一种多功能电池充电器及电路的制作方法

本实用新型涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种多功能电池充电器及电路。

背景技术：

目前在世界范围研发的电池充电器主要集中在镍氢充电器和锂电池充电器，因为镍氢电池与锂电池充电方式的不同，很难在同一个电池充电器里实现既能充镍氢电池也能充锂电池。现在电池充电器需要满足多样化的需求，能够为各种规格型号的电池充电，一般充电器只能充单一型号规格电池，如充AA 型镍氢电池的充电器不能同时充AAA型镍氢电池或18490/18650锂电池。

可充镍氢电池、锂电池等的具有特定功能的电池充电器，一般也只能作为充电器使用，用户充完电需要取下电池，装入设备方能使用，并不能直接由充电器接出电源供设备使用，功能单一。并且很多充电器由于缺乏反装保护、短路保护和过流保护等保护功能或保护功能并不完善而出现质量问题或者更严重的安全问题，给用户带来一定的经济损失或是安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型提供一种多功能电池充电器及电路，解决了通过MCU控制电路控制所述充电电路、LED电路和LCD显示电路实现既能给电池安全充电又能作为移动电源为便携设备供电还能照明的技术问题。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种多功能电池充电器，设有：壳体，包括相互扣合的面壳和底壳；其特征在于，还包括：照明及警示灯PCBA 板，平行固定于底壳内部底层，嵌合于底壳周边及底面；

弹簧盖板，设有弹簧、承接弹簧活动的弹簧轨道与连接弹簧并嵌于轨道之上的电池负极五金，悬空固定于所述照明及警示灯PCBA板上方，嵌合于底壳周边，位于底壳内部的第一侧，使弹簧滑动方向与底壳的长平行；

充电PCBA板，集成电池正极五金、充电电路、升压电路、反接保护电路、 MCU控制电路、功能切换开关、USB输入接口、USB输出接口和LCD显示电路于一体，嵌合于底壳周边，位于底壳内部的第二侧，与所述弹簧盖板共同覆盖底壳底面区域；

所述USB输入接口接入充电电源为电池充电；所述USB输出接口连接智能便携设备，电池作为移动电源放电；所述MCU控制电路控制所述充电电路、功能切换开关、照明及警示灯PCBA板、LCD显示电路运行并反馈信息到LCD显示屏上。

进一步地，所述功能切换开关、USB输入接口和USB输出接口设置于充电PCBA板上边缘；所述LCD显示电路包括LCD显示屏及与之契合的显示屏背光灯。

进一步地，所述壳体上设有与所述USB输入接口、USB输出接口、功能切换开关、LCD显示屏和照明及警示灯PCBA板契合的窗口；所述面壳还设有以面壳一长为轴的扣套和与所述扣套契合的扣套开合卡扣，用于用户装载和卸载电池，所述扣套外表面设有皮套扣。

进一步地，所述电池正极五金与电池负极五金之间根据弹簧的弹性距离能够接入不同型号的电池；所述电池为AA/AAA型镍氢电池或18490/18650型锂电池。

进一步地，在所述照明及警示灯PCBA板上，LED不得少于2个均匀地分布。

进一步地，所述电池正极五金和电池负极五金不得少于1组均匀地分布。

本实用新型还提供一种多功能电池充电电路，其特征在于：设有USB输入端，所述USB输入端与至少一个充电电路的充电输入端连接，每个充电电路的充电输出端连接电池正极端，电池负极端连接升压电路的升压输入端，升压电路的升压输出端连接USB输出端；所述升压电路的升压输出端还连接LED电路；

