一种组合移动电源的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种组合移动电源。

背景技术：

移动电源是一种集供电和充电于一身的便携式充电器，能够为日常生活所用的电子设备随时随地充电，方便快捷。随着科技的发展，电子设备不断增加，需求的电量也不断增加，移动电源的容量以及续航能力成为目前消费者最关心的问题。

现有的移动电源设计制造时，常为小型电子设备充电提供携带体积小携带方便同时容量小的移动电源，为大型电子设备充电提供体积大容量大的移动电源，移动电源的应用场景的针对性太强，缺乏对不同电子设备的广泛适应。同时携带多种接口的电子设备需要配备不同的移动电源，使用不便。对于单个移动电源而言，在充放电性能降到使用指标以下之后，只能购买新的移动电源，不能更换电池，浪费又污染环境。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种组合移动电源，解决了现有技术中移动电源适应性差，更换成本高的问题。

为实现上述设计，本实用新型采用以下技术方案：

一种组合移动电源，包括至少两个形状相同的长方体模块，所述长方体模块中包括一个控制模块和至少一个电池模块；每个所述长方体模块的六个面中，两个面为底面，四个面为侧面，所述底面的形状为正方形；

所述电池模块的两个所述底面分别设置有第一伸缩件和与所述第一伸缩件对应的第一卡孔；所述电池模块的四个所述侧面中的一个侧面设置有第二伸缩件，另外三个侧面设置有与所述第二伸缩件对应的第二卡孔；

所述控制模块的两个所述底面分别设置有第一伸缩件和与所述第一伸缩件对应的第一卡孔；所述控制模块的四个所述侧面中的一个侧面设置有电源功能件，另外三个侧面设置有与所述第二伸缩件对应的第二卡孔；

所述第一伸缩件用于与所述第一卡孔可插拔电性连接；所述第二伸缩件用于与所述第二卡孔可插拔电性连接；

所述控制模块用于对接入的电池模块进行充放电管理。

其中，所述第一伸缩件的侧面设置有至少一个球面孔，所述第一卡孔的内侧壁设置有至少一个球面弹性卡件；

所述第一伸缩件插入所述第一卡孔时，所述球面弹性卡件嵌入至少一个所述球面孔。

其中，所述球面孔的个数为多个；所述第一伸缩件所在的容置通道的内侧壁设置有球面弹性卡件；

所述第一伸缩件位于初始位置时和插入所述第一卡孔时，所述容置通道内的同一个球面弹性卡件嵌入所述第一伸缩件上不同的所述球面孔。

其中，所述球面弹性卡件为弹性胶体，或，

所述球面弹性卡件安装于与所述第一卡孔或容置通道的侧壁垂直的第一通道中，并与所述第一通道内的第一弹簧相连。

其中，所述第二伸缩件的前端的侧面设置有弹性的楔形结构，所述第二卡孔的径向上开口最小；

所述第二伸缩件插入所述第二卡孔时，所述楔形结构挤入所述第二卡孔内。

其中，所述第一伸缩件连接有用于推动所述第一伸缩件的第一驱动件，所述第一驱动件的操作面设置于所述侧面；所述第二伸缩件连接有用于推动所述第二伸缩件的第二驱动件，所述第二驱动件的操作面设置于所述底面。

