CN204835612U - 一种带远程监控的移动电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带远程监控的移动电源，包括移动电源、采集板、通信模块和主控板；所述采集板与移动电源和主控板连接，采集板采集移动电源的运行状态并传送给主控板；所述主控板与采集板和通信模块连接，主控板可访问接收采集板的数据，并封装成报文传送给通信模块发送；所述通信模块与主控板连接，通信模块可访问接收主控板的报文，并传送给远端的客户接收端。本实用新型可远程监控移动电源的电压、电流、温度和电量等关键参数，让使用者及时了解情况，不仅给电子设备的正常运行提供可靠的能源保障，也让使用者可以远程无线操控电子设备电源的按需启动和停止，极大的提高了工程效率和延长电子设备电源的供电时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动电源技术领域，具体涉及一种带远程监控的移动电源。
背景技术
目前在一些户外工程和活动中，如要在现场取电是十分棘手的问题。比如野外应急通信设备的临时部署，环境监测设备的布点架设和现场采样，土木工程中的户外勘察和遥感遥测，应急抢修中的工程施工和户外旅游活动中给数码产品充电等。在这些场景中，因为身处户外不便于找到供电装置来给电子设备供电，于是便携式移动电源就成了随身携带的必须品。电子设备在户外布设好后，其供电电池的运行状态，即一些关键参数诸如电压、电流、温度和电量等如果能实时方便的远程监控起来，让使用者及时了解情况，不仅给电子设备的正常运行提供可靠的能源保障，也让使用者可以远程无线操控电子设备电源的按需启动和停止，尤其适合于那些上电即自动运行的电子设备，极大的提高了工程效率和延长电子设备电源的供电时间。另外想要较长时间在野外驻留并使用电子设备，则需要持续的电能供给。于是在一些时候会携带诸如小型柴油或汽油发电机之类的设备，但是这些设备重、且体积庞大不方便携带，并且存在安全隐患且不环保；另外虽然手摇发电装置可以发电，但使用起来极为不便且提供的能量微弱。综上所述，一种方便携带且带有远程监控功能的移动电源是目前市场急迫需要的产品，特别是以太阳能为再生能源的移动电源。
实用新型内容
本实用新型所要所实现的目的是提供一种带远程监控的移动电源，该移动电源具备远程监控其运行状态的功能，并且方便携带、可靠性高。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种带远程监控的移动电源，包括对电子设备供电的移动电源、采集板、可进行远程数据传送的通信模块和主控板；
所述采集板与移动电源和主控板连接，采集板采集移动电源的运行状态并传送给主控板；
所述主控板与采集板和通信模块连接，主控板可访问接收采集板的数据，并封装成报文传送给通信模块发送；
所述通信模块与主控板连接，通信模块可访问接收主控板的报文，并传送给远端的客户接收端。
优选的，上述方案还包括可避免移动电源过充和过放的充放电保护板，该充放电保护板与采集板连接。
上述方案优选的，移动电源的充电口设置于充放电保护板上；所述充放电保护板使用三段式充电法控制整个充电过程，即包括恒流充电电路、恒压充电电路和浮充充电电路。
为了让移动电源的电压兼容各种外接的电子设备要求的输入电压，上述方案还包括调压稳压输出板，该调压稳压输出板的输入端与充放电保护板连接、输出端与主控板连接，移动电源的放电口设置于调压稳压输出板上。
上述方案优选的，所述调压稳压输出板设有负载短路和电气反接保护电路。
上述方案优选的，所述调压稳压输出板设有可调节移动电源输出电压的调压旋钮，调压稳压输出板还将输出电压的数值传送给主控板。
上述方案优选的，所述调压稳压输出板设有固态继电器，该固态继电器被主控板控制，用来实现电源供电输出口的关闭和开启。
优选的，上述方案还包括用于人机交互的OLED显示屏和按键，其中OLED显示屏与主控板的输出端连接，按键与主控板的输入端连接。OLED型面板驱动电压低、能耗低，且响应速度快，图像稳定和亮度高、色彩丰富、分辨率高，具有抗震荡、耐低温(-40℃)等特性，特别适合于户外使用。按键使用薄膜按键，使用寿命可达100万次以上，这比普通的硅胶按键20万次得平均寿命要高得多，而且成本低、工艺简单和手感好。按键带有0～9***数字、上下左右键和确认键。
