CN204465030U - 移动电源及其充放电系统 - Google Patents
移动电源及其充放电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204465030U CN204465030U CN201420805479.1U CN201420805479U CN204465030U CN 204465030 U CN204465030 U CN 204465030U CN 201420805479 U CN201420805479 U CN 201420805479U CN 204465030 U CN204465030 U CN 204465030U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- power source
- circuit
- portable power
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本申请公开了一种移动电源及其充放电系统。所述移动电源包括电源模块，所述移动电源还包括：充电模块，用于连接输入与所述电源模块，为所述电源模块提供充电回路；放电模块，用于连接所述电源模块与输出，为所述移动电源提供第一放电回路；直通模块，用于连接输入与输出，为所述移动电源提供第二放电回路；以及控制模块，用于检测输入状况、输出状况和所述电源模块的状况，以及控制所述充电模块、放电模块和直通模块的工作模式。该移动电源避免了电量的浪费，提高了电量的利用效率。
Description
技术领域
本申请涉及电源技术领域，尤其涉及一种移动电源及其充放电系统。
背景技术
随着各种如手机、平板电脑、照相机等便携式设备的应用越来越广泛，为这些便携式设备的电池充电的移动电源装置或后备电源装置的需求也日益增加。
传统的移动电源只提供独立的充电回路或独立的放电回路。独立的充电回路即单独的输入装置为电池提供充电的功能；独立的放电回路即单独的电池作为能量源头为负载提供放电的功能。当同时连接了输入装置和负载时，只能选择先由输入装置对电池充电，然后电池放电给负载，或者选择先用电池对负载放电，待电池电量耗尽时再用输入装置对电池充电，这中间需要进行两次以上的能量交换，使得电能量损耗增加。
实用新型内容
本实用新型提供了一种移动电源及其充放电系统。
一方面，本申请提供了一种移动电源，所述移动电源包括电源模块，所述移动电源还包括：充电模块，用于连接输入与所述电源模块，为所述电源模块提供充电回路；放电模块，用于连接所述电源模块与输出，为所述移动电源提供第一放电回路；直通模块，用于连接输入与输出，为所述移动电源提供第二放电回路；以及控制模块，用于检测输入状况、输出状况和所述电源模块的状况，以及控制所述充电模块、放电模块和直通模块的工作模式。
在某些实施方式中，所述充电模块包括：第一使能开关、充电电 路，所述第一使能开关连接于所述充电电路，用于控制所述充电电路导通或截止。
在某些实施方式中，所述充电电路为升压电路或降压电路。
在某些实施方式中，所述放电模块包括：第二使能开关、放电电路，所述第二使能开关连接于所述放电电路，用于控制所述放电电路导通或截止。
在某些实施方式中，所述放电电路为升压电路或降压电路。
在某些实施方式中，所述直通模块包括：第三使能开关、直通电路，所述第三使能开关连接于所述直通电路，用于控制所述直通电路导通或截止。
在某些实施方式中，所述直通电路包括：金属氧化物半导体场效应晶体管、可控继电器或可控开关。
在某些实施方式中，所述直通电路包括两组金属氧化物半导体场效应晶体管，所述两组金属氧化物半导体场效应晶体管分别由两个所述第三使能开关控制导通或截止。
在某些实施方式中，所述两组金属氧化物半导体场效应晶体管源极相接排列。
另一方面，本申请提供了一种充放电系统，所述充放电系统包括外部接口和根据本申请第一方面所述的移动电源。
本申请提供的移动电源可通过对充电模块、放电模块、直通模块的切换，对能量的供给源做出有效选择，当移动电源同时连接了输入装置和负载时，能够对负载的充电过程进行有效控制，从而避免了电量的浪费，提高了电量的利用效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了本申请提供的移动电源的一个实施例的结构示意图；
图2示出了输入与充电模块的连接方式和控制模块的信号流向结构示意图；
图3示出了放电模块与输出的连接方式和控制模块的信号流向结构示意图；
图4示出了输入与输出的连接方式和控制模块的信号流向结构示意图；
图5示出了直通模块的一个实现方式的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1，其示出了本申请提供的移动电源的一个实施例的结构示意图1000。
如图1所示，移动电源1000包括电源模块100、充电模块200、放电模块300、直通模块400以及控制模块500。充电模块200用于连接输入与电源模块，为电源模块提供充电回路。放电模块300用于连接电源模块与输出，为移动电源提供第一放电回路。直通模块400用于连接输入与输出，为移动电源提供第二放电回路。控制模块500用于检测输入状况、输出状况和电源模块100的状况，以及控制充电模块200、放电模块300、直通模块400的工作模式。
