CN113794261A - 一种便携式储能产品 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及供电设备技术领域，尤其是涉及一种便携式储能产品，包括壳体、储电件和功能系统；功能系统包括：输出组件，用于对外界的用电产品放电，输出组件包括PD放电模块、直流放电模块和交流放电模块；输入模块，用于对所述储电件充电；显示模块，用于对外显示信息；主处理模块，用于控制PD放电模块、直流放电模块、交流放电模块、输入模块和显示模块执行操作。本申请在户外能够作为独立的电能供应设备给用电产品提供充电的功能，在没有电网覆盖的位置能够有效延长用电产品的续航能力，方便携带和使用。
Description
技术领域
本申请涉及供电设备技术领域，尤其是涉及一种便携式储能产品。
背景技术
随着电子技术的不断发展，用电产品的功能往多元化的方向优化升级，从而用电产品逐渐涉及到人们日常生活、工作、学习中的方方面面。其中，人们大多数需要到室内或者室外进行日常活动，而由于目前用电产品与人们的关系非常密切，就需要解决到如何给用电产品提供电量以进行续航的问题。
常规的解决方法是用户到达具有电网覆盖的位置，并利用电网相关设施给用电产品进行供电，但这样限制了用户的使用范围。尤其是在户外不具备电网覆盖的情况下，用电产品的续航能力被进一步限制。
因此，发明人认为如何有效延长用电产品在户外使用时的续航问题亟待解决。
发明内容
为克服现有技术的不足，本申请现提出一种便携式储能产品，能够有效延长用电产品的续航能力，方便携带和使用。
第一方面，本申请提供一种便携式储能产品，包括壳体、储电件和功能系统，所述储电件和所述功能系统均安装于所述壳体，所述储电件与所述功能系统耦接；所述功能系统包括：输出组件，用于对外界的用电产品放电，所述输出组件包括PD放电模块、直流放电模块和交流放电模块；输入模块，用于对所述储电件充电；显示模块，用于对外显示信息；主处理模块，用于控制所述PD放电模块、所述直流放电模块、所述交流放电模块、所述输入模块和所述显示模块执行操作；所述PD放电模块、所述直流放电模块、所述交流放电模块、所述输入模块和所述显示模块均与主处理模块耦接。
通过采用上述方案，本申请通过储电件作为电能供应设备给用电产品提供充电的效果，有效延长用电产品的续航能力，方便携带和使用；本申请具有快速放电、直流放电、交流放电的功能，可以根据用户实际需要给对应的用电产品进行充电，兼容性高。本申请可以将充电放电的情况及时数据形式展示给用户查看，方便用户及时了解当前的使用情况，方便使用。
优选的，所述PD放电模块包括PD控制子模块、PD协议子模块和Type-C输出子模块，所述PD控制子模块与所述主处理模块耦接，所述PD控制子模块分别与所述PD协议子模块和所述Type-C输出子模块耦接。
通过采用上述方案，本申请依据PD协议实现对用电产品进行快速输出电能的功能。
优选的，所述直流放电模块包括直流放电管理子模块、直流放电开关子模块、直流放电输出子模块、直流放电短路采集子模块和直流放电采集放大子模块；所述储电件的输出端通过所述直流放电开关子模块与所述直流放电管理子模块的输入端耦接，所述直流放电管理子模块的输出端与所述直流放电输出子模块耦接，所述直流放电短路采集子模块耦接于所述直流放电管理子模块的反馈端和所述直流放电输出子模块之间；所述直流放电短路采集子模块的采集端和所述直流放电采集放大子模块的输入端耦接，所述直流放电采集放大子模块的输出端与所述主处理模块的短路判断输入端耦接，所述主处理模块的短路保护输出端与所述直流放电开关子模块的控制端耦接。
通过采用上述方案，本申请在对用电产品进行直流充电的过程中具有短路判断的功能，提高安全性。
优选的，所述交流放电模块包括逆变控制子模块、逆变处理子模块、光耦通讯子模块、直流降压反馈子模块和交流放电输出子模块；所述逆变控制子模块的控制端与所述逆变处理子模块的通讯端耦接，所述直流降压反馈子模块包括高压侧、第一低压侧和第二低压侧，所述高压侧与所述储电件的输出端耦接，所述第一低压侧通过配合所述光耦通讯子模块、所述逆变控制子模块与所述主处理模块通信连接，所述第二低压侧通过所述逆变处理子模块与所述交流放电输出子模块耦接。
通过采用上述方案，本申请在对用电产品进行交流充电的过程中具有光耦监控当前充电情况的功能，提高安全性。
