專利名稱：一種移動能源站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動電源，尤其涉及對移動數(shù)碼設備充電及供電的便攜式移動電源。
背景技術(shù)：
電子科技的快速進步把電子產(chǎn)品推向數(shù)字化的時代，各種數(shù)字電子產(chǎn)品不斷推向市場，其中包括許多數(shù)字化的便攜式娛樂、通訊等電子產(chǎn)品，如手機、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、MP4、PDA、便攜式GPS和便攜式DVD等。如何為這些便攜式移動電子產(chǎn)品提供更適用、更通用、更經(jīng)用、更安全、更系統(tǒng)的備用電能，的確是一個很有份量的課題。
其一，人們外出辦公、娛樂休閑、旅游、交友的戶外活動越加頻繁，隨身的數(shù)碼電子設備在耗完其本身電池電量后只好排不上用場，這種無法工作的無賴狀況給人們帶來諸多不便。現(xiàn)有技術(shù)的補救辦法是帶上一個類似電瓶或電池裝置，以備數(shù)碼設備應急使用。此類裝置存在缺乏精心設計的嚴重不足，不具有保護功能和電量管理功能，更談不上智能化管理，容易對使用小電流的設備造成損壞。這樣的缺點使其不能通用于大多數(shù)數(shù)碼設備，因為大多數(shù)數(shù)碼設備對輸入的電壓及電流都有限制；同時，此類裝置對充電與用電過程中缺乏智能化顯示，內(nèi)部電池電量顯示不直觀，顯示不精確，不能事先實時給人們提供準確的有關(guān)電量的信息；還缺乏通用性、可攜帶性。
其二，上款提到的現(xiàn)有技術(shù)帶上一個類似電瓶或電池裝置的補救辦法，還有一點不容忽視的不足，那就是容量小，利用手機在外看電視以成為普遍的現(xiàn)實，這就需要便攜式備用電源具有很高的電能容量。
其三，汽車已成為大眾的工具，應把裝置在汽車的電瓶作為便攜式移動數(shù)碼設備的備用電源加以設計，配套汽車電瓶向移動數(shù)碼設備充電供電的便攜式適用裝置。
其四，現(xiàn)在的便攜式數(shù)字電子產(chǎn)品的配套充電器一般是不能通用的，人們外出時，隨身攜帶的數(shù)碼電子產(chǎn)品可能有好幾件，無賴之下不得不帶上一堆各自配套的充電器，負荷增加，行動不便，并且多了很容易混淆或者容易丟三拉四。
其五，現(xiàn)有涉及為可攜帶的數(shù)字產(chǎn)品提供備用電能的有關(guān)移動電源裝置的專利不少，如移動充電器，加裝蓄電器，將系統(tǒng)集成在中央處理器上等，但一般僅停留于大體的構(gòu)想，無實質(zhì)性的技術(shù)內(nèi)容，實施方案不具體，不具備可操作的實施性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，推出具有AC及DC充電功能、充電放電保護功能、智能管理電量功能并精確顯示電量，適用于手機、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、MP4、PDA、便攜式GPS和便攜式DVD等便攜式移動電子產(chǎn)品的為其提供高容量備用電能的一種移動能源站，本發(fā)明的設計理念重在為多種便攜式數(shù)碼設備提供一個共用的、配套的、全方位的、方便的、安全的、智能的、顯示精準的、高容量的能源系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，完成上述任務，本發(fā)明的技術(shù)方案如下構(gòu)造本發(fā)明的一種移動能源站，結(jié)構(gòu)中包括充電器、可充電備用電池裝置、車充充電器、DC-DC輸出線(DC調(diào)節(jié)器)及轉(zhuǎn)接頭。
所述充電器包括盤狀充電器下殼，具有充電電路的電路板安裝在充電器下殼內(nèi)；作為交流(AC)輸入端的針式插頭公端緊固于充電器下殼并與該充電電路板的交流輸入端電連接；與該電路板有關(guān)接點連接的連接器緊固于該電路板或充電器下殼，其觸點向上伸出充電器上殼之下底；所述充電器上殼呈盤狀，其下底套合于充電器下殼的上緣且兩者緊固連接為一體結(jié)構(gòu)。
所述可充電備用電池裝置包括具有盤形型體的與充電器上殼匹配的可充電備用電池裝置下殼，高容量電池及具有保護功能和電量管理功能電路的電路板、EL驅(qū)動模塊板安裝在該可充電備用電池裝置下殼中；可充電備用電池裝置下殼的底面與伸出充電器上殼的連接器的對應位置安裝接觸片，并向下伸出可充電備用電池裝置下殼底面與連接器的觸點一一對應觸接，所述接觸片與該電路板的有關(guān)接點電連接；其上側(cè)面安裝鏡片銘板的可充電備用電池裝置上殼與可充電備用電池裝置下殼蓋合并緊固連接為一體結(jié)構(gòu)；可充電備用電池裝置上殼上還安裝與該電路板有關(guān)接點電連接的至少兩個可充電備用電池裝置輸出接口。
充電器與可充電備用電池裝置為可拆可合的鎖扣連接。
