CN115940315A - 多功能便携式电源充电器 - Google Patents

Abstract

一种便携式充电器，能够跨接启动12V的车载电池，包括充电器电池、跨接启动电路、以及微控制器，所述接启动电路与充电器电池以及点火电源插座操作性电连接的，所述微控制器用于整合安全功能，以建立或中断跨接启动电路与点火电源插座的操作性电连接。所述点火电源插座包括正极电源插口、负极电源插口、正极感测插口以及负极感测插口。所述感测插口与电源插口电绝缘，所述微控制器感测感测插口之间的电压且配置为用于中断所述跨接启动电路与点火电源插座的电连接，直到在感测插口之间感测到适合的电压。

Description

多功能便携式电源充电器

分案申请

本申请为申请号201610888158.6、申请日2016年10月11日、题为“多功能便携式电源充电器”的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请是2015年9月9日提交的美国专利申请14/848,623、2015年9月9日提交的美国专利申请14/848,668的部分继续申请并且基于35 U.S.C.§120要求上述两申请的权益。上述两申请均要求2014年9月9日提交的美国临时申请62/047,884的权益，以上所述申请的内容通过引用以全文并入本文中。本申请还基于35 U.S.C.§120要求2015年9月30日提交的美国外观设计专利申请29/541,040的优先权，其通过引用以全文并入本文中。本申请还基于35 U.S.C.§119(e)要求2015年9月24日提交的美国临时申请62/232,047的优先权，其通过引用以全文并入本文中。

技术领域

本发明一般涉及便携式电源充电器设备以及电池，更具体地，本发明涉及一种多功能便携式电源充电器，其输出交流以及直流电能，用于对多种手持电子设备进行充电，包括智能手机和笔记本电脑，还能够跨接启动车载电池。

背景技术

当前的消费者通常拥有多个出于便携性以及在路上(on-the-go)使用的目的而专门设计的电子设备，包括，例如移动电话或智能电话、如

或MP3播放器等便携式音乐播放器、平板电脑、笔记本电脑、便携式游戏装置等。这些设备均需要频繁充电。此类电子设备通常利用电缆将设备连接到电源，如墙壁插座、汽车充电器、飞机充电器或电脑。然而，对于每个电源，经常需要单独的电缆。此外，不同电子设备经常使用不同端口和接口，以致单条充电电缆无法与多个设备兼容。因此，精通技术的消费者(具有多个电子设备)，经常具有多条充电电缆来保持跟踪。即便如此，消费者可能并不总是处于容易获得电源的地方，或者即便如此，可能不具有可与特定电源一起使用的合适电缆或适配器。

关于如上所述的那些传统电源，很难同时对多个设备进行充电，尤其是对每个设备需要单独充电电缆的情况。例如，车载充电器一次只能处理单条电缆。在市场上可购得同时将多个设备连接至电源的适配器设备-例如，二对一或者三对一的车载充电器分配器(splitter)。然而，此类适配器通常只与某些接口兼容。此外，此类适配器偏向于大体积。

市场上也能购得用于使充电电缆与多个电源兼容的多源适配器。例如，具有用于将电缆连接至墙壁插座的传统插头接口的充电电缆能够将该插头与车载充电器接口、或飞机充电器接口、或标准USB接口进行交换。然而，对于此类适配器设备，每一接口通常是一单独的部件，因此当其不使用时，很难追踪到。

类似地，接口附加装置(attachments)也是可用于适配与多个设备(每一设备具有不同的接口)一起使用的充电电缆。然而，此类附加装置通常是单独的部件，因此当其不使用时，很难追踪到。进一步地，使用此类附加装置无法解决需要同时对多个设备进行充电时所出现的问题，由于通常情况下，一次只有一个附加装置能与充电电缆一起使用。

现有的电源充电器设备通常也是不能同时对多个设备进行充电的，甚至能够被电源充电器设备充电的设备类型是受限的。例如，某些充电器设备通常设计用于特定设备，如特定品牌、样式或者模型的智能手机，并且不能用于其它设备，如笔记本电脑或平板电脑。类似地，便携式电源充电器通常设计用于供应直流电源来对手持电子设备进行充电，但是缺乏跨接启动车载电池的充电容量。类似地，设计用于跨接启动车载电池的电源充电器通常具有太多电能，因此会损坏手持电子设备。即使可将多个电子设备同时附接至电源充电器，该充电器也会对如何对设备进行充电设置优先级-即，其首先会对其中一个设备进行充电，接着是第二个。然而，这种方法存在充电器中没有足够的剩余电量来充满第二个设备的风险。

进一步地，当充电器自身在进行充电或者连接至电源时，某些便携式充电器设备不允许使用该充电器进行充电。此类设备要求在电荷被传递到与该充电器连接的设备之前，充电器单元与电源断开。同样地，某些这样的充电器设备在能够对与该充电器单元连接的任何设备进行充电之前必须先被充满。

更进一步地，目前市场上可购得的许多便携式电源充电器具有各种形状、尺寸以及设计。然而，这些电源充电器普遍具有受限的电池容量，因此限制了能够充电的设备以及能够提供的电量。通常，此类便携式电池充电器仅设计用于对便携式电子设备进行充电，如智能手机、便携式音乐播放器以及可能的平板。很少有便携式电池充电器具有足够用于对笔记本电脑进行充电的电源容量。甚至更少有便携式电池充电器能够用于跨接启动车载电池，而市场上可购得的那些充电器不是太多而不能携带在人们的口袋、钱包或背包中，就是不能提供充足的电量来充分地跨接启动车载电池并且对其充电。目前市场上的车载电池充电器，通常也不能用于对便携式电子设备以及笔记本电脑充电。此外，目前市场上的车载电池充电器能够在电池充电夹还没连接至电池时就被启动。这个电势会出现以下风险，即，在充电夹之间产生火花，或者便携式充电器中的电池发生过早放电(premature drain)。

鉴于上述情况，需要一种能够用于对多种设备进行充电的多功能充电器，包括例如，对车载电池、笔记本电脑以及各种手持的便携式电子设备进行充电，手持的便携式电子设备包括但不限于智能电话、移动电话、数据平板电脑、音乐播放器、照相机、摄像机、游戏装置、电子书、蓝牙耳机以及耳塞、GPS设备等，单独地或以不同组合共同地。此外，需要这样一种充电器，其是便携式的并且容易在各种条件以及位置中使用，以同时对一个或多个电子设备充电，包括但不限于在家里或办公室、车内或飞机上。因此，本发明的总体目标是提供一种便携式充电器，其基于目前市场上的传统电源充电器来进行改进，并且克服与此类现有技术中的充电器相关的问题以及缺点。

