移動電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種移動電源，包括輸入接口、充放電控制電路、微處理器、電池以及輸出接口；輸入接口分別與充放電控制電路、微處理器連接，用于接收外部電源供電并傳輸?shù)匠浞烹娍刂齐娐泛臀⑻幚砥?；充放電控制電路分別與微處理器、電池以及輸出接口連接；充放電控制電路用于根據(jù)所述微處理器的充電控制信號和放電控制信號選擇對應(yīng)的充電控制工作模式和放電控制工作模式，對所述電池進(jìn)行相應(yīng)的充電控制或者放電控制。上述移動電源通過充放電控制電路可以實(shí)現(xiàn)對電池充電以及放電控制，無需分別設(shè)置獨(dú)立的充電控制電路以及放電控制電路。上述移動電源的電路結(jié)構(gòu)較為簡單，有利于實(shí)現(xiàn)移動電源的小型化發(fā)展。
【專利說明】移動電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電源【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種移動電源。
【背景技術(shù)】
[0002]移動電源是一種集供電和充電功能于一體的便攜式充電器。移動電源可以為手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等電子設(shè)備進(jìn)行充電。為避免電子設(shè)備的電池電量不足，人們在外出時(shí)需要攜帶移動電源。因此，如何減小移動電源的體積也成了移動電源制備過程中需要解決的一個(gè)問題。傳統(tǒng)的移動電源的電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不利于實(shí)現(xiàn)移動電源的小型化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對上述問題，提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單的移動電源。
[0004]一種移動電源，包括輸入接口、充放電控制電路、微處理器、電池以及輸出接口 ；所述輸入接口分別與所述充放電控制電路、所述微處理器連接，用于接收外部電源供電并傳輸?shù)剿龀浞烹娍刂齐娐泛退鑫⑻幚砥?；所述充放電控制電路分別與所述微處理器、所述電池以及所述輸出接口連接；所述充放電控制電路用于根據(jù)所述微處理器的充電控制信號和放電控制信號選擇對應(yīng)的充電控制工作模式和放電控制工作模式，對所述電池進(jìn)行相應(yīng)的充電控制或者放電控制；所述微處理器在所述輸入接口接收到外部電源供電時(shí)向所述充放電控制電路發(fā)送充電控制信號，所述充放電控制電路在接收到所述充電控制信號后進(jìn)入充電控制工作模式，對所述電池開始充電；所述微處理器還用于檢測放電控制指令并進(jìn)一步將所述放電控制指令轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的放電控制信號傳輸給所述充放電控制電路，所述充放電控制電路在接收到所述放電控制信號后進(jìn)入放電控制工作模式，對所述電池電壓升壓后傳輸給所述輸出接口，向與所述輸出接口連接的電子設(shè)備進(jìn)行充電。
[0005]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述充放電控制電路采用脈沖寬度調(diào)制方式進(jìn)行電池放電過程中的升壓或充電過程中的降壓。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述放電控制指令為按鍵控制指令、搖動控制指令和觸摸控制指令中的一種。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述充放電控制電路包括集成芯片Ul、電感LUPMOS管Ql、NMOS管Q2、電阻Rl?R8以及電容C2?C9 ;所述PMOS管Ql的源極與輸入接口的第I引腳連接，漏極與集成芯片Ul的電源輸入引腳VBUS連接，柵極與NMOS管Q2的漏極連接；PM0S管Ql的柵極與漏極之間并聯(lián)電阻R2，所述漏極還串聯(lián)電容C2后接地；NM0S管Q2的柵極串聯(lián)電阻Rl后與所述微處理器連接；NM0S管Q2的柵極串聯(lián)電阻R3后與NMOS管Q2的源極連接并接地；集成芯片Ul的數(shù)據(jù)引腳D+、D-分別與輸入接口的第2引腳、第3引腳連接；集成芯片Ul的低端場效應(yīng)管驅(qū)動器供電輸入引腳REGN串聯(lián)電阻R4和電阻R5后接地；所述低端場效應(yīng)管驅(qū)動器供電輸入引腳REGN還串聯(lián)電容C