CN219554653U - 一种多功能供电装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及充电装置领域，尤其涉及一种多功能供电装置和车辆，供电装置包括：电源模块、电源管理模块、双向逆变电路、快充模块、接口模块和光伏模块；所述电源模块包括串联的若干电池，所述电池的外壳为铅酸外壳，内芯为锂电池内芯；所述接口模块包括交流接口和直流接口，所述交流接口用于输入和/或输出交流电；所述直流接口用于输出直流电；所述电源模块分别与所述电源管理模块和所述光伏模块连接，所述电源管理模块还分别与所述快充电路和所述双向逆变电路连接，双向逆变电路与交流接口连接，快充电路与所述直流接口连接。本申请的供电装置可以提供不同大电压的交流电，同时还不需要额外的适配器进行家用交流充电，具有很好的实用性。

Description

一种多功能供电装置和车辆

技术领域

本申请涉及充电装置领域，尤其涉及一种多功能供电装置和车辆。

背景技术

传统的便携电源只能提供小电流(例如12V)直流电和交流电，不能使用在房车、高尔夫球车等需要较大交流的电子产品中，并且传统的便携电源需要适配的充电器来充电，不仅增加许多麻烦，若使用不适配的充电器还容易造成安全隐患。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提出一种多功能供电装置和车辆。

本申请实施例提出一种多功能供电装置，包括：电源模块、电源管理模块、双向逆变电路、快充模块、接口模块和光伏模块；

所述电源模块包括串联的若干电池，所述电池的外壳为铅酸外壳，内芯为锂电池内芯；

所述接口模块包括交流接口和直流接口，所述交流接口用于输入和/或输出交流电；所述直流接口用于输出直流电；

所述电源模块分别与所述电源管理模块和所述光伏模块连接，所述电源管理模块还分别与所述快充模块和所述双向逆变电路连接，所述双向逆变电路与所述交流接口连接，所述快充模块与所述直流接口连接。

进一步地，在上述的多功能供电装置中，所述直流接口包括Type-C接口，所述快充模块包括主控芯片、升压芯片，以及由第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管和第一电感形成的第一桥电路；

所述主控芯片分别连接所述升压芯片和所述Type-C接口；所述升压芯片还用于控制所述第一开关管至所述第四开关管的导通和关断；所述第一桥电路用于将电源管理模块输出的电压进行升压，并将升压后的电压输出至Type-C接口；

所述第一开关管和所述第二开关管串联以形成第一桥臂；所述第三开关管和所述第四开关管串联以形成第二桥臂；所述第一桥臂的中点和所述第二桥臂的中点分别用于连接所述第一电感的两端。

进一步地，在上述的多功能供电装置中，所述光伏模块包括由第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管和第二电感形成的第二桥电路，以及光电模块；

所述第五开关管和所述第六开关管串联以形成第三桥臂；

所述第七开关管和所述第八开关管串联以形成第四桥臂；

所述第三桥臂的中点和所述第四桥臂的中点分别用于连接所述第二电感的两端；

所述第三桥臂的两端分别连接所述光电模块，所述第四桥臂的两端分别连接所述电源模块；

所述光电模块用于将接收到的光能转换为电能，并经过所述第二桥电路进行升压，以给所述电源模块充电。

进一步地，在上述的多功能供电装置中，所述交流接口包括若干交流输入接口和若干交流输出接口；所述交流输出接口包括车充接口；

所述交流输入接口用于将交流电输入，并经过所述双向逆变电路输出直流电，以供所述电源模块充电；

所述车充接口用于将所述电源模块输出的直流电经过所述双向逆变电路，以输出交流电供交流负载充电。

进一步地，在上述的多功能供电装置中，所述直流接口包括若干无线充接口和/或若干Type-A接口。

进一步地，在上述的多功能供电装置中，还包括控制面板，所述控制面板与所述电源管理模块连接，用于将所述电源模块的实时电量、实时功率进行显示。

进一步地，在上述的多功能供电装置中，还包括通信模块，所述通信模块包括蓝牙模块、WIFI模块和/或蜂窝通信模块；所述通信模块与所述电源管理模块连接，所述控制面板还用于显示所述通信模块的信息。

进一步地，在上述的多功能供电装置中，还包括点烟器，所述点烟器包括一升压电路和电热单元，所述升压电路分别与所述电源模块和电热单元连接，用于将所述电源模块输出的直流电进行升压以供所述电热单元工作，所述电热单元用于将电能转为热能。

