CN112242794B - 一种实现多功能控制的智能便携式电源 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种实现多功能控制的智能便携式电源，包括单片机，单片机锂电池保护数据信号输入端连接电池组包保护数据信号输出端，电池组包正极连接开关电源信号输入端，开关电源信号输出端连接开关模块电路电源信号输入端，开关模块电路低压输出信号输入端连接单片机低压输出信号输出端，开关模块电路音箱驱动信号输出端连接音箱驱动电路驱动输入端，音箱驱动电路驱动信号输出端连接音箱模块；开关模块电路超声波驱动信号输出端连接超声波驱虫模块驱动信号输入端；开关模块电路照明驱动信号输出端连接应急照明模块驱动信号输入端；开关模块电路电子充电驱动信号输出端连接电子设备充电模块驱动信号输入端。集多种功能于一体，适用于户外使用。

Description

一种实现多功能控制的智能便携式电源
技术领域
本发明涉及便携供电技术领域，具体涉及一种实现多功能控制的智能便携式电源。
背景技术
随着社会发展，电力在日常生活工作显得必不可少，但常常会遇到户外用电、设备备电、停电等一系列问题。由于没电、停电问题，造成工作无法继续进行，人们的日常生活也受到影响。特别是在野外露营时，经常会出现一些突发情况，因此，急需一种实现多功能控制的智能便携式电源。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种实现多功能控制的智能便携式电源。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种实现多功能控制的智能便携式电源，包括单片机，所述单片机锂电池保护数据信号输入端连接电池组包保护数据信号输出端，电池组包正极连接开关电源信号输入端，开关电源信号输出端连接开关模块电路电源信号输入端，开关模块电路低压输出信号输入端连接单片机低压输出信号输出端，开关模块电路音箱驱动信号输出端连接音箱驱动电路驱动输入端，音箱驱动电路驱动信号输出端连接音箱模块驱动信号输入端；所述开关模块电路超声波驱动信号输出端连接超声波驱虫模块驱动信号输入端；所述开关模块电路照明驱动信号输出端连接应急照明模块驱动信号输入端；所述开关模块电路电子充电驱动信号输出端连接电子设备充电模块驱动信号输入端。
上述方案中：音箱驱动电路包括电阻R5，电阻R5一端连接单片机音箱驱动输出端，电阻R5另一端连接电阻R6一端和三极管Q1基极，电阻R6另一端和三极管Q1发射极连接电源地，三极管Q1集电极连接音箱模块LS1一端，音箱模块LS1另一端连接3.3V电源。
上述方案中：所述音箱模块LS1为蓝牙音箱。
上述方案中：所述电子设备充电模块为USB充电输出口。
上述方案中：所述单片机的型号为STM32F103RCT6。
上述方案中：所述单片机第一晶振输出端连接晶振X1一端，所述单片机第一晶振输入端连接晶振X1另一端；所述单片机第二晶振输入端连接晶振X2一端和电容C2一端，所述单片机第二晶振输出端连接晶振X2另一端和电容C1一端，电容C1另一端和电容C2另一端均连接电源地。
上述方案中：所述晶振X1的频率为32.768KHz，晶振X2的频率为8MHz。
上述方案中：所述单片机重置端连接电阻R2一端和电容C4一端，电阻R2另一端连接3.3V电压，所述电容C4另一端连接电源地。
上述方案中：还包括稳压电路，所述稳压电路包括稳压芯片IC102，所述稳压芯片IC102电压输入端连接12V电压，所述稳压芯片IC102电压输入端还连接电阻R106一端、电容C108一端和电容C109一端，电容C108另一端和电容C109另一端连接电源地，电阻R106另一端连接电阻R107一端和电容C110一端，电阻R107另一端和电容C110另一端连接电源地，所述稳压芯片IC102功率开关输出端连接单片机系统电压检测端、二极管D110负极和电感L101一端，二极管D110正极连接电源地，电感L101另一端连接降压芯片IC103电源输入端、电容C112一端、电容C111一端和稳压芯片IC102反馈端，所述降压芯片IC103电源输出端输出3.3V电压，所述降压芯片IC103电源输出端连接电容C113一端和电容C114一端，电容C113另一端、电容C114另一端、降压芯片IC103接地端、电容C112另一端和电容C111另一端均连接电源地。