CN103746423A

CN103746423A - 新型移动电源及其制备方法

Info

Publication number: CN103746423A
Application number: CN201410008670.8A
Authority: CN
Inventors: 蓝艳华
Original assignee: Xiamen Fulongyuan Electronic Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Xiamen Fulongyuan Electronic Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2014-01-08
Filing date: 2014-01-08
Publication date: 2014-04-23

Abstract

本发明提出了一种新型移动电源及其制备方法，新型移动电源包括充电电池和电路板；电路板包括电池保护电路、升压电路、稳压电路、MCU控制电路、电量显示电路和USB接口，电池保护电路连接充电电池，电池保护电路连接升压电路和稳压电路，稳压电路连接MCU控制电路，MCU控制电路连接电量显示电路和升压电路，升压电路连接USB接口；充电电池为具有25A容量、基准电压为2.5-3.6V的磷酸铁锂电池。该新型移动电源的制备方法包括：加工好电路板，将电路板与磷酸铁锂电池连接；电路功能测试后装入外壳；全功能测试后包装成品入库。本发明的移动电源电池容量大，充电能力和充电次数大大增加，非常方便室外长时使用。

Description

新型移动电源及其制备方法

技术领域

本发明涉及电源领域，特别涉及一种新型移动电源及其制备方法。

背景技术

新型移动电源一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。一般由锂电池或可储存电能的电池作为储电单元。这类电池通常具有大容量、多用途、体积小、寿命长和安全可靠等特点，是可随时随地为手机、MP3、MP4、数码相机、PDA、掌上电脑、掌上游戏机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。

随着智能手机与平板电脑类的产品迅速崛起，但是正由于其轻薄便携的设计，其内置电池的体积受到了限制，从而影响了电池的容量；而这些智能类产品的优势偏重于移动应用，使得电量耗费加速，经常使用半天甚至几个小时就需要充电，导致用户的使用造成了很大的不便。

为解决上述技术问题，中国专利授权公告号为CN202586433U，授权公告日为2012年12月5日，名称为新型移动电源，公开了一种应用于苹果系列产品的新型移动电源，延长iPad、iPhone等智能产品的使用时间的新型移动电源，其包括新型移动电源外壳；设置于新型移动电源外壳内的充电电池和电路板；输入充电适配器，为充电电池以及电路板提供充电电源；所述电路板包括电池保护电路、升压电路、充电开关电路、稳压电路、状态电路、单片机控制电路、电量显示电路和输出接口电路，所述电池保护电路的输入端接于充电电池，所述电池保护电路的输出端电连接于升压电路的输入端和充电开关电路的输入端，所述充电开关电路的输出端电连接于稳压电路的输入端，所述稳压电路的输出端和状态电路的输出端电连接于单片机控制电路的输入端，所述单片机控制电路的输出端电连接于电量显示电路的输入端和升压电路的输入端，所述升压电路的输出端电连接于输出接口电路，所述输出接口电路连接待充电的第一外接设备；当输入充电适配器与新型移动电源的电路板处于连接状态时，所述输入充电适配器的输出端还电连接于充电开关电路的输入端。

发明人发现该电路结构还可以进一步简化与改进，特别是上述电路板还设有充电开关电路，而且输入充电适配器的输出端还电连接于充电开关电路的输入端，使输入充电适配器用于电池和电路板提供充电电源。如果电池电源能力充足，则此可以简化。

该充电电池在该说明书里一般采用的是锂电池，而且该锂电池具体是由单个电芯组成，其规格是2500/3.7V。该电池容量不大，因此在该说明书里进一步教导可以选用外接电源充电（可参见该说明书第0032段）。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电池容量大、电路板结构简化的新型移动电源。

所采用的技术方案为：

一种新型移动电源，包括充电电池和电路板；

所述电路板包括电池保护电路、升压电路、稳压电路、MCU控制电路、电量显示电路和USB接口，所述电池保护电路的输入端连接于充电电池，所述电池保护电路的输出端电连接于升压电路的输入端和稳压电路的输入端，所述稳压电路的输出端电连接于MCU控制电路的输入端，所述MCU控制电路的输出端电连接于电量显示电路的输入端和升压电路的输入端，所述升压电路的输出端电连接于USB接口；所述升压电路包括第一升压电路和第二升压电路，所述USB接口包括第一USB接口、第二USB接口和第三USB接口，第一升压电路的输出端电连接于第一USB接口，第二升压电路的输出端分别电连接于第二USB接口和第三USB接口；

