一種隨時可用快速無紊流智能充電裝置的製作方法

2023-07-28 21:29:36

本實用新型涉及移動電源設備領域，特別是涉及一種隨時可用快速無紊流智能充電裝置。

背景技術：

隨著人們生活的不斷改善和電子技術的飛速發展，越來越多的數碼產品終端(如手機、照相機、遊戲機、對講機、MP3、MP4、PDA、掌上電腦等)漸漸融入到人們的生活中，由於目前數碼產品大都採用儲電池為其提供工作電源，而儲電池的容最又較小，不能滿足長時間使用電子產品的需要，因此，人們極為擔心數碼產品缺電而隨時不能工作。這些終端都具有快速充電功能，很多終端都支持5V-1A(即輸出電壓為5V，最大輸出電流為1A的移動電源能夠給終端快速充電)，5V-2A等多種快速充電標準中。

如果數碼產品終端在使用過程中缺電就需要隨時方便地給電池進行充電。而現有的充電器是將交流市電直接轉化為直流電給手機電池進行充電，也就是說，充電必須要有交流市電接入，如果需要將交流電充入電池中則必須要有交流電插座，這樣就限制了電池充電的使用的範圍。而且有些數碼產品在使用過程中進行充電可能會出現另外的問題，比如手機直接使用充電器充電時，如果操作則觸屏會失靈，經常造成錯亂。

因此世面上出現了移動電源。移動電源也叫「充電寶」，是一種集供電和充電功能於一體的可攜式充電器，一般由鋰電芯或者乾電池作為儲電單元，是可隨時隨地為手機、MP3、MP4、PDA、掌上電腦、掌上遊戲機等多種數碼產品供電或待機充電的功能產品，但傳統的移動電源經常需要我們自帶充電器和數據線，人們出差時經常是充電寶和充電器一個都不能少，會對我們的生活出行產生一些不必要的麻煩，比較不方便。

技術實現要素：

本實用新型目的是為數碼產品及時充電而設計的一種隨時可用快速無紊流智能充電裝置，以解決上述現有技術存在的直接使用充電器對數碼產品充電出現的操作失靈以及充電寶和充電器一個都不能少、攜帶不方便等技術問題。

為此，本實用新型提出一種隨時可用快速無紊流智能充電裝置，包括殼體、設置於殼體內的第一電芯、第二電芯和充放電控制系統；所述充放電控制系統包括分別與中央控制處理器連接的充電電路、放電電路、保護電路、電量檢測模塊、開關切換模塊、顯示模塊；所述殼體兩側分別設置有與充電電路相連的市電插線頭及與放電電路相連的輸出接口。

優選地，所述中央控制處理器監控第一電芯和第二電芯電壓、控制第一電芯和第二電芯的充電狀態以及放電電路的開啟；自動檢測外接設備插入和拔出；向保護電路、電量檢測模塊、開關切換模塊、顯示模塊發送控制信號，控制其工作；中央控制處理器在沒有充放電操作時處於休眠狀態，通過檢測市電插線頭是否有市電輸入、放電口是否有插入數據線來喚醒。

優選地，所述充電電路包括依次相連的市電插線頭、電源降壓模塊、穩壓整流模塊、濾波模塊、充電模塊；所述穩壓整流模塊和充電模塊分別設置散熱片，在兩個模塊之間還增加一個隔熱片。

優選地，所述市電插線頭為100-240V，50-60Hz，用於接收外部電源的充電信號，可伸縮地設置於充電裝置殼體內，需要使用時拉出。

優選地，所述放電電路採用Boost電路實現，包括電源管理IC、散熱片及至少一個輸出接口，當所述放電電路進入放電工作模式時，所述放電電路經輸出接口對外接設備進行充電。

優選地，所述輸出接口為正反兩面可用的雙面USB輸出接口，提供5V-2A和5V-1A兩種輸出模式。

優選地，所述保護電路支持智能安全保護，包括輸入高壓保護模塊、輸入防反保護模塊、輸出過流保護模塊、輸出過壓保護模塊、輸出短路保護模塊、電池過充過放保護、電芯PTC保護模塊、充電/放電溫度保護模塊、電池獨立保護板模塊、PCB充電保護模塊、中央控制處理器軟體保護模塊、升壓恆流保護模塊。

優選地，所述電量檢測模塊用來檢測第一電芯和第二電芯的電量。

優選地，所述開關切換模塊根據外接設備充電情況、第一電芯和第二電芯電量情況及市電情況確定實現切換第一電芯和第二電芯分別工作於全充模式、全放模式、一充一放模式和休眠模式。

優選地，所述顯示模塊通過設置在殼體表面的LED顯示屏能夠精確顯示第一電芯和第二電芯的剩餘電量，方便使用者了解電量情況，以便合理安排充電計劃；通過設置在殼體表面的第一電芯和第二電芯工作指示燈、充電指示燈、放電指示燈顯示充電裝置的工作狀態。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的隨時可用快速無紊流智能充電裝置將市電整流後不是直接輸出，而是充電到第一電芯和/或第二電芯，然後第一電芯或第二電芯以直流輸出給手機等數碼產品充電，即市電給第一電芯和/或第二電芯充電，同時第一電芯或第二電芯給手機等數碼產品充電。由於對手機等數碼產品是第一電芯和第二電芯的直流輸入，不會因為交流電的整流造成對手機等數碼產品的幹擾，充電時操作手機等數碼產品也一樣不會錯亂了。

