CN204407955U - 快速充放电移动电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种快速充放电移动电源，包括与输入端口连接的升压充电电路和与输出端口连接的降压放电电路，该升压充电电路和降压放电电路分别与电池组充电输入和电池组放电输出连接，还包括通过电量检测电路与显示电路和电池组连接的控制电路，同时该控制电路分别与升压充电电路和降压放电电路连接，当输入端口与外置电源适配器连接时，外置电源适配器根据与控制电路之间的数据输出适当的电压对移动电源进行快速充电，当输出端口与电子设备连接时，移动电源根据与电子设备之间的数据输出适当的放电电压对电子设备进行充电，由于外置电源适配器或移动电源能根据与控制电路或电子设备之间的数据输出适当充电电压或放电电压，能选择最佳的功率输入和输出，进而减少对移动电源充电或外接的电子设备充电时间，提高充电或放电效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动电源技术领域，尤其是一种采用快速充放电移动电源。
背景技术
移动终端，如大屏幕手机、平板等电子设备逐渐成为人们的必需品，而电池技术上的瓶颈，使这些设备自带的电池续航能力不能满足长时间使用的要求，为了解决这种矛盾，移动电源成为这些电子设备通常的配置。
目前的移动电源基本上采用输入电压为5V，输入电流限制在很小范围内，外置USB的充电器对容量在几千到上万毫安时移动电源的充电时，通常需要几个到十几个小时才能充满电，无法满足在电量不足时快速地充好电的需求。同时移动电源的输出通常为5V，输出电流也限制在2.4A以下，在利用其对移动终端等电子设备充电也会需要很长时间。
发明内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种快速充放电移动电源，该快速充放电移动电源可以避免大容量移动电源充电或对外部电子设备充电时间长，减少移动电源充电或放电时间，提高充电或放电效率。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种快速充放电移动电源，该快速充放电移动电源包括：与输入端口连接的升压充电电路和与输出端口连接的降压放电电路，该升压充电电路和降压放电电路分别与电池组充电输入和电池组放电输出连接，还包括通过电量检测电路与显示电路和电池组连接的控制电路，同时该控制电路分别与升压充电电路和降压放电电路连接，当输入端口与外置电源适配器或输出端口与电子设备连接时，外置电源适配器或移动电源根据与控制电路或电子设备之间的数据输出适当的充电电压和放电电压。
进一步的说，所述电池组为6节或多节电芯串联。
进一步的说，所述移动电源还包括与电池组连接的保护电路。
进一步的说，所述保护电路包括过压、过流和过温保护电路。
进一步的说，所述移动电源还包括与控制电路连接的电量检测电路与显示电路。
本实用新型快速充放电移动电源，包括与输入端口连接的升压充电电路和与输出端口连接的降压放电电路，该升压充电电路和降压放电电路分别与电池组充电输入和电池组放电输出连接，还包括通过电量检测电路与显示电路和电池组连接的控制电路，同时该控制电路分别与升压充电电路和降压放电电路连，当输入端口与外置电源适配器或输出端口与电子设备连接时，外置电源适配器或移动电源根据与控制电路或电子设备之间的数据输出适当的充电电压和放电电压。在对移动电源进行充电时，外置电源适配器根据与移动电源内控制电路之间的数据选择输出适当的充电电压给电池组充电。在对外接的电子设备进行充电时，移动电源内控制电路与电子设备之间的数据选择输适当放电电压经降压放电电路输至输出端口，对电子设备充电。由于移动电源能以最佳的功率输入和输出，进而减少移动电源充电或外接的电子设备充电时间，提高充电或放电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，而描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1 是本实用新型快速充放电移动电源实施例结构分解示意图。
下面结合实施例，并参照附图，对本实用新型目的的实现、功能特点及优点作进一步说明。
具体实施方式
为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供一种快速充放电移动电源实施例。
该快速充放电移动电源包括：与输入端口1连接的升压充电电路2和与输出端口8连接的降压放电电路7，该升压充电电路2和降压放电电路7分别与电池组4充电输入和电池组放电输出连接，移动电源还包括通过电量检测电路与显示电路5和电池组4连接的控制电路6，同时该控制电路6分别与升压充电电路2和降压放电电路7连接，当输入端口1与外置电源适配器或输出端口8与电子设备连接时，外置电源适配器或移动电源根据与控制电路6或电子设备之间的数据输出适当的充电电压和放电电压。
具体地说，当输入端口1与外置电源适配器连接时，即充电状态，外置电源适配器根据控制电路6数据输出适当的充电电压。当输出端口8与外接电子设备连接，即放电状态，移动电源内的控制电路6根据与电子设备之间的数据输出适当的放电电压进行输出。
所述输入端口1 与外部电源适配器、升压充电电路2以及控制电路6 连接，其中外部电源适配器是具有根据特定协议进行数据联系功能的适配器，输入端口1可以为Micro-USB 接口，也可以是其他端子或者DC座。
所述升压充电电路2与输入接口1、电池组4、控制电路6连接。该升压充电电路2主要包括一集成芯片、一电感元件以及其他外围电路。
