一种车载移动电源及其控制方法与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车载移动电源及其控制方法。


背景技术：

2.随着电动汽车的快速发展，电动汽车在汽车领域的市场份额越来越大。电 动汽车具有无污染、噪声低、能源效率高等特点。
3.电动汽车通常采用车载电源为动为，用电动机代替燃油机驱动汽车行驶。 但新能源充电站仍没有像燃油加油站那样普及，因此可能会遇到汽车电量无法 保证到达目的地或充电站的情况，因此提供一种可以为电动汽车进行及时充电 的车载移动电源是目前需要解决的技术问题。由于对电动汽车进行充电需要的 功率较大，在开发车载移动电源的同时需要保证车载移动电源的安全性。


技术实现要素：

4.本发明提出一种车载移动电源及其控制方法，用于对电动汽车进行充电， 具有较高的安全性能。
5.第一方面，本发明实施例提供一种车载移动电源，包括：储能模块、输入 控制模块、输出模块和主控制模块。输入控制模块，用于检测是否有外部设备 接入，并检测输入的电力信息；输出模块，用于检测是否有需要进行充电的车 辆接入；主控制模块，用于在检测到外部设备接入，且电力信息满足设定范围 时，控制输入控制模块导通，以使外部电源通过输入控制模块向储能模块充电； 在检测到车辆接入时，控制输出模块导通，以使储能模块通过输出模块对车辆 进行供电，对车辆进行充电。主控制模块对输入模块和输出模块进行主动控制， 对车载移动电源的电力信息进行检测，在检测的电力信息满足安全范围时才允 许车载移动电源进行充电或放电，由此保障车载移动电源充电和放电的安全性 能。
6.本发明一些实施例中，输入控制模块包括：输入模块和输入检测模块；其 中，输入模块中设置有继电器；输入模块，用于检测是否有外部设备接入；输 入检测模块，用于检测输入模块的电压信息和频率信息；主控制模块，在检测 到外部设备接入，且电压信息和频率信息均满足设定范围时，向输入模块发送 充电指令；输入模块根据充电指令控制继电器导通，以使外部电源通过输入模 块向储能模块充电。在对储能模块进行充电时，对输入的电压和频率进行检测， 只有在电压和频率均满足设定范围时，才可以对储能模块进行充电，由此保障 储能模块的安全性。
7.本发明一些实施例中，输入检测模块，还用于周期性检测输入模块与储能 模块之间的传输电流信息；主控制模块在当前的传输电流超出预设阈值且保持 至少两个周期时，向输入模块发送断电指令；输入模块根据断电指令控制继电 器断开，以停止外部电源通过输入模块向储能模块充电。对充电线路上的传输 电流实时监控，且在传输电流持续超过预设阈值时存在风险，为了避免损坏储 能模块，在充电线路上的电流变化量超过预设值时断开输入模块，提高充电安 全性。
8.本发明一些实施例中，车载移动电源还包括：储能检测模块；储能检测模 块，用于在储能模块进行充电时，实时检测储能模块的电压信息；主控制模块 在储能模块的电压升高到储能模块的最高阈值时，向输入模块发送断电指令； 输入模块根据断电指令控制继电器断开，以停止外部电源通过输入模块向储能 模块充电。储能模块设置有充电的最高阈值，在当前的充电电压达到最高阈值 时，断开输入模块，可以避免对储能模块进行过充带来的伤害。
9.本发明一些实施例中，输出模块内设置有接触器；储能检测模块，还用于 在储能模块进行对外供电时，实时检测储能模块的电压信息；主控制模块在储 能模块的电压降低到储能模块的最低阈值时，向输出模块发送断电指令；输出 模块根据断电指令控制接触器断开，以停止储能模块通过输出模块对车辆供电。 储能模块设置有放电的最低阈值，在当前的放电电压达到最低阈值时，断开输 出模块，可以避免对储能模块进行过放带来的伤害。
10.本发明一些实施例中，储能检测模块，还用于周期性检测储能模块与输出 模块之间的传输电流信息；主控制模块在当前的传输电流超出预设阈值且保持 至少两个周期时，向输出模块发送断电指令；输出模块根据断电指令控制接触 器断开，以停止储能模块通过输出模块对车辆供电。为了避免损坏储能模块， 对供电线路上的电流实时监测，在充供电线路上的电流连续超过预设值时断开 输出模块，提高充电安全性。
11.本发明一些实施例中，车载移动电源还包括通信模块，主控制模块通过通 信模块与车载的电池管理单元进行通信；通信模块接收到电池管理单元发送的 当前车辆需要的充电功率信息，并将该充电功率信息发送主控制模块；主控制 模块根据充电功率信息调整储能模块的放电功率，以满足车辆的充电功率需求。
12.本发明一些实施例中，储能模块包括多个电池，多个电池的连接关系为串 联、并联或串并联；电池可以采用石墨烯电池、铅酸电池或锂电池中的一种。 储能模块的容量可以根据实际需要增减电池数量以及电池的连接方式。
13.本发明一些实施例中，输入控制模块包括交流两相接口、交流三相接口、 直流充电枪接口和双向交直流逆变接口中的至少一种。输出模块包括用于向车 辆进行直流充电的直流充电枪头。由此满足车载行程中的多种用电需求。
14.本发明一些实施例中，电力信息包括电压信息和频率信息，当输入模块检 测到外部设备接入，输入检测模块检测到的电压信息和频率信息均为0时，说 明输入模块当前接入的外部设备为用电设备，主控制模块控制储能模块通过输 入控制模块的双向交直流逆变接口对外部设备供电。由此车载移动电源不仅可 以实现对车辆充电，还可以为其它用电设备供电。