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：适用于野外露营、探险等户外场所，集多种功能一体化，在发生意外时，通过音箱模块播放呼救信息或者有人员走失时，能够通过音箱模块播放寻找信息，保持人员的体力。设置的应急照明，能够在晚上或者黑暗的山洞内进行照明，便于行走、休息、寻找或者进行其他工作。设置的电子设备充电模块能够为手机等电子设备进行充电，保持手机能够正常工作，便于在有信号时拨通求救电话，或者与其他人联系。设置的超声波驱动模块便于驱赶蚊虫，便于营造一个舒适的环境，便于休息。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的系统示意图；
图2是本发明门驱动电源适配模块的电路图；
图3是本发明交流输出电路、交流检测电路和交流保护控制电路的电路图；
图4是本发明充电保护控制电路的电路图；
图5是本发明第一H桥检测电路和第二H桥检测电路交流检测电路的电路图；
图6是本发明过流保护控制输出电路的电路图；
图7是本发明IGBT驱动模块的电路图；
图8是本发明音箱模块的电路图；
图9是本发明单片机的电路图；
图10是本发明稳压电路的电路图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1-图10所示，一种实现多功能控制的智能便携式电源，包括单片机，所述单片机锂电池保护数据信号输入端连接电池组包保护数据信号输出端，电池组包正极连接开关电源信号输入端，开关电源信号输出端连接开关模块电路电源信号输入端，开关模块电路低压输出信号输入端连接单片机低压输出信号输出端，开关模块电路音箱驱动信号输出端连接音箱驱动电路驱动输入端，音箱驱动电路驱动信号输出端连接音箱模块驱动信号输入端；所述开关模块电路超声波驱动信号输出端连接超声波驱虫模块驱动信号输入端；所述开关模块电路照明驱动信号输出端连接应急照明模块驱动信号输入端；所述开关模块电路电子充电驱动信号输出端连接电子设备充电模块驱动信号输入端。
其中，音箱驱动电路包括电阻R5，电阻R5一端连接单片机音箱驱动输出端，电阻R5另一端连接电阻R6一端和三极管Q1基极，电阻R6另一端和三极管Q1发射极连接电源地，三极管Q1集电极连接音箱模块LS1一端，音箱模块LS1另一端连接3.3V电源。所述音箱模块LS1为蓝牙音箱。所述电子设备充电模块为USB充电输出口。所述单片机的型号为STM32F103RCT6。
所述单片机第一晶振输出端连接晶振X1一端，所述单片机第一晶振输入端连接晶振X1另一端；所述单片机第二晶振输入端连接晶振X2一端和电容C2一端，所述单片机第二晶振输出端连接晶振X2另一端和电容C1一端，电容C1另一端和电容C2另一端均连接电源地。
所述晶振X1的频率为32.768KHz，晶振X2的频率为8MHz。
所述单片机重置端连接电阻R2一端和电容C4一端，电阻R2另一端连接3.3V电压，所述电容C4另一端连接电源地。
还包括稳压电路，所述稳压电路包括稳压芯片IC102，所述稳压芯片IC102电压输入端连接12V电压，所述稳压芯片IC102电压输入端还连接电阻R106一端、电容C108一端和电容C109一端，电容C108另一端和电容C109另一端连接电源地，电阻R106另一端连接电阻R107一端和电容C110一端，电阻R107另一端和电容C110另一端连接电源地，所述稳压芯片IC102功率开关输出端连接单片机系统电压检测端、二极管D110负极和电感L101一端，二极管D110正极连接电源地，电感L101另一端连接降压芯片IC103电源输入端、电容C112一端、电容C111一端和稳压芯片IC102反馈端，所述降压芯片IC103电源输出端输出3.3V电压，所述降压芯片IC103电源输出端连接电容C113一端和电容C114一端，电容C113另一端、电容C114另一端、降压芯片IC103接地端、电容C112另一端和电容C111另一端均连接电源地。
所述单片机系统母线电压电流检测输入端连接第一电流电压检测模块数据输出端，所述第一电流电压检测模块第一检测端连接电池组包负极，所述第一电流电压检测模块第二检测端连接电池组包正极，单片机正弦波电压频率控制输出端连接正弦波发生器频率控制输输入端，正弦波发生器正弦波频率输出端连接IGBT驱动模块正弦波频率输入端，IGBT驱动模块波形输出端连接H桥波形输入端，H桥信号输出端连接电感滤波器信号输入端，电感滤波器滤波输出端连接交流输出电路输入端；单片机交流控制输出端连接交流输出启动电路交流控制输入端，交流输出启动电路控制输出端连接H桥电源电压输入端，单片机过流保护控制输出端连接过流保护模块过流保护输入端，过流保护模块过流保护信号输出端连接正弦波发生器过流保护输入端；电池组包正极还连接交流输出启动电路信号输入端和电池组包充电电路信号输入端，交流输出启动电路信号输出端连接H桥电源电压输入端，单片机充电管理信号连接充电保护控制电路信号输入端，充电保护控制电路控制输出端连接电池组包充电电路控制信号输入端；开关模块电路信号输出端还连接直流输出模块信号输入端。
