一種移動(dòng)設(shè)備的雙充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種移動(dòng)設(shè)備的雙充電系統(tǒng)，通過在鋰電池中增加信號(hào)檢測／控制線、及在DC充電小板中增加DC充電管理模塊，加強(qiáng)主充電控制IC對DC充電器的控制與兼容，除單一USB或DC充電模式外，當(dāng)USB充電器和DC充電器同時(shí)插入時(shí)，在電池預(yù)充(涓流)、快充(恒流)、恒壓充電的不同階段，對DC充電回路進(jìn)行不同控制，并對所使用的鋰電池進(jìn)行改造以便雙電流的輸入，實(shí)現(xiàn)USB充電和DC充電同時(shí)進(jìn)行的雙充電模式。本實(shí)用新型方案解決了移動(dòng)設(shè)備在升級(jí)PCB主板后需要更換DC充電器的問題，增加了充電模式，提高了電池充電效率和充電方便性。
【專利說明】一種移動(dòng)設(shè)備的雙充電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及移動(dòng)設(shè)備的充電系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，及所使用的鋰電池的設(shè)計(jì)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)有的一般智能移動(dòng)設(shè)備，如工業(yè)用巡檢儀，雖然可以同時(shí)有DC充電接口和USB充電接口，但傳統(tǒng)的充電設(shè)計(jì)，是使用時(shí)兩種充電接口選擇其一，而且升級(jí)更換設(shè)備PCB主板后，由于DC充電器通過單獨(dú)的充電小板對電池進(jìn)行充電，傳統(tǒng)系統(tǒng)是無法控制的，因此原有DC充電器通常不能再使用，只能保留單一的USB充電模式，或更換DC充電器，使得設(shè)備充電方式受限、升級(jí)不方便。另一方面，一般的鋰電池通常不適用于雙充電模式，且通常沒有更豐富的通訊通道，不利于更進(jìn)一步的充電自動(dòng)控制設(shè)計(jì)和系統(tǒng)模塊的增加。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種移動(dòng)設(shè)備的雙充電系統(tǒng)。本實(shí)用新型中通過對鋰電池的改造和增加DC充電管理模塊，提高了 DC充電器的適用性，使充電更方便，并且實(shí)現(xiàn)了 USB和DC同時(shí)充電的雙充電模式，提高了充電效率。
[0004]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0005]一種移動(dòng)設(shè)備的雙充電系統(tǒng)，包括:
[0006]USB充電器，其與主充電控制IC連接；
[0007]主充電控制1C，其與鋰電池連接；
[0008]信號(hào)檢測/控制線，其一端與主充電控制IC連接，另一端與DC充電管理模塊連接;
[0009]鋰電池；
[0010]DC充電管理模塊，其與電池及DC充電器連接；
[0011]DC充電器，其與DC充電模塊連接。
[0012]優(yōu)選的是，所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，所述的信號(hào)檢測/控制線設(shè)置于鋰電池中。
[0013]優(yōu)選的是，所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，所述DC充電管理模塊設(shè)置于DC充電小板中。
[0014]優(yōu)選的是，所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，所述DC充電管理模塊包括:DC充電管理芯片，柵極和源極與所述DC充電管理芯片電流調(diào)整端連接、漏極與所述DC充電器連接的第一開關(guān)，柵極和漏極與所述DC充電管理芯片電流調(diào)整端連接的第二開關(guān)，連接所述第二開關(guān)漏極與所述DC充電管理芯片電流調(diào)整端的第一電阻，柵極和漏極與所述DC充電管理芯片回路控制端連接、源極與所述鋰電池連接的第三開關(guān)，連接在所述DC充電管理芯片輸入?yún)⒖茧妷憾撕碗娏鳈z測端之間的第二電阻，連接所述第二電阻與地的第三電阻，兩端連接所述DC充電管理芯片輸出參考電壓端并且一端連接所述鋰電池的第四電阻，連接所述第四電阻與所述DC充電管理芯片開關(guān)端的電感，連接所述DC充電管理芯片參考濾波端與地的電容，連接在所述DC充電管理芯片溫度端與VREF (基準(zhǔn)電壓)之間以及所述鋰電池與所述VREF之間的第五電阻，連接在所述DC充電管理芯片溫度端與地之間以及所述鋰電池與地之間的第六電阻。
[0015]優(yōu)選的是，所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，所述DC充電管理模塊，其STAT端與所述信號(hào)檢測/控制線連接。
