CN216872877U - 双向快充的移动电源 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种双向快充的移动电源，包括主控模块、电芯、充放电模块、电芯检测保护模块以及与充放电模块电连接的多路充电输入模块、多路快充输出单元和无线充电单元，电芯检测保护模块，用于检测电芯的充放电运行状态；充放电模块，用于将沿多路充电输入模块其中之一输入的电源转换为预设充电电源，并对电芯进行充电，以及控制电芯沿多路快充输出单元和无线充电单元其中之一进行放电；主控模块，用于在充放电运行状态表示电芯充放电异常的情况下，控制充放电模块关断电芯进行的充放电。通过本申请，解决了共享移动电源蓄能效率低、无法满足不同用电需求的问题，实现了双向快充，缩短移动电源的充电时间和给受电设备充电的时间的有益效果。

Description

双向快充的移动电源

技术领域

本申请涉及移动电源技术领域，特别是涉及一种双向快充的移动电源。

背景技术

相关技术中，共享移动电源的最大的输出功率都在5V/2A，导致移动电源给手机等终端设备充电的时间都是偏长的。当使用者对充电时间有较高的要求时，相关技术中的共享移动电源为对应的用电设备进行充电所花费的充电时间，是无法满足使用者需求的。

相关技术中，移动电源租赁设备对共享移动电源的充电功率也在5V/2A左右，需要花费较长时间才能完成对单个移动电源的充电；在人流量大的环境中，由于租借需求大，造成相关技术中的共享移动电源会因未充满电而无法借出，降低了用户体验感和使用者客户量的存续；同时，相关技术中的共享移动电源没有无线充电的功能，无法满足多应用场景需求。

针对相关技术中共享移动电源蓄能效率低、无法满足不同用电需求的问题，尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种双向快充的移动电源，以至少解决相关技术中共享移动电源蓄能效率低、无法满足不同用电需求的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种双向快充的移动电源，包括：主控模块、电芯、充放电模块和电芯检测保护模块，所述电芯分别与所述主控模块、所述充放电模块及所述电芯检测保护模块电连接，所述主控模块还分别与所述充放电模块和所述电芯检测保护模块电连接，所述充放电模块还分别电连接多路充电输入模块、多路快充输出单元和/或无线充电单元，其中，所述电芯检测保护模块，用于检测所述电芯的充放电运行状态；所述充放电模块，用于选择多路所述充电输入模块其中一路作为充电电源，并对所述电芯进行充电，以及控制所述电芯向多路所述快充输出单元和所述无线充电单元其中之一放电；所述主控模块，还用于在所述电芯充放电异常时，控制所述充放电模块断开所述电芯与对所述电芯进行充电的所述充电电源的连接，和/或关断所述电芯进行的放电。

在其中一些实施例中，所述电芯检测保护模块包括库伦计芯片，所述库伦计芯片的电源输入端口串联第一电阻与所述电芯的正极电连接，所述库伦计芯片的温度检测端口电连接温度检测传感器，所述库伦计芯片的第一电流检测端口分别电连接所述电芯的负极和采样电阻，所述采样电阻的另一端电连接所述库伦计芯片的第二电流检测端口，所述库伦计芯片还通过I² C通讯与所述主控模块连接，其中，所述温度检测传感器，用于测量所述电芯的温度；所述库伦计芯片，用于检测所述电芯的电容量、所述电芯充放电的循环次数，以及获取所述电芯的温度；所述主控模块，用于获取所述电芯的电容量、所述电芯充放电的循环次数及所述电芯的温度，以及根据所述电芯的电容量、所述电芯充放电的循环次数及所述电芯的温度所对应的充放电运行状态，对应控制所述充放电模块对所述电芯进行的充放电进行控制。

在其中一些实施例中，所述电芯检测保护模块还包括电芯保护芯片和开关单元，所述开关单元包括第一开关管和第二开关管，所述电芯保护芯片的正电源输入端口串联第二电阻与所述电芯的正极电连接，所述电芯保护芯片的负电源输入端分别与所述电芯的负极、所述第一开关管的输入端和所述第二电流检测端口电连接，所述电芯保护芯片的放电控制端口与所述第一开关管的控制端电连接，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输出端短接，所述第二开关管的输入端接地，所述电芯保护芯片的充电控制端口与所述第二开关管的控制端电连接，所述电芯保护芯片的过流检测端口串联第二电阻接地，其中，所述电芯保护芯片，用于检测所述电芯保护芯片的过流检测端口与负电源输入端口之间的电压差，并根据所述电压差对应控制所述电芯保护芯片的放电控制端口和所述电芯保护芯片的充电控制端口分别输出对应的电平；所述第一开关管，用于根据所述电芯保护芯片的放电控制端口输出的对应的电平，控制所述第一开关管的输入端与输出端的连通或断开；所述第二开关管，用于根据所述电芯保护芯片的充电控制端口输出的对应的电平，控制所述第二开关管的输入端与输出端的连通或断开；所述电芯，用于在所述第一开关管的输入端与输出端断开时，停止放电，或在所述第二开关管的输入端与输出端断开时，停止充电。

在其中一些实施例中，所述充放电模块包括充放电芯片、快充协议芯片及电压转换单元，所述充放电芯片的供电端口分别与每路所述充电输入模块的输出端、每路所述快充输出单元及所述无线充电单元的输入端电连接，所述电芯通过所述电压转换单元与所述充放电芯片的充电端口电连接，多路所述充电输入模块、多路所述快充输出单元其中两路还受控连接于所述充放电芯片，所述快充协议芯片分别与所述主控模块、所述充放电芯片、多路所述充电输入模块中的快充输入模块和多路所述快充输出单元耦合连接，其中，所述电压转换单元，用于将多路所述充电输入模块对应输入的电源降压为所述预设充电电源，以及将所述电芯输出的电源升压为对应的放电电源；所述充放电芯片，用于控制多路所述充电输入模块输入对应的电源、基于所述预设充电电源对所述电芯进行充电、输出所述放电电源至所述充放电芯片的供电端口，以及控制多路所述快充输出单元中对应的两路进行放电；所述快充协议芯片，用于控制所述快充输入模块对所述移动电源进行快充供电、控制多路所述快充输出单元基于对应的快充模式进行快充放电，以及控制所述无线充电单元进行放电。

在其中一些实施例中，所述电压转换单元包括第一电感、第一电容、第二电容及第三电阻，所述充放电芯片的充电端口分别与所述第一电容、所述第三电阻及所述第一电感电连接，所述第一电容的另一端电连接所述充放电芯片对应的端口，所述第三电阻的另一端电连接所述第二电容，所述第二电容的另一端对地，所述第一电感的另一端分别电连接所述充放电芯片的电池电压检测端口和所述电芯的正极电连接，其中，所述第一电感，用于将所述电芯的电源升压所述放电电源，以及将沿所述充放电芯片的充电端口输出的电源降压为对所述电芯进行充电的所述预设充电电源。

