一種帶汽車啟動備份功能的移動電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于移動電源領(lǐng)域，更準確地說，涉及一種可為汽車蓄電池充電的移動電源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活條件不斷的提高，汽車也越來越普及，相應的車載電子產(chǎn)品應用也越來越廣泛，比如車載冰箱、空調(diào)、車載電視、音響等，這些車載電子產(chǎn)品的應用都是依靠汽車的蓄電池工作。汽車蓄電池的使用頻率越來越多，時間越來越長，很容易就會把汽車的蓄電池用到?jīng)]電，導致汽車無法發(fā)動，需要通過外部電源來補充或啟動。當汽車蓄電池沒電時，傳統(tǒng)的是采用兩臺汽車的蓄電池橋接，蓄電池給蓄電池充電，或是用大功率移動電源通過夾子線連到蓄電池充電，以上兩種操作需具備一定專業(yè)知識或?qū)I(yè)人員，操作復雜，還存在一定的全安隱患，如果接反或短路就會造成電源或車子的損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種帶汽車啟動備份功能的移動電源。
[0004]為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種帶汽車啟動備份功能的移動電源，包括:電池單元、為電池單元充電的輸入端口、與電池單元輸出端連接的車充輸出單元，該車充輸出單元與汽車的點煙口相配；還包括為車充輸出單元提供恒定電流的恒流單元、升降壓單元，所述恒流單元包括主控單元U2以及采樣電阻R16，主控單元U2通過采樣電阻R16前端、后端的壓差計算采樣電阻R16上的電流；當采樣電阻R16上的電流低于高于設(shè)定的閾值時，主控單元U2控制升降壓單元降低車充輸出單元的輸出電壓；當采樣電阻R16上的電流高于設(shè)定的閾值時，主控單元U2控制升降壓單元提高車充輸出單元的輸出電壓。
[0005]優(yōu)選的是，還包括為車充輸出單元提供單向?qū)ǖ亩丝诒Ｗo單元，所述端口保護單元為二極管。
[0006]優(yōu)選的是，在輸入端口和電池單元之間還設(shè)有充電管理單元，所述充電管理單元包括采樣電阻R66以及內(nèi)置開關(guān)MOS管的PWM控制器U1，采樣電阻R66的兩端分別連接在PWM控制器Ul的CSP管腳、BATT管腳，且CSP管腳與BATT管腳的壓差保持不高于0.2V。
[0007]優(yōu)選的是，在充電管理單元和電池單元之間還連接有電池保護單元，所述電池保護單元包括對電池單元的電流進行采樣的至少一個采樣電阻R58、主控單元U4，當采樣電阻R58上的電流高于設(shè)定閾值時，主控單元U4切斷對電池單元的供電。
[0008]優(yōu)選的是,所述電池保護單元還包括電量管理單元和顯示單元。
[0009]優(yōu)選的是，還包括與電池單元連接的降壓單元，以及與降壓單元連接的USB輸出單元。
[0010]本發(fā)明的移動電源，通過采用汽車專用的點煙器接口，作為汽車蓄電池的輸入接口為汽車蓄電池充電，同時也可作為汽車緊急啟動的備用電源，通過專用的點煙口的接頭，接入到點煙器接口，這樣連接簡單，也不會出現(xiàn)正負極接反與短路問題。而且，本發(fā)明的移動電源采用恒流的輸出，使電源恒定的最大電流在安全范圍內(nèi)，即使汽車的蓄電池是零伏，也能恒定電流充電，保證移動電源對汽車全安有效的操作。本發(fā)明的移動電源還設(shè)有USB輸出單元，從而可以以USB供電的方式對電池產(chǎn)品例如手機、平板電腦、車載藍牙或其他車載電器進行供電。
【附圖說明】
[0011]圖1示出了本發(fā)明移動電源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2示出了圖1中充電管理單元的電路圖。
[0013]圖3示出了圖1中電池保護單元與電量管理單元的電路圖。
[0014]圖4示出了圖1中升降壓單元與恒流單元、端口保護單元、車充輸出單元的電路圖。
[0015]圖5示出了圖1中MCU控制單元與顯示單元的電路圖
