CN103840488A - 卡片式移动电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卡片式移动电源，包含壳座和活动盖的片状外壳以及内置在片状外壳中的电源控制板、可充电电池和片状连接器；打开片状外壳可取出片状连接器，将手机或外部电源适配器与卡片式移动电源连接；电源控制板还设置有内置电池接口、扩展电池接口和电池自动切换电路，可以根据扩展电池接口是否接有适合的外部电池，自动切换内置电池或外部扩展电池为卡片式移动电源；可以方便地利用扩展电池有效扩大移动电源的电量，内置的片状连接器免去手机移动电源用户要携带传统外置连接器的麻烦。本发明的卡片式移动电源具有结构简单、小巧紧凑、易于扩展、携带方便、通用性好等特点。

Description

卡片式移动电源

技术领域

本发明涉及一种移动电源装置，具体涉及一种卡片式移动电源装置。

背景技术

目前手机已经成为大众常用工具。手机电池的容量通常都是有限的，在使用过程中，往往会遇到打电话的过程中，电池电量过低，无法正常通话，这时便需要对手机进行充电。手机用户在外出途中，常需要使用移动电源给手机充电。

目前已有的手机移动电源通常由封闭的片状外壳、电源控制板、可充电电池和连接器四部分构成。电源控制板通常包括充电电路、放电电路、短路保护电路、过流保护电路、放电保护电路和过充保护电路，负责充电和放电控制。可充电电池负责存储电能，通常采用锂电池，好的电池循环充电次数多，使用寿命长；连接器通常由一根连接线和若干个转接头组成。

已有的手机移动电源存在的共同问题是：片面追求大电量，内置电池尺寸大，导致手机移动电源的厚度大（通常大于15mm），体积大，不方便随身携带；连接器厚度大（通常大于7mm），通常是外置的，非常不方便随身携带；移动电源外壳是封闭的，配件是固定的，不能灵活的增加配件和功能；可充电电池是内置的，不可拆卸的，不能自由更换电池，也不能灵活扩大电池容量。

目前，广大手机用户急需同时具备以下功能的新型手机移动电源：移动电源厚度薄（7mm以下），体积小，能够方便地放入钱包随身携带；连接器厚度薄（5mm以下），体积小，可以内置在移动电源中，可以随时用于连接移动电源和需要充电的手机；同时，移动电源的电量可以方便地扩展，满足智能手机用户对大容量移动电源的需要。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种卡片式移动电源，其厚度薄，体积小巧紧凑，可放入钱包随身携带，内置连接器，方便使用，易于扩展移动电源的电量，可集成常用小工具，具有多功能多用途，通用性好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种卡片式移动电源，包含外壳、电源控制板、可充电电池和连接器，所述电源控制板设置有充电/放电控制电路、输入接口和输出接口；所述可充电电池至少包含一块内置电池；其特征在于所述外壳为片状外壳；所述连接器为片状连接器；所述片状外壳的厚度小于7mm；所述片状连接器的厚度小于5mm；所述电源控制板、所述内置电池和所述片状连接器均内置于所述片状外壳中。

进一步地，所述卡片式移动电源的所述片状外壳包含壳座和活动盖；所述壳座和所述活动盖由壁厚小于0.6毫米的不锈钢薄板或钛合金薄板制成；打开所述活动盖，即可取出所述片状连接器，将手机或外部电源适配器与所述卡片式移动电源连接。

所述片状连接器至少包含一个厚度小于5毫米的USB片状连接器、Micro片状连接器、Mini片状连接器、圆柱接口片状连接器或iPhone片状连接器，它们分别带有USB片状插头、Micro片状插头、Mini片状插头、圆柱型片状插头或iPhone片状插头；

所述Micro片状插头的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的Micro-USB B型插头的接口机械结构及引脚定义相同；Micro片状连接器的Micro保护罩的厚度小于5mm；

所述Mini-USB B型片状插头的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的Mini-USB B型插头的接口机械结构及引脚定义相同；所述Mini片状连接器的Mini保护罩的厚度小于5mm；

所述圆柱型片状插头的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的圆柱型插头的接口机械结构及引脚定义相同；所述圆柱接口片状连接器的圆柱接口保护罩的厚度小于5mm；

所述iPhone片状插头的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的iPhone插头的接口机械结构及引脚定义相同，所述iPhone片状连接器的iPhone保护罩的厚度小于5mm；

所述USB片状插头包含一槽型接口端子，所述槽型接口端子包含槽底插板和槽壁，所述槽底插板的厚度为1.8-2.5mm；所述槽壁设置在所述槽底插板两侧上方，所述槽壁的高度为0.7-2.0mm，所述槽底插板上表面设置有金手指——即接口引脚，接口引脚的引脚定义与标准USB A型插头的接口引脚的引脚定义相同；所述USB片状连接器的USB保护罩厚度小于5.0mm。

