CN212627243U - 一种带压力检测功能的移动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带压力检测功能的移动电源，其包括移动电源本体，移动电源本体包括外壳和底盖，由外壳和底盖盖合封闭形成内腔，内腔设置有电池、连接电池的电路板以及连接电路板的电子秤，电子秤与外壳之间还设置有无线充发射单元，电路板包括用于对待充设备充电的充电管理单元，充电管理单元包括充电USB接口和电源管理模块，电子秤的压力传感器用于检测外壳表面的压力信号，电源管理模块根据检测到的压力信号向无线充发射单元发送无线充电控制信号以控制无线充发射单元向待充设备无线充电或断电。本实用新型在现有的移动电源上兼具有电子秤的功能，可以拓展移动电源的功能并提高使用度。

Description

一种带压力检测功能的移动电源

技术领域

本实用新型涉及移动电源技术领域，尤其涉及一种带压力检测功能的移动电源。

背景技术

随着电子产品的日益普及，特别是智能的电子产品，如可携带的手机、平板、电子书、数码相机、以及未来即将普及的智能手表等，人手可拥有多部这样的产品，但是处于智能产品美观以及便携的需要，这些贴近消费者生活的电子产品均设计成具有一定美感的消费品，这样的设计必然会牺牲一些功能或者性能来达到预期效果，在这些电子产品中，电池的容量总是不够消费者在一定的时间内连续使用，在电池体积变小的情况下，提升电池容量的能力和空间还是无法满足消费者的需求，因此外接移动电源是解决电量不足的主要方案。

移动电源，英文mobile power pack(简称MPP)，一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。随着无线充电的普及，现在市面上的大部分电子产品都带有无线充电功能，带无线充TX功能的移动电源设备也成为了市场的大流。

目前市面上的移动电源有线充电功能都具有自动识别负载的功能(接入需要充电的电子设备，移动电源自动开机并开始给电子设备充电)，但无线充电部分往往都需要手动按键唤醒移动电源，才能使用无线充电功能。另外，无线充电通过电流识别具有功耗大的问题，故不可在待机时常开。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种在给电子设备充电的功能的基础上，增加微型电子秤功能，拓展移动电源的功能以提高使用度的带压力检测功能的移动电源。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种带压力检测功能的移动电源，其包括移动电源本体，所述移动电源本体包括外壳和底盖，由所述外壳和底盖盖合封闭形成内腔，所述内腔设置有电池、连接所述电池的电路板以及连接所述电路板的电子秤，所述电子秤与所述外壳之间还设置有无线充发射单元；所述电路板包括用于对待充设备充电的充电管理单元，所述充电管理单元包括用于连接外部供电电源对移动电源充电的充电USB接口和用于管理所述充电USB接口对待充设备充电的电源管理模块；所述电子秤的压力传感器用于检测所述外壳表面的压力信号，所述电源管理模块根据检测到的所述压力信号向所述无线充发射单元发送无线充电控制信号以控制所述无线充发射单元向待充设备无线充电或断电。

进一步的方案中，所述无线充发射单元包括向待充设备发射能量的无线充发射线圈、用于驱动所述无线充发射线圈发射能量的PWM驱动控制电路；当所述电子秤感应到有待充设备时，所述电源管理模块控制所述无线充发射线圈通过电磁感应向待充设备充电。

更进一步的方案中，所述电源管理模块包括电源管理芯片、I2C通信模块、高精度ADC模块、充电控制模块、控制显示模块、连接在所述电池正极的采样电阻，所述电源管理芯片通过所述I2C通信模块与所述压力传感器连接，所述高精度ADC模块与所述电源管理芯片连接，用于采集采样电阻两端的电压，所述充电控制模块分别与所述采样电阻、电源管理芯片、充电USB接口、无线充发射单元连接，所述电源管理芯片与所述控制显示模块连接。

更进一步的方案中，所述外壳设置有由LED或LCD或E-ink或E-paper的任何一种构成的显示屏。

更进一步的方案中，所述内腔还包括填充于所述电子秤、无线充发射线圈与外壳之间的填充物。

更进一步的方案中，所述移动电源还包括所述充电USB接口、USB输出接口、电源指示灯、电源开关、电量指示灯，所述充电USB接口、USB输出接口、电源指示灯、电源开关、电量指示灯设于所述外壳的一侧。

更进一步的方案中，所述电池为聚合物锂电池，所述电路板还包括用于保护所述聚合物锂电池过放、过充、过流和短路的保护电路。

由此可见，本实用新型提供一种新型的带电子秤功能的移动电源，在现有的移动电源上兼具有电子秤的功能，搭配数码管可以知道当前移动电源上放置的物品重量。同时，电子秤能得到物品的重量，可作为带无线充功能的移动电源的负载识别方式，当检测到物品重量时唤醒移动电源并打开移动电源的无线充负载识别检测。解决了无线充无法长时间开启负载识别的问题，优化了用户的体验。