发明内容

本发明的某些实施例提供了一种输出交流和直流电能的便携式电源充电器。所述便携式电源充电器包括能够存储在存储位置中的充电插头以及充电电缆，所述存储位置与便携式电源充电器的外壳的外表面基本齐平。所述便携式电源充电器具有电源按钮，所述电源按钮控制其操作模式，例如，充电、供电、或阻电模式(power block mode)。所述便携式电源充电器还包括多个指示灯或LED，其可照亮电源插座端口以及电源按钮。所述指示灯或LED能够表示便携式电源充电器对电子设备进行充电(通过USB或交流连接接口)的有效性，以及便携式电源充电器的电池电量和操作模式。

本发明的某些其它实施例提供了一种便携式电源充电器，其具有通过多种连接接口的多功能操作-例如，USB连接端口和/或类似的交流连接端口、直流连接端口以及点火电源插座的组合。需要时，所述USB或交流连接端口能够用作电能输出，以及用于通过使用合适的充电电缆以及适配器装置将电源充电器与电子设备连接。需要时，所述USB或交流连接端口能够替代地用作电能输入，以及用于通过使用合适的充电电缆以及适配器装置将电源充电器与外部电源连接，以对电源充电器的内部电池进行充电。在某些实施例中，可以设置多个端口-例如，在图1所示的优选实施例中，设置了两个USB端口以及单独的交流连接端口。此外，虽然显示并且描述为USB端口，但是所述端口可使用其它公知的连接接口，如微型USB接口、迷你USB接口、苹果的闪电(Lightning)接口、苹果的30引脚接口，这并不脱离本发明的精神和原则。

需要时，所述USB连接端口能够用作电能输入，以及用于通过使用具有交流/直流适配器的充电电缆将电源充电器与外部电源连接。在本发明的实施例中，可设置单独的直流输入以及直流输出。

能够增加替代的交流连接接口，该接口主要设计用于通过电源充电器的内部电池对笔记本电脑充电。在这方面，需要时，所述交流连接接口能够用作电能输出，以及用于通过使用合适的充电电缆以及适配器装置来与笔记本电脑连接。类似地，能够设置交流电源输入，以将电源充电器与外部电源连接，用于通过使用优选随充电器配置的交流适配器对电源充电器的内部电池充电。能够使用通用交流插口和插头用于输出和输入功能，同时这些接口能够设计用于美国和/或国际标准。

所述点火电源插座被设置为，通过使用跨接电缆将便携式充电器与车载电池连接，以进行跨接启动，所述跨接电缆具有正极和负极鳄鱼夹或充电夹。在跨接电缆与鳄鱼夹相对的端部处，设置特别设计的端盖以适配点火电源插座的插口。所述特别设计的端盖包括第一和第二电源连接以及第一和第二感测连接。所述第一和第二电源连接通过跨接电缆连接至相应的第一和第二鳄鱼夹。所述第一和第二感测连接通过相应的第一和第二感测电缆连接至相应的感测触片(sensing contact)，所述感测触片设置在相应的第一和第二电夹内且与相应的第一和第二电夹电绝缘。

根据本文所述以及所示实施例的电源充电器由于充电器外壳的尺寸小并且紧凑而方便携带。尽管电源充电器的尺寸小，但是供电容量是非常高的，因此电池单元能够适用于多种需要充电的设备，如有必要，可同时包括多个设备。在优选的实施例中，所述电池单元包括可充电锂离子电池，其具有约57165mWh至约58,830mWh范围的供电容量。这样的供电容量允许便携式充电器还用能用于对便携式电子设备进行充电。此外，此供电容量级别使得本发明尤其适合用于跨接启动车载电池。

根据本发明实施例的便携式电源充电器还可包括LED工作灯或紧急泛光灯，其通过充电器外壳上的灯开关来控制。

所述电源充电器还包括控制器或微处理器，包括处理单元，配置为用于执行指令并且完成与电源充电器相关的操作。例如，处理单元能够跟踪电池单元的容量水平、存储数据或提供导管装置，通过该导管装置，能够在电子设备之间交换数据，如在智能手机和电脑之间交换数据。所述处理单元与电池单元连通，以确定电池剩下多少容量。确定所述容量水平后，所述处理单元能够与电源指示器装置连通，以提供用户如下信息，即内部可充电电池单元剩下多少容量以及充电器是否需要与外部电源连接以进行充电。

所述便携式电源充电器还可包括电源指示器装置，其指示电源充电器中的内部可充电电池单元的剩余容量。例如，在本发明的实施例中，所述电源指示器包括四个LED灯串，但是也能够包括更多或更少的灯，这并不脱离本发明的原则和精神。当电池处于“满”容量时-即，电量在约76％和约100％之间-所有灯都会亮起来。当电池电能减少时，这些灯会由于电能的使用而相应地逐个减少-例如，三个灯表示电能在约51％和约75％之间；两个灯表示电能在约26％和约50％之间；一个灯表示电能低于或等于约25％。替代地，所述电源指示器装置能够包括为内部可充电电池单元提供电池容量水平(capacity level)的数字接口，或者提供电池电量信息的其它公知装置。

在电源充电器的某些实施例中，与内部电池单元操作性连接的连接器电缆能够与充电器外壳一起设置，而在一些实施例中，可存储在形成于充电器外壳中的腔体内部，可将它们从腔体中移除，以与需要充电的电子设备连接。更进一步地，这样的充电电缆能够是可拆卸的以及可更换的，以便不同的连接器接口-例如，USB、微型USB、迷你USB、苹果的闪电接口、或苹果的30引脚接口-能够与便携式电源充电器一起使用。

在电源充电器的某些实施例中，无线发送器和/或接收器能够包括在充电器外壳中，用于对具有合适无线接收器的便携式电子设备的内部电池进行无线充电，或通过无线充电站对电源充电器的内部电池进行无线充电，如在悬而未决的美国专利申请14/220,524中所示以及所述的设计，该美国专利申请日为2014年3月20日，其通过引用并入本文中。

