CN104617608A - 一种带汽车启动备份功能的移动电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带汽车启动备份功能的移动电源，包括电池单元、输入端口、与汽车点烟口连接的车充输出单元，还包括为车充输出单元提供恒定电流的恒流单元、升降压单元，所述恒流单元包括主控单元U2以及采样电阻R16，当采样电阻R16上的电流低于高于设定的阈值时，主控单元U2控制升降压单元降低车充输出单元的输出电压；反之。本发明的移动电源，通过采用汽车专用的点烟器接口，作为汽车蓄电池的输入接口，不会出现正负极接反与短路问题，而且可作为汽车紧急启动的备用电源使用。本发明的移动电源采用恒流的输出，使电源恒定的最大电流在安全范围内，即使汽车的蓄电池是零伏，也能恒定电流充电，保证移动电源对汽车全安有效的操作。
Description
技术领域
本发明属于移动电源领域，更准确地说，涉及一种可为汽车蓄电池充电的移动电源。
背景技术
随着人们生活条件不断的提高，汽车也越来越普及，相应的车载电子产品应用也越来越广泛，比如车载冰箱、空调、车载电视、音响等，这些车载电子产品的应用都是依靠汽车的蓄电池工作。汽车蓄电池的使用频率越来越多，时间越来越长，很容易就会把汽车的蓄电池用到没电，导致汽车无法发动，需要通过外部电源来补充或启动。当汽车蓄电池没电时，传统的是采用两台汽车的蓄电池桥接，蓄电池给蓄电池充电，或是用大功率移动电源通过夹子线连到蓄电池充电，以上两种操作需具备一定专业知识或专业人员，操作复杂，还存在一定的全安隐患，如果接反或短路就会造成电源或车子的损伤。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种带汽车启动备份功能的移动电源。
为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：一种带汽车启动备份功能的移动电源，包括：电池单元、为电池单元充电的输入端口、与电池单元输出端连接的车充输出单元，该车充输出单元与汽车的点烟口相配；还包括为车充输出单元提供恒定电流的恒流单元、升降压单元，所述恒流单元包括主控单元U2以及采样电阻R16，主控单元U2通过采样电阻R16前端、后端的压差计算采样电阻R16上的电流；当采样电阻R16上的电流低于高于设定的阈值时，主控单元U2控制升降压单元降低车充输出单元的输出电压；当采样电阻R16上的电流高于设定的阈值时，主控单元U2控制升降压单元提高车充输出单元的输出电压。
优选的是，还包括为车充输出单元提供单向导通的端口保护单元，所述端口保护单元为二极管。
优选的是，在输入端口和电池单元之间还设有充电管理单元，所述充电管理单元包括采样电阻R66以及内置开关MOS管的PWM控制器U1，采样电阻R66的两端分别连接在PWM控制器U1的CSP管脚、BATT管脚，且CSP管脚与BATT管脚的压差保持不高于0.2V。
优选的是，在充电管理单元和电池单元之间还连接有电池保护单元，所述电池保护单元包括对电池单元的电流进行采样的至少一个采样电阻R58、主控单元U4，当采样电阻R58上的电流高于设定阈值时，主控单元U4切断对电池单元的供电。
优选的是，所述电池保护单元还包括电量管理单元和显示单元。
优选的是，还包括与电池单元连接的降压单元，以及与降压单元连接的USB输出单元。
本发明的移动电源，通过采用汽车专用的点烟器接口，作为汽车蓄电池的输入接口为汽车蓄电池充电，同时也可作为汽车紧急启动的备用电源，通过专用的点烟口的接头，接入到点烟器接口，这样连接简单，也不会出现正负极接反与短路问题。而且，本发明的移动电源采用恒流的输出，使电源恒定的最大电流在安全范围内，即使汽车的蓄电池是零伏，也能恒定电流充电，保证移动电源对汽车全安有效的操作。本发明的移动电源还设有USB输出单元，从而可以以USB供电的方式对电池产品例如手机、平板电脑、车载蓝牙或其他车载电器进行供电。
附图说明
图1示出了本发明移动电源的结构示意图。
图2示出了图1中充电管理单元的电路图。
图3示出了图1中电池保护单元与电量管理单元的电路图。
图4示出了图1中升降压单元与恒流单元、端口保护单元、车充输出单元的电路图。
图5示出了图1中MCU控制单元与显示单元的电路图
图6示出了图1中降压单元与USB输出单元的电路图。
具体实施方式
为了使本发明解决的技术问题、采用的技术方案、取得的技术效果易于理解，下面结合具体的附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明。
参考图1，本发明提供了一种为汽车充电的移动电源，包括：输入端口10、充电管理单元20、电池保护单元30、电池单元40、电量管理单元50、MCU控制单元60、显示单元70、升降压单元80、端口保护单元90、恒流单元100、车充输出接口110、降压单元120、USB输出单元130。
