CN117674355A - 多功能移动电源锂电池升压装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电子技术领域，公开了多功能移动电源锂电池升压装置，包括：输入模块，用于将外部的电源能量输入到移动电源中；锂电池包模块，用于储存能量和提供电能；升压模块，用于将低电压升高至所需的电压水平；输出模块，用于将升压后的电源电压输出到所需的设备上；电池管理模块，用于跟踪电池状态并确保电池充电和放电在安全范围内进行，控制模块，用于监控电源输出和调节升压芯片的运作；充电模块，用于向锂电池组充电。通过告警模块能够实现在电源出现故障或电池电量低于警报水平时发出警报，让用户随时注意移动电源的状态，通过充电模块能够实现对电池的过充和过放保护功能，以延长电池寿命和确保安全。

Description

多功能移动电源锂电池升压装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体为多功能移动电源锂电池升压装置。

背景技术

多功能移动电源锂电池升压装置是一种能够将锂电池的输出电压升高到更高电压的电子装置。这种装置通过使用升压芯片将电池输出电压提高到所需的电压水平，以满足不同设备的需求。这种装置通常包括一个输入连接器，一个锂电池包，一个升压芯片，以及一个输出连接器。

多功能移动电源锂电池升压装置常用于为笔记本电脑、智能手机、平板电脑和其他移动设备提供电源。由于锂电池的高能量密度和较小的体积，它们成为一种很受欢迎的电源选择，但是，由于不同设备的功率需求不同，因此升压装置变得非常必要，在使用多功能移动电源锂电池升压装置时，难以做到对电池状态的全面监测和及时响应，并且不具备电池的过充和过放保护功能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了多功能移动电源锂电池升压装置，解决了难以做到对电池状态的全面监测和及时响应，并且不具备电池的过充和过放保护功能的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：多功能移动电源锂电池升压装置，包括：

