一种便携式多功能蓄电池应用装置的制作方法

1.本实用新型属于蓄电池的技术领域，具体涉及一种便携式多功能蓄电池应用装置。


背景技术：

2.蓄电池作为一种可充电的电池，应用范围十分广泛。既在变电站的直流系统中充当主要直流源，还在各种应急场合下作为不间断电源(ups)使用。但目前来看，单体蓄电池的使用场合仍然比较单一，单个的蓄电池只能用于具体的某种场合。如何将蓄电池充分利用，使之能在更多的应用场合中发挥作用，便成为一个亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种集蓄电池充电、逆变及多个蓄电池串联功能于一体的便携式多功能蓄电池应用装置。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种便携式多功能蓄电池应用装置，包括壳体，所述壳体的正面设置有切换开关，所述壳体的两侧设置电源接线端子，所述壳体的背面设置有蓄电池连接口，所述壳体内设置有电路转换模块、充电模块、逆变模块和直连模块，所述电路转换模块的电源端和电源接线端子相连，所述电路转换模块的控制端分别通过第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关分别与充电模块、逆变模块和直连模块相连，所述第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关分别对应切换开关的“充电”档位、“逆变”档位和“离线”档位，所述充电模块、逆变模块、直连模块分别通过蓄电池连接口与蓄电池相连。
5.进一步地，所述壳体的正面设置有电子显示模块，所述壳体内设置有电压检测模块，所述蓄电池通过电压检测模块与电子显示模块相连。
6.优选地，每个所述电源接线端子包括水平接线柱和内凹在壳体的连接槽，所述水平接线柱通过导电条与连接槽底部电连接。
7.优选地，所述水平接线柱采用球形结构。
8.进一步地，所述充电模块包括整流桥d2、光电耦合器u1、电源控制芯片u2和变压器t1，所述整流桥d2的输入端通过接插座j1与第一切换开关相连，整流桥d2的输出端串接电阻r2、电阻r7后与电源控制芯片u2的ct-sense端相连，电源控制芯片u2的out端分别与二极管d7的负极、电阻r4的一端相连，电阻r4的另一端分别与二极管d7的正极、电阻r3的一端、三极管q9的栅极相连，三极管q9的漏极与电阻r2之间连线与电阻r3的另一端相连，电源控制芯片u2的vref端串接电阻r6后与电源控制芯片u2的comp端相连，电源控制芯片u2的comp端与电阻r6之间连线与光电耦合器u1的集电极相连，光电耦合器u1的正极依次串接电阻r8、电阻r9和电阻r11后接地，电阻r8与电阻r9之间连线与vcc电源端相连，电阻r9与电阻r11之间连线依次串接电容c8、电阻r10后光电耦合器u1的负极相连，光电耦合器u1的负极与电阻r10之间连线与可控精密稳压源u3的负极相连，可控精密稳压源u3的正极接地，所述
整流桥d2输出正端、三极管q9的源极与变压器t1一次侧相连，变压器t1二次侧第一绕组通过接插座j2与蓄电池连接口相连，变压器t1二次侧第二绕组通过稳压器u4与vcc电源端相连。
9.进一步地，所述逆变模块包括变压器t2和电感l2，所述变压器t2一次侧的一端分别与三极管q2的源极、三极管q6的漏极相连，变压器t2一次侧的另一端分别与三极管q1的源极、三极管q5的漏极相连，三极管q1的漏极、三极管q2的漏极通过接插座j3的第一接线端子与蓄电池连接口相连，三极管q6的源极、三极管q5的源极、通过接插座j3的第二接线端子与蓄电池连接口相连，所述变压器t2二次侧的一端分别与二极管d8的正极、二极管d10的负极相连，变压器t2二次侧的另一端分别与二极管d9的正极、二极管d11的负极相连，二极管d8的负极分别与二极管d9的负极、电容c9的一端、三极管q3的漏极、三极管q4的漏极、电感l2的一端相连，二极管d10的正极分别与二极管d11的正极、电容c9的另一端、三极管q7的源极、三极管q8的源极、电容c7的一端、接插座j4的第二接线端子相连，接插座j4的第一接线端子分别与电感l2的另一端、电容c7的另一端相连。
10.进一步地，所述电压检测模块包括放大器m1，所述放大器m1的同相输入端分别与电阻r1的一端、电阻r2的一端相连，电阻r1的另一端通过蓄电池连接口与蓄电池的正极相连，电阻r2的另一端通过蓄电池连接口与蓄电池的负极相连，放大器m1的反相输入端与放大器m1的输出端相连后与电子显示模块的输入端相连。
11.进一步地，所述电子显示模块包括单片机u5和显示屏u6，所述单片机u5的a1n0端与放大器m1的输出端相连，单片机u5的输出端与显示屏u6相连。
