[發(fā)明專利]一種基于平衡充電技術(shù)的單USB口備用電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410027675.5
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103762650A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 耿獻(xiàn)亮;王光;何志兵
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市民展科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，尤其是一種基于平衡充電技術(shù)的單USB口備用電源。

背景技術(shù)

時下智能手機(jī)憑借其操作簡單、外形時尚、配置強(qiáng)大、應(yīng)用廣泛的特性，早已經(jīng)成了消費(fèi)市場的主流產(chǎn)品，然而它的高速數(shù)據(jù)處理能力和精彩的外觀正是需要電池電量的大量消耗為基礎(chǔ)的。在目前的手機(jī)結(jié)構(gòu)上，電池電量基本在1000毫安時到2000毫安時之間，正常的使用僅能保證一天的時間時間，如果電話過多或者多媒體業(yè)務(wù)使用過多，一天的時間都不能保證。正是在這種原因下，備用電源憑借其超大的電池容量，彌補(bǔ)了智能手機(jī)的不足，可以滿足消費(fèi)者3到5次的手機(jī)充電，保證了正常業(yè)務(wù)聯(lián)系和娛樂功能的使用。

備用電源的充電電流市面上流行為1A，這對容量為幾千甚至上萬毫安時的電池來講，需要充電10個小時以上。

更為重要的是，目前市面上的主流方案，內(nèi)部的電芯均為并聯(lián)使用，這樣無法單獨(dú)檢測每個電芯的狀態(tài)，即使在某一個電芯失效的極端情況下，系統(tǒng)均無法做出判斷，這個很可能引起爆炸等極端現(xiàn)象。另外由于電芯本身特性的離散性，直接并聯(lián)會引起不同電芯間的相互直接充電，同時也會影響系統(tǒng)對電芯充電狀態(tài)的判斷。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提供一種基于平衡充電技術(shù)實現(xiàn)恒流快速充電并能對每個電芯單獨(dú)充電的單USB口備用電源

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于平衡充電技術(shù)的單USB口備用電源，包括有控制模塊、主升壓模塊、輸入輸出共用接口模塊、充電及電池保護(hù)模塊和USB接口，所述控制模塊連接有主電路保護(hù)模塊，所述控制模塊的第一輸出端連接至輸入輸出共用接口模塊的控制信號輸入端，所述控制模塊的第二輸出端連接至主升壓模塊的控制信號輸入端，所述主升壓模塊與主電路保護(hù)模塊連接，所述主電路保護(hù)模塊的第一輸出端和輸入輸出共用接口模塊的第一輸入端均與USB接口的正輸入/輸出端連接，所述主電路保護(hù)模塊的第二輸出端與USB接口的負(fù)輸入/輸出端連接，所述輸入輸出共用接口模塊與充電及電池保護(hù)模塊連接，所述輸入輸出共用接口模塊的第一輸出端連接至主升壓模塊的輸入端。

進(jìn)一步，所述輸入輸出共用接口模塊包括有充電開關(guān)電路和放電開關(guān)電路，所述控制模塊的第一輸出端分別連接至充電開關(guān)電路的控制端和放電開關(guān)電路的控制端，所述USB接口的正輸入/輸出端通過充電開關(guān)電路連接至充電及電池保護(hù)模塊的第一輸入端；所述充電及電池保護(hù)模塊的第一輸出端通過放電開關(guān)電路連接至主升壓模塊的輸入端。

進(jìn)一步，所述充電及電池保護(hù)模塊包括有一條或并聯(lián)的多條充電保護(hù)支路，所述充電保護(hù)支路包括有充電芯片和電池保護(hù)芯片，所述USB接口的正輸入/輸出端通過充電開關(guān)電路連接至充電芯片的電源端，所述充電芯片的的輸出端通過放電開關(guān)電路連接至主升壓模塊的輸入端，所述充電芯片的的輸出端還連接有電池保護(hù)芯片的輸入輸出端，所述電池保護(hù)芯片的輸出端用于連接電池的正負(fù)極。

進(jìn)一步，所述放電開關(guān)電路包括有第一電阻、第二電阻、第一晶體管和第一MOS管，所述第一電阻的一端用于連接電池的正極，所述第一電阻的另一端分別連接至第一MOS管的柵極和第一晶體管的集電極，所述第一MOS管的源極用于連接電池保護(hù)芯片的輸入輸出端，所述第一MOS管的漏極連接至主升壓模塊的輸入端，所述第一晶體管的集電極通過第二電阻連接至控制模塊的第一輸出端的放電控制端口，所述第一晶體管的射極接地；

所述充電開關(guān)電路包括有第三電阻、第四電阻、第二晶體管和第二MOS管，所述第三電阻的一端分別與USB接口的正輸入/輸出端和第二MOS管的源極連接，所述第二MOS管的漏極與充電芯片的電源端連接，所述第三電阻的另一端分別與第二MOS管的柵極和第二晶體管的集電極連接，所述第二晶體管的基極通過第四電阻連接至控制模塊的第一輸出端的充電控制端口，所述第二晶體管的射極接地。

進(jìn)一步，所述主升壓模塊包括有電源輸出電路和外擴(kuò)升壓電路，所述輸入輸出共用接口模塊的第一輸出端連接至電源輸出電路的輸入端，所述電源輸出電路通過外擴(kuò)升壓電路連接至主保護(hù)模塊，所述控制模塊的第二輸出端連接至外擴(kuò)升壓電路的控制信號輸入端。

進(jìn)一步，所述外擴(kuò)升壓電路包括有升壓芯片和功放電路，所述電源輸出電路通過功放電路連接至主保護(hù)模塊，所述控制模塊的第二輸出端連接至升壓芯片的輸入端，所述升壓芯片的輸出端連接至功放電路的輸入端。

進(jìn)一步，所述升壓芯片的型號為FP5139。