電系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種充電系統，特別是涉及一種簡化電連接結構的直流充電系統。
背景技術：
在信息發達的現代社會，諸如手機(mobile phone)、個人數字助理(PDA，Personal Data Assistant)、隨身聽(walkman)、掌上電腦(hand-held computer)、筆記本電腦(notebook computer)等等便攜式電器，其方便攜帶的特性，讓使用者隨時隨地就能交流信息、溝通人際、存取數據、累積知識，進一步提高使用者生活品質與工作效率。隨著這些便攜式電器的體積、重量進一步的縮小，同一使用者隨身攜帶兩種以上功能不同的便攜式電器，已經是常見的事；搭配功能不同的便攜式電腦，能讓使用者更有效率地存取數據、滿足對數據的需求。譬如說，筆記本電腦的運算快速、存儲容量大，適合長時間會議使用；個人數字助理適合使用者隨身記事、管理個人數據；手機則能讓使用者通過無線通訊隨時隨地與其他人交換信息數據。
為了要方便使用者隨身攜帶，便攜式電器都有儲電的電池，用來提供便攜式電器運作時所需的電力。當電池的電力用盡時，就要對儲電的電池充電，以便繼續延續便攜式電器的有效運作。請參考圖1。圖1為現有技術對便攜式電器充電的系統配置的示意圖。在圖1中，便攜式電器10A設有一充電端口12A，用來輸入便攜式電器10A工作電壓的直流電力。為了要對便攜式電器10A充電，便攜式電器10A設有搭配的變壓器16A及18A。變壓器16A有一輸入端口17A，能將交流電電源20(譬如說由插座提供的家用標準交流電源)的電力輸入，并由變壓器16A轉換為便攜式電器10A的工作電壓，再由其輸出端口14A輸出。同理，變壓器18A的輸入端口19A能接受直流電電源22(譬如說是汽車上提供的直流電源)的電力輸入，由變壓器18A轉換為便攜式電器10A的工作電壓，并由其輸出端口15A輸出。當使用者要對便攜式電器10A充電時，可選用對應于便攜式電器10A的變壓器16A或18A，將變壓器的輸入端口連接對應的電源，將變壓器的輸出端口連接于便攜式電器10A的充電端口；而電源的電力就會經由對應變壓器的轉換成便攜式電器專屬的工作電壓，再由變壓器的輸出端口將便攜式電器的工作電壓輸入便攜式電器的對應充電端口，來為便攜式電器充電。
根據相同的現有技術，圖1中的便攜式電器10B也有專屬的充電端口12B，用來輸入便攜式電器10B的專屬工作電壓；對應于充電端口12B，變壓器16B、18B也分別有對應的輸出端口14B、15B。而變壓器16B由其輸入端口17B接收交流電電源20的電力后，能將其轉換為便攜式電器10B專屬的工作電壓，再由輸出端口14B將此電力輸出至充電端口12B。同理，變壓器18B由其輸入端口19B輸入直流電電壓22后，就能將其轉換為便攜式電路10B的工作電壓，并由輸出端口15B輸出至便攜式電器10B的充電端口12B。
為了不同便攜式電器內部運作的不同需求，各種不同的便攜式電器也有不同的工作電壓；在現在的市場上，不同的便攜式電器就有3伏特(volt)到12伏特的各種不同的工作電壓。同理，各種便攜式電器用來輸入充電電力的充電端口也有不同的形狀與構造。因此，在現有的充電配置中，便攜式電器必須搭配有專屬的變壓器；此專屬的變壓器要能將其輸入端口的電源轉換為便攜式電器的專屬電壓；變壓器的輸出端口也必須配合便攜式電器專屬的充電端口。這樣一來，當使用者攜帶兩個(或以上的)便攜式電器時，即使用同一種電源(譬如說是家用交流電電源)，使用者也必須攜帶各便攜式電器專屬的變壓器，才能為各便攜式電器充電。就像圖1中所示，在現有技術中，即使變壓器16A、16B都能轉換交流電電源20的電力，但其轉換后由對應輸出端口輸出的電壓卻分別是專屬于便攜式電器10A、10B的工作電壓；配合便攜式電器10A、10B專屬的充電端口，變壓器16A、16B的輸出端口14A、14B也有不同的形狀。上述因素都使得變壓器16A不能拿來對便攜式電器10B充電；專屬于便攜式電器10B的變壓器16B也不能用于便攜式電器10A的充電。
