CN103375850A

CN103375850A - 便携式空调器

Info

Publication number: CN103375850A
Application number: CN2012101139525A
Authority: CN
Inventors: 毕磊; 游剑波; 张嘉鑫; 卓森庆; 陈绍林; 李文灿
Original assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Current assignee: Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date: 2012-04-17
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2032-04-17
Also published as: CN103375850B

Abstract

本发明提供一种便携式空调器，由于设置有供电系统，供电系统包括有：电池储能装置、充电器以及电源监控模块，电池储能装置用于储存电能；充电器连接市电，并与所述电池储能装置相连，为电池储能装置充电或者为电机和压缩机直接提供电源；所述电源监控模块与电池储能装置、充电器分别相连，用于控制所述电池储能装置处于充电或放电模式；并用于实现所述供电系统提供的电源的交流电与直流电、低压与高压之间的转换；所述电源监控模块具有与电机和压缩机连接的输出端；同时，还包括LED照明装置及能够为外围电子设备供电的USB接口。因此，本发明的便携式空调器实现空调便携式使用，并提供电源给外设，从而达到能在野外使用的技术效果。

Description

便携式空调器

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，特别是涉及一种便携式空调器。

背景技术

通常，空调器受供电电源的限制，均采用非便携式的结构，通过市电供电，在室内使用。在野外环境中，无法通过市电供电的场合，不能使用空调器。如此，野外环境中作业、设备养护、生活等，由于气候的影响将受到很大的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式空调器，能在野外无市电供电时使用，对野外空间的温湿度等进行调节。

此外，本发明的另一个目的在于提供一种便携式空调器，具有照明功能并能够为外围电子设备供电。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

便携式空调器，包括有：电机、压缩机和供电系统；所述供电系统与电机和压缩机相连并提供电源；其中，所述供电系统包括有：

电池储能装置，所述电池储能装置用于储存电能；

充电器，所述充电器用于连接市电或者车载电或者局域供电网络，并与所述电池储能装置相连，为电池储能装置充电或者为负载提供电源；

电源监控模块，所述电源监控模块与电池储能装置、充电器分别相连，并具有与负载连接的输出端，用于连通电源和负载。

在优选的实施例中，所述便携式空调器，还包括LED照明装置及能够为外围电子设备供电的USB接口。

本发明的有益效果如下：

本发明的便携式空调器，由于设置有供电系统，供电系统包括有：电池储能装置、充电器以及电源监控模块，电池储能装置用于储存电能；充电器连接市电，并与所述电池储能装置相连，为电池储能装置充电或者为电机和压缩机直接提供电源；所述电源监控模块与电池储能装置、充电器分别相连，用于控制所述电池储能装置处于充电或放电模式；并用于实现所述供电系统提供的电源的交流电与直流电、低压与高压之间的转换；所述电源监控模块具有与电机和压缩机连接的输出端；同时，还包括LED照明装置及能够为外围电子设备供电的USB接口。因此，本发明的便携式空调器实现空调便携式使用，并提供电源给外设，从而达到能在野外使用的技术效果。

附图说明

图1为本发明的便携式空调器实施例一的电气原理示意图；

图2为本发明的便携式空调器实施例二的电气原理示意图；

图3为本发明的便携式空调器实施例三的电气原理示意图；

图4为本发明便携式空调器与外围电子设备连接的电气原理示意图；

图5为本发明便携式空调器的电源管理器的具体电路示意图；

图6为本发明的便携式空调器实施例一的电源监控模块电气原理示意图；

图7为本发明的便携式空调器实施例一的三相逆变电路电气原理示意图；

图8为本发明的便携式空调器实施例二的电源监控模块电气原理示意图；

图9为本发明的便携式空调器实施例一的电源监控模块电气原理另一示意图；

图10为本发明的便携式空调器的整体电气原理示意图。

具体实施方式

为了解决现有的空调器不能再野外使用的问题，提出了一种便携式空调器，包括有：电机、压缩机和供电系统；所述供电系统与电机和压缩机相连并提供电源；其中，所述供电系统包括有：