进一步地，所述电源控制板和所述可充电电池的厚度均小于6毫米；所述电源控制板使用的电感为厚度小于5毫米的贴片电感；所述输入接口和所述输出接口的厚度均小于5.0mm；所述输入接口和所述输出接口均是Micro-USB B型接口或Mini-USB B型接口；所述Micro-USB B型接口或为Micro-USB B型插座，或为Micro片状插头；所述Mini-USB B型接口或为Mini-USB B型插座，或为Mini片状插头。

进一步地，所述卡片式移动电源的所述片状连接器包含一连接线，所述连接线为扁平排线；所述连接线与所述片状插头连接。

进一步地，所述电源控制板还设置有内置电池接口、扩展电池接口和电池自动切换电路，所述充电/放电控制电路分别与电池自动切换电路、输出接口、输入接口有电连接；所述内置电池与所述内置电池接口连接，所述内置电池接口和所述扩展电池接口均与所述电池自动切换电路连接，并通过所述电池自动切换电路与所述充电/放电控制电路连接；所述电池自动切换电路包括开关控制电路和电子开关，所述电子开关与所述内置电池接口连接，所述开关控制电路与所述扩展电池接口及所述电子开关连接。

进一步地，所述输入接口是双电源输入接口——既是所述卡片式移动电源的所述输入接口，也是所述扩展电池接口；所述双电源输入接口为Micro-USB B型接口或Mini-USB B型接口，所述双电源输入接口的外侧两根接口端子——即5V电源线接口端子及地线接口端子——为标准USB接口的5V电源线和地线的接口端子，作为标准USB接口的5V电源的输入接口；所述双电源输入接口的内侧两根Micro-USB B型接口端子——ID端子、VD-端子和VD+端子中的两根——为所述卡片式移动电源的所述扩展电池接口，分别与外部扩展电池的3.7V的锂电池正极端子和负极端子连接。

进一步地，所述内置电池接口或是一对PCB板上的一对电源正极焊盘和负极焊盘，它们分别连接所述内置电池的正极和负极；或是厚度小于6.0mm的带有正极和负极金属接口端子的电池座，打开所述片状外壳的所述活动盖，能从所述电池座上放入或取出所述内置电池。

进一步地，所述卡片式移动电源的所述片状外壳表面设置有一便签板；所述便签板是粘胶便签纸或可擦便签板；所述粘胶便签纸的背面有不干胶，并粘贴在所述片状外壳表面；所述可擦便签板上设置有塑料书写薄膜，在所述塑料书写薄膜上的书写字迹墨水能够方便地用橡皮擦擦掉，从而能够在所述可擦便签板上重复书写记事。

进一步地，所述卡片式移动电源还包括书写笔；所述书写笔内置于所述片状外壳中，所述书写笔是圆珠笔或铅笔、可擦笔；所述可擦笔是可擦中性笔、或是可擦圆珠笔、可擦水性笔。

 采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点和积极效果：

本发明的卡片式移动电源，厚度超薄，体积小巧紧凑，可以使手机用户能够方便地随身携带卡片状手机移动电源，内置的片状连接器免去手机移动电源用户要携带传统外置连接器的麻烦，方便使用，集成常用小工具，具有多功能多用途，而且可以方便地利用扩展电池有效扩大移动电源的电量。本发明的卡片式移动电源具有结构简单、小巧紧凑、一物多用、易于扩展、携带方便，通用性好等特点。

