專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)便攜式輔助電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車(chē)便攜式輔助電源裝置，更具體地，涉及一種內(nèi)置可充電的電池并具有輸出不同電壓的輸出端子的汽車(chē)便攜式輔助電源裝置。
背景技術(shù)：
一般，隨著用電設(shè)備的逐漸增加，電源的供給問(wèn)題變得越來(lái)越重要。代表性的用電設(shè)備有汽車(chē)。通常，在汽車(chē)的發(fā)動(dòng)時(shí)使用電能，且在所述汽車(chē)的內(nèi)部附設(shè)的各種裝備也使用電。因此，內(nèi)置車(chē)輛用電池，以順暢地供電。向所述車(chē)輛用電池預(yù)先加電來(lái)進(jìn)行充電，起到需要時(shí)輸出所充的電能的功能。所述車(chē)輛用電池自身有規(guī)定容量的限制，因此具有的特征是如果所充的電能被完全放電，則由于該放電而不能再輸出電能。因此，所述車(chē)輛用電池存在需要一直充有規(guī)定水平以上的電量的缺點(diǎn)。如上所述，電池放電后的車(chē)輛通常使用下述方法，即對(duì)其施加從其他車(chē)輛的電池輸出的電源來(lái)臨時(shí)充電。但是，在這種情況下，需要專(zhuān)門(mén)有充電好了的其他車(chē)輛，打開(kāi)兩輛車(chē)的機(jī)蓋(bonnet)，利用專(zhuān)門(mén)的電纜來(lái)連接各車(chē)輛的電池，因此充電過(guò)程相當(dāng)不便。為了解決上述缺點(diǎn)，已有便攜式車(chē)輛電池充電器，但是上述便攜式車(chē)輛電池存在在車(chē)輛的電池正常充電期間成為無(wú)用之物的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，其目的在于提供一種汽車(chē)便攜式輔助電源裝置，所述裝置通過(guò)內(nèi)置可充電的電池并具有以不同電壓輸出的多個(gè)輸出端，在車(chē)輛用電池放電時(shí)可臨時(shí)對(duì)車(chē)輛用電池進(jìn)行充電，另外，平時(shí)可對(duì)個(gè)人便攜式數(shù)碼裝備進(jìn)行充電。( 二 )技術(shù)方案為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的汽車(chē)便攜式電池充電裝置，其特征在于，包括輸入部，其從外部輸入電源；充電電路部，其對(duì)通過(guò)所述輸入部輸入的電源電壓進(jìn)行升壓；電池部，其輸入在所述充電電路部中被升壓的電源并充電，需要時(shí)輸出所充的電能；降壓部，其對(duì)從所述電池部中輸出的電能的電壓進(jìn)行降壓；放電電路部，其限制從所述電池部輸出的電源電流；第一輸出部，其輸入從所述放電電路部輸出的電源并輸出；第二輸出部，其輸入從所述降壓部輸出的電源并輸出；以及保護(hù)電路部，其起到根據(jù)所述電池部的狀態(tài)斷開(kāi)電路的功能，以防止所述電池部的誤操作。另外，還包括電池余量顯示部，其掌握所述電池部的充電狀態(tài)并由顯示裝置顯示該狀態(tài)。另外，所述充電電路部，其特征在于，包括升壓部，其對(duì)輸入的電能的電壓進(jìn)行升壓；充電電流控制部，其通過(guò)測(cè)量電流，限制施加的電流；充電電流比較電壓生成部，其生成比較電壓；充電電流比較部，其比較所述比較電壓和被施加的電壓；充電狀態(tài)比較部，其基于被施加的電能比較所述電池部的充電狀態(tài)；以及充電狀態(tài)顯示部，其顯示所述充電狀態(tài)比較部的比較結(jié)果。另外，所述放電電路部，其特征在于，包括放電電流比較電壓生成部，其生成比較電壓；放電電流比較部，其對(duì)比較電壓和從施加的電能所測(cè)量的電壓進(jìn)行比較；以及放電電流控制部，其對(duì)通過(guò)所述放電電流比較部輸出的電流進(jìn)行限制。