CN106451646A - 快速穿戴移动设备供电装置 - Google Patents
快速穿戴移动设备供电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106451646A CN106451646A CN201610976958.3A CN201610976958A CN106451646A CN 106451646 A CN106451646 A CN 106451646A CN 201610976958 A CN201610976958 A CN 201610976958A CN 106451646 A CN106451646 A CN 106451646A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- battery
- charge
- charging
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims description 59
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 16
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 12
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 7
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000009999 singeing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0024—Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
-
- H02J7/0086—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明提供一种快速穿戴移动设备供电装置，属于供电装置快充技术领域。本发明包括输入接口单元、至少一个电池充放电模块、MCU、输出电能变换单元，所述电池充放电模块包括充电管理单元、电池、电池电能信息检测单元和放电控制单元，其中，所述电池电能信息检测单元分别与充电管理单元和电池相连；所述MCU分别与输入接口单元、充电管理单元、电池电能信息检测单元和放电控制单元相连，所述输入接口单元、充电管理单元、电池、放电控制单元、输出电能变换单元依次按照电流流向设置。本发明的有益效果为：并联的电流充电方式，实现了大电流，大功率的充电，减少了电池的充电时间，同时也解决了电池并联时所导致的分流不均的影响。
Description
技术领域
本发明涉及供电装置快充技术，尤其涉及一种快速穿戴移动设备供电装置。
背景技术
纵观3C智能设备这几年的变化，分辨率是越来越高，其CPU也从单核到多核发展。目前，中国智能穿戴移动设备用户越来越多，这充分表明了智能穿戴移动设备正逐渐成为我们日常生活中必不可少的工具。我们拨打电话，听歌、上网、看电影、导航等等都需要用到它，尤其在目前4G和wifi等畅通的网络环境下，俨然已经成为了生活中的必需品。不过它有致命的弱点：续航能力不足，并且充电时间过长，这也是穿戴移动设备高速发展的一个技术瓶颈，而移动电源的出现解决了这样的问题，目前不少用户，都会配备一个供电装置比如移动电源，以备不时之需。
然而移动电源充电慢的问题，成为许多用户的烦恼，快充技术的出现解了燃眉之急。随着快充技术的兴起，各式各样的快充型供电装置也随之出现。
发明内容
为解决现有技术中的问题，本发明提供一种快速穿戴移动设备供电装置。
本发明包括输入接口单元、至少一个电池充放电模块、MCU、输出电能变换单元，所述电池充放电模块包括充电管理单元、电池、电池电能信息检测单元和放电控制单元，其中，所述电池电能信息检测单元分别与充电管理单元和电池相连；所述MCU分别与输入接口单元、充电管理单元、电池电能信息检测单元和放电控制单元相连，所述输入接口单元、充电管理单元、电池、放电控制单元、输出电能变换单元依次按照电流流向设置。
本发明作进一步改进，所述充电管理单元根据MCU输出调节信号进行分步电压调节。
本发明作进一步改进，所述分步电压调节具体为：在恒流充电阶段，MCU通过电池电能信息检测单元获取充电电流，当充电电流下降到设定值时，MCU输出调节信号，提升充电管理单元的输出电压，提升充电电流，直至恒流充电阶段结束。
本发明作进一步改进，所述快速穿戴移动设备供电装置的充电方法包括如下步骤：
S1：电池第一电压开始充电；S2：进入恒流充电阶段，通过脉冲电流充电；S3：恒流充电阶段后期，进行分步电压调节；S4：分步电压调节与脉冲电流充电结束，进入恒压充电阶段；S5：电池第二电压充电结束。
本发明作进一步改进，在步骤S1中，第一电压为3.0V，在步骤S5中，第二电压为4.2V。
本发明作进一步改进，所述输入接口单元包括用于外部电压输入的接入端子和用于判断是否有外部电压接入的判断电路，当判断电路判断有外部电压接入，MCU开启充电模式；当判断电路判断没有外部电压接入，MCU开启放电待机模式。
本发明作进一步改进，MCU采集到输入电压接入，MCU与放电控制单元连接的引脚输出低电平，放电控制单元处于断开状态，使每节锂电池都处于独立平行的状态。
本发明作进一步改进，所述电池充放电模块的数量为两个以上。
本发明作进一步改进，所述电池充放电模块在充电模式下，每个充电管理单元对与其相连的电池独立平行充电；在放电待机模式下，电池经各自的放电控制单元连接为一个整体并联放电。
