专利名称：手机备用电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动设备的零部件，更具体地说，是涉及手机的一款 移动型备用电池。
技术背景目前，个性化的移动设备如手机、PDA、 MP3因为方便携带而越来越 受欢迎并大量普及，让人们不论是在旅途中还是在办公室或者家里都能够 享受这些移动设备所带来的便利，然而这些移动设备都需要使用电池，而 目前电池的容量都是相对有限的，这就需要备用电池的补充才能满足人们 在相对长的时间内使用这些移动设备，在现有技术中，插头的输出部分都 不具备旋转功能，这在很大程度上限制了备用电池的通用性，同时，现有 技术的备用电池还存在电路保护不够完善的缺点。 实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种输出插 头可以旋转的手机备用电池。本实用新型的另一个目的是提供一种可采用原装充电器充电的具有 完善电路保护措施的手机等设备的移动备用电池。本实用新型的技术方案如下构造一种手机等设备的备用电池，包括 容置电芯和电路板的本体外壳、充电器输入接口、充电器输出插头，所述 本体外壳包括上盖和下盖，所述充电器输出接头为位于靠近上盖或下盖端 部一侧的旋转接头。所述旋转接头包括触头、固定触头的中部具有圆盘状突出部的圆柱形 旋转架，所述圆柱形旋转架底部外端面具有外侧面呈弧面的凸台，圆柱形 旋转架底部外端面上还均布有沿环状排列的若干弧形凹槽，相应地，所述 上盖和下盖一端形成容置所述圆柱形旋转架并约束所述圆盘状突出部的空腔，在所述圆形空腔内底面上具有两条成180度的限位凸肋，圆形空腔 内底面均布有沿环状排列的若干弧形凸台。圆柱形旋转架与触头的连接部呈"U"形，所述"U"形连接部的一侧 具有电源线孔。所述上盖和下盖同侧的端部边缘各具有一半圆形缺口， 一条两端具有 结点的塑胶索的一端被卡固在所述两个半圆形缺口之间，所述塑胶索的另 一端连接一侧壁上具有圆孔的塑胶帽。在所述充电器输入接口和电芯之间连接有DC-DC降压电路，在电芯 和充电器输出接头之间连接有DC-DC升压电路，在所述电芯与DC-DC升 压电路之间设有开关，所述充电器输入接口通过二极管连接充电器输出接 头之间。所述DC-DC降压电路连接充电恒流控制电路，所述DC-DC升压电路 连接放电恒流控制电路；所述电芯的负极通过过充过放保护电路分别连接 充电器输入接口和充电器输出接头，电芯的正极连接电保护电路，电芯、 电保护电路和过充过放保护电路构成电池保护回路。所述DC-DC降压电路包括单片机U1、电感L1、滤波电容C3和电压反 馈电阻R6、 R7，单片机U1的电源输入端连接在充电器输入接口，单片机 Ul的电源输出端依次通过电感L1和滤波电容C3接地，电压反馈电阻R6、 R7串接后一端连接在电感L1和滤波电容C3之间，另一端接地，单片机U1的另一输入端连接在反馈电阻R6、 R7之间连；所述充电恒流控制电路包括 比较器U2C、电阻R19、 R8、 R16、电容Cll、隔离二极管D3，比较器U2C 的正输入端通过检测电阻R16接地，比较器U2C的负输入端通过电阻R19 接地，电容Cll、电阻R8分别并联在比较器U2C的输出端和负输入端，U2C 的输出端通过隔离二极管D3连接单片机Ul 。所述DC-DC升压电路包括升压IC U3、 MOS场效应管Q3、 二极管D5、 电感L2和电阻R13、 R14，升压ICU3的电源正极通过开关连接电芯正极， 电阻R13、 R14串接后一端连接在升压ICU3的电源负极，另一端通过二极 管D5和电感L2连接升压IC U3的正极，电阻R14和二极管D5之间速接充 电器输出接头，MOS场效应管Q3的栅极接升压IC U3，漏极接在二极管 D5和电感L2之间，源极接过充过放保护电路；所述放电恒流控制电路包括 比较器U2D、电阻R15、 R23、 R22、电容C8、隔离二极管D7，电阻R23、 R22串接后一端接比较器U2D的负输入端，另一端同时接充电器输出接头 和比较器U2D正输入端，电阻R15、电容C8分别并联在比较器U2D的输 出端和负输入端，U2D的输出端通过隔离二极管D7连接单片机Ul 。所述过充过放保护电路包括电源管理IC U4和受其控制通断的MOS 场效应管U5，所述电源管理IC U4的正电源输入端连接DC-DC降压电路， 所述MOS场效应管U5的放电控制入口连接DC-DC升压电路，所述MOS 场效应管U5的充电控制入口连接DC-DC降压电路。所述DC-DC降压电路依次通过比较器U2A、 U2B和双色二极管Dl 连接充电器输入接口 ，所述DC-DC升压电路上串接有发光二极管D6。本实用新型的有益效果是当移动设备出现没电状态，可直接将本手 机备用电池输出插头与移动设备进行连接，保证通话和使用的连续；同时，它还具有旋转接头，增强了其与移动设备的通用性；同时手机备用电池还具有过充电、过电流、过放电、短路在内的等多重保护功能。
