CN218352201U - 一种便携式电源箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种便携式电源箱；包括箱体及安装在箱体内的供电***，所述箱体的侧面安装有操作面板和接口面板，除了安装有操作面板和接口面板的位置其余侧面均安装有散热板。本实用新型采用外壳为金属壳体且自带扇热结构，可对电能转化过程产生的热量进行散热，有效提升电源箱的散热能力；增加便携式提手，便于提携及搬运；内部集成电池模组、ACDC输入转换模块和DCDC稳压输出模块、二极管显示屏、指示灯、手动开关、保险丝、储能电池管理***、输入接口、输出接口等组成有机整体，可接入市电进行充电，可为用电设备进行稳定充电。

Description

一种便携式电源箱

技术领域

本实用新型涉及一种便携式电源箱。

背景技术

电源箱是指挥电线路中各种元器件，合理分配电能的控制中心，是接纳上端电源，输出荷载电能的电子设备，随着人们野外活动的增加，产生了越来越多的小型便携式用电设备，为这些小型设备提供实时充电的便携式电源箱为市场所需。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种便携式电源箱。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种便携式电源箱；包括箱体及安装在箱体内的供电***，所述箱体的侧面安装有操作面板和接口面板，除了安装有操作面板和接口面板的位置其余侧面均安装有散热板，所述供电***包括电池组，电池组分别与充电模块、放电模块、主控控制模块、紧急断电模块连接，主控控制模块分别与紧急断电模块、充电模块、放电模块连接，主控控制模块还分别通过通讯模块、数码管驱动模块、状态显示模块进行人机交互。

所述操作面板和接口面板分别安装在箱体的前后两侧，剩下任意依次侧面安装有侧盖,侧盖上安装有散热板。

所述箱体的顶端加工有提手槽,提手槽内铰接有提手，箱体的底部安装有底脚。

所述操作面板上安装有分别与主控控制模块连接的充电指示灯、放电指示灯、故障指示灯、显示板。

所述接口面板上分别安装有与电池组连接的充电接口和放电接口，与主控控制模块连接的第一以太网接口和第二以太网接口。

所述充电模块包括AC/DC电源转换模块，AC/DC电源转换模块输入端与充电接口连接，输出端与充电继电器K1连接，充电继电器K1与分流器连接，分流器与电池组连接。

所述电池组包括若干平均分为若干组的锂离子电池，每组锂离子电池之间安装有隔板，每组锂离子电池分别与充电分流器连接。

所述放电模块包括DC/DC电源转换模块，DC/DC电源转换模块的输入端负极通过输出分流器与电池组负极连接，DC/DC电源转换模块的输入端正极与放电继电器K2连接，放电机电器K2与放电保险盒连接，放电保险盒与电池组正极连接，输出端与放电接口连接。

所述主控控制模块包括BMS，BMS的LECU端口分别与电池连接，温度采集端口与温度传感器连接，电流采集端口分别与充电分流器和输出分流器连接，电压采集端口分别与电池组的正极和DC/DC电源转换器的输出端正极连接，所述电源接口与电池组的电源正极连接，开关控制接口分别与充电继电器K1和放电继电器K2的线圈连接，其指示灯接口分别与充电指示灯、放电指示灯、故障指示灯连接，其显示接口与显示板连接。

所述紧急断电模块包括紧急断电开关S1-1、紧急断电开关S1-2、紧急断电开关S1-3，紧急断电开关S1-2与AC/DC电源转换模块输入端连接，紧急断电开关S1-2的前极与充电保险盒连接，充点保险和与充电接口连接；紧急断电开关S1-1连接在BMS的电源接口上，紧急断电开关S1-3连接在放电继电器K2的线圈和开关控制接口的连接线路上。