15.本发明一些实施例中，车载移动电源还包括：容量显示模块，容量显示模 块包括多个指示灯或显示屏；主控制模块根据储能检测模块检测到的电压信息 以及储能模块的额定电量确定储能模块当前的剩余电量在额定电量中的比例， 并向容量显示模块发送剩余电量显示指令；容量显示模块根据剩余电量显示指 令，按照剩余电量在额定电量中的比例点亮相应数量的指示灯或采用所述显示 屏显示剩余电量。采用指示灯或显示屏显示储能模块的剩余电量，更加直观。
16.本发明一些实施例中，车载移动电源还包括：温度检测模块和散热模块； 温度检
测模块，用于检测车载移动电源的温度信息；主控制模块在车载移动电 源的温度超过第一温度阈值时，向散热模块发送启动指令；散热模块根据启动 指令进入散热工作状态。通过温度检测模块、主控制模块和散热模块的协同作 用，可以保证车载移动电源在安全的工作温度下工作。
17.本发明一些实施例中，在储能模块进行充电过程中，若散热模块已进入散 热工作状态，车载移动电源的温度仍然超过第二温度阈值，则主控制模块控制 输入控制模块断开，以停止车载移动电源继续充电；在储能模块进行对外供电 的过程中，若散热模块已进入散热工作状态，车载移动电源的温度仍然超过第 二温度阈值，则主控制模块控制输出模块断开，以停止车载移动电源继续对外 供电。车载移动电源的工作温度过高，且散热模块无法使车载移动电源的工作 温度降低到安全范围时，控制车载移动电源停止工作，以保障车载移动电源的 安全性。
18.第二方面，本发明实施例提供一种车载移动电源的控制方法，包括：
19.检测输入接口是否有外部设备接入，并检测输入接口的电力信息；
20.在检测到输入接口有外部设备接入，且电力信息满足设定范围时，控制输 入接口导通，以使外部设备向车载移动电源充电；
21.检测输出接口是否有需要进行充电的车辆接入；
22.在检测到输出接口有车辆接入时，控制输出接口导通，以使车载移动电源 向车辆供电，对车辆进行充电。
23.电力信息包括电压信息和频率信息。车载移动电源对输入和输出进行主动 控制，对车载移动电源的电力信息进行检测，在检测的电力信息满足安全范围 时才允许车载移动电源进行充电或放电，由此保障车载移动电源充电和放电的 安全性能。
24.本发明一些实施例中，输入接口包括双向交直流逆变接口；电力信息包括 电压信息和频率信息；
25.在检测到输入接口有外部设备接入，且电压信息和频率信息均为0时，控 制输入接口导通，以使车载移动电源对外部设备供电。
26.双向交直流逆变接口不仅可以用于对车载移动电源进行充电，也可以使车 载移动电源对外部设备供电。由此车载移动电源不仅可以实现对车辆充电，还 可以为其它用电设备供电。
27.本发明一些实施例中，在车载移动电源进行充电时，周期性检测车载移动 电源的充电电流信息；
28.当前的充电电流超出预设阈值且保持至少两个周期时，控制输入接口断开， 以停止外部电源继续对车载移动电源充电。
29.充电线路上的电流持续超过预设阈值时断开输入接口，提高充电安全性。
30.本发明一些实施例中，在车载移动电源进行充电时，实时检测车载移动电 源的电压信息；
31.在车载移动电源的电压升高到最高阈值时，控制输入接口断开，以停止外 部电源继续对车载移动电源充电。
32.车载移动电源设置有充电的最高阈值，在当前的充电电压达到最高阈值时， 断开输入接口，可以避免对储能模块进行过充带来的伤害。
33.本发明一些实施例中，在车载移动电源进行对外供电时，实时检测车载移 动电源的电压信息；
34.在车载移动电源的电压降低到最低阈值时，控制输入接口断开，以停止车 载移动电源继续对外供电。
35.车载移动电源设置有放电的最低阈值，在当前的放电电压达到最低阈值时， 断开输出接口，可以避免对储能模块进行过放带来的伤害。
36.本发明一些实施例中，在车载移动电源进行对外供电时，周期性检测车载 移动电源的供电电流信息；
37.在当前的供电电流超出预设阈值且保持至少两个周期时，控制输入接口断 开，以停止车载移动电源继续对外供电。
38.供电线路上的电流持续超过预设阈值时断开输出接口，提高充电安全性。
39.本发明一些实施例中，在车载移动电源对车辆进行供电时，接收车辆的电 池管理模块发送的当前车辆需要的充电功率信息；根据充电功率信息调整车载 移动电源的放电功率，以满足车辆的充电功率需求。
40.本发明一些实施例中，实时检测车载移动电源的电压信息；
41.根据电压信息以及车载移动电源的额定电量确定当前的剩余电量在额定 电量中的比例；
42.按照剩余电量在额定电量中的比例点亮相应数量的指示灯或显示到显示 屏上。
43.采用指示灯或显示屏显示车载移动电源的剩余电量，更加直观。
44.本发明一些实施例中，检测车载移动电源的温度信息；
45.在车载移动电源的温度超过第一温度阈值时，控制车载移动电源进入散热 工作状态。
46.对车载移动电源的工作温度进行监控，可以保证车载移动电源在安全的工 作温度下工作。
47.本发明一些实施例中，在车载移动电源进行充电时，若车载移动电源已进 入散热工作状态，车载移动电源的温度超过第二温度阈值，则控制输入接口断 开，以停止车载移动电源继续充电；
48.在车载移动电源进行对外供电时，若车载移动电源已进入散热工作状态， 车载移动电源的温度超过第二温度阈值，则控制输出接口断开，以停止车载移 动电源继续对外供电。
