CN104601090A - 野外便携式多功能太阳能一体电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种携带与安装简便的野外便携式多功能太阳能一体电源，包括：本体、设于本体内的锂电池组、充电板与DC/DC电路转换板、设于本体左右两侧的前、后盖、设于前、后盖外的电池门与其内的太阳能电池组件、设于本体前端的面板组件、及辅件三角架、AC交流逆变器与电源包等；所述面板组件由面板、LED灯、市电充电插孔、充电指示灯、LCD液晶触摸屏与电压输出接口组成。充电时，将电源本体下方的楔形块插入三角架云台的楔形槽内即可，打开电池门，展开太阳能电池组件即可立刻充电与日照角度调整。本发明具有充电功率高、电压输出规格多、手提照明、智能充电与电量实时查询功能，特别适用于野外勘探作业与野外军事行动时使用。
Description
技术领域
本发明属于电池领域，具体涉及一种野外便携式多功能太阳能一体电源。
背景技术
在野外勘探作业、救灾抢险、海岛生活、野外军事行动时，由于远离市电，所携带的移动通信产品、生活设施及电动工具的电能耗尽后，如果不能及时充电，将无法继续工作，会极大的影响野外人员的生存与作业能力。
太阳能是一种取之不尽，用之不竭的可再生能源，具有安全、环保和技术成熟的特点，用途十分广泛。太阳能电池作为一种将太阳能转变为电能的装置，其转换效率与太阳光的照射角度有很大关系，当太阳光直射时，转换效率为最高。然而，因日出时间(早晨、中午、下午)不同，日照角度也随时变化。如果太阳能电源能方便的进行日照角度的调整，使太阳能电池始终处于太阳光的直射状态，将会大大缩短电源的充电时间。
野外作业，地势凹凸不平，常常导致电源难以放稳与定位困难，遇上雨过天晴，地上还会积水，导致电源进水，进而带来安全问题。
此外，有些太阳能电源产品，将电源与太阳能电池分离，外出使用时，存在携带与安装不便的问题，同时，还易发生连接错误。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种外出携带与安装简便、方便进行日照角度调整、能满足不同型号设备用电需求的野外便携式多功能太阳能一体电源。
本发明通过以下技术方案实现：一种野外便携式多功能太阳能一体电源，其特征在于，包括：本体、设于本体内的锂电池组、充电板与DC/DC电路转换板、设于本体左右两侧的前盖与后盖、设于前盖与后盖内的电池门及内部的太阳能电池组件与、设于本体前端的面板组件、及辅件三角架、AC交流逆变器、电源包与DC电源连接线；所述面板组件由面板与市电充电插孔、充电指示灯、LCD液晶触摸屏、DC24V电压输出接口、DC19V电压输出接口、DC16V电压输出接口、DC5V电压输出接口组成；所述前盖与后盖，通过螺钉固定在本体上；所述面板通过螺钉同时固定在本体、前盖与后盖上。
进一步，所述太阳能电池组件由双向旋转组合转轴、转轴支架、铰链、锁紧机构与太阳能电池板组成；所述太阳能电池板由多个太阳能单体电池粘接在帆板上串并联组合而成；所述铰链设于太阳能电池板的一侧，通过铰链将两块太阳能电池板连在一起；所述铰链还设有止动块；所述锁紧机构设于太阳能电池板的背面；所述双向旋转组合转轴的外形结构为“T”形，具有二维轴向旋转功能，其中两只脚与转轴支架相连，另一只脚则固定在前盖或后盖上。
进一步，所述锂电池组由单体锂电池和保护板组成；所述单体锂电池可以是圆形或方形液态钢/铝壳锂电池，优选地，本实施方案选用聚合物体系锂电池；所述保护板设在聚合物单体锂电池的极耳顶部，通过焊锡方式将聚合物单体电池的极耳焊接电池保护板对应所设焊盘上，实现单体锂电池的串并联连接；所述保护板具有过充、过放、过流、过温、短路保护功能。
