CN207835086U - 移动电源 - Google Patents

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潘海锋
胡群勇
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Shenzhen Huayuan Technology Industry Co., Ltd.
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SHENZHEN PARWA TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种移动电源,包括:输入模块、控制模块、充电模块、放电模块、电池储能模块,放电模块包括第一放电单元和第二放电单元;充电模块用于在输入模块连接外界电源时给电池储能模块充电;第一放电单元用于在输入模块连接外界电源时给外界用电设备供电;第二放电单元用于在输入模块未连接外界电源时给外界用电设备供电。本实用新型降低了移动电源充放电时的功率损耗,延长了移动电源的使用寿命,增加了移动电源使用时间,提高了产品使用安全性。

Description

移动电源
技术领域
[0001]本实用新型涉及移动充电技术领域,尤其涉及一种移动电源。
背景技术
[0002]随着电子产品功能的增多,耗电量也不断加大,现有电子产品的原配电池都会因 为电池容量低而不能满足其正常使用时间。为了解决这种问题,研制出了移动电源,然而, 目前的移动电源转换效率偏低、精度不高易损坏电池(循环充电次数不达标)和抗干扰能力 差、电池本身的电量储存低,影响产品稳定性和客户使用效果。
[0003]鉴于上述技术问题,有必要提出一种功率损耗低、供电时间长、使用寿命长、安全 可靠的解决方案。 实用新型内容
[0004]本实用新型提出一种充电电源,旨在降低移动电源充放电时的功率损耗,延长移 动电源的使用寿命,增加移动电源使用时间,提高产品使用安全性。
[0005]为实现上述目的,本实用新型是这样实现的,本实用新型提出一种移动电源,该移 动电源包括:输入模块、控制模块、充电模块、放电模块、以及电池储能模块,其中,所述放电 模块包括第一放电单元和第二放电单元。
[0006] 所述控制模块分别与所述输入模块、充电模块、电池储能模块、第一放电单元、以 及第二放电单元连接,所述充电模块还与所述输入模块、电池储能模块连接,所述第一放电 单元、第二放电单元分别与外界用电设备连接,所述电池储能模块还与所述第二放电单元 连接。
[0007] 所述充电模块用于在所述输入模块连接外界电源时给所述电池储能模块充电。
[0008] 所述第一放电单元用于在所述输入模块连接外界电源时给所述外界用电设备供 电。
[0009] 所述第二放电单元用于在所述输入模块未连接外界电源时给所述外界用电设备 供电。
[0010] 本实用新型的进一步的技术方案是,所述充电模块还用于在所述输入模块连接外 界电源时,对所述外界电源输入的电流进行降压后给所述电池储能模块充电。
[0011] 所述第二放电单元还用于在所述输入模块未连接外界电源时,对所述电池储能模 块输出的电流进行升压后给所述外界用电设备供电。
[0012] 本实用新型的进一步的技术方案是,所述移动电源还包括:用于检测所述输入模 块是否连接所述外界电源,所述第一放电单元以及所述第二放电单元是否连接外界用电设 备的检测模块。
[0013] 用于在所述检测模块检测到所述输入模块连接所述外界电源,且所述第一放电单 元以及所述第二放电单元连接所述外界用电设备时,对所述外界电源输入的电流进行分流 的分流模块。
[0014] 其中,所述检测模块、分流模块分别与所述控制模块连接。
[0015] 本实用新型的进一步的技术方案是,所述控制模块包括PWMH脚、PWML脚和V0UT脚。
[0016] 所述充电模块包括M0S管Q1、电感L1,所述M0S管Q1的栅极与所述PWMH脚连接,所述 M0S管Q1的漏极与所述输入模块连接,所述M0S管Q1的源极与所述电感L1的一端连接,所述 电感L1的另一端与所述电池储能模块连接。
[0017] 所述第二放电单元包括M0S管Q2、电感L1,所述M0S管Q2的栅极与所述PWML脚连接, 所述M0S管Q2的漏极与所述电感L1的一端连接,所述M0S管Q2的源极与所述外界用电设备连 接,且所述M0S管Q2的源极接地。
[0018] 所述第一放电单元包括M0S管Q3,所述M0S管Q3的栅极和所述V0UT脚连接,所述M0S 管Q3的漏极和所述输入模块连接,所述M0S管Q3的源极和所述外界用电设备连接。
