CN104767247B - 一种串联的电源系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种串联的电源系统，包括至少一充电本体，所述充电本体内部设置控制单元、升压单元、电池组以及输出单元，所述控制单元用于在所述输出单元接入外部设备时，控制所述电池组经所述升压单元进行升压后通过所述输出单元输出，其还包括调整单元；所述电池组设置若干电池分组，所述调整单元设置若干选择开关，用于选择实现各所述电池分组的连接关系，以调整所述输出单元的输出；所述电源系统还设置至少一串联单元，用于各充电本体之间的串联。采用上述方案，本发明通过设置调整单元，选择实现各所述电池分组的连接关系，从而能够调整串联的电源系统的输出电压或者输出电流，具有很高的市场应用价值。

Description

一种串联的电源系统

技术领域

本发明涉及电源管理，尤其涉及的是，一种串联的电源系统。

背景技术

随着技术的发展，串联的电源系统技术已经成熟，应用广泛。

例如，中国专利201320654176.X提供了一种充电电源，包括：电池；电源控制装置；电源连接部，包括本体、电极承载部、正极和负极，正极通过电源控制装置与电池的阳极电连接，负极通过电源控制装置与电池的阴极电连接；其中，电极承载部相对本体突出地设置，且电极承载部包括多个角部；正极和负极设置在电极承载部的远离本体的电极安装端面上。由于位于正极和负极以面接触的形式，与电源转接插头的容纳腔内的相应的电极电接触，从而增大了电源转接插头与充电电源之间的电接触面积，可以传递较大的电流。此外，该实用新型具有结构简单、操作方便、成本低的特点。

又如，中国专利201110044956.8公开了一种充电电源系统，其包括电源采集器组成的电源采集器群、电源输出器组成的电源输出器群和用于将电源采集器输出的高压直流功率传输给电源输出器的输电线缆，各电源采集器的输入端分别与变压器副边或电源母线连接，其输出的直流电压相等，其输出端通过输电线缆并联连接构成一个各点电位相同的直流电源网络。各电源输出器的输入端通过输电线缆与直流电源网络中任一节点连接，其输出端为各类充电负载提供直流电源。通过电源采集器根据潮汐式用电状态动态地从低谷用户采集电，动态调制功率开关器件的频率、脉宽或导通区间，改善电源质量和利用无功功率、谐波或负序电流，调用变压器的空载电和电网的低谷电，为新能源汽车的发展提供了重要的基础支撑系统。

又如，中国专利201210560360.8公开了一种智能控制太阳能充电和数字显示的移动电源，其包括太阳能充电模块、移动电源模块以及显示模块；太阳能充电模块通过光能转换电能为移动电源模块充电；移动电源模块设置电量计集成电路，获取移动电源模块的电量信息和太阳能充电模块的充电信息；显示模块设置液晶显示屏，显示电量信息和充电信息。本发明能够实时便利地显示充电信息和剩余电量的信息，光照度强弱与充电电流的关系以及智能控制移动电源的充电状态；并且，采用太阳能充电的移动电源，充电放电二者合一，与充电和移动电源分开相比，体积变小、减少电子垃圾、太阳能充电低碳环保、随心所欲室内野外随时给移动电源充电、以及给数码设备充电，从而给生活出行带来了方便。

但是，现有的串联的电源系统无法调节输出，例如，不能自行调整输出电压或者输出电流。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的串联的电源系统。

