内置打火机的移动电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种内置打火机的移动电源，包括壳体以及设置在壳体内的电池和电路板，电路板上包括充放电电路和用于控制充放电电路的工作状态的控制电路，壳体上还设置有用于发送点烟信号至控制电路的点烟开关，电路板上还设置有用于在控制电路的控制下将电能转换为热能实现点火的电热点烟电路；本新型通过增加点烟开关和电热点烟电路，利用点烟开关发送点烟信号至控制电路，控制电路控制电热点烟电路将电能转换为热能实现点火，因此，增加了移动电源的多功能性，而且由于电热点烟电路是将电能转换为热能实现打火的，不容易被风吹灭，更不会出现气体或液体导致的环保问题。
【专利说明】内置打火机的移动电源
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电源产品，更具体地说，涉及一种内置打火机的移动电源。
【背景技术】
[0002]移动电源，是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地充电或待机供电。一般由锂电芯或者干电池作为储电单元。使用方便快捷。
[0003]但是现有的移动电源功能单一，随着现在电子产品的飞速发展，多功能化已经成为现在电子产品的一个发展趋势。
[0004]本新型就是要设计一种内置打火机的移动电源，利用移动电源的便携性、可充电的特点，可以反复使用其内置的打火功能。由于普通的打火机都是采用易燃气体或液体作为能源，压电或者滚石打火后现成火焰，一方面火容易受类似刮风的因素的影响，另一方面作为全世界最大的打火机出口国家，我们必须考虑环保，全天候等问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述功能单一的缺陷，提供一种内置打火机的移动电源。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种内置打火机的移动电源，包括壳体以及设置在所述壳体内的电池和电路板，所述电路板上包括用于对所述电池充电和利用所述电池对外接负载充电的充放电电路和与用于控制所述充放电电路的工作状态的控制电路，所述壳体上还设置有用于发送点烟信号至所述控制电路的点烟开关，所述电路板上还设置有用于在所述控制电路的控制下将电能转换为热能实现点火的电热点烟电路；
[0007]所述电池分别与所述控制电路、电热点烟电路和充放电电路相连接，所述控制电路还分别与所述点烟开关、电热点烟电路、和充放电电路相连接。
[0008]本实用新型所述的内置打火机的移动电源，其中，所述电热点烟电路包括分压电阻、通电时发热温度为400°C _450°C的电热丝、用于控制所述电热丝的发热时间的第一 MOS管、用于在所述电热丝升温后控制所述电热丝进入保温状态的第二 MOS管、分流电阻；
[0009]所述第一 MOS管和第二 MOS管的栅极分别连接至所述控制电路，所述第一 MOS管的源极通过所述分压电阻连接至所述电池的正极，所述第一 MOS管的漏极分别连接至电热丝的一端和分流电阻的一端，所述电热丝的另一端连接至所述电池的负极，所述分流电阻的另一端连接至第二 MOS管的源极，所述第二 MOS管的漏极连接至所述电池的负极。
[0010]本实用新型所述的内置打火机的移动电源，其中，所述壳体上开设有一与烟头大小匹配的点烟孔，所述电热丝呈盘旋状的嵌入在所述点烟孔内。
[0011]本实用新型所述的内置打火机的移动电源，其中，所述点烟开关为按键开关、回弹开关或电容开关。
[0012]本实用新型所述的内置打火机的移动电源，其中，所述控制电路包括一型号为PIC16F676的单片机。
[0013]本实用新型所述的内置打火机的移动电源，其中，所述充放电电路包括用于在所述控制电路的控制下控制外接电源对所述电池进行恒流或恒压充电的充电管理电路和用于在所述控制电路的控制下将所述电池的输出电压进行升压处理后对外接负载进行充电的升压电路，所述壳体上开设有两个安装口，两个所述安装口分别安装有用于连接外接电源的输入端口和用于连接外接负载的输出端口；
[0014]所述充电管理电路分别连接至所述电池、控制电路和输入端口，所述升压电路分别连接至所述电池、控制电路和输出端口。