优选的，所述显示模块包括显示驱动芯片、显示屏接口子模块和显示降压子模块，所述主处理模块通过所述显示屏接口子模块与所述显示驱动芯片耦接，所述显示降压子模块的输出端通过所述显示屏接口子模块与所述显示驱动芯片耦接。
通过采用上述方案，本申请有助于依据用户需求，及时显示出当前的情况，达到数据化和可视化的效果。
优选的，所述功能系统还包括：发光模块，用于对外发出光信号；所述发光模块包括发光控制子模块和发光灯组，所述储电件通过所述发光控制子模块与所述发光灯组耦接，所述主处理模块通过所述发光控制子模块与所述发光灯组耦接。
通过采用上述方案，本申请有助于根据用户需求对外发出不同形式的光信号，方便使用。
优选的，所述功能系统还包括：总压采集模块，用于检测储电件的电压；所述储电件的输出端与所述总压采集模块耦接，所述总压采集模块设有总压采集输入端、总压采集控制端和总压采集反馈端，所述总压采集输入端与所述储电件的输出端耦接，所述总压采集控制端与所述主处理模块的总压采集通信端耦接，所述总压采集反馈端与所述主处理模块的总压采集接入端耦接。
通过采用上述方案，本申请在充电过程中可以及时对储电件的电压进行监控。
优选的，所述功能系统还包括：过流保护模块，用于对所述储电件起到过流保护，所述过流保护模块与所述储电件耦接。
通过采用上述方案，本申请具有过流保护，提高安全性。
优选的，所述功能系统还包括：温度检测模块，用于检测所述壳体内温度；散热模块，用于对所述壳体内执行散热操作；所述温度检测模块设有温度检测反馈端和温度检测控制端，所述温度检测控制端与所述主处理模块的温度检测通信端耦接，所述温度检测反馈端与所述主处理模块的温度检测接入端耦接；所述散热模块设有散热输入端、散热控制端和散热输出端，所述散热输入端与所述储电件的输出端耦接，所述散热控制端与所述主处理模块的散热通信端耦接，所述散热输出端耦接有散热风扇。
通过采用上述方案，本申请通过监控温度反馈控制风扇启动进行散热，达到自监控自散热的效果。
优选的，输入模块包括充电控制子模块、充电开关子模块和同步升降压子模块，所述充电开关子模块通过所述同步升降压子模块与所述储电件的输入端耦接，所述充电开关子模块的控制端通过所述充电控制子模块与所述主处理模块耦接；所述同步升降压子模块的控制端通过所述充电控制子模块与所述主处理模块耦接。
通过采用上述方案，本申请可以通过对储电件进行充电，实现可循环使用的效果，起到环保的作用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
本申请在户外能够作为独立的电能供应设备给用电产品提供充电的功能，在没有电网覆盖的位置能够有效延长用电产品的续航能力，方便携带和使用。
本申请具有直流放电和交流放电的功能，其中直流放电还可以通过PD放电模块对用电产品实现快速输出电能的功能，放电的方式多样，可以为不同工作电压的用电产品提供电能。
本申请可以将充电放电的情况通过数据化以及可视化的方式展示给用户，用户可以及时获取相关数据，了解当前的使用情况，方便使用。
附图说明
图1为本申请一种便携式储能产品的模块框图。
图2为本申请实施例所述主处理模块和总压采集模块的电路原理图。
图3为本申请实施例所述PD控制子模块和Type-C输出子模块的电路原理图。
图4为本申请实施例所述PD协议子模块的电路原理图。
图5为本申请实施例所述直流放电管理子模块、直流放电开关子模块、直流放电输出子模块和直流放电短路采集子模块的电路原理图。
图6为本申请实施例所述直流放电采集放大子模块的电路原理图。
图7为本申请实施例所述逆变控制子模块的电路原理图。
图8为本申请实施例所述逆变处理子模块、直流降压反馈子模块和直流降压反馈子模块的电路原理图。
图9为本申请实施例所述光耦通讯子模块的电路原理图。
图10为本申请实施例所述显示模块的电路原理图。
图11为本申请实施例所述发光控制子模块的电路原理图。
图12为本申请实施例所述发光灯组的电路原理图。
图13为本申请实施例所述过流保护模块的电路原理图。
图14为本申请实施例所述温度检测模块的电路原理图。
图15为本申请实施例所述输入模块的电路原理图。