另外，而且体积较小，在不需要充电功能时亦可作为长续航型电子秤使用，使用户可以拓展出更多的功能。

附图说明

图1是本实用新型一种带压力检测功能的移动电源实施例的结构示意图。

图2是本实用新型一种带压力检测功能的移动电源实施例的原理图。

图3是本实用新型一种带压力检测功能的移动电源实施例中所应用到的无线充电方法的流程框图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1与图2，本实用新型的一种带压力检测功能的移动电源包括移动电源本体，移动电源本体包括外壳1和底盖2，由外壳1和底盖2盖合封闭形成内腔，内腔设置有电池3、连接电池3的电路板4以及连接电路板4的电子秤5，电子秤5与外壳1之间还设置有无线充发射单元6。

在本实施例中，电路板4包括用于对待充设备充电的充电管理单元，充电管理单元包括用于连接外部供电电源对移动电源充电的充电USB接口11和用于管理充电USB接口11对待充设备充电的电源管理模块。具体地，电源管理模块包括电源管理芯片12、I2C通信模块13、高精度ADC模块14、充电控制模块15、控制显示模块16、连接在电池3正极的采样电阻R，电源管理芯片12通过I2C通信模块13与压力传感器连接，高精度ADC模块14与电源管理芯片12连接，用于采集采样电阻R两端的电压，其包括A/D转换器，可以将收到的电信号转换成数字信号；充电控制模块15分别与采样电阻R、电源管理芯片12、充电USB接口11、无线充发射单元6连接，电源管理芯片12与控制显示模块16连接。

在本实施例中，电子秤5的压力传感器用于检测外壳1表面的压力信号，电源管理模块根据检测到的压力信号向无线充发射单元6发送无线充电控制信号以控制无线充发射单元6向待充设备无线充电或断电。

在本实施例中，无线充发射单元6包括向待充设备发射能量的无线充发射线圈、用于驱动无线充发射线圈发射能量的PWM驱动控制电路；当电子秤5感应到有待充设备时，电源管理模块控制无线充发射线圈通过电磁感应向待充设备充电。

在本实施例中，外壳1设置有由LED或LCD或E-ink或E-paper的任何一种构成的显示屏。

在本实施例中，内腔还包括填充于电子秤5、无线充发射线圈与外壳1之间的填充物。

在本实施例中，移动电源还包括充电USB接口11、USB输出接口、电源指示灯、电源开关、电量指示灯，充电USB接口11、USB输出接口、电源指示灯、电源开关、电量指示灯设于外壳1的一侧。

本实施例的电源管理芯片12为用于电源管理的微控制器(MCU)，电源管理芯片12控制移动电源的充电开启与关闭，电流大小以及灯显模式和电子秤5之间的交互。主要实现给电池3充电和给需要充电的电子设备进行充电的功能，需要能在无电子设备负载接入的情况尽可能的节省移动电源本身的功耗，达到长时间续航的目的。

本实施例的移动电源给外部待充设备充电的方式有两种：有线充电和无线充电；有线充电是使用的外壳1处预留的充电USB接口11，使用micro、type-C等类型的线给电子设备进行充电；无线充电则是使用无线充发送线圈与电子设备上所带的接收线圈进行无线充电，有线与无线充电的充电电流与充电时间都是由电源管理芯片12控制。可见，将有线供电和无线供电两种供电模式结合在一起，解决了现有移动电源所存在的单模式供电的使用局限问题，提高了移动电源的利用率。

本实施例的电子秤5与外壳1之间相隔一个无线充发射线圈，无线充发射线圈重量轻微，故不受影响。具体地，电子秤5用于判断外壳1表面是否有放置物品，当有物品放置在外壳1上时，需要将数值显示出，且需要的重量精度需要为克(g)。电子秤5需要进行防抖动操作，当外壳1上重量稳定后一段时间不进行大范围跳变才进行取值，且给电源管理芯片12一个物品已放上信号，电源管理芯片12接到该信号后将开启无线充电流检测，识别是否是支持无线充电的电子设备。

本实施例的无线充发射线圈应当考虑外壳1的厚度与电子秤5器件对电感量造成的影响，线圈需要放置在外壳1的下方，防止无线充的握手协议与充电效率受到影响。

本实施例的外壳1需要预留电子秤5显示数据的区域51和MCU显示电池电量的区域52，如图1所示，外壳1上有预留电子秤5数码管的位置与电量的4灯规格显示位置。

本实施例的电池3为聚合物锂电池，为大容量电池，可用于给其他设备供电。其中，电路板4还包括用于保护聚合物锂电池过放、过充、过流和短路的保护电路。

在实际应用中，电子秤5置于移动电源外壳1内，与外壳1间间隔一个无线充发射线圈，无线充发射线圈旁边应需要填充物保证外壳1与压力传感器之间每一点受力均匀。

如图3所示，若有无线充电设备放置在外壳表面，内部电子秤感应到重量，将唤醒MCU，并同时在移动电源的显示屏上显示物品重量；当MCU被唤醒后，检测物品是否为支持无线充电的电子设备，如是，则给电子设备进行无线充电，当检测到负载满电后则控制MCU进入休眠状态。当物品为不支持无线充电的电子设备或其他物品，则等待一段时间，期间持续识别负载接入。

