一种无线物联网控制电路和移动电源的制作方法

本实用新型属于移动电源技术领域，尤其涉及一种无线物联网控制电路和移动电源。

背景技术：

目前，随着科技的发展，越来越多的数码电子产品需要使用电源充电，此电源可以是直接给数码电子产品充电，也可以是兼备具有存储电能单元装置的电源。电源可以叫充电宝，移动电源，快充充电移动电源，背夹电源，外置电池，充电伴侣等，它们实质就是给数码电子产品提供电能的物品。

目前的公共移动电源存在租借使用流程复杂，操作不便的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无线物联网控制电路，旨在解决传统的技术方案中存在租借使用流程复杂，操作不便的问题。

一种无线物联网控制电路，应用与移动电源，所述无线物联网控制电路包括主控模块和无线物联网模块，其中：

所述主控模块与所述移动电源的电池、输入接口、输出接口、充放电电路及所述无线物联网模块连接；

所述无线物联网模块与所述电池连接，用于接收无线控制信号以触发所述主控模块控制所述充放电电路工作。

优选地，所述无线物联网模块包括WIFI芯片和供电单元，其中：

所述供电单元与所述电池和所述主控模块连接，用于为所述WIFI芯片供电；

所述WIFI芯片具有通信端口和触发端口，所述通信端口和触发端口均与所述主控模块连接，所述WIFI芯片接收所述无线控制信号从所述触发端口输出触发信号到所述主控模块，所述通信端口用于接收充电电压电流数据和电量数据以无线上传。

优选地，所述无线物联网模块还包括指示单元，所述WIFI芯片还具有状态端口，所述状态端口与所述指示单元连接，所述指示单元受所述状态端口的电平控制以指示所述WIFI芯片的工作状态。

优选地，所述指示单元包括发光二极管和分压电阻，发光二极管LED的阳极接电源，阴极通过分压电阻与WIFI芯片的状态端口连接。

优选地，所述供电单元包括一稳压芯片、输入滤波电容和输出滤波电容，所述稳压芯片的输入端接所述电池的正极和所述输入滤波电容的一端，所述输入滤波电容的另一端接地，所述稳压芯片的使能端接所述主控模块的第一控制端，所述稳压芯片的输出端接所述输出滤波电容的一端和所述WIFI芯片的电源端口，所述输出滤波电容的另一端接地。

优选地，所述状态端口低电平时所述WIFI芯片在工作状态。

优选地，所述主控模块包括单片机。

此外，还提供了一种移动电源，具有外壳、充放电电路，收容于该外壳之内的电池和设置在所述外壳上的输入接口和输出接口，还包括上述的无线物联网控制电路。

上述的无线物联网控制电路通过wifi控制其工作，在接收到无线控制信号时，充电电源即能为待充电的设备提供充电电源，解决租借使用流程复杂，操作不便的问题。

附图说明

图1为本实用新型移动电源的结构示意图；

图2为本实用新型无线物联网控制电路的电路结构示意图；

图3为图2所示的无线物联网控制电路中无线物联网模块的结构示意图；

图4为图2所示的无线物联网控制电路中无线物联网模块的示例电路原理图；

图5为图2所示的无线物联网控制电路中充放电电路的结构示意图；

图6为图2所示的无线物联网控制电路中充放电电路的示例电路原理图；

图7为图2所示的无线物联网控制电路中快速充电电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，移动电源包括外壳1、收容于该外壳之内的电池(未图示)和设置在外壳上的输入接口2和输出接口3，输出接口3包括Micro USB接口31、TYPE-C接口32和Lightning接口33。输入接口2即电池的充电接口，为触点方式，通过触点接触，给电源提供电能。

请参阅图2，移动电源中的无线物联网控制电路包括主控模块11、无线物联网模块12、充放电电路13、检测电路14、快充输出电路15及电池保护电路 16。

主控模块11与电池4、输入接口2、输出接口3、充放电电路13、检测电路14、快充输出电路15及无线物联网模块12连接。无线物联网模块12与电池4连接，用于接收无线控制信号以触发主控模块11控制充放电电路13和快充输出电路15工作，充放电电路13与电池4、输入接口2和输出接口3连接，用于为输入电压变压为电池4充电，以及用于为电池4变压输出至Micro USB 接口和/或TYPE-C接口；检测电路14与电池4、输入接口2和输出接口3连接，用于检测电池4电量、充放电电路13输入输出的电压电流；快充输出电路15 与电池4连接，用于将电池4变压输出至Lightning接口输出。