还包括用于为IGBT驱动模块供电的门驱动电源适配模块。所述IGBT驱动模块包括IGBT驱动芯片IC603、IGBT驱动芯片IC604、IGBT驱动芯片IC605和IGBT驱动芯片IC606。
所述正弦波SPWM波形发生器第一波形输出端连接电阻R611一端，电阻R611另一端连接IGBT驱动芯片IC603正极输入端和二极管D601正极，二极管D601负极连接过流保护模块波形保护控制检测输入端，IGBT驱动芯片IC603电源电压端连接门驱动电源适配模块电源电压供电端和电容C606一端，IGBT驱动芯片IC603负极电压端连接门驱动电源适配模块负极电压供电端和电容C606另一端，IGBT驱动芯片IC603电源电压端连接H桥第一波形输入端。
所述正弦波SPWM波形发生器第二波形输出端连接电阻R612一端，电阻R6121另一端连接IGBT驱动芯片IC604正极输入端和二极管D602正极，二极管D602负极连接过流保护模块波形保护控制检测输入端，IGBT驱动芯片IC604电源电压端连接门驱动电源适配模块电源电压供电端和电容C607一端，IGBT驱动芯片IC604负极电压端连接门驱动电源适配模块负极电压供电端和电容C607另一端，IGBT驱动芯片IC604电源电压端连接H桥第二波形输入端。
所述正弦波SPWM波形发生器第三波形输出端连接电阻R613一端，电阻R613另一端连接IGBT驱动芯片IC605正极输入端和二极管D603正极，二极管D603负极连接过流保护模块波形保护控制检测输入端，IGBT驱动芯片IC605电源电压端连接门驱动电源适配模块电源电压供电端和电容C608一端，IGBT驱动芯片IC605负极电压端连接门驱动电源适配模块负极电压供电端和电容C608另一端，IGBT驱动芯片IC605电源电压端连接H桥第三波形输入端。
所述正弦波SPWM波形发生器第四波形输出端连接电阻R614一端，电阻R614另一端连接IGBT驱动芯片IC606正极输入端和二极管D604正极，二极管D604负极连接过流保护模块波形保护控制检测输入端，IGBT驱动芯片IC606电源电压端连接门驱动电源适配模块电源电压供电端和电容C609一端，IGBT驱动芯片IC606负极电压端连接门驱动电源适配模块负极电压供电端和电容C609另一端，IGBT驱动芯片IC606电源电压端连接H桥第四波形输入端。
其中，门驱动电源适配模块包括直流电源IC607，直流电源IC607正极输入端连接电阻R659一端，电阻R659另一端连接5V电源，直流电源IC607负极输入端连接电容C636一端、电容C637一端、电容C638一端和电阻R649一端，电阻R649另一端连接电源地，电容C636另一端、电容C637另一端和电容C638另一端连接5V电源，直流电源IC607正极输出端连接电阻R651一端、电容C623一端和电容C625一端，直流电源IC607负极输出端连接二极管D612正极、电容C624一端和电容C626一端，二极管D612负极连接电阻R651另一端。电容C623另一端、电容C625另一端、电容C624另一端和电容C626另一端均连接电阻R651另一端；通过直流电源IC607正极输出端为IGBT驱动芯片提供正电压，通过直流电源IC607负极输出端为IGBT驱动芯片提供负电压。
最好是，门驱动电源适配模块还包括直流电源IC608，直流电源IC608正极输入端连接电阻R654一端，电阻R654另一端连接5V电源，直流电源IC608负极输入端连接电阻R649一端，直流电源IC608正极输出端连接电阻R652一端、电容C627一端和电容C630一端，直流电源IC608负极输出端连接二极管D613正极、电容C628一端和电容C631一端，二极管D613负极连接电阻R652另一端；电容C627另一端、电容C630另一端、电容C628另一端和电容C631另一端均连接电阻R652另一端。