为了使移动电源可实现户外充电，延长使用时间，上述方案优选的，所述移动电源为可充放电的聚合物锂电池，可对外供电和对内给其他子板和模块供电。
优选的，上述方案还包括折叠式太阳能板，该折叠式太阳能板与聚合物锂电池连接。折叠式太阳能板为小片结构组合而成，每个小片太阳能板之间用导线连接，连成一串，使用时可展开，不使用时可以折叠，从而减少占用面积。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型可远程监控移动电源的电压、电流、温度和电量等关键参数，让使用者及时了解情况，不仅给电子设备的正常运行提供可靠的能源保障，也让使用者可以远程无线操控电子设备电源的按需启动和停止，尤其适合于那些上电即自动运行的电子设备，极大的提高了工程效率和延长电子设备电源的供电时间。
2、充放电保护板使用电源管理芯片来保护电池，避免充电时过充和过放，产品表面有充电口，方便在有供电的地方外接合适的充电适配器给产品快速充电；在充电时，充放电保护板使用三段式充电法控制整个充电过程，期智能高效，延长了电池的使用寿命。
3、调压稳压输出板可以让移动电源的电压兼容各种外接的电子设备要求的输入电压，同时带有负载短路和电气反接保护；并且由于调压稳压输出板采用了高效率的稳压模块，于是输入电压在低于、高于、等于输出电压时，输出电压都可以维持稳定不变。
附图说明
图1为本实用新型一种带远程监控的移动电源的示意图。
图中标号为：1、移动电源；2、采集板；3、通信模块；4、主控板；5、充放电保护板；6、充电口；7、调压稳压输出板；8、OLED显示屏；9、按键；10、折叠式太阳能板；11、调压旋钮；12、电插头；13、背带。
具体实施方式
本实用新型一种带远程监控的移动电源，如图1所示，包括对电子设备供电的移动电源1、采集板2、可进行远程数据传送的通信模块3和主控板4，以及连接在外壳上的背带13。
所述移动电源1可以为可充放电的聚合物锂电池，聚合物锂电池作为此产品中的蓄能装置，提供所有对外供电和对内给其他子板和模块供电的电力。聚合物锂电池具有塑形灵活性和体积利用率高的特性；容量大(12V30AH/24V20AH/48V12AH等可选配)，可根据需要由多块电池串联或并联组合成电池组来使用；循环使用寿命长，容量损失少；相对于其他种类电池有更高的质量能量比(3倍于MH-Ni电池)；电化学稳定窗口宽，可达5V；安全可靠性高。
所述采集板2与移动电源1和主控板4连接，采集板2采集移动电源1的运行状态并传送给主控板4。采集板2直接和聚合物锂电池相连接，聚合物锂电池所有流入流出的电流都必须首先经过采集板2。采集板2的核心是采用集成度高的电量计芯片，此类电量计在单一芯片内即可完成对电池的电压、电流、温度和电量的数据采集(诸如DS2438/DS2780/MAX17048等芯片)，并内置优化算法，采样数据准确度高。由芯片数据总线(I2C或1-Wire等)输出的数据，方便主控板4的单片机总线对接进行收集。
所述主控板4与采集板2和通信模块3连接，主控板4可访问接收采集板2的数据，并封装成报文传送给通信模块3发送。主控板4的核心是单片机控制电路，用于协调其他子板和模块工作。由于MSP430系列单片机功耗极低，具备多种低功耗运行模式，所以本产品优先采用此型号单片机。
所述通信模块3与主控板4连接，通信模块3可访问接收主控板4的报文，并传送给远端的客户接收端。客户接收端可以为手机、监控主机等。通信模块3的核心是使用了紧凑型双频GSM/GPRS芯片(如SIM900A芯片)，工作频率为GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz，采用工业标准接口，为SMT封装形式外观精巧，性能稳定，性价比高，适用于M2M物联网应用，可以低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的传输。本产品表面有方便***SIM卡的自锁卡槽，通信天线由SMA转接头外置。