[0015]本实用新型所述的内置打火机的移动电源，其中，所述升压电路包括电感、型号为CP2121的升压控制芯片、二极管、三极管、MOS管，输出端口包括正输出端和负输出端，
[0016]所述升压控制芯片的EN引脚分别连接至所述控制电路和通过一电阻连接至所述三极管的基极，所述三极管的发射极连接至所述电池的负极，所述三极管的集电极连接至所述MOS管的栅极，所述MOS管的源极通过第一电阻连接至所述电池的正极，所述MOS管的漏极通过电感连接至二极管的正极和升压控制芯片的SW引脚，二极管的负极连接至正输出端，所述负输出端通过第二电阻连接至所述控制电路。
[0017]本实用新型所述的内置打火机的移动电源，其中，所述充电管理电路包括一型号为AP5056的充电管理芯片。
[0018]本实用新型所述的内置打火机的移动电源，其中，所述电路板上还包括用于检测所述电池电压的电压检测电路和用于在所述控制电路的控制下显示电池电量的显示电路；
[0019]所述电压检测电路分别连接至所述电池和控制电路，所述显示电路连接至所述控制电路。
[0020]本实用新型所述的内置打火机的移动电源，其中，所述显示电路包括LED灯或者LCD 屏；
[0021]所述电压检测电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；
[0022]所述第一分压电阻一端连接至所述电池的正极，所述第一分压电阻的另一端通过所述第二分压电阻连接至所述电池的负极，所述第二分压电阻的两端分别连接至所述控制电路。
[0023]实施本实用新型的内置打火机的移动电源，具有以下有益效果:增加点烟开关和电热点烟电路，利用点烟开关发送点烟信号至控制电路，控制电路控制电热点烟电路将电能转换为热能实现点火，因此，增加了移动电源的多功能性，而且由于电热点烟电路是将电能转换为热能实现打火的，不容易被风吹灭，更不会出现气体或液体导致的环保问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0025]图1是本实用新型内置打火机的移动电源的较佳实施例的结构示意图；
[0026]图2是本实用新型内置打火机的移动电源的较佳实施例的电路原理框图；
[0027]图3是图2中电热点烟电路的电路图；
[0028]图4是图2中升压电路的电路图；[0029]图5是图2中电压检测电路的电路图。
【具体实施方式】
[0030]为了解决现有技术中移动电源功能单一的缺陷，提供一种内置打火机的移动电源。该内置打火机的移动电源增加点烟开关和电热点烟电路，利用点烟开关发送点烟信号至控制电路，控制电路控制电热点烟电路将电能转换为热能实现点火，因此，增加了移动电源的多功能性，而且由于电热点烟电路是将电能转换为热能实现打火的，不容易被风吹灭，更不会出现气体或液体导致的环保问题。
[0031]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0032]参考图1是本实用新型内置打火机的移动电源的较佳实施例的结构示意图；图2是本实用新型内置打火机的移动电源的较佳实施例的电路原理框图；
[0033]内置打火机的移动电源，包括壳体I以及设置在所述壳体I内的电池2和电路板，所述电路板上包括用于对所述电池2充电和利用所述电池2对外接负载充电的充放电电路和与所述充放电电路连接的用于控制所述充放电电路的工作状态的控制电路10，所述壳体I上还设置有用于发送点烟信号至所述控制电路10的点烟开关3，所述电路板上还设置有用于在所述控制电路10的控制下利用发热元件将电能转换为热能实现点火的电热点烟电路60 ；
[0034]所述电池2分别与所述控制电路10、电热点烟电路60和充放电电路相连接，所述控制电路10还分别与所述点烟开关3、电热点烟电路60、和充放电电路相连接。
[0035]其中，所述充放电电路包括用于在所述控制电路10的控制下控制外接电源对所述电池2进行恒流或恒压充电的充电管理电路20和用于在所述控制电路10的控制下将所述电池2的输出电压进行升压处理后对外接负载进行充电的升压电路30，所述壳体I上开设有两个安装口，两个安装口分别安装有用于连接外接电源的输入端口 8和用于连接外接负载的输出端口 9 ;输入端口 8和输出端口 9可以为各种接口，例如USB接口、通用的电源接口等。
