CN201213231Y - 便携移动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型便携移动电源，它包括交流电源接口、整流滤波电路、优先对外充电电路、可充电池充电管理电路、充电池、电池保护电路、多电压输出稳压电路、MCU控制电路、直流电源输出接口；其中整流滤波电路输出端与具有两个初级和一个次级的电流互感器的第一初级线圈的一端相连，该第一初级线圈的另一端通过电源管理模块接地；电流互感器的第二初级线圈一端经过电源管理模块与电阻电容连接，另一端接地，所述电流互感器的次级通过稳压管和滤波电路连接；同时该电流互感器的次级经过稳压管和滤波电路接优先对外充电电路、可充电池充电管理电路、充电池、电池保护电路模块、多路输出稳压电路以及MCU控制电路。本实用新型具有过电压、过电流、可充电池过充过放过热、高频谐波的保护功能；也具有多电压输出、优先对外充电、MCU智能控制、电路结构简单、性能可靠和成本低廉等优势。

Description

便携移动电源

技术领域

本实用新型涉及一种由微电脑芯片控制的单电压或多电压输出的移动自流电源装置，尤其涉及便携移动电源。

背景技术

对于传统的可充电源装置包括充电器和可充锂电池两部分，这种可充电源装置的输出电压是固定专一的，不能够实现多电压输出和一机多用以及智能化控制。这类充电器由于功能专一不够智能造成了资源的极大浪费，同时还成为了巨大的电子污染。同时现在的便携式电子设备大多有电池供电，但电池容量是有限的，会出现使用时间不长的现象，于是一个有着大容量电能的电源显得必要。对于传统的可充电源装置都是由模拟元器件组成，由于模拟电路本身的局限性使其设备在智能化、自动化方面有着先天的不足。如何设计出一个可靠的、多用途的、先进的、智能的充蓄电设备显得尤为重要。

发明内容

针对已有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种便携移动电源，以解决普通充电器功能单一、种类繁琐、浪费巨大等技术问题。

本实用新型便携移动电源实现上述技术方案如下：它包括交流电源接口、整流滤波电路、优先对外充电电路、可充电池充电管理电路、充电池、电池保护电路、多电压输出稳压电路、MCU控制电路、直流电源输出接口；其中整流滤波电路输出端与具有两个初级和一个次级的电流互感器的第一初级线圈的一端相连，该第一初级线圈的另一端通过电源管理模块接地；电流互感器的第二初级线圈一端经过电源管理模块与电阻电容连接，另一端接地，所述电流互感器的次级通过稳压管和滤波电路连接；同时该电流互感器的次级经过稳压管和滤波电路接优先对外充电电路、可充电池充电管理电路、充电池、电池保护电路模块、多路输出稳压电路以及MCU控制电路。优先对外充电电路通过MCU控制对应MOS管的通断来实现优先对外充电功能；可充电池充电管理电路由充电管理芯片来实现可充电池的充电管理过程，在充电过程中遵循“先恒流，后恒压”的过程，以确保对充电池的安全和保护，同时根据充电电流的状态来判断充电池是否充满同时点亮对应的指示LED。在多电压输出稳压电路可以通过触发按键控制MCU来控制对应三极管的通断，以选择不同的输出电压。同时选择不同的输出电压的时候，对应的指示LED点亮，指示当前输出电压状态。在对外放电过程中MCU通过检测直流电源输出接口处的电流检测电阻的电压来判断当前的充电状态，以点亮对应LED，显示但前的对外放电状态。

如上所述的便携移动电源，其中电流互感器中的第二初级线圈与第一初级线圈的同名端通过二极管和分压电阻由开关电源芯片模块相连。该第二初级线圈另一端直接接地。

本实用新型具有过电压、过电流、可充电池过充过放过热、高频谐波的保护功能；也具有多电压输出、优先对外充电、MCU智能控制、电路结构简单、性能可靠和成本低廉等优势。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图；

图2是本实用新型的电路原理图；

图3是本实用新型的电路原理图；

图4是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型的具体结构可以参考图1、2：J1、J2为交流电源输入口，其连接有一个桥式整流电路D3，在桥式整流电路D3输出端接有滤波电路C4、C5、L2，该滤波电路与电流互感器T1的第一初级线圈的一端相连，该初级线圈两端之间接有一个保护电路R2、C1、R9、D4。一个产生脉冲的充电控制的电源管理模块接在该初级线圈另一端与地之间，该电源管理模块可以采用FSEZ1216型模块。电流互感器T1的第二初级线圈的一端分为两路，一路经过R13、R16分压后与电源管理模块5脚相连，同时5脚经过C11接地；另一路经过二极管D6后再分两路，一路通过电阻R1、R7与第一初级线圈一端相连，另一端接电源管理模块的6脚，并且通过电容C10和C9接地；第二初级线圈的另一端接地。所述第二初级线圈起稳压及其防逆反向和调整输出电压的作用。电源管理模块的1脚接电阻R17后接地，2、3、4脚分别接电阻R18、R19、R20和电容C12、C13、C10构成输出电压的调整电路。所述电压互感器T1的输出端，通过稳压二极管D2，一个滤波电路L1、C3、C6经过优先对外充电电路和可充电池充电管理电路模块与可充电池和电池保护电路相连，另一端接地。

