CN219372039U - 移动式供电装置、小型用电设备及套件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动式供电装置、小型用电设备及套件。移动式供电装置包括外壳、充电电池、控制线路板以及电源输出板；电源输出板具有供电接口；供电接口至少包括3个触点，且供电接口所包括的各触点中，正极触点的个数不多于负极触点的个数；充电电池能够直接与各触点中的部分触点电性连通并形成第一供电回路，同时充电电池还能够通过电池保护板与各触点中的部分触点电性连通并形成第二供电回路；第一供电回路为大电流供电回路，第二供电回路为小电流供电回路。由此可见，本实用新型能够对功率相同但放电电流不同的小型用电设备进行供电，拓展了人们使用小型用电设备的种类，实现了对电池的分类有效的保护，延长了电池寿命。

Description

移动式供电装置、小型用电设备及套件

技术领域

本实用新型涉及一种移动式供电装置。

本实用新型还涉及一种小型用电设备，能够通过上述移动式供电装置供电。

本实用新型还涉及一种套件，具有上述移动式供电装置以及上述的小型用电设备。

背景技术

目前市面上没有以3.7V为平台的组合工具，要么只对灯具供电，要么只对电动工具供电，要么只对小家电供电。

因此，如何提供一种移动式供电装置，以拓展人们使用小型用电设备的种类，是本领域的急需解决的一个难题。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种移动式供电设备，其首要技术目的是能够对功率相同但放电电流不同的小型用电设备进行供电，拓展了人们使用小型用电设备的种类，实现了对电池的分类有效的保护，延长了电池寿命。另外，另一个技术目的是使得该移动式供电设备能够外接于既有的小型用电设备，能够稳定地输出电量，并能够与既有的小型用电设备电性连接，从而对既有的小型用电设备进行供电，拓展了人们使用小型用电设备的供能方式。

为实现上述的技术目的，本发明将采取如下的技术方案：

一种移动式供电装置，用于小型用电设备供电，包括外壳以及封装于外壳中的充电电池、控制线路板以及电源输出板；充电电池与控制线路板之间电性连接并形成充放电回路；电源输出板与充电电池之间电性连接并形成供电回路，电源输出板具有外露于外壳的供电接口，充电电池能够通过电源输出板的供电接口输出供电电压；

所述的供电接口至少包括3个触点，且供电接口所包括的各触点中，正极触点的个数不多于负极触点的个数；

充电电池能够直接与各触点中的部分触点电性连通并形成第一供电回路，同时充电电池还能够通过电池保护板与各触点中的部分触点电性连通并形成第二供电回路；

第一供电回路为大电流供电回路，第二供电回路为小电流供电回路。

优选地，所述供电接口所包括的触点的数量为三个，且三个触点中，一个为正极触点A，余下的两个为负极触点，对应为负极触点B1、B2；

正极触点A直接通过充电电池与负极触点B1电性连接并形成第一供电回路；正极触点A直接与充电电池的正极电性连通，而充电电池的负极则通过电池保护板与负极触点B2电性连通并形成第二供电回路。

优选地，所述供电接口所包括的触点的数量为四个；四个触点中，正极触点、负极触点的数量均为两个，两个正极触点对应为正极触点A1、A2，两个负极触点对应为负极触点B1、B2，同时四个触点中，正极触点、负极触点交错布置在供电接口，或者两个正极触点布置在供电接口的中部位置，而两个负极触点对称布置在两个正极触点的外侧，或者两个负极触点布置在供电接口的中部位置，而两个正极触点对称布置在两个负极触点的外侧；

所述的四个触点间，正极触点A1直接通过充电电池与负极触点B1电性连接并形成第一供电回路，正极触点A2直接与充电电池的正极电性连通，而充电电池的负极则通过电池保护板与负极触点B2电性连通并形成第二供电回路。

优选地，所述供电接口所包括的触点的数量为五个；五个触点中，正极触点的数量为两个，对应为正极触点A1、A2，负极触点的数量则为三个, 对应为负极触点B1、B2、B3；