 附图说明

图1是卡片式移动电源实施例1的组成结构示意图；

图2是卡片式移动电源实施例1的内部结构示意图；

图3是卡片式移动电源实施例1的正面外观结构示意图；

图4是实施例1的电源控制板的电路图；

图5是实施例1的电源控制板的电路板PCB板结构示意图；

图6是实施例1的典型应用的电路系统结构框图；

图7是实施例1的USB片状连接器结构示意图；

图8是实施例2的Mini片状连接器结构示意图；

图9是实施例3的圆柱接口片状连接器结构示意图；

图10是实施例5的电池切换电路结构示意图；

图11是实施例6的具体电池切换电路功能单元电路图。

【附图标记说明】

片状外壳……………………………1

壳座…………………………………11

输入槽………………………………111

输出槽………………………………112

按键孔………………………………113

照明孔………………………………114

验钞孔………………………………115

指示灯孔……………………………116

母扣…………………………………117

活动盖………………………………12

盖板…………………………………121

盖侧板………………………………122

公扣…………………………………123

开盖槽………………………………124

按键板………………………………21

弹性片………………………………22

固定架………………………………23

上夹板………………………………231

侧夹板………………………………232

书写笔………………………………24

弹性圈………………………………241

便签板………………………………25

电源控制板…………………………3

输入插座……………………………31

输出插座……………………………32

轻触开关……………………………33

照明灯………………………………34

验钞灯………………………………35

指示灯………………………………36

贴片电感……………………………37

可充电电池…………………………4

片状连接器…………………………5

USB片状连接器……………………51

USB片状插头……………………511

金手指……………………………5111

槽壁………………………………5112

槽底插板…………………………5113

USB转Micro插座………………512

USB保护罩………………………513

Micro片状连接器…………………52

Micro片状插头……………………521

扁平排线…………………………522

Micro保护罩………………………523

iPhone片状连接器…………………53

iPhone片状插头……………………531

iPhone转Micro插座………………532

iPhone保护罩………………………533

Mini片状连接器……………………54

Mini片状插头………………………541

Mini转Micro插座…………………542

Mini保护罩…………………………543

圆柱接口片状连接器………………55

圆柱接口片状插头…………………551

圆柱接口转Micro插座……………552

圆柱接口保护罩……………………553

电源控制板电路……………………6

充电/放电控制电路…………………61

电池自动切换电路…………………62

开关控制电路………………………621

电子开关……………………………622

单向二极管…………………………623

电容…………………………………624

输出接口……………………………63

输入接口……………………………64

内置电池接口………………………65

电源正负极焊盘……………………651

内置电池……………………………66

扩展电池接口………………………67

手机充电应用电路…………………7

输出连接器…………………………71

手机电源接口………………………72

电池补电应用电路…………………8

输入连接器…………………………81

电源适配器…………………………82

电池扩展电路………………………9

扩展电池接口连接器………………91

扩展电池……………………………92。

 下面参照附图对本发明的实施例进行说明

图1是卡片式移动电源实施例1的组成结构示意图；

图2是卡片式移动电源实施例1的内部结构示意图；

图3是卡片式移动电源实施例1的正面外观结构示意图；

图4是实施例1的电源控制板的电路图；

图5是实施例1的电源控制板的电路板PCB板结构示意图；

图6是实施例1的典型应用的电路系统结构框图；

图7是实施例1的USB片状连接器结构示意图。

 实施例1的卡片式移动电源包含片状外壳1、电源控制板3、可充电电池4、书写笔24、便签板25、片状连接器5。片状外壳1包含壳座11和活动盖12。片状连接器5包括USB片状连接器51、Micro片状连接器52、iPhone片状连接器53。

实施例1的片状外壳1的厚度为5mm，宽度为50mm，长度为85mm；片状外壳1具有信用卡大小的典型薄片状结构。

实施例1的壳座11和活动盖12采用壁厚为0.4毫米的不锈钢薄板制造。在其它实施例中，壳座11和活动盖12还可以采用壁厚小于0.6毫米的钛合金薄板或不锈钢薄板制造。不锈钢薄板和钛合金薄板比现有移动电源外壳常用的塑料和铝合金材料具有更高的强度，有利于在满足移动电源外壳强度要求的同时，有效减少移动电源外壳的厚度。现有使用塑料和铝合金材料制造的移动电源外壳壁厚通常大于1.2mm，移动电源厚度通常大于12mm。

 为减少卡片式移动电源的厚度和体积，方便随身携带，内置于卡片式移动电源的所有连接器的厚度均必须尽量小。

为此，实施例1设计使用了厚度很薄的、具有薄片状结构的USB片状连接器51、Micro片状连接器52和iPhone片状连接器53。

实施例1的USB片状连接器51的尺寸为：3.7*12.5*20mm； iPhone片状连接器53的尺寸为：3.7*23*22mm；Micro片状连接器52的两端插头尺寸为：3.7*9*16mm，中间的扁平排线尺寸为0.15*6*90mm。在其它实施例中，片状连接器还可以包含最大厚度小于3.7mm的Mini片状连接器（3.7*9*22mm）、圆柱接口片状连接器（3.7*9*23mm）。这些片状连接器均具有典型的薄片状结构。而现有的手机移动电源连接器的厚度为7-12mm，宽度为9-15mm，不具有薄片状结构。

实施例1的电源控制板3的尺寸为3.6*16*38mm，可充电电池4采用聚合物锂电池为内置电池（尺寸为3.6*30*55mm）；书写笔24为金属管的圆珠笔芯，直径为2.5mm，长度68mm。