其中，所述第一驱动件的操作面和/或所述第二驱动件的操作面设置有增阻纹路。

其中，所述第一卡孔内设置有填充件，所述填充件的侧面设置有与所述球面弹性卡件对应的球面孔；

所述填充件的里端连接于第二弹簧的一端，所述第二弹簧的另一端固定于所述长方体模块的壳体上；

所述第一伸缩件从所述第一卡孔中拔出时，所述球面弹性卡件嵌入所述填充件的球面孔中，所述填充件的外端与所述长方体模块的底面平齐。

其中，所述电源功能件包括显示屏、充电端口和放电端口。

其中，所述电池模块设置有充电端口。

本实用新型的有益效果为：移动电源设计成多个长方体模块的组合，长方体模块中包括至少一个控制模块和至少一个电池模块，长方体模块的一组相对的面为正方形的底面；在长方体模块的两个底面分别设置有可以互相连接配合的第一伸缩件和第一卡孔；电池模块的四个侧面中一个设置有第二伸缩件，另外三个设置有第二卡孔，控制模块的四个侧面中的一个侧面设置有电源功能件，另外三个侧面设置有第二卡孔，第二伸缩件和第二卡孔可以互相连接配合，该组合移动电源可以通过第一伸缩件与第一卡孔之间的连接配合以及第二伸缩件与第二卡孔之间的连接配合实现任选个数的电池模块的自由组合，由控制模块对组合后的移动电源进行充放电管理。实现了对移动电源的体积的按需设置，电池模块的单独更换在更加环保的同时降低了移动电源更换的成本。

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，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的组装图；

图2是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的电池模块的整体结构图；

图3是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的电池模块的另一角度的整体结构图；

图4是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的电池模块的透视图；

图5是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的电池模块的爆炸图；

图6是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的电池模块的另一角度的爆炸图；

图7是图6中A处的局部放大图；

图8是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的一个电池模块与一个控制模块的连接示意图；

图9是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的第二伸缩件与第二卡孔的连接示意图；

图10是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的两个电池模块与一个控制模块的连接示意图；

图11-13是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的三种组合结构图。

其中：10-控制模块；11-第一伸缩件；111-第一驱动件；112-球面弹性卡件；113-第一球面孔；12-第一卡孔；121-填充件；122-第二球面孔；123-第二弹簧；13-第二伸缩件；131-楔形结构；132-第二驱动件；14-第二卡孔；15-电源功能件；20-电池模块。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的组合移动电源的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参考图1至图13，图1是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的组装图；图2是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的电池模块的整体结构图；图3是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的电池模块的另一角度的整体结构图；图4是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的电池模块的透视图；图5是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的电池模块的爆炸图；图6是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的电池模块的另一角度的爆炸图；图7是图6中A处的局部放大图；图8是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的一个电池模块与一个控制模块的连接示意图；图9是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的第二伸缩件与第二卡孔的连接示意图；图10是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的两个电池模块与一个控制模块的连接示意图；图11-13是本实用新型具体实施方式中提供的一种组合移动电源的三种组合结构图。如图所示，该组合移动电源，包括至少两个形状相同的长方体模块，长方体模块中包括一个控制模块10和至少一个电池模块20；每个长方体模块的六个面中，两个面为底面，四个面为侧面，底面的形状为正方形；

电池模块20的两个底面分别设置有第一伸缩件11和与第一伸缩件11对应的第一卡孔12；控制模块20的四个侧面中的一个侧面设置有第二伸缩件13，另外三个侧面设置有与第二伸缩件13对应的第二卡孔14；

控制模块10的两个底面分别设置有第一伸缩件11和与第一伸缩件11对应的第一卡孔12；控制模块10的四个侧面中的一个侧面设置有电源功能件15，另外三个侧面设置有与第二伸缩件13对应的第二卡孔14；

第一伸缩件11用于与第一卡孔12可插拔电性连接；第二伸缩件13用于与第二卡孔14可插拔电性连接；

控制模块10用于对接入的电池模块20进行充放电管理。

现有的移动电源，一般包括数据线和电源主体，两者之间可拆卸，但是电源主体集成了电池以及充放电的所有功能作为一个整体存在，对电源主体的携带或更换只能整体携带或更换。在本方案中，将移动电源进行模块化设计，各个模块之间通过机械结构连接，各个长方体模块上设置有伸缩件和卡孔，伸缩件可以做垂直于安装面的运动，具体根据连接需要选择伸出或缩回长方体模块。当在需要长方体模块连接时，伸缩件伸出长方体模块，并插入对应的卡孔中，图2中第一伸缩件11即为伸出长方体模块的状态，图3中第二伸缩件13即为伸出长方体模块的状态；在需要长方体模块分离时，伸缩件从卡孔中拔出，并按压伸缩件使其缩回长方体模块。伸缩件插入卡孔时的接触面设置有铜片，铜片连接到对应的长方体模块的电学功能部件上，伸缩件插入卡孔后，铜片接触，进而实现各个长方体模块之间的电连接，最终从结构上和功能上将各个长方体模块组装一个整体。