本发明作进一步改进，所述输出电能变换单元设有多个输出电压等级。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：并联的电流充电方式，实现了大电流，大功率的充电，减少了电池的充电时间，同时也解决了电池并联时所导致的分流不均的影响；在传统的充电模式下，加入了分步电压调节充电的快速充电方式，进一步地节省了充电的时间；使用脉冲电流的充电方式，可以减少热量的产生；MCU的智能控制，更为有效且精确地保护了电池，使其寿命以及安全系数得到提高。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图2为充电模式并联电流扩容示意图；
图3为充电阶段分步电压调节实现流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明包括输入接口单元、三个电池充放电模块、MCU(微控制单元,Microcontroller Unit)、输出电能变换单元，其中，三个电池充放电模块分别并联在输入接口单元和输出电能变换单元之间，电池充放电模块所述电池充放电模块包括充电管理单元、电池、电池电能信息检测单元和放电控制单元，所述输入接口单元、充电管理单元、电池、放电控制单元、输出电能变换单元依次按照电流流向设置。
本例的电池为能够充放电的锂电池，第一电池充放电模块包括充电管理单元1、锂电池1、放电控制单元1，以及分别与充电管理单元1和锂电池1相连的电池电能信息检测单元1，第二电池充放电模块包括充电管理单元2、锂电池2、放电控制单元2，以及分别与充电管理单元2和锂电池2相连的电池电能信息检测单元2，第三电池充放电模块包括充电管理单元3、锂电池3、放电控制单元3，以及分别与充电管理单元3和锂电池3相连的电池电能信息检测单元3。
本例的MCU分别与输入接口单元、充电管理单元1、充电管理单元2、充电管理单元3、电池电能信息检测单元1、电池电能信息检测单元2、电池电能信息检测单元3、放电控制单元1、放电控制单元2、放电控制单元3相连，进行分步电压控制、充电、放电的切换管理。
本例的输入接口单元分别与充电管理单元1、充电管理单元2、充电管理单元3、MCU连接，所述输入接口单元把输入电压的接入情况传输到MCU处理，所述MCU根据输入电压的接入情况进行充电、放电程序的执行。
本例的充电管理单元1、充电管理单元2、充电管理单元3根据MCU的输出情况进行分步电压调节；所述锂电池1、锂电池2和锂电池3分别与对应的充电管理单元、对应的放电控制单元、对应的锂电池电能信息检测单元连接，进行能量的储存和释放。
本例的锂电池电能信息检测单元用于对与其相连的锂电池进行锂电池的充电电流检测、锂电池电压检测并把检测信息传输到MCU；本例放电控制单元与对应的锂电池、输出电能变换单元、MCU连接，根据MCU的输出情况进行放电的控制。
本例输出电能变换单元设有多个输出电压等级，并与放电控制单元1、放电控制单元2、放电控制单元3连接，能够根据用户需求变换所需的电压等级。
本例的输入接口单元包括用于外部电压输入的接入端子和用于判断是否有外部电压接入的判断电路，当判断电路判断有外部电压接入，MCU开启充电模式；当判断电路判断没有外部电压接入，MCU开启放电待机模式。
如图2所示，当处于充电模式下，锂电池电能信息检测单元1、锂电池电能信息检测单元2、锂电池电能信息检测单元3与MCU连接并将检测的锂电池的充电电流、电压数据传输到MCU处理，所述MCU根据处理的数据进行分步电压调节、并联电流扩容。MCU采集到输入电压接入，MCU与放电控制单元连接的引脚输出低电平使放电控制单元1、放电控制单元2、放电控制单元3处于断开状态，使每节锂电池都处于独立平行的状态。
如图3所示，MCU根据从锂电池电能信息检测单元输入的信息作出相应的策略。所述充电管理单元根据MCU输出调节信号进行分步电压调节，具体地：所述分步电压调节为在传统锂电充电模式：涓流、恒流、恒压三段充模式下的恒流充电阶段， MCU通过电池电能信息检测单元获取充电电流，当充电电流下降到设定值时，MCU输出调节信号，提升充电管理单元的输出电压，提升充电电流，直至恒流充电阶段结束。
本例以锂电池1充电过程为例，锂电池2和锂电池3的充电方法原理与锂电池1相同，本例快速穿戴移动设备供电装置基于分步电压和并联电流扩容，其充电方法包括如下步骤：
S1：锂电池电压3.0V开始充电，进入充电涓流阶段；
S2：进入恒流充电阶段，在恒流充电阶段：前期使用脉冲电流的方式进行充电；
S3：在恒流充电阶段后期，随着锂电池电压的提高，充电电流会随之下降。通过采样监控每一路的充电电流，比如，锂电池1充电电流下降到设定值时，分步电压调节充电开启，MCU输出调节信号提升充电管理单元1的输出电压，使充电电流提升到预定的电流值。
S4：当锂电池1采集的电压达到进入恒压充电的设定值时，比如本例的4.2V，则关闭锂电池1分步电压调节和脉冲电流充电，进入恒压充电阶段。
S5：在恒压充电阶段，充电电流会较为迅速地下降，通过检测充电电流为恒流电流的预定百分比时，表示充电结束，这时使芯片处于待机模式。
本例的并联电流扩容是指电池充放电模块在充电模式下处于独立并联关系，每个充电管理单元对与其相连的锂电池独立平行充电；在放电待机模式下，锂电池经各自的放电控制单元连接为一个整体并联放电。
本发明具有以下创新点：
（1）并联的电流充放电方式，实现了大电流，大功率的充电，减少了锂离子电池的充电时间，同时也解决了电池并联时所导致的分流不均的影响；
（2）在传统的充电模式下，加入了分步电压调节充电的快速充电方式，进一步地节省了充电的时间；
（3）使用脉冲电流的充电方式，可以减少热量的产生；
（4）MCU的智能控制，更为有效且精确地保护了电池，使其寿命以及安全系数得到提高。
