CN207612099U - 一种基于移动电源的智能电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于移动电源的智能电源装置，包括装置本体及设于装置内部的控制电路，可以输出多种可调的直流电压和固定的220V交流电，如果输出功率达到不要求，可以通过多台装置并串联的方式提高输出功率，扩展性强。

Description

一种基于移动电源的智能电源装置

技术领域

本实用新型涉及电源装置，具体为一种基于移动电源的智能电源装置。

背景技术

当前，对于输出电压可调的装置，大都采用220V交流电供电的方式，缺少户外使用性，对供电电源有依赖性。对于一些车辆应急启动电源装置，其容量有限，而且输出电压类型较为固定，一旦使用人员未按照要求使用，易造成电源装置的损坏。对于一些UPS应急电源，输出功率较高，但是容量有限，输出恒为220V交流电，没有输出直流接口，而且，一旦电池损坏，装置就会作废。

现有移动电源已经非常普遍，它输出的电压基本5V，输出电流各有不同，满足性能较为单一，且储电量有限。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，克服现有技术不足，公开了一种基于移动电源的智能电源装置，输出为可调直流电压0～72V或者220V的交流电，最多可输入6块移动电源，每个移动电源输出电流不低于2A，一个智能电源装置的输出功率可以确保达到输出功率达到 60W，对于移动电源容量为20000mah，整个智能电源装置可以达到444W。为了提高智能电源装置的通用性，可以采用USB延长线连接不同品牌的移动电源或者手机充电头，为了提高输出功率，可以对多个智能电源装置并串联对外供电。该智能电源装置具有自动编程、短路保护等功能，可应用于汽车应急启动电源、UPS应急电源、个人DIY电源等场合，能够为笔记本等直流装置供电，也可以用于为测试电路提供需要的直流电源。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于移动电源的智能电源装置，包括装置本体及设于装置内部的控制电路，所述装置本体侧面设有若干USB接口，所述装置本体正面和背面设有若干移动电源卡槽；

所述控制电路包括IC控制芯片，所述IC控制芯片通过电阻R1、电阻R2构成的分压电路与外接电源电路、DC-DC降压变换器及DC-DC升压变换器相连，所述外接电源电路与IC控制芯片输入端的A/D采样1节点相连，所述IC控制芯片的输出端与DC-DC降压变换器、DC-DC 升压变换器及逆变器相连，所述IC控制芯片的A/D采样2节点与电阻R3、电阻R4、电阻R7构成的输出电压测量电路相连，所述IC控制芯片的A/D采样3节点与电阻R5、电阻R6、电阻R7构成的测量输出电流电路相连。

优选的，所述外接电源电路包括第一电源电路、第二电源电路、第三电源电路、第四电源电路、第五电源电路及第六电源电路，所述第一电源电路由电源E1、继电器K1构成的回路，所述第二电源电路为由电源E2、继电器K2构成的回路，第三电源电路为由电源E3、继电器 K3构成的回路，第四电源电路为由电源E4、继电器K4构成的回路，第五电源电路为由电源E5、继电器K5构成的回路，第六电源电路为由电源E6、继电器K6构成的回路，所述第一电源电路、第二电源电路、第三电源电路、第四电源电路、第五电源电路及第六电源电路通过开关依次串联。

优选的，所述外接电源电路的第一电源电路与IC控制芯片输入端的IN节点相连。

优选的，所述逆变器与设于装置本体的输出端口相连。

优选的，所述装置本体上部设有提手，所述IC控制芯片通过数码管显示器与设于装置本体上的输出电压、保护电流及输出电流的数值显示屏相连，所述IC控制芯片与设于装置本体上的电压编码旋钮开关、电流编码旋钮开关相连。

本实用新型的有益效果为：1.当前移动电源较为普及，一个移动电源损坏不会造成装置的无法使用，使用起来更加灵活多样，甚至可以利用现有的手机充电头、电源插座上的USB 接口等装置，共同构造出一个电压可调的直流输出装置。