本实用新型还包括可避免移动电源1过充和过放的充放电保护板5，该充放电保护板5与采集板2连接。充放电保护板5使用电源管理芯片来用于保护电池，避免充电时过充和过放。充放电保护板5的表面有充电口6，方便在有供电的地方外接合适的充电适配器给产品快速充电。在使用太阳能板或充电口6充电时，充放电保护板5使用三段式充电法控制整个充电过程，即恒流充电阶段，充电电流保持恒定，充入电量快速增加，电池电压上升；恒压充电阶段，充电电压保持恒定，充入电量继续增加，电池电压缓慢上升，充电电流下降，直至蓄电池充满，充电电流下降到低于浮充转换电流，充电电压降低到浮充电压；浮充充电阶段，充电电压保持为浮充电压。三段式充电法智能高效，延长了电池的使用寿命。
本实用新型还包括调压稳压输出板7，该调压稳压输出板7的输入端与充放电保护板5连接、输出端与主控板4连接，移动电源1的放电口设置于调压稳压输出板7上。调压稳压输出板7是为了让聚合物锂电池(或电池组)的电压兼容各种外接的电子设备要求的输入电压而设计，同时带有负载短路和电气反接保护。可通过产品表面的调压旋钮11，调节产品输出电压，并且输出电压的数值传送给主控板4接收。调压稳压输出板7带有固态继电器，固态继电器可以被主控板4控制，用来实现电源供电输出口的关闭和开启。由于调压稳压输出板7采用了高效率的稳压模块，于是输入电压在低于、高于、等于输出电压时，输出电压都可以维持稳定不变。比如设定输出为12V，那么输入电压在5～32V之间变化时，输出稳压在12V不变。本产品供电输出的电插头12可以通过多种电源转换头和各种电子设备的供电口相匹配。当然，在电插头12之后也可以连接逆变器使用，利用逆变器把直流电能转变成交流电(一般为220V/50Hz正弦波)，这样也扩展了外接电子设备的种类范围。
本实用新型还包括用于人机交互的OLED显示屏8和按键9，其中OLED显示屏8与主控板4的输出端连接，按键9与主控板4的输入端连接。OLED型面板驱动电压低、能耗低，与太阳能电池、集成电路等相匹配，且响应速度快，图像稳定和亮度高、色彩丰富、分辨率高，具有抗震荡、耐低温(-40℃)等特性。按键9使用薄膜按键9，使用寿命可达100万次以上，这比普通的硅胶按键20万次得平均寿命要高得多，而且成本低、工艺简单和手感好。按键9带有0～9***数字、上下左右键和确认键。
本实用新型还包括折叠式太阳能板10，该折叠式太阳能板10与聚合物锂电池连接。当然折叠式太阳能板10还可可以通过充放电保护板5与聚合物锂电池连接。所述折叠式太阳能板10可以为小片结构组合而成，每个小片太阳能板之间用导线连接，连成一串，使用时可展开，不使用时可以折叠，从而减少占用面积。
下面具体说明本实用新型的使用方法：
产品在出厂时已经对产品的检测参数进行了初始化和标定。当用户拿到该产品时，长按“确认”按键93秒以上开机，OLED显示屏8亮；当有5秒以上时间不操作按键9，OLED显示屏8自动熄灭，按任意键又可点亮屏幕，节省电能。
按键9作为主控板4的输入子模块，OLED显示屏8作为主控板4的输出子模块。主控板4按预置的时间间隔向采集板2和调压稳压输出板7请求数据，比如以10秒或1小时一次的速率通过采集板2采集电池的各项参数，包括“电池电流”、“电池温度”、“电池电量”和“电池电压”数值，通过调压稳压输出板7采集“输出电压”数值，并在OLED显示屏8幕上显示，比如显示“输出电压：9.00V电池电量：80.0％电池电压：13.60V电池电流：1.00A电池温度：25.05℃”，并可通过薄膜按键9上的上下左右键翻看。
在开机状态下，展开折叠式太阳能板10，折叠式太阳能板10经由充放电保护板5给聚合物锂电池充电，也可以通过充电口6外接合适的充电适配器给产品充电，这两种充电方式的充电过程都由充放电保护板5智能控制，使用三段式充电法控制整个充电过程。充放电保护板5的放电输出连接着调压稳压输出板7，用户通过调压稳压输出板7的调压旋钮11设置合适的输出电压，并通过电插头12连接负载电子设备。无论充在电还是放电时，聚合物锂电池所有的流入流出电流都经过采集板2，被采集板2检测，聚合物锂电池只和采集板2相连。