所述車充充電器包括車用配套插頭、車充充電器主體、接線及插頭，車用配套插頭與車充充電器主體連接為一體，車充充電器主體內(nèi)安裝具有車充電路的電路板，車充電路板的輸入端與車用配套插頭的接點電連接，車充電路板的輸出端通過接線與插頭電連接，車充充電器還包括車充充電器主體上設置的顯示裝置。
所述DC-DC輸出線包括與可充電備用電池裝置輸出接口匹配的DC-DC插頭、DC-DC主體、接線及插頭，DC-DC主體內(nèi)安裝具有DC電路的DC電路板，DC-DC插頭的接入端插入連接可充電備用電池裝置輸出接口，DC-DC插頭的接出端通過接線與DC電路板的輸入端電連接，DC電路板的輸出端通過接線與插頭電連接。
連接充電器與可充電備用電池裝置的可拆可合的鎖扣結(jié)構(gòu)包括安裝于充電器下殼右端的鎖扣，所述條狀鎖扣的橫條的左、右端頭各有一向上伸出的左爪扣、右抓扣，橫條靠右具有一向上斜伸的上抓扣，其左爪扣向上穿過充電器上殼的下底伸出，其右抓扣向右伸出充電器下殼的右端頭露于充電器之外并可向外抽動，其上爪扣向上扣于充電器上殼的右端頭并露于充電器上殼內(nèi)表與安裝在充電器上殼的可充電備用電池裝置下殼右端頭外表之扣口中，在充電器上殼的左端頭內(nèi)表還有凸扣與可充電備用電池裝置下殼左端頭外表的凹扣相配合。
在充電器上殼右端還安裝指示燈，該燈受具有保護功能和電量管理功能的電路與EL驅(qū)動模塊電路控制。
在可充電備用電池裝置上殼還安裝按鍵，所述按鍵與微控制器MCU電連接。
所述DC-DC輸出線的插頭，車充充電器的插頭同與具體所接數(shù)碼設備充電插頭相匹配的轉(zhuǎn)接頭相插接，所述轉(zhuǎn)接頭的一端與DC-DC輸出線的插頭、車充充電器的插頭相匹配而插接，其另一端分別與多種數(shù)碼設備充電插頭相匹配而插接，使本發(fā)明的充電備用電池裝置的輸出接口可與不同品牌的多種數(shù)碼設備的充電插頭方便地相插接。
所述充電電路板上設置充電電路，該充電電路包括AC輸入電路、AC-DC電路、開關(guān)電路、恒壓電路、PWM調(diào)制電路、恒流電路、電池通訊電路、狀態(tài)指示電路、充電器輸出；擔當過流保護、浪涌抑制、抗干擾電路等安全保護作用的AC輸入電路將AC輸入AC-DC電路獲得直流電壓輸入開關(guān)電路；開關(guān)電路將前端高壓直流電壓變換成可充電備用電池裝置所需要的電壓輸出給恒壓電路，并從充電器輸出端輸出；開關(guān)電路與PWM調(diào)制電路連接并受控于PWM調(diào)制電路，PWM調(diào)制電路的主要作用是調(diào)整開關(guān)電路的電子開關(guān)的導通寬度；PWM調(diào)制電路還分別與恒壓電路、恒流電路、電池通訊電路連接，受控于恒壓電路、恒流電路和電池通訊電路；恒壓電路的作用是將可充電備用電池裝置的電壓狀態(tài)取樣后送至前端的PWM調(diào)制電路，恒流電流的作用是將充電電流大小情況取樣后送至PWM調(diào)制電路，電池通訊電路的作用是與電池通訊，并將電池信號送至PWM調(diào)制電路；狀態(tài)指示電路分別與恒壓電路、恒流電路、充電器輸出連接，受控于恒壓電路、恒流電路，指示充電器狀態(tài)；充電器輸出端還與恒流電路、電池通訊電路連接。
在具有保護功能和電量管理功能的電路板上安裝具有保護功能和電量管理功能的電路，包括IC電路、MOS管、LDO電路、電壓采集電路、微控制器MCU電路、LCD顯示電路、按鍵，IC采集和監(jiān)控可充電備用電池裝置中每一節(jié)電芯的電壓和可充電備用電池裝置流過的電流向MOS管輸出控制信號；LDO由可充電備用電池裝置供電，向微控制器MCU、MOS管供電；電壓采集電路采集可充電備用電池裝置的電壓提供給控制器MCU，MCU控制LCD顯示可充電備用電池裝置放電圖標和可充電備用電池裝置電量格，指示可充電備用電池裝置處于放電狀態(tài)和其現(xiàn)有的容量信息。
EL驅(qū)動模塊板的電路中LDO由可充電備用電池裝置供電，通過觸發(fā)按鍵輸出電壓給EL升壓電路，EL升壓電路產(chǎn)生EL冷光片所需要的高壓和相匹配的頻率的電源供給冷光片使其點亮。
在車充充電器主體內(nèi)設置電路板，該電路板上設置車充電路，其包括輸入電路、DC-DC電路、輸出電路、PWM調(diào)制電路、電壓取樣電路、指示電路、電流取樣電路；輸入電路將輸入的車載直流電壓中的紋波濾除并輸給DC-DC電路，DC-DC電路將輸入的直流電壓變換成可充電備用電池裝置所需要的充電電壓并輸出給輸出電路，DC-DC電路還與PWM調(diào)制電路連接并受控于PWM調(diào)制電路；電壓取樣電路將輸出電路輸出端的電壓信號取樣至PWM調(diào)制電路以調(diào)整輸出的電壓；電流取樣電路將充電時的電流信號取樣至PWM調(diào)制電路以達到控制電路的目的；指示車載充電工作狀態(tài)的指示電路分別與電壓取樣電路、電流取樣電路連接；輸出電路將輸出的直流電壓中的紋波濾除，以保證可充電備用電池裝置所得到的直流電壓波紋小；PWM調(diào)制電路的作用是調(diào)整DC-DC電路中的電子開關(guān)的導通寬度，以達到控制輸出電壓電流的目的。
