CN103094958A - 一种多功能移动电源和多功能移动电源电路 - Google Patents

一种多功能移动电源和多功能移动电源电路 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种多功能移动电源电路和多功能移动电源，所述多功能移动电源电路包括蓄电池供电模块和与所述蓄电池供电模块电连接的照明模块、电池电量检测模块、充电电压控制模块和直流降压模块。本发明的多功能移动电源内设置有所述的多功能移动电源电路。本发明的移动电源设置有输出电压可调的充电电压控制模块，可以对市场上几乎所有的笔记本电脑、平板电脑、智能手机、便携式数码小电器等进行供电和充电，解决了现有技术中数码小电器的电池不能长时间使用的问题和现有的移动电源输出功率小的问题。

Description

一种多功能移动电源和多功能移动电源电路
技术领域
本发明涉及数码领域，尤其是一种多功能移动电源和多功能移动电源电路。
背景技术
当今市场上每种个人数码小电器都有一个自带的充电器，而现在每个人的数码小电器有很多，比如笔记本电脑、手机、影音播放器、照相机等，要随身携带出门，把这些小电器的充电器都带上很沉重又很麻烦。并且，那些小电器的电池容量也很有限。一般使用几个小时就没电了。短的只能使用一两个小时，长的也只能连续使用几个小时。这样就给旅途中使用这些小电器带来了很多局限和不便。
现有的大部分便携式移动电源一般只有一组输出电压（如USB 5V），只能对一些特定的产品（如手机）进行充电，而无法同时满足多种数码设备的充电需求，尤其是对于功率大一点的产品，比如笔记本电脑、平板电脑、摄像机、移动DVD/EVD、电动工具等，现有的移动电源根本无法满足其功率需求。
发明内容
本发明提出一种多功能移动电源电路和多功能移动电源，解决了现有技术中个人数码设备的电池容量不足、不能长时间连续使用的问题，以及现有的移动电源无法满足部分大功率产品的功率需求的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
其包括蓄电池供电模块和与所述蓄电池供电模块电连接的照明模块、电池电量检测模块、充电电压控制模块和直流降压模块。
优选地，所述照明模块包括比较器LM393N。
优选地，所述照明模块进一步包括电筒照明模块和应急灯照明模块。
优选地，所述电筒照明模块包括颜色和亮度可变化的LED指示灯；所述电筒照明模块作为电筒时，所述LED指示灯的输出功率为0.5W-2W，所述电筒照明模块作为电量指示灯时，所述LED指示灯至少可显示两种颜色。
优选地，所述蓄电池为聚合物锂电池组，所述聚合物锂电池组的容量可扩展，最高容量为100000mAh。
优选地，所述蓄电池为聚合物锂电池组，所述聚合物锂电池组包括电池组充电/放电保护模块。充电电压为直流DC 12-12.6V。
优选地，所述充电电压控制模块包括控制芯片MIC38C43BM。
优选地，所述充电电压控制模块包括一直流输出接口，所述接口的输出电压为4.5V-24V，最大输出电流为10A。
优选地，所述直流降压模块包括DC-DC降压器芯片A5268。
优选地，所述直流降压模块分别与至少两个USB接口连接，所述USB接口的放电电压为5.0V，其中一个USB接口的放电电流最大为3500mA。
本发明还提出的一种多功能移动电源，所述多功能移动电源内设置有所述的任一项多功能移动电源电路，且外部设置有电压调档装置。
优选地，该多功能移动电源的壳体外侧设置有用于控制电源充放电的开关，所述开关设置有控制电源充电、放电、照明三种状态的卡位，以及备用卡位。
本发明的输出电压可分为多个等级，具体范围为DC4.5V-24V。其内部的聚合物锂电池组使用时间比原来的数码小电器自带的电池的使用时间多三倍到几十倍，而且可以充放电在600次以上，可以使用大约2-5年时间。而且通过电压调档按钮，可以对市场上几乎所有的笔记本电脑、平板电脑、移动DVD/EVD、智能手机等进行供电和充电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明多功能移动电源电路的照明模块和电池电量检测模块优选实施例的电路结构示意图；
图2为本发明多功能移动电源电路的充电电压控制模块优选实施例的电路结构示意图；
图3为本发明多功能移动电源电路优选实施例中充电电压控制模块的模块连接示意图；
图4为本发明多功能移动电源电路的直流降压模块局部的电路结构示意图；
图5为本发明多功能移动电源电路的直流降压模块局部的电路结构示意图；
图6为本发明多功能移动电源的优选实施例的外观结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图5所示的电路，其包括蓄电池供电模块（图未示出）和与所述蓄电池供电模块电连接的照明模块、电池电量检测模块、充电电压控制模块和直流降压模块。所示的照明模块又进一步可包括电筒照明模块和应急灯照明模块。电筒照明模块中的照明灯如同现有的手电筒，当手持朝前方照射时，当作手电筒使用；当把多功能移动电源立起来置于桌面或平面时，当作应急照明灯使用。