本发明除了适用于为穿戴移动设备提供电源外，也适用于智能手机、平板等需要备用电源充电的设备。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明所作的等效变化均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.快速穿戴移动设备供电装置，其特征在于：包括输入接口单元、至少一个电池充放电模块、MCU、输出电能变换单元，所述电池充放电模块包括充电管理单元、电池、电池电能信息检测单元和放电控制单元，其中，所述电池电能信息检测单元分别与充电管理单元和电池相连；所述MCU分别与输入接口单元、充电管理单元、电池电能信息检测单元和放电控制单元相连，所述输入接口单元、充电管理单元、电池、放电控制单元、输出电能变换单元依次按照电流流向设置。
2.根据权利要求1所述的快速穿戴移动设备供电装置，其特征在于：所述充电管理单元根据MCU输出调节信号进行分步电压调节。
3.根据权利要求2所述的快速穿戴移动设备供电装置，其特征在于：所述分步电压调节具体为：在恒流充电阶段，MCU通过电池电能信息检测单元获取充电电流，当充电电流下降到设定值时，MCU输出调节信号，提升充电管理单元的输出电压，提升充电电流，直至恒流充电阶段结束。
4.根据权利要求3所述的快速穿戴移动设备供电装置，其特征在于：所述快速穿戴移动设备供电装置的充电方法包括如下步骤：
S1：电池第一电压开始充电；
S2：进入恒流充电阶段，通过脉冲电流充电；
S3：恒流充电阶段后期，进行分步电压调节；
S4：分步电压调节与脉冲电流充电结束，进入恒压充电阶段；
S5：电池第二电压充电结束。
5.根据权利要求4所述的快速穿戴移动设备供电装置，其特征在于：在步骤S1中，第一电压为3.0V，在步骤S5中，第二电压为4.2V。
6.根据权利要求1-5任一项所述的快速穿戴移动设备供电装置，其特征在于：所述输入接口单元包括用于外部电压输入的接入端子和用于判断是否有外部电压接入的判断电路，当判断电路判断有外部电压接入，MCU开启充电模式；当判断电路判断没有外部电压接入，MCU开启放电待机模式。
7.根据权利要求6所述的快速穿戴移动设备供电装置，其特征在于：MCU采集到输入电压接入，MCU与放电控制单元连接的引脚输出低电平，放电控制单元处于断开状态，使每节锂电池都处于独立平行的状态。
8.根据权利要求6所述的快速穿戴移动设备供电装置，其特征在于：所述电池充放电模块的数量为两个以上。
9.根据权利要求8所述的快速穿戴移动设备供电装置，其特征在于：所述电池充放电模块在充电模式下，每个充电管理单元对与其相连的电池独立平行充电；在放电待机模式下，电池经各自的放电控制单元连接为一个整体并联放电。
10.根据权利要求1-5任一项所述的快速穿戴移动设备供电装置，其特征在于：所述输出电能变换单元设有多个输出电压等级。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610976958.3A CN106451646B (zh) | 2016-10-28 | 2016-10-28 | 快速穿戴移动设备供电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610976958.3A CN106451646B (zh) | 2016-10-28 | 2016-10-28 | 快速穿戴移动设备供电装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106451646A true CN106451646A (zh) | 2017-02-22 |
| CN106451646B CN106451646B (zh) | 2019-07-26 |
Family
ID=58179598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610976958.3A Expired - Fee Related CN106451646B (zh) | 2016-10-28 | 2016-10-28 | 快速穿戴移动设备供电装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106451646B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111740465A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-02 | 歌尔科技有限公司 | 电池充放电检测装置及智能穿戴设备 |
| CN113541256A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-22 | 研祥智慧物联科技有限公司 | 放电方法及放电系统 |
| CN113937374A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-14 | 无锡职业技术学院 | 一种并联电池包及控制方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201100922Y (zh) * | 2006-09-20 | 2008-08-13 | 上海中科大研究发展中心有限责任公司 | 电池组 |
| CN102201695A (zh) * | 2010-03-24 | 2011-09-28 | 三洋电机株式会社 | 蓄电池充电装置 |
| CN202997617U (zh) * | 2012-11-28 | 2013-06-12 | 深圳市皓文电子有限公司 | 用于串并电池组的充电装置 |
| CN204068365U (zh) * | 2014-08-19 | 2014-12-31 | 陕西德飞新能源科技有限公司 | 可穿戴式移动电源 |
