一种可验钞式移动电源的制作方法
【专利摘要】一种可验钞式移动电源，涉及移动电源。设有USB输入接口、适配器、充电电路、锂电芯、微处理器、DC/DC升压电路、5V输出电路、电压采样电路、电压放大电路、电量显示电路、验钞电路和锂电芯过充过放保护电路；所述充电电路的输入端分别接USB输入接口和适配器的输出端，充电电路的输出端分别接锂电芯和升压电路的输入端，升压电路的5V充电电压输出端接5V输出电路的输入端，电压采样电路的输入端接5V输出电路的输出端，电压采样电路输出端接微处理器和电压放大电路，微处理器输出端口接充电电路、升压电路和电量显示电路，电压放大电路输出端接升压电路，验钞电路的输出端接微处理器；锂电芯过充过放保护电路与锂电芯连接。
【专利说明】-种可验钞式移动电源
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及移动电源，尤其是涉及一种可验钞式移动电源。
【背景技术】
[0002] 移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设 备随时随地充电或待机供电。一般配备多种电源转接头，通常具有大容量、多用途、体积小、 寿命长和安全可靠等特点，是可随时随地为手机、数码相机、笔记本、平板电脑、MP3、MP4、 PDA、掌上电脑、掌上游戏机等多种数码产品供电或待机充电的功能产品。目前市场上大多 数移动电源产品的品质主要取决于能量转换率与放电曲线，高品质移动电源的转换效率可 达80%左右，普通的则在70%?75%，差的甚至只有30%，若转换率低于75%，则意味着移 动电源线路损耗较大，电芯本身的发热量也大，对手机本身的伤害也大。但是，市场上的大 部分移动电源产品功能单一，仅仅为消费者提供充电服务。若能够集成紫外光LED，则可以 为消费者提供验钞服务。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是提供充电性能优越，且具有验钞功能的一种可验钞式移动电 源。
[0004] 本实用新型设有USB输入接口、适配器、充电电路、锂电芯、微处理器、DC/DC升压 电路、5V输出电路、电压采样电路、电压放大电路、电量显示电路、验钞电路和锂电芯过充过 放保护电路；
[0005] 所述充电电路的输入端分别接USB输入接口和适配器的输出端，充电电路的输出 端分别接锂电芯和DC/DC升压电路的输入端，DC/DC升压电路的5V充电电压输出端接5V输 出电路的输入端，电压米样电路的输入端接5V输出电路的输出端，电压米样电路的米样电 压信号输出端分别接微处理器的输入端口和电压放大电路的输入端，微处理器的输出端口 分别接充电电路、DC/DC升压电路和电量显示电路，电压放大电路的输出端接DC/DC升压电 路，验钞电路的输出端接微处理器；锂电芯过充过放保护电路与锂电芯连接。
[0006] 与现有的移动电源相比，本实用新型的技术效果是：本实用新型便于将验钞电路、 验钞LED灯与移动电源PCB板融合设计与贴装制造。突破原有移动电源产品功能单一的 现状，产品除了为消费者提供充电服务以外，还可以提供随时随地的简易验钞服务，提高消 费者在外出旅行与办公时进行小额现金交易的安全性，降低消费者受到不法商贩欺骗的概 率。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1为本实用新型实施例的结构组成框图。
[0008] 图2为本实用新型实施例的电路组成原理图。
[0009] 图3为本实用新型实施例的充电电路组成原理图。
[0010] 图4为本实用新型实施例的DC/DC升压电路组成原理图。
[0011] 图5为本实用新型实施例的锂电芯过充过放保护电路组成原理图。
[0012] 图6为本实用新型实施例的电压采样电路组成原理图。
[0013] 图7为本实用新型实施例的验钞电路组成原理图。
[0014] 图8为本实用新型实施例的微处理器组成原理图。
[0015] 图9为本实用新型实施例的开关电路组成原理图。
[0016] 图10为本实用新型实施例的负反馈稳压电路组成原理图。
【具体实施方式】
[0017] 以下实施例将结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0018] 参见图1，本实用新型实施例设有USB输入接口 1、适配器2、充电电路3、锂电芯4、 微处理器5、DC/DC升压电路6、5V输出电路7、电压采样电路8、电压放大电路9、电量显示 电路10、验钞电路11和锂电芯过充过放保护电路12。
[0019] 所述充电电路3的输入端分别接USB输入接口 1和适配器2的输出端，充电电路 3的输出端分别接锂电芯4和DC/DC升压电路6的输入端，DC/DC升压电路6的5V充电电 压输出端接5V输出电路7的输入端，电压采样电路8的输入端接5V输出电路7的输出端， 电压米样电路8的米样电压信号输出端分别接微处理器5的输入端口和电压放大电路9的 输入端，微处理器5的输出端口分别接充电电路3、DC/DC升压电路6和电量显示电路10， 电压放大电路9的输出端接DC/DC升压电路6,验钞电路11的输出端接微处理器5 ;锂电芯 过充过放保护电路12与锂电芯4连接。