本发明的技术方案如下：一种串联的电源系统，包括至少一充电本体，所述充电本体内部设置控制单元、升压单元、电池组以及输出单元，所述控制单元用于在所述输出单元接入外部设备时，控制所述电池组经所述升压单元进行升压后通过所述输出单元输出，还包括调整单元；所述电池组设置若干电池分组，所述调整单元设置若干选择开关，用于选择实现各所述电池分组的连接关系，以调整所述输出单元的输出；所述电源系统还设置至少一串联单元，用于各充电本体之间的串联；所述充电本体外部设置一个十字按钮；所述十字按钮设置上调电压按键与下调电压按键，分别连接所述调整单元，用于上调电压与下调电压；所述十字按钮还设置左调电流按键与右调电流按键，分别连接所述调整单元，用于上调电流与下调电流；所述调整单元按预设电压等级和/或预设电流等级，逐级上调电压和/或电流与逐级下调电压和/或电流，所述等级非等距设置；所述调整单元还设置确认按键，所述确认按键使能按钮，所述确认按键包括一组数字键盘，所述数字键盘与所述控制单元连接，并且所述充电本体内部还设置与所述控制单元连接的存储单元，所述存储单元用于预设密码，通过所述数字键盘输入所述预设密码，并由所述控制单元验证通过后，才使能所述按钮，开始进行充电操作；所述升压单元与所述输出单元之间设置增压模块，用于二级升压。

优选的，每一所述电池分组中，各电池串联设置。

优选的，各所述电池分组并联设置。

优选的，所述调整单元设置若干选通开关，每一选择开关对应一所述选通开关，用于选通或者切断一个电池分组的并联连接。

优选的，每一所述电池分组中，各电池并联设置。

优选的，各所述电池分组串联设置。

优选的，所述调整单元设置若干选通开关，每一选择开关对应一所述选通开关，用于选通或者切断一个电池分组的串联连接。

优选的，所述串联单元包括一个输入端与一个输出端。

优选的，所述输入端与所述输出端分别设置于所述充电本体两侧。

优选的，所述输出端采用导线连接所述充电本体。

采用上述方案，本发明通过设置调整单元，选择实现各所述电池分组的连接关系，从而能够调整串联的电源系统的输出电压或者输出电流，具有很高的市场应用价值。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的示意图；

图2为本发明的又一个实施例的示意图；

图3为本发明的又一个实施例的示意图；

图4为本发明的又一个实施例的示意图；

图5为本发明的一个实施例的电池组及其开关示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。本说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当某一元件固定于另一个元件，包括将该元件直接固定于该另一个元件，或者将该元件通过至少一个居中的其它元件固定于该另一个元件。当一个元件连接另一个元件，包括将该元件直接连接到该另一个元件，或者将该元件通过至少一个居中的其它元件连接到该另一个元件。

本发明的一个实施例是，一种串联的电源系统，包括至少一充电本体，所述充电本体内部设置控制单元、升压单元、电池组以及输出单元，所述控制单元用于在所述输出单元接入外部设备时，控制所述电池组经所述升压单元进行升压后通过所述输出单元输出，其还包括调整单元；所述电池组设置若干电池分组，所述调整单元设置若干选择开关，用于选择实现各所述电池分组的连接关系，以调整所述输出单元的输出。例如，如图1所示，所述充电本体内部设置控制单元、升压单元、电池组、调整单元以及输出单元。并且，如图2所示，所述电源系统还设置串联单元，用于一充电本体与另一充电本体串联。又如，如图3所示，三个充电本体通过两个串联单元顺序串联。例如，一串联的电源系统的一充电本体通过串联单元串联连接另一串联的电源系统的一充电本体。优选的，一串联的电源系统包括若干个充电本体，各充电本体顺序串联，顺序串联的两充电本体之间设置一串联单元；或者，各充电本体单独设置。又如，各实施例所述电源系统为一充电电源。

优选的，所述充电本体外部设置若干调整按钮，所述调整单元对应设置调整位，各所述调整按钮与各所述调整位一一对应设置。例如，调整位为调整开关。例如，如图5所示，电池组包括三个电池分组，开关K1、开关K6闭合，其它开关打开时，电池分组1输出；或者，开关K2、开关K7闭合，其它开关打开时，电池分组2输出；或者，开关K3、开关K8闭合，其它开关打开时，电池分组3输出；又如，开关K1、开关K4、开关K5、开关K8闭合，其它开关打开时，三个电池分组串联输出，此时输出的电压最大；又如，开关K1、开关K2、开关K3、开关K6、开关K7、开关K8闭合，其它开关打开时，三个电池分组并联输出，此时输出的电流最大；又如，开关K1、开关K4、开关K7闭合，其它开关打开时，电池分组1与电池分组2串联输出；又如，开关K2、开关K3、开关K7、开关K8闭合，其它开关打开时，电池分组2与电池分组3并联输出；以此类推，可以实现各种组合方式，从而调整各所述电池分组的连接关系，以调整所述输出单元的输出。或者，还可以更多的电池分组。