还设有与所述充电电路的充电输入端、升压电路的升压输入端、LED电路和LCD显示电路连接的MCU控制电路和连接于所述电池正极端和电池负极端的反接保护电路。

进一步地，所述电池为AA/AAA型镍氢电池或18490/18650型锂电池。

进一步地，所述MCU控制电路还连接功能切换开关电路，所述功能切换开关电路通过MCU控制电路的控制进行移动电源、照明功能的切换及唤醒USB 输出功能。

进一步地，所述LED电路设有照明灯、警示灯。

本实用新型提供的一种多功能电池充电器及电路，通过MCU控制电路控制所述充电电路和USB输出以恒流、恒压、PWM方式实现既能为AA/AAA型镍氢电池充电，又能为18490/18650型锂电池充电，同时还能作为移动电源为便携设备充电，满足用户多样化的需求，做到一器多用；通过MCU控制电路和反接保护电路实现反接保护、短路保护和过流保护，能快速侦测镍氢电池、一次性电池，保证装置的质量问题和安全问题，提高产品效益；通过MCU控制电路控制LCD显示电路实现装置智能显示以及时为用户提供充电状态、电量指示状态及放电状态，并控制LED电路实现照明及警示功能，满足用户个性化的需求。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的装置结构图；

图1-1是本实用新型实施例提供的面壳1在上底壳2在下的装置外观结构图；

图1-2是本实用新型实施例提供的底壳2在上面壳1在下的装置外观结构图；

图1-3是本实用新型实施例提供的在图1-2基础上的照明及警示灯PCBA板 3的装置结构图；

图1-4是本实用新型实施例提供的在图1-1基础上的打开所述扣套12的装置结构图；

图1-5是本实用新型实施例提供的在图1-4基础上的去掉面壳1的装置结构图；

图1-6是本实用新型实施例提供的在图1-5基础上的去掉所述充电PCBA板 5的装置结构图；

图1-7是本实用新型实施例提供的在图1-5基础上的去掉所述LCD-BACK 的装置结构图；

图1-8是本实用新型实施例提供的在图1-4基础上的对面壳1的可见部分的装置结构图；

图2是本实用新型实施例提供的电路模块图；

图3是本实用新型实施例提供的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下元器件的选型和取值大小仅为较佳实施例，不构成对本实用新型保护范围的限制。

参见图1是本实用新型提供的装置结构图，具体包括图1-1～1-8。在本实施例中，所述的一种多功能电池充电器，设有：壳体，包括相互扣合的面壳1和底壳2；其特征在于，还包括：照明及警示灯PCBA板3，平行固定于底壳内部底层，嵌合于底壳周边及底面；

弹簧盖板4，设有弹簧41、承接弹簧活动的弹簧轨道42(此处设有承接2 个电池的弹簧轨道)与连接弹簧并嵌于轨道之上的电池负极五金43，悬空固定于所述照明及警示灯PCBA板3上方，嵌合于底壳周边，位于底壳内部的第一侧21，使弹簧滑动方向与底壳的长22平行；

充电PCBA板5，集成USB输入接口51、USB输出接口52、电池正极五金53、功能切换开关电路54、充电电路55、升压电路56、反接保护电路57、 MCU控制电路58和LCD显示电路59于一体，嵌合于底壳周边，位于底壳内部的第二侧23，与所述弹簧盖板4共同覆盖底壳底面区域；

所述USB输入接口51接入充电电源为电池充电；所述USB输出接口52 连接智能便携设备，电池作为移动电源放电；所述MCU控制电路58控制所述照明及警示灯PCBA板3、功能切换开关电路54、充电电路55、升压电路56、反接保护电路57、MCU控制电路58和LCD显示电路59运行并反馈信息到LCD 显示屏LCD-SCN上。

在本实施例中，所述USB输入接口51、USB输出接口52和功能切换开关 54设置于所述充电PCBA板5上边缘；所述LCD显示电路59包括LCD显示屏 LCD-SCN及与之契合的显示屏背光灯LCD-BACK。

在本实施例中，所述壳体上设有与所述USB输入接口51、USB输出接口 52、功能切换开关电路54的功能切换开关SWITCH、LCD显示屏LCD-SCN和照明及警示灯PCBA板3契合的窗口；所述面壳还设有以面壳一长11为轴的扣套12和与所述扣套12契合的扣套开合卡扣13，用于用户装载和卸载电池；所述扣套12外表面设有皮套扣14。

在本实施例中，所述电池正极五金53与电池负极五金43之间根据弹簧41 的弹性距离能够接入不同型号的电池；所述电池为AA/AAA型镍氢电池或 18490/18650型锂电池；在所述照明及警示灯PCBA板3上，LED不得少于2 个均匀地分布；所述电池正极五金53和电池负极五金43均匀地分布有两组。

