Usb電池的製作方法
2023-06-01 03:04:26 2
專利名稱：Usb電池的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電池，尤其涉及一種USB電池。
技術背景
Universal Serial Bus (USB)為Intel公司開發的一種通用串行總線架構，其用於用於規範電腦與外部設備的連接和通訊，以為外部設備提供電源及進行數據交換。為了 方便對一些可攜式的電子設備充電，許多電子設備均配備了 USB充電線纜，然而，採用 USB充電線纜進行充電具有一定的局限性，比如，需要在不同的電子產品內部設置電池 槽，來容置電池，由於產品的功能、尺寸、形狀的不同，電池槽以及電池的尺寸形狀均 不相同，從而導致電池的通用性較差，不同電子設備之間的電池無法通用。此外，現有 的USB充電線纜的充電方式僅僅能提供單向充電，不能在需要的情況下對供電設備反向 供電，無法應對供電設備突然斷電的情況。發明內容
有鑑於此，有必要提供一種通用性強且具有雙向充放電功能的USB電池。
一種USB電池，其包括一個第一開關，一個充電器，一個電池，一個第二開 關，一個比較器以及一個USB接口。第一開關包括一個輸入端以及一個控制端。所述 第一開關的輸入端與所述USB接口連接。所述第一開關的控制端用以接受來自比較器的 控制信號從而控制該第一開關的通斷。所述充電器連接在電池與第一開關之間用以為電 池充電。所述第二開關連接在所述第一開關的輸入端與所述電池之間用以控制電池與第 一開關輸入端之間的通斷。所述比較器連接在所述第一開關的輸入端及電池之間用以比 較第一開關輸入端的電壓值與電池的電壓值，並在電池的電壓值大於第一開關輸入端的 電壓值時輸出截止信號至第一開關的控制端以控制所述第一開關截止，同時電池通過第 二開關與第一開關的輸入端導通從而為供電設備供電。相較現有技術，本法發明USB電 池可通過其自帶的USB接口從電子設備處接收電能進行充電，無需再根據不同的電子設 備設置不同的電池及電池槽，通用性強，同時可在電子設備斷電時自動切換為供電狀態 為電子設備供電。
圖1是本發明實施方式中提供的USB電池的電路圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本發明較佳實施方式提供的一種USB電池100。所述USB電池100 包括一個第一開關110，一個充電器120，一個電池130，一個第二開關140，一個比較器 150，以及一個 USB 接口 160。
所述第一開關110包括一個輸入端112，一個控制端114以及一個輸出端116。所述輸入端112連接所述USB接口，並通過USB接口 160連接至一個供電設備(圖未示) 的USB接口處。所述控制端114用以接受來自比較器150的控制信號從而控制該第一開 關110的通斷。所述輸出端112用以與後繼電路連接以輸出電流。
所述充電器120包括一個輸入端122以及一個輸出端124。所述充電器120的輸 入端122與第一開關110的輸出端112連接。所述充電器的輸出端124與電池130連接 用以為電池130進行充電。
所述電池130的正極與所述充電器120的輸出端124連接，負極接地。本實施 方式中還包括一個與所述電池130並聯在所述充電器120的輸出端122與地之間的電容 132。該電容132用以在電池130過量充電時進行放電，從而對電池130進行保護。
所述第二開關140包括一個輸入端142，一個輸出端144以及一個控制端146。 所述控制端146用以控制所述輸入端142及輸出端144之間相互導通或者關閉。所述輸 入端142與充電器130的輸出端134相連接。所述第二開關140的輸出端144接至所述 USB接口 160。所述控制端146與所述第一開關110的輸出端114相連接。本實施方式 中所述第二開關140為一個功率場效應電晶體(P-MOSFET)，其包括有作為輸入端142的 源極，作為輸出端144的漏極，以及作為控制端的柵極146。當所述源極的電壓與漏極的 電壓壓差超過該功率場效應電晶體的閾值電壓時，該功率場效應電晶體導通，也即，輸 入端142與輸出端144相互導通。
所述比較器150包括一個第一輸入端152，一個第二輸入端154以及一個輸出端 156。所述比較器150的第一輸入端152與所述第二開關140的輸入端142相連接，所述 第二輸入端154與所述第二開關140的輸出端144相連接。所述輸出端156與所述第一 開關110的控制端116相連接。該比較器150用以比較電池130的電壓與USB接口 160 處的電壓值，當電池130的電壓大於USB接口處160的電壓值時，該比較器150發出截 止信號控制所述第一開關110斷開。相反的，若當電池130的電壓小於USB接口處160 的電壓值時，該比較器150發出導通信號控制所述第一開關110接通。