各触点在供电接口所在位置处按照负极触点B1、正极触点A1、正极触点A2、负极触点B2、负极触点B3的顺序排列；或者各触点在供电接口所在位置处按照负极触点B2、负极触点B3、正极触点A2、正极触点A1、负极触点B1的顺序排列；

所述的五个触点间，正极触点A1直接充电电池的正极电性连通，而充电电池的负极则通过电池保护板与负极触点B1电性连通并形成第二供电回路，正极触点A1、正极触点A2均直接通过充电电池与负极触点B2、负极触点B3电性连通并形成第一供电回路。

优选地，所述外壳的一端设置有连接接头A；电源输出板的供电接口外露于连接接头A的表面设置。

优选地，所述的连接接头A为螺纹连接部或者为可伸缩卡接结构。

优选地，所述的可伸缩卡接结构为按键式弹簧扣接组件，包括弹簧扣按键、弹簧、弹簧压板；所述弹簧压板、弹簧均封装在外壳中，且弹簧处于弹性伸缩的两端中，其中一端定位支撑在弹簧压板上，另一端则与所述的弹簧扣按键扣接，弹簧扣按键外凸于外壳设置，且弹簧扣按键具有能够伸出外壳或者回缩至外壳内的卡头。

优选地，所述控制线路板上集成的电路结构包括充电以及充电保护线路、放电及放电保护线路、反向充电线路以及充电接口；充电接口能够与外接电源电性连接，充电以及充电保护线路能够与充电电池串联形成充电回路，放电及放电保护线路能够与充电电池串联形成放电回路，反向充电线路能够与充电电池串联形成反向充电回路。

优选地，所述外壳上配装有电量按键；所述控制线路板上集成的电路结构还包括电量显示模块，电量显示模块与充电电池串联的电路上安装有电量开关；所述电量按键与所述的电量开关联动；所述的外壳在与所述电量显示模块对应的位置处设置有电量显示透明窗。

优选地，所述的外壳通过外壳上盖、外壳下盖对接拼装形成，并通过固定螺钉连接。

优选地，所述的外壳中设置有电池架；所述充电电池通过电池架安装。

本发明的另一个技术目的是提供一种小型用电设备，具有与上述移动式供电装置的连接接头A匹配的连接接头B，且所述的连接接头B具有与所述的供电接口电性连通的连接接口，同时所述的连接接头B与所述的连接接头A匹配连接成一体时，所述的供电接口与所述的连接接口电性连通。

优选地，一种套件，包括小型用电设备，还包括如上述的移动式供电装置；所述的小型用电设备具有与所述移动式供电装置的连接接头A匹配的连接接头B，所述的连接接头B具有与所述的供电接口电性连通的连接接口，同时所述的连接接头B与所述的连接接头A匹配连接成一体时，所述的供电接口与所述的连接接口电性连通。

基于上述的技术目的，相对于现有技术，本实用新型具有如下的优势：

1、本实用新型通过特定的接口外观和一些结构，不同的电接触点去配套不同用途的产品（灯具，适合的电动工具，小家电， 适合的户外产品等等）。目的在于，针对不同放电电流的用电设备采用不同的保护措施，具体地，针对小电流的用电设备，本实用新型采用电池保护板，以精准控制放电电压的最低值，而针对大电流放电的用电设备，则在大电流放电的用电设备中集成保护电路，以实现瞬间低电压和瞬间大电流保护，从而有效地保护电池使用寿命。

2、本实用新型通过为既有的小型用电设备开发一种移动式供电装置，使其能够外接于既有的小型用电设备，能够稳定地输出电量，并能够与既有的小型用电设备电性连接，从而对既有的小型用电设备进行供电，拓展了人们使用小型用电设备的供能方式。

