CN216599028U - 一种内置智能保护应急启动的储能电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置智能保护应急启动的储能电源，涉及电源领域，该内置智能保护应急启动的储能电源，包括储能电源管理单元、应急启动单元、逆变器单元，储能电源管理单元由总控模块及外围电路共同构成，应急启动单元由主控一模块及外围电路共同构成，逆变器单元由主控二模块及外围电路共同构成；与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用了多种快速充放电协议系统，支持多种数码产品的快速充电以及支持多种快充充电器产品快速充电；与传统储能电源相比较，本实用新型的逆变器管理电路降低电路的能耗，增加了应急启动电源内置大电流保护电路，保护电路安全，应急启动电路当主机未与电瓶夹连接时，不消耗能量，节省电电源。

Description

一种内置智能保护应急启动的储能电源

技术领域

本实用新型涉及电源领域，具体是一种内置智能保护应急启动的储能电源。

背景技术

电源是向电子设备提供功率的装置，也称电源供应器，它提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小，电流和电压是否稳定，将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。

目前使用的设备电源往往缺乏第二电源，在出现断电状况时，设备将无法使用，需要设计相关的第二电源来保证断电状况下设备依旧可以使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种内置智能保护应急启动的储能电源，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种内置智能保护应急启动的储能电源，包括储能电源管理单元、应急启动单元、逆变器单元，储能电源管理单元由总控模块及外围电路共同构成，应急启动单元由主控一模块及外围电路共同构成，逆变器单元由主控二模块及外围电路共同构成；

总控模块和蓝牙音频电路、快充3.0输出电路、电量显示电路、警示灯电路、照明灯电路、USB放电电路、总控供电电路、升降压充放电管理电路第一端、电源开关电路、主控二模块相连接，均衡保护电路的第一端连接蓝牙音频电路另一端、快充3.0输出电路另一端、电量显示电路另一端、警示灯电路另一端、照明灯电路另一端、USB放电电路另一端，均衡保护电路的第二端连接供电电路另一端，均衡保护电路的第三端连接升降压充放电管理电路第二端，均衡保护电路的第四端连接锂离子电池组第一端；升降压充放电管理电路第三端连接DC充电电路，升降压充放电管理电路第四端连接DC升压电路，升降压充放电管理电路第五端连接无线充电路，升降压充放电管理电路第六端连接快充快放电路；

主控一模块和温度保护电路一、正接自动导通电路、电源开关电路的另一端、主控一模块供电电路、电压检测电路、反接保护电路、警示电路、短路保护电路第一端、限流保护电路、控制输出电路第一端、夹子检测电路连接；主控一模块供电电路的另一端连接电压检测电路的另一端、电瓶夹输出端子第一端；锂离子电池组的第二端连接大电流输出电路第一端，锂离子电池组的第三端连接DC/AC转换电路第一端、主控二模块供电电路，正接自动导通电路的另一端连接反接保护电路的另一端、电瓶夹输出端子第三端；短路保护电路第二端连接控制输出电路第二端，短路保护电路第三端连接大电流输出电路第二端；限流保护电路另一端连接大电流输出电路第三端，控制输出电路第三端连接大电流输出电路第四端；大电流输出电路第五端连接电瓶夹输出端子第三端；电瓶夹输出端子第四端连接夹子检测电路另一端，电瓶夹输出端子第五端连接汽车电瓶；

主控二模块连接总控模块、主控二模块供电电路另一端、温度保护电路二、低压保护电路、过压保护电路、频率切换电路、输出电压切换电路、DC/AC转换电路第二端、逆变器驱动电路第一端、交流电检测电路；DC/AC转换电路第三端连接逆变器驱动电路第二端；逆变器检测电路第三端连接交流电输出；交流电输出的另一端连接交流电检测电路的另一端。

在大电流输出电路检测到负载过大或者短路时，马上启动短路保护电路，短路保护电路瞬间关闭大电流输出电路，同时短路保护电路发出信号到主控一模块，主控一模块收到信号马上关闭控制输出电路和控制警示电路发出报警信号，提示负载短路，防止损坏产品；

所述内置智能保护应急启动的储能电源还包括AC按键、显示屏、照明灯按键、电源按键、USB快充输出、DC充电输入、USB-C充放电输入输出、点烟座、AC输出插座、12V JUMPSTARTER、USB输出、DC输出。