图2示出了输入与充电模块的连接方式和控制模块的信号流向结构示意图。如图2所示，充电模块200可以包括第一使能开关201、充电电路202。从图2可以看出，输入连接于第一使能开关201，第一使能开关201连接于充电电路202且受控于控制模块500，充电电路202连接于电源模块100。充电电路202可以是升压电路或降压电路。承载有输入信息的信号(如输入电压)和电源模块100信息的信号(如电源模块电压、电源模块温度等)分别传送给控制模块500，控制模块500根据这些信号 决定是否将第一使能开关201使能，进而导通充电电路202，使电源模块100开始充电储能。
图3示出了放电模块与输出的连接方式和控制模块的信号流向结构示意图。如图3所示，放电模块300可以包括第二使能开关301、放电电路302。从图3可以看出，电源模块100连接于第二使能开关301，使第二使能开关301连接于放电电路302且受控于控制模块500，放电电路302连接于输出。放电电路302可以是升压电路或降压电路。承载有电源模块100信息的信号(如电源模块电压、电源模块温度等)和输入信息的信号(如输入电压)分别传送给控制模块500，控制模块500根据这些信号决定是否将第二使能开关301使能，进而导通放电电路302，使电源模块100对外放电。
图4示出了输入与输出的连接方式和控制模块的信号流向结构示意图。如图4所示，直通模块400可以包括第三使能开关401、直通电路402。从图4可以看出，输入连接于第三使能开关401，第三使能开关401连接于直通电路402且受控于控制模块500，直通电路402连接于输出。承载有电源模块100信息的信号(如电源模块电压、电源模块温度等)和输入信息的信号(如输入电压)分别传送给控制模块500，控制模块500根据这些信号决定是否将第三使能开关401使能，进而导通直通电路402，使外部电源可以直接给外部负载充电。
当有外部电源输入到移动电源设备的同时用户又需要对外部负载充电，即外部电源、移动电源设备和负载三个电器同时连接到一起时，可以选择先用外部电源通过直通模块对负载进行充电，待负载充满后或电流降低到一定程度后，外部电源再对移动电源设备内的电源模块充电。与没有直通单元的只能待移动电源设备充满后，再由电源设备向负载供电的那类移动电源设备相比，这种充电方式减少了一次能量转换，节省了能量的损耗。
图5示出了直通模块的一个实现方式的连接示意图。如图5所示，直通电路可以采用两个(组)源极相接的金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)，同时，两个(组)MOSFET分别连接两个接有地线的第三使能开关，用来控制 其导通或截止，这样既可以实现输入输出直通的功能，又能防止彼此相互倒灌。
如图5所示，本例采用P沟道增强型MOSFET，QA1的漏极(以下简称D极)连接到输入端，源极(以下简称S极)连接到输出端，栅极(以下简称G极)连接到开关控制信号OUT-ON/OFF1端，开关控制信号OUT-ON/OFF1由控制模块控制，当控制模块输出高电平，即信号OUT-ON/OFF1为高电平时，MOSFET QA1导通，输入电压经过QA1连接到MOSFET QB1的S极。同理，如果此时另一开关控制信号OUT-ON/OFF也是高电平，那么QB1也导通，输入电压就经过QA1，QB1连接到输出，这样就实现了将外部电源直接提供给外部负载的直通功能。同时，为了尽可能的降低导通后的QA1和QBA2上的电压降，采取QA1并联QA2和QB1并联QB2的方式。
由图5可知，如果仅仅开关控制信号OUT-ON/OFF1使能，即QA1(和QA2)导通，输入是不能直接连接到输出的。同理，如果仅仅开关控制信号OUT-ON/OFF使能，即QB1(和QB2)导通，输出也不能直接耦合到输入。
以上描述了采用P沟道MOSFET具体的工作过程，然而本领域技术人员应该理解，此方法不是唯一实现直通功能的方法，仅是具有代表性的一个具体实施例。MOSFET还可以为N沟道型，控制方式以及电路连接方式在实现功能时会有所变化；MOSFET也可以为可控继电器，或可控开关。
本申请提供的移动电源可通过对充电模块、放电模块、直通模块的切换，对能量的供给源做出有效选择，当移动电源同时连接了输入装置和负载时，能够对负载的充电过程进行有效控制，从而避免了电量的浪费，提高了电量的利用效率。
本申请提供的移动电源还可以有效地判断输入输出是否短接，然后采取有效措施，节省电量。
在一些实施例中，判断输入输出是否短接可以如下进行：启动放电电路，检测到有输入，输入维持时间开始计时；关闭放电电路，检测到无输入；若“输入维持时间”短则表示当前状态为输入输出短接。原 理是若输入输出短接，那么在启动放电电路后，会检测到“有输入”，关闭放电电路后，会检测到输入“由有变无”，“输入无”后，即可知道本次输入“输入维持时间”的维持情况，若维持时间较短，则为短接，否则为正常接入外部供电设备。