3后接地；集成芯片Ul的第一溫度檢測信號輸入引腳TSl與第二溫度檢測信號輸入引腳TS2連接并串聯(lián)電阻R6后接地；所述電阻R6與所述電阻R5并聯(lián)；集成芯片Ul的電源輸出腳PMID分別與電容C4的正極、電容C5的正極以及輸出接口的第I引腳連接；所述電容C4的負(fù)極與所述電容C5的負(fù)極連接并接地；電感LI的一端分別與電容C6的一端、集成芯片Ul的第一開關(guān)引腳SWl以及第二開關(guān)引腳SW2連接；所述電感LI的另一端分別與電容C7的正極、電容C8的正極、集成芯片Ul的第一模式控制引腳SYSl以及第二模式控制引腳SYS2連接；所述電容C7的負(fù)極和所述電容C8的負(fù)極連接并接地；所述電容C6的另一端與集成芯片Ul的高端場效應(yīng)管驅(qū)動器供電輸入引腳BTST連接；集成芯片Ul的電源引腳BAT與所述電池的正極P+連接，電源引腳BAT還與電容C9連接后接地；集成芯片Ul的電流限制引腳IUM串聯(lián)電阻R7后與接地引腳PGND連接并接地；集成芯片Ul的使能引腳CE串聯(lián)電阻R8后接地。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述微處理器為集成芯片U2，所述集成芯片U2的型號為STM8S103F3 ;集成芯片U2的PD4引腳、PAl引腳以及PA2引腳分別與所述集成芯片Ul的OTG引腳、充電狀態(tài)指示引腳STAT以及外部中斷輸入引腳INT連接；集成芯片U2的PD6引腳連接于NPN三極管Q3的集電極；NPN三極管Q3的基極與所述輸出接口的第I引腳連接，發(fā)射極接地；所述基極與所述發(fā)射極之間并聯(lián)電阻R29 ;集成芯片U2的接地引腳VSS接地，所述接地弓I腳VSS與供電電源輸出弓丨腳VCAP之間串聯(lián)去耦電容Cl5 ;集成芯片U2的電源引腳VDD與電池的正極P+連接；所述電源引腳VDD與所述接地引腳VSS之間串聯(lián)電容C16 ;集成芯片U2的控制引腳PD3連接于電阻Rl的一端，并通過所述電阻Rl與NMOS管Q2的柵極連接；集成芯片U2的PC7引腳與按鍵SI連接并接地；所述按鍵SI兩端并聯(lián)電容C17 ;集成芯片U2的PB4引腳串聯(lián)電阻R30和電阻R32后與所述電池的正極P+連接；集成芯片U2的PB5引腳串聯(lián)電阻R31和電阻R33后與所述電池的正極P+連接。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括照明電路，與所述微處理器、所述電池連接，用于根據(jù)所述微處理器的照明控制信號提供照明功能；所述照明電路包括電阻R34、R35、發(fā)光二極管LED5和NPN三極管Q5 ;所述電阻R34 —端與所述電池的正極P+連接，另一端連接于發(fā)光二極管LED5的正極；所述發(fā)光二極管LED5的負(fù)極與NPN三極管Q5的集電極連接；所述NPN三極管Q5的基極串聯(lián)電阻R35后與所述集成芯片U2的PD5引腳連接；所述NPN三極管Q5的發(fā)射極接地。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括電流檢測電路；所述電流檢測電路分別與所述微處理器、充放電控制電路以及所述輸出接口連接；所述電流檢測電路包括PNP三極管Q4、電阻R17?R22、電容C12?C14以及比較放大器U4 ;所述PNP三極管Q4的發(fā)射極與所述集成芯片U2的供電電源輸出引腳VCAP連接，基極串聯(lián)電阻R27后與集成芯片U2的PA3引腳連接；PNP三極管Q4的集電極串聯(lián)電阻R17和電阻R21后連接于比較放大器U4的輸出端；比較放大器U4的同相輸入端分別連接于電阻R19、電容C14的一端；所述電阻R19的另一端與輸出接口的第4引腳連接；所述輸出接口的第4引腳串聯(lián)采樣電阻R16后接地；所述電容C14的另一端串聯(lián)電容C12后連接于比較放大器U4的輸出端；比較放大器U4的反相輸入端串聯(lián)電阻R18后接地；比較放大器U4的第5引腳分別與電阻R20、電容C13的一端連接；所述電容C13的另一端接地；所述電阻R20的另一端與集成芯片Ul的第一模式控制引腳SYS1、第二模式控制引腳SYS2連接；比較放大器U4的輸出端串聯(lián)電阻R22后連接于集成芯片U2的PD2引腳。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括編程調(diào)試接口，與所述微處理器連接，用于根據(jù)需要對所述微處理器進(jìn)行在線調(diào)試以及編程。[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括顯示電路，與所述微處理器連接，用于根據(jù)所述微處理器的控制指令對所述電池的電量進(jìn)行顯示。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括保護(hù)電路，所述保護(hù)電路與所述電池連接，用于對所述電池進(jìn)行過充、過放、過流以及短路保護(hù)。