3、本实用新型通过不同产品的组合，有效降低成本（因为只要一个电池包，配合若干个用途的工具）。

4、本实用新型的产品多样化，可以组合为家用工具包、应急工具包、户外工具包、随车工具包等。

附图说明

图1是本实用新型所述的供电装置的立体结构示意图；

图2是图1所述的供电装置的分解结构示意图；

图3是图1所述的供电装置的剖视图；

图4是图1中供电电路板上所集成的电路结构图；

图5是本实用新型所述的供电装置与用电设备（灯具）的装配图；

图6是本实用新型所述的供电装置与用电设备（灯具）处于解离状态时的结构示意图；

其中：Ⅰ-小型用电设备；Ⅱ-移动式供电装置；

1、防尘室；2、外壳上盖；3、电量按键；4、弹簧扣按键；4-1、卡头；5、弹簧；6、弹簧压板；7、控制线路板；8、电源输出板；8-1、供电接口；9、电池架；10、充电电池；11、限位板；12、外壳下盖；13、固定螺钉；14-电量显示透明窗；15-连接接头A；16-连接接头B；17-承接板。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本实用新型的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

如图1至6所示，本实用新型所述的移动式供电装置Ⅱ，包括外壳、充电电池（锂电池）10、控制板以及电源输出板8。其中：

所述的外壳通过外壳上盖2、外壳下盖12对接拼装后通过固定螺钉13连接而成。

所述的充电电池10，通过装配在外壳下盖12中的电池架9安装。

所述的控制板，置于电池架9上方的外壳上盖2中，其上集成有充电电路结构，具体如图4所示：包括充电接口以及移动电源芯片，移动电源芯片为IP5306芯片（封装在防尘室1中），包括三个模块：升压电路、充电/升压逻辑控制模块、充电电路以及电量指示模块。

充放电工作原理：

一、充电原理

外部直流5V/2A适配器的正极通过设备的USB-C(TYPE-C的A9和B9)接入，由电路中的IP5306（锂电池充电/升压）芯片及外围电路底电感LX1到电池的正极；适配器的负极通过TYPE_C(A12和B12)连接到GND,再由GND通过“电池保护板”（二次保护防止过充）连接到B_GND(电池负极)形成闭合回路进行充电。充电电流约为2A。

二、升压原理

1）电量查看：按下电量查看按钮（SW）可以查看当前的电量（电量指示为LED1-LED4，四个LED全量表示当前电量为满格）。

2）按下电量查看按钮的同时USB-A升压输出5V的电压（电池的正极通过TX1电感升压后由USB-A的1脚输出。D+和D-短接默认输出电流为1A）。

3）自动识别外部设备接入：当设备在待机状态时，由USB-A接入设备时将自动侦测到设备接入后及启动升压输出，给外部设备充电。

三、电量显示

1）充电：当充电时指示灯显示当前电池的电量，且高点指示灯将以1Hz的频率闪烁，表示正在充电。当充满电后四个指示灯全部常亮，表示充电已完成。如果外部适配器未拔出，指示灯将点亮40秒左右时间后熄灭以降低电池的消耗。

2）升压放电：当插入外部的需要充电的设备（如手机）时自动启动升压输出并根据当前电量点亮指示灯，当电池电量低时指示灯将快速闪烁（2Hz）表示电量已低，再继续一段时间后将自动关闭。

另充电和升压输出时负极均通过“保护板”以起到对电池二次保护的作用。

四、五心接口（连机器（公头））原理

首先连接器的2,3脚作为外部设备供电的正极。4,5脚作为电动工具类设备的负极（直连到电池的负极）(B_GND)。

1脚作为LED灯具类设备供电的（通过“电池保护板”）负极（GND）。2脚作为LED灯具类设备供电的正极。

1）在灯具类时：

1脚作为LED灯具类设备供电的（通过“电池保护板”）负极（GND）。2脚作为LED灯具类设备供电的正极。

由于此时放电电流较小，电池电压下降平缓适合使用“电池保护板”，对电池起到保护（截止电压2.7V）作用，防止电池产生过放影响使用寿命以及对灯具的过流保护防止损坏灯具。

2）在电动工具类：

2,3脚作为外部设备供电的正极。4,5脚作为电动工具类设备的负极（直连到电池的负极）(B_GND)。

由于电动工具类设备在使用过程中会使得电池的电压瞬间过低，电流瞬间过大等特性。所以不适合使用“电池保护板”。但为了对电池的保护，采用了在电动工具设备上加装保护的方法：