还包括直流电源IC609，直流电源IC609正极输入端连接电阻R655一端，电阻R655另一端连接5V电源，直流电源IC609负极输入端连接电阻R649一端，直流电源IC609正极输出端连接电阻R653一端、电容C632一端和电容C634一端，直流电源IC609负极输出端连接二极管D613正极、电容C633一端和电容C635一端，二极管D613负极连接电阻R653另一端。电容C632另一端、电容C634另一端、电容C633另一端和电容C635另一端均连接电阻R653另一端。
一般的H桥，通常是采用电荷泵的来实现的，但是电荷泵电路供电功率小，不能驱动大功率管，同时也无法产生负电压，无法驱动IGBT驱动芯片，因此采用直流电源IC607，能够对IGBT驱动芯片进行供电。
具体的，直流电源IC608为IGBT驱动芯片IC603供电，IGBT驱动芯片IC603电源电压端连接直流电源IC608正极输出端，IGBT驱动芯片IC603负极电压端连接直流电源IC608负极输出端。
直流电源IC607为IGBT驱动芯片IC605供电，IGBT驱动芯片IC605电源电压端连接直流电源IC607正极输出端，IGBT驱动芯片IC605负极电压端连接直流电源IC607负极输出端。
直流电源IC609为IGBT驱动芯片IC604和IGBT驱动芯片IC606供电，IGBT驱动芯片IC604电源电压端和IGBT驱动芯片IC606电源电压端连接直流电源IC609正极输出端，IGBT驱动芯片IC604负极电压端和IGBT驱动芯片IC606负极电压端连接直流电源IC609负极输出端。
设置三个分别为直流电源IC607、直流电源IC608和直流电源IC609的供电模块，能够对四个IGBT驱动芯片分散供电，产生故障也不会影响其他IGBT驱动芯片的供电，保障系统正常运行。
H桥包括电阻R619，电阻R619一端为H桥第一波形输入端，电阻R619另一端连接MOS管Q608栅极、电阻R620一端和MOS管Q8-1栅极，电阻R620另一端连接MOS管Q608源极，MOS管Q608源极和MOS管Q8-1源极均连接电容C619一端、电容C620一端和交流输出电路第二输入端，MOS管Q608漏极和MOS管Q8-1漏极均连接电容C611一端和电容C610一端；MOS管Q608漏极为H桥电源电压输入端。
还包括电阻R621，电阻R621一端为H桥第二波形输入端，电阻R621另一端连接MOS管Q609栅极、电阻R622一端和MOS管Q9-1栅极，电阻R622另一端连接MOS管Q609源极，MOS管Q609源极和MOS管Q9-1源极均连接电容C610另一端和电容C611另一端，MOS管Q609漏极和MOS管Q9-1漏极均连接电容C619一端、电容C620一端和交流输出电路第二输入端。
还包括电阻R615，电阻R615一端为H桥第三波形输入端，电阻R615另一端连接MOS管Q606栅极、电阻R616一端和MOS管Q6-1栅极，电阻R616另一端连接MOS管Q606源极，MOS管Q606漏极和MOS管Q6-1漏极均连接MOS管Q608漏极，MOS管Q606源极和MOS管Q6-1源极均连接电感L601一端，电感L601另一端连接电容C619另一端、电容C620另一端和交流输出电路第一输入端。
还包括电阻R617，电阻R617一端为H桥第三波形输入端，电阻R617另一端连接MOS管Q607栅极、电阻R618一端和MOS管Q7-1栅极，电阻R618另一端连接MOS管Q607源极，MOS管Q607源极和MOS管Q7-1源极均连接电容C610另一端和电容C621另一端，电容C610另一端和电容C621另一端均连接电源地，MOS管Q607漏极和MOS管Q7-1漏极均连接滤波电感L601一端。
交流输出电路包括共轭电感器L602，共轭电感器L602第一绕组一端为交流输出电路第一输入端，共轭电感器L602第二绕组一端为交流输出电路第二输入端，共轭电感器L602第二绕组另一端连接电容C621一端、接线排J602一端、滑动变阻器R668一端和电阻R667一端，电容C621另一端连接电容C622一端，电容C622另一端连接共轭电感器L602第一绕组另一端；共轭电感器L602第一绕组另一端连接接线排J602另一端、滑动变阻器R668另一端和电阻R656一端，电阻R656另一端连接二极管D621正极，二极管D621负极连接交流输出指示灯LED602正极，交流输出指示灯LED602负极连接共轭电感器L602第二绕组另一端。
所述过流保护模块包括交流检测电路、交流保护控制电路、第一H桥检测电路、第二H桥检测电路和过流保护控制输出电路。
