CN115020091B - 一种互感器及移动电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种互感器及移动电源，属于互感器技术领域，互感器至少包括交流输入端口和第一交流输出端口，交流输入端口和第一交流输出端口之间设置有并联的第一功率转换单元和第二功率转换单元，第一功率转换单元的转换功率小于第二功率转换单元的转换功率，当第一交流输出端口输出的功率不大于第一功率时，可复位保护组件允许电流通过且以第一电压波形将电压输出，当第一交流输出端口输出的功率大于第一功率时，可复位保护组件限制第一电压波形的输出，使得电流通过第二功率转换单元且以第二电压波形输出，实现第一功率转换单元和第二功率转换单元的自动切换。针对互感器不能自动切换转换功率的缺陷，本发明能实现自动切换转换功率且体积较小。

Description

一种互感器及移动电源

技术领域

本发明涉及互感器技术领域，尤其涉及一种互感器及移动电源。

背景技术

互感器又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于量测或保护系统。

现有技术中，移动电源一般设置有具有保护功能的互感器。移动电源一般由用户在室外或者旅行时使用，重量和尺寸是考虑的重点。现有技术中的便携式的移动电源的电压一般低于200V，只能适用于低功耗电子产品。现有技术中的高功率的互感器，例如是以TRIAC为主要电子部件组成的开关电路电压互感器，具有轻、薄、短、小的特点，能够承受较高的消耗功率。但是，这类电压互感器输出的电压波形不是正弦波，输出电压的峰值甚至与输入电压的峰值相同，因此这类电压互感器不适合与电压敏感的电子产品一起使用。这种电压互感器适用于加热功能的电子产品，例如吹风机。

现有技术中，也存在将低功率的互感器和高功率的互感器混合设置的开关或用于检测工作电流的互感器。但是，这类混合型的互感器的体积较大，并且需要手动切换来进行选择功率的高低，或者通过切换通电口来选择功率的大小，使用起来十分不方便。特别在当今生活节奏较快的今天，用户不愿意耗费精力在区分当前互感器的功率切换方面，也不愿意使用大体积的移动电源来占据包具内的空间。因此，具有混合型互感器的大体积移动电源的销量不好。现有市场缺乏一种体积小并且能够自动切换高低功率的互感器和移动电源。

例如，公开号为CN209911438U的中国专利公开了一种便携式高压互感器。该便携式高压互感器包括自下而上依次设置的挂钩、多个电容检测单元和接地底座，电容检测单元包括电容器串、公螺纹头、电压抽取环、第二玻璃纤维管和母螺纹头，电容器串设置在第一玻璃纤维管内，电容器串的输入引脚焊接在所述上连接板的中心圆孔内，上连接板以过盈配合的方式安装于公螺纹头内，挂钩的母螺纹旋紧入电容检测单元的公螺纹头内，电容器串的输出引脚依次穿过电压抽取环、第二玻璃纤维管焊接在下连接板的中心圆孔内，下连接板以过盈配合的方式安装于母螺纹头内，接地底座的公螺纹旋紧入电容检测单元的母螺纹头内。

例如，中国专利CN111650547A公开了一种便携式电力检测互感器，包括第一电流互感器检测模块、第二电压互感器检测模块、分接开关模块以及检测切换模块；检测切换模块包括多个换流器与多个换压器，多个换流器连接至第一补偿元件组；第一补偿元件组包括多组通过开关控制的补偿电容；多个换压器连接至第二补偿元件组；第二补偿元件组包括多组通过开关控制的补偿电阻；分接开关模块包括电容投切控制器以及电阻投切控制器；电容投切控制器控制所述第一补偿元件组中的所述多组开关；所述电阻投切控制器控制所述第二补偿元件组中的所述多组开关。

但是，以上的互感器的缺陷在于，元件较多，若要实现大功率的转换和互感，就要增大体积，这就造成了携带的困难，使得高功率的互感器需要通过载具进行运输，增加了运输成本。不仅如此，现有的互感器也无法实现低功率电互感与高功率电互感的自动切换。必须要人为手动切换互感器或者更换互感器来实现功率的更换。

因此，如何能够使得高功率的互感器体积与低功率的互感器体积一样小，一样能够便携移动，并且最好能够实现低功率互感器和高功率互感器一体式设置，实现低功率互感器和高功率互感器的自动切换，是当前现有技术没有解决的技术问题。

发明内容

现有技术中，将低功率的互感器和高功率的互感器混合设置在开关或用于检测工作电流的互感器中。但是，这类混合型的互感器的体积较大，并且需要使用手动切换的方式来选择功率的高低，或者通过切换端口来选择功率的大小，使用起来十分不方便。在当代社会中，用户便携的电子设备增多，需要随身携带移动电源以便用于充电。但是，当前的移动电源需要手动选择充电端口以及充电功率，也无法实现在插接电源的情况下同时为电子设备充电和为自身的蓄电池充电。现有市场缺乏一种体积小并且能够自动切换大小功率的互感器和移动电源。