另外，所述降壓部，其特征在于，包括降壓電路控制部，其對(duì)施加的電能的電壓進(jìn)行降壓。另外，所述電池余量顯示部，其特征在于，包括顯示部比較部，其對(duì)從所述電池部輸出的電壓和比較電壓進(jìn)行比較。另外，所述第二輸出部，其特征在于，附設(shè)有USB插口。(三)有益效果具有如上所述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，通過(guò)內(nèi)置充電用電池并輸出不同電壓的電能，具有可同時(shí)對(duì)車(chē)輛用電池進(jìn)行充電和對(duì)使用低電壓的電子儀器進(jìn)行充電的效果。另外，通過(guò)使電池部的電壓與車(chē)輛用電池對(duì)應(yīng)，具有不需要另外的升壓電路的效果。另外，由于具有保護(hù)電路部，具有防止電池的誤操作的效果。


圖1是示出本申請(qǐng)發(fā)明的汽車(chē)便攜式輔助電源裝置的優(yōu)選實(shí)施例的框圖。圖2示出構(gòu)成本申請(qǐng)發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的充電電路部的電路。圖3示出本申請(qǐng)發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的放電電路部。圖4示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的降壓部。圖5示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的保護(hù)電路部。圖6示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電池余量顯示部。附圖中主要部分的標(biāo)記說(shuō)明
10輸入部20充電電路部21升壓部22充電電流控制部23充電狀態(tài)比較部24充電電流比較部25充電狀態(tài)顯示部26充電電流比較電壓生成部30放電電路部31放電電流控制部32放電電流比較部33放電電流比較電壓生成部34放電部40電池佘量顯示部41電池余量比較部50保護(hù)電路部51:溫度傳感部 53:保護(hù)部 70:降壓部 80:第一輸出部
52:平衡電路 60:電池部 71:降壓電路控制部 90:第二輸出部
具體實(shí)施例方式以下，參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是示出本申請(qǐng)發(fā)明的汽車(chē)便攜式輔助電源裝置的優(yōu)選實(shí)施例的框圖。如圖所示，本申請(qǐng)發(fā)明的便攜式輔助電源裝置包括輸入部10、充電電路部20、放電電路部30、電池余量顯示部40、保護(hù)電路部50、電池部60、降壓部70、第一輸出部10和第二輸出部80。所述輸入部10起到接收外部電源的供給并向充電電路部20施加電源的功能。所述輸入部10例如可從車(chē)輛用充電器(cigar jack)或AC/DC適配器(adaptor)等輸入電源。 此時(shí)輸入的額定電壓優(yōu)選為12V至15V。所述充電電路部20起到控制電壓，以使通過(guò)所述輸入部10施加的電源能夠充電至本申請(qǐng)發(fā)明的電池部60的作用。因此，所述充電電路部20由控制電源的電路構(gòu)成。由于本申請(qǐng)發(fā)明的電池部60使用的電壓高于通過(guò)所述輸入部施加的電源的電壓，優(yōu)選地，使所述充電電路部20起到對(duì)施加的電源的電壓進(jìn)行升壓的功能。例如，所述充電電路部20將施加到所述輸入部10的12V至15V的電源電壓升壓至與所述電池部60對(duì)應(yīng)的電壓16. 8V。保護(hù)電路部50起到保護(hù)電路，以使本發(fā)明的便攜式輔助電源裝置穩(wěn)定工作的功能。所述保護(hù)電路部50起到接收被所述充電電路部20升壓后的16. 8V電源并向所述電池部60傳遞的功能，且還起到將從所述電池部60輸出的電源向所述放電電路部30或降壓部 60傳遞的功能。