其中，交流检测电路包括电阻R643，电阻R643一端为交流电流检测端，连接共轭电感器L602第一绕组一端，电阻R643另一端连接电阻R644一端，电阻R644另一端连接电阻R645一端、电阻R646一端、电容C615一端和二极管D605正极，电容C615另一端连接电阻R646另一端，电阻R646另一端连接电源地，二极管D605负极连接电阻R639一端、电阻R641一端、电容C614一端和正弦波发生器交流输出检测输入端，电阻R639另一端连接5V电源，电阻R641另一端和电容C614另一端连接电源地，电阻R645另一端连接电容C616一端，电容C616另一端连接电源地。通过交流检测电路检测交流输出电路中的电压和电流，避免由于过流或过压对电路元件产生过载而烧毁。
其中，交流保护控制电路包括二极管D611，二极管D611正极连接单片机过流保护控制输出端，二极管D611负极连接电阻R647一端和二极管D610负极，二极管D610正极连接过流保护模块交流保护输出端，电阻R647另一端连接三极管Q610基极和电阻R648一端；电阻R648另一端和三极管Q610发射极均连接电源地，三极管Q610集电极连接电容C617一端和交流保护继电器K601绕组一端，交流保护继电器K601绕组另一端连接5V电源；电容C617另一端连接电源地。
交流保护继电器K601触点公共端连接共轭电感器L602第一绕组另一端，交流保护继电器K601触点常开端连接电阻R667另一端；交流保护继电器K601触点常闭端连接接线排J602另一端、滑动变阻器R668另一端和电阻R656一端。通过接线排J602连接外部用电设备。通过交流保护控制电路控制交流保护继电器K601断开接线排J602，从而停止交流供电输出。
其中，第一H桥检测电路包括电阻R625，电阻R625一端连接H桥第二波形输入端和电阻R626一端，电阻R625另一端连接二极管D617正极、二极管D616正极和电容C646一端，电容C646另一端连接电源地，二极管D616负极连接二极管D615正极，二极管D615负极连接门驱动电源适配模块第一工作端，二极管D617负极连接运放IC610A同相输入端和电阻R630一端，电阻R630另一端连接电源地，电阻R626另一端连接电阻R627一端、MOS管Q611栅极和MOS管Q617栅极，电阻R627另一端、MOS管Q611源极和MOS管Q617源极均连接电源地，MOS管Q617漏极连接电阻R628一端和运放IC610A异相输入端，电阻R628另一端连接12V，MOS管Q611漏极连接电阻R631一端，电阻R631另一端连接12V电压，运放IC610A输出端连接二极管D606正极，二极管D606负极为第二H桥检测电路过流信号输出端。通过第一H桥检测电路检测H桥第二波形输入端处的电流电压情况。
其中，第二H桥检测电路包括电阻R632，电阻R632一端连接H桥第四波形输入端和电阻R633一端，电阻R632另一端连接二极管D620正极、二极管D619正极和电容C648一端，电容C648另一端连接电源地，二极管D619负极连接二极管D618正极，二极管D618负极连接门驱动电源适配模块第二工作端，二极管D620负极连接运放IC610B同相输入端和电阻R637一端，电阻R637另一端连接电源地，电阻R633另一端连接电阻R634一端、MOS管Q612栅极和MOS管Q619栅极，电阻R634另一端、MOS管Q612源极和MOS管Q619源极均连接电源地，MOS管Q619漏极连接电阻R635一端和运放IC610B异相输入端，电阻R635另一端连接12V电压，运放IC610A输出端连接二极管D609正极、MOS管Q612漏极和电阻R638一端，电阻R638另一端连接12V电压，二极管D609负极为第二H桥检测电路过流信号输出端，连接过流光耦IC611第一输入端。通过第二H桥检测电路检测H桥第四波形输入端处的电流电压情况。
