CN110350615B - 一种高安全性移动电源 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高安全性移动电源,所包括电池组件和箱体组件；所述电池组件包括电池模组、感应电池通信接口、电池控制模块和电力输出接口；所述电池控制模块包括电池处理器和电池放电电路；所述箱体组件包括电力输入接口、逆变控制模块、逆变输出接口和感应箱体通信接口；所述感应箱体通信接口接地；所述电力输出接口连接和所述电力输入接口连接，所述感应电池通信接口与所述感应箱体通信接口连接。该高安全性移动电源的电池组件需要在感应电池通信接口与所述感应箱体通信接口实现连接的前提条件下，电池才进行电力输出，具有电力输出安全性高等特点。

Description

一种高安全性移动电源

技术领域

本发明涉及到移动电源领域，具体涉及到一种高安全性移动电源。

背景技术

大型移动电源与小型移动电源相比，通过逆变技术实现电压转换，使移动电源可以输出高电压，以满足更多的用电器需求。现有的可拆卸结构移动电源，电池和箱体采用可拆卸结构设计，当电池在箱体上安装到位时，以手动控制的方式对移动电源进行控制，表明电池已接入箱体。由于电池与箱体的电连接结构通常设置在内部，从外部的视觉检查或电池与箱体之间的配合情况只能判别出电池和箱体的相对位置关系，但是电池与箱体之间的相对位置关系并不能完全表明电池与箱体的实际电连接情况，尤其对一些使用时间较长的移动电源而言，由于磨损等影响因素，电池与箱体的相对位置关系与电池与箱体的实际电连接情况不一致概率大大增加，容易导致误放电，产生安全隐患。

发明内容

为了克服现有移动电源的缺陷，本发明提供了一种高安全性移动电源，电池组件需要在感应电池通信接口与所述感应箱体通信接口实现连接的前提条件下，电池才进行电力输出，具有电力输出安全性高等特点。

相应的，本发明提供了一种高安全性移动电源，其特征在于，所述高安全性移动电源包括电池组件和箱体组件；

所述电池组件包括电池模组、感应电池通信接口、电池控制模块和电力输出接口；所述电池控制模块包括电池处理器和电池放电电路；所述电池模组通过所述电池放电电路与所述电力输出接口连接；所述电池处理器分别与所述电池模组、所述感应电池通信接口和所述电池放电电路连接；

所述箱体组件包括电力输入接口、逆变控制模块、逆变输出接口和感应箱体通信接口；所述逆变控制模块分别与所述电力输入接口和所述逆变输出接口连接；所述感应箱体通信接口接地。

所述电力输出接口连接和所述电力输入接口连接，所述感应电池通信接口与所述感应箱体通信接口连接。

可选的实施方式，所述高安全性移动电源还包括电池开关，所述电池模组具有一个电池处理器供电接口，所述电池处理器具有一个电池处理器供电端；

所述电池处理器供电接口通过所述电池开关与所述电池处理器供电端连接。

可选的实施方式，所述电池放电电路包括电池放电开关电路和电池放电采集电路；

所述电池模组具有对外放电接口，所述电池放电开关电路具有放电开关控制端，所述电池放电采集电路具有放电信息采集端和放电信息输出端，所述电池处理器具有放电信息接收端和放电控制端；

所述对外放电接口通过所述电池放电开关电路与所述电力输出接口连接；

所述放电信息采集端接入至所述对外放电接口和电池放电开关电路之间，所述放电信息输出端分别与放电开关控制端和放电信息接收端连接；

所述放电控制端与所述放电开关控制端连接。

可选的实施方式，所述高安全性移动电源还包括电池充电接口，所述电池控制模块包括电池充电电路；

所述电池模组通过所述电池充电电路与所述电池充电接口连接；

所述电池处理器还与所述电池充电电路连接。

可选的实施方式，所述电池充电电路包括电池充电开关电路和电池充电采集电路；

所述电池模组具有电池充电接口，所述电池充电开关电路具有充电开关控制端，所述电池充电采集电路具有充电信息采集端和充电信息输出端，所述电池处理器具有充电信息接收端和充电控制端；