为增加各个模块之间连接的自由度，长方体模块的一组相对的面设置为正方形(定义为底面)，这也意味着长方体模块的另外四个侧面的形状是相同的，各个侧面对应的伸缩件和卡孔可以任意互连，为区分伸缩件和卡孔，将底面的伸缩件和卡孔分别定义为第一伸缩件11和第一卡孔12，将侧面的伸缩件和卡孔分别定义为第二伸缩件13和第二卡孔14。本方案中，电池模块20的四个侧面中的一个侧面设置有第二伸缩件13，另外三个侧面设置有第二卡孔14；控制模块10的四个侧面中的一个侧面设置电源功能件15，另外三个侧面设置第二卡孔14。基于这一设计，控制模块10的电源功能件15之外的三个侧面均可接入电池模块20，同理，控制模块10的第二卡孔14所在的三个侧面均可随意接入其它的电池模块20，再加上底面的第一伸缩件11和第一卡孔12，各个长方体模块之间可以实现丰富多样的组合方式和组合数目，最终能够为用户根据电子设备的实际需求提供恰当的移动电源容量。用户根据自身需要携带移动电源，避免出行时携带不必要的重量，并且也不需要预先准备各种应对各种不同电子设备的不同移动电源。

众所周知，锂电池、铅蓄电池等化学电池的使用寿命不是无限的，因为使用次数的增加或使用习惯的错误，化学电池在使用一定时间后充放电的能力可能会达不到使用要求。在现有技术中，移动电源的充放电出现问题后，用户的处理方式是更换整个移动电源。在本方案中，移动电源采用模块化设计，单个模块的性能降低到无法维持使用时，直接更换该模块即可，对于仍能正常使用的各个模块，则继续使用。对于用户而言，移动电源的更换成本得到明显降低，而且最大限度地降低了移动电源中的化学污染物可能对环境带来的危害。

在本方案中，为实现各个长方体模块间的连接，第一伸缩件11的侧面设置有至少一个球面孔，第一卡孔12的内侧壁设置有至少一个球面弹性卡件112；

第一伸缩件11插入第一卡孔12时，球面弹性卡件112嵌入至少一个球面孔。

更进一步的，球面孔的个数为多个；第一伸缩件11所在的容置通道的内侧壁设置有球面弹性卡件112；

第一伸缩件11位于初始位置时和插入第一卡孔12时，容置通道内的同一个球面弹性卡件112嵌入第一伸缩件11上不同的球面孔。

第一伸缩件11、球面孔和球面弹性卡件112的配合关系可以参考图4、图5、图6和图7做进一步说明。球面孔是半孔，半孔的整个内壁为球面的一部分，当然，也可以是椭球体的表面的一部分，在本实施例中，第一伸缩件11侧面的球面孔定义为第一球面孔113。与球面孔对应配合的卡件为球面弹性卡件112，更具体的，第一球面孔的球面与球面弹性卡件112的前端的球面的参数相同，但是第一球面孔的球面为凹面；球面弹性卡件112的球面为凸面。当第一伸缩件11插入第一卡孔12时，球面弹性卡件112嵌入第一球面孔113中，因为球面弹性卡件112与第一球面孔113之间的咬合方向与第一伸缩件11的伸缩方向垂直，所以球面弹性卡件112与第一球面孔113之间的配合很容易从侧面固定第一伸缩件11的位置。

