CN109149785A - 一种无线充电宝 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无线充电宝，包括外壳及位于外壳内的锂电池、充电芯片、MCU主控系统、接收线圈、发射线圈、DC‑DC升压电路，所述接收线圈将外界变化磁场能转换为电能，经整流、滤波、稳压后，在MCU主控系统控制下，按照开关充电方式通过充电芯片对锂电池进行充电；外壳上还设置有液晶显示屏，显示状态显示电路传送的充电状态信息；所述MCU主控系统还连接DC‑DC升压电路、发射线圈来对外进行充电，所述发射线圈将升压后的电能转化为磁场能，并发射至外部器件的接收线圈进行无线充电。简化了充电的步骤，消费者在使用手机的过程中，想要充电时只需将手机靠近无线电能的发射装置。且密封性好，携带方便，设置的WIFI模块，可以充当无线路由器，进行信号传输。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电装置领域，具体是一种无线充电宝。
背景技术
近些年手机、平板电脑、照相机等移动数码产品市场出现了迅速增长的局面。据国际数据公司(IDC)的跟踪报告显示，仅2013年第一季度，中国手机出货量就有9700万部，与2012年同期相比增长了15％。其中智能机出货量为7800万部，同比增长117％。移动数码产品的发展趋势主要是追求外观的小型化和功能的多样化。外观的小型化必然要求减小电池的体积，限制了电池的容量；功能的多样化又会加速电池能量的消耗，大幅度缩短了便携式设备的续航时间。
伴随着便携式设备功能的多样化，耗电量的增加，消费者给便携式设备充电的频率也在提高。因此移动码数产品的充电方式也应该要变得多样化，从而能够满足消费者在不同场合下都能及时给产品中锂电池充电的需求。
便携式设备除了电池续航时间短的问题,其充电方式也比较单一。市场上大部分移动数码产品是通过适配器将220V交流电转为5V直流电后再由USB数据线给产品中的锂电池充电。因各个公司所用的USB接口型号并不相同，一个充电器往往只适合给相应品牌的移动设备充电。当用户在室内需要给便携式设备充电时，就得去找相应的USB数据线，并且长长的数据线会让桌面显得凌乱。在充电期间如有来电，还得拔掉数据线接听电话显得非常不便。于是，无线充电器的应用市场油然而生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无线充电宝，以解决现有技术中存在的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种无线充电宝，包括外壳及位于外壳内的锂电池、充电芯片、MCU主控系统、接收线圈、发射线圈、DC-DC升压电路，所述接收线圈将外界变化磁场能转换为电能，经整流、滤波、稳压后，在MCU主控系统控制下，按照开关充电方式通过充电芯片对锂电池进行充电；外壳上还设置有液晶显示屏，显示状态显示电路传送的充电状态信息；所述MCU主控系统还连接DC-DC升压电路、发射线圈来对外进行充电，所述发射线圈将升压后的电能转化为磁场能，并发射至外部器件的接收线圈进行无线充电。
进一步的，所述锂电池连接有充电保护电路；
进一步的，所述DC-DC升压电路还连接有过流保护电路；
进一步的，所述外壳为金属材质，且防水密封。
进一步的，所述充电芯片为型号ASC8513的开关式锂电池充电管理芯片；
进一步的，所述DC-DC升压电路为由基准电压源、振荡电路、误差放大器、相位补偿电路和PWM控制电路构成的CMOS升压DC-DC控制器，通过外接NMOS，能做到输出效率更高、输出电流更大的效果。
进一步的，所述MCU主控系统还连接有WIFI模块，所述WIFI模块包括发射端和接收端，接收端接收有线网络传输的无线信号，并通过发射端发送给终端使用。
本发明的有益效果是：无线充电方式具有以下几个优点：第一，手机等便携式设备的USB接口可以省掉，手机电能和信息的传输均可采用无线的方式。这可以让便携式设备的密闭性做得更好，防止产品一进水就坏的现象；第二，简化了充电的步骤，消费者在使用手机的过程中，想要充电时只需将手机靠近无线电能的发射装置。在充电过程中如果有来短信或是电话，可以直接拿出手机结束充电，用完后再直接放回充电即可。第三，在无线充电标准建立之后，一个无线电能发射器可以给不同类型的数码产品充电，提高充电设备资源利用率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为充电芯片电路原理图；
图3为升压电路结构示意图；