根据本发明的便携式电源充电器的某些实施例可包括一个或多个低压直流输出(例如，USB端口)、相对高压的直流输出(即车辆点火电源插座)、以及交流逆变器输出。

根据本发明的具体实施例，如参考附图所示，本发明的这些以及其它目标、特征以及优点将变得显而易见。本发明的所示实施例和特征仅用于说明本发明，而不用于限制本发明。

附图说明

图1示出了根据本发明第一实施例的便携式充电器的透视图；

图2示出了图1中的便携式充电器的前视图；

图3示出了根据本发明第二实施例的便携式充电器的透视图；

图4示出了图3中的第二便携式充电器的前视图；

图5示出了图1中的便携式充电器的分解组装图；

图6示出了图1或图3中的任一便携式充电器的安全电路的示意图；

图7示出了图1中的便携式充电器的示例性微处理器引脚；

图8示出了图1或图3中的任一便携式充电器的反极性检测器；

图9示出了图1或图3中的任一便携式充电器的反向电流保护器；

图10示出了图1或图3中的任一便携式充电器的温控电路；

图11示出了图1或图3中的任一便携式充电器的使用以及操作的方法流程图；

图12示出了根据本发明第三实施例的便携式充电器的第一透视图；

图13示出了图12中的第三便携式充电器的第二透视图，其中插头以及连接器电缆远离充电器外壳弯曲；

图14示出了图12中的第三便携式充电器的示意图；

图15示出了根据本发明第四实施例的便携式充电器的端视图；

图16示出了根据本发明第五实施例的便携式充电器的第一透视图；

图17示出了图16中的第五便携式充电器的第二透视图；

图18示出了图16中的便携式充电器的侧视平面图；

图19示出了图16中的便携式充电器的第一端平面视图；

图20示出了图16中的便携式充电器的第二端平面视图；

图21示出了图16中的第五便携式充电器的主板示意图；

图22示出了图16中的第五便携式充电器的USB电路板示意图；

图23示出了图16中的第五便携式充电器的微控制器电路板示意图；

图24示出了图16中的第五便携式充电器的交流按钮电路板示意图；

图25示出了根据本发明实施例的跨接电缆的透视图；

图26示出了图22中的跨接电缆组件的分解透视图。

具体实施方式

图1以及2示出了根据本发明第一实施例的便携式电源充电器10。所示便携式充电器10能够跨接启动12V的车载电池以及对5V的便携式电子设备充电。便携式充电器10包括外壳12，外壳12包括至少一个5V的USB输出连接端口14。如图2所示，优选的实施例使用通过电源按钮22操作性控制的两个USB端口14。外壳12的外部还有不同形状的正极以及负极12V的跨接电缆插孔16、18(统称为“点火电源插座”)，其操作性连接至跨接启动按钮20，以用于跨接启动车载电池。外壳12还设置有14V的直流充电输入端口24，如图1所示，其用于通过使用电源适配器来对充电器10的内部电池进行充电，优选地，电源适配器与充电器10一起设置。充电器10还包括电池电量指示器LEDs 26以及灯27(例如，LED或荧光灯)。

参考图3-4，在本发明的另一实施例中，便携式电源充电器90包括第二灯92(例如LED或荧光灯)以及直流输出插孔94。如图3-4所示的便携式充电器90的其它组件与参考图1-2所示的充电器10进行描述的那些组件类似，并且以类似的方式进行编号。

图5示出了便携式充电器10的分解组装图。在外壳12内部，便携式充电器10容纳内部可充电电池30(例如，锂离子类型的电池)、以及操作电路40，操作电路40将充电器电池30与至少一个USB输出端口14以及跨接电缆插孔连接，USB输出端口14提供+5V的USB电源，跨接电缆插孔提供约+12V的直流电源。操作电路40包括将电源30与跨接电缆插孔16、18操作性连接的安全电路50。所有这些组件在任一便携式充电器10或90之间是通用的，因此，参考图5对图1-2所示的便携式充电器10进行的描述同样适用于图3-4所示的便携式充电器90。

在某些实施例中，充电器电池30能够是串联连接的三个单体锂离子聚合物电池，每个单体的额定电压为3.7V(总电压为11.1V)，能够达到500A的峰值电流，超过57000mWh的容量，具有支持14V充电电压的充电电路。这样的规格使得便携式充电器10为中等尺寸的，即，沿任一边小于约30cm，同时还能够对标准的12V车载电池实现至少三次跨接启动尝试。电路40允许高达500Amp的峰值电流，峰值电流被牵引用于跨接启动与车辆连接的汽车电池。额外地，电路40提供5V的直流输出到USB连接端口，以通过相同电源30对手持便携式电子设备进行充电，而不会有损坏设备的风险。

一般来说，如果正负跨接电缆插孔16、18的两端具有至少约11V的电压差，则安全电路50启用跨接电缆插孔与充电器电池端子的操作性连接。如果出现以下切断条件，则安全电路50至少中断充电器插孔16、18与充电器电池30的操作性连接：正极以及负极充电器插孔16、18两端的电压不足；正极以及负极充电器插孔16、18的极性反向；流向充电器电池30的电流反向；对正极或负极车载电池端子中的任一个进行连续连接检测；或者充电器电池30的温度过高。

为了执行上述功能，安全电路50启动跨接启动安全校验序列100(如下文参考图11进一步所述)，来响应用户对跨接启动按钮20的驱动。当成功完成跨接启动安全校验序列时，便携式充电器10便将12V的直流电流从充电器电池30提供至充电器插孔16、18。此外，当成功完成跨接启动安全校验序列时，便携式充电器10便随时准备在预定时间段期间提供12V的直流电流。例如，在该预定时间段期间，便携式充电器10将12V的直流电流从充电器电池30提供至充电器插孔16、18，以响应用户对跨接启动按钮20的第二驱动。例如，该预定时间段足以用于三次离散的跨接启动尝试。根据某些实施例，在三次离散的跨接启动尝试后，便携式充电器10终止准备。

参考图6-10，安全电路50包括跨接启动继电器52、微处理器54、与微处理器54操作性连接以启用或禁用跨接启动继电器的电压输入分析器56、差分电压放大器58、反极性检测器60、反向电流保护器62以及热敏电阻器64。

更具体地，微处理器54的端口PD1***作性连接来驱动晶体管66，晶体管66使跨接启动继电器52通电或断电。微处理器54还配置为用于执行指令并且完成与电源充电器10相关的操作。例如，处理单元能够跟踪电池单元30的容量水平、存储数据或提供导管装置，通过该导管装置，能够在电子设备之间交换数据，如在智能手机和电脑之间交换数据。所述处理单元与电池单元30连通，以确定电池剩下多少容量。确定容量水平后，为了显示如下信息，即内部可充电电池单元剩下多少容量以及充电器10是否需要与外部电源连接以进行充电，处理单元能够与电源指示器装置26连通。

图6示出了电压输入分析器56，其***作性连接在跨接电缆插孔16、18之间。电压输入分析器56包括分压器，以便其将待充电车载电池的部分端电压发送至微处理器54的端口PA0。如果有充足的电压差(跨接电缆插孔16、18与电池连接)，则来自电压输入分析器56的部分电压将会取消微处理器端口PA0处的默认信号，其结果是，微处理器54将具有为使跨接启动继电器52通电或启用跨接启动继电器52而所需的输入中的一个。因此，只有当充电器电池30电压符合要求时，安全电路50才能够使得跨接电缆插孔16、18与充电器电池30操作性连接。

图6还示出了差分电流放大器58，其比较充电器电池30的负极端电压与待充电车载电池的负极端电压，并且如果充电电流超过容差阈值(tolerance threshold)，则发送信号至微处理器54的端口PC7。此外，如果差分电流放大器输出超过齐纳二极管(Zenerdiode)68的击穿电压，则该输出传送电波至晶体管70，以在微处理器54的端口PA3处产生信号。这两个信号使得微处理器不能使跨接启动继电器52通电或启用跨接启动继电器52。因此，只有当负极端电压在预定容差阈值内匹配时，安全电路50才能够使得跨接电缆插孔16、18与充电器电池30操作性连接。