[0014]上述移動電源，充放電控制電路用于根據(jù)所述微處理器的充電控制信號和放電控制信號選擇對應(yīng)的充電控制工作模式和放電控制工作模式，對所述電池進(jìn)行相應(yīng)的充電控制或者放電控制。微處理器在輸入接口接收到外部電源供電時(shí)向充放電控制電路發(fā)送充電控制信號，充放電控制電路進(jìn)行充電控制工作模式；微處理器在接收到放電控制指令后將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的放電控制信號傳輸給充放電控制電路，充放電控制電路進(jìn)入放電控制模塊。上述移動電源通過充放電控制電路可以實(shí)現(xiàn)對電池充電以及放電的控制，無需分別設(shè)置獨(dú)立的充電控制電路以及放電控制電路，電路結(jié)構(gòu)較為簡單，有利于實(shí)現(xiàn)移動電源的小型化發(fā)展。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為一實(shí)施例中的移動電源的示意圖；
[0016]圖2為另一實(shí)施例中的移動電源的示意圖；
[0017]圖3為圖2所示實(shí)施例中的移動電源的具體電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]圖1所示，為本發(fā)明一實(shí)施例中的移動電源的示意圖。該移動電源可以通過外部電源對自身進(jìn)行充電并對與之連接的待充電的電子設(shè)備供電。如圖1所示，本實(shí)施例中的移動電源包括輸入接口 110、充放電控制電路120、微處理器130、電池140以及輸出接口150。
[0020]輸入接口 110分別與充放電控制電路120、微處理器130連接，用于接收外部電源供電并傳輸?shù)匠浞烹娍刂齐娐?20和微處理器130。在本實(shí)施例中，外部電源可以為帶USB接口的電源設(shè)備或者電源適配器。在本實(shí)施例中，輸入接口 110為Micro-USB接口。在其他的實(shí)施例中，輸入接口 110也可以設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)USB接口，或是分別設(shè)置一標(biāo)準(zhǔn)USB接口和一 Micro-USB接口。在本實(shí)施例中，輸入接口 110輸入的為5V電壓。
[0021]充放電控制電路120還與微處理器130、電池140以及輸出接口 150連接。充放電控制電路120用于根據(jù)所述微處理器130的充電控制信號和放電控制信號選擇對應(yīng)的充電控制工作模式和放電控制工作模式，對電池140進(jìn)行相應(yīng)的充電控制或者放電控制。具體地，充放電控制電路120主要包括一集成芯片和一電感元件。在本實(shí)施例中，充放電控制電路120采用脈沖寬度調(diào)制方式對電池的放電過程進(jìn)行升壓或者充電過程進(jìn)行降壓。采用脈沖寬度調(diào)制方式，充放電過程中的充放電電流較大，充放電的時(shí)間大大降低。同時(shí)，采用上述方式的轉(zhuǎn)換效率更好，發(fā)熱較低。
[0022]微處理器130與輸入接口 110、充放電控制電路120連接，用于實(shí)現(xiàn)對移動電源的整體控制。當(dāng)輸入接口 Iio連接有外部電源且外部電源向輸入接口 110供電時(shí)，微處理器130向充放電控制模塊120發(fā)送充電控制信號。充放電控制電路120在接收到該充電控制信號后進(jìn)入充電控制工作模式，并采用脈沖寬度調(diào)制方式通過電感元件將外部電源電壓降壓后對電池140充電。在本實(shí)施例中，充電放電電路120將輸入的5V電壓轉(zhuǎn)化為4.3V電壓對電池140進(jìn)行恒流恒壓充電。
[0023]微處理器130還用于接收放電控制指令并進(jìn)一步將該放電控制指令轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的放電控制信號傳輸給充放電控制電路120。充放電控制電路120在接收到上述放電控制信號后進(jìn)入放電控制工作模式，并采用脈沖寬度調(diào)制方式通過電感元件將電池140的電壓升壓后傳輸?shù)捷敵鼋涌?150。其中，放電控制指令為控制移動電源進(jìn)行放電的指令。具體地，放電控制指令可以為按鍵控制指令、搖動控制指令和觸摸控制指令的一種。在本實(shí)施例中，微處理器130連接有按鍵，用戶通過按下按鍵發(fā)出放電控制指令。