如图2所示，折叠Micro片状连接器52的扁平排线后，实施例1的电源控制板3、可充电电池4、书写笔24和片状连接器5可以轻松地内置于片状外壳1中。

 实施例1的USB片状连接器51包括USB片状插头511、金手指5111、槽壁5112、槽底插板5113、USB转Micro插座512、USB保护罩513。

USB片状插头511包含一槽型接口端子，槽型接口端子包含槽底插板5113和槽壁5112，槽底插板5113的厚度为2mm；槽壁5112设置在所述槽底插板5113两侧上方，槽壁5112的高度为1.7mm，槽底插板5113上表面设置有金手指5111——即接口引脚5111，接口引脚5111的引脚定义与标准USB A型插头的接口引脚的引脚定义相同。USB片状插头511的USB保护罩513的厚度为3.7mm。

USB片状插头511采用槽型设计，可以保证USB片状插头511只能在槽型开口方向与标准USB A型插座匹配时才能插入；当槽型开口方向翻转不能与标准USB A型插座匹配时，槽壁5112将阻碍USB片状插头511插入标准USB A型插座；从而有效避免插头反插可能导致的潜在问题。

Micro片状连接器52包括Micro片状插头521、扁平排线522、Micro保护罩523；Micro片状插头521的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的Micro-USB B型插头的接口机械结构及引脚定义相同，Micro片状插头521的Micro保护罩523的厚度为3.7mm。扁平排线522是Micro片状连接器52的两个Micro片状插头521之间的连接线。

实施例1的扁平排线522是使用压延铜箔为导体、厚度为0.15mm的柔性扁平电缆FFC。柔性扁平电缆FFC挠曲次数通常可达10万次以上，有些甚至可高达上千万次，远大于现有普通插头使用的连接电缆的弯曲万次的强度要求。采用扁平排线522可以使移动电源与外部的连接为柔性连接，改善连接特性。

在其它实施例中，扁平排线522还可以使用单层柔性印刷电路板FPC。

 iPhone片状连接器53包括iPhone片状插头531、iPhone转Micro插座532、iPhone保护罩533。iPhone片状插头531的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的iPhone插头的接口机械结构及引脚定义相同，iPhone片状插头531的iPhone保护罩533的厚度为3.7mm。

 在其它实施例中，还可以使用厚度小于5毫米的Mini-USB B型片状连接器和圆柱型片状连接器。

目前市场常见的Micro-USB B型插头、Mini-USB B型插头、圆柱型插头和iPhone插头的厚度都大于6mm。

 实施例1的壳座11侧面设置有圆孔状的母扣117，活动盖12侧面对应位置设置有凸起状的公扣123；活动盖12盖住壳座11时，在不锈钢活动盖12的弹性作用下，公扣123与母扣117配合，使片状外壳1保持关闭状态。在开盖槽124上施加适当的外力，可以打开活动盖12，取出其中片状连接器，将卡片式移动电源与手机或外部电源适配器连接。

 实施例1的电源控制板3设置有充电/放电控制电路61、输入插座31、输出插座32及相关元器件：轻触开关33、照明灯34、验钞灯35、指示灯36和贴片电感37；它们的厚度均小于3mm。验钞灯75是LED紫光灯。

 带有上夹板231和侧夹板232的固定架23将电源控制板3固定在壳座11上。电源控制板3上的输入插座31、输出插座32、轻触开关33、照明灯34、验钞灯35和指示灯36分别与壳座11的输入槽111、输出槽112、按键孔113、照明孔114、验钞孔115、指示灯孔116对齐。采用不锈钢薄板制造的固定架23的侧夹板232被焊接在壳座11的内壁上。

为控制电源控制板3（含PCB板，厚度为0.6mm）的厚度小于6毫米，电源控制板3上的电源控制板电路使用的所有元器件的厚度均应小于5毫米，尤其是输出接口、输入接口以及电感元件等厚度通常较大的元器件。

实施例1的电源控制板3使用的贴片电感37的厚度为3.0毫米。

实施例1的输入插座31和输出插座32均为Micro-USB B型插座，是卡片式移动电源的输入接口和输出接口，厚度为2.8mm。由于输入插座31和输出插座32的接口类型相同，与所述输入接口31连接的Micro片状连接器52也可以用来连接所述输出接口32；避免在有限的外壳中放置类型不同的片状连接器，从而可更有效利用卡片式移动电源的内部空间。

在其它实施例中，卡片式移动电源的输入接口和输出接口还可以是具有Micro-USB B型接口的、厚度小于5.0mm 的Micro片状插头，或是具有Mini-USB B型接口的、厚度小于5.0mm 的Mini-USB B型插座或Mini片状插头。