在其中一些实施例中，多路所述快充输出单元包括第一充电输出电路、第二充电输出电路和第三充电输出电路，所述第一充电输出电路、所述第二充电输出电路和所述第三充电输出电路均包括第一受控开关和供电端子，所述第一受控开关的输入端与所述充放电芯片的供电端口电连接，所述第一受控开关的输出端分别与对应的所述供电端子的电源端口电连接，所述第一充电输出电路的所述第一受控开关单元的受控端与所述充放电芯片的第一控制I/O端口电连接，所述第二充电输出电路的所述第一受控开关的受控端与所述充放电芯片的第二控制I/O端口电连接，所述第三充电输出电路的所述第一受控开关的受控端电连接所述快充协议芯片的一个控制I/O端口，所述第一充电输出电路、所述第二充电输出电路和所述第三充电输出电路的所述供电端子还与所述快充协议芯片对应的数据端口连接，其中，所述充放电芯片，用于在所述第一充电输出电路的所述供电端子接入对应的用电设备时，沿所述第一控制I/O端口输出对应的第一电平，或在所述第二充电输出电路的所述供电端子接入对应的用电设备时，沿所述第二控制I/O端口输出对应的第二电平；所述快充协议芯片，用于在所述第三充电输出电路的所述供电端子接入对应的用电设备时，沿所述快充协议芯片的一个控制I/O端口输出对应的第三电平；所述第一充电输出电路的所述第一受控开关在其控制端接收到所述第一电平时，控制该第一受控开关的输入端与输出端连通，所述第一充电输出电路为对应的用电设备进行快充充电；所述第二充电输出电路的所述第一受控开关在其控制端接收到所述第二电平时，控制该第一受控开关的输入端与输出端连通，所述第二充电输出电路为对应的用电设备进行快充充电；所述第三充电输出电路的所述第一受控开关在其控制端接收到所述第三电平时，控制该第一受控开关的输入端与输出端连通，所述第三充电输出电路为对应的用电设备进行快速充电。

在其中一些实施例中，所述第二充电输出电路和所述第三充电输出电路均还包括第二受控开关，所述第二受控开关的输入端电连接所述快充协议芯片的 CC引脚之一，所述第二受控开关的控制端电连接所述快充协议芯片对应的使能控制I/O端口，所述第二受控开关的输出端电连接对应的所述供电端子的配置引脚，其中，所述快充协议芯片，用于在对应的所述供电端子接入反插的用电设备时，生成对应的使能电信号；所述第二受控开关，用于在所述第二受控开关的控制端接收到对应的使能电信号时，控制所述第二受控开关的输入端与输出端连通；所述供电端子，用于在所述第二受控开关的输入端与输出端连通时，向反插的用电设备进行快充充电。

在其中一些实施例中，所述无线充电单元包括第三受控开关、无线充电发射器芯片和感应线圈，所述第三受控开关的输入端与所述充放电芯片的供电端口电连接，所述第三受控开关的控制端电连接所述快充协议芯片的另一个控制 I/O端口，所述第三受控开关的输出端电连接所述无线充电发射器芯片的供电端口，所述无线充电发射器芯片的发射端口与所述感应线圈电连接，其中，所述快充协议芯片，用于沿另一个控制I/O端口输出对应的无线充电控制信号；所述第三受控开关，用于根据所述第三受控开关的控制端接收到无线充电控制信号的电平，控制所述第三受控开关的输入端与输出端的连通或断开；所述无线充电发射器芯片，用于在所述第三受控开关的输入端与输出端连通时，向所述感应线圈发射预设功率的交流电信号；所述感应线圈，用于配合用电设备的受电线圈，基于所述交流电信号对该用电设备进行无线充电。

在其中一些实施例中，所述第三受控开关包括第三开关管、第四开关管、第四电阻、第五电阻及第六电阻，所述第三开关管的控制端分别电连接所述第四电阻和所述第三受控开关的控制端，所述第三开关管的输出端电连接所述第四电阻的另一端，并对地，所述第三开关管的输入端电连接所述第五电阻，所述第五电阻的另一端分别电连接所述第六电阻和所述第四开关管的控制端，所述第六电阻的另一端分别电连接所述第三受控开关的输入端和所述第四开关管的输入端，所述第四开关管的输出端对接所述第三受控开关的输出端，其中，所述第三开关管，用于根据所述无线充电控制信号的电平，控制所述第三开关管的输入端与输出端的连通或断开；所述第四开关管，用于在所述第三开关管的输入端与输出端连通时，控制所述第四开关管的输入端与输出端连通，以及在所述第三开关管的输入端与输出端断开时，控制所述第四开关管的输入端与输出端断开；所述第三受控开关，用于在所述第三开关管的输入端与输出端连通、所述第四开关管的输入端与输出端连通时，将所述充放电芯片的供电端口输出的放电电源输出至所述无线充电发射器芯片。

在其中一些实施例中，多路所述充电输入模块包括第一充电输入模块和所述快充输入模块，所述第一充电输入模块和所述快充输入模块均包括第五受控开关和对应的输入端子，所述输入端子的电源引脚电连接所述第五受控开关的输入端，所述第一充电输入模块的所述输入端子还与所述主控模块耦合连接，所述快充输入模块的所述输入端子还与所述快充协议芯片耦合连接，所述第五受控开关的控制端与所述充放电芯片的第三控制I/O端口电连接，所述第五受控开关的输出端与所述充放电芯片的供电端口电连接，其中，所述充放电芯片，用于在对应的所述输入端子接入电源时，生成对应的输入供电控制电信号；所述第五受控开关，用于在所述第五受控开关的控制端接收到输入供电控制电信号时，控制所述第五受控开关的输入端与输出端连通；所述第一充电输入模块，用于在对应的所述输入端子接入电源、所述第五受控开关的输入端与输出端连通时，为所述移动电源充电；所述快充输入模块，用于在对应的所述输入端子接入电源、所述第五受控开关的输入端与输出端连通时，为所述移动电源进行快充充电。

相比于相关技术，本申请实施例提供的一种双向快充的移动电源，设置主控模块、电芯、充放电模块、电芯检测保护模块以及与充放电模块电连接的多路充电输入模块、多路快充输出单元和无线充电单元，通过充放电模块控制多路充电输入模块对移动电源进行充电，及采用多路快充输出单元和无线充电单元其中之一进行放电，通过电芯检测保护模块，对电芯的充放电运行状态进行检测并保护电芯，解决了相关技术中共享移动电源蓄能效率低、无法满足不同用电需求的问题，实现了移动电源的双向快充，缩短移动电源的充电时间和给受电设备充电的时间，满足使用者不同的充放电需求的有益效果。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

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

图1根据本申请实施例的双向快充的移动电源的结构示意图；

图2是根据本申请实施例的移动电源的电芯检测保护模块的拓扑电路图；

图3是根据本申请实施例的移动电源的充放电模块与多路快充输出单元的拓扑电路图；

图4是根据本申请实施例的移动电源的无线充电单元的拓扑电路图；

图5是根据本申请实施例的移动电源的多路快充输入模块的拓扑电路图；

图6是根据本申请实施例的移动电源的主控模块的拓扑电路图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本实施例中提供了一种双向快充的移动电源。图1根据本申请实施例的双向快充的移动电源的结构示意图。如图1所示，双向快充的移动电源，包括主控模块100、电芯200、充放电模块300和电芯检测保护模块400，电芯200分别与主控模块100、充放电模块300及电芯检测保护模块400电连接，主控模块 100还分别与充放电模块300和电芯检测保护模块400电连接，充放电模块300 还分别电连接多路充电输入模块500、多路快充输出单元600和/或无线充电单元700，其中，

电芯检测保护模块400，用于检测电芯200的充放电运行状态。

在本实施例中，电芯检测保护模块400在对电芯200的充放电状态进行检测的同时，还对电芯200进行保护，也就是在检测到电芯200充放电异常时，对电芯200进行保护，例如：在电芯200充电电流超过预设电流阈值时，电芯检测保护模块400停止移动电源租赁设备对该移动电源进行充电，也就是停止对电芯200进行充电。又例如：在电芯200放电电流或放电电压超过设定阈值，则停止移动电源对用电设备充电；在本实施例中，电芯检测保护模块400支持对电芯200的温度检测、电压检测和电流检测以及电池容量检测，籍此对电芯200进行安全防护。