49.车载移动电源的工作温度过高，且散热模块无法使车载移动电源的工作温 度降低到安全范围时，控制车载移动电源停止工作，以保障车载移动电源的安 全性。
附图说明
50.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本发明 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， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
51.图1为本发明实施例提供的车载移动电源的结构示意图之一；
52.图2为本发明实施例提供的车载移动电源的结构示意图之二；
53.图3为本发明实施例提供的电压检测电路原理图；
54.图4为本发明实施例提供的电流检测电路原理图；
55.图5为本发明实施例提供的车载移动电源的结构示意图之三；
56.图6为本发明实施例提供的车载移动电源的结构示意图之四；
57.图7为本发明实施例提供的温度检测电路原理图；
58.图8为本发明实施例提供的车载移动电源的控制方法的流程图。
59.其中，10
‑
储能模块，20
‑
输入控制模块，30
‑
输出模块，40
‑
主控制模块， 201
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输入模块，202
‑
输入检测模块，a
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继电器，b
‑
接触器，50
‑
储能检测模块， 60
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容量显示模块，70
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温度检测模块，80
‑
散热模块。
具体实施方式
60.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图 和实施例对本发明做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施， 且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发 明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。 在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。 本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据 需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅 用于示意相对位置关系不代表真实比例。
61.电动汽车是使用电池包作为动力源，利用电机将电能转化为机械能从而驱 动行驶的车载。电动汽车的电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别 于内燃机汽车的最大不同点。其他装置基本与内燃机汽车相同。电力驱动及控 制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。
62.电动汽车的时速和启动速度取决于驱动电机的功率和性能，其续行里程之 长短取决于车载动力电池容量之大小，由于电池单位重量储存的能量较少，因 此在行驶一定距离之后需要对电动汽车进行充电，但新能源充电站仍没有像燃 油加油站那样普及，因此可能会遇到汽车电量无法保证到达目的地或充电站的 情况。
63.为了避免上述问题，本发明实施例提供一种车载移动电源，该车载移动电 源可以随车携带，在车辆缺电时随时被取出对车辆进行补电。
64.图1为本发明实施例提供的车载移动电源的结构示意图之一。
65.如图1所示，车载移动电源包括：储能模块10、输入控制模块20、输出 模块30和主控制模块40。
66.储能模块10为车载移动电源中的核心模块。储能模块用于储存电能并且 对外供电。
67.储能模块10可以包括多个电池，多个电池可以采用串联、并联或中并联 等方式进行连接，其具体连接方式可以根据实际需求进行设计，在此不做限定。 上述电池可以采用石墨烯电池、铅酸电池、锂电池等，在此不做限定。
68.在具体应用时，需要先对储能模块10进行充电，之后在需要对电动汽车 进行放电时，则将储能模块10中的电能传输给电动汽车的电池包，从而实现 对电动汽车补电。
69.储能模块10的容量越大，则其整体体积会越大、重量越重。而体积和重 量过大则不方便携带。因此综合考虑多种因素，本发明实施例将储能模块10 的容量设置在2000wh左右，使车载移动电源的体积可以控制在40cm3‑
50cm3的范围内，更加适于携带，对车辆进行补电之后，可以提供车辆行驶10km左 右的路程。当然，储能模块10的容量可以根据实际需求进行设计，为了方便 使用可以在车载移动电源的外形结构上增加提拉拖拽设计，在此不做限定。