为进一步维持第一伸缩件11与第一卡孔12在插入后结构的稳定性，第一球面孔113的个数为多个，具体请参考图4，第一球面孔113的个数为两个，基于图4的视角以上下的方位作为两个第一球面孔113的区别。图4中第一伸缩件11伸出电池模块20，容置通道的内侧壁的球面弹性卡件112嵌入上方的第一球面孔113，当图4中的电池模块20与另一个电池模块20或控制模块10的底面相连时，图4中的第一伸缩件11插入另一底面的第一卡孔12，这一第一卡孔12的内侧壁的球面弹性卡件112会嵌入下方的第一球面孔113，最终，第一伸缩件11上的两个第一球面孔113与两个不同的长方体模块中的球面弹性卡件112的配合实现了两个长方体模块稳定的连接关系。当图4中的电池模块20与其它长方体模块分离时，按压第一伸缩件11使其全部位于容置通道，缩回电池模块20，此时，容置通道内的球面弹性卡件112嵌入下方的球面孔，维持第一伸缩件11在容置通道中的状态。一般而言，第一伸缩件11缩回长方体模块时维持第一伸缩件11在容置通道内的状态只需要一个球面弹性卡件112。

在具体实现时，球面弹性卡件112可以选择为弹性胶体，弹性胶体设置的球面弹性卡件112在进出第一球面孔113时对整个卡件部位进行压缩。

另外，球面弹性卡件112还可安装于与第一卡孔12或容置通道的侧壁垂直的第一通道中，并与第一通道内的第一弹簧相连。这一方式中球面弹性卡件112是通过第一弹簧的伸缩带动产生位置变化。如图3所示，球面弹性卡件112即为通过第一弹簧实现。

对于长方体模块的各个侧面间的连接，如图4和图5所示，第二伸缩件13的前端的侧面设置有弹性的楔形结构131，第二卡孔14的径向上开口最小；

第二伸缩件13插入第二卡孔14时，楔形结构131挤入第二卡孔14内。

楔形结构131相当于在第二伸缩件13的前端形成一个较大结构，第二卡孔14的开口的尺寸最小相当于形成内大外小的结构，第二伸缩件13插入第二卡孔14时，楔形结构131挤入第二卡孔14内，第二伸缩件13的较大部位与第二卡孔14的较大部位咬合，在进行如图8所示的侧面的连接时，通过图9所示的嵌入结构最终形成稳定的连接状态，在图9中，细实线所示为第二卡孔14，粗虚线所示为第二伸缩件13。

请参考图2和图3，第一伸缩件11连接有用于推动第一伸缩件11的第一驱动件111，第一驱动件111的操作面设置于侧面；第二伸缩件13连接有用于推动第二伸缩件13的第二驱动件132，第二驱动件132的操作面设置于底面。

第一伸缩件11只能做垂直于底面的运动，因此第一伸缩件11连接的第一驱动件111的操作面设置于侧面，如图2所示，当用户需要将电池模块20与其它长方体模块相连时，在侧面接触第一驱动件111的操作面施加垂直于底面的力使第一驱动件111做垂直于底面(图2中的下底面)的运动，进而带动第一伸缩件11伸出底面；当需要缩回第一伸缩件11时，做反向运动即可。第二伸缩件13以及第二驱动件132的动作方式相同，在此不单独说明。另外，第一驱动件111的操作面和/或第二驱动件132的操作面设置有增阻纹路，在图2和图3中，只在第二驱动件132的操作面设置有增阻纹路。增阻纹路有助于在用户接触操作面时增加摩擦力，第一伸缩件11和/或第二伸缩件13的伸缩更方便。