充放电模块300，用于选择多路充电输入模块500其中一路作为充电电源，并通过选定的一路充电输入模块500对电芯200进行充电，以及控制电芯200 沿多路快充输出单元600和无线充电单元700其中之一进行放电。

在本实施例中，充电输入模块500包括POGOPIN接口(接触式端子接口) 的充电输入模块和支撑快充协议的Type-C接口的充电输入模块。

在本实施例中，外部电源通过Type-C接口和POGOPIN接口(接触式端子接口)来给移动电源充电；POGOPIN接口主要是通过移动电源租赁机柜和移动电源接触后充电，而Type-C接口可以使用外部充电线，通过适配器给移动电源充电。

在本实施例中，用于给用电设备充电的接口端子包括Micro-USB，Lightning 和Type-C三种输出接口，对应的，快充输出单元600包括如下三种输出单元：第一种是支持BC1.2DCP\FC\AFC\FCP\QC3.0快充协议，且接口为USB接口的快充输出单元；第二种是支持PD3.0\APPLE 5V 2A快充协议，且接口为Lightning 接口的快充输出单元；第三种是支持PD3.0\BC 1.2DCP\FC\AFC\FCP\QC3.0快充协议，且接口为Type-C接口的快充输出单元。

主控模块100，用于在电芯200充放电异常时，控制充放电模块300断开电芯200与对电芯200进行充电的充电电源的连接，和/或关断电芯200进行的放电。

在本实施例中，关断电芯200进行的放电是指断开电芯200与多路快充输出单元600和无线充电单元700中由电芯200供电而进行充电的单元的连接。

需要说明的是，在本实施例中，主控模块100还用于控制移动电源正常充放电工作时，控制电芯检测保护模块400和充放电模块300工作，通过控制电芯检测保护模块400和充放电模块300，使移动电源正常进行使用，满足不同使用需求。

本申请实施例提供的双向快充的移动电源，通过充放电模块300控制多路充电输入模块500对移动电源进行充电，及采用多路快充输出单元600和无线充电单元700其中之一进行放电，通过电芯检测保护模块400，对电芯200的充放电运行状态进行检测并保护电芯200，解决了相关技术中共享移动电源蓄能效率低、无法满足不同用电需求的问题，实现了移动电源的双向快充，缩短移动电源的充电时间和给受电设备充电的时间，满足使用者不同的充放电需求的有益效果。

图2是根据本申请实施例的移动电源的电芯检测保护模块的拓扑电路图，参考图2，在其中一些实施例中，电芯检测保护模块400包括库伦计芯片U15，库伦计芯片U15的电源输入端口VCELL串联第一电阻R52与电芯200的正极 (参考图2中的VBAT网络标号)电连接，库伦计芯片U15的温度检测端口TS电连接温度检测传感器(图2中用温度检测传感器的焊接接口表示)，库伦计芯片 U15的第一电流检测端口CSP分别电连接电芯200的负极(参考图2中的BAT-) 和采样电阻R56，采样电阻R56的另一端电连接库伦计芯片U15的第二电流检测端口CSN，库伦计芯片U15还通过I² C通讯与主控模块100连接，其中，

库伦计芯片U15的通讯时钟端口SCL通过串接电阻R53与主控模块100对应的时钟端口连接，库伦计芯片U15的通讯数据端口SDA通过串接电阻R55 与主控模块100对应的数据端口连接，库伦计芯片U15的中断端口INT还与主控模块100对应的I/O端口连接。

温度检测传感器，用于测量电芯200的温度。

在本实施例中，温度检测传感器为外接10K的NTC电阻，用来监测电芯的实时温度。

库伦计芯片U15，用于检测电芯200的电容量、电芯充放电的循环次数，以及获取电芯200的温度。

在本实施例中，库仑计芯片U5采样电芯200的电压和电流，计算出电芯 200的当前容量以及充放电循环次数，并将采集的对应数据通过I² C传输给主控模块100。

主控模块100，用于获取电芯200的电容量、电芯200充放电的循环次数及电芯200的温度，以及根据电芯200的电容量、电芯200充放电的循环次数及电芯200的温度所对应的充放电运行状态，对应控制充放电模块300对电芯200 进行的充放电进行控制。

需要说明的是，库伦计芯片U15包括但不限于CellWise CW2218AAAC芯片，对库伦计芯片U15周边的电阻电容的连接关系及功能说明如下：电阻R52 和电容C45是库仑计芯片U15电源输入引脚的限流电阻和旁路电容，可以保证库仑计芯片U15引脚的安全和电芯200电压检测的准确性；电容C46是库仑计芯片U15的TS引脚的旁路电容，TS引脚外接10K的NTC电阻，用来监测电芯的实时温度，电容C46可以滤除外部信号干扰，保证温度采集的准确性；电阻R56是精密采样电阻，连到库仑计芯片U15的CSP和CSN引脚，采样的是电芯200负极上的电流，C47是CSP和CSN采样信号上的旁路电容，滤除干扰信号；电阻R53和R55是库仑计芯片U15的SCL和SDA引脚的限流电阻。

在其中一些实施例中，参考图2，电芯检测保护模块400还包括电芯保护芯片U13和开关单元41，开关单元41包括第一开关管和第二开关管，在本实施例中，开关单元41的第一开关管和第二开关管采用集成的双通道MOS管，在本实施例中，采用将两个开关单元41(参考图2中的U14和U16),第一开关管对应为开关单元41中的(G1、S1C、S1B、S1A、D1)部分，第二开关管对应为开关单元41中的(G2、S2C、S2B、S2A、D2)部分，电芯保护芯片U13的正电源输入端口VDD串联第二电阻R49与电芯200的正极(参考图2中的VBAT) 电连接，电芯保护芯片U13的负电源输入端VSS分别与电芯200的负极、第一开关管的输入端(对应为图2中的电连接的S1C、S1B、S1A管脚)和第二电流检测端口CSN电连接，电芯保护芯片U13的放电控制端口OD与第一开关管的控制端G1电连接，第一开关管的输出端D1与第二开关管的输出端D2短接，第二开关管的输入端(对应为图2中的电连接的S2C、S2B、S2A管脚)接地，电芯保护芯片U13的充电控制端口OC与第二开关管的控制端G2电连接，电芯保护芯片U13的过流检测端口CS串联第二电阻R50接地，其中，

电芯保护芯片U13，用于检测电芯保护芯片U13的过流检测端口CS与负电源输入端口VSS之间的电压差，并根据电压差对应控制电芯保护芯片U13的放电控制端口OD和电芯保护芯片U13的充电控制端口OC分别输出对应的电平。

在本实施例中，电芯保护芯片U13所对应的过充检测电压为4.275V，过放检测电压为3.00V，放电过流检测电流为12.5A，充电过流检测电流为16.6A；在本实施例中，放电过流检测电流和充电过流检测电流是通过检测加载于第二电阻R50上的电压，也就是过流检测端口CS上的电压完成的检测；在本实施例中，电芯保护芯片U13还通过检测电芯保护芯片U13的正电源输入端口VDD 与负电源输入端口VSS之间的电压，籍以检测电芯200的电压；在本实施例中，通过将电芯200的电压与过放检测电压和过充检测电压进行对比，以及通过将过流检测端口CS与负电源输入端口VSS之间的电压差与充电过流检测电流所对应的电压和放电过流检测电流所对应的电压进行对比，从而确定电芯200是否过放或过充，例如：当电芯200的电压在过放检测电压以上、在过充检测电压以下，且过流检测端口CS电压在充电过流检测电流所对应的电压以上、在放电过流检测电流所对应的电压以下时，电芯保护芯片U13的充电控制端口OC 和放电控制端口OD均输出高电平，使的第一开关管和第二开关管同时导通，此时，电芯200可以正常的进行充电或放电。