电池单元40由多个电芯组成，通过输入端口10可为电芯进行充电，并通过车充输出单元110为负载充电。本发明的车充输出单元110为与汽车点烟口相配的充电头，也就是说，本发明的移动电源是通过汽车点烟口为汽车蓄电池充电的，同时在蓄电池亏电的情况下，紧急启动汽车。通过采用汽车专用的点烟器接口，作为汽车蓄电池的输入接口，通过专用的接头，接入到点烟器接口，这样连接简单，也不会出现正负极接反与短路问题。
恒流单元100、升降压单元80主要为车充输出单元110提供恒定电流。图4是全桥升降压电路，电路有Q1、Q2、Q3、Q4四个MOS管控制电流到电感L3，主控单元U2控制四个MOS管的导通与截止时间，达到输出电压的高低与电流的大小，采样电阻R16，其两端的电压差反回到主控单元U2中，当采样电阻R16上的电流低于高于设定的阈值时，主控单元U2控制升降压单元降低车充输出单元的输出电压(四个MOS管的导通与截止)；当采样电阻R16上的电流高于设定的阈值时，主控单元U2控制升降压单元提高车充输出单元的输出电压(四个MOS管的导通与截止)，以达到恒流的目的。这样就使电源恒定的最大电流在安全范围内，即使汽车的蓄电池是零伏，也能恒定电流充电，保证移动电源对汽车全安有效的操作。
本发明还包括为车充输出单元110提供单向导通的端口保护单元90，所述端口保护单元为二极管D10，电压电流单方向通过D10，给到车充输出单元110，由于D10是单方向导通，保证了汽车的电不会倒灌回电源中，当控制器控制的电源高于汽车电池时，就会形成电流，电流通过连接线，到汽车点烟器接口，给到汽车充电。
充电管理单元20在输入端口10和电池单元40，也就是说输入端口10接进来的电压需要经过充电管理单元20再流入电池单元40中。参考图2，优选采用16V的DC从输入端口10接入，U1为充电管理的恒流、恒压PWM控制器，其内置开关MOS管，采用的是同步Buck+恒流方式，R66为到电池电流的恒流采样电阻，采样电阻R66的两端分别连接在PWM控制器U1的CSP管脚、BATT管脚。电流通过R66，PWM控制器U1通过改变占空比，保证CSP管脚与BATT管脚的压差保持不高于0.2V。也就是说使流入到电池单元40中的电流恒定在一个数值。
电池保护单元30设置在充电管理单元20和电池单元40之间，所述电池保护单元30包括对电池单元40的电流进行采样的至少一个采样电阻R58、主控单元U4，本发明中使用了三个电芯，故对其分别设置一个采样电阻R59、R59、R60，当主控单元U4检测其中任意一个电芯的电流高于设定阈值时，主控单元U4切断对电池单元40的供电。
所述电池保护单元30还包括电量管理单元50和显示单元70，电量管理单元50通过MCU控制单元60与显示单元70连接。电量管理单元50包括采样电阻R83、R84，这两个采样电阻采集的是流入或流出电池单元40中的实时电流，图5是单片机处理控制，电量计算芯片把数据发送到单片机，单片机对数据进行处理发送到显示单元，显示当前电池的运行状态。
还包括与电池单元40连接的降压单元120，以及与降压单元120连接的USB输出单元130。图6是DC降压电路，从电池端电压输出，对电池单元输出的电压进行控制，例如输出5V电压到USB输出单元，从而可以以USB供电的方式对电池产品例如手机、平板电脑进行供电。
本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加对于本领域的一般技术人员来说是显而易见的。申请人的意图是所有的这些变化和增加都落在了本发明权利要求所保护的范围中。
Claims (6)
1.一种带汽车启动备份功能的移动电源，包括：电池单元、为电池单元充电的输入端口、与电池单元输出端连接的车充输出单元，该车充输出单元与汽车的点烟口相配；还包括为车充输出单元提供恒定电流的恒流单元、升降压单元，所述恒流单元包括主控单元U2以及采样电阻R16，主控单元U2通过采样电阻R16前端、后端的压差计算采样电阻R16上的电流；当采样电阻R16上的电流低于高于设定的阈值时，主控单元U2控制升降压单元降低车充输出单元的输出电压；当采样电阻R16上的电流高于设定的阈值时，主控单元U2控制升降压单元提高车充输出单元的输出电压。
2.根据权利要求1所述的移动电源，其特征在于：还包括为车充输出单元提供单向导通的端口保护单元，所述端口保护单元为二极管。
3.根据权利要求1所述的移动电源，其特征在于：在输入端口和电池单元之间还设有充电管理单元，所述充电管理单元包括采样电阻R66以及内置开关MOS管的PWM控制器U1，采样电阻R66的两端分别连接在PWM控制器U1的CSP管脚、BATT管脚，且CSP管脚与BATT管脚的压差保持不高于0.2V。
4.根据权利要求3所述的移动电源，其特征在于：在充电管理单元和电池单元之间还连接有电池保护单元，所述电池保护单元包括对电池单元的电流进行采样的至少一个采样电阻R58、主控单元U4，当采样电阻R58上的电流高于设定阈值时，主控单元U4切断对电池单元的供电。
5.根据权利要求4所述的移动电源，其特征在于：所述电池保护单元还包括电量管理单元和显示单元。
6.根据权利要求1所述的移动电源，其特征在于：还包括与电池单元连接的降压单元，以及与降压单元连接的USB输出单元。
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