多功能数字可调移动电源的制作方法

文档序号:11958014阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多功能数字可调移动电源,其特征在于多功能数字可调移动电源包括移动电源外壳(1)、控制系统(2)和电池电芯(3);控制系统(1)包括DC-DC升降压电路(4)、5v USB输出电路(5)、异常诊断保护模块(6)、MCU控制模块(7)、按键模块(8)、带库仑计的保护板(9)、GPRS通信模块(10)、OLED液晶模块(11)和蜂鸣器(12);

移动电源外壳(1)上设置有手柄(13)、挂扣(14)、输入端口、输出端口、OLED显示屏槽口(17)、sim卡插槽口(21)、设置面板、型号标签浅槽(22)和商标标签浅槽(23);其中输出端口分为5vUSB输出端口(16)和DC-DC升降压调节输出端口(15),设置面板包含电源开关键及升降压按键(18)和GPRS输入按键(19);OLED显示屏槽口(17)、电源开关键和升降压按键(18)放在移动电源外壳(1)的顶面,方便用户设置电压和查看电源的相关信息;手柄(13)放在移动电源外壳(1)的顶面,但不能挡住按键和液晶屏,方便用户移动或携带电源;5vUSB输出端口(16)和DC-DC升降压调节输出端口(15)放在移动电源外壳(1)的同一面,充电器的输入端口放在另一面,方便用户区别输入和输出端口;

MCU控制模块(7)作为移动电源的核心控制模块,能通过按键模块(8)或者GPRS通信模块(10)与用户进行信息交互,并以中断触发的形式来监听按键模块(8)或者GPRS通信模块(10)上报的信息;如用户想通过按键模块(8)输入12.5V,在其点击按键模块(8)时,按键模块(8)会输出低电平信号来提醒MCU控制模块(7)读取按键值,MCU控制模块(7)在读取按键值后,会根据用户输入的信息来精确调整DC-DC升降压电路输出12.5V,调整输出完毕后,又去忙其他的工作,这样能减少MCU控制模块(7)对按键模块(8)一直查询的工作量;MCU控制模块(7)还能检测处理异常保护电路反馈的异常信息,并将这些信息通过蜂鸣器(12)或者OLED来反馈给用户,用户能根据这些信息对电源做相应的处理;

DC-DC升降压电路是控制移动电源输出不同电压的核心电路,电路的结构是BUCK-BOOST结构;该电路采用的是高性能的开关稳压控制器,控制器的输出电压是根据反馈电阻和基准电阻的比例来调节的;为了能远程控制移动电源输出不同的电压或者响应用户的按键信息来调节不同的电压,开关稳压控制器的反馈电阻被设计成由数字电位器和N档电阻调节电路组成;MCU控制模块(7)能控制数字电位器和N档电阻调节电路输出不同的电阻值,这样就能通过程序动态控制开关稳压控制器的输出电压;其中N档电阻调节电路原理是多个电阻串联在反馈线路上,并在每个电阻上并联一个mos管,通过控制mos管的开与关的来控制电阻的接入或者断开;

移动电源在接入会变化的负载时,电压的输出可能会有波动,特别是在负载变大,输出电流大的时候,输出电压会有所降低,为了使输出电压和设置的电压差在允许范围内波动,需要采用电压跟踪法来进行电压的自我修正;电压跟踪法主要是对移动电源输出的电压进行采集,并实时反馈到MCU模块中,MCU根据一定的弹性范围,动态修正数字电位器和N档电阻调节电路的输出组合电阻值,使得移动电源的输出无限接近设定的电压值;

异常诊断保护模块(6)包含输出检测和输入检测,采用硬件开关电路保护和软件处理相结合的方式来实现,即硬件开关电路检测到输入或者输出异常时,会主动关闭输入或者输出,同时将这些异常信息以中断信号的形式发送给MCU控制模块(7),让MCU控制模块(7)来做进一步的处理;MCU控制模块(7)在接收到这些报警信号时,会马上用ADC转换器检测输出或者输入的电压、电流,在MCU控制模块(7)诊断完这些错误信息后,会用蜂鸣器(12)和OLED提醒用户进行相应的操作,如输出短路、过流和灌流都需要用户移除负载,并检查负载的情况;

GPRS通信模块(10)和MCU控制模块(7)通过串口进行通信,有以下几个功能:短信开机、短信关机、短信输出电压调节、短信查询电量、短信低电量通知、电话低电量通知、电话查询电量;在接收到短信时候,如果短信内容是“开机”、“关机”、“查询、“设置X.X ”这几个词,则判断是有效的功能指令;在接收到电话呼叫且响3声以上时,就判定是电话查询电量,此时会挂断电话,然后发送剩余电量信息到来电的号码上,如果少于3声,则认为是骚扰电话,MCU控制模块(7)会判断该指令无效。

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