CN203691024U - 移动充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动充电装置，包括依次连接的充电模块、电池保护模块、电池组以及稳压输出模块，还包括单片机模块，所述充电模块中设置有与电脑电源适配器输出接口相匹配的充电输入接口，所述充电模块通过所述电池保护模块对所述电池组进行充电，所述电池组通过所述稳压输出模块对电子数码产品进行充电，所述单片机模块分别与所述电池保护模块和稳压输出模块连接，用于对所述充电电源的充电过程和输出过程进行控制，其中，所述电池组由多节电池串联组成。该移动充电装置采用电脑电源适配器进行充电，方便快捷；并且，其中的电池组采用多节电池串联组成的方式，缩短充电时间，大大提高充电效率。

Description

移动充电装置

技术领域

本实用新型涉及一种充电电源，特别是一种移动充电装置。

背景技术

随着物质生活水平的不断提高，各种智能手机、数码产品功能日益多样化，使用更加频繁，由于这些智能手机或数码产品配置的电池的容量较小，如何提高数码产品以及电子产品的使用时间、方便人们的生活、及时补充电源、发挥其最大功用的重要性就更加刻不容缓。日常生活中，特别是在外出旅行时，人们通常会携带移动大容量的移动电源，可方便的给智能手机或数码产品随时进行充电。

目前市场上大容量的移动电源（以10400MAH为例）虽然增长了移动电源的使用时间，但是移动电源充电时间均在4-8小时，普通的甚至需要十几个小时，需要在实现花费比较长的时间进行充电，非常的不方便。

实用新型内容

针对上述提到的现有技术的不足，本实用新型提出了一种移动充电装置，该装置能够缩短对移动电源本身的充电时间，提高了充电效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种移动充电装置，包括依次连接的充电模块、电池保护模块、电池组以及稳压输出模块，还包括单片机模块，所述充电模块中设置有与电脑电源适配器输出接口相匹配的充电输入接口，所述充电模块通过所述电池保护模块对所述电池组进行充电，所述电池组通过所述稳压输出模块对电子数码产品进行充电，所述单片机模块分别与所述电池保护模块和稳压输出模块连接，用于对所述充电电源的充电过程和输出过程进行控制，其中，所述电池组由多节电池串联组成。

其中，所述电池组由4节电池串联组成。

其中，所述充电模块包括第一降压电路，用于将电脑电源适配器输入的电压降至16.8V提供给所述电池保护模块。

其中，所述充电模块还连接到所述稳压输出模块，当所述电脑电源适配器与电子数码产品同时连接到所述移动充电装置时，所述电脑电源适配器通过所述充电模块直接对电子数码产品进行充电。

其中，所述电池保护模块包括一充电平衡电路，用于防止所述电池组中的每一节电池过流、过压、过充、过放、过功率、短路或温度过高。

其中，所述稳压输出模块包括第二降压电路，用于将所述电池组的电压降至5V提供给电子数码产品进行充电。

其中，所述稳压输出模块还连接有插入检测及过流保护电路，用于检测电子数码产品是否接入所述移动充电电源以及对电子数码产品充电过程的过流保护。

其中，所述稳压输出模块还包括与电子数码产品匹配的标准输出接口。

其中，所述移动充电装置还包括LCD显示装置，所述LCD显示装置与所述单片机模块连接，用于显示所述移动充电装置的充电状态和放电状态。

与现有技术相比，本实用新型的移动充电装置采用电脑电源适配器进行充电，方便快捷；并且，其中的电池组采用多节电池串联组成的方式，在保证电源的外观、体积、重量及使用时间不变的前提下，缩短充电时间，以10400MAH为例，本实用新型提供的移动充电电源的充电时间可以缩短至1小时左右，大大提高充电效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的移动充电电源的模块连接图。

图2为本实用新型实施例的充电模块中的降压电路的电路图。

图3为本实用新型实施例的电池保护模块中的平衡电路的电路图。

图4为本实用新型实施例的电池组的连接示意图。

图5为本实用新型实施例的单片机模块的示意图。

图6为本实用新型实施例的LCD显示装置与单片机模块的连接示意图。

图7为本实用新型实施例的LCD显示装置的显示状态示意图。

图8为本实用新型实施例的稳压输出模块中的降压电路的电路图。

图9为本实用新型实施例的稳压输出模块中插入检测及过流保护的电路图。

具体实施方式

如前所述，本实用新型针对现有技术存在的缺陷，提供了一种移动充电装置，包括依次连接的充电模块、电池保护模块、电池组以及稳压输出模块，还包括单片机模块，所述充电模块中设置有与电脑电源适配器输出接口相匹配的充电输入接口，所述充电模块通过所述电池保护模块对所述电池组进行充电，所述电池组通过所述稳压输出模块对电子数码产品进行充电，所述单片机模块分别与所述电池保护模块和稳压输出模块连接，用于对所述充电电源的充电过程和输出过程进行控制，其中，所述电池组由多节串联的电池组成。该移动充电装置采用电脑电源适配器进行充电，方便快捷；并且，其中的电池组采用多节电池串联组成的方式，缩短充电时间，大大提高充电效率。

