本發(fā)明涉及一種便攜式UPS家用電源。
背景技術(shù):
在當(dāng)今時(shí)代,電力設(shè)備已經(jīng)在人們生活中扮演著越來越重要的角色,但生活中突發(fā)性的斷電情況時(shí)有發(fā)生(如家庭供電線路損壞、停電等);在這種情況下,一些家用的小型設(shè)備無法繼續(xù)工作,為人們的生活帶來了很大不便:
例如,夜晚家庭供電線路損壞時(shí),室內(nèi)無法照明,無法及時(shí)對(duì)其進(jìn)行維修給生活帶來了不便;又如在停電時(shí),雖然一些智能設(shè)備(如手機(jī),筆記本電腦等)通過自帶的電池依然能夠進(jìn)行工作,但是這些智能設(shè)備在工作過程中大多需要與互聯(lián)網(wǎng)連接,停電過程固然網(wǎng)絡(luò)可用,但是路由器卻無法工作,因而也給生活帶來了很大不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種便攜式UPS家用電源,在突發(fā)的斷電情況下,依然能夠?yàn)橹匾挠秒娫O(shè)備提供電源,方便了用戶的生活。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種便攜式UPS家用電源,包括電池組和電池管理電路;所述的電池管理電路包括充放電開關(guān)電路、電源管理芯片、充放電接口、電池組正極接口和電池組負(fù)極接口,所述電池組正極接口連接到電池組的正極,所述電池組負(fù)極接口連接電池組負(fù)極;
所述充放電接口的VCC端通過充放電開關(guān)電路與電池組正極接口連接;充放電接口的GND端與電池組負(fù)極接口連接;電源管理芯片的控制輸出端與充放電開關(guān)電路連接;所述電源管理芯片還分別與電池組正極接口、電池組負(fù)極接口、充放電接口的VCC端、充放電接口的GND端連接。
進(jìn)一步地,所述的電源管理芯片為S-8254。
進(jìn)一步地,所述的UPS家用電源還包括電源適配器,所述的電源適配器的輸入端與220V家用電源連接,電源適配器的輸出端通過電池管理電路與電池組連接。
進(jìn)一步地,所述的電源適配器為12.6V的適配器。
進(jìn)一步地,所述的電池組包括一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的鋰電池。
進(jìn)一步地,所述的鋰電池采用18650鋰電池。
進(jìn)一步地,所述的鋰電池?cái)?shù)目為3個(gè)。
進(jìn)一步地,所述充放電開關(guān)電路包括第一PMOS管和第二PMOS管,所述第一PMOS管的源極與充放電接口的VCC端連接,第一PMOS管的柵極與電源管理芯片的COP腳連接,電源管理芯片的COP腳還通過第一電阻R1與VCC端連接;第一PMOS管的漏極與第二PMOS管的漏極連接,第二PMOS管的源極與電源管理芯片的VDD腳連接,第二PMOS管的柵極通過第三電阻R3與電源管理芯片的DOP腳連接;第二PMOS管源極與電池組正極接口連接;電源管理芯片的VMP腳通過第二電阻R2與充放電接口的VCC端連接;
電源管理芯片的VINI腳通過第四電阻R4與充放電接口的GND端連接;電源管理芯片的CDT腳通過第一電容C1連接到第七電阻R7的第一端,電源管理芯片的CCT腳通過第二電容C2連接到第七電阻R7的第一端,電源管理芯片的VSS腳連接到第七電阻R7的第一端,電源管理芯片的CTL腳通過第六電阻R6連接到第七電阻R7的第一端,電源管理芯片的SEL腳通過第五電阻R5連接到第七電阻R7的第一端;電源管理芯片的VC4端用過第九電阻R9連接第七電阻R7的第二端;所述第七電阻R7的第二端分別與電池組的負(fù)極接口和第八電阻R8的第一端連接;所述第八電阻R8的另一端連接充放電接口的GND端;
