便攜式多功能戶外電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種便攜式多功能戶外電源，是將裝置主體設置為箱體，箱體內設為四層，第一層為固定層設有太陽能電池板，第二層為抽拉式太陽能電池板，箱體第三層設為抽屜式充電區域，充電區域的抽屜內壁設有兩個充電模塊，分別為五孔插座及多接口充電器，兩個充電模塊與蓄電池組的輸出端相接；箱體第四層設有蓄電池組以及與蓄電池組連接的控制裝置，控制裝置由整流、濾波、穩壓、控制以及反饋電路組成；在箱體內設有由轉動手柄驅動的微型發電機，箱體外側壁還設有220V交流外接電源輸入接口，所述外接電源輸入接口、太陽能電池板的輸出端以及微型發動機的輸出端均與所述控制裝置相連。該裝置能夠增強電子設備的續航能力。
【專利說明】便攜式多功能戶外電源
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及一種便攜式多功能戶外電源。
【背景技術】
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[0002]近來，隨著國家電網公司狀態檢修工作的進行，對設備的巡視檢查要求加大，紅外測溫、局方試驗、絕緣電阻、回路電阻等測試更加的頻繁，這就要求電子設備的續航能力更加可靠。然而，電力工作大都在戶外進行，時間空間跨度大，往往會面臨著電子設備沒有電的情況，常常工作時需要攜帶多塊電池或者插線盤，十分的不便。
【發明內容】
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[0003]為克服現有技術的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種便攜式多功能戶外電源，是一種擁有外接交流電源、太陽能供電、手搖供電三種供電方式的充電裝置，能滿足各類情況，增強電子設備的續航能力，此外，該裝置還能夠解決戶外旅游時手機、相機等各類電子器件電量不足問題。
[0004]本實用新型解決技術問題采用如下技術方案:
[0005]便攜式多功能戶外電源，是將裝置主體設置為箱體，在箱體底部設有棘輪式萬向腳輪，箱體外部設有伸縮式拉桿；
[0006]所述箱體內設為四層，第一層為固定層，第二層為抽拉式太陽能電池板，所述固定層及箱體的箱蓋內壁均設有太陽能電池板，箱體第三層設為抽屜式充電區域，所述充電區域的抽屜內壁設有兩個充電模塊，分別為五孔插座及多接口充電器，所述兩個充電模塊與蓄電池組的輸出端相接；箱體第四層設有蓄電池組以及與蓄電池組連接的控制裝置，所述控制裝置由整流、濾波、穩壓、控制以及反饋電路組成；
[0007]箱體外側部設有轉動手柄，轉動手柄的轉軸與箱體壁轉動連接，在箱體內設有由所述轉動手柄驅動的微型發電機，箱體外側壁還設有220V交流外接電源輸入接口，所述外接電源輸入接口、太陽能電池板的輸出端以及微型發動機的輸出端均與所述控制裝置相連。
[0008]所述箱體外壁還設置有由控制裝置控制的電量顯示裝置以及啟停開關，電量顯示裝置顯示蓄電池組的電量，蓄電池組充滿時或者連接在充電模塊上的電器件充滿時啟停開關斷開充電電路。
[0009]所述箱蓋頂面設有用于搬運箱體的手提握把，箱蓋的側壁設有扣環用于將箱蓋鎖緊在箱體上。
[0010]在所述兩個充電模塊上方均設置了由控制裝置控制的三個指示燈，包括TEST檢測燈、CH充電燈、0K充電飽和指示燈。
[0011]與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在:
[0012]本實用新型綜合了用于外接電源在內的三種充電方式，能適用戶外現場作業時各種復雜的環境條件，可靠性高，大力提高了需要充電儀表的續航能力。
[0013]本充電裝置綜合考慮到各類電子設備充電接口的差異，設計了各類的充電接口(多接口充電器)，現場工作時未攜帶充電數據線也能完成充電。
[0014]本充電裝置考慮到不同地區經緯度不同，設置太陽能電池板最優傾斜角，實現發電效率的最大化。
[0015]本充電裝置考慮到了各類復雜路況，下方設置萬向輪，裝置后壁設置伸縮式拉桿；裝置上方設置手提握把，裝置采用高強度絕緣輕質材料組成，主體重量可控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
