CN200947197Y

CN200947197Y - 笔记本电脑外置电池

Info

Publication number: CN200947197Y
Application number: CNU2006200146714U
Authority: CN
Inventors: 陈志华
Original assignee: HCT ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: HCT ELECTRIC CO Ltd; HCT Group Holding Ltd
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2016-09-11

Abstract

本实用新型涉及一种笔记本电脑外置电池，包括壳体、蓄电池、充电放电模块和电源输出接口，其中蓄电池与充电放电模块安置在壳体内，输出接口安装在壳体的主面板上，笔记本电脑外置电池还包括有一电池保护板，电池保护板安置在壳体内，与蓄电池、充电放电模块电连接。本实用新型采用锂电池组作为蓄电池，具有容量大、重量轻、体积小和携带方便的特点，壳体内还安置有一电池保护板，在进行充电及放电操作过程中能起到保护锂电池组的作用，延长锂电池的使用寿命。

Description

笔记本电脑外置电池

技术领域

本实用新型涉及一种电池装置，特别涉及一种笔记本电脑外置电池。

背景技术

锂电池具有容量高、体积小、携带方便、待机时间长的特点，可匹配不同的输出连接端子，而被广泛应用，也适合作为市场上几乎所有笔记本电脑的内置电池。

现在的笔记本电脑逐渐普及，其在室外使用的频率逐渐增加，使用时间也逐渐增长，但由于笔记本电脑的内置电池容量偏低，每次在室外使用的时间短，使得笔记本电脑的电池充电频率增加，电池的寿命减短，还有，在一些电源连接不方便的地方，致使一些工作无法顺利完成，给用户带来不便，从而限制了用户在室外使用笔记本电脑的频率和时间。随着现在信息交流的加快，这种不便将限制笔记本电脑的发展。因此，延长笔记本电脑在室外的使用时间，增加电池的使用寿命，成为笔记本电脑必需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：延长笔记本电脑在室外的使用时间，增加电池的使用寿命，并提供一种适用于笔记本电脑的外置电池。

为了解决这个技术问题，本实用新型采取以下方案：

一种笔记本电脑外置电池，包括壳体、蓄电池、充电放电模块和电源输出接口，其中蓄电池与充电放电模块安置在壳体内，输出接口安装在壳体的主面板上，笔记本电脑外置电池还包括有一电池保护板，电池保护板安置在壳体内，与蓄电池、充电放电模块电连接。

其中，电池保护板可以在蓄电池充电或者放电过程中起到保护蓄电池的作用，并在电池保护板集成有保护电路，其中保护电路包括有一芯片IC、蓄电池、连接与芯片IC与蓄电池之间的起滤波作用的电容、连接输出负极P-与蓄电池之间的起过流保护的电阻。

在充电放电模块集成有芯片IC与充电电路和放电电路。

笔记本电脑外置电池还包括电源电压选择开关和电源电压选择模块，电源电压选择开关安装在壳体的主面板上并与电源电压选择模块电连接，电源电压选择模块集成有电压选择与容量显示电路。

其中电压选择与容量显示电路，包括有芯片IC1、与芯片IC1串联的电压指示LED，与芯片IC1串联的电量指示LED，与芯片IC1串联的充电指示LED，与芯片IC1连接的电源电压输出开关，与芯片IC1连接电量显示控制开关KEY1。

笔记本电脑外置电池还包括电源输入接口，电源输入接口安装在壳体的主面板上。

在壳体的主面板上安装有一个电源指示灯、一个充电指示灯、两个电压指示灯、四个电量显示指示灯。

其中，两个电压指示灯分别是16V电压指示灯和19V电压指示灯；四个电量显示指示灯分别是25％电量显示指示灯、50％电量显示指示灯、75％电量显示指示灯和100％电量显示指示灯。

其中，电源电压选择开关具有开/关电源、16V的电源电压和19V的电源电压三种选择。当选择16V的电源电压时，16V电压指示灯亮，表示电池的输出电源电压为16V；当选择19V的电源电压时，19V电压指示灯亮，表示电池的输出电源电压为19V。

