移动电源电路及移动电源的制作方法

本申请涉及供电技术领域，特别涉及一种移动电源电路及移动电源。

背景技术：

随着科学技术的发展，以手机为主的各类电子产品被广泛应用于生产生活中，它们的出现丰富了人们的日常生活，同时也给人们生活带来了极大的便利。由于电池技术的限制，电子产品的电池容量有限，在使用过程中常常需要对电子产品进行充电，因此移动电源技术应运而生，使得人们可以随时随地为电子产品进行充电。

传统的移动电源在边充电边放电模式时，即在为移动电源充电的同时，移动电源也为电子产品进行充电，通常会由于数据线或充电接口的老化等情况，导致无法实现快速、优先将电子设备充满。因此，传统的移动电源存在工作可靠性低的缺点。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的移动电源工作可靠性低的问题，提供一种移动电源电路及移动电源。

一种移动电源电路，包括：输入电路、电源管理电路、电池芯、升压电路和输出电路，所述输入电路用于连接外部电源，所述输入电路连接所述升压电路，所述升压电路连接所述输出电路，所述输入电路连接所述电源管理电路，所述电源管理电路连接所述电池芯，所述电源管理电路连接所述输出电路。

在一个实施例中，所述电源管理电路包括充放电管理电路和主控电路，所述主控电路连接所述充放电管理电路，所述充放电管理电路连接所述输入电路，所述充放电管理电路连接所述电池芯，所述充放电管理电路连接所述输出电路。

在一个实施例中，所述输入电路包括有线输入电路，所述有线输入电路用于连接外部电源，所述有线输入电路连接所述升压电路，所述有线输入电路连接所述电源管理电路。

在一个实施例中，所述输入电路还包括无线输入电路、第一隔离电路和第二隔离电路，所述无线输入电路用于与外部电源无线连接，所述无线输入电路通过所述第一隔离电路连接所述升压电路，所述无线输入电路通过所述第一隔离电路连接所述电源管理电路，所述有线输入电路通过所述第二隔离电路连接所述升压电路，所述有线输入电路通过所述第二隔离电路连接所述电源管理电路。

在一个实施例中，所述输入电路还包括过压保护电路、输入控制电路和低压差线性稳压电路，所述过压保护电路连接所述第二隔离电路，所述过压保护电路连接所述电源管理电路，所述过压保护电路连接所述升压电路，所述输入控制电路连接所述有线输入电路，所述输入控制电路连接所述过压保护电路，所述输入控制电路连接所述输出电路,所述低压差线性稳压电路连接所述输入控制电路，所述低压差线性稳压电路连接所述过压保护电路。

在一个实施例中，所述输出电路包括输出端口电路以及通讯和充电身份信息获取电路，所述通讯和充电身份信息获取电路连接所述输入控制电路，所述通讯和充电身份信息获取电路连接所述输出端口电路，所述输出端口电路用于连接外部电子设备。

在一个实施例中，所述输出电路还包括电流采样电路，所述电流采样电路连接所述升压电路，所述电流采样电路连接所述输出端口电路，所述电流采样电路连接所述电源管理电路。

在一个实施例中，所述升压电路为直流变直流升压电路。

一种移动电源，所述移动电源包括壳体和上述任一项所述的移动电源电路，所述移动电源电路设置于所述壳体的内部。

在一个实施例中，所述壳体的外表面还设置有指示灯和开关按键，所述壳体的内设有温度检测器，所述指示灯、所述开关按键和所述温度检测器分别连接所述电源管理电路。

上述移动电源电路及移动电源，在同时充电和放电的情况下，电源管理电路能够通过控制输入电路为电池芯充电，将外部电源存储至电池芯，以便于在没有外部电源的情况下通过电池芯放电，实现为外部电子设备的充电；同时电源管理电路还能够通过控制升压电路，将外部电源经输入电路处理和升压电路的升压之后，以最大输出能力经输出电路为外部电子设备进行充电。通过上述移动电源电路和移动电源，在输入电路与输出电路之间设置升压电路，保证了在边充电边放电时状态下，任何时候均能以最大输出能力为外部电子设备充电，不受数据线或充电接口老化的影响，与传统的移动电源相比具有工作可靠性强的优点。