需要说明的时，在本实施例中，充电或放电不同时进行。

第一开关管，用于根据电芯保护芯片U13的放电控制端口OD输出的对应的电平，控制第一开关管的输入端与输出端的连通或断开。

在本实施例中，当电芯保护芯片U13的放电控制端口OD输出高电平，第一开关管导通，此时第一开关管的输入端与输出端连通，对应的与第二开关管的输出端连通，由于在电芯200处于放电状态时，电芯200不进行充电，对应的第二开关管被设置导通状态，如此，电芯200可以进行放电。

第二开关管，用于根据电芯保护芯片U13的充电控制端口输出的对应的电平，控制第二开关管的输入端与输出端的连通或断开。

在本实施例中，当电芯保护芯片U13的充电控制端口OC输出高电平，第二开关管导通，对应的，此时，第一开关管是处于导通状态的，此时，电芯200 可以进行充电。

需要说明的是，设置移动电源在充电时，不允许放电，此时，电芯保护芯片U13的放电控制端口OD输出的高电平，从而确保在当检测到电芯200过充时，通过关断电芯200的负极，籍以实现对充电的控制；同理，在移动电源为用电设备供电时，此时，电芯200被设置为不允许充电，电芯保护芯片U13的充电控制端口OC输出高电平，从而确保在当检测到电芯200过放时，通过关断电芯200的负极，籍以实现对放电的控制。

电芯200，用于在第一开关管的输入端与输出端断开时，停止放电，或在第二开关管的输入端与输出端断开时，停止充电。

需要说明的是，在本实施例中，电芯保护芯片U13包括但不限于 HY2116-DB6B型号的锂电池保护芯片，开关单元41包括但不限于CJAE2002 型号的MOS管，以下基于图2对电芯保护芯片U13和开关单元41进行进一步说明如下：

电芯保护芯片U13包括引脚1至引脚6，其中，引脚1与第一开关管的控制端连接，引脚2通过连接第二电阻R50到地，引脚3与第二开关管的控制端连接，引脚4预留，引脚5连接电容C43和第一电阻R49，第一电阻R49与电芯200的正极连接，引脚6连接电容C43、第一开关管的引脚1至引脚3和库仑计芯片U15的CSN引脚。

单个开关单元41的包括引脚1至引脚9，其中，引脚1至3对应第一开关管的输入端，引脚4对应第一开关管的控制端，引脚5对应第二开关管的控制端，引脚6至引脚8对应第二开关管的输入端，引脚9对应为第一开关管和第二开关管的输出端。

图3是根据本申请实施例的移动电源的充放电模块与多路快充输出单元的拓扑电路图，参考图3，在其中一些实施例中，充放电模块300包括充放电芯片 U2、快充协议芯片U5及电压转换单元31，充放电芯片U2的供电端口(参考图 3中的VBUS)分别与每路充电输入模块500的输出端、每路快充输出单元600 及无线充电单元700的输入端电连接，电芯200通过电压转换单元31与充放电芯片U2的充电端口(参考图3中的充放电芯片U2的SW1-SW3端口)电连接，多路充电输入模块500、多路快充输出单元600其中两路(对应接口为 Miscro-USB和Lighting接口的两路)还受控连接于充放电芯片U2，快充协议芯片U5分别与主控模块100、充放电芯片U3、多路充电输入模块500中的快充输入模块(对应为充电接口为Type-C接口)和多路快充输出单元600耦合连接，其中，

电压转换单元31，用于将多路充电输入模块500对应输入的电源降压为预设充电电源，以及将电芯200输出的电源升压为对应的放电电源。

在本实施例中，在BUCK模式时，将充电输入的高压转换成低电压给电芯 200充电，在BOOST模式时，将电芯200的低电压转换成高电压输出。

充放电芯片U2，用于控制多路充电输入模块500输入对应的电源、基于预设充电电源对电芯200进行充电、输出放电电源至充放电芯片U2的供电端口(对应输出VBUS电压)，以及控制多路快充输出单元600中对应的两路(对应接口为Miscro-USB和Lighting接口的两路)进行快充放电。

在本实施例中，充放电芯片U2提供多路快充输出单元600对用电设备进行充电的电源，并且，对其中两路快充输出单元600是否打开或关断进行控制；在本实施例中，多路快充输出单元600进行的基于快充协议完成的快充是通过快充协议芯片U5对相关的输出端子所连接的用电设备是否满足支持的快充协议，识别通过后，再予以进行快充供电。

快充协议芯片U5，用于控制快充输入模块(对应为充电接口为Type-C接口) 对移动电源进行快充供电、控制多路快充输出单元基于对应的快充模式进行快充放电，以及控制无线充电单元进行放电。

在其中一些实施例中，参考图3，电压转换单元31包括第一电感L1、第一电容C11、第二电容C12及第三电阻R2，充放电芯片U2的充电端口(参考图 3中的)分别与第一电容C11、第三电阻R2及第一电感L1电连接，第一电容 C11的另一端电连接充放电芯片U2对应的端口(对应为充放电芯片U2的BT端口)，第三电阻R2的另一端电连接第二电容C12，第二电容C12的另一端对地，第一电感L1的另一端分别电连接充放电芯片U2的电池电压检测端口VBAT和电芯200的正极(图3中网络标号VBAT表示)电连接，其中，

第一电感L1，用于将电芯200的电源升压放电电源，以及将沿充放电芯片 U2的充电端口(参考图3中充放电芯片U2的SW1-SW3端口)输出的电源降压为对电芯200进行充电的预设充电电源。

在其中一些实施例中，参考图3，多路快充输出单元包括第一充电输出电路 601、第二充电输出电路602和第三充电输出电路603，第一充电输出电路601、第二充电输出电路602和第三充电输出电路603均包括第一受控开关(依次参考图3中的U3、U1、U6)和供电端子(依次为：由VBUSB、DM2、DP2和GNDA 组成的Micro-USB端子、由VBUSL、CC1和GNDA组成的Lightning端子、由 VBUSC、CC2、DM1、DP1和GND组成的Type-C接口)，第一受控开关的输入端与充放电芯片U2的供电端口(对应图3中的网络标号VBUS)电连接，第一受控开关的输出端分别与对应的供电端子的电源端口(依次为：B+、L+、C+)电连接，第一充电输出电路601的第一受控开关单元U3的受控端(参考图3中U3的引脚4与引脚6)与充放电芯片U2的第一控制I/O端口(参考图3中U2的VBG 端口，也就是引脚31)电连接，第二充电输出电路602的第一受控开关U1的受控端(参考图3中U1的引脚4与引脚6)与充放电芯片U2的第二控制I/O端口(参考图3中U2的VAG，也就是引脚32)电连接，第三充电输出电路603的第一受控开关U6的受控端(参考图3中U6的引脚4与引脚6)电连接快充协议芯片U5 的一个控制I/O端口(参考图3中U5的ISO_NGATE端口，也就是U5的引脚29，并通过网络标号NGATE连接)，第一充电输出电路601、第二充电输出电路602 和第三充电输出电路603的供电端子(依次为：Micro-USB端子、Lightning端子、Type-C接口)还与快充协议芯片U5对应的数据端口连接对应为DM2、DP2、CC1、CC2、DM1、DP1等端口，其中，