附图标记：1、壳体；2、储电件；3、功能系统；4、输出组件；5、主处理模块；6、PD放电模块；7、直流放电模块；8、交流放电模块；9、显示模块；10、输入模块；61、PD控制子模块；62、PD协议子模块；63、Type-C输出子模块；71、直流放电管理子模块；72、直流放电开关子模块；73、直流放电输出子模块；74、直流放电短路采集子模块；75、直流放电采集放大子模块；81、逆变控制子模块；82、逆变处理子模块；83、光耦通讯子模块；84、直流降压反馈子模块；85、交流放电输出子模块；91、显示驱动芯片；92、显示屏接口子模块；93、显示降压子模块；111、发光控制子模块；112、发光灯组；12、总压采集模块；13、过流保护模块；14、温度检测模块；151、充电控制子模块；152、充电开关子模块；153、同步升降压子模块。
具体实施方式
以下结合附图1-15对本申请作进一步详细说明。
在本实施例中，如图1所示，本申请公开了一种便携式储能产品，包括
壳体1、储电件2和功能系统3，储电件2和功能系统3均安装于壳体1，储电件2与功能系统3耦接；功能系统3包括：输出组件4，用于对外界的用电产品放电，输出组件4包括PD放电模块6、直流放电模块7和交流放电模块8；输入模块10，用于对储电件2充电；显示模块9，用于对外显示信息；主处理模块5，用于控制PD放电模块6、直流放电模块7、所述交流放电模块8、输入模块10和显示模块9执行操作；PD放电模块6、直流放电模块7、交流放电模块8、输入模块10和显示模块9均与主处理模块5耦接。
壳体1用于对内部的部件如储电件2和功能系统3起到保护的作用。具体地，壳体1可以在高温如70℃至80℃中存放6小时，也可以在低温如-35℃至-45℃中存放6小时，并且可以在抵御10次的高低温循环转换，壳体1表面不会产生变色、起泡、龟裂的情况，可靠性高。
储电件2用于储存电能，储电件2包括但不限于采用蓄电池、锂电池或者钠电池。功能系统3用于配合储电件2实现多种功能。其中，输出组件4配合储存件对外界的用电产品实现放电，相当于电源的作用。在一些户外不具备电网覆盖的位置，输出组件4有利于给用电产品进行充电，有效延长用电产品的续航，方便使用。进一步的，根据用电产品的工作电压不同，可以提供不同种类的充电方式：直流放电模块7用于给采用直流电作为工作电压的用电产品进行放电；交流放电模块8用于给采用交流电作为工作电压的用电产品进行放电。为了实现提高充电效率，缩短充电时长，PD放电模块6用于给用电产品实施快速输出电能的效果。有助于本申请实现放电多元化，适配性高的功能。
另外，输入模块10用于配合外界电源给储电件2实现充电，有助于本申请可以重复使用，环保程度高。
显示模块9用于将储电件2的相关信息如PD快充输出功率、交流输出功率、直流输出功率、输入功率、储电件2电量呈数字化显示。有助于将本申请的输入、输出和电量均可视化，方便监控本申请的运行情况。
主处理模块5用于对PD放电模块6、直流放电模块7、交流放电模块8、输入模块10和显示模块9实施通讯控制，实现自动控制的功能。确保使用的稳定性和高效性。PD全称指的是PowerDelivery，即快充协议规范。
具体地，主处理模块5包括MCU芯片，MCU芯片为图2中的芯片U1，芯片U1的型号为CS32F030C8T6单片机芯片。
本实施例中，PD放电模块6包括PD控制子模块61、PD协议子模块62和Type-C输出子模块63，PD控制子模块61与主处理模块5耦接，PD控制子模块61分别与PD协议子模块62和Type-C输出子模块63耦接。
PD放电模块6支持PD充电协议，其中Type-C输出子模块63用于耦接Type-C接口，当Type-C输出子模块63通过Type-C接口对外界的用电产品进行充电时，可以提供最高100W的功率，实现对用电产品进行快速输出电能的功能。
参照图3和图4，PD放电模块6的具体连接方式：PD控制子模块61包括芯片U2，芯片U2的型号为SC8915芯片，SC8915芯片作为高效率同步双向升降压充电转换器，提供了超宽输入输出的电压范围，可以支持2V至30V的输出电压范围。PD协议子模块62包括芯片U3，芯片U3的型号为SC2011芯片，作为高度集成的PD快充协议芯片。
芯片U2的第1-4引脚均与芯片U1的第19引脚耦接，芯片U2的第39引脚与芯片U3的第1引脚连接，芯片U2的第30引脚与芯片U3的第2引脚耦接，芯片U2的第5引脚、第10引脚均与芯片U3的第2引脚耦接，芯片U2的第11引脚与芯片U3的第8引脚耦接，芯片U2的第12引脚与芯片U3的第7引脚耦接，芯片U2的第11引脚与其第12引脚耦接，芯片U2的第11引脚与其第10引脚耦接。
