移动电源电路及移动电源

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种移动电源电路及移动电源。

背景技术

移动电源又称行动电源或行动充电器，是一种个人可随身携带的自身能储备电能，用于为手持式移动设备等消费电子产品充电的便携充电器。移动电源一般包括用作电能存储的储能电池和稳定输出电压的逻辑稳定单元和用于为储能电池充电的充电电路。

随着移动设备的技术发展，各种移动设备层出不穷。其中，不同的移动设备对充电的参数需求是不同的，如充电电压或充电电流等。因此，移动电源的逻辑稳定单元为适应不同移动设备，需要进行折中的设计，以满足不同移动设备。然而，折中的设计意味着移动电源在面对部分移动设备时需要面对较为极限的工况，为移动电源的保护设计带来很大压力，带来使用上的风险，如移动电源的过度放电或短路等。

综上，可见传统的移动电源还存在以上缺陷。

发明内容

基于此，有必要针对传统的移动电源还存在的缺陷，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：

电源放电模块，用于为待充电移动设备充电；

设备交互模块，用于与待充电移动设备建立通信交互，根据待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号；

电源稳定模块，用于在获得电源稳定信号时启动工作；在启动工作后稳定电源放电模块的放电。

上述的移动电源电路，包括电源放电模块、设备交互模块和电源稳定模块，设备交互模块与待充电移动设备建立通信交互，根据待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号。进一步地，若接收到待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号，在电源放电模块为待充电移动设备充电时，电源稳定模块稳定电源放电模块的放电，防止移动电源电路的过度放电对待充电移动设备或自身的损害。基于此，通过与待充电移动设备的交互，防止为部分待充电移动设备充电所带来的极端工况，提高移动电源的安全性。

在其中一个实施例中，设备交互模块包括无线通信单元和信息处理单元；

无线通信单元用于与待充电移动设备建立无线通信；

信息处理单元用于通过无线通信，获取待充电移动设备的设备信息，并根据待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号。

在其中一个实施例中，信息处理单元用于将待充电移动设备的设备信息与预设信息进行匹配，在匹配失败时发出电源稳定信号。

在其中一个实施例中，无线通信单元包括蓝牙通信单元；信息处理单元包括数字信号处理器。

在其中一个实施例中，电源稳定模块包括逻辑比较单元、逻辑开关单元、逻辑稳定单元和逻辑稳定开关；

逻辑开关单元的电输入端通过逻辑稳定开关连接电源放电模块的电输出端；逻辑开关单元的电输出端连接逻辑稳定单元的第一控制端，并用于连接待充电移动设备的第一端；其中，逻辑稳定开关用于在接收到电源稳定信号时导通；

逻辑比较单元分别连接逻辑开关单元的电输入端、逻辑开关单元的逻辑控制端、逻辑稳定单元的逻辑控制端和逻辑稳定单元的第二控制端，并用于分别连接电源放电模块的电输出端和电输入端；逻辑稳定单元的第二控制端用于连接待充电移动设备的第二端；

逻辑比较单元用于在电源放电模块放电后，当放电大于等于预设放电阈值时，控制逻辑开关单元导通；在放电结束后，当放电小于预设放电阈值时，控制逻辑开关单元关断，并控制逻辑稳定单元的第一控制端与第二控制端导通，泄放待充电移动设备的电压。

在其中一个实施例中，逻辑稳定开关包括继电器；

逻辑开关单元的电输入端通过逻辑稳定开关的两个开关触点连接电源放电模块的电输出端；

继电器用于根据电源稳定信号控制两个开关触点导通。

在其中一个实施例中，逻辑比较单元包括第一分压元件、第二分压元件和控制子开关单元；

第一分压元件的第一端用于连接电源放电模块的电输出端，第一分压元件的第二端连接第二分压元件的第一端，第二分压元件的第二端用于连接电源放电模块的电输入端；

控制子开关单元的第一端和逻辑开关单元的电输入端均连接第一分压元件的第一端，控制子开关单元的第二端连接第一分压元件的第二端，控制子开关单元的第三端连接逻辑开关单元的逻辑控制端，控制子开关单元的第四端连接逻辑稳定单元的逻辑控制端；