输入模块，用于将外部的电源能量输入到移动电源中；

锂电池包模块，用于储存能量和提供电能；

升压模块，用于将低电压升高至所需的电压水平；

输出模块，用于将升压后的电源电压输出到所需的设备上；

电池管理模块，用于跟踪电池状态并确保电池充电和放电在安全范围内进行；

控制模块，用于监控电源输出和调节升压芯片的运作；

充电模块，用于向锂电池组充电；

可拆卸电池模块，用于对移动电源电池模块拆卸和更换；

告警模块，用于在电池出现故障或电池电量低于警报水平时发出警报。

优选的，所述输入模块包括：

充电端口单元，用于连接外部电源，将电能输入到移动电源锂电池升压装置中；

充电保护电路单元，用于确保电池电量在安全范围内充电；

电池管理电路单元，用于控制电池充放电状态；

状态指示单元，用于指示充电、充电完成、输出的工作状态。

优选的，所述升压模块包括：

直流变换器单元，用于从锂电池组提供的直流电转变为需要的高电压直流电；

控制电路单元，用于根据输入电压、输出电流和输出电压参数对变换器的工作状态和频率进行控制；

输出保护电路单元，用于对电路过载保护、过温保护、短路保护；

滤波电路单元，用于降低电磁干扰和噪音，以保证输出信号较为稳定。

优选的，所述输出模块包括：

输出端口单元，用于连接各种便携电子设备；

输出保护电路单元，用于确保输出的电量安全、稳定，同时防止过流、短路情况的发生；

电路控制单元，用于根据用户需求，调整输出电压和输出电流；

输出状态指示单元，用于指示输出状态。

优选的，所述电池管理模块包括：

电池状态检测电路单元，用于检测电池的电量、电压、温度的参数，以及电池充电和放电状态；

充电电路单元，用于控制电池的充电状态，并控制电池的充电电流和充电电压；

放电电路单元，用于控制电池的输出电流和电压，确保供电设备的稳定运行；

保护电路单元，用于通过监控电池的电量，电压和电流的参数。

优选的，所述控制模块包括：

微控制器单元，用于收集并处理电池、升压、输出模块的状态信息；

时钟电路单元，用于提供***的时钟和计时基准，以精确控制各个单元的协调和同步；

数据存储单元，用于存储输入模块和输出模块的输出信息；

通讯接口单元，用于对外部设备的通讯和控制。

优选的，所述充电模块包括：

充电管理芯片单元，用于监控电池的电池电压、电流和温度的参数，并控制充电电流和充电电压；

充电保护电路单元，用于防止充电电流过大，过充电、过放电、过流、过温的现象的发生；

逆变器单元，用于将输入的交流电转换为直流电，并将其提供给电池充电；

充电指示单元，用于指示移动电源的充电状态。

优选的，所述可拆卸电池模块包括：

锂电池芯片单元，用于储存电能；

电池包装单元，用于保护电池芯片免受损坏；

电池芯片保护单元，用于防止电池芯片过充、过流、过放和过温的情况的发生；

电池状态指示单元，用于指示电池充电状态、电池容量信息。

所述告警模块包括：

告警触发单元，用于监测电池的电量、电压、温度的参数，判断电池状态是否正常；

告警处理单元，用于将接收到告警信号后，根据事先设置的告警策略和处理规则，执行相应的告警处理操作；

告警指示单元，用于指示告警状态；

告警声音报警单元，用于当检测到异常情况时，报警器会发出响亮的声音进行提醒。

优选的，多功能移动电源锂电池升压装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、通过输入模块中充电端口单元连接外部电源，将电能输入到移动电源锂电池升压装置中，充电保护电路单元确保电池电量在安全范围内充电，电池管理电路单元控制电池充放电状态，状态指示单元指示充电、充电完成、输出的工作状态，通过锂电池包模块储存能量和提供电能，通过升压模块中直流变换器单元从锂电池组提供的直流电转变为需要的高电压直流电，控制电路单元根据输入电压、输出电流和输出电压参数对变换器的工作状态和频率进行控制，输出保护电路单元对电路过载保护、过温保护、短路保护，滤波电路单元降低电磁干扰和噪音，以保证输出信号较为稳定。

步骤二、通过输出模块中输出端口单元连接各种便携电子设备，输出保护电路单元确保输出的电量安全、稳定，同时防止过流、短路情况的发生，电路控制单元根据用户需求，调整输出电压和输出电流，输出状态指示单元指示输出状态，通过电池管理模块中电池状态检测电路单元检测电池的电量、电压、温度的参数，以及电池充电和放电状态，充电电路单元控制电池的充电状态，并控制电池的充电电流和充电电压，放电电路单元控制电池的输出电流和电压，确保供电设备的稳定运行，保护电路单元通过监控电池的电量，电压和电流的参数；

步骤三、通过控制模块中微控制器单元收集并处理电池、升压、输出模块的状态信息，时钟电路单元提供***的时钟和计时基准，以精确控制各个单元的协调和同步，数据存储单元存储输入模块和输出模块的输出信息，通讯接口单元对外部设备的通讯和控制，通过充电模块中充电管理芯片单元监控电池的电池电压、电流和温度的参数，并控制充电电流和充电电压，充电保护电路单元防止充电电流过大，过充电、过放电、过流、过温的现象的发生，逆变器单元将输入的交流电转换为直流电，并将其提供给电池充电，充电指示单元指示移动电源的充电状态；

步骤四、通过可拆卸电池模块中锂电池芯片单元储存电能，电池包装单元保护电池芯片免受损坏，电池芯片保护单元防止电池芯片过充、过流、过放和过温的情况的发生，电池状态指示单元指示电池充电状态、电池容量信息，通过告警模块中告警触发单元监测电池的电量、电压、温度的参数，判断电池状态是否正常，告警处理单元将接收到告警信号后，根据事先设置的告警策略和处理规则，执行相应的告警处理操作，告警指示单元指示告警状态，告警声音报警单元当检测到异常情况时，报警器会发出响亮的声音进行提醒。

本发明提供了多功能移动电源锂电池升压装置。具备以下有益效果：

1、本发明通过告警模块中告警触发单元监测电池的电量、电压、温度的参数，判断电池状态是否正常，告警处理单元将接收到告警信号后，根据事先设置的告警策略和处理规则，执行相应的告警处理操作，告警指示单元指示告警状态，告警声音报警单元当检测到异常情况时，报警器会发出响亮的声音进行提醒，能够实现在电源出现故障或电池电量低于警报水平时发出警报，让用户随时注意移动电源的状态。