本发明希望提供一种体积小、能够根据电子设备需要的电压自动切换功率的移动电源以及移动电源中的互感器。

针对现有技术之不足，本发明提供了一种互感器，至少包括交流输入端口和第一交流输出端口，所述交流输入端口和第一交流输出端口之间设置有并联的第一功率转换单元和第二功率转换单元，所述第一功率转换单元的转换功率小于所述第二功率转换单元的转换功率，所述第一功率转换单元包括依次连接的可复位保护组件和第三转换单元，所述第三转换单元将电流的波形转换为第一电压波形，所述第二功率转换单元至少包括双向晶闸管组件、并联的电容单元和/或电阻单元，所述双向晶闸管组件将电流的波形转换为第二电压波形，其中，当第一交流输出端口输出的功率不大于第一功率时，所述可复位保护组件允许电流通过且以第一电压波形将电压输出，当第一交流输出端口输出的功率大于第一功率时，所述可复位保护组件限制所述第一电压波形的输出，使得电流通过第二功率转换单元并且以第二电压波形输出，从而实现第一功率转换单元和第二功率转换单元的自动切换。

本发明中的互感器，通过可复位保护组件来改变电路的通断，使得电路能够根据输出的电压实现输出功率的自动切换。本发明中的互感器，结构简单，电子组件较少，因此在制造完成之后形成的整体结构的体积也偏小，不会很大。互感器不仅能够单独使用，还能够设置在其他的电器中，由于互感器的小体积的特征，互感器能够广泛地安装在别的电子设备中。

优选地，所述第一功率转换单元还包括至少一个信号单元，所述信号单元与所述可复位保护组件并联，在所述可复位保护组件限制所述第一电压波形的输出的情况下，所述信号单元发出对应的提示信号。

设置信号单元，有利用使用者观察到当前互感器提供的是低功率电压还是高功率电压，也有利于使用者确认互感器是正常工作的，没有发生故障的事实。

优选地，所述电阻单元按照使得双向晶闸管组件的两端电压差低于触发所述双向晶闸管组件的触发阈值的方式设置，当所述第一功率转换单元导通时，所述第二功率转换单元没有电流输出。

设置电阻单元并降低双向晶闸管组件的两端电压差，使得两个功率转换单元中只有一个功率转换单元的电路能够导通，实现了功率转换单元的自动切换，减少了用于切换功率转换单元的切换元件的设置。

优选地，所述可复位保护组件为压敏电阻、自恢复保险丝、温控开关或断路器中的一种或几种。

本发明还提供一种移动电源，所述移动电源至少包括互感器、PWM充放电控制电路、第一电路和第二电路，所述互感器至少包括交流输入端口和第一交流输出端口，所述交流输入端口和第一交流输出端口之间设置有并联的第一功率转换单元和第二功率转换单元，所述第一交流输出端口与所述PWM充放电控制电路连接，所述第一电路和第二电路分别与所述PWM充放电控制电路连接，所述第一电路输出交流电压，所述第二电路输出直流电压，其中，所述第一功率转换单元的转换功率小于所述第二功率转换单元的转换功率，所述第一功率转换单元包括依次连接的可复位保护组件和第三转换单元，所述第三转换单元将电流的波形转换为第一电压波形，所述第二功率转换单元至少包括双向晶闸管组件、并联的电容单元和/或电阻单元，所述双向晶闸管组件将电流的波形转换为第二电压波形，其中，当所述第一交流输出端口输出的功率不大于第一功率时，所述可复位保护组件允许电流通过且以第一电压波形将电压输出，当第一交流输出端口输出的功率大于第一功率时，所述可复位保护组件限制所述第一电压波形的输出，使得电流通过第二功率转换单元并且以第二电压波形输出，从而实现第一功率转换单元和第二功率转换单元的自动切换，以实现不同电压波形的输出。

本发明的移动电源，内部设置了本发明的互感器，使得移动电源能够插在不同电压的电源上进行充电。对于跨国旅行者来说，各个国家的标准电压不统一，其在出国时准备不同电压的转换器无疑是不方便的。尤其是当跨国旅行者需要辗转两个国家时，一般情况下跨国旅行者准备两个电压转换器并且在需要的时候将两个电压转换器串插在一起，这显而易见是不方便的。本发明的移动电源能够直接将插头插在电源上进行充电，并且由内部的互感器直接进行对应功率的电压的转换并进行充电和电能输出。当跨国旅行者携带本发明的移动电源并辗转两个国家时，其不需要另外准备电压转换器，使用本发明的移动电源就可以实现以对应的电压对电子设备进行充电的效果。