图1是本实用新型手机备用电池的立体图； 图2是本实用新型手机备用电池的爆炸图； 图3是本实用新型手机备用电池的另一个爆炸图； 图4是本实用新型手机备用电池圆柱形旋转架的立体图； 图5是本实用新型手机备用电池下盖的立体图； 图6是本实用新型手机备用电池的电路方框图； 图7是本实用新型手机备用电池的电路原理图具体实施方式
参照图l、图2、图3，提供一种手机备用电池，包括本体外壳l、电芯和电路板5、充电器输入接口 10、充电器输出接头ll，本体外壳l包括 互相扣合的上盖2、下盖3、左侧片7和右侧片6，充电器输出接头ll为 位于靠近下盖3端部一侧的旋转接头，右侧片6上还设有充电指示灯12、 放电指示灯14以及开关13。参照图2、图3、图4、图5，充电器输出接头11包括触头9、固定触 头9的圆柱形旋转架16，圆柱形旋转架16的中部具有圆盘状突出部15， 圆柱形旋转架16底部外端面24具有凸台17，凸台17的外侧面23为弧面， 圆柱形旋转架16底部外端面24上还均布有沿环状排列的6个弧形凹槽18， 相应地，上盖2和下盖3 —端形成容置圆柱形旋转架16并约束圆盘状突 出部15的空腔19，在圆形空腔19内底面25上具有两条成180度的限位 凸肋20，圆形空腔19内底面均布有沿环状排列的6个弧形凸台21。圆柱形旋转架16与触头9的连接部呈"U"形，"U"形连接部的一侧具有电源 线孔22。这样，通过6个弧形凹槽18和6个弧形凸台21的互相配合，充 电器输出接头11就有6个角度可供选择，再加上两条成180度的限位凸肋 20的对限制凸台17的限制，充电器输出接头11就可在圆形空腔19内作 180度的往返转动。参照图3，上盖2和下盖3同侧的端部边缘各具有一半圆形缺口 26， 一条两端具有结点的塑胶索4的一端被卡固在所述两个半圆形缺口之间， 塑胶索4的另一端连接一侧壁上具有圆孔27的塑胶帽8。塑胶帽8内具有 配合触头9的空腔，可以对充电器输出接头11起到保护作用。参照图6，电芯和电路板5包括锂电芯和电路板，外部设有充电器输 入接口 (即图1中的充电器输入接口 10)、充电器输出接头(即图2、图3 中充电器输出接头ll)以及充电指示灯(即图l、图2中充电指示灯12)， 在充电器输入接口和锂电芯之间连接有DC-DC降压电路，在锂电芯和充 电器输出接头之间连接有DC-DC升压电路，在所述锂电芯与DC-DC升压 电路之间设有开关(即图1、图2、图3中的开关13)，充电器输入接口通过 二极管连接充电器输出接头之间。DC-DC降压电路连接充电恒流控制电路，DC-DC升压电路连接放电 恒流控制电路；锂电芯的负极通过过充过放保护电路分别连接充电器输入 接口和充电器输出接头，锂电芯的正极连接锂电保护电路，锂电芯、锂电 保护电路和过充过放保护电路构成电池保护回路。参照图7， DC-DC降压电路包括单片机UI(AOZIOIO)、电感L1、滤波 电容C3和电压反馈电阻R6、 R7，单片机U1的电源输入端连接在充电器输 入接口，单片机U1的电源输出端依次通过电感L1和滤波电容C3接地，电压反馈电阻R6、 R7串接后一端连接在电感L1和滤波电容C3之间，另一端 接地，单片机U1的另一输入端连接在反馈电阻R6、 R7之间连；所述充电 恒流控制电路包括比较器U2C、电阻R19、 R8、 R16、电容Cll、隔离二极 管D3，比较器U2C的正输入端通过检测电阻R16接地，比较器U2C(LM324) 的负输入端通过电阻R19接地，电容Cll、电阻R8分别并联在比较器U2C (LM324)的输出端和负输入端，U2C的输出端通过隔离二极管L4148连接 单片机U1。充电时，利用原装充电器输出5.0V电源，通过DC-DC降压电路，把电 压稳定在4.5V士0.01V，然后通过二极管D4后，电压稳定在4.2V士0.01V给 电池充电。