其中，过流保护控制输出电路包括光耦IC611，第一H桥检测电路过流信号输出端和第二H桥检测电路过流信号输出端均连接过流光耦IC611第一输入端，过流光耦IC611第一输出端连接电源地；过流光耦IC611第二输入端连接5V电压，过流光耦IC611第二输出端连接二极管D608负极、电阻R660一端、MOS管Q614栅极、MOS管Q613栅极和可控硅Q615一端，电阻R660另一端、MOS管Q614源极和MOS管Q613源极连接电源地，可控硅Q615另一端连接5V电压，二极管D608正极连接单片机过流保护控制输出端，MOS管Q614漏极连接电阻R661一端和正弦波发生器过流保护信号输入端，MOS管Q613漏极为过流保护模块波形保护控制检测输入端，MOS管Q613漏极连接电阻R657一端和电阻R658一端，电阻R658另一端连接电容C613一端，电容C613另一端连接电源地，可控硅Q615第三端连接电阻R659一端，电阻R659另一端连接电源地。
当交流输出电路、H桥第二波形输入端处和H桥第四波形输入端处三者任意一处产生过流或过压的情况时，过流保护模块同时向交流保护控制电路、正弦波发生器发出过流保护信号，通过交流保护继电器K601断开接线排J602，从而停止交流供电输出。
所述交流输出启动电路包括电阻R23，电阻R23一端连接单片机交流启动端，电阻R23另一端连接电阻R22一端和MOS管Q6栅极，电阻R22另一端和MOS管Q6源极连接电源地，MOS管Q6漏极连接交流启动继电器K602绕组一端和电容C12一端，交流启动继电器K602绕组另一端连接5V电源；电容C12另一端连接电源地。
交流启动继电器K602公共端连接340V电源，交流启动继电器K602触点常开端连接H桥电源电压输入端、电阻R604一端、电阻R662一端、电容C641一端和电容C642一端，电容C641另一端和电容C642另一端连接电源地，电阻R604另一端连接340V电源，电阻R662另一端连接电阻R663一端，电阻R663另一端连接电阻R664一端和电容C644一端，电阻R664另一端和电容C644另一端均连接电源地。
充电保护控制电路包括电阻R306，电阻R306一端连接单片机充电控制输出保护控制端，电阻R306另一端连接电阻R305一端和三极管Q302基极，三极管Q302发射极连接电阻R305另一端，电阻R305另一端连接电源地，三极管Q302集电极连接充电保护继电器K401绕组一端，充电保护继电器K401绕组另一端连接5V电压；
电池组包充电电路包括电池组包第一端连接电阻R201一端，电阻R201另一端连接二极管D202一端、MOS管Q202源极、电阻R206一端和电阻R203一端，电阻R203另一端连接单片机交流保护输入端和电阻R202一端，电阻R202另一端连接电阻R206另一端、二极管D202另一端和MOS管Q202栅极，MOS管Q202漏极连接接线排J202第二端，接线排J202第一端连接电阻R207一端，电阻R207另一端连接电池组包第二端、熔断器F202一端和熔断器F201一端；
熔断器F201另一端连接充电光耦IC104第二输入端，充电光耦IC104第二输出端连接电阻R101一端，电阻R101另一端连接电阻R102一端，电阻R102另一端连接电阻R105一端，电阻R105另一端为电池组包保护数据信号输出端，连接单片机锂电池保护数据信号输入端和电阻R103一端，电阻R103另一端连接电源地，充电光耦IC104第一输入端连接电阻R104一端，电阻R104另一端连接5V电压，充电光耦IC104第一输出端连接电源地；
熔断器F202另一端连接充电保护继电器K401公共端，充电保护继电器K401触点常闭端连接电阻R412一端和二极管D401负极，电阻R412另一端连接二极管D402正极，二极管D402负极连接熔断器F202另一端，二极管D401正极连接电阻R401一端和接线排J401第一端，电阻R401另一端连接电阻R402一端，电阻R402另一端连接单片机快充电流检测端和电阻R403一端，电阻R403另一端连接电源地，接线排J401第二端连接电阻R26一端，电阻R26另一端连接二极管D5负极，二极管D5正极连接电源地，接线排J401第三端连接电阻R25一端，电阻R25另一端连接二极管D4负极，二极管D4正极连接电源地；接线排J401第二端连接电阻R24一端，电阻R24另一端连接二极管D6正极和二极管D3负极，二极管D6负极连接12V电压，二极管D3正极连接电源地。
所述单片机慢充电流检测输入端连接电容C304一端、电阻302一端和电阻R303一端，电容C304另一端和电阻R303另一端连接电源地，电阻R303另一端还连接电阻R304一端和二极管D302正极，电阻R304另一端连接电阻301一端和接线排J302第二端，电阻301另一端连接MOS管Q301栅极，电阻302另一端连接MOS管Q301漏极，MOS管Q301源极连接接线排J302第一端，二极管D302负极连接单片机外置电源检测输入端和电阻R325一端，电阻R325另一端连接接线排J302第三端。
