一种带电池且具有利于电池低温充电系统的便携式设备的制作方法

本实用新型属于电池充电技术领域，具体涉及一种带电池且具有利于电池低温充电系统的便携式设备。

背景技术：

在所有的环境因素中，温度对电池的充放电性能影响最大，在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关，电极/电解液界面被视为电池的心脏。如果温度下降，电极的反应速率也下降。所以现有应用以上电池的产品在使用时都存在一个合理的使用环境，无法应对一些特殊的情况或是低温环境。一般镍氢、镍镉、锂电池使用的温度范围要求是-10～50℃，过高或者过低的温度都会导致放电容量的下降。镍隔、镍氢、锂电池的放电效率在低温时会有显著的降低（如低于-15℃），而在-20℃时，有些配方的碱液达到凝固点，电池充电速度也将大大降低。例如：手机作为生活中使用率最高的随身设备，在室内都能正常使用，但是在户外低温环境下经常存在充电缓慢，一放电就没电的情况，或是进入低温保护根本无法充电的情况。另外像剃须刀等设备在北方低温环境下，应用常规电池根本无法进行有效充电，将直接影响设备的使用。

中国公开专利：CN105633497A，本发明通过温度传感信号直接控制加热装置启停，风道控制加热装置暖风流动方向，能使暖风按固定方向流动，电池受热较均匀，有益于电池一致性的保持。该系统可使电池受热均匀，延长其使用寿命，并保证动力电池在低温条件下的正常充电。不过该实用新型没有设置保温层，在持续使用过程中需要不断进行加热，对电池是一种损耗。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题是常规电池在极端低温环境下充电效率低，使得应用常规电池的便携式设备无法在低温环境下正常使用。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型包括便携式设备和充电电池，还包括加热回路、充电控制回路、温度检测回路、单片机控制回路和主功能回路，其中加热回路和充电控制回路输入端均连接于适配器输入端口，加热回路的发热区贴附充电电池设置以对其加热，充电控制回路输出端连接充电电池，以对充电电池进行充电，温度检测回路、单片机控制回路和主功能回路的电源端连接充电电池，温度检测回路采集充电电池的温度并输出连接至单片机控制回路的信号采集端，上述加热回路、充电控制回路和主功能回路的开关控制端均连接单片机控制回路的控制端，由其控制开启和关闭。

进一步的，所述温度检测回路由电容器并联热敏电阻再与第一电阻串联构成，所述热敏电阻设置在靠近充电电池的位置以采集其温度。

进一步的，所述加热回路由加热电阻丝串联第一开关回路构成。

进一步的，所述主功能回路由驱动所述便携式设备实现主功能的元器件串联第二开关回路构成。

进一步的，所述充电控制回路由第三开关回路串联第四开关回路构成。

进一步的，所述便携式设备可以是手机、剃须刀或者照相机。

进一步的，所述充电电池为镍氢、镍镉或锂电池。

更进一步的，所述便携式设备还包括覆盖在所述充电电池表面的保温层。

进一步的，所述单片机控制回路采用型号为HT66F004的芯片。

进一步的，还包括与所述单片机控制回路相连的指示回路，所述指示回路由第一发光二极管、与第一发光二极管串联的第二电阻并联第二发光二极管、与第二发光二极管串联的第三电阻构成，所述指示回路由所述充电电池供电。

有益效果：

本实用新型提供的一种带电池且具有利于电池低温充电系统的便携式设备，通过在该便携式设备上添加温度检测回路、加热回路、主功能回路、指示回路、充电控制回路和单片机控制回路，使得常规电池可以在极端低温的环境下保持充电能力，且达到接近常温环境下的真实充饱状态，快速高效的解决电池低温充电问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的系统框图。

