一种移动电源以及移动电源充放电管理方法与流程

本发明属于电源技术领域，尤其涉及一种移动电源以及移动电源充放电管理方法。

背景技术：

市场上所有的移动电源包括小米移动电源在内，一般采用充电芯片控制的充电电路+放电芯片控制的放电电路+指示灯指示(为保险起见，有些厂商的移动电源还额外增加了锂电池保护芯片)的结构。其中，充放电电路的拓扑结构决定了电路的极限效率。

移动电源的能耗可以分为两部分，其一是电池并联损耗，因为电池的一致性导致并联的电池相互之间充放电；其二是由于所用的拓扑结构、器件选型导致；目前,所有的移动电源都是从拓扑结构、器件选型上下功夫，来提高移动电源的效率；其三是所有的移动电源控制芯片都是挂在电池上的，即使不使用移动电源，但是控制芯片也是会持续耗电，只是耗电功率低而已，如果长期不使用，也是很有可能把电池放空的；其四是空载检测电路部分，一般都是通过一个小的检流电阻与负载串接到一起，这部分在移动电源为负载供电时，会产生一定的热损耗，目前尚无有效的方法可以解决。

综上，目前的移动电源的电源转化效率较低，热损耗较大，导致移动电源使用寿命短，温度特性较差。

技术实现要素：

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种移动电源，旨在解决现有技术中移动电源的电源转化效率较低，热损耗较大，导致移动电源使用寿命短，温度特性较差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种移动电源，包括主控电路、充电电路、放电电路以及若干个单节电池；

所述主控电路通过电压检测电路分别与若干个所述单节电池连接，若干个所述单节电池分别通过对应的驱动开关与所述充电电路、放电电路连接；

所述主控电路通过一开关驱动电路分别与若干个所述驱动开关连接；

所述充电电路与充电口连接，所述放电电路与放电口连接。

作为一种改进的方案，所述移动电源还包括一与所述主控电路连接的用于指示电量或充放电状态信息的状态指示电路。

本发明的另一目的在于提供一种基于权利要求1所述的移动电源的移动电源充放电管理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

对充电口的连接状态进行检测，判断所述充电口是否处于接通工作状态；

当判定所述充电口处于接通工作状态，则控制主控电路向电压检测电路发送第一单节电池电压检测指令；

根据所述第一单节电池电压检测指令，控制所述电压检测电路对若干个单节电池的电压分别进行检测，并将检测到的若干个单节电池当前的电压信息发送给所述主控电路；

所述主控电路对接收到的若干个所述单节电池的电压信息进行分析比对，查找到电压最小的单节电池，并生成单节电池充电指令，同时将生成的所述单节电池充电指令发送给开关驱动电路；

根据接收到的所述单节电池充电指令，所述开关驱动电路控制打开所述单节电池充电指令所对应的驱动开关，充电电路对所述单节电池充电指令对应的单节电池进行充电；

所述主控电路对充电过程进行监控和计时，判断对当前单节电池的充电时间是否到达预设的充电时间阈值；

当对当前单节电池的充电时间到达预先设置的所述充电时间阈值时，控制返回执行所述控制主控电路向电压检测电路发送单节电池电压检测指令的步骤，执行循环实时单节电池充电。

作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：

预先设置充电时间阈值，所述充电时间阈值用于界定对单节电池的充电时间段。

作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：

在对单节电池充电过程中，控制显示包含正在充电的单节电池在内的单节电池的电容容量。

本发明的另一目的在于提供一种基于移动电源的移动电源充放电管理方法，所述方法包括下述步骤：

对放电口的连接状态进行检测，判断所述放电口是否处于接通工作状态；

当判定所述放电口处于接通工作状态，则控制主控电路向电压检测电路发送第二单节电池电压检测指令；

根据所述第二单节电池电压检测指令，控制所述电压检测电路对若干个单节电池的电压分别进行检测，并将检测到的若干个单节电池当前的电压信息发送给所述主控电路；

所述主控电路对接收到的若干个所述单节电池的电压信息进行分析比对，查找到电压最大的单节电池，并形成单节电池放电指令，同时将生成的所述单节电池放电指令发送给开关驱动电路；