所述电池充电接口通过所述电池充电开关电路与所述电池充电接口连接；

所述充电信息采集端接入至所述电池充电接口和电池充电开关电路之间，所述充电信息输出端分别与充电开关控制端和充电信息接收端连接；

所述充电控制端与所述充电开关控制端连接。

可选的实施方式，所述高安全性移动电源还包括交互电池通信接口，所述电池处理器具有电池通信端；

所述交互电池通信接口与所述电池通信端连接。

可选的实施方式，所述高安全性移动电源还包括显示屏，所述电池处理器还具有显示屏驱动端；

所述显示屏驱动端与所述电池显示屏连接。

可选的实施方式，所述箱体组件还包括交互箱体通信接口，所述逆变控制模块包括逆变电路和逆变处理器，所述电力输入接口经所述逆变电路后与所述逆变输出接口连接；

所述逆变处理器具有逆变电路端和逆变通信端；

所述逆变电路具有逆变控制接收端；

所述逆变控制接收端与所述逆变电路端连接，所述逆变通信端与所述交互箱体通信接口连接；

所述交互箱体通信接口与所述交互电池通信接口连接。

可选的实施方式，所述逆变控制模块还包括逆变放电电路，所述逆变放电电路包括逆变放电开关电路和逆变放电采集电路；

所述电力输入接口依次经所述逆变电路和所述逆变放电开关电路后与所述逆变输出接口连接；

所述逆变处理器还具有逆变信息接收端和逆变控制端；

所述逆变放电开关电路具有逆变开关控制端；

所述逆变放电采集电路具有逆变信息采集端和逆变信息输出端；

所述逆变信息采集端接入至所述逆变电路与所述逆变放电开关电路之间，所述逆变信息输出端分别与所述逆变信息接收端和所述逆变开关控制端连接；

所述逆变电路端与所述逆变控制接收端连接，所述逆变控制端与所述逆变开关控制端连接。

本发明提供了一种高安全性移动电源，电池组件需要在感应电池通信接口与所述感应箱体通信接口实现连接的前提条件下，电池才进行电力输出，具有电力输出安全性高等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本发明实施例的高安全性移动电源三维结构示意图；

图2示出了本发明实施例的箱体组件三维结构示意图；

图3示出了本发明实施例的电池仓三维结构示意图；

图4示出了本发明实施例的箱体组件局部放大剖视图；

图5示出了本发明实施例的顶块运动原理示意图；

图6示出了本发明实施例的电池组件三维结构示意图；

图7示出了本发明实施例的高安全性移动电源电连接结构示意图；

图8示出了本发明实施例的采集电路结构示意图；

图9示出了本发明实施例的比较器结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种高安全性移动电源，所述高安全性移动电源包括电池组件和箱体组件；

所述箱体组件包括电池仓和逆变控制模块，所述箱体组件表面上设置有逆变输出接口；所述电池仓顶面敞开且外露于所述箱体组件表面，所述电池仓内设置有电力输入接口、感应箱体通信接口和交互箱体通信接口；所述电力输入接口与所述逆变输出接口电连接；所述感应箱体通信接口接地；所述交互箱体通信接口与所述逆变控制模块连接；

所述电池组件包括电池模组和电池控制模块；所述电池组件设置有与所述电力输入接口对应设置的电力输出接口，所述电池组件设置有与所述感应箱体通信接口和交互箱体通信接口对应设置的若干个电池通信接口；所述电力输出接口与所述电池模组电连接，所述电池通信接口与所述电池控制模块电连接；

所述电池组件设置在所述电池仓内，所述电力输入接口与所述电力输出接口电连接，所述若干个电池通信接口分别与所述感应箱体通信接口和交互箱体通信接口电连接。

以下就该高安全性移动电源的一种具体实施结构进行说明。

图1示出了本发明实施例的高安全性移动电源三维结构示意图。本发明实施例的高安全性移动电源包括电池组件10和箱体组件20。

图2示出了本发明实施例的箱体组件三维结构示意图，图3示出了本发明实施例的电池仓三维结构示意图，图4示出了本发明实施例的箱体组件局部放大剖视图。

本发明实施例的箱体组件20包括外箱体201、电池仓206和插销组件。

所述外箱体201底部设置有滑轮203，外箱体201背面设置有拉杆202，便于使用者对整个高安全性移动电源进行拖动。

所述外箱体上设置有逆变输出接口207，用于供外部用电器进行连接；所述电池仓206嵌入设置在所述外箱体201上，所述插销组件设置在所述电池仓 206侧壁上；所述电池仓206顶面敞开且外露于所述外箱体201表面，用于供电池组件置入；所述电池仓206内侧壁上设置有电力输入接口205，用于与电池组件的电池输出接口产生电连接；所述电力输入接口205与所述逆变输出接口207 电连接，将电池组件的电力输送至逆变输出接口207上。

本发明实施例的插销组件包括插销210、旋钮204、顶块212、插销连接件 209和插销弹性件211。

参照附图图4，所述外箱体201对应于所述插销通孔的位置上设置有插销限位孔，所述插销211后端设置在所述插销限位孔内，所述插销弹性件2呈压缩状态设置在所述插销后端和所述插销限位孔底部之间；所述旋钮204上部设置在所述外箱体201表面上，旋钮204下部穿过所述外箱体201伸入至所述外箱体201 内，且所述插销210位于所述旋钮204下部的一侧上；所述插销连接件209一端与所述插销210连接固定，一端朝所述旋钮方向延伸出顶板；所述顶块212根部固定在所述旋钮204下部上，所述顶块212端部与所述顶板朝向所述电池仓的侧壁接触。