附图说明

图1为一实施例中移动电源电路结构示意图；

图2为另一实施例中移动电源电路结构示意图；

图3为一实施例中移动电源电路结构框图；

图4为一另实施例中移动电源电路结构框图；

图5为一实施例中移动电源结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

请参阅图1，一种移动电源电路，包括：输入电路100、电源管理电路200、电池芯300、升压电路400和输出电路500，输入电路100用于连接外部电源700，输出电路500用于连接外部电子设备800，输入电路100连接升压电路400，升压电路400连接输出电路500，输入电路100连接电源管理电路200，电源管理电路200连接电池芯300，电源管理电路200连接输出电路500。

具体地，输入电路100的电源输入端与外部电源700连接，输入电路的100的输出端与电源管理电路200连接，输入电路的100的输出端还通过升压电路400与输出电路500的输入端连接，通过外部电源700输入的市电经输入电路100处理之后，转换为适合提供给电池芯300或外部电子设备800的直流电源。电源管理电路200即为对移动电源电路进行管理与控制的电路，通过电源管理电路200能够实现对移动电源的充电控制、放电控制或其它功能的控制。电池芯300是移动电源电路的核心部分，用于储存电源，主要由电池组成，常用的电池芯300有普通锂电芯、高级锂聚合物电芯等，具有使用寿命长的优点。输出电路500即为在外部电子设备800连接的情况下，通过电源管理电路200进行控制，将电池芯300所存储的电量经过输出电路500输出至电子设备800，使电池芯300为外部电子设备800充电的电路。

可以理解，本实施例中的输出电路500还用于在边充电边放电的情况下，直接将输入电路100所输出的电流直接输出至外部电子设备800，为外部电子设备800进行充电。此时，为了保证边充电边放电的情况下，移动电源电路能够始终以最大输出能力为电子产品进行充电，在输入电路100与输出电路500之间还设置有一升压电路400，通过电源管理电路200和升压电路400实时地对输出电路500输出的电源电压进行调整，保证移动电源电路在边充电边放电时均能够以最大的输出能力为外部电子设备800充电，不受移动电源的数据线或充电接口老化等影响，具有很强的工作可靠性。

进一步地，请参阅图2，在一个实施例中，电源管理电路200包括充放电管理电路210和主控电路220，主控电路220连接充放电管理电路210，充放电管理电路210连接输入电路100，充放电管理电路210连接电池芯300，充放电管理电路210连接输出电路500。

具体地，充放电管理电路210具体包括充电管理部分和放电管理部分，充电管理部分和放电管理部分均与电池芯300连接，充电管理部分用于在主控电路220的控制下，控制输入电路100的输出电流为电池芯300进行充电，放电管理部分用于在外部电子设备800与输出电路500连接时，在主控电路220的控制电池芯300进行放电，为外部电子设备800进行充电。充放电管理电路210具体可以是一电源路径管理芯片，例如型号为bq25895的电源路径管理芯片，在其它实施例中，充放电管理电路210还可以是其它类型的电路或芯片，只要能够实现对电池芯300的充电控制和放电控制即可。在一个实施例中，输入电路100与充放电管理电路200、输入电路100与升压电路400之间通过vbus电源线连接。在本实施例中，充放电管理电路210和主控电路220为单独的电路，即充放电管理电路210和主控电路220的功能分别通过不同的芯片或电路来实现。可以理解，在其它实施例中，充放电管理电路210和主控电路可以整合在一起，通过一个单独的芯片或电路直接实现充放电管理电路210和主控电路220相同的功能，具体可以根据实际情况进行选择。

