CN215186042U - 一种户外应急电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种户外应急电源，包括太阳能模组、充电接口、超级电容组、第一输出接口、限流保护模块、升压模块及输出保护模块。本实用新型提升汽车应急电源的安全性和使用的便捷性，通过提供多种充电方案确保用户室内外充电方便，特别是在汽车电瓶余量不足时充电，能有效利用电瓶余量，真正做得随充随用。

Description

一种户外应急电源

技术领域

本实用新型涉及应急电源技术领域，更具体地说，涉及一种户外应急电源。

背景技术

随着社会经济的发展，现代交通工具发挥着越来越重要的作用，汽车用户快速增加，车载应急电源也越来越频繁的走进人们的生活。车用蓄电池在汽车长时间停放、受冻或者故障等情况下，会出现蓄电池电量不足，车辆无法打火启动的情况，所以车载应急电源是汽车应急启动不可缺少的。目前市场上的车载应急电源大多配置锂电池，锂电池在一定环境下是存在爆炸起火隐患，不易随车携带。

实用新型内容

本实用新型提供了一种户外应急电源，解决现有技术中锂电池在一定环境下是存在爆炸起火隐患，不易随车携带的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种户外应急电源，包括太阳能模组、充电接口、超级电容组、第一输出接口、限流保护模块、升压模块及输出保护模块；

所述太阳能模组的正极电性连接于限流保护模块的一端，所述限流保护模块的另一端电性连接至正极节点，所述太阳能模组的对地端电性连接至所述第一输出接口的负极；

所述充电接口的正极电性连接至升压模块的输入端，所述升压模块的输出端电性连接于所述限流保护模块的一端，所述充电接口的负极电性连接至所述所述第一输出接口的负极；

所述超级电容组连接于所述正极节点及所述第一输出接口的负极之间；

所述输出保护模块的第一端电性连接于所述正极节点，第二端电性连接于所述充电接口的正极，第三端连接至所述第一输出接口的正极，第四端连接至所述第一输出接口的负极。

所述太阳能模组的正极与所述限流保护模块的一端之间连接有第一稳压部件，所述升压模块的输出端与所述限流保护模块的一端之间连接有第二稳压部件。

还包括第二输出接口及降压模块，所述第二输出接口的正极电性连接于所述降压模块的输出端，所述降压模块的输入端电性连接于所述正极节点，所述第二输出接口的负极电性连接于所述第一输出接口的负极，所述降压模块的接地端连接于第一输出接口的负极。

所述降压模块的输入端与所述正极节点之间连接有输出开关。

还包括稳压限流模块，所述降压模块的输出端还连接至稳压限流模块的一端，所述稳压限流模块的另一端连接至第一输出接口的负极。

所述限流保护模块包括限流充电模块及充电过压保护模块，所述限流充电模块的一端电性连接于所述太阳能模组的正极，所述限流充电模块的另一端电性连接于充电过压保护模块的一端，所述充电过压保护模块的另一端电性连接于所述正极节点。

所述充电过压保护模块的接地端连接于所述第一输出接口的负极，所述充电过压保护模块还通过发光部件连接于所述第一输出接口的负极。

所述超级电容组包括相互并联的一至多个蓄电分路；

每个所述蓄电分路包括相互串联的一至多个超级电容子组。

每个所述超级电容子组包括相互并联的一至多个蓄电支路；

每个所述蓄电支路包括相互串联的一至多个超级电容。

所述输出保护模块包括继电器、二极管、拨动开关及限流电阻；

所述继电器的第一端电性连接于所述正极节点，第二端电性连接于所述充电接口的正极，第三端电性连接至所述第一输出接口的正极及所述二极管的一端，所述二极管的另一端电性连接于所述拨动开关的放电端，第四端通过限流电阻电性连接至所述第一输出接口的负极；

所述拨动开关的充电端连接至所述继电器的第五端。

本实用新型的有益效果是：

提升汽车应急电源的安全性和使用的便捷性，通过提供多种充电方案确保用户室内外充电方便，特别是在汽车电瓶余量不足时充电，能有效利用电瓶余量，真正做得随充随用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种户外应急电源的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本实用新型中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本实用新型，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本实用新型。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本实用新型的描述变得晦涩。因此，本实用新型并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本实用新型所公开的原理和特征的最广范围相一致。

请参阅图1，图1是本实用新型提供的一种户外应急电源的电路原理图，该户外应急电源包括太阳能模组1、充电接口2、超级电容组3、第一输出接口4、限流保护模块5、升压模块6及输出保护模块7。

所述太阳能模组1的正极电性连接于限流保护模块5的一端，所述限流保护模块5的另一端电性连接至正极节点A，所述太阳能模组1的对地端电性连接至所述第一输出接口4的负极。