优选的，对各调整开关按输出电压与输出电流进行分组，采用调整按钮一一对应设置这些分组，以便于用户按下调整按钮即可实现电压调整或者电流调整，使用非常方便。优选的，仅设置一个所述调整按钮，其为旋钮，其旋动时，对应选择实现各所述电池分组的连接关系，以调整所述输出单元的输出。

优选的，所述充电本体外部设置一个电压调整按钮与一个电流调整按钮；所述电压调整按钮设置上调电压按键与下调电压按键，分别连接所述调整单元，用于上调电压与下调电压；所述电流调整按钮设置上调电流按键与下调电流按键，分别连接所述调整单元，用于上调电流与下调电流。优选的，所述电压调整按钮设置上调电压按键与下调电压按键，分别连接所述调整单元，用于按预设电压等级逐级上调电压与下调电压；优选的，所述电流调整按钮设置上调电流按键与下调电流按键，分别连接所述调整单元，用于按预设电流等级逐级上调电流与逐级下调电流。

优选的，所述充电本体外部设置一个十字按钮；所述十字按钮设置上调电压按键与下调电压按键，分别连接所述调整单元，用于上调电压与下调电压；所述十字按钮设置左调电流按键与右调电流按键，分别连接所述调整单元，用于上调电流与下调电流。优选的，所述十字按钮设置上调电压按键与下调电压按键，分别连接所述调整单元，用于按预设电压等级逐级上调电压与下调电压；优选的，所述十字按钮设置左调电流按键与右调电流按键，分别连接所述调整单元，用于按预设电流等级逐级上调电流与逐级下调电流。

优选的，所述调整单元按预设电压等级和/或预设电流等级，逐级上调电压和/或电流与逐级下调电压和/或电流。优选的，所述等级非等距设置，例如，按从小到大的顺序，小等级之间的间距较小，大等级之间的间距较大；例如，电压的调整范围是3V至12V，预设电压等级包括3V、4.5V、5V、6V、9V或12V；或者，电压的调整范围是5V至24V，预设电压等级包括5V、6V、8V、9V、10V、12V、15V、18V或24V。又如，电流的调整范围是0.5A至3A，预设电流等级包括0.5A、0.6A、0.8A、1.0A、1.4A、2.0A或3A。这样，所述电源系统有一个较广的应用范围，可以给电池充电，也可以给手机充电，还可以给笔记本充电，甚至可以给汽车电池借电或充电。

优选的，所述调整单元还设置确认按键，其使能按钮，这样可以有效防止误操作，保护待充电终端的安全充电。例如，所述确认按键包括一组数字键盘，其与所述控制单元连接，并且，所述充电本体内部还设置与所述控制单元连接的存储单元，所述存储单元用户用于预设密码，通过所述数字键盘输入所述预设密码，并由所述控制单元验证通过后，才使能按钮，开始进行充电操作。

优选的，所述升压单元与所述输出单元之间还设置恒流芯片，以降低纹波，实现恒流输出。优选的，所述充电本体还设置过流防护模块，其与所述控制单元连接，用于在输出电流过大时，通过所述控制单元切断电路，停止输出，关闭所述电源系统。优选的，所述充电本体还设置短路保护模块，用于在输出电流过大时，自动切断电路。

优选的，所述充电本体还设置报警指示器；例如，所述报警指示器为喇叭。优选的，所述充电本体还设置LED报警指示器，用于在预设条件下闪烁报警。优选的，所述充电本体还设置温度检测器，例如，所述温度检测器连接所述报警指示器，用于在环境温度大于预设温度阈值时，通过所述报警指示器发出报警指示。例如，所述温度检测器检测到所述充电本体内部温度超过50摄氏度时，通过所述报警指示器发出报警指示。优选的，所述充电本体还设置电流检测器，例如，所述电流检测器连接所述报警指示器，用于在输出电流大于预设电流阈值时，通过所述报警指示器发出报警指示。

