多功能充电宝的制作方法

1.本实用新型涉及移动电源领域，特别是一种多功能充电宝。


背景技术：

2.随着社会发展生活条件提升，移动电子产品日渐普及，人们对电子产品频繁使用经常会面临用完电的处境。因此需要移动电源供电子产品进行充电，目前的移动电源都是通过显示灯来预估剩余的电量，但是对于不同的产品，其充电时充电电流并不相同，显示灯不能显示移动电源充电口的充电电流，无法确定该移动电源的剩余使用时间，在用户使用时容易造成电源电量不足等情况，极大的影响用户使用。
3.因此，如何设计一种能够具体显示移动电源各充电口充电电流的多功能充电宝，是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中显示灯不能显示移动电源充电口的充电电流，无法确定移动电源的剩余使用时间的技术问题，本实用新型提出了一种多功能充电宝。
5.本实用新型的技术方案为，提出了一种多功能充电宝，多功能充电宝，包括壳体、设于所述壳体内部的pcb板、以及设于所述pcb板上的供电电路，还包括设于所述pcb板上的主控芯片，所述主控芯片设有多个采样所述供电电路电气参数的a/d口，所述壳体上还设有与所述主控芯片连接的显示装置，所述主控芯片将所述供电电路的电气参数发送给所述显示装置并显示。
6.进一步，所述供电电路包括至少一个设于所述壳体上的电压输出端口，所述电压输出端口与所述主控芯片的a/d口连接，并通过a/d口采样所述电压输出端口的电气参数。
7.进一步，所述供电电路还包括至少一个电压转换端口，所述电压转换端口连接dc
‑
dc变换器后与所述主控芯片的a/d口连接，并通过a/d口采样所述电压转换端口的电气参数。
8.进一步，所述电压输出端口和/或所述电压转换端口与所述主控芯片之间还设有与所述电压输出端口和/或所述电压转换端口一一对应串联的开关管，所述主控芯片控制所述开关管的通断改变与之对应的电压输出端口和/或所述电压转换端口的输出状态。
9.进一步，还包括设于所述壳体表面与所述主控芯片连接的按键单元，所述主控芯片根据所述按键单元的触发状态控制所述开关管的通断。
10.进一步，还包括设于所述壳体内部的温度检测单元，所述温度检测单元与所述主控芯片的a/d口连接，所述主控芯片通过所述a/d口采样所述温度检测单元检测的各接口的温度数据，并发送给所述显示装置显示。
11.进一步，还包括设于所述壳体内部的供电单元，所述供电单元给所述主控芯片及显示装置供电，并给与电压输出端口和电压转换端口连接的移动设备供电，所述供电单元采用可充电电池，所述壳体上设有给所述可充电电池充电的充电端口。
12.进一步，所述供电单元还连接到所述主控芯片的a/d口，并通过所述a/d口检测所述可充电电池的剩余电量。
13.进一步，所述壳体包括面壳和底壳，所述面壳和所述底壳设有相互匹配的安装孔，并通过所述安装孔螺栓固定，所述面壳与所述底壳之间形成一个容纳所述pcb板的内腔，所述pcb板设于所述内腔中。
14.进一步，所述显示装置采用背光屏，所述多功能充电宝还包括连接于所述主控芯片和所述背光屏之间的降压模块和背光开关，所述降压模块改变输入给所述背光屏的电压，所述背光开关控制所述背光屏中led灯的发光状态。
15.与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：
16.1、通过电压输出端口和电压转换端口与主控芯片的a/d采样口连接，能够确定电压输出端口和电压转换端口输出的电压和电流大小，并于显示装置上显示，用户能够根据输出的电压和电流以及充电宝自身的电量确定剩余时间，避免了充电宝电量不足的问题。
17.2、装配有电压转换端口，电压转换端口通过dc
‑
dc变换器调节器输出的电压大小，从而适应不同的电子产品供电，其适用范围更广。
18.3、壳体内还设有检测各接口温度数据的温度检测单元，主控芯片通过a/d口采样到温度检测单元的温度数据，并通过显示装置显示出来，用户可以确定各接口的温度状态，避免了由于过热造成的一系列问题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型充电宝的工作原理框图；
21.图2为本实用新型充电宝的结构示意图。
22.其中，1为面壳、2为底壳、3为pcb板、4为电芯。
具体实施方式
23.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
24.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
25.下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理及结构进行详细说明。
26.在用户使用充电宝给移动设备进行充电时，因为各移动设备的充电电流大小不同，故充电宝的剩余使用时间也不相同，而充电宝自身并不能显示充电电流的大小，这就导
致用户无法确定剩余使用时间，容易出现一系列电量不足的问题。本实用新型的思路在于提供一种多功能充电宝，能够显示充电宝各个接口处的充电电流大小，从而确定使用时间。
