移动电源装置的制作方法

本发明涉及储能装置，具体涉及一种能够对电池的电量进行判断，并且在判断出存在电量不足的电池的情况下，使电量充足的电池能够正常向用电装置进行放电的移动电源装置。

背景技术：

电池作为一种用于提供电能的小型装置，被广泛应用在人们的日常生活中。目前，电池已有百年历史，其标准也已经日渐成熟。而且，电池已具有多种规格型号，能够满足不同情况下的使用需要。另外，电池的安全性能高、易于存放并且能够方便购得，这样，一些利用电池的储能装置(如移动电源)，能够向用电装置进行放电，即对用电装置进行充电，从而实现在用电装置内置电池无电时正常使用，这给人们带来非常大的便利。

但是，人们家中一般都会存放有许多的电池，而这些电池中有一些电池是有电的好电池另外一些是已经耗尽电量的废电池，这样，如果没有对好坏电池进行分类，使用者根本分不清哪些电池是有电的好电池哪些又是已经耗尽电量的废电池，当需要将电池进行加装时，往往会将好坏电池混合地装入储能装置或用电装置中。如果多个电池是相互串联着向用电装置进行放电，那么，当存在一个或者多个废电池时，这样，废电池自身就变成了一个大电阻，这样会直接影响放电效率或使装置不能正常工作，严重的话有可能伤害外围设备，进而增加了使用者的使用成本。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种能够对电池的电量进行判断，并且在判断出存在电量不足的电池的情况下，使其余电量充足的电池能够正常向用电装置进行放电的移动电源装置。

本发明提供了一种移动电源装置，加装复数个电池后，用于向用电装置进行放电,其特征在于，包括：复数个电池置放部，以预定顺序排列，每个电池置放部包含用于与每个电池的两极一一对应接触的正极触片和负极触片；复数个检测判断部，用于一一对应检测复数个电池的当前电压值并且基于该当前电压值与预定电压阈值判断相应的电池是否有电；开关部，包含：连接在相邻的两个电池置放部中的正极触片之间的第一逻辑开关、连接在相邻的两个电池置放部中的负极触片之间的第二逻辑开关、以及基于预定顺序连接在相邻的两个电池置放部中前一个电池置放部的负极触片和后一个电池置放部的正极触片之间的第三逻辑开关；输出部，基于预定顺序连接复数个在电池置放部中的第一个电池置放部的正极触片和最后一个电池置放部的负极触片之间；以及控制部，根据检测判断部得到的判断结果控制开关部，其中，当任意一个电池的当前电压值小于电压阈值时，控制部通过控制相对应的第一逻辑开关、第二逻辑开关和第三逻辑开关的开闭，使该电池被短路并且使其它的电池串联连接。

在本发明提供的移动电源装置中，还可以具有这样的特征：指示部，根据判断结果发出相对应的指示信号。

在本发明提供的移动电源装置中，还可以具有这样的特征：其中，指示部为发光二极管，当检测判断部判断为当前电压值低于电压阈值时，发 光二极管发出红色灯光，当检测判断部判断为当前电压值不低于电压阈值时，发光二级管发出绿色灯光。

在本发明提供的移动电源装置中，还可以具有这样的特征：其中，指示部还包含根据判断结果发出报警信息的蜂鸣器。

在本发明提供的移动电源装置中，还可以具有这样的特征：其中，指示部由显示屏和蜂鸣器组成，显示屏对当前电压值进行显示，蜂鸣器在检测判断部判断为当前电压值低于电压阈值时发出报警信息。

