CN203522269U - 一种移动电源电路及移动电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于充电技术领域,特别涉及一种移动电源电路及移动电源。本实用新型所提供的移动电源电路包括恒流恒压充电模块、蓄电模块、直流升压模块、控制模块以及剩余电量显示模块。通过控制模块控制移动电源电路的充电与放电过程,并根据恒流恒压充电模块反馈的充电状态信号与蓄电模块所反馈的电池电压大小输出电量数据至剩余电量显示模块中的三位一体数码管,由三位一体数码管显示移动电源电路的剩余电量占总电量的百分比,从而解决了传统的移动电源的利用几个发光二极管显示剩余电量所带来的不精确问题。整个移动电源电路具有剩余电量显示精确的优点。

Description

一种移动电源电路及移动电源
技术领域
本实用新型属于充电技术领域,特别涉及一种移动电源电路及移动电源。
背景技术
移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器,一般采用锂电芯或者干电池作为储电单元,并配备多种电源转接头,可以给手机等数码设备随时随地供电。
然而,现有的移动电源一般采用发光二极管来显示剩余电量,其显示不精确。例如一个配备有4个发光二极管的移动电源,当只有一个发光二极管灯亮时,其剩余电量可以是1%至24%之间的任意值,用户无法进一步确认该移动电源的剩余电量。
因此,现有的移动电源存在剩余电量显示不精确的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种移动电源电路,旨在解决现有的移动电源存在剩余电量显示不精确的问题。
本实用新型是这样实现的,一种移动电源电路,包括依次连接的恒流恒压充电模块、蓄电模块以及直流升压模块;所述移动电源电路还包括:
充电状态检测端连接所述恒流恒压充电模块的充电状态指示端、电池电压检测端连接所述蓄电模块的电能充放端,输出控制端连接所述直流升压模块的受控端,控制所述移动电源电路的充电与放电过程,并根据所述充电状态检测端的电平状态、所述电池电压检测端的电压大小及预设的电量对照表输出电量数据的控制模块;
输入端连接所述控制模块的电量数据输出端,根据所述电量数据显示所述移动电源电路的剩余电量占总电量的百分比的具体数字的剩余电量显示模块;
所述剩余电量显示模块包括三位一体数码管。
一种移动电源,包括壳体,还包括上述的移动电源电路。
本实用新型所提供的所述移动电源电路包括所述恒流恒压充电模块、所述蓄电模块、所述直流升压模块、所述控制模块以及所述剩余电量显示模块。通过所述控制模块控制所述移动电源电路的充电与放电过程,并根据所述恒流恒压充电模块反馈的充电状态信号与所述蓄电模块所反馈的电池电压大小输出电量数据至所述剩余电量显示模块中的所述三位一体数码管,由所述三位一体数码管显示所述移动电源电路的剩余电量占总电量的百分比,从而解决了传统的移动电源的利用几个发光二极管显示剩余电量所带来的不精确问题。整个所述移动电源电路具有剩余电量显示精确的优点。
附图说明
图1是本实用新型实施例1所提供的移动电源电路的模块结构图;
图2是本实用新型实施例1所提供的恒流恒压充电模块的示例电路结构图;
图3是本实用新型实施例1所提供的蓄电模块的示例电路结构图;
图4是本实用新型实施例1所提供的剩余电量显示模块的示例电路结构图;
图5是本实用新型实施例2所提供的移动电源电路的模块结构图;
图6是本实用新型实施例2所提供的检测模块的示例电路结构图;
图7是本实用新型实施例3所提供的输出接口模块的示例电路结构图。
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。
实施例1
本实施例所提供的移动电源电路包括依次连接的恒流恒压充电模块100、蓄电模块200以及直流升压模块300。
在本实施例中,该移动电源电路还包括:
充电状态检测端连接恒流恒压充电模块100的充电状态指示端、电池电压检测端连接蓄电模块200的电能充放端,输出控制端连接直流升压模块300的受控端,控制移动电源电路的充电与放电过程,并根据充电状态检测端的电平状态、电池电压检测端的电压大小及预设的电量对照表输出电量数据的控制模块400。
