一種移動電源電路的製作方法
2023-08-04 11:29:21
一種移動電源電路的製作方法
【專利摘要】一種移動電源電路，涉及移動電源。該用於移動電源的電路，包括：輸入接口、充電模塊、電池接口、升壓模塊和輸出接口；輸入接口與充電模塊相連接，充電模塊連接鋰離子電池，電池接口用於連接鋰離子電池，電池接口的正極與升壓模塊的正極輸入端連接，電池接口的負極與輸出接口的負極連接，升壓模塊的正極輸出端與輸出接口的正極連接，升壓模塊的負極與輸出接口的負極連接；當電池接口所連接的鋰離子電池電壓低於預先設置的閾值時，升壓模塊停止輸出。本實用新型的移動電源電路，可以充分利用鋰離子電池的剩餘電量，將鋰離子電池從電池電量不足而自動關機的手機中取出，與本實用新型的用於移動電源的電路連接，即可為手機供電。
【專利說明】—種移動電源電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及移動電源，特別涉及一種移動電源電路。
【背景技術】
[0002]目前市場上常見的手機鋰離子電池，當電池放電至手機的標稱電壓3.6V或者
3.7V時,手機將顯示電量不足而自動關機。此時，手機電池仍有1/10至1/2的剩餘電量未得到有效利用。而手機在使用過程中又時常遇到在需要打電話時，因為手機電池電壓低於標稱電壓而自動關機的情況，給用戶帶來了極大的不便。
【發明內容】
[0003]為了充分利用鋰離子電池的剩餘電量，本實用新型提出了一種移動電源電路，技術方案如下:
[0004]一種移動電源電路，包括輸入接口、充電模塊、電池接口、升壓模塊、以及輸出接口，其特徵在於，輸入接口與充電模塊相連接，充電模塊連接鋰離子電池，電池接口連接鋰離子電池，同時，電池接口的正極與升壓模塊的正極輸入端連接，電池接口的負極與輸出接口的負極連接，升壓模塊的正極輸出端與輸出接口的正極連接，升壓模塊的負極與輸出接口的負極連接；當電池接口所連接的鋰離子電池電壓低於預先設置的閾值時，升壓模塊停止輸出。預先設置閾值為2.8V。
[0005]充電模塊包括第一二極體Dl、第二二極體D2、第一電容器Cl、第二電容器C2、第三電容器C3、第四電容器C4、控制晶片Ul ;第一電容器Cl和第二電容器C2並聯後一端接輸入電源正極，另一端接輸入電源負極，第一二極體Dl陽極接控制晶片Ul的指示燈引腳LI，第一二極體Dl陰極接輸入電源負極，第二二極體D2陽極接控制晶片Ul的指示燈引腳L2，第二二極體D2陰極接輸入電源負極，控制晶片Ul的VDD引腳接輸入電源正極，控制晶片Ul的電池負極引腳BTN接鋰離子電池負極，控制晶片Ul電池正極引腳BTP接鋰離子電池正極，控制晶片Ul的地端引腳GND接輸入電源負極，控制晶片Ul的功能選擇跳線引腳SEL接輸入電源負極，第三電容器C3 —端接鋰離子電池正極另一端接地，第四電容器C4 一端接鋰離子電池負極另一端接地。
[0006]進一步地，控制晶片Ul為CT3586bl。
[0007]升壓電路包括控制晶片U2，電感器LI，第四二極體D4，第五電容器C5 ；電感器LI一端接鋰離子電池正極，另一端接控制晶片U2的外部電感器連接端，第四二極體D4陽極接控制晶片U2的外部電感器連接端，第四二極體D4陰極接控制晶片U2的輸出電壓端，控制晶片U2的輸出電壓端接輸出接口正極，控制晶片U2的GND端接輸出接口負極，第五電容器C5 一端接輸出接口正極，另一端接輸出接口負極。
[0008]進一步地，控制晶片U2為CE8301超小型PFM DC/DC升壓控制器。
[0009]進一步地，輸入接口為通用Micro USB接口，輸出接口為通用USB接口。
[0010]更進一步地，升壓模塊的正極輸出端與輸出接口的正極之間設置有單刀雙向開關作為轉換電路，電池接口的正極與單刀雙向開關的第一觸點連接，升壓模塊的正極輸出端與單刀雙向開關的第二觸點連接，單刀雙向開關的公共端與輸出接口的正極連接。