 实施例1的按键板21安装在壳座11的按键孔113中，且按键板21的外表面与壳座11的外表面持平；弹性片22的一端与按键板21固定连接，弹性片22的另一端则固定在壳座11内壁上；电源控制板3的轻触开关33的按钮就设置在按键板21与弹性片22的内侧。当从壳座11的外侧按下按键孔113中的按键板21时，按键板21的外表面与相连的弹性片22一端将向内移动，下压轻触开关33按钮，使轻触开关33处于接通状态；当松开按键板21时，在弹性片22的作用下，按键板21的外表面将恢复与壳座11的外表面持平，轻触开关33的按钮将回弹，使轻触开关33恢复断开状态。

 由图6可知，实施例1在典型应用中涉及的电路系统包括卡片式移动电源的电源控制板电路6、手机充电应用电路7、电池补电应用电路8和电池扩展电路9。

卡片式移动电源的电源控制板电路6包括充电/放电控制电路61、电池自动切换电路62、输出接口63、输入接口64、内置电池接口65、内置电池66和扩展电池接口67。充电/放电控制电路61分别与电池自动切换电路62、输出接口63、输入接口64有电连接；内置电池66与内置电池接口65连接，内置电池接口65和扩展电池接口67均与所述电池自动切换电路62连接，并通过所述电池自动切换电路62与所述充电/放电控制电路61连接。

电池自动切换电路62可以根据扩展电池接口67是否接有适合的外部的扩展电池92，自动切换与充电/放电控制电路61连接的电池电源为内置电池66或外部的扩展电池92。

内置电池66和扩展电池92都是可充电电池。

 手机充电应用电路7包括输出连接器71和手机电源接口72；输出连接器71分别与输出接口63及手机电源接口72电连接。手机充电应用电路7是卡片式移动电源应用于给手机充电时增加的电路。

电池补电应用电路8包括输入连接器81和5V直流电源适配器82；输入连接器81分别与输入接口64及5V直流电源适配器82电连接。电池补电应用电路8是使用外部电源给内置电池66充电时增加的电路。

电池扩展电路9包括扩展电池接口连接器91和扩展电池92；扩展电池接口连接器91分别与扩展电池92及扩展电池接口67电连接。电池扩展电路9是用户使用扩展电池92时增加的电路。

当用户将扩展电池92通过扩展电池接口连接器91连接卡片式移动电源的电源控制板电路6的扩展电池接口67时，电池自动切换电路62将自动切换断开与内置电池66的连接，卡片式移动电源将直接使用扩展电池92提供的电源。

当用户将扩展电池92的扩展电池接口连接器91从扩展电池接口67上分离时，电池自动切换电路62将自动切换连接内置电池66，卡片式移动电源将直接使用内置电池66提供的电源。

充电/放电控制电路61和电池自动切换电路62均可用现有技术制造。

 实施例1的扩展电池接口67是为有效克服卡片式移动电源电池空间小的不足而设计的。

由于本发明的卡片式移动电源厚度薄、体积小，携带的锂电池容量有限，为有效满足部分智能手机用户对大容量移动电源的需要，实施例1的电源控制板电路6设置了便于扩展移动电源电量的内置电池接口65、扩展电池接口67和相应的电池自动切换电路62。

实施例1的电源控制板电路6的输入接口64是双电源输入接口，即输入插座31既是卡片式移动电源的输入接口64，也是扩展电池接口67。输入插座31是带有并排的5根接口端子的Micro-USB B型接口，输入插座31的Micro-USB B型接口的5V电源线接口端子（VCC）及地线接口端子（GND）即为卡片式移动电源的输入接口，用于与标准USB接口的5V电源线接口端子（VCC）及地线接口端子（GND）连接，给卡片式移动电源的内置电池66——即可充电电池4充电；输入插座31的Micro-USB B型接口的内侧两根Micro-USB B型接口端子（ID端子和VD-端子）是卡片式移动电源的扩展电池接口67，用于与卡片式移动电源外部的扩展电池92的3.7V的锂电池正极端子和负极端子连接。通过输入插座31的扩展电池接口67，外部的扩展电池92可以向卡片式移动电源的电源控制板电路6提供电力。如此设计，可以支持通过灵活地更换外部扩展电池92，有效扩大卡片式移动电源向手机充电的可用电量，有效满足部分智能手机用户对大容量移动电源的需要。

实施例1的电源控制板3的内置电池接口65就是PCB板上的一对电源正极焊盘和负极焊盘651，它们分别连接内置电池66——即可充电电池4的正极和负极；

在其它实施例中内置电池接口65还可以是厚度小于6.0mm的带有正极和负极金属接口端子的电池座。此时，打开卡片式移动电源的片状外壳1的活动盖12，可从该电池座上放入或取出内置电池66——即可充电电池4，从而更换内置电池66。这样也可以有效解决卡片式移动电源的片状外壳1厚度薄、内部空间小而导致的可充电电池4的容量小的问题。

