CN109904910A - 超低待机多重保护移动电源电路 - Google Patents
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Abstract
超低待机多重保护移动电源电路，涉及到移动电源电路技术领域，解决现有的移动电源存在缺乏人性化设计，待机时间短，安全性差的技术不足，包括有电池管理电路，其特征在于：还有MCU控制模块、电池电压检测电路、低电量蜂鸣器提醒电路、LED电量显示灯电路、输入电压检测电路和过充保护电路；低电量蜂鸣器提醒电路根据MCU控制模块输出的低电量报警信号进行低电量声音提醒；LED电量显示灯电路根据MCU控制模块输出的低电量报警信号进行指示灯低电量闪烁提醒；在充电器未供电状态下MCU控制模块休眠；人性化设计，延长移动电源待机时间；增加第二级过充保护、充电时间过长保护以确保电池不会出现过充。
Description
技术领域
本发明涉及到移动电源电路技术领域，尤其是涉及到电动沙发、升降桌、电动床、医疗床、老人椅、沙滩椅、智能家居、办公桌等产品中内置的移动电源技术领域。
背景技术
目前，移动电源已经越来越多的被各个领域所使用，但市面上常规的移动电源也逐渐暴露了一些不足：1.不够人性化，使用完成前用户不知情不能及时充电；2.待机电流太大，移动电源要经常性充电；3.保护功能不够完善，出现充鼓、爆炸等安全事故。
发明内容
综上所述，发明的目的在于解决现有的移动电源存在缺乏人性化设计，待机时间短，安全性差的技术不足，而提出一种超低待机多重保护移动电源电路。
为解决本发明所提出的技术问题，采用的技术方案为：
超低待机多重保护移动电源电路，包括有电池管理电路，其特征在于：还有MCU控制模块、电池电压检测电路、低电量蜂鸣器提醒电路、LED电量显示灯电路、输入电压检测电路和过充保护电路；
电池电压检测电路，连接电池管理电路和MCU控制模块，为MCU控制模块提供电池电压信号；
低电量蜂鸣器提醒电路，连接MCU控制模块，根据MCU控制模块输出的低电量报警信号进行低电量声音提醒；
LED电量显示灯电路，包括有两个以上电量指示灯，各电量指示灯分别连接MCU控制模块，根据MCU控制模块输出的电量显示信号，控制相应的指示灯点亮；以及根据MCU控制模块输出的低电量报警信号进行指示灯低电量闪烁提醒；
输入电压检测电路，连接充电器输入端与MCU控制模块，检测充电器供电状态，在充电器未供电状态下，为MCU控制模块提供休眠信号；
过充保护电路，连接充电器与电池管理电路，并受MCU控制模块的过充关断信号断开连接充电器与电池管理电路；
MCU控制模块，根据电池电压检测电路输入的电池电压信号，连接管理低电量蜂鸣器提醒电路、LED电量显示灯电路和过充保护电路。
作为对本发明作进一步限定的技术方案为：
还包括有温度检测电路；所述的温度检测电路包括有贴于电芯本体上的温度传感器，温度传感器连接MCU控制模块，为MCU控制模块提供温度传感信号。
还包括有MCU供电电路，MCU供电电路分别将接入的充电器输入电压或电池管理电路输出的电压经线性稳压器输出MCU控制模块工作所工作电压。
还包括有与MCU控制模块连接的MINI USB 10Pin接口。
还包括有与MCU控制模块连接的充电LED指示灯电路。
本发明的有益效果为：1.人性化设计，在电池电量低时发出告警声音通知，同时指示灯会相应闪烁提醒用户充电；2.超低待机设计，延长移动电源待机时间；3.增加第二级过充保护、充电时间过长保护以确保电池不会出现过充。
附图说明
图1为本发明的结构原理方框示意图；
图2为本发明的电池管理电路原理示意图；
图3为本发明除电池管理电路以外的电路原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图和本发明优选的具体实施例对本发明的结构作进一步地说明。
参照图1至图3中所示，本发明超低待机多重保护移动电源电路，包括有电池管理电路、MCU控制模块、电池电压检测电路、低电量蜂鸣器提醒电路、LED电量显示灯电路、输入电压检测电路、过充保护电路、温度检测电路、充电LED指示灯电路和MINI USB 10Pin接口。
电池管理电路，参照图2中所示，主要用于与多个锂离子电池的电芯连接充放电管理，图2中以对7节串联锂离子电池为例的电芯连接充放电管理。
电池电压检测电路，连接电池管理电路和MCU控制模块，为MCU控制模块提供电池电压信号；具体结构为：电池管理电路的电池电压CH+经电阻R21和电阻R8分压后，通过采样端Vbat输入MCU控制模块的14脚。
低电量蜂鸣器提醒电路，连接MCU控制模块，根据MCU控制模块输出的低电量报警信号进行低电量声音提醒；具体结构包括有蜂呜器SPAK，以及由三极管Q7、电阻R53、电阻R59及电阻R58构成的放大驱动电路，放大驱动电路的输入端PWM与MCU控制模块的6脚连接。MCU控制模块根据电池电压检测电路实时监控的电池电压信号，在电池电压信号低于预设值时，控制蜂呜器SPAK发出嘀-嘀-的提醒声。
