專利名稱::一種移動電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種電子產(chǎn)品的電源領(lǐng)域,特別涉及一種移動電源。
背景技術(shù):
:在現(xiàn)實生活中,隨著科技水平的日新月異,人們生活水準(zhǔn)的日益提高,常常需要攜帶多種電子產(chǎn)品外出工作或旅行,各種備用電池也是琳瑯滿目,電量用盡時就需要給每塊電池充電,這樣既不便于管理和攜帶,充電也比較麻煩,現(xiàn)有的移動電源產(chǎn)品,例如專利號為200610002357.9的發(fā)明公布了一種隨身攜帶的移動電源供應(yīng)器,其包括一個細長形的殼體,該殼體上設(shè)有一個軸向配置的容置槽,該槽體內(nèi)至少設(shè)有一組正、負極的導(dǎo)電接點,供預(yù)定的電池置入導(dǎo)通,形成電源供應(yīng)端,一個直流對直流的升壓控制回^各,其i殳在第一電贈4反上而置于殼體內(nèi),用以將前述電池所輸出的低電壓大電流升壓至5V直流電源,一個USB輸出插座,其與容置槽呈軸向配設(shè),并呈母連接器形式,其開口的連接阜設(shè)在殼體前端,且內(nèi)側(cè)的第一接腳是電性連接在該第一電鴻卜板上,用以取得升壓控制回路輸出的5V直流電源,提供一個與其連接的USB插頭所需要的電源,該發(fā)明以小于5v的電池為供電電源,雖然可以采用充電電池,但是沒有提供充電電路,因此需要另備充電器,還需將電池從該發(fā)明裝£中取出再放到充電器中充電,不夠方便,另外該專利所適用的電池容量有限,使用范圍和供電時間受到限制,最后僅提供USB接口輸出,使用范圍進一步受限;又如專利號為200320101588.7的實用新型/>布了一種智能移動電源,由智能電池組連接智能充電器和輸出調(diào)節(jié)器組成,支持智能電池系統(tǒng)管理總線標(biāo)準(zhǔn)(SMBUS1.1),最大輸出電流4A,輸出功率大于50W,輸出電壓5-20V精確可調(diào),工作溫度-20。C至+40。C,多種保護功能,可廣泛用于移動的筆記本電腦、便攜式CD/VCD/DVD播放機、移動電話、數(shù)碼相機、掌上電腦及其他便攜式電子設(shè)備,雖然在功能上滿足了易于操控、智能化和多功能的要求,但是存在線路復(fù)雜,甚至采用多微處理器控制,成本較高,由于線路復(fù)雜,進一步造成產(chǎn)品體積較大,該專利的實施例把智能電池組、智能充電器和輸出調(diào)節(jié)器做成三個獨立的盒體,之間配備專用連接電纜連接,進一步增加生產(chǎn)成本,也不符合簡潔便攜的要求,另外功耗較大,輸出調(diào)節(jié)器需要采用風(fēng)扇散熱,進一步增加功率損耗,不符合節(jié)能環(huán)保的要求。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種線路簡潔、體積較小、輕巧便于攜帶、易操控、智能化、功率損耗低和多功能的移動電源。為了達到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種移動電源,包括電池組、充電電路、MCU微控制電路、DC-DC調(diào)壓輸出電路,所述充電電路設(shè)有可與外部電源連接的輸入端,所述充電電路設(shè)有的輸出端與電池組電連4妻,電池組同時與MCU《敖控制電3各和DC-DC調(diào)壓輸出電路電連接,MCU微控制電路電連接并控制充電電路和DC-DC調(diào)壓輸出電路,MCU微控制電路的核心元件為一塊MCU微處理芯片。更優(yōu)的,所述移動電源還設(shè)有與不同電子產(chǎn)品匹配的輸出轉(zhuǎn)換頭,所述輸出轉(zhuǎn)換頭的輸入端與DC-DC調(diào)壓輸出電路的輸出端電連接,所述輸出轉(zhuǎn)換頭設(shè)有控制端,該控制端與所述MCU纟鼓控制電路電連接,用于給MCU微控制電路提供輸出控制信號。