一种随时可用快速无紊流智能充电装置的制作方法

本实用新型涉及移动电源设备领域，特别是涉及一种随时可用快速无紊流智能充电装置。

背景技术：

随着人们生活的不断改善和电子技术的飞速发展，越来越多的数码产品终端(如手机、照相机、游戏机、对讲机、MP3、MP4、PDA、掌上电脑等)渐渐融入到人们的生活中，由于目前数码产品大都采用储电池为其提供工作电源，而储电池的容最又较小，不能满足长时间使用电子产品的需要，因此，人们极为担心数码产品缺电而随时不能工作。这些终端都具有快速充电功能，很多终端都支持5V-1A(即输出电压为5V，最大输出电流为1A的移动电源能够给终端快速充电)，5V-2A等多种快速充电标准中。

如果数码产品终端在使用过程中缺电就需要随时方便地给电池进行充电。而现有的充电器是将交流市电直接转化为直流电给手机电池进行充电，也就是说，充电必须要有交流市电接入，如果需要将交流电充入电池中则必须要有交流电插座，这样就限制了电池充电的使用的范围。而且有些数码产品在使用过程中进行充电可能会出现另外的问题，比如手机直接使用充电器充电时，如果操作则触屏会失灵，经常造成错乱。

因此世面上出现了移动电源。移动电源也叫“充电宝”，是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，一般由锂电芯或者干电池作为储电单元，是可随时随地为手机、MP3、MP4、PDA、掌上电脑、掌上游戏机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品，但传统的移动电源经常需要我们自带充电器和数据线，人们出差时经常是充电宝和充电器一个都不能少，会对我们的生活出行产生一些不必要的麻烦，比较不方便。

技术实现要素：

本实用新型目的是为数码产品及时充电而设计的一种随时可用快速无紊流智能充电装置，以解决上述现有技术存在的直接使用充电器对数码产品充电出现的操作失灵以及充电宝和充电器一个都不能少、携带不方便等技术问题。

为此，本实用新型提出一种随时可用快速无紊流智能充电装置，包括壳体、设置于壳体内的第一电芯、第二电芯和充放电控制系统；所述充放电控制系统包括分别与中央控制处理器连接的充电电路、放电电路、保护电路、电量检测模块、开关切换模块、显示模块；所述壳体两侧分别设置有与充电电路相连的市电插线头及与放电电路相连的输出接口。

优选地，所述中央控制处理器监控第一电芯和第二电芯电压、控制第一电芯和第二电芯的充电状态以及放电电路的开启；自动检测外接设备插入和拔出；向保护电路、电量检测模块、开关切换模块、显示模块发送控制信号，控制其工作；中央控制处理器在没有充放电操作时处于休眠状态，通过检测市电插线头是否有市电输入、放电口是否有插入数据线来唤醒。

优选地，所述充电电路包括依次相连的市电插线头、电源降压模块、稳压整流模块、滤波模块、充电模块；所述稳压整流模块和充电模块分别设置散热片，在两个模块之间还增加一个隔热片。

优选地，所述市电插线头为100-240V，50-60Hz，用于接收外部电源的充电信号，可伸缩地设置于充电装置壳体内，需要使用时拉出。

优选地，所述放电电路采用Boost电路实现，包括电源管理IC、散热片及至少一个输出接口，当所述放电电路进入放电工作模式时，所述放电电路经输出接口对外接设备进行充电。

优选地，所述输出接口为正反两面可用的双面USB输出接口，提供5V-2A和5V-1A两种输出模式。

优选地，所述保护电路支持智能安全保护，包括输入高压保护模块、输入防反保护模块、输出过流保护模块、输出过压保护模块、输出短路保护模块、电池过充过放保护、电芯PTC保护模块、充电/放电温度保护模块、电池独立保护板模块、PCB充电保护模块、中央控制处理器软件保护模块、升压恒流保护模块。

优选地，所述电量检测模块用来检测第一电芯和第二电芯的电量。

优选地，所述开关切换模块根据外接设备充电情况、第一电芯和第二电芯电量情况及市电情况确定实现切换第一电芯和第二电芯分别工作于全充模式、全放模式、一充一放模式和休眠模式。

优选地，所述显示模块通过设置在壳体表面的LED显示屏能够精确显示第一电芯和第二电芯的剩余电量，方便使用者了解电量情况，以便合理安排充电计划；通过设置在壳体表面的第一电芯和第二电芯工作指示灯、充电指示灯、放电指示灯显示充电装置的工作状态。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的随时可用快速无紊流智能充电装置将市电整流后不是直接输出，而是充电到第一电芯和/或第二电芯，然后第一电芯或第二电芯以直流输出给手机等数码产品充电，即市电给第一电芯和/或第二电芯充电，同时第一电芯或第二电芯给手机等数码产品充电。由于对手机等数码产品是第一电芯和第二电芯的直流输入，不会因为交流电的整流造成对手机等数码产品的干扰，充电时操作手机等数码产品也一样不会错乱了。

