CN104124737B

CN104124737B - 多功能移动电源

Info

Publication number: CN104124737B
Application number: CN201410370169.6A
Authority: CN
Inventors: 任宏伟; 王建波; 杨阳
Original assignee: University of Jinan
Current assignee: University of Jinan
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: CN104124737A

Abstract

本发明的多功能移动电源，包括壳体，所述壳体上表面设有充电状态指示灯、切换开关以及一个带盖的电池槽，所述壳体的一侧设有USB充电口和USB放电口，所述的壳体内设有蓄电池、充电电路和放电电路，所述充电电路的输入端利用切换开关分别连接USB充电口和电池槽，所述充电电路的输出端连接蓄电池，所述放电电路的输入端连接蓄电池，所述放电电路的输出端连接USB放电口。该装置结构简单，体积小，携带和使用方便，除了通过市电对移动电源进行充电外，还可以将普通的电池作为电源为电子设备充电，这样一来，可以通过携带大量电池，满足移动电源在野外的长期使用。

Description

多功能移动电源

技术领域

本发明涉及一种移动电源，具体地说是多功能移动电源。

背景技术

目前市场上的移动电源为先使用市电进行充电，充满之后，可以随处移动，由此来给手机或者其他电子设备充电。然而，充电一次之后，使用时间毕竟有限，当放电结束之后，如果找不到市电，移动电源将不能继续使用。也就是说，目前市场上的移动电源是依赖市电的，没有市电，移动电源将无法长期使用。这样一来，在野外考察等长时间没有市电的情况下，仅凭一个移动电源显然不足以满足现有的需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能移动电源，能够将市电和电池转换为充电电源，解决了现有移动电源必须依赖市电的问题。

本发明采用以下技术方案：多功能移动电源，包括壳体，其特征在于，所述壳体上表面设有充电状态指示灯、切换开关以及一个带盖的电池槽，所述壳体的一侧设有USB充电口和USB放电口，所述的壳体内设有蓄电池、充电电路和放电电路，所述充电电路的输入端利用切换开关分别连接USB充电口和电池槽，所述充电电路的输出端连接蓄电池，所述放电电路的输入端连接蓄电池，所述放电电路的输出端连接USB放电口。

进一步的，所述的充电电路包括切换开关S1、充电状态指示灯、电阻R1、电阻R2、充电芯片LP4054、电容C1，切换开关S1的一个动触点连接电池槽，切换开关S1的另一个动触点连接USB充电口的第一引脚，切换开关S1的静触点连接充电芯片LP4054的第四引脚，充电状态指示灯的正极连接切换开关S1的静触点，充电状态指示灯的负极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接充电芯片LP4054的第一引脚，电阻R2的一端连接充电芯片LP4054的第五引脚，电阻R2的另一端接地，电容C1的一端接充电芯片LP4054的第四引脚，电容C1的另一端接地，充电芯片LP4054的第二引脚接地，充电芯片LP4054的第三引脚连接蓄电池。

进一步的，所述的放电电路包括电阻R3、稳压二极管D1、电感L1、电容C1、极性电容C2、电阻R5、电阻R6、电容C3、升压芯片PAM242X、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7，所述电阻R3的一端连接蓄电池，电阻R3的另一端分别连接USB放电口第二引脚、USB放电口第三引脚和电阻R4一端，电阻R4的另一端接地，电容C1的一端分别连接USB放电口第一引脚和蓄电池，电容C1的另一端接地，极性电容C2的正极连接蓄电池，极性电容C2的负极接地，电阻R5的一端连接蓄电池，电阻R5的另一端分别连接升压芯片PAM242X第六引脚、电阻R6一端，电阻R6的另一端接地，稳压二极管D1的负极接蓄电池，稳压二极管D1的正极连接电感L1的一端，电感L1的另一端分别连接电容C7一端、升压芯片PAM242X第二引脚，电容C7的另一端接地，电容C6与电容C7并联，电阻R7的一端连接升压芯片PAM242X第四引脚，电阻R7的另一端接电容C5一端，电容C5另一端接地，升压芯片PAM242X的第一引脚和第五引脚接地，升压芯片PAM242X的第三引脚连接升压芯片PAM242X的第二引脚，升压芯片PAM242X的第四引脚通过电容C4接地，升压芯片PAM242X的第七引脚通过电容C3接地，升压芯片PAM242X的第八引脚连接稳压二极管D1的正极。