逻辑开关单元的电输出端和逻辑稳定单元的第一控制端均用于连接待充电移动设备的第一端，控制子开关单元的第五端和逻辑稳定单元的第二控制端均用于连接电源放电模块的电输入端和待充电移动设备的第二端；

第一分压元件和第二分压元件确定预设放电阈值的大小，在电源放电模块开启后，当电源放电模块两端的电压大于等于预设放电阈值时，控制子开关单元控制逻辑开关单元导通；在电源放电模块关闭后，当电源放电模块两端的电压小于预设放电阈值时，控制子开关单元控制逻辑开关单元关断，并控制逻辑稳定单元的第一控制端与第二控制端导通，泄放待充电移动设备两端的电压。

在其中一个实施例中，控制子开关单元包括逻辑子开关、限流元件、上拉元件、送电元件、二极管和充放电电容；

二极管的正极为控制子开关单元的第一端，二极管的负极通过送电元件连接充放电电容的第一端，充放电电容的第二端为控制子开关单元的第五端；

充放电电容的第一端通过上拉元件连接逻辑子开关的第一控制端，逻辑子开关的第一控制端为控制子开关单元的第四端；

逻辑子开关的逻辑控制端为控制子开关单元的第二端，逻辑子开关的第一控制端连接限流元件的第一端，限流元件的第二端为控制子开关单元的第三端；

逻辑子开关的第二控制端为控制子开关单元的第五端；

在电源放电模块放电后，当电源放电模块两端的电压大于等于预设放电阈值时，逻辑子开关的逻辑控制端控制逻辑子开关的第一控制端与第二端导通，使逻辑开关单元导通；当电源放电模块两端的电压小于预设放电阈值时，逻辑子开关的逻辑控制端控制逻辑子开关的第一控制端与第二端关断，使逻辑开关单元关断。

在其中一个实施例中，逻辑稳定单元包括放电元件和放电逻辑开关；

放电元件的第一端为逻辑稳定单元的第一控制端，放电元件的第二端连接放电逻辑开关的第一控制端；

放电逻辑开关的逻辑控制端为逻辑稳定单元的逻辑控制端，放电逻辑开关的第二控制端为逻辑稳定单元的第二控制端；

在电源放电模块放电后，当电源放电模块两端的电压大于等于预设放电阈值时，放电逻辑开关关断；在电源放电模块停止放电后，当电源放电模块两端的电压小于预设放电阈值时，放电逻辑开关导通。

一种移动电源，包括移动电源壳体，以及设置在移动电源壳体内的储能电池、电池充电器和上述任一实施例的移动电源电路；

电源放电模块用于根据储能电池的电能为待充电移动设备充电；

电池充电器用于为储能电池充电。

上述的移动电源，设备交互模块与待充电移动设备建立通信交互，根据待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号。进一步地，若接收到待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号，在电源放电模块为待充电移动设备充电时，电源稳定模块稳定电源放电模块的放电，防止移动电源电路的过度放电对待充电移动设备或自身的损害。基于此，通过与待充电移动设备的交互，防止为部分待充电移动设备充电所带来的极端工况，提高移动电源的安全性。

附图说明

图1为一实施方式的移动电源电路模块结构图；

图2为另一实施方式的移动电源电路模块结构图；

图3为又一实施方式的移动电源电路模块结构图；

图4为一实施方式的移动电源电路图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种移动电源电路。

图1为一实施方式的移动电源电路模块结构图，如图1所示，一实施方式的移动电源电路包括电源放电模块100、设备交互模块101和电源稳定模块102：

电源放电模块100，用于为待充电移动设备充电；

设备交互模块101，用于与待充电移动设备建立通信交互，根据待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号；