[0016]優(yōu)選的是，所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，所述鋰電池包括:充電微控制器、充電模擬前端、LED、熱傳感器、電池板組、C-FET (0C端M0SFET)、D-FET (0D端M0SFET)、信號(hào)檢測/控制線、第二層保護(hù)1C、第七電阻、第八電阻、第九電阻，其中，所述LED、所述熱傳感器、所述第七電阻、所述第八電阻、所述充電模擬前端與所述充電微控制器連接，所述第九電阻兩端與所述充電微控制器連接并且一端與所述電池板組總負(fù)極連接，所述C-FET、所述D-FET、所述電池板組的所有正負(fù)極與所述充電模擬前端連接，所述第二層保護(hù)IC與所述電池板組所有的正負(fù)極連接，所述C-FET柵極連接所述第七電阻以及所述第八電阻，所述D-FET柵極連接所述電池板組總正極，所述C-FET、所述D-FET的漏極相連，所述信號(hào)檢測/控制線與所述充電微控制器連接。
[0017]優(yōu)選的是，所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，所述鋰電池中，所述C-FET與所述D-FET在USB充電設(shè)定電流、DC充電設(shè)定電流以及二者疊加后的電流大小下皆能導(dǎo)通，并和所述第二層保護(hù)IC 一起構(gòu)成所述鋰電池的保護(hù)電路。
[0018]優(yōu)選的是，所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，所述鋰電池，從所述第七電阻不與所述充電微控制器連接的一端引出USB充電用正極，從所述第八電阻不與所述充電微控制器連接的一端引出DC充電用正極，從所述第九電阻不與所述電池板組總負(fù)極連接的一端引出鋰電池負(fù)極，從所述充電微控制器引出TS端(電池溫度端)，其中，所述USB充電用正極與所述主充電控制IC連接，所述DC充電用正極與所述DC充電管理模塊連接，所述鋰電池負(fù)極、所述TS端、所述信號(hào)檢測/控制線與所述主充電控制1C、所述DC充電管理模塊同時(shí)連接。
[0019]其中，所述鋰電池中，所述LED、所述熱傳感器、所述第二層保護(hù)IC則與一般鋰電池的同類元件相同
[0020]其中，所述主充電控制1C、所述USB充電器、所述DC充電器與傳統(tǒng)常用的相同。
[0021]有益效果
[0022]本實(shí)用新型所述的一種移動(dòng)設(shè)備的雙充電系統(tǒng)，在移動(dòng)設(shè)備的DC充電器和電池之間增加DC充電管理模塊，負(fù)責(zé)DC充電器的插入狀態(tài)檢測和充電回路控制，并在電池中增加信號(hào)檢測/控制線，負(fù)責(zé)主充電控制IC和DC充電管理模塊之間的通訊，加強(qiáng)了主充電控制IC對DC充電器的控制與兼容，提高了 DC充電器的適用性，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備升級(jí)更換PCB主板時(shí)，無需再更換DC充電器。同時(shí)這樣的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)雙充電模式，通過對DC充電回路的控制在一定程度上加快充電效率并保護(hù)電池，多樣的充電模式也使得設(shè)備充電受限小，充電更方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型所述的一種移動(dòng)設(shè)備的雙充電系統(tǒng)的電池充電原理示意圖。
[0024]圖2為本實(shí)用新型所述系統(tǒng)的DC充電管理模塊結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]圖3為本實(shí)用新型所述系統(tǒng)的鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0027]本實(shí)用新型所述的一種移動(dòng)設(shè)備的雙充電系統(tǒng)，如圖1所示，包括:
[0028]USB充電器，其與主充電控制IC連接；
[0029]主充電控制1C，其與鋰電池連接；
[0030]信號(hào)檢測/控制線，其設(shè)置于鋰電池中，一端與主充電控制IC連接，另一端與DC充電管理模塊連接；
[0031]DC充電管理模塊，其設(shè)置于DC充電小板，與鋰電池及DC充電器連接；
[0032]鋰電池；
[0033]DC充電器，其與DC充電模塊連接。