所述充电电池为具有25A容量、基准电压为2.5-3.6V的磷酸铁锂电池。

优选地，所述充电电池为具有25A容量、基准电压为3.2V的磷酸铁锂电池。

优选地，所述MCU控制电路是由单片机HT46R066B及其外围电路组成。

优选地，所述第一升压电路为5V/2A的升压电路。

优选地，所述第二升压电路为两个5V/1A组合形成的升压电路。

本发明要解决的另外一个问题，是提供上述新型移动电源的制备方法，

该制备方法包括如下步骤：

（1）、首先加工各电路模块形成电路板,各电路模块包括电池保护电路、升压电路、稳压电路、MCU控制电路、电量显示电路和USB接口；

（2）、接着将电路板与磷酸铁锂电池的正,负极焊接好；

（3）、然后进行电路功能测试,测试好的半成品将装入塑料外壳,并锁好螺丝固定；

（4）、最后进行全功能测试,测试完后包装成成品入库。

本发明的新型移动电源具有的优点为：

通过将充电电池选择为具有25A容量、基准电压为2.5-3.6V的磷酸铁锂电池，从而具有大容量的直接给电路板供电工作的同时，通过USB接口给外界设备进行充电。从而简化电路的同时，也使本新型移动电源为智能手机或平板电脑的充电能力和充电次数大大增加，非常方便室外作为临时的新型移动电源进行使用。

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为本发明的新型移动电源结构示意图。

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优选的实施例，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。

作为本发明的一个优选的实施例，如图1所示，本发明的一种新型移动电源，包括充电电池1和电路板2；所述电路板2包括电池保护电路21、升压电路、稳压电路22、MCU控制电路23、电量显示电路24和USB接口，所述电池保护电路21的输入端连接于充电电池1，所述电池保护电路21的输出端电连接于升压电路的输入端和稳压电路22的输入端，所述稳压电路22的输出端电连接于MCU控制电路23的输入端，所述MCU控制电路23的输出端电连接于电量显示电路24的输入端和升压电路的输入端，所述升压电路的输出端电连接于USB接口；所述升压电路包括第一升压电路25和第二升压电路26，所述USB接口包括第一USB接口27、第二USB接口28和第三USB接口29，第一升压电路25的输出端电连接于第一USB接口27，第二升压电路26的输出端分别电连接于第二USB接口28和第三USB接口29；

所述充电电池1为具有25A容量、基准电压为2.5-3.6V的磷酸铁锂电池。

优选地，所述充电电池1为具有25A容量、基准电压为3.2V的磷酸铁锂电池。

优选地，所述MCU控制电路23是由单片机HT46R066B及其外围电路组成。

优选地，所述第一升压电路25为5V/2A的升压电路。进一步优选地，所述第二升压电路26为两个5V/1A组合形成的升压电路。从而方便智能手机或平板电脑的充电使用，可以同时给智能手机和平板电脑进行充电。本发明产品有3个USB口，即可同时给三个负载充电，最大充电电流可达到4A。

优选地，所述电量显示电路24主要是由几个发光二极管组成。其作用在于：显示正常工作状态时新型移动电源的电量状态、以及充电状态下新型移动电源的电量状态，其由MCU控制电路控制显示。

其中，所述电池保护电路21的作用在于：对锂电池起过充、过放、过电流保护；所述第一升压电路25的作用在于：将充电电池的电压2.5-3.6V升压到5Ｖ稳压输出，输出电流为2A；所述第二升压电路26的作用在于：将充电电池的电压2.5-3.6V升压到5Ｖ稳压输出，两个输出口的输出电流分别为1A,；所述稳压电路22的作用在于：将电压稳定输出在3.3V供给MCU控制电路,确保MCU控制电路稳定工作。稳压电路可由芯片SG2275A33M及其外围电路组成；所述MCU控制电路23的作用在于：管理整个电路的各个工作状态，包括放电过流的监控，电量的指示控制。

本发明采用具有25A容量、基准电压为2.5-3.6V的磷酸铁锂电池作为充电电池，该磷酸铁锂电池内阻低(0.9毫欧)效率高，具有的优点包括如下部分，该磷酸铁锂电池具有的优点，从而也使整个新型移动电源具有如下优点：