电源稳定模块102，用于在获得电源稳定信号时启动工作；在启动工作后稳定电源放电模块100的放电。

如图1所示，电源放电模块100根据储能电池的电能，完成对待充电移动设备的充电。在其中一个实施例中，电源放电模块100为DC/DC模块，即直流变换电路，将储能电池的电能转换为可用于对待充电移动设备的直流充电电流。其中，电源放电模块100作为移动电源的核心电路，其直流变换设计具有一定的变换范围，适用的待充电移动设备是有局限性的。例如，待充电移动设备如智能手机、智能笔记本电脑或智能手表等所需的充电电流互不相同，而不同类型的智能手机所需的充电电流也互不相同。电源放电模块100仅能适用其中的部分设备，在面对另一部分待充电移动设备时，电源放电模块100则需要面对超出预设范围的工况，造成大电流或大电压等浪涌或震荡。

基于此，在进行电源放电模块100的设计中，可预先设定适用范围内的待充电移动设备，包括预先存储待充电移动设备的型号参数、充放电参数等。在使用移动电源为待充电移动设备进行充电时，设备交互模块101与待充电移动设备建立交互，获取待充电移动设备的设备信息。其中，待充电移动设备的设备信息即包括型号参数或充放电参数等。设备交互模块101获取待充电移动设备的设备信息，判断待充电移动设备所需的充放电特性是否属于电源放电模块100的设计范围内。在待充电移动设备所需充放电特性超出设计范围时，发出电源稳定信号。

在其中一个实施例中，图2为另一实施方式的移动电源电路模块结构图，如图2所示，设备交互模块101包括无线通信单元200和信息处理单元201；

无线通信单元200用于与待充电移动设备建立无线通信；

信息处理单元201用于通过无线通信，获取待充电移动设备的设备信息，并根据待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号。

如图2所示，无线通信单元200在充电时与待充电移动设备建立无线通信。其中，可由用户在使用前，通过操作待充电移动设备与无线通信单元200建立连接。在其中一个实施例中，无线通信单元200包括蓝牙通信单元、红外通信模块和NFC通信模块等。作为一个较优的实施方式，无线通信单元200包括蓝牙通信单元。

信息处理单元201根据无线通信单元200建立的无线通信获取待充电移动设备的设备信息，判断待充电移动设备的设备信息待充电移动设备所需充放电特性是否超出设计范围。在其中一个实施例中，信息处理单元201预先存储有满足设计范围的预设信息，并根据待充电移动设备的设备信息与预设信息进行匹配。若匹配成功，则判定待充电移动设备所需充放电特性满足设计范围；否则发出电源稳定信号。在其中一个实施例中，信息处理单元201包括单片机或数字信号处理器等。作为一个较优的实施方式，信息处理单元201包括数字信号处理器。

其中，电源稳定模块102根据电源稳定信号时启动；在启动工作后稳定电源放电模块100的放电。

在其中一个实施例中，无线通信单元200和信息处理单元201均从电源放电模块100获得供电支持。

在其中一个实施例中，电源稳定模块102包括过压保护电路、欠压保护电路等。其中，电源放电模块100在超出设计范围的充电工况时，存在过度放电以及过度放电后的自激振荡等，对电路的正常工作和上下电造成不利影响。基于此，在其中一个实施例中，图3为又一实施方式的移动电源电路模块结构图，如图3所示，包括逻辑比较单元300、逻辑开关单元301、逻辑稳定单元302和逻辑稳定开关303；

逻辑开关单元301的电输入端通过逻辑稳定开关303连接电源放电模块100的电输出端；逻辑开关单元301的电输出端连接逻辑稳定单元302的第一控制端，并用于连接待充电移动设备的第一端；其中，逻辑稳定开关303用于在接收到电源稳定信号时导通；

