CN103795121B - 移动电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动电源，用于对待充电的电子设备进行无线供电，包括电池，还包括：检测模块，用于检测放电控制指令并进一步检测待充电的电子设备的特征信息并将所述放电控制指令和所述特征信息转换为相应的数字控制信号；微控制模块，连接所述检测模块，用于通过所述数字控制信号控制无线放电模块为所述待充电的电子设备充电；所述无线放电模块，连接所述微控制模块和所述电池，用于将所述电池的电能转化为无线电能量并传输给所述待充电的电子设备。上述移动电源，操作起来简单易行，且可避免由于使用按键带来的操作不简便且按键容易损坏的问题。

Description

移动电源

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别是涉及一种移动电源。

背景技术

随着电子设备的广泛应用，人们对为电子设备提供电源补充的移动电源的性能要求也越来越高。传统的移动电源需要通过按键实现对放电过程的控制。具体地，当用户需要使用移动电源对待充电的电子设备进行充电时，用户需要按下按键。按键按下控制无线放电模块的电路导通，移动电源对待充电的电子设备充电。这种控制方式操作不简便，且按键容易损坏。

发明内容

基于此，有必要针对上述移动电源设置按键操作不简便且按键容易损坏的问题，提供一种无需使用按键实现放电控制的移动电源。

一种移动电源，用于对待充电的电子设备进行无线供电，包括电池，还包括：检测模块，用于检测放电控制指令并进一步检测待充电的电子设备的特征信息并将所述放电控制指令和所述特征信息转换为相应的数字控制信号；微控制模块，连接所述检测模块，用于通过所述数字控制信号控制无线放电模块为所述待充电的电子设备充电；所述无线放电模块，连接所述微控制模块和所述电池，用于将所述电池的电能转化为无线电能量并传输给所述待充电的电子设备。

在其中一个实施例中，所述放电控制指令为摇动控制指令或触摸控制指令。

在其中一个实施例中，所述检测模块检测待充电的电子设备的特征信息为检测预设区域内的待充电的电子设备的特征信息。

在其中一个实施例中，所述微控制模块通过所述数字控制信号控制无线放电模块为所述待充电的电子设备充电具体为：所述微控制模块向所述待充电的电子设备发送建立连接请求，并在接收到所述待充电的电子设备的应答信息后，控制所述无线放电模块对所述待充电的电子设备充电。

在其中一个实施例中，所述检测模块还用于检测电量检测指令，并将所述电量检测指令转换为数字检测信号；所述微控制模块连接所述电池，用于通过所述数字检测信号检测所述电池的电量。

在其中一个实施例中，所述电量检测指令为摇动控制指令或触摸控制指令。

在其中一个实施例中，还包括显示模块，所述显示模块连接所述微控制模块，用于显示所述电池的电量。

在其中一个实施例中，在所述检测模块检测到所述放电控制指令起的预设时长内，如果所述检测模块检测到所述待充电的电子设备的特征信息，所述微控制模块控制所述无线放电模块为所述待充电的电子设备充电，否则，所述无线放电模块不工作。

在其中一个实施例中，还包括：无线充电模块，分别连接所述电池和所述微控制模块，用于接收外部无线电源设备发射的无线能量并将所述无线能量转化为电能给所述电池充电。

在其中一个实施例中，还包括容纳所述电池、检测模块、微控制模块和无线放电模块的外壳，所述外壳为全封闭结构。

上述移动电源，检测模块对放电控制指令和待充电的电子设备的特征信息进行检测，并将所述放电控制指令和所述特征信息转化为相应的数字控制信号，微控制模块根据所述数字控制信号控制无线放电模块对待充电的电子设备充电。上述移动电源，操作起来简单易行，且可避免由于使用按键带来的操作不简便且按键容易损坏的问题。

附图说明

图1为一实施例的移动电源的示意图；

图2为另一实施例的移动电源的示意图；

图3为图2所示实施例中无线充电模块260的电路原理图；

图4A～4E为图2所示实施例中无线放电模块240的电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1所示，为本发明一实施例的移动电源的示意图。