输入端连接控制模块400的电量数据输出端,根据电量数据显示移动电源电路的剩余电量占总电量的百分比的具体数字的剩余电量显示模块500。
在本实施例中,控制模块400可以采用51系列或TI系列的单片机及其经典连接。
在本实施例中,恒流恒压充电模块100可以包括:
充电芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4以及二极管D1;
二极管D1的阳极连接输入接口900,二极管D1的阴极、电容C1的第一端、电容C2的第一端、充电芯片U1的使能端CE共接于充电芯片U1的电源端VCC,充电芯片U1的输出端BAT、电容C3的第一端以及电容C4的第一端共接于蓄电模块200的电能充放端,电容C1的第二端、电容C2的第二端、电容C3的第二端、电容C4的第二端以及充电芯片U1的接地端VSS共接于地,充电芯片U1的充电状态指示端CHRG是恒流恒压充电模块100的充电状态指示端。
进一步的,充电芯片U1的型号可以是TP4056或TP4057的恒流恒压充电芯片。
在本实施例中,蓄电模块200可以包括:
电阻R1、电容C5、锂电池BAT、第一NMOS管Q1、第二NMOS管Q2、第三NMOS管Q3、第四NMOS管Q4以及锂电池保护芯片U2;
电阻R1的第一端与锂电池BAT的阳极共接形成蓄电模块200的电能充放端,电容C5的第一端与电阻R1的第二端共接于锂电池保护芯片U2的电源端VDD,电容C5的第二端、锂电池BAT的阴极、锂电池保护芯片U2的接地端VSS以及第一NMOS管Q1的源极共接于第三NMOS管Q3的源极,第一NMOS管Q1的漏极、第二NMOS管Q2的漏极以及第三NMOS管Q3的漏极共接于第四NMOS管Q4的漏极,第二NMOS管Q2的源极与第四NMOS管Q4的源极共接于地,第一NMOS管Q1的栅极与第三NMOS管Q3的栅极共接于锂电池保护芯片U2的充电控制端CO,第二NMOS管Q2的栅极与第四NMOS管Q4的栅极共接于锂电池保护芯片U2的放电控制端DO。
在本实施例中,蓄电模块200包括了有锂电池保护芯片U2与多个NMOS管构成的锂电池保护电路,具有过充,过放,过流,短路保护的功能。
在本实施例中,锂电池BAT可以为4个串联连接的锂电池电芯。
在本实施例中,剩余电量显示模块500可以包括:
三位一体数码管U3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、第一NPN三极管Q4、第二NPN三极管Q5以及第三NPN三极管Q6;
电阻R2的第一端连接第一NPN三极管Q4的基极,第一NPN三极管Q4的集电极连接三位一体数码管U3的第一数位端DIG1,电阻R3的第一端连接第二NPN三极管Q5的基极,第二NPN三极管Q5的集电极连接三位一体数码管U3的第二数位端DIG2,电阻R4的第一端连接第三NPN三极管Q6的基极,第三NPN三极管Q6的集电极连接三位一体数码管U3的第三数位端DIG3,第一NPN三极管Q4的发射极、第二NPN三极管Q5的发射极以及第三NPN三极管Q6的发射极共接于地,电阻R2的第二端、电阻R3的第二端、电阻R4的第二端以及三位一体数码管U3的第一端A、第二端B、第三端C、第四端D、第五端E、第六端F、第七端G所组成的总线是剩余电量显示模块500的输入端。
在本实施例中,剩余电量显示模块500在接收到电量数据后,利用三位一体数码管U3进行显示,其优选为共阴极数码管,并采用20ms一帧的方式扫描显示3位数。
实施例2
本实施例的实施建立在实施例1的基础上。
在本实施例中,移动电源电路还可以包括串联连接于蓄电模块200的电能充放端与控制模块400的电池电压检测端之间的检测模块600。
检测模块600的输入端连接蓄电模块200的电能充放端,检测模块600的输出端连接控制模块400的电池电压检测端。
在本实施例中,移动电源电路还可以包括按键模块700与指示模块800;
按键模块700的输出端连接控制模块400的按键信号输入端。指示模块800的输入端连接控制模块400的指示信号输出端。