更进一步的，请参阅图3，在一个实施例中，主控电路220包括隔离二极管221、低压差线性稳压器222和单片机控制器223，隔离二极管221连接电压差线性稳压器，低压差线性稳压器222连接单片机控制器223，隔离二极管221二选一连接充放电管理电路210与输入电路连接的一端或者充放电管理电路210与电池芯300连接的一端。通过隔离二极管221实现在边充电边放电的情况下，通过电池芯300放电或者直接通过输入电路100的输出两种情形的二选一，对低压差线性稳压器222供电驱动单片机控制器223，即在电池芯300存储有一定的电量，在没有充电插入的情况下，可以使用电池芯300对低压差线性稳压器222供电驱动单片机控制器223，保证系统正常工作；或在充电器插入进行边充电边放电时，只有输入电路100的输出为外部电子设备800进行充电，电池芯300仅进行充电操作，这种情况下即使电池芯300在完全没有电量的情况下，仍能为保证单片机控制器系统可以正常工作并为外部电子设备800进行充电。应当指出的是，在一个实施例中，隔离二极管221的型号为bat54c，在其它实施例中，还可以选择其它型号的二极管，只要能实现上述二选一隔离即可。可以理解，在一个实施例中，隔离二极管221可以移除，只保留电池芯对低压差线性稳压器222供电驱动单片机控制器223，输入电路100的输出电压直接经过升压电路400处理之后由输出电路500输出至外部电子设备800。

在一个实施例中，升压电路400为直流变直流升压电路。具体地，直流变直流升压电路即为dc-dc升压电路，是一种将将电压较小的直流电转换为电压较大的直流电的转换电路，通过dc-dc升压电路能够保证输出电路500以最大输出能力为外部电子设备800进行充电。在对电池芯300进行充电的过程中，输入电路100将市电转换为适合为电池芯300进行充电的直流电，所以在边充电边放电时，输入电路100经升压电路400输出至输出电路500的电源同样也为直流电源，具有操作简单的优点。应当指出的是，在一个实施例中，dc-dc升压电路可以直接采用一升压转换芯片实现，例如，型号为sy7076的升压转换芯片。可以理解，在其它实施例中，还可以采用其他类型的升压电路400或者升压转换芯片，只要能够实现将输入电路100输出的较小电压的直流电转换为较大电压的直流电，并输出至输出电路500即可。

请参阅图3或图4，在一个实施例中，输入电路100包括有线输入电路110，有线输入电路110用于连接外部电源700，有线输入电路110连接升压电路400，有线输入电路110连接电源管理电路200。

具体地，有线输入电路110即为通过数据线或电源线的方式，将移动电源电路与外部电源700进行连接，将外部电源700传输至移动电源电路，实现对电池芯300或外部电子设备800的充电操作。采用有线输入的方式将外部电源700接入移动电源电路，具有操作简单和传输稳定的优点。

可以理解，请参阅图3或图4，在另一个实施例中，输入电路100还包括无线输入电路120、第一隔离电路130和第二隔离电路140，无线输入电路120用于与外部电源700无线连接，无线输入电路120通过第一隔离电路130连接升压电路400，无线输入电路120通过第一隔离电路130连接电源管理电路200，有线输入电路110通过第二隔离电路140连接升压电路400，所有线输入电路110通过第二隔离电路140连接电源管理电路200。

具体地，采用无线感应的方式将外部电源700传输至移动电源电路，为电池芯300或外部电子设备800进行充电。有线输入电路110的输出电压和无线输入电路120的输出电压均可以经过相应的电路的分别与电源管理电路200的输入端以及升压电路400的输入端连接。可以理解，无线充电可以通过电磁感应、无线电波或电磁共振的方式实现。以电磁感应方式为例，其原理为当电流通过线圈之后，便会产生出磁场，而产生的磁场又会形成电压，有了电压之后便会产生电流，从而通过所产生的电流实现为电池芯300或外部电子设备800进行充电。在本实施例中，同时具有有线输入电路110和无线输入电路120，为了避免有线输入电路110和无线输入电路120之间产生干扰，在有线输入电路110和电源管理电路200之间设置有第二隔离电路140，防止无线输入电路120的输出rx会传输至有线输入电路110的输出端口；在无线输入电路120与电源管理电路200之间设置有第一隔离电路130，防止有线输入电路110的输出vin会传输至无线输入电路120的输出端口。