2、本发明通过充电模块中充电管理芯片单元监控电池的电池电压、电流和温度的参数，并控制充电电流和充电电压，充电保护电路单元防止充电电流过大，过充电、过放电、过流、过温的现象的发生，逆变器单元将输入的交流电转换为直流电，并将其提供给电池充电，充电指示单元指示移动电源的充电状态，能够实现对电池的过充和过放保护功能，以延长电池寿命和确保安全。

附图说明

图1为本发明的***图；

图2为本发明的输入模块架构图；

图3为本发明的升压模块架构图；

图4为本发明的输出模块架构图；

图5为本发明的电池管理模块架构图；

图6为本发明的控制模块架构图；

图7为本发明的充电模块架构图；

图8为本发明的可拆卸电池模块架构图；

图9为本发明的告警模块架构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅附图1-附图9，本发明实施例提供多功能移动电源锂电池升压装置，包括：

输入模块，用于将外部的电源能量输入到移动电源中；

锂电池包模块，用于储存能量和提供电能；

升压模块，用于将低电压升高至所需的电压水平；

输出模块，用于将升压后的电源电压输出到所需的设备上；

电池管理模块，用于跟踪电池状态并确保电池充电和放电在安全范围内进行；

控制模块，用于监控电源输出和调节升压芯片的运作；

充电模块，用于向锂电池组充电；

可拆卸电池模块，用于对移动电源电池模块拆卸和更换；

告警模块，用于在电池出现故障或电池电量低于警报水平时发出警报。

输入模块包括：

充电端口单元，用于连接外部电源，将电能输入到移动电源锂电池升压装置中；

充电保护电路单元，用于确保电池电量在安全范围内充电；

电池管理电路单元，用于控制电池充放电状态；

状态指示单元，用于指示充电、充电完成、输出的工作状态。

通过输入模块中充电端口单元连接外部电源，将电能输入到移动电源锂电池升压装置中，充电保护电路单元确保电池电量在安全范围内充电，电池管理电路单元控制电池充放电状态，状态指示单元指示充电、充电完成、输出的工作状态。

升压模块包括：

直流变换器单元，用于从锂电池组提供的直流电转变为需要的高电压直流电；

控制电路单元，用于根据输入电压、输出电流和输出电压参数对变换器的工作状态和频率进行控制；

输出保护电路单元，用于对电路过载保护、过温保护、短路保护；

滤波电路单元，用于降低电磁干扰和噪音，以保证输出信号较为稳定。

通过升压模块中直流变换器单元从锂电池组提供的直流电转变为需要的高电压直流电，控制电路单元根据输入电压、输出电流和输出电压参数对变换器的工作状态和频率进行控制，输出保护电路单元对电路过载保护、过温保护、短路保护，滤波电路单元降低电磁干扰和噪音，以保证输出信号较为稳定。

输出模块包括：

输出端口单元，用于连接各种便携电子设备；

输出保护电路单元，用于确保输出的电量安全、稳定，同时防止过流、短路情况的发生；

电路控制单元，用于根据用户需求，调整输出电压和输出电流；

输出状态指示单元，用于指示输出状态。

通过输出模块中输出端口单元连接各种便携电子设备，输出保护电路单元确保输出的电量安全、稳定，同时防止过流、短路情况的发生，电路控制单元根据用户需求，调整输出电压和输出电流，输出状态指示单元指示输出状态。

电池管理模块包括：

电池状态检测电路单元，用于检测电池的电量、电压、温度的参数，以及电池充电和放电状态；

充电电路单元，用于控制电池的充电状态，并控制电池的充电电流和充电电压；

放电电路单元，用于控制电池的输出电流和电压，确保供电设备的稳定运行；

保护电路单元，用于通过监控电池的电量，电压和电流的参数。

通过电池管理模块中电池状态检测电路单元检测电池的电量、电压、温度的参数，以及电池充电和放电状态，充电电路单元控制电池的充电状态，并控制电池的充电电流和充电电压，放电电路单元控制电池的输出电流和电压，确保供电设备的稳定运行，保护电路单元通过监控电池的电量，电压和电流的参数。