在图示的优选实施例中，所述照明模块包括比较器LM393N，所述直流降压模块包括降压器芯片A5268，所述充电电压控制模块包括控制芯片MIC38C43BM。由于比较器LM393N、降压器A5268和控制芯片MIC38C43BM均为现有的常用电路元器件，其接线和原理可查阅其芯片数据手册，故在此不再赘述；且比较器、降压器和控制芯片除本发明优选实施例中的示例外，本领域的人员可以领会还可选用其它类似替换芯片。
本发明中的电筒照明模块包括颜色和亮度可变化的LED指示灯；所述电筒照明模块作为电筒时的输出功率为0.5W-2W，所述电筒照明模块作为电量指示灯时，所述LED指示灯至少可显示两种颜色。如图6所示的多功能移动电源，其包括壳体1，内部设置有蓄电池供电模块、与所述蓄电池供电模块电连接的照明模块、电池电量检测模块、充电电压控制模块和直流降压模块。壳体1的侧面还设置有接入交流电充电器或直流电对蓄电池进行充电的接口12，同时该移动电源还包括对便携式设备进行充电的第一USB输出端口11和第二USB输出端口13。当然，根据需要还可设置更多形式和数量的输出端口。
所述蓄电池供电模块设置有接入直流电对蓄电池进行充电的接口12，该接口12可接入的直流充电电压为DC12V-12.6V。可配备一个汽车电源充电器和一个家用交流电电源充电器，以方便在汽车上和家里进行充电，方便实用。同时，该接口12也可作为对其它便携式数码设备进行充电的接口。
所述第一USB输出端口11和/或第二USB输出端口13放电时，放电电压为5.0V。图示中的第一USB输出端口11的输出电流最大可达1000mA，即图4中的USB1接口，第二USB输出端口13的输出电流最大可达3500mA，即图4中的USB2接口。本发明可满足现有的很多小功率数码产品的充电需求，比如手机、Ipod/MP3/MP4/MP5/PDA、掌上游戏机、数码相机、移动音乐盒、移动照明、数码相框等。
本发明的电压输出范围广，具体可采用图2和图3所示的电路进行SW1—SW7七档调整，并将电压调档装置16设置在壳体1外，如图6所示。开关SW1—SW7分别对应于七档的输出电压，对功率更大的数码产品进行充电，比如笔记本电脑、平板电脑、移动DVD/EVD、摄像机、电动工具等，所以也满足了大功率数码产品的便携式充电的需求；图3中的输出采用接口12即可。本优选实施例中的七档电压转换开关SW1—SW7分别转换的电压值为直流15V、16V、18V、19V、20V、22V、24V。经过电压转换模块处理后，接口12的输出电压（VOUT）分别为15V、16V、18V、19V、20V、22V、24V，最大输出电流为10A，以供不同的数码设备选择使用，从而达到多功能多用途的功效。市面上大多数笔记本电脑的直流供电电压在18V-22V之间，新式的上网本和笔记本电脑的直流供电电压在15V-18V之间，因此该发明产品能够满足市面上所有笔记本电脑、平板电脑和上网本的供电需要。
在本优选实施例的基础上，还可增加另一个“电压转换开关”，可将电压进一步转换为：4.5V、5V、6V、7.5V、8V、9V、12V等，其具体转换的电压值和档位数量可根据具体需求选用。接口12可设置为默认输出为12V，即若不调节电压转换开关，则直接由接口12输出12V直流供电电压。
所述的照明模块、电池电量检测模块、充电电压控制模块和直流降压模块可集成制作在一个电路板上。蓄电池可采用现有的容积比较大的聚合物锂电池组，而且该聚合物电池组的容量可根据具体需求进行扩展，在本发明采用聚合物锂电池，其容量可达100000mAh，本电源的供电时间与内置的聚合物锂电池的容量成正比。电池容量越大，供电时间越长。
所述电筒照明模块包括颜色和亮度可变化的LED指示灯14，所述电筒照明模块作为电筒时，LED指示灯14的输出功率为0.5W-2W。如图1所示，该功能的切换由图1中的开关s1控制，当开关s1拨到上方时，LED灯D1导通，可作为高亮度照明灯/手电筒；当开关s1拨到下方时，移动电源处于工作状态，即在进行充电或放电。在图示的实施例中，所述电筒照明模块作为电量指示灯时，LED指示灯14的功率为0.1W。当蓝色指示灯D2亮起时，表示移动电源的电量超过50%；当红色指示灯D3亮起时，表示移动电源的电量低于50%；当蓝色和红色指示灯都不亮时表示移动电源电量很低，移动电源处于过放保护状态并关闭输出。当然也可根据需求设置其它的颜色，而不仅限于两种颜色。当需要在光线不足的情况下使用时，仅通过开关15的调整，使指示灯变成亮度较高的手电筒使用，达到一灯多用的目的。
在该实施例中，开关15设置在壳体1的侧部，用于控制电源充放电，以及LED指示灯14的功能。该开关15设置有三个卡位，其中三个卡位分别对应于电源充电、对其它便携式设备充电时的放电和手电筒照明三种状态。这种开关也集多种功能于一体，使产品的外观更简洁。还可以设置更多的备用卡位，以进行功能扩展，比如更高的电压输出控制卡位等其它功能。
