CN201918795U - 便携式移动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种便携式移动电源，其包含充电器三段式充电电路；交流电与转换器切换电路，其连接充电器三段式充电电路；直流电压到交流电压转换电路，其连接交流电与转换器切换电路；过欠压保护电路，其电路连接直流电压到交流电压转换电路；电源功率驱动电路，其连接直流电压到交流电压转换电路；以及，单片机最小化系统，其分别电路连接交流电与转换器切换电路和电源功率驱动电路；单片机最小化系统电路连接过欠压保护电路。本实用新型外接市电电网时，直接输出交流电源为用电设备供电同时，可由输出直流电压为电池充电。不与市电电网连接时，电池电源经转换后输出与外部用电设备连通，实现交流电源的供电。

Description

便携式移动电源

技术领域

本实用新型涉及一种交流电源。具体涉及一种便携式移动电源。

背景技术

目前，我们处在一个“移动”的时代，移动办公，移动通讯，移动休闲和娱乐。在移动的状态中，人们不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电，但是现有的移动技术中还缺少我们在日常环境中不可或缺的220伏交流电。

实用新型内容

本实用新型提供一种便携式移动电源，能产生正弦交流电源，并可对电池进行充电，同时其体积小，便于携带移动。

为实现上述目的，本实用新型提供一种便携式移动电源，其特点是，该电源包含：

充电器三段式充电电路；

交流电与转换器切换电路；该交流电与转换器切换电路的输出端电路连接充电器三段式充电电路；该交流电与转换器切换电路还电路连接外接的市电电网；

直流电压到交流电压转换电路；该直流电压到交流电压转换电路的输出端电路连接交流电与转换器切换电路；该直流电压到交流电压转换电路的输入端还电路连接有外接的电池；

过欠压保护电路；该过欠压保护电路的输入端电路连接直流电压到交流电压转换电路；该过欠压保护电路的输入端还电路连接外接的电池；

电源功率驱动电路；该电源功率驱动电路的输出端电路连接直流电压到交流电压转换电路；以及，

单片机最小化系统；该单片机最小化系统的输出端分别电路连接交流电与转换器切换电路和电源功率驱动电路；该单片机最小化系统的输入端电路连接过欠压保护电路。

上述的充电器三段式充电电路包含整流滤波电路，与该整流滤波电路电路连接的后级逆变主回路，以及与该后级逆变主回路电路连接的充电电路。

上述的直流电压到交流电压转换电路包含直流电压到交流电压前级升压电路，以及与该直流电压到交流电压前级升压电路电路连接的后级直流到交流变换电路。

上述的充电器三段式充电电路的输出端还电路连接外接的电池。

当交流电与转换器切换电路外接市电电网时，通过交流电与转换器切换电路进行识别，直流电压到交流电压转换电路不工作，交流电与转换器切换电路直接输出交流电源。此时如果充电器三段式充电电路外接电池，则通过充电器三段式充电电路给外接电池充电。

若交流电与转换器切换电路未电路连接外接的市电电网，当充电器三段式充电电路外接有电池时，直流电压到交流电压转换电路开始工作，通过直流电压到交流电压转换电路把电池的低压直流电压转变为高压交流信号，通过交流电与转换器切换电路输出交流电源。

本实用新型便携式移动电源和现有技术相比，其优点在于，本实用新型在单片机最小化系统控制下，当交流电与转换器切换电路外接市电电网时，直接输出交流电源为用电设备供电同时，可由充电器三段式充电电路输出直流电压为电池充电。当其不与市电电网连接时，电池的低压直流电压经过直流电压到交流电压转换电路转换后输出，通过交流电与转换器切换电路与外部用电设备连通，实现交流电源的供电；

本实用新型结构简单轻便，其体积小，便于携带移动。

附图说明

图1为本实用新型便携式移动电源的总体电路示意图；

图2为本实用新型便携式移动电源的充电器三段式充电电路的整流滤波电路的电路图；

图3为本实用新型便携式移动电源的充电器三段式充电电路的后级逆变主回路的电路图；

图4为本实用新型便携式移动电源的充电器三段式充电电路的充电电路的电路图；

图5为本实用新型便携式移动电源的交流电与转换器切换电路的电路图；

图6为本实用新型便携式移动电源的过欠压保护电路的电路图；

图7为本实用新型便携式移动电源的电源功率驱动电路的电路图；

图8为本实用新型便携式移动电源的单片机最小化系统的电路图。

具体实施方式

以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型公开了一种便携式移动电源，该电源包含充电器三段式充电电路1，直流电压到交流电压转换电路2，交流电与转换器切换电路3，过欠压保护电路4，电源功率驱动电路5和单片机最小化系统6。

