CN203251101U

CN203251101U - 一种移动电源

Info

Publication number: CN203251101U
Application number: CN 201320109445
Authority: CN
Inventors: 陈朝晖
Original assignee: SCUD ELECTRONICS (SHENZHEN) Co Ltd
Current assignee: Scud power (Shenzhen) Co. Ltd.
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2023-03-11

Abstract

本实用新型适用移动电源领域，提供了一种具有过温保护功能的移动电源；该移动电源的控制电路包括检测电芯温度值的温度检测单元；控制充电电路通断的充电开关；控制放电电路通断的放电开关；以及接收温度检测单元发送的温度值，根据温度值产生控制信号控制充电开关以及放电开关状态的控制单元。采用上述的移动电源，能够实时采集移动电源电芯的温度值，并根据所采集的温度值控制充电以及放电的电路连接；实现对移动电源进行过温保护；避免因温度过高而烧坏移动电源的控制电路以及电芯。

Description

一种移动电源

技术领域

本实用新型涉及一种移动电源领域，尤其涉及一种具有过温保护功能的移动电源。

背景技术

随着手机，平板电脑等数码产品的广泛使用，而且功能越来越强大，但一般数码产品电池容量有限，续航能力差的问题越来越突出；移动电源能够随时随地给数码产品充电，因此，数码产品对于移动电源的依赖越来越大。随着移动电源的广泛使用，移动电源的使用安全等问题也越来越受到消费者的关注；市面上的移动电源普遍通过设置控制电路对过流、短路等进行保护；但是众多的数码产品并没有考虑产品进行充放电时温度升高而带来安全隐患。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种移动电源，旨在解决现有的移动电源并没有考虑产品进行充放电时温度升高而带来安全隐患的问题。

为解决上述问题，本实用新型实施例是这样实现的，一种移动电源，包括存储电能的电芯，与外部连接进行充电的充电接口，与外部连接进行放电的放电接口，分别连接所述电芯、所述充电接口和所述放电接口，进行充电管理和放电管理的控制电路，以及容纳所述电芯、所述充电接口、所述放电接口以及所述控制电路的外壳；其中，所述控制电路包括：

检测并发送所述电芯温度值的温度检测单元；

连接所述电芯与所述充电接口，控制充电电路通断的充电开关；

连接所述电芯与所述放电接口，控制放电电路通断的放电开关；以及

连接所述温度检测单元、充电开关和放电开关，当所述温度检测单元发送的温度值大于设定的温度值，断开所述充电开关和所述放电开关的控制单元。

进一步的，所述温度检测单元包括紧贴所述电芯表面的数字温度传感器。

或者，所述温度检测单元包括：紧贴所述电芯表面，第一连接端连接参考电压，第二连接端连接所述控制单元的热敏电阻；以及连接在接地端与所述热敏电阻第二连接端之间的比较电阻。

进一步的，所述控制电路可以包括连接在所述电芯与所述控制单元之间，对电芯进行过充、过放、过流和短路保护的电芯保护子电路。

所述控制电路还可以包括连接所述控制单元，显示电芯电量和/或充放电状态指示的显示单元。

更进一步的，所述控制单元为单片机芯片U1；其中，所述单片机芯片U1的温度检测端I/O1与所述温度检测单元连接；所述单片机芯片U1的充电开关控制端I/O2与所述充电开关连接；所述单片机芯片U1的放电开关控制端I/O3与所述放电开关连接；所述单片机芯片U1的电芯保护连接端I/O4至I/O8与所述电芯保护子电路连接；所述单片机芯片U1的输出显示端I/O9至I/O12与所述显示单元连接。

在本实用新型实施例中，移动电源的控制电路包括检测电芯温度值的温度检测单元，通过温度检测单元实时采集电芯温度值，发送到控制单元与设定的温度值进行比较，当采集温度值大于设定温度时，控制断开充电电路或者放电电路，从而实现过温保护；保护电芯以及控制电路不会因为温度过高而烧坏。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的移动电源***结构图；