参照图3、4所示，优先对外充电部分通过D5与多电压输出稳压电路相连，由MCU发出指令通过控制Q3来控制Q1的通断实现是否优先充电。充电池组两端连接有可充电池充电管理电路U1和电池保护电路U3、U4，电池保护电路U3、U4为传统技术。给电池组充电过程时，当Q1导通后(即优先对外充电不存在)本实用新型通过充电池充电管理电路U1给内部电池充电，充电过程遵循“先恒流后恒压”的过程。首先是预充阶段，加上电源后BQ2057首先检查工作电压VCC(3脚)，当工作电压过低时充电器进入睡眠模式，若工作电压正常，则检查电池温度是否在设定范围，若不正常则进入温度故障模式，否则检测电池电压VBAT(2脚)，当电池电压VBAT低于低压门限V(min)时，BQ2057以恒流IREG10％的电流IPRE对电池预充电。在完成对电池预充或电池电压Vbat低于恒压VREG(4.2V)时，BQ2057进入恒流充电状态，此时由外部的感测电阻RSNS上的压降监控充电电流，该电阻可采取高边的连接方式，在高边电流检测中RSNS1接在VCC(3脚)和SNS(1脚)引脚间，通过SNS引脚获得充电电流的反馈。当充电电压达到恒压VREG时进入恒压充电状态。在整个工作温度和工作电压范围内，恒压精度高于±1％，BQ2057通过VBAT(2脚)和VSS(6脚)引脚监测电池组电压，当充电电流达到终止门限电流I(TERM)时停止充电，当电池电压低于重新充电门限电压V(RCH)时自动开始重新充电。BQ2057通过三态引脚STAT(5脚)报告当前的充电状态：充电状态时该引脚高电平对应D8点亮、充电完成该引脚低电平对应D7点亮。

充电电池组输出端通过二极管D10连接DC-DC变换器4脚和输出电路接口。可以通过按键控制MCU来控制Q5、Q6、Q7的导通来实现不同的输出电压，同时对应的LED点亮指示当前的输出电压值。通过检测R24流过的不同电流值来判断当前的充电状态，R24经过U5A放大后输入到MCU对应检测脚，MCU通过检测当前值判断出当前的充电状态，当输出电流大于我们设定某一预定值时，MCU发出指令控制Q8的通断以控制U6是否工作，以免输出电流过大损坏外接电子设备以达到保护的功能。MCU的工作过程是通过按键S1、S2来控制的，S1用于开启和关闭MCU的作用，S2用于选择不同输出电压的功能。MCU的12脚是AD转换参考电压端由U7经R37和R39分压后的电压值。MCU的1脚由充电电池提供的电源；2脚通过控制Q8的通断来控制U6是否工作；3脚为检测充电电池当前的电压用于判断当前充电电池是否已经是低电压状态；5脚用于检测开关S1的动作；6脚用于检测开关S2的动作；7脚用于检测输出端口的R24当前的输出电流情况，用于判断输出状态是为充电过程中或充电完成还是没有外接设备；8脚用于控制Q7的通断以实现9V电压是输出；9脚用于控制Q6的通断实现6V电压的输出；10脚用于控制Q5的通断实现5V电压是输出；11脚用于控制Q3的通断实现是否优先输出功能；12脚为MCU内部AD转换参考电压基准；13脚为通过3脚检测的当前充电电池电压状态来控制D14是否点亮；14脚为MCU地。

通过这样一个完整的电路结构和对应源程序就能够实现本实用新型的所有功能。

Claims (2)

1、便携移动电源，包括交流电源接口、整流滤波电路、优先对外充电电路、可充电池充电管理电路、充电池、电池保护电路、MCU控制电路、多电压输出稳压电路、直流电源输出接口，其特征在于：其中的整流滤波电路输出端与具有两个初级和一个次级的电流互感器的第一初级线圈的一端相连，该初级线圈的另一端通过电源管理模块接地，所述电流互感器的第二初级线圈一端经过电源管理模块与电阻电容连接，另一端接地，所述电流互感器的次级通过稳压管和滤波电路连接，优先对外充电电路、可充电池充电管理电路、可充电池、电池保护电路、多电压输出稳压电路和直流电源输出接口。

2、根据权利要求1所述的微电脑多功能便携移动电源，其特征在于：电流互感器中的第二初级线圈与第一初级线圈的同名端，通过二极管和分压电阻由开关电源芯片模块相连，该第二初级线圈另一端直接接地。

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