[0011]本實用新型的移動電源電路，可以充分利用鋰離子電池的剩餘電量。將由於電池電量不足而自動關機的手機的手機鋰離子電池從手機中取出，與本實用新型的用於移動電源的電路連接，可以提升正常放電完畢的鋰離子電池電壓，利用電池餘電繼續工作，也可以為手機充電或其他標稱電壓較大的用電器供電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型實施例的功能模塊示意圖。
[0013]圖2為本實用新型實施例的充電單元電路結構示意圖。
[0014]圖3為本實用新型實施例的放電電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖詳細說明本實用新型的一種用於移動電源的電路。
[0016]如圖1、3所示，本實用新型提出了另一種用於移動電源的電路，包括:輸入接口、充電模塊、電池接口、升壓模塊、轉換電路、輸出接口 ；輸入接口與充電模塊相連接，充電模塊連接鋰離子電池，電池接口連接鋰離子電池，電池接口的正極與升壓模塊的正極輸入端連接，轉換電路為單刀雙向開關，電池接口的正極與單刀雙向開關的第一觸點I連接，電池接口的負極與輸出接口的負極連接；升壓模塊的正極輸出端與單刀雙向開關的第二觸點2連接，升壓模塊的負極與輸出接口的負極連接；單刀雙向開關的公共端3與輸出接口的正極連接；當電池接口所連接的鋰離子電池電壓低於2.8V時，升壓模塊停止輸出。
[0017]如圖2所示，充電模塊包括第一二極體D1、第二二極體D2、第一電容器Cl、第二電容器C2、第三電容器C3、第四電容器C4、控制晶片Ul ;第一電容器Cl和第二電容器C2並聯後一端接輸入電源正極，另一端接輸入電源負極，第一二極體Dl陽極接控制晶片Ul的指示燈引腳LI，第一二極體Dl陰極接輸入電源負極，第二二極體D2陽極接控制晶片Ul的指示燈引腳L2，第二二極體D2陰極接輸入電源負極，控制晶片Ul的VDD引腳接輸入電源正極，控制晶片Ul的電池負極引腳BTN接鋰離子電池負極，控制晶片Ul電池正極引腳BTP接鋰離子電池正極，控制晶片Ul的地端引腳GND接輸入電源負極，控制晶片Ul的功能選擇跳線引腳SEL接輸入電源負極，第三電容器C3 —端接鋰離子電池正極另一端接地，第四電容器C4 一端接鋰離子電池負極另一端接地。控制晶片可採用CT3586bl。
[0018]如圖3所示，升壓電路包括控制晶片U2，電感器LI，第四二極體D4，第五電容器C5 ;電感器LI 一端接鋰離子電池正極，另一端接控制晶片U2的外部電感器連接端，第四二極體D4陽極接控制晶片U2的外部電感器連接端，第四二極體D4陰極接控制晶片U2的輸出電壓端，控制晶片U2的輸出電壓端連接接單刀雙向開關第二觸點2，控制晶片U2的GND端接輸出接口負極，第五電容器C5 —端接輸出接口正極，另一端接輸出接口負極。控制晶片U2可採用CE8301超小型PFM DC/DC升壓控制器。
[0019]進一步地，輸入接口為通用Micro USB接口，輸出接口為通用USB接口。
[0020]將鋰離子電池與本實用新型的用於移動電源的電路的電池接口連接，當單刀雙向開關的第一觸點I與公共端3接通時，輸出接口的輸出電壓為鋰離子電池的電壓，此時本實用新型的移動電源電路可以為標稱電壓較低的用電器供電。所述標稱電壓較低的用電器包括LED檯燈、電動剃鬚刀、遙控器、玩具車等等。將鋰離子電池與本實用新型的用於移動電源的電路的電池接口連接，當單刀雙向開關的第二觸點2與公共端3接通時，輸出接口的輸出電壓為升壓模塊的輸出電壓。如果將升壓模塊的輸出電壓設定為5V，輸出接口採用USB接口，本實用新型的移動電源電路就可以充分利用鋰離子電池的餘電，為手機、平板電腦等行動裝置供電。
[0021]將本實用新型的移動電源電路與現有手機充電器連接，利用外接電源或220V交流電可以為絕大部分手機鋰離子電池進行養護性充電。利用充電模塊中的多功能充電器控制晶片Ul及相關電路，本實用新型的移動電源電路在為手機鋰離子電池充電時可實現如下功能:
[0022](I)電池預充:如果電池電壓小於閾值電壓2.5V時，控制電路將以小電流(如25mA)對鋰離子電池進行預充電。
[0023](2)恆流充電:當電池電壓達到3.6V後即以500mA充電電流開始正常充電，電池兩端電壓緩緩升高至4.20V。