12.优选地，所述光电耦合器u1的型号为pc817；所述电源控制芯片u2的型号为uc3843；所述可控精密稳压源u3的型号为tl431。
13.优选地所述单片机u5的型号为ch559l；所述显示屏u6的型号为lcd12864。
14.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
15.本实用新型公开的一种便携式多功能蓄电池应用装置，壳体内设置有电路转换模块、充电模块、逆变模块和直连模块，所述电路转换模块的电源端和电源接线端子相连，所述电路转换模块的控制端分别通过第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关分别与充电模块、逆变模块和直连模块相连，所述第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关分别对应切换开关的“充电”档位、“逆变”档位和“离线”档位；本实用新型将蓄电池充电、逆变功能集于一体，通过切换内部接线方式，方便地实现单体蓄电池的充电和放电，此外，本实用新型将电源接线端子2外延至壳体侧面，能方便地实现多组蓄电池的串联，不仅可以实现对多组蓄电池的同时充电，还可以用于大容量直流电源需求的用电场合，实用性强。
附图说明
16.下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
17.图1为本实用新型的接线图；
18.图2为本实用新型的电路原理图；
19.图3为本实用新型的俯视图；
20.图4为本实用新型的仰视图；
21.图5为本实用新型的正视图；
22.图6为本实用新型电路转换模块的电路图；
23.图7为本实用新型充电模块的电路图；
24.图8为本实用新型逆变模块的电路图；
25.图9为本实用新型直连模块的电路图；
26.图10为本实用新型电压检测模块的电路图；
27.图11为本实用新型电子显示模块的电路图；
28.图中：1为切换开关，2为电源接线端子，21为水平接线柱，22为连接槽，3为蓄电池连接口，4为电路转换模块，5为充电模块，6为逆变模块，7为直连模块，8为电子显示模块，9为电压检测模块。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.如图1至图11所示，一种便携式多功能蓄电池应用装置，包括壳体，所述壳体的正面设置有切换开关1，所述壳体的两侧设置电源接线端子2，所述壳体的背面设置有蓄电池连接口3，所述壳体内设置有电路转换模块4、充电模块5、逆变模块6和直连模块7，所述电路转换模块4的电源端和电源接线端子2相连，所述电路转换模块4的控制端分别通过第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关分别与充电模块5、逆变模块6和直连模块7相连，所述第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关分别对应切换开关1的“充电”档位、“逆变”档位和“离线”档位，所述充电模块5、逆变模块6和直连模块7分别通过蓄电池连接口3与蓄电池相连。
31.本实施例将蓄电池充电、逆变功能集于一体，通过切换内部接线方式，方便地实现单体蓄电池的充电和放电，此外，本实施例将电源接线端子2外延至壳体侧面，能方便地实现多组蓄电池的串联，不仅可以实现对多组蓄电池的同时充电，还可以用于大容量直流电源需求的用电场合，实用性强。
32.进一步地，所述壳体的正面设置有电子显示模块8，所述壳体内设置有电压检测模块9，所述蓄电池通过电压检测模块9与电子显示模块8相连。
33.进一步地，每个所述电源接线端子2包括水平接线柱21和内凹在壳体的连接槽22，所述水平接线柱21通过导电条与连接槽22底部电连接，所述水平接线柱21通过连接槽22与电路转换模块4的电源端电连接，所述水平接线柱21采用球形结构。
34.具体地，当蓄电池电量不足，需要对其充电时，使用人员将切换开关1切换至“充电”档位，电路转换模块4内部接线使得充电模块5的输入端与壳体两侧的电源接线端子2相连，使用人员只需将外部交流电源直接接至壳体两侧的电源接线端子2，即可对蓄电池本体进行充电；当遇有不间断供电需求的应急用电场合时，使用人员将切换开关1切换至“逆变”档位，电路转换模块4内部线使得逆变模块6的输出端与壳体两侧的电源接线端子2相连，使用人员只需将外部用电设备接至壳体两侧的电源接线端子2上，即可实现对外部用电设备
的应急供电。
