一种基于震动发电机的手机充电装置的制作方法

本发明涉及一种充电装置，特别涉及一种基于震动发电机的手机充电装置。

背景技术：

随着电子产品的迅速发展，手机已经完全成为人们生活中不可缺少的一部分。但随着手机功能的日益强大，电量成为手机发展的一大瓶颈。由此出现了各式各样的大功率充电宝。

由于充电宝携带不便以及存在安全隐患等问题，充电宝并不能完全解决人们手机电量不够的问题。尤其是对于一些爱好骑单车的朋友，携带充电宝更是加重了他们的负担，如果长途骑行的话充电宝的电能也会耗尽，无法满足长时间对手机进行供电的要求。

技术实现要素：

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了一种基于震动发电机的手机充电装置，本发明能够在骑行的同时给充电设备进行充电，而且结构简单、稳定可靠、成本低廉。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种基于震动发电机的手机充电装置包括用于发电的震动发电机，所述震动发电机的信号输出端连接电源转换电路的信号输入端，所述电源转换电路的信号输出端连接控制电路的信号输入端，所述控制电路与锂电池之间双向通信连接，控制电路与充电设备相连。

优选的，所述电源转换电路包括电源转换芯片，所述电源转换芯片的型号为lm2576，所述电源转换芯片的引脚1分别连接第一电容c1的一端以及震动发电机的一个信号输出端，电源转换芯片的引脚3分别连接第一电容c1的另一端、震动发电机的另一个信号输出端并接地，电源转换芯片的引脚4连接第二滑动电阻r2的滑动端，所述第二滑动电阻r2的一端通过第一电阻r1接地，第二滑动电阻r2的另一端分别连接第一电感l1的一端、第二电容c2的一端、控制电路的一个信号输入端，所述第一电感l1的另一端连接第一二极管d1的负极以及电源转换芯片的引脚2，所述第一二极管d1的正极连接电源转换芯片的引脚5并接地，所述第二电容c2的另一端连接控制电路的另一个信号输入端并接地。

优选的，所述控制电路包括控制芯片，所述控制芯片的型号为fh453m，控制芯片的引脚1连接第五发光二极管d7的正极，所述第五发光二极管d7的负极连接开关的一端并接地，所述开关的另一端连接控制芯片的引脚7，控制芯片的引脚3、引脚4、引脚5、引脚6分别连接第一发光二极管d3的负极、第二发光二极管d4的负极、第三发光二极管d5的负极、第四发光二极管d6的负极，所述第一发光二极管d3的正极、第二发光二极管d4的正极、第三发光二极管d5的正极、第四发光二极管d6的正极均连接控制芯片的引脚16、第四电容c4的一端、第五电容c5的一端、第四滑动电阻r4的一端、第一晶体管q1的源极以及usb输入接口的引脚1，所述第四电容c4的另一端、第五电容c5的另一端均连接usb输入接口的引脚4并接地；所述usb输入接口的输入端连接控制电路的信号输出端，控制芯片的引脚2连接第三电阻r3的一端，所述第三电阻r3的另一端、第四滑动电阻r4的另一端均连接第一晶体管q1的栅极，第一晶体管q1的漏极分别连接第二电感l2的一端、第三电容c3的一端、控制芯片的引脚15、锂电池的一端，所述第三电容c3的另一端接地，第二电感l2的另一端分别连接第二二极管d2的正极、控制芯片的引脚14以及第二晶体管q2的漏极，所述第二晶体管q2的栅极连接控制芯片的引脚13，第二晶体管q2的源极连接第三晶体管q3的漏极，第三晶体管q3的栅极连接控制芯片的引脚10，第三晶体管q3的源极分别连接第八电阻r8的一端、第九电阻r9的一端、第十电阻r10的一端、usb输出接口的引脚4，所述第八电阻r8的另一端分别连接第五电阻r5的一端、第七电容c7的一端、控制芯片的引脚11，所述第九电阻r9的另一端分别连接第六电阻r6的一端以及usb输出接口的引脚3，所述第十电阻r10的另一端分别连接第七电阻r7的一端以及usb输出接口的引脚2，所述第五电阻r5的另一端、第六电阻r6的另一端、第七电阻r7的另一端、第七电容c7的另一端均连接第二二极管d2的负极、第六电容c6的一端以及usb输出接口的引脚1，所述第六电容c6的另一端连接控制芯片的引脚12并接地。

