电源转换装置的制作方法

1.本发明涉及一种电源转换装置，具体的是将电动车电池转换为户外电源的装置。


背景技术：

2.户外电源，是较大容量的可携带的储能设备，其内部有电芯，可存储电能，电源表面通常设有usb、汽车点烟器等多种直流输出口，有些户外电源还设有220伏交流输出口，可为手机、电脑等小型电器供电。
3.户外电源体积和重量通常都较大，对于驾车出游时，可放车上方便携带，但一些短途轻装出行的场景，例如驾电动自行车或者电动摩托车出游时，携带户外电源，则很困难。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种电源转换装置，可将电动车电池转为户外电源使用。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.电源转换装置，包括壳体，所述壳体内设置有dc模块；还包括转换器接入端和dc插口，所述转换器接入端和dc插口均从壳体露出；
7.所述转换器接入端与电动车电池的电源插口适配，用于与电动车电池的电源插口连接导通；
8.所述dc模块分别与转换器接入端和dc插口接通，用于将电动车电池的输出直流电转为适配直流电压输出至dc插口。
9.进一步的，所述壳体内还设置有控制模块；所述控制模块连接所述dc模块，用于控制模块获取并监控dc模块的输入和/或输出电流，并根据监控值控制dc模块输入和/或输出的开关。
10.进一步的，所述控制模块还连接有输入部，所述输入部从所述壳体露出，用于控制模块接收输入部的输入信号，并根据输入信号控制dc模块输入和/或输出的开关。
11.进一步的，所述dc模块分别与转换器接入端和dc插口接通，还用于所述dc插口连接充电器，且所述dc模块将所述充电器的输出电转为适配电压，输出至转换器接入端，进而为电动车电池充电。
12.进一步的，所述壳体内还设置有充电模块；所述充电模块一端连接转换器接入端，另一端用于通过ac线缆接通市电，且充电模块将市电转为适配电压，输出至转换器接入端，进而为电动车电池充电。
13.进一步的，还包括逆变模块和ac插口，所述逆变模块位于壳体内，所述ac插口从壳体露出；
14.所述逆变模块分别与转换器接入端和ac插口接通，用于将电动车电池的输出电转为适配的交流电压输出至ac插口；
15.所述控制模块与逆变模块接通，用于控制模块获取并监控逆变模块的输入和/或
输出电流，并根据监控值控制逆变模块输入和/或输出的开关；
16.所述控制模块连接所述输入部，还用于控制模块接收输入部的输入信号，并根据输入信号控制逆变模块输入和/或输出的开关。
17.进一步的，还包括电量显示模块，且电量显示模块从壳体露出；所述控制模块分别与转换器接入端和电量显示模块连接，用于控制模块从转换器接入端获取电动车电池的当前电压，按预设算法计算出剩余电量，并控制电量显示模块显示剩余电量。
18.进一步的，所述dc插口包括usb插口、type-c插口和/或车载点烟器插口。
19.进一步的，所述电动车电池的输出直流电，其电压为24～72伏。
20.进一步的，所述电动车电池的电源插口为品字插口。
21.本发明的有益效果是：本电源转换装置，其转换器接入端与电动车电池插口适配，可与电动车电池连接接通，转换装置设有dc模块、逆变模块、控制模块、dc插口、ac插口等模块，可将电动车电池的输出电转为适配电压输出至ac插口和各dc插口，为其他电子设备供电，即是将电动车电池转换为户外电源使用。相较于普通户外电源，本电源转换装置尺寸小巧轻便，可随身携带，特别适于驾驶电动车出行时使用，优选方案中，转换装置还设有充电模块，可使用手机充电器连接dc插口对电动车电池充电。
附图说明
22.图1是本发明的电源转换装置一种实施例的功能模块示意图；
23.图2是本发明的电源转换装置另一种实施例的功能模块示意图；
24.附图标记：电动车电池1、电源转换装置2。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，典型的可以是：
26.电源转换装置，包括壳体，所述壳体内设置有dc模块；还包括转换器接入端和dc插口，所述转换器接入端和dc插口均从壳体露出；
27.所述转换器接入端与电动车电池的电源插口适配，用于与电动车电池的电源插口连接导通；
28.所述dc模块分别与转换器接入端和dc插口接通，用于将电动车电池的输出直流电转为适配直流电压输出至dc插口。
29.本发明的电源转换装置，可以安装到电动车电池上，将电动车电池转为户外电源使用。
30.具体的，如图1、2所示，左边虚线框内为电动车电池1，右边虚线框内为电源转换装置2。
31.现有的电动车电池，其内部结构通常是包括顺序连接的电芯、电池管理模块和电源插口。电芯用于存储电能，电池管理模块(或称bms battery manage system)用于管控电芯充放电，避免电芯过充过放，还有输出功率超出阈值自动断电保护、电池温度超出阈值自动断电保护等功能。
32.电源转换装置2具有壳体，用于保护内部各功能模块。
33.其设有转换器接入端，转换器接入端与电动车电池的电源插口适配，使转换器接
入端可方便的与电动车电池接通。例如目前市面常见的电动车电池有铅酸电池、锂电池等，其插口通常为品字插口，则转换器接入端可以是带品字插头的线缆。根据电动车电池插口类型不同，转换器接入端也可以是适配的其他接入形式。