图7示出了微处理器54，其包括以下端口：

·PA3：A/D端口电池温度检测；

·PA2：A/D端口电池温度检测；

·PA1：ADI 5V的USB电流检测；

·PA0：校验外部电压检测；

·VSS：GND；

·PC6：V2充电电压检测；

·PC7：V4电池电流输出检测；

·PC0：V5充电电压以及电池电压检测；

·PC1：V3返回至充电电流检测；

·PD0：开/关端口；

·PD1：继电器控制端口；

·PB0：反向电池检测；

·PB1：LED开/关控制；

·PB2：跨接按钮控制；

·PB3：灯光按钮控制；

·PB4：跨接绿光控制；

·PB5：跨接红光控制；

·PD2：关/闭灯光控制；

·PD3：USB输出控制；

·PC2：关/闭按钮电压控制；

·PWM1：PWM信号输出；

·PC4：LED电池指示器控制；

·VDD:VCC；以及

·PA6-PA4：LED电池指示器控制。

图8示出反极性检测器60，其可包括串联连接在接地和正极跨接电缆插孔16之间的发光二极管72，还可包括与发光二极管光通信并且串联连接在接地和微处理器54的反极性检测端子PB0之间的光敏晶体管74。如果跨接电缆接反了-即正极跨接电缆插孔与待充电的负极端子连接-则将通过对发光二极管72通电以及经由光敏晶体管74的相应传导来检测到反极性。这会在微处理器的端口PB0处产生信号，该信号会取消掉为使跨接启动继电器52通电或启用跨接启动继电器52而所需的输入。因此，如果跨接电缆插孔16、18与车载电池接反了，则安全电路50禁用跨接电缆插孔16、18与充电器电池30的操作性连接。

图9示出了反向电流保护器62，其可包括在充电器电池30的负极端子和负极跨接电缆插孔18之间操作性连接的运算放大器76。如果运算放大器76两端的电压差反向，则反向电流保护器62会发送信号至微处理器54的端口PC1，微处理器54会取消掉为使跨接启动继电器52通电或启用跨接启动继电器52而所需的输入。因此，如果车载电池开始将电流送回通过充电器电池时，则安全电路50会禁用跨接电缆插孔16、18与充电器电池30的操作性连接。

图10示出了热敏电阻器64(或等效的温度传感电路)安装在充电器电池30附近并且与微处理器54操作性连接，以在充电器电池温度超过预定阈值的情况下在PA5处提供信号。因此，如果充电器电池温度超过预定温度，则安全电路50会禁用跨接电缆插孔16、18与充电器电池30的操作性连接。

图11示出了本发明的充电器10所使用的跨接启动安全序列的流程图。在步骤101，用户手动按下便携式充电器10上的跨接启动按钮20。按下跨接启动按钮20启动跨接启动安全校验序列100。在步骤102，安全电路50使用反极性检测器60校验跨接电缆的极性。如果跨接电缆连接错误，则跨接启动按钮20将会发出快速的红色闪光104。如果跨接电缆连接正确，则安全电路50将在步骤108使用电压输入分析器56来校验充电器电池30的电压是否足够。为了评估充电器电池30的充电器电池正极端子与负极端子之间的电压差，即便携式充电器10会被用于跨接启动的电压差，电压输入分析器电路56发送信号至微处理器54的引脚PA0、PC5，微处理器54接收来自充电器电池30的正极端子的部分电压。如果没有检测到电压，则安全电路50将发送信号给微处理器54，以禁用跨接启动继电器52。另一方面，如果微处理器54感测到至少最小的电压差，则其接着将启用跨接启动继电器52。

参考图12，其示出了根据本发明第三实施例的便携式电源充电器10。所示充电器120主要包括容纳内部可充电电池127的外壳122(如图14所示)以及操作电路，该操作电路与本文其它实施例中所述的操作电路类似。外壳122还容纳与内部电池127操作性连接的充电电缆124以及设置在其端部的插头126，当将电缆124以及插头126连接到外部电源时，从该外部电源提供电量至电池127。优选地，充电器120还包括作为电能输出的一个或多个USB电源连接端口128以及交流电源接口130。

外壳122可由各种材料-例如，模制塑料、冲压和压制钣金、加工塑料或金属坯-通过各种方式来制成。充电电缆124以及插头126显示处于与外壳122的外表面基本齐平的存储位置。为了通过与外部电源-例如，标准的美国墙壁插座-的连接来对内部电池127进行充电(如图14所示)，正如上面所讨论的，充电电缆124以及插头126能够从存储位置变化到展开位置(如图13所示)。

电源接口128、130与内部电池127操作性连接，从而由内部电池127供电，并且优选地，作为电源输出，用于从内部电池127提供电量至电子设备，该电子设备通过接口128、130的其中一个连接至充电器120。根据本发明，能够同时将多个电子设备连接至充电器120。通过电源按钮132，能够启用或停用电源接口128、130，电源按钮132控制电池管理模块133(如图14所示)的配置。电源按钮132显示为按钮，但是能够是摇臂开关、滑动开关等。

尽管交流电源接口130显示为美国NEMA 5-15插口(标准的120V、60Hz接地插座)，但是替代地，其能够制作成符合另一标准(例如，欧式插头(Europlug)、JIS)。替代地，一个或多个电源适配器能够与便携式电源充电器120一起封装。类似地，插头126，尽管显示为标准的美国三相交流插头，但是可采用其它插头的形式或者连接至符合其它国际标准的各种适配器。

替代或者除了USB和交流电源接口128、130，便携式电源充电器120可包括设置在外壳122内的无线功率发射器(未示出)，用于将电量以无线功率发射的方式发射至具有兼容的无线接收器的电子设备。替代或者除了充电电缆124和插头126，便携式电源充电器120可包括设置在外壳122内的无线功率接收器(未示出)，用于从无线功率发射设备，如本领域公知的无线充电垫，来对内部电池127进行无线充电。

当启用电源接口128、130时，即当以供应电能至供电子设备使用的电源插座的模式来配置电池管理模块133时，则电源接口128、130可由相应的LED 134、LED 136照亮，而电源按钮132可由其本身的LED 137照亮。LED 134、LED 136、LED 137可以具有不同的颜色-例如，蓝光用于USB电源接口128；紫光用于交流电源接口130；以及绿光用于电源按钮132。当电源接口128、130被停用时，即当以阻止供应电能到电源插座的模式配置电池管理模块133时，则LED 134、LED 136将熄灭。如图12所示，LED可以是环状形状，即包围相应的电源插座。尽管如此，其它形状-例如，邻近相应电源连接端口的方形或圆形-也是可接受的。