在一个实施例中，第一隔离电路130和第二隔离电路140分别为一开关管，利用开关管的单向导电性，保证采用有线输入电路110进行充电时，有线输入电路110的输出vin经过一开关管直接输出至电源管理电路200或者升压电路400，而不会灌输至无线输入电路120；同时保证采用无线输入电路120进行充电时，无线输入电路120的输出电压rx直接经过一开关管传输至电源管理电路200或者升压电路400，而不会灌输到有线输入电路110。进一步地，在一个实施例中，第一隔离电路130和第二隔离电路140均为pmos管(positivechannelmetaloxidesemiconductor，p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)，可以理解，在其它实施例中，第一隔离电路130和第二隔离电路140还可以是还可以是其它类型的电路或者开关管，是要能够分别实现对有线输入电路110的输出或者无线输入电路120的输出的隔离即可。应当指出的是，在一个实施例中，输入电路100还可以是仅包括无线输入电路120，即仅采用无线输入电路120与电源管理电路200和升压电路400连接，分别对电池芯300和外部电子设备800进行充电，也不需要设置相应的隔离电路，同样能够实现对电池芯300或外部电子设备800的充电操作。

请参阅图3或图4，在一个实施例中，输入电路100还包括过压保护电路160、输入控制电路150和低压差线性稳压电路170，过压保护电路160连接第二隔离电路140，过压保护电路160连接电源管理电路200，过压保护电路160连接升压电路400，输入控制电路150连接有线输入电路110，输入控制电路150连接过压保护电路160，输入控制电路150连接输出电路500,低压差线性稳压电路170连接输入控制电路150，低压差线性稳压电路170连接过压保护电路160。

具体地，低压差线性稳压电路170即ldo(lowdropout)电路，是一种能够在较小压差之间进行电压转换的电路，相对于传统的线性稳压电路能够满足更小的压差之间的电压转换，具有成本低、噪音小和静态电流低的优点。在第二隔离电路140与电源管理电路200之间还设置有过压保护电路160，同时有线输入电路110的信号端口还连接又输入控制电路150，输入控制电路150的使能端与过压保护电路160连接，从而保证了移动电路的运行可靠性。应当指出的是，输入控制电路150和过压保护电路160并不是必须的，在一个实施例中，还可以将输入控制电路150和过压保护电路160移除，同样能保证移动电源电路进行充放电工作。在一个实施例中，过压保护电路160为pmos管，在有线输入电路110的输出电压过大的情况下，pmos管截止，保证整个电路的安全运行。在一个实施例中，输入控制电路150可以是型号为mfi343s0614的输入控制芯片。

请参阅图3或图4，在一个实施例中，输出电路500包括输出端口电路520以及通讯和充电身份信息获取电路530，通讯和充电身份信息获取电路530连接输入控制电路150，通讯和充电身份信息获取电路530连接输出端口电路520，输出端口电路520用于连接外部电子设备800。

具体地，移动电源电路通过输出端口电路520实现与外部电子设备800的连接，为外部电子设备800进行充电，并且，移动电源电路的输出电路500还包括一通讯和充电身份信息获取电路530，通过该电路能够实现对不同类型电子设备800的充电操作，具有适用范围广的优点。

请参阅图3或图4，在一个实施例中，输出电路500还包括电流采样电路510，电流采样电路510连接升压电路400，电流采样电路510连接输出端口电路520，电流采样电路510连接电源管理电路200。

具体地，电流采样电路510的电流采样端连接升压电路400的输出端，电流采样电路510的输出端连接输出端口电路520的输入端，同时，电流采样电路510的输出端还连接电源管理电路200。电流采样电路510能够对升压电路400的输出电流进行采样，然后发送至电源管理电路200进行分析，根据分析结果对升压电路400进行控制，使得升压电路400的输出电流能够满足以最大功率为外部电子设备800进行充电。在一个实施例中，电流采样电路510上还设置有电流放大电路，电流采样电路510所采样的电流经过放大之后再传输到电源管理电路200进行分析，然后对升压电路400进行控制，实现对升压电路400的输出电路500的实时动态调整，保证移动电源电路时刻保持最佳的充电概效果。