[0024]輸出接口 150用于與待充電的電子設(shè)備連接。在本實(shí)施例中，上述電子設(shè)備可以為手機(jī)、MP3、MP4、PDA、游戲機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、復(fù)讀機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品。在本實(shí)施例中，輸出接口 150為標(biāo)準(zhǔn)USB接口。輸出接口 150可以設(shè)置為多個(gè)，以便于同時(shí)對多個(gè)電子設(shè)備進(jìn)行充電。
[0025]上述移動電源，微處理器130可以對充放電控制電路120的工作模式進(jìn)行選擇，從而實(shí)現(xiàn)對電池140的充電控制或放電控制。因此，電路中無需分別設(shè)置充電控制電路以及放電控制電路，電路結(jié)構(gòu)較為簡單，有利于實(shí)現(xiàn)移動電源的小型化發(fā)展。同時(shí)，本移動電源中，充放電過程均采用同一集成芯片和同一電感元件來實(shí)現(xiàn)，有利于降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。另外，充放電控制電路120采用脈沖寬度調(diào)制方式對充放電過程進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，使得充放電過程的充放電電流較大，縮短了充放電的時(shí)間。
[0026]圖2所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例中的移動電源的示意圖。在本實(shí)施例中，移動電源包括輸入接口 210、充放電控制電路220、微處理器230、電池240以及輸出接口 250，還包括照明電路260、電流檢測電路270、顯示電路280以及保護(hù)電路290。
[0027]照明電路260分別與電池240、微處理器230連接，用于根據(jù)所述微處理器的照明控制信號提供照明功能。照明電路260主要包括發(fā)光二極管。具體地，微處理器230還用于接收照明控制指令，并將所述照明控制指令轉(zhuǎn)換為照明控制信號發(fā)送給照明電路。其中，照明控制指令為控制移動電源進(jìn)入照明工作狀態(tài)的指令。具體地，照明控制指令可以為按鍵控制指令、搖動控制指令或觸摸控制指令。在本實(shí)施例中，微處理器230連接有按鍵，用戶通過按下按鍵發(fā)出照明控制指令。為更好的對照明控制指令以及放電控制指令進(jìn)行區(qū)分，可以通過對按鍵次數(shù)或者按鍵時(shí)間的長短來對上述指令進(jìn)行區(qū)分。在本實(shí)施例中，按鍵一次為放電控制指令，連續(xù)按鍵兩次則為照明控制指令。
[0028]電流檢測電路270分別與輸出接口 250、微處理器230以及充放電控制電路220連接，用于對放電過程中的輸出電流進(jìn)行檢測，并與參考電流值進(jìn)行比較后反饋給微處理器230。微處理器230根據(jù)電流檢測電路270輸入的反饋電流信息對放電過程是否出現(xiàn)過流或者有無電子設(shè)備接入進(jìn)行判斷并作相應(yīng)處理。當(dāng)微處理器230判斷移動電源的放電過程處于過流狀態(tài)時(shí)，微處理器230控制充放電控制電路220停止放電。當(dāng)微處理器230判斷輸出接口無電子設(shè)備接入時(shí)，控制充放電控制電路220停止放電并進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0029]顯示電路280與微處理器230連接，用于根據(jù)微處理器230的控制指令對電池電量進(jìn)行顯示。在本實(shí)施例中，顯示電路280采用發(fā)光二極管對電池240的電量進(jìn)行顯示。在其他的實(shí)施例中，顯示電路280也可以設(shè)置為LCD顯示屏或者LED顯示屏。顯示屏可以對電池240的電量進(jìn)行準(zhǔn)確的顯示，同時(shí)也可以對電池240的剩余電量的可用時(shí)間進(jìn)行顯示，以便于人們對用移動電源以及電子設(shè)備的用電進(jìn)行有效的規(guī)劃。在本實(shí)施例中，用戶可以通過與微處理器230連接的按鍵發(fā)送電池電量查看指令。微處理器230在接收到電池電量查看指令后對電池240的電量進(jìn)行檢測并通過顯示電路280進(jìn)行顯示。本實(shí)施例中，顯示電路280包括四個(gè)白色發(fā)光二極管，通過點(diǎn)亮的發(fā)光二極管的個(gè)數(shù)對電池240的電量進(jìn)行顯示。當(dāng)充放電控制電路220工作時(shí)，微處理器230同樣會控制顯示電路280對電池240的電量進(jìn)行顯示。用戶可以根據(jù)顯示電路280的顯示狀態(tài)對電池240的電量狀況進(jìn)行判斷。
