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专利号: 2019111679714
申请人: 杭州光力美电子科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1. 一种多功能电源适配装置,其特征在于:它包括供电模块﹑电压适配模块﹑适配连接件;供电模块是手机充电宝或者手机充电器;电压适配模块的输入端和供电模块输出端连接, 供电模块输出的5V电压,通过电压适配模块转换得到需要替换电池组匹配的电压或对各种充电电池进行充电的电压;适配连接件一端和电压适配模块的输出端连接,适配连接件另一端连接到接受电能的装置, 具体的可以和仪器设备原来的电池盒连接,以便替代电池组,可以和充电电池盒连接,以对充电电池充电,还可以和仪器设备的直流电源插口连接,以替代仪器设备原来的电源;

所述的适配连接件根据实现功能的需要选用以下情况之一:1. 适配连接件A;2. 适配连接件B;3. 适配连接件C;适配连接件A包括电线A﹑电线B﹑两芯连接插头A﹑电池盒正极连接件﹑电池盒负极连接件,电线A一端连接两芯连接插头A正极,另一端连接电池盒正极连接件,电线B一端连接 两芯连接插头A负极,另一端连接到电池盒负极连接件, 适配连接件A通过两芯连接插头A插入电压适配模块输出插座和电压适配模块连接;电池盒正极连接件和电池盒负极连接件配对使用, 可以根据需要选用如下面情况之一:1. 电池盒正极连接件是一个小铜帽,小铜帽刚好可以套在电池正极头部的小圆柱上,电线A和小铜帽连接,而电池盒负极连接件是一面绝缘的圆铜片,电线B一端和圆铜片连接,圆铜片直径等于或略小于电池直径;2. 电池盒正极连接件是一里面套有用于绝缘的小塑料帽的小铜帽,小塑料帽刚好可以套在电池正极头部的小圆柱上,电线A一端和小铜帽连接,而电池盒负极连接件是一圆铜片,电线B一端和圆铜片连接,圆铜片直径等于或略小于电池直径;3. 电池盒正极连接件和电池盒负极连接件就是一个9号电池的连接帽,电池盒正极连接件是圆筒型物件 ,电池盒负极连接件是等边六边形筒的物件;电压适配模块的USB插头通过插入供电模块的USB插口进行连接,供电模块的正极输出端接电压适配模块正极输入端,供电模块的负极GND接电压适配模块的负极GND;适配连接件B包括电线C﹑电线D﹑两芯连接插头B﹑充电电池适配件,电线C一端连接两芯连接插头B的正极,另一端连接充电电池适配件正极,电线D一端连接两芯连接插头B的负极,另一端连接到充电电池适配件负极 ;充电电池适配件根据充电电池的不同,可以是下面情况之一:1. 是1号﹑5号﹑7号电池盒,2. 是9号电池的连接帽,3.纽扣电池盒,4. 适合手机电池板的手机电池充电夹;两芯连接插头B通过插入电压适配模块输出插座和电压适配模块连接;适配连接件C一端有两芯连接插头A可以和电压适配模块输出口连接,适配连接件C另一端连接直流电源插头,可以连接仪器设备电源插口,以替代仪器设备原来的电源;

所述的电压适配模块由USB插头U6﹑单片机模块U1﹑按键输入模块U2﹑显示模块U3﹑DC‑DC升压模块U7﹑脉宽调制(PWM)驱动模块U8﹑滤波模块U4和输出电流电压检测电路组成,电压适配模块的正极就是USB插头U6的正极并和单片机模块U1的VCC连接;按键输入模块U2﹑显示模块U3和单片机模块U1连接,电压适配模块的负极和USB插头U6的负极连接单片机模块U1的GND;DC‑DC升压模块U7输入端接VCC, DC‑DC升压模块U7输出端接脉宽调制(PWM)驱动模块U8输入端,当采用单片机模块U1控制DC‑DC升压模块U7输出电压方案时,DC‑DC升压模块U7和单片机模块U1连接,当采用单片机模块U1不控制DC‑DC升压模块U7输出电压方案时,DC‑DC升压模块U7和单片机模块U1不连接;脉宽调制(PWM)驱动模块U8输入端连接DC‑DC升压模块U7输出端,脉宽调制(PWM)驱动模块U8输出端接滤波模块U4输入端,单片机模块和脉宽调制(PWM)驱动模块U8的控制端连接;滤波模块U4输出端正极接输出插座U5的正极,滤波模块U4负极接GND;输出电流电压检测电路是:输出插座U5的正极接单片机模块的一个模拟量检测输入接口A,用于检测电压适配模块输出电压,输出插座U5的负极接单片机模块的一个模拟量检测输入接口B,并通过一电流检测电阻R2接GND,用于检测输出电流;如果输出电压小于5V的应用DC‑DC升压模块U7可以省略;