在DC-DC主體內(nèi)設置具有DC電路的電路板，該DC電路包括輸入電路、DC-DC電路、輸出電路、指示電路、PWM調(diào)制電路、電壓取樣電路、電流取樣電路，將輸入中的波紋交流電壓濾除的輸入電路向DC-DC電路輸出，DC-DC電路將直流轉(zhuǎn)直流輸出給輸出電路，輸出電路也是一個波紋抑制電路；DC-DC電路還與PWM調(diào)制電路連接并受控于PWM調(diào)制電路；電壓取樣電路將輸出的電壓取樣至PWM調(diào)制電路；電流取樣電路將負載后的負載電流取樣至PWM調(diào)制電路；指示電路與輸入電路的輸出端連接。
本發(fā)明一種移動能源站同現(xiàn)有技術(shù)相比有許多優(yōu)點其一，精心設計了具有保護功能和電量管理功能的電子線路，保護功能采用高精度保護芯片，具有過充電、過放電、過電流和短路保護，確保電池的安全使用；電量管理功能采用微處理器智能管理電池的容量；其二，使用液晶顯示屏指示電池的電量，顯示直觀且精確，能事先實時給人們提供準確的有關(guān)電量的信息；其三，容量大，超過4000mah；其四，配套汽車電瓶向移動數(shù)碼設備充電供電的便攜式適用裝置；其五，人們外出時，再也不用帶上一堆各自相配套的充電器，本發(fā)明可對多種便攜式數(shù)碼設備充電；其六，本發(fā)明的充電器、可充電備用電池裝置為可拆可合的鎖扣連接，還專門設計配備了可充電備用電池裝置攜挎包，可隨身攜帶，十分方便；其七，本發(fā)明設計了至少兩個可充電備用電池裝置輸出接口，可同時至少向兩部便攜式數(shù)碼設備充電供電。


圖1為本發(fā)明的可充電備用電池裝置外形與結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖、左視圖、主視圖(下圖))；圖2為本發(fā)明充電器與可充電備用電池裝置組合爆炸圖；圖3為車充充電器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為DC-DC輸出線結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為轉(zhuǎn)接器(系列)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為可充電備用電池裝置攜挎包結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為充電電路方框示意圖；圖8為具有保護功能和電量管理功能的電路方框示意圖；圖9為EL驅(qū)動模塊板的電路方框示意圖；圖10為車充電路方框示意圖；圖11為DC電路方框示意圖；圖12為充電電路圖；圖13為具有保護功能和電量管理功能的電路圖；圖14為EL驅(qū)動模塊板的電路圖；圖15為車充電路圖；圖16為DC電路圖；圖中2、按鍵；3、鏡片銘板；4、可充電備用電池裝置上殼，41、可充電備用電池裝置輸出接口；5、具有保護功能和電量管理功能的電路板；6、EL驅(qū)動模塊板；7、電芯；8、可充電備用電池裝置下殼；9、指示燈；
10、接觸片；11、充電器上殼；12、插撥連接器；13、連接器電路板；14、電路板；15、鎖扣，151、橫條，152、左爪扣，153、右爪扣，154、上爪扣；16、充電電路板；17、針式插頭公端；18、充電器下殼；19、針式插頭母端；20、交流插頭上蓋；21、交流插頭下蓋；22、交流端子；23、車充充電器，231、車用配套插頭，232、車充充電器主體，233、接線，234、插頭，235、車充顯示裝置；24、DC-DC輸出線；241、DC-DC插頭，242，DC-DC主體，243、接線，244、插頭；25、轉(zhuǎn)接頭；26、可充電備用電池裝置攜挎包。
具體實施例方式
下面，結(jié)合附圖，介紹本發(fā)明的具體實施方式
。
如圖所示，本發(fā)明構(gòu)造中包括充電器、可充電備用電池裝置、車充充電器(23)、DC-DC輸出線(24)及轉(zhuǎn)接頭(25)。
如圖1、圖2所示，所述充電器包括盤狀充電器下殼(18)，具有充電電路的電路板(16)安裝在充電器下殼(18)內(nèi)；作為交流(AC)輸入端的針式插頭公端(17)緊固于充電器下殼(18)并與該電路板(16)的交流輸入端電連接；與該電路板(16)有關(guān)接點連接的連接器(12)緊固于該電路板(16)或充電器下殼(18)，其觸點向上伸出充電器上殼(11)之下底；所述充電器上殼(11)呈盤狀，其下底套合于充電器下殼(18)的上緣且兩者緊固連接為一體結(jié)構(gòu)；如圖1、圖2所示，所述可充電備用電池裝置包括具有盤形型體的與充電器上殼(11)匹配的可充電備用電池裝置下殼(8)，高容量電芯(7)及具有保護功能和電量管理功能的電路的電路板(5)、EL驅(qū)動模塊板(6)安裝在可充電備用電池裝置下殼(8)中；可充電備用電池裝置下殼(8)的底面與伸出充電器上殼(11)的連接器(12)的對應位置安裝接觸片(10)，并向下伸出可充電備用電池裝置下殼(8)底面與連接器(12)的觸點一一對應觸接，所述接觸片(10)與該電路板(5)的有關(guān)接點電連接；其上側(cè)面安裝鏡片銘板(3)的可充電備用電池裝置上殼(4)與可充電備用電池裝置下殼(8)蓋合并緊固連接為一體結(jié)構(gòu)；可充電備用電池裝置上殼(4)上還安裝與該電路板(5)有關(guān)接點電連接的至少兩個可充電備用電池裝置輸出接口(41)。