还能跟据便携式电源交流输出电压要求(如110V、220V、380V)，所述电池组包通过若干锂电池电芯串联或先并联后串联，最终形成高压电池组。对于110V输出，高压电池组采用40-50节锂电池电芯串联(或先并联后串联)而成，输出电压130v---190V。对于220V输出，高压电池组采用80-100节锂电池电芯串联(或先并联后串联)而成，输出电压260v---380V。对于380V输出，高压电池组采用140-170节锂电池电芯串联(或先并联后串联)而成，输出电压518v---720V。
本发明还提供了一种实现多功能控制的智能便携式电源的控制方法，包括上述方案中的一种实现多功能控制的智能便携式电源，还包括以下步骤：
S1：根据需求进行充电或放电，若需进行充电时，则闭合充电开关，并执行S2；若需进行交流供电输出时，则闭合交流供电开关，并执行S3；若需进行直流供电输出时，则闭合直流供电开关，并执行S4；
S2：闭合充电开关，充电电路接通，通过充电电路为电池组包进行充电，同时，单片机通过第一电流电压检测模块检测电池组包的电流电压状态；若充电电压或电流过大时，单片机向充电保护控制电路发出停止充电信号，充电保护控制电路通过充电保护继电器K401强行断开充电电路，停止为电池组包充电；
S3：闭合交流供电开关，通过交流输出启动电路的交流启动继电器K602连通H桥电源电压输入端，同时通过单片机向正弦波发生器发出产生正弦波指令，正弦波发生器发出正弦波，并通过IGBT驱动模块向H桥输出正弦波，经过电感滤波器和共轭电感器L602，从接线排J602输出交流电；
同时还通过过流检测模块对交流输出电路进行电流检测，当检测到过流时，则通过继电器K601断开交流供电输出，同时单片机箱正弦波发生器发送停止输出正弦波信号；
S4：闭合直流供电开关，通过直流输出模块输出直流电。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种实现多功能控制的智能便携式电源，其特征在于：包括单片机，所述单片机锂电池保护数据信号输入端连接电池组包保护数据信号输出端，电池组包正极连接开关电源信号输入端，开关电源信号输出端连接开关模块电路电源信号输入端，开关模块电路低压输出信号输入端连接单片机低压输出信号输出端，开关模块电路音箱驱动信号输出端连接音箱驱动电路驱动输入端，音箱驱动电路驱动信号输出端连接音箱模块驱动信号输入端；所述开关模块电路超声波驱动信号输出端连接超声波驱虫模块驱动信号输入端；所述开关模块电路照明驱动信号输出端连接应急照明模块驱动信号输入端；所述开关模块电路电子充电驱动信号输出端连接电子设备充电模块驱动信号输入端；
所述单片机系统母线电压电流检测输入端连接第一电流电压检测模块数据输出端，所述第一电流电压检测模块第一检测端连接电池组包负极，所述第一电流电压检测模块第二检测端连接电池组包正极，单片机正弦波电压频率控制输出端连接正弦波发生器频率控制输输入端，正弦波发生器正弦波频率输出端连接IGBT驱动模块正弦波频率输入端，IGBT驱动模块波形输出端连接H桥波形输入端，H桥信号输出端连接电感滤波器信号输入端，电感滤波器滤波输出端连接交流输出电路输入端；单片机交流控制输出端连接交流输出启动电路交流控制输入端，交流输出启动电路控制输出端连接H桥电源电压输入端，单片机过流保护控制输出端连接过流保护模块过流保护输入端，过流保护模块过流保护信号输出端连接正弦波发生器过流保护输入端；电池组包正极还连接交流输出启动电路信号输入端和电池组包充电电路信号输入端，交流输出启动电路信号输出端连接H桥电源电压输入端，单片机充电管理信号连接充电保护控制电路信号输入端，充电保护控制电路控制输出端连接电池组包充电电路控制信号输入端；开关模块电路信号输出端还连接直流输出模块信号输入端;
还包括用于为IGBT驱动模块供电的门驱动电源适配模块。所述IGBT驱动模块包括IGBT驱动芯片IC603、IGBT驱动芯片IC604、IGBT驱动芯片IC605和IGBT驱动芯片IC606;
所述正弦波SPWM波形发生器第一波形输出端连接电阻R611一端，电阻R611另一端连接IGBT驱动芯片IC603正极输入端和二极管D601正极，二极管D601负极连接过流保护模块波形保护控制检测输入端，IGBT驱动芯片IC603电源电压端连接门驱动电源适配模块电源电压供电端和电容C606一端，IGBT驱动芯片IC603负极电压端连接门驱动电源适配模块负极电压供电端和电容C606另一端，IGBT驱动芯片IC603电源电压端连接H桥第一波形输入端;