由于充电装置和充电器一体，即使临时找不到市电插口，也能对手机等数码产品临时充电；同时，随时找到市电即可随时对充电装置自身充电，无须再接电源线。

当只有一市电插口时(如高铁上)，不用再纠结于到底是充手机等数码产品还是充充电装置了，因为在充手机等数码产品的同时，充电装置也在充自身。

附图说明

图1是本实用新型实施例充电装置组成框图。

图2是本实用新型实施例充电电路组成框图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

请参考图1-图2。

本实用新型本申请提出一种充电装置，整流后不是直接输出，而是将外接的直流或交流电能储存于充电式锂电池电芯中，当数码产品需要充电时，通过开关切换模块将充电式锂电池电芯中的电能输出，为数码产品充电。

本实用新型提出的一种随时可用快速无紊流智能充电装置，包括壳体、设置于壳体内的第一电芯、第二电芯和充放电控制系统；所述充放电控制系统包括分别与中央控制处理器连接的充电电路、放电电路、保护电路、电量检测模块、开关切换模块、显示模块；所述壳体两侧分别设置有与充电电路相连的市电插线头及与放电电路相连的输出接口。

壳体采用绝缘制成，周身经过磨砂防滑处理。

壳体内的第一电芯、第二电芯为三星原装电芯，内置聚合物锂电池，标称电芯容量为13000mAh。

中央控制处理器监控第一电芯和第二电芯电压、控制第一电芯和第二电芯的充电状态以及放电电路的开启；自动检测外接设备插入和拔出；向保护电路、电量检测模块、开关切换模块、显示模块发送控制信号，控制其工作；中央控制处理器在没有充放电操作时处于休眠状态，通过检测市电插线头是否有市电输入、放电口是否有插入数据线来唤醒。

充电装置利用中央控制处理器进行第一电芯和第二电芯的充电管理，满足电芯的充电曲线，最大限度的保护电芯。同时检测Boost电路输入电流，然后调整电芯的充电电流，实现电芯的边充边放功能。

充电电路包括依次相连的市电插线头、电源降压模块、稳压整流模块、滤波模块、充电模块，如图2所示。所述稳压整流模块和充电模块分别设置散热片，在两个模块之间还增加一个隔热片。

所述市电插线头为100-240V，50-60Hz，用于接收外部电源的充电信号，可伸缩地设置于充电装置壳体内，需要使用时拉出。

电源降压模块用于将市电降压到充电允许电压；稳压整流模块用于对电压进行稳压，保证充电电压的稳定；滤波模块用于对电压进行滤波，以降低交流脉动波纹系数，保证充电电压的电压质量，减少对手机等数码产品的电磁干扰。

散热片和隔热片用来降低电路工作温度，保证电路工作稳定。

放电电路采用Boost电路实现。包括电源管理IC、散热片及至少一个输出接口，当所述放电电路进入放电工作模式时，所述放电电路经输出接口对外接设备进行充电。

电源管理IC选用TI公司的TPS61032PWP芯片实现5V输出。该芯片在输入3.2V，输出5V、2A时，效率达到88％以上，满足设计要求。

输出接口为正反两面可用的双面USB输出接口，提供5V-2A和5V-1A两种输出模式。

保护电路支持智能安全保护，包括输入高压保护模块、输入防反保护模块、输出过流保护模块、输出过压保护模块、输出短路保护模块、电池过充过放保护、电芯PTC保护模块、充电/放电温度保护模块、电池独立保护板模块、PCB充电保护模块、中央控制处理器软件保护模块、升压恒流保护模块。通过保护电路各个保护模块提高充电装置电路工作稳定性，能够防止使用过程中出现的各类安全问题发生，增加了充电装置的使用寿命。

电量检测模块用来检测第一电芯和第二电芯的电量。

开关切换模块根据外接设备充电情况、第一电芯和第二电芯电量情况及市电情况确定实现切换第一电芯和第二电芯分别工作于全充模式、全放模式、一充一放模式和休眠模式。

显示模块通过设置在壳体表面的LED显示屏能够精确显示第一电芯和第二电芯的剩余电量，方便使用者了解电量情况，以便合理安排充电计划；通过设置在壳体表面的第一电芯和第二电芯工作指示灯、充电指示灯、放电指示灯显示充电装置的工作状态。

本实用新型的随时可用快速无紊流智能充电装置将市电整流后不是直接输出，而是充电到第一电芯和/或第二电芯，然后第一电芯或第二电芯以直流输出给手机等数码产品充电，第一电芯和第二电芯可分别工作于全充、全放、一充一放和休眠模式，充电时操作手机等数码产品也一样不会因交流电的整流造成错乱了。由于该充电装置将充电宝和充电器功能集于一体，解决了用户要同时携带充电宝和充电器不方便等技术问题。使得用户能在移动状态下，例如旅游，开会等使用交流电不方便的情况下发挥其功用，在任何地点，任何时间不受局限地给数码产品充电，给人以方便，使生活和工作的品质得以提升。

以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。