70.输入控制模块20，与储能模块10连接，输入控制模块20包括车载移动电 源的输入接口，对车载移动电源进行充电相关的控制。
71.输出模块30，与储能模块10连接，输出模块30包括车载移动电源的输出 接口，对车载移动电源进行对外供电相关的控制。
72.主控制模块40，分别与储能模块10、输入控制模块20以及输出模块30 连接，作为车载移动电源的控制器，可以协同输入控制模块、输出模块对车载 移动电源的充放电进行安全控制，从而提高车载移动电源的安全性能。
73.具体地，输入控制模块20用于检测是否有外部设备接入，并检测输入的 电力信息；
74.输出模块30用于检测是否有需要进行充电的车辆接入；
75.主控制模块40用于在检测到外部设备接入，且电力信息满足设定范围时， 控制输入控制模块20导通，以使外部电源通过输入控制模块20向储能模块10 充电；在检测到车辆接入时，控制输出模块30导通，以使储能模块10通过输 出模块30对车辆进行供电，对车辆进行充电。
76.本发明实施例提供的车载移动电源既可以进行交流充电，也可以进行直流 充电。车载移动电源既可以对车辆进行直流充电，也可对车辆进行交流充电。 除此之外，车载移动电源还可以为其它用电设备提供电能。因此用户在旅途过 程中只需要携带本发明实施例提供的车载移动电源，就可以满足旅途中的多种 用电需求。
77.其中，输入控制模块20包括双向交直流逆变(v2x)接口，除此之外， 输入控制模块20还可以配有交流两相接口、交流三相接口以及直流充电枪接 口。其中，交流两相接口可以为交流两相插头，交流三相挡口可以为交流三相 插头和直流充电枪接口可以为标准直流充电枪座。输出模块30包括直流充电 接口。
78.输入控制模块20的双向交直流逆变接口，可以将交流电逆变为直流电为 车载移动电源充电，也可以将车载移动电源的直流电逆变为交流电为可进行交 流充电的电动汽车充电。除此之外，还可以为除电动汽车以外的其它用电设备 供电。
79.两相插头和三相插头可以连接市电插座、工业电插座，为车载移动电源进 行交流充电；标准直流充电枪座可以使用直流充电桩为车载移动电源进行直流 充电。
80.输出模块30的直流充电接口可以为标准直流充电枪头，从而可以对可进 行直流充电的电动汽车充电。通过标准直流充电枪头可以对电动汽车进行快充， 本发明实施例提供的车载移动电源对电动汽车充电10分钟可以增加续50kw 的续航。
81.由于车载移动电源本身容量较大，并且充电、放电时产生的电流较大，因 此对于车载移动电源安全性能的保障十分必要。
82.有鉴于此，本发明实施例在车载移动电源中设置了主控制模块40，主控制 模块40
在充电阶段对输入的电力信息进行判定，只有当该电力信息满足设定 范围时，才控制输入控制模块20导通，从而使外部电源可以通过输入控制模 块20对储能模块10进行充电。
83.上述的电力信息可以包括电压信息和频率信息等。主控制模块40可以在 本地预先设定可进行充电的电压范围和频率范围，只有当输入的电压信息和频 率信息满足上述范围时才可以对车载移动电源进行充电，从而保障车载移动电 源的安全性。
84.举例来说，当检测到输入电压为220v，频率为50hz时，则可以确定接入 的外部设备为交流市电，满足对车载移动电源进行充电的安全性要求，此时主 控制模块40通过控制输入控制模块20导通，以采用交流市电对储能模块10 进行充电。当只检测到电压信息而未检测到频率信息，则可以确定接入的外部 设备为一个直流电源，此时主控制模块40可以将检测到的电压信息和频率信 息与本地的预先设定的电压范围和频率范围进行比较，当输入电压和频率均属 于设定范围内时，主控制模块40通过控制输入控制模块20导通，以采用直流 电对储能模块10进行充电。
85.在另一种应用场景中，当输入控制模块20检测到有外部设备接入，且输 入的电压信息和频率信息均为0时，说明接入的外部设备为用电设备而不是电 源，主控制模块40在这种情况下可以通过控制输入控制模块20导通，以使储 能模块10通过双向交直流逆变接口对用电设备进行供电。
86.图2为本发明实施例提供的车载移动电源的结构示意图之二。
87.在具体实施时，如图2所示，输入控制模块20具体包括：输入模块201 和输入检测模块202；其中，输入模块201中设置有继电器a，上述的双向交 直流逆变接口可设置于输入模块201中，交流两相插头、交流三相插头以及标 准直流充电枪座均连接输入模块201。
88.如图2所示，输入检测模块202一端与输入模块201连接，另一端与主控 制模块40连接；输入模块201与储能模块10连接，同时输入模块201与主控 制模块40通信连接。
89.输入模块201用于检测是否有外部设备接入，并将检测结果发送主控制模 块40。
90.输入检测模块202用于检测输入模块的电力信息(电力信息可以包括电压 信息和频率信息)，并将检测的电力信息发送主控制模块40。
91.主控制模块40根据输入模块201的检测结果，可以确定输入模块201当 前是否有外部设备接入。当输入模块201有外部设备接入时，主控制模块40 进一步确定检测到输入电压和频率是否在预先设定的电压范围和频率范围内， 当输入的电压和频率均在预先设定的电压范围和频度范围之内时，主控制模块40向输入模块201发送充电指令。