[0030]保護(hù)電路290連接于電池240的兩端，電池240的負(fù)極通過保護(hù)電路290接地。保護(hù)電路290用于對電池240進(jìn)行過充、過放以及短路保護(hù)，防止充放電控制異常時(shí)對電池帶來損害。
[0031 ] 在本實(shí)施例中，上述移動電源還包括編程調(diào)試接口。上述編程調(diào)試接口與微處理器230連接，用于根據(jù)需要對微處理器230進(jìn)行在線調(diào)試以及編程。
[0032]圖3所示,為圖2所示實(shí)施例中的移動電源的具體電路原理圖。在本實(shí)施例中，充放電控制電路主要包括集成芯片Ul，微處理器為集成芯片U2。
[0033]如圖所示，充放電控制電路220包括集成芯片U1、電感LUPMOS管Q1、NM0S管Q2、電阻Rl?R8以及電容C2?C9。具體地，PMOS管Ql的源極與輸入接口 Jl的第I引腳(即電源引腳VIN)連接，漏極與集成芯片Ul的電源輸入引腳VBUS連接，柵極與NMOS管Q2的漏極連接。其中，PMOS管Ql的柵極與漏極之間并聯(lián)電阻R2，漏極還串聯(lián)電容C2并接地。NMOS管Q2的柵極串聯(lián)電阻Rl后與集成芯片U2的控制引腳PD3連接。NMOS管Q2的柵極串聯(lián)電阻R3后與NMOS管Q2的源極連接并接地。集成芯片Ul的數(shù)據(jù)引腳D+、D_分別與輸入接口 Jl的第2引腳、第3引腳連接。集成芯片Ul的低端場效應(yīng)管驅(qū)動器供電輸入引腳REGN串聯(lián)電阻R4和電阻R5并接地。其中，低端場效應(yīng)管驅(qū)動器供電輸入引腳REGN還串聯(lián)電容C3后接地。集成芯片Ul的第一溫度檢測信號輸入引腳TSl和第二溫度檢測信號輸入引腳TS2連接后串聯(lián)電阻R6并接地。其中，電阻R6與電阻R5并聯(lián)。在其他實(shí)施例中，電阻R5可以為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。集成芯片Ul的電源輸出腳PMID分別與電容C4的正極、電容C5的正極以及輸出接口 J2的第I引腳連接。其中，電容C4的負(fù)極與電容C5的負(fù)極連接并接地。電感LI的一端分別與電容C6的一端、集成芯片Ul的第一開關(guān)引腳SWl以及第二開關(guān)引腳SW2連接。電感LI的另一端分別與電容C7的正極、電容C8的正極、集成芯片Ul的第一模式控制引腳SYSl以及第二模式控制引腳SYS2連接。其中，電容C7的負(fù)極和電容C8的負(fù)極連接并接地。電容C6的另一端與集成芯片Ul的高端場效應(yīng)管驅(qū)動器供電輸入引腳BTST連接。集成芯片Ul的電源引腳BAT與電池的正極P+連接，電源引腳BAT還與電容C9連接并接地。集成芯片Ul的電流限制引腳IUM串聯(lián)電阻R7后與接地引腳PGND連接并接地。其中，接地引腳PGND還與保護(hù)電路的MOS管的源極連接。集成芯片Ul的使能引腳
串聯(lián)電阻R8后接地。在本實(shí)施例中，集成芯片Ul的型號為BQ24195，集成芯片U2的型號為 STM8S103F3。PMOS 管 Ql 的型號為 A03401, NMOS 管 Q2 的型號為 2N7002。
[0034]集成芯片U2的PD4引腳、PAl引腳以及PA2引腳分別與集成芯片Ul的OTG引腳、充電狀態(tài)指示引腳STAT以及外部中斷輸入引腳INT連接。集成芯片U2的PD6引腳連接于NPN三極管Q3的集電極。NPN三極管Q3的基極與輸出接口的第I引腳連接，發(fā)射極接地，且基極與發(fā)射極之間并聯(lián)電阻R29。集成芯片U2的接地引腳VSS接地，且接地引腳VSS與供電電源輸出引腳VCAP之間串聯(lián)去耦電容Cl5。集成芯片U2的電源引腳VDD與電池的正極P+連接，且電源引腳VDD與接地引腳VSS之間串聯(lián)電容C16。集成芯片U2的控制引腳PD3連接于電阻Rl的一端，并通過電阻Rl與NMOS管Q2的柵極連接。集成芯片U2的PC7引腳與按鍵SI連接后接地。其中，按鍵SI兩端并聯(lián)電容C17。集成芯片U2的PB4引腳串聯(lián)電阻R30和電阻R32后與電池的正極P+連接。集成芯片U2的PB5引腳串聯(lián)電阻R31和電阻R33后與電池的正極P+連接。