所述電池組正極接口包括第一正極接口、第二正極接口和第三正極接口;所述第一正極接口分別與第二PMOS管的源極和電源管理芯片的VDD腳連接;第一正極接口還通過第十二電阻R12與電源管理芯片的VC1腳連接;第二正極接口通過第十一電阻R11與電源管理芯片的VC2腳連接,第三正極接口通過第十電阻R10與電源管理芯片的VC3腳連接。
進(jìn)一步地,所述的充放電開關(guān)電路還包括第三PMOS管和第四PMOS管;所述第三PMOS管的源極與充放電接口的VCC端連接,第三PMOS管的柵極與電源管理芯片的COP腳連接;所述第三PMOS管的漏極與第四PMOS管的漏極連接,第四PMOS管的源極與第一正極接口連接;第四PMOS管的柵極通過第三電阻R3與電源管理芯片的DOP腳連接;所述第三PMOS管、第四PMOS管漏極的公共端,還與第一PMOS管、第二PMOS管漏極的公共端連接。
進(jìn)一步地,所述的電池管理電路還包括濾波電路,所述濾波電路包括第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5和第六電容C6;電源管理芯片的VDD腳通過第三電容C3與VC1腳連接;電源管理芯片的VDD腳通過第四電容C4與VC2腳連接;電源管理芯片的VDD腳通過第五電容C5與VC3腳連接;電源管理芯片的VDD腳通過第六電容C6與VSS腳連接。
本實(shí)用新型的有益效果是:在突發(fā)的斷電情況下,依然能夠?yàn)橹匾挠秒娫O(shè)備提供電源,方便了用戶的生活;電源管理芯片能夠?qū)Τ浞烹婇_關(guān)電路進(jìn)行控制,從而實(shí)現(xiàn)電池的保護(hù);充放電開關(guān)電路中還設(shè)置有第三PMOS管和第四PMOS管,即使在第一PMOS管和第二PMOS管損壞的情況下,依然能夠正常工作;電池管理電路包括濾波電路,能夠使電池管理電路工作更加穩(wěn)定。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的原理框圖;
圖2為電源管理電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
如圖1所示,一種便攜式UPS家用電源,包括電池組和電池管理電路;所述的電池管理電路包括充放電開關(guān)電路、電源管理芯片、充放電接口、電池組正極接口和電池組負(fù)極接口,所述電池組正極接口連接到電池組的正極,所述電池組負(fù)極接口連接電池組負(fù)極;
所述充放電接口的VCC端通過充放電開關(guān)電路與電池組正極接口連接;充放電接口的GND端與電池組負(fù)極接口連接;電源管理芯片的控制輸出端與充放電開關(guān)電路連接;所述電源管理芯片還分別與電池組正極接口、電池組負(fù)極接口、充放電接口的VCC端、充放電接口的GND端連接。
在本申請(qǐng)的實(shí)施例中,所述的電源管理芯片為S-8254;所述的UPS家用電源還包括電源適配器,所述的電源適配器的輸入端與220V家用電源連接,電源適配器的輸出端通過電池管理電路與電池組連接;該電源適配器為12.6V的適配器。
在本申請(qǐng)的實(shí)施例中,所述的電池組包括3個(gè)串聯(lián)的18650鋰電池(充滿后正常電壓4.2V)。
如圖2所示,在本申請(qǐng)的實(shí)施例中,所述充放電開關(guān)電路包括第一PMOS管和第二PMOS管,所述第一PMOS管U1的源極與充放電接口的VCC端連接,第一PMOS管U1的柵極與電源管理芯片U5的COP腳連接,電源管理芯片U5的COP腳還通過第一電阻R1與VCC端連接;第一PMOS管U1的漏極與第二PMOS管的漏極連接,第二PMOS管U2的源極與電源管理芯片的VDD腳連接,第二PMOS管U2的柵極通過第三電阻R3與電源管理芯片U5的DOP腳連接;第二PMOS管U2源極與電池組正極接口連接;電源管理芯片U5的VMP腳通過第二電阻R2與充放電接口的VCC端連接;
