CN104810885A - 急速充电移动电源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种急速充电移动电源，包括安装于电池保护板的钛酸锂电池、对该钛酸锂电池充电的充电电路、将钛酸锂电池的电能输出对电子产品急速充电的输出电路、以及一实现充放电控制的MCU，该电池保护板上设有适用于钛酸锂电池的电池保护电路和电池分压电阻，该电池分压电阻是由标称阻值为820R的下拉电阻R9构成，该下拉电阻R9加载于电池保护板之电路的电压检测端WD01+VDD上，使电路上FB点的电压对应钛酸锂电池的标准值；藉由此种设计，使本发明的移动电源具备充电速度快、安全性能高、转换效率高的优点。

Description

急速充电移动电源
技术领域
本发明涉及移动电源领域技术，尤其是指一种急速充电移动电源。
背景技术
传统的移动电源一般采用锂离子电池来做能源储存，其使用倍率都是在1C范围，充电与放电都是以5V降压充电、输出升压的方式实现。
例如，中国发明专利201210071774.4公开一种移动电源，该移动电源包括蓄电池、充电控制电路、电芯保护电路、MCU 控制电路和DC-DC 升压电路，充电控制电路设有可与外部电源连接的输入端，充电控制电路的输出端与电芯保护电路的输入端电连接，蓄电池与所述电芯保护电路电连接，电芯保护电路与DC-DC升压电路电连接，MCU 控制电路与DC-DC 升压电路电连接，还包括识别接入的负载设备的自动识别电路，自动识别电路与MCU 控制电路电连接。以上专利公开的移动通过电源DC-DC 升压电路对外放电，然而当将蓄电池的电能经升压后，必然存在能量损耗，导致电能转换效率低。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种充电速度快、安全性能高、转换效率高的充电移动电源。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种急速充电移动电源，包括安装于电池保护板的钛酸锂电池、对该钛酸锂电池充电的充电电路、将钛酸锂电池的电能输出对电子产品急速充电的输出电路、以及一实现充放电控制的MCU，该充电电路和输出电路均相接于该电池保护板，该电池保护板上设有适用于钛酸锂电池的电池保护电路和电池分压电阻，该电池保护电路和电池分压电阻均相接于钛酸锂电池，所述电池分压电阻是由加载于电池保护板之电路的电压检测端WD01+ VDD上的下拉电阻R9构成，使电路上FB点的电压对应钛酸锂电池的标准值。
作为一种优选方案，所述电池保护板的钛酸锂电池是由两颗使用倍率达6C、电能为2.3-2.8V的钛酸锂电池串联形成电压为4.6-5.6的电池组。
作为一种优选方案，所述电池保护电路使用两个8025芯片背靠背并联组成。
作为一种优选方案，所述充电电路上设置有过充保护电路、过压保护电路和反向倒灌保护电路。
作为一种优选方案，所述过压保护电路由两个4435芯片组成，防止电压直通。
作为一种优选方案，所述反向倒灌保护电路由两个3904 MOS管构成。
作为一种优选方案，所述输出电路上设有一USB接口以及相接于该USB接口的USB限流保护电路。
作为一种优选方案，所述USB限流保护电路是由TD9517芯片组成。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，在移动电源上使用钛酸锂电池作为电芯，针对该钛酸锂电池同步在电池保护板上设计适配性的电池分压电阻进行保护，藉由钛酸锂电池的特性，电路设计省略了降压充电和升压放电的过程，使本发明相比传统移动电源同等容量的情况下充电时间缩短80%，能实现在输出放电效率上高达98-100%转换。总之，本发明的移动电源具有充电速度快、安全性能高、电能转换效率高的优点，能在5-8分钟内对手机、平板电脑等电子产品进行快速供电，打破了传统移动电源充电时间长、电能转换损耗大和产品安全性能低的瓶颈。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之较佳实施例的电路原理框图；
图2是本发明之较佳实施例中电池保护板的电路图。
附图标识说明：
10、充电电路            11、过充保护电路
12、过压保护电路        13、反向倒灌保护电路
20、电池保护板          21、钛酸锂电池
22、电池保护电路        23、电池分压电阻
30、输出电路            31、USB限流保护电路
40、MCU。
具体实施方式
请参照图1和图2所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种急速充电移动电源，其结构包括有充电电路10、电池保护板20、输出电路30和 MCU 40 四大模块。其中，该充电电路10电相接于电池保护板20的电源输入端，实现对该钛酸锂电池21充电功能。该输出电路30电相接于电池保护板20的电源输出端，以将钛酸锂电池21的电能输出对电子产品急速充电。该MCU 40分别电相接于充电电路10、电池保护板20、输出电路30，实时检测钛酸锂电池21的电压变化，实现充放电控制，确保充电安全。