具体地，当电子秤5的压力传感器感受到数据变化后将通过I2C协议将重量数据传输给电源管理芯片12，I2C引脚应同时连接电源管理芯片唤醒源，达到唤醒MCU的目的。当不需要作为供电设备时，同时可作为长续航型的电子秤5使用。

进一步的，移动电源需要知道当前电池3的电量才可方便使用者了解当前移动电源使用情况，合理配对移动电源剩余电量，即通过使用内置的高精度ADC，采集采样电阻R两端的电压V1和V2；基于电压V1和V2可得到流经电池3的电流，通过电源管理芯片12内部的实时算法可精准得到电池3当前电量

进一步的，移动电源支持多种唤醒方式，仅依靠重力即可唤醒MCU。在MCU唤醒的情况下，负载检测可不依靠外部触发信号，优化用户体验。

第一，需要充电的电子设备从充电USB接口11接入，充电控制模块15检测到负载接入，给唤醒源模块一个唤醒信号，达到唤醒MCU目的。

第二，需要充电的电子设备或需要量重物体放置在移动电源外壳1上，压力传感器检测到重物，I2C开始通信时，给予唤醒源唤醒信号，达到唤醒MCU目的。

第三，外部触发信号可以是按键，震动开关，触摸开关等，在用户与其互动的情况下同样会产生一个唤醒信号给予MCU内部唤醒源模块。

进一步的，MCU内部量化电池3电量为百分比，可通过显示的方式提醒用户；MCU将从I2C通信中获取到的重量数值以“g”或者“Kg”单位的形式通过显示屏显示出来。

进一步的，充电共有两种方式，第一种是内部电源管理MCU在唤醒的情况下立刻开启无线充负载识别，利用无线充发射线圈给外部设备进行充电；第二种是内部电源管理MCU在唤醒的情况下给予充电USB接口115V电平，给外部设备进行充电。

由此可见，本实用新型提供一种新型的带电子秤5功能的移动电源，在现有的移动电源上兼具有电子秤5的功能，搭配数码管可以知道当前移动电源上放置的物品重量。同时，电子秤5能得到物品的重量，可作为带无线充功能的移动电源的负载识别方式，当检测到物品重量时唤醒移动电源并打开移动电源的无线充负载识别检测，解决了无线充无法长时间开启负载识别的问题，优化了用户的体验。

另外，而且体积较小，在不需要充电功能时亦可作为长续航型电子秤5使用，使用户可以拓展出更多的功能。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种带压力检测功能的移动电源，其特征在于，包括：

移动电源本体，所述移动电源本体包括外壳和底盖，由所述外壳和底盖盖合封闭形成内腔，所述内腔设置有电池、连接所述电池的电路板以及连接所述电路板的电子秤，所述电子秤与所述外壳之间还设置有无线充发射单元；

所述电路板包括用于对待充设备充电的充电管理单元，所述充电管理单元包括用于连接外部供电电源对移动电源充电的充电USB接口和用于管理所述充电USB接口对待充设备充电的电源管理模块；

所述电子秤的压力传感器用于检测所述外壳表面的压力信号，所述电源管理模块根据检测到的所述压力信号向所述无线充发射单元发送无线充电控制信号以控制所述无线充发射单元向待充设备无线充电或断电。

2.根据权利要求1所述的移动电源，其特征在于：

所述无线充发射单元包括向待充设备发射能量的无线充发射线圈、用于驱动所述无线充发射线圈发射能量的PWM驱动控制电路；当所述电子秤感应到有待充设备时，所述电源管理模块控制所述无线充发射线圈通过电磁感应向待充设备充电。

3.根据权利要求2所述的移动电源，其特征在于：

所述电源管理模块包括电源管理芯片、I2C通信模块、高精度ADC模块、充电控制模块、控制显示模块、连接在所述电池正极的采样电阻，所述电源管理芯片通过所述I2C通信模块与所述压力传感器连接，所述高精度ADC模块与所述电源管理芯片连接，用于采集采样电阻两端的电压，所述充电控制模块分别与所述采样电阻、电源管理芯片、充电USB接口、无线充发射单元连接，所述电源管理芯片与所述控制显示模块连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的移动电源，其特征在于：

所述外壳设置有由LED或LCD或E-ink或E-paper的任何一种构成的显示屏。

5.根据权利要求2所述的移动电源，其特征在于：

所述内腔还包括填充于所述电子秤、无线充发射线圈与外壳之间的填充物。

6.根据权利要求1至3任一项所述的移动电源，其特征在于：

所述移动电源还包括所述充电USB接口、USB输出接口、电源指示灯、电源开关、电量指示灯，所述充电USB接口、USB输出接口、电源指示灯、电源开关、电量指示灯设于所述外壳的一侧。

7.根据权利要求1至3任一项所述的移动电源，其特征在于：

所述电池为聚合物锂电池，所述电路板还包括用于保护所述聚合物锂电池过放、过充、过流和短路的保护电路。

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