本实用新型的有益效果在于：采用外壳为金属壳体且自带扇热结构，可对电能转化过程产生的热量进行散热，有效提升电源箱的散热能力；增加便携式提手，便于提携及搬运；内部集成电池模组、ACDC输入转换模块和DCDC稳压输出模块、二极管显示屏、指示灯、手动开关、保险丝、储能电池管理***、输入接口、输出接口等组成有机整体，可接入市电进行充电，可为用电设备进行稳定充电。

附图说明

图1是本实用新型的机身结构示意图；

图2是本实用新型的后面板结构示意图；

图3是本实用新型的供电原理示意图；

图4是本实用新型的供电电路原理示意图；

图中：1-箱体，11-提手槽，12-提手，2-侧盖，3-操作面板，31-开关，32-充电指示灯，33-放电指示灯，34-故障指示灯，35-显示板，4-底脚，5-接口面板，51-充电接口，52-第一以太网接口，53-第二以太网接口，54-放电接口。

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1所示，一种便携式电源箱；包括箱体1及安装在箱体1内的供电***，所述箱体1的侧面安装有操作面板3和接口面板5，除了安装有操作面板3和接口面板5的位置其余侧面均安装有散热板，为电源箱提供安装、防护和散热、提携等功能，所述供电***包括电池组，电池组分别与充电模块、放电模块、主控控制模块、紧急断电模块连接，主控控制模块分别与紧急断电模块、充电模块、放电模块连接，主控控制模块还分别通过通讯模块、数码管驱动模块、状态显示模块进行人机交互。

箱体采用铝制壳体，铝材的比强度高、导热效率好。电池箱体有散热齿设计，能有效散热，提升产品的环境温度适应性。

操作面板3和接口面板5分别安装在箱体1的前后两侧，剩下任意依次侧面安装有侧盖2,侧盖2上安装有散热板。

箱体1的顶端加工有提手槽11,提手槽11内铰接有提手12，可折叠式提手，折叠式提手在运输时能有效减少所占空间，在提携时便于人员使用箱体1的底部安装有底脚4，减震垫作为支脚，满足放置时对电源箱的减震需求。

操作面板3上安装有分别与主控控制模块连接的充电指示灯32、放电指示灯33、故障指示灯34、显示板35，人机交互模块统一放在箱体前侧，便于人员操作和观察。

接口面板5上分别安装有与电池组连接的充电接口51和放电接口54，与主控控制模块连接的第一以太网接口52和第二以太网接口53。输入输出接口统一放在箱体后侧，便于外接走线布置；充电电源输入接口采用通用的三孔插座进行市电输入，充电电源输入接口采用通用的三孔插座进行市电输入。

充电模块包括AC/DC电源转换模块，AC/DC电源转换模块输入端与充电接口51连接，输出端与充电继电器K1连接，充电继电器K1与分流器连接，分流器与电池组连接，采用的充电模块由充电电源输入接口、充电继电器、充电熔断器、充电电源转换模块等组成，主要功能是对220VAC标准市电转换成直流电给电池组进行充电，充电熔断器在在充电继电器后接入，防止外部输入短路造成电源箱失效，充电电源转换模块在充电熔断器后接入，充电电源转换模块采用AC/DC电源转换模块，将市电转化为直流电，DC/DC稳压模块在AC/DC电源转换模块后接入，DC/DC稳压模块能提供稳定的适合电池组充电的电压，能有效提升电池组的使用寿命分流器在AC/DC模块后接入，可以有效检测输入电流大小，AC/DC输入模块和DC/DC稳压模块的散热面紧贴铝制壳体，可以有效的将转化产生的热量通过壳体进行散热；。

电池组包括若干平均分为若干组的锂离子电池，每组锂离子电池之间安装有隔板，每组锂离子电池分别与充电分流器连接。采用锂离子电池组作为储能模块。锂离子电池组由锂离子电池单体通过串并联形成，为电源箱内部其他模块提供电能，并满足外部负载的用电需求。具有比能量高、通用性强等优点，锂离子电池选用低温型锂离子电池单体。低温型锂离子在低温时仍具有良好的充放电能力；锂离子电池选用26650圆柱型锂离子电池单体。26650电池单体具备较高的比能量，串并联相对简单。

