一种充电宝的制作方法

文档序号:14884465发布日期:2018-07-07 10:41阅读:165来源:国知局

本实用新型涉及生活用品领域,尤其涉及一种充电宝。



背景技术:

随着手机、数码相机、掌上电脑等便携式电子设备的显示屏的增大,其耗电量也随之增加,为了满足人们对电量的要求,移动电源应运而生。然而锂离子电池对充电设备的要求比较苛刻,为了实现自动续充,需要关注充电过流、过压、放电短路、过热等情况。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种充电宝,以解决上述技术问题,为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案:

一种充电宝,充电宝内置充电保护电路,电路中锂电池的正极接电路输出端,锂电池正极接芯片IC2的负输入端,芯片IC2的负输入端经电阻R3接地,芯片IC2的正输入端经电阻R2接地,经电阻R1 接电源,芯片IC2的输出端接芯片IC1的P1.0端口,锂电池的正极经电阻R6接芯片IC3的正输入端,芯片IC3的负输入端经电阻R5接地,芯片IC3的负输入端经电阻R4接电源,芯片IC3的输出端接芯片IC1的P1.1端口,锂电池的负极经电阻R8接芯片IC4的负输入端,芯片IC4的负输入端经电阻R7接电源,芯片IC4的正输入端分别经电阻R12和电阻R14接电源和接地,芯片IC4的正输入端口经电阻 R9接电路输入端,芯片IC4的正输入端口同时接芯片IC5的正负输入端,芯片IC5的输出端接芯片IC1的P3.3端口,芯片IC1的P1.5 端口经电阻R17接晶体管Q4的基极,晶体管Q4的发射极接地,晶体管Q4的集电极接晶体管Q1的发射极,晶体管Q1的集电极经二极管 D1接发射极,晶体管Q4的集电极经二极管D4接发射极,晶体管Q1 的集电极接晶体管Q2的集电极,同时晶体管Q1的集电极分别经电容 C4和电容C5接地,晶体管Q1的集电极经二极管D3接二极管D6,二极管D6接地,晶体管Q2的基极接晶体管Q5的集电极,晶体管Q2的发射极接电感L1接电路输入端,晶体管Q1的集电极接晶体管Q3的集电极,晶体管Q3的基极经二极管D8接二极管D7,二极管D7接晶体管Q5的基极,同时二极管D7接地,晶体管Q1的集电极经二极管 D2接电阻R15,电阻R15接二极管D7,同时二极管D2经电容C2接晶体管Q5的集电极,晶体管Q5的集电极经电阻R16接晶体管Q6的基极,晶体管Q5的发射极经二极管D9接地,晶体管Q3的发射极经电阻R11接电阻R10,电阻R10经电容C1接电感L1接电路输出端,晶体管Q2的发射极经二极管D5接地,电感L1经电容C3接地。

在上述技术方案基础上,所述芯片IC1采用STC15W401AS型单片机,芯片IC2-IC5均采用LM139型比较运算放大器。

本实用新型设计充电宝的充电保护电路以STC15W401AS单片机为控制核心,监测电池电压与回路电流,MOSFET在电路中起开关作用,通过控制2个MOSFET的栅极,分别控制充电回路与放电回路的导通与关断,具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能,有效保证充电宝的充放电稳定运行,预防电路短路,防止充电宝运行时过热。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细阐述。