如图1所示，提供了一种移动电源，该移动电源用于对待充电的电子设备进行无线供电。移动电源包括电池110、检测模块120、微控制模块130以及无线放电模块140。检测模块120、无线放电模块140分别与微控制模块130连接，无线放电模块140还与电池110连接。

检测模块120对放电控制指令进行检测，并在检测到所述放电控制指令后进一步检测待充电的电子设备的特征信息。检测模块120将检测到的放电控制指令和待充电的电子设备的特征信息转换为相应的数字控制信号，并传输给微控制模块130。微控制模块130在接收到上述数字控制信号后，控制无线放电模块140对待充电的电子设备进行充电。上述移动电源，操作起来简单易行，且可避免由于使用按键带来的操作不简便且按键容易损坏的问题。

其中，放电控制指令为控制移动电源进行放电的指令，放电控制指令可以为摇动控制指令或者触摸控制指令。在本实施例中，放电控制指令为摇动控制指令，即用户通过摇动移动电源发出放电控制指令。为保证放电控制指令的有效性，可以对摇动的次数、频率或者时长进行限定。只有当摇动次数或频率达到预设值或者摇动时长达到预设值时，该放电控制指令才为有效的控制指令。例如，可以设置摇动移动电源2次，或摇动频率达到预定频率或者摇动达到预定时间为放电控制指令。在其他的实施例中，上述放电控制指令也可以为触摸控制指令。在移动电源上设置有相应的触摸感应区域，当用户需要对待充电的电子设备进行无线充电时，用户可以通过触摸移动电源的触摸感应区域发出触摸控制指令。上述移动电源通过放电控制指令对无线放电过程进行控制，无需在移动电源上设置按键，因此不会存在按键易损坏的问题，移动电源的综合性能得到了提升。

检测模块120在检测到放电控制指令后，会对预设区域内的待充电的电子设备的特征信息进行检测。具体地，检测模块120会对出现在无线放电模块140的发射区域内的待充电的电子设备的特征信息进行检测。具体的，上述待充电的电子设备具有无线接收功能。上述特性信息可以包括电子设备型号、电子设备内部的电池的性能参数以及电池的电量等信息中的一种或几种的组合。检测模块120将检测到的待充电的电子设备的特征信息和放电控制指令生成相应的数字控制信号传输给微控制模块130。

微控制模块130根据接收到的数字控制信号控制无线放电模块140对待充电的电子设备充电。具体地，微控制模块130在接收到检测模块120发送的数字控制信号后，向待充电的电子设备发送建立连接请求。微控制模块130在接收到待充电的电子设备的应答信息后，控制无线放电模块140对电子设备进行充电。采用这个应答方式，在电子设备进行应答后再对电子设备进行无线充电，可以避免移动电源为无线发射区域内无需充电的电子设备进行充电，节省了移动电源的电量，并进一步提高移动电源为电子设备充电的效率

在本实施例中，微控制模块130在接收到检测模块120发送的数字控制信后开始计时，当微控制模块130的计时达到预设时长且检测模块120未检测到待充电的电子设备的特征信息时，微控制模块130会控制无线放电模块140不工作，即关闭移动电源。在使用过程中，检测模块120检测到了放电控制指令但发射区域并没有待充电的电子设备时，检测模块120会持续对发射区域内进行检测，造成不必要的能量浪费。通过在微控制模块130内设置一预设时长，可以避免这种误操作所带来的能量浪费。预设时长需要根据实际需要进行设定，在本实施例中，上述预设时长为30秒。

上述移动电源，检测模块120对放电控制指令和待充电的电子设备的特征信息进行检测，并将上述放电控制指令和特征信息转化为相应的数字控制信号，微控制模块130根据接收到的数字控制信号控制无线放电模块140对待充电的电子设备充电。上述移动电源，操作起来简单易行，且可避免由于使用按键带来的操作不简便且按键容易损坏的问题。