充放电芯片U2，用于在第一充电输出电路601的供电端子(Micro-USB端子) 接入对应的用电设备时，沿第一控制I/O端口(VBG)输出对应的第一电平，或在第二充电输出电路602的供电端子(Lightning端子)接入对应的用电设备时，沿第二控制I/O端口(VAG)输出对应的第二电平。

在本实施例中，充放电芯片U2还分别通过检测第一充电输出电路601和第二充电输出电路602对应的第一受控开关的输出端输出的电压(通过网络标号 VBUSB及VBUSL对应进行连接)，并根据检测到的电压大小来控制对应第一受控开关的导通或断开。

快充协议芯片U5，用于在第三充电输出电路603的供电端子(Type-C接口) 接入对应的用电设备时，沿快充协议芯片U5的一个控制I/O端口(ISO-NGATE) 输出对应的第三电平。

第一充电输出电路601的第一受控开关U3在其控制端接收到第一电平时，控制该第一受控开关U3的输入端与输出端连通，第一充电输出电路601为对应的用电设备进行快充充电。

第二充电输出电路602的第一受控开关U1在其控制端接收到第二电平时，控制该第一受控开关U1的输入端与输出端连通，第二充电输出电路602为对应的用电设备进行快充充电。

第三充电输出电路603的第一受控开关U6在其控制端接收到第三电平时，控制该第一受控开关U6的输入端与输出端连通，第三充电输出电路603为对应的用电设备进行快速充电。

在其中一些实施例中，参考图3，第二充电输出电路602和第三充电输出电路603均还包括第二受控开关(参考图3中的Q39和Q40)，第二受控开关的输入端(对应Q39和Q40的引脚2)电连接快充协议芯片U5的CC引脚之一(其中，第二充电输出电路602对应连接CC1,第三充电输出电路603对应连接CC2)，第二受控开关(Q39\Q40)的控制端(对应Q39和Q40的引脚1)电连接快充协议芯片 U5对应的使能控制I/O端口(其中，第二充电输出电路602对应参考图3中的 CC1_EN，也就是U5的引脚20，第三充电输出电路603对应参考图3中的 CC2_EN，也就是U5的引脚21)，第二受控开关的输出端(对应Q39和Q40的引脚3)电连接对应的供电端子的配置引脚(分别对应为L_CC与C_CC)，其中，

快充协议芯片U5，用于在对应的供电端子接入反插的用电设备时，生成对应的使能电信号。

第二受控开关，用于在第二受控开关的控制端接收到对应的使能电信号时，控制第二受控开关的输入端与输出端连通。

供电端子(Lightning端子或Type-C接口)，用于在第二受控开关的输入端与输出端连通时，向反插的用电设备进行快充充电。

需要说明的是，在本实施例中，充放电芯片U2包括但不限于SC8933型号的充放电管理芯片，快充协议芯片U5包括但不限于SC2003型号的PD快充协议芯片，以下基于图3对充放电芯片U2和快充协议芯片U5周边电路进行进一步说明如下：充放电芯片U2为南芯SC8933型号的充放电管理芯片，其中，VABT 是电芯200的电压，VBUS是充放电芯片U2的输入和输出电压，通过充放电芯片U2和外围的电阻、电感、电容，将高压转换成低电压(对应BUCK模式)给电芯200充电，以及将电芯200的低电压转换成高电压输出(对应BOOST模式)，给用电设备供电；D1是BAT54C型号的双二极管，并通过VBAT和VBUS 给充放电芯片U2竞争供电；电容C2、电容C3、电容C4、电容C16分别是充放电芯片U2的VSYS引脚、LDO引脚、VCC引脚、VBAT引脚的旁路电容，用于滤除外部干扰；VSYS引脚充放电芯片U2的供电引脚，LDO引脚是充放电芯片U2的内部3.3V输出引脚，VCC引脚是充放电芯片U2的内部5V的输出引脚，用来给外部芯片供电；电容C13、电容C14、电容C15是VBAT引脚的去耦电容，可以降低在大电流的状态下的电压波动范围；电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C33是VBUS引脚的去耦电容，并起到稳定电压的作用；电容C11是自举电容，是用来提高充放电芯片U2内部的栅极电压；电阻R2和电容C12是RC吸收回路，用来吸收充放电芯片开关时第一电感L1上的尖峰电压；第一电感L1是充放电芯片U2的功率电感，用于实现BUCK和BOOST；电阻R2是精密采样电阻，采样的是VBUS上的电流，通过该电流获取外部充电时的电流和输出时的电流，电阻R2的阻值为10毫欧，温漂系数为±100ppm/℃，如此能保证采样精度；VBUSB和VBUSL分别是Micro-USB线的输出电压和 Lightning线的输出电压，VIN是外部供电输入电压，这三个电压分别连到充放电芯片U2的VB引脚、VA引脚和VC引脚，通过充放电芯片U2监测该三个电压；VBG引脚、VAG引脚和VCG引脚分别是用来驱动第一充电输出电路601、第二充电输出电路602及一路快充输入模块(对应为POGOPIN接口的快充输入模块)的受控开关对应的MOS管的控制端，通过该三个引脚可以用来控制对应的Micro-USB线、Lightning线和对应快充输入模块对应的MOS管，启动控制电压输入和输出的作用；电阻R4是IMON引脚上的采样电阻，IMON引脚连到快充协议芯片U5，充放电芯片U2会把检测到的VBUS、VBAT电压以及IBUS， IBAT电流还有隔离MOS上的电压降通过IMON引脚输出不同的电流，然后在电阻R4引脚上形成不同的电压，从而让快充协议芯片U5来识别到充放电芯片 U2上的输出参数。

