一種可驗(yàn)鈔式移動電源的制作方法
【專利摘要】一種可驗(yàn)鈔式移動電源，涉及移動電源。設(shè)有USB輸入接口、適配器、充電電路、鋰電芯、微處理器、DC/DC升壓電路、5V輸出電路、電壓采樣電路、電壓放大電路、電量顯示電路、驗(yàn)鈔電路和鋰電芯過充過放保護(hù)電路；所述充電電路的輸入端分別接USB輸入接口和適配器的輸出端，充電電路的輸出端分別接鋰電芯和升壓電路的輸入端，升壓電路的5V充電電壓輸出端接5V輸出電路的輸入端，電壓采樣電路的輸入端接5V輸出電路的輸出端，電壓采樣電路輸出端接微處理器和電壓放大電路，微處理器輸出端口接充電電路、升壓電路和電量顯示電路，電壓放大電路輸出端接升壓電路，驗(yàn)鈔電路的輸出端接微處理器；鋰電芯過充過放保護(hù)電路與鋰電芯連接。
【專利說明】-種可驗(yàn)鈔式移動電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及移動電源，尤其是涉及一種可驗(yàn)鈔式移動電源。

【背景技術(shù)】
[0002] 移動電源是一種集供電和充電功能于一體的便攜式充電器，可以給手機(jī)等數(shù)碼設(shè) 備隨時(shí)隨地充電或待機(jī)供電。一般配備多種電源轉(zhuǎn)接頭，通常具有大容量、多用途、體積小、 壽命長和安全可靠等特點(diǎn)，是可隨時(shí)隨地為手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本、平板電腦、MP3、MP4、 PDA、掌上電腦、掌上游戲機(jī)等多種數(shù)碼產(chǎn)品供電或待機(jī)充電的功能產(chǎn)品。目前市場上大多 數(shù)移動電源產(chǎn)品的品質(zhì)主要取決于能量轉(zhuǎn)換率與放電曲線，高品質(zhì)移動電源的轉(zhuǎn)換效率可 達(dá)80%左右，普通的則在70%?75%，差的甚至只有30%，若轉(zhuǎn)換率低于75%，則意味著移 動電源線路損耗較大，電芯本身的發(fā)熱量也大，對手機(jī)本身的傷害也大。但是，市場上的大 部分移動電源產(chǎn)品功能單一，僅僅為消費(fèi)者提供充電服務(wù)。若能夠集成紫外光LED，則可以 為消費(fèi)者提供驗(yàn)鈔服務(wù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的是提供充電性能優(yōu)越，且具有驗(yàn)鈔功能的一種可驗(yàn)鈔式移動電 源。
[0004] 本實(shí)用新型設(shè)有USB輸入接口、適配器、充電電路、鋰電芯、微處理器、DC/DC升壓 電路、5V輸出電路、電壓采樣電路、電壓放大電路、電量顯示電路、驗(yàn)鈔電路和鋰電芯過充過 放保護(hù)電路；
[0005] 所述充電電路的輸入端分別接USB輸入接口和適配器的輸出端，充電電路的輸出 端分別接鋰電芯和DC/DC升壓電路的輸入端，DC/DC升壓電路的5V充電電壓輸出端接5V輸 出電路的輸入端，電壓米樣電路的輸入端接5V輸出電路的輸出端，電壓米樣電路的米樣電 壓信號輸出端分別接微處理器的輸入端口和電壓放大電路的輸入端，微處理器的輸出端口 分別接充電電路、DC/DC升壓電路和電量顯示電路，電壓放大電路的輸出端接DC/DC升壓電 路，驗(yàn)鈔電路的輸出端接微處理器；鋰電芯過充過放保護(hù)電路與鋰電芯連接。
[0006] 與現(xiàn)有的移動電源相比，本實(shí)用新型的技術(shù)效果是：本實(shí)用新型便于將驗(yàn)鈔電路、 驗(yàn)鈔LED燈與移動電源PCB板融合設(shè)計(jì)與貼裝制造。突破原有移動電源產(chǎn)品功能單一的 現(xiàn)狀，產(chǎn)品除了為消費(fèi)者提供充電服務(wù)以外，還可以提供隨時(shí)隨地的簡易驗(yàn)鈔服務(wù)，提高消 費(fèi)者在外出旅行與辦公時(shí)進(jìn)行小額現(xiàn)金交易的安全性，降低消費(fèi)者受到不法商販欺騙的概 率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成框圖。
[0008] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路組成原理圖。
[0009] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的充電電路組成原理圖。
[0010] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的DC/DC升壓電路組成原理圖。