根据接收到的所述单节电池放电指令，所述开关驱动电路控制打开所述单节电池放电指令所对应的驱动开关，放电电路对所述单节电池放电指令对应的单节电池进行放电；

所述主控电路对放电过程进行监控和计时，判断对当前单节电池的放电时间是否到达预设的放电时间阈值；

当对当前单节电池的放电时间到达预先设置的所述放电时间阈值时，控制返回执行所述控制主控电路向电压检测电路发送单节电池电压检测指令的步骤，执行循环实时单节电池放电。

作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：

预先设置放电时间阈值，所述放电时间阈值用于界定对单节电池的放电时间段。

作为一种改进的方案，所述方法还包括下述步骤：

在对单节电池放电过程中，控制显示包含正在放电的单节电池在内的单节电池的电容容量。

在本发明实施例中，移动电源包括主控电路、充电电路、放电电路以及若干个单节电池；所述主控电路通过电压检测电路分别与若干个所述单节电池连接，若干个所述单节电池分别通过对应的驱动开关与所述充电电路、放电电路连接；所述主控电路通过一开关驱动电路分别与若干个所述驱动开关连接；所述充电电路与充电口连接，所述放电电路与放电口连接，从而实现在充放电的任何瞬间都是单节电池在线，提高电源转化效率，同时也避免了锂电池使用寿命短、温度特性差的特点，提升移动电源产品的可靠性，而且降低移动电源维护成本，提升产品竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明提供的移动电源的电路结构图；

图2是本发明实施例一提供的移动电源充放电管理方法的实现流程图；

图3是本发明实施例二提供的移动电源充放电管理方法的实现流程图；

其中，1、主控电路，2、充电电路，3、放电电路，4、电压检测电路，5、单节电池，6、驱动开关，7、开关驱动电路，8、充电口，9、放电口，10、状态指示电路。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的、技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1示出了本发明提供的移动电源的电路示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本发明实施例相关的部分。

移动电源包括主控电路1、充电电路2、放电电路3以及若干个单节电池5；

所述主控电路1通过电压检测电路4分别与若干个所述单节电池5连接，若干个所述单节电池5分别通过对应的驱动开关6与所述充电电路2、放电电路3连接；

所述主控电路1通过一开关驱动电路7分别与若干个所述驱动开关6连接；

所述充电电路2与充电口8连接，所述放电电路3与放电口9连接。

其中，上述充电口和放电口为usb接口，一般移动电源采用的是miniusba口或者miniusbb口作为移动电源的输入口或输出口，对移动电源进行充电或放电。

在本发明实施例中，上述充电电路2是为移动电源提供合适的充电电压、充电电流的电路；放电电路3是属于移动电源的输出端，向外部放电，其中，移动电源的输出可以搭配一颗手机识别芯片，可自动识别手机类型，在此不再赘述；

图1中给出了四个单节电池(锂电池)的情形，当然也可以设置多个，对应的驱动开关也设置有四个，其中该驱动开关为mos管开关，上述开关驱动电路是增强型驱动电路，开关驱动电路受主控电路1控制，进而控制mos管得导通关断；

在该实施例中，移动电源还包括一与所述主控电路1连接的用于指示电量或充放电状态信息的状态指示电路10。

当然，图1所示的移动电源电路中，还可以包含其他辅助电路，例如wifi电路以及led手电电路等，在此不再赘述。

图2示出了本发明实施例一提供的移动电源充放电管理方法的实现流程图，其具体包括下述步骤：

在步骤s101中，对充电口的连接状态进行检测，判断所述充电口是否处于接通工作状态，是则执行步骤s102，否则返回继续。

在步骤s102中，当判定充电口处于接通工作状态，则控制主控电路向电压检测电路发送第一单节电池电压检测指令；

当然，该主控电路获取到充电口处于接通工作状态的信息时，生成第一单节电池电压检测指令，该指令符合电路之间的解析和判断格式，在此不再赘述。

在步骤s103中，根据所述第一单节电池电压检测指令，控制所述电压检测电路对若干个单节电池的电压分别进行检测，并将检测到的若干个单节电池当前的电压信息发送给所述主控电路；

其中，电压检测电路对若干个单节电池的电压分别进行检测，即对每个单节电池的电压进行检测，获取其剩余电压量。

在步骤s104中，所述主控电路对接收到的若干个所述单节电池的电压信息进行分析比对，查找到电压最小的单节电池，并生成单节电池充电指令，同时将生成的所述单节电池充电指令发送给开关驱动电路；

其中，在主控电路中生成单节电池充电指令包含对应待充电的单节电池的序号信息等内容，在此不再赘述。

在步骤s105中，根据接收到的所述单节电池充电指令，所述开关驱动电路控制打开所述单节电池充电指令所对应的驱动开关，充电电路对所述单节电池充电指令对应的单节电池进行充电。