[0016]圖6示出了圖1中降壓單元與USB輸出單元的電路圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案、取得的技術(shù)效果易于理解，下面結(jié)合具體的附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0018]參考圖1，本發(fā)明提供了一種為汽車充電的移動電源，包括:輸入端口 10、充電管理單元20、電池保護單元30、電池單元40、電量管理單元50、MCU控制單元60、顯示單元70、升降壓單元80、端口保護單元90、恒流單元100、車充輸出接口 110、降壓單元120、USB輸出單元130。
[0019]電池單元40由多個電芯組成，通過輸入端口 10可為電芯進行充電，并通過車充輸出單元110為負載充電。本發(fā)明的車充輸出單元110為與汽車點煙口相配的充電頭，也就是說，本發(fā)明的移動電源是通過汽車點煙口為汽車蓄電池充電的，同時在蓄電池虧電的情況下，緊急啟動汽車。通過采用汽車專用的點煙器接口，作為汽車蓄電池的輸入接口，通過專用的接頭，接入到點煙器接口，這樣連接簡單，也不會出現(xiàn)正負極接反與短路問題。
[0020]恒流單元100、升降壓單元80主要為車充輸出單元110提供恒定電流。圖4是全橋升降壓電路，電路有Ql、Q2、Q3、Q4四個MOS管控制電流到電感L3，主控單元U2控制四個MOS管的導通與截止時間，達到輸出電壓的高低與電流的大小，采樣電阻R16，其兩端的電壓差反回到主控單元U2中，當采樣電阻R16上的電流低于高于設(shè)定的閾值時，主控單元U2控制升降壓單元降低車充輸出單元的輸出電壓(四個MOS管的導通與截止)；當采樣電阻R16上的電流高于設(shè)定的閾值時，主控單元U2控制升降壓單元提高車充輸出單元的輸出電壓(四個MOS管的導通與截止)，以達到恒流的目的。這樣就使電源恒定的最大電流在安全范圍內(nèi)，即使汽車的蓄電池是零伏，也能恒定電流充電，保證移動電源對汽車全安有效的操作。
[0021]本發(fā)明還包括為車充輸出單元110提供單向?qū)ǖ亩丝诒Ｗo單元90，所述端口保護單元為二極管D10，電壓電流單方向通過D10，給到車充輸出單元110，由于DlO是單方向?qū)?，保證了汽車的電不會倒灌回電源中，當控制器控制的電源高于汽車電池時，就會形成電流，電流通過連接線，到汽車點煙器接口，給到汽車充電。
[0022]充電管理單元20在輸入端口 10和電池單元40，也就是說輸入端口 10接進來的電壓需要經(jīng)過充電管理單元20再流入電池單元40中。參考圖2，優(yōu)選采用16V的DC從輸入端口 10接入，Ul為充電管理的恒流、恒壓PWM控制器，其內(nèi)置開關(guān)MOS管，采用的是同步Buck+恒流方式，R66為到電池電流的恒流采樣電阻，采樣電阻R66的兩端分別連接在PWM控制器Ul的CSP管腳、BATT管腳。電流通過R66，PWM控制器Ul通過改變占空比，保證CSP管腳與BATT管腳的壓差保持不高于0.2V。也就是說使流入到電池單元40中的電流恒定在一個數(shù)值。
[0023]電池保護單元30設(shè)置在充電管理單元20和電池單元40之間，所述電池保護單元30包括對電池單元40的電流進行采樣的至少一個采樣電阻R58、主控單元U4，本發(fā)明中使用了三個電芯，故對其分別設(shè)置一個采樣電阻R59、R59、R60，當主控單元U4檢測其中任意一個電芯的電流高于設(shè)定閾值時，主控單元U4切斷對電池單元40的供電。
[0024]所述電池保護單元30還包括電量管理單元50和顯示單元70,電量管理單元50通過MCU控制單元60與顯示單元70連接。電量管理單元50包括采樣電阻R83、R84，這兩個采樣電阻采集的是流入或流出電池單元40中的實時電流，圖5是單片機處理控制，電量計算芯片把數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機，單片機對數(shù)據(jù)進行處理發(fā)送到顯示單元，顯示當前電池的運行狀態(tài)。