控制模块包括：

微控制器单元，用于收集并处理电池、升压、输出模块的状态信息；

时钟电路单元，用于提供***的时钟和计时基准，以精确控制各个单元的协调和同步；

数据存储单元，用于存储输入模块和输出模块的输出信息；

通讯接口单元，用于对外部设备的通讯和控制。

通过控制模块中微控制器单元收集并处理电池、升压、输出模块的状态信息，时钟电路单元提供***的时钟和计时基准，以精确控制各个单元的协调和同步，数据存储单元存储输入模块和输出模块的输出信息，通讯接口单元对外部设备的通讯和控制。

充电模块包括：

充电管理芯片单元，用于监控电池的电池电压、电流和温度的参数，并控制充电电流和充电电压；

充电保护电路单元，用于防止充电电流过大，过充电、过放电、过流、过温的现象的发生；

逆变器单元，用于将输入的交流电转换为直流电，并将其提供给电池充电；

充电指示单元，用于指示移动电源的充电状态。

通过充电模块中充电管理芯片单元监控电池的电池电压、电流和温度的参数，并控制充电电流和充电电压，充电保护电路单元防止充电电流过大，过充电、过放电、过流、过温的现象的发生，逆变器单元将输入的交流电转换为直流电，并将其提供给电池充电，充电指示单元指示移动电源的充电状态。

可拆卸电池模块包括：

锂电池芯片单元，用于储存电能；

电池包装单元，用于保护电池芯片免受损坏；

电池芯片保护单元，用于防止电池芯片过充、过流、过放和过温的情况的发生；

电池状态指示单元，用于指示电池充电状态、电池容量信息。

通过可拆卸电池模块中锂电池芯片单元储存电能，电池包装单元保护电池芯片免受损坏，电池芯片保护单元防止电池芯片过充、过流、过放和过温的情况的发生，电池状态指示单元指示电池充电状态、电池容量信息。

告警模块包括：

告警触发单元，用于监测电池的电量、电压、温度的参数，判断电池状态是否正常；

告警处理单元，用于将接收到告警信号后，根据事先设置的告警策略和处理规则，执行相应的告警处理操作；

告警指示单元，用于指示告警状态；

告警声音报警单元，用于当检测到异常情况时，报警器会发出响亮的声音进行提醒。

通过告警模块中告警触发单元监测电池的电量、电压、温度的参数，判断电池状态是否正常，告警处理单元将接收到告警信号后，根据事先设置的告警策略和处理规则，执行相应的告警处理操作，告警指示单元指示告警状态，告警声音报警单元当检测到异常情况时，报警器会发出响亮的声音进行提醒。

实施例二：

多功能移动电源锂电池升压装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、通过输入模块中充电端口单元连接外部电源，将电能输入到移动电源锂电池升压装置中，充电保护电路单元确保电池电量在安全范围内充电，电池管理电路单元控制电池充放电状态，状态指示单元指示充电、充电完成、输出的工作状态，通过锂电池包模块储存能量和提供电能，通过升压模块中直流变换器单元从锂电池组提供的直流电转变为需要的高电压直流电，控制电路单元根据输入电压、输出电流和输出电压参数对变换器的工作状态和频率进行控制，输出保护电路单元对电路过载保护、过温保护、短路保护，滤波电路单元降低电磁干扰和噪音，以保证输出信号较为稳定。

步骤二、通过输出模块中输出端口单元连接各种便携电子设备，输出保护电路单元确保输出的电量安全、稳定，同时防止过流、短路情况的发生，电路控制单元根据用户需求，调整输出电压和输出电流，输出状态指示单元指示输出状态，通过电池管理模块中电池状态检测电路单元检测电池的电量、电压、温度的参数，以及电池充电和放电状态，充电电路单元控制电池的充电状态，并控制电池的充电电流和充电电压，放电电路单元控制电池的输出电流和电压，确保供电设备的稳定运行，保护电路单元通过监控电池的电量，电压和电流的参数；