进一步，所述本体顶部设有防滑提手、LED灯开关安装孔；内部设有容纳锂电池组、充电板和DC/DC电路转换板的腔体及固定前盖、后盖的螺柱；底部设有楔形块和定位孔；前端设有固定面板的螺柱；所述充电板由太阳能充电板和市电充电板组成，用以实现锂电池组的恒流恒压充电模式，两者之间通过导线连接，具有太阳能与市电两种充电方式的自动切换功能。
进一步，所述前盖与后盖外形结构为方形，呈对称分布在所述本体的左右两侧，顶端设有“V”形凸台；外部设有电池门安装位，内部设有容纳太阳能电池组件的电池仓、双向旋转组合转轴安装孔、及电池门锁孔。
进一步，所述电池门的上方设有一个耳扣，两侧下方各设有一个转柱；所述电池门与前盖、后盖组装好后，在打开的角度0°～90°范围内，可自由绕转柱旋转；打开电池门，即可展开太阳能电池组件立刻充电及日照角度的调整。
再进一步，所述面板外形结构为方形，顶部设有一个“V”形凸台，在“V”形凸台内，设有LED灯；所述面板上还设有市电充电孔、充电指示灯、LCD液晶触摸屏、以及DC24V电压输出接口、DC19V电压输出接口、DC16V电压输出接口、一个DC5V/1A电压输出USB接口，一个DC5V/2A电压输出USB接口。
再进一步，所述市电充电孔、DC19V电压输出接口、DC16V电压输出接口，均采用圆形插座；所述DC24V电压输出接口，采用两孔插座构成；所述LCD液晶触摸屏为卡入式结构，具有实时显示电源电量、电压、温度、充电电流、放电电流数据；所述充电指示灯为双色灯，充电时亮红灯，充饱后，亮绿灯；所述LED灯为LED杯灯，工作电压为DC12V。
更进一步，所述三角架由云台、伸缩脚、导杆、导杆座与横杆组成；所述云台的端面设有楔形槽与定位钢珠、四周设有3个卡脚，下部设有导杆安装孔；所述定位钢珠具有自动复位功能；所述伸缩脚的一端与云台卡脚相连，另一端与横杆相连；所述导杆座设于导杆上；所述云台卡脚、横杆、伸缩脚与导杆座之间的连接，均采用铰链结构。通过调整伸缩脚的伸出长度，即可实现对电源重心及安装高度的调整；将导杆座往上拉，即可收紧三角架。
更进一步，所述AC交流逆变器，其规格为DC24V/AC220V。
更进一步，所述DC电源连接线的两端为圆形连接头，中间为电源线，所述圆形连接头，其内径/PIN的规格为：4.8mm/1.7mm或5.5mm/2.5mm。
更进一步，所述电源包的内部设有两个隔间，上部设有一个凸出的圆柱形口袋，左右两侧设有钩座，前后两侧设有提手，顶部设有背带；所述背带端口处设有活动拉钩与钩座相连；所述隔间与圆柱形口袋的开口均设有拉链；所述内部的两个隔间分别用于放置电源与AC交流逆变器、DC电源连接线；所述圆柱形口袋用于放置三角架。
本发明的优点是：
1)采用一体化设计，将太阳能电池板和锂电池组设成一体，解决了太阳能电池板外出携带与安装不便的问题。
2)太阳能电池板具有日照角度调整功能，使电源的充电时间缩短30％～50％。
3)设有三角架，解决了野外作业时，地势凹凸不平，电源难以放稳及定位困难的问题；同时，充电时，可使电源远离地面，避免地面积水导致电源进水，可能引发的安全问题。
4)具有太阳能与市电双重充电功能、以及电量实时查询功能；同时，电源设有多规格电压输出接口，可满足用户不同型号设备的用电要求。
5)配备电源包，外出携带方便。
附图说明
图1为电源外形结构示意图；
图2为电源底部外形结构示意图；
图3为太阳能电池组件与前盖的组装结构示意图；
图4为电源野外充电工作状态结构示意图；
图5为电源电路原理方框图；