其中，蓄电池为由多个锂电池组成的蓄电池组，优选四个锂电池组成蓄电池组。

本实用新型采用锂电池组作为蓄电池，具有容量大、重量轻、体积小和携带方便的特点，壳体内还安置有一电池保护板，在进行充电及放电操作过程中能起到保护锂电池组的作用，延长锂电池的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明：

图1为本实用新型的连接结构图。

图2为本实用新型的工作原理框图。

图3为电池保护板保护电路图。

图4为电压选择与容量显示电路图。

图5为变压电路图。

图6为升压电路图。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本实用新型的连接结构图。外置电池3的主面板30安装有两个接口，分别是电源输入接口33和电源输出接口32，其中，电源输入接口33通过输出线4连接充电器1，充电器1再通过AC电源线2连接通用电源，通过充电器1与外置电池3的连接，可以给外置电池3充电；电源输出接口32通过输出线4连接笔记本电脑6，提供笔记本电脑6所需的电源。另外，还有一个DC八件套5，提供了八个不同接口大小的DC接口，以适合具有不同接口的笔记本电脑6。在外置电池3的主面板30上还有一个电源电压选择开关31和若干个指示灯，其中指示灯包括电源指示灯34、16V电压指示灯36、19V电压指示灯35、25％电量显示指示灯384、50％电量显示指示灯383、75％电量显示指示灯382、100％电量显示指示灯381和充电指示灯37。电源电压选择开关31可以选择16V或19V的电源电压，当选择16V的电源电压时，16V电压指示灯36亮，表示电池的输出电源电压为16V；当选择19V的电源电压时，19V电压指示灯35亮，表示电池的输出电源电压为19V。

请参阅图2，图2为本实用新型的工作原理框图。本实用新型有充电回路和放电回路两种工作回路。蓄电池一般由8个高容量的锂电池2并4串组成，电压可达14.8V，功率可达到60W.H。在充电回路中，充电器给蓄电池充电过程中，先经过电池保护板，再给蓄电池充电，充电器可以定电流、定电压输出，确保电池100％充饱；电池保护板在蓄电池的充电时，给蓄电池提供过流、过充、短路保护，同时确保每节电池达到充电均衡。在放电回路中，蓄电池进行放电，先经过电池保护板，再到电量显示/低电报警/升压/电压选择板进行放电，电池保护板在蓄电池放电时，给电池提供过流、过充、短路保护，同时确保每节电池达到充电均衡。电量显示/低电报警/升压/电压选择板的电量显示具有25％、50％、75％、100％的量程显示电池的电量，让你准确地知道电池具有的电池百分比；低电报警可以当电池电量低于25％时，25％电量显示指示灯闪烁，发出提示，提醒电池电量低；升压、电压选择板可以设置芯片控制的升压电路，可升压笔记本电脑的电压，并设有二档电压选择功能。

具体的工作原理如下：

充电时，外置充电器为定电压、定电流输出，通过单片机控制的充电部分及电池保护板给蓄电池充电。当蓄电池电压低于4.2V时，充电器将采用定电流给蓄电池充电；当蓄电池电压充到4.2V时，充电器将采用定电压的方式给电池充电；充电电流逐渐减小，当充电电流下降到电池容量的1/10C时，充电器将自动切断输出。电池保护板在整个充电过程中提供过流，过充与短路保护，可有效地保护电池。

放电时，蓄电池会通过电池保护板给升压板提供电源。此时，只需按动电源电压选择开关，选定所需的输出电压。同时，相对应的电压指示灯点亮，显示所选择的输出电压。整个升压过程由芯片控制，保障输出电压的稳定度，电池保护板在整个过程中提供过流、过放与短路保护。

电量显示部份，单片机(芯片：三星S9454)准确地显示蓄电池的容量，其量程为25％、50％、75％、100％。无论在充电过程还是在放电过程，只需按下电量显示开关，便可知道电池的电量。如：4个电量显示指示灯亮，表示电池电量为100％；如3个电量显示指示灯亮，则表示电池电量为75％；2个电量显示指示灯亮，则表示电池电量为50％，如1个电量显示指示灯亮，则表示电池电量为25％。同时提供低压报警功能，当电池电压低于12.0V时，25％电量显示指示灯闪烁，以提醒您电池电压偏低。