[0020] 所述锂电芯4采用18650锂电芯，作为本实用新型的核心元器件。首先，先给 18650锂电芯充电。其次，为提高电路系统的安全性，再加上18650锂电芯本身成本较高，所 以增加一个充电管理系统，即锂电芯过充过放保护电路。最后，当需要给移动终端充电时， 18650锂电芯放电，但由于18650锂电芯的本身电压在2. 7?4. 2V之间，且电压的大小与锂 电芯电量呈正比例关系，考虑到相同电位之间是无法相互充电的，所以需通过升压电路，将 2. 7?4. 2V的18650锂电芯电压升至5V后，再给移动终端提供充电或持续供电的服务。
[0021] 从当前社会群体的消费需求与消费观念上看，一个可以提高转换效率，并兼容其 他新功能的移动电源将是一个值得研究和设计的课题。本实用新型将市面上运用广泛、电 芯转换效率高、成本适中的18650锂电芯作为储能载体，将电能进行储存随身携带，以方便 为移动终端提供充电服务，并兼容验钞功能，以满足用户的验钞需求。
[0022] 首先，本实用新型先对18650锂电芯进行充能，充能方式为使用常用手机充电适 配器连接一个充电电路进行5V充电。其中，充电过程中通过电量指示灯闪烁显示，提示用 户18650锂电芯是否充电完毕。其次，是DC/DC转换的升压电路，其使用过程是将18650锂 电芯的2. 7?4. 2V电压通过DC/DC转换升压成所需的5V充电电压，即将电芯内的"粗糙电 荷"转化为"精细电荷"，以提高移动终端内置电芯的使用寿命和移动电源的充电效率。在 使用移动电源时，用户只需通过USB接线连接移动电源OUT端口，另一端连接5V充电电压 的移动终端，打开输出开关就可以对移动终端进行充电。移动电源主要存在四种充电模式： 涓流充电、恒流充电、恒压充电、充电完成与再充电。为了有效地保护移动终端的电芯，使其 达到最大储能效果，在电流充电过程中需要具备过充过放（即过流、过载和短路）保护。同 时，移动电源加有红、橙、绿、蓝四色LED灯进行电量显示，使用户可以在使用过程中实时了 解电芯电量。最后，本实用新型兼容了验钞功能,当用户有相应需求时，也可打开相应开关 进行使用。
[0023] 图2给出本实用新型实施例的电路组成原理图，以下对本实用新型的具体电路加 以说明。
[0024] (1) 18650锂电芯充电电路
[0025] 参见图3,本实用新型可兼容DC适配器与USB充电两种充电方式。
[0026] (2) DC/DC升压电路（S-8355升压电路）
[0027] 参见图4,本实用新型选择的PWM模式DC/DC转换器具有消耗电流低的特点。与过 去PFM模式的DC/DC转换器相比，当输出电流过低时，脉冲不会发生跳跃，即输出电压纹波 频率不产生变化，所以不会出现纹波电压増大的缺点。
[0028] (3) 18650锂电芯保护电路（锂电芯过充过放保护电路）
[0029] 参见图5,18650锂电芯保护电路中主要由集成电路S-8261、充放电控制 M0SFET(内部含有两颗N-M0SFET)等器件构成。充电状态下，当18650锂电芯内部电压大于 4. 35V时，S-8261的ASIC电路中的C0端口将输出电信号，使充电控制M0SFET截止，从而停 止对18650锂电芯进行充电，以防止18650锂电芯由于过度充电而造成永久性的损伤。放 电状态下，当18650锂电芯的电压降到2. 30V时，S-8261的ASIC电路中D0脚输出信号，使 放电控制M0SFET截止，从而停止18650锂电芯对外放电，以防止18650锂电芯由于过度放 电而造成永久性的损伤。VM为S-8261的ASIC电路中的电流检测脚，当输出电路短路时，会 造成充放电控制M0SFET导通电压的急剧下降，VM端的电压线性升高，S-8261输出电信号控 制充放电控制M0SFET的迅速截止，从而实现过流、短路保护。
[0030] (4)电压采样电路
[0031] 参见图6,此电路输出端电压较小，仅为5V，所以信号相对较小。出于对成本以及 设计要求的考虑，本实用新型采用电阻式分压采样，若电压较大，可采用互感器进行分压采 样。
[0032] (5)验钞电路
[0033] 参见图7,将验钞LED灯与单片机SN8P2711A相连，通过按压开关控制验钞电路导 通与截止。
[0034] (6)微处理器
[0035] 参见图8,单片机采用SN8P2711A，DC -般使用电芯供电，电路中用XC62063稳压 器进行稳压。其中，单片机P4. 2端口为电压采样接收端，所接收的采样电压将经过A/D转 换，转为控制蓝、绿、橙、红四色LED灯的发光状态的光信号以提示电芯剩余电量，具体工作 状态如表1所示。
[0036] 表1电量指示灯工作状态表
[0037]
【权利要求】
1. 一种可验钞式移动电源，其特征在于设有USB输入接口、适配器、充电电路、锂电芯、 微处理器、DC/DC升压电路、5V输出电路、电压采样电路、电压放大电路、电量显示电路、验 钞电路和锂电芯过充过放保护电路； 所述充电电路的输入端分别接USB输入接口和适配器的输出端，充电电路的输出端分 别接锂电芯和DC/DC升压电路的输入端，DC/DC升压电路的5V充电电压输出端接5V输出电 路的输入端，电压米样电路的输入端接5V输出电路的输出端，电压米样电路的米样电压信 号输出端分别接微处理器的输入端口和电压放大电路的输入端，微处理器的输出端口分别 接充电电路、DC/DC升压电路和电量显示电路，电压放大电路的输出端接DC/DC升压电路， 验钞电路的输出端接微处理器；锂电芯过充过放保护电路与锂电芯连接。
【文档编号】H02M3/155GK204089294SQ201420611818
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】陈鹏昇, 林雄伟, 张旻澍, 洪泉洋, 刘超 申请人:厦门理工学院