92.输入模块201在充电指令的指示下，控制其内部的继电器a导通，以使输 入模块201和储能模块10之间的线路导通，此时外部电源通过输入模块201 向储能模块10进行充电。
93.在对车载移动电源进行充电时，主控制模块只有在输入的电力信息满足设 定范围内时，才控制输入模块导通，从而进行车载移动电源的充电，由此通过 输入模块201、输入检测模块202和主控制模块40的协同控制，可以有效提高 车载移动电源的充电安全性。
94.在对储能模块10的充电过程中，输入检测模块202还用于周期性检测输 入模块201与储能模块10之间的传输电流信息，并将检测的传输电流信息发 送主控制模块40。
95.主控制模块40根据检测到的传输电流信息可以确定传输电流的变化量， 在发现当前的传输电流超出预设阈值且保持至少两个周期时，则说明此的传输 电流异常，且并不
是由于电信号波动造成的，可能线路中已经发生短路等现象， 此时可能存在安全隐患，主控制模块40向输入模块201发送断电指令。
96.输入模块201在断电指令的指示下，控制其内部的继电器a断开，以使输 入模块201和储能模块10之间的线路断开，此时外部电源无法再通过输入模 块201向储能模块10进行充电。
97.在具体实施过程中，主控制模块40可以在当前的传输电流超过预设阈值 且保持至少两个周期时，就向输入模块201发送断电指令。采用这样的机制 是因为考虑到电网的波动，如果传输电流仅在单次检测中超过预设阈值，并 不能直接反应线路异常。只有在传输电流多次检测中持续超过预设阈值，说 明并非电网波动而引起的现象，充电线路中可能已发生短路，因此及时断开 线路有利于保护车载移动电源不被损害，也可以提高充电安全性能，避免产 生充电事故。
98.储能模块10通常采用多个充电电池连接的方式，为了保护储能模块避免 过充、过放造成的损害，储能模块10通常具有充电的最高阈值，以及放电的 最低阈值。在充电达到最高阈值的时候应该停止继续对储能模块进行充电，而 在放电达到最低阈值时同样应该停止储能模块继续对外放电，从而避免储能模 块过充、过放带来的伤害，延长储能模块的使用寿命。
99.为了实现上述功能，如图2所示，本发明实施例还在车载移动电源中设置 了储能检测模块50，储能检测模块50分别与储能模块10和主控制模块40连 接。输出模块30中设置有接触器b。在主控制模块40中预先存储了储能模块 10的最高阈值和最低阈值。
100.在储能模块10进行充电的过程中，储能检测模块50实时检测储能模块10 的电压信息，并将检测到的电压信息发送主控制模块40。
101.主控制模块40将检测到的储能模块10当前的电压与预先存储的最高阈值 进行比较，当检测到的电压升高到储能模块10的最高阈值时，向输入模块201 发送断电指令。
102.输入模块201在断电指令的指示下，控制其内部的继电器a断开，以停止 外部电源继续通过输入模块201向储能模块10充电，防止储能模块10过充带 来的伤害。
103.在储能模块10进行对外供电的过程中，储能检测模块50实时检测储能模 块10的电压信息，并将检测到的电压信息发送主控制模块40。
104.主控制模块40将检测到的储能模块10当前的电压与预先存储的最低阈值 进行比较，当检测到电压降低到储能模块10的最低阈值时，向输出模块30发 送断电指令。
105.输出模块30在断电指令的指示下，控制其内部的接触器b断开，以停止 储能模块10继续通过输出模块30对外供电，防止储能模块10过放带来的伤 害。
106.在储能模块进行对外供电的过程中，储能检测模块50还用于周期性检测 储能模块10与输出模块30之间的传输电流信息，并将检测的传输电流信息发 送主控制模块40。
107.主控制模块40在当前的传输电流超过预设阈值且保持至少两个周期时， 向输出模块30发送断电指令。
108.输出模块30在断电指令的指示下，控制其内部的接触器b断开，以使储 能模块10与输出模块30之间的线路断开，此时储能模块10无法再通过输出 模块30对车辆供电。
109.在具体实施过程中，采用这样的机制是因为考虑到电流的波动，如果传输 电流仅在单次检测中超过预设阈值，并不能直接反应线路异常。只有在传输电 流多次检测中持续
超过预设阈值，说明并非电流波动而引起的现象，供电线路 中可能已发生短路，因此及时断开线路有利于保护车载移动电源以及车辆不被 损害，也可以提高车辆充电的安全性能，避免产生不必要的事故。
110.图3为本发明实施例提供的电压检测电路原理图。
111.如图3所示，将第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3以及第四电阻 r4串联，将第一电阻r1的另一端连接待检测设备的正极vcc，将第四电阻 r4另一端接地。其中，上述各电阻的阻值较大，且各电阻的阻值已知。通过 读取第三电阻r3和第四电阻r4之间的电压v，再根据欧姆定理进行分压计算， 从而确定出检测设备vcc的电压。
112.上述电压检测电路可以设置于输入检测模块202以及储能检测模块50中， 分别用于检测输入端的电压以及储能模块10的电压。
113.除此之外，在输入检测模块202以及储能检测模块50中也可以设置其它 类型的电压检测电路，本发明实施例仅对电压检测电路进行举例说明，不对其 具体设置方式进行限定。
114.图4为本发明实施例提供的电流检测电路原理图。