27.请参见图1，本实用新型提出了一种多功能充电宝，其包括壳体，和设于壳体内部的pcb板3，以及设于pcb板3上的供电电路，其供电电路用于给移动设备进行供电，在pcb板3上还设有主控芯片，主控芯片用于控制各个充电宝内各个模块的运行，并检测供电电路的电气参数。具体的，供电电路上设有多个用于采样供电电路电气参数的a/d口，本实施例中主控芯片有44个i/o接口，其中10个为a/d口。在多功能充电宝的壳体上还设有显示装置，显示装置与主控芯片连接，主控芯片将a/d采样口采样到的电气参数发送给显示装置，并通过显示装置显示出来。
28.具体的，在壳体表面设有至少一个电压输出端口，其用于给移动设备进行充电，电压输出端口连接到主控芯片的a/d采样口上，在本实施例中，可以看出电压输出端口设有三个，分别为type
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a、type
‑
a、type
‑
c，用于给用户的移动设备进行供电，其连接到主控芯片的6个a/d采样口上，分别用于采集三个电压输出端口的电压和电流数据，一个a/d口采样一个数据，如第一个a/d口采样type
‑
a的电压，第二个a/d口采样type
‑
a的电流，故这里占用主控芯片的6个a/d采样口，分别用于采样3个电压输出端口的电压和电流，通过a/d口采样到电压输出端口的电压和电流后可以确定各个电压输出端口的电气参数，如输出功率p=iu，通过输出功率和充电宝的剩余电量即可确定剩余使用时间。
29.现有技术中充电宝的剩余电量显示都是通过指示灯表示，往往只能显示其电量范围，并不能显示其具体电量，本实用新型中，供电单元采用可充电电池，其用于给主控芯片和显示装置供电，以及给移动设备供电，其中，供电单元连接到主控芯片的a/d口，主控芯片通过该a/d口可以采集供电单元的剩余电量。根据剩余电量和电压输出端口的用电数据即可确定剩余使用时间。如供电单元剩余电量为e，三个电压输出端口type
‑
a、type
‑
a、type
‑
c的电流电压分别为i1、u1、i2、u2、i3、u3，可以得出三个电压输出端口的输出功率分别为p1=i1u1、p2=i2u2、p3=i3u3，故剩余使用时间可以确定为t=e/（p1+p2+p3）。
30.在本实用新型的壳体上还设有用于给可充电电池供电的充电端口，用于保证电池的循环使用。
31.优选地，为满足不同的移动设备使用，不同的移动设备需要输出的充电电压不同，在本实用新型的壳体上还设有电压转换端口dc
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out，电压转换端口dc
‑
out连接有dc
‑
dc变换器（图中未标出），dc
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dc变换器另一端连接到主控芯片，通过主控芯片控制dc
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dc变换器，从而调节电压转换端口dc
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out的输出，以适应不同的移动设备，本实施例中，电压转换端口dc
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out的输出电压范围为5v
‑
24v。
32.同样的，为采集电压转换端口dc
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out输出的电压和电流信号，其电压转换端口也连接到主控芯片的a/d口。
33.优选地，本实用新型中各个电压输出端口也适用于各充电设备，请参见图1，第一个电压输出端口type
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a和主控芯片之间还连接有ip6505快充芯片和开关管，（本实施例中开关管均采用mos管，在后面描述中不再赘述），ip6505快充芯片为集成了各种快充输出协议的soc ic，支持11种输出快充协议，为车载充电器、快充适配器、智能插排等提供了完整的解决方案，其输入电压范围为4.5v
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32v，输出电压范围为3v
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12v，最大提供功率为24w。
34.第二个电压输出端口type
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a和电压输出端口type
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c与主控芯片之间连接有
sc2001快充芯片和与之匹配的sc8812a升压降压电路，其中，sc2001是一款高度集成的pd控制器，它符合最新的usb type
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c和pd 3.0标准，并支持最流行的高压快速充电协议，最多支持4组dpdm接口。应用于移动电源和其他移动设备。sc2001支持极宽操作电压范围，最大可达30v，不需要额外ldo。通过集成usb pd基带物理层(phy)、type