U5是南芯SC2003型号的PD快充协议芯片，兼容相关技术中大部分的其他通用快充协议和专有协议，支持的快充协议包括：PD3.0\BC 1.2 DCP\FC\AFC\FCP\QC3.0；由于快充协议芯片U5是专门用于PD快充协议的芯片，因此Type-C接口的电压电流检测通过快充协议芯片U5进行控制，而 Micro-USB线和Lightning线的电压电流检测通过充放电芯片U2进行控制的；电容C25、电容C26、电容C27分别是VDD_1P8引脚、VDD_5V引脚、VSYS 引脚的旁路电容，用于滤除外部干扰，VDD_1P8引脚和VDD_5V引脚是快充协议芯片U5内部LDO的输出电压，分别输出1.8V和5V，可以用来给外部器件供电；而VSYS引脚是快充协议芯片U5的供电引脚，电压是由充放电芯片U2 的5V输出电压提供；电容C18、电容C20是VBUS_PWR引脚和VBUS_MON引脚的旁路电容，VBUS_PWR引脚是连到VBUS，是快充协议芯片U5用来检测VBUS电压的引脚，VBUS_MON引脚既可以作为快充协议芯片U5的供电引脚，同时也可以作为外部电压的检测引脚，通过二极管D15和二极管D16连接到VBUSL和VBUSC，可以检测这两个电压；电容C48、电容C49和电容C21、电容C23分别是DP1、DP2和CC1、CC2引脚的旁路电容，DP1和DP2是快充输出接口，CC1和CC2是Type-C接口的CC引脚，主要就是用来支持PD快充协议；其中CC1是接到Lightning接口上，使得Lightning线可以直接支持PD 快充协议；电阻R10、电阻R11是I² C接口的上拉电阻，该I² C信号是连接到充放电芯片U2的I² C接口，用以和充放电芯片U2通讯，并控制充放电芯片U2； SCL_SP6引脚和SDA_SP7引脚对应的I² C接口连接到主控模块100，用以进行数据交互；电容C17、电容C1、电容C19是3路快充输出单元的供电端子的电源端口的去耦电容，起到储能和滤波的作用；开关管U3,开关管U1,开关管U17, 开关管U6均为RU8205型号的双通道MOS管，并分别控制三路快充输出单元的输出，二极管D14、二极管D12、二极管D13为BZT52C6V2S型号的二极管，分别用来保护开关管U3,开关管U1和开关管U6的GS引脚，防止对应的开关管损坏；CC1引脚和CC2引脚是通过PMOS管Q39，Q40(Q39和Q40对应为AO3407型号的PMOS管)和驱动电阻R173和电阻R176、上拉电阻R172、R175 来控制，可以保证CC1和CC2受快充协议芯片U5控制，保证两路接口同时工作时不受互相之间的干扰；而电阻R6、电阻R8、电阻R3、电阻R17可以保护对应的I/O口，防止损坏快充协议芯片U5；电阻R13是精密采样电阻，采样的是VBUS上的电流，主要目的是检测Type-C接口的输出电流；通过上述电路， Micro-USB输出为VBUSB、DM2、DP2和GNDA，Lightning输出为VBUSL、 CC1和GNDA，Type-C接口输出为VBUSC、CC2、DM1、DP1和GND。

图4是根据本申请实施例的移动电源的无线充电单元的拓扑电路图，参考图3至图4，在其中一些实施例中，无线充电单元700包括第三受控开关71、无线充电发射器芯片U18和感应线圈(参考图4中用感应线圈的连接接口S1表示)，第三受控开关71的输入端与充放电芯片U2的供电端口(参考图4中的网络标号VBUS)电连接，第三受控开关71的控制端电连接快充协议芯片U5的另一个控制I/O端口(参考图4中的网络标号9602_GATE)，第三受控开关71的输出端电连接无线充电发射器芯片U18的供电端口PVIN1，无线充电发射器芯片 U18的发射端口(参考图4中无线充电发射芯片U18的SW1引脚和SW2引脚) 与感应线圈电连接，其中，

快充协议芯片U5用于沿另一个控制I/O端口(对应图4中快充协议芯片U5 的)输出对应的无线充电控制信号。

第三受控开关71，用于根据第三受控开关71的控制端接收到无线充电控制信号的电平，控制第三受控开关71的输入端与输出端的连通或断开。

无线充电发射器芯片U18，用于在第三受控开关71的输入端与输出端连通时，向感应线圈发射预设功率的交流电信号。

感应线圈，用于配合用电设备的受电线圈，基于交流电信号对该用电设备进行无线充电。

在其中一些实施例中，参考图4，第三受控开关71包括第三开关管Q12、第四开关管Q18、第四电阻R168、第五电阻R166及第六电阻R165，第三开关管Q12的控制端(对应为图4中Q12的引脚1)分别电连接第四电阻R168和第三受控开关71的控制端，第三开关管Q12的输出端(对应为图4中Q12的引脚2) 电连接第四电阻R168的另一端，并对地，第三开关管Q12的输入端(对应为图 4中Q12的引脚3)电连接第五电阻R166，第五电阻R166的另一端分别电连接第六电阻R165和第四开关管Q18的控制端(对应为图4中Q18的引脚1)，第六电阻R165的另一端分别电连接第三受控开关71的输入端和第四开关管Q18的输入端(对应为图4中Q18的引脚2)，第四开关管Q18的输出端(对应为图4中 Q18的引脚3)对接第三受控开关71的输出端，其中，

第三开关管Q12，用于根据无线充电控制信号的电平，控制第三开关管Q12 的输入端与输出端的连通或断开。

第四开关管Q18，用于在第三开关管Q12的输入端与输出端连通时，控制第四开关管Q18的输入端与输出端连通，以及在第三开关管Q12的输入端与输出端断开时，控制第四开关管Q18的输入端与输出端断开。

第三受控开关71，用于在第三开关管Q12的输入端与输出端连通、第四开关管Q18的输入端与输出端连通时，将充放电芯片U2的供电端口(对应为VBUS) 输出的放电电源输出至无线充电发射器芯片U18。

需要说明的是，本申请中的无线充电原理采用的是电磁感应原理，以下基于无线充电单元的电路进行说明如下：

无线充电发射器芯片U18是南芯SC9602型号的发射器芯片，接到外部的感应线圈，在感应线圈上产生一定频率的交流电，在靠近支持无线充电的用电设备的受电线圈时，在受电线圈上产生感应电流，从而将电能传输到用电设备，给其充电；电容C64、电容C65是自举电容，用来给SC9602内部的高边MOS 管提供驱动电压，电容C83、电容C84是输出信号的去耦电容，滤除干扰信号；电容C68,电容C67、电容C66、电容C76是谐振电容，和感应线圈形成LC谐振回路，产生100KHz左右的谐振频率，将直流信号转变为交流信号,适配WPC V1.2.4无线充电协议；电容C61是VDD引脚的去耦电容，VDD是SC9602内部LDO输出5V电压，给内部MOS管驱动电路；CSO是内部电流检测放大器输出引脚，IDM是电流解调引脚，把CSO输出的电流信号转换为数字信号给芯片；电容C62是CSO和IDM之间的滤波电容，可以滤除直流信号；电容C63 和电阻R62是CSO上的RC吸收电路，用来吸收电流波形上的毛刺尖峰信号；电容C54、电容C55、电容C56、电容C57和电容C58、电容C59是SC9602的PVIN1和PVIN2电源输入引脚的储能和旁路电容，可以给后续的无线充电提供稳定的电压；第四电阻R168、第五电阻R166、第六电阻R165和第三开关管 Q12(对应为CJ 2N7002型号的三极管)和第四开关管(对应为AO3407型号的 MOS管)共同组成了电源控制电路，可以通过网络标号9602_GATE来控制VBUS和PVIN电压的导通和关断；电阻R178是数字地GND和模拟地AGND直接的串联电阻；电阻R68和电阻R69是分压电阻，连接到QDET引脚，SC9602内置了Q值检测电路，通过QDET上的电压变化来计算出Q值，并判断出是否有金属异物靠近；电阻R66和电阻R67、电容C73组成了分压和滤波电路，检测感应线圈上的电压，二极管D2(对应为CJ 1N4148W)是整流二极管，可以将感应线圈上的交流电压转换为直流电压，再通过电阻R66和电容C73连接到VC；电阻R70、电阻R71、电容C60和NTC电阻R177用来检测环境温度。

图5是根据本申请实施例的移动电源的多路快充输入模块的拓扑电路图，参考图3和图5，多路充电输入模块500包括第一充电输入模块501和快充输入模块502，第一充电输入模块501和快充输入模块502均包括第五受控开关U4 和对应的输入端子(参考图5中的J4和J2)，输入端子的电源引脚(参考图5 中与网络标号VIN连接的引脚)电连接第五受控开关U4的输入端(通过网络标号VIN连接,参考图5中的U4的引脚1和引脚3)，第一充电输入模块501的输入端子(参考图5中的J2)还与主控模块100耦合连接(对应通过网络标号 MCU_RX1、MCU_TX1连接，主要与主控模块100进行数据通讯)，快充输入模块502的输入端子(参考图5中的J4)还与快充协议芯片U5耦合连接(参考图 5中的网络标号DP4和DM4)，第五受控开关U4的控制端(通过网络标号VCG 连接,参考图5中的U4的引脚4和引脚6)与充放电芯片U2的第三控制I/O端口(参考图3中的U2的引脚29)电连接，第五受控开关U4的输出端(参考图5中的U4的引脚2和引脚5)与充放电芯片U2的供电端口(对应为网络标号VBUS) 电连接，其中，