优选的，所述升压单元与所述输出单元之间设置增压模块，用于二级升压；这样，可以实现高电压输出，例如达到最高安全电压36V，作为防身武器使用，在一定程度上有助于保护用户，且不伤害他人。这样，本电源系统，可以做成一种带有突出电极的36V高压输出器，以避免不法伤害发生时，守规则的良民毫无还手之力。

例如，一串联的电源系统，包括至少一充电本体，所述充电本体内部设置控制单元、升压单元、电池组以及输出单元，所述控制单元用于在所述输出单元接入外部设备时，控制所述电池组经所述升压单元进行升压后通过所述输出单元输出，其还包括调整单元；所述电池组设置若干电池分组，所述调整单元设置若干选择开关，用于选择实现各所述电池分组的连接关系，以调整所述输出单元的输出；并且，如图4所示，所述充电本体还设置串联单元，用于与其它充电本体的串联单元串联。

优选的，每一所述电池分组中，各电池串联设置。优选的，各所述电池分组并联设置。优选的，所述调整单元设置若干选通开关，每一选择开关对应一所述选通开关，用于选通或者切断一个电池分组的并联连接。这样，可以方便地设置与调整输出电流。

优选的，每一所述电池分组中，各电池并联设置。优选的，各所述电池分组串联设置。优选的，所述调整单元设置若干选通开关，每一选择开关对应一所述选通开关，用于选通或者切断一个电池分组的串联连接。这样，可以方便地设置与调整输出电压。

优选的，所述串联单元包括一个输入端与一个输出端。优选的，所述输入端与所述输出端分别设置于所述充电本体两侧，这样，方便实现串联的连接方式。优选的，所述输出端采用导线连接所述充电本体。优选的，所述充电本体上设置安装位，所述输出端及其导线容置于所述安装位内部。所述输入端设置在所述充电本体内部，且其端口露置于外。这样，方便使用，也有利于收纳，实用性较高。

优选的，所述输出单元设置输出连接线。优选的，所述输出连接线为USB连接线或者大电流连接线。优选的，所述大电流连接线设置至少一连接头，优选的，所述连接头设置一安全夹，其设置绝缘的手持部与导电的夹持部。这样，可以在汽车电池失效时，临时给汽车搭电点火。

优选的，所述控制单元设置检测模块，用于自动检测外部的待充电终端的充电电流和/或充电电压；优选的，所述控制单元还设置与所述检测模块连接的选择模块，用于根据所述待充电终端的充电电流和/或充电电压，自动选择实现各所述电池分组的连接关系，以调整所述输出单元的输出。优选的，所述充电本体内部设置感应线圈，其连接所述控制单元，用于在感应到待充电终端时，通过所述控制单元控制所述电池组，自动为所述待充电终端进行充电。优选的，所述充电本体内部设置具有感应线圈与至少一无线充电线圈的充电定位区，所述感应线圈用于感应外部的终端进入充电定位区的充电区域时，通过所述控制单元控制所述无线充电线圈对所述终端进行无线充电；例如，所述充电本体还在所述充电定位区中设置至少一驱动单元，一所述驱动单元对应于一所述无线充电线圈；所述驱动单元设置一个横轴导轨、及其横轴导轨驱动电机、两个纵轴导轨、以及充电线圈驱动电机；两个所述纵轴导轨平行设置，且分别固定设置于所述充电定位区；所述横轴导轨垂直于所述纵轴导轨，并且，所述横轴导轨分别滑动设置于两个所述纵轴导轨，所述横轴导轨驱动电机驱动所述横轴导轨在两个所述纵轴导轨上滑动；优选的，所述横轴导轨驱动电机驱动所述横轴导轨在两个所述纵轴导轨上步进滑动；所述驱动单元所对应的所述无线充电线圈滑动设置于所述横轴导轨，所述充电线圈驱动电机驱动所述无线充电线圈在所述横轴导轨上滑动；优选的，所述充电线圈驱动电机驱动所述无线充电线圈在所述横轴导轨上步进滑动；所述感应线圈用于感应所述终端进入其所对应无线充电线圈的充电区域，控制所述驱动单元将所述无线充电线圈移动到所述终端的对应充电位置。这样，采用平面直角坐标系移动方式实现精准定位的无线充电功能。