优选地，所述第一电路至少包括第一自动切换开关、第二交流输出端口和能够将直流转为交流的第一转换单元，所述第一自动切换开关的第一连接端与所述互感器连接，所述第一自动切换开关的第二连接端通过第一转换单元与所述PWM充放电控制电路连接，所述第一自动切换开关的第三连接端与所述第二交流输出端口连接，在移动电源有电源输入的情况下，当第一自动切换开关的第一连接端与第三连接端连接并导电时，所述第一自动切换开关使得所述互感器与所述第二交流输出端口导通，所述互感器基于所述第二交流输出端口的所需电压自动切换第一功率转换单元和第二功率转换单元以输出对应电压；在移动电源不具有电源输入的情况下，当所述第一自动切换开关的第二连接端与第三连接端连接并导电时，所述第一自动切换开关使得所述PWM充放电控制电路与所述第二交流输出端口导通以由蓄电池提供电能，所述互感器基于所述第二交流输出端口的所需电压自动切换第一功率转换单元和第二功率转换单元并将直流电流传输至所述第一转换单元，所述第一转换单元将直流电流转换为交流电流并从所述第二交流输出端口输出。

如此设置，在有电源输入时，移动电源仅具有电压转换作用，不使用蓄电池中的电能来充电，实现了转换电压的作用。当没有电源输入时，移动电源采用蓄电池中的电能来为电子设备提供交流电。

优选地，所述第二电路包括第二自动切换开关、直流输出端口和能够将交流转为直流的第二转换单元，所述第二转换单元通过第二自动切换开关与PWM充放电控制电路连接，第二自动切换开关的第一连接端通过第二转换单元与直流输出端口连接，第二自动切换开关的第二连接端与直流输出端口连接，第二自动切换开关的第三连接端与PWM充放电控制电路连接，在移动电源有电源输入的情况下，所述第二自动切换开关使得PWM充放电控制电路与所述第二转换单元、所述直流输出端口导通以由外部电源提供电能，所述互感器基于所述直流输出端口的所需电压自动切换第一功率转换单元和第二功率转换单元并将直流电流传输至所述直流输出端口，所述PWM充放电控制电路与蓄电池连接，在移动电源不具有电源输入的情况下，所述第二自动切换开关使得所述PWM充放电控制电路与所述直流输出端口导通以由蓄电池提供电能。

如此设置，在有电源输入时，移动电源仅具有电压转换作用，不使用蓄电池中的电能来充电，实现了转换交流电为直流电的作用。当没有电源输入时，移动电源采用蓄电池中的电能来为电子设备提供直流电。

优选地，所述第一功率转换单元还包括至少一个信号单元，所述信号单元与所述可复位保护组件并联，在所述可复位保护组件限制所述第一电压波形的输出的情况下，所述信号单元发出对应的提示信号。

本发明中的移动电源设置信号单元，能够使得使用者通过信号来知晓其内部互感器的功率转换单元的工作状态。

优选地，所述电阻单元按照使得双向晶闸管组件的两端电压差低于触发所述双向晶闸管组件的触发阈值的方式设置，当所述第一功率转换单元导通时，所述第二功率转换单元没有电流输出。

优选地，所述可复位保护组件为压敏电阻、自恢复保险丝、温控开关或断路器中的一种或几种。

附图说明

图1是本发明提供的一种互感器的电路结构的一种优选实施方式的简化连接关系示意图；

图2是本发明提供的一种互感器的电路结构的另一种优选实施方式的简化连接关系示意图；

图3是本发明提供的一种移动电源在第一工作状态的简化连接关系示意图；

图4是本发明提供的一种移动电源在第二工作状态的简化连接关系示意图；

图5是本发明提供的一种移动电源的产品的简化示意图。

附图标记：

2：交流输入端口；3：第一交流输出端口；4：零压输出端口；10：互感器；11：PWM充放电控制电路；12：第一转换单元；13：第一自动切换开关；14：第二交流输出端口；15：第二转换单元；16：直流输出端口；17：蓄电池； 18：第二自动切换开关；21：第三转换单元；22：第一电容；23：第一电阻；24：第二电容；25：双向晶闸管组件；26：信号单元；27：第二电阻；28：滑动变阻单元；29：第三电阻；30：第四电阻；31：可复位保护组件；131：第一自动切换开关的第一连接端；132：第一自动切换开关的第二连接端；1331：第一自动切换开关的第三连接端；181：第二自动切换开关的第一连接端；182：第二自动切换开关的第二连接端；183：第二自动切换开关的第三连接端。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

当前的互感器以及用于为移动电源提供对应电流的移动电源，均存在功率越大，体积越大的问题，这就使得人们携带存在困难，从而降低互感器和移动电源的使用频率，同时也影响产品的销售市场。