进一步地，在上述的多功能供电装置中，还包括照明灯，所述照明灯连接所述电源模块，用于将所述电源模块输出的电能转为光能。

本申请的另一实施例还提出一种车辆，包括上述的多功能供电装置。

本申请的实施例具有以下的有益效果：

本申请实施例提出一种多功能供电装置，该供电装置包括：电源模块、电源管理模块、双向逆变电路、快充模块、接口模块和光伏模块。不仅可以提供不同大电压的交流电，同时还不需要额外的适配器进行家用交流充电，另外还具有较大的识别度，甚至还具有光能自充的功能，具有很好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1示出了本申请一些实施方式的多功能供电装置的第一结构示意图；

图2示出了本申请一些实施方式的多功能供电装置的快充模块的结构示意意图；

图3示出了本申请一些实施方式的多功能供电装置的光伏模块的结构示意图；

图4示出了本申请一些实施方式的多功能供电装置的第二结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下文中，可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

通常地，由于便携电源不能提供较大交流电，并且充电时还需额外适配的充电器，所以不仅不能给需求较大的交流电设备充电外，还会带来很多麻烦。所以，想到需要对现有技术做以下三种改进：

第一，提高供电性能和识别度，识别度越高越容易推广。铅酸电池应用在房车、高尔夫球车、小型游艇、医疗、太阳能储能等应用场景，因其辨识度高，易于安装有着广泛的使用和应用，但是铅酸电池电量容量小，并且只能提供直流不能提供交流。而锂电池虽然电量容量大，但是依旧不能提供交流。若同时需要铅酸电池的高识别度和锂电池的电容量，则需要将两者结合成铅酸壳锂电池，外壳使用铅酸电池的外壳，内芯使用锂电池的内芯。

第二，还能提供交流电，现有的电池无法为需要交流电的大功率设备提供充电。

第三，解决还需搭配适配的充电器问题。现有的电源都需要另外搭配适配的充电器，若充电器不适配容易出现很多安全隐患。

因此，为了解决上述问题，本申请提出一种多功能供电器和充电装置。

请参照图1，为本申请实施例提出的多功能供电装置的一种结构示意图。示范性地，该多功能供电装置应用于需要大交流充电的电子产品中，例如，该高尔夫球车等。

在一些实施方式中，如图1所示，一种多功能供电装置包括：电源模块100、电源管理模块200、双向逆变电路300、快充模块400、接口模块500和光伏模块700。

电源模块100包括串联的若干电池，电池的外壳为铅酸外壳，内芯为锂电池内芯。电源模块100分别与电源管理模块200和光伏模块700连接，电源管理模块200还分别与快充模块400和双向逆变电路300连接，双向逆变电路300与交流接口520连接，快充模块400与直流接口连接。

具体地，外壳为铅酸电池外壳具有很好的识别度，易于推广，而内芯使用锂电池内芯是因为锂电池内芯比铅酸电池内芯的放电深度更深，电池的效率更高。电池串联数量决定充电装置输出的电压范围，串联数量根据实际需求来选择，这里不做限定。例如，若每节电池能提供2V电压，则串联4个则可提供8V电压。其中，接口模块500包括交流接口520和直流接口，交流接口520用于输入和/或输出交流电，当需要给供电装置充电时，则可直接使用家用交流电充电，不需额外的充电器或适配器等，当需要供电装置给其他交流负载600充电时，则可以直接使用。其中，本实施例的供电装置可以提供12、24、48V等的大交流电。直流接口用于输出直流电给直流负载充电。

在一些实施方式中，如图2所示，多功能供电装置中的快充模块400包括主控芯片410、升压芯片420，以及由第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4和第一电感L1形成的第一桥电路430。主控芯片410分别连接升压芯片420和Type-C接口。第一开关管Q1和第二开关管Q2串联以形成第一桥臂，第三开关管Q3和第四开关管Q4串联以形成第二桥臂，第一桥臂的中点和第二桥臂的中点分别用于连接第一电感L1的两端。第一开关管Q1至第四开关管Q4的栅极连接升压芯片420，第一开关管Q1的漏极连接Type-C接口，第一开关管Q1的源极分别连接第二开关管Q2的漏极和第一电感L1的一端，第二开关管Q2的源极连接第四开关管Q4的源极，并接地。第四开关管Q4的漏极分别连接第三开关管Q3的源极和第一电感L1的另一端，第三开关管Q3的漏极连接电源管理模块200。