在本发明提供的移动电源装置中，还可以具有这样的特征：其中，输出部包含用于连接用电装置的USB端口。

在本发明提供的移动电源装置中，还可以具有这样的特征：其中，检测判断部为电压比较器。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的移动电源装置，因为电池置放部用于放置电池并且正极触片和负极触片分别与电池的正极和负极相接触，然后，通过检测判断部检测电池的当前电压值，并且将当前电压值与电压阈值比较，从而得到该电池是否有电的判断结果，第一逻辑开关的闭合能够使得相邻两个正极触片的连接和断开，第二逻辑开关的闭合能够使得相邻两个负极触片的连接和断开，第三逻辑开的闭合关能够使得相邻的正极触片和负极触片的连接和断开，控制部根据判断结果控制第一逻辑开关、第二逻辑开关和第三逻辑开关的闭合，实现将没有电的电池进行短路同时其他电池相互串联连接，正常向用电装置进行放电，所以，本发明的移动电源装置能够对 电池的电量进行判断，并且在判断出存在电量不足的电池的情况下，使电量充足的电池能够正常向用电装置进行放电，实现对用电装置进行高效率地放电，具有安全可靠、放电效率高的优点。

附图说明

图1是本发明的实施例中移动电源装置的结构示意图；

图2是本发明的实施例中移动电源装置的剖视图；

图3是本发明的实施例中比较器电路示意图；

图4是本发明的实施例中移动电源装置的逻辑开关电路示意图；以及

图5是本发明的实施例中移动电源装置的工作流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的移动电源装置作具体阐述。

图1是本发明的实施例中移动电源装置的结构示意图。

如图1所示，在本实施例中，移动电源装置100能够对电池是否有电进行判断，使用者能够直观得知哪个电池没电，方便使用者对电池进行更换，保证放电效率。

移动电源装置100包含：四个电池置放部10、四个检测判断部(图中未显示)、指示部30、开关部(图中未显示)、输出部40和控制部(图中未显示)。

图2是本发明的实施例中移动电源装置的剖视图。

如图2所示，在本实施例中，四个电池置放部10用于放置电池，每个电池置放部10都包含：电池仓11、正极触片12和负极触片13。

电池仓11呈长方体状，电池仓11中形成有电池槽111，用于按照一定顺序依次并排地安装四个电池。每个电池40都能单独更换。在本实施例中，四个电池分别采用两个AAA规格的镍氢充电电池，以及两个AAA规格的碱性电池，电池槽111的尺寸与AAA电池的外形尺寸相匹配。

正极触片12设在电池仓11一内侧壁上并且能够与电池正极相接触，负极触片13设在电池仓11另一内侧壁上并且能够与电池负极相接触，从图1所示的方向来看，正极触片12位于电池仓11的左侧壁上，负极触片13位于电池仓11的右侧壁上。

四个检测判断部20与正极触片12和负极触片13相连接，检测判断部20设在电池仓11中，每个检测判断部20包含：存储单元、检测单元和判断单元。存储单元设定有用于判断电池是否有电的电压阈值，存储单元的电压阈值需要根据电池仓11所能盛放的电池规格进行存储，在本实施例中，采用AAA电池，电压阈值设为1.0V，因为相关标准(如：GB/T 22084-2008，IEC 61951:2003)规定了AAA规格的碱性电池等一次性电池和镍氢电池等二次电池的终止电压为1.0V，所以，我们设定电压阈值为1.0V来判定电池是否有电。

四个检测单元分别与四个电池并联连接，用于检测电池的当前电压值。

判断单元基于电压阈值和每个电池的当前电压值的大小来判断该电池是否有电，如果当前电压值小于于电压阈值时，则电池没电，如果当前电压值不小于电压阈值时，则电池有电。在本实施例中，检测判断部采用电 压比较器实现上述功能。

图3是本发明的实施例中比较器电路示意图。

如图3所示，输入电压表示为IN₊，参考电压表示为IN_-，输出电压表示为OUT。比较器工作原理是：当IN₊比IN_-大时，OUT输出高电平，当IN₊比IN_-小时，OUT输出低电平。因此，通过比较器就可以对电池是否在合理值区间进行判断，从而实现判断电池是否有电。