1)低压保护：在设备上增加电压检测功能，实时检测电池电压并将保护值设为3.0V以上，当瞬间电池电压降低到3.0V时即快速关闭设备。

2)过电流保护：在设备上增加过电流检测功能，实时检测电池的电流大小，当瞬间电池电流大于设定值时即快速关闭设备以保护电池。

本实用新型中，所述外壳的一端设置有连接接头A15；所述的连接接头A15为螺纹连接部或者为可伸缩卡接结构。所述充电电池10、控制线路板7以及电源输出板8均封装在外壳中，且控制线路板7能够与充电电池10电性连接并形成充电回路，而电源输出板8则与充电电池10电性连接并形成供电回路，同时电源输出板8具有外露于连接接头A15表面的供电接口8-1，充电电池10能够通过电源输出板8的供电接口8-1输出供电电压。

优选地，本实用新型所述的可伸缩卡接结构为按键式弹簧扣接组件，如图1、图2所示，包括弹簧扣按键4、弹簧5、弹簧压板6；所述弹簧压板6、弹簧5均封装在外壳中，且弹簧5处于弹性伸缩的两端中，其中一端定位支撑在弹簧压板6上，另一端则与所述的弹簧扣按键4扣接，弹簧扣按键4外凸于外壳设置，且弹簧扣按键4具有能够伸出外壳或者回缩至外壳内的卡头4-1。

电源输出板8的下端通过限位板限位，上端则通过弹簧压板上所设置的限位部限位。

优选地，本实用新型所述外壳上配装有电量按键3；移动电源芯片包括有电量显示模块，电量显示模块与充电电池10串联的电路上安装有电量开关；所述电量按键3与所述的电量开关联动；所述的外壳在与所述电量显示模块对应的位置处设置有电量显示透明窗14。

本实用新型中，所述的电池包的插电接口有3或4或5个触点，因为不同用途的工具对电流的要求不同。有些只需要比较小的电流，有些需要很大的电流，为了保护并延长电池包的寿命，我们将几个触点进行了分类：

C-1）电池包的插电接口有5个触点

1）— + + — —（从左到右 1，2，3，4，5）

插电接口12是给小电流工具用，插电接口2345是个大电流工具用

2）— — + + — （从左到右 1，2，3，4，5）

插电接口1234是个大电流工具用，插电接口45是给小电流工具用。

换句话来讲，本实用新型所包括的五个触点中，正极触点的数量为两个，对应为正极触点A1、A2，负极触点的数量则为三个, 对应为负极触点B1、B2、B3；

各触点在供电接口8-1所在位置处按照负极触点B1、正极触点A1、正极触点A2、负极触点B2、负极触点B3的顺序排列；或者各触点在供电接口8-1所在位置处按照负极触点B2、负极触点B3、正极触点A2、正极触点A1、负极触点B1的顺序排列；

所述的五个触点间，正极触点A1直接充电电池10的正极电性连通，而充电电池10的负极则通过电池保护板与负极触点B1电性连通并形成第二供电回路（小电流工具用），正极触点A1、正极触点A2均直接通过充电电池10与负极触点B2、负极触点B3电性连通并形成第一供电回路（大电流工具用）。

C-2）电池包的插电接口有3个触点

1）— + — （从左到右 1，2，3）

插电接口12是给小电流工具用，插电接口23是个大电流工具用，或反过来插电接口23给小电流工具用，插电接口12给大电流工具用。

换句话来讲，本实用新型所包括的三个触点中，一个为正极触点A，余下的两个为负极触点，对应为负极触点B1、B2；正极触点布置在供电接口8-1的中部位置，而两个负极触点对称布置在前述正极触点的两侧；

正极触点A直接通过充电电池10与负极触点B1电性连接并形成第一供电回路；正极触点A直接与充电电池10的正极电性连通，而充电电池10的负极则通过电池保护板与负极触点B2电性连通并形成第二供电回路。