交流电与转换器切换电路3的输出端电路连接充电器三段式充电电路1的输入端，该交流电与转换器切换电路3还电路连接外接的220V/50Hz的交流市电电网。

直流电压到交流电压转换电路2的输出端电路连接交流电与转换器切换电路3的输入端，该直流电压到交流电压转换电路2的输入端还电路连接有外接的电池。

过欠压保护电路4的输入端电路连接直流电压到交流电压转换电路2的输出端，该过欠压保护电路4的输入端还电路连接外接的电池。

电源功率驱动电路5的输出端电路连接直流电压到交流电压转换电路2的输入端。

单片机最小化系统6的输出端分别电路连接交流电与转换器切换电路3的输入端和电源功率驱动电路5的输入端，该单片机最小化系统6的输入端电路还连接过欠压保护电路4的输出端。

充电器三段式充电电路1包含整流滤波电路11，与该整流滤波电路11电路连接的后级逆变主回路12，以及与该后级逆变主回路12电路连接的充电电路13。

该充电器三段式充电电路1的输出端还电路连接外接的电池。

如图2所示，整流滤波电路11包含由电感L2，以及R80、C30、C31、C32、C33组成的EMI滤波电路，以及由整流桥B1及其外围电路组成的整流电路。该滤波电路与整流电路之间电路连接。

如图3所示，后级逆变主回路12包含高频变压器T2、功率管Qc1、芯片U8、功率管Qc2，后级逆变主回路12通过D33电路连接电池，该电池为外接的铅酸电池。后级逆变主回路12的作用是高压电源逆变成低压直流电源。芯片U8是PWM产生芯片，它产生高频PWM脉冲，通过R83驱动功率管Qc1，使得Qc1高速开通和关断，使得高压直流电源通过高频变压器的变化，使得高频变压器的副边产生低压高频信号，通过功率管Qc2整流后，形成低压直流电源，该电源通过二极管D33给电池充电。

如图4所示，充电电路13用于在充电过程中，需要对充电过程进行控制，防止过流充坏电池或对电池充不满，所以设计了充电过程中的恒流、恒压、浮充三段式充电控制电路，。 该控制电路由电阻Rs3、芯片U9、芯片V3、芯片V4、光耦Q2、Q3及若干电阻、电容组成，恒流和浮充控制是通过电阻Rs3、芯片U9、芯片V4和光耦组成，控制电流电阻Rs3采样，经过运放U9A进行信号放大，该信号在恒流充电时大于2.5V，通过光耦Q2控制芯片U8的控制端电压，保证恒流输出，从而实现恒流充电控制功能。恒压控制通过光耦Q3和电阻R93、R94、芯片V3实现，控制输出电压在恒定点，通过光耦Q3控制芯片U8的控制电压，从而实现恒压控制。当电流信号电压低于2.5V时，恒流控制电路不导通，运放U9B起作用，输出高信号使得三极管N21导通，改变V3 IC的比较电阻，从而使得输出电压的控制点改变成浮充电压的控制点，通过光耦改变U8 IC的电压控制端，从而控制输出电压达到浮充电压，因而实现浮充控制。

直流电压到交流电压转换电路2包含直流电压到交流电压前级升压电路21，以及与该直流电压到交流电压前级升压电路21电路连接的后级直流到交流变换电路22。该电路的作用是把低压直流电源转变成高压交流电源。

直流电压到交流电压前级升压电路21产生直流高压电源。后级直流到交流变换电路22通过半桥电路，输出交流高压电源。

如图5所示，交流电与转换器切换电路3由二极管D40、电阻R120、R121、R125、电容C40、光耦Q4、继电器RE1、三极管N30等组成。该电路的工作原理是，当外接交流电源时，光耦Q4导通，RB1为高电平给单片机最小化系统6，单片机最小化系统6的RB2引脚输出高电平，使三极管N30导通，继电器吸合，本实用新型移动电源的输出是外接市电直接传输的交流电源，否则，继电器不吸合，本实用新型移动电源的输出是电池转换产出的交流电源。