图5示出了本发明实施例的顶块运动原理示意图。由于插销连接件209与插销210连接一体，插销210后端接有插销弹性件211，因此，插销连接件209始终紧贴在顶块212上。旋钮204驱动顶块212绕根部摆动，顶块212末端在运动过程中，在图4所示竖直方向上的尺寸分量逐渐增大，插销连接连接件209朝向上方运动，同步的，插销210朝向上方运动；结合附图图3和图4所示，插销210前端从所述电池仓内部退出；相反的，继续旋转旋钮204，旋钮204驱动顶块212绕根部摆动，顶块212末端在运动过程中，在图5所示竖直方向上的尺寸分量逐渐减少，插销连接连接件209朝向下方运动，结合附图图3和图4所示，插销210 前端伸入所述电池仓内部。

可选的，在本发明实施例中，在所述电池仓同一侧壁上的插销组件的数量为两组，所述电池仓同一侧壁上设置有两个插销通孔，两组所述插销组件中的插销分别对应设置在所述两个插销通孔中；两组所述插销组件中的插销连接件连接一体，两组所述插销组件共用一个所述旋钮和一个所述顶块。

由于电池组件的电池输出接口可以设置在侧壁上，因此，本发明实施例的所述电力输入接口205设置在所述电池仓的侧壁上，所述电力输入接口方向朝向所述电池仓顶面。

图6示出了本发明实施例的电池组件三维结构示意图。本发明实施例的电池组件10包括电池控制模块、电池模组101、电池外壳102和电池顶板103。在本发明实施例中，电池外壳102为一面敞开的长方体盒体结构，电池顶板 103设置在电池外壳102的敞开面上，电池顶板103和电池外壳102之间组合形成一个电池内腔。电池控制模块和电池模组101设置在电池内腔内。电池外壳102上设置有散热开孔，因此，附图图6中电池模组101可见；电池控制模块设置在电池模组101和电池顶板103之间，因此在附图图6中不可见。

在电池外壳102侧表面上，设置有用于进行电力输出的电力输出接口113；由于本发明实施例的电池组件10采用抽拉式拆卸结构，电池组件10在安装至箱体组件上时，电池外壳102可嵌入至箱体组件中；因此，在本发明实施例中，电力输出接口113朝向电池外壳102底部，电池组件10在安装至箱体组件上时，可与箱体组件上对应的电力输入接口形成连接。

由于电力输出接口113只用于与箱体组件产生电路连接，输出电力，为了使电池组件10能够牢固设置在箱体组件20上，本发明实施例的电池外壳10 上设置有多个固定孔110，固定孔110可供外部设备对电池组件进行固定。可选的，当电池组件安装在箱体组件上时，箱体组件通过设置插销的方式，使插销配合在对应的固定孔中，对箱体组件20进行卡位，防止电池组件10从箱体组件中脱出，从而实现电池组件10在箱体组件中的定位和固定。

在本发明实施例中，由于电池外壳102为长方体盒体结构，为了降低电池组件10安装时方向识别难度，可选的，电力输出接口113在电池外壳102的相对侧表面上的设置位置是对称的，同理，固定孔110在电池外壳102的相对侧表面上的设置位置是对称的。可选的，在本发明实施例中，电力输出接口 113的数量为两个，两个电力输出接口113分别设置在电池外壳102的两个相对的侧表面上；每一个电力输出接口113两侧分别设置有两个固定孔110。

对应于所述固定孔110，箱体组件采用插销固定方式对电力输出接口进行固定，由于采用插销固定方式，当电池组件基于电池外壳安装至箱体组件中时，插销会划过电池外壳侧表面；为了使插销能够顺利落入至对应的固定孔110，在固定孔110朝向电池外壳底部一侧设置有导向斜面112。

此外，为了保证电池组件在位置安装到位后才进行电力输出，电池控制模块需要获取电池组件的安装状态。本发明所提出的解决方法是在电池组件的表面设置电池通信接口，具体的，针对于本发明实施例采用固定孔供电池组件进行外部固定的实施方式，在本发明实施例中，电池通信接口设置在固定孔110 内，可选的，在本发明实施例中，电池通信接口为电池弹片111，电池弹片111 与电池控制模块相连接；当箱体组件通过插销对所述电池组件的固定孔110进行固定时，插销会同时与电池弹片111进行接触。箱体组件通过将感应箱体通信接口和交互箱体通信接口设置在插销上，电池组件可根据电池通信接口与感应箱体通信接口连接情况判断插销是否进入固定孔110并到达预设的位置与电池弹片111相接触，从而电池控制模块可识别电池组件的安装状态，电池控制模块可根据电池组件的安装状态控制电池模块的放电，具有良好的安全保护性。