[0036]所述壳体I上开设有一与烟头大小匹配的点烟孔11，两个安装口和点烟孔11相对应设置在壳体I的两端，较佳实施例中，壳体I呈立方体形，用于安装输入端口 8和输出端口 9的两个安装口并排设置在立方体形的底部(图未示)，点烟孔11开设在立方体形的顶部。点烟开关3设置在立方体形的任一侧壁。
[0037]较佳实施例中，所述电路板上还包括用于检测所述电池2电压的电压检测电路40和用于在所述控制电路10的控制下显示电池电量的显示电路50 ；
[0038]所述电池2分别与所述控制电路10、电热点烟电路60、充电管理电路20、电压检测电路40和升压电路30相连接，所述控制电路10还分别与所述点烟开关3、电热点烟电路60、电压检测电路40、显示电路50、充电管理电路20和升压电路30相连接。所述输入端口8连接至充电管理电路20，所述输出端口 9连接至升压电路30。
[0039]所述控制电路10包括一型号为PIC16F676的单片机，充电管理电路20包括一型号为AP5056的充电管理芯片。所述显示电路50包括LED灯或者IXD屏。
[0040]参考图3是图2中电热点烟电路的电路图；[0041]所述电热点烟电路60包括分压电阻R0、通电时发热温度达400°C _450°C的电热丝R1、用于控制所述电热丝Rl发热时间的第一 MOS管Q1、用于在所述电热丝Rl升温后控制所述电热丝Rl进入保温状态的第二 MOS管Q2、分流电阻R2 ；
[0042]所述第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2的栅极分别连接至所述控制电路10，所述第一 MOS管Ql的源极通过所述分压电阻RO连接至所述电池2的正极，所述第一 MOS管Ql的漏极分别连接至电热丝Rl的一端和分流电阻R2的一端，所述电热丝Rl的另一端连接至所述电池2的负极，所述分流电阻R2的另一端连接至第二 MOS管Q2的源极，所述第二 MOS管Q2的漏极连接至所述电池2的负极。
[0043]所述电热丝Rl呈盘旋状的嵌入在所述点烟孔11内。其中，所述点烟开关3为按键开关、回弹开关或电容开关。
[0044]第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2均为N型MOS管。
[0045]点烟时，利用电热丝Rl通电发热使其稳定迅速升至400°C -450°C，这种温度足以将香烟点燃了。由于电热丝Rl发热与其功率P有关。为得到较快的升温速度及较高的加热能力，在确定总功率时，就必须综合考虑各方面的要求。如果功率太大，加热时发热元件温度与点烟孔11内温度相差过大，不必要高的元件温度会缩短元件寿命，如果功率太小，打火机发热元件温度升不上去，或升温速度非常缓慢，达不到工艺要求，质量受到影响，生产率也降低。总之，如果需要升温速度快，必须要有较大的功率，而保温时由于热量损失少，需要较小的功率就可以维持。电热丝Rl的功率的计算公式:
[0046]P=UI=I2.R1 = UVR1
[0047]式中:P—电热丝Rl的电功率(W) ;U—电热丝Rl上的压降(V) ;1—流过电热丝Rl的电流(A) ;R1—电热丝Rl的电阻(Ω)。
[0048]可见，要改变电热丝Rl的功率只需改变电热丝Rl的压降即可，为此，本新型中，设计两个MOS管以改变电热丝Rl上的压降，实现在点烟开始时以较大的功率发热，经过预设时间后电热丝Rl的温度已经升高至可以点燃香烟，此时以较小的功率发热，保持温度即可。具体工作过程参见下面的阐述:
[0049]正常状态下，单片机发送低电平至第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2，使得第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2均处于截止状态，因此，电热丝Rl未导电，不会发热。