在另一实施例中，上述移动电源中的检测模块120还用于检测电量检测指令。其中，电量检测指令为对移动电源的电量进行检测的指令，电量检测指令为摇动控制指令或者触摸控制指令中。检测模块120将检测到的电量检测指令转化为相应的数字检测信号并传输给为微控制模块130。微控制模块130根据检测模块120发送的数字检测信号对电池110的电量进行检测。在本实施例中，电量检测指令为摇动控制指令。当用户需要对移动电池的电量进行检测时，只需要摇动移动电源即可。为保证摇动控制指令的有效性，可以对摇动的次数或频率或者摇动时长进行设定。只有当摇动的次数或频率达到预设值或者摇动时长达到预设时长时，才认为该摇动控制指令为有效的控制指令，检测模块120才会将该摇动控制指令转换为相应的数字检测信号传输给微控制模块130。

在本实施例中，由于放电控制指令和电量检测指令均为摇动控制指令，因此需要对二者进行区分。具体地，可以通过对摇动的次数进行区分。即，设定摇动一次为电量检测指令，摇动两次为放电控制指令。也可以通过对摇动的时长进行区分。即，设定摇动第一时长为电量检测指令，摇动第二时长为放电控制指令。对放电控制指令和电量检测指令的区分并不限于上述的方式，也可以采用其他的较为合理的区分方式。在其他的实施中，也可以将放电控制指令和电量检测指令设置为不同的控制方式。如，当放电控制指令为摇动控制指令时，电量检测指令则为触摸控制指令。又或者，当放电控制指令为触摸控制指令时，电量检测指令为摇动控制指令。

图2所示，为本发明另一实施例的移动电源示意图。

参考图2，在本实施例中，上述移动电源包括电池210、检测模块220、微控制模块230、无线放电模块240，还包括显示模块250。显示模块250连接微控制模块230，用于对电池210的电量进行显示。微控制模块230根据检测模块220发送的数字检测信号对电池210的电量进行检测，之后控制显示模块250对电池210的电量进行显示。其中，显示模块250包括至少一发光二极管。在本实施例中，显示模块250包括三个发光二极管，通过点亮的发光二极管的个数对电池210的电量进行显示。例如，当三个发光二极管全部点亮，表示电池210的电量在三分之二以上；当两个发光二极管点亮，表示电池210的电量在三分之一至三分之二之间；当只有一个发光二极管点亮，表示电池210的电量低于三分之一。在其他的实施例中，显示模块250也可以设置不同个数的发光二极管用来对电池210的电量进行显示。其中，发光二极管的颜色可以相同，也可以不同。当微控制模块230控制显示模块250对电池210的电量进行显示的同时，微控制模块230进行计时。微控制模块230的计时达到预设的显示时长时，微控制模块230控制显示模块250关闭。通过设置显示模块250的显示时长，可以避免显示模块250长期显示所带来的电能浪费。在本实施例中，上述显示时长为30秒。

在另一实施例中，当微控制模块230控制无线放电模块240对待充电的电子设备进行充电时，微控制模块230还控制显示模块250对电池210的电量进行显示。显示模块250可以对充电过程中电池210的电量进行实时反馈，以便提醒用户在移动电源的电池210的电量不足时，对移动电源进行充电。

如图2所示，上述移动电源还包括无线充电模块260和保护模块270，无线充电模块260分别与电池210、微控制模块230连接。无线充电模块260用于接收外部无线电源设备发射的无线能量并将该能量转化为电能给电池210充电。具体地，当需要对移动电源进行充电时，将移动电源放入到外部无线电源设备的发射区域内，启动外部无线电源设备既可以通过无线充电模块260对移动电源的电池210进行无线充电。在本实施例中，无线充电模块260包括一接收线圈和一集成控制芯片。接收线圈用于将外部无线电源设备发射的无线能量转化为电能并通过集成控制芯片的控制实现对电池210的恒流恒压充电。

在本实施例中，上述移动电源还包括保护模块270。保护模块270与电池210连接，电池210的负极通过保护模块270接地。保护模块270用于对电池210进行过充、过放、过流以及短路保护。具体地，保护模块270包括一保护芯片和两个NMOS管。保护模块270通过控制两个NMOS管的导通情况实现对电池210的过充、过放、过流以及短路保护，防止充放电控制异常时对电池210的损坏。