Type-C输出子模块63的第1引脚与芯片U2的第1-4引脚耦接，
芯片U3的第5引脚与Type-C输出子模块63的第6引脚耦接，Type-C输出子模块63的第6引脚与芯片U1的第17引脚耦接，芯片U3的第16引脚与Type-C输出子模块63的第2引脚连接，芯片U3的第15引脚与Type-C输出子模块63的第3引脚连接，芯片U3的第19引脚与Type-C输出子模块63的第4引脚连接，芯片U3的第20引脚与Type-C输出子模块63的第5引脚连接。
本实施例中，直流放电模块7包括直流放电管理子模块71、直流放电开关子模块72、直流放电输出子模块73、直流放电短路采集子模块74和直流放电采集放大子模块75；储电件2的输出端通过直流放电开关子模块72与直流放电管理子模块71的输入端耦接，直流放电管理子模块71的输出端与直流放电输出子模块73耦接，直流放电短路采集子模块74耦接于直流放电管理子模块71的反馈端和直流放电输出子模块73之间；直流放电短路采集子模块74的采集端和直流放电采集放大子模块75的输入端耦接，直流放电采集放大子模块75的输出端与主处理模块5的短路判断输入端耦接，主处理模块5的短路保护输出端与直流放电开关子模块72的控制端耦接。
直流放电模块7用于将储电件2的电量以直流电的方式对外输出，具体输出的直流电的电压为12V，给以直流电为工作电压的用电产品进行供电。
参照图5和图6，其中直流放电管理子模块71包括芯片U4，芯片U4的型号为XL4016，直流放电开关子模块72采用并联连接若干个MOS开关管的第一开关管组件，上述MOS开关管对应的芯片型号为JNTG100P03A，直流放电短路采集子模块74采用并联连接的分流电阻组，直流放电采集放大子模块75包括芯片U5，芯片U5的型号为LM358G。
直流放电输出子模块73用于耦接直流输出接头，当直流放电输出子模块73通过直流输出接头对外界的用电产品进行12V的直流充电。
进一步的，储电件2的输出端降压到12V的直流输出电压后，还耦接有USB驱动模块，USB驱动模块包括IP6525T芯片，IP6525T芯片的输出端耦接有USB接口。这样可以以USB接口的形式对外进行直流充电，其功率达到18W。
直流放电模块7的具体连接方式：参照图5和图6，以及回看图2，储电件2的输出端与第一开关管组件的输入端连接，第一开关管组件的控制端与芯片U1的第11引脚耦接，芯片U1的第11引脚作为主处理模块5的短路保护输出端。
芯片U4的第5引脚作为直流放电管理子模块71的输入端，其与第一开关管组件的输出端耦接，芯片U4的第2引脚作为直流放电管理子模块71的反馈端，其通过分流电阻组与芯片U5的第5引脚耦接，芯片U5的第5引脚作为直流放电采集放大子模块75的输入端。
芯片U4的第3引脚作为直流放电管理子模块71的输出端，其分别与直流放电输出子模块73的的第1-3引脚耦接，芯片U4的第2引脚分别与直流放电输出子模块73的的第4-6引脚耦接。
芯片U5耦接有三极管Q40，芯片U5的第7引脚作为放电采集放大子模块的输出端，其与三极管Q40的基极耦接。三极管Q40的发射极接地，三极管Q40的集电极与芯片U1的第33引脚连接。芯片U1的第33引脚作为主处理模块5的短路判断输入端。
具体地，在储电件2通过直流放电模块7耦接直流输出接头输出直流电时，通过直流放电短路采集子模块74检测是否出现短路，当直流放电短路采集子模块74检测到出现短路时，直流放电采集放大子模块75放大短路信号并发送给主处理模块5，主处理模块5依据短路信号反馈控制第一开关管组件关断，从而起到短路时马上中断的保护效果。
本实施例中，交流放电模块8包括逆变控制子模块81、逆变处理子模块82、光耦通讯子模块83、直流降压反馈子模块84和交流放电输出子模块85；逆变控制子模块81的控制端与逆变处理子模块82的通讯端耦接，直流降压反馈子模块84包括高压侧、第一低压侧和第二低压侧，高压侧与储电件2的输出端耦接，第一低压侧通过配合光耦通讯子模块83、逆变控制子模块81与主处理模块5通信连接，第二低压侧通过逆变处理子模块82与交流放电输出子模块85耦接。
