專利名稱：多功能小型移動電站的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電源設備，尤其涉及ー種多功能小型移動電站。
背景技術：
移動電站是為室外供電提供服務的設備，移動電站系列有多種結構和功能，如汽車電站、拖車電站；移動低噪音電站、移動集裝箱電站等。電站其實可認為是ー種電源或者ー種發(fā)電系統(tǒng)，其為用電設備供電?，F(xiàn)有技術中，有多種形式的電站，例如中國專利文獻CN 201332367 Y公開ー種“太陽能移動電站”,其是由太陽能光伏電池、柴油發(fā)電機組成的ー個混合供電系統(tǒng)，太陽能光伏電池安裝在一個集裝箱的相鄰的頂部和側面。其所有設備放置在集裝箱內部，通過將太陽能發(fā)電系統(tǒng)和柴油發(fā)電系統(tǒng)結合組成高效、快速移動的供電系統(tǒng)。其主要利用光伏效應，通過太陽能光伏電池將太陽能轉化為直流電，再通過太陽能并網(wǎng)逆變器跟蹤雙向逆變器輸出電能的頻率和相位將直流電轉變?yōu)榻涣麟?，直接給用電負載使用；若太陽能光伏電池產(chǎn)生的電能超出了用電負載的負荷，多余的電量將通過雙向逆變器轉換為直流電存入蓄電池組中；當太陽能光伏電池產(chǎn)生的電能無法滿足用電負載的負荷，蓄電池組將通過雙向逆變器輸出電能進行補充；若仍無法滿足用電需求，則由柴油發(fā)電機補充。但是現(xiàn)有技術中的移動電站都存在功能較為單一，且不便于攜帶，不能滿足日常生產(chǎn)生活中的需求，特別是旅游時，攜帯很不方便。

實用新型內容本實用新型解決的目的在于解決傳統(tǒng)的移動電站功能較為單一的問題，提供ー種多功能小型移動電站，其具有便于攜帶、功能多樣的優(yōu)點。本實用新型還提供一種多功能小型移動電站的控制方法，該方法簡單，且易于實現(xiàn)。為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種多功能小型移動電站，包括直流輸入模塊，交流輸入直流電；DC-DC模塊，與直流輸入模塊相連，用以不同直流電壓值之間的轉換；鋰電池組，用以將輸入的直流電存儲；鋰電池組管理系統(tǒng)，與鋰電池組相連，用以管理鋰電池組的充放電；DC-DC模塊，與鋰電池組管理系統(tǒng)相連；輸出模塊，與DC-DC模塊相連，用以連接各種用電負載；上述的各模塊依次相連，并集成于ー個主箱體內；DC-DC模塊既可用于直流電的輸入,也可根據(jù)需要用于輸出，用于輸出時直接與負載相連。優(yōu)選的，所述直流輸入模塊米用AC-DC模塊、太陽能電池板、機械手搖式發(fā)電模塊、車載電源中的一種或者多種的組合。優(yōu)選的，所述鋰電池組及各模塊均安裝于所述主箱體底部，所述鋰電池組的各電池均采用結構件隔離，并在結構件上設置通氣散熱ロ。優(yōu)選的，所述輸出模塊采用DC-DC模塊、萬能接口座、逆變器、無線充電發(fā)射器中的一種或者多種的組合，且DC-DC模塊采用MCU控制，實現(xiàn)輸入、輸出狀態(tài)的切換。優(yōu)選的，所述太陽能電池板為折疊式太陽能電池板，并裝于所述主箱體內殼面板上。優(yōu)選的，所述鋰電池組還設置有電池狀態(tài)顯示系統(tǒng)，實時監(jiān)控電池的充放電狀態(tài)、容量狀態(tài)。優(yōu)選的，所述逆變器為300W正弦波逆變器，可為小功率交流設備直接供電。優(yōu)選的，所述主箱體采用尼龍加玻纖的塑膠材料制成。