使用時，將USB電池100的USB接口 160連接一個供電設備的USB接口對電池 130進行充電，此時，由於電池130的電壓較低，因此，比較器150發出導通信號從而使 第一開關110導通從而通過充電器120對電池130進行充電，此時，所述第二開關150的 控制端156及輸出端為高電位，因此，第二開關150處於截止狀態，防止電池130在此時 通過第二開關150放電。若供電設備斷電，此時USB接口 160處的電壓為零，電池130 的電壓大於USB接口 160處的電壓，因此，比較器150發出截止信號使第一開關110關 閉，與此同時，由於電池130的電壓大於USB接口 160處的電壓，因此第二開關140自 動導通，從而通過所述電池130對所述斷電的供電設備提供電能。
本發明USB電池100可通過自帶的USB接口從電子設備處接收電能進行充電， 無需再根據不同的電子設備設置不同的電池及電池槽，通用性強，同時還可在電子設備 斷電時自動切換為供電狀態為電子設備供電。
應該指出，上述實施方式僅為本發明的較佳實施方式，本領域技術人員還可在 本發明精神內做其它變化。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求 保護的範圍之內。
權利要求
1.一種USB電池，其包括一個第一開關，一個充電器，一個電池，一個第二開關， 一個比較器以及一個USB接口，第一開關包括一個輸入端以及一個控制端，所述第一開 關的輸入端與所述USB連接，所述第一開關的控制端用以接受來自比較器的控制信號從 而控制該第一開關的通斷，所述充電器連接在電池與第一開關之間用以為電池充電，所 述第二開關連接在所述第一開關的輸入端與所述電池之間用以控制電池與第一開關輸入 端之間的通斷，所述比較器連接在所述第一開關的輸入端及電池之間用以比較第一開關 輸入端的電壓值與電池的電壓值，並在電池的電壓值大於第一開關輸入端的電壓值時輸 出截止信號至第一開關的控制端以控制所述第一開關截止，同時電池通過第二開關與第 一開關的輸入端導通從而為供電設備供電。
2.如權利要求1所述的USB電池，其特徵在於，所述第一開關還包括一個輸出端， 所述充電器包括一個輸入端以及一個輸出端，所述充電器的輸入端與第一開關的輸出端 連接，所述充電器的輸出端與電池連接，所述電池包括正極及負極，所述電池的正極連 接充電器的輸入端，所述電池的負極接地。
3.如權利要求2所述的USB電池，其特徵在於，所述第二開關包括一個輸入端，一 個輸出端以及一個控制端，所述第二開關的控制端用以控制所述第二開關的輸入端及輸 出端之間導通或者關閉，所述第二開關的輸入端與充電器的輸出端相連接，所述第二開 關的輸出端與所述USB接口相連接，所述第二開關的控制端與所述第一開關的輸出端相 連接。
4.如權利要求3所述的USB電池，其特徵在於，所述第二開關為一個功率場效應晶 體管，其源極作為所述第二開關的輸入端，漏極作為所述第二開關的輸出端，柵極作為 所述第二開關的控制端。
5.如權利要求3所述的USB電池，其特徵在於，該USB電池還包括一個電容，所 述電容的一端連接在所述充電器的輸出端，另一端接地，用以在電池過量充電時進行放 電，以對電池進行保護。
全文摘要
一種USB電池，其包括一個第一開關，一個充電器，一個電池，一個第二開關，一個比較器，以及一個USB接口。第一開關包括一個與USB接口連接的輸入端以及一個控制端。所述充電器連接在電池與第一開關之間。所述第二開關連接在所述第一開關的輸入端與所述電池之間用以控制電池與第一開關輸入端之間的通斷。所述比較器連接在所述第一開關的輸入端及電池之間用以比較第一開關輸入端的電壓值與電池的電壓值，並在電池的電壓大於第一開關輸入端的電壓值時控制所述第一開關截止，同時電池通過第二開關的導通為供電設備供電。本發明USB電池通用性強，並可在電子設備斷電時自動切換為供電狀態為電子設備供電。
文檔編號H01M10/46GK102025002SQ20091030750
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月23日 優先權日2009年9月23日
發明者周俊傑, 孫家誠 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司