更優(yōu)的,所述DC-DC調(diào)壓輸出電路包括DC-DC升壓輸出電路和DC-DC降壓USB5V輸出電3各,所述DC-DC升壓輸出電3各和DC-DC降壓USB5V輸出電路的輸入端與電池組電連接,所述DC-DC升壓輸出電路設(shè)有的控制端和DC-DC降壓USB5V輸出電路設(shè)有的控制端分別與MCU微控制電路電連接。更優(yōu)的,所述移動電源還包括用于準(zhǔn)確;險測電池電量的電流檢測電路,所述電流檢測電路分別與電池組、MCU微控制電路和DC-DC調(diào)壓輸出電路電連接。更優(yōu)的,所述移動電源還包括與MCU微控制電路電連接并用于顯示移動電源的工作電壓及狀態(tài)的LCD顯示電路。更優(yōu)的,所述移動電源還包括與MCU微控制電路電連接并用于人機控制輸入的TEST按鍵電路。更優(yōu)的,所述充電電路設(shè)有分別與電池組和MCU微控制電路電連接并受MCU微控制電路控制的DC-DC降壓平衡充電電路。更優(yōu)的,所述充電電路還i殳有分別與DC-DC降壓平衡充電電^各和MCU微控制電路電連接的可接入外配電源適配器或者太陽能電源的充電tr人4妻口電^各。采用上述技術(shù)方案的有益效果是線路簡潔、體積較小、輕巧便于攜帶、易操控、智能化、功率損耗低和多功能,既可以利用外部電源充電,又可以通過更換不同的輸出轉(zhuǎn)換頭給多種電子產(chǎn)品供電或充電,管理、攜帶和使用方便。圖1為本發(fā)明一種移動電源的方框原理圖;圖2為本發(fā)明MCU微控制電路和TEST按鍵電路的原理圖;圖3為本發(fā)明DC-DC降壓平衡充電電路的原理圖;圖4為本發(fā)明DC-DC升壓輸出電路的原理圖;圖5為本發(fā)明DC-DC降壓USB5V輸出電路的原理圖;圖6為本發(fā)明電池組保護電路的原理圖;圖7為本發(fā)明LCD顯示電路的原理圖;圖8為本發(fā)明電流;險測電^^的原理圖。圖中的數(shù)字所表示的元件是1.電池組2.MCIM敖控制電3各3.充電電鴻^4.DC-DC調(diào)壓輸出電路5.電流檢測電路6.LCD顯示電路7.TEST按"建電路31.DC-DC降壓平衡充電電3各32.充電輸入接口電路41.DC-DC升壓輸出電路42.DC-DC降壓USB5V輸出電路43.輸出轉(zhuǎn)換頭具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。如圖1~8所示,本發(fā)明的一種實施例一種移動電源,包括電池組1、充電電^各3、MCIM鼓控制電路2、DC-DC調(diào)壓輸出電^各4、電流檢測電路5、TEST按鍵電路7和LCD顯示電路6,電池組1由三組4.2V電池組串聯(lián)組成,每組電池組由2個電池芯并聯(lián),電池組1總?cè)萘?400mAh,電壓12.6V,MCU微控制電路2的核心元件為MUC微處理器芯片3U1,如EM78P419,充電電3各3的輸出端Bl+、B2+和B3+分別與電池組1的三串電池電連接,電池組1同時與MCU微控制電路2和DC-DC調(diào)壓輸出電路3電連接,MCU微控制電路2電連接并控制充電電路3和DC-DC調(diào)壓輸出電路4,充電電路3將外部電源做調(diào)整后為電池組1充電,DC-DC調(diào)壓輸出電路4設(shè)有DC-DC升壓輸出電路41和DC-DC降壓USB5V輸出電路42,DC-DC降壓USB5V輸出電路42通過USB接口恒壓5V輸出,為使用USB接口的用電設(shè)備直接供電或為其充電電池充電,DC-DC升壓輸出電路41將電池組1的輸出電壓調(diào)整到與不同用電設(shè