参考图2，是本实用新型实施例提供的电路模块图；参照图3，是本实用新型实施例提供的电路原理图。

本实施例提供的一种多功能电池充电电路，在所述充电PCBA板5上设有 USB输入端51，所述USB输入端51与电池五金组数匹配的第一充电电路551 和第二充电电路552(充电电路个数与充电电池数匹配，至少为1个)的第一充电输入端5510和第二充电输入端5520连接，第一充电电路551和第二充电电路552的第一充电输出端5511和第二充电输出端5521均连接电池正极端54，电池负极端53连接与电池五金组数匹配的第一升压电路561与第二升压电路 562的第一升压输入端5610与第二升压输入端5620，所述第一升压电路561与第二升压电路562的第一升压输出端5611与第二升压输出端5621连接USB输出端52；第一升压输出端5611与第二升压输出端5621还连接了集成在所述照明及警示灯PCBA板3上的LED电路31；

还设有与所述第一充电输入端5510、第二充电输入端5520、第一升压输入端5610、第二升压输入端5620、LED电路31和LCD显示电路59连接的MCU 控制电路58和连接于所述电池正极端53和电池负极端43的反接保护电路57，包括第一反接保护电路571和第二反接保护电路572。

在本实施例中，所述电池正极端53和电池负极端43接入的充电电池为 AA/AAA型镍氢电池或18490/18650型锂电池；所述MCU控制电路58还连接功能切换开关电路，所述功能切换开关电路54通过MCU控制电路58的控制进行移动电源、照明及警示功能的切换及唤醒USB输出功能；所述LED电路31 设有照明灯、警示灯。

在本实施例中，所述USB输入接口51采用Micro USB，当输入Micro USB 端接入5V电源时，如果MCU控制电路58检测到有电池接入，充电器进入充电模式，上电时LCD显示屏LCD-SCN显示字符及电池符号，随后充电器开始充电，除充电符号显示外其它字符熄灭；充电时对应的LCD显示屏LCD-SCN 的电池符号以流水方式显示充电电量，如果电量达到某一格时，此时所表示电量那格符号静止状态；直到充电达到饱和后，相对应的电池的充电符号全静止，如果电池槽里的所有电池充饱后显示屏背光灯LCD-BACK熄灭。

在本实施例中，当充电器装入充电电池时，通过USB输出接口52接入USB 线或短按功能切换开关SWITCH，此时LCD显示屏LCD-SCN显示放电符号及相对应的电池电量。USB输出口电流根据电池个数而改变，单节电池放电USB 输出接口输出5V 1A，LCD显示屏LCD-SCN显示对应单节电池电量及放电符号；双节电池放电USB输出5V 2.1A，LCD显示屏LCD-SCN显示两个电池电量及放电符号；USB输出接口52的输出电流范围为65mA-2100mA，当USB输出接口52空载，该充电器会不断的重启；当输出电流小于65mA时，关闭USB 输出，LCD显示屏LCD-SCN熄灭。

在本实施例中，该充电器以PWM的方式给镍氢电池充电；当锂电池电量小于电池额定容量的85％时，以恒流的方式给电池充电，当电池电量充电到电池额定容量的85％时，充电器以恒压的方式给电池充电。

在本实施例中，当充电器装入充电锂电池时，充电器可以当照明灯使用，此时连续长按功能切换开关SWITCH两秒以上，激活照明功能，此时照明为白光，LCD显示屏LCD-SCN显示对应电池电量及放电符号；在照明功能模式下，短按功能切换开关SWITCH，白光亮度变暗；再次短按功能切换开关SWITCH，转换为红光警示灯，若再次短按功能切换开关SWITCH，关闭照明功能。需要特别指明的是，在照明的同时不影响USB电压输出功能。

在本实施例中，本充电器还提供以下保护功能：

反装保护：当电池正负极装反时，LCD显示屏LCD-SCN闪烁显示对应电池槽中电池符号及错误符号“ERROR”；

短路保护：当装入短路的坏电池时，LCD显示屏LCD-SCN闪烁显示对应电池槽中电池符号及错误符号“ERROR”；

过流保护：充电器每路充电流不大于大550mA，当充电电流大于550mA, 充电电压减小。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。