放电模块包括DC/DC电源转换模块，DC/DC电源转换模块的输入端负极通过输出分流器与电池组负极连接，DC/DC电源转换模块的输入端正极与放电继电器K2连接，放电机电器K2与放电保险盒连接，放电保险盒与电池组正极连接，输出端与放电接口54连接。分流器在DC/DC电源转换模块后***，可以有效检测输出电流大小。

主控控制模块包括BMS，BMS的LECU端口分别与电池连接，温度采集端口与温度传感器连接，电流采集端口分别与充电分流器和输出分流器连接，电压采集端口分别与电池组的正极和DC/DC电源转换器的输出端正极连接，所述电源接口与电池组的电源正极连接，开关控制接口分别与充电继电器K1和放电继电器K2的线圈连接，其指示灯接口分别与充电指示灯32、放电指示灯33、故障指示灯34连接，其显示接口与显示板35连接。主控控制模块对电源箱的***进行管理，主要用于电池组电压电流采集、通讯、充放电控制、实现电源箱内部功能的逻辑控制，并进行电池组SOC估算，采用网口接头为通讯模块的接口，实现电源箱内部数据的导出和通讯。采用指示灯为状态指示模块的信号输出接口，通过灯光的明亮度、颜色的显示，实现人机交互功能。采用数码管为数码管驱动模块的信号输出接口，通过实时数据显示，实现人机交互功能。

所述紧急断电模块包括紧急断电开关S1-1、紧急断电开关S1-2、紧急断电开关S1-3，紧急断电开关S1-2与AC/DC电源转换模块输入端连接，紧急断电开关S1-2的前极与充电保险盒连接，充点保险和与充电接口51连接；紧急断电开关S1-1连接在BMS的电源接口上，紧急断电开关S1-3连接在放电继电器K2的线圈和开关控制接口的连接线路上。紧急断电模块为手动开关，对各类继电器进行管控，便于人工参与电源箱的控制。

本专利的工作原理如下：

按下紧急断电开关后，主控控制模块上电开始进行初始化；

主控控制模块完成***初始化后，首先对电源箱进行自检，若***自检正常则进入待机工作模式，建立网口通信，前面板上显示放电电压、电流和电量值，等待网口通信下发的充放电控制指令或采集到激活充放电的信息进入放电或充电工作模式；若***自检不正常则进入待机工作模式，面板上的“故障”指示灯为红色，电源箱内部的主控控制模块上报警蜂鸣器报警，可通过紧急断电开关关闭报警并进行故障排查；放电和充电工作模式只能通过重启电源箱进行转换；

在自检正常后，当接收到放电激活信号则进入放电工作模式，闭合放电继电器，对外进行放电输出，面板上“放电”指示灯点亮为绿色，同时网口通讯传输输出电压、电流、电量和单体电池电压等状态信息，前面板上显示输出电压、电流和电量值。当在放电过程中出现单体电池电压过低或差值过大、放电电压过高或过低、放电电流过高或过低和单体电池温度过高等异常情况时，则通过网口发送预警信息，当异常值超出设定阈值时，则通过主控控制模块逻辑判定，断开放电继电器，停止输出，同时前面板上的“故障”指示灯点亮为红色，“放电”指示灯灭，蜂鸣器报警，可通过紧急断电开关关闭报警并进行故障排查；