充放电芯片U2，用于在对应的输入端子接入电源时，生成对应的输入供电控制电信号。

第五受控开关U4，用于在第五受控开关U4的控制端接收到输入供电控制电信号时，控制第五受控开关U5的输入端与输出端连通。

第一充电输入模块501，用于在对应的输入端子(参考图5中的U9)接入电源、第五受控开关U4的输入端与输出端连通时，为移动电源充电。

在本实施例中，第一充电输入模块501执行对移动电源进行普通的充电。

快充输入模块502，用于在对应的输入端子(参考图5中的J4)接入电源、第五受控开关U4的输入端与输出端连通时，为移动电源进行快充充电。

参考图5，以下对本申请中的多路充电输入模块进行说明如下：J2为 POGOPIN接口引脚1和引脚4是供电引脚，引脚2和引脚3是用来跟主控模块 100通讯的引脚；电阻R32、电阻R33用来保护主控模块100对应的I/O口，静电器D3、静电器D4是ESD保护器件，用吸收端口的静电干扰，保护主控模块 100所对应的主控芯片；电阻R34是MCU_TXD口的下拉电阻，用以作为移动电源租赁设备判断移动电源归还的条件之一；通过POGOPIN端子给移动电源快充，必须要求移动电源租赁设备也能输出类似快充协议的电压和电流，移动电源租赁设备可以输出5V,9V,12V三种电压，可以通过控制来分别输出不同的电压，最大的充电功率为18W。J4为典型的Type-C接口,电阻R22、电阻R23是 CC1和CC2引脚的下拉电阻，是作为主从模式识别用的，如果移动电源母头上的CC脚以5.1K的电阻接地，则外部设备会判断移动电源为从设备，并打开电源给从设备充电；网络DP4，DM4是Type-C接口的D+,D-端口，连接到快充协议芯片U5，用来识别QC快充协议；电阻R58和电阻R59是D+、D-上的限流电阻，用以保护快充协议芯片对应的I/O口；通过这个J4对应的Type-C接口，可以使用支持QC快充协议的充电器来给移动电源快速充电，最大支持的充电功率为12V/1.5A；U4是RU8205C6型号的双N沟道的MOS管，最大工作电压20V，最大连续工作电流6A，可以用来作为输入的控制器件，通过VCG可以控制U4 的导通和关闭，可以实现控制输入电压；二极管D11是稳压管，主要目的是保护控制U4的VGS电压最大在6.2V左右，保护因电压过大导致损坏的情况发生。

图6是根据本申请实施例的移动电源的主控模块的拓扑电路图，参考图6，在本申请实施例中，主控模块100包括微控器，其中，微控器包括以下之一：单片机、FPGA、DSP，微控器作为移动电源的控制中枢，控制移动电源整个充放电工作。需要理解，满足控制移动电源充放电工作的微控器均适合本实施例的微控器，例如：微控器可选图6所示的HC32F005C6UA单片机。

本领域的技术人员应该明白，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种双向快充的移动电源，其特征在于，包括：主控模块、电芯、充放电模块和电芯检测保护模块，所述电芯分别与所述主控模块、所述充放电模块及所述电芯检测保护模块电连接，所述主控模块还分别与所述充放电模块和所述电芯检测保护模块电连接，所述充放电模块还分别电连接多路充电输入模块、多路快充输出单元和/或无线充电单元，其中，

所述电芯检测保护模块，用于检测所述电芯的充放电运行状态；

所述充放电模块，用于选择多路所述充电输入模块其中一路作为充电电源，并对所述电芯进行充电，以及控制所述电芯向多路所述快充输出单元和所述无线充电单元其中之一放电；

所述主控模块，还用于在所述电芯充放电异常时，控制所述充放电模块断开所述电芯与对所述电芯进行充电的所述充电电源的连接，和/或关断所述电芯进行的放电。

2.根据权利要求1所述的双向快充的移动电源，其特征在于，所述电芯检测保护模块包括库伦计芯片，所述库伦计芯片的电源输入端口串联第一电阻与所述电芯的正极电连接，所述库伦计芯片的温度检测端口电连接温度检测传感器，所述库伦计芯片的第一电流检测端口分别电连接所述电芯的负极和采样电阻，所述采样电阻的另一端电连接所述库伦计芯片的第二电流检测端口，所述库伦计芯片还通过I²C通讯与所述主控模块连接，其中，

所述温度检测传感器，用于测量所述电芯的温度；

所述库伦计芯片，用于检测所述电芯的电容量、所述电芯充放电的循环次数，以及获取所述电芯的温度；

所述主控模块，用于获取所述电芯的电容量、所述电芯充放电的循环次数及所述电芯的温度，以及根据所述电芯的电容量、所述电芯充放电的循环次数及所述电芯的温度所对应的充放电运行状态，对应控制所述充放电模块对所述电芯进行的充放电进行控制。

3.根据权利要求2所述的双向快充的移动电源，其特征在于，所述电芯检测保护模块还包括电芯保护芯片和开关单元，所述开关单元包括第一开关管和第二开关管，所述电芯保护芯片的正电源输入端口串联第二电阻与所述电芯的正极电连接，所述电芯保护芯片的负电源输入端分别与所述电芯的负极、所述第一开关管的输入端和所述第二电流检测端口电连接，所述电芯保护芯片的放电控制端口与所述第一开关管的控制端电连接，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输出端短接，所述第二开关管的输入端接地，所述电芯保护芯片的充电控制端口与所述第二开关管的控制端电连接，所述电芯保护芯片的过流检测端口串联第二电阻接地，其中，

所述电芯保护芯片，用于检测所述电芯保护芯片的过流检测端口与负电源输入端口之间的电压差，并根据所述电压差对应控制所述电芯保护芯片的放电控制端口和所述电芯保护芯片的充电控制端口分别输出对应的电平；

所述第一开关管，用于根据所述电芯保护芯片的放电控制端口输出的对应的电平，控制所述第一开关管的输入端与输出端的连通或断开；

所述第二开关管，用于根据所述电芯保护芯片的充电控制端口输出的对应的电平，控制所述第二开关管的输入端与输出端的连通或断开；

所述电芯，用于在所述第一开关管的输入端与输出端断开时，停止放电，或在所述第二开关管的输入端与输出端断开时，停止充电。

4.根据权利要求1所述的双向快充的移动电源，其特征在于，所述充放电模块包括充放电芯片、快充协议芯片及电压转换单元，所述充放电芯片的供电端口分别与每路所述充电输入模块的输出端、每路所述快充输出单元及所述无线充电单元的输入端电连接，所述电芯通过所述电压转换单元与所述充放电芯片的充电端口电连接，多路所述充电输入模块、多路所述快充输出单元其中两路还受控连接于所述充放电芯片，所述快充协议芯片分别与所述主控模块、所述充放电芯片、多路所述充电输入模块中的快充输入模块和多路所述快充输出单元耦合连接，其中，