下面将结合附图用实施例对本实用新型做进一步说明。

参阅图1，本实施例提供的移动充电装置，包括依次连接的充电模块1、电池保护模块2、电池组3以及稳压输出模块4，还包括单片机模块5，所述充电模块1中设置有与电脑电源适配器6输出接口相匹配的充电输入接口。所述充电模块1包括第一降压电路，电脑电源适配器6输入的电压经过第一降压电路降压后输出16.8V的电压提供给所述电池保护模块2，对所述电池组3进行充电，其中，所述电池组3由多节串联的电池组成。所述稳压输出模块4包括第二降压电路，所述电池组输出的电压经过第二降压电路降压后输出5V的电压提供给电子数码产品进行充电；其中，所述稳压输出模块4设置有与电子数码产品匹配的标准输出接口401。所述单片机模块5分别与所述电池保护模块2和稳压输出模块4连接，用于对所述充电电源的充电过程和输出过程进行控制；同时，单片机模块5还连接有所述LCD显示装置7，单片机模块通过SM bus（系统管理总线控制器）读取电池保护模块2和稳压输出模块4中的电流电压等信号，把这些信息显示精确的显示到LCD屏上，以显示所述移动充电装置的充电状态和放电状态。

在本实施例中，所述电脑电源适配器6还连接到所述稳压输出模块4，当所述电脑电源适配器6与电子数码产品同时连接到所述移动充电装置时，所述电脑电源适配器6通过所述稳压输出模块4直接对电子数码产品进行充电。

图2是本实施例的充电模块1中的降压电路的电路图。如图2所示，该降压电路为PWM型的降压电路，该电路包括DC-DC降压芯片U1。从电脑电源适配器6输出的电压V20为20V左右，该降压电路的输出端P+输出的电压为16.8V，从输出端P+输出的电压经过电池保护模块对所述电池组进行充电。

其中，所述电池保护模2块包括充电平衡电路，用于防止所述电池组中的每一节电池过流、过压、过充、过放、过功率、短路或温度过高。图3是本实施例的电池保护模块2中平衡电路的的电路图。如图3所示，电池保护模块2接收来自充电模块1的电压P+，在B+与B-接口之间对多节串联的电池进行充电。在充电的过程中，若某一节电池电压比其它电池高时，充电平衡电路中的控制芯片U7会打开内部控制开关，使该节电池与地的回路打开，对电池进行放电，直到该节电池电压与其它电池的一致；或者，当串联的电池组中的其中一节损坏时，充电平衡电路中的控制芯片U7会将充电电路关闭，使移动充电装置进入停止使用的状态。

在本实施例中，参阅图4，所述电池组3由4节电池串联组成。

图5为本实施例的单片机模块的示意图。如图5所示，单片机模块5通过引脚PD2/TIM2_CH3（如图5中的第27个引脚）与电池保护模块2连接，通过SM bus（系统管理总线控制器）读取电池保护模块2的电流电压等信号；单片机模块5通过引脚VDD（如图5中的第6个引脚）与稳压输出模块4连接，通过SM bus（系统管理总线控制器）读取稳压输出模块4的电流电压等信号，附图5中的VSYS是指稳压输出模块4的电压输出端。单片机模块5还连接有所述LCD显示装置7，单片机模块通过SM bus（系统管理总线控制器）读取信息显示到LCD显示装置7，以显示所述移动充电装置的充电状态和放电状态。LCD显示装置7与单片机模块5的连接参考图6。单片机模块5通过读取电池保护模块2的实时充电电流和电压，相乘计算可以得到充电实时功率的大小，然后再计算充电功率倍数，并显示在LCD显示装置7，倍数的计算方法为充电实时功率除以3.7瓦特，其值范围为0到9.9。而实际倍数可能会大于9.9倍时，这时也显示9.9。LCD显示装置7的显示显示状态如图7所示。

