CN102025002B - Usb电池 - Google Patents

Abstract

一种USB电池，其包括一个第一开关，一个充电器，一个电池，一个第二开关，一个比较器，以及一个USB接口。第一开关包括一个与USB接口连接的输入端以及一个控制端。所述充电器连接在电池与第一开关之间。所述第二开关连接在所述第一开关的输入端与所述电池之间用以控制电池与第一开关输入端之间的通断。所述比较器连接在所述第一开关的输入端及电池之间用以比较第一开关输入端的电压值与电池的电压值，并在电池的电压大于第一开关输入端的电压值时控制所述第一开关截止，同时电池通过第二开关的导通为供电设备供电。本法发明USB电池通用性强，并可在电子设备断电时自动切换为供电状态为电子设备供电。

Description

USB电池

技术领域

本发明涉及一种电池，尤其涉及一种USB电池。

背景技术

Universal Serial Bus（USB）为Intel公司开发的一种通用串行总线架构，其用于用于规范电脑与外部设备的连接和通讯，以为外部设备提供电源及进行数据交换。为了方便对一些便携式的电子设备充电，许多电子设备均配备了USB充电线缆，然而，采用USB充电线缆进行充电具有一定的局限性，比如，需要在不同的电子产品内部设置电池槽，来容置电池，由于产品的功能、尺寸、形状的不同，电池槽以及电池的尺寸形状均不相同，从而导致电池的通用性较差，不同电子设备之间的电池无法通用。此外，现有的USB充电线缆的充电方式仅仅能提供单向充电，不能在需要的情况下对供电设备反向供电，无法应对供电设备突然断电的情况。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种通用性强且具有双向充放电功能的USB电池。

一种USB电池，其包括一个第一开关，一个充电器，一个电池，一个第二开关，一个比较器以及一个USB接口。该USB接口用于连接一供电设备。第一开关包括一个输入端以及一个控制端。所述第一开关的输入端与所述USB接口连接。所述第一开关的控制端用以接受来自比较器的控制信号从而控制该第一开关的通断。所述充电器连接在电池与第一开关之间用以为电池充电。所述第二开关连接在所述第一开关的输入端与所述电池之间用以控制电池与第一开关输入端之间的通断。所述比较器连接在所述第一开关的输入端及电池之间用以比较第一开关输入端的电压值与电池的电压值，并在电池的电压值大于第一开关输入端的电压值时输出截止信号至第一开关的控制端以控制所述第一开关截止，同时电池通过第二开关与第一开关的输入端导通从而为供电设备供电。相较现有技术，本法发明USB电池可通过其自带的USB接口从电子设备处接收电能进行充电，无需再根据不同的电子设备设置不同的电池及电池槽，通用性强，同时可在电子设备断电时自动切换为供电状态为电子设备供电。

附图说明

图1是本发明实施方式中提供的USB电池的电路图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明较佳实施方式提供的一种USB电池100。所述USB电池100包括一个第一开关110，一个充电器120，一个电池130，一个第二开关140,一个比较器150,以及一个USB接口160。

所述第一开关110包括一个输入端112，一个控制端114以及一个输出端116。所述输入端112连接所述USB接口，并通过USB接口160连接至一个供电设备（图未示）的USB接口处。所述控制端114用以接受来自比较器150的控制信号从而控制该第一开关110的通断。所述输出端116用以与后继电路连接以输出电流。

所述充电器120包括一个输入端122以及一个输出端124。所述充电器120的输入端122与第一开关110的输出端116连接。所述充电器的输出端124与电池130连接用以为电池130进行充电。

所述电池130的正极与所述充电器120的输出端124连接，负极接地。本实施方式中还包括一个与所述电池130并联在所述充电器120的输出端124与地之间的电容132。该电容132用以在电池130过量充电时进行放电，从而对电池130进行保护。