详细地讲，第一次检测到有输入连接后，需要对标志位flag进行置1操作，同时输入维持时间开始计时，为以后的步骤做准备，在上述步骤中，控制模块判断放电电路是否已经启动，若未启动则控制使能开关二开启放电电路；若已经启动放电电路，则进一步判断输入的状态。若为有输入，则累加输入时间，此时的有输入状态可能是由两种可能产生的。第一，确实是有输入连接到该移动电源中。第二，在移动电源外部错误地将输入输出短接到一起，将放电电路的输出连接到了输入处。接下来，将直通电路启动，放电电路关闭，关闭放电电路后，如果确实有输入连接到该移动电源中，那么在接下来的检测中，仍然会检测到输入状态为“有输入”，但如果输入输出短接的话，随着放电电路的关闭，移动电源不会再有电压供给到输出处，输入状态会被检测为“无输入”。如果确实有输入连接到该移动电源中，即表示用户需要使用外部电源(即输入会持续由外部电源供给)，那么“有输入时间”就会维持比较长时间；但如果输入输出短接的话，随着放电电路的关闭，移动电源不会再有电压供给到输出处，输入状态会被检测为“无输入”，即控制模块会检测到输入先有后无，并且“输入维持时间”持续比较短，一般为毫秒级，这样就可以很轻松地判断到输入输出短接，进而采取节电措施，例如移动电源进入低功耗模式。
在另一些实施例中，判断输入输出是否短接可以按如下原理进行：启动放电电路后，如果输入输出短接，那么放电电路输出的电压会立刻被连接到输入处，即几乎在放电电路启动的同时输入处会检测到“有输入”的状态，或者说是输入状态“由无变有”。如果是人为连接外部电源到移动电源控制装置的话，不可能动作如此之快，同时启动放电电路又连接外部电源。基于此原理，可以判断到输入输出短接的状态。
详细地，首先启动放电电路，判断输入状态，若“无输入”，则累加“放电维持时间”；若有输入，则判断“放电维持时间”。进一步地， 若判断到“放电维持时间”大于设定值，则表示移动电源已连接到外部电源；若判断到“放电维持时间”小于设定值，则表示此时输入输出短接，进而采取节电措施，例如移动电源进入低功耗模式。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种移动电源，包括电源模块，其特征在于，所述移动电源还包括：
充电模块，用于连接输入与所述电源模块，为所述电源模块提供充电回路；
放电模块，用于连接所述电源模块与输出，为所述移动电源提供第一放电回路；
直通模块，用于连接输入与输出，为所述移动电源提供第二放电回路；以及
控制模块，用于检测输入状况、输出状况和所述电源模块的状况，以及控制所述充电模块、放电模块和直通模块的工作模式。
2.根据权利要求1所述的移动电源，其特征在于，所述充电模块包括：第一使能开关、充电电路，所述第一使能开关连接于所述充电电路，用于控制所述充电电路导通或截止。
3.根据权利要求2所述的移动电源，其特征在于，所述充电电路包括：升压电路或降压电路。
4.根据权利要求3所述的移动电源，其特征在于，所述放电模块包括：第二使能开关、放电电路，所述第二使能开关连接于所述放电电路，用于控制所述放电电路导通或截止。
5.根据权利要求4所述的移动电源，其特征在于，所述放电电路包括：升压电路或降压电路。
6.根据权利要求5所述的移动电源，其特征在于，所述直通模块包括：第三使能开关、直通电路，所述第三使能开关连接于所述直通电路，用于控制所述直通电路导通或截止。
7.根据权利要求6所述的移动电源，其特征在于，所述直通电路包括：金属氧化物半导体场效应晶体管、可控继电器或可控开关。
8.根据权利要求7所述的移动电源，其特征在于，所述直通电路包括两组金属氧化物半导体场效应晶体管，所述两组金属氧化物半导体场效应晶体管分别由两个所述第三使能开关控制导通或截止。
9.根据权利要求8所述的移动电源，其特征在于，所述两组金属氧化物半导体场效应晶体管源极相接排列。
10.一种充放电系统，其特征在于，所述充放电系统包括外部接口和如权利要求1-9中任一项所述的移动电源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420805479.1U CN204465030U (zh) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 移动电源及其充放电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420805479.1U CN204465030U (zh) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 移动电源及其充放电系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204465030U true CN204465030U (zh) | 2015-07-08 |
Family
ID=53671857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420805479.1U Expired - Fee Related CN204465030U (zh) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | 移动电源及其充放电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204465030U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017028380A1 (zh) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 深圳市华宝新能源有限公司 | 数码设备充电系统 |