进一步的，为了使电池组件与外部设备进行数据交互，基于相似的原理，电池控制模块可基于电池弹片111，即电池通信接口与外部设备的插销等装置进行接触产生电连接，实现数据交互。

由以上电池通信接口的介绍可得，在本发明实施例中，电池通信接口的种类有两类，一类为用于判定电池组件是否安装到位的感应电池通信接口，一类为在所述感应电池通信接口的功能基础上，还具有数据交互功能的交互电池通信接口。具体实施中，对于电池组件自身而言，两类电池通信接口为相同的，电池控制模块根据电池通信接口的状态或预设信息将电池通信接口进行分类，并进行不同方式的数据处理。

为了适应电池组件在箱体组件上的安装方式，本发明实施例在电池顶板 103上设置有电池把手107，通过电池把手107，可以较为便利的对整个电池组件进行抽取。

此外，在电池顶板103上还设置有电池开关108、显示屏109、有线电池充电接口105和USB输出接口104。一般的，电池组件的供电电压为低压(5V)，可满足USB设备的供电需求，因此，电池组件可通过USB输出接口104直接输出5V电压，而电力输出接口113则用于供外部的逆变设变对其进行逆变后，以满足高压(220V)交流需求。

以上对本发明实施例所提供的高安全性移动电源物理结构进行了说明，一下对本发明实施例所提供的高安全性移动电源所涉及到的电连接结构进行说明。

图7示出了本发明实施例的高安全性移动电源电连接结构示意图。本发明实施例的高安全性移动电源将电池充电电路、电池放电电路设置在电池组件上，将逆变电路设置在箱体组件上；箱体组件和电池组件之间通过交互电池通信接口和交互箱体通信接口进行通信，通过感应电池通信接口和感应箱体通信接口进行安装位置感应。

以下分别对电池组件电连接结构和箱体组件电连接结构进行介绍。

电池组件电连接结构

基本的，本发明实施例的电池控制模块分别与电池模组、有线电池充电接口、电池通信接口和电力输出接口连接。

电池模块通过电池充电接口为电池模组进行充电，电池模组为电池控制模块进行供电；同时，电池控制模块通过对电池通信接口的获取信息，控制电池模块向电力输出接口进行供电；此外，电池控制模块还可以将相关的信息显示在电池显示屏中。

从以上电池组件电连接结构可得，电池模组的充放电都需要通过电池控制模块进行控制，由于电池控制模块的供电由电池模组进行提供，电池控制模块与电池模组中可加入一电池开关进行控制，只有在电池开关闭合的条件下，电池控制模块才开始进行工作。

具体的，电池控制模块具有对电池模组的充电管理功能和放电管理功能，其中在放电管理功能的实现过程中，增加了基于感应电池通信接口电位的判定条件，简单的，可理解为在电池模组的对外放电接口与电力输出接口之间，接入了一个基于感应电池通信接口电位控制的连接开关。由此可见，具体实施中，可采用现有技术的充电管理电路和放电管理电路作为本发明所述的电池控制模块，并通过增加一个基于感应电池通信接口电位控制的连接开关即可实现所需功能。具体的，该连接开关可以为实体开关，也可以为电路中的软件开关。

可选的，还可以通过交互电池通信接口与箱体组件产生通信，使电池组件可更好的与箱体组件进行协同作业。

在本发明实施例中，电池控制模块包括电池充电电路、电池放电电路和电池处理器。可选的，电池充电电路包括电池充电开关电路和电池充电采集电路，电池放电电路包括电池放电开关电路和电池放电采集电路。

所述电池模组具有电池充电接口、对外放电接口和电池处理器供电接口；

所述电池处理器具有电池处理器供电端、充电信息接收端、放电信息接收端、充电控制端、放电控制端、感应信号接收端和电池通信端；

所述电池充电开关电路具有充电开关控制端；

所述电池充电采集电路具有充电信息采集端和充电信息输出端；

所述电池放电开关电路具有放电开关控制端；

所述电池放电采集电路具有放电信息采集端和放电信息输出端。

电池模组的电池处理器供电接口通过电池开关与电池处理器的电池处理器供电端连接，电池开关控制电池处理器的启动。在进行一切操作前，首先需要闭合电池开关，启动电池处理器。