)備匹配的電壓值,為其直接供電或者對其充電電池充電,DC-DC升壓輸出電路41設(shè)有與不同電子產(chǎn)品匹配的輸出轉(zhuǎn)換頭43,根據(jù)不同的用電設(shè)備接入不同的輸出轉(zhuǎn)換頭43,MCU微控制電路2檢測該輸出轉(zhuǎn)換頭43的RV的電壓值,自動選擇輸出電壓值;電流檢測電路5用于準(zhǔn)確檢測電池電量,電流檢測電路5分別與電池組1、MCU微控制電路2和DC-DC調(diào)壓輸出電路4電連接;LCD顯示電路6與MCU微控制電路2電連接并用于顯示移動電源的工作電壓及狀態(tài);如圖2所示,TEST按鍵電路由按鍵S1、電阻3R39和3R38組成,3R38的一端接5V電源,另一端與Sl的一端電連接,Sl的另一端與3R39的一端和MCU微控制電路2的3U1的13腳電連接并用于人機控制輸入,3R39的另一端接地。充電電路3設(shè)有充電輸入接口電路和DC-DC降壓平〗軒充電電路31,充電輸入接口電路可接入使用市電的外配電源適配器或者利用太陽能的太陽能電源,外配電源適配器或者利用太陽能的太陽能電源將市電或者太陽能轉(zhuǎn)換為16V~19V的直流電壓輸送給DC-DC降壓平衡充電電i各31,DC-DC降壓平衡充電電i各31對電池組1進4亍恒流限壓充電,整個充電過程由MCU微控制電路2控制。充電過程控制如下1.接入使用市電的外配電源適配器或者利用太陽能的太陽能電源,外配電源適配器或者利用太陽能的太陽能電源將市電或者太陽能轉(zhuǎn)換為16V~19V的直流電壓饋入充電電路3的IN+端,此時MCU微控制電路2的Dl端輸入電壓>2.9V,MCU微控制電路2進入充電模式;2.恒流限壓充電MCU微控制電路2讀取第6腳I-C端的電壓值,控制第15腳P麗l端(60KHz)的輸出占空比,使輸出充電電流為1.2A,當(dāng)充電電路3的VB+>12.5V時電池框顯示滿格(VB1檢測),充電電流降為0.6A,VB+》12.8V時,P麗l-O關(guān)斷充電電流;3.平衡充電當(dāng)三串電池VI、V2、V3的之間的電壓差>0.10V時啟動平tf充電功能,例如Vl=3.90V,V2=3.95V,V3=4.01V時,V3-V1=0.11V〉0.10V,則充電電路3的BB3/D^1,3Q10導(dǎo)通分流,使流過V3電芯充電電流減少,當(dāng)V1、V2、V3的之間的電壓差<0.10V,V3=(Vl+V2)/2時,則BB3/DH=0;4.LCD顯示電i各6電量顯示和充電電流控制VB+<9.OV時,電池預(yù)充電,電池框閃亮,點亮0%;VB+-9.OV時,電池框第1才各閃亮,點亮5%,然后5%遞增;VB+=10.8V時,電池框第1格閃亮,點亮20%,然后5°/。遞增;VB+-11.4V時,電池框第2格閃亮,點亮40%,然后5°/。遞增;VB+=12.OV時,電池框第3格閃亮,點亮60%,然后5%遞增;VB+-12.3V時,電池框第3格閃亮,點亮80%,然后5%遞增;VB+-12.4V時,電池框第4格閃亮,點亮90%,然后5°/。遞增;VB+>12.5V時,電池框滿格,點亮100%,充電電流降為0.6A;VB+>12.8V時,電池框滿格,點亮100%,P麗l-O關(guān)斷充電電流;如果VB+由12.5V再下降》12.4V時,需保持充滿顯示狀態(tài),電池框滿格,點亮100%,PWM1=0關(guān)斷充電電流,停止充電,停充時檢測電芯電壓;5.充電限時保護如充電時間達到7小時,強制進入充滿狀態(tài)電池框滿格,點亮100%,PWM1=0關(guān)斷充電電流。供電過程如下1.