CN101741129A

CN101741129A - 一种随身电源

Info

Publication number: CN101741129A
Application number: CN200810176641A
Authority: CN
Inventors: 李娜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2010-06-16

Abstract

一种随身电源涉及一种电源装置，尤其是涉及一种随身电源。本发明就是提供一种多功能、高效、低功耗、安全的随身电源。本发明包括锂芯容量指示电路、电芯保护电路、充电管理电路、升压电路和功能扩展电路；所述的电芯保护电路由过充保护、过放保护、过温保护三部分组成，构建了三重保护，使锂芯安全性大大增强。充电管理电路将充电过程分为涓流充电、恒流充电、恒压充电和维护充电四个部分，使移动随身电源能够最大程度地储备能量；所述的升压电路将锂芯容量在安全范围内最大限度释放，达到对多种数码设备供电的目的。

Description

一种随身电源

技术领域：

本发明涉及一种电源装置，尤其是涉及一种随身电源。

背景技术：

传统外设接口技术不但数据传输速率较低，独占中断、I/O地址、DMA通道等计算机系统关键资源，容易造成资源冲突问题，而且使用时繁杂的安装配置手续也给终端用户带来了诸多不便。

发明内容：

本发明就是针对上述问题，提供一种多功能、高效、低功耗、安全的随身电源。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括锂芯容量指示电路、电芯保护电路、充电管理电路、升压电路和功能扩展电路；所述的电芯保护电路由过充保护、过放保护、过温保护三部分组成，构建了三重保护，使锂芯安全性大大增强。充电管理电路将充电过程分为涓流充电、恒流充电、恒压充电和维护充电四个部分，使移动随身电源能够最大程度地储备能量；所述的升压电路将锂芯容量在安全范围内最大限度释放，达到对多种数码设备供电的目的。

作为优选方案一，本发明的锂芯容量指示电路由XC61CC系列的电压监控芯片组成。

作为优选方案二，本发明的升压电路采用了MAX1771集成芯片，可将锂芯容量在安全范围内最大限度释放，达到对多种数码设备供电的目的。

本发明的有益效果：

1、升压电路主要由MAX1771构成，该控制器采用独特的控制方案，结合PFM(脉冲频率调制)及PWM(脉冲宽度调制)的优越性，提供一个高效、较宽电压调节范围的电源。

附图说明：

图1本发明的电芯保护电路原理图；

图2是本发明的升压电路原理图；

图3充电管理电路原理图；

图4锂芯容量指示电路原理图。

具体实施方式：

如图1所示，电芯保护电路主要由R5402和HAT2027共同组成。除此之外，自恢复保险丝起到了最后一层保护的作用。

充电时，电池电压从低到高上升，当电池电压大于4.25V时，充电状态被锁存，引脚COUT就会从高电平跳为低电平，HAT2027内置二极管发挥单向导通作用。电流方向只能从1脚到3脚，充电电源无法继续给锂芯充电。如果充电电源继续加载在锂芯电池组两端，即使锂芯电压在4.25V以下，R5402具有的过充锁存状态也不会被释放。这样就保证了电池组在连续充电饱和之后，能锁存在过充状态，隔离充电电源对高能量电池组持续充电。只有当过充时，断开充电电源，过充锁存状态才会被释放，COUT重新变为高电平，HAT2027的1、3引脚此时双向导通，锂芯才能正常工作；放电时，电池电压下降，当小于2.3V时，放电状态被锁存，引脚DOUT的输出从高电平跳为低电平，HAT2027内置二极管发挥单向导通作用。电流方向只能从3脚到1脚，锂芯电池组无法继续给负载放电。如果没有接上充电电源，即使锂芯电压高于过放电压的最大值，放电锁存状态也不会被释放，这就保证了电池组在经过长时间放电，电压下降到2.3V之后，能锁存在过放状态，隔离低能量电池组持续放电。只有当过放时，接上充电电源，锂芯电压开始高于过放电压时，过放锁存状态才会被释放，同时引脚DOUT的电压重新变为高电平，HAT2027的1、3引脚双向导通，锂芯既能工作在放电状态，又能工作在充电状态。

升压电路

如图2所示，将4脚接地，可使其工作在闭环状态。芯片由引脚2上的电压供电，同时也是输出电压。输入电压可以进行从2V到输出电压的变化。外接MOS管栅极1脚上的电压，从输出电平到零电平跳变，这样可以提供更人的栅极驱动，从而减小外接MOS管的开启电阻；MAX1771外接MOS管平时是关闭的，此时电感储能。关闭期间，MAX1771会检测外部输入电压，一旦降低到了一定限度，MAX1771就会开启外部MOS管，电感释放能量，重新提供驱动电压。开关频率随负载电流和输入电压而定。5V电压通过两个反馈电阻分压得到。

锂芯容量指示电路

如图3所示，当按下电压容量指示的功能按键，锂芯的电池电压会加到XC61系列芯片的VIN与VSS引脚上。当电压高丁4.1V，四个芯片同时工作，电池与限流电阻、LED发光管形成四个回路。此时四个发光管同时发亮，表示电池容量饱和。当电池电压在4.1V～3.8V之间，只有三个芯片工作，4102不工作，此时形成三个回路，三个发光管发亮，表示电池容量有所下降。同理可知其它的两种情况。

充电管理电路

充电管理电路由CN3066和继电器构成，如图4所示。当随身电源监测到有充电器对其充电时，继电器令CN3066开始工作，CN3066将整个充电管理过程分为四个部分，即预充电、恒流充电、恒压充电以及维护充电。

当CN3066开始工作时，CN3066会检测电池电压是否较低，如果是，则采用涓流充电，即一个比较小的恒定电流对电池进行充电，直至电池电压上升到一个安全值。之后，充电电流保持较大值不变，通常是涓流充电电流的10倍或更大。1000mAh的电池采用700mA电流充电，这可以避免大电流充电对锂芯的损坏。在恒流充电和涓流充电状态下，充电管理芯片连续监控电池的电压，当单节锂电池的电压达到4.2V，恒流充电状态结束，转入恒压充电状态。在该状态下，充电电压恒定在4.2V。当锂芯的电流下降为原来的1/10之后，恒压充电状态结束。在维护充电状态，电池充足电后，若移动电源仍插在充电器上，电池会由于自放电而损失电量。CN3066以非常小的电流对锂芯充电或监测电池电位，以备对锂芯再充电，这种状态称为维护充电状态。

本发明中，CN3066会实时监测锂芯的电压、温度、充电电流和充电时间。一旦电池的温度达到60℃，或锂离子电池的电压达到4.2V，恒压充电状态自动终止。此外，还应设置最长恒压充电时间。在温度和电压检测失败的情况下，可以保证锂电池安全充电。

Claims

1.一种随身电源，包括锂芯容量指示电路、电芯保护电路、充电管理电路、升压电路和功能扩展电路；所述的电芯保护电路由过充保护、过放保护、过温保护三部分组成，构建了三重保护，使锂芯安全性大大增强。充电管理电路将充电过程分为涓流充电、恒流充电、恒压充电和维护充电四个部分，使移动随身电源能够最大程度地储备能量；所述的升压电路将锂芯容量在安全范围内最大限度释放，达到对多种数码设备供电的目的。

2.根据权利要求1所述的一种随身电源，其特征在于本发明的锂芯容量指示电路由XC61CC系列的电压监控芯片组成。

3.根据权利要求1所述的一种随身电源，其特征在于本发明的升压电路采用了MAX1771集成芯片，可将锂芯容量在安全范围内最大限度释放，达到对多种数码设备供电的目的。