可逆充电式便携装置及其提供可调输出电源的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可逆充电式便携装置，控制模块检测可充电池的电压，响应输入模块输入的电压设定值，产生相应的控制信号；第一开关电路响应控制模块输出的第一控制信号，处于闭合状态时将可充电池与储能模块接通，处于断开状态时将可充电池与储能模块断开；泄放支路在第一开关电路处于断开状态时将作为储能模块的能量释放通路；第二开关电路响应控制模块输出的第二控制信号，处于闭合状态时使储能模块大电流储能，处于断开状态时使储能模块输出能量；输出模块将储能模块的输出端耦合到负载。本发明专利技术既能升压也能降压，从而电压可以根据需要在一定范围内进行任意设定，可作为一个万能的便携备用电源，并且本发明专利技术设计简洁、制造成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源，尤其涉及一种可二次充电并能对外提供可调输出电源的便携装置及其方法。
技术介绍
商业通讯公司(BCC)最新的研究报告显示，2005年全球市场对优质便携电源的需求为4.4亿美元，到2009年，将达到6.3亿美元，年平均增长率(AAGR)为7.2％。当人们在享受便携电源所带来的方便的同时，也常常遇到这样的问题，尤其是在出行时手机电池没电了、MP3的电池没电了、手提电脑的电池没电了等等。为每个便携设备随身配备一个备用电池也不方便，而且也不现实。此时一个万能的便携备用电源成为人们的迫切需要，该电源可预先充好电，或接在其他便携电源上，在需要时再将预先充好的电逆充给各种设备。在这种情形下，不是单凭升压或降压设计就能解决问题的，因为升压(boost)转换器只能升不能降，而降压(buck)转换器只能降不能升。而现有的可逆充电便携装置只能向外输出一种电压，只能升压或降压，不能根据需要设定不同的电压。
技术实现思路
本专利技术的主要目的就是为了解决现有技术的问题，提供一种低成本的，既能升压，又能降压，根据设定的电压值将充电电池的能量输出给各种要求不同输入电压的设备。本专利技术的次要目的就是为了提供一种，能够根据设定的电压值输出恒定的电压。本专利技术的又一目的就是提供一种低成本的，通过升压或降压，能够根据设定的输出电流输出恒定的电流，用于需要恒流电源的场合。为实现上述目的，本专利技术提出的一种可逆充电式便携装置，包括可充电池；输入模块；储能模块；控制模块，检测可充电池的电压，响应由输入模块输入的电压设定值，根据可充电池的电压和电压设定值产生相应的控制信号；第一开关电路，所述第一开关电路为单向导通电路，其控制级与控制模块相连，响应控制模块输出的第一控制信号，用于在第一开关电路处于闭合状态时将可充电池与储能模块接通，在第一开关电路处于断开状态时将可充电池与储能模块断开；泄放支路，其一端连接储能模块的输入端，另一端接地，用于在第一开关电路处于断开状态时作为储能模块的能量释放通路；第二开关电路，所述第二开关电路为单向导通电路，连接在储能模块的输出端和地之间，其控制级与控制模块相连，响应控制模块输出的第二控制信号，用于在第二开关电路处于闭合状态时使储能模块大电流储能，在第二开关电路处于断开状态时使储能模块输出能量；输出模块，用于将储能模块的输出端耦合到负载。为防止升压时电流倒流，还包括连接在储能模块的输出端和输出模块的输入端之间的单向导通电路。作为本专利技术的进一步改进，还包括连接在输出模块的输入端和控制模块之间、用于检测输出电压的第一分压电路。作为本专利技术的更进一步改进，所述控制模块还响应由输入模块输入的电流设定值，并将电流设定值通过电流/电压转换为设定电压值；还包括串联在储能模块和输出模块之间、用于检测电流的电流/电压变换电路，所述电流/电压变换电路的电压输出端连接控制模块。为实现上述目的，本专利技术提出的一种可逆充电式便携装置，包括用于连接电源的电源接口；输入模块；储能模块；控制模块，检测电源的电压，响应由输入模块输入的电压设定值，根据电源的电压和电压设定值产生相应的控制信号；第一开关电路，所述第一开关电路为单向导通电路，其控制级与控制模块相连，响应控制模块输出的第一控制信号，用于在第一开关电路处于闭合状态时将电源与储能模块接通，在第一开关电路处于断开状态时将电源与储能模块断开；泄放支路，其一端连接储能模块的输入端，另一端接地，用于在第一开关电路处于断开状态时作为储能模块的能量释放通路；第二开关电路，所述第二开关电路为单向导通电路，连接在储能模块的输出端和地之间，其控制级与控制模块相连，响应控制模块输出的第二控制信号，用于在第二开关电路处于闭合状态时使储能模块大电流储能，在第二开关电路处于断开状态时使储能模块输出能量；输出模块，用于将储能模块的输出端耦合到负载。