因此，如何减少电路转换组件，实现通过较少的组件实现高功率的转换，同时，如何使得移动电源能够实现电压转换功能和通电功能，使得移动电源能够适应国内和国外不同的通电规格的电源，是当前现有技术没有解决的技术问题。

本发明提供一种互感器及移动电源。本发明的互感器能够基于输出端的电压高低来自动切换功率转换电路，使得能够传输高功率的电流，同时不增加壳体的体积。

如图1和图2所示，一种互感器，至少包括并联设置的第一功率转换单元和第二功率转换单元。第一功率转换单元的转换功率小于第二功率转换单元的转换功率。

互感器包括交流输入端口2、第一交流输出端口3和零压输出端口4。零压输出端口4与地线连接。第一交流输出端口3和零压输出端口4之间连接有第四电阻30，用于保护电路的安全。

第一功率转换单元包括依次连接的可复位保护组件31和第三转换单元21。优选地，可复位保护组件31为压敏电阻、自恢复保险丝、温控开关或断路器中的一种或几种。

第三转换单元21用于将电流的波形转换为第一电压波形。第三转换单元21为电压转换器元件，能够将输入的电压转换为第一电压。与电流的第一电压对应的电压的波形称为第一电压波形。

第二功率转换单元至少包括双向晶闸管组件25、电容单元和/或电阻单元。双向晶闸管组件25将电流的波形转换为第二电压波形。与电流对应的第二电压的波形称为第二电压波形。

电容单元包括第一电容22和第二电容24。电阻单元包括第一电阻23、第二电阻27和第三电阻29。

如图1和图2所示，双向晶闸管组件25与第一电容22并联形成第一并联组件。第一并联组件与第一电阻23串联并形成第二支路。第二支路与含有第二电容24的第三支路并联。由第二支路和第三支路并联形成的并联电路与第二电阻27、滑动变阻单元28和第三电阻29依次串联。

具体地，双向晶闸管组件25的第一端与交流输入端口2连接。第一电容22的第一端与交流输入端口2连接。双向晶闸管组件25的第二端和第一电容22的第二端均与第一电阻23的第一端连接。第二电容24的第一端分别与交流输入端口2和第一电容22的第一端连接，第二电容24的第二端分别与第一电阻23的第二端和第二电阻27的第一端连接。

第二电阻27的第二端通过滑动变阻单元28和第三电阻29与第一交流输出端口3连接。滑动变阻单元28为电阻大小可调节的电阻器件。滑动变阻单元28的调节端一般情况下不进行电阻调节。当互感器出厂前，滑动变阻单元28的调节端被用于调节电阻大小以使得互感器的第一功率转换单元和第二功率转换单元的参数配置满足出厂标准。当第三方购买以及使用互感器时，也能够通过调节滑动变阻单元28的调节端来使得互感器的第一功率转换单元和第二功率转换单元的参数配置满足自己的需要。

优选地，电阻单元按照使得双向晶闸管组件25的两端电压差低于触发双向晶闸管组件25的触发阈值的方式设置。当第一功率转换单元导通时，第二功率转换单元没有电流输出。

例如，当第一交流输出端口3所需要的电压较小，这使得第一交流输出端口3与交流输入端口2的电压差较小，双向晶闸管组件25的两端电压差也较小。在双向晶闸管组件25的两端电压差低于触发阈值时，双向晶闸管组件25不导通，从而第二功率转换单元整体不导通。电流只能从第一功率转换单元通过，使得第一功率转换单元导通，输出的电压为第一电压，与电流对应的第一电压的波形为第一电压波形。

当第一交流输出端口3所需要的电压较大，这使得第一交流输出端口3与交流输入端口2的电压差较大，双向晶闸管组件25的两端电压差也较大。在双向晶闸管组件25的两端电压差高于触发阈值时，双向晶闸管组件25导通，从而第二功率转换单元整体导通。同时，由于可复位保护组件31基于电压的增大而电阻增大，使得第一功率转换电路的电流被阻断。

当第一交流输出端口3所需要的电压再次变小，可复位保护组件31基于电压的变小而电阻变小，同时第二功率转换单元也阻断，使得第一功率转换单元的电流再次导通。

当交流输出的功率大于第一功率时，可复位保护组件31限制第一电压波形的输出，使得电流通过第二功率转换单元并且以第二电压波形输出，从而实现第一功率转换单元和第二功率转换单元的自动切换。

即，本发明的互感器，整体电路需要的电阻元件较少，从而减小了需要占用的空间，使得互感器能够具有较小的体积。本发明的互感器能够单独使用，实现大功率设备的便携配置。

因此，本发明的互感器，设置第一功率与双向晶闸管组件25的导通阈值相对应。当交流输出的功率不大于第一功率时，可复位保护组件31允许电流通过且以第一电压波形将电压输出。本发明的各个电路元件的选择，可以根据实际需要来计算和选取，可实现的元件的电参数较多，在此不一一举例。