图2是本实用新型实施例二提供的移动电源***结构图；

图3是本实用新型实施例三提供的移动电源电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实施例中提供的移动电源***结构图；在本实用新型实施例中，移动电源包括存储电能的电芯2、与外部连接进行充电的充电接口3、与外部连接进行放电的放电接口4、分别连接所述电芯2、所述充电接口3和所述放电接口4，进行充电管理和放电管理的控制电路1、以及容纳所述电芯2、所述充电接口3、所述放电接口4以及所述控制电路1的外壳5；其中，所述控制电路包括：检测所述电芯温度值的温度检测单元12；控制充电电路通断的充电开关13；控制放电电路通断放电开关14；所述充电开关13连接所述电芯2与所述充电接口3，所述放电开关14连接所述电芯3与所述放电接口4；以及分别连接所述温度检测单元12、充电开关13和放电开关14，当所述温度检测单元12发送的温度值大于设定的温度值，断开所述充电开关13和所述放电开关14的控制单元11，当温度超过设定温度值时，所述控制单元11控制断开所述充电开关13和放电开关14。

当所述移动电源进行充电或者放电时，所述温度检测单元12实时采集所述电芯2表面的温度值，并将采集的温度值发送到所述控制单元11中，所述控制单元11根据所接收的温度值判断，当采集的温度值超过设定的温度值时，产生控制信号发送到所述充电开关13以及放电开关14；控制断开所述充电开关13以及所述放电开关14，当采集温度值小于设定的温度值时，重新控制接通所述充电开关13和放电开关14进行充放电工作；从而有效保护所述移动电源；不会因为温度太高而烧坏控制电路1或者烧坏电芯2而发生危险。

所述设定的温度值可以根据设计要求设定为不同的取值，在本实施例中，考虑移动电源实际工作的温度，设定其取值范围为45到60摄氏度。当然，该设定温度值的取值范围并不限于本实用新型方案，本实用新型的设计方案同样可以根据实际设计要求，设定为其他的取值。

实施例二：

在上述实施例一的基础上，所述温度检测单元12可以包括数字温度传感器，将所述数字温度传感器紧贴在所述电芯的表面，通过所述数字温度传感器，直接将采集的温度值以数字形式发送到所述控制单元11中进行比较处理。

又或者，所述温度检测单元12可以包括热敏电阻NTC以及比较电阻R1，如图2所示，图2是本实施例提供的移动电源***结构图；其中，所述热敏电阻NTC贴紧所述电芯2表面，第一连接端连接2.5V的参考电压，第二连接端连接所述控制单元11；所述比较电阻R1两端分别连接在所述热敏电阻NTC的第二连接端以及接地端之间。

将所述热敏电阻NTC贴紧所述电芯表面，当电芯表面温度值发生变化时，所述热敏电阻NTC其阻值随温度的变化而变化，将热敏电阻NTC与比较电阻串联连接在参考电压与接地之间，所述热敏电阻NTC与比较电阻的连接点电位将随所述热敏电阻NTC阻值的变化而变化，通过将该连接点的电位值发送到所述控制单元11中，即可以知道所述热敏电阻NTC阻值变化值，而由于所述热敏电阻NTC阻值变化值与温度的变化值成正比例关系，也即通过电位值的变化可以得知温度值的变化，再通过与设定的温度值比较，既可以知道温度是否超过设定温度值，当温度超过设定的温度值时，控制断开充电开关13以及放电开关14，只有当温度值低于温度值时，重新闭合充电开关13以及放电开关；实现对移动电源的过温保护。

更进一步的，所述热敏电阻NTC第二连接端与所述控制单元11之间可以通过模数转换器连接，其中，所述模数转换器的输入端连接所述热敏电阻NTC的第二连接端，输出端连接所述控制单元11。一般控制单元11是数字式处理器，不能够直接接收模拟电压信号进行处理，进过模数转换器，能够将模拟信号转换成数字信号，方便数字芯片对信号进行处理。