步骤三、通过控制模块中微控制器单元收集并处理电池、升压、输出模块的状态信息，时钟电路单元提供***的时钟和计时基准，以精确控制各个单元的协调和同步，数据存储单元存储输入模块和输出模块的输出信息，通讯接口单元对外部设备的通讯和控制，通过充电模块中充电管理芯片单元监控电池的电池电压、电流和温度的参数，并控制充电电流和充电电压，充电保护电路单元防止充电电流过大，过充电、过放电、过流、过温的现象的发生，逆变器单元将输入的交流电转换为直流电，并将其提供给电池充电，充电指示单元指示移动电源的充电状态；

步骤四、通过可拆卸电池模块中锂电池芯片单元储存电能，电池包装单元保护电池芯片免受损坏，电池芯片保护单元防止电池芯片过充、过流、过放和过温的情况的发生，电池状态指示单元指示电池充电状态、电池容量信息，通过告警模块中告警触发单元监测电池的电量、电压、温度的参数，判断电池状态是否正常，告警处理单元将接收到告警信号后，根据事先设置的告警策略和处理规则，执行相应的告警处理操作，告警指示单元指示告警状态，告警声音报警单元当检测到异常情况时，报警器会发出响亮的声音进行提醒。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.多功能移动电源锂电池升压装置，其特征在于，包括：