为实现上述目的，本专利技术提出的一种可逆充电式便携装置提供可调输出电源的方法，包括以下步骤1)控制模块检测可充电池的电压Vbatt和接收由输入模块输入的电压设定值Vadj；2)将可充电池的电压Vbatt和电压设定值Vadj进行比较，如果Vadj＜Vbatt，则执行步骤3)；如果Vadj＞Vbatt，则执行步骤4)；如果Vadj＝Vbatt，则不断交替执行步骤3)或步骤4)；3)控制模块输出具有相应占空比的第一脉宽调制信号，控制单向导通的第一开关电路工作，使可充电池对储能模块充电；控制泄放支路在第一开关电路断开时与储能模块、输出模块构成能量释放通路，使储能模块输出的电压低于可充电池电压Vbatt，并使输出模块输出电压Vadj；4)控制模块输出低电平信号，控制单向导通的第一开关电路长导通，使可充电池对储能模块充电；并输出具有相应占空比的第二脉宽调制信号，控制单向导通的第二开关电路工作，使储能模块在第二开关电路处于闭合状态时大电流储能，在第二开关电路处于断开状态时通过输出模块对负载输出高于可充电池电压Vbatt的电压Vadj。作为本专利技术的进一步改进，在输出电压的过程中还包括以下步骤A、检测输出电压的大小，并将检测结果反馈到控制模块；B、控制模块将检测的输出电压Vout与设定电压Vadj进行比较，如果Vout＞Vadj，则执行步骤C，如果Vout＜Vadj，则执行步骤D，C、减小第一脉宽调制信号或第二脉宽调制信号的占空比，使储能模块的储能减少，输出电压降低；D、增加第一脉宽调制信号或第二脉宽调制信号的占空比，使储能模块的储能增加，输出电压升高。为实现上述目的，本专利技术还提出了一种可逆充电式便携装置提供可调输出电源的方法，包括以下步骤①控制模块检测可充电池的电压Vbatt和接收由输入模块输入的电流设定值Iadj；②通过电流/电压变换，计算出电压设定值Vadj；③将可充电池的电压Vbatt和电压设定值Vadj进行比较，如果Vadj＜Vbatt，则执行步骤④；如果Vadj＞Vbatt，则执行步骤⑤；如果Vadj＝Vbatt，则不断交替执行步骤④或步骤⑤；④控制模块输出相应的第一脉宽调制信号，控制单向导通的第一开关电路工作，使可充电池对储能模块充电；控制泄放支路在第一开关电路断开时与储能模块、输出模块构成能量释放通路，使储能模块输出的电压低于可充电池电压Vbatt，并使输出模块输出电压Vadj；⑤控制模块输出低电平信号，控制单向导通的第一开关电路长导通，使可充电池对储能模块充电；并输出第二脉宽调制信号，控制单向导通的第二开关电路工作，使储能模块在第二开关电路处于闭合状态时大电流储能，在第二开关电路处于断开状态时通过输出模块对负载输出高于可充电池电压Vbatt的电压Vadj。作为本专利技术的进一步改进，在输出电流的过程中还包括以下步骤a、检测输出电流的大小，将检测结果转换成输出电压值Vout并反馈到控制模块；b、控制模块将接收的输出电压Vout与设定电压Vadj进行比较，如果Vout＞Vadj，则执行步骤c，如果Vout＜Vadj，则执行步骤d，c、减小第一脉宽调制信号或第二脉宽调制信号的占空比，使储能模块的储能减少，输出电压降低；d、增加第一脉宽调制信号或第二脉宽调制信号的占空比，使储能模块的储能增加，输出电压升高。本专利技术的有益效果是1)本专利技术通过两个脉宽调制信号(PWM)来控制升降压电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可逆充电式便携装置，包括：可充电池；其特征在于还包括：输入模块；储能模块；控制模块，检测可充电池的电压，响应由输入模块输入的电压设定值，根据可充电池的电压和电压设定值产生相应的控制信号；第一开关电 路，所述第一开关电路为单向导通电路，其控制级与控制模块相连，响应控制模块输出的第一控制信号，用于在第一开关电路处于闭合状态时将可充电池与储能模块接通，在第一开关电路处于断开状态时将可充电池与储能模块断开；泄放支路，其一端连接储能模块 的输入端，另一端接地，用于在第一开关电路处于断开状态时作为储能模块的能量释放通路；第二开关电路，所述第二开关电路为单向导通电路，连接在储能模块的输出端和地之间，其控制级与控制模块相连，响应控制模块输出的第二控制信号，用于在第二开关电 路处于闭合状态时使储能模块大电流储能，在第二开关电路处于断开状态时使储能模块输出能量；输出模块，用于将储能模块的输出端耦合到负载。