充電器與可充電備用電池裝置為可拆可合的鎖扣連接。
如圖3所示，所述車充充電器(23)包括車用配套插頭(231)、車充充電器主體(232)、接線(233)及插頭(234)，車用配套插頭(231)與車充充電器主體(232)連接為一體，車充充電器主體(232)內(nèi)安裝具有車充電路的車充電路板，車充電路板的輸入端與車用配套插頭(231)的接點電連接，車充電路板的輸出端通過接線(233)與插頭(234)電連接，車充充電器(23)還包括其上設置的顯示裝置(235)。
如圖4所示，所述DC-DC輸出線(24)包括與可充電備用電池裝置輸出接口(41)匹配的DC-DC插頭(241)、DC-DC主體(242)、接線(243)及插頭(244)，DC-DC主體(242)內(nèi)安裝具有調(diào)節(jié)DC電路的DC電路板，DC-DC插頭(241)的接入端插入連接可充電備用電池裝置輸出接口(41)，DC-DC插頭(241)的接出端通過接線與DC電路板的輸入端電連接，DC電路板的輸出端通過接線(243)與插頭(244)電連接。
如圖2所示，連接充電器與可充電備用電池裝置的可拆可合的鎖扣結(jié)構(gòu)包括安裝于充電器下殼(18)右端的鎖扣(15)，所述條狀鎖扣(15)的橫條(151)的左、右端頭各有一向上伸出的左爪扣(152)、右抓扣(153)，橫條(151)靠右具有一向上斜伸的上抓扣(154)，其左爪扣(152)向上穿過充電器上殼(11)的下底伸出，其右抓扣(153)向右伸出充電器下殼(18)的右端頭露于充電器之外并可向外抽動，其上爪扣(154)向上扣于充電器上殼(11)的右端頭并露于充電器上殼(11)內(nèi)表與安裝在充電器上殼(11)的可充電備用電池裝置下殼(8)右端頭外表之扣口中，在充電器上殼(11)的左端頭內(nèi)表還有凸扣與可充電備用電池裝置下殼(8)左端頭外表的凹扣相配合。
如圖1、2所示，在充電器上殼(11)右端還安裝指示燈(9)，該指示燈(9)受具有保護功能和電量管理功能的電路與EL驅(qū)動模塊電路控制。
如圖1、2所示，在可充電備用電池裝置上殼(4)還安裝按鍵(2)，所述按鍵(2)與微控制器MCU電連接。
如圖5所示，所述DC-DC輸出線的插頭(244)、車充充電器的插頭(234)同與具體所接數(shù)碼設備充電插頭相匹配的轉(zhuǎn)接頭(25)相插接，所述轉(zhuǎn)接頭(25)的一端分別與DC-DC輸出線的插頭(244)、車充充電器的插頭(234)相匹配而插接，其另一端分別與多種數(shù)碼設備充電插頭相匹配而插接，使本發(fā)明的充電備用電池裝置的輸出接口(41)可與不同品牌的多種數(shù)碼設備的充電插頭方便地相插接。
DC-DC輸出線的插頭(244)與車充充電器的插頭(234)的結(jié)構(gòu)、型號相同；DC-DC輸出線的接線(243)與車充充電器的接線(233)的結(jié)構(gòu)、型號相同。
如圖2所示，本發(fā)明還配套交流插頭，所述交流插頭上蓋(20)與交流插頭下蓋(21)整體成型，交流插頭上蓋(20)上通過針式插頭母端基座緊固連接與安裝在充電器下殼(18)的針式插頭公端(17)相匹配的針式插頭母端(19)，分別符合美國、英國、歐洲、澳洲等交流插頭標準的(即至少符合一個國家交流插頭標準的)交流端子(22)安裝于交流插頭上蓋(21)。
如圖6所示，本發(fā)明還配套可充電備用電池裝置攜挎包(26)，可隨身攜帶，十分方便。
本發(fā)明的電芯(7)選用如MCR18650型高容量鋰離子電池。
如圖7、12所示，在充電電路板(16)上設置充電電路，所述充電電路包括AC輸入電路、AC-DC電路、開關(guān)電路、恒壓電路、PWM脈寬控制電路、恒流電路、電池通訊電路、狀態(tài)指示電路、充電器輸出AC輸入電路在整個充電器模塊中擔當安全保護作用，其中包括過流保護、浪涌抑制、抗干擾電路等；AC-DC電路是將交流輸入電壓變換成充電器開關(guān)電路所需要的直流電壓，它包括了一個橋式整流電路和一個濾波電路；開關(guān)電路是充電器的核心電路，它的主要作用是將前端高壓直流電壓變換成電池組所需要的電壓，但同時它受控于PWM脈寬控制電路，脈寬控制電路是一個脈寬控制器，它的主要作用是調(diào)整開關(guān)電路中的電子開關(guān)的導通寬度，同時受控于恒壓電路、恒流電路和電池通訊電路；恒壓電路的作用是將電池組的電壓狀態(tài)取樣后送至前端的PWM脈寬控制電路；恒流電路是將充電電流大小情況取樣后送至PWM脈寬控制電路；電池通訊電路的作用是與電池通訊，并將電池信號送至PWM脈寬控制電路；狀態(tài)指示電路作用是指示充電器狀態(tài)，如是空載或是充電狀態(tài)還是充飽狀態(tài)，它控于恒壓電路、恒流電路、電池通訊電路。