进一步的，所述的蓄电池为锂电池。

进一步的，所述的壳体内还设有电量显示电路，所述的电量显示电路包括供电电路和指示电路，所述的供电电路包括电阻R8、稳压芯片TL431CPI、场效应管Q1、二极管D2、二极管D3、电阻R9、电阻R10、电阻R11，电阻R8一端连接锂电池，电阻R8另一端分别连接稳压芯片TL431CPI阴极、稳压芯片TL431CPI参考极、电容C8一端，电容C8另一端接地，稳压芯片TL431CPI阳极接地，二极管D2正极接锂电池，二极管D2负极接电阻R9一端，电阻R9另一端接场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的栅极通过电阻R11接地，二极管D3正极接锂电池，二极管D3负极结电阻R10一端，电阻R10另一端接场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的漏极和源极、栅极均分别接地；所述的指示电路包括LED1、LED2、LED3、LED4、运算放大器LM324、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17，LED1的正极连接运放LM324第一引脚，LED1负极连接LED2负极，LED2正极连接运放LM324第十四引脚，LED3正极连接运放LM324第八引脚，LED3负极连接LED2负极，LED4正极连接运放LM324第七引脚，LED4负极连接LED3负极，电阻R17一端连接LED4负极，电阻R17另一端接地，电阻R12一端接锂电池，电阻R12另一端分别连接运放LM324第二引脚、电阻R13一端，电阻R13另一端分别连接运放LM324第六引脚、电阻R14一端，电阻R14另一端分别连接运放LM324第九引脚、电阻R15一端，电阻R15另一端分别连接运放LM324第十三引脚、电阻R16一端，电阻R16另一端接地，运放LM324第四引脚接锂电池，运放LM324第十一引脚接地，运放LM324第三引脚、第五引脚、第十引脚、第十二引脚分别连接稳压芯片TL431CPI的阴极。

进一步的，所述的壳体内还设有过充保护电路，所述的过充保护电路包括保护芯片DW01、场效应晶体管AO8814、电容C9、电阻R18、电阻R19、极性电容C10、电池BT1，电池BT1的正极连接锂电池，电池BT1的负极连接极性电容C10的正极，极性电容的负极接地，电容C9的一端连接锂电池，电容C9的另一端分别连接保护芯片DW01第五引脚、电阻R19一端，电阻R19的另一端连接极性电容C10正极，保护芯片DW01第四引脚接锂电池，保护芯片DW01的第一引脚连接场效应晶体管AO8814的第四引脚，保护芯片DW01的第二引脚通过电阻R18接地，保护芯片DW01第三引脚连接效应晶体管AO8814第五引脚，效应晶体管AO8814的第一引脚和效应晶体管AO8814第八引脚连接，效应晶体管AO8814第二引脚、效应晶体管AO8814第三引脚、效应晶体管AO8814第六引脚、效应晶体管AO8814第七引脚分别接地。

本发明的有益效果是：该装置结构简单，体积小，携带和使用方便，除了通过市电对移动电源进行充电外，还可以将普通的电池作为电源为电子设备充电，这样一来，可以通过携带大量电池，满足移动电源在野外的长期使用。

附图说明

图1是本发明的外部结构主视图；

图2是本发明充电电路的电路原理示意图；

图3是本发明放电电路的电路原理示意图；

图4是本发明电量显示电路的电路原理示意图；

图5是本发明过充保护电路的电路原理示意图；

图1中：1壳体，2充电状态指示灯，3电量指示灯，4切换开关，5电池槽，6电池槽盖，7USB充电口，8USB放电口。

具体实施方式

如图1所示的多功能移动电源，包括壳体1，所述壳体1上表面设有充电状态指示灯2、四个电量指示灯3、切换开关4以及一个电池槽5，所述的电池槽5上设有电池槽盖6，所述壳体1的一侧设有USB充电口7和USB放电口8，所述的壳体1内设有锂电池、过充保护电路、电量显示电路、充电电路和放电电路，所述充电电路的输入端利用切换开关分别连接USB充电口和电池槽，所述充电电路的输出端连接锂电池，所述充放电电路的输入端连接锂电池，所述放电电路的输出端连接USB放电口，所述过充保护电路、电量显示电路分别连接到锂电池上。