由於充電裝置和充電器一體，即使臨時找不到市電插口，也能對手機等數碼產品臨時充電；同時，隨時找到市電即可隨時對充電裝置自身充電，無須再接電源線。

當只有一市電插口時(如高鐵上)，不用再糾結於到底是充手機等數碼產品還是充充電裝置了，因為在充手機等數碼產品的同時，充電裝置也在充自身。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例充電裝置組成框圖。

圖2是本實用新型實施例充電電路組成框圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式並對照附圖對本實用新型作進一步詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本實用新型的範圍及其應用。

請參考圖1-圖2。

本實用新型本申請提出一種充電裝置，整流後不是直接輸出，而是將外接的直流或交流電能儲存於充電式鋰電池電芯中，當數碼產品需要充電時，通過開關切換模塊將充電式鋰電池電芯中的電能輸出，為數碼產品充電。

本實用新型提出的一種隨時可用快速無紊流智能充電裝置，包括殼體、設置於殼體內的第一電芯、第二電芯和充放電控制系統；所述充放電控制系統包括分別與中央控制處理器連接的充電電路、放電電路、保護電路、電量檢測模塊、開關切換模塊、顯示模塊；所述殼體兩側分別設置有與充電電路相連的市電插線頭及與放電電路相連的輸出接口。

殼體採用絕緣製成，周身經過磨砂防滑處理。

殼體內的第一電芯、第二電芯為三星原裝電芯，內置聚合物鋰電池，標稱電芯容量為13000mAh。

中央控制處理器監控第一電芯和第二電芯電壓、控制第一電芯和第二電芯的充電狀態以及放電電路的開啟；自動檢測外接設備插入和拔出；向保護電路、電量檢測模塊、開關切換模塊、顯示模塊發送控制信號，控制其工作；中央控制處理器在沒有充放電操作時處於休眠狀態，通過檢測市電插線頭是否有市電輸入、放電口是否有插入數據線來喚醒。

充電裝置利用中央控制處理器進行第一電芯和第二電芯的充電管理，滿足電芯的充電曲線，最大限度的保護電芯。同時檢測Boost電路輸入電流，然後調整電芯的充電電流，實現電芯的邊充邊放功能。

充電電路包括依次相連的市電插線頭、電源降壓模塊、穩壓整流模塊、濾波模塊、充電模塊，如圖2所示。所述穩壓整流模塊和充電模塊分別設置散熱片，在兩個模塊之間還增加一個隔熱片。

所述市電插線頭為100-240V，50-60Hz，用於接收外部電源的充電信號，可伸縮地設置於充電裝置殼體內，需要使用時拉出。

電源降壓模塊用於將市電降壓到充電允許電壓；穩壓整流模塊用於對電壓進行穩壓，保證充電電壓的穩定；濾波模塊用於對電壓進行濾波，以降低交流脈動波紋係數，保證充電電壓的電壓質量，減少對手機等數碼產品的電磁幹擾。

散熱片和隔熱片用來降低電路工作溫度，保證電路工作穩定。

放電電路採用Boost電路實現。包括電源管理IC、散熱片及至少一個輸出接口，當所述放電電路進入放電工作模式時，所述放電電路經輸出接口對外接設備進行充電。

電源管理IC選用TI公司的TPS61032PWP晶片實現5V輸出。該晶片在輸入3.2V，輸出5V、2A時，效率達到88％以上，滿足設計要求。

輸出接口為正反兩面可用的雙面USB輸出接口，提供5V-2A和5V-1A兩種輸出模式。

保護電路支持智能安全保護，包括輸入高壓保護模塊、輸入防反保護模塊、輸出過流保護模塊、輸出過壓保護模塊、輸出短路保護模塊、電池過充過放保護、電芯PTC保護模塊、充電/放電溫度保護模塊、電池獨立保護板模塊、PCB充電保護模塊、中央控制處理器軟體保護模塊、升壓恆流保護模塊。通過保護電路各個保護模塊提高充電裝置電路工作穩定性，能夠防止使用過程中出現的各類安全問題發生，增加了充電裝置的使用壽命。

電量檢測模塊用來檢測第一電芯和第二電芯的電量。

開關切換模塊根據外接設備充電情況、第一電芯和第二電芯電量情況及市電情況確定實現切換第一電芯和第二電芯分別工作於全充模式、全放模式、一充一放模式和休眠模式。

顯示模塊通過設置在殼體表面的LED顯示屏能夠精確顯示第一電芯和第二電芯的剩餘電量，方便使用者了解電量情況，以便合理安排充電計劃；通過設置在殼體表面的第一電芯和第二電芯工作指示燈、充電指示燈、放電指示燈顯示充電裝置的工作狀態。

本實用新型的隨時可用快速無紊流智能充電裝置將市電整流後不是直接輸出，而是充電到第一電芯和/或第二電芯，然後第一電芯或第二電芯以直流輸出給手機等數碼產品充電，第一電芯和第二電芯可分別工作於全充、全放、一充一放和休眠模式，充電時操作手機等數碼產品也一樣不會因交流電的整流造成錯亂了。由於該充電裝置將充電寶和充電器功能集於一體，解決了用戶要同時攜帶充電寶和充電器不方便等技術問題。使得用戶能在移動狀態下，例如旅遊，開會等使用交流電不方便的情況下發揮其功用，在任何地點，任何時間不受局限地給數碼產品充電，給人以方便，使生活和工作的品質得以提升。

以上內容是結合具體的/優選的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，其還可以對這些已描述的實施例做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。