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[0016]圖1為便攜式多功能戶外電源裝置結構示意圖，圖2為便攜式多功能戶外電源裝置結構示意圖(展開太陽能電池板)，圖3為便攜式多功能戶外電源裝置第三層結構示意圖，圖4為便攜式多功能戶外電源裝置充放電流程圖，圖5為充放電電路原理圖。
[0017]圖中標號:1箱體，2萬向腳輪，3伸縮式拉桿，4太陽能電池板，5五孔插座，6多接口充電器，7轉動手柄，8微型發電機，9外接電源輸入接口，10蓄電池組，11控制裝置，12啟停開關，13電量顯示裝置，14手提握把，15扣環，16為TEST檢測燈，17為CH充電燈，18充電飽和指示燈。
[0018]以下通過【具體實施方式】，并結合附圖對本實用新型作進一步說明。
【具體實施方式】
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[0019]實施例:結合圖1-3，本實施例的便攜式多功能戶外電源，是將裝置主體設置為箱體1，在箱體底部設有棘輪式萬向腳輪2，可以不同角度拖動充放電裝置，箱體外部設有伸縮式拉桿3，拉桿壓縮后，可以扣在裝置箱壁上，其中拉桿和轉動手柄手握部分均加有軟護套，箱蓋頂面設有用于搬運箱體的手提握把14，遇到復雜路況可以通過手提方式通過。箱蓋的側壁設有扣環15用于將箱蓋鎖緊在箱體上。
[0020]箱體內設為四層，第一層為固定層，第二層為抽拉式太陽能電池板4，固定層及箱體的箱蓋內壁均設有太陽能電池板，箱體第三層設為抽屜式充電區域，在充電區域的抽屜內壁設有兩個充電模塊，分別為五孔插座5及多接口充電器6，兩個充電模塊與蓄電池組的輸出端相接；箱體第四層設有蓄電池組10以及與蓄電池組連接的控制裝置11，控制裝置由整流、濾波、穩壓、控制以及反饋電路組成；具體設置中，在箱體的兩內側壁設有滑軌，并在抽屜的前端設有抽屜拉手，使得抽屜抽拉輕松，蓄電池組采用可重復充放電的鎳錫電池，整個裝置所采用的材料為高強度輕質量的絕緣材料。
[0021]箱體外側部設有轉動手柄7，轉動手柄的轉軸與箱體壁轉動連接，在箱體內設有由轉動手柄驅動的微型發電機8，箱體外側壁還設有220V交流外接電源輸入接口 9，外接電源輸入接口 9、太陽能電池板的輸出端以及微型發動機的輸出端均與控制裝置相連。
[0022]在箱體外壁還設置有由控制裝置控制的電量顯示裝置13以及啟停開關12，電量顯示裝置顯示蓄電池組的電量，蓄電池組充滿時或者連接在充電模塊上的電器件充滿時啟停開關斷開充電電路。兩個充電模塊上方均設置了由控制裝置控制的三個指示燈，包括TEST檢測燈16、CH充電燈17、0K充電飽和指示燈18，建議三個指示燈顏色分為黃綠紅三種顏色。由于在充電區域的抽屜內設有多接口充電器6，無需攜帶儀器本身的充電數據線，充電時按照接口規格對接充電即可。
[0023]具體應用中，裝置箱蓋可以完全打開，箱蓋內壁是太陽能電池板結構，在戶外有陽光條件下，可以拉開抽屜，打開箱蓋，展開太陽能電池板，利用太陽能電池板充電，將太陽能轉化為電能輸出。建議參考不同地區的經緯度信息，太陽能電池板設置成與水平30°夾角，按照最大光照、溫度的要求，滿足最大功率工作，實現發電效率的最大化。電能貯存在蓄電池組中；在陰暗環境中將太陽能電池板推回裝置，利用側邊手搖式充電裝置充電。
[0024]根據設備負荷大小，選擇一定規格的太陽能電池板，電池板材料優選為單晶硅；選擇合適的角度，提供最大發電效率；微型發電機和轉動手柄配套使用，優選能產生能滿足輸出負載負荷的功率和相應轉速的微型發電機，額定電流、輸出電壓不小于待充電設備要求的參數值。蓄電池模塊設計成多格型，每一格內蓄電池選擇合適的電壓電流，電池組之間用絕緣石棉或者是絕緣板隔離，可根據實際負載的情況增加蓄電池組。
[0025]結合圖4，本實用新型電源裝置充放電流程圖，主要包括了整流、濾波、調壓、控制以及反饋電路幾個環節。圖5所示為本實用新型裝置的電路原理圖，不穩定電能經過不控整流為較穩定的直流，再經過方波寬度或頻率控制控制為交流，通過變壓器輸出，輸出側經過boost電路升壓輸出給負載。具體實施電路有多種，下面結合具體附圖和其中一種實施電路對本實用新型做進一步說明。
[0026]如圖5所示:為了能夠方便的對需要充電的負載進行充電，本實用新型采用了三種充電方式輸出電能。電路左側為通過控制開關管的狀態控制變壓器的原邊電壓，中間是穩壓單元，調節輸出電壓在范圍內，右側是變壓器的副邊給蓄電池充電和負責指示電壓狀態的發光二極管回路。
