充电宝方案开发案例,基于辉芒微MCU

本充电宝方案综合了英集芯和智融方案的优势，同时以辉芒微MCU为核心控制单元，旨在打造一款高性能、高兼容性、高安全性的便携式充电宝。英集芯方案在电源管理芯片方面具有高效能转换、多协议快充支持等特点；智融方案则在智能识别、多口输出管理等方面表现出色。辉芒微MCU作为核心大脑，负责协调整个充电宝的运行逻辑、状态监测以及用户交互等功能，三者协同工作，实现充电宝的智能化与高效化。

充电宝方案功能特点

深圳三佛科技推出的充电宝方案，主控芯片使用辉芒微MCU单片机，MCU实现的功能如下：

（一）输入功能

多输入接口支持

支持USB Type - C、Micro - USB等多种输入接口，方便用户根据自身设备情况选择合适的充电线进行充电宝的充电。例如，对于一些老式手机用户，Micro - USB接口可以满足其为充电宝充电的需求；而对于目前主流的设备，Type - C接口则更加通用且支持快充协议。

输入电压范围宽广，能够兼容不同电源适配器或电脑 USB 接口的输出电压，确保充电宝在各种环境下都能稳定充电。

智能输入识别

借助辉芒微MCU的智能识别算法，结合英集芯和智融方案的协议支持，能够自动识别输入电源的类型（如普通充电器、快充适配器等）和协议（如高通 QC、华为 FCP、OPPO VOOC 等）。当检测到支持快充协议的输入电源时，充电宝会自动切换到相应的快充模式，以提高充电效率，缩短充电时间。例如，当连接到支持高通 QC3.0 协议的充电器时，充电宝能够以最高 18W 的功率接收电能，相比普通 5V/1A 的充电方式，大大加快了充电速度。

对于不规范或损坏的输入电源，充电宝能够通过辉芒微MCU的监测功能及时检测到异常情况（如电压波动过大、电流异常等），并通过英集芯和智融方案中的保护机制切断输入电路，防止充电宝内部电路受损，同时向用户发出警示信号（如指示灯闪烁或发出警报声）。

（二）输出功能

多口输出与智能分配

配备多个输出接口，包括至少两个 USB - A 接口和一个 USB - C 接口。USB - A 接口适用于大多数传统电子设备，如手机、平板电脑等；USB - C 接口则支持更高功率的输出，满足一些新型设备（如部分笔记本电脑）的充电需求。

智能功率分配功能是本方案的一大亮点。当多个设备同时连接充电时，辉芒微MCU会根据每个设备的充电需求（通过检测设备的充电协议和电池状态）以及充电宝的剩余电量，合理分配输出功率。例如，当一个设备需要快充而另一个设备电量接近充满时，充电宝会优先将大部分功率分配给需要快充的设备，同时为电量接近充满的设备提供维持充电的低功率，确保所有设备都能高效充电且充电宝的电量得到合理利用。

快充协议兼容性

充电宝支持多种主流快充协议，如高通 Quick Charge（QC）、华为 Fast Charge Protocol（FCP）、OPPO VOOC Flash Charge 等。辉芒微MCU能够与英集芯和智融方案中的协议芯片紧密配合，自动识别连接设备所支持的快充协议，并切换到相应的快充模式。例如，当用户将支持华为 FCP 协议的手机连接到充电宝时，充电宝会自动识别并以华为手机支持的快充功率（如 9V/2A）为其充电，大大缩短充电时间，提升用户体验。

对于一些不支持快充协议的设备，充电宝也能自动切换到普通充电模式，确保设备能够正常充电，不会出现因不兼容而无法充电的情况。

（三）安全保护功能

过充、过放保护

通过英集芯和智融方案中的电压监测电路以及辉芒微MCU的实时监控功能，当充电宝的电量达到满电状态时，MCU会控制充电电路切断输入电源，防止电池因过充而损坏或出现安全隐患。同样，在充电宝电量过低时，MCU会切断输出电路，避免电池过度放电导致电池性能下降甚至损坏。例如，当充电宝的电量低于 10%时，MCU会自动关闭输出功能，提醒用户及时充电。