优选地，第一功率转换单元还包括至少一个信号单元26。信号单元26与可复位保护组件31并联。在可复位保护组件31限制第一电压波形的输出的情况下，信号单元26发出对应的提示信号。

信号单元优选为LED灯，此外还可以是振动组件、声音元件等等，只要能发出使人感知的信号的元件，都可以使用。

本发明还提供一种移动电源，移动电源包括互感器和电源部分。优选地，互感器与普通的移动电源能够通过导线连接，以为移动电源提供更稳定的电压，同时还能够为大功率的移动电源提供大功率的电源以实现稳定充电。用户不需要通过手动就能够实现低功率和高功率的自动切换。即只需要把互感器与用电设备直接连接，然后接通电源就可以了，使用简单方便，并且携带也方便。

不仅如此，本发明为了进一步降低移动电源的体积，使得移动电源也能够实现便携，本发明提供一种小体积的新移动电源。将互感器设置在移动电源的壳体内，如图5所示。本发明的移动电源设置在用电设备与电源之间，实现低功率和高功率两种功能的电传输。不仅如此，本发明的移动电源，在没有电源输入时，还能够充当电源来为用电设备实现低功率和高功率自动切换的充电。本发明的移动电源，扩大了用电设备的匹配范围，使得用户不需要专门携带体积较大的、高功率的稳压器以及电源，因此销售前景比较好。

具体地，如图3和图4所示，移动电源至少包括互感器10、PWM充放电控制电路11、第一电路和第二电路。互感器10即为本发明的互感器，在移动电源中充当自动切换功率的功能元件。

互感器10的交流输入端口2作为移动电源的交流输入端口。互感器10的第一交流输出端口3分别与PWM充放电控制电路11、第一自动切换开关13和第二自动切换开关18通过导线连接。

互感器10与PWM充放电控制电路11连接。第一电路和第二电路分别与PWM充放电控制电路11连接。第一电路输出交流电压，第二电路输出直流电压。

PWM充放电控制电路11与蓄电池17连接。

优选地，第一电路至少包括第一自动切换开关13、第二交流输出端口14和能够将直流转为交流的第一转换单元12。第一自动切换开关13的第一连接端131与互感器10连接。第一自动切换开关13的第二连接端132通过第一转换单元12与PWM充放电控制电路11连接。第一自动切换开关13的第三连接端133与第二交流输出端口14连接。

在移动电源有电源输入的情况下，第一自动切换开关13使得互感器10与第二交流输出端口14导通。互感器10基于第二交流输出端口14的所需电压自动切换第一功率转换单元和第二功率转换单元以输出对应电压。

在移动电源不具有电源输入的情况下，第一自动切换开关13使得PWM充放电控制电路11与第二交流输出端口14导通以由蓄电池17提供电能。

互感器10基于第二交流输出端口14的所需电压自动切换第一功率转换单元和第二功率转换单元并将直流电流传输至第一转换单元12，第一转换单元12将直流电流转换为交流电流并从第二交流输出端口14。

优选地，第二电路包括第二自动切换开关18、直流输出端口16和能够将交流转为直流的第二转换单元15。

第二转换单元15通过第二自动切换开关18与PWM充放电控制电路11连接。

第二自动切换开关18的第二连接端182与直流输出端口16连接。第二自动切换开关18的第一连接端181与第二转换单元15连接。第二自动切换开关18的第三连接端183与PWM充放电控制电路11连接。

移动电源的原理如下。

本发明中，PWM充放电控制电路11为专用的PWM充放电控制芯片或者集成控制电路。PWM充放电控制电路能够向第一自动切换开关13和第二自动切换开关18发送开关切换指令信息，以实现电路的切换。PWM充放电控制电路能够根据接收的电流判断是直流电还是交流电。

优选地，第一转换单元12为直流转交流的电流转换器。第二转换单元15为交流转直流的电流转换器。

在移动电源有电源输入的情况下，第二自动切换开关18使得PWM充放电控制电路11与第二转换单元15、直流输出端口16导通以由外部电源提供电能。

具体地，第二自动切换开关18的第一连接端181通过第二转换单元15与直流输出端口16连接。当第二自动切换开关18的第一连接端181与第三连接端183连通并导电时，PWM充放电控制电路11、第二转换单元15、直流输出端口16三者之间电流导通。

互感器10基于直流输出端口16的所需电压自动切换第一功率转换单元和第二功率转换单元并将直流电流传输至直流输出端口16。用电设备就能够通过移动电源实现低功率或者高功率的直流电流的输入。