[0011] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的鋰電芯過充過放保護(hù)電路組成原理圖。
[0012] 圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的電壓采樣電路組成原理圖。
[0013] 圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例的驗(yàn)鈔電路組成原理圖。
[0014] 圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例的微處理器組成原理圖。
[0015] 圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例的開關(guān)電路組成原理圖。
[0016] 圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例的負(fù)反饋穩(wěn)壓電路組成原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下實(shí)施例將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0018] 參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例設(shè)有USB輸入接口 1、適配器2、充電電路3、鋰電芯4、 微處理器5、DC/DC升壓電路6、5V輸出電路7、電壓采樣電路8、電壓放大電路9、電量顯示 電路10、驗(yàn)鈔電路11和鋰電芯過充過放保護(hù)電路12。
[0019] 所述充電電路3的輸入端分別接USB輸入接口 1和適配器2的輸出端，充電電路 3的輸出端分別接鋰電芯4和DC/DC升壓電路6的輸入端，DC/DC升壓電路6的5V充電電 壓輸出端接5V輸出電路7的輸入端，電壓采樣電路8的輸入端接5V輸出電路7的輸出端， 電壓米樣電路8的米樣電壓信號輸出端分別接微處理器5的輸入端口和電壓放大電路9的 輸入端，微處理器5的輸出端口分別接充電電路3、DC/DC升壓電路6和電量顯示電路10， 電壓放大電路9的輸出端接DC/DC升壓電路6,驗(yàn)鈔電路11的輸出端接微處理器5 ;鋰電芯 過充過放保護(hù)電路12與鋰電芯4連接。
[0020] 所述鋰電芯4采用18650鋰電芯，作為本實(shí)用新型的核心元器件。首先，先給 18650鋰電芯充電。其次，為提高電路系統(tǒng)的安全性，再加上18650鋰電芯本身成本較高，所 以增加一個(gè)充電管理系統(tǒng)，即鋰電芯過充過放保護(hù)電路。最后，當(dāng)需要給移動終端充電時(shí)， 18650鋰電芯放電，但由于18650鋰電芯的本身電壓在2. 7?4. 2V之間，且電壓的大小與鋰 電芯電量呈正比例關(guān)系，考慮到相同電位之間是無法相互充電的，所以需通過升壓電路，將 2. 7?4. 2V的18650鋰電芯電壓升至5V后，再給移動終端提供充電或持續(xù)供電的服務(wù)。
[0021] 從當(dāng)前社會群體的消費(fèi)需求與消費(fèi)觀念上看，一個(gè)可以提高轉(zhuǎn)換效率，并兼容其 他新功能的移動電源將是一個(gè)值得研究和設(shè)計(jì)的課題。本實(shí)用新型將市面上運(yùn)用廣泛、電 芯轉(zhuǎn)換效率高、成本適中的18650鋰電芯作為儲能載體，將電能進(jìn)行儲存隨身攜帶，以方便 為移動終端提供充電服務(wù)，并兼容驗(yàn)鈔功能，以滿足用戶的驗(yàn)鈔需求。
[0022] 首先，本實(shí)用新型先對18650鋰電芯進(jìn)行充能，充能方式為使用常用手機(jī)充電適 配器連接一個(gè)充電電路進(jìn)行5V充電。其中，充電過程中通過電量指示燈閃爍顯示，提示用 戶18650鋰電芯是否充電完畢。其次，是DC/DC轉(zhuǎn)換的升壓電路，其使用過程是將18650鋰 電芯的2. 7?4. 2V電壓通過DC/DC轉(zhuǎn)換升壓成所需的5V充電電壓，即將電芯內(nèi)的"粗糙電 荷"轉(zhuǎn)化為"精細(xì)電荷"，以提高移動終端內(nèi)置電芯的使用壽命和移動電源的充電效率。在 使用移動電源時(shí)，用戶只需通過USB接線連接移動電源OUT端口，另一端連接5V充電電壓 的移動終端，打開輸出開關(guān)就可以對移動終端進(jìn)行充電。移動電源主要存在四種充電模式： 涓流充電、恒流充電、恒壓充電、充電完成與再充電。為了有效地保護(hù)移動終端的電芯，使其 達(dá)到最大儲能效果，在電流充電過程中需要具備過充過放（即過流、過載和短路）保護(hù)。同 時(shí)，移動電源加有紅、橙、綠、藍(lán)四色LED燈進(jìn)行電量顯示，使用戶可以在使用過程中實(shí)時(shí)了 解電芯電量。最后，本實(shí)用新型兼容了驗(yàn)鈔功能,當(dāng)用戶有相應(yīng)需求時(shí)，也可打開相應(yīng)開關(guān) 進(jìn)行使用。