电池组件电连接结构包括电池模组充电结构和电池模组放电结构。

电池模组充电结构

电池充电接口基于电池充电开关电路连接至电池模组的电池充电接口，电池充电开关电路受充电开关控制端的控制信号控制切换通断状态，从而控制电池充电接口和电力输出接口之间的通断。在本发明实施例中，电池充电接口可以为有线电池充电接口或无线电池充电接口。

电池充电采集电路的充电信息采集端接入至电池充电接口和电池充电开关电路之间，用于获取电池充电接口的电流和/或电压信息；电池充电采集电路的充电信息输出端分别与充电开关控制端和充电信息接收端连接；

其中，电池充电采集电路的充电信息输出端直接与所述电池充电开关电路的充电开关控制端连接的目的在于，在电池充电采集电路基于充电信息采集端获取到高压和/或高电流信号时，直接对电池充电开关电路进行断开；

其中，电池充电采集电路的充电信息输出端与电池处理器的充电信息接收端连接的目的在于，将电池充电采集电路基于充电信息采集端的电流和/或电压信息传递至电池处理器，由电池处理器判断充电电流和/或充电电压是否符合设定标准；电池处理器的充电控制端与电池充电开关电路的充电开关控制端连接，电池处理器可根据对充电电流和/或充电电压的判定，通过充电控制端控制电池充电开关电路的通断。

具体实施中，电池开关闭合条件下，电池处理器启动。电池充电开关电路为断开状态，电池充电采集电路获取电池充电接口的电流和/或电压信息；当电池充电接口有电压输入时，电池处理器首先通过电池充电采集电路获取电流和/或电压信息，当电流和/或电压信息符合预设标准时，电池处理器控制电池充电开关电路闭合，电池充电接口和电池模组的电池充电接口连通，电池模组开始充电；当电池充电接口的电流和/或电压过大时，电池充电采集电路直接控制电池充电开关电路断开；当电池充电接口的电流和/或电压信息不符合预设标准时(过低或不稳定)，电池处理器控制电池充电开关电路断开。

电池模组放电结构

电力输出接口基于电池放电开关电路连接至电池模组的对外放电接口，电池放电开关电路受放电开关控制端的控制信号控制切换通断状态，从而控制电池充电接口和电池放电接口直接的通断。

电池放电采集电路的放电信息采集端接入至对外放电接口和电池放电开关电路之间，用于获取电池模组的对外放电接口电压和/或电流信息；放电信息输出端分别与放电开关控制端和放电信息接收端连接。

其中，电池放电采集电路的放电信息输出端直接与放电开关控制端连接的目的在于，在电池模组输出电压和/或电流过高时，直接控制电池放电开关电路断开。

其中，电池放电采集电路的放电信息输出端与电池处理器的放电信息接收端连接的目的在于，将电池放电采集电路基于放电信息采集端的电流和/或电压信息传递至电池处理器，由电池处理器判断放电电流和/或放电电压是否符合设定标准；电池处理器的放电控制端与电池放电开关电路的放电开关控制端连接，电池处理器可根据对放电电流和/或放电电压的判定，通过放电控制端控制电池放电开关电路的通断。

此外，判断电池放开开关电路的通断条件还包括电池组件是否安装到位、外部设备与电池组件是否正常连接两个条件。

具体的，本发明实施例通过感应电池通信接口的电位情况判断电池组件是否安装到位。具体的，感应电池通信接口与电池处理器的感应信号接收端连接；可选的，电池处理器的感应信号接收端电位置1。相对应的，感应箱体通信接口接地；在本发明实施例中，感应箱体通信接口可以为接地的插销，因此，当插销在固定孔中与感应弹片接触时，感应箱体通信接口和交互电池通信接口联通，感应信号接收端接地，电位变为0；电池处理器可通过感应信号接收端的电位情况判断电池组件是否安装到位。

具体的，本发明实施例通过交互电池通信接口与箱体组件的交互箱体通信接口连接，从而实现电阻组件与箱体组件之间的进行通信。具体的，交互电池通信接口与电池处理器的电池通信端连接。可选的，本发明实施例的交互箱体通信接口可以为插销，因此，当插销在固定孔中与交互电池通信接口接触时，电池处理器可通过交互电池通信接口与外部设备实现通信，从而判断电力输出接口是否需要对外放电。