在步骤s106中，主控电路对充电过程进行监控和计时，判断对当前单节电池的充电时间是否到达预设的充电时间阈值，是则返回执行步骤s102，否则执行步骤s107。

在步骤s107中，当对当前单节电池的充电时间到达预先设置的所述充电时间阈值时，控制返回执行所述控制主控电路向电压检测电路发送单节电池电压检测指令的步骤，执行循环实时单节电池充电。

其中，整个充电过程一个循环的方案，在充电过程的每一个充电瞬间，充电的目标为一节单节电池。

在该实施例中，在执行上述步骤s101之前还需要执行下述步骤：

预先设置充电时间阈值，所述充电时间阈值用于界定对单节电池的充电时间段，其中，该充电时间阈值的大小可以根据实际的单节电池的容量以及单节电池的数量进行设置，例如设置10s为一个循环充电间隔，在此不再赘述。

在本发明实施例中，在对单节电池充电过程中，控制显示包含正在充电的单节电池在内的单节电池的电容容量，当然也可以显示其他信息，在此不再赘述。

图3示出了本发明实施例二提供的移动电源充放电管理方法的实现流程图，其具体包括下述步骤：

在步骤s201中，对放电口的连接状态进行检测，判断所述放电口是否处于接通工作状态，是则执行步骤s202，否则返回继续。

在步骤s202中，当判定所述放电口处于接通工作状态，则控制主控电路向电压检测电路发送第二单节电池电压检测指令；

当然，该主控电路获取到放电口处于接通工作状态的信息时，生成单节电池电压检测指令，该指令符合电路之间的解析和判断格式，在此不再赘述。

在步骤s203中，根据所述第二单节电池电压检测指令，控制所述电压检测电路对若干个单节电池的电压分别进行检测，并将检测到的若干个单节电池当前的电压信息发送给所述主控电路；

其中，电压检测电路对若干个单节电池的电压分别进行检测，即对每个单节电池的电压进行检测，获取其剩余电压量。

在步骤s204中，所述主控电路对接收到的若干个所述单节电池的电压信息进行分析比对，查找到电压最大的单节电池，并形成单节电池放电指令，同时将生成的所述单节电池放电指令发送给开关驱动电路；

其中，在主控电路中生成单节电池放电指令包含对应待充电的单节电池的序号信息等内容，在此不再赘述。

在步骤s205中，根据接收到的所述单节电池放电指令，所述开关驱动电路控制打开所述单节电池放电指令所对应的驱动开关，放电电路对所述单节电池放电指令对应的单节电池进行放电。

在步骤s206中，主控电路对放电过程进行监控和计时，判断对当前单节电池的放电时间是否到达预设的放电时间阈值，是则返回执行步骤s202，否则执行步骤s207。

在步骤s207中，当对当前单节电池的放电时间到达预先设置的所述放电时间阈值时，控制返回执行所述控制主控电路向电压检测电路发送单节电池电压检测指令的步骤，执行循环实时单节电池放电。

其中，整个放电过程一个循环的方案，在放电过程的每一个充电瞬间，处于放电状态的电池有且只有一节单节电池。

在本发明实施例中，在执行上述步骤s201之前还需要执行下述步骤：

预先设置放电时间阈值，所述放电时间阈值用于界定对单节电池的放电时间段，其中，该放电时间阈值的大小可以根据实际的单节电池的容量以及单节电池的数量进行设置，例如设置10s为一个循环放电间隔，在此不再赘述。

在本发明实施例中，在对单节电池放电过程中，控制显示包含正在放电的单节电池在内的单节电池的电容容量。

在本发明实施例中，移动电源的充放电过程是一个循环的执行过程，当然，对于展示的一个连续的过程，不影响对移动电源的充放电的连续性。

在本发明实施例中，移动电源包括主控电路、充电电路、放电电路以及若干个单节电池；所述主控电路通过电压检测电路分别与若干个所述单节电池连接，若干个所述单节电池分别通过对应的驱动开关与所述充电电路、放电电路连接；所述主控电路通过一开关驱动电路分别与若干个所述驱动开关连接；所述充电电路与充电口连接，所述放电电路与放电口连接，从而实现在充放电的任何瞬间都是单节电池在线，提高电源转化效率，同时也避免了锂电池使用寿命短、温度特性差的特点，提升移动电源产品的可靠性，而且降低移动电源维护成本，提升产品竞争力。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。