LED电量显示灯电路，包括有两个以上电量指示灯，附图中以指示灯LED1、指示灯LED2、指示灯LED3和指示灯LED4共4个指示灯为例说明；各电量指示灯分别连接MCU控制模块，根据MCU控制模块输出的电量显示信号，控制相应的指示灯点亮；各电量指示灯还根据MCU控制模块输出的低电量报警信号进行指示灯低电量闪烁提醒；可以在蜂呜器SPAK发出嘀-嘀-的提醒声的同时，四个电量指示灯同步进行闪烁提醒用户及时充电。
输入电压检测电路，连接充电器输入端与MCU控制模块，检测充电器供电状态，在充电器未供电状态下，为MCU控制模块提供休眠信号；输入电压检测电路具体电路由三极管Q23、电阻R11和电阻R75构成，在充电器有充电电压IN+时，三极管Q23导通，三极管Q23拉低MCU控制模块的20脚电压，由充电器在维持MCU控制模块系统损耗，可不用进入休眠模式，当MCU控制模块检测到充电器没有供电时，MCU控制模块的20脚复位，在预设时间后，就会进入休眠模式，这时整个电路电流损耗只有几十uA，可最小限度降低电池的损耗，延长电池待机时间。
过充保护电路，连接充电器与电池管理电路，并受MCU控制模块的过充关断信号断开连接充电器与电池管理电路；过充保护电路具体电路由MOS管Q21控制充电器与电池管理电路间电路的导通或断开，当MCU控制模块检测到电池电压过高或者充电时间过长后，先通过控制三极管Q24导通，三极管Q24再控制MOS管Q21关断，从而保护电池，避免出现充鼓、爆炸等安全事故；为了防止电池电流倒灌，MOS管Q21还串接有二极管D1。
MCU控制模块，根据电池电压检测电路输入的电池电压信号，连接管理低电量蜂鸣器提醒电路、LED电量显示灯电路和过充保护电路。MCU控制模块具体可以采用型号为MM32F003的单片机U6，单片机U6上10脚连接有电量激活开关K1。
温度检测电路，包括有贴于电芯本体上的温度传感器RT1，温度传感器RT1经电阻R135连接MCU控制模块的11脚，为MCU控制模块提供电芯的温度传感信号。MCU控制模块根据电池温度情况，控制MOS管Q21关断，或同时控制控制蜂呜器SPAK发出报警声。
充电LED指示灯电路，包括有红绿双色指示灯LED5，MCU控制模块根据输入电压检测电路控制红绿双色指示灯LED5亮红灯或亮绿灯，在充电时，当电量较低时就会控制红绿双色指示灯LED5红灯亮，当电量充满时，就会控制红绿双色指示灯LED5绿灯亮。
MINI USB 10Pin接口，与MCU控制模块连接的；在具体应用过程中，当本发明安装固定在设备内部，为了方便用户在设备外部能查看到电池电量和低电量闪烁提醒，MINIUSB 10Pin接口连接有与设备面板上的充电和状态显示接口连接。
综上所述，本发明能实时监控电池电压，当电池电压较低时，驱动蜂鸣器发出嘀-嘀-的提醒声，同时控制LED同步闪烁提醒用户；能检测移动电源是否有连接充电器在进行充电，若处于非充电状态，那么控制单片机进入休眠模式，使待机损耗降到最低；能监控充电电压，若充电电压过高，则控制MOS管切断充电以保护电池，同时充电时单片机开始计时，若出现充电时长过长，同步控制MOS停止充电以保护电池，防止过充；本发明更加人性化，待机时间超长，更全面安全保护电池。
Claims (5)
1.超低待机多重保护移动电源电路，包括有电池管理电路，其特征在于：还有MCU控制模块、电池电压检测电路、低电量蜂鸣器提醒电路、LED电量显示灯电路、输入电压检测电路和过充保护电路；
电池电压检测电路，连接电池管理电路和MCU控制模块，为MCU控制模块提供电池电压信号；
低电量蜂鸣器提醒电路，连接MCU控制模块，根据MCU控制模块输出的低电量报警信号进行低电量声音提醒；
LED电量显示灯电路，包括有两个以上电量指示灯，各电量指示灯分别连接MCU控制模块，根据MCU控制模块输出的电量显示信号，控制相应的指示灯点亮；以及根据MCU控制模块输出的低电量报警信号进行指示灯低电量闪烁提醒；
输入电压检测电路，连接充电器输入端与MCU控制模块，检测充电器供电状态，在充电器未供电状态下，为MCU控制模块提供休眠信号；
过充保护电路，连接充电器与电池管理电路，并受MCU控制模块的过充关断信号断开连接充电器与电池管理电路；
MCU控制模块，根据电池电压检测电路输入的电池电压信号，连接管理低电量蜂鸣器提醒电路、LED电量显示灯电路和过充保护电路。
2.根据权利要求1所述的超低待机多重保护移动电源电路，其特征在于：还包括有温度检测电路；所述的温度检测电路包括有贴于电芯本体上的温度传感器，温度传感器连接MCU控制模块，为MCU控制模块提供温度传感信号。
3.根据权利要求1所述的超低待机多重保护移动电源电路，其特征在于：还包括有MCU供电电路，MCU供电电路分别将接入的充电器输入电压或电池管理电路输出的电压经线性稳压器输出MCU控制模块工作所工作电压。
4.根据权利要求1所述的超低待机多重保护移动电源电路，其特征在于：还包括有与MCU控制模块连接的MINI USB 10Pin接口。
5.根据权利要求1所述的超低待机多重保护移动电源电路，其特征在于：还包括有与MCU控制模块连接的充电LED指示灯电路。
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