充电过程中，如果充电电流大于设定电流(300mA)时，在电流 检测电阻R16上产生的电压降也增大，此电压通过比较器U2C (LM324)、 电阻R19、 R8和电容Cll把它放大约10倍后，通过隔离二极管D3(L4148) 反馈给单片机U1(AOZ1010)的电压反馈端，通过降低输出电压，把充电电流 恒定在300mA±20mA。如果充电电流小于300mA时，放大电路不动作，以 恒压方式给电池充电。当利用原装充电器给本产品和其对手机同时充电时，把开关(即图1、图 2、图3中的开关13，图7中Sl)打到"OFF"位置。此时充电器将会先对对 手件充电，在对手件快充满电时，电路将自动切换从而转对本产品充电。DC-DC升压电路包括升压IC U3 (S-8355M20)、 MOS场效应管Q3 (A03414)、肖特基二极D5、电感L2和电阻R13、 R14,升压ICU3的电 源正极通过开关连接锂电芯正极，电阻R13、 R14串接后一端连接在升压IC U3的电源负极，另一端通过二极管D5和电感L2连接升压ICU3的正极， 电阻R14和二极管D5之间连接充电器输出接头，MOS场效应管Q3的栅极接升压ICU3，漏极接在二极管D5和电感L2之间，源极接过充过放保护电 路；所述放电恒流控制电路包括比较器U2D、电阻R15、 R23、 R22、电容 C8、隔离二极管D7 (L4148)，电阻R23、 R22串接后一端接比较器U2D的 负输入端，另一端同时接充电器输出接头和比较器U2D正输入端，电阻R15、 电容C8分别并联在比较器U2D的输出端和负输入端，U2D的输出端通过 隔离二极管D7连接单片机Ul 。放电时，将开关13 (见图1、图2、图3)拨到"ON"位置，电池电压 经升压IC S-8355M20、 MOSFET A03414、肖特基二极D5、电阻R13、 R14 等组成的升压电路把电压升到5.0V±0.01。给手机充电时，如果充电电流大 于设定电流(650mA±50mA)时，在电流检测电阻R22上产生的电压降也增 大，此电压信号通过比较器U2D (LM324)、电阻R15、 R23和电容C8把它 放大约30倍后，通过隔离二极管L4148反馈给升压IC S-8355M20的电压反 馈端，通过降低输出电压，把充电电流恒定在650mA±50mA。如果手机充 电电流小于650mA士50mA时，放大电路不动作，将以恒压方式给手机充电。 检测电阻R16依次通过比较器U2A、 U2B和双色二极管D1 (即图1、 图2中充电指示灯12)连接充电器输入接口，当对手机备用电池进行充电时， 充电电流在电流检测电阻R16上产生的电压，此电压与比较器的基准电压作 比较，如果此电压大于设定的基准电压，说明充电正在进行，比较器U2A 输出低电平，红色LED亮，比较器U2B输出高电平，绿色LED不亮。如果 电阻R16上产生的电压小于设定的基准电压时，说明充电电流很小，电池充 电结束，比较器U2A输出高电平，红色LED不亮，比较器U2B输出低电平， 绿色LED亮。当打开开关13时，升压电路工作，电池电压通过电感L2和限流电阻R12，给D6 (图1、图2中放电指示灯14)， D6亮，如果输出开关打到"OFF"位 时，升压电路不工作，此时D6不亮。过充过放保护电路包括电源管理IC U4 (S-8261)和受其控制通断的 MOS场效应管U5(UPA1870)，电源管理IC U4的正电源输入端连接DC-DC 降压电路，所述MOS场效应管U5的放电控制入口连接DC-DC升压电路， 所述MOS场效应管U5的充电控制入口连接DC-DC降压电路。电源管理 电路主要通过电源管理IC S-8261控制MOSFET UPA1870的通断来实现电 池与电路之间的回路，从而达到保护电池不至过充电、过放电、过电流、 短路等冃的。
权利要求1. 一种手机备用电池，包括容置电芯和电路板的本体外壳、充电器输入接口、充电器输出接头，其特征在于，所述本体外壳包括上盖和下盖，所述充电器输出接头为位于靠近上盖或下盖端部一侧的旋转接头。