交流放电模块8用于将储电件2的电量以交流电的方式对外输出，具体输出的交流电的电压范围为90V-264V。给以交流电为工作电压的用户产品进行供电。
参照图7，其中，逆变控制子模块81包括芯片U6，芯片U6采用EG8010，其功能完善，具有死区控制的功能，作为纯正弦波逆变发生器芯片，可以实现高精度、失真和谐波小的纯正弦波。交流放电输出子模块85连接有交流输出接头。
逆变处理子模块82采用图8所示的逆变驱动原理电路，逆变处理子模块82包括两个高压栅极驱动芯片U7和芯片U8，芯片U7和芯片U8的型号均为NCP5106B，芯片U6的第27-30引脚均为逆变控制子模块81的控制端，芯片U7的第2-3引脚，以及芯片U8的第2-3引脚均为逆变处理子模块82的通讯端。其中，芯片U6的第27引脚与芯片U7的第2引脚耦接，芯片U6的第28引脚与芯片U7的第3引脚耦接；芯片U6的第29引脚与芯片U8的第2引脚耦接，芯片U6的第30引脚与芯片U8的第3引脚耦接。
参照图7-9和回看图2，光耦通讯子模块83包括第一光耦隔离器U9和第二光耦隔离器U10，第一光耦隔离器U9和第二光耦隔离器U10的型号均为PS2701-1，通过光耦隔离器实现低电压监控交流电几百伏的输出，起到隔离监控，提高安全性的效果。其中，第一光耦隔离器U9的第1引脚与第一低压侧的输出端耦接，第一光耦隔离器U9的第2引脚与芯片U6的第5引脚耦接，第一光耦隔离器U9的第3引脚接地，第一光耦隔离器U9的第4引脚与芯片U1的第31引脚耦接，第一光耦隔离器U10的第4引脚与芯片U6的第4引脚耦接，第一光耦隔离器U10的第3引脚接地，第一光耦隔离器U10的第2引脚与芯片U1的第30引脚耦接。第一光耦隔离器U10的第1引脚耦接储电件2降压输出的3.3V，储电件2的3.3V通过常规的低压差线性稳压器，将储电件2的电压或者是接入到储电件2的外界电源电压降压为3.3V输出。
本实施例中，显示模块9包括显示驱动芯片91、显示屏接口子模块92和显示降压子模块93，主处理模块5通过显示屏接口子模块92与显示驱动芯片91耦接，显示降压子模块93的输出端通过显示屏接口子模块92与显示驱动芯片91耦接。
显示模块9用于驱动显示屏对外显示数据，从而将本申请的情况可视化和数据化，方便监控本申请的运行情况。
参照图10的显示模块9的电路，芯片U11为显示驱动芯片91，显示屏接口子模块92为LCD_COM1。其中，显示屏接口子模块92的第1引脚与芯片U1的第2引脚通信连接，显示屏接口子模块92的第2引脚与芯片U1的第3引脚通信连接，显示屏接口子模块92的第7引脚与芯片U1的第43引脚通信连接，显示屏接口子模块92的第8引脚与芯片U1的第22引脚通信连接，显示降压模块采用芯片U12，芯片U12的型号为ME6203A50PG，芯片U12的第3引脚与显示屏接口子模块92的第4引脚耦接。
本实施例中，功能系统3还包括：发光模块，用于对外发出光信号；发光模块包括发光控制子模块111和发光灯组112，储电件2通过发光控制子模块111与发光灯组112耦接，主处理模块5通过发光控制子模块111与发光灯组112耦接。
发光模块用于依据用户的需求，对外发出不同的光模式，包括但不限于常亮模式、闪烁模式和SOS求救模式，实现功能的多样化，方便在户外进行照明使用，以及在紧急情况时对外发出求救信号。
参照图11、图12结合回看图2，发光模块的具体连接方式如下：发光控制子模块111包括发光接口，发光控制子模块111包括芯片U13，芯片U13的型号为PT4115，芯片U13的第3引脚与芯片U1的第26引脚耦接，用于主处理模块5向芯片U13进行脉冲宽度调制，芯片U13的第5引脚与储电件2的输出端耦接，芯片U13的第1引脚作为输出端与发光接口的第2引脚耦接，芯片U1的第6引脚与发光接口的第6引脚通信连接，芯片U1的第25引脚与发光接口的第5引脚通信连接。储电件2的输出端与发光灯组112的正极输入端耦接，芯片U13的第1引脚与发光灯组112的负极输入端耦接。发光灯组112具体采用LED灯组，具有使用寿命长，环保的特点。发光灯组112通过与发光接口与芯片U13起到数据传输的作用。
本实施例中，功能系统3还包括：总压采集模块12，用于检测储电件2的电压；储电件2的输出端与总压采集模块12耦接，总压采集模块12设有总压采集输入端、总压采集控制端和总压采集反馈端，总压采集输入端与储电件2的输出端耦接，总压采集控制端与主处理模块5的总压采集通信端耦接，总压采集反馈端与主处理模块5的总压采集接入端耦接。