充电过程是按如下方式完成，当输入端口1连接有外置电源适配器接入之后，控制电路6检测到接入的电源适配器，控制电路6与外置电源适配器进行数据联系，根据预设的协议确定外置适配器的类型；再根据数据，外置电源适配器输出合适的充电电压对电移动电源中的电池组4进行充电，使移动电源在充电过程中有最佳的充电功率。
充电动作由控制电路6、电量检测与显示电路5、电池组4和升压充电电路2配合完成。控制电路6通过电量检测电路6分析电池组4的容量，然后控制升压充电电路2对电池组5进行充电。控制方式可以是DA转换、I2C、SPI等控制，也可以是PWM或者脉冲控制等。
充电过程分为预充、恒流充电、恒压充电、涓流充电等多种方式，在不同的充电过程可以采用不同的充电方式，保证电池组的充电效率及电池组的寿命。同时，控制电路6通过电量检测与显示电路5监控电池组4的电流及每节电芯的电压，计算电池组4的容量，当电池组充满的时候充电电路2停止，保护电池组4不过分充电。
所述电池组4由数量不等的电芯串联而成，其数量不限，可以是一个、两个或多个。现以电池组4采用一个由六节锂电池电芯组成为例，进一步说明本实用新型达到的效果。
现在通用的锂电池，标准电压是3.7V，六节锂电池串联而成的电池组电压为22.2V。这样做的好处是，充电过程中采用单一升压充电，放电过程中采用单一降压放电。当移动电源放电时，即移动电源对外部电子设备充电，电压逐渐降低，在大电压输出时候，因为电池组输出电流较大，会拉低电池组的电压，导致在移动电源还有足够容量的状态下保护电路检测到电池组电压过低进行过放保护，这种情况可以采用输出低电压方式，即通过降压放电电路7将电池组输出电压降低，使电池组放电电流降低，进而不会拉低电池组电压而导致过量放电保护，保证移动电源最大总容量的输出，其中量放电保护也称为过放保护。
充电过程中外置电源适配器输出为是5V、9V、12V、20V，放电过程中电子设备能接收的也支持5V、9V、12V、20V不同的电压规格，所以采用降压放电，这样可以做到充电放电过程中都只是升压或降压的单模式，当电池组和电芯数量少于六节锂电池时候，充放电都要同时涉及到升压和降压两种模式，给控制方式带来了难度，同时外围的元器件无疑会增加，增大了电源的成本与体积。
所述输出端口8用于连接降压放电电路7与待充电的电子设备，在本实施例输出端口8采用标准USB 接口，该输出端口8可以设置为一个或多个，以便于同时对多个电子设备进行充电。待充电的电子设备应该具有与移动电源之间有根据特定协议进行数据联系功能。
所述降压放电电路7与电池组4、控制电路6和输出端口8相连。降压放电电路7主要包括一集成芯片、电感元件及一些外围电路。放电过程由控制电路6、电量检测与显示电路5、电池组4以及降压放电电路7配合完成。控制电路6检测到输出端口8接入有待充电的电子设备时候，控制电路6用特定的协议与电子设备进行联系，检测到电子设备类型及其状态，然后控制降压放电电路7使用合适的电压等级对电子设备进行充电，保证电子设备有最佳的功率输入，能进行快速充电。放电控制方式可以是DA转换、I2C、 SPI等，也可以是PWM、脉冲控制等。同时，控制电路6通过电量检测与显示电路5监控电池组4的电流及每节电芯的电压，计算电池组4的剩余容量，当容量不够的时候停止降压放电电路7，保护电池组4不过分放电，从而影响电池组4寿命。
所述保护电路3是用来保护电池组4的电路，可以检测到电池组4的电压、电流、温度等数据，当电池组4出现异常状态时候切断回路，对电池组4进行保护。
所述电量检测与显示电路5用于对充放电过程中的输入输出电流进行检测并反馈给控制电路6，控制电路6对电量检测与显示电路5反馈的信息进行分析，计算电池组4剩余的容量，在不同的阶段采用不同的控制方式。而且当处于过流或者其他危险状态时，控制电路6可以控制升压充电电路2或降压放电电路7停止工作，保护电池组4及电移动电源。
所述电量检测与显示电路5也可以用来显示充电放电状态和电池组4的剩余容量，控制电路6分析快速充电移动电源的各种状态，充电、放电、满充等，将状态与计算的剩余容量通过电量检测与显示电路5直观的显示出来。
在对外接的电子设备进行充电时，由电量检测与显示电路5实时检测电池组的电量，并由控制电路根据与电子设备之间的数据使降压放电电路输出适合的输出电压，对外接的电子设备进行充电。在对移动电源进行充电时，由外置电源适配器根据与控制电路之间的数据选择升压充电电路有适合的输入电压。由于移动电源能以最佳的功率输入和输出，进而减少移动电源充电或外接的电子设备充电时间，提高充电或放电效率。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.快速充放电移动电源，其特征在于：包括与输入端口连接的升压充电电路和与输出端口连接的降压放电电路，该升压充电电路和降压放电电路分别与电池组充电输入和电池组放电输出连接，还包括通过电量检测电路与显示电路和电池组连接的控制电路，同时该控制电路分别与升压充电电路和降压放电电路连，当输入端口与外置电源适配器或输出端口与电子设备连接时，外置电源适配器或移动电源根据与控制电路或电子设备之间的数据输出适当的充电电压或放电电压。
2.根据权利要求1所述的快速充放电移动电源，其特征在于：所述电池组为6节或多节电芯串联。
3.根据权利要求1所述的快速充放电移动电源，其特征在于：所述快速充放电移动电源还包括与电池组和控制电路连接的保护电路。
4.根据权利要求3所述的快速充放电移动电源，其特征在于：所述保护电路包括过压、过流和过温保护电路。
5.根据权利要求1所述的快速充放电移动电源，其特征在于：所述快速充放电移动电源还包括与控制电路连接的电量检测与显示电路。
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