CN203014434U - 一种高利用率移动电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高利用率移动电源，移动电源包括微处理器单元、输出电流检测模块、升压模块、启动按键、输入电压接口、输出接口和锂电池，锂电池通过升压模块升压后经输出接口输出给外界电子产品供电，输出电流检测模块检测输出接口的输出电流并反馈给微处理器单元，微处理器单元控制升压模块工作，输入电压接口给锂电池供电，启动按键连接在微处理器单元上。本实用新型采用输出电流检测模块检测输出电流，并根据输出电流动态的改变升压比，可在负载恒流阶段，减低输出电压值，从而可减少不必要的功耗损失。当其需要稳定输出5V场合，只需要连续按压2次启动按键，即可进行功能转换，给使用带来很大方便。
Description
技术领域
本实用新型公开一种移动电源，特别是一种高利用率移动电源。
背景技术
随着电子产品在人们日常生活中的应用越来越广泛，随之而来的就是其使用问题，通常的电子产品都是采用锂电池进行供电的，由于电池体积的限制，使其容量不可能做得很大，这样，就使得电池很容易将电量耗完，从而无法使用，于是人们发明了移动电源，在电子产品电量耗尽后，可以连接上移动电源继续使用。现在市场上出现的移动电源属于固定电压输出型，USB接口的电压标准为5V，长期以来，手机提供充电电压使用5V是为了与电脑上的USB标准电压一致，但实际情况是3.7V锂电池是恒流恒压充电的，在低压阶段需要恒流充电，在恒流阶段，电池电压会缓慢上升，当电池电压上升到4.2V后，转入恒压充电，此时电池电压维持在4.2V，以保证电池不会损坏，由于充电管理芯片是低压差芯片，此时只需要4.3V充电电压即可。在5V电源充电条件下，有高达0.7V功耗是损失在充电芯片里，如果以1A电流充电，则有1*0.7=0.7W功耗的损失。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的移动电源在充电时会不必要的功耗损失的缺点，本实用新型提供一种新的高利用率的移动电源，其采用输出电流检测模块检测输出电流，并根据输出电流动态的改变升压比，可在负载恒流阶段，减低输出电压值，从而可减少不必要的功耗损失。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种高利用率移动电源，移动电源包括微处理器单元、输出电流检测模块、升压模块、启动按键、输入电压接口、输出接口和锂电池，锂电池通过升压模块升压后经输出接口输出给外界电子产品供电，输出电流检测模块检测输出接口的输出电流并反馈给微处理器单元，微处理器单元控制升压模块工作，输入电压接口给锂电池供电，启动按键连接在微处理器单元上。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的移动电源包括电池充电保护单元，输入电压接口经电池充电保护单元给锂电池充电。
所述的移动电源包括电量指示单元，电量指示单元连接在锂电池上，微处理器单元控制电量指示单元工作。
所述的移动电源包括照明灯，照明灯连接在锂电池上，三极管Q1控制照明灯工作，微处理器单元控制三极管Q1工作。
所述的输出电流检测模块包括电阻R18、电阻R17和电容C11，电阻R18连接在输出接口和地之间，电阻R17连接在输出接口和微处理器单元之间，电容C11连接在微处理器单元和地之间。
所述的电池充电保护单元包括电池专用充电芯片和专用电池保护芯片，输入电压接口通过电池专用充电芯片给锂电池供电，专用电池保护芯片连接在锂电池上。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用输出电流检测模块检测输出电流，并根据输出电流动态的改变升压比，可在负载恒流阶段，减低输出电压值，从而可减少不必要的功耗损失。当其需要稳定输出5V场合，只需要连续按压2次启动按键，即可进行功能转换，给使用带来很大方便。
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型电路方框图。
图2为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。
请参看附图1和附图2，本实用新型主要包括微处理器单元、输出电流检测模块、升压模块、启动按键、输入电压接口、输出接口和锂电池，锂电池通过升压模块升压后经输出接口输出给外界电子产品供电，输出电流检测模块检测输出接口的输出电流并反馈给微处理器单元，微处理器单元控制升压模块工作，输入电压接口给锂电池供电，启动按键S1连接在微处理器单元上。本实施例中，微处理器单元采用单片机U1，单片机U1配合外围元器件组成整个移动电源的信息处理功能单元，使移动电源更易于操作及智能化控制。本实施例中，输出电流检测模块包括电阻R18、电阻R17和电容C11，电阻R18连接在输出接口和地之间，电阻R17连接在输出接口和微处理器单元之间，电容C11连接在微处理器单元和地之间，电阻R18为检测电阻，电阻R18上的电压经过电阻R17和电容C11平滑后，提供相应的电压数值给单片机U1处理，进行智能化控制，如短路、电流过大、恒功率控制等。本实施例中，在电阻R18和输出接口之间连接有开关Q9，单片机U1提供控制信号，控制开关管Q9的截止及导通，开关管Q9是输出开关，当单片机U1检测到输出状态异常或需要相应控制时，通过单片机U1提供控制信号，控制开光管Q9截止及导通等。本实施例中的升压模块主要包括PWM芯片U4、三极管Q6、三极管Q7、开关管Q8和升压电感L1，锂电池输出端经过串接的升压电感L1和二极管D4，连接在输出接口上，此为开关电源的母线，开关管Q8连接在升压电感L1和二极管D4之间，本实施例中，三极管Q6和三极管Q7一个采用PNP型三极管，一个采用NPN型三极管，三极管Q6和三极管Q7串联连接，PWM芯片U4同时控制三极管Q6和三极管Q7工作，其中三极管Q6连接在输出接口上，三极管Q7接地，开关管Q8控制端连接在三极管Q6和三极管Q7之间，三极管Q6和三极管Q7组成互补驱动电路，提供开关管Q8的驱动电压电流，提高它的导通速度，减小开光管Q8的发热及功耗，以提高效率。电阻R15、电阻R16和电阻R20组成升压的反馈网络，提供稳定的输出电压调节信号给PWM芯片U4。