 在使用实施例1的卡片式移动电源时，打开活动盖，即可取出所需的内置的USB片状连接器51、Micro片状连接器52和iPhone片状连接器53，将手机或外部电源适配器与卡片式移动电源连接。

当需要给卡片式移动电源的内置电池66——即可充电电池4补充电量时，可以将Micro片状连接器52的一端插入输入插座31，将Micro片状连接器52的另一端插入USB片状连接器51的尾部的Micro-USB B型插座，再将USB片状连接器51的头部的USB A型片状插头与电源适配器或电脑的USB A型插座连接，即可由电源适配器或电脑电源给卡片式移动电源的内置电池66充电。充电时，指示灯36不断闪烁，提示内置电池66已有的电量多少，电量越多，指示灯亮得越多。

当需要使用卡片式移动电源给iPhone手机充电时，可以将Micro片状连接器52的一端插入输出插座32，将Micro片状连接器52的另一端插入iPhone片状连接器53的尾部的Mini-USB B型插座，再将iPhone片状连接器53的头部的iPhone片状插头531与iPhone手机电源插座连接，单击轻触开关33激活电源控制板3的充电/放电控制电路61，即可使用卡片式移动电源给iPhone手机电池充电。单击轻触开关33后，指示灯36将显示内置电池66的当前剩余电量多少。剩余电量越少，点亮的指示灯36个数越少。如此，可以提醒用户及时给卡片式移动电源的内置电池66充电。

当手机电源插座为符合国家标准的Micro-USB B型接口插座时，可以将Micro片状连接器52的一端插入输出插座32，并将Micro片状连接器52的另一端插入手机电源插座，即可打开轻触开关33使用卡片式移动电源给手机电池充电。

当卡片式移动电源的内置电池66电量不足时，可以将带有相应外部扩展电池92的扩展电池接口连接器91插入输入插座31，该扩展电池接口连接器91为Micro-USB B型接口插头，其Micro-USB B型接口的ID端子和VD-端子分别与扩展电池的正极端子和负极端子连接；当扩展电池接口连接器91插入输入插座31后，电池自动切换电路62将自动切换断开与内置电池66的连接，卡片式移动电源将直接使用扩展电池92提供的电源为缺乏电力的手机充电。

当用户完成手机充电后，可从手机电源插座上拔出Micro片状连接器52插头，再拔出输入插座31上Micro片状连接器52插头，此后，电池自动切换电路62又将自动切换连接内置电池66，使用内置电池66为卡片式移动电源提供电力。

双击轻触开关33，将接通照明灯34的电路，使用卡片式移动电源的照明功能；再次双击轻触开关33，则可以关闭照明灯34的电路。

单击轻触开关33后，也可点亮验钞灯35，并在点亮指定的时间后自动关闭，验钞灯35是紫光灯，可用于验钞。

实施例1的卡片式移动电源的片状外壳1内，还设置有书写笔24；实施例1的书写笔24是直径为2.5mm的金属圆珠笔芯；书写笔24的笔杆上设置有弹性圈241；弹性圈241的外径稍大于可充电电池4与壳座11侧壁之间的凹槽宽度；利用弹性圈241的弹性，可以将书写笔24固定在壳座11内，并可在需要书写笔24时，取出使用。

在其它实施例中，书写笔24还可以是中性笔、水性笔、铅笔、可擦笔。可擦笔可以是可擦中性笔、或是可擦圆珠笔、可擦水性笔。

 实施例1的卡片式移动电源的片状外壳1的壳座11外侧表面设置有一便签板25；便签板25是可擦便签板；可擦便签板25上设置有塑料书写薄膜；实施例1所用的塑料书写薄膜为3M思高810隐形胶带；在该塑料书写薄膜的透明磨砂表面上，可以用中性笔、圆珠笔、铅笔等轻松书写记事，并可以用橡皮擦将塑料书写薄膜上的书写字迹墨水擦掉，从而能够在所述可擦便签板25上重复书写记事。

使用实施例1的可擦便签板25书写记事不用浪费纸张，也不用耗费电力，绿色环保。

在其它实施例中，便签板25使用的塑料书写薄膜可以是其它使用BOPP薄膜或PET薄膜为基材的、书写性能好的消光膜；便签板25还可以是粘胶便签纸，粘胶便签纸的背面有不干胶，可粘贴在片状外壳1的表面。

图8是实施例2的Mini片状连接器结构示意图；

实施例2的Mini片状连接器54包括Mini片状插头541、Mini转Micro插座542、Mini保护罩543。Mini片状插头541的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的Mini-USB B型插头的接口机械结构及引脚定义相同；Mini片状连接器54的Mini保护罩543的厚度为3.7mm。