[0024](3)恆壓涓流充電:當電池電壓升高至4.20V時,充電電流逐漸減小，當充電電流減小至閥值電流(如28mA)時，指示燈顯示充電結束，電池完成充電。
[0025](4)短路保護:損毀鋰離子電池接入後發生電池短路時，「短路保護」系統會將自動斷開電路，同時給出短路狀態指示
[0026](5)過溫保護:若充電時晶片溫度超過閥值溫度(如140° C)，內部過溫保護功能啟動，降低充電電流，直至晶片溫度降至閥值溫度(如100° C)以下時恢復正常充電狀態。
[0027]實驗結果表明，本實用新型的移動電源電路由於不改變鋰離子電池設計時的2.8V到4.2V的工作電壓區間，因此不會導致鋰離子電池過度放電，不會對鋰離子電池造成不可逆的影響，鋰離子電池釋放出剩餘的電量後仍然可以正常充放電。本實用新型的移動電源電路可提升鋰離子電池電壓，對手機充電或供其他標稱電壓較低的用電器使用，與現有手機充電器連接，可對廢舊鋰離子電池養護性充電。
【權利要求】
1.一種移動電源電路，包括輸入接口、充電模塊、電池接口、升壓模塊、以及輸出接口，其特徵在於，輸入接口與充電模塊相連接，充電模塊連接鋰離子電池，電池接口連接鋰離子電池，同時，電池接口的正極與升壓模塊的正極輸入端連接，電池接口的負極與輸出接口的負極連接，升壓模塊的正極輸出端與輸出接口的正極連接，升壓模塊的負極與輸出接口的負極連接；當電池接口所連接的鋰離子電池電壓低於預先設置的閾值時，升壓模塊停止輸出。
2.根據權利要求1所述的移動電源電路，其特徵在於，所述預先設置的閾值為2.8V。
3.根據權利要求1所述的移動電源電路，其特徵在於，所述充電模塊包括第一二極體D1、第二二極體D2、第一電容器Cl、第二電容器C2、第三電容器C3、第四電容器C4、控制晶片Ul ； 第一電容器Cl和第二電容器C2並聯後一端接輸入電源正極,另一端接輸入電源負極，第一二極體Dl陽極接控制晶片Ul的指示燈引腳LI，第一二極體Dl陰極接輸入電源負極，第二二極體D2陽極接控制晶片Ul的指示燈引腳L2，第二二極體D2陰極接輸入電源負極，控制晶片Ul的VDD引腳接輸入電源正極，控制晶片Ul的電池負極引腳BTN接鋰離子電池負極，控制晶片Ul電池正極引腳BTP接鋰離子電池正極，控制晶片Ul的地端引腳GND接輸入電源負極，控制晶片Ul的功能選擇跳線引腳SEL接輸入電源負極，第三電容器C3 —端接鋰離子電池正極另一端接地，第四電容器C4 一端接鋰離子電池負極另一端接地。
4.根據權利要求3所述的移動電源電路，其特徵在於，所述控制晶片Ul為CT3586bl。
5.根據權利要求1所述的移動電源電路，其特徵在於，所述升壓模塊包括控制晶片U2，電感器LI，第四二極體D4，第五電容器C5 ； 電感器LI 一端接鋰離子電池正極，電感器LI另一端接控制晶片U2的外部電感器連接端，第四二極體D4陽極接控制晶片U2的外部電感器連接端，第四二極體D4陰極接控制晶片U2的輸出電壓端，控制晶片U2的輸出電壓端接輸出接口正極，控制晶片U2的GND端接輸出接口負極，第五電容器C5 —端接輸出接口正極，另一端接輸出接口負極。
6.根據權利要求4所述的移動電源電路，其特徵在於，所述控制晶片U2為CE8301超小型PFM DC/DC升壓控制器。
7.根據權利要求1所述的移動電源電路，其特徵在於輸入接口為通用MicroUSB接口。
8.根據權利要求1所述的移動電源電路，其特徵在於輸出接口為通用USB接口。
9.根據權利要求1-8任一所述的移動電源電路，其特徵在於所述的升壓模塊的正極輸出端與輸出接口的正極之間設置有單刀雙向開關作為轉換電路，電池接口的正極與單刀雙向開關的第一觸點連接，升壓模塊的正極輸出端與單刀雙向開關的第二觸點連接，單刀雙向開關的公共端與輸出接口的正極連接。
【文檔編號】H02J7/00GK203967775SQ201420201498
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年4月24日 優先權日:2014年4月24日
【發明者】陳婷, 劉勇, 王銘, 張國麒, 蘇磊, 萬世堯 申請人:內江師範學院