2.使用环境更加灵活多样。可以输出多种可调的直流电压和固定的220V交流电，如果输出功率达到不要求，可以通过多台装置并串联的方式提高输出功率，扩展性强。

3.具备输出保护功能。当输出电流超过规定值后，可以保护移动电源。并且可以通过面板的输出电压电流值观察负载的使用功率，为负载是否工作异常提供了一个观察通道。

4.产品容量较大，如果插入的是6块20000ma的移动电源，整个装置的容量能够达到 444W，工作时间更长。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的内部结构示意图。

图3是本实用新型的控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2及图3所示的一种基于移动电源的智能电源装置，包括装置本体1及设于装置内部的控制电路，所述装置本体1侧面设有若干USB接口2，所述装置本体正面和背面设有若干移动电源卡槽4；

所述控制电路包括IC控制芯片，所述IC控制芯片通过电阻R1、电阻R2构成的分压电路与外接电源电路、DC-DC降压变换器及DC-DC升压变换器相连，所述外接电源电路与IC控制芯片输入端的A/D采样1节点相连，所述IC控制芯片的输出端与DC-DC降压变换器、DC-DC 升压变换器及逆变器相连，所述IC控制芯片的A/D采样2节点与电阻R3、电阻R4、电阻R7构成的输出电压测量电路相连，所述IC控制芯片的A/D采样3节点与电阻R5、电阻R6、电阻R7构成的测量输出电流电路相连。

优选的，所述外接电源电路包括第一电源电路、第二电源电路、第三电源电路、第四电源电路、第五电源电路及第六电源电路，所述第一电源电路由电源E1、继电器K1构成的回路，所述第二电源电路为由电源E2、继电器K2构成的回路，第三电源电路为由电源E3、继电器 K3构成的回路，第四电源电路为由电源E4、继电器K4构成的回路，第五电源电路为由电源E5、继电器K5构成的回路，第六电源电路为由电源E6、继电器K6构成的回路，所述第一电源电路、第二电源电路、第三电源电路、第四电源电路、第五电源电路及第六电源电路通过开关依次串联。

优选的，所述外接电源电路的第一电源电路与IC控制芯片输入端的IN节点相连。

优选的，所述逆变器与设于装置本体1的输出端口相连。

优选的，所述装置本体1上部设有提手5，所述IC控制芯片通过数码管显示器与设于装置本体上的输出电压、保护电流及输出电流的数值显示屏6相连，所述IC控制芯片与设于装置本体上的电压编码旋钮开关7、电流编码旋钮开关3相连。

使用时，E1～E6为6个移动电源，S_ON为装置总开关，在图2中对应为按钮开关ON/OFF， S_AC220为接通逆变器开关，在图2中对应位置开关AC220V/DC，电压编码旋钮开关和7电流编码旋钮开关3分别对应图2的“U调整”旋钮和“I调整”旋钮。电路的工作过程如下所示。当插入n(n＝1～6)块移动电源并按下S_ON开关后，对应的继电器工作，移动电源接入到电路中。例如如果只插入4块移动电源，那么K2～K4继电器接通，电路送到DC-DC变换器的电压变为20V，移动电源E1给IC控制芯片供电。此时IC控制芯片通过分压电路R1、 R2测量出该电压(A/D采样1)。装置开机默认的输出电压值为0V(后可记忆上次的数值)，调整电压编码旋钮开关，电压值发生变化，电压步进精度为0.1V，并将电压显示在LED数码管上。IC控制芯片根据设置的电压和测量的电压(A/D采样1)选择则采用DC-DC变换器 (降压)模块还是DC-DC变换器(升压)模块工作，优先选择降压型电压控制电路。控制方式采用PWM脉冲宽度控制方式，测量DC-DC变换器的输出电压(A/D采样2)，并与设定的电压进行比较，IC控制芯片改变输出的PWM脉冲信号的时间宽度，达到调节电压的目的。当调整输出电压时，IC控制芯片会根据实际情况计算出装置的最大输出电流值，实际电流值通过A/D采样2和A/D采样3获得，R7用于测量线路电流值，要求装置在最大输出电流以下工作，如果实际电流超过该值或者保护电流值，则停止DC-DC变换器工作，以达到保护装置的目的。保护电流值可以通过调整编码旋转开关实现改变，一般而言，该值只能低于理论输出最大值，步进进度为0.01A。如果装置自保无输出电流可通过数码管获知，此时可以断开负载，重新启动装置。为保证精度，A/D采样位数应达到10位以上。无论是电压调整还是电流调整，最终的数值必为非负数。DC输出接口设置了两个，其目的是为了以后功能扩展使用。AC220/DC位置开关默认情况处于DC位置，此时S_AC220开关处于断开，IC控制芯片 IN输入为高电平；当将位置开关设为AC220时，S_AC220开关闭合，IN输入为低电平，IC 控制芯片产生一个12V(或24V)的直流电，此时输出的直流电为12V(或24V)，并显示在数码管上，且调整电压编码旋转开关无响应，接通逆变器装置，逆变器装置开始工作，对外输出AC 50Hz 220V交流电。对于直流输出端，采用标准的香蕉头插座，用来增强装置的通用性。