具体地，升压芯片420用于控制第一开关管Q1至第四开关管Q4的导通和关断，来对电源管理模块200输出的电压进行升压，并将升压后的电压输出至Type-C接口；主控芯片410用于采集Type-C接口的信息并控制升压芯片420的开启和关断等。其中，当需要升压时，则需先开启第三开关管Q3和第二开关管Q2，以使得第一电感L1充电，当到达一定时候，则关闭第三开关管Q3和第二开关管Q2，打开第一开关管Q1和第四开关管Q4，使得第一电感L1放电，此时第一电感L1放出的电流和电源管理模块200放出的电流叠加，使得输出至Type-C接口的电压更高，即到达升压快速充电的目的。

在一些实施方式中，如图3所示，多功能供电装置中的光伏模块700包括由第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8和第二电感L2形成的第二桥电路710，以及光电模块720；第五开关管Q5和第六开关管Q6串联以形成第三桥臂；第七开关管Q7和第八开关管Q8串联以形成第四桥臂；第三桥臂的中点和第四桥臂的中点分别用于连接第二电感L2的两端；第三桥臂的两端分别连接光电模块720，第四桥臂的两端分别连接电源模块100。

具体地，光电模块720用于将接收到的光能转换为电能，并经过第二桥电路710进行升压，以给电源模块100充电。其中，光电模块720将转换的电能对第二电感L2充电，当到一定条件时，则使得第二电感L2进行放电，以使得电源模块100进行充电。具体升压过程可参考第一桥电路430。

在一些实施方式中，如图1所示，多功能供电装置中的交流接口520包括若干交流输入接口521(图中只示出一个)和若干交流输出接口522(图中只示出一个)，交流输出接口522包括车充接口。

具体地，交流输入接口521用于将交流电输入，并经过双向逆变电路300输出直流电，以供电源模块100充电。车充接口用于将电源模块100输出的直流电经过双向逆变电路300，以输出交流电供交流负载600充电。可选择地，车充接口数量为1，交流输入接口521数量为2，当然交流输入接口521数量和车充接口数量还可以根据具体的应用场景来选择，这里不做限定。其中，车充接口可以做成12V/10A的配置。

在一些实施方式中，多功能供电装置中的直流接口包括若干无线充接口和/或若干Type-C接口。

具体地，为了使得供电装置的使用范围更广，还可以增加各种直流接口，例如无线充接口、USB-A和/或Type-C等。其中，优选地，无线充接口的数量可以设置为1个，Type-C接口数量可以为2个。当然还可以为其它的数量，这里不做限定。

在一些实施方式中，如图4所示，多功能供电装置还包括控制面板800，控制面板800与电源管理模块200连接。

具体地，用于将电源模块100的实时电量、实时功率进行显示。同时还可以显示用电时长、还可以将不同阶段的电量用不同颜色显示，比如当电量低于百分之二十的时候，则显示红色。还可以显示文字等信息以提示用户电量低，需充电。

在一些实施方式中，如图4所示，多功能供电装置还包括通信模块900，通信模块900包括蓝牙模块、WIFI模块和/或蜂窝通信模块，通信模块900与电源管理模块200连接。

具体地，通信模块900用于获取电源管理模块200中的电源模块100相关的信息，并通过通信模块900将相关信息传输至其它电子设备上，使得观测更加方便。其中，可以设置为每隔预设时间自动向设定的电子设备传输最新信息。并且通信模块900还连接控制面板800控制，将通信信息显示在控制面板800上。其中，蜂窝通信模块包括4G、5G通信模块。

在一些实施方式中，多功能供电装置还包括点烟器，点烟器包括一升压电路和电热单元，升压电路分别与电源模块100和电热单元连接。

具体地，升压模块用于将电源模块100输出的直流电进行升压以供电热单元工作，电热单元用于将电能转为热能。

在一些实施方式中，多功能供电装置还包括照明灯，照明灯连接电源模块100。

具体地，电源模块100为照明灯提供电能，照明灯将电能转为光能，这样使得功能更全，当遇到紧急情况时，例如停电时等情况，可用作照明灯。

本申请提出多功能供电装置不仅可以提供不同大电压的交流电，同时还不需要额外的适配器进行家用交流充电，另外还具有较大的识别度。另外还具有光能自充的功能，使得充电成本低，更节能，以及还可搭配点烟器、人机交互界面和多种直流接口等功能，方便消费者直接使用该类接口给手机、Ipad等移动产品充电，使得适用范围更广，应用场景更多，具有很好的实用性。