C-3）电池包的插电接口有4个触点

1）— + + — （从左到右 1，2，3，4）

插电接口12是给小电流工具用，插电接口34是个大电流工具用，或反过来插电接口34给小电流工具用，插电接口12给大电流工具用

2）+ — — +（从左到右 1，2，3，4）

插电接口12是给小电流工具用，插电接口34是给大电流工具用，或反过来插电接口34给小电流工具用，插电接口12给大电流工具用

3）+ — + —或— + — +（从左到右 1，2，3，4）

插电接口12是给小电流工具用，插电接口34是个大电流工具用，或反过来插电接口34给小电流工具用，插电接口12给大电流工具用

换句话来讲，本实用新型所包括的四个触点中，正极触点、负极触点的数量均为两个，两个正极触点对应为正极触点A1、A2，两个负极触点对应为负极触点B1、B2，同时四个触点中，正极触点、负极触点交错布置在供电接口8-1，或者两个正极触点布置在供电接口8-1的中部位置，而两个负极触点对称布置在两个正极触点的外侧，或者两个负极触点布置在供电接口8-1的中部位置，而两个正极触点对称布置在两个负极触点的外侧；

所述的四个触点间，正极触点A1直接通过充电电池10与负极触点B1电性连接并形成第一供电回路，正极触点A2直接与充电电池10的正极电性连通，而充电电池10的负极则通过电池保护板与负极触点B2电性连通并形成第二供电回路。

为匹配上述的移动式供电装置Ⅱ使用，本实用新型需要对既有的小型用电设备Ⅰ进行改造，使其具有与上述移动式供电装置Ⅱ的连接接头A15匹配的连接接头B16，且所述的连接接头B16具有与所述的供电接口8-1电性连通的连接接口，同时所述的连接接头B16与所述的连接接头A15匹配连接成一体时，所述的供电接口8-1与所述的连接接口电性连通。另外，小型用电设备Ⅰ的外壳能够外延以形成一承接板17，用于承接移动式供电装置Ⅱ，可参照附图6。

通常地，在售卖时，可以将所述的移动式供电装置Ⅱ、小型用电设备Ⅰ组成套件进行售卖，此时，所述的小型用电设备Ⅰ具有与所述移动式供电装置Ⅱ的连接接头A15匹配的连接接头B16，所述的连接接头B16具有与所述的供电接口8-1电性连通的连接接口，同时所述的连接接头B16与所述的连接接头A15匹配连接成一体时，所述的供电接口8-1与所述的连接接口电性连通。

Claims (13)

1.一种移动式供电装置，用于小型用电设备供电，包括外壳以及封装于外壳中的充电电池、控制线路板以及电源输出板；充电电池与控制线路板之间电性连接并形成充放电回路；电源输出板与充电电池之间电性连接并形成供电回路，其特征在于，电源输出板具有外露于外壳的供电接口，充电电池能够通过电源输出板的供电接口输出供电电压；

所述的供电接口至少包括3个触点，且供电接口所包括的各触点中，正极触点的个数不多于负极触点的个数；

充电电池能够直接与各触点中的部分触点电性连通并形成第一供电回路，同时充电电池还能够通过电池保护板与各触点中的部分触点电性连通并形成第二供电回路；

第一供电回路为大电流供电回路，第二供电回路为小电流供电回路。

2.根据权利要求1所述的移动式供电装置，其特征在于，所述供电接口所包括的触点的数量为三个，且三个触点中，一个为正极触点A，余下的两个为负极触点，对应为负极触点B1、B2；

正极触点A直接通过充电电池与负极触点B1电性连接并形成第一供电回路；正极触点A直接与充电电池的正极电性连通，而充电电池的负极则通过电池保护板与负极触点B2电性连通并形成第二供电回路。