当一套装置无法提供足够的功率时，可以将多台装置通过直流接口并联的方式提高输出电流。如果手中的移动电源数量不够时，可以拆开后盖，利用家中的手机充电头或插线排的 USB，通过USB延长线将其接入到装置中，实现调整电压的目的，如果是插线排的话，要防止多个USB接头共地，如果出现共地，只能使用一个USB接头，否则易造成短路。对于不同的移动电源，可以通过USB延长线的方式实现通用。装置十分注重对移动电源的保护，可以确保装置能够在很长实际里可靠使用。当我们的车辆无法启动时，可以将它作为应急电源使用；当我们需要不同的电压时，可以通过调整输出电压实现，并且多台串联实现不同电压值，多台并联可以提高输出功率；当我们家中断电，它就是一个应急电源；它甚至可以给我们的电动车充当电源，让电动车行驶的更远。基于移动电源的智能电源装置具有广阔的应用场景。该装置具备较强的扩展性，可以根据需要灵活搭配。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种基于移动电源的智能电源装置，其特征在于，包括装置本体及设于装置内部的控制电路，所述装置本体侧面设有若干USB接口，所述装置本体正面和背面设有若干移动电源卡槽，

所述控制电路包括IC控制芯片，所述IC控制芯片通过电阻R1、电阻R2构成的分压电路与外接电源电路、DC-DC降压变换器及DC-DC升压变换器相连，所述外接电源电路与IC控制芯片输入端的A/D采样1节点相连，所述IC控制芯片的输出端与DC-DC降压变换器、DC-DC升压变换器及逆变器相连，所述IC控制芯片的A/D采样2节点与电阻R3、电阻R4、电阻R7构成的输出电压测量电路相连，所述IC控制芯片的A/D采样3节点与电阻R5、电阻R6、电阻R7构成的测量输出电流电路相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于移动电源的智能电源装置，其特征在于，所述外接电源电路包括第一电源电路、第二电源电路、第三电源电路、第四电源电路、第五电源电路及第六电源电路，所述第一电源电路为由电源E1、继电器K1构成的回路，所述第二电源电路为由电源E2、继电器K2构成的回路，第三电源电路为由电源E3、继电器K3构成的回路，第四电源电路为由电源E4、继电器K4构成的回路，第五电源电路为由电源E5、继电器K5构成的回路，第六电源电路为由电源E6、继电器K6构成的回路，所述第一电源电路、第二电源电路、第三电源电路、第四电源电路、第五电源电路及第六电源电路通过开关依次串联。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于移动电源的智能电源装置，其特征在于，所述外接电源电路的第一电源电路与IC控制芯片输入端的IN节点相连。

4.根据权利要求1所述的一种基于移动电源的智能电源装置，其特征在于，所述逆变器与设于装置本体的输出端口相连。

5.根据权利要求1所述的一种基于移动电源的智能电源装置，其特征在于，所述装置本体上部设有提手，所述IC控制芯片通过数码管显示器与设于装置本体上的输出电压、保护电流及输出电流的数值显示屏相连，所述IC控制芯片与设于装置本体上的电压编码旋钮开关、电流编码旋钮开关相连。