電源管理芯片U5的VINI腳通過第四電阻R4與充放電接口的GND端連接;電源管理芯片U5的CDT腳通過第一電容C1連接到第七電阻R7的第一端,電源管理芯片U5的CCT腳通過第二電容C2連接到第七電阻R7的第一端,電源管理芯片U5的VSS腳連接到第七電阻R7的第一端,電源管理芯片U5的CTL腳通過第六電阻R6連接到第七電阻R7的第一端,電源管理芯片的SEL腳通過第五電阻R5連接到第七電阻R7的第一端;電源管理芯片U5的VC4端用過第九電阻R9連接第七電阻R7的第二端;所述第七電阻R7的第二端分別與電池組的負(fù)極接口U9和第八電阻R8的第一端連接;所述第八電阻R8的另一端連接充放電接口的GND端;
所述電池組正極接口包括第一正極接口U6、第二正極接口U7和第三正極接口U8;所述第一正極接口U6分別與第二PMOS管U2的源極和電源管理芯片U5的VDD腳連接;第一正極接口U6還通過第十二電阻R12與電源管理芯片U5的VC1腳連接;第二正極接口U7通過第十一電阻R11與電源管理芯片U5的VC2腳連接,第三正極接口U8通過第十電阻R10與電源管理芯片U5的VC3腳連接。
具體地,電池組包括三個(gè)串聯(lián)的鋰電池(假設(shè)由上往下串聯(lián)),電池組負(fù)極接口連接最下層鋰電池負(fù)極,第一正極接口連接最上層鋰電池正極;第二正極接口連接中間鋰電池正極,第三正極接口連接最下層鋰電池正極;此時(shí)第一正極連接口與電池組負(fù)極連接口之間的電壓為3個(gè)鋰電池的電壓和;第二正極接口與電池組負(fù)極接口之間的電壓為(中下)2個(gè)鋰電池的電壓和;第三正極接口與電池組負(fù)極接口之間的電壓為最下層鋰電池的電壓。
在本申請(qǐng)實(shí)施例中,所述的充放電開關(guān)電路還包括第三PMOS管U3和第四PMOS管U4;所述第三PMOS管U3的源極與充放電接口的VCC端連接,第三PMOS管U3的柵極與電源管理芯片U5的COP腳連接;所述第三PMOS管U3的漏極與第四PMOS管U4的漏極連接,第四PMOS管U4的源極與第一正極接口連接;第四PMOS管U4的柵極通過第三電阻R3與電源管理芯片U5的DOP腳連接;所述第三PMOS管U3、第四PMOS管U4漏極的公共端,還與第一PMOS管U1、第二PMOS管漏極U2的公共端連接。
在本申請(qǐng)的實(shí)施例中,所述的電池管理電路還包括濾波電路,所述濾波電路包括第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5和第六電容C6;電源管理芯片的VDD腳通過第三電容C3與VC1腳連接;電源管理芯片的VDD腳通過第四電容C4與VC2腳連接;電源管理芯片的VDD腳通過第五電容C5與VC3腳連接;電源管理芯片的VDD腳通過第六電容C6與VSS腳連接。
在本申請(qǐng)的實(shí)施例中,R1~R12所采用的電阻值均為1KΩ,C1~C6所采用的電阻值為100nF。
充電過程中,將電源適配器的輸入端與家用220V交流電源連接,輸出端連接到充放電接口,開始向蓄電池充電,電源管理芯片S-8254內(nèi)部的比較器將每個(gè)電池的電壓值與設(shè)定的4.2V比較,在單個(gè)電池電壓高于4.2V時(shí),電源管理芯片(輸出電平)控制第一PMOS管截止,停止充電,從而保護(hù)電池,提高電池壽命;放電過程中,將用電器的連接到充放電接口,蓄電池開始向用電器供電,電源管理芯片S-8254內(nèi)部的比較器將每個(gè)電池的電壓值與設(shè)定的2.75V比較,當(dāng)單個(gè)電池電壓小于2.75V時(shí),電源管理芯片(輸出電平)控制第二PMOS管截止,從而保護(hù)電池,提高其壽命。