結(jié)合上述綜合，該電路模塊工作狀態(tài)如下狀態(tài)一當充電器在有交流(AC90-264V)狀態(tài)下，如果充電器上沒有電池負載，此時電池通訊電路將給一信號給前端的PWM脈寬控制電路，讓充電器處于一個低功耗待機狀態(tài)，同時將給一信號將充電器的綠燈點亮，此狀態(tài)表示充電器處于空載待機；狀態(tài)二當充電器在有交流(AC90-264V)狀態(tài)下，如果將電池正確地裝入充電器，此時電池通過充電器的電池通訊端口給充電器的電池通訊電路一個電池狀態(tài)信號，電池通訊電路經(jīng)過轉(zhuǎn)換，將信號傳輸?shù)絇WM脈寬控制電路，PWM脈寬控制電路調(diào)整開關(guān)電路的脈寬，使其輸出電池組所需要的電壓和電流，同時恒壓電路和恒流電路將充電流和電壓信號取樣至PWM脈寬控制電路，使電壓和電流有所控制；當電池通訊電路收到電池狀態(tài)信號的同時將輸出一信號將充電器綠燈熄滅，此同一信號將給狀態(tài)指示電路，狀態(tài)指示電路將以紅藍燈交替閃爍的形式表現(xiàn)充電器進入充電模式；狀態(tài)三當充電器在有交流(AC90-264V)狀態(tài)下，如果電池正確的裝入充電器內(nèi)，電池組通過充電器此時電池通過充電器的電池通訊端口給充電器的電池通訊電路一個電池狀態(tài)信號，電池通訊電路經(jīng)過轉(zhuǎn)換，將信號傳輸?shù)絇WM脈寬控制電路，PWM脈寬控制電路調(diào)整開關(guān)電路的脈寬，使其停止輸出，電池通訊電路收到電池狀態(tài)信號的同時將輸出一信號給狀態(tài)指示電路，讓狀態(tài)指示電路停止工作，此同一信號將把電源指示燈點亮，以表示充電器進入恒壓充電模式，同時也表示所在充電器上的此電池組已經(jīng)充至98％以上容量。
如圖8、13所示，具有保護功能和電量管理功能的電路板(5)上設置具有保護功能和電量管理功能的電路，其包括IC電路、MOS管、LDO電路、電壓采集電路、微控制器MCU電路、LCD顯示電路、按鍵。
IC采集和監(jiān)控電池組中每一節(jié)電芯的電壓和電池組流過的電流，當監(jiān)測到其中一節(jié)電芯電壓低于過放電電壓值時，IC輸出控制信號，關(guān)斷N溝道MOS管，使電池組不能對負載放電；當監(jiān)測到其中一節(jié)電芯電壓高于過充電電壓值時，IC輸出控制信號，關(guān)斷N溝道MOS管，使電池組不能在充電；當監(jiān)測到電池組的電流高于過電流值時，IC輸出控制信號，關(guān)斷N溝道MOS管使電池組不能對負載放電；當監(jiān)測到電池組外接負載短路時，IC輸出控制信號，關(guān)斷N溝道MOS管，使電池組不能對負載放電。
LDO由電池組供電，輸出5V基準電壓給MCU供電，MCU通過電壓采集電路采集電池組電壓，根據(jù)電池組的電壓大小來判斷電池組的容量，容量的信息通過MCU控制LCD顯示。當電池組外接負載時，LCD顯示電池放電圖標和電池組電量格，指示電池處于放電狀態(tài)和電池組現(xiàn)有的容量信息；當電池組外接充電器時，LCD顯示電池組電量格，指示電池處于充電狀態(tài)和電池組已充進的容量信息；當電池組處于不放電也不充電狀態(tài)時，通過按鍵觸發(fā)MCU，MCU采集電池組電壓及控制LCD，使LCD顯示電池組的當前容量信息。
如圖9、14所示，EL驅(qū)動模塊板電路中的LDO由電池組供電，通過觸發(fā)按鍵輸出5V電壓給EL升壓電路，EL升壓電路產(chǎn)生EL冷光片所需要的高壓和相匹配的頻率的電源，點亮EL冷光片。
如圖10、15所示，車充電路包括輸入電路、DC-DC電路、輸出電路、PWM調(diào)制電路、電壓取樣電路、指示電路、電流取樣電路。
輸入電路，作用是將輸入的直流電壓中的紋波濾除掉，同時它還有保護后部份電路在過流狀態(tài)下工作的作用；DC-DC電路是將輸入電直流電壓變換成電池組所需要充電電壓，它受控于PWM調(diào)制電路；輸出電路作用是將輸出的直流電壓中的紋波濾除，以保證電池組所得的直流電壓紋波系??；PWM調(diào)制電路的作用是調(diào)整DC-DC電路中的電子開關(guān)的導通寬度，以達到控制輸出電壓電流的目的；電壓取樣電路是將輸出的電壓信號取樣至PWM調(diào)制電路，以調(diào)整輸出的電壓；電流取樣電路是將充電時的電流信號取樣至PWM調(diào)制電路，以達到控制電路的目的；指示電路作用是指示此車充電的工作狀態(tài)。