在本发明实施例的电路板上还设置有一个电池电量检测模块，用于配合蓄电池模块进行电量检测。电路板上还设置有用于显示蓄电池电压范围的LED指示灯，可即时显示蓄电池的电量范围，蓝色指示灯亮时，表示移动电源的电量超过50%；红色指示灯亮时，表示移动电源的电量低于50%；当蓝色和红色指示灯都不亮时表示移动电源电量很低，移动电源处于过放保护状态并关闭输出。简单直观。配备的家用充电器可接入的交流电压为AC110V—240V，电流为1.0A-1.5A，频率为50HZ-60HZ，可在全球范围的市电电压范围内给移动电源充电；充电时充电器的输出直流电压为DC12V-12.6V，输出直流电流为1.0-2.0A。USB输出端口11和USB输出端口13的输出电压为5V，USB输出端口11的输出电流最大为1000Ma,USB输出端口13的输出电流最大为3500mA，可以满足目前市场上几乎所有的数码小电器的充电需求，也适用于将来上市的所有数码小电器。
本发明适用于直流供电范围在4.5V—24V之间的数码小电器，如笔记本电脑（Laptop）、上网本(Netbook)、掌上电脑(palmbook)、平板电脑(MID)、手机（CellPhone）、Iphone 4//Iphone 5/Ipad/Itouch、Ipod/MP3/MP4/MP5/PDA、掌上游戏机（MiniGame）、手持导航仪（GPS）、摄像机（Camcorder）、数码相机（DigitalCamera）、移动电视（MTV）、移动DVD/EVD、移动影院/移动高清视频播放器（HD-Player）、移动音乐盒（Music Box）、学生复读机（Re-Player）、监控摄像机（Camera）、移动监控仪(Mobile monitor)、远程监控终端、微型摄像机（Mini-Camera）、记者用专业摄像机（Professional Camera）、移动照明（Mini-Lighter）、数码相框（Digital Frame）、移动医疗终端、随身携带治疗仪、物联网移动设备、物联网远程数据采集终端、夜间应急照明灯、道路交通警示灯、微型电动工具、儿童电动玩具等等。
本发明的移动电源可以对市面上的便携式数码电器供电，替代其电源适配器，还能给数码电器充电，替代其充电器，减少多充电器同时使用所带来的耗电，具有节能功能；能够补充数码小电器随机带的电池容量不足和，减少多充电器同时使用所带来的耗电，具有节能功能现有的移动电源无法满足大功率数码设备的功率的问题，大大延长了数码电器的使用时间和待机时间；而且也避免了更换各种小电器的电池所带来的环境污染，具有环保功能。
本发明的移动电源使用和携带方便，可随时随地对多种电器的内置电池进行充电，所有的数码设备或小电器，只需一个移动电源就可充电；而且在上班、休闲度假、爬山探险、户外娱乐、长途旅行、夜间作业、抢险救灾、野外探秘、户外应急照明、室内室外移动取暖等情况下，不会发生没电引起的不便。而且本发明补电（充电）范围广，可双电源充电，不仅可以在全球任何国家的市电充电，而且可以利用汽车电源（点烟器接口）充电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能移动电源电路，其特征在于，其包括蓄电池供电模块和与所述蓄电池供电模块电连接的照明模块、电池电量检测模块、充电电压控制模块和直流降压模块。
2.如权利要求1所述的多功能移动电源电路，其特征在于，所述照明模块包括比较器LM393N。
3.如权利要求1所述的多功能移动电源电路，其特征在于，所述照明模块进一步包括电筒照明模块和应急灯照明模块。
4.如权利要求3所述的多功能移动电源电路，其特征在于，所述电筒照明模块包括颜色和亮度可变化的LED指示灯；所述电筒照明模块作为电筒时，所述LED指示灯的输出功率为0.5W-2W，所述电筒照明模块作为电量指示灯时，所述LED指示灯至少可显示两种颜色。
5.如权利要求1所述的多功能移动电源电路，其特征在于，所述蓄电池为聚合物锂电池组，所述聚合物锂电池组的容量可扩展，最高容量为100000mAh。
6.如权利要求1所述的多功能移动电源电路，其特征在于，所述充电电压控制模块包括控制芯片MIC38C43BM。
7.如权利要求6所述的多功能移动电源电路，其特征在于，所述充电电压控制模块包括一直流输出接口，所述接口的输出电压为4.5V-24V，最大输出电流为10A。
8.如权利要求1所述的多功能移动电源电路，其特征在于，所述直流降压模块分别与至少两个USB接口连接，所述USB接口的放电电压为5.0V，其中一个USB接口的放电电流最大为3500mA。
9.一种多功能移动电源，其特征在于，所述多功能移动电源内设置有权利要求1-8中任一项多功能移动电源电路，且外部设置有电压调档装置。
10.如权利要求9所述的多功能移动电源，其特征在于，该多功能移动电源的壳体外侧设置有用于控制电源充放电的开关，所述开关设置有控制电源充电、放电、照明三种状态的卡位，以及备用卡位。
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