[0050]当点烟开关3打开，例如若点烟开关3为按键开关，按键开关连接在单片机的某个数据引脚和地信号之间，则一旦按键开关被按下，控制电路10中的单片机监测到点烟开关3的与其连接的引脚电平发送变化，于是单片机在第一预设时间之内发送高电平至第一MOS管Ql、发送低电平至第二 MOS管Q2，使得第一 MOS管Ql导通，第二 MOS管Q2截止，于是电热丝Rl与分压电阻RO串联后连接至电池2的两端，电路中的等效电阻为R0+R1，此时电热丝Rl上的压降为电池电压减去分压电阻RO上的压降，第一预设时间之后，单片机在第二预设时间之内发送给第二 MOS管Q2的低电平改为高电平，发送给第一 MOS管Ql的控制信号依旧保持高电平不变，两个MOS管都导通，此时电热丝Rl与分流电阻R2并联后再与分压电阻RO串联，电路中的等效电阻为R0+R1.R2/(R1+R2)，电热丝Rl上的压降为同样为电池电压减去分压电阻RO上的压降。而分压电阻RO上的压降与电流有关，由于第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2都导通时与仅仅第一 MOS管Ql导通时相比，电路中的等效电阻减小，流过分压电阻RO的电流增加，分压电阻RO上的压降增加，于是电热丝Rl上的压降减小，功率也就减小。从而达到先以高功率急速升温，再以低功率保温的效果。第二预设时间之后，再同时发送低电平至两个MOS管，停止点烟。
[0051]根据选用的电热丝Rl的性能，设定好第一预设时间和第二预设时间。根据上述分析，第一预设时间内第一 MOS管Ql导通，第二 MOS管Q2截止，电热丝Rl处于高功率急速升温状态，紧接着第二预设时间内第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2均导通，电热丝Rl处于低功率保温状态，最后第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2均截止，停止点烟。如此，用户仅需给予一个吸烟的指令，即按压点烟开关3，然后控制电路10自动控制点烟时间，并且点烟过程中，首先是高功率快速升温，达到点烟温度，然后低功率保温，减小持续高温缩短元件寿命的风险。
[0052]图4是图2中升压电路的电路图；
[0053]所述升压电路30包括电感L、型号为CP2121的升压控制芯片U2、二极管D1、三极管Q3、M0S管Q4，输出端口 9包括正输出端OUT+和负输出端0UT-，
[0054]所述升压控制芯片U2的EN引脚分别连接至所述控制电路10和通过一电阻连接至所述三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极连接至所述电池2的负极，所述三极管Q3的集电极连接至所述MOS管Q4的栅极，所述MOS管Q4的源极通过第一电阻R8连接至所述电池2的正极，所述MOS管Q4的漏极通过电感L连接至二极管Dl的正极和升压控制芯片U2的SW引脚，二极管Dl的负极连接至正输出端0UT+，负输出端OUT-通过第二电阻R15连接至所述控制电路10。
[0055]升压控制芯片U2用于所述电池2的输出电压进行升压处理；
[0056]所述三极管Q3用于通过基极接收所述控制电路10的控制信号，控制所述三极管Q3的导通和截止，进而控制所述MOS管Q4的导通和截止。
[0057]图5是图2中电压检测电路的电路图。
[0058]所述电压检测电路40包括第一分压电阻R6、第二分压电阻R7 ；
[0059]所述第一分压电阻R6 —端连接至所述电池2的正极，所述第一分压电阻R6的另一端通过所述第二分压电阻R7连接至所述电池2的负极，所述第二分压电阻R7的两端分别连接至所述控制电路10中的单片机。
[0060]通过检测电压，根据电压通过查表法等方法计算电池2的电量，然后控制显示电路50进行显示，例如，用LED灯显示电量等级，或者利用IXD屏直接显示电量百分比。
[0061]综上所述，本新型增加点烟开关和电热点烟电路，利用点烟开关发送点烟信号至控制电路，控制电路控制电热点烟电路将电能转换为热能实现点火，因此，增加了移动电源的多功能性，而且由于电热点烟电路是将电能转换为热能实现打火的，不容易被风吹灭，更不会出现气体或液体导致的环保问题。
[0062]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
【权利要求】
1.一种内置打火机的移动电源，包括壳体(1)以及设置在所述壳体(1)内的电池(2)和电路板，所述电路板上包括用于对所述电池(2)充电和利用所述电池(2)对外接负载充电的充放电电路和与用于控制所述充放电电路的工作状态的控制电路(10)，其特征在于，所述壳体(1)上还设置有用于发送点烟信号至所述控制电路(10)的点烟开关(3)，所述电路板上还设置有用于在所述控制电路(10)的控制下将电能转换为热能实现点火的电热点烟电路(60)； 所述电池(2)分别与所述控制电路(10)、电热点烟电路(60)和充放电电路相连接，所述控制电路(10)还分别与所述点烟开关(3)、电热点烟电路(60)、和充放电电路相连接。