所述的DC‑DC升压模块U7和脉宽调制(PWM)驱动模块U8是下面方案之一,方案一: 适合输出电压小于5V的应用,DC‑DC升压模块U7省略, VCC连接脉宽调制(PWM)驱动模块U8的输入端;脉宽调制(PWM)驱动模块U8由一个PNP三极管Q1﹑一个电阻R1组成;单片机模块的一个输出端通过电阻R1接PNP三极管Q1的基极,单片机模块产生的脉宽调制(PWM)脉冲信号通过Q1的基极控制Q1的开关,PNP三极管Q1的发射极也是脉宽调制(PWM)驱动模块U8的输入端接VCC,PNP三极管Q1的集电极接滤波模块U4的输入端;方案二:VCC接DC‑DC升压模块U7的输入端,DC‑DC升压模块U7的输出端接脉宽调制(PWM)驱动模块U8的输入端,DC‑DC升压模块U7不和单片机模块连接;脉宽调制(PWM)驱动模块U8由一个PNP三极管Q1﹑一个NPN三极管Q2﹑两个电阻R1,R3组成;单片机模块的一个输出端通过电阻R1接NPN三极管Q2的基极,三极管Q2的发射极接GND, 三极管Q2的集电极通过电阻R3接PNP三极管Q1的基极,PNP三极管Q1的发射极也是脉宽调制(PWM)驱动模块的输入端接DC‑DC升压模块U7的输出端,PNP三极管Q1的集电极接滤波模块U4的输入端,脉宽调制(PWM)驱动模块U8还可以包括电阻R4,R4一端接PNP三极管Q1的发射极,另一端接PNP三极管Q1的基极;上述的方案二电压适应范围根据DC‑DC升压模块的输出电压,如果DC‑DC升压模块的输出电压是12V,就适合小于12V的应用;方案三:VCC连接DC‑DC升压模块U7的输入端,DC‑DC升压模块的输出端接脉宽调制(PWM)驱动模块的输入端; DC‑DC升压模块U7由电感L1﹑N沟道场效应管Q3﹑肖特基二极管D1﹑电容C1和电阻R7组成, 电感L1一端接VCC,另一端接Q3漏极D,并接二极管D1的阳极,二极管D1的阴极接电容C1正极,同时接脉宽调制(PWM)驱动模块输入端,N沟道场效应管Q3的栅极G通过电阻R7接单片机模块的一个脉宽调制(PWM)输出端,N沟道场效应管Q3的源极S和电容C1的负极接地 ;脉宽调制(PWM)驱动模块由一个PNP三极管Q1﹑一个NPN三极管Q2﹑两个电阻R1,R3组成;单片机模块的一个脉宽调制(PWM)输出端通过电阻R1接NPN三极管Q2的基极,三极管Q2的发射极接GND, 三极管Q2的集电极通过电阻R3接PNP三极管Q1的基极,PNP三极管Q1的发射极也是脉宽调制(PWM)驱动模块的输入端接DC‑DC升压模块U7的输出端,PNP三极管Q1的集电极接滤波模块U4的输入端, 脉宽调制(PWM)驱动模块U8还可以包括电阻R4,R4一端接PNP三极管Q1的发射极,另一端接PNP三极管Q1的基极。

2.根据权利要求1所述的多功能电源适配装置,其特征在于:所述的DC‑DC升压模块U7和脉宽调制(PWM)驱动模块U8方案二进一步方案:在DC‑DC升压模块和VCC之间增加开关选择电路模块,开关选择电路模块由两个PNP三极管Q3,Q4﹑两个电阻R5,R6,两个二极管D1,D2组成;单片机模块的一个控制端B通过电阻R5接PNP三极管Q3的基极,PNP三极管Q3的发射极接VCC,PNP三极管Q3的集电极接二极管D1阳极,二极管D1阴极接脉宽调制(PWM)驱动模块的输入端;单片机模块的一个控制端C通过电阻R6接PNP三极管Q4的基极,PNP三极管Q4的发射极接VCC,PNP三极管Q4的集电极接DC‑DC升压模块的输入端,DC‑DC升压模块的输出端接二极管D2阳极,二极管D2阴极接接脉宽调制(PWM)驱动模块的输入端。