在本实施例中,检测模块600可以起到缓冲信号的作用,避免锂电池BAT输出的大电流损伤单片机。按键模块700可以向单片机输入命令,其可以为单按键或多按键。指示模块800可以在移动电源电路工作时采用指示工作状态,其可以包括一个或多个LED灯。
在本实施例中,检测模块600可以包括:
电阻R5、电阻R6以及电容C6;
电阻R5的第一端是检测模块600的输入端,电阻R5的第二端、电阻R6的第一端以及电容C6的第二端共接形成检测模块600的输出端,电阻R6的第二端与电容C6的第二端共接于地。
在本实施例中,移动电源电路还可以包括输入接口900与输出接口1000,输入接口900与恒流恒压充电模块100连接,输出接口1000与直流升压模块400、控制模块500连接。
实施例3
本实施例的实施建立在实施例1和实施例2的基础上。
在本实施例中,移动电源电路还可以包括输出接口,输出接口1000包括第一输出接口1001与第二输出接口1002;
第一输出接口1001的输入端与第二输出接口1002的输入端共接于直流升压模块400的输出端,第一输出接口1001的受控端与第二输出接口1002的受控端共接于控制模块400的输出控制端。
在本实施例中,第一输出接口1001与第二输出接口1002输出电压都为5V,但第一输出接口1001的输出电流为1A,第二输出接口1002的输出电流为2A,其可以通过在USB接口的输出端串接不同的阻值的电阻实现,具体安装方式属于现有技术,在此不再赘述。
实施例4
本实施例的实施建立在实施例1至3任一项的基础上。
本实施例的目的在于提供一种移动电源,包括壳体,还包括上述任一实施例中的移动电源电路。
以下结合图1至图7对本实用新型所提供的移动电源电路的工作原理做进一步说明:
在移动电源电路安装完成后,先将锂电池BAT进行一个完整的充电过程,静置10分钟,再将锂电池BAT进行一个完整的充电过程。充电、放电的同时记录其充放电曲线,并根据得到的充放电曲线制作一个电压与容量百分比的电量对照表,存储在单片机的ROM里。
用户通过输入接口900给移动电源电路提供5V的充电电压。充电电压接入时会产生一个上升沿,这个上升沿可以让单片机从睡眠模式产生中断唤醒进入正常工作模式。此时,单片机根据采集到的锂电池BAT的阳极电压,对比之前存储在单片机里的ROM的电量对照表查表,从而获取当前的剩余电量,经过译码后在三位一体数码管U3上显示出来。
充电电压通过充电芯片U1转换成4.2V给锂电池BAT恒流恒压充电。在正常充电过程中,充电芯片U1的充电状态指示端CHRG输出为高电平,当锂电池BAT充满时,充电状态指示端CHRG输出转变为低电平,单片机检测到这个电平变化后,在三位一体数码管U3上输出显示“100”提示用户移动电源己经充满。
由于本实用新型所提供的移动电源电路采用了三位一体数码管U3显示移动电源的剩余电量占总电量的百分比,从而解决了传统的利用几个发光二极管显示剩余电量所带来的不精确问题。整个移动电源电路具有剩余电量显示精确的优点。
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 (10)

1.一种移动电源电路,包括依次连接的恒流恒压充电模块、蓄电模块以及直流升压模块;其特征在于,所述移动电源电路还包括:
充电状态检测端连接所述恒流恒压充电模块的充电状态指示端、电池电压检测端连接所述蓄电模块的电能充放端,输出控制端连接所述直流升压模块的受控端,控制所述移动电源电路的充电与放电过程,并根据所述充电状态检测端的电平状态、所述电池电压检测端的电压大小及预设的电量对照表输出电量数据的控制模块;
输入端连接所述控制模块的电量数据输出端,根据所述电量数据显示所述移动电源电路的剩余电量占总电量的百分比的具体数字的剩余电量显示模块;
所述剩余电量显示模块包括三位一体数码管。
2.如权利要求1所述的移动电源电路,其特征在于,所述恒流恒压充电模块包括:
充电芯片、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4以及二极管;