[0034]其中，如圖2所示，所述DC充電管理模塊包括:DC充電管理芯片，柵極和源極與所述DC充電管理芯片電流調(diào)整端連接、漏極與所述DC充電器連接的第一開關(guān)，柵極和漏極與所述DC充電管理芯片電流調(diào)整端連接的第二開關(guān)，連接所述第二開關(guān)漏極與所述DC充電管理芯片電流調(diào)整端的第一電阻，柵極和漏極與所述DC充電管理芯片回路控制端連接、源極與所述鋰電池連接的第三開關(guān)，連接在所述DC充電管理芯片輸入?yún)⒖茧妷憾撕碗娏鳈z測端之間的第二電阻，連接所述第二電阻與地的第三電阻，兩端連接所述DC充電管理芯片輸出參考電壓端并且一端連接所述鋰電池的第四電阻，連接所述第四電阻與所述DC充電管理芯片開關(guān)端的電感，連接所述DC充電管理芯片參考濾波端與地的電容，連接在所述DC充電管理芯片溫度端與VREF(基準(zhǔn)電壓)之間以及所述鋰電池與所述VREF之間的第五電阻，連接在所述DC充電管理芯片溫度端與地之間以及所述鋰電池與地之間的第六電阻。
[0035]其中，所述DC充電管理模塊的檢測控制端(STAT端)與所述信號(hào)檢測/控制線連接。
[0036]其中，如圖3所示，所述鋰電池包括:充電微控制器、充電模擬前端、LED、熱傳感器、電池板組、C-FET (0C端M0SFET)、D-FET (0D端M0SFET)、信號(hào)檢測/控制線、第二層保護(hù)1C、第七電阻、第八電阻、第九電阻，其中，所述LED、所述熱傳感器、所述第七電阻、所述第八電阻、所述充電模擬前端與所述充電微控制器連接，所述第九電阻兩端與所述充電微控制器連接并且一端與所述電池板組總負(fù)極連接，所述C-FET、所述D-FET、所述電池板組的所有正負(fù)極與所述充電模擬前端連接，所述第二層保護(hù)IC與所述電池板組所有的正負(fù)極連接，所述C-FET柵極連接所述第七電阻以及所述第八電阻，所述D-FET柵極連接所述電池板組總正極，所述C-FET、所述D-FET的漏極相連，所述信號(hào)檢測/控制線與所述充電微控制器連接。
[0037]上述的鋰電池內(nèi)，所述C-FET與所述D-FET在USB充電設(shè)定電流、DC充電設(shè)定電流以及二者疊加后的電流大小下皆能導(dǎo)通，并和所述第二層保護(hù)IC 一起構(gòu)成所述鋰電池的保護(hù)電路，所述LED、所述熱傳感器、所述第二層保護(hù)IC則與一般鋰電池的同類元件相同，并從所述第七電阻不與所述充電微控制器連接的一端引出USB充電用正極，從所述第八電阻不與所述充電微控制器連接的一端引出DC充電用正極，從所述第九電阻不與所述電池板組總負(fù)極連接的一端引出鋰電池負(fù)極，從所述充電微控制器引出TS端(電池溫度端)，其中，所述USB充電用正極與所述主充電控制IC連接，所述DC充電用正極與所述DC充電管理模塊連接，所述鋰電池負(fù)極、所述TS端、所述信號(hào)檢測/控制線與所述主充電控制1C、所述DC充電管理模塊同時(shí)連接。
[0038]本實(shí)用新型中，所述主充電控制1C、所述USB充電器、所述DC充電器與傳統(tǒng)常用的相同。
[0039]系統(tǒng)工作過程:
[0040]當(dāng)只有USB充電器插入時(shí)，主充電控制IC接收USB充電器的插入狀態(tài)，進(jìn)入U(xiǎn)SB充電模式，設(shè)定USB充電電流值，如500mA，打開USB充電回路，接收USB充電器輸入的電流并輸送給鋰電池，監(jiān)控鋰電池電壓、電流、溫度，電池過熱或充滿時(shí)關(guān)閉USB充電回路；當(dāng)只有DC充電器插入時(shí)，主充電控制IC通過鋰電池的信號(hào)檢測/控制線接收DC充電管理模塊檢測發(fā)送的插入狀態(tài)，進(jìn)入DC充電模式，設(shè)定DC充電電流值如800mA，并發(fā)送控制指令給DC充電管理模塊，打開DC充電回路，監(jiān)控鋰電池電壓、電流，充滿時(shí)發(fā)送關(guān)閉指令給DC充電管理模塊，關(guān)閉DC充電回路；USB充電器和DC充電器同時(shí)插入時(shí)，主充電控制IC同時(shí)接收兩者插入狀態(tài)，進(jìn)入雙充電模式，分別設(shè)定二者充電電流值，并監(jiān)控電池電壓、電流、溫度，預(yù)充階段，如鋰電池電壓小于3V時(shí)，只打開USB充電回路，進(jìn)行涓流充電，快充階段，如鋰電池電壓大于3V小于4V時(shí)，同時(shí)打開USB充電回路和DC充電回路，恒壓充電階段，如鋰電池電壓大于4V時(shí)，關(guān)閉DC充電回路，USB充電回路繼續(xù)充電，直至充滿時(shí)關(guān)閉USB充電回路，過程中如電池過熱則關(guān)閉兩個(gè)充電回路。
[0041]其中，當(dāng)DC充電器充電時(shí)，DC充電管理模塊STAT端通過信號(hào)檢測/控制線與主充電控制IC通訊，接收主充電控制IC的設(shè)定充電電流值以及打開充電回路控制指令，通過DC充電管理芯片的電流調(diào)整端對第一開關(guān)、第二開關(guān)的控制和第一電阻的接入來進(jìn)行電流調(diào)整，同時(shí)DC充電管理芯片的開關(guān)端與回路控制端作用于第三開關(guān)，令第三開關(guān)導(dǎo)通，即打開DC充電回路，DC充電器對電池充電，同時(shí)DC充電管理芯片監(jiān)測電池溫度，當(dāng)DC充電管理模塊接收到主充電控制IC發(fā)送的結(jié)束充電指令時(shí)，或監(jiān)測到電池溫度過熱時(shí)，令第三開關(guān)截止，即關(guān)閉DC充電回路，充電結(jié)束，過程中DC充電管理芯片監(jiān)控DC充電管理模塊的輸入?yún)⒖茧妷骸⑤敵鰠⒖茧妷?、電流，其不穩(wěn)定或超限時(shí)關(guān)閉充電回路。