可选的，电池处理器还具有一个显示屏驱动端，所述显示屏驱动端与所述电池显示屏连接，在电池显示屏上显示当前电池模组的充放电状态。

箱体组件电连接结构

在本发明实施例中，逆变控制模块设置在外箱体和电池仓之间，具体的，本发明实施例的逆变控制模块包括逆变电路、逆变放电电路和逆变处理器。

可选的，所述逆变放电电路包括逆变放电开关电路和逆变放电采集电路。

基本的，所述逆变输入接口与逆变电路连接，将低压直流电转化为高压交流电后由逆变放电开关电路控制输出至逆变输出接口。

所述逆变处理器具有逆变电路端、逆变信息接收端、逆变控制端和逆变通信端；

所述逆变电路具有逆变控制接收端；

所述逆变放电开关电路具有逆变开关控制端；

所述逆变放电采集电路具有逆变信息采集端和逆变信息输出端。

具体实施中，逆变控制模块首先需要逆变处理器通电激活后才能正常运行。在本发明实施例中，由于移动电源采用可拆卸结构，箱体组件自身不带有电池，箱体组件需要通过电池仓接入电池组件后才能正常工作。因此，为了保证逆变控制模块在电池组件接入电池仓后能够顺利运行，本发明实施例在箱体内设置有交互箱体通信接口，可选的，交互箱体通信接口为其中一组或多组插销组件中的插销，逆变处理器通过逆变通信端与所述交互箱体通信接口连接。为了与普通插销形成区分，具有交互箱体通信接口功能的插销命名为通信插销。

当箱体组件通过通信插销对电池组件进行固定时，电池组件上相对应的设置有固定孔，箱体组件的通信插销通过对固定孔的限位实现箱体组件对电池组件的固定。相对应的，在电池组件中设置与电池连接的交互电池通信弹片(即交互电池通信接口)，插销在对固定孔进行固定的同时，与对应的交互通信电池弹片产生接触，通过该实施方式，通信插销在对电池组件进行固定的同时，还可以保证只有当箱体组件对电池组件固定准确时，通信插销与交互电池通信弹片发生连通，即交互箱体通信接口与交互电池通信弹片实现电连接。

需要说明的是，交互电池通信弹片和交互箱体通信接口的连通，电池可以为逆变处理器传输电力和数据；同时，电池组件可基于与逆变处理器的连通情况判断插销是否准确卡入到相应的固定孔中，电池组件是否正确安装至箱体组件上，避免了电池组件的误放电，具有良好的安全性和实用性。

所述逆变处理器的逆变电路端与所述逆变电路的逆变控制接收端连接，在现有技术中，逆变电路可分为数字逆变电路和模拟逆变电路两大类，本发明实施例的逆变电路端与逆变控制接收端的连接，主要所实现的功能是逆变处理器对逆变电路进行开关控制，从而控制逆变电路是否需要工作。当逆变处理器基于交互箱体通信接口通电并与电池组件产生数据交流后，如果一切正常，逆变处理器控制逆变电路开始工作，使逆变电路生效。

本发明实施例的逆变放电采集电路的逆变信息采集端接入至逆变电路与逆变放电开关电路之间，用于获取逆变电路的电压和/或电流输出情况；逆变信息输出端分别与逆变开关控制端和逆变信息接收端连接。

具体的，逆变放电采集电路的逆变信息输出端与所述逆变开关控制端连接的目的在于，逆变放电采集电路通过逆变信息采集端采集逆变电路的输出端电压和/或电流数据，当逆变电路的输出端电压和/或电流数据过大时，逆变信息输出端快速控制逆变放大开关电路断开，防止损坏外部用电设备。

具体的，逆变放电采集电路的逆变信息输出端与逆变处理器的逆变信息接收端连接的目的在于，逆变放电采集电路将采集的逆变电路输出端的电压和/ 或电流数据反馈至逆变处理器，逆变处理器通过预设的标准对逆变电路的输出电压和/或电流进行判定，并根据判定结果控制逆变放电开关电路的通断，以保证外部用电设备的使用安全性。逆变电路的输出电压和/或电流过高时，主要通过逆变放电采集电路直接对逆变放电开关电路进行断开；逆变电路的输出电压和/或电流过低或不稳时，由逆变处理器控制逆变放电开关电路断开。

通过逆变控制模块的设置，可保证逆变输出接口的输出电压和/或电流保持正常，提高外部设备的移动电源使用安全性。

此外，为了更准确的供电池组件判断其是否正确安装至箱体组件的准确位置上，本发明实施例的电池仓内还设置有感应箱体通信接口，感应箱体通信接口接地，用于供电池组件获取位置信息；可选的，感应箱体通信接口的数量为一个以上；可选的，感应箱体通信接口可以为其中一组以上的插销组件中的插销。为了与普通插销形成区分，具有感应箱体通信接口功能的插销命名为感应插销。

相应的，电池组件的固定孔中对应设置有感应电池弹片(即感应电池通信接口)，感应电池弹片与电池处理器连接，由电池处理器对感应电池弹片置高位电平；当感应插销固定于电池组件的固定孔中时，感应插销会与固定孔中的感应电池弹片连接，感应电池弹片接地转换为低电位，电池处理器可通过该信息判断电池组件是否准确且牢固固定在箱体组件上，从而判断是否需要对箱体组件进行放电。