本实施例中，太阳能模组1提供太阳能充电：搭配15V的太阳能充电模组1，当应急电源电量不足时，可采用太阳能充电的方式进行充电，方便用户户外使用。

所述充电接口2的正极电性连接至升压模块6的输入端，所述升压模块2的输出端电性连接于所述限流保护模块5的一端，所述充电接口2的负极电性连接至所述所述第一输出接口4的负极。

本实施例中，充电接口2为USB-5V充电：配备一款专用的家用充电器，将220V交流电转换为5V，或者用移动电源的5V直流电源，提供给产品的TYPE-C输入端，然后经过处理后升压为15V电源给应急电源超级电容充电，方便用户室内充电。

所述超级电容组3连接于所述正极节点A及所述第一输出接口4的负极之间。

本实施例中，通过超级电容储电，相对于传统的锂电池储能方案，安全性能更好，避免出现起火、爆炸等安全隐患。

所述输出保护模块7的第一端电性连接于所述正极节点A，第二端电性连接于所述充电接口2的正极，第三端连接至所述第一输出接口4的正极，第四端连接至所述第一输出接口4的负极。

本实施例中，输出保护模块7为超级电容组3给汽车电瓶供电时的保护模块。通过第一输出接口4为汽车电瓶余电充电：汽车电瓶电量低时的电压一般在5-10V，此时经过升压模块处理后可以输出15V给应急电源充电，方便用户在汽车电瓶与应急电源均亏电时可以启动车辆。

所述太阳能模组1的正极与所述限流保护模块5的一端之间连接有第一稳压部件11，所述升压模块6的输出端与所述限流保护模块5的一端之间连接有第二稳压部件61。

本实施例中，升压模块6为5V升至15V升压模块：将汽车电瓶电压升压至15V后给超级电容组充电。

该户外应急电源还包括第二输出接口8及降压模块9，所述第二输出接口8的正极电性连接于所述降压模块9的输出端，所述降压模块9的输入端电性连接于所述正极节点A，所述第二输出接口8的负极电性连接于所述第一输出接口4的负极，所述降压模块9的接地端连接于第一输出接口4的负极。

所述降压模块9的输入端与所述正极节点A之间连接有输出开关91。

本实施例中，降压模块为12V降至5V模块：将超级电容组电压稳压至5V后由5VUSB-A输出。

该户外应急电源还包括稳压限流模块10，所述降压模块9的输出端还连接至稳压限流模块10的一端，所述稳压限流模块10的另一端连接至第一输出接口4的负极。

所述限流保护模块5包括限流充电模块51及充电过压保护模块52，所述限流充电模块51的一端电性连接于所述太阳能模组1的正极，所述限流充电模块51的另一端电性连接于充电过压保护模块52的一端，所述充电过压保护模块52的另一端电性连接于所述正极节点A。所述充电过压保护模块52的接地端连接于所述第一输出接口4的负极，所述充电过压保护模块52还通过发光部件521连接于所述第一输出接口4的负极。

本实施例中，限流充电模块51为超级电容组的过流保护电路，充电过压保护模块52为超级电容组的过压保护电路。

所述超级电容组3包括相互并联的一至多个蓄电分路；每个所述蓄电分路包括相互串联的一至多个超级电容子组。每个所述超级电容子组包括相互并联的一至多个蓄电支路；每个所述蓄电支路包括相互串联的一至多个超级电容31。

本实施例中，单个超级电容31的规格为2.7V/5F，将超级电容31进行串联加并联的一定排列后，可得到满足汽车电瓶启动的超级电容组3(容量可根据实际产品要求进行组合)。

所述输出保护模块7包括继电器71、二极管73、拨动开关72及限流电阻74；所述继电器71的第一端电性连接于所述正极节点A，第二端电性连接于所述充电接口2的正极，第三端电性连接至所述第一输出接口4的正极及所述二极管73的一端，第四端通过限流电阻74连接至所述第一输出接口4的负极；所述二极管73的另一端电性连接于所述拨动开关72的放电端，所述拨动开关72的充电端连接至所述继电器71的第五端。

本实施例中，输出保护模块7为超级电容组3给汽车电瓶供电时的保护模块。输出保护模块由继电器71、二极管73、拨动开关72、限流电阻74组成，防止用户在使用过程中接反汽车电瓶的正负极，损坏应急电源。

本案正常情况下超级电容组3由15V太阳能模组1或者TYPE-C的USB输入端口进行充电，也可以用汽车原有电瓶的余电来充电，将图中的拨动开关72拨动至充电端的档位，可将汽车电瓶电压经过处理后给超级电容组充电。使用应急电源给汽车供电打火时，将开关拨动至放电档位，由超级电容组3供电给汽车电瓶电路打火。同时此应急电源还提供5V的USB输出端口，可以给用户的5V电子设备充电。