結(jié)合上述綜合，該電路模塊工作狀態(tài)如下狀態(tài)一當車充在有直流電壓(DC9-27V)時，如未接入可充電電池組時，充電器的電壓取樣電路將取樣到開發(fā)設計時的固定電壓(DC8.4V)，此時電壓取樣電路將輸入一信號給PWM調(diào)制電路，PWM調(diào)制電路通過調(diào)整DC-DC電路中的電子開關(guān)的導通脈沖寬度，以達到控制輸出電壓穩(wěn)定在DC8.4V，此時PWM調(diào)制電路將給一信號至指示電路，讓其指示綠燈，此狀態(tài)表示充電器進入充電待機狀態(tài)；狀態(tài)二當車充在有直流電壓(DC9-27V)時，如接入可充電電池組時，電池組的電壓狀態(tài)直接反映到車充中的PWM調(diào)制電路，如果此時電池電壓未達到設計指定電壓，電壓取樣電路將信反映到PWM調(diào)制電路，PWM調(diào)制電路調(diào)整DC-DC電路中的電子開關(guān)的導通脈寬，將輸出電壓控制在電池組所需要的電壓，同時電流取樣電路將取樣到的電流信號傳輸?shù)絇WM調(diào)制電路，PWM調(diào)制電路調(diào)整DC-DC電路中的電子開關(guān)的導通脈寬，將輸出電流控制在電池組所需要的電流，電壓取樣電樣電路和電流取樣電路同時給出信號至指示電路，指示電路通過電壓取樣電路和電流取樣電路的信號，將關(guān)閉綠燈，點亮紅燈，此現(xiàn)象表示充電器進入充電模式，電池正在充電中；狀態(tài)三當車充在有直流電壓(DC9-27V)時，如接入可充電備用電池裝置時，電池組的電壓狀態(tài)直接反映到車充中的電壓取樣電路，如果電池組電壓達到了設計指定電壓，此時電壓取樣電路將信反映到PWM調(diào)制電路，電路調(diào)整DC-DC電路中的電子開關(guān)的導通脈寬，將輸出電壓控制在恒定的DC8.4V，同時電流取樣電路將取樣到的電流信號傳輸?shù)絇WM調(diào)制電路，PWM調(diào)制電路調(diào)整DC-DC電路中的電子開關(guān)的導通脈寬，將輸出電流減至恒壓充電電池，電壓取樣電路和電流取樣電路同時給出信號至指示電路，指示電路通過電壓取樣電路和電流取樣電路的信號，將關(guān)閉紅燈，點亮綠燈，此現(xiàn)象表示充電器進入恒壓充電模式，電池組中將充有至95％以上容量。
如圖11、16所示，DC電路包括輸入電路、DC-DC電路、輸出電路、指示電路、PWM調(diào)制電路、電壓取樣電路、電流取樣電路。
輸入電路是一紋波抑制電路，它將輸入中的紋波交流電壓濾除；DC-DC電路是個直流轉(zhuǎn)直流電路，它受控于PWM調(diào)制電路，輸出電路也是一個紋波抑制電路，以濾除輸出的電壓紋波系數(shù)特??；PWM調(diào)制電路是一個脈寬控制器，它將電壓取樣電路和電流取樣電路輸出的信號綜合分析，以控制DC-DC電路中的電子開關(guān)的導通脈沖寬度，達到控制輸出電壓和電流的目的；電壓取樣電路是將輸出的電壓取樣至PWM調(diào)制電路，PWM調(diào)制電路調(diào)節(jié)DC-DC電路的電子開關(guān)的導通脈沖寬度，以達到輸出電壓的控制；電流取樣電路是將負載后的負載電流取樣到PWM調(diào)制電路，PWM調(diào)制電路調(diào)節(jié)DC-DC電路的電子開關(guān)的導通脈沖寬度，以達到輸出電流控制的目的；指示電路是指示DC調(diào)節(jié)器的通電狀態(tài)，只要DC調(diào)節(jié)器在有輸入的狀態(tài)下，此時指示電路將指示綠燈，以表示DC調(diào)節(jié)器已經(jīng)通電可以工作或正在工作。
結(jié)合上述綜合，本電路工作狀態(tài)如下狀態(tài)一當DC調(diào)節(jié)器在有輸入電壓(DC5.5V-14V)狀態(tài)下，在沒有接入任何負載的情況，DC調(diào)節(jié)器將進入低功耗待機狀態(tài)，隨時進入工作模式；狀態(tài)二當DC調(diào)節(jié)器在有輸入電壓(DC5.5V-14V)狀態(tài)下，在有接入負載的情況，由于負載的歐姆特性，將把輸出電壓降低，此時電壓取樣電路將輸出端的電壓取樣至PWM調(diào)制電路，PWM調(diào)制電路將調(diào)節(jié)DC-DC電路中的電子開關(guān)導通脈沖寬度，以補嘗輸出電壓的降低；當電流取樣電路取樣到負載電流超出設計指定值時，將輸出一信號給PWM調(diào)制電路，PWM調(diào)制電路將調(diào)節(jié)DC-DC電路中的電子開關(guān)導通脈沖寬度，以降低輸出電流值，將電流控制在設計值內(nèi)；這樣整個電路就能起到恒功率輸出的目的。
使用時，選擇與交流插座相同標準的交流端子(22)的交流插頭，交流輸入電壓供電電壓AC100-240v，最低電壓90v，最高電壓264v；輸入電源頻率47-63Hz；負載700mA(最大輸入電流可達750mA)輸入電流小于等于100mA。
充好電后，可充電備用電池裝置可從充電器取下，套進攜挎包(25)，隨身攜帶。讓本發(fā)明的充電備用電池裝置的輸出接口(41)與DC-DC輸出線的DC-DC插頭(241)相插接，選擇與所用數(shù)碼設備充電插頭相匹配的轉(zhuǎn)接頭與DC-DC輸出線另一端的插頭(244)相插接，轉(zhuǎn)接頭與該數(shù)碼設備充電插頭相匹配的一端便可與該數(shù)碼設備充電插頭相插接。使用時，可實時觀察電量的充、放電情況及其它有關(guān)顯示。