可选的，所述电池充电采集电路、电池放电采集电路和逆变放电采集电路的作用均为采集主电路(充电电路、供电电路或逆变电路)上的电压和电流信息，且电池充电采集电路、电池放电采集电路和逆变放电采集电路还具有过载 (过电压或过电流)控制电池充电开关电路、电池放电开关电路或逆变放电开关电路通断的功能。具体实施中，可采用同一种采集电路结构实现，本发明实施例提供其中一种采集电路的结构实施方式供参考。

图8示出了本发明实施例的采集电路结构示意图。本发明实施例的采集电路基本原理为通过电阻分压的方式采集电压，通过电流传感器采集电流。具体的，本发明实施例所采用的电流传感器型号为ACS758，电流传感器将电流信号反馈至电池处理器(逆变处理器)；本发明实施例的采集电路还在主回路上并联一条电压检测支路，该电压检测支路从主回路起，依次串联有两个分压电阻R1和R2后接地；电池处理器(逆变处理器)通过在两个分压电阻R1和R2之间获取电压信号，从而得到主回路上的电压。

相应的，本发明实施例的采集电路还具有过载(过电压或过电流)控制开关电路通断的功能，具体的，可在采集电路内设置一比较器用于实现该功能，具体的，如附图图9所示的比较器结构示意图，将获取到的电压和/或电流信号通入比较器的其中一个比较输入端上，比较器的输出端根据输入信号与基准信号的差异，进行高电平1或低电平0的输出，从而控制开关电路的通断；具体实施中，由于开关电路可采用继电器电路，部分继电器具有过载保护功能，因此，通过开关电路自身的功能亦可实现相应的过载保护功能。

可选的，由于本发明实施例具有一定数量的通用输入和通用输出接口，可选的，电池处理器和逆变处理器可采用stm32系列单片机。

本发明实施例的高安全性移动电源在具体操作时，首先将电池组件置入箱体组件的电池仓中，然后将箱体组件上的插销组件锁紧。通过打开电池开关使电池处理器通电，电池处理器通过获取交互电池通信接口的电位信息，判断电池组件是否安装到位；当电池处理器判断电池组件安装到位后，电池处理器基于感应电池通信接口和交互箱体通信接口与逆变处理器产生通信，判断是否需要开始进行电力输出；当需要进行电力输出时，电池处理器首先通过电池放电采集电路判断电池模组的电力输出信息是否正常；当电池处理器判断电池模组的电力输出信息正常时，电池处理器控制电池放电开关电路闭合，电池模组与电力输出接口连通，开始对外供电。

在电池处理器基于感应电池通信接口和交互箱体通信接口与逆变处理器产生通信的时候，逆变处理器控制逆变电路启动；当电力输出接口开始进行电力输出时，电力输入接口因为与电力输出接口连通，电力从电力输入接口输入至逆变电路，并经过逆变电路处理后输出；逆变处理器首先通过逆变放电采集电路判断逆变电路的输出电压是否符合预设标准；当逆变处理器判断逆变电路的输出电压符合预设标准时，逆变处理器控制逆变放电开关电路闭合，逆变输出接口具有逆变电力输出能力。

其中，在整个高安全性移动电源中，当电池放电采集电路采集的电流和/ 或电压信息超过预设值时，电池放电采集电路控制电池放电开关电路断开；电池放电采集电路采集到的电流和/或电压反馈至电池处理器，当电流和/或电压不符合预设值时，电池处理器控制电池放电开关电路断开；当逆变放电采集电路采集的电流和/或电压信息超过预设值时，逆变放电采集电路控制逆变放电开关电路断开；逆变放电采集电路采集到的电流和/或电压信息反馈至逆变处理器，当电流和/或电压不符合预设值时，逆变处理器控制放电开关电路断开。

此外，电池组件在充电时，同样需要首先闭合电池开关，使电池处理器通电；电池处理器首先通过电池充电采集电路获取电池充电接口的充电电压信息，并基于充电电压信息决定是否闭合电池充电开关电路；当充电电压信息符合预设标准时，电池处理器控制电池充电开关电路闭合，电池模组与电池充电接口连接，开始充电。当电池充电采集电路所采集到的电压和/或电流信息超出预设标准时，电池充电采集电路控制电池充电开关电路断开；电池充电采集电路采集到的电流和/或电压信息反馈至电池处理器，当电流和/或电压不符合预设值时，电池处理器控制放电开关电路断开。