如图3所示，逻辑稳定开关303在导通时，逻辑开关单元301的电输入端连接电源放电模块100的电输出端，获得电源放电模块100的供电以进入工作状态。

逻辑稳定开关303包括半导体开关管、继电器或电子开关等。

作为一个较优的实施方式，逻辑稳定开关303包括继电器；

逻辑开关单元301的电输入端通过逻辑稳定开关303的两个开关触点连接电源放电模块100的电输出端；

继电器用于根据电源稳定信号控制两个开关触点导通。

逻辑比较单元300分别连接逻辑开关单元301的电输入端、逻辑开关单元301的逻辑控制端、逻辑稳定单元302的逻辑控制端和逻辑稳定单元302的第二控制端，并用于分别连接电源放电模块100的电输出端和电输入端；逻辑稳定单元302的第二控制端用于连接待充电移动设备的第二端；

逻辑比较单元300用于在电源放电模块100放电后，当放电大于等于预设放电阈值时，控制逻辑开关单元301导通；在放电结束后，当放电小于预设放电阈值时，控制逻辑开关单元301关断，并控制逻辑稳定单元302的第一控制端与第二控制端导通，泄放待充电移动设备的电压。

其中，预设放电阈值是逻辑比较单元300进行比较的基准值，可由逻辑比较单元300的内部电路结构确定。如图3所示，根据逻辑开关单元301的逻辑控制端的电路特性，在电源放电模块100两端的电压大于等于预设放电阈值时，导通逻辑开关单元301的电输入端和电输出端，以接通电源放电模块100与待充电移动设备间的供电回路；在电源放电模块100两端的电压小于预设放电阈值时，关断逻辑开关单元301的电输入端和电输出端，以断开电源放电模块100与待充电移动设备间的供电回路。同时，根据逻辑稳定单元302的逻辑控制端的电路特性，在电源放电模块100两端的电压大于等于预设放电阈值时，断开逻辑稳定单元302的第一控制端与第二控制端；在电源放电模块100两端的电压小于预设放电阈值且逻辑开关单元301关断后，接通逻辑稳定单元302的第一控制端与第二控制端，泄放待充电移动设备带来的残存电压。

在其中一个实施例中，图4为一实施方式的移动电源电路图，如图4所示，逻辑比较单元300包括第一分压元件F1、第二分压元件F2和控制子开关单元400；

其中，第一分压元件F1和第二分压元件F2可选用具备分压作用的电子元件，作为一个较优的实施方式，如图4所示，第一分压元件F1和第二分压元件F2选用电阻。其中，第一分压元件F1和第二分压元件F2的选用，决定了预设放电阈值的电压大小。

第一分压元件F1的第一端用于连接电源放电模块100的电输出端，第一分压元件F1的第二端连接第二分压元件F2的第一端，第二分压元件F2的第二端用于连接电源放电模块100的电输入端；

控制子开关单元M1的第一端和逻辑开关单元301的电输入端均连接第一分压元件F1的第一端，控制子开关单元M1的第二端连接第一分压元件F1的第二端，控制子开关单元M1的第三端连接逻辑开关单元301的逻辑控制端，控制子开关单元M1的第四端连接逻辑稳定单元302的逻辑控制端；

逻辑开关单元301的电输出端和逻辑稳定单元302的第一控制端均用于连接待充电移动设备的第一端，控制子开关单元M1的第五端和逻辑稳定单元302的第二控制端均用于连接电源放电模块100的电输入端和待充电移动设备的第二端；

第一分压元件F1和第二分压元件F2确定预设放电阈值的大小，在电源放电模块100开启后，当电源放电模块100两端的电压大于等于预设放电阈值时，控制子开关单元M1控制逻辑开关单元301导通；在电源放电模块100关闭后，当电源放电模块100两端的电压小于预设放电阈值时，控制子开关单元M1控制逻辑开关单元301关断，并控制逻辑稳定单元302的第一控制端与第二控制端导通，泄放待充电移动设备两端的电压。