另一方面，若使用者要用不同的電源對同一便攜式電器充電，使用者還必須攜帶專屬于該便攜式電器的不同變壓器，才能以不同變壓器將不同電源轉換為該便攜式電器的專屬工作電壓。就如圖1中所示，若使用者希望能以直流電電源22及交流電電源20為同一便攜式電器10A充電，就還要攜帶兩種對應的專屬變壓器16A、18A。
現有技術上述的缺點，使得使用者必須攜帶各便攜式電器專屬的各種變壓器，才能對各便攜式充電，維持各便攜式電器的正常運作。因為在現有技術中，對每一個便攜式電器的每一種可能的充電電源，都要有特制的專屬變壓器，這樣就會造成使用者使用攜帶上的不便。尤其像變壓器16A、16B是用來將交流電電力轉換為直流電電力的，其體積、重量都很難再縮減；使用者對每一便攜式電器都要攜帶專屬變壓器，攜帶的負擔勢必加重。加上各變壓器的延長線(如圖1中變壓器16A、18A的延長線21A、23A)還要纏繞卷曲才能攜帶，更增加使用者使用攜帶現有技術變壓器的不便。另一方面，現有技術中對每一便攜式電器的每一種充電電源都要有專屬的變壓器，也造成使用者使用上的彈性降低、便攜式電器相關設計、生產、制造上的成本增加，不利信息產業的發展。

發明內容
本發明的目的在于提供一種以統一輸出規格的變壓器對不同便攜式電器充電的充電系統，以解決現有技術的問題。
本發明的目的是這樣實現的，即提供一種充電系統，用來對多個便攜式電器充電，該多個便攜式電器分別設有一對應的充電端口，每一充電端口用來輸入對應一便攜式電器的工作電壓，而該多個便攜式電器的工作電壓為相異；該充電系統包括有多種變壓器，用來將多種不同的輸入電壓轉換成一標準電壓的直流電力，每一變壓器具有一輸出端口，用來輸出該標準電壓的直流電力；一傳輸線，其具有一第一連接端及一第二連接端，該第一連接端用來連接該變壓器的輸出端口，用來輸入該標準電壓的直流電力，該第二連接端用來輸出該標準電壓的直流電力；以及多種轉換器，用來將該標準電壓的直流電力轉換為該多個便攜式電器的工作電壓，每一轉換器具有一輸入端口及一輸出端口，該轉換器的輸入端口以可拆卸的方式連接于該傳輸線的第二連接端，用來接收該標準電壓的直流電力，該轉換器的輸出端口以可拆卸的方式連接于一便攜式電器的充電端口，用來輸出該便攜式電器的工作電壓；其中當該多個便攜式電器需要充電時，使用者可將對應的轉換器連接于該傳輸線，而該傳輸線可連接于該多個變壓器中任意一變壓器，便可使用該標準電壓的直流電力對該多個便攜式電器充電。
本發明還提供一種充電系統，用來對一便攜式電器充電，該便攜式電器設有一充電端口，用來輸入一標準電壓的直流電力；而該充電系統包括有多種變壓器，用來將多種不同的輸入電壓轉換成該標準電壓的直流電力，每一變壓器具有一輸出端口，用來輸出該標準電壓的直流電力；一傳輸線，其具有一第一連接端及一第二連接端，該第一連接端以可拆卸的方式連接于該變壓器的輸出端口，以便由該第一連接端輸入該標準電壓的直流電力；該第二連接端用來輸出該標準電壓的直流電力；以及其中當該便攜式電器需要充電時，使用者可將該便攜式電器的充電端口連接于該傳輸線的第二連接端，而該傳輸線的第一連接端可連接于該多個變壓器中任意一變壓器的輸出端，便可使用該標準電壓的直流電力對該便攜式電器充電。


圖1為現有技術以不同電源為不同便攜式電器充電的示意圖；圖2為本發明以不同電源為不同便攜式電器充電的示意圖；圖3為圖2中變壓器、傳輸線、轉換器電連接于電源與一便攜式電器間的示意圖。
具體實施例方式
請參考圖2。圖2為本發明充電系統30為便攜式電器10A、10B充電的示意圖。便攜式電器10A、10B各有一充電端口50A、50B，用來輸入專屬于各便攜式電器工作電壓的直流電力。便攜式電器10A、10B可以是手機、個人數字助理或是掌上電腦；而本發明的充電系統30可用來對更多便攜式電器充電，圖2中的兩個便攜式電器僅為方便本發明技術揭露的實施例。
在本發明充電系統30中，針對每一電源設有一對應的變壓器；針對每一便攜式電器，也有一對應的轉換器。圖2中的變壓器32A、32B、32C分別針對不同電源而設；轉換器42A、42B則分別對應于便攜式電器10A、10B。其中各變壓器可將對應的電源統一轉換為一標準電壓的直流電力；各轉換器則可將標準電壓的直流電力轉換為對應便攜式。傳輸線40則可以用可拆卸的方式連接于變壓器與轉換器之間，用來將變壓器產生的標準電壓的直流電力傳輸給轉換器。