權(quán)利要求
1.一種移動能源站，其結(jié)構(gòu)中包括充電器、可充電備用電池裝置、車充充電器(23)、DC-DC輸出線(24)及轉(zhuǎn)接頭(25)，其特征在于所述充電器包括盤狀充電器下殼(18)，具有充電電路的電路板(16)安裝在充電器下殼(18)內(nèi)；作為交流(AC)輸入端的針式插頭公端(17)緊固于充電器下殼(18)并與該電路板(16)的交流輸入端電連接；與該電路板(16)有關(guān)接點連接的連接器(12)緊固于該電路板(16)或充電器下殼(18)，其觸點向上伸出充電器上殼(11)之下底；所述充電器上殼(11)呈盤狀，其下底套合于充電器下殼(18)的上緣且兩者緊固連接為一體結(jié)構(gòu)；所述可充電備用電池裝置包括具有盤形型體的與充電器上殼(11)匹配的可充電備用電池裝置下殼(8)，高容量電芯(7)及具有保護功能和電量管理功能的電路的電路板(5)、EL驅(qū)動模塊板(6)安裝在可充電備用電池裝置下殼(8)中；可充電備用電池裝置下殼(8)的底面與伸出充電器上殼(11)的連接器(12)的對應位置安裝接觸片(10)，并向下伸出可充電備用電池裝置下殼(8)底面與連接器(12)的觸點一一對應觸接，所述接觸片(10)與該電路板(5)的有關(guān)接點電連接；其上側(cè)面安裝鏡片銘板(3)的可充電備用電池裝置上殼(4)與可充電備用電池裝置下殼(8)蓋合并緊固連接為一體結(jié)構(gòu)；可充電備用電池裝置上殼(4)上還安裝與該電路板(5)有關(guān)接點電連接的至少兩個可充電備用電池裝置輸出接口(41)；充電器與可充電備用電池裝置為可拆可合的鎖扣連接；所述車充充電器(23)包括車用配套插頭(231)、車充充電器主體(232)、接線(233)及插頭(234)，車用配套插頭(231)與車充充電器主體(232)連接為一體，車充充電器主體(232)內(nèi)安裝具有車充電路的車充電路板，車充電路板的輸入端與車用配套插頭(231)的接點電連接，車充電路板的輸出端通過接線(233)與插頭(234)電連接，車充充電器(23)還包括其上設置的顯示裝置(235)；所述DC-DC輸出線(24)包括與可充電備用電池裝置輸出接口(41)匹配的DC-DC插頭(241)、DC-DC主體(242)、接線(243)及插頭(244)，DC-DC主體(242)內(nèi)安裝具有調(diào)節(jié)DC電路的DC電路板，DC-DC插頭(241)的接入端插入連接可充電備用電池裝置輸出接口(41)，DC-DC插頭(241)的接出端通過接線與DC電路板的輸入端電連接，DC電路板的輸出端通過接線(243)與插頭(244)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種移動能源站，其特征在于連接充電器與可充電備用電池裝置的可拆可合的鎖扣結(jié)構(gòu)包括安裝于充電器下殼(18)右端的鎖扣(15)，所述條狀鎖扣(15)的橫條(151)的左、右端頭各有一向上伸出的左爪扣(152)、右抓扣(153)，橫條(151)靠右具有一向上斜伸的上抓扣(154)，其左爪扣(152)向上穿過充電器上殼(11)的下底伸出，其右抓扣(153)向右伸出充電器下殼(18)的右端頭露于充電器之外并可向外抽動，其上爪扣(154)向上扣于充電器上殼(11)的右端頭并露于充電器上殼(11)內(nèi)表與安裝在充電器上殼(11)的可充電備用電池裝置下殼(8)右端頭外表之扣口中，在充電器上殼(11)的左端頭內(nèi)表還有凸扣與可充電備用電池裝置下殼(8)左端頭外表的凹扣相配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種移動能源站，其特征在于在充電器上殼(11)右端還安裝指示燈(9)，該指示燈(9)受具有保護功能和電量管理功能的電路與EL驅(qū)動模塊電路控制；可充電備用電池裝置上殼(4)還安裝按鍵(2)，所述按鍵(2)與微控制器MCU電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種移動能源站，其特征在于所述DC-DC輸出線的插頭(244)、車充充電器的插頭(234)同與具體所接數(shù)碼設備充電插頭相匹配的轉(zhuǎn)接頭(25)相插接，所述轉(zhuǎn)接頭(25)的一端分別與DC-DC輸出線的插頭(244)、車充充電器的插頭(234)相匹配而插接，其另一端分別與多種數(shù)碼設備充電插頭相匹配而插接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種移動能源站，其特征在于還配套交流插頭，所述交流插頭上蓋(20)與交流插頭下蓋(21)整體成型，交流插頭上蓋(20)上通過針式插頭母端基座緊固連接與安裝在充電器下殼(18)的針式插頭公端(17)相匹配的針式插頭母端(19)，至少符合一個國家交流插頭標準的交流端子(22)安裝于交流插頭上蓋(21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