‑
c检测、电压电流检测、10位dac vbus调节、10位adc、电压基准、vbus电压泄放路径、nmos驱动、i2c接口和保护电路，使外部器件最小化，系统设计简单，bom成本低。其嵌入式微控制器和32kb的mtp为许多应用提供了高度灵活和经济有效的解决方案。sc2001支持多种保护机制，包括过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、过温保护、dp/dm引脚过压保护、cc引脚过压保护等，有效保证了系统的稳定可靠运行。
35.在电压输出端口和/或电压转换端口与主控芯片之间设有开关管，在本实施例中，每个电压输出端口和电压转换端口均配置了与之唯一对于的开关管，开关管一端连接到电压输出端口和/或电压转换端口，另一端连接到主控芯片，主控芯片能够通过控制开关管的通断进而控制各个端口的工作状态。
36.优选地，在本实用新型的壳体上还设有按键单元，按键单元与主控芯片连接，主控芯片通过按键单元的触发状态控制开关管的通断，在具体使用中，可以将按键单元设置多个按键，分别对应各个电压输出端口和电压转换端口，当触发与电压转换端口对应的按键时，与电压转换端口连接的开关管导通，用户可以使用电压转换端口进行充电。
37.在本实用新型的壳体内还设有温度检测单元，温度检测单元用于检测充电宝内各个接口的温度数据，在本实施例中，其采用感温头，其一端连接到主控芯片的a/d采样口上，当感温头感应到各个接口处的温度数据时，能够通过主控芯片采样，并发送给显示装置显示。
38.综上可以发现本实用新型设置有10个a/d口，分别为与三个电压输出端口连接的6个a/d口，用于采集3个电压输出端口的电压和电流数据，以及与电压转换端口连接的2个a/d口，用于采集电压转换端口的电压和电流数据，以及与供电单元即可充电电池连接的1个a/d口和与温度检测单元连接的1个a/d口，分别用于采样供电单元的剩余电量和温度检测单元检测到的各接口处的温度数据。本实用新型中通过a/d口采样到电压输出端口和电压转化端口的输出电压和电路数据，以及可充电电池的剩余电量，可以得出剩余实用时间并显示。
39.具体的，本实用新型中显示装置显示的数据有电压转换端口dc
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out的当前输出电压，各电压输出端口输出的电压、电流和功率，以及多功能充电宝的电池容量和剩余电量，以及充电指示灯，用来表示是否充电。用户使用本实用新型时能够直观的根据显示装置上显示的数据获取剩余使用时间，以及当前充电信息，避免了出现充电设备电量不足的问题。
40.优选地，本实用新型的壳体包括面壳1和底壳2，面壳1和底壳2上设有相互匹配的安装孔，可以通过螺钉进行固定，在其他优选的实施例中，也可以设置相互卡接的结构，通过卡接固定。将面壳1和底壳2安装完成后，面壳1与底壳2之间会形成一个内腔，其用于放置pcb板3，可充电电池的电芯4置于内腔的两侧，给用户进行充电和给多功能充电宝进行供电。
41.其中，显示装置设于多功能充电宝的面壳1上，显示装置采用led背光显示屏，其用led（发光二极管）来作为液晶显示屏的背光源，和前光式不同之内处在于背光式是从侧边
或容是背后照射，用来增加在低光源环境中的照明度和液晶荧幕上的亮度，以和crt显示类似的方式产生出光，led具有低功耗、低发热量、亮度高、寿命长等特点。
42.在本实用新型的主控芯片和led背光显示屏之间还设有降压模块和背光开关，降压模块用于改变输出给led背光显示屏的电压，背光开关用于控制led背光显示屏中led灯的发光状态，通过控制led灯的发光状态可以进一步控制led背光显示屏的开关。
43.具体的，本实用新型的工作原理为，主控芯片通过10个a/d口，分别连接到电压输出端口、电压转换端口、供电单元以及温度检测单元，分别用于检测电压输出端口和电压转换端口的电气参数，以及供电设备的剩余电量和主板各个接口处的温度，并通过设于多功能充电宝壳体上的显示装置显示出来，用于在使用时，能够根据显示装置显示的数据，了解到剩余电量以及多功能充电宝的剩余可用时间。同时，本实用新型能够适用于不同的电子产品，以及实现不同的充电效果，电压转换端口通过dc
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dc变换器改变其输出的电压，从而适应不同的电子产品进行充电，电压输出端口分别连接到不同的芯片，执行各种快充协议，以达到不同的充电需求。
44.与现有技术相比，本实用新型通过与电压输出端口和电压转换端口连接的a/d口采样到电压输出端口和电压转换端口的电气参数，通过a/d口与供电单元连接采样到供电单元的剩余电量，并通过显示装置显示电气参数与剩余电量，用户能够直观的获取用电信息和剩余实用时间。电压转换端口还连接有dc
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dc变换器，能够根据需要改变其输出电压，能够适应不同的移动设备进行充电。
45.以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。