[0019] 本实用新型的进一步的技术方案是,所述移动电源还包括电容C1、电容C2以及电 阻R1,其中,所述电容C1的一端分别与所述输入模块、所述M0S管Q1的漏极连接,所述电容C1 的另一端接地;所述电容C2的一端分别与所述电感L1的另一端、所述电池储能模块连接,所 述电容C2的另一端接地;所述电阻R1的一端与所述电感L1的另一端连接,所述电阻R1的另 一端与所述控制模块连接。
[0020] 本实用新型的进一步的技术方案是,所述移动电源还包括电芯保护模块、USB输出 模块,所述电芯保护模块与所述控制模块连接,所述第一放电单元、第二放电单元分别通过 所述USB输出模块与所述外界用电设备连接。
[0021]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过上述技术方案,在所述输入模块连接 外界电源时,通过所述充电模块给所述电池储能模块充电的同时,通过所述第一放电单元 给所述外界用电设备供电,在所述输入模块未连接外界电源时通过所述第二放电单元用于 给所述外界用电设备供电,降低了充电和放电的功率损耗,延长了移动电源的使用寿命,增 加了移动电源的使用时间。
附图说明
[0022]图1为本实用新型提出的移动电源的第一实施例的功能模块示意图;
[0023]图2为本实用新型提出的移动电源的第二实施例的功能模块示意图;
[0024]图3为本实用新型提出的移动电源的第二实施例的电路结构示意图 [0025]图4为本实用新型提出的移动电源的第三实施例的功能模块示意图。
[0026]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施 例,对本实用新型进行进一步详细说明。
具体实施方式
[0027] 应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本 实用新型。
[0028] 请参照图1,图1为本实用新型提出的移动电源的第一实施例的功能模块示意图。
[0029] 如图1所示,本实用新型第一实施例提出一种移动电源,所述移动电源包括:输入 模块10、控制模块2〇、充电模块30、放电模块40、以及电池储能模块50,其中,所述放电模块 40包括第一放电单元401和第二放电单元402。
[0030] 所述控制模块20分别与所述输入模块10、充电模块30、电池储能模块50、第一放电 单元401、以及第二放电单元402连接,所述充电模块3〇还与所述输入模块10、电池储能模块 50连接,所述第一放电单元401、第二放电单元402分别与外界用电设备连接,所述电池储能 模块50还与所述第二放电单元402连接。
[0031] 所述充电模块30用于在所述输入模块10连接外界电源时给所述电池储能模块50 充电,所述第一放电单元401用于在所述输入模块1〇连接外界电源时给所述外界用电设备 供电,所述第二放电单元402用于在所述输入模块10未连接外界电源时给所述外界用电设 备供电。
[0032] 需要说明的是,作为一种实施方式,所述输入模块10由输入电压5_10VDC线路组 成,由输入AC交流转化为DC直流,并经过整流、滤波为整个移动电源输入电能,另外,本实施 例中,所述输入模块10能智能检测输入电压大小,并通过显示屏显示和设置电压值。
[0033] 本实施例中,所述充电模块30还用于在所述输入模块10连接外界电源时,对所述 外界电源输入的电流进行降压后给所述电池储能模块5〇充电。
[0034] 所述充电模块30用于对所述外界电源输入的电流进行降压时可以采用BUCK降压 模块,主要是采用同步整流技术将所述输入模块1〇输入的电流转化为设备(所述电池储能 模块50)需要的电压、电流,保证设备(所述电池储能模块50)正常运行。
[0035] 所述第二放电单元402还用于在所述输入模块10未连接外界电源时,对所述电池 储能模块50连接进行升压后给所述外界用电设备供电。
[0036] 所述第二放电单元402用于对所述电池储能模块5〇输出的电流进行升压后给所述 外界用电设备供电时可以采用BOOST升压模块,主要是采用同步整流技术将所述电池储能 模块50输出的电流转化为所述外界用电设备(所述外界用电设备)所需的电压、电流,保证 设备(所述外界用电设备)正常运行。
[0037] 本实施例中,所述控制模块20可以选用VS51系列,其由一片高速ARM处理器、积分 线路、复位电路和与非门控制器组成,所述控制模块2〇可以实现所有功能的集合,比如:多 重保护、电流和电压检测、充放电转换和温度控制等。
[0038] 本实施例通过上述技术方案,在所述输入模块10连接外界电源时,通过所述充电 模块30给所述电池储能模块50充电的同时,通过所述第一放电单元401给所述外界用电设 备供电,在所述输入模块1〇未连接外界电源时通过所述第二放电单元402用于给所述外界 用电设备供电,降低了充电和放电的功率损耗,延长了移动电源的使用寿命,增加了移动电 源的使用时间。