在其中一个实施例中，如图4所示，控制子开关单元M1包括逻辑子开关K1、限流元件X1、上拉元件X2、送电元件X3、二极管D1和充放电电容C1；

同上，在满足限流元件X1、上拉元件X2和送电元件X3各元件的对应的功能时，限流元件X1、上拉元件X2和送电元件X3具备开放性的选型。作为一个较优的实施方式，限流元件X1、上拉元件X2和送电元件X3均选用电阻。

二极管D1的正极为控制子开关单元M1的第一端，二极管D1的负极通过送电元件X3连接充放电电容C1的第一端，充放电电容C1的第二端为控制子开关单元M1的第五端；

充放电电容C1的第一端通过上拉元件X2连接逻辑子开关K1的第一控制端，逻辑子开关K1的第一控制端为控制子开关单元M1的第四端；

逻辑子开关K1的逻辑控制端为控制子开关单元M1的第二端，逻辑子开关K1的第一控制端连接限流元件X1的第一端，限流元件X1的第二端为控制子开关单元M1的第三端；

逻辑子开关K1的第二控制端为控制子开关单元M1的第五端；

在电源放电模块100放电后，当电源放电模块100两端的电压大于等于预设放电阈值时，逻辑子开关K1的逻辑控制端控制逻辑子开关K1的第一控制端与第二端导通，使逻辑开关单元301导通；当电源放电模块100两端的电压小于预设放电阈值时，逻辑子开关K1的逻辑控制端控制逻辑子开关K1的第一控制端与第二端关断，使逻辑开关单元301关断。

在其中一个实施例中，如图4所示，逻辑稳定单元302包括放电元件S1和放电逻辑开关K2；

同上所示，放电元件S1可根据放电功能进行开放性选型，作为一个较优的实施方式，放电元件S1选用电阻。

放电元件S1的第一端为逻辑稳定单元302的第一控制端，放电元件S1的第二端连接放电逻辑开关K2的第一控制端；

放电逻辑开关K2的逻辑控制端为逻辑稳定单元302的逻辑控制端，放电逻辑开关K2的第二控制端为逻辑稳定单元302的第二控制端；

在电源放电模块100放电后，当电源放电模块100两端的电压大于等于预设放电阈值时，放电逻辑开关K2关断；在电源放电模块100停止放电后，当电源放电模块100两端的电压小于预设放电阈值时，放电逻辑开关K2导通。

在其中一个实施例中，上述各实现开关功能的开关单元和开关可选用电子开关、继电器或半导体开关等。作为一个较优的实施方式，为便于与各元件实现电路配合，上述各实现开关功能的开关单元和开关均选用半导体开关，如晶闸管或场效应管等，通过半导体开关的开关特性，实现各开关单元和开关的开关功能。

上述的移动电源电路，包括电源放电模块100、设备交互模块101和电源稳定模块102，设备交互模块101与待充电移动设备建立通信交互，根据待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号。进一步地，若接收到待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号，在电源放电模块100为待充电移动设备充电时，电源稳定模块102稳定电源放电模块100的放电，防止移动电源电路的过度放电对待充电移动设备或自身的损害。基于此，通过与待充电移动设备的交互，防止为部分待充电移动设备充电所带来的极端工况，提高移动电源的安全性。

本发明实施例还提供一种移动电源。

一种移动电源包括移动电源壳体，以及设置在移动电源壳体内的储能电池、电池充电器和如上述任一实施例的移动电源电路；

电源放电模块用于根据储能电池的电能为待充电移动设备充电；

电池充电器用于为储能电池充电。

上述的移动电源，设备交互模块与待充电移动设备建立通信交互，根据待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号。进一步地，若接收到待充电移动设备的设备信息发出电源稳定信号，在电源放电模块为待充电移动设备充电时，电源稳定模块稳定电源放电模块的放电，防止移动电源电路的过度放电对待充电移动设备或自身的损害。基于此，通过与待充电移动设备的交互，防止为部分待充电移动设备充电所带来的极端工况，提高移动电源的安全性。

以上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。

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