另一方面，所述保護(hù)電路部50起到防止電池部60的充電或放電時(shí)發(fā)生異常現(xiàn)象， 例如異常充電、異常放電、短路、過(guò)電流等的功能。本申請(qǐng)發(fā)明的便攜式輔助電源裝置由于可攜帶，可能會(huì)受到?jīng)_擊，另外，因使用上的不注意，發(fā)生上述異?，F(xiàn)象的可能性大。因此， 優(yōu)選地，通過(guò)由一種保護(hù)電路(PCM Protection Circuit Module)構(gòu)成的保護(hù)電路部50， 避免上述異?，F(xiàn)象。另外，所述保護(hù)電路部50起到控制電池部60的平衡的功能。所述電池部60通過(guò)串聯(lián)連接四個(gè)鋰離子(Lithum-ion)電池構(gòu)成。但是，充電時(shí)傳遞到各個(gè)電池上的電能會(huì)相互有差異。因此，所述保護(hù)電路部50起到使電能均勻地傳遞到各個(gè)電池的功能。優(yōu)選地，電池部60包括通常使用的充電電池，優(yōu)選為鋰離子(Lithum-ion)電池， 以此起到充電能的功能。但是，所述電池部60除了所述鋰離子電池之外，還可以利用鋰聚合物(Lithum-polymer)電池等其他充電電池來(lái)構(gòu)成。另一方面，所述電池部60起到接收從所述保護(hù)電路部50施加的電能來(lái)進(jìn)行充電的功能。優(yōu)選地，所述電池部60通過(guò)串聯(lián)連接四個(gè)鋰離子單元電池(cell)來(lái)構(gòu)成，因此優(yōu)選地使其在充滿電時(shí)輸出16. 8V的電能。另一方面，所述電池部60起到如上所述預(yù)先接收電能并在需要時(shí)輸出所充的電源的功能。從所述電池部60輸出的電能施加到所述保護(hù)電路部50。所述電池部60根據(jù)鋰離子電池的特性輸出恒流和恒壓的電源。降壓部70起到接收從所述保護(hù)電路部50輸出的電能并降壓的功能。例如，所述降壓部70將從所述保護(hù)電路部50輸出的電能的16. 8V電壓降至5V并輸出到輸出部。放電電路部30在所述電池部60充滿電的狀態(tài)下，在為了對(duì)車(chē)輛或電子儀器進(jìn)行充電而輸出所充的電能時(shí)，起到對(duì)電流的最大電流進(jìn)行限制的功能。因此，通過(guò)所述放電電路部30，可以不至于流出規(guī)定量以上的電流。例如，所述放電電路部30優(yōu)選地將輸出的電流限制在最大7A。電池余量顯示部40起到顯示所述電池部60中所充的充電狀態(tài)的功能。S卩，所述電池余量顯示部40起到檢查所述電池部60中所充的電能的余量并通過(guò)顯示器件顯示的功能。因此，所述電池余量顯示部40優(yōu)選地包括顯示器件，例如LED (Light-Emitting Diode)，優(yōu)選地可通過(guò)比較電池的充電狀態(tài)，利用多個(gè)顯示器件表現(xiàn)多種顏色。例如，優(yōu)選地，通過(guò)在所述電池部60充滿電時(shí)，點(diǎn)亮綠色LED，所述電池部60正充電時(shí)，點(diǎn)亮紅色LED， 以顯示電池部60的剩余電能的量。第一輸出部80起到對(duì)經(jīng)由所述放電電路部30輸出的電能進(jìn)行輸出的功能。艮口， 優(yōu)選地，所述第一輸出部80輸出以16. 8V電壓輸出的電源，并能夠與連接到車(chē)輛的充電器的專(zhuān)門(mén)的電纜相連接。第二輸出部90起到對(duì)經(jīng)由所述降壓部60輸出的電能進(jìn)行輸出的功能。即，所述第二輸出部90輸出被降壓至5V的電源，且所述第二輸出部90的末端可附設(shè)USB插口，以連接使用5V的電子儀器。以下，對(duì)如上所述構(gòu)成的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的汽車(chē)便攜式輔助電源裝置的工作進(jìn)行說(shuō)明。首先，在所述輸入部10上施加電源。