在确认已***SIM卡到通信模块3在面板上的卡槽后，用户通过按键9上的0～9***数字可以设置联系人手机号，并预设电池电压、电池电流、电池温度和电池电量的报警门限，比如当预设电池电量低于10％时，联系人手机将会接收到“电量低于10％”的告警短信。
用户可以通过手机发送“查询”短信，实时了解当前电源的各项工作参数，也可以通过发送“关电”和“上电”短信远程控制电源供电的关闭和开启(通过按键9也已可以控制电源供电的关闭和开启)。通信模块3在接收到“查询”短信报文后，传送给主控板4解析识别，主控板4访问接收采集板2的数据，并再封装成报文传送给通信模块3发送，比如联系人手机接收到的短信为“电池电量：80.0％电池电压：13.60V电池电流：1.00A电池温度：25.05℃”。电源供电的关闭和开启动作是由主控板4控制调压稳压输出板7上的固态继电器实现的。
Claims (10)
1.一种带远程监控的移动电源，其特征在于：包括对电子设备供电的移动电源(1)、采集板(2)、可进行远程数据传送的通信模块(3)和主控板(4)；
所述采集板(2)与移动电源(1)和主控板(4)连接，采集板(2)采集移动电源(1)的运行状态并传送给主控板(4)；
所述主控板(4)与采集板(2)和通信模块(3)连接，主控板(4)可访问接收采集板(2)的数据，并封装成报文传送给通信模块(3)发送；
所述通信模块(3)与主控板(4)连接，通信模块(3)可访问接收主控板(4)的报文，并传送给远端的客户接收端。
2.根据权利要求1所述的带远程监控的移动电源，其特征在于：还包括可避免移动电源(1)过充和过放的充放电保护板(5)，该充放电保护板(5)与采集板(2)连接。
3.根据权利要求2所述的带远程监控的移动电源，其特征在于：移动电源(1)的充电口(6)设置于充放电保护板(5)上；所述充放电保护板(5)使用三段式充电法控制整个充电过程，即包括恒流充电电路、恒压充电电路和浮充充电电路。
4.根据权利要求3所述的带远程监控的移动电源，其特征在于：还包括调压稳压输出板(7)，该调压稳压输出板(7)的输入端与充放电保护板(5)连接、输出端与主控板(4)连接，移动电源(1)的放电口设置于调压稳压输出板(7)上。
5.根据权利要求4所述的带远程监控的移动电源，其特征在于：所述调压稳压输出板(7)设有负载短路和电气反接保护电路。
6.根据权利要求4所述的带远程监控的移动电源，其特征在于：所述调压稳压输出板(7)设有可调节移动电源(1)输出电压的调压旋钮(11)，调压稳压输出板(7)还将输出电压的数值传送给主控板(4)。
7.根据权利要求4所述的带远程监控的移动电源，其特征在于：所述调压稳压输出板(7)设有固态继电器，该固态继电器被主控板(4)控制，用来实现电源供电输出口的关闭和开启。
8.根据权利要求1所述的带远程监控的移动电源，其特征在于：还包括用于人机交互的OLED显示屏(8)和按键(9)，其中OLED显示屏(8)与主控板(4)的输出端连接，按键(9)与主控板(4)的输入端连接。
9.根据权利要求1所述的带远程监控的移动电源，其特征在于：所述移动电源(1)为可充放电的聚合物锂电池，可对外供电和对内给其他子板和模块供电。
10.根据权利要求9所述的带远程监控的移动电源，其特征在于：还包括折叠式太阳能板(10)，该折叠式太阳能板(10)与聚合物锂电池连接。
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| CN201520555343.4U CN204835612U (zh) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | 一种带远程监控的移动电源 |
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Family Applications (1)
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