CN204992701U - 一种移动电源快速充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种移动电源快速充电装置，包括壳体，壳体上设有电源输入接口和电源输出接口；壳体内设有电压转换装置、与电压转换装置电连接的大电流恒流输出装置、与大电流恒流输出装置电连接的快速充电电芯；电源输入接口与电压转换装置之间设有输入保护电路，快速充电电芯与电源输出接口之间设有输出保护电路和用于调整输出电压值的电源调整芯片。采用快速充电电芯，充电时间很短，非常适合商旅人士在场所短暂停留过程中即能将几千毫安时的快速充电电芯充满，携带十分方便，不需要为加长充电续航时间而选用体积过大的移动电源。

Description

一种移动电源快速充电装置

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，更具体地，涉及一种移动电源快速充电装置。

背景技术

电子技术的发展日新月异，随着3G移动互联网和智能终端的日益普及，随身可携带的移动式电子产品也越来越多，其中不乏大屏智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机等。电子产品的功能日益多样化，使用频繁激增，特别是在商务活动或外出旅游时又是这些电子终端设备的使用高峰期，如何延长移动设备的使用时间，发挥其最大功用就更凸显重要。

现阶段，普遍采用备用移动电源给电子设备进行充电的方式，以期延长设备的使用时间，但是目前的移动电源均受限于电池容量，并不能储存过多的电量，而且在给市面在售的移动电源进行充电时，均需事先通过专用电源适配器将交流市电转变为直流电，再通过线缆将该直流电传输至移动电源。

目前市面上的电源适配器基本只支持2A以下充电电流，线缆长时间大电流导电会过度发热，引起安全隐患，独立电缆携带不便又易丢失，并且基本采用先恒流后恒压的充电方式，充电时间过长。

另外，为解决移动电源容量小、续航能力不足的缺陷，用户往往需要购买多个移动电源，并且移动电源随着内置电芯容量的增大，其体积也变大，非常占用空间，尤其是商旅人士，经常面临空间不足的问题，极大的限制了移动电源适用范围。

实用新型内容

本实用新型提供一种移动电源快速充电装置，以解决目前移动电源充电速度慢、容量小又续航能力不足、容量大又体积过大的技术问题。

本实用新型提供了一种移动电源快速充电装置，移动电源快速充电装置包括壳体，壳体上设有电源输入接口和电源输出接口；

壳体内设有电压转换装置、与电压转换装置电连接的大电流恒流输出装置、与大电流恒流输出装置电连接的快速充电电芯；

电源输入接口与电压转换装置之间设有输入保护电路，快速充电电芯与电源输出接口之间设有输出保护电路和用于调整输出电压值的电源调整芯片。

进一步地，电压转换装置包括直流电压调整装置和/或交直流电压转换装置。

进一步地，壳体内设有与快速充电电芯电连接的充电检测电路，充电检测电路用于检测快速充电电芯的电量状态，并生成与电量状态相对应的电池检测信号。

进一步地，大电流恒流输出装置电连接一过充保护电路，过充保护电路用于根据电池检测信号控制充电器开启电流输出或截止电流输出。

进一步地，充电检测电路包括电压检测电路和/或电流检测电路。

进一步地，壳体内设有与充电检测电路电连接的容量指示电路和与电源调整芯片电连接的启动输出电路，容量指示电路包括用于根据电池检测信号显示相应信息的显示装置，启动输出电路用于控制电源调整芯片开启电压输出或关闭电压输出。

进一步地，壳体内设有无线充电装置，无线充电装置包括用于产生电磁场的无线充电发射装置，无线充电发射装置包括电连接的发射线圈和通电频率控制器。

进一步地，电压转换装置之前设有同步MOS管整流电路，电源输出接口包括USB接口和/或圆形接口。

进一步地，输出保护电路包括与快速充电电芯电连接的短路保护电路、欠压保护电路和过放保护电路中的一个或多个。

进一步地，输入保护电路包括设于电源输入接口后的安全保险丝和/或EMC电路。

进一步地，壳体上还设有与电源调整芯片电连接的输入装置，输入装置用于输入电压输出参数。

进一步地，壳体内设有与电压转换装置电连接的过温保护电路，过温保护电路包括设于壳体内的温度传感器，过温保护电路用于根据温度传感器的温度信号产生相应的过温保护控制信号。