[0042]盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)設(shè)備的雙充電系統(tǒng)，其特征在于，包括: USB充電器，其與主充電控制IC連接； 主充電控制1C，其與鋰電池連接； 信號(hào)檢測/控制線，其一端與所述主充電控制IC連接，另一端與DC充電管理模塊連接; 鋰電池； DC充電管理模塊，其與所述鋰電池及DC充電器連接； DC充電器，其與所述DC充電管理模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號(hào)檢測/控制線設(shè)置于所述鋰電池中。
3.如權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，其特征在于，所述DC充電管理模塊設(shè)置于DC充電小板中。
4.如權(quán)利要求3所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，其特征在于，所述DC充電管理模塊包括:DC充電管理芯片，柵極和源極與所述DC充電管理芯片電流調(diào)整端連接、漏極與所述DC充電器連接的第一開關(guān)，柵極和漏極與所述DC充電管理芯片電流調(diào)整端連接的第二開關(guān)，連接所述第二開關(guān)漏極與所述DC充電管理芯片電流調(diào)整端的第一電阻，柵極和漏極與所述DC充電管理芯片回路控制端連接、源極與所述鋰電池連接的第三開關(guān)，連接在所述DC充電管理芯片輸入?yún)⒖茧妷憾撕碗娏鳈z測端之間的第二電阻，連接所述第二電阻與地的第三電阻，兩端連接所述DC充電管理芯片輸出參考電壓端并且一端連接所述鋰電池的第四電阻，連接所述第四電阻與所述DC充電管理芯片開關(guān)端的電感，連接所述DC充電管理芯片參考濾波端與地的電容，連接在所述DC充電管理芯片溫度端與VREF (基準(zhǔn)電壓)之間以及所述鋰電池與所述VREF之間的第五電阻，連接在所述DC充電管理芯片溫度端與地之間以及所述鋰電池與地之間的第六電阻。
5.如權(quán)利要求2-4所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，其特征在于，所述DC充電管理模塊，其STAT端(檢測控制端)與所述信號(hào)檢測/控制線連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，其特征在于，所述鋰電池包括:充電微控制器、充電模擬前端、LED、熱傳感器、電池板組、C-FET (OC端M0SFET)、D-FET (0D端M0SFET)、信號(hào)檢測/控 制線、第二層保護(hù)1C、第七電阻、第八電阻、第九電阻，其中，所述LED、所述熱傳感器、所述第七電阻、所述第八電阻、所述充電模擬前端與所述充電微控制器連接，所述第九電阻兩端與所述充電微控制器連接并且一端與所述電池板組總負(fù)極連接，所述C-FET、所述D-FET、所述電池板組的所有正負(fù)極與所述充電模擬前端連接，所述第二層保護(hù)IC與所述電池板組所有的正負(fù)極連接，所述C-FET柵極連接所述第七電阻以及所述第八電阻，所述D-FET柵極連接所述電池板組總正極，所述C-FET、所述D-FET的漏極相連，所述信號(hào)檢測/控制線與所述充電微控制器連接。
7.如權(quán)利要求6所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，其特征在于，所述鋰電池中，所述C-FET與所述D-FET在USB充電設(shè)定電流、DC充電設(shè)定電流以及二者疊加后的電流大小下皆能導(dǎo)通，并和所述第二層保護(hù)IC 一起構(gòu)成所述鋰電池的保護(hù)電路。
8.如權(quán)利要求1、2、6、7所述的一種移動(dòng)設(shè)備雙充電系統(tǒng)，其特征在于，所述鋰電池，從所述第七電阻不與所述充電微控制器連接的一端引出USB充電用正極，從所述第八電阻不與所述充電微控制器連接的一端引出DC充電用正極，從所述第九電阻不與所述電池板組總負(fù)極連接的一端引出鋰電池負(fù)極，從所述充電微控制器引出TS端(電池溫度端)，其中，所述USB充電用正極與所述主充電控制IC連接，所述DC充電用正極與所述DC充電管理模塊連接，所述鋰電池負(fù)極、所述TS端、所述信號(hào)檢測/控制線與所述主充電控制1C、所述DC充電管理模塊同時(shí)連接。`
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203607899SQ201320833859
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】劉磊 申請人:劉磊