本實用新型的有益效果為通過將直流輸入模塊、DC-DC模塊、鋰電池組及其管理系統(tǒng)、DC-DC模塊、輸出模塊依次相連,并集成于ー個主箱體內，使得該移動電站的體積減小，降低了成本，并便于攜帯，同時，直流輸入模塊可以采用AC-DC模塊、太陽能電池板、機械手搖式發(fā)電模塊、車載電源中的一種或者多種的組合，實現(xiàn)了可適時保持鋰電池組有充足的電量備用，能實現(xiàn)野外完全自給供電；輸出模塊可以采用萬能接口座、逆變器、無線充電發(fā)射器中的一種或者多種的組合，滿足了各種用電設備的需求，具有功能多祥化的優(yōu)點；上述的各模塊主體均可根據(jù)需要連接進行組合使用，能很方便的裝配，利于維護和提高產(chǎn)品的使用效率。

下面根據(jù)附圖和實施例對本實用新型作進ー步詳細說明。圖I為實施例一所述的多功能小型移動電站的控制原理框圖；圖2為實施例ニ所述的多功能小型移動電站的控制原理框圖；圖3為實施例三所述的電池狀態(tài)顯示系統(tǒng)構架示意圖；圖4為圖3所示的電池狀態(tài)顯示系統(tǒng)執(zhí)行流程示意圖；圖5為實施例四所述的鋰電池組管理系統(tǒng)的電路圖；圖6為實施例四所述的控制模塊的電路圖。圖中I、狀態(tài)顯示系統(tǒng)；2、電子裝置；10、12、顯示單元；14、狀態(tài)顯示控制模塊；20、充電電池；22、充電控制單元；100、采樣模塊；200、放電電平處理電路；300、充電電平處理電路；400、單片機；500、放電控制模塊；600、充電控制模塊；700、AD轉換器。
具體實施方式
如圖I所示，于實施例一中，本實用新型所述的多功能小型移動電站包括依次相連的直流輸入模塊、智能DC-DC模塊、鋰電池組及其智能管理系統(tǒng)、智能DC-DC模塊、輸出模塊，且上述的各模塊及鋰電池組及其管理系統(tǒng)集成于ー個主箱體內，減小了移動電站的體積，便于攜帯。其中，鋰電池組安裝于所述主箱體底部，鋰電池組的各電池均采用結構件隔離，并在結構件上設置通氣散熱ロ，在結構上與筆記本類似，可同主箱體分離，便于更換和擴展。其中，智能DC-DC模塊具備輸入、輸出功能，并采用MCU控制，實現(xiàn)輸入、輸出狀態(tài)的切換，輸入狀態(tài)時，通過直流輸入模塊輸入直流電，DC-DC模塊進行不同直流電壓值進行轉換，此時，其起到變壓器的作用；輸出吋，DC-DC模塊可直接對接用電負載，此時，其起到適配器的作用。電池組可根據(jù)需要選擇不同容量的電池，例如15Ah、25Ah、40Ah等，電壓都是14. 4，電芯全部采用進ロ電芯，具有安全性及準確性高的優(yōu)點。主箱體采用尼龍加玻纖的塑膠材料制成，產(chǎn)品體積為500 350 * 50mm，體積小巧，重量根據(jù)配置不同從2. 5kg 4. 5kg，便于旅游及科考攜帯。多功能小型移動電站的控制方法，包括如下步驟步驟A :通過直流輸入模塊輸入直流電；步驟B :直流電經(jīng)DC-DC模塊進行轉換；步驟C :轉換后的直流電進入鋰電池組管理系統(tǒng)，為鋰電池組的充放電準備；步驟D :直流電存入鋰電池組；步驟E :同時直流電由鋰電池組管理系統(tǒng)進入DC-DC模塊，進行直流電的轉換；步驟F :經(jīng)轉換后的電流由DC-DC模塊進入輸出模塊，并流向用電負載或者由DC-DC模塊直接輸出至負載。如圖2所示，于實施例ニ中，本實用新型所述的多功能小型移動電站包括依次相連的直流輸入模塊、智能DC-DC模塊、鋰電池組及其智能管理系統(tǒng)、智能DC-DC模塊、輸出模塊，且上述的各模塊及鋰電池組及其管理系統(tǒng)集成于ー個主箱體內，減小了移動電站的體積，便于攜帯。