作为本实用新型再进一步的方案：所述内置智能保护应急启动的储能电源包括协议快速识别芯片。能识别PD/QC/FCP/SCP/AP/VOOC等协议。

作为本实用新型再进一步的方案：应急启动单元连接电瓶夹。应急启动单元配合直通的电瓶夹即可使用。

作为本实用新型再进一步的方案：均衡保护电路有欠压保护、过压保护两种模式。延长电芯的使用寿命。

作为本实用新型再进一步的方案：温度保护电路一、温度保护电路二、反接保护电路、断路保护电路、限流保护电路、低压保护电路、过压保护电路采用大电流高速场效应管用作电路导通的开关管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用了多种快速充放电协议系统，支持多种数码产品的快速充电以及支持多种快充充电器产品快速充电；与传统储能电源相比较，本实用新型的逆变器管理电路采用了低功耗和高精度的运算放大电路，大大降低了电路的能耗，增加了应急启动电源内置大电流保护电路，保护电路安全，应急启动电路当主机未与电瓶夹连接时，应急启动电路和保护电路无电源而停止工作，从而不消耗能量，节省电电源。

附图说明

图1为一种内置智能保护应急启动的储能电源的方框图。

图2为总控模块的原理图。

图3为主控一模块的原理图。

图4为主控二模块的原理图。

图5为快充快放电路的原理图。

图中：1-总控模块、2-蓝牙音频电路、3-快充3.0输出电路、4-电量显示电路、5-警示灯电路、6-照明灯电路、7-USB放电电路、8-DC充电电路、9-供电电路、10-升降压充放电管理电路、11-均衡保护电路、12-DC升压电路、13-无线充电路、14-快充快放电路、15-锂离子电池组、16-温度保护电路一、17-正接自动导通电路、18-电源开关电路、19-主控一模块供电电路、20-电压检测电路、21-主控一模块、22-反接保护电路、23-警示电路、24-短路保护电路、25-限流保护电路、26-控制输出电路、27-大电流输出电路、28-夹子检测电路、29-电瓶夹输出端子、30-汽车电瓶、31-主控二模块供电电路、32-主控二模块、33-温度保护电路二、34-低压保护电路、35-过压保护电路、36-频率切换电路、37-输出电压切换电路、38-DC/AC转换电路、39-逆变器驱动电路、40-交流电输出、41-交流电检测电路。

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，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-5，一种内置智能保护应急启动的储能电源，包括储能电源管理单元、应急启动单元、逆变器单元，储能电源管理单元由总控模块1及外围电路共同构成，应急启动单元由主控一模块21及外围电路共同构成，逆变器单元由主控二模块32及外围电路共同构成；

总控模块1和蓝牙音频电路2、快充3.0输出电路3、电量显示电路4、警示灯电路5、照明灯电路6、USB放电电路7、总控供电电路9、升降压充放电管理电路10第一端、电源开关电路18、主控二模块32相连接，均衡保护电路11的第一端连接蓝牙音频电路2另一端、快充3.0输出电路3另一端、电量显示电路4另一端、警示灯电路5另一端、照明灯电路6另一端、USB放电电路7另一端，均衡保护电路11的第二端连接供电电路9另一端，均衡保护电路11的第三端连接升降压充放电管理电路10第二端，均衡保护电路11的第四端连接锂离子电池组15第一端；升降压充放电管理电路10第三端连接DC充电电路8，升降压充放电管理电路10第四端连接DC升压电路12，升降压充放电管理电路10第五端连接无线充电路13，升降压充放电管理电路10第六端连接快充快放电路14；

主控一模块21和温度保护电路一16、正接自动导通电路17、电源开关电路18的另一端、主控一模块供电电路19、电压检测电路20、反接保护电路22、警示电路23、短路保护电路24第一端、限流保护电路25、控制输出电路26第一端、夹子检测电路28连接；主控一模块供电电路19的另一端连接电压检测电路20的另一端、电瓶夹输出端子29第一端；锂离子电池组15的第二端连接大电流输出电路27第一端，锂离子电池组15的第三端连接DC/AC转换电路38第一端、主控二模块供电电路31，正接自动导通电路17的另一端连接反接保护电路22的另一端、电瓶夹输出端子29第三端；短路保护电路24第二端连接控制输出电路26第二端，短路保护电路24第三端连接大电流输出电路27第二端；限流保护电路25另一端连接大电流输出电路27第三端，控制输出电路26第三端连接大电流输出电路27第四端；大电流输出电路27第五端连接电瓶夹输出端子29第三端；电瓶夹输出端子29第四端连接夹子检测电路28另一端，电瓶夹输出端子29第五端连接汽车电瓶30；

主控二模块32连接总控模块1、主控二模块供电电路31另一端、温度保护电路二33、低压保护电路34、过压保护电路35、频率切换电路36、输出电压切换电路37、DC/AC转换电路38第二端、逆变器驱动电路39第一端、交流电检测电路41；DC/AC转换电路38第三端连接逆变器驱动电路39第二端；逆变器驱动电路39第三端连接交流电输出40；交流电输出40的另一端连接交流电检测电路41的另一端。