在自检正常后，当接收到充电激活信号则进入充电工作模式，闭合充电继电器，对电池组进行充电，面板上“充电”指示灯点亮为绿色，同时网口通讯传输充电电压、电流、电量和单体电池电压等状态信息，前面板上显示充电电压、电流和SOC值。当在充电过程中出现单体电池电压过高或差值过大、充电电压过高、充电电流过高或过低和单体电池温度过高等异常情况时，则网口发送预警信息，当异常值超出设定阈值时，则通过主控控制模块逻辑判定，断开开充电继电器，停止充电，同时面板上的“故障”指示灯点亮为红色，“充电”指示灯灭，蜂鸣器报警，可通过关闭面板上“紧急断电开关，关闭报警并进行故障排查。

Claims (10)

1.一种便携式电源箱，其特征在于：包括箱体(1)及安装在箱体(1)内的供电***，所述箱体(1)的侧面安装有操作面板(3)和接口面板(5)，除了安装有操作面板(3)和接口面板(5)的位置其余侧面均安装有散热板，所述供电***包括电池组，电池组分别与充电模块、放电模块、主控控制模块、紧急断电模块连接，主控控制模块分别与紧急断电模块、充电模块、放电模块连接，主控控制模块还分别通过通讯模块、数码管驱动模块、状态显示模块进行人机交互。

2.如权利要求1所述的便携式电源箱，其特征在于：所述操作面板(3)和接口面板(5)分别安装在箱体(1)的前后两侧，剩下任意依次侧面安装有侧盖(2),侧盖(2)上安装有散热板。

3.如权利要求1所述的便携式电源箱，其特征在于：所述箱体(1)的顶端加工有提手槽(11),提手槽(11)内铰接有提手(12)，箱体(1)的底部安装有底脚(4)。

4.如权利要求1所述的便携式电源箱，其特征在于：所述操作面板(3)上安装有分别与主控控制模块连接的充电指示灯(32)、放电指示灯(33)、故障指示灯(34)、显示板(35)。

5.如权利要求1所述的便携式电源箱，其特征在于：所述接口面板(5)上分别安装有与电池组连接的充电接口(51)和放电接口(54)，与主控控制模块连接的第一以太网接口(52)和第二以太网接口(53)。

6.如权利要求1所述的便携式电源箱，其特征在于：所述充电模块包括AC/DC电源转换模块，AC/DC电源转换模块输入端与充电接口(51)连接，输出端与充电继电器K1连接，充电继电器K1与分流器连接，分流器与电池组连接。

7.如权利要求1所述的便携式电源箱，其特征在于：所述电池组包括若干平均分为若干组的锂离子电池，每组锂离子电池之间安装有隔板，每组锂离子电池分别与充电分流器连接。

8.如权利要求1所述的便携式电源箱，其特征在于：所述放电模块包括DC/DC电源转换模块，DC/DC电源转换模块的输入端负极通过输出分流器与电池组负极连接，DC/DC电源转换模块的输入端正极与放电继电器K2连接，放电机电器K2与放电保险盒连接，放电保险盒与电池组正极连接，输出端与放电接口(54)连接。

9.如权利要求1所述的便携式电源箱，其特征在于：所述主控控制模块包括BMS，BMS的LECU端口分别与电池连接，温度采集端口与温度传感器连接，电流采集端口分别与充电分流器和输出分流器连接，电压采集端口分别与电池组的正极和DC/DC电源转换器的输出端正极连接，BMS的电源接口与电池组的电源正极连接，开关控制接口分别与充电继电器K1和放电继电器K2的线圈连接，其指示灯接口分别与充电指示灯(32)、放电指示灯(33)、故障指示灯(34)连接，其显示接口与显示板(35)连接。

10.如权利要求1所述的便携式电源箱，其特征在于：所述紧急断电模块包括紧急断电开关S1-1、紧急断电开关S1-2、紧急断电开关S1-3，紧急断电开关S1-2与AC/DC电源转换模块输入端连接，紧急断电开关S1-2的前极与充电保险盒连接，充点保险和与充电接口(51)连接；紧急断电开关S1-1连接在BMS的电源接口上，紧急断电开关S1-3连接在放电继电器K2的线圈和开关控制接口的连接线路上。

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