休眠狀態(tài)當(dāng)MCU微控制電路2的第8腳I—D電壓持續(xù)2分鐘<10mV=0.lA*10mV*10,MCU微控制電路2進入休眠狀態(tài),LED=0;Dl輸入電壓>2.9V,MCU微控制電路2不進入休眠狀態(tài),LED=1,進入充電模式;2.j木眠喚醒當(dāng)MCU孩i控制電路2的I-D電壓>10mV=0.11A40mV"0,MCU進入工作狀態(tài),LED=1;或按S1鍵BB1/TEST輸入高電壓,MCU微控制電路2進入工作狀態(tài),LED=1;或Dl輸入電壓<2.IV,MCU微控制電路2進入工作狀態(tài),LED-1;或Dl輸入電壓>2.9V,MCU進入工作狀態(tài),LED=1;3.供電狀態(tài)時,當(dāng)處于休眠喚醒狀態(tài),SHDN-O,MCIM鼓控制電路2進行輸出檔位識別,讀RV端電壓,選擇相應(yīng)的I/O口輸出,每次撥耳又輸出轉(zhuǎn)換頭43,才企測到Dl電壓=2.5V時,BB3/DH輸出1個30秒的高電平(用于OUT-UP放電),輸出轉(zhuǎn)換頭43包括12V頭、15V頭、16V頭、19V頭、20V頭、22V頭和24V頭,沒插入輸出轉(zhuǎn)換頭43時稱為無頭,MCU微控制電路2檢測到不同輸出轉(zhuǎn)換頭43插入狀態(tài),控制對應(yīng)的I/O口接通輸出對應(yīng)的電壓,見表1和表2。通過上述電路,實現(xiàn)了由MCU微控制電路2自動根據(jù)用電設(shè)備類型選擇輸出電壓,同時MCU微控制電路2自動進入工作狀態(tài)或者休眠狀態(tài),將能耗降至最低,實現(xiàn)了智能化,簡化了操作程序,使用更加便捷。表1和表2如下<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>輸出電壓顯示:1.實時4企測OUT-UP電壓,液晶塊顯示相應(yīng)值;USB固定顯示5.3V。使用者可以及時了解電壓輸出情況,避免使用錯誤的電壓損壞設(shè)備。2.電量顯示電芯總?cè)萘繛?400mAh,VB+>12.5V時電池框顯示滿格(VBl檢測);VB+《9.0V時電池框空格并閃動(MCU微控制電路2內(nèi)電量計量清零),BB2/WAR輸出音頻信號,蜂鳴器發(fā)音報警,報警1分鐘后MCU微控制電路2進入休眠??梢蕴嵝咽褂谜唠姵丶磳⒂帽M,以便及時保存數(shù)據(jù),主動關(guān)閉設(shè)備,避免數(shù)據(jù)丟失和電池過度放電,影響電池使用壽命。電池《且j呆護如圖6所示,電池組保護電3各由芯片1U1(S8254AAJ)、1Q1、1Q2和才全流電阻1R11以及外圍電^各組成,1Q1、1Q2和4全流電阻1R11與電池組串聯(lián),1U1檢測1R11的電壓值即可判斷流經(jīng)1R11的電流,當(dāng)過電流和輸出回路短路時,1R11兩端的電壓值超過設(shè)定值,1U1的1腳和3腳輸出低電平,1Q1和1Q2由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?,斷開輸出回i各,達到保護電池組的目的。同時,如圖8所示,電流檢測電路8的輸入端分別電連接于檢流電阻1R11兩端,輸出端電連接于MCU芯片3U1的第8腳I—D端,當(dāng)電流超過或者小于預(yù)定值,電流檢測電路8輸出給I-D端的電壓大于10mv或者超過兩分鐘小于等于10mv,MOH鼓控制電路2即進入工作狀態(tài)或者休眠狀態(tài)。采用上述技術(shù)方案的有益效果是采用單MCU微控制芯片和錄入相應(yīng)的控制程序,使線路簡潔、體積較小、輕巧便于攜帶、易操控、智能化、功率損耗低和多功能,既可以通過外配的電源適配器利用市電和太陽能電池充電,又可以通過更換不同的輸出轉(zhuǎn)換頭43給多種電子產(chǎn)品供電或充電,同時,MCU微控制電路2根據(jù)檢測不同的輸出轉(zhuǎn)換頭43的RV電阻的電壓值,自動調(diào)整輸出電壓,使用更加簡單便捷。