3.根据权利要求1所述的多功能电源适配装置,其特征在于:所述的DC‑DC升压模块U7和脉宽调制(PWM)驱动模块U8方案二进一步方案:单片机模块连接一电子电位器,该电子电位器替代DC‑DC升压模块里的输出电压调节电阻。

4.根据权利要求1所述的多功能电源适配装置,其特征在于:所述的显示模块由一个LED数码管和若干LED发光管组成,LED数码管用于显示输出电压,电流值;若干LED发光管用于指示当前状态;所述的按键输入模块由若干按键组成。

5. 根据权利要求1所述的多功能电源适配装置,其特征在于:所述的手机电池充电夹包括一个定位盒﹑一个支撑板﹑一个支撑弹簧﹑两组手机电板触点接触件,每组2个;定位盒是一个前部和左侧部为空的长方体盒子,定位盒底部有一个支撑板,支撑板前部通过两端的小圆轴卡进定位盒底部和小圆轴并行的两个半圆柱孔,可以转动,支撑板后部背面和定位盒底部之间有个支撑弹簧,当手机电池板插进定位盒时可以贴紧定位盒顶面被支撑板卡紧,定位盒上部挡板靠近后部有个长条形孔和定位盒后部挡板靠近上部有个长条形孔,手机电板触点接触件的固定螺杆可以从里往外穿过;每组手机电板触点接触件由两个手机电板触点接触件组成,手机电板触点接触件包括一个小板子和一个手旋固定螺帽,小板子背面有个细条状的金属接触弹片,形状是勺子型,勺子型凸出部分靠外面,用于和手机电板的触点接触,小板子上面有个固定螺杆,可以从定位盒上部挡板的下面往上穿过定位盒上部挡板靠近后部的长条形孔和 定位盒后部挡板靠近上部的长条形孔,通过手旋固定螺帽固定;第一组两个手机电板触点接触件的固定螺杆从定位盒上部挡板的下面往上穿过定位盒上部挡板靠近后部的长条形孔,通过手旋固定螺帽固定,通过电线连接上面的金属接触弹片并分别和适配连接件B的两芯连接插头B的正负极连接,适合对手机电板触点在上部或下部面上的电板;第二组两个手机电板触点接触件的固定螺杆从里往外穿过定位盒后部挡板靠近上部长条形孔,通过手旋固定螺帽固定,电线连接上面的金属接触弹片分别和适配连接件B的两芯连接插头B的正负极连接, 适合对手机电板触点在前部或后部侧面上的电板。

6. 根据权利要求5所述的多功能电源适配装置,其特征在于:所述的手机电板触点接触件还可以由接触件金属针﹑接触件圆筒﹑接触件圆筒盖﹑接触件弹簧﹑手旋固定螺帽组成;

接触件圆筒底部有个小圆孔,可以穿过接触件金属针的针部分;接触件金属针是一根金属针尾部固定有一个圆盘的物件,针在圆盘的中心,并穿过一点,圆盘可以在接触件圆筒里滑动;接触件弹簧压在接触件金属针尾部的圆盘上;接触件圆筒盖盖在接触件圆筒的大圆孔上,防止接触件弹簧出来,接触件圆筒盖外部中心处有个固定螺杆,可以从定位盒上部挡板的下面往上穿过定位盒上部挡板靠近后部的长条形孔和 定位盒后部挡板靠近上部的长条形孔,通过手旋固定螺帽固定;当在头部触件金属针和手机电板触点接触被压进时,里面弹簧的作用会有反弹力。

7.根据权利要求5所述的多功能电源适配装置,其特征在于:所述的手机电池充电夹的两组手机电板触点接触件,每组2个,每组手机电板触点接触件可以分别连接一个USB插头电缆的正负极,USB插头插入手机充电器USB插口,插上手机电板,手机充电器通电后就可以充电。