具体来说，本实用新型中的充电电源具有一识别标签(如二维码)，用于通过识别标签以缴费后，服务器下发一个无线控制信号到充电电源，以该无线控制信号启动充电电源在输出接口3输出电能给用户的移动终端充电。另外，主控模块11为智能协议IC(Integrated Circuit，集成电路)，该智能协议IC兼容FCP(华为海思快充)、QC(Quick Charge)2.0、QC3.0、BC(Battery Charging Specification，电池充电规格)1.2方案IC。支持快速充电模式和普通充电模式同时输出。通过检测电路14实现多重保护功能，防过充，防过放，防过压，防过流，防过功率，防短路，高温关闭输出。

移动电源还包括智能识别电路，其设置在输出接口自动判断数码电子产品充电协议，握手成功后以最优的电压电流充电。快充充电电压支持3.6～12V输出，最大电流支持3A。普通输出电压为5V，最大电流为2.4A。输出滤波电路为平滑输出电压电流曲线，快速充电和普通充电两路，它直接与多接口输出充电线连接。

本实施例中，无线物联网模块12包括WIFI芯片121、供电单元122及指示单元123。供电单元122与电池4和主控模块11连接，用于为WIFI芯片121 供电。

WIFI芯片121具有通信端口IO13、状态端口IO0和触发端口IO4，通信端口IO13和触发端口IO4均与主控模块11连接，WIFI芯片121接收有效的无线控制信号从触发端口IO4输出触发信号WIFI-ON到主控模块11，通信端口 IO13用于接收充电电压电流数据和电量数据WIFI-RX以无线上传，状态端口 IO0与指示单元123连接，指示单元123受状态端口IO0的电平控制以指示WIFI 芯片的工作状态。

优选地，供电单元122包括一稳压芯片U3、输入滤波电容C21和输出滤波电容C22、C23，稳压芯片U3的输入端接电池4的正极和输入滤波电容C21 的一端，输入滤波电容C21的另一端接地，稳压芯片U3的使能端接主控模块 11的第一控制端WIFI-EN，稳压芯片U3的输出端接输出滤波电容C22、C23 的一端和WIFI芯片121的电源端口，输出滤波电容C22、C23的另一端接地。

指示单元123包括发光二极管LED和分压电阻R41，发光二极管LED的阳极接电源3.3V，阴极通过分压电阻R41与WIFI芯片121的状态端口IO0连接，其中，WIFI芯片121的状态端口IO0低电平有效，发光二极管LED点亮。

用户通过移动端登录APP，APP底层调用移动端摄像头识别二维码信息。采集二维码信息成功，并返回调用设备ID号。APP通过HTTP协议与支付系统建立连接，支付成功后回调订单数据到商户后台，商户成功接受订单数据并与物联网平台建立连接，并发送设备ID号、控制时间到物联网平台。物联网平台成功接收数据后与无线物联网模块12建立连接，并转发开机与控制时长命令。

扫码二维码完成支付后，无线物联网模块12收到支付成功的命令(即有效的无线控制信号)，WIFI物联网模块第10脚(触发端口IO4)给一个高电平 WIFI-ON到主控模块11，主控模块11接收到此高电平后，分别给充放电电路 13、检测电路14、快充输出电路15输出控制信号，实现输出控制。

请参阅图5和图6，充放电电路13包括变压单元131、输入单元132和输出单元133。

变压单元131的第一端与输入单元132和输出单元133连接，变压单元131 的第二端与电池4连接，变压单元131受主控模块11控制以将输出输入的电源电压进行电压变换。输入单元132连接在输入接口2和变压单元131之间，受主控模块11控制以接入输入接口2的充电电源至变压单元131，变压单元131 将充电电源变压后为电池4充电。输出单元133连接在Micro USB接口31、 TYPE-C接口32和变压单元131之间，受主控模块11控制以将变压单元131 输出的充电电压输出到Micro USB接口31和TYPE-C接口32输出。

请参阅图6，变压单元131包括第一开关芯片Q2、第二开关芯片Q70、第一二极管D1、第二二极管D2和第一电感器L1。

第一开关芯片Q2的控制端接主控模块11的第一PWM控制端OUTL；第一开关芯片Q2的输入端作为变压单元131的第一端接第一二极管D1阴极、输入单元132和输出单元133，第一开关芯片Q2的输出端接第一电感器L1的第一端和第一二极管D1阳极，第一电感器L1的第二端作为变压单元131的第二端接电池4的正极；

