一种移动电源的制作方法

文档序号:39181515发布日期:2024-08-27 18:49阅读:16来源:国知局
一种移动电源的制作方法

本技术涉及电源,具体涉及一种移动电源。


背景技术:

1、随着科技的发展,移动电源作为便捷的电力供应设备,在日常生活和工作中得到了广泛的应用。然而,传统的移动电源在并联使用时,尤其是不同剩余容量、不同电压的移动电源在开机状态下并联,往往会出现瞬间的超大电流充放电现象。这种情况很容易烧毁连接器,甚至损坏移动电源产品,给用户带来不便和损失。因此,如何有效解决这一问题,提高移动电源并联使用的安全性和稳定性,成为了当前移动电源技术领域亟待解决的技术难题。

2、针对相关技术中存在的移动电源并联使用的安全性和稳定性较低的技术问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、本技术提供了一种移动电源,以至少解决相关技术中存在的移动电源并联使用的安全性和稳定性较低的技术问题。

2、第一方面,本技术提供了一种移动电源,包括:第一电池模组,控制模块,继电器,逆变模块,防反灌电路模块,第一连接器,其中,第一电池模组的正极端与继电器的第一输入端电性连接,继电器的输出端与逆变模块的第一dc端电性连接,逆变模块的第二dc端与第一电池模组的负极端电性连接;第一电池模组的正极端与防反灌电路模块的第一端电性连接,防反灌电路模块的第二端与继电器的第二输入端电性连接;控制模块与继电器的控制端电性连接,其中,继电器默认为第一状态,控制模块在检测到与其他移动电源存在级联时控制继电器为第二状态,在继电器为第一状态时,继电器的第一输入端与继电器的输出端接通,在继电器为第二状态时,继电器的第二输入端与继电器的输出端接通;继电器的第二输入端与第一连接器的电源正极线接口连接,其中,第一电池模组的负极端与第一连接器的电源负极线接口连接,电源正极线接口和电源负极线接口用于级联其他移动电源的第二电池模组的输出电压;在与其他移动电源级联、且继电器为第二状态的情况下,防反灌电路模块被设置为当第二电池模组的输出电压与第一电池模组的输出电压之间的电压差值的绝对值大于预设电压阈值时,将第二电池模组的输出电压与第一电池模组的输出电压中较高电压经过逆变模块进行输出,当第一电池模组的输出电压与第二电池模组的输出电压之间电压差值的绝对值小于或等于预设电压阈值时,将第一电池模组的输出电压与第二电池模组的输出电压并联后经过逆变模块输出。

3、通过采用上述技术方案,通过控制模块和继电器的设计,继电器在第一状态时,由第一电池模组对外供电(或放电),或向第一电池模组充电;当检测到与其他移动电源级联时,控制继电器切换到第二状态,再由上述移动电源(可称为“当前移动电源”)和级联的其他移动电源中输出电压较高的移动电源进行供电,这种设计保证了供电的灵活性和连续性。通过引入防反灌电路模块,该移动电源能够有效防止在级联时电流反灌到第一电池模组中,从而保护了第一电池模组免受损害,提高了设备的安全性和使用寿命。当多个移动电源级联,且它们的输出电压相差不大(例如电压差值的绝对值小于或等于预设电压阈值)时,这些移动电源的输出可以并联后再通过逆变模块实现输出。这不仅能提高输出的稳定性,还能在需要大功率输出时提供更多的电能。此外,整个系统通过控制模块进行智能化管理,能够根据实际情况自动切换工作状态,无需人工干预,提高了使用的便捷性和系统的智能化水平。通过本技术方案,避免了相关技术中移动电源并联使用的安全性和稳定性较低的技术问题,达到了提高移动电源使用的安全性和稳定性的效果。