所述比较电阻可以根据实际设计需要来设定，本实施例中比较电阻R1设定为10千欧，但是，比较电阻阻值设定并不作为本实用新型的限定，本实用新型方案中的比较电阻阻值可以设定为其他任意合理的阻值，例如5千欧、1千欧、0.5千欧等等。

再进一步的，所述控制电路1还可以进一步包括电芯保护子电路15，所述电芯保护子电路15连接所述电芯2以及所述控制单元11，对电芯进行过充、过放、过流、短路等保护，当对电芯的充电电流过大时，产生反馈信号输出到所述控制单元11，所述控制单元11控制减小对电芯的充电电流，实现过充保护；当电芯电量达到容量的极限，即容量饱和或者电量快耗损完时，相对应地产生过充或者过放的反馈信息发送到所述控制单元11，由控制单元11控制停止对电芯充电或者对外放电，实现过充、过放的保护；当电芯对外放电的电流过大时，产生短路信息反馈到所述控制单元11中，控制单元11控制减小对外放电电流，实现短路保护。

再进一步的，所述控制电路1还可以包括一显示单元16，所述显示单元16连接所述控制单元11，将所述移动电源的具体状态参数，例如充放电状态、电量信息等进行显示。其中，所述显示单元可以由液晶显示屏；也可以由一个或多个发光二极管组成。

实施例三：

图3是本实施例所提供的移动电源电路结构图；所述控制单元11采用单片机芯片U1，具体的，所述单片机芯片U1可以为型号为NTMP2012的单片机；所述单片机芯片U1的电压端VCC连接5V供电电压，所述单片机芯片U1的VSS端连接接地端；所述单片机芯片U1的温度检测端I/O1与所述温度检测单元12连接；所述单片机芯片U1的充电开关控制端I/O2与所述充电开关13连接；所述单片机芯片U1的放电开关控制端I/O3与所述放电开关14连接；所述单片机芯片U1的电芯保护连接端I/O4至I/O8与所述电芯保护子电路15连接；所述单片机芯片U1的输出显示端I/O9至I/O12与所述显示单元16连接。

其中，所述温度检测单元包括热敏电阻NTC、比较电阻R1以及模数转换器，所述热敏电阻NTC紧贴所述电芯的表面，所述热敏电阻NTC的第一连接端连接2.5V参考电压，所述热敏电阻NTC的第二连接端连接所述比较电阻R1的一端，所述比较电阻R1的另一端连接接地端，其阻值可以为10K；所述模数转换器的输入端连接所述热敏电阻的第二连接端，其输出端连接所述单片机芯片U1的温度检测端I/O1；当所述电芯的温度有变化时，所述热敏电阻NTC的阻值随温度的变化而变化，因此，其与所述比较电阻R1的连接点的电位也随着变化，采集该点的电压值即可知道电芯温度的变化值，通过模数转换器将该电压值转换成数字形式输入到所述单片机芯片U1供所述单片机芯片U1根据所述电芯的温度值控制所述充电开关13以及放电开关14的通断实现对移动电源的过温保护。

所述充电开关13包括第一场效应管Q1、三极管Q2以及第二至第七电阻；其中，所述第一场效应管Q1的栅极连接所述第二电阻R2的一端，所述第一场效应管Q1源极连接所述充电接口3，所述第一场效应管Q1的漏极连接到所述电芯保护子电路；第二电阻R2的两端分别连接到所述第一场效应管Q1的栅极和漏极；第三电阻R3的两端分别连接到所述第一场效应管Q1的栅极和所述三极管Q2的集电极；所述三极管Q2的基极连接第四电阻的一端，所述三级管Q2的发射极连接接地端；第五电阻R5的两端分别连接所述三极管Q2的基极和发射极；所述第四电阻R4的另一端连接到所述单片机芯片U1的充电开关控制端I/O2；第六电阻R6的两端分别连接所述单片机芯片U1的充电开关控制端I/O2和所述第一场效应管Q1的源极端；第七电阻R7的两端分别连接所述单片机芯片U1的充电开关控制端I/O2和接地端。