电池储能装置，所述电池储能装置用于储存电能；

充电器，所述充电器用于连接市电或者车载电或者局域供电网络，并与所述电池储能装置相连，为电池储能装置充电或者为电机和压缩机直接提供电源；

电源监控模块，所述电源监控模块与电池储能装置、充电器分别相连，用于控制所述电池储能装置处于充电或放电模式；并用于实现所述供电系统提供的电源的交流电与直流电、低压与高压之间的转换；所述电源监控模块具有与电机和压缩机连接的输出端。

所述电池储能装置包括一个蓄电池或多个串联和/或并联连接而成的蓄电池组合。

优选地，所述电池储能装置包括一个或一个以上的锂电池或铅蓄电池。

实施例一：

如图1所示，本实施例中，所述电源监控模块包括有电源管理器和逆变电路，所述电源管理器为一种电源切换电路；所述电源切换电路与逆变电路相连，同时所述电源切换电路与充电器和蓄电池均分别相连；充电器或蓄电池通过所述电源切换电路和逆变电路为电机或压缩机或照明装置或外围电子设备提供电源；蓄电池或充电器提供低压直流电源，一部分用来直接驱动直流电机，另一部分通过逆变电路产生低压交流电源，为交流压缩机供电。

如图6所示，本实施例中，所述电源监控模块包括电源切换电路、低压直流电路和三相逆变电路，所述电源切换电路与低压直流电路相连，低压直流电路与三相逆变电路和电机分别相连；所述电机为一种有刷直流电机；所述电源切换电路与充电器和蓄电池均分别相连；充电器或蓄电池通过电源切换电路和低压直流电路提供低压直流电，一部分用来直接驱动有刷直流电机，另一部分通过三相逆变电路产生三相交流电源驱动变频压缩机。

如图9所示，本实施例中，所述电源监控模块包括电源切换电路、低压直流电路和单相逆变电路，所述电源切换电路与低压直流电路相连，低压直流电路与单相逆变电路和电机分别相连；所述电机为一种有刷直流电机；所述电源切换电路与充电器和蓄电池均分别相连；充电器或蓄电池通过电源切换电路和低压直流电路提供低压直流电，一部分用来直接驱动有刷直流电机，另一部分通过逆变电路产生交流电源驱动其它交流压缩机，例如普通感应电机。

所述充电器为一种外置式充电器。

所述电源切换电路用于自动切换充电器与蓄电池的供电；如图5所示，包括有充电器分压电路、充电器三极管电路和充电器开关管电路；还包括有电池分压电路、电池三极管电路和电池开关管电路；以及包括有中间分压电路和三极管Q2；充电器分压电路与充电器输入端连接；电池分压电路与蓄电池输入端连接；充电器分压电路包括串联连接的分压电阻R1和分压电阻R2，充电器三极管电路包括三极管Q1和分压电阻R3，三极管Q1的基极连接分压电阻R1和分压电阻R2之间，分压电阻R3连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接地；充电器开关管电路包括有开关管PMOS1和分压电阻R4，开关管PMOS1分别连接充电器输入端、电源输出端和分压电阻R3，分压电阻R4两端分别连接开关管PMOS1和电源输出端；电池分压电路包括串联连接的分压电阻R7和分压电阻R8，电池三极管电路包括三极管Q3和分压电阻R10，三极管Q3的基极连接分压电阻R7和分压电阻R8之间，分压电阻R10连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地；电池开关管电路包括有开关管PMOS2和分压电阻R9，开关管PMOS2分别连接电池输入端、电源输出端和分压电阻R10，分压电阻R9两端分别连接开关管PMOS2和电源输出端；中间分压电路包括有与充电器输入端连接的串联连接的分压电阻R5和分压电阻R6，三极管Q2的基极连接分压电阻R5和分压电阻R6之间，三极管Q2的集电极连接分压电阻R7和分压电阻R8之间，三极管Q2的发射极接地。

开关管PMOS1与电源输出端连接于节点1，分压电阻R3与分压电阻R4连接于节点2，开关管PMOS2与电源输出端连接于节点3，分压电阻R9与分压电阻R10连接于节点4，分压电阻R7与分压电阻R8连接于节点5。