所述二极管的阳极连接所述输入接口,所述二极管的阴极、所述电容C1的第一端、所述电容C2的第一端、所述充电芯片的使能端共接于所述充电芯片的电源端,所述充电芯片的输出端、所述电容C3的第一端以及所述电容C4的第一端共接于所述蓄电模块的电能充放端,所述电容C1的第二端、所述电容C2的第二端、所述电容C3的第二端、所述电容C4的第二端以及所述充电芯片的接地端共接于地,所述充电芯片的充电状态指示端是所述恒流恒压充电模块的充电状态指示端。
3.如权利要求1所述的移动电源电路,其特征在于,所述蓄电模块包括:
电阻R1、电容C5、锂电池、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管以及锂电池保护芯片;
所述电阻R1的第一端与所述锂电池的阳极共接形成所述蓄电模块的电能充放端,所述电容C5的第一端与所述电阻R1的第二端共接于所述锂电池保护芯片的电源端,所述电容C5的第二端、所述锂电池的阴极、所述锂电池保护芯片的接地端以及所述第一NMOS管的源极共接于所述第三NMOS管的源极,所述第一NMOS管的漏极、所述第二NMOS管的漏极以及所述第三NMOS管的漏极共接于所述第四NMOS管的漏极,所述第二NMOS管的源极与所述第四NMOS管的源极共接于地,所述第一NMOS管的栅极与所述第三NMOS管的栅极共接于所述锂电池保护芯片的充电控制端,所述第二NMOS管的栅极与所述第四NMOS管的栅极共接于所述锂电池保护芯片的放电控制端。
4.如权利要求1所述的移动电源电路,其特征在于,所述剩余电量显示模块还包括:
电阻R2、电阻R3、电阻R4、第一NPN三极管、第二NPN三极管以及第三NPN三极管;
所述电阻R2的第一端连接所述第一NPN三极管的基极,所述第一NPN三极管的集电极连接所述三位一体数码管的第一数位端,所述电阻R3的第一端连接所述第二NPN三极管的基极,所述第二NPN三极管的集电极连接所述三位一体数码管的第二数位端,所述电阻R4的第一端连接所述第三NPN三极管的基极,所述第三NPN三极管的集电极连接所述三位一体数码管的第三数位端,所述第一NPN三极管的发射极、所述第二NPN三极管的发射极以及所述第三NPN三极管的发射极共接于地,所述电阻R2的第二端、所述电阻R3的第二端、所述电阻R4的第二端以及所述三位一体数码管的第一端、第二端、第三端、第四端、第五端、第六端、第七端所组成的总线是所述剩余电量显示模块的输入端。
5.如权利要求1所述的移动电源电路,其特征在于,所述移动电源电路还包括串联连接于所述蓄电模块的电能充放端与所述控制模块的电池电压检测端之间的检测模块;
所述检测模块的输入端连接所述蓄电模块的电能充放端,所述检测模块的输出端连接所述控制模块的电池电压检测端。
6.如权利要求5所述的移动电源电路,其特征在于,所述检测模块包括:
电阻R5、电阻R6以及电容C6;
所述电阻R5的第一端是所述检测模块的输入端,所述电阻R5的第二端、所述电阻R6的第一端以及所述电容C6的第二端共接形成所述检测模块的输出端,所述电阻R6的第二端与所述电容C6的第二端共接于地。
7.如权利要求1所述的移动电源电路,其特征在于,所述移动电源电路还包括按键模块;
所述按键模块的输出端连接所述控制模块的按键信号输入端。
8.如权利要求1所述的移动电源电路,其特征在于,所述移动电源电路还包括指示模块;
所述指示模块的输入端连接所述控制模块的指示信号输出端。
9.如权利要求1所述的移动电源电路,其特征在于,所述移动电源电路还包括输出接口,所述输出接口包括第一输出接口与第二输出接口;
所述第一输出接口的输入端与所述第二输出接口的输入端共接于所述直流升压模块的输出端,所述第一输出接口的受控端与所述第二输出接口的受控端共接于所述控制模块的输出控制端。
10.一种移动电源,包括壳体,其特征在于,所述移动电源还包括如权利要求1至9任一项所述的移动电源电路。
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WO2016119403A1 (zh) * 2015-01-28 2016-08-04 捷开通讯(深圳)有限公司 可穿戴移动电源及其供电控制方法
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