过流、短路保护

在充电宝的输入和输出电路中都设置了过流保护机制。当检测到输入或输出电流超过设定的安全阈值时（如输入电流超过 3A，输出电流超过 3A），英集芯和智融方案中的保护芯片会迅速切断电路，防止因过流导致的电路损坏或火灾等危险情况。同时，充电宝还具备短路保护功能。当输出端发生短路时，MCU会立即检测到异常电流的急剧变化，并通过控制电路切断输出，保护充电宝和连接设备的安全。

温度保护

充电宝内部配备了温度传感器，辉芒微MCU会实时监测充电宝内部的温度。当温度超过设定的安全范围（如超过 60℃）时，MCU会采取相应的措施，如降低充电功率、暂停充电或输出功能等，直到温度恢复正常。例如，在高温环境下使用充电宝时，如果内部温度过高，MCU会自动降低输出功率，以防止电池因高温而发生热失控等危险情况，确保充电宝在各种环境条件下都能安全使用。

（四）用户交互功能

LED 指示灯显示

设有多颗 LED 指示灯，通过不同的颜色和闪烁频率来显示充电宝的各种状态。例如，当充电宝正在充电时，红色 LED 指示灯常亮；当充电完成时，绿色 LED 指示灯常亮。同时，通过闪烁频率还可以显示充电宝的电量状态，如快速闪烁表示电量低，慢速闪烁表示电量中等，常亮表示电量高。这种直观的显示方式方便用户随时了解充电宝的工作状态和电量情况。

智能按键操作

配备一个智能按键，用户可以通过按压按键实现多种功能。例如，短按按键可以开启或关闭充电宝的输出功能；长按按键可以进入电量查询模式，通过 LED 指示灯的闪烁次数来显示电量百分比（如闪烁 3 次表示电量约为 30%）。此外，按键还可以用于切换输出模式（如普通充电模式和快充模式），满足用户在不同场景下的充电需求。

蓝牙连接与手机 APP 控制（可选功能）

本方案还可以扩展蓝牙模块，通过蓝牙与用户的手机连接。用户可以通过手机上的专用 APP 实现更丰富的控制和监测功能。例如，在 APP 上可以实时查看充电宝的电量、充电状态、已连接设备信息等；还可以通过 APP 设置充电宝的输出功率、定时充电等功能。例如，用户可以设置充电宝在夜间为设备充电时，自动降低输出功率以减少噪音干扰。这种智能化的交互方式提升了用户体验，使充电宝不仅仅是一个简单的充电设备，而是一个智能的移动电源解决方案。

充电宝方案优势

高性能与高兼容性：结合英集芯和智融方案的优势，支持多种输入输出接口和快充协议，能够满足不同用户的需求，同时保证高效的充电性能。

高安全性：通过多种安全保护功能，如过充、过放、过流、短路、温度保护等，确保充电宝在使用过程中的安全可靠，延长电池寿命，保护用户设备。

智能化控制：以辉芒微MCU为核心，实现智能功率分配、状态监测和用户交互等功能，提升了充电宝的智能化水平，为用户带来更加便捷的使用体验。

可扩展性强：方案可以根据市场需求和用户反馈进行灵活扩展，如增加蓝牙模块实现手机 APP 控制、增加无线充电功能等，具有良好的市场适应性。

总结

本基于英集芯和智融方案的充电宝设计，以辉芒微MCU为核心，充分发挥了各方的优势，实现了高性能、高兼容性、高安全性和智能化的充电宝功能。它不仅能满足用户日常充电的需求，还能为用户提供更加便捷、安全、智能的充电体验，在市场上具有较强的竞争力。


审核编辑 黄宇