图6为太阳能电池组件展开状态正面结构示意图；
图7为太阳能电池组件展开状态背面结构示意图；
图8为太阳能电池组件收紧后结构示意图；
图9为锂电池组的外形结构示意图；
图10为本体内部组装结构示意图；
图11为前盖与电池门组装结构示意图；
图12为面板组件正面外形结构示意图；
图13为面板组件背面外形结构示意图；
图14为三角架外形结构示意图；
图15为DC电源连接线外形结构示意图；
图16为电源包外形结构示意图。
图示：1-本体，2-前盖，3-后盖，4-面板，5-锂电池组，6-太阳能电池组件，7-铰链，8-双向旋转组合转轴，9-电池门，10-保护板，11-LED灯，12-LED灯开关，13-太阳能充电板,14-市电充电板，15-DC/DC电路转换板，16-DC5V电压输出接口，17-DC24V电压输出接口，18-DC19V电压输出接口，19-DC16V电压输出接口，20-充电指示灯，21-市电充电孔，22-LCD液晶触摸屏，23-三角架，24-电源包，25-DC电源连接线，26-锁紧机构,27-转轴支架，28-太阳能电池板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：
1﹒如图1、图2、图3、图4、图7、图14所示，电源由本体1、设于本体1左右两侧的前盖2与后盖3、设于前盖2与后盖3内的太阳能电池组件6与电池门9、设于本体1前端的面板组件组成；所述面板组件由面板4、LED灯11、市电充电插孔21、充电指示灯20、LCD液晶触摸屏22、DC24V电压输出接口17、DC19V电压输出接口18、DC16V电压输出接口19与两个DC5V电压输出接口16组成；所述前盖2与后盖3，通过螺钉固定在本体1上；所述面板4则通过螺钉同时固定在本体1、前盖2与后盖3上。
充电时，先在地面将三角架23支好，然后，将电源下部所设楔形块1d对准三角架23云台23a所设凹槽23f插入，在电源插入的过程中，三角架23云台23a中的定位钢珠23g会自动卡入电源楔形块1d内的定位孔1e，并有声音发出，听到“啪”的一声，则表明位置已对正，安装到位。然后，根据地势，调整伸缩脚23b的伸出长度，对电源重心及安装高度进行调整。
打开电池门9，将太阳能电池组件6按顺时针方向放平,然后，将太阳能电池板28展开，锁上背面的锁紧装置26。
观察太阳光的角度，依图4所示箭头方向，顺时针或逆时针方向旋转太阳能电池板28，使之处于太阳光直射状态后，即完成充电前的准备工作，可以开始充电。充电时，充电指示灯20亮红灯，充饱后，转为亮绿灯。
本实施例，太阳能电池板28的旋转角度范围设为-30°～+30°。
2﹒如图6、图7、图8所示，所述太阳能电池组件6由双向旋转组合转轴8、转轴支架27、铰链7、锁紧机构26与太阳能电池板28组成；所述太阳能电池板28由多个太阳能单体电池28a粘合在帆板28b上串并联组合而成；所述铰链7设于太阳能电池板28的一侧，通过铰链7将两块太阳能电池板28连在一起；所述铰链7还设有止动块7a；所述锁紧机构26设于太阳能电池板28的背面，由卡槽26a与锁柄26b构成，将锁柄26b卡入卡槽26a即可。锁紧机构26主要用于防止野外刮风时，引起太阳能电池板28上下窜动；所述双向旋转组合转轴8的外形结构为“T”形，具有如图6所示“Y”方向的旋转与“Z”方向的旋转，具有二维轴向旋转功能。其中两只脚与转轴支架27相连，另一只脚则固定在前盖2或后盖3上。