4、可选的,第一电池模组中包括bms保护电路,bms保护电路用于对电芯组中的各个电芯的电压、电流及温度进行监测并根据监测结果对电芯组中的各个电芯的进行均衡控制及保护,其中,第一电池模组包括电芯组,bms保护电路的输入端分别与电芯组的两个电极端连接,bms保护电路的正极端和bms保护电路的负极端分别作为第一电池模组的正极端和第一电池模组的负极端。

5、通过采用上述技术方案,bms保护电路能够实时监测电芯组中的各个电芯的电压、电流及温度,从而确保电源使用的安全性和电芯的工作状态在可控范围内。bms保护电路通过均衡控制,可以调整各个电芯的状态,使其保持一致性,从而延长电池模组的整体寿命;当监测到电芯的电压、电流或温度超出安全范围时,bms保护电路会及时采取措施,确保电池模组的安全;通过bms保护电路的引入,可以有效监控和保护电池模组,防止过充、过放、过热等潜在风险问题,移动电源的可靠性和稳定性得到了显著提升。

6、可选的,防反灌电路模块包括第一二极管,其中,第一二极管的正极与第一电池模组的正极端电性连接,第一二极管的负极与继电器的第二输入端电性连接。

7、通过采用上述技术方案,第一二极管的正极与第一电池模组的正极端电性连接,第一二极管的负极与继电器的第二输入端电性连接,即第一二极管的负极与级联的其他移动电源的第二电池模组的输出电压的正极连接;当第二电池模组的输出电压大于第一电池模组的输出电压时,该第一二极管可防止其他移动电源的电流反灌到第一电池模组中,从而保护了第一电池模组免受损害,从而达到了提高移动电源的使用寿命的效果。通过引入第一二极管作为防反灌电路模块的关键元件,有效地解决了移动电源级联时可能出现的电流反灌问题,保护了电池模组,简化了电路设计,并提升了系统的稳定性和安全性。

8、可选的,上述移动电源还包括级联检测电路,控制模块通过级联检测电路与级联信号线接口连接,控制模块用于通过级联信号线接口检测移动电源是否与其他移动电源存在级联,其中,第一连接器还包括级联信号线接口。

9、通过采用上述技术方案,通过级联检测电路可检测移动电源是否与其他移动电源存在级联,控制模块通过级联检测电路与级联信号线接口连接,能够智能地检测移动电源是否与其他移动电源存在级联。这种智能识别功能使得移动电源能够根据不同的级联状态自动调整其工作模式,确保系统的稳定性和效率。用户无需手动设置或调整,移动电源即可自动适应级联状态,简化了操作流程,提升了用户体验。

10、可选的,级联检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第二二极管,其中,级联检测电路的输入端与级联信号线接口电性连接,第一电阻和第二电阻串联连接于第一电源端与接地端之间,第一电阻的第一端和第二电阻的第一端连接,级联检测电路的输入端与第一电阻的第一端电性连接,第一电容与第二电阻并联连接;第一电阻的第一端与第二二极管的正极电性连接,第二二极管的负极与第三电阻的第一端电性连接,第二电容连接于第三电阻的第二端与接地端之间,第四电阻与第二电容并联连接,其中,第三电阻的第二端作为级联检测电路的输出端,第三电阻的第二端与单片机的第一端口电性连接,控制模块中包括单片机;其中,当移动电源未与其他移动电源级联时,单片机的第一端口为第一电平,当移动电源与其他移动电源级联时,单片机的第一端口为第二电平,第一电平与第二电平相反。

11、通过采用上述技术方案,通过级联检测电路,能够在移动电源级联或未级联时产生不同的电平信号,这些信号被单片机捕获并处理,从而准确判断电源的级联状态。当未级联时,级联检测电路的输入端为第一电平,单片机的第一端口也为第一电平,而当级联时,第一连接器的级联信号线接口为第二电平,此时单片机的第一端口为第二电平,即通过单片机的第一端口的电平可判断出是否发生级联。由于级联检测电路与单片机的直接连接,使得级联状态的改变能够迅速被单片机识别,实现了快速响应。这对于需要实时调整电源管理策略的系统尤为重要,用户在使用多个移动电源级联时,无需担心电源之间的兼容性和连接问题,因为系统能够自动识别和适应级联状态,提供了更加便捷和无忧的使用体验。