【技术特征摘要】
1.一种可逆充电式便携装置，包括可充电池；其特征在于还包括输入模块；储能模块；控制模块，检测可充电池的电压，响应由输入模块输入的电压设定值，根据可充电池的电压和电压设定值产生相应的控制信号；第一开关电路，所述第一开关电路为单向导通电路，其控制级与控制模块相连，响应控制模块输出的第一控制信号，用于在第一开关电路处于闭合状态时将可充电池与储能模块接通，在第一开关电路处于断开状态时将可充电池与储能模块断开；泄放支路，其一端连接储能模块的输入端，另一端接地，用于在第一开关电路处于断开状态时作为储能模块的能量释放通路；第二开关电路，所述第二开关电路为单向导通电路，连接在储能模块的输出端和地之间，其控制级与控制模块相连，响应控制模块输出的第二控制信号，用于在第二开关电路处于闭合状态时使储能模块大电流储能，在第二开关电路处于断开状态时使储能模块输出能量；输出模块，用于将储能模块的输出端耦合到负载。2.如权利要求1所述的可逆充电式便携装置，其特征在于所述储能模块包括电感，所述电感的输入端与可充电池的正极连接，输出端耦合到输出模块，所述第一开关电路包括第一场效应管，第二开关电路包括第二场效应管，所述泄放支路包括第一肖特基二极管，所述第一肖特基二极管的阴极连接电感的输入端，阳极接地，所述控制模块为微控制器，所述输入模块为带有液晶显示屏的输入界面。3.如权利要求1或2所述的可逆充电式便携装置，其特征在于还包括连接在储能模块的输出端和输出模块的输入端之间的单向导通电路。4.如权利要求3所述的可逆充电式便携装置，其特征在于所述单向导通电路包括第二肖特基二极管，所述第二肖特基二极管的阳极连接储能模块的输出端，其阴极耦合到输出模块的输入端。5.如权利要求1或2所述的的可逆充电式便携装置，其特征在于还包括连接在输出模块的输入端和控制模块之间、用于检测输出电压的第一分压电路。6.如权利要求1或2所述的的可逆充电式便携装置，其特征在于所述控制模块还响应由输入模块输入的电流设定值，并将电流设定值通过电流/电压转换为设定电压值；还包括串联在储能模块和输出模块之间、用于检测电流的电流/电压变换电路，所述电流/电压变换电路的电压输出端连接控制模块。7.如权利要求1或2所述的可逆充电式便携装置，其特征在于还包括连接在可充电池和控制模块之间、用于检测可充电池电压的第二分压电路。8.一种可逆充电式便携装置，其特征在于包括用于连接电源的电源接口；输入模块；储能模块；控制模块，检测电源的电压，响应由输入模块输入的电压设定值，根据电源的电压和电压设定值产生相应的控制信号；第一开关电路，所述第一开关电路为单向导通电路，其控制级与控制模块相连，响应控制模块输出的第一控制信号，用于在第一开关电路处于闭合状态时将电源与储能模块接通，在第一开关电路处于断开状态时将电源与储能模块断开；泄放支路，其一端连接储能模块的输入端，另一端接地，用于在第一开关电路处于断开状态时作为储能模块的能量释放通路；第二开关电路，所述第二开关电路为单向导通电路，连接在储能模块的输出端和地之间，其控制级与控制模块相连，响应控制模块输出的第二控制信号，用于在第二开关电路处于闭合状态时使储能模块大电流储能，在第二开关电路处于断开状态时使储能模块输出能量；输出模块，用于将储能模块的输出端耦合到负载。9.如权利要求8所述的可逆充电式便携装置，其特征在于还包括连接在储能模块的输出端和输出模块的输入端之间的单向导通电路；连接在输出模块的输入端和控制模块之间、用于检测输出电压的第一分压电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘迎武，
申请(专利权)人：刘迎武，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]