如上所述，所述輸入部10構(gòu)成為能夠與普通的AC/DC適配器或車(chē)輛用充電器的輸出端連接，并被施加從所述AC/DC適配器或車(chē)輛用充電器輸出的12V至15V電源。向所述輸入部10施加的電源傳遞到充電電路部20。所述充電電路部20上施加的電源的電壓被調(diào)整。即，在所述輸入部10中施加的12V至15V電壓被升壓至本申請(qǐng)發(fā)明的電池部60中使用的16. 8V。在所述充電電路部20中電壓調(diào)整了的電能施加到保護(hù)電路部 50。保護(hù)電路部50上施加的電能施加到電池部60并充電至所述電池部60中內(nèi)置的充電電池中。此時(shí)，所述保護(hù)電路部50檢測(cè)所述電池部60的充電量，并對(duì)其進(jìn)行控制，以使得即使所述電池部60在充滿電的狀態(tài)下繼續(xù)輸入電能，所述電池部60也不會(huì)過(guò)充。另一方面，在所述第一輸出部80上連接裝置時(shí)，所述電池部60輸出電能。優(yōu)選地，連接到所述第一輸出部80的裝置可連接汽車(chē)的電池，且可通過(guò)連接本申請(qǐng)發(fā)明的第一輸出部80和車(chē)輛的充電器的專(zhuān)門(mén)的電纜來(lái)進(jìn)行連接。因此，優(yōu)選地，通過(guò)本申請(qǐng)發(fā)明的便攜式輔助電源裝置對(duì)車(chē)輛的電池進(jìn)行充電時(shí)，通過(guò)車(chē)輛的充電器來(lái)進(jìn)行充電，以方便地進(jìn)行電池的充電。所述電池部60中輸出的電能如上所述具有16. 8V電壓。如上所述輸出的電能經(jīng)過(guò)保護(hù)電路部50施加到放電電路部30。到達(dá)所述放電電路部30的電能，其最大電流值被限制，像這樣被控制的電能施加到第一輸出部80。
傳遞到所述第一輸出部80的電能通過(guò)連接的電纜施加到車(chē)輛的充電器，并對(duì)車(chē)輛的電池進(jìn)行充電。另一方面，在所述第二輸出部90上連接裝置時(shí)，所述電池部60輸出電能。連接到所述第二輸出部90上的裝置，可連接普通的便攜式電子儀器，例如，MP3播放器或電子詞典等使用低電壓工作的各種電子儀器。上述便攜式電子儀器一般接收5V電壓的電能來(lái)工作。 但是，從所述電池部60輸出的電能具有16. 8V電壓。因此，從所述電池部60輸出的電能經(jīng)過(guò)保護(hù)電路部50后為了進(jìn)行降壓而被施加到降壓部70。所述降壓部70上施加的16. 8V電能調(diào)整為5V電壓并施加到所述第二輸出部90。 施加在所述第二輸出部90上的電能施加到與所述第二輸出部90相連接的裝置上。圖2示出構(gòu)成本申請(qǐng)發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的充電電路部的電路。參考附圖，所述充電電路部20大致上包括升壓部21、充電電流控制部22、充電狀態(tài)比較部23、充電電流比較部對(duì)、充電狀態(tài)顯示部25和充電電流比較電壓生成部26。所述升壓部21起到對(duì)輸入的電能的電壓進(jìn)行升壓的功能。如上所述，所述輸入部 10上施加的電源利用12V至15V電壓的普通AC-DC適配器(Adaptor)或車(chē)輛的充電器來(lái)供給電源，這樣供給的電源通過(guò)所述升壓部21的輸入端供給。所述升壓部21上供給的12V 至15V電源通過(guò)升壓部21并升壓至16. 8V。此過(guò)程通過(guò)如MC34063ACS的PWM (脈沖寬度調(diào)整)IC(集成電路)來(lái)控制。像這樣電壓被升壓的電能輸入到所述充電電流控制部22。如上所述，所施加的具有16. 8V電壓的電能利用充電電流控制部22，通過(guò)分路電阻(Shunt Resistance)測(cè)量電流，從而來(lái)限制電流。所述分路電阻通常被用于測(cè)量電流， 一般是在使用小電流計(jì)測(cè)量大電流時(shí)使用。所述充電電流控制部22通過(guò)max5078半導(dǎo)體芯片執(zhí)行控制功能。