所述电压转换单元，用于将多路所述充电输入模块对应输入的电源降压为预设充电电源，以及将所述电芯输出的电源升压为对应的放电电源；

所述充放电芯片，用于控制多路所述充电输入模块输入对应的电源、基于所述预设充电电源对所述电芯进行充电、输出所述放电电源至所述充放电芯片的供电端口，以及控制多路所述快充输出单元中对应的两路进行放电；

所述快充协议芯片，用于控制所述快充输入模块对所述移动电源进行快充供电、控制多路所述快充输出单元基于对应的快充模式进行快充放电，以及控制所述无线充电单元进行放电。

5.根据权利要求4所述的双向快充的移动电源，其特征在于，所述电压转换单元包括第一电感、第一电容、第二电容及第三电阻，所述充放电芯片的充电端口分别与所述第一电容、所述第三电阻及所述第一电感电连接，所述第一电容的另一端电连接所述充放电芯片对应的端口，所述第三电阻的另一端电连接所述第二电容，所述第二电容的另一端对地，所述第一电感的另一端分别电连接所述充放电芯片的电池电压检测端口和所述电芯的正极电连接，其中，

所述第一电感，用于将所述电芯的电源升压所述放电电源，以及将沿所述充放电芯片的充电端口输出的电源降压为对所述电芯进行充电的所述预设充电电源。

6.根据权利要求4所述的双向快充的移动电源，其特征在于，多路所述快充输出单元包括第一充电输出电路、第二充电输出电路和第三充电输出电路，所述第一充电输出电路、所述第二充电输出电路和所述第三充电输出电路均包括第一受控开关和供电端子，所述第一受控开关的输入端与所述充放电芯片的供电端口电连接，所述第一受控开关的输出端分别与对应的所述供电端子的电源端口电连接，所述第一充电输出电路的所述第一受控开关单元的受控端与所述充放电芯片的第一控制I/O端口电连接，所述第二充电输出电路的所述第一受控开关的受控端与所述充放电芯片的第二控制I/O端口电连接，所述第三充电输出电路的所述第一受控开关的受控端电连接所述快充协议芯片的一个控制I/O端口，所述第一充电输出电路、所述第二充电输出电路和所述第三充电输出电路的所述供电端子还与所述快充协议芯片对应的数据端口连接，其中，

所述充放电芯片，用于在所述第一充电输出电路的所述供电端子接入对应的用电设备时，沿所述第一控制I/O端口输出对应的第一电平，或在所述第二充电输出电路的所述供电端子接入对应的用电设备时，沿所述第二控制I/O端口输出对应的第二电平；

所述快充协议芯片，用于在所述第三充电输出电路的所述供电端子接入对应的用电设备时，沿所述快充协议芯片的一个控制I/O端口输出对应的第三电平；

所述第一充电输出电路的所述第一受控开关在其控制端接收到所述第一电平时，控制该第一受控开关的输入端与输出端连通，所述第一充电输出电路为对应的用电设备进行快充充电；

所述第二充电输出电路的所述第一受控开关在其控制端接收到所述第二电平时，控制该第一受控开关的输入端与输出端连通，所述第二充电输出电路为对应的用电设备进行快充充电；

所述第三充电输出电路的所述第一受控开关在其控制端接收到所述第三电平时，控制该第一受控开关的输入端与输出端连通，所述第三充电输出电路为对应的用电设备进行快速充电。

7.根据权利要求6所述的双向快充的移动电源，其特征在于，所述第二充电输出电路和所述第三充电输出电路均还包括第二受控开关，所述第二受控开关的输入端电连接所述快充协议芯片的CC引脚之一，所述第二受控开关的控制端电连接所述快充协议芯片对应的使能控制I/O端口，所述第二受控开关的输出端电连接对应的所述供电端子的配置引脚，其中，

所述快充协议芯片，用于在对应的所述供电端子接入反插的用电设备时，生成对应的使能电信号；

所述第二受控开关，用于在所述第二受控开关的控制端接收到对应的使能电信号时，控制所述第二受控开关的输入端与输出端连通；

所述供电端子，用于在所述第二受控开关的输入端与输出端连通时，向反插的用电设备进行快充充电。

8.根据权利要求4所述的双向快充的移动电源，其特征在于，所述无线充电单元包括第三受控开关、无线充电发射器芯片和感应线圈，所述第三受控开关的输入端与所述充放电芯片的供电端口电连接，所述第三受控开关的控制端电连接所述快充协议芯片的另一个控制I/O端口，所述第三受控开关的输出端电连接所述无线充电发射器芯片的供电端口，所述无线充电发射器芯片的发射端口与所述感应线圈电连接，其中，

所述快充协议芯片，用于沿另一个控制I/O端口输出对应的无线充电控制信号；

所述第三受控开关，用于根据所述第三受控开关的控制端接收到无线充电控制信号的电平，控制所述第三受控开关的输入端与输出端的连通或断开；

所述无线充电发射器芯片，用于在所述第三受控开关的输入端与输出端连通时，向所述感应线圈发射预设功率的交流电信号；

所述感应线圈，用于配合用电设备的受电线圈，基于所述交流电信号对该用电设备进行无线充电。

9.根据权利要求8所述的双向快充的移动电源，其特征在于，所述第三受控开关包括第三开关管、第四开关管、第四电阻、第五电阻及第六电阻，所述第三开关管的控制端分别电连接所述第四电阻和所述第三受控开关的控制端，所述第三开关管的输出端电连接所述第四电阻的另一端，并对地，所述第三开关管的输入端电连接所述第五电阻，所述第五电阻的另一端分别电连接所述第六电阻和所述第四开关管的控制端，所述第六电阻的另一端分别电连接所述第三受控开关的输入端和所述第四开关管的输入端，所述第四开关管的输出端对接所述第三受控开关的输出端，其中，

所述第三开关管，用于根据所述无线充电控制信号的电平，控制所述第三开关管的输入端与输出端的连通或断开；

所述第四开关管，用于在所述第三开关管的输入端与输出端连通时，控制所述第四开关管的输入端与输出端连通，以及在所述第三开关管的输入端与输出端断开时，控制所述第四开关管的输入端与输出端断开；

所述第三受控开关，用于在所述第三开关管的输入端与输出端连通、所述第四开关管的输入端与输出端连通时，将所述充放电芯片的供电端口输出的放电电源输出至所述无线充电发射器芯片。

10.根据权利要求4所述的双向快充的移动电源，其特征在于，多路所述充电输入模块包括第一充电输入模块和所述快充输入模块，所述第一充电输入模块和所述快充输入模块均包括第五受控开关和对应的输入端子，所述输入端子的电源引脚电连接所述第五受控开关的输入端，所述第一充电输入模块的所述输入端子还与所述主控模块耦合连接，所述快充输入模块的所述输入端子还与所述快充协议芯片耦合连接，所述第五受控开关的控制端与所述充放电芯片的第三控制I/O端口电连接，所述第五受控开关的输出端与所述充放电芯片的供电端口电连接，其中，

所述充放电芯片，用于在对应的所述输入端子接入电源时，生成对应的输入供电控制电信号；

所述第五受控开关，用于在所述第五受控开关的控制端接收到输入供电控制电信号时，控制所述第五受控开关的输入端与输出端连通；

所述第一充电输入模块，用于在对应的所述输入端子接入电源、所述第五受控开关的输入端与输出端连通时，为所述移动电源充电；

所述快充输入模块，用于在对应的所述输入端子接入电源、所述第五受控开关的输入端与输出端连通时，为所述移动电源进行快充充电。

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