输入模块，用于将外部的电源能量输入到移动电源中；

锂电池包模块，用于储存能量和提供电能；

升压模块，用于将低电压升高至所需的电压水平；

输出模块，用于将升压后的电源电压输出到所需的设备上；

电池管理模块，用于跟踪电池状态并确保电池充电和放电在安全范围内进行；

控制模块，用于监控电源输出和调节升压芯片的运作；

充电模块，用于向锂电池组充电；

可拆卸电池模块，用于对移动电源电池模块拆卸和更换；

告警模块，用于在电池出现故障或电池电量低于警报水平时发出警报。

2.根据权利要求1所述的多功能移动电源锂电池升压装置，其特征在于，所述输入模块包括：

充电端口单元，用于连接外部电源，将电能输入到移动电源锂电池升压装置中；

充电保护电路单元，用于确保电池电量在安全范围内充电；

电池管理电路单元，用于控制电池充放电状态；

状态指示单元，用于指示充电、充电完成、输出的工作状态。

3.根据权利要求1所述的多功能移动电源锂电池升压装置，其特征在于，所述升压模块包括：

直流变换器单元，用于从锂电池组提供的直流电转变为需要的高电压直流电；

控制电路单元，用于根据输入电压、输出电流和输出电压参数对变换器的工作状态和频率进行控制；

输出保护电路单元，用于对电路过载保护、过温保护、短路保护；

滤波电路单元，用于降低电磁干扰和噪音，以保证输出信号较为稳定。

4.根据权利要求1所述的多功能移动电源锂电池升压装置，其特征在于，所述输出模块包括：

输出端口单元，用于连接各种便携电子设备；

输出保护电路单元，用于确保输出的电量安全、稳定，同时防止过流、短路情况的发生；

电路控制单元，用于根据用户需求，调整输出电压和输出电流；

输出状态指示单元，用于指示输出状态。

5.根据权利要求1所述的多功能移动电源锂电池升压装置，其特征在于，所述电池管理模块包括：

电池状态检测电路单元，用于检测电池的电量、电压、温度的参数，以及电池充电和放电状态；

充电电路单元，用于控制电池的充电状态，并控制电池的充电电流和充电电压；

放电电路单元，用于控制电池的输出电流和电压，确保供电设备的稳定运行；

保护电路单元，用于通过监控电池的电量，电压和电流的参数。

6.根据权利要求1所述的多功能移动电源锂电池升压装置，其特征在于，所述控制模块包括：

微控制器单元，用于收集并处理电池、升压、输出模块的状态信息；

时钟电路单元，用于提供***的时钟和计时基准，以精确控制各个单元的协调和同步；

数据存储单元，用于存储输入模块和输出模块的输出信息；

通讯接口单元，用于对外部设备的通讯和控制。

7.根据权利要求1所述的多功能移动电源锂电池升压装置，其特征在于，所述充电模块包括：

充电管理芯片单元，用于监控电池的电池电压、电流和温度的参数，并控制充电电流和充电电压；

充电保护电路单元，用于防止充电电流过大，过充电、过放电、过流、过温的现象的发生；

逆变器单元，用于将输入的交流电转换为直流电，并将其提供给电池充电；

充电指示单元，用于指示移动电源的充电状态。

8.根据权利要求1所述的多功能移动电源锂电池升压装置，其特征在于，所述可拆卸电池模块包括：

锂电池芯片单元，用于储存电能；

电池包装单元，用于保护电池芯片免受损坏；

电池芯片保护单元，用于防止电池芯片过充、过流、过放和过温的情况的发生；

电池状态指示单元，用于指示电池充电状态、电池容量信息。

9.根据权利要求1所述的多功能移动电源锂电池升压装置，其特征在于，所述告警模块包括：

告警触发单元，用于监测电池的电量、电压、温度的参数，判断电池状态是否正常；

告警处理单元，用于将接收到告警信号后，根据事先设置的告警策略和处理规则，执行相应的告警处理操作；

告警指示单元，用于指示告警状态；

告警声音报警单元，用于当检测到异常情况时，报警器会发出响亮的声音进行提醒。

10.多功能移动电源锂电池升压装置的使用方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一项所述的多功能移动电源锂电池升压装置，包括以下步骤：

步骤一、通过输入模块中充电端口单元连接外部电源，将电能输入到移动电源锂电池升压装置中，充电保护电路单元确保电池电量在安全范围内充电，电池管理电路单元控制电池充放电状态，状态指示单元指示充电、充电完成、输出的工作状态，通过锂电池包模块储存能量和提供电能，通过升压模块中直流变换器单元从锂电池组提供的直流电转变为需要的高电压直流电，控制电路单元根据输入电压、输出电流和输出电压参数对变换器的工作状态和频率进行控制，输出保护电路单元对电路过载保护、过温保护、短路保护，滤波电路单元降低电磁干扰和噪音，以保证输出信号较为稳定。

步骤二、通过输出模块中输出端口单元连接各种便携电子设备，输出保护电路单元确保输出的电量安全、稳定，同时防止过流、短路情况的发生，电路控制单元根据用户需求，调整输出电压和输出电流，输出状态指示单元指示输出状态，通过电池管理模块中电池状态检测电路单元检测电池的电量、电压、温度的参数，以及电池充电和放电状态，充电电路单元控制电池的充电状态，并控制电池的充电电流和充电电压，放电电路单元控制电池的输出电流和电压，确保供电设备的稳定运行，保护电路单元通过监控电池的电量，电压和电流的参数；

步骤三、通过控制模块中微控制器单元收集并处理电池、升压、输出模块的状态信息，时钟电路单元提供***的时钟和计时基准，以精确控制各个单元的协调和同步，数据存储单元存储输入模块和输出模块的输出信息，通讯接口单元对外部设备的通讯和控制，通过充电模块中充电管理芯片单元监控电池的电池电压、电流和温度的参数，并控制充电电流和充电电压，充电保护电路单元防止充电电流过大，过充电、过放电、过流、过温的现象的发生，逆变器单元将输入的交流电转换为直流电，并将其提供给电池充电，充电指示单元指示移动电源的充电状态；

步骤四、通过可拆卸电池模块中锂电池芯片单元储存电能，电池包装单元保护电池芯片免受损坏，电池芯片保护单元防止电池芯片过充、过流、过放和过温的情况的发生，电池状态指示单元指示电池充电状态、电池容量信息，通过告警模块中告警触发单元监测电池的电量、电压、温度的参数，判断电池状态是否正常，告警处理单元将接收到告警信号后，根据事先设置的告警策略和处理规则，执行相应的告警处理操作，告警指示单元指示告警状态，告警声音报警单元当检测到异常情况时，报警器会发出响亮的声音进行提醒。