请参阅图3，图3为电池保护板保护电路图。其主要由芯片IC(三星S8254)构成的保护线路，IC内部设有精确的过充保护电压4.350V±0.025V，过充保护释放电压4.150±0.050V，过放保护电压2.40±0.08V，过放保护释放电压3.00±0.100V，过流侦测电压0.15±0.025V。COP脚为充电输出脚；VMP脚为电池输出与电池保护板输出电压侦测脚；DOP脚为放电输出脚；VINI脚为过流保护侦测脚；CDT脚为过放、过流、短路保护延时设定脚；CCT脚为过充保护延时设定脚；VSS脚为电池负端脚；SEL脚为3节电池串联与4节电池串联保护选定脚；STL脚为充、放电控制脚；VC4脚连接电池BAT4的正极及电池BAT3的负极；VC3脚连接电池BAT3的正极及电池BAT2的负极；VC2脚连接电池BAT2的正极及电池BAT1的负极；VC1脚连接电池BAT1的正极；VDD脚为供电脚。在图中，Q1和Q2分别由两个三极管并联而成，输出正极P+通过由Q1和Q2分别并联一个二极管后再串联至电池BAT1的正极，输出负极P-通过并联电阻R1A、R1B连接至电池BAT4的的负极；电容C1为电池正极与电池保护板输出正极压差保护延时电容；电容C2为过放、过流、短路保护延时电容；电容C3为过充保护延时电容；电容C4、C5、C6、C7分别并联在电池BAT1、BAT2、BAT3、BAT4上，起滤波作用；C8、R2为过流保护过滤网；R1A、R1B为过流保护电阻：充电时，如果单节电池的电压高于4.350V±0.025V时，COP脚输出高电平，阻断外部电压再流入电池，起到过充保护目的。放电时，如果单节电池的电压低于2.40±0.08V，DOP脚输出高电平，阻断电池再向外供电，起到过放保护的目的。当R1A、R1B的电压差达到0.15±0.025V，充电时COP脚输出高电平，阻断电池再向外供电；放电时，COP脚输出高电平，防止外部电流再流入电池，起到保护电池的目的。

请一并参阅图4、图5和图6。如图示，芯片IC2具有VI脚、VO脚和GND三个接脚，其中，芯片IC2通过VI脚把外接电源(通常为12-16.8V)进行变压后再通过VO脚把变压后的电源(一般是5V)输出到VCC端，提供芯片IC1所需的电源，电容C10、C11可起到滤波作用。芯片IC1(三星S9454)具有若干个接脚：VSS2脚接地；VDD2脚为电源脚；P10脚为25％电量显示输出脚；P11脚为50％电量显示输出脚；P20脚为16V电压输出显示脚；P21脚为19V电压输出显示脚；P25脚为输出ON/OFF输出脚；P26脚为充电指示输出脚；P07脚为100％电量显示输出脚；P06脚为75％电量显示输出脚；P05脚为19V电压输出控制脚；P04脚为16V电压输出控制脚；P03脚为充电电流信号检测脚；P02脚为电池电压检测脚；P01脚为电源电压输出选择脚；P00脚为电量显示控制脚。VDD2脚接VCC电源端，电容C9起到保护电流的作用；P10脚串连有电量指示LED2与电阻R6后接地；P11脚串连有电量指示LED3与电阻R7后接地；P20脚串连有电压指示LED6与电阻R8后接地；P21脚串连有电压指示LED7与电阻R9后接地；P26脚串连有充电指示LED1与电阻R5后接地；P07脚串连有电量指示LED5与电阻R4后接地；P06脚串连有电量指示LED4与电阻R3后接地；P01脚连接的电源电压输出开关KEY2可以选择16V和19V的电源电压输出；P00脚连接电量显示控制开关KEY1；P02连接电压输出端VOLTAGE；P03连接电流输出端CURRENT；P04连接电压输出端REF1，为16V电压输出端；P05连接电压输出端REF2，为19V电压输出端；P10连接电源输出端。