在移动电源不具有电源输入的情况下，第二自动切换开关18使得PWM充放电控制电路11与直流输出端口16导通以由蓄电池17提供电能。用电设备就能够通过移动电源实现低功率或者高功率的直流电流的输入。例如，当第二自动切换开关18的第三连接端183与第二连接端182连接并导电时，第二自动切换开关18使得PWM充放电控制电路11与直流输出端口16导通。

本发明的移动电源，既能够充当功率转换器，又能够充当补充电源。避免用电设备由于突然的断电出现的电路折损，还能够避免用电设备由于突然断电而无法完成充电的情况。本发明的移动电源的使用步骤简单，用户仅需要完成电连接工作即可。

当移动电源的第二交流输出端口14和直流输出端口16均没有连接用电设备，即没有用电需求时，移动电源的交流输入端口输入的电通过互感器10的第一功率转换电路为蓄电池17进行充电，通过稳定电压的方式延长蓄电池17的使用寿命。

本发明的移动电源的技术原理如下所示。

PWM充放电控制电路11用于根据接收的电信号判断输入的电源来源于蓄电池17还是互感器10。

当互感器10的交流输入端口2与电源插座连接时，PWM充放电控制电路11通电并具有控制第一自动切换开关13内的导通电路和第二自动切换开关18内的导通电路的功能。

当第二交流输出端口14接入电子设备时，若第一自动切换开关13的第一连接端131与第三连接端133连接，则互感器10通过第二交流输出端口14与电子设备连接并使得整体电路产生交流电流。

当电子设备为低电压电子设备时，即其需要充小功率的电能时，电路中的交流电流值较小，使得互感器10的第一交流输出端口3所需要的电压较小，从而第一交流输出端口3与交流输入端口2之间的电压差较小。双向晶闸管组件25的两端电压差也较小。在双向晶闸管组件25的两端电压差低于触发阈值时，双向晶闸管组件25不导通，从而第二功率转换单元整体不导通。电流只能从第一功率转换单元通过，使得第一功率转换单元导通，输出的电压为第一电压，与电流对应的第一电压的波形为第一电压波形。互感器10将具有第一电压波形的交流电流通过电路输送至连接在第二交流输出端口14的电子设备，满足电子设备的所需电压。

当电子设备为高电压电子设备时，即其需要充大功率的电能时，电路中的交流电流值就会较大，使得第一交流输出端口3所需要的电压较大，也使得第一交流输出端口3与交流输入端口2之间的电压差较大，双向晶闸管组件25的两端电压差也较大。在双向晶闸管组件25的两端电压差高于触发阈值时，双向晶闸管组件25导通，从而第二功率转换单元整体导通，输出的电压为第二电压。同时，由于可复位保护组件31基于电压的增大而电阻增大，使得第一功率转换电路的电流被阻断。因此，互感器10将具有第二电压波形的交流电流通过电路输送至连接在第二交流输出端口14的电子设备，满足电子设备的所需电压。

当第二交流输出端口14接入电子设备时，若第一自动切换开关13的第三连接端133与第二连接端132连接，PWM充放电控制电路11通过第二交流输出端口14与电子设备连接，使得电路导通PWM充放电控制电路11接收到由第一转换单元12发送的直流电流信号。PWM充放电控制电路11基于预存储的控制信息，向第一自动切换开关13发送控制指令改变连接端，第一自动切换开关13响应于控制指令，控制第一连接端131与第三连接端133导通，使得互感器10通过第二交流输出端口14与电子设备连接并使得整体电路产生交流电流。之后，互感器10重复判断电子设备的充电电压或者充电功率的需要过程和充电过程。

当移动电源的直流输出端口16接入电子设备时，若此时第二自动切换开关18的第一连接端181与第三连接端183连通并导电时，PWM充放电控制电路11、第二转换单元15、直流输出端口16三者之间的电路上有电流。第二转换单元15向PWM充放电控制电路11发送交流信号。此时，PWM充放电控制电路11接收到互感器10输出的交流电流信号，也能接收到第二转换单元15向PWM充放电控制电路11发送交流电流信号。电流信号一致，PWM充放电控制电路11内部电路导通，使得互感器10、PWM充放电控制电路11、第二转换单元15、直流输出端口16和电子设备之间的电路导通，实现对电子设备的直流供电。其中，当电子设备为低电压电子设备时，即电子设备所需电压较低，电路中的直流电流值和交流电流值都比较小，使得互感器10的第一交流输出端口3所需要的电压较小，从而第一交流输出端口3与交流输入端口2之间的电压差较小。双向晶闸管组件25的两端电压差也较小。在双向晶闸管组件25的两端电压差低于触发阈值时，双向晶闸管组件25不导通，从而第二功率转换单元整体不导通。电流只能从第一功率转换单元通过，使得第一功率转换单元导通，输出的电压为第一电压，与电流对应的第一电压的波形为第一电压波形。互感器10将具有第一电压波形的交流电流通过电路输送至第二转换单元15。第二转换单元15将交流电流转换为直流电流并通过直流输出端口16输送至电子设备。如此使得移动电源能够满足电子设备所需要的低电压。