当充电器输入端接入，经过电阻R1、R2分压后使三极管Q1饱和导通，经过电阻R3、R4分压后使节点2被拉低，从而使PMOS1的源极电压大于门极电压，PMOS1导通，充电器电压等于电源输出端，为后级负载供电，同时经过电阻R5、R6分压后使三极管Q2饱和导通，节点5电压被拉低，从而使三极管Q3截止，从而使节点3和节点4电压相等，PMOS2截止，电池输入端电压没有连到电源输出端；当只有电池接入时，由于三极管Q2处于截止状态，所以节点5电压经过电阻R7、R8分压后被拉高，从而使三极管Q3饱和导通，节点4电压经过电阻R9、R10分压后被拉低，从而使PMOS2门极电压低于源极电压，PMOS2导通，使电池输入端电压等于电源输出端，为后级负载供电，实现电池单独供电；当只有充电器输入端接入时，经过电阻R1、R2分压后使三极管Q1饱和导通，节点2电压经过电阻R3、R4分压后被拉低，使门极电压低于源极电压，PMOS1导通，充电器输入端电压等于电源输出端，为后级负载供电。

如图6、图7所示，通过外置式充电器可通过电源切换电路为负载提供低压直流电，一部分用来直接驱动有刷直流电机，另一部分通过三相逆变电路驱动变频压缩机。三相逆变电路包括有驱动IC和6个分体式的N沟道MOS管，N沟道MOS管组成压缩机驱动的上下桥臂。有刷直流电机由一个N沟道MOS管驱动，门级由一个由三极管组成的推挽电路驱动。

如图4、10所示，蓄电池通过充电控制电路与充电器连接，通过放电控制电路与电源切换电路连接；充电器的输出端连接电源切换电路，电源切换电路的输出端与照明装置或外围电子设备连接并提供电源。

或者，所述电池储能装置为一种车载电池。

所述电源切换电路包括有恒压限流管理芯片，恒压限流管理芯片连接USB输出口；所述电源切换电路包括有电子开关，LED照明设备通过电子开关与电源切换电路相连。

即：外设USB供电由电源切换电路直接供电，外设USB由专门的恒压限流管理芯片实现，通过管理芯片输出500mA/5V，为外围用电设备充电；LED照明设备也是由电源切换电路供电，并设置电子开关，方便开断。

实施例二：

如图2、8所示，本实施例中，所述电源监控模块包括有电源管理器、升压电路和单相逆变电路，所述电源管理器为一种电源切换电路；所述电源切换电路与升压电路连接，升压电路与单相逆变电路相连，同时所述电源切换电路与充电器和蓄电池均分别相连；蓄电池或充电器提供低压直流电源，通过升压电路得到高压直流电源，再通过单相逆变电路产生高压交流电源，分别为交流压缩机和交流风机供电。

升压电路有两种方式可以实现：一种是采用高频变压器，另一种是采用Boost电路。用来驱动交流压缩机和交流风机。

实施例三：

如图3所示，本实施例中，所述电源监控模块包括有电源管理器和逆变电路，所述电源管理器为一种电源切换电路；所述电源切换电路与逆变电路相连，同时所述电源切换电路与充电器和蓄电池均分别相连；蓄电池或充电器提供低压直流电源，通过逆变电路产生低压交流电源，为交流压缩机和交流电机供电。

以上所述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本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。

Claims

1.便携式空调器，包括有：电机、压缩机和供电系统；所述供电系统与电机和压缩机相连并提供电源；其特征在于，所述供电系统包括有：

电池储能装置，所述电池储能装置用于储存电能；

电源监控模块，所述电源监控模块与电池储能装置、充电器分别相连，用于控制所述电池储能装置处于充电或放电模式；并用于实现所述供电系统提供的电源的交流电与直流电、低压与高压之间的转换；所述电源监控模块，具有与负载连接的输出端，电源监控模块连通电源和负载。

2.根据权利要求1所述的便携式空调器，其特征在于，包括LED照明装置以及能够为外围电子设备供电的USB接口。

3.根据权利要求1所述的便携式空调器，其特征在于，所述电池储能装置包括一个蓄电池或多个串联和/或并联连接而成的蓄电池组合。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的便携式空调器，其特征在于，所述电池储能装置包括一个或一个以上的锂电池或铅蓄电池。