34.电源转换装置的插头插入电动自行车电池的插口即可接通该电动车电池，电源转换装置内部各功能模块与转换器接入端接通，进一步的也接通到电动车电池。
35.根据电动车规格不同，其配备的电动车电池的标准电压不同，通常有24伏、36伏、48伏、60伏、64伏、72伏等规格。
36.电源转换装置设置有dc模块；用于将电动车电池的输出直流电降压为适配电压输出至dc插口，典型的dc插口有usb插口、type-c插口、车载点烟器插口等。
37.dc模块的直流降压方式可以是线性降压电路来实现，例如可采用线性稳压器、电阻分压等。优选的，可采用buck降压电路来实现,例如可采用英集芯ip6536、智融sw3516/sw3526、南芯sc8721a等芯片方案的buck降压电路。
38.以上方案，转换装置的转换器接入端与电动车电池的电源插口连接后，即可作为户外电源使用，例如转换装置可以将电动车电池输出电转为5伏直流电，输出至usb接口，进而为手机充电，或者驱动一些5伏供电的led台灯工作。电动车电池内部的电池管理模块可实现对电池的输出功率保护、过放保护。转换装置内部没有电芯，尺寸可以做得很小巧，用户可随身携带。根据需要，可以随时方便的将电动自行车电池转换为户外电源使用。
39.目前市面上的dc变压集成电路，如前述的英集芯ip6536、南芯sc8721a等芯片方案，通常都集成有buck和boost电路，即兼有dc升压和dc降压功能。
40.因此优选的，可以是dc模块分别与转换器接入端和dc插口接通，还用于dc插口连接充电器，且所述dc模块将所述充电器的输出电转为适配电压，输出至转换器接入端，进而为电动车电池充电。
41.即是电动车电池与本电源转换装置连接后，可利用手机充电器接通至dc插口，用手机充电器为电动车电池充电。dc模块，将手机充电器的输出电升压至电动车电池的适配充电电压。
42.此外，也可以是在电源转换装置内置充电模块，例如可以是所述壳体内还设置有充电模块；所述充电模块一端连接转换器接入端，另一端用于通过ac线缆接通市电，且充电模块将市电转为适配电压，输出至转换器接入端，进而为电动车电池充电。
43.如图2所示，充电模块将市电降压整流为电动车电池充电的适配直流电，当电源转换装置连接电动车电池后，充电模块通过一根ac线缆接通市电，即可为电动车电池充电。典型的实现方式，可以是直接沿用现行电动车电池的充电器实现方案，或者采用现有的其他开关电源方案。
44.为进一步确保用电安全性，优选的，可以是所述壳体内还设置有控制模块；所述控制模块连接所述dc模块，用于控制模块获取并监控dc模块的输入和/或输出电流，并根据监控值控制dc模块输入和/或输出的开关。
45.通常的，控制模块可用单片机来实现其功能，例如获取并监控dc模块的输入和/或输出电流，可以是在dc模块的输入和/或输出路径上设置高精度电阻，检测高精度电阻的电压降，模数转换后，以电压降和电阻值换算出该路径的电流，该电流与阈值进行比较，超出阈值，则发出控制信号关断该输入和/或输出路径，确保用电安全。根据其接口电压和输入/
输出电流，可进一步换算出输入/输出功率，控制模块亦可监控功率并进行保护目的关断。
46.优选的，可以是控制模块还连接有输入部，所述输入部从所述壳体露出，用于控制模块接收输入部的输入信号，并根据输入信号控制dc模块输入和/或输出的开关。
47.控制模块连接的输入部，可以是操作按钮、开关、触摸屏等，例如控制模块接收到输入部的控制信号关闭usb插口的输出，则发出控制信号，关断dc模块向usb插口的供电。
48.控制信号的具体实现方式可以是以开关管、继电器等方式来控制电路通断。
49.本领域技术人员当知晓，控制模块也可以是采用可编程逻辑控制器(plc)、现场可编程门阵列(fpga)等形式来实现其功能。
50.更优选的，可以是还包括逆变模块和ac插口，所述逆变模块位于壳体内，所述ac插口从壳体露出；
51.所述逆变模块分别与转换器接入端和ac插口接通，用于将电动车电池的输出电转为适配的交流电压输出至ac插口；
52.所述控制模块与逆变模块接通，用于控制模块获取并监控逆变模块的输入和/或输出电流，并根据监控值控制逆变模块输入和/或输出的开关；
53.所述控制模块连接所述输入部，还用于控制模块接收输入部的输入信号，并根据输入信号控制逆变模块输入和/或输出的开关。
54.逆变模块用于将电动车电池的输出直流电转为交流电使用，例如转为220伏交流电，小型电器可连接至ac插口获取供电。与前述的dc模块类似，控制模块亦可对其进行监控和开关控制。
55.为便于识别电池的剩余电量，可以是还包括电量显示模块，且电量显示模块从壳体露出；所述控制模块分别与转换器接入端和电量显示模块连接，用于控制模块从转换器接入端获取电动车电池的当前电压，按预设算法计算出剩余电量，并控制电量显示模块显示剩余电量。
56.如图1所示，控制模块从转换器接入端获取电动车电池的当前电压，进一步按预设公式估算出剩余电量，例如对于标称48伏的电动车电池，其充满电压通常为55伏，电能耗尽时电压通常为38伏，则电压38～55伏可以映射换算为剩余电量0～100％。电量显示模块可以是采用指示灯，数码管等多种形式。