如图2所示，所述的充电电路包括切换开关S1、充电状态指示灯、电阻R1、电阻R2、充电芯片LP4054、电容C1，切换开关S1的一个动触点连接电池槽，切换开关S1的另一个动触点连接USB充电口的第一引脚，切换开关S1的静触点连接充电芯片LP4054的第四引脚，充电状态指示灯的正极连接切换开关S1的静触点，充电状态指示灯的负极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接充电芯片LP4054的第一引脚，电阻R2的一端连接充电芯片LP4054的第五引脚，电阻R2的另一端接地，电容C1的一端接充电芯片LP4054的第四引脚，电容C1的另一端接地，充电芯片LP4054的第二引脚接地，充电芯片LP4054的第三引脚连接锂电池。

如图3所示，所述的放电电路包括电阻R3、稳压二极管D1、电感L1、电容C1、极性电容C2、电阻R5、电阻R6、电容C3、升压芯片PAM242X、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7，所述电阻R3的一端连接锂电池，电阻R3的另一端分别连接USB放电口第二引脚、USB放电口第三引脚和电阻R4一端，电阻R4的另一端接地，电容C1的一端分别连接USB放电口第一引脚和蓄电池，电容C1的另一端接地，极性电容C2的正极连接锂电池，极性电容C2的负极接地，电阻R5的一端连接锂电池，电阻R5的另一端分别连接升压芯片PAM242X第六引脚、电阻R6一端，电阻R6的另一端接地，稳压二极管D1的负极接锂电池，稳压二极管D1的正极连接电感L1的一端，电感L1的另一端分别连接电容C7一端、升压芯片PAM242X第二引脚，电容C7的另一端接地，电容C6与电容C7并联，电阻R7的一端连接升压芯片PAM242X第四引脚，电阻R7的另一端接电容C5一端，电容C5另一端接地，升压芯片PAM242X的第一引脚和第五引脚接地，升压芯片PAM242X的第三引脚连接升压芯片PAM242X的第二引脚，升压芯片PAM242X的第四引脚通过电容C4接地，升压芯片PAM242X的第七引脚通过电容C3接地，升压芯片PAM242X的第八引脚连接稳压二极管D1的正极。

如图4所示，所述的壳体内还设有电量显示电路，所述的电量显示电路包括供电电路和指示电路，所述的供电电路包括电阻R8、稳压芯片TL431CPI、场效应管Q1、二极管D2、二极管D3、电阻R9、电阻R10、电阻R11，电阻R8一端连接锂电池，电阻R8另一端分别连接稳压芯片TL431CPI阴极、稳压芯片TL431CPI参考极、电容C8一端，电容C8另一端接地，稳压芯片TL431CPI阳极接地，二极管D2正极接锂电池，二极管D2负极接电阻R9一端，电阻R9另一端接场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的栅极通过电阻R11接地，二极管D3正极接锂电池，二极管D3负极结电阻R10一端，电阻R10另一端接场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的漏极和源极、栅极均分别接地；所述的指示电路包括LED1、LED2、LED3、LED4、运算放大器LM324、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17，LED1的正极连接运放LM324第一引脚，LED1负极连接LED2负极，LED2正极连接运放LM324第十四引脚，LED3正极连接运放LM324第八引脚，LED3负极连接LED2负极，LED4正极连接运放LM324第七引脚，LED4负极连接LED3负极，电阻R17一端连接LED4负极，电阻R17另一端接地，电阻R12一端接锂电池，电阻R12另一端分别连接运放LM324第二引脚、电阻R13一端，电阻R13另一端分别连接运放LM324第六引脚、电阻R14一端，电阻R14另一端分别连接运放LM324第九引脚、电阻R15一端，电阻R15另一端分别连接运放LM324第十三引脚、电阻R16一端，电阻R16另一端接地，运放LM324第四引脚接锂电池，运放LM324第十一引脚接地，运放LM324第三引脚、第五引脚、第十引脚、第十二引脚分别连接稳压芯片TL431CPI的阴极。