1、安全性能

磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固，难以分解，即便在高温或过充时也不会像钴酸锂一样结构崩塌发热或是形成强氧化性物质，因此拥有良好的安全性。

2、寿命改善

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。磷酸铁锂动力电池，循环寿命达到2000次以上，标准充电（5小时率）使用，可达到2000次。

3、快速放电

可大电流4A快速充放电，充电60分钟内即可使电池充满，最大起动电流可达4A。

4、高温性能

磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃。工作温度范围宽广（-20℃-75℃）。

5、无记忆性

可充电池在经常处于充满不放完的条件下工作，容量会迅速低于额定容量值，这种现象叫做记忆效应。像镍氢、镍镉电池存在记忆性，而磷酸铁锂电池无此现象，电池无论处于什么状态，可随充随用，无须先放完再充电。

6、重量轻盈

同等规格容量的磷酸铁锂电池的体积是聚合物锂电池体积的2/3重量，是聚合物锂电池的1/3。

7、环保节能

该电池不含任何重金属与稀有金属（镍氢电池需稀有金属），无毒（SGS认证通过），无污染，符合欧洲RoHS规定，无论在生产及使用中，均无污染。

8、电池性能

磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用。具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点。

最后，该磷酸铁锂电池应用至本新型移动电源，其具有的良好的电池性能可以简化电路板的结构，同时大大提高新型移动电源为手机或平板电脑进行充电的充电能力和充电次数。

具体的工作过程如下：

本发明的新型移动电源可以用于智能手机及平板电脑的即时充电，下面以智能手机为例来具体说明：首先，将智能手机的充电接口与USB接口连接，通过充电电池升压到5Ｖ稳压输出至输出接口电路进行对智能手机充电，然后MCU控制电路控制电量显示电路进行实时显示充电状态。电池保护电路进行全程充电过程的恒压恒流、防止过电流保护。稳压电路确保MCU控制电路工作的稳定。

当磷酸铁锂电池放电完之后，可以单独取出进行充电。给电池充电的技术可用本领域技术人员常规的可实现的方式即可。

本发明的新型移动电源的制备方法如下：

（2）、接着将电路板与磷酸铁锂电池的正,负极焊接好；

（4）、最后进行全功能测试,测试完后包装成成品入库。

以下是电路功能测试的说明：

MCU控制电路是整个电路的指挥中心，首先在待机状态下，检测按键是否有按下，当有按下时并开机，同时开启升压电路工作并开启输出,并检测得到电池电压值经过分析判断后显示出当前相应的电量指示灯，开机后MCU控制电路通过检测输出电路的电流判断所加负载是否过载或空载,若是空载，MCU系统为了节省电能将在1分钟后关闭输出，进入低功耗的待机状态；若是过载，系统为了保护电路中的元器件不被击穿或烧坏将关闭输出进入低功耗的状态。

电池保护电路主要是保护电池的过充电,过放电与过电流工作的保护电路,当电路在正常的放电工作时,由于磷酸铁锂离子电池的特性不可过放电至电压低于2.5V以下与过充电不可超过3.6V以上.所以当电池保护电路的保护IC(HY2112-CB)侦测到放电时电池电压低于保护电压值2.5V时将切断电池给外部负载供电;另外,当电路连接上充电器给电池充电时,保护IC(HY2112-CB)侦测到电池电压已上升到3.6V将切断充电。

稳压电路的功能主要将电池通过稳压IC(SG2275A33M)和外部的电容滤波将电压稳定输出在3.3V供给MCU,确保MCU控制电路稳定工作。

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

1.一种新型移动电源，包括充电电池和电路板；其特征在于：

2.如权利要求1所述的新型移动电源，其特征在于：所述充电电池为具有25A容量、基准电压为3.2V的磷酸铁锂电池。

3.如权利要求1所述的新型移动电源，其特征在于：所述MCU控制电路是由单片机HT46R066B及其外围电路组成。

4.如权利要求1所述的新型移动电源，其特征在于：所述第一升压电路为5V/2A的升压电路。

5.如权利要求4所述的新型移动电源，其特征在于：所述第二升压电路为两个5V/1A组合形成的升压电路。

6.权利要求1-5任一项所述的新型移动电源的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（2）、接着将电路板与磷酸铁锂电池的正,负极焊接好；

（4）、最后进行全功能测试,测试完后包装成成品入库。