其中，直流輸入模塊包括AC-DC模塊、太陽能電池板、機械手搖式發(fā)電模塊,太陽能電池板優(yōu)選為折疊式太陽能電池板,并安裝于主箱體內殼面板上,可根據(jù)需要進行串并擴展，利用太陽能進行發(fā)電，并對電池進行充電；在主箱體上設置機械手搖式發(fā)電模塊接ロ，可根據(jù)需要安裝機械手搖式發(fā)電模塊，進行發(fā)電，并對電池進行充電；當在室內時，可直接用AC-DC模塊對電池進行充電，且各模塊主體可根據(jù)實際使用環(huán)境的需要連接組合使用，也可単獨使用，能很方便的裝配，便于維護和提高產(chǎn)品的使用效率。同時還可以根據(jù)需要使用車載電源進行充電，通過將上述的直流輸入模塊根據(jù)需要組合使用，可實現(xiàn)適時保持鋰電池組有充足的電量，實現(xiàn)了野外完全自給供電。鋰電池智能管理系統(tǒng)實時管理電池的充放電，并對電池設置各種保護參數(shù)，防止電池的過充、過放、過流、溫度過高等。鋰電池組還設置有電池狀態(tài)顯示系統(tǒng)，用以顯示電池的電壓、容量、充放電電流、剰余容量等其他電池狀況信息，能使用戶直觀的知悉電池的實時使用狀況。輸出模塊包括萬能接口座、逆變器、無線充電發(fā)射器，萬能接口座可再室內室外對手機電池、數(shù)碼相機電池、數(shù)碼攝像機、上網(wǎng)本、筆記本等用電負載進行充電；當某些設備需要使用交流電時，例如電腦，此時可以通過逆變器轉換成交流電輸出至用電設備；無線充電發(fā)射器采用無線聯(lián)盟QI標準，可以提供無線信號，可直接連接無線充電接受設備，例如PDVD, PS3、NDSi, NDSL, Xbox, iphone、iPad等各種印有QI標記的數(shù)碼無線兼容產(chǎn)品，各裝置主體可根據(jù)需要連接組合使用，也可単獨使用，能很方便的裝配，便于維護和提高產(chǎn)品的使用效率。優(yōu)選的，逆變器為300W正弦波逆變器，在野外無交流電時，通過300W逆變器可用于小型交流電器應急性供電。優(yōu)選的，DC-DC模塊具有多路輸出電路，對應輸出電路具有多路輸出接ロ，在其內部設置限流電路，使其還具有限流功能，由于某些用電設備的電流需要限制在某個范圍內，例如，MP3、MP4等數(shù)碼產(chǎn)品可限制輸出電流從O 2A可調，同時DC-DC模塊還具有適配器功能，可直接與用電負載相接，還具有USB接口和DC5. 5 ★ 2. I插座接ロ。本實施例所述的多功能小型移動電站的控制方法，包括如下步驟步驟A :通過AC-DC模塊、太陽能發(fā)電模塊、機械手搖式發(fā)電模塊輸入直流電；步驟B :直流電經(jīng)DC-DC模塊進行轉換；步驟C :轉換后的直流電進入鋰電池組管理系統(tǒng)，為鋰電池組的充放電準備；步驟D :直流電存入鋰電池組；步驟E :同時直流電由鋰電池組管理系統(tǒng)進入另ー DC-DC模塊，進行直流電的轉換；步驟F :經(jīng)轉換后的電流由DC-DC模塊進入萬能接口座、逆變器、無線充電發(fā)射器，最后輸出至用電負載或者由DC-DC模塊直接輸出至負載。