回看图2，总压采集模块12包括开关管Q2和分压电阻R49，开关管Q2采用NPN型MOS管，对应开关管Q2的芯片型号为2N7002K，开关管Q2的栅极与芯片U1的第29引脚耦接，开关管Q2的栅极作为总压采集控制端，芯片U1的第29引脚作为主处理模块5的总压采集通信端。
开关管Q2的源极与分压电阻R49的一端连接，分压电阻R49的另一端与储电件2的输出端耦接，分压电阻R49的另一端作为总压采集输入端。开关管Q2的漏极与芯片U1的第14引脚耦接，开关管Q2的漏极作为总压采集反馈端，芯片U1的第14引脚作为主处理模块5的总压采集接入端。
具体地，当需要对储电件2进行总压采集时，通过芯片U1对开关管Q2进行导通控制，进而储电件2的电压经过分压电阻R49分压后，由芯片U1的第14引脚采集，从而对储电件2的总电压进行检测判断。进一步的，通过显示模块9对外显示数字化的电压信息。
本实施例中，功能系统3还包括：过流保护模块13，用于对储电件2起到过流保护，过流保护模块13与储电件2耦接。
过流保护模块13包括芯片U14、热敏电阻NTC1、三极管Q15和第二开关管组件，芯片U14的型号为CW1244ALBS，芯片U14作为电池带均衡保护芯片，对储电件2起到过流保护的作用。
参照图13结合回看图2，过流保护模块13的具体连接方式如下：储电件2的正极端与芯片U14的第1引脚耦接，储电件2的负极端通过第二开关管组件接地，芯片U14的第14引脚与热敏电阻NTC1串联，三极管Q15的基极分别与芯片U14的第6引脚、第13-16引脚耦接。三极管Q15的集电极与芯片U14的第10引脚耦接，三极管Q15的发射极与第二开关管组件的控制端耦接，第二开关管组件采用若干个MOS开关管，上述MOS开关管对应的芯片型号为JMTG4004A。
其中，壳体1内储电件2由于电流过大导致的高温，热敏电阻NTC1由于高温产生阻值变化，芯片U14接收到阻值变化信号，如温度越高，热敏电阻NTC1的阻值越低，进而芯片U14接收到高电压后，芯片U14通过三极管Q15控制第二开关管组件断开，从而中断储电件2继续对外输出电能，电路中P+和P-分别为对外的直流或者交流的输出端。起到过流保护的作用，具体过流保护模块13的最大电流为80A。
参照图14和回看图2，本实施例中，功能系统3还包括：温度检测模块14，用于检测壳体1内温度；以及散热模块，用于对壳体1内执行散热操作；温度检测模块14设有温度检测反馈端和温度检测控制端，温度检测控制端与主处理模块5的温度检测通信端耦接，温度检测反馈端与主处理模块5的温度检测接入端耦接；散热模块设有散热输入端、散热控制端和散热输出端，散热输入端与储电件2的输出端耦接，散热控制端与主处理模块5的散热通信端耦接，散热输出端耦接有散热风扇。
温度检测模块14的具体连接方式如下：温度检测模块14包括热敏电阻NTC2、热敏电阻NTC3、电阻R139、电阻R140、电阻R141和开关管Q41，开关管Q41采用NPN型MOS管，对应开关管Q41的芯片型号为2N7002K，储电件2通过低压差线性稳压器降压得到的3.3V串联电阻R139后与热敏电阻NTC2的一端连接，热敏NTC2的另一端与开关管Q41的源极连接，开关管Q41的栅极串联电阻R140后与芯片U1的第29引脚连接，开关管Q41的栅极作为温度检测控制端，芯片U1的第29引脚作为主处理模块5的温度检测通信端，开关管Q41的漏极接地。
储电件2通过低压差线性稳压器降压得到的3.3V串联电阻R141后与热敏电阻NTC3的一端连接，热敏电阻NTC3的另一端与热敏电阻NTC2的另一端连接。
其中，热敏电阻NTC2的一端以及热敏电阻NTC3的一端均作为温度检测反馈端，热敏电阻NTC2的一端与芯片U1的第15引脚连接，热敏电阻NTC3的一端与芯片U1的第16引脚连接，芯片U1的第15引脚和芯片U1的第16引脚均作为主处理模块5的温度检测接入端。芯片U1的第29引脚作为温度检测控制端。
散热模块包括开关管Q37、电容C100、电容C101、风扇、电阻R248和电阻R133。开关管Q37采用NPN型MOS管，对应开关管Q37的芯片型号为A03400。