在較佳實施例中，本發明中的變壓器由硬質殼體包覆，形成一便于攜帶的完整塊狀結構；而各變壓器在殼體上直接設有統一規格的輸出端口。就如圖2中的實施例，變壓器32A可使用電池35的電力，將其轉換為標準電壓的直流電力，并由輸出端口34A輸出。變壓器32B則可由其輸入端口38B輸入交流電電源20(譬如說是家用插座所提供的交流電)的電力，同樣地將其轉換為標準電壓的直流電力，并由變壓器32B的輸出端口34B輸出。同理，變壓器32C可由其輸入端口36C輸入直流電電源22(譬如說是汽車或飛機上提供的直流電電源)的電力，將其轉換為標準電壓的直流電力，并由輸出端口34C輸出。配合不同的電源，本發明中就可設置不同的對應變壓器，來將對應的電源轉換為統一規格的標準電壓的直流電力。轉換電力之后，各變壓器則以統一形狀規格的輸出端口將其輸出。換句話說，圖2中分屬變壓器32A、32B、32C的輸出端口34A、34B、34C都是相同形狀規格的；由這些輸出端口輸出的標準電壓的直流電力，也是統一規格的。
本發明的充電系統30中，針對每一便攜式電器均有一對應的轉換器。各轉換器有一輸入端與一輸出端；其中各轉換器的輸入端口都是同一規格的，用來輸入標準電壓的直流電力。各轉換器的輸出端口則分別配合對應的便攜式電路的專屬充電端口。各轉換器由其輸入端口輸入標準電壓的直流電力之后，會將其轉換為對應便攜式電路的專屬工作電壓，再由各轉換器的輸出端輸出。如圖2中的實施例，轉換器42A、42B分別對應于便攜式電器10A、10B；轉換器42A的輸入端口46A、轉換器42B的輸入端口46B則規格形狀相同。轉換器42A的輸出端口48A則對應于便攜式電器10A的充電端口50A；轉換器42A轉換標準電壓的直流電力為便攜式電器10A專屬工作電壓的電力后，就由輸出端口48A將其輸出。同理，轉換器42B的輸出端口48B則配合便攜式電器10B的充電端口50B；轉換器42B轉換標準電壓的直流電力為便攜式電器10B的對應工作電壓的電力后，就可將其由輸出端口48B輸出。
配合本發明中的各變壓器32A、32B、32C與轉換器42A、42B，本發明中設有用來傳輸電力的傳輸線40。傳輸線40有一第一連接端45與一第二連接端43。第一連接端45配合各變壓器統一規格的輸出端口；可由各變壓器的輸出端口自由拆卸或連接。第二連接端43則配合各轉換器統一規格的輸入端口，可和各轉換器的輸入端口自由拆卸或連接。在較佳實施例中，第一連接端45的形狀規格與第二連接端43相符，使得傳輸線40的兩連接端可任意連接至變壓器、轉換器。至于本發明中各變壓器的輸出端口可直接采用現行業界標準的USB、RS232、PS2或是1394的輸出端口規格；當然對應的傳輸線40也可以是對應規格的傳輸線。
本發明充電系統的工作情形可描述如下。當使用者要以一電源為一便攜式電器充電時，使用者可將對應該電源的變壓器連接于該電源，由該變壓器將該電源轉換為標準電壓的直流電力；該變壓器的輸出端口則連接于傳輸線的第一連接端。傳輸線的第二連接端則連接于該便攜式電器對應轉換器的輸入端；該轉換器的輸出端口則連接于該便攜式電器的充電端口。這樣一來，該變壓器將該電源轉換為標準電壓的直流電力后，就可通過該變壓器的統一規格輸出端口、傳輸線的第一連接端、傳輸線的第二連接端傳輸至該轉換器統一規格的輸入端口。最后，該轉換器會將標準電壓的直流電源轉換為該便攜式電器的專屬工作電壓的電力，經由該轉換器的輸出端口、該便攜式電器的充電端口傳輸至該便攜式電器，就能對該便攜式電器充電了。