图2为本实用新型实施例2的系统框图。

图3为本实用新型实施例1的电路图。

图4为本实用新型实施例2指示回路的电路图。

图5为本实用新型单片机的引脚图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1、图3和图5所示，本实用新型包括便携式设备和充电电池100，还包括加热回路101、充电控制回路104、温度检测回路103、单片机控制回路102和主功能回路105，其中加热回路101和充电控制回路104输入端均连接于适配器输入端口，加热回路101的发热区贴附充电电池100设置以对其加热，充电控制回路104输出端连接充电电池100，以对充电电池100进行充电，温度检测回路103、单片机控制回路102和主功能回路105的电源端连接充电电池100，温度检测回路103采集充电电池100的温度并输出连接至单片机控制回路102的信号采集端，上述加热回路101、充电控制回路104和主功能回路105的开关控制端均连接单片机控制回路102的控制端，由其控制开启和关闭。所述便携式设备进行充电时，单片机控制回路102通过所述温度检测回路103采集所述充电电池100表面的温度，温度低于-10℃时，所述单片机控制回路102驱动所述加热回路101开始工作，使得所述充电电池100温度快速提高，当所述充电电池100温度达到10℃以上时，所述单片机控制回路102驱动充电控制回路104给所述充电电池100充电，之后驱动所述主功能回路105进行相应的主功能操作。此时所述加热回路101和所述温度检测回路103配合使用，使所述充电电池100处在合理温度范围内（建议20-30℃以内），可以最大化激发所述充电电池100的充电特性，可以更可靠的充饱和保护所述充电电池100。

本实施例中，所述温度检测回路103由电容器C5并联热敏电阻(以下简称NTC)再与第一电阻R11串联构成，所述NTC设置在靠近充电电池100的位置以采集其温度。

本实施例中，所述加热回路101由加热电阻丝串联第一开关回路构成，所述第一开关回路由第一场效应管Q6和第四电阻R19、第五电阻R13连接构成，所述第四电阻R19的另一端接地，所述第五电阻R13的另一端与单片机的RL引脚相连。

本实施例中，所述主功能回路105由驱动所述便携式设备实现主功能的元器件串联第二开关回路构成，所述第二开关回路由第二场效应管Q3和第六电阻R18、第七电阻R14连接构成，所述第六电阻R18的另一端接地，所述第七电阻R14的另一端与单片机的RL引脚相连。所述主功能元器件可根据便携式设备的不同而采用不同的元器件，驱动不同种便携式设备进行正常工作。

本实施例中，所述充电控制回路由第三开关回路串联第四开关回路构成，所述第三开关回路由三极管Q2和第八电阻R16、第九电阻R6连接构成，所述第八电阻R16的另一端接地，所述第九电阻R6的另一端与单片机的PWM引脚相连，所述第四开关回路由第三场效应管Q4与第十电阻R15连接构成。所述充电控制回路104通过控制所述控制信号输出端PWM脉冲信号的脉宽来控制充电电压。

本实施例中，所述便携式设备可以是手机、剃须刀或者照相机。

本实施例中，所述充电电池100为镍氢、镍镉或锂电池。

本实施例中，所述便携式设备还包括覆盖在所述充电电池100表面的保温层。所述保温层的使用，可以使所述充电电池100处在合理温度范围内，最大化激发充电电池100的充电特性，可以更可靠的充饱和保护所述充电电池100。

本实施例中，所述单片机控制回路102采用型号为HT66F004的芯片U1。

实施例2：

如图2-图5所示，该实施例与实施例1相似，不同之处在于：还包括与所述单片机控制回路102相连的指示回路106，所述指示回路106由第一发光二极管LED1、与第一发光二极管LED1串联的第二电阻R13并联第二发光二极管LED-R-B-3PIN、与第二发光二极管LED-R-B-3PIN串联的第三电阻R14构成，所述第二电阻R13和第三电阻R14采用贴片高功率电阻，所述指示回路106由所述充电电池100供电。

便携式设备开始启动时，所述单片机控制回路102通过温度检测回路103中的NTC采集所述电池100表面的温度，当温度低于-10℃时，指示回路106中的指示灯提醒并先启动预热功能，此时加热回路101工作，所述充电电池100温度快速提高，当充电电池100温度达到10℃以上时，所述便携式设备进行正常充电控制，指示灯指示正常状态，此时加热回路101和温度检测回路103配合使用，使充电电池100处在合理温度范围内（建议20-30℃以内），再加上保温层的使用，可以最大化激发电池100的充电特性，可以更可靠的充饱和保护所述充电电池100。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。