[0039] 进一步的,请参照图2,图2为本实用新型提出的移动电源的第二实施例的功能模 块不意图。
[0040] 基于图1所示的实施例,本实施例提出的移动电源还包括:用于检测所述输入模块 10是否连接所述外界电源,所述第一放电单元401以及所述第二放电单元4〇2是否连接外界 用电设备的检测模块60;用于在所述检测模块60检测到所述输入模块1〇连接所述外界电 源,且所述第一放电单元401以及所述第二放电单元402连接所述外界用电设备时,对所述 外界电源输入的电流进行分流的分流模块7〇。其中,所述检测模块6〇、分流模块70分别与所 述控制模块20连接。
[0041] 需要说明的是,本实施例中,所述检测模块60还与所述输入模块10连接,所述分流 模块70还分别与所述第一放电单元401、第二放电单元402连接。 、,。
[0042] 可以理解的是,本实施例中,在所述检测模块60检测到所述输入模块1〇连接所述 外界电源时,所述检测模块60还检测所述第一放电单元401以及所述第二放电单元402是否 与所述外界用电设备连接,若所述第一放电单元401以及所述第二放电单元402与所述外界 用电设备连接,则所述分流模块70对所述输入模块1〇输入的电流进行分流,一部分经过所 述充电模块30降压后对所述电池储能模块50进行充电,并存储于所述电池储能模块50中, 另一部分则经过整流、滤波、稳压后直接给所述外界用电设备供电。由此,解决了二次转换 带来的能源损耗问题,相对于现有技术,降低了充电和放电的功率损耗。
[0043] 若所述第一放电单元401以及所述第二放电单元402没有与所述外界用电设备连 接,则对输入模块10输入的电流经过所述充电模块30降压后对所述电池储能模块5〇进行充 电,并存储于所述电池储能模块50中。
[0044] 请参照图3,图3是本实施例提出的移动电源的电路结构示意图。
[0045] 本实施例中,所述控制模块20包括PWMH脚、PWML脚和V0UT脚,所述充电模块30包括 M0S管Q1、电感L1,所述MOS管Q1的栅极与所述PWMH脚连接,所述MOS管Q1的漏极与所述输入 模块10连接,所述MOS管Q1的源极与所述电感L1的一端连接,所述电感L1的另一端与所述电 池储能模块50连接。
[0046] 所述第二放电单元402包括MOS管Q2、电感L1,所述MOS管Q2的栅极与所述PWML脚连 接,所述MOS管Q2的漏极与所述电感L1的一端连接,所述MOS管Q2的源极与所述外界用电设 备连接,且所述M0S管Q2的源极接地。
[0047]当所述电池储能模块50需要充电时,所述控制模块20侦测输入电压正常,所述 PWMH脚按设置电流、电压大小,发出不同大小的方波驱动所述M0S管Q1给所述电感L1充电和 储能,然后通过所述PWML脚按设置电流、电压大小,发出不同大小的方波驱动所述M0S管Q2 给所述电感L1的能量回馈。当所述电池储能模块50需要放电时,所述控制模块20侦测输入 电压正常,所述PWML脚按设置电流、电压大小,发出不同大小的方波驱动所述M0S管Q2给所 述电感L1充电和储能,然后通过所述PWMH脚按设置电流、电压大小,发出不同大小的方波驱 动所述M0S管Q1给所述电感L1的能量回馈。由于能量及时回收,降低了充电和放电的功率损 耗,使得转换效率大大提高。
[0048]所述第一放电单元401包括M0S管Q3,所述M0S管Q3的栅极和所述V0UT脚连接,所述 M0S管Q3的漏极和所述输入模块10连接,所述M0S管Q3的源极和所述外界用电设备连接。 [0049]另外,本实施例提出的移动电源还包括电容C1、电容C2以及电阻R1,其中,所述电 容C1的一端分别与所述输入模块10、所述MOS管Q1的漏极连接,所述电容C1的另一端接地; 所述电容C2的一端分别与所述电感L1的另一端、所述电池储能模块50连接,所述电容C2的 另一端接地;所述电阻R1的一端与所述电感L1的另一端连接,所述电阻R1的另一端与所述 控制模块20连接。
[0050]另外,本实施例中,所述第一放电单元401及第二放电单元402可以通过USB输出模 块90与外界用电设备连接,所述USB输出模块90的一端分别与所述M0S管Q2的源极、所述M0S 管Q3的源极连接,所述USB输出模块90的另一端分别与所述外界用电设备连接。
[0051]进一步的,请参照图4,图4为本实用新型提出的移动电源的第三实施例的功能模 块不意图。
[0052] 基于图1所示的实施例,本实施例提出的移动电源还包括电芯保护模块80、USB输 出模块90,所述电芯保护模块80与所述控制模块20连接,所述第一放电单元401、第二放电 单元402分别通过所述USB输出模块90与所述外界用电设备连接。