如圖3 4所示，于實施例三中，給出了ー個具體的電池狀態(tài)顯示系統(tǒng)的實施例，該系統(tǒng)應用于具有對充電電池20執(zhí)行充電功能的充電控制單元22的電子裝置2中，所述的電子裝置即為鋰電池組管理系統(tǒng)，電池狀態(tài)顯示系統(tǒng)I包括兩個用以顯示該充電控制単元22的運作狀態(tài)的顯示単元10、12 ;以及用以偵測該充電控制單元22的運作狀態(tài)，并依據(jù)所偵測的運作狀態(tài)操控該兩顯示単元10、12的動作，以借由該兩個顯示單元10、12的兩種顯示狀態(tài)以及由該兩種顯示狀態(tài)所混合的顯示狀態(tài)中之一者相應的顯示該充電控制單元22的運作狀態(tài)的狀態(tài)顯示控制模塊14。該兩個顯示單元為兩個具有不同波長的發(fā)光二極管(LED)，且該兩種顯示狀態(tài)是指該兩個顯示單元的發(fā)光顏色，該兩種顯示狀態(tài)所混合的顯示狀態(tài)是指該兩個顯示單元的發(fā)光顏色經(jīng)混光后的發(fā)光顏色。執(zhí)行該電池狀態(tài)顯示系統(tǒng)的方法是首先偵測該充電控制単元的運作狀態(tài)，并依據(jù)所偵測的運作狀態(tài)借由兩種顯示狀態(tài)以及由該兩種顯示狀態(tài)所混合的顯示狀態(tài)中之一者相應的顯示該充電控制單元的運作狀態(tài)。如圖5 6所示，于實施例四中，給出了ー個鋰電池組管理系統(tǒng)的具體實施例，鋰電池組是由八組電池組串聯(lián)組成，每組電池組由八節(jié)鋰電池串聯(lián)組成，其管理系統(tǒng)包括采樣模塊100、磁隔離模塊、電平處理電路、單片機400、控制模塊、開關電路,姆一路米樣模塊分別采集每組電池組的電壓信號。采樣模塊100的輸入端與鋰電池的兩端連接，采樣模塊100的輸出端分別與電平處理電路通過I2C總線與磁隔離模塊相連，磁隔離模塊通過I2C總線與單片機400的輸入端相連，控制模塊具有兩個控制信號輸入端，電平處理電路的輸出端與控制模塊的ー個控制信號輸入端連接，單片機400的輸出端與控制模塊的另一個控制信號輸入端相連，控制模塊的輸出端與開關電路的輸入端相連接，開關電路的輸出一端通過米樣電阻RI與電池組相連接，另一端與負載相連接。[0063]其中，采樣模塊100用于采集鋰電池兩端充、放電電壓值和采樣電阻采樣端電壓，將過充、過放、短路、過流信號送至電平處理電路和通過I2C總線將信號送至磁隔離模塊，優(yōu)選的，采樣模塊100的芯片型號為0Z8920 ;單片機400用于通過I2C總線接收磁隔離模塊處理過的采樣模塊的數(shù)字信號，進行判斷，并輸出信號至控制模塊；電平處理電路用于接收采樣模塊發(fā)出的過充、過放、短路、過流信號，并輸出信號至控制模塊；控制模塊用于同時接收單片機輸出的控制信號和電平處理電路輸出的控制信號進行邏輯判斷，輸出信號至開關電路；開關電路用于接收控制模塊輸出的邏輯信號，接通或者斷開充、放電回路。[0064]特別的，電平處理電路由充電電平處理電路300和放電電平處理電路200組成，控制模塊由充電控制模塊600和放電控制模塊500組成，且充電控制模塊600和放電控制模塊500均具有兩個控制信號輸入端，充電電平處理電路和單片機的輸出端分別與充電控制模塊的兩控制信號輸入端連接，放電電平處理電路和單片機的輸出端分別與放電控制模塊的兩控制信號輸入端連接。[0065]開關電路由串聯(lián)的放電場管DEFT和充電場管CEFT組成，放電場管DEFT的柵極與放電控制模塊的輸出端連接，源極與采樣電阻連接，充電場管CEFT的柵極與充電控制模塊的輸出端連接，源極與負載連接。