所述第二开关140包括一个输入端142，一个输出端144以及一个控制端146。所述控制端146用以控制所述输入端142及输出端144之间相互导通或者关闭。所述输入端142与充电器130的输出端134相连接。所述第二开关140的输出端144接至所述USB接口160。所述控制端146与所述第一开关110的输出端116相连接。本实施方式中所述第二开关140为一个功率场效应晶体管(P-MOSFET)，其包括有作为输入端142的源极，作为输出端144的漏极，以及作为控制端146的栅极。当所述源极的电压与漏极的电压压差超过该功率场效应晶体管的阈值电压时，该功率场效应晶体管导通，也即，输入端142与输出端144相互导通。

所述比较器150包括一个第一输入端152，一个第二输入端154以及一个输出端156。所述比较器150的第一输入端152与所述第二开关140的输入端142相连接，所述第二输入端154与所述第二开关140的输出端144相连接。所述输出端156与所述第一开关110的控制端114相连接。该比较器150用以比较电池130的电压与USB接口160处的电压值，当电池130的电压大于USB接口处160的电压值时，该比较器150发出截止信号控制所述第一开关110断开。相反的，若当电池130的电压小于USB接口处160的电压值时，该比较器150发出导通信号控制所述第一开关110接通。

使用时，将USB电池100的USB接口160连接一个供电设备的USB接口对电池130进行充电，此时，由于电池130的电压较低，因此，比较器150发出导通信号从而使第一开关110导通从而通过充电器120对电池130进行充电，此时，所述第二开关140的控制端146及输出端为高电位，因此，第二开关140处于截止状态，防止电池130在此时通过第二开关140放电。若供电设备断电，此时USB接口160处的电压为零，电池130的电压大于USB接口160处的电压，因此，比较器150发出截止信号使第一开关110关闭，与此同时，由于电池130的电压大于USB接口160处的电压，因此第二开关140自动导通，从而通过所述电池130对所述断电的供电设备提供电能。

本发明USB电池100可通过自带的USB接口从电子设备处接收电能进行充电，无需再根据不同的电子设备设置不同的电池及电池槽，通用性强，同时还可在电子设备断电时自动切换为供电状态为电子设备供电。

应该指出，上述实施方式仅为本发明的较佳实施方式，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种USB电池，其包括一个第一开关，一个充电器，一个电池，一个第二开关，一个比较器以及一个USB接口，该USB接口用于连接一供电设备，第一开关包括一个输入端以及一个控制端，所述第一开关的输入端与所述USB连接，所述第一开关的控制端用以接受来自比较器的控制信号从而控制该第一开关的通断，所述充电器连接在电池与第一开关之间用以为电池充电，所述第二开关连接在所述第一开关的输入端与所述电池之间用以控制电池与第一开关输入端之间的通断，所述第二开关包括一个输入端，一个输出端以及一个控制端，所述第二开关的控制端用以控制所述第二开关的输入端及输出端之间导通或者关闭，所述第二开关的输入端与充电器的输出端相连接，所述第二开关的输出端与所述USB接口相连接，所述第二开关的控制端与所述第一开关的输出端相连接，所述比较器连接在所述第一开关的输入端及电池之间用以比较第一开关输入端的电压值与电池的电压值，并在电池的电压值大于第一开关输入端的电压值时输出截止信号至第一开关的控制端以控制所述第一开关截止，同时电池通过第二开关与第一开关的输入端导通从而为供电设备供电。

2.如权利要求1所述的USB电池，其特征在于，所述第一开关还包括一个输出端，所述充电器包括一个输入端以及一个输出端，所述充电器的输入端与第一开关的输出端连接，所述充电器的输出端与电池连接，所述电池包括正极及负极，所述电池的正极连接充电器的输入端，所述电池的负极接地。

3.如权利要求2所述的USB电池，其特征在于，所述第二开关为一个功率场效应晶体管，其源极作为所述第二开关的输入端，漏极作为所述第二开关的输出端，栅极作为所述第二开关的控制端。

4.如权利要求2所述的USB电池，其特征在于，该USB电池还包括一个电容，所述电容的一端连接在所述充电器的输出端，另一端接地，用以在电池过量充电时进行放电，以对电池进行保护。