一種帶汽車(chē)啟動(dòng)備份功能的移動(dòng)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于移動(dòng)電源領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說(shuō)，涉及一種可為汽車(chē)蓄電池充電的移動(dòng)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活條件不斷的提高，汽車(chē)也越來(lái)越普及，相應(yīng)的車(chē)載電子產(chǎn)品應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，比如車(chē)載冰箱、空調(diào)、車(chē)載電視、音響等，這些車(chē)載電子產(chǎn)品的應(yīng)用都是依靠汽車(chē)的蓄電池工作。汽車(chē)蓄電池的使用頻率越來(lái)越多，時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，很容易就會(huì)把汽車(chē)的蓄電池用到?jīng)]電，導(dǎo)致汽車(chē)無(wú)法發(fā)動(dòng)，需要通過(guò)外部電源來(lái)補(bǔ)充或啟動(dòng)。當(dāng)汽車(chē)蓄電池沒(méi)電時(shí)，傳統(tǒng)的是采用兩臺(tái)汽車(chē)的蓄電池橋接，蓄電池給蓄電池充電，或是用大功率移動(dòng)電源通過(guò)夾子線連到蓄電池充電，以上兩種操作需具備一定專業(yè)知識(shí)或?qū)I(yè)人員，操作復(fù)雜，還存在一定的全安隱患，如果接反或短路就會(huì)造成電源或車(chē)子的損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種帶汽車(chē)啟動(dòng)備份功能的移動(dòng)電源。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種帶汽車(chē)啟動(dòng)備份功能的移動(dòng)電源，包括:電池單元、為電池單元充電的輸入端口、與電池單元輸出端連接的車(chē)充輸出單元，該車(chē)充輸出單元與汽車(chē)的點(diǎn)煙口相配；還包括為車(chē)充輸出單元提供恒定電流的恒流單元、升降壓?jiǎn)卧龊懔鲉卧ㄖ骺貑卧猆2以及采樣電阻R16，主控單元U2通過(guò)采樣電阻R16前端、后端的壓差計(jì)算采樣電阻R16上的電流；當(dāng)采樣電阻R16上的電流低于高于設(shè)定的閾值時(shí)，主控單元U2控制升降壓?jiǎn)卧档蛙?chē)充輸出單元的輸出電壓；當(dāng)采樣電阻R16上的電流高于設(shè)定的閾值時(shí)，主控單元U2控制升降壓?jiǎn)卧岣哕?chē)充輸出單元的輸出電壓。
[0005]優(yōu)選的是，還包括為車(chē)充輸出單元提供單向?qū)ǖ亩丝诒Ｗo(hù)單元，所述端口保護(hù)單元為二極管。
[0006]優(yōu)選的是，在輸入端口和電池單元之間還設(shè)有充電管理單元，所述充電管理單元包括采樣電阻R66以及內(nèi)置開(kāi)關(guān)MOS管的PWM控制器U1，采樣電阻R66的兩端分別連接在PWM控制器Ul的CSP管腳、BATT管腳，且CSP管腳與BATT管腳的壓差保持不高于0.2V。
[0007]優(yōu)選的是，在充電管理單元和電池單元之間還連接有電池保護(hù)單元，所述電池保護(hù)單元包括對(duì)電池單元的電流進(jìn)行采樣的至少一個(gè)采樣電阻R58、主控單元U4，當(dāng)采樣電阻R58上的電流高于設(shè)定閾值時(shí)，主控單元U4切斷對(duì)電池單元的供電。
[0008]優(yōu)選的是,所述電池保護(hù)單元還包括電量管理單元和顯示單元。
[0009]優(yōu)選的是，還包括與電池單元連接的降壓?jiǎn)卧?，以及與降壓?jiǎn)卧B接的USB輸出單元。
[0010]本發(fā)明的移動(dòng)電源，通過(guò)采用汽車(chē)專用的點(diǎn)煙器接口，作為汽車(chē)蓄電池的輸入接口為汽車(chē)蓄電池充電，同時(shí)也可作為汽車(chē)緊急啟動(dòng)的備用電源，通過(guò)專用的點(diǎn)煙口的接頭，接入到點(diǎn)煙器接口，這樣連接簡(jiǎn)單，也不會(huì)出現(xiàn)正負(fù)極接反與短路問(wèn)題。而且，本發(fā)明的移動(dòng)電源采用恒流的輸出，使電源恒定的最大電流在安全范圍內(nèi)，即使汽車(chē)的蓄電池是零伏，也能恒定電流充電，保證移動(dòng)電源對(duì)汽車(chē)全安有效的操作。本發(fā)明的移動(dòng)電源還設(shè)有USB輸出單元，從而可以以USB供電的方式對(duì)電池產(chǎn)品例如手機(jī)、平板電腦、車(chē)載藍(lán)牙或其他車(chē)載電器進(jìn)行供電。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1示出了本發(fā)明移動(dòng)電源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2示出了圖1中充電管理單元的電路圖。