图13示出了充电插头126和电缆124从它们的存储位置移除到展开的使用位置，能够将插头126从该展开的使用位置插进美国标准交流墙壁插座，用于对充电器120的内部电池127进行充电。尽管充电插头126显示为三相插头，但是其能够等同地设置为两相插头。如从图13可以看出，外壳122包括插口138，充电插头16的叉状物能够在存储位置中插进插口。在某些实施例中，插口138还可用作交流电源插座130，或者附加的连接接口，尽管在本情形中将附加的安全电路并入充电电路中，以防止通过电缆124形成从内部电池127回流至电池127的闭合回路。

参考图14，内部电池127能够是锂聚合物类型的电池，三个或四个单体。内部电池127能具有变化的容量。可能是以下容量：22000mWh、33000mWh、44000mWh、57720mWh或者58830mWh。内部电池127通过电池管理模块133与便携式电源充电器120的其它组件操作性电连接。电源按钮132***作性电连接来控制电池管理模块133。电源按钮132控制电池管理模块133处于供电模式(power supply mode)或者阻电模式(power block mode)，正如下文进一步讨论的。

在本发明的某些实施中，电池管理模块133为具有低引脚数、低成本、低功率睡眠容量的8位微处理器。例如，可使用微芯片PIC。

参考图14，在第一侧，电池管理模块133将内部电池127与电池充电控制器140操作性电连接。电池充电控制器140将电池管理模块133与交流/直流转换器142操作性电连接，交流/直流转换器142能够接收不超过100W的50Hz或60Hz的90-277V的交流输入。交流/直流转换器142将电池电流控制器140与充电电缆124操作性电连接。

在第二侧，电池管理模块133将内部电池127与直流/交流逆变器144以及USB充电控制器146操作性电连接。直流/交流逆变器144将电池管理模块133与交流电源插座130操作性电连接，而USB充电控制器146则将电池管理模块133与USB电源插座128以及LED 134、LED 136操作性电连接。

电池管理模块133还与电池电量状态指示器148操作性电连接，电池电量状态指示器148包括红光LED以及绿光LED。能够单独照亮绿光LED，用于表示约75％-100％容量的高电池电量。能够一起照亮绿光和红光LED，以形成黄光，用于表示至少约50％-74％容量的中等电池电量。能够单独照亮红光LED，用于表示约5％-49％容量的低电池电量。当正在对电池充电时，则电池电量状态指示器LED 148能够闪烁以表示充电状态。在某些实施例中，电池电量状态指示器148可设置在电源按钮LED 137的位置中-即，当启动电源按钮132使电池管理模块133处于供电模式时，或当将充电插头126***交流电源时，则电池电量状态指示器148会以适合于上述电池电量的颜色来照亮电源按钮132。

在操作中，当电池充电控制器140检测到可从交流/直流逆变器142获得的直流电源时，这意味着已经将充电插头126插进交流电源中。在这种状态下，电池充电控制器140使电池管理模块133处于充电模式，在该模式中，电池管理模块只对USB充电控制器而不对直流/交流逆变器144提供直流电源。不管电源按钮132的状态如何，电池充电器控制器140总是能使电池管理模块133处于充电模式。

在充电模式中，电池电量状态指示器148和/或电源按钮LED 137将连续闪烁，以表示电池正在充电。同样地，USB电源插座LEDs 134可常亮或者可闪烁，而交流电源插座LED136将不会亮起。电池管理模块133会将电能从电池充电控制器140引至内部电池127。电池充电器控制器140将连续监测并且管理内部电池127的电量。例如，这可包括内部电池127的三个或四个单体中的单体平衡(cell balancing)。额外地，电池充电控制器140集成单体保护-例如通过气体计量。电池充电控制器30的示例性实施例使用德州仪器生产的型号为BQ40Z50的芯片。

当电池管理模块133不处于充电模式中时，则电源按钮132会控制电池管理模块的模式处于供电模式和阻电模式之间。

在供电模式中，电池管理模块133从内部电池127提供电能至直流/交流逆变器144以及USB充电控制器146。直流/交流逆变器144提供例如120V交流的经修改的正弦波电流(以约65W的最大功率)至交流电源插座130。USB端口128提供5V的1A或2.1A的直流电源。对于USB电源插座128以及交流电源插座130，相应的的LED 134、LED 136是常亮的。电源按钮LED 137也是亮着的，电池电量状态指示器148也是一样。在其它实施例中，LED 134、LED136只有在它们相应的端口正在用于对电子设备充电时才可能是亮着的。

在阻电模式中，电池管理模块133不从内部电池127提供电能。LED 134、LED 136、LED137以及电池电量状态指示器148没有点亮。

参考图15，本发明的另一实施例为便携式电源充电器150，其中相同的组件以和便携式电源充电器120中的那些组件相同的方式编号。便携式电源充电器150包括容纳内部电池单元(未示出)的外壳152，内部电池单元与USB电源连接接口158和交流电源接口160以及电池电量状态指示器188操作性连接。便携式电源充电器150具有三路电源滑动开关162，其在阻电模式、供电模式或者闪光灯模式之间进行选择。出于闪光灯模式的目的，便携式电源充电器150还包括LED灯190。代替图12-13中所示的充电插头126以及充电电缆124，便携式电源充电器150使用微型USB电源输入连接端口或两相交流倒装插头(未示出)。

图16以及17示出了根据本发明另一实施例的便携式电源充电器200的相对的端部透视图。便携式充电器200包括容纳内部可充电电池207的外壳202、以及USB电源连接端口208、点火电源插座209、以及交流电源接口210。

点火电源插座209可以是经修改的EC5连接器，其具有高达500A电流容量。例如，点火电源插座209可包括根据传统EC5结构的正极和负极电源插口286、287，以及在正极和负极电源插口的中线两侧对称设置的正极和负极感测插口。参考图18和22进一步讨论对EC5结构的这些修改。替代地，可以另外的方式设置电源插口286、287以及感测插口288、289，以加强点火电源插座209的极性。例如，正极和负极感测插口可非对称设置；或者正极和负极电源插口可以具有与EC5的形状不同的形状。

参考图20，交流电源接口210显示为美国标准交流插口(NEMA 5-15)，但是可替代地制作成符合不同的标准(例如，欧式插头(Europlug)、JIS)。该接口210与内部电池207操作性连接并且主要设计用于通过充电器200对笔记本电脑充电。

参考图18，USB电源连接端口208与内部电池207操作性连接并且提供电量至通过连接端口208连接至充电器的手持便携式电子设备。在优选的实施例中，USB端口作为电能输出端口用于将电量从内部电池207引至电子设备以进行充电。在替代实施例中，当充电器200通过一个USB连接端口连接至外部电源时，该端口能够用作电能输入以对内部电池207进行充电。在其它实施例中，USB端口能够是用作电能输入或电能输出的双向充电端口，这取决于连接至该端口的对象。