目前市场常见的Mini-USB B型插头的厚度大于6mm。

 图9是实施例3的圆柱接口片状连接器结构示意图；

实施例3的圆柱接口片状连接器55包括圆柱接口片状插头551、圆柱接口转Micro插座552、圆柱接口保护罩553。圆柱接口片状插头551的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的圆柱型插头的接口机械结构及引脚定义相同；圆柱接口片状连接器55的圆柱接口保护罩553的厚度为3.7mm。

目前市场常见的圆柱型插头的厚度大于6mm。

 由于符合现有标准的手机移动电源转接插头包括USB A型插头，Micro-USB B型插头、Mini-USB B型插头、圆柱型插头和iPhone插头，其中，前面四种插头符合国家标准，iPhone插头为事实标准，因此，本发明提出的五种片状连接器：USB片状连接器51、Micro片状连接器52、Mini片状连接器54、圆柱接口片状连接器55、iPhone片状连接器53，具有很好的通用性，可以满足所有符合现有标准的移动电源与手机的连接要求。

 图10是实施例5的电池切换电路结构示意图；

实施例5的电池自动切换电路62包括开关控制电路621、电子开关622、单向二极管623和电容624。电子开关622与内置电池接口65连接，开关控制电路621与扩展电池接口67及电子开关622连接。

连接内置电池66正极端的内置电池接口65通过电子开关622连接电池自动切换电路62的输出接口Vout，即电子开关622串联在内置电池66的内置电池接口65和电池自动切换电路62的输出接口Vout之间。

扩展电池92正极端通过扩展电池接口连接器91、扩展电池接口67和单向二极管623连接电池自动切换电路62的输出接口Vout；同时，扩展电池92正极端的扩展电池接口67还连接开关控制电路621。

电子开关622与开关控制电路621连接。开关控制电路621用于根据来自扩展电池接口67的电压信号，控制电子开关622导通或关断，从而控制内置电池66的导通或关断。

实施例5的电池自动切换电路62的输出接口Vout与移动电源的充电/放电控制电路61连接。

实施例5的电池自动切换电路62还包括一稳压电容624，电容624的一端连接上述电池自动切换电路62的输出接口Vout，电容624的另一端接地。该电容624的作用是电池切换短暂过程中，释放电量，保障电池自动切换电路62输出接口Vout的输出电压不至于掉下去，保证进行电池切换时，始终保持输出电压稳定。

实施例5的电子开关622采用场效应晶体管来实现开关功能，提高了电池切换的灵敏度和可控性。

在其它实施例中，电子开关622还可以使用双极性晶体管来实现开关功能。

开关控制电路621通过在场效应晶体管的栅极加上适当的电压或去掉这个电压，来实现对电子开关622的控制 。

当用户没有接入扩展电池92时，没有电压加在场效应晶体管的栅极上，场效应晶体管导通，即电子开关622处于导通状态，内置电池66输出电压到输出接口Vout。

当用户将扩展电池92插入时，则通过开关控制电路621给场效应晶体管栅极加上夹断电压，场效应晶体管进入截止状态，即电子开关622切换到切断状态，内置电池66断开与输出接口Vout的连接，扩展电池92输出电压到输出接口Vout。

本发明的电池自动切换电路62完全采用电气控制，方便且灵敏，确保电池切换及时，不间断地为移动电源提供工作电量。

 图11是实施例6的具体电池切换电路功能单元电路图；

实施例6的开关控制电路621由分压电阻121构成。分压电阻621通过在场效应晶体管的栅极加上适当的电压或去掉这个电压，来实现对电子开关622的控制 。

在其它实施例中，开关控制电路621也可以采用电压比较器构成，电压比较器通过比较判断扩展电池92通过扩展电池接口连接器92加在扩展电池接口67上的电压，来给场效应晶体管的栅极加上适当的电压或去掉这个电压，从而实现对电子开关622的控制。

 上述实施例仅用于说明和解释本发明，而非用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。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)

1.一种卡片式移动电源，包含外壳、电源控制板、可充电电池和连接器，所述电源控制板设置有充电/放电控制电路、输入接口和输出接口；所述可充电电池至少包含一块内置电池；其特征在于所述外壳为片状外壳；所述连接器为片状连接器；所述片状外壳的厚度小于7mm；所述片状连接器的厚度小于5mm；所述电源控制板、所述内置电池和所述片状连接器均内置于所述片状外壳中。

2.如权利要求1所述的卡片式移动电源，其特征在于所述卡片式移动电源的所述片状外壳包含壳座和活动盖；所述壳座和所述活动盖由壁厚小于0.6毫米的不锈钢薄板或钛合金薄板制成；打开所述活动盖，即可取出所述片状连接器，将手机或外部电源适配器与所述卡片式移动电源连接。