所述放电开关14包括第二场效应管Q3、第三场效应管Q4、第八电阻R8以及第九电阻R9；其中，所述第二场效应管Q3和所述第三场效应管Q4并联连接，即所述第二场效应管Q3的栅极、源极、漏极分别与所述第三场效应管Q4的栅极、源极、漏极分别连接；所述第二场效应管Q3和所述第三场效应管Q4的漏极连接所述充电开关13中第一场效应管Q1的漏极；所述第二场效应管Q3和所述第三场效应管Q4的源极连接所述放电接口4；所述第二场效应管Q3和所述第三场效应管Q4的栅极连接所述第八电阻R8的一端；所述第八电阻R8的另一端连接到所述单片机芯片U1的放电开关控制端I/O3；所述第九电阻R9的两端分别连接到所述第二场效应管Q3和所述第三场效应管Q4漏极以及所述第二场效应管Q3和所述第三场效应管Q4的栅极。

所述电芯保护子电路15包括电芯保护集成模块DW01、两片8205A芯片Q5和Q6、电感L1、二极管D9、开关控制芯片Q7以及第十至第十五电阻。其中，所述电芯保护集成模块DW01的放电控制端OD连接第一片8205A芯片Q5的栅极G1以及第二片8205A＇芯片Q6的栅极G2＇；所述电芯保护集成模块DW01的充电控制端OC分别连接第一片8205A芯片Q5的栅极G2脚以及第二片8205A＇芯片Q6的栅极G1＇；所述电芯保护集成模块DW01的电流感应输入端CST连接到第十电阻R10的一端，所述第十电阻R10的另一端连接到第一片8205A芯片Q5的源极S2以及第二片8205A＇芯片Q6的源极S1＇；所述第二片8205A＇芯片Q6的源极S1＇连接到所述单片机芯片U1的电芯保护连接端I/O8；所述电芯保护集成模块DW01的负电源输入端GND连接电芯2的负极端；所述电芯保护集成模块DW01的正电源输入端VCC连接到第十一电阻R11的一端；所述第十一电阻R11的另一端连接到所述电芯2的正极；所述电芯保护集成模块DW01的正电源输入端VCC与负电源输入端GND还分别连接一电容值为104皮法的电容两端；所述第一片8205A芯片Q5的源极S1以及所述第二片8205A＇芯片Q6的源极S2＇连接所述电芯2的负极端；所述第一片8205A芯片Q5的漏极D1连接漏极D2；第二片8205A＇芯片Q6的漏极D1＇连接漏极D2＇。所述电芯2的正极端还与所述二极管D9的正极端以及所述电感L1的一端连接；所述电感L1的另一端连接所述开关控制芯片Q7的漏极D1＂以及漏极D2＂，所述二极管D9的负极端连接所述开关控制芯片Q7的源极S2＂以及连接所述充电开关13中的第一场效应管Q1的漏极。所述电芯2的正极端还连接到第十二电阻R12的一端，所述第十二电阻R12的另一端连接到所述单片机芯片U1的电芯保护连接端I/O7；第十三电阻R13的两端分别连接到所述单片机芯片U1的电芯保护连接端I/O7以及所述单片机芯片U1的电芯保护连接端I/O6；第十四电阻R14的两端分别连接到所述开关控制芯片Q7的栅极G2＂以及所述单片机芯片U1的电芯保护连接端的I/O4；第十五电阻R15的两端分别连接到所述开关控制芯片Q7的栅极G1以及所述单片机芯片U1的电芯保护连接端的I/O5，所述开关控制芯片Q7的源极S1＂连接接地端。