[0027]整流電路，手搖發電機經過做功、太陽能電池板接受光照后均產生不穩定的電能，必須經過整流才能變成電壓穩定的直流電。采用由六個二極管組成的三相不控整流橋電路將輸入的電整流成為電壓穩定的直流電。考慮到直流側過電壓保護，在進入三相整流橋前電路上添加三組熔斷器。考慮到三相不控整流橋是一個整的模塊，交流側有三個接線端口，將本實用新型的另一模塊外接電源即單相交流電源模塊接到三相不控整流橋其中兩個接線端口，即可實現整流。
[0028]濾波電路，經過整流后電能變成單相直流電，考慮到充電的負載功率較小，電路中采用電容器C1進行濾波。
[0029]調壓電路，調壓電路采用的是單端反激式變換器，調壓過程中實現穩壓的效果。高頻變壓器的磁心僅工作在磁滯回線的一側(即第一象限)。異名端的作用是可以實現變壓器內部線圈在一個周期結束后實現磁復位，本模塊電路圖具體過程為:當高壓開關管Q1被方波脈沖激勵而導通時，輸入電壓便施加到高頻變壓器的原邊繞組Np上，由于變壓器T副邊整流二極管D2反接，副邊繞組Ns沒有電流流過:當開關管Q1關斷時，副邊繞組Ns上電壓極性顛倒，整流二極管D1被正偏，開關管導通期間儲存在變壓器中的能量便通過整流二極管D2向蓄電池釋放。這種變換器在高壓開關管導通期間只存儲能量，在截止期間才向蓄電池傳遞電能，高頻變壓器在工作過程中既是變壓器又相當于一個儲能用電感。輸出端加由電感器L1和兩C3電容組成的一個低通濾波器，變壓器原邊設置R2，C2和D1組成的RCD漏感尖峰吸收電路。
[0030]控制以及反饋電路，為了解決電流不穩定的問題，本電路圖加入了方波脈寬或者頻率調節器。此外，在基本電路圖的基礎上，增加了指示燈的功能，電路中設置兩個發光二級管D3、D4。D3為正在充電指示燈，D4為充電已滿指示燈，兩種燈設置不同顏色以便區分，具體電路過程為:當給蓄電池充電時，D3處于導通狀態，發光指示正在充電。運算放大器U的反相輸入端的基準電壓通過電阻R7可以調節，經R5輸出反饋。通過與通向輸入端的電壓進行比較，如果運算放電器U的同相輸入端電壓大于其反相輸入端的電壓，運算放大器U輸出高電平，此時，發光二極管D4會點亮，提示充滿電；如果運算放電器U的同相輸入端電壓低于其反相輸入端的電壓，運算放大器U輸出低電平，此時，發光二極管D4不亮。
[0031]本實用新型設有太陽能電池板、手搖充電、外接電源充電以及在內部設有充放電電池，且留有多格電池槽，適合給多種蓄電池充電，使用方便，滿足各種戶外條件。
【權利要求】
1.便攜式多功能戶外電源，其特征是將裝置主體設置為箱體(I)，在箱體底部設有棘輪式萬向腳輪(2)，箱體外部設有伸縮式拉桿(3)； 所述箱體內設為四層，第一層為固定層，第二層為抽拉式太陽能電池板(4)，所述固定層及箱體的箱蓋內壁均設有太陽能電池板，箱體第三層設為抽屜式充電區域，所述充電區域的抽屜內壁設有兩個充電模塊，分別為五孔插座(5)及多接口充電器￠)，所述兩個充電模塊與蓄電池組的輸出端相接；箱體第四層設有蓄電池組(10)以及與蓄電池組連接的控制裝置(11)，所述控制裝置由整流、濾波、穩壓、控制以及反饋電路組成； 箱體外側部設有轉動手柄(7)，轉動手柄的轉軸與箱體壁轉動連接，在箱體內設有由所述轉動手柄驅動的微型發電機(8)，箱體外側壁還設有220V交流外接電源輸入接口(9)，所述外接電源輸入接口(9)、太陽能電池板的輸出端以及微型發動機的輸出端均與所述控制裝置相連。
2.根據權利要求1所述的便攜式多功能戶外電源，其特征在于，所述箱體外壁還設置有由控制裝置控制的電量顯示裝置(13)以及啟停開關(12)，電量顯示裝置顯示蓄電池組的電量，蓄電池組充滿時或者連接在充電模塊上的電器件充滿時啟停開關斷開充電電路。
3.根據權利要求1所述的便攜式多功能戶外電源，其特征在于，所述箱蓋頂面設有用于搬運箱體的手提握把(14)，箱蓋的側壁設有扣環(15)用于將箱蓋鎖緊在箱體上。
4.根據權利要求1所述的便攜式多功能戶外電源，其特征在于，在所述兩個充電模塊上方均設置了由控制裝置控制的三個指示燈，包括TEST檢測燈(16)、CH充電燈(17)、OK充電飽和指示燈(18)。
【文檔編號】H02S30/00GK204068821SQ201420574884
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】董如春, 郝韓兵, 陳健, 李登峰, 許飛, 劉洋洋, 黃寅, 汪雯珺 申請人:國家電網公司, 國網安徽省電力公司滁州供電公司