外壳202还容纳直流电源输入连接器214，电池状态指示器216、跨接启动按钮220、USB电源按钮222以及交流电源按钮224。参考图19，充电器200还包括通过泛光灯电源按钮218操作性控制的LED工作灯或泛光灯212。

除了USB电源接口208以及直流电源输入连接器214外，还能设置无线功率发射器以及无线功率接收器，用于对电子设备进行无线充电以及用于对内部电池进行无线再充电。在申请人于2016年4月19日发行的美国专利9,318,915中，公开了示例性的无线功率技术，该专利通过引用以其全文并入于此。

图21-24提供根据本发明的便携式电源充电器200的内部电路示意图。

图21示出了主板230的示意图，其通过交流逆变器电路232以及电池保护电路234将内部电池207与交流电源接口210操作性电连接。主板230还容纳跨接启动电路236，其通过安全继电器238将内部电池207与点火电源插座209操作性电连接。主板230还设置某些保护子电路，其提供信号至设置在微控制器电路板242上的微控制器240(如图23所示)。保护子电路包括与交流电源接口210有关的交流过流保护电路244和交流过压/欠压保护电路246；以及与跨接启动电路236有关的电夹校验电路248和反向电流保护电路236。

图22示出了USB电路板252的示意图，其通过USB电源电路254将内部电池207与USB电源插座208操作性电连接。USB电路板252还通过充电电路256将内部电池207与直流电源输入连接器214操作性电连接。USB电路板252还容纳跨接启动有效LED 258、跨接启动错误LED 260、多个电池指示器LED 262、USB电源有效LED 264、跨接启动开关220以及USB电源按钮222。

图23示出了容纳微控制器240的微控制器电路板242，微控制器240整合了便携式充电器200的安全、充电以及电源功能。微控制器电路板242还容纳LED泛光灯212、泛光灯按钮218以及跨接启动反向连接检测电路266。

图24示出了交流电源按钮电路板270的示意图，交流电源按钮电路板270容纳交流电源按钮224以及多个交流电源有效LED 272和多个交流电源错误LED 274。

具体参考图21，优选地，内部电池207为三个单体的锂聚合物电池，对于11.1V的总电池电压，每个单体具有3.7V标称电压。电池容量优选为5300mAh或58830mWh。优选地，放电速率在20℃最小，充电速率在1℃最大。内部阻抗优选最大为12mΩ。优选地，满充单体的CoV为4.2V，放电单体的CoV为2.8V。优选地，在20℃下，电池207每月的自放电低于2％，并且优选地，能够运行在约-20℃至约70℃之间以及约0％至约95％的相对湿度之间。优选地，电池207能够维持至少约300个周期，并且具有长达4s的500A的最大放电电流。

交流逆变器电路232包括变压器280以及集成电路282，它们共同在交流输出210的中性线端N和线路终端L之间产生经修改的交流正弦波。交流逆变器电路232产生电压约115V、额定功率为65W的交流电。逆变器电路232通过电池保护电路234接收来自内部电池207的电能。通过按下交流电源按钮224以发送信号至逆变器电路，来启用交流逆变器电路232，并且通过第二次按下交流电源按钮224以发送信号至逆变器电路，来停用交流逆变器电路232。这些信号由微控制器240(在示意图23中示出)提供，微控制器响应交流电源按钮224(在示意图24中示出)的按钮推动。

电池保护电路234通过充电电路256整合内部电池207的充电，充电电路256容纳在USB电路板252上(在示意图22中示出)。在充电期间，电池保护电路234提供过充保护以及单体平衡功能。过充保护防止将任何单个电池单体充高于4.2V的单体电压。单体平衡功能提供用于将单体电压平衡在50mV内以及将充电电流平衡在300mA内。同样地，在内部电池207的放电期间，电池保护电路234提供单体欠压保护。

主板230与交流电源插座210连接，其还容纳交流过流保护电路244以及交流过压/欠压保护电路246。如果输出到交流电源插座210的输出电流超过预设阈值，则交流过流保护电路244会提供信号到微控制器240。来自过流保护电路244的信号会引起微控制器240发送信号至交流逆变器电路232，以停用交流逆变器电路。类似地，如果中性线端N和线路终端L之间的输出电压超过预设高低范围时，则交流过压/欠压保护电路246会提供信号至微控制器240。来自交流过压/欠压保护电路246的信号会引起微控制器240发送信号至交流逆变器电路232。

因此，当按下交流电源按钮224来开启交流电源插座210时，微控制器240会校验交流保护电路240、242。微控制器240还会校验电池保护电路234，并且将防止在电池电压低于10V的情况下的操作。在这些校验(需要约4秒)期间，微控制器240会使得交流电源有效LED272(在交流电源按钮224后面，以及在示意图24中示出)发出绿色闪光。如果检测到欠压条件-例如，总电池电压低于约10V或者电池的任一单体上的电压低于约2.8V-则在将输出到交流电源插座210的电能自动切断之前，微控制器240会使得交流电源有效LED 272连续发出绿色闪光一分钟。另一方面，如果交流保护电路240、242以及内部电池电压校验符合要求时，则微控制器240会使得交流电源有效LED 272发出稳定的绿光。

此外，在从交流电源插座210提供电能期间，微控制器240连续监测输出功率。如果检测到过流(过功率)条件-例如，牵引功率超过约80W-那么微控制器240会将输出到交流电源插座210的电能切断，并且会使得交流电源错误LED 274发出红色闪光，直到再次按下交流电源按钮224来关闭交流插座210。另一方面，如果微控制器240检测到功率不足的情况(牵引功率低于约1W)，则在一分钟之后，微控制器将断开交流电源插座210的电源。

还是参考图21，主板230还容纳跨接启动电路236，其将内部电池207与点火电源插座209操作性电连接。跨接启动电路236包括由微控制器240控制的安全继电器238，以为了提供或断开从内部电池207输出到点火电源插座209的电能。特别地，从微控制器240输出到安全继电器238的第一信号会使得安全继电器打开，以防止内部电池207与点火电源插座209的电连接。另一方面，从微控制器240输出到安全继电器238的第二信号会使得安全继电器关闭，以允许内部电池207与点火电源插座209的电连接。

根据来自多个保护电路的信号，微控制器240发送信号到安全继电器238，多个保护电路包括电夹校验电路248、反向电流保护电路250、以及反向连接检测电路266(在示意图23中示出)。如果微控制器240从所有安全电路接收到的信号都符合要求，那么其将为安全继电器238通电，以允许电流从内部电池207流经点火电源插座209。