如图6所示，过欠压保护电路4由若干电阻、二极管、光耦、三极管、芯片U3等组成，故障分为欠压故障和过压故障，欠压故障主要针对低压直流电源进行保护，当外接电池电压低时，U3输出高电平，加到图6中的芯片U2的4脚，关闭输出脉冲，从而关闭输出。当输出高压高于设定的电压时，光耦导通，高电平加到图6中的芯片U2的4脚，关闭输出脉冲，从而关闭输出。

如图7所示，电源功率驱动电路5由芯片U5、U6及若干电阻、三极管、电容等组成。该电路的作用是单片机最小化系统产生的正弦SPWM脉冲，通过该电路，进行功率放大和把单路脉冲分配为两路脉冲，使得全桥电路的功率管导通。

如图8所示，单片机最小化系统6为图中的芯片U4，该电路的作用是输出正弦交流信号SPWM脉冲给电源功率驱动电路5，使得图6中的回路产生高压交流电源，同时该电路还对图8中的交流电与转换器切换电路3进行信号采样。当外接市电电网的220V交流电时，图8中的RB1为高电平，单片机最小化系统6检测到该信号后，判断为外接的交流市电电网输入的电源，单片机最小化系统6的RB2引脚输出高电平，继电器吸合，交流电与转换器切换电路3直接输出220V/50Hz的交流电源。若未连接外接市电电网的220V交流电，交流电与转换器切换电路3的输出为电池转换的220V/50Hz的交流电源。

综上所述，本实用新型便携式移动电源的运作流程如下：

当本实用新型的交流电与转换器切换电路3外接市电电网时，通过交流电与转换器切换电路3进行识别，单片机最小化系统6通过电源功率驱动电路5控制直流电压到交流电压转换电路2不工作，交流电与转换器切换电路3直接输出220V/50Hz的交流电源。此时如果充电器三段式充电电路1电路连接电池，则通过充电器三段式充电电路1给外接电池充电。

若交流电与转换器切换电路3未电路连接外接的市电电网时，当充电器三段式充电电路1外接有电池时，单片机最小化系统6通过电源功率驱动电路5控制直流电压到交流电压转换电路2开始工作，通过直流电压到交流电压转换电路2，把电池的低压直流电压转变为高压交流信号，通过交流电与转换器切换电路3输出220V/50Hz的交流电源。

同时过欠压保护电路4实时接收外接的电池和直流电压到交流电压转换电路2的电压信号，并发送至单片机最小化系统6，由单片机最小化系统6控制直流电压到交流电压转换电路2和交流电与转换器切换电路3防止外接的电池损坏设备。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种便携式移动电源，其特征在于，该电源包含：

充电器三段式充电电路（1）；

交流电与转换器切换电路（3）；该交流电与转换器切换电路（3）的输出端电路连接所述的充电器三段式充电电路（1）；该交流电与转换器切换电路（3）还电路连接外接的市电电网；

直流电压到交流电压转换电路（2）；该直流电压到交流电压转换电路（2）的输出端电路连接所述的交流电与转换器切换电路（3）；该直流电压到交流电压转换电路（2）的输入端还电路连接有外接的电池；

过欠压保护电路（4）；该过欠压保护电路（4）的输入端电路连接所述的直流电压到交流电压转换电路（2）；该过欠压保护电路（4）的输入端还电路连接外接的电池；

电源功率驱动电路（5）；该电源功率驱动电路（5）的输出端电路连接所述的直流电压到交流电压转换电路（2）；以及，

单片机最小化系统（6）；该单片机最小化系统（6）的输出端分别电路连接所述的交流电与转换器切换电路（3）和电源功率驱动电路（5）；该单片机最小化系统（6）的输入端电路连接所述的过欠压保护电路（4）。

2.如权利要求1所述的便携式移动电源，其特征在于，所述的充电器三段式充电电路（1）包含整流滤波电路（11），与所述的整流滤波电路（11）电路连接的后级逆变主回路（12），以及与所述的后级逆变主回路（12）电路连接的充电电路（13）。

3.如权利要求1所述的便携式移动电源，其特征在于，所述的直流电压到交流电压转换电路（2）包含直流电压到交流电压前级升压电路（21），以及与所述的直流电压到交流电压前级升压电路（21）电路连接的后级直流到交流变换电路（22）。

4.如权利要求1所述的便携式移动电源，其特征在于，所述的充电器三段式充电电路（1）的输出端还电路连接外接的电池。

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