115.如图4所示，在待检测的线中连接一个电流取样电阻r5，电流取样电阻 r5的阻值很小，对线路中的电流影响可以忽略不计。通过在电流取样电阻r5 的两侧设置电流检测ic，读取检测ic的电流值i，可以得到所检测线路的电 流。
116.上述电流检测电路可以设置需要进行检测的线路中，在输入模块201一侧， 可以设置于输入模块201连接储能模块的接口处，输入检测模块202通过读取 电流检测ic中的电流值，可以得到输入模块201与储能模块之间的传输电流。 上述电流检测电路还可以设置在输出模块30连接储能模块10的接口处，储能 检测模块50通过读取电流检测ic中的电流值，可以得到储能模块10与输出 模块30之间的传输电流。
117.除此之外，还可以采用其它方式进行电流检测，本发明实施例仅对电流检 测电路进行举例说明，不对其具体设置方式进行限定。
118.图5为本发明实施例提供的车载移动电源的结构示意图之三。
119.如图5所示，车载移动电源还包括：通信模块401，主控制模块40通过通 信模块401与通信总线连接，电动汽车中的电池管理单元(bmu)也会与通信 总线连接，通信模块401通过通信总线与bmu进行通信。
120.在实际应用中，电动汽车中的通信总线可以为图5所示的can总线，车 载移动电源在对电动汽车进行直流充电时，可以与电动汽车中的bmu进行通 信。
121.bmu会将电动汽车当前需要的充电功率信息发送给车载移动电源。
122.通信模块401接收bmu发送的充电功率信息，并将充电功率信息发送主 控制模块40。
123.主控制模块40通过控制储能检测模块50可以检测到当前储能模块10的 供电电流信息和电压信号，根据检测到的供电电流信息和电压信息可以确定储 能模块10当前的放电功率。主控制模块40根据bmu发送的电动汽车当前需 要的充电功率信息对储能模块的放电功率进行调整，例如可以通过调节储能模 块10的供电电流以对放电功率进行调整。
124.当bmu发送的充电功率大于当前储能模块的放电功率，且未超出储能模 块的最大放电功率时，可以提高储能模块的放电功率，以缩短电动汽车的充电 时间。
125.当bmu发送的充电功率大于当前储能模块的放电功率，且超过储能模块 的最大放电功率时，可以控制储能模块按照最大放电功率对电动汽车进行供电。
126.当bmu发送的充电功率小于当前的储能模块的放电功率时，降低储能模 块的放电功率，以满足电动汽车的充电功率的需求。
127.如果储能模块的放电功率持续超过电动汽车需要的充电功率，且主控制模 块调整无效，则说明当前的供电线路可能发生故障，此时主控制模块40可以 控制输出模块断开，避免储能模块和电动汽车被损坏。
128.图6为本发明实施例提供的车载移动电源的结构示意图之四。
129.如图6所示，车载移动电源还包括：容量显示模块60，容量显示模块60 与主控制模块40连接。容量显示模块60具体可以为多个指示灯或一个显示屏， 例如，指示灯可以采用发光二极管(light emitting diode，简称led)，显示屏 可以采用有机发光二极管(organic light
‑
emitting diode，简称oled)显示屏。
130.主控制模块40根据储能检测模块50检测到的电压信息以及储能模块10 的额定电量可以确定出储能模块当前的剩余电量在额定电量中的比例。根据该 比例信息向容量显示模块发送剩余电量显示指令。
131.容量显示模块60在剩余电量显示指令的指示下点亮相应数量的指示灯， 以表征当前车载移动电源的剩余电量。
132.举例来说，容量显示模块包括四个指示灯，当储能模块10的电量达到最 高阈值时，则说明储能模块10当前电量充满，控制四个指示灯全部显示绿色； 当储能模块10的电量下降到最高阈值的75％时，控制三个指示灯显示绿色； 当储能模块10电量下降到最高阈值的50％时，控制两个指示灯显示绿色；当 储能模块10电量下降到最高阈值的25％时，控制一个指示灯显示绿色。由此 用指示灯表征车载移动电源的剩余电量。当储能模块10电量小于最高阈值的 25％时，则控制一个指示灯显示红色，由此来指示车载移动电源当前为缺电状 态。
133.如图6所示，车载移动电源还包括：温度检测模块70和散热模块80；温 度检测模块70与主控制模块40连接，散热模块80与主控制模块40连接。
134.温度检测模块70可以设置于储能模块10的外表面上，用于检测车载移动 电源的温度信息，并将检测到的温度信息发送主控制模块40；
135.主控制模块40在本地预先设置了车载移动电源的温度阈值，当检测到的 车载移动电源当前的温度超过预先确定的第一温度阈值时，说明车载移动电源 当前的工作温度较高，需要对车载移动电源进行散热处理，此时主控制模块40 向散热模块80发送启动指令。
136.散热模块80在启动指令的指示下开启，进入散热工作状态，由此对车载 移动电源进行降温，避免温度过高损坏车载移动电源，消除安全隐患。
137.在另一种应用情况中，当车载移动电源处于充电或放电状态时，设置其内 部的散热模块已启动，但车载移动电源的温度仍然较高，在这种情况下，为了 保证车载移动电源，同时避免产生充电事故需要对车载移动电源进行断电处理。
138.具体地，在储能模块10进行充电的过程中，温度检测模块70检测车载移 动电源的温度信息，并将检测的温度信息发送主控制模块40。当车载移动电源 在充电过程中温度超