請參考圖3(并請一并參考圖2)。圖3為本發明充電系統的變壓器32B與轉換器42B連接來為便攜式電器10B充電的示意圖。若使用者要以交流電電源20為便攜式電器10B充電，使用者可將變壓器32b的輸入端口36B連接于交流電電源20、輸出端口34B則連接于傳輸線40的第一連接端45；傳輸線40的第二連接端43則連接于轉換器42B的輸入端46B；轉換器42B與便攜式電器10B搭配的輸出端口48B則連接于便攜式電器的充電端口50B。交流電電源20提供的電力經由變壓器32B轉換為標準電壓的直流電力后，會經由傳輸線40傳輸給轉換器42B；轉換器42B將標準電壓的直流電力轉換為便攜式電器10B的工作電壓的電力后，就能經由充電端口50B對便攜式電器10B充電了。
本發明最大的特色，就是以一傳輸線連接標準規格的變壓器輸出端口與轉換器輸入端口。這樣一來，本發明就不必針對每一便攜式電器設置一專屬的變壓器。舉例來說，若使用者也想用交流電電源20為便攜式電器10A充電，只要將傳輸線40連接于變壓器32B、轉換器42A之間，就能透過轉換器42A的輸出端口48A對便攜式電器10A充電。因為轉換器42A、42B其輸入端口46A、46B的規格是統一的，連接于變壓器32B的傳輸線40，其第二連接端43就可自由連接于轉換器42A或42B，來對便攜式電器10A或10B充電。另一方面，對不同的電源，本發明也不必對同一便攜式電器設置不同的變壓器。舉例來說，若使用者要用直流電電源22對便攜式電器10B充電，只要將傳輸線40連接于轉換器42B；第一連接端45則連接于變壓器32C的輸出端口34C，就能通過轉換器42B為便攜式電器10B以直流電電源22充電。因為傳輸線40的第一連接端45的規格能與各變壓器輸出端口的統一規格搭配，只要將傳輸線40連接于轉換器42B，就能將傳輸線40的第一連接端45自由連接于變壓器32A、32B或32C，以對應的電池35、交流電電力20或直流電電力22來為便攜式電器10B充電。值得一提的是，現在有許多便攜式電器有內建的USB(即通用串行總線)規格充電端口；本發明中各變壓器及對應傳輸線也能直接以USB規格來設計。這樣一來，本發明中各變壓器就能將不同電源轉換為USB規格的標準電壓，并通過傳輸線USB規格的第二連接端43來直接為這些具有USB充電端口的便攜式電器充電。
在現有技術中，每一便攜式電器對每一充電電源都必須搭配一專屬的變壓器。即使用同一電源，不同的便攜式電器還是要有不同的專屬變壓器；另一方面，即使對同一便攜式電器，還是要有不同的變壓器才能利用不同的電源來充電。如此一來，使用者要攜帶多種不同的變壓器才能為其多個便攜式電器充電，攜帶不便；各變壓器的延長線整理、收卷，也必須大費周折。此外，設計、生產、制造便攜式電器相關充電設備的成本也會增加，而使便攜式電器提供的信息便利無法普及。相比之下，本發明中每一便攜式電器僅需一對應的轉換器、每一電源也僅需一搭配的變壓器，就能以統一規格的變壓器輸出端口及轉換器輸入端口，通過傳輸線來彈性搭配各種充電電源來為不同便攜式電器充電。這樣的配置使本發明充電系統占用的體積重量大幅度降低，方便使用者攜帶。由于本發明中的轉換器是將標準電壓的直流電力轉換為便攜式電器工作電壓的直流電力，直流電力之間的功率轉換所需的電路較為簡單，使本發明中的轉換器體積重量都不大，能降低使用者攜帶時的負擔。另外，本發明中的各變壓器都是方便攜帶的塊狀裝置，沒有多余累贅的延長線，僅需一搭配的傳輸線。通過本發明中轉換器標準規格的輸入端口、變壓器統一規格的輸出端口，設計、生產制造便攜式電器相關充電設備的成本也能隨之降低，使多采多姿的各種便攜式電器所帶來的便利移動信息能為大眾所共享。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求書所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種充電系統，用來對多個便攜式電器充電，該多個便攜式電器分別設有一對應的充電端口，每一充電端口用來輸入對應一便攜式電器的工作電壓，而該多個便攜式電器的工作電壓為相異；該充電系統包括有多種變壓器，用來將多種不同的輸入電壓轉換成一標準電壓的直流電力，每一變壓器具有一輸出端口，用來輸出該標準電壓的直流電力；一傳輸線，其具有一第一連接端及一第二連接端，該第一連接端用來連接該變壓器的輸出端口，用來輸入該標準電壓的直流電力，該第二連接端用來輸出該標準電壓的直流電力；以及多種轉換器，用來將該標準電壓的直流電力轉換為該多個便攜式電器的工作電壓，每一轉換器具有一輸入端口及一輸出端口，該轉換器的輸入端口以可拆卸的方式連接于該傳輸線的第二連接端，用來接收該標準電壓的直流電力，該轉換器的輸出端口以可拆卸的方式連接于一便攜式電器的充電端口，用來輸出該便攜式電器的工作電壓；其中當該多個便攜式電器需要充電時，使用者可將對應的轉換器連接于該傳輸線，而該傳輸線可連接于該多個變壓器中任意一變壓器，便可使用該標準電壓的直流電力對該多個便攜式電器充電。