在充电时，R10为充电电流检测电阻，芯片IC1的P26脚输出高电平，充电LED1亮；电池充饱后，P26脚输出低电平，充电LED1灭。R11、R12为电池电压分压电阻：当P02脚电压为4.2V时，按下电量显示控制开关KEY1，4个电量指示LED2、LED3、LED4、LED5亮，表示电池电量饱满；当P02脚电压低于4.2V时，按下电量显示控制开关KEY1，3个电量指示LED2、LED3、LED4亮，表示电池电量高于75％而低于100％；当P02脚电压低于3.9V高于3.6V时，按下电量显示控制开关KEY1，2个电量指示LED2、LED3亮，表示电池电量高于50％而低于75％；当P02脚电压低于3.6V高于3.3V时，按下电量显示控制开关KEY1，1个电量显示LED2亮，表示电池电量高于25％而低于50％；当17脚电压低于3.3V时，电量显示LED2闪烁，表示电池电量低，提醒您尽快充电。

升压线路主要由电感L2、MOS晶体管Q6与二极管D5构成，芯片IC4具有接脚A1-A8，芯片IC4控制MOS管Q6的开关，以得到稳定的精确的输出电压。基准电压REF-VOL，电源输出端OUT，晶体管Q8、Q7、Q5为输出ON/OFF三极管，在未确定连接P01脚与地之间的触按钮，P25脚输出低电平，芯片IC4的供电被切断，晶体管Q7关断，输出端无输出电压；再次触发此按钮，P25脚输出高电平，晶体管Q7导通，芯片IC4得到电源，同时P20脚输出高低平，晶体管Q3导通，输出电压为16V，再次触发此按钮，P20脚输出低电平，P21脚输出高电平，晶体管Q4导通，输出电压为19V。如要关断输出，只需重新触发此按钮即可。

尽管本实用新型已作了详细的说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，按照上述说明，显然可以做出的各种替代方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的保护范围之内。

Claims

1、一种笔记本电脑外置电池，包括壳体、蓄电池、充电放电模块和电源输出接口，所述的蓄电池与充电放电模块安置在壳体内，输出接口安装在壳体的主面板上，其特征在于：所述笔记本电脑外置电池还包括有一电池保护板，所述的电池保护板安置在壳体内，与蓄电池、充电放电模块电连接。

2、根据权利要求1所述的笔记本电脑外置电池，其特征在于：所述的电池保护板集成有保护电路。

3、根据权利要求2所述的笔记本电脑外置电池，其特征在于：所述的保护电路包括有一芯片IC、蓄电池、连接与芯片IC与蓄电池之间的起滤波作用的电容、连接输出负极P-与蓄电池之间的起过流保护的电阻。

4、根据权利要求1所述的笔记本电脑外置电池，其特征在于：所述的笔记本电脑外置电池还包括电源电压选择开关和电源电压选择模块，所述的电源电压选择开关安装在壳体的主面板上并与电源电压选择模块电连接，所述的电源电压选择模块集成有电压选择与容量显示电路。

5、根据权利要求4所述的笔记本电脑外置电池，其特征在于：所述的电压选择与容量显示电路，包括有芯片IC1、与芯片IC1串联的电压指示LED，与芯片IC1串联的电量指示LED，与芯片IC1串联的充电指示LED，与芯片IC1连接的电源电压输出开关，与芯片IC1连接电量显示控制开关KEY1。

6、根据权利要求1所述的笔记本电脑外置电池，其特征在于：在壳体的主面板上安装有一个电源指示灯。

7、根据权利要求1所述的笔记本电脑外置电池，其特征在于：在壳体的主面板上安装有一个充电指示灯。

8、根据权利要求1所述的笔记本电脑外置电池，其特征在于：在壳体的主面板上安装有两个电压指示灯。

9、根据权利要求1所述的笔记本电脑外置电池，其特征在于：在壳体的主面板上安装有四个电量显示指示灯。