12、可选的,上述移动电源还包括开机同步检测电路,开机同步检测电路被设置为当移动电源与其他移动电源级联、且移动电源的ac输出开关为打开状态时,向第一连接器的同步信号线接口输出预设指示信号,在移动电源与其他移动电源存在级联的情况下,预设指示信号用于指示其他移动电源打开对应的电源开关,其中,移动电源的ac输出开关为打开状态表示允许移动电源对外供电。

13、通过采用上述技术方案, 移动电源中还包括开机同步检测电路,当上述移动电源(可称为“当前移动电源”)的ac输出开关打开、且该移动电源与其他移动电源存在级联时,通过开机同步检测电路向第一连接器的同步信号线接口输出预设指示信号,以指示其他移动电源打开对应的电源开关,从而可以实现两个移动电源(即上述当前移动电源和级联的移动电源)同时给当前移动电源的负载供电的目的。解决了移动电源在多级联接(级联)使用场景中的电源开关同步问题,当多个移动电源级联使用时,需要确保各级移动电源能够协同工作,特别是在电源开关的控制上需要保持一致,以确保整个系统的稳定性和安全性。

14、可选的,开机同步检测电路包括:第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容、第一mos管,其中,第五电阻的第一端与单片机的第二端口电性连接,其中,当移动电源开机后检测到处于级联状态时,将单片机的第二端口置为高电平,控制模块中包括单片机;第六电阻连接于第五电阻的第二端与接地端之间,第三电容与第六电阻并联连接,第五电阻的第二端与第一mos管的栅极电性连接,第一mos管的源极与接地端连接,第一mos管的漏极通过第七电阻连接至第一电源端,第一mos管的漏极与第一连接器的同步信号线接口电性连接,且第一mos管的漏极还与单片机的第三端口电性连接。

15、通过采用上述技术方案,通过单片机第二端口的电平设置,能够迅速检测到移动电源的级联状态,进而快速触发同步信号,提高了系统的响应速度,该开机同步检测电路能够在移动电源开机并检测到级联状态时,有效地控制并传递同步信号;第一mos管的漏极与单片机的第三端口电性连接,形成了一个信号反馈机制,使得单片机能够实时监控同步信号的输出状态,进一步增强了系统的稳定性和可控性。

16、可选的,上述移动电源还包括ac输入接口和ac输出接口,其中,ac输入接口、ac输出接口均与逆变模块电性连接,逆变模块用于将第一电池模组提供的直流电转换为交流电并通过ac输出接口向外供电,逆变模块还用于将通过ac输入接口输入的外接电源转换为直流电给第一电池模组充电。

17、通过采用上述技术方案,逆变模块的高效工作,能够将第一电池模组提供的直流电转换为交流电,或者将外接的交流电转换为直流电给电池模组充电,这种双向的能量转换提高了移动电源的使用效率和适应性。通过ac输入接口和ac输出接口,以及与逆变模块的配合使用,显著提升了移动电源的功能性和使用灵活性,不仅扩展了其供电范围,还为用户提供了更为便捷的充电方式,从而提高了移动电源的整体使用价值和用户体验。

18、可选的,上述移动电源还包括:继电器控制电路,控制模块通过继电器控制电路与继电器连接,继电器控制电路的输出端与继电器的控制端电性连接,继电器控制电路用于对继电器的控制端进行控制;继电器控制电路包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第二mos管、第三mos管、第四电容、第五电容、第六电容、第一稳压二极管、第一接线座,其中,第八电阻的第一端与单片机的第四端口电性连接,第八电阻的第二端与第二mos管的栅极电性连接,第二mos管的源极与接地端连接,第九电阻连接于第八电阻的第二端与接地端之间,第四电容与第九电阻并联连接,第二mos管的漏极通过第十电阻与第三mos管的栅极电性连接,第三mos管的源极与第二电源端连接,第十一电阻连接于第二电源端与第三mos管的栅极之间,第三mos管的漏极与第一接线座的第一端子连接,第一接线座的第二端子与接地端连接,第一接线座的第一端子与继电器的控制端电性连接,其中,控制模块中包括单片机;第五电容与第六电容均连接于第三mos管的漏极与接地端之间,第一稳压二极管连接于第三mos管的漏极与接地端之间。