[0013]圖3示出了圖1中電池保護(hù)單元與電量管理單元的電路圖。
[0014]圖4示出了圖1中升降壓?jiǎn)卧c恒流單元、端口保護(hù)單元、車(chē)充輸出單元的電路圖。
[0015]圖5示出了圖1中MCU控制單元與顯示單元的電路圖
[0016]圖6示出了圖1中降壓?jiǎn)卧cUSB輸出單元的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題、采用的技術(shù)方案、取得的技術(shù)效果易于理解，下面結(jié)合具體的附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]參考圖1，本發(fā)明提供了一種為汽車(chē)充電的移動(dòng)電源，包括:輸入端口 10、充電管理單元20、電池保護(hù)單元30、電池單元40、電量管理單元50、MCU控制單元60、顯示單元70、升降壓?jiǎn)卧?0、端口保護(hù)單元90、恒流單元100、車(chē)充輸出接口 110、降壓?jiǎn)卧?20、USB輸出單元130。
[0019]電池單元40由多個(gè)電芯組成，通過(guò)輸入端口 10可為電芯進(jìn)行充電，并通過(guò)車(chē)充輸出單元110為負(fù)載充電。本發(fā)明的車(chē)充輸出單元110為與汽車(chē)點(diǎn)煙口相配的充電頭，也就是說(shuō)，本發(fā)明的移動(dòng)電源是通過(guò)汽車(chē)點(diǎn)煙口為汽車(chē)蓄電池充電的，同時(shí)在蓄電池虧電的情況下，緊急啟動(dòng)汽車(chē)。通過(guò)采用汽車(chē)專用的點(diǎn)煙器接口，作為汽車(chē)蓄電池的輸入接口，通過(guò)專用的接頭，接入到點(diǎn)煙器接口，這樣連接簡(jiǎn)單，也不會(huì)出現(xiàn)正負(fù)極接反與短路問(wèn)題。
[0020]恒流單元100、升降壓?jiǎn)卧?0主要為車(chē)充輸出單元110提供恒定電流。圖4是全橋升降壓電路，電路有Ql、Q2、Q3、Q4四個(gè)MOS管控制電流到電感L3，主控單元U2控制四個(gè)MOS管的導(dǎo)通與截止時(shí)間，達(dá)到輸出電壓的高低與電流的大小，采樣電阻R16，其兩端的電壓差反回到主控單元U2中，當(dāng)采樣電阻R16上的電流低于高于設(shè)定的閾值時(shí)，主控單元U2控制升降壓?jiǎn)卧档蛙?chē)充輸出單元的輸出電壓(四個(gè)MOS管的導(dǎo)通與截止)；當(dāng)采樣電阻R16上的電流高于設(shè)定的閾值時(shí)，主控單元U2控制升降壓?jiǎn)卧岣哕?chē)充輸出單元的輸出電壓(四個(gè)MOS管的導(dǎo)通與截止)，以達(dá)到恒流的目的。這樣就使電源恒定的最大電流在安全范圍內(nèi)，即使汽車(chē)的蓄電池是零伏，也能恒定電流充電，保證移動(dòng)電源對(duì)汽車(chē)全安有效的操作。
[0021]本發(fā)明還包括為車(chē)充輸出單元110提供單向?qū)ǖ亩丝诒Ｗo(hù)單元90，所述端口保護(hù)單元為二極管D10，電壓電流單方向通過(guò)D10，給到車(chē)充輸出單元110，由于DlO是單方向?qū)ǎＷC了汽車(chē)的電不會(huì)倒灌回電源中，當(dāng)控制器控制的電源高于汽車(chē)電池時(shí)，就會(huì)形成電流，電流通過(guò)連接線，到汽車(chē)點(diǎn)煙器接口，給到汽車(chē)充電。
[0022]充電管理單元20在輸入端口 10和電池單元40，也就是說(shuō)輸入端口 10接進(jìn)來(lái)的電壓需要經(jīng)過(guò)充電管理單元20再流入電池單元40中。參考圖2，優(yōu)選采用16V的DC從輸入端口 10接入，Ul為充電管理的恒流、恒壓PWM控制器，其內(nèi)置開(kāi)關(guān)MOS管，采用的是同步Buck+恒流方式，R66為到電池電流的恒流采樣電阻，采樣電阻R66的兩端分別連接在PWM控制器Ul的CSP管腳、BATT管腳。電流通過(guò)R66，PWM控制器Ul通過(guò)改變占空比，保證CSP管腳與BATT管腳的壓差保持不高于0.2V。也就是說(shuō)使流入到電池單元40中的電流恒定在一個(gè)數(shù)值。
[0023]電池保護(hù)單元30設(shè)置在充電管理單元20和電池單元40之間，所述電池保護(hù)單元30包括對(duì)電池單元40的電流進(jìn)行采樣的至少一個(gè)采樣電阻R58、主控單元U4，本發(fā)明中使用了三個(gè)電芯，故對(duì)其分別設(shè)置一個(gè)采樣電阻R59、R59、R60，當(dāng)主控單元U4檢測(cè)其中任意一個(gè)電芯的電流高于設(shè)定閾值時(shí)，主控單元U4切斷對(duì)電池單元40的供電。
[0024]所述電池保護(hù)單元30還包括電量管理單元50和顯示單元70,電量管理單元50通過(guò)MCU控制單元60與顯示單元70連接。電量管理單元50包括采樣電阻R83、R84，這兩個(gè)采樣電阻采集的是流入或流出電池單元40中的實(shí)時(shí)電流，圖5是單片機(jī)處理控制，電量計(jì)算芯片把數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理發(fā)送到顯示單元，顯示當(dāng)前電池的運(yùn)行狀態(tài)。