优选的，所述电池组的各电池采用锂离子聚合物电池，其包括电芯层以及包覆所述电芯层的至少一防火层；其中，所述防火层包括固态灭火材料。例如，锂离子聚合物电池的电芯层经过折叠后，形成若干层防火层，并且相邻两层防火层之间夹着一层电芯层，这样，可以制备较薄的安全性能较高的充电电池，使得充电本体具有较高的安全性。优选的，所述固态灭火材料为粉末形状。例如，所述粉末的半径为5至8微米。这样，不仅可以获得较好的灭火效果，还能够制造形状上较薄的安全电池。优选的，所述防火层还包括固态阻燃材料。例如，所述固态阻燃材料为无卤材料；例如，固态阻燃材料为三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系固态阻燃材料等。优选的，固态阻燃材料为等摩尔量的氢氧化镁与氢氧化铝。优选的，所述防火层设置泄压部，用于在所述防火层内部压力超过一定强度时，形成排气孔；所述充电本体非密封设置，例如，所述本体设置排气缝隙或者若干排气通孔；优选的，所述防火层的各泄压部，其位置与各排气通孔一一对应，以获得较好的排气效果。优选的，所述泄压部为中空薄膜层。

进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的串联的电源系统。需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种串联的电源系统，包括至少一充电本体，所述充电本体内部设置控制单元、升压单元、电池组以及输出单元，所述控制单元用于在所述输出单元接入外部设备时，控制所述电池组经所述升压单元进行升压后通过所述输出单元输出，其特征在于，还包括调整单元；

所述电池组设置若干电池分组，所述调整单元设置若干选择开关，用于选择实现各所述电池分组的连接关系，以调整所述输出单元的输出；

所述电源系统还设置至少一串联单元，用于各充电本体之间的串联；

所述充电本体外部设置一个十字按钮；所述十字按钮设置上调电压按键与下调电压按键，分别连接所述调整单元，用于上调电压与下调电压；所述十字按钮还设置左调电流按键与右调电流按键，分别连接所述调整单元，用于上调电流与下调电流；

所述调整单元按预设电压等级和/或预设电流等级，逐级上调电压和/或电流与逐级下调电压和/或电流，所述等级非等距设置；

所述调整单元还设置确认按键，所述确认按键使能按钮，所述确认按键包括一组数字键盘，所述数字键盘与所述控制单元连接，并且，所述充电本体内部还设置与所述控制单元连接的存储单元，所述存储单元用于预设密码，通过所述数字键盘输入所述预设密码，并由所述控制单元验证通过后，才使能所述按钮，开始进行充电操作；

所述升压单元与所述输出单元之间设置增压模块，用于二级升压。

2.根据权利要求1所述串联的电源系统，其特征在于，每一所述电池分组中，各电池串联设置。

3.根据权利要求2所述串联的电源系统，其特征在于，各所述电池分组并联设置。

4.根据权利要求3所述串联的电源系统，其特征在于，所述调整单元设置若干选通开关，每一选择开关对应一所述选通开关，用于选通或者切断一个电池分组的并联连接。

5.根据权利要求1所述串联的电源系统，其特征在于，每一所述电池分组中，各电池并联设置。

6.根据权利要求5所述串联的电源系统，其特征在于，各所述电池分组串联设置。

7.根据权利要求6所述串联的电源系统，其特征在于，所述调整单元设置若干选通开关，每一选择开关对应一所述选通开关，用于选通或者切断一个电池分组的串联连接。

8.根据权利要求1至7中任一项所述串联的电源系统，其特征在于，所述串联单元包括一个输入端与一个输出端。

9.根据权利要求8所述串联的电源系统，其特征在于，所述输入端与所述输出端分别设置于所述充电本体两侧。

10.根据权利要求9所述串联的电源系统，其特征在于，所述输出端采用导线连接所述充电本体。