35.当遇有较大容量直流供电需求的用电场合时，使用人员将切换开关1切换至“离线”档位，电路转换模块4内部接线使得直连模块7直接将充电模块5和逆变模块6短接，蓄电池通过直连模块7与所述壳体两侧的电源接线端子2相连，其中，所述壳体一侧的水平接线柱连接槽直接与蓄电池本体的正极相连，所述壳体另一侧的水平接线柱连接槽与蓄电池本体的负极相连，使用人员只需将外部用电设备接至壳体两侧的水平接线柱连接槽上，即可实现对外部用电设备的应急供电。
36.本实用新型还可对多个便携式多功能蓄电池应用装置进行串联，不仅可以实现对外部环境的大容量直流供电，还可实现对多个串联蓄电池的同时充电；具体地，本实施例以两个便携式多功能蓄电池应用装置以下简称蓄电池为例进行说明。处于“离线”状态的两个蓄电池，
37.将第二蓄电池中与正极相连的水平接线柱21嵌入第一蓄电池中与负极相连的内凹连接槽22中，或者第二蓄电池中与正极相连的内凹接线槽22与第一蓄电池中与负极相连的水平接线柱21相嵌后，将外部用电设备连接至第二蓄电池中与负极相连的水平接线柱21、第一蓄电池中与正极水平接线柱21时，即可实现对外部设备进行供电；当外部交流电源连接至第二蓄电池中与负极相连的水平接线柱21、第一蓄电池中与正极水平接线柱21时，即可对串联的蓄电池进行充电；通过水平接线柱21与内凹接线槽22配合使用，便于多个蓄电池之间的串联，水平接线柱21与内凹接线槽22的同时使用增加了蓄电池串联使用时对外供电的导电截面，大大提升了供电电流，扩大了应用场合。
38.进一步地，所述充电模块5包括整流桥d2、光电耦合器u1、电源控制芯片u2和变压器t1，所述光电耦合器u1的型号为pc817；所述电源控制芯片u2的型号为uc3843；所述可控精密稳压源u3的型号为tl431；所述整流桥d2的输入端通过接插座j1与第一切换开关相连，整流桥d2的输出端串接电阻r2、电阻r7后与电源控制芯片u2的ct-sense端相连，电源控制芯片u2的out端分别与二极管d7的负极、电阻r4的一端相连，电阻r4的另一端分别与二极管d7的正极、电阻r3的一端、三极管q9的栅极相连，三极管q9的漏极与电阻r2之间连线与电阻r3的另一端相连，电源控制芯片u2的vref端串接电阻r6后与电源控制芯片u2的comp端相连，电源控制芯片u2的comp端与电阻r6之间连线与光电耦合器u1的集电极相连，光电耦合器u1的正极依次串接电阻r8、电阻r9和电阻r11后接地，电阻r8与电阻r9之间连线与vcc电源端相连，电阻r9与电阻r11之间连线依次串接电容c8、电阻r10后光电耦合器u1的负极相连，光电耦合器u1的负极与电阻r10之间连线与可控精密稳压源u3的负极相连，可控精密稳压源u3的正极接地，所述整流桥d2输出正端、三极管q9的源极与变压器t1一次侧相连，变压器t1二次侧第一绕组通过接插座j2与蓄电池连接口3相连，变压器t1二次侧第二绕组通过稳压器u4与vcc电源端相连。
39.进一步地，所述逆变模块6包括变压器t2和电感l2，所述变压器t2一次侧的一端分别与三极管q2的源极、三极管q6的漏极相连，变压器t2一次侧的另一端分别与三极管q1的源极、三极管q5的漏极相连，三极管q1的漏极、三极管q2的漏极通过接插座j3的第一接线端子与蓄电池连接口3相连，三极管q6的源极、三极管q5的源极、通过接插座j3的第二接线端子与蓄电池连接口3相连，所述变压器t2二次侧的一端分别与二极管d8的正极、二极管d10的负极相连，变压器t2二次侧的另一端分别与二极管d9的正极、二极管d11的负极相连，二
极管d8的负极分别与二极管d9的负极、电容c9的一端、三极管q3的漏极、三极管q4的漏极、电感l2的一端相连，二极管d10的正极分别与二极管d11的正极、电容c9的另一端、三极管q7的源极、三极管q8的源极、电容c7的一端、接插座j4的第二接线端子相连，接插座j4的第一接线端子分别与电感l2的另一端、电容c7的另一端相连。
40.进一步地，所述电压检测模块9包括放大器m1，所述放大器m1的同相输入端分别与电阻r1的一端、电阻r2的一端相连，电阻r1的另一端通过蓄电池连接口3与蓄电池的正极相连，电阻r2的另一端通过蓄电池连接口3与蓄电池的负极相连，放大器m1的反相输入端与放大器m1的输出端相连后与电子显示模块8的输入端相连。
41.进一步地，所述电子显示模块8包括单片机u5和液晶显示屏u6，所述单片机u5的型号为ch559l；所述显示屏u6的型号为lcd12864；所述单片机u5的a1n0端与放大器m1的输出端相连，单片机u5的输出端与液晶显示屏u6相连；具体地，电子显示模块8采用“单片机 液晶”的显示方式显示电压检测数据，单片机u5接收电压检测模块9所测量的电压数据。
42.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。