为了对电池充电保护管理，本实用新型中设有电池充电保护单元，输入电压接口经电池充电保护单元给锂电池充电。本实施例中，电池充电保护单元包括电池专用充电芯片U2和专用电池保护芯片U5，输入电压接口通过电池专用充电芯片U2给锂电池供电，专用电池保护芯片U5连接在锂电池上。电池专用充电芯片U2和专用电池保护芯片U5及其外围元器件共同组成双重电池保护，提高电池安全性，并提供电池及其充电状态信息。
本实施例中，在锂电池上连接有电量指示单元，微处理器单元控制电量指示单元工作。本实施例中，电量指示单元包括LED2、LED3、LED4和LED5组成的5档电量指示灯，以表示电池容量值，每个电量指示灯上串联有一个限流电阻，单片机U1分别控制LED2、LED3、LED4和LED5工作，以显示电池电量。本实施例中，由串联连接的电阻R2和电阻R3组成电池容量检测元件，提供指示值，串联连接的电阻R2和电阻R3一端连接在锂电池上，另一端接地，电阻R2和电阻R3公共端连接在单片机U1上，输入检测信号给单片机U1。
本实施例中，在锂电池上还连接有照明灯，照明灯采用大功率发光二极管LED1，LED1与三极管Q1串联连接，通过三极管Q1控制照明灯LED1工作，单片机U1控制三极管Q1工作，在光线不够的条件下，可以提供照明功能。
由于常规移动电源是靠低压电池升压提供充电电源的，所以在升压过程中，随着电压的升高，移动电源的效率会随之下降，所以为了达到提高效率及电池利用率，本实用新型中，动态改变移动电源的升压比，在负载恒流阶段，减低输出电压值。当需要稳定输出5V场合，只需要连续按压2次START键（即启动按键S1）即可。本实用新型使用时不降低负载电流，自适应降低升压输出电压，提高电池利用率，提高升压效率。通过操作模式，同样达到标准5V的USB电压值，适用于合用此电源的场合。
本实用新型在使用时，按下启动按键START，单片机U1的EN1端输出高电平，提供启动信号给PWM芯片U4与开关管Q9，PWM芯片U4输出PWM信号，升压模块工作，输出5V稳定电压，开关管Q9导通，如果此时输出端接上合适负载，则电阻R18检测到电流值，此电流值由单片机U1记忆下来。在一定时间内，电流值稳定于某一点，单片机U1开始输出PWM信号给PWM芯片U4，让输出电压下降，直到输出负载电流值下降，再上升，此时可维持当前电压值。如果需要恒定5V输出，只需要连续按2次START开关，即稳定在5V输出，此功能也是LED照明灯功能。进入此功能后，如果输出端无负载，则照明灯点亮，如果有负载，照明灯不点亮。在充电及放电过程中，电量指示灯是按电池容量变化，提供直观的电池容量值；在不工作时，电量指示灯不亮。
本实用新型采用输出电流检测模块检测输出电流，并根据输出电流动态的改变升压比，可在负载恒流阶段，减低输出电压值，从而可减少不必要的功耗损失。当其需要稳定输出5V场合，只需要连续按压2次启动按键，即可进行功能转换，给使用带来很大方便。
Claims (6)
1.一种高利用率移动电源，其特征是：所述的移动电源包括微处理器单元、输出电流检测模块、升压模块、启动按键、输入电压接口、输出接口和锂电池，锂电池通过升压模块升压后经输出接口输出给外界电子产品供电，输出电流检测模块检测输出接口的输出电流并反馈给微处理器单元，微处理器单元控制升压模块工作，输入电压接口给锂电池供电，启动按键连接在微处理器单元上。
2.根据权利要求1所述的高利用率移动电源，其特征是：所述的移动电源包括电池充电保护单元，输入电压接口经电池充电保护单元给锂电池充电。
3.根据权利要求1所述的高利用率移动电源，其特征是：所述的移动电源包括电量指示单元，电量指示单元连接在锂电池上，微处理器单元控制电量指示单元工作。
4.根据权利要求1所述的高利用率移动电源，其特征是：所述的移动电源包括照明灯，照明灯连接在锂电池上，三极管Q1控制照明灯工作，微处理器单元控制三极管Q1工作。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的高利用率移动电源，其特征是：所述的输出电流检测模块包括电阻R18、电阻R17和电容C11，电阻R18连接在输出接口和地之间，电阻R17连接在输出接口和微处理器单元之间，电容C11连接在微处理器单元和地之间。
6.根据权利要求2所述的高利用率移动电源，其特征是：所述的电池充电保护单元包括电池专用充电芯片和专用电池保护芯片，输入电压接口通过电池专用充电芯片给锂电池供电，专用电池保护芯片连接在锂电池上。
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| WO2020253482A1 (zh) * | 2019-06-19 | 2020-12-24 | Oppo广东移动通信有限公司 | 驱动电路、电子设备以及控制充电方法 |
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