5.根据权利要求1所述的便携式空调器，其特征在于，所述电源监控模块包括有电源管理器和逆变电路，所述电源管理器为一种电源切换电路；所述电源切换电路与逆变电路相连，同时所述电源切换电路与充电器和蓄电池均分别相连；充电器或蓄电池通过所述电源切换电路和逆变电路为电机或压缩机或照明装置或外围电子设备提供电源；蓄电池或充电器提供低压直流电源，一部分用来直接驱动直流电机，另一部分通过逆变电路产生低压交流电源，为交流压缩机供电。

6.根据权利要求5所述的便携式空调器，其特征在于，所述逆变电路为三相逆变电路或单相逆变电路。

7.根据权利要求1所述的便携式空调器，其特征在于，所述充电器为一种外置式充电器。

8.根据权利要求5或6所述的便携式空调器，其特征在于，所述电源切换电路用于自动切换充电器与蓄电池的供电；包括有充电器分压电路、充电器三极管电路和充电器开关管电路；还包括有电池分压电路、电池三极管电路和电池开关管电路；以及包括有中间分压电路和三极管Q2；充电器分压电路与充电器输入端连接；电池分压电路与蓄电池输入端连接；充电器分压电路包括串联连接的分压电阻R1和分压电阻R2，充电器三极管电路包括三极管Q1和分压电阻R3，三极管Q1的基极连接分压电阻R1和分压电阻R2之间，分压电阻R3连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接地；充电器开关管电路包括有开关管PMOS1和分压电阻R4，开关管PMOS1分别连接充电器输入端、电源输出端和分压电阻R3，分压电阻R4两端分别连接开关管PMOS1和电源输出端；电池分压电路包括串联连接的分压电阻R7和分压电阻R8，电池三极管电路包括三极管Q3和分压电阻R10，三极管Q3的基极连接分压电阻R7和分压电阻R8之间，分压电阻R10连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极接地；电池开关管电路包括有开关管PMOS2和分压电阻R9，开关管PMOS2分别连接电池输入端、电源输出端和分压电阻R10，分压电阻R9两端分别连接开关管PMOS2和电源输出端；中间分压电路包括有与充电器输入端连接的串联连接的分压电阻R5和分压电阻R6，三极管Q2的基极连接分压电阻R5和分压电阻R6之间，三极管Q2的集电极连接分压电阻R7和分压电阻R8之间，三极管Q2的发射极接地。

9.根据权利要求6所述的便携式空调器，其特征在于，所述三相逆变电路包括有驱动IC和6个分体式的N沟道MOS管，N沟道MOS管组成压缩机驱动的上下桥臂。

10.根据权利要求1所述的便携式空调器，其特征在于，所述蓄电池通过充电控制电路与充电器连接，通过放电控制电路与电源切换电路连接。

11.根据权利要求1所述的便携式空调器，其特征在于，所述电源切换电路包括有恒压限流管理芯片，所述恒压限流管理芯片连接USB输出口；所述电源切换电路包括有电子开关，LED照明设备通过所述电子开关与所述电源切换电路相连。

12.根据权利要求1所述的便携式空调器，其特征在于，所述电源监控模块包括有电源管理器、升压电路和逆变电路，所述电源管理器为一种电源切换电路；所述电源切换电路与升压电路连接，升压电路与逆变电路相连，同时所述电源切换电路与充电器和蓄电池均分别相连；蓄电池或充电器提供低压直流电源，通过升压电路得到高压直流电源，再通过逆变电路产生高压交流电源，分别为交流压缩机和交流风机供电。

13.根据权利要求12所述的便携式空调器，其特征在于，所述升压电路采用高频变压器或采用Boost电路。

14.根据权利要求1所述的便携式空调器，其特征在于，所述电源监控模块包括有电源管理器和逆变电路，所述电源管理器为一种电源切换电路；所述电源切换电路与逆变电路相连，同时所述电源切换电路与充电器和蓄电池均分别相连；蓄电池或充电器提供低压直流电源，通过逆变电路产生低压交流电源，为交流压缩机和交流电机供电。

15.根据权利要求4所述的便携式空调器，其特征在于，所述电池储能装置为一种车载电池。