在大电流输出电路27检测到负载过大或者短路时，马上启动短路保护电路24，短路保护电路24瞬间关闭大电流输出电路27，同时短路保护电路24发出信号到主控一模块21，主控一模块21收到信号马上关闭控制输出电路26和控制警示电路23发出报警信号，提示负载短路，防止损坏产品。

本实用新型的工作原理是：

充电状态：

外接设备通过该内置智能保护应急启动的储能电源充电时，升降压充放电管理电路10会识别充电器是否有快充协议，含有对应的快充协议时，总控模块1通过照明灯电路6和电量显示电路4显示充电状态和当前外接设备的电量，同时升降压充放电管理电路10具有恒流恒压功能，当电量达到100％时充电电路进入小电流涓流充电模式，直到电池完全充满为止，当电池温度低于0度或高于55度时电路禁止充电。

放电状态：

按下电源开关电路18，总控模块1进入放电状态，总控模块1判断蓝牙音频电路2、快充3.0输出电路3、警示灯电路5、照明灯电路6、USB放电电路7、升降压充放电管理电路10以及主控二模块32是否处于工作状态，当放电处于无负载的状况下时，30秒后关闭总控模块1，停止放电状态，快充3.0输出电路3、USB放电电路7、升降压充放电管理电路10具有限流和短路保护功能，当外接负载发生短路现象时总控模块1马上关闭所有放电输出，当电池温度高于55度时总控模块1关闭所有放电输出，防止温度过高时放电损害电路。

快充快放协议识别：

USB-C充放电输入输出端口与快充快放电路14连接，当端口与充电器连接时处于充电状态，当端口与数码产品连接时则处于放电状态，快充快放电路14自动识别快充快放协议码，识别协议后经过升降压充放电管理电路10把信号传送到总控模块1，总控模块1收到信号后导通充放电电路和显示当前状态(充电状态、放电状态)。

无线充识别：

按下电源开关电路18，电路进入待机状态，当无线充电路检测到有被充产品的反馈信号后，无线充电路13发射与被充产品对应的电磁波向被充产品充电，同时通过升降压充放电管理电路10发出信号给总控模块1，总控模块1收到信号显示无线充状态。移除被充产品后无线充电路13检测不到被充产品的反馈信号，断开连接。

逆变器单元：

主控二模块32管理整个逆变器单元，长按下AC按键2秒，逆变器单元进入工作状态，主控二模块32发出信号，使得DC/AC转换电路38及逆变器驱动电路39开始工作，主控二模块32发出信号到总控模块1,总控模块1显示出逆变器单元工作电压、频率以及工作状态，当交流电输出40电压过高时，主控二模块32自动调整输出电压，当电路温度过高，电压过低，功率过大时，主控二模块32马上关闭DC/AC转换电路38及逆变器驱动电路39，同时发信号给总控模块1，总控模块1收到信号后马上显示当前状态并发出报警，显示当前电路输出交流电压存在隐患。

应急启动单元：

主控一模块21管理整个应急启动单元，当电瓶夹输出端子29接上后，主控一模块21与电池组连接上电工作，如果电压检测电路20检测到电池电压在11V或以上时则进入待机状态，此时如果电瓶夹输出端子29与汽车电瓶30连接且汽车电瓶30电压在1V以上时，则正接自动导通电路17发出信号给主控一模块21，主控一模块21收到信号后发出控制信号经过控制输出电路26输出给大电流输出电路27；

如果电压检测电路20检测到电池电压在11V以下时则进入禁止导通状态，此时主控一模块21向警示电路23发出报警信号，当电瓶夹输出端子29与汽车电瓶30极性接反时，反接保护电路22发出信号到主控一模块21，主控一模块21收到信号后马上进入禁止导通状态，此时主控一模块21向警示电路23发出急速长时间报警信号；

当应急启动单元处于导通工作中，大电流输出电路27检测到负载过大或者短路时，马上启动短路保护电路瞬间关闭大电流输出电路27，同时发出信号到主控一模块21，主控一模块21收到信号马上关闭控制输出电路26和发出报警信号，当大电流输出电路27或者锂离子电池组15的温度高于设定值，则应急启动单元禁止控制电路输出导通，温度保护电路一16发出信号给主控一模块21，主控一模块21收到信号马上发出报警信号。