所述显示单元16包括五个发光二极管、第十六电阻R16、第十七电阻R17以及第十八电阻R18，其中，第一发光二极管LED1的正极连接所述第十六电阻R16的一端，所述第十六电阻R16的另一端连接到所述单片机芯片U1的输出显示端I/O9，负极连接到所述单片机芯片U1的输出显示端I/O12；第二发光二极管LED2的正极连接到所述单片机芯片U1的输出显示端I/O12，负极连接到所述第一发光二级管LED1的正极端；第三发光二极管LED3的正极连接所述第十七电阻R17的一端，所述第十七电阻R17的另一端连接到所述单片机芯片U1的输出显示端I/O10，负极连接到所述单片机芯片U1的输出显示端I/O12；第四发光二极管LED4的正极连接到所述单片机芯片U1的输出显示端I/O12，负极连接到所述第三发光二级管LED3的正极端；第五发光二极管LED5的正极端连接到所述第十八电阻R18的一端，所述第十八电阻R18的另一端连接到所述电芯2的正极端，所述第五发光二极管LED5的负极端连接到所述单片机芯片U1的输出显示端I/O11。

本实用新型提供的移动电源，能够通过温度检测单元实时采集电芯表面温度值，并通过与设定温度值进行比较判断是否温度过高，当采集的实时温度值超过设定温度值时，控制断开充电开关以及放电开关，实现过温的保护；有效防止电芯以及控制电路因为温度过高而烧坏；避免移动电源因为温度过高而发生危险；通过热敏电阻阻值的大小采集电压的大小，从而可采集得到电芯的温度值，结构简单；配合电芯保护子电路，能够对移动电源实现过充、过放、过流、短路以及过温保护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种移动电源，包括存储电能的电芯，与外部连接进行充电的充电接口，与外部连接进行放电的放电接口，分别连接所述电芯、所述充电接口和所述放电接口，进行充电管理和放电管理的控制电路，以及容纳所述电芯、所述充电接口、所述放电接口以及所述控制电路的外壳；其特征在于，所述控制电路包括：

检测并发送所述电芯温度值的温度检测单元；

2.如权利要求1所述的移动电源，其特征在于，所述温度检测单元包括紧贴所述电芯表面的数字温度传感器。

3.如权利要求1所述的移动电源，其特征在于，所述温度检测单元包括：

紧贴所述电芯表面，第一连接端连接参考电压，第二连接端连接所述控制单元的热敏电阻；以及

连接在接地端与所述热敏电阻第二连接端之间的比较电阻。

4.如权利要求3所述的移动电源，其特征在于，所述热敏电阻第二连接端与所述控制单元之间通过模数转换器连接；其中，所述模数转换器的输入端连接所述热敏电阻的第二连接端，输出端连接所述控制单元。

5.如权利要求1-4任一项所述的移动电源，其特征在于，所述控制电路还包括连接在所述电芯与所述控制单元之间，对电芯进行过充、过放、过流和短路保护的电芯保护子电路。

6.如权利要求5所述的移动电源，其特征在于，所述控制电路还包括连接所述控制单元，显示电芯电量和/或充放电状态指示的显示单元。

7.如权利要求6所述的移动电源，其特征在于，所述显示单元为一个或多个发光二极管。

8.如权利要求6所述的移动电源，其特征在于，所述控制单元为单片机芯片U1；其中，

所述单片机芯片U1的温度检测端I/O1与所述温度检测单元连接；所述单片机芯片U1的充电开关控制端I/O2与所述充电开关连接；所述单片机芯片U1的放电开关控制端I/O3与所述放电开关连接；所述单片机芯片U1的电芯保护连接端I/O4至I/O8与所述电芯保护子电路连接；所述单片机芯片U1的输出显示端I/O9至I/O12与所述显示单元连接。