第二开关芯片Q70的控制端接主控模块11的第二PWM控制端OUTH；第二开关芯片Q70的输入端接地，第二开关芯片Q70的输出端接第一电感器 L1的第一端和第二二极管D2阴极，第二二极管D2阳极接地。

请参阅图6，输入单元132包括第一开关模块1321和第一开关控制模块 1322；第一开关模块1321的输入端接输入接口2，第一开关模块1321的输出端接变压单元131的第一端，第一开关模块1321的控制端接第一开关控制模块 1322；第一开关控制模块1322与输入接口2和主控模块11的第二控制端DC-IN 连接，控制第一开关模块1321的通断。

本实施例中，第一开关模块1321包括一PMOS管Q1，PMOS管Q1的漏极、源极和栅极分别作为第一开关模块1321输入端、输出端和控制端在其他实施例中，也可以为NMOS管。

第一开关控制模块1322包括一NPN型三极管Q3和一稳压管Z2，三极管 Q3的集电极接第一开关模块1321的控制端，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极通过一限流电阻R4接主控模块11的第二控制端DC-IN，并接稳压管Z2的阴极，稳压管Z2的阳极接地。

请参阅图6，输出单元133包括第二开关模块1331和第二开关控制模块 1332；第二开关模块1331的输出端接Micro USB接口31和TYPE-C接口32，第二开关模块1331的输入端接变压单元131的第一端，第二开关模块1331的控制端接第二开关控制模块1332；第二开关控制模块11与主控模块11的第三控制端OUT-CTL连接，控制第二开关模块1331的通断。

本实施例中，第二开关模块1331包括两个并联的PMOS管Q4、Q8，PMOS 管的漏极、源极和栅极分别作为第二开关模块1331输入端、输出端和控制端在其他实施例中，也可以为NMOS管。

第二开关控制模块1332包括一NPN型三极管Q6，三极管Q6的集电极接第二开关模块1331的控制端，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的基极通过一限流电阻R14接主控模块11的第三控制端OUT-CTL。

进一步地，充放电电路13还包括滤波储能单元134，滤波储能单元134包括三个滤波电容C2、C3、C4和一储能电容E1，三个滤波电容C2、C3、C4一端和储能电容E1一端接变压单元131的第一端，三个滤波电容C2、C3、C4 另一端和储能电容E1另一端接地。

请参阅图5和图6，检测电路14包括输入检测单元141、电流检测单元142 和电压检测单元143。

输入检测单元141与输入接口2和主控模块11的第二控制端连接，检测输入接口2的接入状态输入到主控模块11，充电接入时主控模块11控制充放电电路13工作在充电状态；电流检测单元142与Micro USB接口31和TYPE-C 接口32连接，检测放电电流反馈至主控模块11，主控模块11根据该放电电流控制输出单元133的通断；电压检测单元143与变压单元131的第二端连接，检测充放电电压反馈至主控模块11，主控模块11根据该放电电压控制输入单元132和输出单元133的通断或调节放电电压大小。

具体地，输入检测单元141、电流检测单元142和电压检测单元143均由分压网络构成。进一步地，在输入单元132利用主控模块11的第二控制端DC-IN 控制导通后，利用输入检测单元141给第一开关控制模块1322提供控制信号，同时输入检测单元141相第二控制端DC-IN提供充电的电压电流检测信号。同理，在在输出单元133利用主控模块11的第三控制端OUT-CTL控制导通后，利用输入检测单元141给变压单元131放电输出的电源提供控制信号。

请参阅图7，快充输出电路15包括第二电感器L2、DC-DC芯片151、反馈模块152和滤波模块153。

第二电感器L2第一端接电池4正极，第二端接DC-DC芯片151的输入端，DC-DC芯片151的使能端接主控模块11的第四控制端；DC-DC芯片151的输出端接Lightning接口33，DC-DC芯片151的输出端接滤波模块153的一端，滤波模块153的另一端接地，反馈模块152的输入端接DC-DC芯片151的输出端，反馈模块152的输出端接DC-DC芯片151的反馈端。

优选地，还包括电池保护电路16，电池保护电路16与电池4的正负极连接，根据电池4电量控制其是否导通输出回路。

上述的移动电源通过wifi控制其工作，在接收到无线控制信号时，充电电源即能为待充电的设备提供充电电源，另外，可以提供包括Micro USB、TYPE-C 和Lightning三种接口，能兼容市面上绝大多数移动终端的接口，能满足简单、快速的充电需求。

以上仅所述为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。