一种充电宝,充电宝内置充电保护电路,电路中锂电池的正极接电路输出端,锂电池正极接芯片IC2的负输入端,芯片IC2的负输入端经电阻R3接地,芯片IC2的正输入端经电阻R2接地,经电阻R1 接电源,芯片IC2的输出端接芯片IC1的P1.0端口,锂电池的正极经电阻R6接芯片IC3的正输入端,芯片IC3的负输入端经电阻R5接地,芯片IC3的负输入端经电阻R4接电源,芯片IC3的输出端接芯片IC1的P1.1端口,锂电池的负极经电阻R8接芯片IC4的负输入端,芯片IC4的负输入端经电阻R7接电源,芯片IC4的正输入端分别经电阻R12和电阻R14接电源和接地,芯片IC4的正输入端口经电阻 R9接电路输入端,芯片IC4的正输入端口同时接芯片IC5的正负输入端,芯片IC5的输出端接芯片IC1的P3.3端口,芯片IC1的P1.5 端口经电阻R17接晶体管Q4的基极,晶体管Q4的发射极接地,晶体管Q4的集电极接晶体管Q1的发射极,晶体管Q1的集电极经二极管 D1接发射极,晶体管Q4的集电极经二极管D4接发射极,晶体管Q1 的集电极接晶体管Q2的集电极,同时晶体管Q1的集电极分别经电容 C4和电容C5接地,晶体管Q1的集电极经二极管D3接二极管D6,二极管D6接地,晶体管Q2的基极接晶体管Q5的集电极,晶体管Q2的发射极接电感L1接电路输入端,晶体管Q1的集电极接晶体管Q3的集电极,晶体管Q3的基极经二极管D8接二极管D7,二极管D7接晶体管Q5的基极,同时二极管D7接地,晶体管Q1的集电极经二极管 D2接电阻R15,电阻R15接二极管D7,同时二极管D2经电容C2接晶体管Q5的集电极,晶体管Q5的集电极经电阻R16接晶体管Q6的基极,晶体管Q5的发射极经二极管D9接地,晶体管Q3的发射极经电阻R11接电阻R10,电阻R10经电容C1接电感L1接电路输出端,晶体管Q2的发射极经二极管D5接地,电感L1经电容C3接地。

所述芯片IC1采用STC15W401AS型单片机,芯片IC2-IC5均采用 LM139型比较运算放大器。

本实用新型设计的充电宝,在正常状态下,电路中P1.5和P1.6 口都输出高电压,Q1和Q4都处于导通状态,电池可以自由地进行充电和放电。在充电初期,为恒流充电,随着充电进行,电压会上升转为恒压充电,直至电流越来越小。电池在充电过程中,如果充电器电路失去控制,会导致电池损坏或出现安全问题,所以当电池电压达到设定电压时,比较器LM139会翻转,单片机P1.0采集到低电平,控制P1.5由高电平变成低电平,使Q4由导通变为关断,从而切断了充电回路,使充电器无法再对电池进行充电,起到过充电保护作用。而此时由于Q4自带的体二极管D4的存在,可以起到续流的作用,电池可以通过该二极管对外部负载进行供电。

电池电压会随着供电过程逐渐降低,当电池电压降至2.5V时, P1.1采集到低电平时,控制P1.6由高电平变成低电平,使Q1由导通转为关断,从而切断了供电回路,使电池无法再对负载进行供电,起到过放电保护作用。而此时由于Q1自带的体二极管D1的存在,充电器可以通过该二极管对电池进行充电。在STC15W401AS检测到电池电压低于2.5V至发出关断1信号之间,应有一段100ms左右的延时,以避免因干扰而造成误判断。当电池超过2C(C=电池容量/小时数)电流供电时,即为过电流充电,将会导致电池的永久性损坏或出现安全问题,因此当MOS管及三极管的压降超过正常压降0.2V时, P1.2采集到低电平,P1.6由高电平变为低电平,使Q1由导通转为关断,从而切断了供电回路,使回路中电流为零,起到过电流保护作用。

电池在对负载供电过程中,当电池正常供电过程中供电电流流过串联的2个MOSFET时,由于MOSFET的导通阻抗,会在其两端产生一个电压,该电压值设为U;当负载因某种原因发生异常,使回路电流增大,MOSFET的电压为U1。若回路电流大到使U1-U>0.9V时,则可判断为负载短路,INT1采集到低电平,系统进入中断,控制Q1由导通转为关断,从而切断供电回路,起到短路保护作用。

STC15W401AS的外围电路主要应用MOS管和三极管,根据它们的开关特性,通过控制其引脚的电压来控制电路的导通或者关断,Q1 和Q4作为电路总开关,当它们导通时,说明符合充电要求,可以进行充电,当它们关闭时,说明电池不符合充电要求或者该电池已充满电。其他一部分电路是用于滤波,使电路始终通过直流电;另一部分用于保护整个电路,防止电压过高而烧坏。

以上所述为本实用新型较佳实施例,对于本领域的普通技术人员而言,根据本实用新型的教导,在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下,对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1