上述移动电源，还包括外壳，用于容纳电池210、检测模块220、微控制模块230、无线放电模块240、显示模块250、无线充电模块260以及保护模块270等。上述移动电源通过采用无线充电模块260和无线放电模块240实现电能的无线接收和无线发送，并通过检测模块220实现放电的控制，从而，整个移动电源不再设置有开放性接口，外壳为全封闭结构。全封闭结构的外壳能够实现完全的防尘防水，降低意外损坏的概率，提高了移动电源的综合性能。无开放性接口的设计，可避免接口长期插拔后会出现老化、损坏以及损伤的问题。上述移动电源，使用无线方式进行充放电，无需携带电源线，使用便捷。在本实施例中，外壳可以设置为部分透明。用户可以通过透明区域对显示模块250中的发光二极管的状态进行查看，从而实现对电池210的电量的查看。

参考图3，图3为图2所示的实施例中无线放电模块260的电路原理图。

无线充电模块260用于接收外部无线电源设备发射的无线能量并将该无线能量转化为电能给电池210进行充电。具体地，接收线圈Receiver coil将接收到的无线能量转化为电能后经过由谐振电容C1、C2、C3、C4和C5组成的谐振电路后送入到集成控制芯片U1。集成控制芯片U1用于将输入的电能电压调整到电池210的充电电压范围，对电池210进行恒流恒压充电。其中，集成控制芯片U1的型号为BQ51050。在本实施例中，无线充电模块260符合无线充电联盟WPC V1.1“Qi”标准，能够与外部无线电源设备建立正确的通信以及能量传送。集成控制芯片U1的充电状态输出脚即7脚与微控制模块230连接。当无线充电模块260对电池210进行无线充电时，充电状态输出脚即7引脚输出低电平，微控制模块230根据接收到的低电平信号控制显示模块250中的发光二极管亮，对充电状态进行显示。

参考图4A～4E，图4A～4E为图2所示的实施例中无线放电模块240的电路原理图。无线放电模块240用于将电池210的电能转化为无线能量向外发射对待充电的电子设备进行充电。其中，待充电的电子设备具有无线接收功能。

在本实施例中，上述无线放电模块240包括集成控制芯片U2。具体的，上述集成控制芯片U2的型号为BQ500212A。集成控制芯片U2的37引脚和39引脚连接并作为正通信引脚COMM+，集成控制芯片U2的38引脚和40引脚连接并作为负通信引脚COMM-，集成芯片U2的正负通信引脚分别串联分压电阻后与发射线圈TX COIL连接。上述正负通信引脚用于与待充电的电子设备建立通信连接，并将待充电的电子设备的相关数据，如所需能量等，传送给集成控制芯片U2。集成控制芯片U2根据接收到正负通信引脚输入的相关数据，对输出的脉宽调制信号进行处理，并分别通过12引脚、13引脚输出到功率控制芯片U3的8引脚、U4的8引脚。其中，功率控制芯片U3的4引脚、U4的4引脚分别连接于发射线圈TX COIL的一端。功率控制芯片U3、U4在接收到脉宽调制信号后根据脉宽调制信号对发射线圈TX COIL的输出功率进行调整。发射线圈TX COIL工作，向外发射无线能量，对发射区域内的待充电的电子设备进行充电。其中，功率控制芯片U3、U4的型号为CSD97376CQ4M。发射线圈TX COIL的一端与由多个谐波电容并联组成的谐波单元串联。谐波单元可以对输出波形进行调整，使其达到待充电的电子设备所需的波形。

集成控制芯片U2的7引脚、8引脚以及18引脚分别串联一限流电阻后与发光二极管D1、D2以及D3连接并接地。发光二极管D1、D2以及D3用于对无线放电模块240的状态进行指示，例如，点亮发光二极管D1表示无线发射模块240的发射区域内有待充电的电子设备；点亮发光二极管D2表示出错状态。在本实施例中，发光二极管D1为绿色发光二极管，发光二极管D2为蓝色发光二极管，发光二极管D3则为红色发光二极管。在其他的实施例中，上述发光二极管可以设置为其他颜色，其个数也不限于本实施例中所介绍的3个。