3﹒如图9所示，所述锂电池组5由单体锂电池5a和保护板10组成；所述单体锂电池5a可以是圆形或方形液态钢/铝壳锂电池，优选地，本实施方案选用聚合物体系锂电池5a；所述保护板10设在聚合物单体锂电池5a的极耳的顶部，通过焊锡方式将聚合物单体电池的极耳焊接电池保护板10对应所设焊盘10a上，实现单体锂电池5a的串并联连接；所述保护板10具有过充、过放、过流、过温、短路保护功能。
本实施方案采用8只聚合物单体锂电池5a串联组成标称电压DC29.6V电池组5。
4﹒如图10所示，所述本体1顶部设有防滑提手1a、LED灯开关安装孔1b；内部设有容纳锂电池组5、充电板和DC/DC电路转换板15的腔体及固定前盖2与后盖3的螺柱1c；底部设有定位用楔形块1d；前端设有固定面板的螺柱；所述充电板由太阳能充电板13和市电充电板14组成，用以实现锂电池组5的恒流恒压充电模式，两者之间通过导线连接，具有太阳能充电与市电两种充电方式的自动切换功能。
5﹒如图11所示，所述前盖2外形结构为方形，顶端设有“V”形凸台2c；内部设有容纳太阳能电池组件5的电池仓、双向旋转组合转轴安装孔2a、电池门锁孔2b；所述电池门9的上方设有耳扣9a，两侧下方各设有一个转柱。电池门9与前盖2、后盖3组装好后，在打开的角度0°～90°范围内，可自由绕转柱旋转。
7﹒如图12、图13所示，所述面板4外形结构为方形，顶部设有一个“V”形凸台4a，在“V”形凸台4a内，设有LED灯11；所述面板4上还设有市电充电孔21、充电指示灯20、LCD液晶触摸屏22、以及DC24V电压输出接口17、DC19V电压输出接口18、DC16V电压输出接口19、两个DC5V电压输出USB接口16。
所述LED灯11为LED杯灯，工作电压为DC12V。
所述市电充电孔21、DC19V电压输出接口18、DC16V电压输出接口19，均采用圆形插座；所述DC24V电压输出接口17，采用两孔电源插座构成；所述LCD液晶触摸屏22为卡入式结构，具有实时显示电源电量、电压、温度、充电电流、放电电流数据；将所述辅件AC交流逆变器由DC24V电压输出接口17插入后，将DC24V直流电变为AC220V交流电压输出，供给设备使用。
7﹒如图14所示，所述三角架23由云台23a、伸缩脚23b、导杆23e、导杆座23c与横杆23d组成；所述云台23a端面设有楔形槽23f与定位钢珠23g、四周设有3个卡脚23h，云台23a下部设有导杆23e安装孔；所述定位钢珠23g为钢珠弹簧，能自动复位，为外购标准件；所述伸缩脚23b一端与云台23a卡脚23h相连，另一端与横杆23d相连；所述导杆座23c设于导杆23e上；所述云台23a卡脚23h、伸缩脚23b、导杆座23c、横杆23d之间的连接，均采用铰链结构制成；通过调整伸缩脚23b的伸出长度，即可实现对电源的重心及安装高度的调整；通过将所述导杆座23e往上拉，即可收紧三角架23。
8﹒如图15所示，所述DC电源连接线25两端为圆形连接头25a，中间为电源线25b，所述圆形连接头25a，其内径/PIN的规格为：4.8mm/1.7mm或5.5mm/2.5mm。
9﹒如图16所示，所述电源包的内部设有两个隔间24d、24c，上部设有一个凸出的圆柱形口袋24a，左右两侧设有钩座24g，前后两侧设有提手24b，顶部设有背带24e；所述背带24e端口处设有活动拉钩与钩座24g连接；所述隔间24d、24c与圆柱形口袋24a的开口均设有拉链24f；内部的两个隔间24d、24c分别用于放置电源与AC交流逆变器、DC电源连接线25；所述圆柱形口袋24a用于放置三角架23。
尽管上述实施例中对本发明已出示并进行了描述，但是本领域的技术人员应可以理解，在不脱离本发明总体构思的前提下，对本发明做出的修改及改型，均应属于在本发明保护范围之内。
Claims (9)