根据在点火电源插座处检测的电压，电夹校验电路248校验充电电缆鳄鱼夹是否连接到车载电池上。更具体地，点火电源插座209不止包括正极和负极电源插口286、287，还包括正极和负极感测插口288、289。在点火电源插座209处，感测插口288、289与电源插口286、287电绝缘。充电电缆及其鳄鱼夹具有特殊的设计(如下参考图25进一步所述)，以便能够通过将充电电缆鳄鱼夹连接到具有至少一些残余电量的车载电池上来对感测插口288、289进行通电。当使用正确的极性(正极感测插口288的电位高于负极感测插口289-例如，至少高约2.8V)来对感测插口288、289通电时，它们驱动电夹校验电路248内的光隔离器290，从而从电夹检测电路提供符合要求的电夹校验信号至微控制器240。如上述，电夹校验信号是微控制器240关闭安全继电器238所需的其中一种信号。因此，电夹校验电路248提供防止在将电夹连接到待充电电池之前关闭安全继电器238的火花保护。尽管如所示，电夹校验信号为低信号，但是替代地，当将鳄鱼夹附接到车载电池的端子上时，电夹校验电路248能够构造为产生高信号。

反向电流保护电路250校验车载电池是否试图通过点火电源插座209对内部电池207进行充电。如果反向电流保护电路250检测到大于约10A的反向电流，其会发送切断信号至微控制器240。反向连接检测电路266根据在点火电源插座209处检测的电压，校验充电电缆鳄鱼夹在车载电池处是否接反。

微控制器240还执行多种其它安全功能。这些功能包括车载电池过压校验和车载电池欠压/短路校验。根据车载电池过压校验，如果点火电源插座209处的电压超过约13.2V，则微控制器240会使安全继电器238保持打开。根据车载电池欠压/短路校验，如果点火电源插座209处的电压低于2.5V，则微控制器240会使安全继电器238保持打开。因此，欠压校验还提供短路保护，以防正极和负极电缆电夹发生接触。

参考图22，其示出了便携式充电器200的USB电路板252，能够通过充电电路256对内部电池207进行充电，充电电路256与直流电源输入连接器214操作性电连接。充电电路256从微控制器240接收脉冲宽度调制信号，并提供充电电压到电池保护电路234。

USB电路板252还容纳USB电源电路254，其与USB电源插座208操作性电连接。USB电源电路254通过电池保护电路234(如图21所示)从内部电池207接收5V的直流电流。当通过按下USB电源按钮222来启用USB电源电路254时，其提供5V/2.4A的直流电流到每一USB电源插座208。USB电源电路254在USB电源插座208的D+、D-线处提供以下特征：分配器(divider)1DCP，用于提供每条线2.7V；BC1.2 DCP，用于D+、D-线之间的短路；中国电信标准YD/T1591-2009短路模式(Shorted Mode)，用于D+、D-线之间的短路；以及D+和D-线上均为1.2V。

当启用USB电源电路254时，USB电源按钮222后面的USB电源有效LED 264发出稳定的绿光。同样地，当启用USB电源电路254时，微控制器240监测一分钟关断检测电路292，一分钟关断检测电路292发送低电流信号至微控制器240，以响应通过USB电源插座208的低于30mA的牵引电流。在从一分钟关断检测电路292接收一分钟的低电流信号后，微控制器240会切断USB电源电路254，以将5V直流电流从USB电源插座208断开。额外地，微控制器240通过电池保护电路234监测内部电池207的电压。如果内部电池的每个单体电压低于2.8V或者总内部电池电压低于10V，则微控制器240会切断USB电源电路254。

微控制器240响应从断开状态按下一次跨接启动开关200而启动跨接启动序列。在跨接启动序列中，微控制器240使得多个事件按特定的顺序发生。首先，微控制器240校验内部电池207的电量。如果内部电池207具有大于50％的电量(大于约11V的输出)，则微控制器240会继续进行跨接启动序列。否则，退出跨接启动序列。

接着，跨接启动有效LED 258发出约4秒的绿色闪光，同时微控制器240校验来自三个跨接启动保护电路的安全信号。如果反向连接检测电路266指示充电电缆电夹附接至错误的电池端子，则跨接启动错误LED 260会发出红色闪光，直到再次按下跨接启动按钮267来出发关闭的跨接启动电路236。另一方面，如果任何其它安全条件没有得到满足，则跨接启动有效LED 258可继续发出长达1分钟的绿色闪光，同时微控制器240继续监测符合要求的安全校验。一分钟监测过后，微控制器240会切断跨接启动序列。

当圆满完成安全校验后，微控制器240关闭安全继电器238，以对点火电源插座209通电，并且跨接启动有效LED 258发出稳定的绿光。微控制器240接着开始五分钟的倒计时。在五分钟的倒计时期间，可多达三次尝试跨接启动电夹所连接的车辆。为了检测成功或失败的跨接启动车辆尝试，微控制器240监测点火电源插座209处的电压。对于每次跨接启动车辆尝试，微控制器240将允许启动电流(高达500A)流经点火电源插座209，时间长达四秒。如果车辆电池电压持续超过13.2V(这可引起从车载电池到内部电池的反向电流)，则检测到成功的跨接启动。如果在四秒的启动电流过后，车载电池电压没有超过13.2V，则检测到失败的跨接启动。当5分钟倒计时结束时、或在成功的跨接启动过后、或在三次失败的跨接启动过后、或在电夹与车辆或点火电源插座209断开的任何时候，微控制器240会开启安全继电器238，以将内部电池207与点火电源插座209断开。

在五分钟倒计时期间，微控制器240还连续监测牵引功率(power draw)。充电器200被配置为用于提供差不多100A的零星的辅助的负载电流(收音机、空调压缩机等)，直到第一次尝试跨接启动车辆。然而，如果微控制器240检测到牵引电流连续超过30A的时间大于30秒，则微控制器会使得安全继电器238打开，并且使得跨接启动错误LED 260发出快闪的红光和使得USB电源LED发出快闪的蓝光。

图23示出了微控制器电路板242，其容纳微控制器240以及LED泛光灯212、泛光灯按钮218以及跨接启动反向连接检测电路266。按一次泛光灯按钮218，使微控制器240通过门控晶体管284来启用LED泛光灯212。第二次按泛光灯按钮218，使微控制器240通过门控晶体管284来停用LED泛光灯212。上面已经描述了跨接启动反向连接检测电路266的操作。

参考图24，能够按一次交流电源按钮224，使得微控制器240启用交流逆变器电路232，并且按第二次来停用交流逆变器电路232。当交流逆变器电路232为有效时，微控制器240使得交流电源有效LED 272发出稳定的绿光。如果交流电路校验不符合要求，如上所述，则微控制器240使得交流电源错误LED 274发出红色闪光。

因此，根据图16-24的便携式电源充电器200将USB电源、交流电源、跨接启动电源、以及LED泛光灯设置在实用的封装体内，该封装体能够是手携式的或者携带在钱包或背包中。