过第一温度阈值时，主控制模块40会控制散热模块80启 动进入散热工作状态。
139.温度检测模块70继续检测车载移动电源的温度信息，当车载移动电源的 温度仍然较高，在超过第二温度阈值时，主控制模块40向输入模块201发送 断电指令。
140.输入模块201在断电指令的指示下，控制其内部的继电器a断开，以停止 外部电源继续通过输入模块201向储能模块10充电，防止车载移动电源温度 过高而引发事故，同时也保护车载移动电源不被损坏。
141.在储能模块10进行对外放电的过程中，温度检测模块70检测车载移动电 源的温度信息，并将检测的温度信息发送主控制模块40。当车载移动电源在对 外放电过程中温度超过第一温度阈值时，主控制模块40会控制散热模块80启 动进入散热工作状态。
142.温度检测模块70继续检测车载移动电源的温度信息，当车载移动电源的 温度仍然较高，在超过第二温度阈值时，主控制模块40向输出模块30发送断 电指令。
143.输出模块30在断电指令的指示下，控制其内部的接触器b断开，以停止 储能模块10继续通过输出模块30对外供电，防止车载移动电源温度过高而引 发事故，同时也保护车载移动电源不被损坏。
144.上述的第一温度阈值和第二温度阈值可以根据实际情况进行设置，第一温 度阈值和第二温度阈值可以相等，第一温度阈值也可以小于第二温度阈值，在 此不做限定。
145.温度检测模块70可以采用热敏电阻作为温度优越感器对车载移动电源进 行实时温度检测。其中热敏电阻可以采用下温度系数的热敏电阻，也可以采用 负温度系数的热敏电阻，在此不做限定。
146.图7为本发明实施例提供的温度检测电路原理图。
147.如图7所示，将热敏电阻th与电阻r6连接，电阻r6的另一端连接储能 模块10稳压之后的输出电压vdd，热敏电阻th的另一端接地，在热敏电阻 th的两端并联一个电容c。其中，电阻r6的电阻值已知，通过读取电阻r6 的电压，再根据欧姆定律可以得到热敏电阻th的分压值，从而根据该电压值 确定出热敏电阻th当前的温度。
148.温度检测模块70除采用图7所示的温度检测电路以外，还可以采用其它 温度检测器件，以及其它的温度检测电路，本发明实施例仅以图7所示的温度 检测电路进行举例说明，不对其具体设置方式进行限定。
149.散热模块80可以采用全封闭式的水冷结合风冷的散热方式，也可以单独 采用风冷的散热方式，在此不做限定。
150.基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种车载移动电源的控制方法， 该控制方法用于对车载移动电源的充电和放电流程进行控制，从而提高车载移 动电源的安全性能。
151.车载移动电源包括输入接口和输出接口，输入接口为交流三相插头、标准 直流充电枪座，也可以为v2x双向交直流逆变接口，输出接口可以直接为电 动汽车进行直流快充的标准直流充电枪头。
152.图8为本发明实施例提供的车载移动电源的控制方法的流程图。
153.如图8所示，车载移动电源的控制方法，包括：
154.s10、检测输入接口是否有外部设备接入，并检测输入接口的电力信息；
155.s20、在检测到输入接口有外部设备接入，且电力信息满足设定范围时， 控制输入
接口导通，以使外部设备向车载移动电源充电；
156.s30、检测输出接口是否有需要进行充电的车辆接入；
157.s40、在检测到输出接口有车辆接入时，控制输出接口导通，以使车载移 动电源向车辆供电，对车辆进行充电。
158.由于车载移动电源本身容量较大，并且充电、放电时产生的电流较大，因 此对于车载移动电源安全性能的保障十分必要。本发明实施例提供的车载移动 电源在充电阶段对输入的电力信息进行判定，只有当该电力信息满足设定范围 时，才控制输入接口导通，从而对车载移动电源进行充电。
159.上述的电力信息可以包括电压信息和频率信息等。只有当输入的电压信息 和频率信息满足合理的范围时才可以对车载移动电源进行充电，从而保障车载 移动电源的安全性。
160.在具体实施时，车载移动电源既可以进行交流充电，也可以进行直流充电。 当车载移动电源进行交流充电时，需要检测输入接口的电压信息和频率信息， 只有在输入的电压和频率均满足预先设定的范围时，才控制输入接口导通，对 车载移动电源进行交流充电。当车载移动电源进行直流充电时，需要检测输入 接口的电压信息(频率为0)，只有在输入的电压满足预先设定的范围时，才控 制输入接口导通，对车载移动电源进行充电。
161.车载移动电源的输入接口可以采用双向交直流逆变接口，因此输入接口接 入的外部设备可能并不是电源，而是其它用电设备，此时对输入接口进行电力 检测时，检测到的输入电压和频率均为0，此时可以控制输入接口导通，使车 载移动电源为外部设备进行供电。
162.在对车载移动电源进行充电的过程中，还需要周期性检测车载移动电源的 充电电流信息；如果在充电过程中充电电流持续剧烈变化，那么线路中可能已 发生短路。为了避免上述问题，需要对充电电流进行周期性检测，在当前的充 电电流超过预设阈值且保持至少两个周期时，则控制输入接口断开，以停止外 部电源继续对车载移动电源充电，从而保护车载移动电源不被损害，避免发生 不必要的事故。