| CN107171375A (zh) * | 2016-03-08 | 2017-09-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 充电设备及系统 |
| CN107612118A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-01-19 | 天津瑞发科半导体技术有限公司 | 一种电源管理装置及管理方法 |
| CN108879844A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-23 | 联想(北京)有限公司 | 一种供电装置、供电方法及电子设备 |
-
2014
- 2014-12-17 CN CN201420805479.1U patent/CN204465030U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017028380A1 (zh) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 深圳市华宝新能源有限公司 | 数码设备充电系统 |
| CN107171375A (zh) * | 2016-03-08 | 2017-09-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 充电设备及系统 |
| CN107612118A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-01-19 | 天津瑞发科半导体技术有限公司 | 一种电源管理装置及管理方法 |
| CN107612118B (zh) * | 2017-10-20 | 2019-01-04 | 天津瑞发科半导体技术有限公司 | 一种电源管理装置及管理方法 |
| CN108879844A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-23 | 联想(北京)有限公司 | 一种供电装置、供电方法及电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104300630A (zh) | 充电控制装置及方法 | |
| CN103238263A (zh) | 混合动力电池充电器控制设备和方法 | |
| CN204465030U (zh) | 移动电源及其充放电系统 | |
| CN109951071B (zh) | 一种电压转换电路、其控制方法及充电装置 | |
| CN102738530B (zh) | 移动终端的无线充电方法及无线充电装置 | |
| CN202503357U (zh) | 双电池切换电路 | |
| CN104065124B (zh) | 具有假电池功能的移动终端及其使能、禁能假电池的方法 | |
| CN101719689A (zh) | 用于电子式电能表的双电源切换电路 | |
| CN102496923A (zh) | 一种防反接保护的输入电路 | |
| CN201204670Y (zh) | 双电池供电手机 | |
| CN101951248A (zh) | 一种电子开关 | |
| CN111313374A (zh) | 一种应用于电动自行车bms的电池系统欠压保护电路和方法 | |
| CN104883057A (zh) | 升压与线性充电共用功率器件的移动电源转换器 | |
| CN201804798U (zh) | 一种继电器 | |
| CN103117649B (zh) | 一种零功耗的启动电路控制方法和装置 | |
| CN101552362A (zh) | 铅酸电池的还原电路及其方法 | |
| CN102480145A (zh) | 移动终端 | |
| CN201570897U (zh) | 用于电子式电能表的双电源切换电路 | |
| CN103532184A (zh) | 一种带升降压系统的快速充电装置 | |
| CN108631620B (zh) | 一种具备轻载模式的同步整流控制器及同步整流系统 | |
| CN201994705U (zh) | 一种充电电路及具有该电路结构的移动终端 | |
| CN104333113A (zh) | 一种电源电路 | |
| CN204721218U (zh) | 升压与线性充电共用功率器件的移动电源转换器 | |
| CN204168265U (zh) | 一种电动汽车的上电缓冲电路 | |
| CN206272333U (zh) | 一种dc‑dc在线式无间断自切换电源管理模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150708 |