本实用新型的有益效果：

本实用新型一种移动电源快速充电装置，包括壳体，外部电源从电源输入接口接入，经过电压转换装置和大电流恒流输出装置后输入至快速充电电芯，以实现对快速充电电芯的持续大电流充电，解决目前市面上的移动电源充电耗时过长的问题，因为本实用新型采用快速充电电芯，充电时间很短，非常适合商旅人士在场所短暂停留过程中即能将几千毫安时的快速充电电芯充满，携带十分方便，不需要为加长充电续航时间而选用体积过大的移动电源。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例移动电源快速充电装置的硬件架构图；

图2是本实用新型优选实施例移动电源快速充电装置中附加过充保护电路的硬件架构图；

图3是本实用新型优选实施例移动电源快速充电装置中附加容量指示电路和启动输出电路的硬件架构图；

图4是本实用新型优选实施例移动电源快速充电装置中附加输入装置的硬件架构图；

图5是本实用新型优选实施例移动电源快速充电装置中同时附加过温保护电路、过充保护电路、容量指示电路、启动输出电路和输入装置的硬件架构图。

附图标记说明：

10、电源输入接口；20、输入保护电路；30、电压转换装置；31、直流电压调整装置；32、交直流电压转换装置；40、大电流恒流输出装置；50、快速充电电芯；60、输出保护电路；70、电源输出接口；80、电源调整芯片；90、充电检测电路；91、过充保护电路；92、输入装置；93、容量指示电路；94、过温保护电路；95、启动输出电路。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。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。

参照图1，本实用新型优选实施例提供了一种移动电源快速充电装置，包括壳体，壳体上设有电源输入接口10和电源输出接口70；壳体内设有电压转换装置30、与电压转换装置30电连接的大电流恒流输出装置40、与大电流恒流输出装置40电连接的快速充电电芯50；电源输入接口10与电压转换装置30之间设有输入保护电路20，快速充电电芯50与电源输出接口70之间设有输出保护电路60和用于调整输出电压值的电源调整芯片80。

本实用新型优选实施例中，外部电源从电源输入接口10接入，经过电压转换装置30和大电流恒流输出装置40后输入至快速充电电芯50，以实现对快速充电电芯50的持续大电流充电，解决目前市面上的移动电源充电耗时过长的问题，因为本实用新型采用快速充电电芯50，充电时间很短，非常适合商旅人士在场所短暂停留过程中即能将几千毫安时的快速充电电芯50充满，不需要为加长充电续航时间而选用体积过大的移动电源。

本实用新型优选实施例能实现对移动电源的高倍率快速充电，从而能兼顾移动电源的体积和容量指标，用户在旅途中仅需十几分钟的即可向本实用新型中的移动电源充入几千毫安时的电量。本实用新型优选实施例中的移动电源既能满足用户对续航能力需求，又有效节约存放空间，十分便于携带。

电压转换装置30用于将外部的电源电压转变为与大电流恒流输出装置40兼容的电源电压。快速充电电芯50与电源输出接口70之间设有输出保护电路60和电源调整芯片80，其中，电源调整芯片80用于将快速充电电芯50的输出电压调整为用户所需的外部设备充电电压，输出保护电路60用于防止快速充电电芯50在充电过程中因过放、短路和欠压等原因而受到不可逆的损害。

同时，在电源输入接口10与电压转换装置30之间设有输入保护电路20，通过该输入保护电路20能抑制外部引入的浪涌电流、瞬态高电压，有效保护本发明移动电源快速充电装置。

另外，本实用新型优选实施例中的各个装置及保护电路均通过电路板集成，并且各个电路板之间通过接插件直接对接，能有效避免传统充电线缆连接方式因长时间通电而发热的问题。

可选地，电压转换装置30包括直流电压调整装置31和/或交直流电压转换装置32。其中，直流电压调整装置31能兼容一个宽范围的直流输入电源电压，而交直流电压转换装置32则用于将交流电压转换为直流电压。可选地，直流电压调整装置31设于交直流电压转换装置32后，即交流电经交直流电压转换装置32转变为直流电后输入至直流电压调整装置31。另外，直流电压调整装置31和交直流电压转换装置32能同时配置，以使本实用新型优选实施例的产品适用性更强。

