一种模块化设计的充电宝

本实用新型涉及便携式移动电源领域，具体涉及一种模块化设计的充电宝。

背景技术：

充电宝是指自身具有储电单元可在没有交流电源的情况下给移动设备充电的装置，可以在没有直电源或外出时给移动设备提供备用电源。充电宝用聚合物锂电池作为储电单元，通过ic芯片进行电压的调控，再通过输出端连接用电设备，将贮存的电量释放出来。当充电宝的内部电量用尽时，可以通过其上面的输入端对其进行充电，做到重复利用。随着科技的发展，个人便携式电子设备变得流行，但其内部电池的电量很难满足一天高强度的使用，于是充电宝成为人们出行的必需品。

随着人们对充电宝的需求日益增大，充电宝的容量，功能以及款式变得丰富多样，尤其是充电宝的容量由原来的小几千毫安时到如今普遍的几万毫安时。然而为了满足充电需求而变得越来越大的充电宝，却牺牲了便携性，有时只是为了短暂的补电，却要带着厚重的充电宝，这显然会妨碍我们的生活。并且由于最近快充技术的流行，没有快充技术的充电宝将无法快速的为手机等电子设备补充电量。尤其无线充电宝以及支持大功率充电协议的充电宝(即支持pd45w，60w甚至100w充电协议的充电宝)的出现，使得充电宝的可用性大大增强。因此，研究如何让充电宝更加贴合人们的需求，就变得愈发重要。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中的不足，提供一种模块化设计的充电宝，通过拆分充电宝结构，进行模块化设计，使人们可以根据自我需求自由组合所需的电量，从而达到便携与高容量的协调。并且可以通过充电宝电路板模块的更换，达到快速充电，无线充电，大功率充电等功能，这样只需要一个充电宝，就可以拓展多种功能，实现多种使用方式。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种模块化设计的充电宝，包括若干个电芯模块、若干个无线充电模块；

所述电芯模块采用锂电池，电芯模块的外壳上设有与无线充电模块相连接的凹轨、凸轨以及触点，通过触点进行模块之间的输入与输出；

所述无线充电模块包括电路板模块与输出输入接口模块，电路板模块内设带有无线充电发射端的soc芯片，输出输入接口模块包括输出输入接口、无线充电线圈、凹轨、凸轨。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

进一步地，所述电芯模块采用18650锂电池。

进一步地，所述电芯模块外壳四周的顶面设有一条凸轨，另外的三面每面设有一条凹轨，在每条凹轨、凸轨上均设有触点；在每条凹轨上设有导槽，每条凸轨上设有导轨，用于固定模块之间的位置，使触点能够完全接触。选择凸轨和凹轨插接的方式固定不同模块，相比于其他固定方法，具有结构简单，抗疲劳性强，易于安装的特点，能够有效的固定不同模块的，防止模块左右位移。

进一步地，所述无线充电模块外壳上分别设有凹轨、凸轨、液晶显示屏及输出输入接口，一条凹轨与一条凸轨分别设置在外壳的左面和底面上，凹轨与凸轨均用于连接电芯模块；液晶显示屏及输出输入接口一同设置在外壳的右面上；无线充电模块内部设有主控芯片以及单片机，用于对电压、电量进行识别，判断接入的电芯模块的数量。

进一步地，当无线充电模块内部的主控芯片为sw6208智融主控芯片时，无线充电模块成为普通快充模块；当无线充电模块内部的主控芯片为南芯半导体的sc8815和杰华特同步升降压芯片，并且将电芯模块串并联组合，则使无线充电模块成为大功率快充模块。

进一步地，所述输出输入接口模块包括输出输入接口与无线输出模块，无线输出模块包括无线充电板；所述无线充电板上设有凸轨，用以连接电芯模块及无线充电模块。

进一步地，所述电路板模块外壳的四周分别设有凹轨、凸轨、液晶显示屏及输出输入接口，外壳的顶面和左面分别设有一条凹轨，底面设有一条凸轨，凹轨与凸轨用于与无线输出模块及电芯模块相连接；电路板模块外壳的右面为液晶显示屏及输出输入接口。

进一步地，所述电路板模块内部的芯片为支持无线充电的gpmq8005b主控芯片和gpmd2130a驱动芯片。

进一步地，所述输出输入接口模块包括2个usb-a，1个typec接口、1个microusb接口、1个lightning接口。

进一步地，无线充电线圈带有导热胶。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的模块化设计的充电宝可自由组合出带所需功能。用户只需根据自己的需求购买相应的模块，而不需要再重复购买带有相应功能的充电宝，避免了功能的浪费。并且模块化充电宝还可以根据自己的携带需求，组合出电池容量小但是轻薄的充电宝，或者电池容量大的充电宝，这也是普通充电宝不具备的功能。

附图说明

图1是本实用新型的电芯模块结构示意图。

图2是本实用新型的普通快充模块和大功率快充模块结构示意图。

图3是本实用新型的无线充电模块的电路板模块的结构示意图。

图4是本实用新型的无线充电模块的无线输出模块结构示意图。

图5是本实用新型模块化设计的充电宝的导轨、导槽结构示意图。

图6是本实用新型的无线充电模块组合成大功率快充模块的结构示意图。

图7是本实用新型模块化设计的充电宝的使用方法流程图。

附图中，100-电芯模块；200-无线充电模块；300-凹轨；400-凸轨；500-触点；210-电路板模块；220-输出输入接口模块；230-液晶显示屏；221-输出输入接口；222-无线充电板；310-导槽；320-导轨。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

需要注意的是，实用新型中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本实用新型提供的模块化设计的充电宝是综合考虑充电宝的使用场景、便携性以及功能性而进行设计，将充电宝原本一体化设计的电芯，电路板，输出输入接口独立进行模块化设计。

如附图1-6所示，本实用新型提供一种模块化设计的充电宝，包括若干个电芯模块100、若干个无线充电模块200。所述电芯模块100采用18650锂电池，电芯模块100的外壳上设有与其他模块相连接的凹轨300、凸轨400以及触点500，通过触点500进行模块之间电信号的输入与输出。所述无线充电模块200包括电路板模块210与输出输入接口221模块220。电路板模块210内设带有无线充电发射端的soc芯片，根据不同需求，更换pcb板上面的soc芯片做到不同的升压以及输入输出方案。输出输入接口模块220包括输出输入接口221、无线充电线圈、凹轨300、凸轨400，可以根据用户需求，提供无线输出模块，太阳能输入模块，背夹电池模块等多种模块。

在本实用新型的一个实施例中，电芯模块100采用有ntc温度探头的3.7v的3500mah的三星35e大倍率18650锂电池。电芯模块100外壳四周分别设有凹轨300和凸轨400，外壳顶面设有一条凸轨400，另外的三面每面设有一条凹轨300，在每条凹轨300、凸轨400上均设有触点500；在每条凹轨300上设有导槽310，每条凸轨400上设有导轨320，用于当不同模块的凸轨400与凹轨300连接时，固定模块之间的位置，将凸轨400上的导轨320，沿凹轨300上的导槽310插入，从而达到固定不同模块的效果，使触点500能够完全充分接触。

在本实用新型的一个实施例中，输出输入接口模块220包括输出输入接口221与无线输出模块，无线输出模块为无线充电板222；所述无线充电板222上设有凸轨400，用以连接电芯模块100及无线充电模块200。输出输入接口模块220还包括2个usb-a，1个typec接口、1个microusb接口、1个lightning接口。

在本实用新型的一个实施例中，无线充电模块200由电路板模块210和无线输出模块构成，电路板模块210内设带有无线充电发射端方案的soc芯片(gpmq8005b主控芯片+gpmd2130a驱动芯片+gpmd3130稳压mos管)，无线输出模块为带有导热胶的无线充电线圈和凹轨300、凸轨400，无线输出模块可以为设有凸轨400的无线充电板222，凸轨400用以连接电芯模块100及无线充电模块200。

在本实用新型的一个实施例中，无线充电模块200外壳四周分别设有凹轨300、凸轨400、液晶显示屏230及输出输入接口221，一条凹轨300与一条凸轨400分别设置在外壳的左面和底面上，凹轨300与凸轨400均用于连接电芯模块100；液晶显示屏230及输出输入接口221一同设置在外壳的右面上；电路板模块210内部设有主控芯片以及单片机，用于对电压、电量进行识别，判断接入的电芯模块100的数量。

当无线充电模块200内部的主控芯片采用sw6208智融主控芯片时，无线充电模块200成为普通快充模块，通过对电压以及电量的识别，判断接入的电芯模块100的数量，并显示在前面板的液晶显示屏230上。电芯模块100成功加载之后，即可通过前面板上的2个usb-a，一个typec接口进行最高22.5w的快速充电，支持华为scp/fcp、pd、qc等快充协议，最大功率为22.5w，支持双向快充；并可通过microusb接口、typec接口、lightning接口和usb-a接口对充电宝进行快速充电。

在本实用新型的另外一个实施例中无线充电模块200外壳四周分别设有凹轨300、凸轨400、液晶显示屏230及输出输入接口221，一条凹轨300设置在外壳的顶面上，两条凸轨400分别设置在外壳的左面和底面上，凹轨300与凸轨400均用于连接电芯模块100；液晶显示屏230及输出输入接口221一同设置在外壳的右面上；电路板模块210内部设有主控芯片以及单片机，用于对电压、电量进行识别，判断接入的电芯模块100的数量。

在本实用新型的一个实施例中，无线充电模块200由电路板模块210和无线输出模块构成，电路板模块210外壳结构跟普通快充模块基本相同，只是在普通快充模块上方增加了一条凹轨300，用于与无线输出模块相连。同样电路板模块210内部芯片更改为支持无线充电的gpmq8005b主控芯片和gpmd2130a驱动芯片。这样可以在连接到无线输出模块时，支持最高10w的无线充电，并兼容qi协议。除此之外，此主控芯片可支持最高18w的双向有线快充。

当无线充电模块200内部的主控芯片为南芯半导体的sc8815和杰华特同步升降压芯片，并且将几个电芯模块100组合在一起，再与无线充电模块200连接，如附图6所示，达到芯片所需的基本电压，则使无线充电模块200降低电池端电流，输出更大功率，成为大功率快充模块。连接电芯，通过升压芯片的升压之后可达到最高65w的输出，从而可以为电脑等支持pd、qc、afc、fcp等多种快充协议的大功率用电器进行充电，并且同样兼容普通快充模块的充电协议，增强了大功率快充模块的实用性。

本实用新型的模块化充电宝的工作流程如图7所示，使用者先通过电芯模块100的凹轨300、凸轨400将所需的电芯连接在一起，然后安装上电路板模块210，接着电路板模块210内的soc芯片开始自检，检查已经被识别的模块，并通过液晶显示屏230显示出已经挂载的模块，使用者观看液晶显示屏230判断所需模块是否已经全部载入，检测完毕即可开始使用模块化充电宝。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。