智能移动电源制造技术

一种智能移动电源，包括智能充电器、输出调节器和智能电池组，其特征在于：所述充电器是智能充电器，智能充电器的充电管理器通过系统管理总线分别连接交流适配器、电量显示器及智能电池组，电量显示器又连接智能电池组，所述的交流适配器是开关电路型式的适配器；智能移动电源最大输出电流４Ａ，输出功率大于５０Ｗ，输出电压５－２０Ｖ精确可调，最大输出误差小于０．４Ｖ，超大容量可提供的使用时间：为移动电话、数码相机内置电池２到６倍；为笔记本电脑内置电池１到２倍；装置支持电池系统管理总线标准。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种移动电源装置，尤其涉及一种智能移动电源装置，以用于笔记本电脑、便携式CD/VCD/DVD播放机、移动电话、数码相机、掌上电脑及其他便携式电子设备。
技术介绍
现在的移动电源一般都有充电器，电池组及输出器，但由于线路简单，功能较少。如在充电时，有过充、过压、过流、过热的情况，容易使电池破坏；而放电时，有过放、欠压、短路也容易将电池破坏。另外输出一般是固定的，而适用范围小。还有一般的智能电源不能及时有效地提供电池的各种状态。另外，功率一般较小，所以使用范围也受限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种能控制充电时的过充、过压、过流、过热；和放电时有过放、过热、欠压、短路保护的智能电路，并能输出电压可调，能及时监控显示电池的各种状态，能输出较大的功率。本专利技术是这样实现的本专利技术包括智能充电器、输出调节器和智能电池组。智能电池组分别连接智能充电器和输出调节器。智能充电器的充电管理器通过系统管理总线(SMBUS)分别连接交流适配器(用开关电路)、电量显示器及智能电池组，电量显示器又连接智能电池组。智能电池组的锂电池管理器通过系统管理总线分别连接锂电池保护器、电池信息存储单元、充电电量显示器、电池组接口，此接口分别连接输出调节器和智能充电器。锂电池保护器连接锂电池组，锂电池组一侧有温敏器。输出调节器的控制器通过系统管理总线分别连接液晶显示器、输出调节按钮、具有升压/降压的功率输出单元、控制信息存储单元。智能电池组通过系统管理总线和控制信息存储单元连接，功率输出单元连接用户系统，功率输出单元一侧有风扇。和现有技术比较，本专利技术具有的优点在于1、能提供针对锂离子电池的多级保护电路，防止过充、过放、过压、过流、过热保护；放电欠压保护，短路保护功能，保证使用安全。2、有专门电池管理单元，可以精确监控单个电芯的各种状态. 3、支持智能电池系统管理总线标准(SM BUS1.1)。智能充电器、智能电池组、输出调节器之间通过系统管理总线(SM BUS)方式交换电池信息。4、显示单元以点阵液晶形式显示电源状态，包括剩余电量、输出电压等各种信息。剩余电量精度可达0.2％，并有低电量报警功能。5、功率输出单元内置升压/降压电路，宽范围的电压输出(5～20V)，输出精度可达0.1V，最大输出误差小于0.4V。本专利技术在使用时，可以随时调整输出电压，可方便地使用于不同的电子设备。6、输出电压有记忆功能，可自动记忆上次调节电压值，更换电池或电源重新开启后，仍可以自动调节到上次的电压输出值。7、最大输出电流达4A，输出功率大于50W，适合大功率电器使用，如笔记本电脑等。8、智能充电器具有开关电路和专门的充电管理集成电路，可以分阶段地对电池进行恒压或恒流方式充电，可以智能管理整个充电过程，并随时显示已充电容量。充电完成后，能自动停止充电。9、本专利技术可以方便地更换相同的电池组件而输出调节器和智能充电器不用更换，以减少用户负担。10、采用优质高效锂离子电池电芯，无记忆效应，充放电循环500次后，容量仍达80％。11、本装置为超大容量，其可提供的使用时间，为移动电话、数码相机内置电池2到6倍；为笔记本电脑内置电池1到2倍。12、可以在-20℃至+40℃的环境中正常使用。13、配有专用可伸缩输出连接线和一组多用转换插头，适用不同规格的电子设备。