充電電流比較部M具有對(duì)比較電壓和輸入電壓進(jìn)行比較的電路結(jié)構(gòu)，此時(shí)使用的比較電壓在充電電流比較電壓生成部26中生成。充電狀態(tài)比較部23起到基于施加的電能來(lái)比較充電狀態(tài)的功能，充電狀態(tài)顯示部25起到以此為基準(zhǔn)通過(guò)顯示裝置顯示的功能。圖3示出本申請(qǐng)發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的放電電路部。參考附圖，所述放電電路部30包括放電電流控制部31、放電電流比較部32、放電電流比較電壓生成部33和放電部34。參考圖1，所述放電電路部30的輸入端通過(guò)保護(hù)電路部50連接電池部60的輸出端。由此來(lái)施加從所述電池部60輸出的16. 8V電源。本申請(qǐng)發(fā)明的電池部60使用4個(gè)單元電池的鋰離子電池，所以輸出電能的容量大。因此，通過(guò)所述放電電流控制部31來(lái)進(jìn)行控制以限制電流，通過(guò)所述放電電流比較部32來(lái)對(duì)利用分路電阻測(cè)量的值和從所述放電電流比較電壓生成部33中生成的電壓進(jìn)行比較，進(jìn)而控制電流。優(yōu)選地，將最大電流限制在7A。放電部34根據(jù)從放電電流控制部31輸入的控制信號(hào)，斷續(xù)地輸出放電電流。圖4示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的降壓部70。所述降壓部70是在輸入端通過(guò)保護(hù)電路部50接收所述電池部10的電源，并在輸出端輸出5V電能的降壓電路。附圖中所示的降壓電路控制部71可由通常的降壓型轉(zhuǎn)換器的專(zhuān)用IC實(shí)現(xiàn)。所述降壓電路控制部71的輸出部?jī)?yōu)選地能夠連接USB端子。因此，通過(guò)本申請(qǐng)發(fā)明的降壓電路控制部71輸出的5V電源，能夠使用通常廣泛應(yīng)用的通過(guò)USB進(jìn)行電源輸入的電子儀器。圖5示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的保護(hù)電路部。如圖所示，所述保護(hù)電路部50包括溫度傳感部51、平衡電路部52和保護(hù)部53。所述溫度傳感部51通過(guò)測(cè)量電池的溫度，起到當(dāng)溫度超過(guò)規(guī)定水平時(shí)斷開(kāi)電路來(lái)防止電路損傷的功能。所述溫度傳感部51可設(shè)置為， 例如溫度超過(guò)60 70度時(shí)斷開(kāi)電路。另外，所述保護(hù)電路部50包括平衡電路52。本申請(qǐng)發(fā)明的電池部由4個(gè)單元電池(cell)組成的充電電池構(gòu)成。但是，各個(gè)電池在輸出電能時(shí)各個(gè)輸出可能不同。因此， 通過(guò)本申請(qǐng)發(fā)明的平衡電路52來(lái)保持各個(gè)單元電池的平衡，起到延長(zhǎng)電池壽命的功能。另外，保護(hù)部53通過(guò)在充電電壓超過(guò)預(yù)先設(shè)置的電壓(本發(fā)明中是4. MV)或放電電壓未達(dá)到預(yù)先設(shè)置的電壓(本發(fā)明中是2. 75V)時(shí)斷開(kāi)充電電流或放電電流，預(yù)防過(guò)充和過(guò)放電。圖6示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電池余量顯示部40。所述電池余量顯示部40通過(guò)將從所述電池部60輸出并輸入的電源和由電阻劃分VCC的比較電壓進(jìn)行比較，而起到測(cè)量電池的余量并通過(guò)由LED實(shí)現(xiàn)的顯示部來(lái)進(jìn)行顯示的功能。此時(shí)，電壓的比較是在電池余量比較部41中進(jìn)行控制。