当电子设备为高电压电子设备时，即其需要充大功率的电能时，电路中的直流电流值和交流电流值都就会较大，使得第一交流输出端口3所需要的电压较大，也使得第一交流输出端口3与交流输入端口2之间的电压差较大，双向晶闸管组件25的两端电压差也较大。在双向晶闸管组件25的两端电压差高于触发阈值时，双向晶闸管组件25导通，从而第二功率转换单元整体导通，输出的电压为第二电压。同时，由于可复位保护组件31基于电压的增大而电阻增大，使得第一功率转换电路的电流被阻断。因此，互感器10将具有第二电压波形的交流电流通过电路输送至第二转换单元15。第二转换单元15将交流电流转换为直流电流并通过直流输出端口16输送至电子设备。如此使得移动电源能够满足电子设备所需要的高电压。

当移动电源的直流输出端口16接入电子设备时，若此时第二自动切换开关18的第三连接端183与第二连接端182连通并导电时，PWM充放电控制电路11直接与直流输出端口16连接并产生需要充电的直流电信号。PWM充放电控制电路11判断由互感器10的交流电流信号与直流电流信号不一致。PWM充放电控制电路11基于预存储的控制信息，向第二自动切换开关18发送控制指令改变开关的连接端，第二自动切换开关18响应于控制指令，控制第二自动切换开关18的第二连接端182第三连接端183导通，使得互感器10、PWM充放电控制电路11、第二转换单元15与直流输出端口16之间依次导通并输送直流电流，进一步使得互感器10与电子设备连接并使得电子设备充入直流电。之后，互感器10重复判断电子设备所需要的充电电压高低的过程并进行充电过程。

当互感器10的交流输入端口2没有与插座电源连接时，PWM充放电控制电路11判断互感器10没有交流信号输入。当PWM充放电控制电路11接收到需要充电的交流电流信号或者直流电流信号时，PWM充放电控制电路11与蓄电池17导通，并且将蓄电池17中的电能输入第一电路和/或第二电路。PWM充放电控制电路11控制第一自动切换开关13和第二自动切换开关18的方式与上述相同，不再赘述。即当PWM充放电控制电路11发现输入的直流电流信号与需要的直流电流信号相同时，不控制第一自动切换开关13和第二自动切换开关18区切换开关中的电路。当PWM充放电控制电路11发现输入的直流电流信号与需要的交流电流信号不同时，就通过发送控制指令的方式来控制第一自动切换开关13和第二自动切换开关18区切换开关中的电路。此过程中，互感器10对电子设备所需电压的高低电压的判断与上述相同，不再赘述。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (10)

1.一种互感器，至少包括交流输入端口（2）和第一交流输出端口（3），其特征在于，所述交流输入端口（2）和第一交流输出端口（3）之间设置有并联的第一功率转换单元和第二功率转换单元，所述第一功率转换单元的转换功率小于所述第二功率转换单元的转换功率，所述第一功率转换单元包括依次连接的可复位保护组件（31）和第三转换单元（21），所述第三转换单元（21）将电流的波形转换为第一电压波形，所述第二功率转换单元至少包括双向晶闸管组件（25）、并联的电容单元和/或电阻单元，所述双向晶闸管组件（25）将电流的波形转换为第二电压波形；

其中，当第一交流输出端口（3）输出的功率不大于第一功率时，所述可复位保护组件（31）允许电流通过且以第一电压波形将电压输出，当第一交流输出端口（3）输出的功率大于第一功率时，所述可复位保护组件（31）限制所述第一电压波形的输出，使得电流通过第二功率转换单元并且以第二电压波形输出，从而实现第一功率转换单元和第二功率转换单元的自动切换。

2.根据权利要求1所述的互感器，其特征在于，所述第一功率转换单元还包括至少一个信号单元（26），所述信号单元（26）与所述可复位保护组件（31）并联，在所述可复位保护组件（31）限制所述第一电压波形的输出的情况下，所述信号单元（26）发出对应的提示信号。

3.根据权利要求2所述的互感器，其特征在于，所述电阻单元按照使得所述双向晶闸管组件（25）的两端电压差低于触发所述双向晶闸管组件（25）的触发阈值的方式设置，当所述第一功率转换单元导通时，所述第二功率转换单元没有电流输出。