所述电池保护板20上有钛酸锂电池21、以及适用于钛酸锂电池21的电池保护电路22、电池分压电阻23。所述钛酸锂电池21作为储能主芯，是由两颗使用倍率达6C、电能为2.3-2.8V的钛酸锂电池串联形成电压为4.6-5.6的电池组，其最强能量在4.8-5.2V之间，利用这一特性，对钛酸锂电池21充电时可直接对充，无需降压，实现0损耗，钛酸锂电池21放电时可直接对负载充电，无需升压，电能达到100%转换。
传统的钛酸锂电池市场上并没有合适的保护IC，针对此种钛酸锂电池21，本发明在电池保护板20上设计电池保护电路22、电池分压电阻23，所述电池保护电路22使用两个8025芯片背靠背并联组成。所述电池分压电阻23是由标称阻值为820R的下拉电阻R9构成，于电池保护板20之电池保护IC（8025芯片）的电压检测端WD01+电路上、VDD脚下拉820R电阻1%，使串联的钛酸锂电池电压适合传统锂电池的保护IC（8025芯片），从而电路上FB点的电压对应钛酸锂电池21的标准值，起到保护作用。
本发明在充电电路10上做恒流恒压功能设计，确保产品直接对充时充电电流稳定在设定值，直接充电减少传统降压带来的能量转换损耗，实现电损几乎0损耗，突破MCU 40实时检测电池电压变化确认充电足够安全。本实施例中，该充电电路10电相连于钛酸锂电池21的充电端，于充电电路10上设置有过充保护电路11、过压保护电路12和反向倒灌保护电路13。所述过压保护电路12由两个4435芯片组成，防止电压直通。所述反向倒灌保护电路13由两个3904 MOS管构成，避免倒灌问题。所述过充电保护电路实现钛酸锂电池21充满时自动断电。本发明通过此种充电电路10的设计，打破了传统降压电充的方式，直接采用直充、快速、大电流充电，省去传统降压充电的电能损耗。
本发明的输出电路30电相连于钛酸锂电池21的放电端，在输出电路30上设有一USB接口以及相接于该USB接口的USB限流保护电路31。所述USB限流保护电路31是由TD9517芯片组成。在产品对外放电时，钛酸锂电池21的电压在5.2V左右可直接对手机及其它电子设备时行充电，无需增加升压电路，此种采用两节钛酸锂电池串联使用直接对电子设备放电的设计，实现直通对充，减少了传统升压带来的电能损耗，实现电能转换效率高达98～100%。
综上所述，本发明的设计重点在于，在移动电源上使用钛酸锂电池21作为电芯，针对该钛酸锂电池21同步在电池保护板20上设计适配性的电池分压电阻23进行保护，藉由钛酸锂电池21的特性，电路设计省略了降压充电和升压放电的过程，使本发明相比传统移动电源同等容量的情况下充电时间缩短80%，能实现在输出放电效率上高达98-100%转换。总之，本发明的移动电源具有充电速度快、安全性能高、电能转换效率高的优点，能在5-8分钟内对手机、平板电脑等电子产品进行快速供电，打破了传统移动电源充电时间长、电能转换损耗大和产品安全性能低的瓶颈。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种急速充电移动电源，其特征在于：包括安装于电池保护板的钛酸锂电池、对该钛酸锂电池充电的充电电路、将钛酸锂电池的电能输出对电子产品急速充电的输出电路、以及一实现充放电控制的MCU，该充电电路和输出电路均相接于该电池保护板，该电池保护板上设有适用于钛酸锂电池的电池保护电路和电池分压电阻，该电池保护电路和电池分压电阻均相接于钛酸锂电池；所述电池分压电阻是由加载于电池保护板之电路的电压检测端WD01+ VDD上的下拉电阻R9构成，使电路上FB点的电压对应钛酸锂电池的标准值。
2.根据权利要求1所述的急速充电移动电源，其特征在于：所述电池保护板的钛酸锂电池是由两颗使用倍率达6C、电能为2.3-2.8V的钛酸锂电池串联形成电压为4.6-5.6的电池组。
3.根据权利要求1所述的急速充电移动电源，其特征在于：所述电池保护电路使用两个8025芯片背靠背并联组成。
4.根据权利要求1所述的急速充电移动电源，其特征在于：所述充电电路上设置有过充保护电路、过压保护电路和反向倒灌保护电路。
5.根据权利要求4所述的急速充电移动电源，其特征在于：所述过压保护电路由两个4435芯片组成，防止电压直通。
6.根据权利要求4所述的急速充电移动电源，其特征在于：所述反向倒灌保护电路由两个3904 MOS管构成。
7.根据权利要求1所述的急速充电移动电源，其特征在于：所述输出电路上设有一USB接口以及相接于该USB接口的USB限流保护电路。
8.根据权利要求7所述的急速充电移动电源，其特征在于：所述USB限流保护电路是由TD9517芯片组成。
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