电量显示：

电量显示电路4显示范围是1％-100％，由电量显示电路4检测电池电压的大小来决定电量大小，当电池电压在9-12.5V时则电量显示范围是1％-100％，在放电状态下，当电池电压小于或等于9V时显示1％电量，同时灯光闪烁，在充电状态下，当电池电压在9-12.5V以内时，电量范围1％-99％对应当前电池电量，同时灯光闪烁，电池电压达到12.5V以上时电量显示100％，停止闪烁。

照明和警示灯状态：

长按住照明灯按键1.5秒，总控模块1驱动照明灯电路6工作，照明灯常亮，再短按一次照明灯按键，总控模块1驱动警示灯电路5工作，警示灯闪烁，再短按一次照明灯按键，总控模块1驱动警示灯电路5工作，警示灯SOS远程救援信号灯闪烁，再短按则关闭警示灯电路5和照明灯电路6。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种内置智能保护应急启动的储能电源，其特征在于，该内置智能保护应急启动的储能电源，包括储能电源管理单元、应急启动单元、逆变器单元，储能电源管理单元由总控模块及外围电路共同构成，应急启动单元由主控一模块及外围电路共同构成，逆变器单元由主控二模块及外围电路共同构成；

总控模块和蓝牙音频电路、快充3.0输出电路、电量显示电路、警示灯电路、照明灯电路、USB放电电路、总控供电电路、升降压充放电管理电路第一端、电源开关电路、主控二模块相连接，均衡保护电路的第一端连接蓝牙音频电路另一端、快充3.0输出电路另一端、电量显示电路另一端、警示灯电路另一端、照明灯电路另一端、USB放电电路另一端，均衡保护电路的第二端连接供电电路另一端，均衡保护电路的第三端连接升降压充放电管理电路第二端，均衡保护电路的第四端连接锂离子电池组第一端；升降压充放电管理电路第三端连接DC充电电路，升降压充放电管理电路第四端连接DC升压电路，升降压充放电管理电路第五端连接无线充电路，升降压充放电管理电路第六端连接快充快放电路；

主控一模块和温度保护电路一、正接自动导通电路、电源开关电路的另一端、主控一模块供电电路、电压检测电路、反接保护电路、警示电路、短路保护电路第一端、限流保护电路、控制输出电路第一端、夹子检测电路连接；主控一模块供电电路的另一端连接电压检测电路的另一端、电瓶夹输出端子第一端；锂离子电池组的第二端连接大电流输出电路第一端，锂离子电池组的第三端连接DC/AC转换电路第一端、主控二模块供电电路，正接自动导通电路的另一端连接反接保护电路的另一端、电瓶夹输出端子第三端；短路保护电路第二端连接控制输出电路第二端，短路保护电路第三端连接大电流输出电路第二端；限流保护电路另一端连接大电流输出电路第三端，控制输出电路第三端连接大电流输出电路第四端；大电流输出电路第五端连接电瓶夹输出端子第三端；电瓶夹输出端子第四端连接夹子检测电路另一端，电瓶夹输出端子第五端连接汽车电瓶；

主控二模块连接总控模块、主控二模块供电电路另一端、温度保护电路二、低压保护电路、过压保护电路、频率切换电路、输出电压切换电路、DC/AC转换电路第二端、逆变器驱动电路第一端、交流电检测电路；DC/AC转换电路第三端连接逆变器驱动电路第二端；逆变器检测电路第三端连接交流电输出；交流电输出的另一端连接交流电检测电路的另一端；

在大电流输出电路检测到负载过大或者短路时，马上启动短路保护电路，短路保护电路瞬间关闭大电流输出电路，同时短路保护电路发出信号到主控一模块，主控一模块收到信号马上关闭控制输出电路和控制警示电路发出报警信号，提示负载短路，防止损坏产品；

所述内置智能保护应急启动的储能电源还包括AC按键、显示屏、照明灯按键、电源按键、USB快充输出、DC充电输入、USB-C充放电输入输出、点烟座、AC输出插座、12V JUMPSTARTER、USB输出、DC输出。

2.根据权利要求1所述的内置智能保护应急启动的储能电源，其特征在于，所述内置智能保护应急启动的储能电源包括协议快速识别芯片。

3.根据权利要求1所述的内置智能保护应急启动的储能电源，其特征在于，应急启动单元连接电瓶夹。

4.根据权利要求1所述的内置智能保护应急启动的储能电源，其特征在于，均衡保护电路有欠压保护、过压保护两种模式。

5.根据权利要求4所述的内置智能保护应急启动的储能电源，其特征在于，温度保护电路一、温度保护电路二、反接保护电路、断路保护电路、限流保护电路、低压保护电路、过压保护电路采用大电流高速场效应管用作电路导通的开关管。

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