2.根据权利要求1所述的内置打火机的移动电源，其特征在于，所述电热点烟电路(60)包括分压电阻(R0)、通电时发热温度为400°C _450°C的电热丝(R1)、用于控制所述电热丝(Rl)的发热时间的第一 MOS管(Q1)、用于在所述电热丝(Rl)升温后控制所述电热丝(Rl)进入保温状态的第二 MOS管(Q2 )、分流电阻(R2 ); 所述第一 MOS管(Ql)和第二 MOS管(Q2)的栅极分别连接至所述控制电路(10)，所述第一 MOS管(Ql)的源极通过所述分压电阻(RO)连接至所述电池(2)的正极，所述第一 MOS管(Ql)的漏极分别连接至电热丝(Rl)的一端和分流电阻(R2)的一端，所述电热丝(Rl)的另一端连接至所述电池(2)的负极，所述分流电阻(R2)的另一端连接至第二 MOS管(Q2)的源极，所述第二 MOS管 (Q2)的漏极连接至所述电池(2)的负极。
3.根据权利要求2所述的内置打火机的移动电源，其特征在于，所述壳体(1)上开设有一与烟头大小匹配的点烟孔(11)，所述电热丝(Rl)呈盘旋状的嵌入在所述点烟孔(11)内。
4.根据权利要求1所述的内置打火机的移动电源，其特征在于，所述点烟开关(3)为按键开关、回弹开关或电容开关。
5.根据权利要求1所述的内置打火机的移动电源，其特征在于，所述控制电路(10)包括一型号为PIC16F676的单片机。
6.根据权利要求1所述的内置打火机的移动电源，其特征在于，所述充放电电路包括用于在所述控制电路(10 )的控制下控制外接电源对所述电池(2 )进行恒流或恒压充电的充电管理电路(20)和用于在所述控制电路(10)的控制下将所述电池(2)的输出电压进行升压处理后对外接负载进行充电的升压电路(30)，所述壳体(1)上开设有两个安装口，两个所述安装口分别安装有用于连接外接电源的输入端口(8)和用于连接外接负载的输出端口(9)； 所述充电管理电路(20 )分别连接至所述电池(2 )、控制电路(10 )和输入端口( 8 )，所述升压电路(30)分别连接至所述电池(2)、控制电路(10)和输出端口(9)。
7.根据权利要求6所述的内置打火机的移动电源，其特征在于，所述升压电路(30)包括电感(L)、型号为CP2121的升压控制芯片(U2)、二极管(D1)、三极管(Q3)、MOS管(Q4)，输出端口(9)包括正输出端(OUT+)和负输出端(0UT-)， 所述升压控制芯片(U2)的EN引脚分别连接至所述控制电路(10)和通过一电阻连接至所述三极管(Q3)的基极，所述三极管(Q3)的发射极连接至所述电池(2)的负极，所述三极管(Q3)的集电极连接至所述MOS管(Q4)的栅极，所述MOS管(Q4)的源极通过第一电阻(R8)连接至所述电池(2)的正极，所述MOS管(Q4)的漏极通过电感(L)连接至二极管(Dl)的正极和升压控制芯片(U2)的SW引脚，二极管(Dl)的负极连接至正输出端(0UT+)，所述负输出端(OUT-)通过第二电阻(Rl 5 )连接至所述控制电路(IO )。
8.根据权利要求6所述的内置打火机的移动电源，其特征在于，所述充电管理电路(20)包括一型号为AP5056的充电管理芯片。
9.根据权利要求1所述的内置打火机的移动电源，其特征在于，所述电路板上还包括用于检测所述电池(2)电压的电压检测电路(40)和用于在所述控制电路(10)的控制下显示电池电量的显示电路(50)； 所述电压检测电路(40 )分别连接至所述电池(2 )和控制电路(10 )，所述显示电路(50 )连接至所述控制电路(10)。
10.根据权利要求9所述的内置打火机的移动电源，其特征在于， 所述显示电路(50 )包括LED灯或者IXD屏； 所述电压检测电路(40)包括第一分压电阻(R6)和第二分压电阻(R7)； 所述第一分压电阻(R6)—端连接至所述电池(2)的正极，所述第一分压电阻(R6)的另一端通过所述第二分压电阻(R7)连接至所述电池(2)的负极，所述第二分压电阻(R7)的两端分别连接至所述控制 电路(10 )。
【文档编号】F23Q7/16GK203787988SQ201420010912
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】龙翔 申请人:深圳市倍特力电池有限公司