19、通过采用上述技术方案,通过上述继电器控制电路,单片机的第四端口作为对继电器的控制引脚,通过该第四端口发出的控制信号对继电器进行控制,例如,高电平时闭合,低电平时断开;当单片机的第四端口为高电平时,第一接线座的第一端子也为高电平,此时可控制继电器闭合,在实际应用中,继电器默认为断开状态。通过单片机的智能控制,可以根据电源状态实时调整继电器的工作状态,进一步增强了电路的保护能力,通过精确控制继电器的开关状态,可以更有效地管理移动电源的能量输出和输入,避免不必要的能量损耗,从而提高移动电源的使用效率。

20、可选的,移动电源还包括第二连接器,其中,第一连接器的电源正极线接口与第二连接器的电源正极线接口连接,第一连接器的电源负极线接口与第二连接器的电源负极线接口连接,第一连接器的同步信号线接口与第二连接器的同步信号线接口连接,第一连接器的级联信号线接口与第二连接器的级联信号线接口连接;第一连接器被配置为将移动电源与第一移动电源级联,第二连接器被配置为将移动电源与第二移动电源级联,其他移动电源包括第一移动电源和/或第二移动电源;第一移动电源的连接器中与第一连接器的级联信号线接口所对应的接口被配置为接地,第二移动电源的连接器中与第二连接器的级联信号线接口所对应的接口被配置为接地。

21、通过采用上述技术方案,移动电源(即当前移动电源)还包括第二连接器,当前移动电源可通过第一连接器与第一移动电源连接,当前移动电源也可通过第二连接器与第二移动电源连接,当前移动电源可以级联一个其他移动电源,也可级联多个其他移动电源,当然,第一移动电源或第二移动电源还可继续级联其他移动电源等;与当前移动电源类似,其他移动电源中也可设置第一连接器和/或第二连接器,且上述第一连接器和第二连接器可以是一对匹配的公母接线端子(或接线座),这样方便当前移动电源和其他移动电源之间的级联。传统的移动电源受限于其内部电池容量,无法为长时间或高功耗的设备提供持续供电。通过引入级联功能,用户可以将多个移动电源连接起来,从而显著增加总电量,满足更长时间的供电需求。通过级联技术,用户可以根据实际需要,灵活选择是否连接其他移动电源,以达到最佳的使用效果;即使某个移动电源电量耗尽,其他级联的移动电源仍能继续供电,提高了整体供电的可靠性。

22、综上所述,本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

23、1、通过引入防反灌电路模块,该移动电源能够有效防止在级联时电流反灌到第一电池模组中,从而保护了第一电池模组免受损害,提高了设备的安全性和使用寿命;

24、2、当多个移动电源级联,且它们的输出电压相差不大时,这些移动电源的输出可以并联后再通过逆变模块实现输出,以组合成更大容量的移动电源;

25、3、通过级联检测,移动电源可以更好地与其他移动电源协同工作,提升了设备之间的兼容性,使得用户可以更加灵活地扩展和使用电源系统,用户无需手动设置或调整,移动电源即可自动适应级联状态,简化了操作流程,提升了用户体验;

26、4、通过开机同步检测,解决了移动电源在级联使用场景中的电源开关同步问题,当多个移动电源级联使用时,需要确保各级移动电源能够协同工作,特别是在电源开关的控制上需要保持一致,以确保整个系统的稳定性和安全性。

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