[0025]還包括與電池單元40連接的降壓?jiǎn)卧?20，以及與降壓?jiǎn)卧?20連接的USB輸出單元130。圖6是DC降壓電路，從電池端電壓輸出，對(duì)電池單元輸出的電壓進(jìn)行控制，例如輸出5V電壓到USB輸出單元，從而可以以USB供電的方式對(duì)電池產(chǎn)品例如手機(jī)、平板電腦進(jìn)行供電。
[0026]本發(fā)明已通過(guò)優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了詳盡的說(shuō)明。然而，通過(guò)對(duì)前文的研讀，對(duì)各實(shí)施方式的變化和增加對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。申請(qǐng)人的意圖是所有的這些變化和增加都落在了本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶汽車(chē)啟動(dòng)備份功能的移動(dòng)電源，包括:電池單元、為電池單元充電的輸入端口、與電池單元輸出端連接的車(chē)充輸出單元，該車(chē)充輸出單元與汽車(chē)的點(diǎn)煙口相配；還包括為車(chē)充輸出單元提供恒定電流的恒流單元、升降壓?jiǎn)卧?，所述恒流單元包括主控單元U2以及采樣電阻R16，主控單元U2通過(guò)采樣電阻R16前端、后端的壓差計(jì)算采樣電阻R16上的電流；當(dāng)采樣電阻R16上的電流低于高于設(shè)定的閾值時(shí)，主控單元U2控制升降壓?jiǎn)卧档蛙?chē)充輸出單元的輸出電壓；當(dāng)采樣電阻R16上的電流高于設(shè)定的閾值時(shí)，主控單元U2控制升降壓?jiǎn)呜Ｌ崧勡?chē)充輸出單兀的輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電源，其特征在于:還包括為車(chē)充輸出單元提供單向?qū)ǖ亩丝诒Ｗo(hù)單元，所述端口保護(hù)單元為二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電源，其特征在于:在輸入端口和電池單元之間還設(shè)有充電管理單元，所述充電管理單元包括采樣電阻R66以及內(nèi)置開(kāi)關(guān)MOS管的PWM控制器Ul，采樣電阻R66的兩端分別連接在PWM控制器Ul的CSP管腳、BATT管腳，且CSP管腳與BATT管腳的壓差保持不高于0.2V。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)電源，其特征在于:在充電管理單元和電池單元之間還連接有電池保護(hù)單元，所述電池保護(hù)單元包括對(duì)電池單元的電流進(jìn)行采樣的至少一個(gè)采樣電阻R58、主控單元U4，當(dāng)采樣電阻R58上的電流高于設(shè)定閾值時(shí)，主控單元U4切斷對(duì)電池單元的供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)電源，其特征在于:所述電池保護(hù)單元還包括電量管理單元和顯示單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)電源，其特征在于:還包括與電池單元連接的降壓?jiǎn)卧?，以及與降壓?jiǎn)卧B接的USB輸出單元。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶汽車(chē)啟動(dòng)備份功能的移動(dòng)電源，包括電池單元、輸入端口、與汽車(chē)點(diǎn)煙口連接的車(chē)充輸出單元，還包括為車(chē)充輸出單元提供恒定電流的恒流單元、升降壓?jiǎn)卧?，所述恒流單元包括主控單元U2以及采樣電阻R16，當(dāng)采樣電阻R16上的電流低于高于設(shè)定的閾值時(shí)，主控單元U2控制升降壓?jiǎn)卧档蛙?chē)充輸出單元的輸出電壓；反之。本發(fā)明的移動(dòng)電源，通過(guò)采用汽車(chē)專用的點(diǎn)煙器接口，作為汽車(chē)蓄電池的輸入接口，不會(huì)出現(xiàn)正負(fù)極接反與短路問(wèn)題，而且可作為汽車(chē)緊急啟動(dòng)的備用電源使用。本發(fā)明的移動(dòng)電源采用恒流的輸出，使電源恒定的最大電流在安全范圍內(nèi)，即使汽車(chē)的蓄電池是零伏，也能恒定電流充電，保證移動(dòng)電源對(duì)汽車(chē)全安有效的操作。
【IPC分類(lèi)】H02J7-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104617608
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410406163
【發(fā)明人】曾金輝
【申請(qǐng)人】深圳市迪比科電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年8月19日