2.如權利要求1所述的充電系統，其中該變壓器包括有一硬質殼體；而該變壓器的輸出端口設于該硬質殼體上。
3.如權利要求1所述的充電系統，其中該便攜式電器為一移動電話(mobile phone)。
4.如權利要求1所述的充電系統，其中該便攜式電器為一個人數字助理(PDA，Personal Digital Assistant)。
5.如權利要求1所述的充電系統，其中該變壓器可將一交流電源轉換為該標準電壓的直流電力。
6.如權利要求1所述的充電系統，其中該變壓器可將一直流電池的電力轉換為該標準電壓的直流電力。
7.如權利要求1所述的充電系統，其中該變壓器可將一汽車直流電源的電力轉換為該標準電壓的直流電力。
8.如權利要求1所述的充電系統，其中該變壓器可將一飛機直流電源的電力轉換為該標準電壓的直流電力。
9.一種充電系統，用來對一便攜式電器充電，該便攜式電器設有一充電端口，用來輸入一標準電壓的直流電力；而該充電系統包括有多種變壓器，用來將多種不同的輸入電壓轉換成該標準電壓的直流電力，每一變壓器具有一輸出端口，用來輸出該標準電壓的直流電力；一傳輸線，其具有一第一連接端及一第二連接端，該第一連接端以可拆卸的方式連接于該變壓器的輸出端口，以便由該第一連接端輸入該標準電壓的直流電力；該第二連接端用來輸出該標準電壓的直流電力；以及其中當該便攜式電器需要充電時，使用者可將該便攜式電器的充電端口連接于該傳輸線的第二連接端，而該傳輸線的第一連接端可連接于該多個變壓器中任意一變壓器的輸出端，便可使用該標準電壓的直流電力對該便攜式電器充電。
10.如權利要求9所述的充電系統，其中該變壓器包括有一硬質殼體；而該變壓器的輸出端口設于該硬質殼體上。
11.如權利要求9所述的充電系統，其中該便攜式電器為一移動電話(mobile phone)。
12.如權利要求9所述的充電系統，其中該便攜式電器為一個人數字助理(PDA，Personal Digital Assistant)。
13.如權利要求9所述的充電系統，其中該變壓器可將一交流電源轉換為該標準電壓的直流電力。
14.如權利要求9所述的充電系統，其中該變壓器可將一直流電池的電力轉換為該標準電壓的直流電力。
15.如權利要求9所述的充電系統，其中該變壓器可將一汽車直流電源的電力轉換為該標準電壓的直流電力。
16.如權利要求9所述的充電系統，其中該變壓器可將一飛機直流電源的電力轉換為該標準電壓的直流電力。
17.如權利要求9所述的充電系統，其中該傳輸線的第二連接端為一符合通用串行總線(USB)規格的連接端，而該便攜式電器的充電端口為一符合USB規格的充電端口。
全文摘要
本發明提供一種充電系統，用來對多個便攜式電器充電，該多個便攜式電器分別設有對應的充電端口，每一充電端口用來輸入對應便攜式電器的工作電壓。充電系統包括多種變壓器，用來將輸入電壓轉換成標準電壓的直流電力，并由各變壓器的輸出端口輸出；傳輸線，其具有第一連接端及第二連接端，第一連接端用來連接變壓器的輸出端口，以輸入標準電壓的直流電力，第二連接端用來輸出標準電壓的直流電力；以及多種轉換器，用來將標準電壓的直流電力轉換為多個便攜式電器的工作電壓，每一轉換器具有輸入端口及輸出端口，轉換器輸入端口可拆卸地連接于第二連接端，轉換器輸出端口可拆卸地連接于便攜式電器充電端口，以輸出便攜式電器工作電壓。
文檔編號H02J7/00GK1477751SQ0213014
公開日2004年2月25日 申請日期2002年8月23日 優先權日2002年8月23日
發明者劉森祥, 杜蔚珍 申請人:致伸科技股份有限公司