[0053] 可以理解的是,本实施例中,所述电芯保护模块80由智能微控制器和外围线路组 成,所述外围线路至少包括输入过压保护电路、输入欠压保护电路、输入过流保护电路、过 放保护电路、误放保护电路、输出过压保护电路、输出过流保护电路、输出欠压保护电路、输 出过功率保护电路、短路保护电路、过温保护电路、充电时间调节电路、充电异常保护电路 和电池反接保护电路中的一种或几种。
[0054] 本实施例通过电芯保护模块80保证了所述移动电源内部能够安全运行,延长了所 述移动电源的使用寿命,以保障所述外界用电设备的正常使用。
[0055] 综上所述,本实用新型提出的移动电源在所述输入模块连接外界电源时,通过所 述充电模块给所述电池储能模块充电的同时,通过所述第一放电单元给所述外界用电设备 供电,在所述输入模块未连接外界电源时通过所述第二放电单元用于给所述外界用电设备 供电,降低了充电和放电的功率损耗,延长了移动电源的使用寿命,增加了移动电源的使用 时间。
[0056] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围, 凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换,或直接或间接运用在 其它相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1. 一种移动电源,其特征在于,所述移动电源包括:输入模块、控制模块、充电模块、放 电模块、以及电池储能模块,其中,所述放电模块包括第一放电单元和第二放电单元; 所述控制模块分别与所述输入模块、充电模块、电池储能模块、第一放电单元、以及第 二放电单元连接,所述充电模块还与所述输入模块、电池储能模块连接,所述弟一放电单 元、第二放电单元分别与外界用电设备连接,所述电池储能模块还与所述第二放电单元连 接; 所述充电模块用于在所述输入模块连接外界电源时给所述电池储能模块充电; 所述第一放电单元用于在所述输入模块连接外界电源时给所述外界用电设备供电; 所述第二放电单元用于在所述输入模块未连接外界电源时给所述外界用电设备供电。
2. 根据权利要求1所述的移动电源,其特征在于,所述充电模块还用于在所述输入模块 连接外界电源时,对所述外界电源输入的电流进行降压后给所述电池储能模块充电; 所述第二放电单元还用于在所述输入模块未连接外界电源时,对所述电池储能模块输 出的电流进行升压后给所述外界用电设备供电。
3. 根据权利要求2所述的移动电源,其特征在于,所述移动电源还包括:用于检测所述 输入模块是否连接所述外界电源,所述第一放电单元以及所述第二放电单元是否连接外界 用电设备的检测t吴块; 用于在所述检测模块检测到所述输入模块连接所述外界电源,且所述第一 $电单元以 及所述第二放电单元连接所述外界用电设备时,对所述外界电源输入的电流进行分流的分 流模块; 其中,所述检测模块、分流模块分别与所述控制模块连接。
4. 根据权利要求3所述的移动电源,其特征在于,所述控制模块包括PWMH脚、PWML脚和 VOUT 脚; 所述充电模块包括MOS管Q1、电感L1,所述MOS管Q1的栅极与所述PWMH脚连接,所述MOS 管Q1的漏极与所述输入模块连接,所述MOS管Q1的源极与所述电感L1的一端连接,所述电感 L1的另一端与所述电池储能模块连接; 所述第二放电单元包括MOS管Q2、电感L1,所述MOS管Q2的栅极与所述PWML脚连接,所述 MOS管Q2的漏极与所述电感L1的一端连接,所述MOS管Q2的源极与所述外界用电设备连接, 且所述MOS管Q2的源极接地; 所述第一放电单元包括MOS管Q3,所述MOS管Q3的栅极和所述VOUT脚连接,所述MOS管Q3 的漏极和所述输入模块连接,所述MOS管Q3的源极和所述外界用电设备连接。
5. 根据权利要求4所述的移动电源,其特征在于,所述移动电源还包括电容C1、电容C2 以及电阻R1,其中,所述电容C1的一端分别与所述输入模块、所述M〇S管Q1的漏极连接,所述 电容C1的另一端接地;所述电容C2的一端分别与所述电感L1的另一端、所述电池储能模块 连接,所述电容C2的另一端接地;所述电阻R1的一端与所述电感L1的另一端连接,所述电阻 R1的另一端与所述控制模块连接。
6. 根据权利要求1所述的移动电源,其特征在于,所述移动电源还包括电芯保护模块J USB输出模块,所述电芯保护模块与所述控制模块连接,所述第一放电单元、第二放电单元 分别通过所述USB输出模块与所述外界用电设备连接。
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