所述正弦波SPWM波形发生器第二波形输出端连接电阻R612一端，电阻R6121另一端连接IGBT驱动芯片IC604正极输入端和二极管D602正极，二极管D602负极连接过流保护模块波形保护控制检测输入端，IGBT驱动芯片IC604电源电压端连接门驱动电源适配模块电源电压供电端和电容C607一端，IGBT驱动芯片IC604负极电压端连接门驱动电源适配模块负极电压供电端和电容C607另一端，IGBT驱动芯片IC604电源电压端连接H桥第二波形输入端;
所述正弦波SPWM波形发生器第三波形输出端连接电阻R613一端，电阻R613另一端连接IGBT驱动芯片IC605正极输入端和二极管D603正极，二极管D603负极连接过流保护模块波形保护控制检测输入端，IGBT驱动芯片IC605电源电压端连接门驱动电源适配模块电源电压供电端和电容C608一端，IGBT驱动芯片IC605负极电压端连接门驱动电源适配模块负极电压供电端和电容C608另一端，IGBT驱动芯片IC605电源电压端连接H桥第三波形输入端;
所述正弦波SPWM波形发生器第四波形输出端连接电阻R614一端，电阻R614另一端连接IGBT驱动芯片IC606正极输入端和二极管D604正极，二极管D604负极连接过流保护模块波形保护控制检测输入端，IGBT驱动芯片IC606电源电压端连接门驱动电源适配模块电源电压供电端和电容C609一端，IGBT驱动芯片IC606负极电压端连接门驱动电源适配模块负极电压供电端和电容C609另一端，IGBT驱动芯片IC606电源电压端连接H桥第四波形输入端。
2.根据权利要求1所述的一种实现多功能控制的智能便携式电源，其特征在于：音箱驱动电路包括电阻R5，电阻R5一端连接单片机音箱驱动输出端，电阻R5另一端连接电阻R6一端和三极管Q1基极，电阻R6另一端和三极管Q1发射极连接电源地，三极管Q1集电极连接音箱模块LS1一端，音箱模块LS1另一端连接3.3V电源。
3.根据权利要求2所述的一种实现多功能控制的智能便携式电源，其特征在于：所述音箱模块LS1为蓝牙音箱。
4.根据权利要求1所述的一种实现多功能控制的智能便携式电源，其特征在于：所述电子设备充电模块为USB充电输出口。
5.根据权利要求1所述的一种实现多功能控制的智能便携式电源，其特征在于：所述单片机的型号为STM32F103RCT6。
6.根据权利要求1所述的一种实现多功能控制的智能便携式电源，其特征在于：所述单片机第一晶振输出端连接晶振X1一端，所述单片机第一晶振输入端连接晶振X1另一端；所述单片机第二晶振输入端连接晶振X2一端和电容C2一端，所述单片机第二晶振输出端连接晶振X2另一端和电容C1一端，电容C1另一端和电容C2另一端均连接电源地。
7.根据权利要求6所述的一种实现多功能控制的智能便携式电源，其特征在于：所述晶振X1的频率为32.768KHz，晶振X2的频率为8MHz。
8.根据权利要求2所述的一种实现多功能控制的智能便携式电源，其特征在于：所述单片机重置端连接电阻R2一端和电容C4一端，电阻R2另一端连接3.3V电压，所述电容C4另一端连接电源地。
9.根据权利要求1所述的一种实现多功能控制的智能便携式电源，其特征在于：还包括稳压电路，所述稳压电路包括稳压芯片IC102，所述稳压芯片IC102电压输入端连接12V电压，所述稳压芯片IC102电压输入端还连接电阻R106一端、电容C108一端和电容C109一端，电容C108另一端和电容C109另一端连接电源地，电阻R106另一端连接电阻R107一端和电容C110一端，电阻R107另一端和电容C110另一端连接电源地，所述稳压芯片IC102功率开关输出端连接单片机系统电压检测端、二极管D110负极和电感L101一端，二极管D110正极连接电源地，电感L101另一端连接降压芯片IC103电源输入端、电容C112一端、电容C111一端和稳压芯片IC102反馈端，所述降压芯片IC103电源输出端输出3.3V电压，所述降压芯片IC103电源输出端连接电容C113一端和电容C114一端，电容C113另一端、电容C114另一端、降压芯片IC103接地端、电容C112另一端和电容C111另一端均连接电源地。
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