集成控制芯片U2的22引脚、3引脚分别与间隔发射控制电路的输入端SNOOZE_CHG、输出端SNOOZE_CAP连接。其中，间隔发射控制电路如图4C所示。电阻R24一端与间隔发射控制电路的输入端SNOOZE_CHG连接，另一端与开关二极管D2的阳极连接，开关二极管D2的阴极分别于电容C27、电阻R25以及电阻R26连接。其中，电阻R25与电容C27并联后接地，电阻R26的另一端则与间隔控制电路的输出端SNOOZE_CAP连接。在本实施例中，调整电容C27以及电阻R25的大小，可以实现对由电容C27和电阻R25所组成的放电电路的放电时间进行控制，从而实现对发射线圈TX COIL的间隔发射时长的控制。间隔发射控制电路主要在无线放电模块240工作初期工作。在无线放电模块240放电工作初期，由于待充电的电子设备与移动电源的位置关系并不是出于理想状态，因此需要对待充电的电子设备的位置进行调整。此时，若发射线圈TX COIL一直处于发射状态，会带来不必要的电能损失。间隔发射控制电路可以控制发射线圈TX COIL间隔工作，直至待充电的电子设备与无线放电模块240建立正确的通信连接。当待充电的电子设备与无线放电模块240建立正确的通信连接后，无线放电模块240进入正常的放电状态并关闭间隔发射控制电路。在本实施例中，上述间隔发射时长为0.4～0.6秒。在其他的实施例中，可以对该固定时长进行合理的调整。

集成控制芯片U2的42脚与电流检测电路连接，用于对无线放电过程中电流进行实时检测并及时作出调整。其中，电流检测电路如图4D所示。具体的，电流检测电路包括运算放大器U5。

无线放电模块240符合无线放电联盟WPC V1.1“Qi”标准，能够与无线接收设备建立正确的通信以及能量传送。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种移动电源，用于对待充电的电子设备进行无线供电，包括电池，其特征在于，还包括：

检测模块，用于检测放电控制指令并进一步检测待充电的电子设备的特征信息并将所述放电控制指令和所述特征信息转换为相应的数字控制信号；所述放电控制指令为摇动控制指令或触摸控制指令；所述特征信息包括电子设备型号、电子设备内部的电池的性能参数以及电池的电量中的至少一种信息；

微控制模块，连接所述检测模块，用于通过所述数字控制信号控制无线放电模块为所述待充电的电子设备充电；

所述无线放电模块，连接所述微控制模块和所述电池，用于将所述电池的电能转化为无线电能量并传输给所述待充电的电子设备；

无线充电模块，分别连接所述电池和所述微控制模块，用于接收外部无线电源设备发射的无线能量并将所述无线能量转化为电能给所述电池充电；以及

外壳，用于容纳所述电池、检测模块、微控制模块和无线放电模块，所述外壳不设置有开放性接口，为全封闭结构。

2.根据权利要求1所述的移动电源，其特征在于，所述检测模块检测待充电的电子设备的特征信息为检测预设区域内的待充电的电子设备的特征信息。

3.根据权利要求1所述的移动电源，其特征在于，所述微控制模块通过所述数字控制信号控制无线放电模块为所述待充电的电子设备充电具体为：所述微控制模块向所述待充电的电子设备发送建立连接请求，并在接收到所述待充电的电子设备的应答信息后，控制所述无线放电模块对所述待充电的电子设备充电。

4.根据权利要求1所述的移动电源，其特征在于，所述检测模块还用于检测电量检测指令，并将所述电量检测指令转换为数字检测信号；

所述微控制模块连接所述电池，用于通过所述数字检测信号检测所述电池的电量。

5.根据权利要求4所述的移动电源，其特征在于，所述电量检测指令为摇动控制指令或触摸控制指令。

6.根据权利要求4所述的移动电源，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块连接所述微控制模块，用于显示所述电池的电量。

7.根据权利要求1所述的移动电源，其特征在于，在所述检测模块检测到所述放电控制指令起的预设时长内，如果所述检测模块检测到所述待充电的电子设备的特征信息，所述微控制模块控制所述无线放电模块为所述待充电的电子设备充电，否则，所述无线放电模块不工作。