[0023] 圖2給出本實(shí)用新型實(shí)施例的電路組成原理圖，以下對本實(shí)用新型的具體電路加 以說明。
[0024] (1) 18650鋰電芯充電電路
[0025] 參見圖3,本實(shí)用新型可兼容DC適配器與USB充電兩種充電方式。
[0026] (2) DC/DC升壓電路（S-8355升壓電路）
[0027] 參見圖4,本實(shí)用新型選擇的PWM模式DC/DC轉(zhuǎn)換器具有消耗電流低的特點(diǎn)。與過 去PFM模式的DC/DC轉(zhuǎn)換器相比，當(dāng)輸出電流過低時(shí)，脈沖不會發(fā)生跳躍，即輸出電壓紋波 頻率不產(chǎn)生變化，所以不會出現(xiàn)紋波電壓増大的缺點(diǎn)。
[0028] (3) 18650鋰電芯保護(hù)電路（鋰電芯過充過放保護(hù)電路）
[0029] 參見圖5,18650鋰電芯保護(hù)電路中主要由集成電路S-8261、充放電控制 M0SFET(內(nèi)部含有兩顆N-M0SFET)等器件構(gòu)成。充電狀態(tài)下，當(dāng)18650鋰電芯內(nèi)部電壓大于 4. 35V時(shí)，S-8261的ASIC電路中的C0端口將輸出電信號，使充電控制M0SFET截止，從而停 止對18650鋰電芯進(jìn)行充電，以防止18650鋰電芯由于過度充電而造成永久性的損傷。放 電狀態(tài)下，當(dāng)18650鋰電芯的電壓降到2. 30V時(shí)，S-8261的ASIC電路中D0腳輸出信號，使 放電控制M0SFET截止，從而停止18650鋰電芯對外放電，以防止18650鋰電芯由于過度放 電而造成永久性的損傷。VM為S-8261的ASIC電路中的電流檢測腳，當(dāng)輸出電路短路時(shí)，會 造成充放電控制M0SFET導(dǎo)通電壓的急劇下降，VM端的電壓線性升高，S-8261輸出電信號控 制充放電控制M0SFET的迅速截止，從而實(shí)現(xiàn)過流、短路保護(hù)。
[0030] (4)電壓采樣電路
[0031] 參見圖6,此電路輸出端電壓較小，僅為5V，所以信號相對較小。出于對成本以及 設(shè)計(jì)要求的考慮，本實(shí)用新型采用電阻式分壓采樣，若電壓較大，可采用互感器進(jìn)行分壓采 樣。
[0032] (5)驗(yàn)鈔電路
[0033] 參見圖7,將驗(yàn)鈔LED燈與單片機(jī)SN8P2711A相連，通過按壓開關(guān)控制驗(yàn)鈔電路導(dǎo) 通與截止。
[0034] (6)微處理器
[0035] 參見圖8,單片機(jī)采用SN8P2711A，DC -般使用電芯供電，電路中用XC62063穩(wěn)壓 器進(jìn)行穩(wěn)壓。其中，單片機(jī)P4. 2端口為電壓采樣接收端，所接收的采樣電壓將經(jīng)過A/D轉(zhuǎn) 換，轉(zhuǎn)為控制藍(lán)、綠、橙、紅四色LED燈的發(fā)光狀態(tài)的光信號以提示電芯剩余電量，具體工作 狀態(tài)如表1所示。
[0036] 表1電量指示燈工作狀態(tài)表
[0037]

【權(quán)利要求】
1. 一種可驗(yàn)鈔式移動電源，其特征在于設(shè)有USB輸入接口、適配器、充電電路、鋰電芯、 微處理器、DC/DC升壓電路、5V輸出電路、電壓采樣電路、電壓放大電路、電量顯示電路、驗(yàn) 鈔電路和鋰電芯過充過放保護(hù)電路； 所述充電電路的輸入端分別接USB輸入接口和適配器的輸出端，充電電路的輸出端分 別接鋰電芯和DC/DC升壓電路的輸入端，DC/DC升壓電路的5V充電電壓輸出端接5V輸出電 路的輸入端，電壓米樣電路的輸入端接5V輸出電路的輸出端，電壓米樣電路的米樣電壓信 號輸出端分別接微處理器的輸入端口和電壓放大電路的輸入端，微處理器的輸出端口分別 接充電電路、DC/DC升壓電路和電量顯示電路，電壓放大電路的輸出端接DC/DC升壓電路， 驗(yàn)鈔電路的輸出端接微處理器；鋰電芯過充過放保護(hù)電路與鋰電芯連接。
【文檔編號】H02M3/155GK204089294SQ201420611818
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】陳鵬昇, 林雄偉, 張旻澍, 洪泉洋, 劉超 申請人:廈門理工學(xué)院