CN106899065A - 一种户外便携式安全供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种户外便携式安全供电装置，包括电池单元、电池保护电路以及间歇供电电路，其中，电池单元具有多个串联连接的电池组，每个电池组通过电池保护电路进行充放电保护；间歇供电电路设于电池单元的放电回路中，间歇供电电路的输出端连接户外电保暖物品；间歇供电电路以单片机做为控制核心，其采样输入端接有采样电阻，采样电阻设于电池单元的放电端回路中；单片机输出端接有电子开关，通过单片机间歇输出的关断信号控制电子开关的切换。本发明采用间歇供电电路，通过单片机控制调整，即保证了电保暖物品的加热温度，又延长了供电时间，最长可达16小时，为野外露营提供了保障，安全、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种户外供电装置，具体地说是一种户外便携式安全供电装置。
背景技术
随着生活水平的提高，越来越多的人们喜欢上了户外运动。户外运动是一项在自然场地举行的一组集体项目群。其中包括登山、攀岩、悬崖速降、在野外露营、野炊、定向运动、溪流、探险等项目，户外休闲运动中多数带有探险性，属于极限和亚极限运动，有很大的挑战性和刺激性，拥抱自然，挑战自我。
在野外露营时，户外电热毯、护膝、马甲、睡袋等是最重要的保暖物品，但由于野外环境，没有电源，只能自带供电器，而且供电时间较短，仅能维持2～3小时，远不能满足野外露营的需要。
发明内容
针对现有技术中户外供电装置供电时间短、不能满足野外露营的需要等不足，本发明要解决的问题是提供一种可增加供电时间的户外便携式安全供电装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明一种户外便携式安全供电装置，包括电池单元、电池保护电路以及间歇供电电路，其中，电池单元具有多个串联连接的电池组，每个电池组通过电池保护电路进行充放电保护；间歇供电电路设于电池单元的放电回路中，间歇供电电路的输出端连接户外电保暖物品。
供电电路以单片机做为控制核心，其采样输入端接有采样电阻，采样电阻设于电池单元的放电端回路中；单片机输出端接有电子开关，通过单片机间歇输出的关断信号控制电子开关的切换。
单片机输出端还设有稳压电路，包括三极管和第一场效应管，其中，三极管的基极与单片机的一个输出管脚相连，集电极连接一电阻做为正输出端，同时集电极接至第一场效应管的栅极，第一场效应管的漏极做为负输出端；三极管的发射极和第一场效应管的源极接地。
所述电子开关包括第二场效应管，单片机的一个输出管脚接至第二场效应管的栅极，第二场效应管的漏极经指示灯接至正输出端，源极接地。
间歇供电电路还设有照明装置及其控制按钮，二者串联连接于供电电源的正、负输出端之间。
电池单元的放充回路中还没有5V电源，与间歇供电电路串联连接。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明采用间歇供电电路，通过单片机控制调整，即保证了电保暖物品的加热温度，又延长了供电时间，最长可达16小时，为野外露营提供了保障，安全、可靠。
2.本发明结构简单，制作成本低，使用安全、方便、耐用，适合推广应用。
附图说明
图1为本发明电气原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
如图1所示，本发明户外便携式安全供电装置包括电池单元、电池保护电路以及间歇供电电路，其中，电池单元具有多个串联连接的电池组，每个电池组通过电池保护电路进行充放电保护；间歇供电电路设于电池单元的放电回路中，间歇供电电路的输出端连接户外电保暖物品。
间歇供电电路以单片机U6做为控制核心，其采样输入端接有采样电阻，采样电阻(R28、R29、R30)设于电池单元的放电端回路中；单片机U6输出端接有电子开关，通过单片机U6间歇输出的关断信号控制电子开关的切换。电路中分别与三个采样电阻串联的LED灯为充电分档显示，以控制加温时间。