进一步的，所述震动发电机设置八个，八个所述震动发电机彼此之间相互并联，八个震动发电机的信号输出端均连接电源转换电路的信号输入端。

进一步的，本手机充电装置设置于单车上。

本发明的有益效果为：

(1)、本发明包括用于发电的震动发电机，当人行驶单车时会震动，震动发电机产生电压，所述震动发电机的信号输出端连接电源转换电路的信号输入端，所述电源转换电路的信号输出端连接控制电路的信号输入端，所述控制电路与锂电池之间双向通信连接，控制电路与充电设备相连。因此本发明能够在骑行的同时给充电设备进行充电，而且结构简单、稳定可靠、成本低廉。

(2)、所述电源转换电路包括电源转换芯片，所述电源转换芯片的型号为lm2576，lm2576芯片是一种电流输出降压开关型集成稳压芯片，输入直流电压范围宽5～40v，输出电流可达3a，输出电压可选择3.3v、5v、12v、15v、可调电压等，此芯片工作状态稳定，价格低廉。

(3)、所述控制电路包括控制芯片，所述控制芯片的型号为fh453m，fh453m芯片是一款集成了充电管理模块、电量检测、led指示模块、升压放电模块为一体的集成芯片，其具备集成度高，外围元器件少，电路制作简单等特点。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明的电路组成结构框图；

图2为本发明的电源转换电路的原理图；

图3为本发明的控制电路的原理图。

图中的附图标记含义如下：

10—震动发电机20—电源转换电路30—控制电路

40—锂电池

具体实施方式

下面对照附图，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如图1所示，一种基于震动发电机的手机充电装置包括用于发电的震动发电机10，所述震动发电机10的信号输出端连接电源转换电路20的信号输入端，所述电源转换电路20的信号输出端连接控制电路30的信号输入端，所述控制电路30与锂电池40之间双向通信连接，控制电路30与充电设备相连。

具体的，所述震动发电机10设置八个，八个所述震动发电机10彼此之间相互并联，八个震动发电机10的信号输出端均连接电源转换电路20的信号输入端。每个震动发电机10的发电电压为1.5v，八个发电机一共提供12v电压，将12v电压接到电源转换电路20，电源转换电路20输出电压给控制芯片fh453m供电，当输出电压达到一定值时，锂电池40就会进入充电状态，锂电池40的电压输出通过控制电路30和充电电路给充电设备充电。

如图2所示，所述电源转换电路20包括电源转换芯片，所述电源转换芯片的型号为lm2576，所述电源转换芯片的引脚1分别连接第一电容c1的一端以及震动发电机10的一个信号输出端，电源转换芯片的引脚3分别连接第一电容c1的另一端、震动发电机10的另一个信号输出端并接地，电源转换芯片的引脚4连接第二滑动电阻r2的滑动端，所述第二滑动电阻r2的一端通过第一电阻r1接地，第二滑动电阻r2的另一端分别连接第一电感l1的一端、第二电容c2的一端、控制电路30的一个信号输入端，所述第一电感l1的另一端连接第一二极管d1的负极以及电源转换芯片的引脚2，所述第一二极管d1的正极连接电源转换芯片的引脚5并接地，所述第二电容c2的另一端连接控制电路30的另一个信号输入端并接地。

所述电源转换电路20是由lm2576芯片组成的dc-dc可调升压稳压电路，lm2576芯片是一种电流输出降压开关型集成稳压芯片，输入直流电压范围宽5～40v，输出电流可达3a，输出电压可选择3.3v、5v、12v、15v、可调电压等，此芯片工作状态稳定，价格低廉。根据锂电池40的充电需求，将输出调到5v/2a。