進ー步的，放電電平處理電路200包括三極管QI、光電耦合器，其中光電耦合器由發(fā)光器和受光器組成，所述的發(fā)光器為發(fā)光二極管，所述的受光器為光敏ニ極管，采樣模塊100的輸出端與三極管Ql的基極連接，所述的三極管Ql的集電極與發(fā)光二極管的陽極連接，所述的發(fā)光二極管的陰極接地，所述的光敏ニ極管的集電極與ニ極管Dll的陽極連接，ニ極管Dll的陽極通過電阻與工作電源連接，光敏ニ極管的發(fā)射極接地，所述的ニ極管Dll的陰極與放電控制模塊500的輸入口連接，所述的放電電平處理電路200根據(jù)采樣模塊發(fā)出的命令對放電控制模塊500進行控制。進ー步的，充電電平處理電路300包括三極管Q2、光電耦合器，其中光電耦合器由發(fā)光器和受光器組成，所述的發(fā)光器為發(fā)光二極管，所述的受光器為光敏ニ極管，采樣模塊100的輸出端與三極管Q2的基極連接，所述的三極管Q2的集電極與發(fā)光二極管的陰極連接，所述的發(fā)光二極管的陽極接電源，三極管Q2的發(fā)射極接地，所述的光敏ニ極管的集電極與所述的ニ極管D 12的陽極連接，ニ極管D12的陽極通過電阻與工作電源連接，光敏ニ極管的發(fā)射極接地，ニ極管D12的陰極與充電控制模塊600的輸入口連接，所述的充電電平處理電路300根據(jù)采樣模塊100發(fā)送的命令對充電控制模塊600進行控制。所述的控制模塊由兩個三極管Q3、Q4組成，所述的兩個三極管的基極分別為控制模塊的兩個輸入端，兩個三極管的發(fā)射極連接后接地，兩個三極管的集電極連接后與工作電源連接成為控制模塊的輸出端。在鋰電池組處于正常狀態(tài)時，采樣模塊100輸入到放電電平處理電路200的為高電平，三極管Ql導通，光電稱合器導通，ニ極管輸出低電平，放電控制模塊500輸入端D0/S接收到低電平，放電控制模塊500控制放電場管DFET截止；采樣模塊100輸入充電電平處理電路300的為低電平，三極管Q2導通，光電耦合器導通，ニ極管輸出低電平，充電控制模塊600輸入端C0/S接收到低電平，充電控制模塊600控制充電場管CFET截止。當采樣模塊100檢測到鋰電池組出現(xiàn)過流、過壓、短路、過溫狀態(tài)時，采樣模塊100輸出低電平，任何一路采樣模塊輸出到放電電平處理電路200為低電平，光電耦合器截止，ニ極管輸出高電平，放電控制模塊500輸入口 DO/S接收到高電平信號。當采樣模塊100檢測到鋰電池組出現(xiàn)過壓或者過溫情況時，任何一路采樣模塊100輸出到充電電平處理電路300處于高阻狀態(tài)，光電耦合器截止，ニ極管輸出高電平，充電控制模塊600輸入口 CO/S接收聞電平イ目號。 采樣模塊100同時將采樣信號通過AD轉換器700輸送至單片機400，在鋰電池組處于正常狀態(tài)時，單片機400根據(jù)邏輯判斷輸送至充電控制模塊600和放電控制模塊500均為低電平，當鋰電池組出現(xiàn)過流、過壓、短路、過溫狀態(tài)時，單片機400輸送至放電控制模塊500為高電平，當出現(xiàn)過流、過壓狀態(tài)時，單片機400輸送至充電控制模塊600為高電平。放電控制模塊500的兩個輸入口中任何ー個輸入口收到高電平信號或者兩個輸入口都接收到高電平信號，放電控制模塊輸出高電平，放電場管DFET導通，充電控制模塊600的兩個輸入口中任何ー個輸入口收到高電平信號或者兩個輸入口都接收到高電平信號，充電控制模塊輸出高電平，充電場管CFET導通。本實施例中，鋰電池組管理系統(tǒng)采用雙重控制，單片機接收采集模塊的信號，經(jīng)過邏輯判斷對充電場管和放電場管進行控制，同時采樣模塊通過驅動控制模塊對充電場管和放電場管進行控制，再經(jīng)過合成電路對兩路信號合成后，即便其中一路控制出現(xiàn)問題時，另一路控制仍然可以保證對充電場管和放電場管進行控制，増加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。需要聲明的是，上述具體實施方式