附图说明图1本专利技术的电路方框2本专利技术的结构3本专利技术的智能充电器电路方框4本专利技术的智能电池组电路方框5本专利技术的输出调节器电路方框6本专利技术的输出调节器程序流程图具体实施例方式如图1、图2所示，表示了本专利技术的结构连接图。智能电池组200在使用前需要先对其充电，充电时，只要将智能充电器100的充电器接口106和智能电池组200的电池组接口206相接，将智能充电器100插到家用电器电源插座上，智能充电器100就会自动开始对智能电池组200充电。充电完毕后，智能充电器100自动停止充电。将充满后的智能电池组200的电池组接口206对接到输出调节器300的调节器接口308，通过输出调节器300的输出调整按钮307来设定输出电压，(可参照笔记本的适配器输出)；将输出调节器300的功率输出模块306与笔记本等负载连接，智能电池组200即可提供电源，开始放电过程。当电池的剩余电量小于2％时，输出调节器300停止供电过程，液晶显示器302显示电量不足，液晶屏闪烁，说明智能电池组200将要放完，此时需要对智能电池组200重新充电。如图3所示，为本专利技术的智能充电器100电路方框图。100～240V交流电通过电源插座进入智能充电器100，经过交流适配器101的开关电路的交流/直流变换后，变成直流电，提供给充电管理器102，充电管理器102管理整个充电过程。电量显示器103通过系统管理总线105取得已充电量，随着已充电量的增加，充电指示灯104会逐步点亮，当充电指示灯104全部点亮时，表示智能电池组200已经充满，智能充电器100自动停止充电，充电过程结束。充电管理器102为单片智能电池充电管理集成电路，可采用UCC3909、LTC1759等，最大提供8A的充电电流，并有充电时过压、过流限制功能，充电管理器102通过电池系统管理总线105(SM BUS)与智能电池组200通讯，根据智能电池组200锂离子电芯的化学特性智能调整充电电压、充电电流。电量显示器103采用高速微处理器，如89系列CPU等，软件支持系统管理总线(SM BUS1.1)。如图4所示，为本专利技术的智能电池组200电路方框图。锂离子电池组201由一组进口优质高性能二次锂离子电芯构成，如Panasonic的CGR18650HG，LG的ICR18650P1等，单个电芯的容量达2000mAH。此锂离子电芯无记忆效应，充放电循环500次后，容量仍达80％；超大容量可提供的使用时间为移动电话、数码相机内置电池2到6倍；为笔记本电脑内置电池1到2倍。锂离子电池组201外面有锂电池保护器203，锂电池保护器203采用专门锂离子电池保护电路，可以对锂离子电池组201的每一个电芯提供连续保护，避免过度充电、过度放电，在锂离子电池组201放电电流过大时，锂电池保护器203自动关断电流，停止放电。锂电池管理器204为具有系统管理总线208(SM BUS)的锂电池管理专用集成电路，(如BQ2057、AT73C202等等，)可以精确记录、监控锂电池的充电、放电过程，可以通过系统管理总线208提供诸如充电状态、剩余容量、剩余使用时间、电池的化学特性等等信息。与锂离子电池组201相关的信息存储于电池信息存储单元205中。信息存储单元205采用24LC02B等具有I2C接口的EEPROM(电子可擦写式PROM)。锂电池管理器204也可以连接电量显示器207来指示充电电量，电量显示器207为一组发光二极管。电量显示器207为可选项，在使用充电指示灯104与电量显示器103结构时，不需要使用。智能电池组200通过系统管理总线208(SM BUS)连接智能充电器100和输出调节器300。锂离子电池组201旁边有温敏器202，可以随时监控锂离子电池组201的温度状况，在电池组的温度超出规定范围时，可以通知电池管理器204，停止充、放电，防止过热。如图5所示，为本专利技术的输出调节器300电路方框图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庞宏冰，牟骏，邱建利，原勇成，吕海芳，
申请(专利权)人：庞宏冰，蔡明宗，
类型：发明
国别省市：