如图5所示，所述的壳体内还设有过充保护电路，所述的过充保护电路包括保护芯片DW01、场效应晶体管AO8814、电容C9、电阻R18、电阻R19、极性电容C10、电池BT1，电池BT1的正极连接锂电池，电池BT1的负极连接极性电容C10的正极，极性电容的负极接地，电容C9的一端连接锂电池，电容C9的另一端分别连接保护芯片DW01第五引脚、电阻R19一端，电阻R19的另一端连接极性电容C10正极，保护芯片DW01第四引脚接锂电池，保护芯片DW01的第一引脚连接场效应晶体管AO8814的第四引脚，保护芯片DW01的第二引脚通过电阻R18接地，保护芯片DW01第三引脚连接效应晶体管AO8814第五引脚，效应晶体管AO8814的第一引脚和效应晶体管AO8814第八引脚连接，效应晶体管AO8814第二引脚、效应晶体管AO8814第三引脚、效应晶体管AO8814第六引脚、效应晶体管AO8814第七引脚分别接地。

需要对移动电源充电时，当切换开关打到图1中的“市电”方位时，图2中切换开关S1的静触点2和动触点1连接，将220V市电通过USB线接到USB充电口，即可实现充电过程；当需要利用电池充电时，先将电池放入电池槽，切换开关打到图1中的“电池”方位，图2中切换开关S1的静触点2和动触点3连接，实现电池对移动电源锂电池的充电。

移动电源放电时，将电器利用USB线接到USB放电口，即可实现移动电源对电器的充电。

在两种充电过程中，均需要利用充电电路中的充电芯片对电池或市电进行转换，并通过过充保护电路进行保护，防止锂电池过充。

在放电过程中，需要放电电路中升压芯片进行升压操作，以满足电器的电压需求。

在整个充放电过程中，利用电量显示电路实时显示锂电池内的电量，在电量显示电路中，供电电路不仅为指示电路提供2.5V电压，而且还能实现稳压功能，指示电路利用四个LED灯亮灭显示电池的电量，一个LED灯亮表明电池电量为25%，两个LED灯亮表明电池电量为50%，三个LED灯亮表明电池电量为75%，四个LED灯亮表明电池电量为100%。

除本发明所述的结构外，其余均为现有技术。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims

1.多功能移动电源，包括壳体，其特征在于，所述壳体上表面设有充电状态指示灯、切换开关以及一个带盖的电池槽，所述壳体的一侧设有USB充电口和USB放电口，所述的壳体内设有蓄电池、充电电路和放电电路，所述充电电路的输入端利用切换开关分别连接USB充电口和电池槽，所述充电电路的输出端连接蓄电池，所述放电电路的输入端连接蓄电池，所述放电电路的输出端连接USB放电口；所述的充电电路包括切换开关S1、充电状态指示灯、电阻R1、电阻R2、充电芯片LP4054、电容C1，切换开关S1的一个动触点连接电池槽，切换开关S1的另一个动触点连接USB充电口的第一引脚，切换开关S1的静触点连接充电芯片LP4054的第四引脚，充电状态指示灯的正极连接切换开关S1的静触点，充电状态指示灯的负极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接充电芯片LP4054的第一引脚，电阻R2的一端连接充电芯片LP4054的第五引脚，电阻R2的另一端接地，电容C1的一端接充电芯片LP4054的第四引脚，电容C1的另一端接地，充电芯片LP4054的第二引脚接地，充电芯片LP4054的第三引脚连接蓄电池；所述的放电电路包括电阻R3、稳压二极管D1、电感L1、电容C1、极性电容C2、电阻R5、电阻R6、电容C3、升压芯片PAM242X、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7，所述电阻R3的一端连接蓄电池，电阻R3的另一端分别连接USB放电口第二引脚、USB放电口第三引脚和电阻R4一端，电阻R4的另一端接地，电容C1的一端分别连接USB放电口第一引脚和蓄电池，电容C1的另一端接地，极性电容C2的正极连接蓄电池，极性电容C2的负极接地，电阻R5的一端连接蓄电池，电阻R5的另一端分别连接升压芯片PAM242X第六引脚、电阻R6一端，电阻R6的另一端接地，稳压二极管D1的负极接蓄电池，稳压二极管D1的正极连接电感L1的一端，电感L1的另一端分别连接电容C7一端、升压芯片PAM242X第二引脚，电容C7的另一端接地，电容C6与电容C7并联，电阻R7的一端连接升压芯片PAM242X第四引脚，电阻R7的另一端接电容C5一端，电容C5另一端接地，升压芯片PAM242X的第一引脚和第五引脚接地，升压芯片PAM242X的第三引脚连接升压芯片PAM242X的第二引脚，升压芯片PAM242X的第四引脚通过电容C4接地，升压芯片PAM242X的第七引脚通过电容C3接地，升压芯片PAM242X的第八引脚连接稳压二极管D1的正极。