参考图25-26，一种创新的跨接电缆组件300能用于本发明的各个实施例中，例如，图1-11或者16-24的实施例。汽车启动电缆包括正极和负极跨接电缆302、304以及正极和负极感测电缆306、308。这些电缆一起捆绑在连接插头(gang plug)309中，连接插头309为经修改的EC5类型的连接器。每一跨接电缆的一个端部与相应的鳄鱼夹或电夹310或311操作性电连接，每一跨接电缆的另一端部与相应的电源插头312或313操作性电连接，这些插头为根据基本EC5结构变形的。每一正极或负极感测电缆的一个端部与相应的感测触片314或315操作性电连接，每一正极或负极感测电缆的另一端部与相应的感测插头316或317操作性电连接，这些插头为EC5插头结构进行的额外修改。感测触片314、315容纳在相应的电夹310、311内并且通过绝缘衬垫318与电夹电绝缘。每一电夹310、311还包括上手柄320、下手柄322、弹簧323、上下颚324、326以及将上下颚与相应电缆302或304操作性电连接的导线328。

在使用中，例如，关于图16-24中的便携式充电器，电源插头312、313以及感测插头316、317插进它们相应的电源插口286、287以及感测插口288、289中。因此，正极电源插头312插进正极电源插口286，而负极感测插头317插进负极感测插口289。当将正极电夹310连接到电池正极端子时，经由正极感测触片314通过电池正极端子对正极感测插头316以及插口288通电。类似地，当将负极电夹311连接到电池负极端子时，经由负极感测触片315通过电池负极端子对负极感测插头317以及插口289通电。如上参考图21所讨论的，感测插口288、289的正确通电-通过将正极和负极电夹310、311附接到待充电电池的两端-从电夹校验电路248中产生符合要求的电夹校验信号。如上述，电夹校验信号是微控制器240为了对安全继电器238进行通电所必须接收的其中一种安全信号。

在充电器200的替代设计中，为了使用充电器200来对电动车进行充电或者为电动车提供备用电能，能够设置连接器电缆。电动车连接器电缆能够适配为安装进点火电源插座209中并且包括足够的线路，以确保与电动车的电源端口正确兼容的电量-例如，模仿直流充电站。替代地，在充电器外壳202上，充电器200能够设置有单独的为电动车所特定的充电端口。更进一步地，电动车连接器电缆能够适用于与其中一个USB电源插座端口208或交流电源插座210的连接。

在任何所示实施例中，根据本发明的便携式电源充电器可进一步包括太阳能电池板，例如在充电器外壳的顶面上，用于对内部电池进行充电。

出于说明以及描述的目的，已经呈现了本发明实施例的前述描述。其并不是要详尽无遗地说明本发明或将本发明限制为所公开的确切形式。在以上教导下能够进行显而易见的修改以及变形。选择所述实施例是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使任何本领域的普通技术人员都能以各种实施例的方式使用本发明，以及利用适合于预期的特定使用的各种变形来使用本发明。

Claims (18)

1.一种便携式充电器，能够跨接启动12V的车载电池，包括：

充电器电池；

跨接启动电路，与充电器电池以及与点火电源插座操作性电连接；以及

微控制器，配置为用于建立或者中断所述跨接启动电路与点火电源插座的操作性电连接；

其中所述点火电源插座包括正极电源插口、负极电源插口、正极感测插口以及负极感测插口；其中感测插口与电源插口电绝缘，其中所述微控制器感测感测插口之间的电压，并且配置为用于中断所述跨接启动电路与点火电源插座的电连接，直到在感测插口之间感测到适合的电压。

2.根据权利要求1所述的便携式充电器，进一步包括：

USB电源电路，与充电器电池以及与USB电源插座操作性电连接；以及

交流逆变器电路，与充电器电池以及与交流电源插座操作性电连接；

其中所述微控制器进一步配置为，响应***参数，建立或中断USB电源电路和/或交流逆变器电路的操作性电连接。

3.根据权利要求1所述的便携式充电器，其中适合的电压为正极到负极大于约2.8V。

4.根据权利要求3所述的便携式充电器，其中适合的电压为正极到负极小于约13.2V。

5.根据权利要求1所述的便携式充电器，其中所述点火电源插座配置为具有正极和负极感测插口的经修改的EC5插口，所述正极和负极感测插口对称设置在正极和负极电源插口的中线两侧。

6.根据权利要求1所述的便携式充电器，其中所述正极和负极电源插口具有不同的形状。

7.根据权利要求1所述的便携式充电器，其中所述电源插口以及感测插口设置用于增强所述点火电源插座的极性。

8.根据权利要求1所述的便携式充电器，其中所述微控制器通过光隔离器感测感测插口之间的电压。

9.一种便携式充电器，能够输出交流和直流电力，包括：

充电器电池；

USB电源电路，与充电器电池以及与USB电源插座操作性电连接；

交流逆变器电路，与充电器电池以及与无线发送器和交流电源插座操作性电连接；

跨接启动电路，与充电器电池以及与点火电源插座操作性电连接，所述点火电源插座包括正极电源插口、负极电源插口、正极感测插口以及负极感测插口，其中所述正极感测插口和所述负极感测插口与所述正极电源插口和负极电源插口电隔离；以及

微控制器，配置为响应***参数，建立或者中断所述USB电源电路、所述交流逆变器电路和所述跨接启动电路与所述点火电源插座的操作性电连接；

其中所述微控制器感测所述正极感测插口和所述负极感测插口两端的电压，并且被配置为中断所述跨接启动电路到所述点火电源插座的可操作性电连接，直到在所述正极感测插口和所述负极感测插口两端感测到合适的电压。

10.根据权利要求9所述的便携式充电器，还包括外壳和设置在所述外壳上的电源滑动开关，用于手动控制所述便携式充电器在电源块充电模式和供电模式之间的操作模式，所述充电器电池设置在所述外壳中。

11.根据权利要求9所述的便携式充电器，还包括电源开关，用于手动控制所述便携式充电器在AC电源、USB电源和跨接启动电源之间的操作模式。

12.根据权利要求11所述的便携式充电器，其中所述电源开关控制所述便携式充电器在所述AC电源、所述USB电源、所述跨接启动电源和无线电源之间的操作模式。

13.根据权利要求9所述的便携式充电器，还包括LED泛光灯。

14.根据权利要求13所述的便携式充电器，还包括电源滑动开关，用于手动控制所述便携式充电器在电源块充电模式、供电模式和泛光灯模式之间的操作模式。

15.根据权利要求9所述的便携式充电器，还包括与所述充电器电池可操作地连接的交流输入，用于当所述交流输入与外部电源连接时对所述充电器电池进行再充电。

16.根据权利要求15所述的便携式充电器，还包括外壳，所述充电器电池设置在所述外壳中，并且其中所述交流输入包括充电电缆，所述充电电缆设置在所述外壳上并且在其端部具有适于与所述外部电源连接的充电器插头。

17.根据权利要求16所述的便携式充电器，其中所述外壳内形成有收纳腔，用于在不使用时收纳所述充电电缆和所述充电器插头。

18.根据权利要求15所述的便携式充电器，还包括外壳，所述充电器电池设置在所述外壳中，并且所述交流输入包括设置在所述外壳内的无线接收器。

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