其中，储电件2的串联电阻R248后与电容C100的一端连接，电容C100的另一端接地，电容C100的另一端与开关管Q37的源极连接，开关管Q37的栅极串联电阻R133后与芯片U1的第28引脚连接，芯片U1的第28引脚作为主处理模块5的散热通信端。开关管Q37的漏极与风扇的负极输入端连接，风扇的正极输入端与电容C100的一端连接，风扇的输入端并联有电容C101。
温度检测模块14的具体原理为：芯片U1通过第29引脚控制开关管Q41导通。当壳体1内温度升高时，热敏电阻NTC2和热敏电阻NTC3均受热导致阻值降低，进而温度检测反馈端传输到芯片U1的电压上升，芯片U1通过第28引脚控制开关管Q37导通，进而控制风扇通电开始转动，从而起到降温的效果。
本实施例中，输入模块10包括充电控制子模块151、充电开关子模块152和同步升降压子模块153，充电开关子模块152通过同步升降压子模块153与储电件2的输入端耦接，充电开关子模块152的控制端通过充电控制子模块151与主处理模块5耦接；同步升降压子模块153的控制端通过充电控制子模块151与主处理模块5耦接。
参照图15结合回看图2，充电控制子模块151包括芯片U15，芯片U15的型号为SC8812A，充电开关子模块152采用第三开关管组件，第三开关管组件采用若干个MOS管并联，上述MOS管对应的芯片型号为HY12P03。充电开关子模块152的输入端耦接有用于与外界的电源的电源线配合的输入接口，充电开关子模块152的输出端通过同步升降压子模块153与储电件2的输入端耦接。同步升降压子模块153采用第四开关管组件，第四开关管组件采用若干个MOS管耦接，上述MOS管对应的芯片型号为JCG120N03D。第三开关管组件的控制端与芯片U15的第2引脚耦接，第三开光管组件还并联有稳压二极管ZD4，起到稳定电压的作用。
第四开关管组件的控制端分别与芯片U15的第21引脚、第23引脚、第27引脚和第19引脚耦接。
芯片U15的第7引脚与芯片U1的第41引脚耦接；芯片U15的第8引脚与芯片U1的第42引脚耦接；芯片U15的第9引脚与芯片U1的第3引脚耦接；芯片U15的第10引脚与芯片U1的第2引脚耦接；芯片U15的第11引脚与芯片U1的第39引脚耦接。
充电控制子模块151的工作原理如下：通过主处理模块5与充电控制子模块151产生通信控制，进而利用充电控制子模块151控制第三开关管组件和第四开关管组件的通断，从而让外界的电源对储电件2起到输入电能的作用。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能模块或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种便携式储能产品，其特征在于：包括壳体(1)、储电件(2)和功能系统(3)，所述储电件(2)和所述功能系统(3)均安装于所述壳体(1)，所述储电件(2)与所述功能系统(3)耦接；
所述功能系统(3)包括：
输出组件(4)，用于对外界的用电产品放电，所述输出组件(4)包括PD放电模块(6)、直流放电模块(7)和交流放电模块(8)；
输入模块(10)，用于对所述储电件(2)充电；
显示模块(9)，用于对外显示信息；
主处理模块(5)，用于控制所述PD放电模块(6)、所述直流放电模块(7)、所述交流放电模块(8)、所述输入模块(10)和所述显示模块(9)执行操作；
所述PD放电模块(6)、所述直流放电模块(7)、所述交流放电模块(8)、所述输入模块(10)和所述显示模块(9)均与主处理模块(5)耦接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式储能产品，其特征在于：所述PD放电模块(6)包括PD控制子模块(61)、PD协议子模块(62)和Type-C输出子模块(63)，所述PD控制子模块(61)与所述主处理模块(5)耦接，所述PD控制子模块(61)分别与所述PD协议子模块(62)和所述Type-C输出子模块(63)耦接。