2.根据权利要求1所述的多功能移动电源，其特征在于，所述的蓄电池为锂电池。

3.根据权利要求2所述的多功能移动电源，其特征在于，所述的壳体内还设有电量显示电路，所述的电量显示电路包括供电电路和指示电路，所述的供电电路包括电阻R8、稳压芯片TL431CPI、场效应管Q1、二极管D2、二极管D3、电阻R9、电阻R10、电阻R11，电阻R8一端连接锂电池，电阻R8另一端分别连接稳压芯片TL431CPI阴极、稳压芯片TL431CPI参考极、电容C8一端，电容C8另一端接地，稳压芯片TL431CPI阳极接地，二极管D2正极接锂电池，二极管D2负极接电阻R9一端，电阻R9另一端接场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的栅极通过电阻R11接地，二极管D3正极接锂电池，二极管D3负极结电阻R10一端，电阻R10另一端接场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的漏极和源极、栅极均分别接地；所述的指示电路包括LED1、LED2、LED3、LED4、运算放大器LM324、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17，LED1的正极连接运放LM324第一引脚，LED1负极连接LED2负极，LED2正极连接运放LM324第十四引脚，LED3正极连接运放LM324第八引脚，LED3负极连接LED2负极，LED4正极连接运放LM324第七引脚，LED4负极连接LED3负极，电阻R17一端连接LED4负极，电阻R17另一端接地，电阻R12一端接锂电池，电阻R12另一端分别连接运放LM324第二引脚、电阻R13一端，电阻R13另一端分别连接运放LM324第六引脚、电阻R14一端，电阻R14另一端分别连接运放LM324第九引脚、电阻R15一端，电阻R15另一端分别连接运放LM324第十三引脚、电阻R16一端，电阻R16另一端接地，运放LM324第四引脚接锂电池，运放LM324第十一引脚接地，运放LM324第三引脚、第五引脚、第十引脚、第十二引脚分别连接稳压芯片TL431CPI的阴极。

4.根据权利要求3所述的多功能移动电源，其特征在于，所述的壳体内还设有过充保护电路，所述的过充保护电路包括保护芯片DW01、场效应晶体管AO8814、电容C9、电阻R18、电阻R19、极性电容C10、电池BT1，电池BT1的正极连接锂电池，电池BT1的负极连接极性电容C10的正极，极性电容的负极接地，电容C9的一端连接锂电池，电容C9的另一端分别连接保护芯片DW01第五引脚、电阻R19一端，电阻R19的另一端连接极性电容C10正极，保护芯片DW01第四引脚接锂电池，保护芯片DW01的第一引脚连接场效应晶体管AO8814的第四引脚，保护芯片DW01的第二引脚通过电阻R18接地，保护芯片DW01第三引脚连接效应晶体管AO8814第五引脚，效应晶体管AO8814的第一引脚和效应晶体管AO8814第八引脚连接，效应晶体管AO8814第二引脚、效应晶体管AO8814第三引脚、效应晶体管AO8814第六引脚、效应晶体管AO8814第七引脚分别接地。