本案的工作过程如下：

一、充电：

1、太阳能充电：太阳能模组将太阳能转换为15V电能，经过限流充电模块与充电过压保护模块后给超级电容组充电，充电时充电指示灯常亮，充满后熄灭。

2、USB-5V充电：配置的家用充电器将220V交流电转换为5V直流电后，经过TYPE-CUSB接口给5V TO 15V升压模块将5V升压至15V，然后经过限流充电模块与充电过压保护模块给超级电容组充电，充电时充电指示灯常亮，充满后熄灭。

3、汽车电瓶余量充电：拨动开关至充电档位，将应急电源正负极与汽车电瓶正负极对应接好，汽车电瓶余电电压经过5V TO 15V升压模块升压至15V，然后经过限流充电模块与充电过压保护模块后给超级电容组充电，充电时充电指示灯常亮，充满后熄灭。

二、放电：

将应急电源正负极与汽车电瓶正负极对应接好后，拨动开关至放电档位，输出保护模块开始工作，超级电容组释放的电能经过输出保护模块后给汽车电瓶，确保汽车能正常打火启动。

综上，该户外应急电源具有以下优点：

1、采用超级电容组充放电的方式替代传统电池，提升应急电源的安全性，随车携带也安全。

2、采用太阳能充电与家用充电器充电想结合，满足用户的室内室外充电。

3、利用汽车电瓶余量的放电方式，避免用户在应急电源与汽车电瓶均亏电的情况下出现无法打火车辆的情况。

4、具备输出保护模组，用户在使用过程即便是正负极接反了，也不会损坏应急电源。

5、具备太阳能充电后储能，5V常用的USB口电源输出，方便在户外使用，给手机等设备充电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种户外应急电源，其特征在于，包括太阳能模组、充电接口、超级电容组、第一输出接口、限流保护模块、升压模块及输出保护模块；

所述太阳能模组的正极电性连接于限流保护模块的一端，所述限流保护模块的另一端电性连接至正极节点，所述太阳能模组的对地端电性连接至所述第一输出接口的负极；

所述充电接口的正极电性连接至升压模块的输入端，所述升压模块的输出端电性连接于所述限流保护模块的一端，所述充电接口的负极电性连接至所述第一输出接口的负极；

所述超级电容组连接于所述正极节点及所述第一输出接口的负极之间；

所述输出保护模块的第一端电性连接于所述正极节点，第二端电性连接于所述充电接口的正极，第三端连接至所述第一输出接口的正极，第四端连接至所述第一输出接口的负极。

2.根据权利要求1所述的户外应急电源，其特征在于，所述太阳能模组的正极与所述限流保护模块的一端之间连接有第一稳压部件，所述升压模块的输出端与所述限流保护模块的一端之间连接有第二稳压部件。

3.根据权利要求1所述的户外应急电源，其特征在于，还包括第二输出接口及降压模块，所述第二输出接口的正极电性连接于所述降压模块的输出端，所述降压模块的输入端电性连接于所述正极节点，所述第二输出接口的负极电性连接于所述第一输出接口的负极，所述降压模块的接地端连接于第一输出接口的负极。

4.根据权利要求3所述的户外应急电源，其特征在于，所述降压模块的输入端与所述正极节点之间连接有输出开关。

5.根据权利要求3所述的户外应急电源，其特征在于，还包括稳压限流模块，所述降压模块的输出端还连接至稳压限流模块的一端，所述稳压限流模块的另一端连接至第一输出接口的负极。

6.根据权利要求1所述的户外应急电源，其特征在于，所述限流保护模块包括限流充电模块及充电过压保护模块，所述限流充电模块的一端电性连接于所述太阳能模组的正极，所述限流充电模块的另一端电性连接于充电过压保护模块的一端，所述充电过压保护模块的另一端电性连接于所述正极节点。

7.根据权利要求6所述的户外应急电源，其特征在于，所述充电过压保护模块的接地端连接于所述第一输出接口的负极，所述充电过压保护模块还通过发光部件连接于所述第一输出接口的负极。

8.根据权利要求1所述的户外应急电源，其特征在于，所述超级电容组包括相互并联的一至多个蓄电分路；

每个所述蓄电分路包括相互串联的一至多个超级电容子组。

9.根据权利要求8所述的户外应急电源，其特征在于，每个所述超级电容子组包括相互并联的一至多个蓄电支路；

每个所述蓄电支路包括相互串联的一至多个超级电容。

10.根据权利要求1所述的户外应急电源，其特征在于，所述输出保护模块包括继电器、二极管、拨动开关及限流电阻；

所述继电器的第一端电性连接于所述正极节点，第二端电性连接于所述充电接口的正极，第三端电性连接至所述第一输出接口的正极及所述二极管的一端，第四端通过限流电阻连接至所述第一输出接口的负极；

所述二极管的另一端电性连接于所述拨动开关的放电端，所述拨动开关的充电端连接至所述继电器的第五端。

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