可选地，参照图2，壳体内设有与快速充电电芯50电连接的充电检测电路90，充电检测电路90用于检测快速充电电芯50的电量状态，并生成与电量状态相对应的电池检测信号。

可选地，参照图2大电流恒流输出装置40电连接一过充保护电路91，过充保护电路91用于根据电池检测信号控制充电器开启电流输出或截止电流输出。通过此种方式，本实用新型优选实施例在快速充电电芯50充满后，能自动截断电流输出，以防移动电源过充，对电芯造成损害。

可选地，充电检测电路90包括电压检测电路和/或电流检测电路。

可选地，参照图3，壳体内设有与充电检测电路90电连接的容量指示电路93和与电源调整芯片80电连接的启动输出电路95，容量指示电路93包括用于根据电池检测信号显示相应信息的显示装置，启动输出电路95用于控制电源调整芯片80开启电压输出或关闭电压输出。容量指示电路93根据电池检测信号生成指示信号，并将该指示信号显示于显示装置上。可选地，该显示装置包括LED指示灯或液晶显示屏。在快速充电电芯50过放或欠压时，迅速切断电压输出，保证本实用新型优选实施例的可靠性和安全性。另外，通过该指示灯或液晶显示屏可指示电芯电量大小、充电电流、充电电压及相关故障信息。

可选地，壳体内设有无线充电装置，无线充电装置包括用于产生电磁场的无线充电发射装置，无线充电发射装置包括电连接的发射线圈和通电频率控制器。通电频率控制器使发射线圈中按一定频率通电，发射线圈则产生一电磁场，将符合无线充电条件的移动设备置于本实用新型优选实施例壳体上相应位置时，即能接收变化的电磁场中的能量，以电磁场为媒介，将本实施例中快速充电电芯50的电能传递至无线充电移动设备，不需要通过物理方式连接，充电方式更加智能，同时无需在壳体上开设充电接口，有效提高IP防护等级，达到更佳的防水防尘性能。

电压转换装置30之前设有同步MOS管整流电路，电源输出接口70包括USB接口和/或圆形接口。传统技术采用二极管整流方式，而二极管整流电路的损耗较大，尤其是在大电流输出场合，二极管损耗在真个电源损耗中的占比激增，本实用新型优选实施例设有同步MOS管整流电路，通过同步MOS管整流电路将交流电转变为直流电，能有效降低整流电路上的损耗，大幅提高电源转换效率。

另外，移动电源上还设有USB接口和/或电源开关。其中，USB接口包括Mini-USB类型和Micro-USB类型，以便兼容市面上各类USB设备。可选地，本实用新型优选实施例通过电源开关即能物理切断快速充电电芯50与电路板之间的供电回路，采用此种方式，以避免移动电源在不输出电流时，电芯上的电量被电路板上的元器件消耗，有效延长移动电源的电量储存时间。

可选地，输出保护电路60包括与快速充电电芯50电连接的短路保护电路、欠压保护电路和过放保护电路中的一个或多个。可选地，欠压保护电路和过放保护电路均启动输出电路95电连接，启动输出电路95则在相应的异常工作状态下关闭电源调整芯片80的电压输出功能。

另外，短路保护电路亦可与启动输出电路95电连接，本发明优选实施例在输出短路状态时亦能通过启动输出电路95切断电压输出。

可选地，电压转换装置30前还设有输入保护电路20。其中，输入保护电路20包括安全保险器、EMC滤波电路、变压器电路。其中安全保险器包括保险丝、压敏电阻和TVS瞬态抑制管中的一个或多个。

可选地，参照图4，壳体内设有与电压转换装置30电连接的过温保护电路94，过温保护电路94包括设于壳体内的温度传感器，过温保护电路94用于根据温度传感器的温度信号产生相应的过温保护控制信号。过温保护电路94包括贴装于电压转换装置30表面的温度传感器，该温度传感器用于检测电压转换装置30的表面温度并生成相应的温度电信号，过温保护电路94则在检测到该温度电信号超过预设值时，控制电压转换装置30的停止工作。