1.一种野外便携式多功能太阳能一体电源，其特征在于，包括：本体、设于本体内的锂电池组、充电板与DC/DC电路转换板、设于本体左右两侧的前盖与后盖、设于前盖与后盖外部的电池门及其内部的太阳能电池组件、设于本体前端的面板组件、及辅件三角架、AC交流逆变器、电源包与DC电源连接线；所述面板组件由面板、LED灯、市电充电插孔、充电指示灯、LCD液晶触摸屏、DC24V电压输出接口、DC19V电压输出接口、DC16V电压输出接口与DC5V电压输出接口组成；所述前盖与后盖，通过螺钉固定在本体上；所述面板通过螺钉同时固定在本体、前盖与后盖上。
2.根据权利要求1所述的野外便携式多功能太阳能一体电源，其特征在于：所述太阳能电池组件由双向旋转组合转轴、转轴支架、铰链、锁紧机构与太阳能电池板组成；所述太阳能电池板由多个太阳能单体电池粘接在帆板上串并联组合而成；所述铰链设于太阳能电池板的一侧，通过铰链将两块太阳能电池板连在一起；所述铰链还设有止动块；所述锁紧机构设于太阳能电池板的背面；所述双向旋转组合转轴的外形结构为“T”形，具有二维轴向旋转功能。
3.根据权利要求1所述的野外便携式多功能太阳能一体电源，其特征在于：所述本体顶部设有防滑提手、LED灯开关安装孔；内部设有容纳锂电池组、充电板和DC/DC电路转换板的腔体，及固定前盖、后盖的螺柱；底部设有楔形块和定位孔；前端设有固定面板的螺柱；所述充电板由太阳能充电板和市电充电板组成，用以实现锂电池组的恒流恒压充电模式，两者之间通过导线连接，具有太阳能与市电两种充电方式的自动切换功能。
4.根据权利要求1所述的野外便携式多功能太阳能一体电源，其特征在于：所述前盖与后盖外形结构为方形，呈对称分布在所述本体的左右两侧，顶端设有“V”形凸台；内部设有容纳太阳能电池组件的电池仓、双向旋转组合转轴安装孔，以及电池门锁孔。
5.根据权利要求1所述的野外便携式多功能太阳能一体电源，其特征在于：所述电池门上方设有一个耳扣，两侧下方，各设有一个转柱；所述电池门与前盖、后盖组装好后，在打开的角度0°～90°范围内，可自由绕转柱旋转。
6.根据权利要求1所述的野外便携式多功能太阳能一体电源，其特征在于：所述面板外形结构为方形，顶部设有一个“V”形凸台，在“V”形凸台内，设有LED灯安装孔。
7.根据权利要求1所述的野外便携式多功能太阳能一体电源，其特征在于：所述DC5V电压输出接口为USB接口；所述市电充电孔、DC19V电压输出接口、DC16V电压输出接口，均采用圆形插座；所述DC24V电压输出接口，则采用两孔插座；所述LCD液晶触摸屏为卡入式结构，具有实时显示电源电量、电压、温度、充电电流、放电电流数据；所述充电指示灯为双色灯，充电时亮红灯，充饱后，亮绿灯。
8.根据权利要求1所述的野外便携式多功能太阳能一体电源，其特征在于：所述三角架由云台、伸缩脚、导杆、导杆座与横杆组成；所述云台的端面设有楔形槽与定位钢珠、四周设有3个卡脚，下部设有导杆安装孔；所述定位钢珠具有自动复位功能；所述伸缩脚的一端与云台卡脚相连，另一端与横杆相连；所述导杆座设于导杆上，下方设有三个卡脚；所述云台卡脚、横杆、伸缩脚与导杆座之间的连接，均采用铰链结构；所述三角架具有收放功能。
9.根据权利要求1所述的野外便携式多功能太阳能一体电源，其特征在于：所述电源包的内部设有两个隔间，上部设有一个凸出的圆柱形口袋，左右两侧设有钩座，前后两侧设有提手，顶部设有背带；所述背带端口处设有活动拉钩与拉钩相连；所述隔间与圆柱形口袋开口均设有拉链。
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