僅僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理，在本實用新型所公開的技術范圍內，任何熟悉本技術領域的技術人員所容易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種多功能小型移動電站，其特征在于，包括 直流輸入模塊，交流輸入直流電； DC-DC模塊，與直流輸入模塊相連，用以不同直流電壓值之間的轉換； 鋰電池組，用以將輸入的直流電存儲； 鋰電池組管理系統(tǒng)，與鋰電池組相連，用以管理鋰電池組的充放電； DC-DC模塊，與鋰電池組管理系統(tǒng)相連； 輸出模塊，與DC-DC模塊相連，用以連接各種用電負載； 上述的各模塊依次相連，并集成于ー個主箱體內； DC-DC模塊既可用于直流電的輸入,也可根據(jù)需要用于輸出，用于輸出時直接與負載相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的多功能小型移動電站，其特征在于，所述直流輸入模塊采用AC-DC模塊、太陽能電池板、機械手搖式發(fā)電模塊、車載電源中的一種或者多種的組合。
3.根據(jù)權利要求I所述的多功能小型移動電站，其特征在于，所述鋰電池組及各模塊均安裝于所述主箱體底部，所述鋰電池組的各電池均采用結構件隔離，并在結構件上設置通氣散熱ロ。
4.根據(jù)權利要求I所述的多功能小型移動電站，其特征在于，所述輸出模塊采用DC-DC模塊、萬能接口座、逆變器、無線充電發(fā)射器中的一種或者多種的組合，且DC-DC模塊采用MCU控制，實現(xiàn)輸入、輸出狀態(tài)的切換。
5.根據(jù)權利要求2所述的多功能小型移動電站，其特征在于，所述太陽能電池板為折疊式太陽能電池板，并裝于所述主箱體內殼面板上。
6.根據(jù)權利要求3所述的多功能小型移動電站，其特征在于，所述鋰電池組還設置有電池狀態(tài)顯示系統(tǒng)。
7.根據(jù)權利要求4所述的多功能小型移動電站，其特征在于，所述逆變器為300W正弦波逆變器。
8.根據(jù)權利要求I 7任一所述的多功能小型移動電站，其特征在于，所述主箱體采用尼龍加玻纖的塑膠材料制成。
專利摘要本實用新型公開一種多功能小型移動電站，其包括依次相連的直流輸入模塊、智能DC-DC模塊、鋰電池組及其智能管理系統(tǒng)、智能DC-DC模塊、輸出模塊，且上述的各模塊及鋰電池組及其管理系統(tǒng)集成于一個主箱體內，減小了移動電站的體積，便于攜帶，直流輸入模塊可以采用AC-DC模塊、太陽能電池板、機械手搖式發(fā)電模塊、車載電源中的一種或者多種組合，可適時保持鋰電池組有充足的電量備用，能實現(xiàn)野外完全自給供電；輸出模塊可以采用萬能接口座、逆變器、無線充電發(fā)射器中的一種或者多種組合，滿足了各種用電設備的需求，具有功能多樣化的優(yōu)點；上述的各模塊主體均可根據(jù)需要連接進行組合使用，便于裝配、維護，能提高產(chǎn)品的使用效率。
文檔編號H02J7/00GK202395499SQ20122001248
公開日2012年8月22日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權日2012年1月11日
發(fā)明者熊伶軍 申請人:東莞市鉅大電子有限公司