[0035]具體地，當(dāng)輸入接口 Jl有5V電壓輸入時(shí)，NPN三極管Q3在5V電壓的作用下導(dǎo)通，集成芯片U2的PD6引腳由原來的高電平轉(zhuǎn)化為低電平，并將控制引腳PD3由原來的低電平轉(zhuǎn)化為高電平輸出。NMOS管Q2在集成芯片U2的控制下導(dǎo)通并進(jìn)一步控制PMOS管Ql的導(dǎo)通，集成芯片Ul上電工作。集成芯片U2通過PD4引腳、PAl引腳以及PA2引腳與集成芯片Ul建立通訊，并向集成芯片Ul發(fā)送充電控制信號。集成芯片Ul在接收到該控制信號后，進(jìn)入充電控制工作模式，采用脈沖寬度調(diào)制降壓方式通過電感LI進(jìn)行降壓后，對電池進(jìn)行恒流恒壓充電。當(dāng)充電完成后，集成芯片U2控制PMOS管Ql和NMOS管Q2截止，集成芯片Ul停止工作。當(dāng)輸出接口 J2連接有待充電的電子設(shè)備時(shí)，用戶通過按下按鍵SI發(fā)出放電控制指令。集成芯片U2在接收到放電控制指令后轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的放電控制信號傳輸給集成芯片U1。集成芯片Ul在接收到該放電控制信號后進(jìn)入放電控制工作模式，對電池電壓升壓后向外輸出供電。
[0036]在本實(shí)施例中，照明電路包括限流電阻R34、R35、發(fā)光二極管LED5和NPN三極管Q5。電阻R34—端與電池的正極P+連接，另一端連接于發(fā)光二極管LED5的正極。發(fā)光二極管LED5的負(fù)極與NPN三極管Q5的集電極連接。NPN三極管Q5的基極串聯(lián)電阻R35后與集成芯片U2的TO5引腳連接，發(fā)射極接地。當(dāng)用戶需要使用照明功能時(shí)，可以通過按下按鍵SI發(fā)出照明控制指令。集成芯片U2接收到該照明控制指令后將其轉(zhuǎn)為照明控制信號傳輸給照明電路，控制照明電路開始工作。在本實(shí)施例中，用戶連續(xù)按下2次按鍵SI為照明控制指令。集成芯片U2在接收到該指令后，將PD5引腳置位高電平，NPN三極管Q5導(dǎo)通，照明電路進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0037]在本實(shí)施例中，電流檢測電路包括PNP三極管Q4、電阻R17?R22、電容C12?C14以及比較放大器U4。PNP三極管Q4的發(fā)射極與集成芯片U2的供電電源輸出引腳VCAP連接。PNP三極管Q4的基極串聯(lián)電阻R27后與集成芯片U2的PA3引腳連接。PNP三極管Q4的集電極串聯(lián)電阻R17和電阻R21后連接于比較放大器U4的輸出端。比較放大器U4的同相輸入端分別連接于電阻R19、電容C14的一端。其中，電阻R19的另一端與輸出接口的第4引腳連接。輸出接口的第4引腳串聯(lián)電阻R16后接地。電容C14的另一端串聯(lián)電容C12后連接于比較放大器U4的輸出端。比較放大器U4的反相輸入端串聯(lián)電阻R18后接地。比較放大器U4的第5引腳分別與電阻R20、電容C13的一端連接。其中，電容C13的另一端接地，電阻R20的另一端與集成芯片Ul的第一模式控制引腳SYSl和第二模式控制引腳SYS2連接。比較放大器U4的輸出端串聯(lián)電阻R22后連接于集成芯片U2的PD2引腳。
[0038]電流檢測電路的工作原理具體如下。
[0039]在放電過程中，電流檢測電路能對輸出電流進(jìn)行檢測并輸入到比較放大器U4的同相輸入端。比較放大器U4將檢測到的輸出電流與基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較。當(dāng)輸出電流高于基準(zhǔn)電流后，比較放大器U4的輸出端輸出高電平并傳輸?shù)郊尚酒琔2中。集成芯片U2在檢測到此電平信號后，控制集成芯片Ul停止輸出5V電壓。在本實(shí)施例中，設(shè)定的基準(zhǔn)電流為2.2?2.5V。當(dāng)輸出接口 J2未連接有待充電的電子設(shè)備時(shí)，比較放大器U4起放大作用，對檢測到的輸出電流進(jìn)行放大并通過輸出端輸出。當(dāng)比較放大器U4的輸出電流小于集成芯片U2設(shè)定的電流值(60±30mA)時(shí)，集成芯片U2控制集成芯片Ul停止輸出5V電壓，并控制移動電源進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0040]上述移動電源還包括編程調(diào)試接口 J3，用于對集成芯片U2進(jìn)行在線調(diào)試和編程。具體地，編程調(diào)試接口 J3的第I引腳與電池的正極P+連接；第2引腳、第3引腳分別與集成芯片U2的單線接口模塊引腳SWM、外部復(fù)位引腳NRST連接。其中，編程調(diào)試接口 J3的第I引腳和第2引腳之間串聯(lián)電阻R36，第4引腳接地。編程調(diào)試接口 J3可以對集成芯片U2進(jìn)行在線調(diào)試以及編程，有利于實(shí)現(xiàn)對移動電源的多功能管理。