请参阅图3或图4，在一个实施例中，移动电源电路还包括输出控制电路900，输出控制电路900连接电源管理电路200，输出控制电路900连接电流采样电路510。

具体地，电源管理电路200通过输出控制电路900连接输出电路500，在电池芯300通过电源管理电路200的放电部分进行放电时，直接通过输出电路500实现对外部电子设备800的充电操作。即在移动电源电路没有与外部电源700连接时，移动电源电路直接通过电池芯300实现对外部电子设备800的充电，此时由于电池芯300通过电源管理电路200所输出的电压为一稳定电压，直接对外部电子设备800进行充电即可。应当指出的是，在一个实施例中，输出控制电路900为以pmos管，当直接通过电池芯300对外部电子设备800进行充电时，控制pmos管导通即可。

上述移动电源电路，在同时充电和放电的情况下，电源管理电路能够通过控制输入电路为电池芯充电，将外部电源存储至电池芯，以便于在没有外部电源的情况下通过电池芯放电，实现为外部电子设备的充电；同时电源管理电路还能够通过控制升压电路，将外部电源经输入电路处理和升压电路的升压之后，以最大输出能力经输出电路为外部电子设备进行充电。通过上述移动电源电路，在输入电路与输出电路之间设置升压电路，保证了在边充电边放电时状态下，任何时候均能以最大输出能力为外部电子设备充电，不受数据线或充电接口老化的影响，与传统的移动电源相比具有工作可靠性强的优点。

请参阅图5，一种移动电源，包括壳体(图未示)和上述任一项的移动电源电路，移动电源电路设置于壳体内部。

具体地，将上述移动电源电路封装在一壳体内，在壳体上设置有相应的缺口，用于有线输入电路110或者输出端口电路520分别与外部电源700和外部电子设备800的连接。在进行移动电源充电时，仅需要采用接线将有线输入线路与外部电源700连接，或者将无线输入电路120与对应的无线充电装置连接即可，当移动电源需要放电时，将移动电源的输出端口电路520与外部电子设备800进行连接即可。

请参阅图5，在一个实施例中，壳体的外表面还设置有指示灯、开关按键，壳体的内部还设置有温度检测器，指示灯、开关按键和温度检测器分别连接电源管理电路200。

具体地，移动电源上设置有指示灯、开关按键和温度监测器，指示灯可以用于表征电池芯300的电量信息，还可以用于当移动电源处于充电状态时，电源管理电路200控制指示灯闪烁，当移动电源充电完成时，电源管理电路200控制指示灯处于常亮状态以提提醒用户。在一个实施例中，指示灯的数量为多个，当用户按压开关按键时，通过发亮的指示灯个数或者显示的颜色，进行电池芯300电量的判断。并且壳体内部还设置有温度检测器，实时地对移动电源温度进行检测和分析，当温度过高时提醒用户或者直接通过电源管理电路200使移动电源停止工作，保证移动电源的安全运行。应当指出的是，在一个实施例中，移动电源的还设置有照明灯，通过长按开关按键打开照明灯，实现照明功能。

上述移动电源，在同时充电和放电的情况下，电源管理电路能够通过控制输入电路为电池芯充电，将外部电源存储至电池芯，以便于在没有外部电源的情况下通过电池芯放电，实现为外部电子设备的充电；同时电源管理电路还能够通过控制升压电路，将外部电源经输入电路处理和升压电路的升压之后，以最大输出能力经输出电路为外部电子设备进行充电。通过上述移动电源，在输入电路与输出电路之间设置升压电路，保证了在边充电边放电时状态下，任何时候均能以最大输出能力为外部电子设备充电，不受数据线或充电接口老化的影响，与传统的移动电源相比具有工作可靠性强的优点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。