[0025]還包括與電池單元40連接的降壓單元120，以及與降壓單元120連接的USB輸出單元130。圖6是DC降壓電路，從電池端電壓輸出，對電池單元輸出的電壓進行控制，例如輸出5V電壓到USB輸出單元，從而可以以USB供電的方式對電池產(chǎn)品例如手機、平板電腦進行供電。
[0026]本發(fā)明已通過優(yōu)選的實施方式進行了詳盡的說明。然而，通過對前文的研讀，對各實施方式的變化和增加對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來說是顯而易見的。申請人的意圖是所有的這些變化和增加都落在了本發(fā)明權(quán)利要求所保護的范圍中。
【主權(quán)項】
1.一種帶汽車啟動備份功能的移動電源，包括:電池單元、為電池單元充電的輸入端口、與電池單元輸出端連接的車充輸出單元，該車充輸出單元與汽車的點煙口相配；還包括為車充輸出單元提供恒定電流的恒流單元、升降壓單元，所述恒流單元包括主控單元U2以及采樣電阻R16，主控單元U2通過采樣電阻R16前端、后端的壓差計算采樣電阻R16上的電流；當采樣電阻R16上的電流低于高于設(shè)定的閾值時，主控單元U2控制升降壓單元降低車充輸出單元的輸出電壓；當采樣電阻R16上的電流高于設(shè)定的閾值時，主控單元U2控制升降壓單兀提聞車充輸出單兀的輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動電源，其特征在于:還包括為車充輸出單元提供單向?qū)ǖ亩丝诒Ｗo單元，所述端口保護單元為二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動電源，其特征在于:在輸入端口和電池單元之間還設(shè)有充電管理單元，所述充電管理單元包括采樣電阻R66以及內(nèi)置開關(guān)MOS管的PWM控制器Ul，采樣電阻R66的兩端分別連接在PWM控制器Ul的CSP管腳、BATT管腳，且CSP管腳與BATT管腳的壓差保持不高于0.2V。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動電源，其特征在于:在充電管理單元和電池單元之間還連接有電池保護單元，所述電池保護單元包括對電池單元的電流進行采樣的至少一個采樣電阻R58、主控單元U4，當采樣電阻R58上的電流高于設(shè)定閾值時，主控單元U4切斷對電池單元的供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動電源，其特征在于:所述電池保護單元還包括電量管理單元和顯示單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動電源，其特征在于:還包括與電池單元連接的降壓單元，以及與降壓單元連接的USB輸出單元。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶汽車啟動備份功能的移動電源，包括電池單元、輸入端口、與汽車點煙口連接的車充輸出單元，還包括為車充輸出單元提供恒定電流的恒流單元、升降壓單元，所述恒流單元包括主控單元U2以及采樣電阻R16，當采樣電阻R16上的電流低于高于設(shè)定的閾值時，主控單元U2控制升降壓單元降低車充輸出單元的輸出電壓；反之。本發(fā)明的移動電源，通過采用汽車專用的點煙器接口，作為汽車蓄電池的輸入接口，不會出現(xiàn)正負極接反與短路問題，而且可作為汽車緊急啟動的備用電源使用。本發(fā)明的移動電源采用恒流的輸出，使電源恒定的最大電流在安全范圍內(nèi)，即使汽車的蓄電池是零伏，也能恒定電流充電，保證移動電源對汽車全安有效的操作。
【IPC分類】H02J7-00
【公開號】CN104617608
【申請?zhí)枴緾N201410406163
【發(fā)明人】曾金輝
【申請人】深圳市迪比科電子科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年8月19日