種移動能源站，其特征在于所述充電電路板(16)上設置充電電路，該充電電路包括AC輸入電路、AC-DC電路、開關(guān)電路、恒壓電路、PWM調(diào)制電路、恒流電路、電池通訊電路、狀態(tài)指示電路、充電器輸出；擔當過流保護、浪涌抑制、抗干擾電路安全保護作用的AC輸入電路將AC輸入AC-DC電路獲得直流電壓輸入開關(guān)電路；開關(guān)電路將前端高壓直流電壓變換成可充電備用電池裝置所需要的電壓輸出給恒壓電路，并從充電器輸出端輸出；開關(guān)電路與PWM調(diào)制電路連接并受控于PWM調(diào)制電路，PWM調(diào)制電路的主要作用是調(diào)整開關(guān)電路的電子開關(guān)的導通寬度；PWM調(diào)制電路還分別與恒壓電路、恒流電路、電池通訊電路連接，受控于恒壓電路、恒流電路和電池通訊電路；狀態(tài)指示電路分別與恒壓電路、恒流電路、充電器輸出連接，受控于恒壓電路、恒流電路，指示充電器狀態(tài)；充電器輸出端還與恒流電路、電池通訊電路連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種移動能源站，其特征在于在具有保護功能和電量管理功能的電路板(5)上安裝具有保護功能和電量管理功能的電路，其包括IC電路、MOS管、LDO電路、電壓采集電路、微控制器MCU電路、LCD顯示電路、按鍵，IC采集和監(jiān)控可充電備用電池裝置中每一節(jié)電芯的電壓和可充電備用電池裝置流過的電流向MOS管輸出控制信號；LDO由可充電備用電池裝置供電，向微控制器MCU、MOS管供電；電壓采集電路采集可充電備用電池裝置的電壓提供給控制器MCU，MCU控制LCD顯示可充電備用電池裝置放電圖標和可充電備用電池裝置電量格。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種移動能源站，其特征在于EL驅(qū)動模塊板的電路中，LDO由可充電備用電池裝置供電，通過觸發(fā)按鍵輸出電壓給EL升壓電路，EL升壓電路產(chǎn)生EL冷光片所需要的高壓和相匹配的頻率的電源供給冷光片使其點亮。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種移動能源站，其特征在于在車充充電器主體內(nèi)設置電路板，該電路板上設置車充電路，其包括輸入電路、DC-DC電路、輸出電路、PWM調(diào)制電路、電壓取樣電路、指示電路、電流取樣電路；輸入電路將輸入的車載直流電壓中的紋波濾除并輸給DC-DC電路，DC-DC電路將輸入的直流電壓變換成可充電備用電池裝置所需要的充電電壓并輸出給輸出電路，DC-DC電路還與PWM調(diào)制電路連接并受控于PWM調(diào)制電路；電壓取樣電路將輸出電路輸出端的電壓信號取樣至PWM調(diào)制電路以調(diào)整輸出的電壓；電流取樣電路將充電時的電流信號取樣至PWM調(diào)制電路以達到控制電路的目的；指示車載充電工作狀態(tài)的指示電路分別與電壓取樣電路、電流取樣電路連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所敘述的一種移動能源站，其特征在于在DC-DC主體內(nèi)設置具有DC電路的電路板，該DC電路包括輸入電路、DC-DC電路、輸出電路、指示電路、PWM調(diào)制電路、電壓取樣電路、電流取樣電路，將輸入中的波紋交流電壓濾除的輸入電路向DC-DC電路輸出，DC-DC電路將直流轉(zhuǎn)直流輸出給輸出電路；DC-DC電路還與PWM調(diào)制電路連接并受控于PWM調(diào)制電路；電壓取樣電路將輸出的電壓取樣至PWM調(diào)制電路；電流取樣電路將負載后的負載電流取樣至PWM調(diào)制電路；指示電路與輸入電路的輸出端連接。
全文摘要
一種移動能源站，本發(fā)明涉及移動電源，尤其涉及對移動數(shù)碼設備充電及供電的便攜式移動電源。結(jié)構(gòu)中包括充電器、可充電備用電池裝置、車充充電器、DC－DC輸出線及轉(zhuǎn)接頭。充電器與可充電備用電池裝置為可拆可合的鎖扣連接?？沙潆妭溆秒姵匮b置上殼上還安裝與該電路板有關(guān)接點電連接的至少兩個可充電備用電池裝置輸出接口。具有許多優(yōu)點精心設計了具有保護功能和電量管理功能的電子線路，保護功能采用高精度保護芯片，具有過充電、過放電、過電流和短路保護，確保電池的安全使用；電量管理功能采用微處理器智能管理電池的容量；使用液晶顯示屏指示電池的電量，顯示直觀且精確，能事先實時給人們提供準確的有關(guān)電量的信息；容量大，超過4000mah。
文檔編號H01M2/02GK101068084SQ20071007384
公開日2007年11月7日 申請日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日
發(fā)明者李中延, 張新河, 謝玉忠, 鄭杏軍 申請人:東莞市邁科科技有限公司