本发明提供了一种高安全性移动电源，该高安全性移动电源的电池组件和箱体组件采用分体结构，通过电池通信接口、感应箱体通信接口和交互箱体通信接口的设置，电池组件在电力输出前，需要通过电池通信接口进行通信确认后，电池才进行电力输出，具有电力输出安全性高等特点；将电池通信接口设置在固定孔中，将感应箱体通信接口和交互箱体通信接口设置与插销组件中，使插销组件在实现固定功能的同时，还可以实现电池组件与箱体组件之间的通信，具有良好的实用性。

以上对本发明实施例所提供的一种高安全性移动电源，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种高安全性移动电源，其特征在于，所述高安全性移动电源包括电池组件和箱体组件；

所述电池组件包括电池模组、感应电池通信接口、电池控制模块和电力输出接口；所述电池控制模块包括电池处理器和电池放电电路；所述电池模组通过所述电池放电电路与所述电力输出接口连接；所述电池处理器分别与所述电池模组、所述感应电池通信接口和所述电池放电电路连接；

所述箱体组件包括电力输入接口、逆变控制模块、逆变输出接口和感应箱体通信接口；所述逆变控制模块分别与所述电力输入接口和所述逆变输出接口连接；所述感应箱体通信接口接地；

所述电力输出接口连接和所述电力输入接口连接，所述感应电池通信接口与所述感应箱体通信接口连接；

所述高安全性移动电源还包括交互电池通信接口，所述电池处理器具有电池通信端；

所述交互电池通信接口与所述电池通信端连接；

所述箱体组件还包括交互箱体通信接口，所述逆变控制模块包括逆变电路和逆变处理器，所述电力输入接口经所述逆变电路后与所述逆变输出接口连接；

所述逆变处理器具有逆变电路端和逆变通信端；

所述逆变电路具有逆变控制接收端；

所述逆变控制接收端与所述逆变电路端连接，所述逆变通信端与所述交互箱体通信接口连接；

所述交互箱体通信接口与所述交互电池通信接口连接。

2.如权利要求1所述的高安全性移动电源，其特征在于，所述高安全性移动电源还包括电池开关，所述电池模组具有一个电池处理器供电接口，所述电池处理器具有一个电池处理器供电端；

所述电池处理器供电接口通过所述电池开关与所述电池处理器供电端连接。

3.如权利要求1所述的高安全性移动电源，其特征在于，所述电池放电电路包括电池放电开关电路和电池放电采集电路；

所述电池模组具有对外放电接口，所述电池放电开关电路具有放电开关控制端，所述电池放电采集电路具有放电信息采集端和放电信息输出端，所述电池处理器具有放电信息接收端和放电控制端；

所述对外放电接口通过所述电池放电开关电路与所述电力输出接口连接；

所述放电信息采集端接入至所述对外放电接口和电池放电开关电路之间，所述放电信息输出端分别与放电开关控制端和放电信息接收端连接；

所述放电控制端与所述放电开关控制端连接。

4.如权利要求1所述的高安全性移动电源，其特征在于，所述高安全性移动电源还包括电池充电接口，所述电池控制模块包括电池充电电路；

所述电池模组通过所述电池充电电路与所述电池充电接口连接；

所述电池处理器还与所述电池充电电路连接。

5.如权利要求4所述的高安全性移动电源，其特征在于，所述电池充电电路包括电池充电开关电路和电池充电采集电路；

所述电池模组具有电池充电接口，所述电池充电开关电路具有充电开关控制端，所述电池充电采集电路具有充电信息采集端和充电信息输出端，所述电池处理器具有充电信息接收端和充电控制端；

所述电池充电接口通过所述电池充电开关电路与所述电池充电接口连接；

所述充电信息采集端接入至所述电池充电接口和电池充电开关电路之间，所述充电信息输出端分别与充电开关控制端和充电信息接收端连接；

所述充电控制端与所述充电开关控制端连接。

6.如权利要求4所述的高安全性移动电源，其特征在于，所述高安全性移动电源还包括显示屏，所述电池处理器还具有显示屏驱动端；

所述显示屏驱动端与所述电池显示屏连接。

7.如权利要求1所述的高安全性移动电源，其特征在于，所述逆变控制模块还包括逆变放电电路，所述逆变放电电路包括逆变放电开关电路和逆变放电采集电路；

所述电力输入接口依次经所述逆变电路和所述逆变放电开关电路后与所述逆变输出接口连接；

所述逆变处理器还具有逆变信息接收端和逆变控制端；

所述逆变放电开关电路具有逆变开关控制端；

所述逆变放电采集电路具有逆变信息采集端和逆变信息输出端；

所述逆变信息采集端接入至所述逆变电路与所述逆变放电开关电路之间，所述逆变信息输出端分别与所述逆变信息接收端和所述逆变开关控制端连接；

所述逆变电路端与所述逆变控制接收端连接，所述逆变控制端与所述逆变开关控制端连接。

Images