图8是本实施例的稳压输出模块4中的降压电路的电路图。如图8所示，该降压电路为PWM型的降压电路，该电路包括DC-DC降压芯片U3。从电池组输出的电压VSYS经过该降压电路降压后从输出端V5输出5V的电压，对电子数码产品进行充电。

本实施例中，稳压输出模块4还连接有插入检测及过流保护电路，用于检测电子数码产品是否接入所述移动充电电源以及对电子数码产品充电过程的过流保护。如图9所示的插入检测及过流保护的电路图（其中图9a为输出电流为1A的情形，图9b为输出电流为2A的情形），平时无设备插入时，P1/P2元件的第4脚被电阻R166/R167下拉到地，Q1/Q3两个mos管为截止状态，第4脚为低电平。当有设备插入时，设备相当于一个低阻值的导体，这时，P1/P2器件的第4脚被拉高，当这里电平变化时，单片机的I/O管脚会检测到电平的变化，从而产生一个中断信号。单片机在这个中断信号产生之后会做相应处理，打开Q1/Q3，这个时候P1/P2的第4脚就会被拉到地，电源开始给设备充电。由于P1/P2的5V电源分别来自限流开关IC U2/U5，此两个限流IC分别能提供1A及2A的电流，当设备需求电流阈值（或者外部短路）时，IC会自己保护关断，设备充电也就结束。故障消失后，IC会回到正常状态。

现有的移动电源中，电池组是几节电池并联得到的，对电池组充电一般通过将电压从5V降压到4.2V进行充电，现在的5V充电电源一般提供1A的电流，实际情况可能更小，再考虑到充电效率问题，对电池组的充电功率一般只有4瓦特左右。本实用新型中，其中的电池组采用多节电池串联组成的方式，例如4组电池串起来就是16.8V，对其充电必须使用大功率的AC电源，比如笔记本电脑的AC电源，功率通常在40W到90W之间，电压为20V左右，对它降压成16.8后再对串行电池组进行充电，由于充电功率大，所以电池组充满电的时间将大大减小。综上所述，本实用新型的移动充电装置采用电脑电源适配器进行充电，方便快捷；并且，其中的电池组采用多节电池串联组成的方式，在保证电源的外观、体积、重量及使用时间不变的前提下，缩短充电时间，以10400MAH为例，本实用新型提供的移动充电电源的充电时间可以缩短至1小时左右，大大提高充电效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种移动充电装置，包括依次连接的充电模块、电池保护模块、电池组以及稳压输出模块，还包括单片机模块，其特征在于，所述充电模块中设置有与电脑电源适配器输出接口相匹配的充电输入接口，所述充电模块通过所述电池保护模块对所述电池组进行充电，所述电池组通过所述稳压输出模块对电子数码产品进行充电，所述单片机模块分别与所述电池保护模块和稳压输出模块连接，用于对所述充电电源的充电过程和输出过程进行控制，其中，所述电池组由多节电池串联组成。

2.根据权利要求1所述的移动充电装置，其特征在于，所述电池组由4节电池串联组成。

3.根据权利要求2所述的移动充电装置，其特征在于，所述充电模块包括第一降压电路，用于将电脑电源适配器输入的电压降至16.8V提供给所述电池保护模块。

4.根据权利要求1所述的移动充电装置，其特征在于，所述充电模块还连接到所述稳压输出模块，当所述电脑电源适配器与电子数码产品同时连接到所述移动充电装置时，所述电脑电源适配器通过所述充电模块直接对电子数码产品进行充电。

5.根据权利要求1所述的移动充电装置，其特征在于，所述电池保护模块包括一充电平衡电路，用于防止所述电池组中的每一节电池过流、过压、过充、过放、过功率、短路或温度过高。

6.根据权利要求1所述的移动充电装置，其特征在于，所述稳压输出模块包括第二降压电路，用于将所述电池组的电压降至5V提供给电子数码产品进行充电。

7.根据权利要求6所述的移动充电装置，其特征在于，所述稳压输出模块还连接有插入检测及过流保护电路，用于检测电子数码产品是否接入所述移动充电电源以及对电子数码产品充电过程的过流保护。

8.根据权利要求6所述的移动充电装置，其特征在于，所述稳压输出模块还包括与电子数码产品匹配的标准输出接口。

9.根据权利要求1-7任一所述的移动充电装置，其特征在于，所述移动充电装置还包括LCD显示装置，所述LCD显示装置与所述单片机模块连接，用于显示所述移动充电装置的充电状态和放电状态。

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