3.根据权利要求1所述的移动式供电装置，其特征在于，所述供电接口所包括的触点的数量为四个；四个触点中，正极触点、负极触点的数量均为两个，两个正极触点对应为正极触点A1、A2，两个负极触点对应为负极触点B1、B2，同时四个触点中，正极触点、负极触点交错布置在供电接口，或者两个正极触点布置在供电接口的中部位置，而两个负极触点对称布置在两个正极触点的外侧，或者两个负极触点布置在供电接口的中部位置，而两个正极触点对称布置在两个负极触点的外侧；

所述的四个触点间，正极触点A1直接通过充电电池与负极触点B1电性连接并形成第一供电回路，正极触点A2直接与充电电池的正极电性连通，而充电电池的负极则通过电池保护板与负极触点B2电性连通并形成第二供电回路。

4.根据权利要求1所述的移动式供电装置，其特征在于，所述供电接口所包括的触点的数量为五个；五个触点中，正极触点的数量为两个，对应为正极触点A1、A2，负极触点的数量则为三个, 对应为负极触点B1、B2、B3；

各触点在供电接口所在位置处按照负极触点B1、正极触点A1、正极触点A2、负极触点B2、负极触点B3的顺序排列；或者各触点在供电接口所在位置处按照负极触点B2、负极触点B3、正极触点A2、正极触点A1、负极触点B1的顺序排列；

所述的五个触点间，正极触点A1直接充电电池的正极电性连通，而充电电池的负极则通过电池保护板与负极触点B1电性连通并形成第二供电回路，正极触点A1、正极触点A2均直接通过充电电池与负极触点B2、负极触点B3电性连通并形成第一供电回路。

5.根据权利要求1所述的移动式供电装置，其特征在于，所述外壳的一端设置有连接接头A；电源输出板的供电接口外露于连接接头A的表面设置。

6.根据权利要求5所述的移动式供电装置，其特征在于，所述的连接接头A为螺纹连接部或者为可伸缩卡接结构。

7.根据权利要求6所述的移动式供电装置，其特征在于，所述的可伸缩卡接结构为按键式弹簧扣接组件，包括弹簧扣按键、弹簧、弹簧压板；所述弹簧压板、弹簧均封装在外壳中，且弹簧处于弹性伸缩的两端中，其中一端定位支撑在弹簧压板上，另一端则与所述的弹簧扣按键扣接，弹簧扣按键外凸于外壳设置，且弹簧扣按键具有能够伸出外壳或者回缩至外壳内的卡头。

8.根据权利要求1所述的移动式供电装置，其特征在于，所述控制线路板上集成的电路结构包括充电以及充电保护线路、放电及放电保护线路、反向充电线路以及充电接口；充电接口能够与外接电源电性连接，充电以及充电保护线路能够与充电电池串联形成充电回路，放电及放电保护线路能够与充电电池串联形成放电回路，反向充电线路能够与充电电池串联形成反向充电回路。

9.根据权利要求8所述的移动式供电装置，其特征在于，所述外壳上配装有电量按键；所述控制线路板上集成的电路结构还包括电量显示模块，电量显示模块与充电电池串联的电路上安装有电量开关；所述电量按键与所述的电量开关联动；所述的外壳在与所述电量显示模块对应的位置处设置有电量显示透明窗。

10.根据权利要求1所述的移动式供电装置，其特征在于，所述的外壳通过外壳上盖、外壳下盖对接拼装形成，并通过固定螺钉连接。

11.根据权利要求1所述的移动式供电装置，其特征在于，所述的外壳中设置有电池架；所述充电电池通过电池架安装。

12.一种小型用电设备，其特征在于，具有与权利要求6所述移动式供电装置的连接接头A匹配的连接接头B，且所述的连接接头B具有与所述的供电接口电性连通的连接接口，同时所述的连接接头B与所述的连接接头A匹配连接成一体时，所述的供电接口与所述的连接接口电性连通。

13.一种套件，包括小型用电设备，其特征在于，还包括如权利要求6所述的移动式供电装置；所述的小型用电设备具有与所述移动式供电装置的连接接头A匹配的连接接头B，所述的连接接头B具有与所述的供电接口电性连通的连接接口，同时所述的连接接头B与所述的连接接头A匹配连接成一体时，所述的供电接口与所述的连接接口电性连通。