图4为充电保护电路图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种无线充电宝，包括外壳及位于外壳内的锂电池、充电芯片、MCU主控系统、接收线圈、发射线圈、DC-DC升压电路，所述接收线圈将外界变化磁场能转换为电能，经整流、滤波、稳压后，在MCU主控系统控制下，按照开关充电方式通过充电芯片对锂电池进行充电；外壳上还设置有液晶显示屏，显示状态显示电路传送的充电状态信息；所述MCU主控系统还连接DC-DC升压电路、发射线圈来对外进行充电，所述发射线圈将升压后的电能转化为磁场能，并发射至外部器件的接收线圈进行无线充电。所述锂电池连接有充电保护电路；所述DC-DC升压电路还连接有过流保护电路；所述外壳为金属材质，且防水密封。所述充电芯片为型号ASC8513的开关式锂电池充电管理芯片；所述DC-DC升压电路为由基准电压源、振荡电路、误差放大器、相位补偿电路和PWM控制电路构成的CMOS升压DC-DC控制器，通过外接NMOS，能做到输出效率更高、输出电流更大的效果。进一步的，所述MCU主控系统还连接有WIFI模块，所述WIFI模块包括发射端和接收端，接收端接收有线网络传输的无线信号，并通过发射端发送给终端使用。
如图2所示为充电芯片电路原理图，当开始对锂电池充电时，芯片10脚变为低电平，红灯亮表示正在充电。一个完整的充电电路可以分为三个阶段，预充电阶段、恒流充电阶段及恒压充电阶段。当电池电压低于3V时，芯片对电池进行涓流充电充电电流为恒流充电的1/5，即预充电阶段。如果预充电时间超过30分钟，将会触发“TIME OUT”信号，芯片停止对电池充电。当电池电压高于3V时，将进入恒流充电阶段，充电电流恒定，电池电压快速上升。当电池电压等于充电截止电压时，进入恒压充电阶段，充电电流开始下降。当电流下降到恒流充电电流的1/8时，充电过程结束。芯片的10脚(CHG)变为高电平，11脚(EOC)变为低电平，绿灯亮表示电池电量充饱。在充电的过程中，如果出现异常状态，红灯会以0.5S的周期闪烁。
图3为升压电路结构示意图，ME2109由基准电压源、振荡电路、误差放大器、相位补偿电路和PWM控制电路等构成的CMOS升压DC-DC控制器。通过外接NMOS，能做到输出效率更高、输出电流更大的效果。
ME2109的反馈控制模式为电压型反馈控制，芯片的1脚(FB)采集输出电压值，将该电压信号与基准电压进行比较，比较结果经误差放大器后输出信号。信号与振荡器生成的锯齿波进行比较生成一脉宽与大小成正比的矩形波。该矩形波再经过锁存器和驱动电路，实现对开关管的导通和关断。
图4为充电保护电路图，主要是一个同相比例放大电路，随着负载电流的增大，升压芯片输出下降，系统中所用的单片机HT46R065B集成了AD集采的功能，当读到AD-USB2端的电压过高，就会置EN1端为低电平，让BQ3关断，系统不再给负载供电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (7)
1.一种无线充电宝，其特征在于：包括外壳及位于外壳内的锂电池、充电芯片、MCU主控系统、接收线圈、发射线圈、DC-DC升压电路，所述接收线圈将外界变化磁场能转换为电能，经整流、滤波、稳压后，在MCU主控系统控制下，按照开关充电方式通过充电芯片对锂电池进行充电；外壳上还设置有液晶显示屏，显示状态显示电路传送的充电状态信息；所述MCU主控系统还连接DC-DC升压电路、发射线圈来对外进行充电，所述发射线圈将升压后的电能转化为磁场能，并发射至外部器件的接收线圈进行无线充电。
2.根据权利要求1所述的一种无线充电宝，其特征在于：所述锂电池连接有充电保护电路。
3.根据权利要求2所述的一种无线充电宝，其特征在于：所述DC-DC升压电路还连接有过流保护电路。
4.根据权利要求3所述的一种无线充电宝，其特征在于：所述外壳为金属材质，且防水密封。
5.根据权利要求4所述的一种无线充电宝，其特征在于：所述充电芯片为型号ASC8513的开关式锂电池充电管理芯片。
6.根据权利要求4所述的一种无线充电宝，其特征在于：所述DC-DC升压电路为由基准电压源、振荡电路、误差放大器、相位补偿电路和PWM控制电路构成的CMOS升压DC-DC控制器，通过外接NMOS，能做到输出效率更高、输出电流更大的效果。
7.根据权利要求4所述的一种无线充电宝，其特征在于：所述MCU主控系统还连接有WIFI模块，所述WIFI模块包括发射端和接收端，接收端接收有线网络传输的无线信号，并通过发射端发送给终端使用。
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|---|---|---|---|---|
| CN110224462A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-10 | 江南大学 | 多功能数显无线充电宝 |
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| CN202817799U (zh) * | 2012-06-29 | 2013-03-20 | 陈娟 | 具有wifi功能的移动电源 |
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| CN205986280U (zh) * | 2016-05-21 | 2017-02-22 | 赖克泉 | 带发电功能的移动电源 |
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