以上對(duì)本發(fā)明的便攜式輔助電源裝置的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但這僅是為了有助于對(duì)本發(fā)明的理解而以特定的實(shí)例示出的，并不限定本發(fā)明的范圍。對(duì)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在此公開(kāi)的實(shí)施例之外，基于本發(fā)明的技術(shù)思想可實(shí)施其他變形例是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種汽車(chē)便攜式電池充電裝置，其特征在于，包括 輸入部，其從外部輸入電源；充電電路部，其對(duì)通過(guò)所述輸入部輸入的電源電壓進(jìn)行升壓； 電池部，其輸入在所述充電電路部中被升壓的電源并充電，需要時(shí)輸出所充的電能； 降壓部，其對(duì)從所述電池部中輸出的電能的電壓進(jìn)行降壓； 放電電路部，其限制從所述電池部輸出的電源電流； 第一輸出部，其輸入從所述放電電路部輸出的電源并輸出； 第二輸出部，其輸入從所述降壓部輸出的電源并輸出；以及保護(hù)電路部，其起到根據(jù)所述電池部的狀態(tài)斷開(kāi)電路的功能，以防止所述電池部的誤操作。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)便攜式電池充電裝置，其特征在于，還包括電池余量顯示部，其掌握所述電池部的充電狀態(tài)并由顯示裝置顯示狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)便攜式電池充電裝置，其特征在于，所述充電電路部包括 升壓部，其對(duì)輸入的電能的電壓進(jìn)行升壓；充電電流控制部，其通過(guò)測(cè)量電流，限制施加的電流； 充電電流比較電壓生成部，其生成比較電壓； 充電電流比較部，其比較所述比較電壓和被施加的電壓； 充電狀態(tài)比較部，其基于被施加的電能比較所述電池部的充電狀態(tài)；以及充電狀態(tài)顯示部，其顯示所述充電狀態(tài)比較部的比較結(jié)果。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)便攜式電池充電裝置，其特征在于，所述放電電路部包括 放電電流比較電壓生成部，其生成比較電壓；放電電流比較部，其對(duì)比較電壓和從被施加的電能所測(cè)量的電壓進(jìn)行比較；以及放電電流控制部，其對(duì)所述放電電流比較部輸出的電流進(jìn)行限制。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)便攜式電池充電裝置，其特征在于，所述降壓部包括降壓電路控制部，其對(duì)被施加的電能的電壓進(jìn)行降壓。
6.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)便攜式電池充電裝置，其特征在于，所述電池余量顯示部包括顯示部比較部，其對(duì)從所述電池部輸出的電壓和比較電壓進(jìn)行比較。
7.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)便攜式電池充電裝置，其特征在于，所述第二輸出部附設(shè)有USB插口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車(chē)便攜式輔助電源裝置，更具體地，涉及一種汽車(chē)便攜式輔助電源裝置，其內(nèi)置可充電的電池，并可在車(chē)輛用電池放電時(shí)進(jìn)行臨時(shí)充電，以使汽車(chē)能夠發(fā)動(dòng)，且可對(duì)個(gè)人便攜式數(shù)碼裝備進(jìn)行充電。
文檔編號(hào)H02J7/14GK102301562SQ201080006465
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者呂暢恩 申請(qǐng)人:N奈維解決方案株式會(huì)社