163.在具体实施过程中，在检测到的当前的充电电流超过额定电流的2倍以上 时且持续两个以上周期时，就可将输入接口及时断开，保护车载移动电源不被 损害，也可以提高充电安全性能。
164.车载移动电源通常采用多个充电电池连接的方式，为了保护车载移动电源 过充、过放造成的损害，通常车载移动电源都设置最高阈值和最低阈值，充电 达到最高阈值则不再进行充电，用电达到最低阈值则不再放电，由此避免车载 移动电源过充、过放带来的伤害。
165.在对车载移动电源进行充电的过程中，实时检测车载移动电源的电压信息； 在车载移动电源当前的电压升高到最高阈值时，控制输入接口断开，以停止外 部电源继续对车载移动电源充电。
166.在对车载移动电源进行对外供电的过程中，实时检测车载移动电源的电压 信息；在车载移动电源当前的电压降低到最低阈值时，控制输入接口断开，以 停止车载移动电源继续对外供电。
167.由此避免对车载移动电源进行过充和过放，延长车载移动电源的使用寿命。
168.在对车载移动电源进行对外供电的过程中，还需要周期性检测车载移动电 源的供电电流信息；如果在充电过程中充电电流剧烈变化，那么线路中可能已 发生短路。为了避免上述问题，需要对供电电流进行周期性检测，在当前的供 电电流超过预设阈值且保持至少两个周期时，则控制输入接口断开，以停止车 载移动电源继续对外供电，从而保护车载移动电源不被损害，避免发生不必要 的事故。
169.在具体实施过程中，在检测到的当前的供电电流超过额定电流的2倍以上 时且持续两个以上周期时，就可将输出接口及时断开，保护车载移动电源不被 损害，也可以提高用电安全性能。
170.本发明实施例提供的车载移动在对电动汽车进行直流充电时，可以与电动 汽车中的bmu进行通信。bmu会将电动汽车当前需要的充电功率信息发送给 车载移动电源，车载移动电源根据bmu发送的电动汽车当前需要的充电功率 信息对放电功率进行调整。
171.当bmu发送的充电功率大于当前车载移动电源的放电功率，且未超出车 载移动电源的最大放电功率时，可以提高车载移动电源的放电功率，以缩短电 动汽车的充电时间。当bmu发送的充电功率大于当前车载移动电源的放电功 率，且超过车载移动电源的最大放电功率时，可以按照最大放电功率对电动汽 车进行供电。当bmu发送的充电功率小于当前的车载移动电源的放电功率时， 降低车载移动电源的放电功率，以满足电动汽车的充电功率的需求。如果车载 移动电源的放电功率持续超过电动汽车需要的充电功率，且经过多次调整无效， 则说明当前的供电线路可能发生故障，此时可以控制输出接口断开，避免车载 移动电源和电动汽车被损坏。
172.本发明实施例提供的车载移动电源设置有指示灯或显示屏，这些指示灯或 显示屏用来指示车载移动电源当前的剩余电量。
173.通过实时检测车载移动电源的电压信息；根据检测到的当前电压在车载移 动电源的额定电量中的比例，可以点亮相应数量的指示灯或采用显示屏直接显 示剩余电量，以表征车载移动电源的当前剩余电量。
174.举例来说，车载移动电源可以设置四个指示灯，当剩余电量达到最高阈值 时，则说明车载移动电源当前电量充满，控制四个指示灯全部显示绿色；当剩 余电量下降到最高阈值的75％时，控制三个指示灯显示绿色；当剩余电量下降 到最高阈值的50％时，控制两个指示灯显示绿色；当剩余电量下降到最高阈值 的25％时，控制一个指示灯显示绿色。由此用指示灯表征车载移动电源的剩余 电量。当剩余电量小于最高阈值的25％时，则控制一个指示灯显示红色，由此 来指示车载移动电源当前为缺电状态。
175.本发明实施例提供的车载移动电源内部还设置有温度传感器，以及用于散 热的风扇或水冷系统。
176.在车载移动电源处于工作状态时，检测车载移动电源的温度信息；在车载 移动电源的温度超过第一温度阈值时，说明车载移动电源当前的工作温度较高， 需要对车载移动电源进行散热处理，此时可以控制车载移动电源进入散热工作 状态。由此对车载移动电源进行降温，避免温度过高损坏车载移动电源，消除 安全隐患。
177.然而在有些时候，即使控制车载移动电源进入散热工作状态，仍然无法改 善工作温度较高的情况，此时需要及时对车载移动电源进行断电处理，从而提 高车载移动电源的用电安全性。
178.具体来说，在车载移动电源进行充电时，若车载移动电源已进入散热工作 状态，而车载移动电源的温度仍然超过第二温度阈值，则控制输入接口断开， 以停止车载移动电源继续充电。
179.在车载移动电源进行对外供电时，若车载移动电源已进入散热工作状态， 车载移动电源的温度仍然超过第二温度阈值，则控制输出接口断开，以停止车 载移动电源继续对外供电。
180.上述的第一温度阈值和第二温度阈值可以根据实际情况进行设置，第一温 度阈值和第二温度阈值可以相等，第一温度阈值也可以小于第二温度阈值，在 此不做限定。
181.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基 本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要 求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
182.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。