| CN204290410U (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-22 | 深圳声物互动科技有限公司 | 一种快充式移动电源 |
| CN204407955U (zh) * | 2015-01-27 | 2015-06-17 | 深圳市华宝新能源有限公司 | 快速充放电移动电源 |
-
2016
- 2016-10-28 CN CN201610976958.3A patent/CN106451646B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201100922Y (zh) * | 2006-09-20 | 2008-08-13 | 上海中科大研究发展中心有限责任公司 | 电池组 |
| CN102201695A (zh) * | 2010-03-24 | 2011-09-28 | 三洋电机株式会社 | 蓄电池充电装置 |
| CN202997617U (zh) * | 2012-11-28 | 2013-06-12 | 深圳市皓文电子有限公司 | 用于串并电池组的充电装置 |
| CN204068365U (zh) * | 2014-08-19 | 2014-12-31 | 陕西德飞新能源科技有限公司 | 可穿戴式移动电源 |
| CN204290410U (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-22 | 深圳声物互动科技有限公司 | 一种快充式移动电源 |
| CN204407955U (zh) * | 2015-01-27 | 2015-06-17 | 深圳市华宝新能源有限公司 | 快速充放电移动电源 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111740465A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-02 | 歌尔科技有限公司 | 电池充放电检测装置及智能穿戴设备 |
| CN113541256A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-22 | 研祥智慧物联科技有限公司 | 放电方法及放电系统 |
| CN113937374A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-14 | 无锡职业技术学院 | 一种并联电池包及控制方法 |
| CN113937374B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-10-27 | 无锡职业技术学院 | 一种并联电池包及控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106451646B (zh) | 2019-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103166289B (zh) | 一种在充电时检测电池电压的移动终端和检测方法 | |
| CN201813422U (zh) | 一种自动调节充电方式的移动终端及充电芯片 | |
| CN104505551B (zh) | 一种充电方法及可穿戴设备的充电电路 | |
| CN105162206B (zh) | 充电电池的充电控制方法 | |
| CN101657782A (zh) | 多电池充电系统和方法 | |
| CN106451646A (zh) | 快速穿戴移动设备供电装置 | |
| CN110299752A (zh) | 一种充电控制方法、智能终端及充电系统 | |
| CN206195384U (zh) | 一种可通信的锂电池组智能均衡充放电电路装置 | |
| CN104104117A (zh) | 一种蓄电池组充放电均衡控制方法及系统 | |
| CN204376478U (zh) | 具有快速充电功能的移动电源装置 | |
| CN102231769A (zh) | 一种手机过放电池开机的实现方法及手机 | |
| CN103606999A (zh) | 一种新型电池均衡充电方法 | |
| CN203039400U (zh) | 一种新型快速充电多用移动电源 | |
| CN201860135U (zh) | 一种均衡充电的电池组充电装置 | |
| CN103607002A (zh) | 一种电池均衡充电方法 | |
| CN106549469A (zh) | 一种锂电池并联充电串联使用电路结构 | |
| CN207116620U (zh) | 指纹识别多功能智能电池 | |
| CN102130486A (zh) | 充电装置及其方法 | |
| CN206452126U (zh) | 快速穿戴移动设备供电装置 | |
| CN205407324U (zh) | 数字式锂电池充放电装置 | |
| CN114744728A (zh) | 一种基于安卓平衡充电的管理与控制方法、充电器和系统 | |
| CN107947264A (zh) | 一种直流屏蓄电池组管理与维护系统 | |
| CN103607000A (zh) | 分流均衡充电方法 | |
| CN103606997A (zh) | 快速均衡充电方法 | |
| CN106899058A (zh) | 智能充电电路及应用该智能充电电路的移动电源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190726 Termination date: 20191028 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |