一种手摇式充电电源的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种电源，尤其是涉及一种手摇式充电电源。
【背景技术】
[0002]市场上的大部分手机电池只能够满足客户使用一定时间，这一点对于在进行露营、徒步等需要长期保持设备供电的人来说就不甚方便了，尤其会出现在遇到危险仅需要拨打一个电话或者发送一条短信但是手机没有电的时候。目前，市场上解决这个弊端的主要办法是研究移动电源，为之进行充电并尽量延长手持电子设备的运用时间。但是，移动电源中的能量也终究会耗尽，而目前，对于热爱野营和骑行的人群来说，在资源稀少的郊外寻找到为GPS、手机等必备设备的充电方式仍然是个问题。
[0003]为了解决这样一个问题，市场上出现了另外一种解决方案，那就是太阳能供电电池。在有太阳辐照对地方将太阳能电池的感光板暴露在太阳辐射之下，可以将太阳能转换成电能，并储存下来为手持设备进行供电。这是一种很好地提供可持续供电的解决方案。但是其使用的条件有较大的局限性，在阴雨绵绵的天气中效果不显著。同时，太阳能供电电池的价格比较昂贵，另外，功率足够的太阳能供电电池体积较大，对于登山、露营的人员而言，携带不够方便。
[0004]手摇式充电电源是指利用buck电路等电力电子技术及其他电子技术将手摇机械能转换为电能，并稳定地为锂电池充电。当需要的电量并不是很大，手摇式的充电电源可以实时地将生物能转换成的机械能转换成为电能，能够尽快地储存电量并为手持设备进行供电，就能够更大程度上地保证野外人员的安全。现在市场上的手摇式充电电源主要有以下几个型号:
[0005]1、法国迪卡侬迷你手电筒
[0006]优点:体积小，使用方便，价格低；
[0007]缺点:只能用于给自身电珠供电，不能够将电能印出来，用于为外部设备进行供电；
[0008]2、牧马人指南者吉普Jeep4S户外手摇式USB应急手机充电器
[0009]优点:体积小，成本低，可以提供多种接口 ；
[0010]缺点:手柄易断裂，输入电压不稳定，如果手摇太快容易引起电路烧断等问题；
[0011]3、日本斯特林手摇式发电手机充电器
[0012]优点:多方式进行充电，包括手摇发电和太阳能电池充电，同时也可以放置干电池，集成了充电、收音机、手电筒等多个功能；
[0013]缺点:价格尚昂；
[0014]4、ETON BoostTurbine 2000 手摇式发电充电器
[0015]优点:内置移动电源，不对手柄进行摇动也可以为外部进行充电；
[0016]缺点:价格尚昂。
[0017]中国专利CN201352721公开了一种便携式手摇操作电器，包括手摇式发电机，该手摇式发电机的两输出极上并联有整流滤波器，该整流滤波器的两输出极上并联有集成稳压器；该集成稳压器的两输出极上并联有相串联的发光体和第二开关体；集成稳压器的两输出极上还并联有USB接口。该专利无法实现对电池充电时间的管理、对电池充电电流的限制等电源管理。
【实用新型内容】
[0018]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种手摇式充电电源，可实现应急发电、蓄电及充电的功能，还可以通过电源管理实现对电池的充电保护、电压与电流显示、充电指示显示等功能，具有应用广泛、携带方便、结构简单、成本低等优点。
[0019]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0020]一种手摇式充电电源包括手摇式直流发电机、DC-DC降压电路、电源管理器、电池接口和外设接口，所述手摇式直流发电机的输出端连接DC-DC降压电路的输入端，所述DC-DC降压电路的输出端连接电源管理器的电压输入端，所述电池接口和外设接口分别连接电源管理器。
[0021 ] 所述电池接口和外设接口均为USB接口。
[0022]所述手摇式直流发电机为12V手摇式直流发电机。
[0023]所述DC-DC降压电路包括LMZ14202芯片。
[0024]所述电源管理器采用bq24070电源管理芯片。
[0025]所述DC-DC降压电路的输出端与电源管理器的电压输入端之间连接有稳压二极管。
[0026]还包括充电状态指示灯，所述充电状态指示灯连接电源管理器。
[0027]所述DC-DC降压电路、电源管理器、电池接口和外设接口布设在双层PCB板上。
[0028]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0029]1、本实用新型基于直流发电机原理及电力电子DC-DC (直流-直流)降压斩波技术，设计了一种手摇式充电电源，通过摇动设备上的手柄，将人力转化为电力，并通过接口实现与手机等设备的连接，实现应急发电、蓄电及充电的功能。同时，通过电源管理实现对锂电池的充电保护、电压与电流显示、充电指示显示等功能，且保护电池不因过度充电而损坏。
[0030]2、本实用新型运用范围很广、便于携带，一方面，这种充电器可用于登山、野营时对手机等设备进行应急充电。同时，通过对外观的改造设计，可实现与自行车轮胎的结合安装，从而实现骑行发电的功能，大大减少人力发电所需的体力。
[0031]3、本实用新型结构简单、成本低，利用LMZ14202芯片将来自直流发电机的12V电压降为可供手机充电的电压，同时，利用TI公司的电源管理芯片bq24070控制充电时间、各个充电过程电流等参数，实现电源管理的功能。
【附图说明】
[0032]图1为本实用新型整体结构示意图；
[0033]图2为本实用新型中DC-DC降压电路的电路示意图；
[0034]图3为本实用新型中电源管理器及其周围电路的电路示意图；
[0035]图4为bq24070电源管理芯片中DPPM功能示意图。
[0036]图中:1、手摇式直流发电机，2、DC-DC降压电路，3、电源管理器，4、电池接口，5、夕卜设接口，6、充电状态指示灯。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0038]如图1所示，一种手摇式充电电源包括手摇式直流发电机UDC-DC降压电路2、电源管理器3、电池接口 4、外设接口 5和充电状态指示灯6，手摇式直流发电机I的输出端通过稳压二极管连接DC-DC降压电路2的输入端，DC-DC降压电路2的输出端连接电源管理器3的电压输入端，电池接口 4和外设接口 5分别连接电源管理器3，充电状态指示灯6连接电源管理器3，电池接口 4连接电池，外设接口 5连接系统。
[0039]其中，手摇式直流发电机I为12V手摇式直流发电机，即进口微型直流减速电机7字型DS-400.110/S555S DC12V发电机，考虑到该发电机机械部分的阻力与人在转动手柄时的舒适度和习惯，本实施例针对转速lr/s左右进行设计，即设定直流发电的输出电压为12-13Vo
[0040]DC-DC降压电路采用TI公司的LMZ14202芯片，对手摇式直流发电机I输出的12-13V电压进行buck型DC-D