可选地，直流电压调整装置31连接一PWM控制电路，过温保护电路94则与该PWM控制电路电连接，温度电信号超过预设值时，该过温保护电路94输出一过温保护控制信号至PWM控制电路，PWM控制电路则根据该过温保护控制信号关断PWM信号，以进一步关断直流电压调整装置31。

可选地，本实用新型移动电源快速充电装置还包括报警装置。具体地，报警装置用于根据电池检测信号产生提示用户的警报信号。

可选地，参照图3，本实用新型的壳体上还设有与电源调整芯片80电连接的输入装置92，用户通过该输入装置92输入电压输出参数，电源调整芯片80根据该电压输出参数输出与之相应的电源电压，即能控制电源调整芯片80输出所需的电压信号，大幅扩宽了本实用新型优选实施例的适用范围。具体地，该输入装置92包括设置于壳体上的按键或触摸屏。

另外，将上述两个以上优选实施例进行组合，亦能达到更佳的技术效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种移动电源快速充电装置，其特征在于，所述移动电源快速充电装置包括壳体，所述壳体上设有电源输入接口（10）和电源输出接口（70）；

所述壳体内设有电压转换装置（30）、与所述电压转换装置（30）电连接的大电流恒流输出装置（40）、与所述大电流恒流输出装置（40）电连接的快速充电电芯（50）；

所述电源输入接口（10）与所述电压转换装置（30）之间设有输入保护电路（20），所述快速充电电芯（50）与所述电源输出接口（70）之间设有输出保护电路（60）和用于调整输出电压值的电源调整芯片（80）。

2.根据权利要求1所述的移动电源快速充电装置，其特征在于，

所述电压转换装置（30）包括直流电压调整装置（31）和/或交直流电压转换装置（32）。

3.根据权利要求1所述的移动电源快速充电装置，其特征在于，

所述壳体内设有与所述快速充电电芯（50）电连接的充电检测电路（90），所述充电检测电路（90）用于检测所述快速充电电芯（50）的电量状态，并生成与所述电量状态相对应的电池检测信号。

4.根据权利要求3所述的移动电源快速充电装置，其特征在于，

所述大电流恒流输出装置（40）电连接一过充保护电路（91），所述过充保护电路（91）用于根据所述电池检测信号控制所述充电器开启电流输出或截止电流输出。

5.根据权利要求3所述的移动电源快速充电装置，其特征在于，

所述充电检测电路（90）包括电压检测电路和/或电流检测电路。

6.根据权利要求3所述的移动电源快速充电装置，其特征在于，

所述壳体内设有与充电检测电路（90）电连接的容量指示电路（93）和与所述电源调整芯片（80）电连接的启动输出电路（95），所述容量指示电路（93）包括用于根据所述电池检测信号显示相应信息的显示装置，所述启动输出电路（95）用于控制所述电源调整芯片（80）开启电压输出或关闭电压输出。

7.根据权利要求1所述的移动电源快速充电装置，其特征在于，

所述壳体内设有无线充电装置，所述无线充电装置包括用于产生电磁场的无线充电发射装置，所述无线充电发射装置包括电连接的发射线圈和通电频率控制器。

8.根据权利要求1所述的移动电源快速充电装置，其特征在于，

所述电压转换装置（30）之前设有同步MOS管整流电路，所述电源输出接口（70）包括USB接口和/或圆形接口。

9.根据权利要求1所述的移动电源快速充电装置，其特征在于，

所述输出保护电路（60）包括与所述快速充电电芯（50）电连接的短路保护电路、欠压保护电路和过放保护电路中的一个或多个。

10.根据权利要求1所述的移动电源快速充电装置，其特征在于，

所述输入保护电路（20）包括设于所述电源输入接口（10）后的安全保险丝和/或EMC电路。

11.根据权利要求1所述的移动电源快速充电装置，其特征在于，

所述壳体上还设有与所述电源调整芯片（80）电连接的输入装置（92），所述输入装置（92）用于输入电压输出参数。

12.根据权利要求1至11任一所述的移动电源快速充电装置，其特征在于，

所述壳体内设有与所述电压转换装置（30）电连接的过温保护电路（94），所述过温保护电路（94）包括设于所述壳体内的温度传感器，所述过温保护电路（94）用于根据所述温度传感器的温度信号产生相应的过温保护控制信号。