上述只是本發(fā)明優(yōu)選的實施方式,但不應(yīng)構(gòu)成對本發(fā)明的限制,只要是采用與本發(fā)明等同的技術(shù)方案,也應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種移動電源,包括電池組,其特征在于,還包括充電電路、MCU微控制電路、DC-DC調(diào)壓輸出電路,所述充電電路設(shè)有可與外部電源連接的輸入端,所述充電電路設(shè)有的輸出端與電池組電連接,電池組同時與MCU微控制電路和DC-DC調(diào)壓輸出電路電連接,MCU微控制電路電連接并控制充電電路和DC-DC調(diào)壓輸出電路,MCU微控制電路的核心元件為一塊MCU微處理芯片。2.如權(quán)利要求1所述的一種移動電源,其特征在于,所述移動電源還設(shè)有與不同電子產(chǎn)品匹配的輸出轉(zhuǎn)換頭,所述輸出轉(zhuǎn)換頭的輸入端與DC-DC調(diào)壓輸出電路的輸出端電連接,所述輸出轉(zhuǎn)換頭設(shè)有控制端,該控制端與所述MCU微控制電路電連接,用于給MCU微控制電路提供輸出控制信號。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種移動電源,其特征在于,所述DC-DC調(diào)壓輸出電路包括DC-DC升壓輸出電路和DC-DC降壓USB5V輸出電路,所述DC-DC升壓輸出電路和DC-DC降壓USB5V輸出電路的輸入端與電池組電連接,所述DC-DC升壓輸出電路設(shè)有的控制端和DC-DC降壓USB5V輸出電路設(shè)有的控制端分別與MCU微控制電路電連接。4.如權(quán)利要求1所述的一種移動電源,其特征在于,所述移動電源還包括用于準(zhǔn)確檢測電池電量的電流檢測電路,所述電流檢測電路分別與電池組、MCU孩t控制電路和DC-DC調(diào)壓輸出電路電連接。5.如權(quán)利要求1、2和4任意所述的一種移動電源,其特征在于,所述移動電源還包括與MCU微控制電路電連接并用于顯示移動電源的工作電壓及狀態(tài)的LCD顯示電路。6.如權(quán)利要求1、2和4任意所述的一種移動電源,其特征在吁,所述移動電源還包括與MCU微控制電路電連接并用于人機控制輸入的TEST按鍵電路。7.如權(quán)利要求1、2和4任意所述的一種移動電源,其特征在于,所述充電電路設(shè)有分別與電池組和MCU微控制電路電連接并受MCU微控制電路控制的DC-DC降壓平衡充電電路。8.如權(quán)利要求7所述的一種移動電源,其特征在于,所述充電電路還設(shè)有分別與DC-DC降壓平衡充電電路和MCU微控制電^各電連接的可接入外配電源適配器或者太陽能電源的充電輸入接口電路。全文摘要本發(fā)明公開了一種移動電源,包括電池組、充電電路、MCU微控制電路、DC-DC調(diào)壓輸出電路,所述充電電路設(shè)有可與外部電源連接的輸入端,所述充電電路設(shè)有的輸出端與電池組電連接,電池組同時與MCU微控制電路和DC-DC調(diào)壓輸出電路電連接,MCU微控制電路電連接并控制充電電路和DC-DC調(diào)壓輸出電路,采用上述技術(shù)方案的有益效果是線路簡潔、體積較小、輕巧便于攜帶、易操控、智能化、功率損耗低和多功能,既可以利用市電充電,又可以通過更換不同的輸出轉(zhuǎn)換頭給多種電子產(chǎn)品供電或充電,管理、攜帶和使用方便。文檔編號H02M3/00GK101685974SQ20081016883公開日2010年3月31日申請日期2008年9月28日優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日發(fā)明者徐建華申請人:徐建華