本申请的另一实施例还有提出一种车辆，包括上述的多功能供电装置。

具体地，该车辆可以为房车、高尔夫球车等车辆。

可以理解，本实施例的供电装置对应于上述实施例中的多功能供电装置，其中，上述多功能供电装置的可选项同样适用于本实施例，这里不再重复描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能供电装置，其特征在于，包括：电源模块、电源管理模块、双向逆变电路、快充模块、接口模块和光伏模块；

所述电源模块包括串联的若干电池，所述电池的外壳为铅酸外壳，内芯为锂电池内芯；

所述接口模块包括交流接口和直流接口，所述交流接口用于输入和/或输出交流电；所述直流接口用于输出直流电；

所述电源模块分别与所述电源管理模块和所述光伏模块连接，所述电源管理模块还分别与所述快充模块和所述双向逆变电路连接，所述双向逆变电路与所述交流接口连接，所述快充模块与所述直流接口连接。

2.根据权利要求1所述的多功能供电装置，其特征在于，所述直流接口包括Type-C接口，所述快充模块包括主控芯片、升压芯片，以及由第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管和第一电感形成的第一桥电路；

所述主控芯片分别连接所述升压芯片和所述Type-C接口；所述升压芯片还用于控制所述第一开关管至所述第四开关管的导通和关断；所述第一桥电路用于将电源管理模块输出的电压进行升压，并将升压后的电压输出至Type-C接口；

所述第一开关管和所述第二开关管串联以形成第一桥臂；所述第三开关管和所述第四开关管串联以形成第二桥臂；所述第一桥臂的中点和所述第二桥臂的中点分别用于连接所述第一电感的两端。

3.根据权利要求1所述的多功能供电装置，其特征在于，所述光伏模块包括由第五开关管、第六开关管、第七开关管、第八开关管和第二电感形成的第二桥电路，以及光电模块；

所述第五开关管和所述第六开关管串联以形成第三桥臂；

所述第七开关管和所述第八开关管串联以形成第四桥臂；

所述第三桥臂的中点和所述第四桥臂的中点分别用于连接所述第二电感的两端；

所述第三桥臂的两端分别连接所述光电模块，所述第四桥臂的两端分别连接所述电源模块；

所述光电模块用于将接收到的光能转换为电能，并经过所述第二桥电路进行升压，以给所述电源模块充电。

4.根据权利要求1所述的多功能供电装置，其特征在于，所述交流接口包括若干交流输入接口和若干交流输出接口；所述交流输出接口包括车充接口；

所述交流输入接口用于将交流电输入，并经过所述双向逆变电路输出直流电，以供所述电源模块充电；

所述车充接口用于将所述电源模块输出的直流电经过所述双向逆变电路，以输出交流电供交流负载充电。

5.根据权利要求1所述的多功能供电装置，其特征在于，所述直流接口包括若干无线充接口和/或若干Type-A接口。

6.根据权利要求1所述的多功能供电装置，其特征在于，还包括控制面板，所述控制面板与所述电源管理模块连接，用于将所述电源模块的实时电量、实时功率进行显示。

7.根据权利要求6所述的多功能供电装置，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块包括蓝牙模块、WIFI模块和/或蜂窝通信模块；所述通信模块与所述电源管理模块连接，所述控制面板还用于显示所述通信模块的信息。

8.根据权利要求1所述的多功能供电装置，其特征在于，还包括点烟器，所述点烟器包括一升压电路和电热单元，所述升压电路分别与所述电源模块和电热单元连接，用于将所述电源模块输出的直流电进行升压以供所述电热单元工作，所述电热单元用于将电能转为热能。

9.根据权利要求1所述的多功能供电装置，其特征在于，还包括照明灯，所述照明灯连接所述电源模块，用于将所述电源模块输出的电能转为光能。

10.一种车辆，其特征在于，包括所述权利要求1至9任一项所述的多功能供电装置。