2. 根据权利要求l所述的手机备用电池，其特征在于，所述旋转接头 包括触头、固定触头的中部具有圆盘状突出部的圆柱形旋转架，所述圆柱 形旋转架底部外端面具有外侧面呈弧面的凸台，圆柱形旋转架底部外端面 上还均布有沿环状排列的若干弧形凹槽，相应地，所述上盖和下盖-一端形 成容置所述圆柱形旋转架并约束所述圆盘状突出部的空腔，在所述圆形空 腔内底面上具有两条成180度的限位凸肋，圆形空腔内底面均布有沿环状 排列的若干弧形凸台。
3. 根据权利要求2所述的手机备用电池，其特征在于，圆柱形旋转架 与触头的连接部呈"U"形，所述"U"形连接部的一侧具有电源线孔。
4. 根据权利要求l所述的手机备用电池，其特征在于，所述上盖和下 盖同侧的端部边缘各具有一半圆形缺口， 一条两端具有结点的塑胶索的一 端被卡固在所述两个半圆形缺口之间，所述塑胶索的另一端连接一侧壁上 具有圆孔的塑胶帽。
5. 根据权利要求l所述的手机备用电池，其特征在于，在所述充电器 输入接口和电芯之间连接有DC-DC降压电路，在电芯和充电器输出接头 之间连接有DC-DC升压电路，在所述电芯与DC-DC升压电路之间设有开关，所述充电器输入接口通过二极管连接充电器输出接头之间。
6. 根据权利要求5所述的手机备用电池，其特征在于，所述DC-DC降压电路连接充电恒流控制电路，所述DC-DC升压电路连接放电恒流控 制电路；所述电芯的负极通过过充过放保护电路分别连接充电器输入接口 和充电器输出接头，电芯的正极连接电保护电路，电芯、电保护电路和过 充过放保护电路构成电池保护回路。
7.根据权利要求6所述的手机备用电池，其特征在于，所述DC-DC降 压电路包括单片机U1、电感L1、滤波电容C3和电压反馈电阻R6、 R7，单 片机U1的电源输入端连接在充电器输入接口，单片机U1的电源输出端依 次通过电感L1和滤波电容C3接地，电压反馈电阻R6、 R7串接后一端连接 在电感L1和滤波电容C3之间，另一端接地，单片机U1的另一输入端连接 在反馈电阻R6、 R7之间连；所述充电恒流控制电路包括比较器U2C、电阻 R19、 R8、 R16、电容Cll、隔离二极管D3，比较器U2C的正输入端通过检 测电阻R16接地，比较器U2C的负输入端通过电阻R19接地，电容Cll、 电阻R8分别并联在比较器U2C的输出端和负输入端，U2C的输出端通过隔 离二极管D3连接单片机U1。
8.根据权利要求6所述的手机备用电池，其特征在于，所述DC-DC 升压电路包括升压ICU3、 MOS场效应管Q3、 二极管D5、电感L2和电阻 R13、 R14，升压ICU3的电源正极通过开关连接电芯正极，电阻R13、 R14 串接后一端连接在升压IC U3的电源负极，另一端通过二极管D5和电感L2 连接升压ICU3的正极，电阻R14和二极管D5之间连接充电器输出接头， MOS场效应管Q3的栅极接升压IC U3 ，漏极接在二极管D5和电感L2之间， 源极接过充过放保护电路；所述放电恒流控制电路包括比较器U2D、电阻 R15、 R23、 R22、电容C8、隔离二极管D7，电阻R23、 R22串接后一端接 比较器U2D的负输入端，另一端同时接充电器输出接头和比较器U2D正输入端，电阻R15、电容C8分别并联在比较器U2D的输出端和负输入端，U2D 的输出端通过隔离二极管D7连接单片机Ul 。
9. 根据权利要求6所述的手机备用电池，其特征在于，所述过充过放 保护电路包括电源管理IC U4和受其控制通断的MOS场效应管U5，所述 电源管理IC U4的正电源输入端连接DC-DC降压电路，所述MOS场效应 管U5的放电控制入口连接DC-DC升压电路，所述MOS场效应管U5的 充电控制入口连接DC-DC降压电路。
10. 根据权利要求5所述的手机备用电池，其特征在于，所述DC-DC 降压电路依次通过比较器U2A、 U2B和双色二极管Dl连接充电器输入接 口，所述DC-DC升压电路上串接有发光二极管D6。
专利摘要本实用新型公开了一种手机备用电池，包括容置电芯和电路板的本体外壳、充电器输入接口、充电器输出接头，所述本体外壳包括上盖和下盖，所述充电器输出接头为位于靠近上盖或下盖端部一侧的旋转接头。本实用新型的优点是它具有旋转接头，增强了其与移动设备的通用性；同时手机备用电池还具有过充电、过电流、过放电、短路在内的等多重保护功能。
文档编号H01M10/04GK201112490SQ200720120528
公开日2008年9月10日 申请日期2007年6月1日 优先权日2007年6月1日
发明者李开名 申请人:东莞慧正电子有限公司