3.根据权利要求1所述的一种便携式储能产品，其特征在于：所述直流放电模块(7)包括直流放电管理子模块(71)、直流放电开关子模块(72)、直流放电输出子模块(73)、直流放电短路采集子模块(74)和直流放电采集放大子模块(75)；所述储电件(2)的输出端通过所述直流放电开关子模块(72)与所述直流放电管理子模块(71)的输入端耦接，所述直流放电管理子模块(71)的输出端与所述直流放电输出子模块(73)耦接，所述直流放电短路采集子模块(74)耦接于所述直流放电管理子模块(71)的反馈端和所述直流放电输出子模块(73)之间；所述直流放电短路采集子模块(74)的采集端和所述直流放电采集放大子模块(75)的输入端耦接，所述直流放电采集放大子模块(75)的输出端与所述主处理模块(5)的短路判断输入端耦接，所述主处理模块(5)的短路保护输出端与所述直流放电开关子模块(72)的控制端耦接。
4.根据权利要求1所述的一种便携式储能产品，其特征在于：所述交流放电模块(8)包括逆变控制子模块(81)、逆变处理子模块(82)、光耦通讯子模块(83)、直流降压反馈子模块(84)和交流放电输出子模块(85)；所述逆变控制子模块(81)的控制端与所述逆变处理子模块(82)的通讯端耦接，所述直流降压反馈子模块(84)包括高压侧、第一低压侧和第二低压侧，所述高压侧与所述储电件(2)的输出端耦接，所述第一低压侧通过配合所述光耦通讯子模块(83)、所述逆变控制子模块(81)与所述主处理模块(5)通信连接，所述第二低压侧通过所述逆变处理子模块(82)与所述交流放电输出子模块(85)耦接。
5.根据权利要求1所述的一种便携式储能产品，其特征在于：所述显示模块(9)包括显示驱动芯片(91)、显示屏接口子模块(92)和显示降压子模块(93)，所述主处理模块(5)通过所述显示屏接口子模块(92)与所述显示驱动芯片(91)耦接，所述显示降压子模块(93)的输出端通过所述显示屏接口子模块(92)与所述显示驱动芯片(91)耦接。
6.根据权利要求1所述的一种便携式储能产品，其特征在于：所述功能系统(3)还包括：发光模块，用于对外发出光信号；所述发光模块包括发光控制子模块(111)和发光灯组(112)，所述储电件(2)通过所述发光控制子模块(111)与所述发光灯组(112)耦接，所述主处理模块(5)通过所述发光控制子模块(111)与所述发光灯组(112)耦接。
7.根据权利要求1所述的一种便携式储能产品，其特征在于：所述功能系统(3)还包括：总压采集模块(12)，用于检测储电件(2)的电压；所述储电件(2)的输出端与所述总压采集模块(12)耦接，所述总压采集模块(12)设有总压采集输入端、总压采集控制端和总压采集反馈端，所述总压采集输入端与所述储电件(2)的输出端耦接，所述总压采集控制端与所述主处理模块(5)的总压采集通信端耦接，所述总压采集反馈端与所述主处理模块(5)的总压采集接入端耦接。
8.根据权利要求1所述的一种便携式储能产品，其特征在于：所述功能系统(3)还包括：过流保护模块(13)，用于对所述储电件(2)起到过流保护，所述过流保护模块(13)与所述储电件(2)耦接。
9.根据权利要求1所述的一种便携式储能产品，其特征在于：所述功能系统(3)还包括：
温度检测模块(14)，用于检测所述壳体(1)内温度；
散热模块，用于对所述壳体(1)内执行散热操作；
所述温度检测模块(14)设有温度检测反馈端和温度检测控制端，所述温度检测控制端与所述主处理模块(5)的温度检测通信端耦接，所述温度检测反馈端与所述主处理模块(5)的温度检测接入端耦接；
所述散热模块设有散热输入端、散热控制端和散热输出端，所述散热输入端与所述储电件(2)的输出端耦接，所述散热控制端与所述主处理模块(5)的散热通信端耦接，所述散热输出端耦接有散热风扇。
10.根据权利要求1所述的一种便携式储能产品，其特征在于：输入模块(10)包括充电控制子模块(151)、充电开关子模块(152)和同步升降压子模块(153)，所述充电开关子模块(152)通过所述同步升降压子模块(153)与所述储电件(2)的输入端耦接，所述充电开关子模块(152)的控制端通过所述充电控制子模块(151)与所述主处理模块(5)耦接；所述同步升降压子模块(153)的控制端通过所述充电控制子模块(151)与所述主处理模块(5)耦接。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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