请参考图4、图6和图7，第一卡孔12内设置有填充件121，填充件121的侧面设置有与球面弹性卡件112对应的球面孔；

填充件121的里端连接于第二弹簧123的一端，第二弹簧123的另一端固定于所述长方体模块的壳体上；

第一伸缩件11从第一卡孔12中拔出时，球面弹性卡件112嵌入填充件121的球面孔中，填充件121的外端与长方体模块的底面平齐。

在此将填充件121上的球面孔定义为第二球面孔122，填充件121的作用在于保持长方体模块结构的整体性，在连接状态下，第一卡孔12内填充的是第一伸缩件11，此时无法从外部看到第一卡孔12。但是对于最外层的长方体模块而言，如果在使用时还保留有孔洞等结构，从外观上而言不太符合电子产品的工业设计一般习惯。在此通过填充件121消除这些孔洞等结构，移动电源的外部结构的整体性更佳。填充件121填充在第一卡孔12中时，球面弹性卡件112嵌入第二球面孔122；当第一伸缩件11插入第一卡孔12时，第一伸缩件11向内推动填充件121，球面弹性卡件122向内压缩并从第二球面孔122中滑出，填充件121向内压缩第二弹簧123，直到球面弹性卡件112嵌入第一伸缩件11上的第一球面孔113中。当第一伸缩件11从第一卡孔12中拔出时，被压缩的第二弹簧123推动填充件121复位，球面弹性卡件112嵌入填充件121上的第二球面孔122。

另外要强调的是，前面限定的第一伸缩件11和第一卡孔12的实现方式与第二伸缩件13和第二卡孔14的实现方式不同，并不是限定各自只有那一种实现方式。在实际实施过程中，两组连接结构可以同时选用前面限定的第一伸缩件11和第一卡孔12的实现方式，也可以同时选用前面限定的第二伸缩件13和第二卡孔14的实现方式，甚至可以各自以另一种实现方式实施。

为实现对整个移动电源的全面管理，电源功能件15包括显示屏、充电端口和放电端口，与这些电源功能件对应15对应的，控制模块10内部设置控制电路、充电电路、放电电路等。充电端口和放电端口属于移动电源的常规结构，在此不做深入阐述，显示屏主要用于显示移动电源的工作状态，进一步可以包括各个电池模块20的工作状态，例如剩余电量。

需要说明的是，为尽可能实现各个电池模块20的性能的独立性，电池模块20设置有充电端口，各个电池模块20从移动电源中分离开之后可以实现独立充电，电池模块20的应用更加灵活。

在上述技术方案的基础上，本方案中的移动电源可以有多种组合方式。本方案中任意两个长方体模块间的组合方式由两种，一种是图8所示的侧面连接，另一种是图10中左边两个长方体模块所示的底面连接，最终通过多个连接实现整个组合移动电源的机械结构和电学功能。以四个长方体模块为例，全底面连接有图11所示的组合方式，全侧面连接有图12所示的组合方式，底面和侧面混合连接有图13所示的组合方式。另外，全侧面连接还有将四个长方体模块的侧面依次相连的方式；底面和侧面的混合连接还可以将图13中右边的两个长方体模块连接到左边的两个长方体模块的另外两个方向。上述四个长方体模块连接要实现移动电源功能需要一个控制模块10和三个电源模块，但是这种组合方式的实现基础是控制模块10仅用作移动电源的充放电管理。如果为控制模块10也设置电池组，那么控制模块10也带有电池模块20的功能，这种情况下四个长方体模块可以有多个控制模块10。多个控制模块10的情况有两点需要说明，一是只保留一个控制模块10的充放电管理功能，整个组合移动电源只受一个控制模块10的管理；二是控制模块10只有一种连接件，因此控制模块10只能选择一种连接方式，例如四个均为控制模块10，则只能选择图11所示的连接方式。

在上述连接关系之外，本方案中的移动电源在容量上适应多种电子设备的同时，充放电接口也适应多种电子设备，多种输出接口例如AC(兼容AC 120V和220V输出)、DC、Mirco USB、USB、USB Type-A、USB Type-C；输入接口可接受4.5V-80V的电压范围，可以用身边绝大多数充电器为移动电源充电，例如太阳能板、汽车、电脑适配器等，也可以接收多种形式的能源，例如太阳能、风能、电能等清洁能源。移动电源自身的充电管理模块智能追踪充电器的最大功率，以最快的时间充满自身。控制模块另外还配备了无线充电模块，支持目前市场上所有具有无线充电协议的电子产品。

最终，本方案在上述连接关系的基础上，对可支持的电子设备和电源进行适应设计，实现了与自由组合的移动电源相适应的外部接口。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。