[0041 ] 在本實(shí)施例中，顯示電路設(shè)置有多個(gè)發(fā)光二極管，用于對電池電量進(jìn)行顯示。具體地，顯示電路包括四個(gè)發(fā)光二極管。發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3以及LED4的正極分別串聯(lián)限流電阻R26、R25、R24以及R23后與集成芯片U2的PC6引腳、PC5引腳、PC4引腳以及PC3引腳連接。發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3以及LED4的負(fù)極連接并接地。其中，發(fā)光二極管為白色發(fā)光二極管。顯示電路通過點(diǎn)亮的發(fā)光二極管的個(gè)數(shù)對電池的電量進(jìn)行顯示。
[0042]在本實(shí)施例中，上述移動電源的保護(hù)電路主要包括一保護(hù)芯片U3和MOS管Q6和Q7。保護(hù)電路主要通過保護(hù)芯片U3控制MOS管Q6和Q7的導(dǎo)通情況對電池進(jìn)行過充、過放、過流以及短路保護(hù)，避免充放電控制異常時(shí)對電池的損害。
[0043]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種移動電源，其特征在于，包括輸入接口、充放電控制電路、微處理器、電池以及輸出接口 ； 所述輸入接口分別與所述充放電控制電路、所述微處理器連接，用于接收外部電源供電并傳輸?shù)剿龀浞烹娍刂齐娐泛退鑫⑻幚砥鳎? 所述充放電控制電路分別與所述微處理器、所述電池以及所述輸出接口連接；所述充放電控制電路用于根據(jù)所述微處理器的充電控制信號和放電控制信號選擇對應(yīng)的充電控制工作模式和放電控制工作模式，對所述電池進(jìn)行相應(yīng)的充電控制或者放電控制； 所述微處理器在所述輸入接口接收到外部電源供電時(shí)向所述充放電控制電路發(fā)送充電控制信號，所述充放電控制電路在接收到所述充電控制信號后進(jìn)入充電控制工作模式，對所述電池開始充電； 所述微處理器還用于檢測放電控制指令并進(jìn)一步將所述放電控制指令轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的放電控制信號傳輸給所述充放電控制電路，所述充放電控制電路在接收到所述放電控制信號后進(jìn)入放電控制工作模式，對所述電池電壓升壓后傳輸給所述輸出接口，向與所述輸出接口連接的電子設(shè)備進(jìn)行充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動電源，其特征在于，所述充放電控制電路采用脈沖寬度調(diào)制方式進(jìn)行電池放電過程中的升壓或充電過程中的降壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動電源，其特征在于，所述放電控制指令為按鍵控制指令、搖動控制指令和觸摸控制指令中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動電源，其特征在于，所述充放電控制電路包括集成芯片Ul、電感L1、PMOS管Q1、NM0S管Q2、電阻Rl~R8以及電容C2~C9 ； 所述PMOS管Ql的源極與輸入接口的第I引腳連接，漏極與集成芯片Ul的電源輸入引腳VBUS連接，柵極與NMOS管Q2的漏極連接；PM0S管Ql的柵極與漏極之間并聯(lián)電阻R2，所述漏極還串聯(lián)電容C2后接地；NM0S管Q2的柵極串聯(lián)電阻Rl后與所述微處理器連接；NM0S管Q2的柵極串聯(lián)電阻R3后與NMOS管Q2的源極連接并接地；集成芯片Ul的數(shù)據(jù)引腳D+、D-分別與輸入接口的第2引腳、第3引腳連接；集成芯片Ul的低端場效應(yīng)管驅(qū)動器供電輸入引腳REGN串聯(lián)電阻R4和電阻R5后接地；所述低端場效應(yīng)管驅(qū)動器供電輸入引腳REGN還串聯(lián)電容C3后接地；集成芯片Ul的第一溫度檢測信號輸入引腳TSl與第二溫度檢測信號輸入引腳TS2連接并串聯(lián)電阻R6后接地；所述電阻R6與所述電阻R5并聯(lián)；集成芯片Ul的電源輸出腳PMID分別與電容C4的正極、電容C5的正極以及輸出接口的第I引腳連接；所述電容C4的負(fù)極與所述電容C5的負(fù)極連接并接地；電感LI的一端分別與電容C6的一端、集成芯片Ul的第一開關(guān)引腳SWl以及第二開關(guān)引腳SW2連接；所述電感LI的另一端分別與電容C7的正極、電容C8的正極、集成芯片Ul的第一模式控制引腳SYSl以及第二模式控制引腳SYS2連接；所述電容C7的負(fù)極和所述電容C8的負(fù)極連接并接地；所述電容C6的另一端與集成芯片Ul的高端場效應(yīng)管驅(qū)動器供電輸入引腳BTST連接；集成芯片Ul的電源引腳BAT與所述電池的正極P+連接，電源引腳BAT還與電容C9連接后接地；集成芯片Ul的電流限制引腳ILM串聯(lián)電阻R7后與接地引腳PGND連接并接地；集成芯片Ul的使能引腳串聯(lián)電阻R8后接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動電源，其特征在于，所述微處理器為集成芯片U2，所述集成芯片U2的型號為STM8S103F3 ；集成芯片U2的PD4引腳、PAl引腳以及PA2引腳分別與所述集成芯片Ul的OTG引腳、充電狀態(tài)指示引腳STAT以及外部中斷輸入引腳INT連接；集成芯片U2的PD6引腳連接于NPN三極管Q3的集電極；NPN三極管Q3的基極與所述輸出接口的第I引腳連接，發(fā)射極接地；所述基極與所述發(fā)射極之間并聯(lián)電阻R29 ;集成芯片U2的接地引腳VSS接地，所述接地引腳VSS與供電電源輸出引腳VCAP之間串聯(lián)去耦電容C15 ;集成芯片U2的電源引腳VDD與電池的正極P+連接；所述電源引腳VDD與所述接地引腳VSS之間串聯(lián)電容C16 ;集成芯片U2的控制引腳PD3連接于電阻Rl的一端，并通過所述電阻Rl與NMOS管Q2的柵極連接；集成芯片U2的PC7引腳與按鍵SI連接并接地；所述按鍵SI兩端并聯(lián)電容C17 ;集成芯片U2的PB4引腳串聯(lián)電阻R30和電阻R32后與所述電池的正極P+連接；集成芯片U2的PB5引腳串聯(lián)電阻R31和電阻R33后與所述電池的正極P+連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動電源，其特征在于，還包括照明電路，與所述微處理器、所述電池連接，用于根據(jù)所述微處理器的照明控制信號提供照明功能； 所述照明電路包括電阻R34、R35、發(fā)光二極管LED5和NPN三極管Q5 ;所述電阻R34 —端與所述電池的正極P+連接，另一端連接于發(fā)光二極管LED5的正極；所述發(fā)光二極管LED5的負(fù)極與NPN三極管Q5的集電極連接；所述NPN三極管Q5的基極串聯(lián)電阻R35后與所述集成芯片U2的PD5引腳連接；所述NPN三極管Q5的發(fā)射極接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動電源，其特征在于，還包括電流檢測電路；所述電流檢測電路分別與所述微處理器、充放電控制電路以及所述輸出接口連接；所述電流檢測電路包括PNP三極管Q4、電阻R17~R22、電容C12~C14以及比較放大器U4 ； 所述PNP三極管Q4的發(fā)射極與所述集成芯片U2的供電電源輸出弓丨腳VCAP連接，基極串聯(lián)電阻R27后與集成芯片U2的PA3引腳連接；PNP三極管Q4的集電極串聯(lián)電阻R17和電阻R21后連接于比較放大器U4的輸出端；比較放大器U4的同相輸入端分別連接于電阻R19、電容C14的一端；所述電阻R19的另一端與輸出接口的第4引腳連接；所述輸出接口的第4引腳串聯(lián)采樣電阻R16后接地；所述電容C14的另一端串聯(lián)電容C12后連接于比較放大器U4的輸出端；比較放大器U4的反相輸入端串聯(lián)電阻R18后接地；比較放大器U4的第5引腳分別與電阻R20、電容C13的一端連接；所述電容C13的另一端接地；所述電阻R20的另一端與集成芯片Ul的第一模式控制引腳SYS1、第二模式控制引腳SYS2連接；比較放大器U4的輸出端串聯(lián)電阻R22后連接于集成芯片U2的PD2引腳。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動電源，其特征在于，還包括編程調(diào)試接口，與所述微處理器連接，用于根據(jù)需要對所述微處理器進(jìn)行在線調(diào)試以及編程。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動電源，其特征在于，還包括顯示電路，與所述微處理器連接，用于根據(jù)所述微處理器 的控制指令對所述電池的電量進(jìn)行顯示。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動電源，其特征在于，還包括保護(hù)電路，所述保護(hù)電路與所述電池連接，用于對所述電池進(jìn)行過充、過放、過流以及短路保護(hù)。
【文檔編號】H02J7/00GK103812197SQ201410077511
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】溫美嬋 申請人:深圳市華寶新能源有限公司