3.如权利要求1所述的卡片式移动电源，其特征在于所述片状连接器至少包含一个厚度小于5毫米的USB片状连接器、Micro片状连接器、Mini片状连接器、圆柱接口片状连接器或iPhone片状连接器，它们分别带有USB片状插头、Micro片状插头、Mini片状插头、圆柱型片状插头或iPhone片状插头；

所述Micro片状插头的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的Micro-USB B型插头的接口机械结构及引脚定义相同；Micro片状连接器的Micro保护罩的厚度小于5mm；

所述Mini-USB B型片状插头的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的Mini-USB B型插头的接口机械结构及引脚定义相同；所述Mini片状连接器的Mini保护罩的厚度小于5mm；

所述圆柱型片状插头的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的圆柱型插头的接口机械结构及引脚定义相同；所述圆柱接口片状连接器的圆柱接口保护罩的厚度小于5mm；

所述iPhone片状插头的插入插座的接触端子的机械结构及引脚定义与常规的iPhone插头的接口机械结构及引脚定义相同，所述iPhone片状连接器的iPhone保护罩的厚度小于5mm；

所述USB片状插头包含一槽型接口端子，所述槽型接口端子包含槽底插板和槽壁，所述槽底插板的厚度为1.8-2.5mm；所述槽壁设置在所述槽底插板两侧上方，所述槽壁的高度为0.7-2.0mm，所述槽底插板上表面设置有金手指——即接口引脚，接口引脚的引脚定义与标准USB A型插头的接口引脚的引脚定义相同；所述USB片状连接器的USB保护罩厚度小于5.0mm。

4.如权利要求1所述的卡片式移动电源，其特征在于所述电源控制板和所述可充电电池的厚度均小于6毫米；所述电源控制板使用的电感为厚度小于5毫米的贴片电感；所述输入接口和所述输出接口的厚度均小于5.0mm；所述输入接口和所述输出接口均是Micro-USB B型接口或Mini-USB B型接口；所述Micro-USB B型接口或为Micro-USB B型插座，或为Micro片状插头；所述Mini-USB B型接口或为Mini-USB B型插座，或为Mini片状插头。

5.如权利要求1所述的卡片式移动电源，其特征在于所述片状连接器包含一连接线，所述连接线为扁平排线；所述连接线与所述片状插头连接。

6.如权利要求1所述的卡片式移动电源，其特征在于所述电源控制板还设置有内置电池接口、扩展电池接口和电池自动切换电路，所述充电/放电控制电路分别与电池自动切换电路、输出接口、输入接口有电连接；所述内置电池与所述内置电池接口连接，所述内置电池接口和所述扩展电池接口均与所述电池自动切换电路连接，并通过所述电池自动切换电路与所述充电/放电控制电路连接；所述电池自动切换电路包括开关控制电路和电子开关，所述电子开关与所述内置电池接口连接，所述开关控制电路与所述扩展电池接口及所述电子开关连接。

7.如权利要求1所述的卡片式移动电源，其特征在于所述输入接口是双电源输入接口——既是所述卡片式移动电源的所述输入接口，也是所述扩展电池接口；所述双电源输入接口为Micro-USB B型接口或Mini-USB B型接口，所述双电源输入接口的外侧两根接口端子——即5V电源线接口端子及地线接口端子——为标准USB接口的5V电源线和地线的接口端子，作为标准USB接口的5V电源的输入接口；所述双电源输入接口的内侧两根Micro-USB B型接口端子——ID端子、VD-端子和VD+端子中的两根——为所述卡片式移动电源的所述扩展电池接口，分别与外部扩展电池的3.7V的锂电池正极端子和负极端子连接。

8.如权利要求6所述的卡片式移动电源，其特征在于所述内置电池接口或是一对PCB板上的一对电源正极焊盘和负极焊盘，它们分别连接所述内置电池的正极和负极；或是厚度小于6.0mm的带有正极和负极金属接口端子的电池座，打开所述片状外壳的所述活动盖，能从所述电池座上放入或取出所述内置电池。

9.如权利要求1所述的卡片式移动电源，其特征在于所述卡片式移动电源的所述片状外壳表面设置有一便签板；所述便签板是粘胶便签纸或可擦便签板；所述粘胶便签纸的背面有不干胶，并粘贴在所述片状外壳表面；所述可擦便签板上设置有塑料书写薄膜，在所述塑料书写薄膜上的书写字迹墨水能够方便地用橡皮擦擦掉，从而能够在所述可擦便签板上重复书写记事。

10.如权利要求1所述的卡片式移动电源，其特征在于所述卡片式移动电源还包括书写笔；所述书写笔内置于所述片状外壳中，所述书写笔是圆珠笔或铅笔、可擦笔；所述可擦笔是可擦中性笔、或是可擦圆珠笔、可擦水性笔。

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