4.根据权利要求3所述的互感器，其特征在于，所述可复位保护组件（31）为压敏电阻、自恢复保险丝、温控开关或断路器中的一种或几种。

5.一种移动电源，其特征在于，所述移动电源至少包括互感器（10）、PWM充放电控制电路（11）、第一电路和第二电路，所述互感器（10）至少包括交流输入端口（2）和第一交流输出端口（3），所述交流输入端口（2）和第一交流输出端口（3）之间设置有并联的第一功率转换单元和第二功率转换单元，所述第一交流输出端口（3）与所述PWM充放电控制电路（11）连接，所述第一电路和第二电路分别与所述PWM充放电控制电路（11）连接，所述第一电路输出交流电压，所述第二电路输出直流电压，其中，所述第一功率转换单元的转换功率小于所述第二功率转换单元的转换功率，所述第一功率转换单元包括依次连接的可复位保护组件（31）和第三转换单元（21），所述第三转换单元（21）将电流的波形转换为第一电压波形，所述第二功率转换单元至少包括双向晶闸管组件（25）、并联的电容单元和/或电阻单元，所述双向晶闸管组件（25）将电流的波形转换为第二电压波形；

其中，当所述第一交流输出端口（3）输出的功率不大于第一功率时，所述可复位保护组件（31）允许电流通过且以第一电压波形将电压输出，当第一交流输出端口（3）输出的功率大于第一功率时，所述可复位保护组件（31）限制所述第一电压波形的输出，使得电流通过第二功率转换单元并且以第二电压波形输出，从而实现第一功率转换单元和第二功率转换单元的自动切换，以实现不同电压波形的输出。

6.根据权利要求5所述的移动电源，其特征在于，所述第一电路至少包括第一自动切换开关（13）、第二交流输出端口（14）和能够将直流转为交流的第一转换单元（12），所述第一自动切换开关（13）的第一连接端（131）与所述互感器（10）连接，所述第一自动切换开关（13）的第二连接端（132）通过所述第一转换单元（12）与所述PWM充放电控制电路（11）连接，所述第一自动切换开关（13）的第三连接端（133）所述第二交流输出端口（14）连接；

在移动电源有电源输入的情况下，当所述第一自动切换开关（13）的第一连接端（131）与第三连接端（133）连接并导电时，所述第一自动切换开关（13）使得所述互感器（10）与所述第二交流输出端口（14）导通，所述互感器（10）基于所述第二交流输出端口（14）的所需电压自动切换第一功率转换单元和第二功率转换单元以输出对应电压；

在移动电源不具有电源输入的情况下，当所述第一自动切换开关（13）的第二连接端（132）与第三连接端（133）连接并导电时，所述第一自动切换开关（13）使得所述PWM充放电控制电路（11）与所述第二交流输出端口（14）导通以由蓄电池（17）提供电能；

所述互感器（10）基于所述第二交流输出端口（14）的所需电压自动切换第一功率转换单元和第二功率转换单元并将直流电流传输至所述第一转换单元（12），所述第一转换单元（12）将直流电流转换为交流电流并从所述第二交流输出端口（14）输出。

7.根据权利要求6所述的移动电源，其特征在于，所述第二电路包括第二自动切换开关（18）、直流输出端口（16）和能够将交流转为直流的第二转换单元（15），所述第二转换单元（15）通过第二自动切换开关（18）与PWM充放电控制电路（11）连接，第二自动切换开关（18）的第一连接端（181）通过第二转换单元（15）与直流输出端口（16）连接，第二自动切换开关（18）的第二连接端（182）与直流输出端口（16）连接，第二自动切换开关（18）的第三连接端（183）与PWM充放电控制电路（11）连接；

在移动电源有电源输入的情况下，所述第二自动切换开关（18）使得PWM充放电控制电路（11）与所述第二转换单元（15）、所述直流输出端口（16）导通以由外部电源提供电能，所述互感器（10）基于所述直流输出端口（16）的所需电压自动切换第一功率转换单元和第二功率转换单元并将直流电流传输至所述直流输出端口（16），所述PWM充放电控制电路（11）与蓄电池（17）连接；

在移动电源不具有电源输入的情况下，所述第二自动切换开关（18）使得所述PWM充放电控制电路（11）与所述直流输出端口（16）导通以由蓄电池（17）提供电能。

8.根据权利要求7所述的移动电源，其特征在于，所述第一功率转换单元还包括至少一个信号单元（26），所述信号单元（26）与所述可复位保护组件（31）并联，在所述可复位保护组件（31）限制所述第一电压波形的输出的情况下，所述信号单元（26）发出对应的提示信号。

9.根据权利要求8所述的移动电源，其特征在于，所述电阻单元按照使得双向晶闸管组件（25）的两端电压差低于触发所述双向晶闸管组件（25）的触发阈值的方式设置，当所述第一功率转换单元导通时，所述第二功率转换单元没有电流输出。

10.根据权利要求9所述的移动电源，其特征在于，所述可复位保护组件（31）为压敏电阻、自恢复保险丝、温控开关或断路器中的一种或几种。

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