一种移动电源的制作方法

文档序号:10119533阅读:655来源:国知局
一种移动电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种移动电源,尤其是涉及一种能自动平衡电池输出效率的自适应的移动电源。
【背景技术】
[0002]市场上移动电源品种较多,有充电宝、随身充,移动电源,应急充等等,无论是结构,形式、容量、功能如何,最基本的用途是相同的;就是为手机或其它数码产品在无市电的情况下为其充电,以满足使用者的需要。现以最常见移动电源为例(多称充电宝,以下称移动电源),移动电源最主要的功能是储存电能,由市电变换后,储存在移动电源之中,以备手机或其它数码产品在无市电或不方便充电时及时补充能量的一种产品,移动电源就是这种
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[0003]现行的移动电源除能储存电能外,还有许多附加保护功能,如充放电保护,短路保护、过热保护等等,为了续航时长,人们开始生产不同容量的移动电源,小到lOOOmAh,大到几万毫安时,不管移动电源容量如何变化,但有一点是不变的,那就是移动电源的输出方式,“电压和电流”,也就是我们通常所说的“先恒流,后恒压”工作模式。
[0004]恒压,恒流模式(CV/CC)由于内置电源基本上都是配置的二次化学电池,按手机使用标准,其输出电压为DC5V,而配置的电池多在3.7V以下,因此,移动电源采用了 DC/DC电压提升电路(boost),输出稳定的DC5V,输出恒流(CC) 一般为350mA-2.5A之间,最常见的为1A和2A,供使用者在充电时选用;
[0005]恒流模式(CC)作为产品电流输出参数,一旦确立,输出电流在一定的电压区间内,基本上是恒定的,这种固定的电流输出模式,不管储存的电能是多是少,一直按这个模式给手机充电,没有考虑电池电量和内阻的变化,极大的影响了电池的能量转换效率,例如;一移动电源;输出为DC5V/2A,当移动电源能量足够时(内置电池电压达到4.2V)电池输出内阻最小,其转换效率高;当电池电压降到3.6V以下时,电池的输出内阻不断增大,但移动电池输出的电流2A仍保持不变,在这种固定的模式下,当电池电压降到一定程度时,由于电池内阻增加,电压下降,相当一部分电能消耗在电池内阻上,电池转换率会大幅下降,并产生大量的热量,这就是移动电源在为手机充电的过程中为什么会发热的最根本的原因。
[0006]现以一款移动电源为例;假定;移动电源容量为2500mAh,输出电压为5V(开路电压)usb端口输出电流为2A,当移动电源为某一品牌手机充电时,充电电流达到2A输出电压为4.8V实际输出功率为9.6W,(系统效率不计DC/DC假定按1比1)而电池电压为4.15V(充满按4.2V计)电池转换率为86% ;当电池电压降为3.5V时,电池转换率为70%左右,一般电池终止电压设在3V或2.7V时,电池的利用率更低,只达到了 50%左右,甚至更低,相当一部分电能是消耗在电池的内阻上,所以导致电池的大量发热;电池的发热,容易产生气体,尤其是在电池电压低于3.7V以下时,发热尤为严重,如果电池的生产工艺稍有不足,就会造成电池的损坏,爆炸,等事故,严重时还会造成人的生命安全。
[0007]移动电源之所以发生上述效率低下和不安全因素,主要因为是目前的移动电源基本上输出电压和电流是固定不变的(CC/CV),二是人们追求手机充电的速度,要求快,没有充分考虑配置储能电池的变化,“就象一匹马,当它吃饱时拉车轻松,当马儿饿了时,拉车就费力了 ” ;现在市面上的移动电源,基本上都是这种模式,虽然能满足人们出行方便,但电池转换率非常低下,造成能量白白浪费,同时还存在诸多不安全因素,市面上的移动电源产品就是这种模式。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是要提供一种移动电源,它不仅能满足一般数码产品的充电要求,而且还能根据电池电量的变化量,自动调整输出充电状态,使电池转换率达到高效安全的目的。
[0009]为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:一种移动电源,包括电池电路,电池升压电路,电压比较电路,压控振荡电路和usb输出电路,电压比较电路、压控振荡电路和usb输出电路组成自适应动态恒流源电路,
[0010]所述电池升压电路输出端与usb输出电路的正极相连接,输入端与电池电路的正极端相连接,电压反馈电路一端与电池升压电路输出正极端相连接,另一端与电池升压电路反馈控制端相连接;
[0011]所述的电压比较电路输出端与晶体管Q1的栅极相连接,电压比较电路负输入端与晶体管Q1的源极相连接;
[0012]所述的压控振荡电路输出端与电压比较电路的正输入端相连接,控制端g与电池电路的正极端相连接;
[0013]所述的usb输出电路负极端与晶体管Q1漏极相连接,晶体管Q1源极经电阻R1接地。
[0014]实现本实用新型目的的技术方案还进一步包括,所述电压比较电路的工作电源VCC端与电池电路的正极端相连接;所述压控振荡电路的控制端g与电池电路的正极端相连接。
[0015]有益效果
[0016]由于采用了上述方案,当电池电压发生变化时,电压比较电路输出pwm频率和pwm幅度同步变化,达到自动调节输出电流强度的目的;本实用新型结构简单,成本低,检测精准,功耗小,效率高,安全可靠,为目前的移动电源提供一种高效节能,安全可靠的移动电源。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述;
[0018]图1是本实用新型结构原理示意框图;
[0019]图2是本实用新型电路控制原理图;
[0020]图中标号说明;参见图1、图2,图1示为本实用新型结构框图,图中标号分别表示;电池电路100,电池升压电路200 ;电压反馈电路300,稳定DC/DC输出电压;usb输出电路400,供外接充电连接端,电压比较电路500,与Ql、R1连接成一负反馈电路,Q1为晶体管, R1为电流采样电阻;压控振荡电路600,振荡频率受电池电压变化而变化。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述;
[0022]本实施例中所涉及一种移动电源【实用新型内容】,仅为移动电源的一个部分,对移动电源中的其它功能和现有技术不在本实用新型中进行描述;本实用新型中所涉及到的压控振荡电路和电压比较电路vcc端的连接方式可以分开使用,vcc端接电池电路正极时,压控振荡电路可用osc振荡器替代;也可将压控振荡电路的控制极g和vcc端同时接到电池电路的正极上。
[0023]参见图1,图2,本实用新型所述一种移动电源,包括电池电路100,电池升压电路200,电压比较电路500,压控振荡电路600和usb输出电路400,电压比较电路500、压
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