如图3所示，所述控制电路30包括控制芯片，所述控制芯片的型号为fh453m，控制芯片的引脚1连接第五发光二极管d7的正极，所述第五发光二极管d7的负极连接开关的一端并接地，所述开关的另一端连接控制芯片的引脚7，控制芯片的引脚3、引脚4、引脚5、引脚6分别连接第一发光二极管d3的负极、第二发光二极管d4的负极、第三发光二极管d5的负极、第四发光二极管d6的负极，所述第一发光二极管d3的正极、第二发光二极管d4的正极、第三发光二极管d5的正极、第四发光二极管d6的正极均连接控制芯片的引脚16、第四电容c4的一端、第五电容c5的一端、第四滑动电阻r4的一端、第一晶体管q1的源极以及usb输入接口的引脚1，所述第四电容c4的另一端、第五电容c5的另一端均连接usb输入接口的引脚4并接地；所述usb输入接口的输入端连接控制电路30的信号输出端，控制芯片的引脚2连接第三电阻r3的一端，所述第三电阻r3的另一端、第四滑动电阻r4的另一端均连接第一晶体管q1的栅极，第一晶体管q1的漏极分别连接第二电感l2的一端、第三电容c3的一端、控制芯片的引脚15、锂电池40的一端，所述第三电容c3的另一端接地，第二电感l2的另一端分别连接第二二极管d2的正极、控制芯片的引脚14以及第二晶体管q2的漏极，所述第二晶体管q2的栅极连接控制芯片的引脚13，第二晶体管q2的源极连接第三晶体管q3的漏极，第三晶体管q3的栅极连接控制芯片的引脚10，第三晶体管q3的源极分别连接第八电阻r8的一端、第九电阻r9的一端、第十电阻r10的一端、usb输出接口的引脚4，所述第八电阻r8的另一端分别连接第五电阻r5的一端、第七电容c7的一端、控制芯片的引脚11，所述第九电阻r9的另一端分别连接第六电阻r6的一端以及usb输出接口的引脚3，所述第十电阻r10的另一端分别连接第七电阻r7的一端以及usb输出接口的引脚2，所述第五电阻r5的另一端、第六电阻r6的另一端、第七电阻r7的另一端、第七电容c7的另一端均连接第二二极管d2的负极、第六电容c6的一端以及usb输出接口的引脚1，所述第六电容c6的另一端连接控制芯片的引脚12并接地。

fh453m芯片是一款集成了充电管理模块、电量检测模块、led指示模块以及升压放电模块为一体的集成芯片，fh453m芯片集成度极高，外围元器件少，电路制作简单。它还内置电量检测，充电时可实时显示电池能量状态，其升压输出可调，最大电流可达2a，在本装置中将输出调为5v/0.5a，此芯片放电效率高达90％，而且具有过充，过流保护功能。

第二晶体管q2和第三晶体管q3组成互补dc-dc升压电路，第二晶体管q2和第三晶体管q3选用内阻小、开关速度快、功耗低、效率高的irf2804n，使得充电电流最大可达2a，而第二二极管d2选用压降低、功耗小、效率高的sb1b0。

本发明在使用时，可以与现有技术中的软件配合来进行使用。下面结合现有技术中的软件对本发明的工作原理进行描述。

八个所述震动发电机10均匀地分布在手机支架的正面即手机的背面，将支架通过其背后的固定装置固定在单车车把上，当车子行驶时手机会震动从而挤压震动发电机10产生电压，将电压输送到电源转换电路20，当输出电压大于5v时，经过电源转换电路20对电压进行转换，送入控制电路30为5v的恒定电压，控制电路30以5v/2a的功率为锂电池40充电，当电压输出端接上手机时，锂电池40放电，控制电路30以5v/0.5a的速率给手机充电，当手机电池电量饱和时控制电路30执行过充保护，自动关闭电量输出。

如图3所示，等待当usb_in输入为5v时，开始接收电能；usb_out接入为手机充电的usb口，当接上手机usb口时，按下开关s1，将fh453m芯片从待机模式唤醒，开始手机充电。当锂电池40电压欠压、短路时，电能输出结束，fh453m芯片进入待机模式。当电路处于放电模式时，其实际工作电压大于3v，当锂电池40电压大于4v时，第一发光二极管d3～第四发光二极管d6全亮，当电压小于3v时，第一发光二极管d3～第四发光二极管d6闪烁后熄灭，fh453m芯片进入待机模式。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。