本实施例中，单片机U6采用STC15F104W-SOP8/DIP8，只有8个引脚，除工作电源端和接地接外，其余管脚均为IO口。不需外接晶振，支持串口下载，功耗小。具有中断广播方式，可以软件模拟I2C、串口、SPI，利用IO口充放电测量外部电压，实现AD转换功能。内部实现高可靠复位，因此也不需外加复位电路。
单片机U6在使用前可通过外部编程装置预先写入控制程序，设定间歇供电时间以及附加功能程序等。
单片机U6输出端还设有稳压电路，包括三极管Q5和第一场效应管Q6，其中，三极管的基极与单片机U6的一个输出管脚相连，集电极连接一电阻做为正输出端，同时集电极接至第一场效应管的栅极，第一场效应管的漏极做为负输出端；三极管的发射极和第一场效应管的源极接地。
所述电子开关包括第二场效应管Q4，单片机U6的一个输出管脚接至第二场效应Q4的栅极，第二场效应管Q4的漏极经指示灯接至正输出端，源极接地。
间歇供电电路还设有照明装置及其控制按钮S1，二者串联连接于供电电源的正、负输出端之间。
电池单元的放充回路中还没有5V电源，与间歇供电电路串联连接。5V电源上设有USB接口，可供手机充电用。
本发明电池单元采用锂离子可充电电池(本发明采用4个，串联连接)，相对于传统的镍镉电池和镍氢电池而言，具有容量大、工作电压高、工作温度范围宽、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、无污染等优点。
电池保护电路采用SS-8254A系列S-8254系列电池管理芯片进行充、放电保护电压和过电流检测电压，其以50mV为进阶单位，通过SEL端子可以实现电池三节串联用或四节串联用的切换；S-8244则通过电阻R22短路第四节电池电压检测端子VCC3和VSS即可用作三节电池串联使用时的二级保护。
S-8254系列电池管理芯片内置高精度电压检测电路和延迟电路，针对各节电池进行高精度电压检测，实现单节过充电保护和单节过放电保护，并具备三段过电流检测功能，通过外接电容可设置过充电检测延迟时间、过放电检测延迟时间和过电流检测延迟时间1(过电流检测延迟时间2和过电流检测延迟时间3在芯片内部被固定)。其充电额定电压限定为12～16V。
为了确保锂离子电池安全可靠的使用，本发明采用充电、放电分离的控制方式，具有充电防反接保护、充电时禁止放电等功能，适用于各种三/四节锂离子可充电电池串联使用的场合。
使用时，先对电池单元用市电电源进行充电，充满后，由野外露营者携带到目标场所。将便携式安全供电装置的两输出端与电热毯、护膝、马甲或睡袋插接，启动充电即可。
同时通过USB接口给手机充电。照明灯除夜间照明外，还可通过开关S1进行点动控制其亮灭，在遇到危险情况况时做为求救信号。
Claims (6)
1.一种户外便携式安全供电装置，其特征在于：包括电池单元、电池保护电路以及间歇供电电路，其中，电池单元具有多个串联连接的电池组，每个电池组通过电池保护电路进行充放电保护；间歇供电电路设于电池单元的放电回路中，间歇供电电路的输出端连接户外电保暖物品。
2.按权利要求1所述的户外便携式安全供电装置，其特征在于：间歇供电电路以单片机做为控制核心，其采样输入端接有采样电阻，采样电阻设于电池单元的放电端回路中；单片机输出端接有电子开关，通过单片机间歇输出的关断信号控制电子开关的切换。
3.按权利要求2所述的户外便携式安全供电装置，其特征在于：单片机输出端还设有稳压电路，包括三极管和第一场效应管，其中，三极管的基极与单片机的一个输出管脚相连，集电极连接一电阻做为正输出端，同时集电极接至第一场效应管的栅极，第一场效应管的漏极做为负输出端；三极管的发射极和第一场效应管的源极接地。
4.按权利要求2所述的户外便携式安全供电装置，其特征在于：所述电子开关包括第二场效应管，单片机的一个输出管脚接至第二场效应管的栅极，第二场效应管的漏极经指示灯接至正输出端，源极接地。
5.按权利要求2所述的户外便携式安全供电装置，其特征在于：间歇供电电路还设有照明装置及其控制按钮，二者串联连接于供电电源的正、负输出端之间。
6.按权利要求1所述的户外便携式安全供电装置，其特征在于：电池单元的放充回路中还没有5V电源，与间歇供电电路串联连接。
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