指示部30包含显示屏31和蜂鸣器32。显示屏31显示各个电池的当前电压值，蜂鸣器32根据判断结果发出报警信息。

输出部40用于与用电装置相连接，输出部40与电池仓11一体形成，并且输出部40的一侧壁上设有输出端口41，在本实施例中，用电装置为手机，输出端口41就是用于连接手机数据线配的USB端口。

图4是本发明的实施例中移动电源装置的逻辑开关电路示意图。

如图4所示，在本实施例中，开关部50与正极触片12和负极触片13对应连接，开关部50包含：三个第一逻辑开关51、三个第二逻辑开关52、三个第三逻辑开关53。第一逻辑开关51、第二逻辑开关52和第三逻辑开关53都是带控制端的开关，通过控制部控制它们的闭合。

电池仓11装有四个电池，分别标记为B1、B2、B3、B4。三个第一逻辑开关51连接相邻的两个电池对应的正极，三个第一逻辑开关51分别标记为Sa、Sb、Sc。第一逻辑开关Sa连接电池B1和B2的正极，第一逻辑开关Sb连接电池B2和B3的正极，第一逻辑开关Sc连接电池B3和B4的正极。

三个第二逻辑开关52连接相邻的两个电池的负极，三个第二逻辑开关 52分别标记为Sd、Se、Sf。第二逻辑开关Sd连接电池B1和B2的负极，第二逻辑开关Se连接电池B2和B3的负极，第二逻辑开关Sf连接电池B3和B4的负极。

三个第三逻辑开关53连接一个电池的正极与另一个电池的负极，三个第三逻辑开关53分别标记为Sg、Sh、Si。第三逻辑开关Sg连接电池B1的负极和B2的正极，第三逻辑开关Sh连接电池B2的负极和B3的正极，第三逻辑开关Si连接电池B3的负极和B4的正极。

在本实施例中，输出部40的正极输出导线与电池B1的正极相连接，输出部40的负极输出导线与电池B4的负极相连接。

控制部根据检测判断部的判断结果控制第一逻辑开关51、第二逻辑开关52和第三逻辑开关53的断开与闭合，并且初始状态均为断开状态。

在向用电装置进行放电时，如果判断单元判断所有的电池都为有电电池，控制部控制三个第三逻辑开关53闭合，其它三个第一逻辑开关51和第二逻辑开关52断开，使得四个电池串联向用电装置放电，此时，用电装置进行充电，另外，如果判断出有电池没电时，能够控制将没有电的电池剔除出电路。如果电池需要被充电时，控制部控制对应电池包的第一逻辑开关51和第二逻辑开关52闭合，且第三逻辑开关53是断开的，使得电池之间相互并联，从而实现不需要将电池取出，也能对电池并联充电。

下面就如何断开没有电的电池做具体说明：

在本实施例中，当检测单元检测出位于中部的电池B2的当前电压为0.2V，判断单元判断该电池B2是没有电的电池(或者说电量不足，放电效果不好)，控制部对应控制第二逻辑开关Sb闭合以及第三逻辑开关Sg和 Si闭合，使得电池B2被第二逻辑开关Sb形成的电路所短路，同时电池B1与电池B3和B4通过第三逻辑开关Sg、第二逻辑开关Sb以及第三逻辑开关Si串联连接，与用电装置形成串联回路。

当检测单元检测出位于端部的电池B1的当前电压为0.2V，判断单元判断该电池B1是没有电的电池，控制部对应控制第二逻辑开关Sa、第三逻辑开关Sh以及第三逻辑开关Si闭合，其他逻辑开关保持断开状态，使得电池B1被第二逻辑开关Sa形成的电路所短路，同时电池B2与电池B3和B4通过第二逻辑开关Sa、第三逻辑开关Sh以及第三逻辑开关Si串联连接，与用电装置形成串联回路。

当检测单元检测出电池B2和电池B3的当前电压为0.2V，判断单元判断该电池B2和B3是没有电的电池，控制部对应控制第三逻辑开关Sg、第一逻辑开关Sb以及第一逻辑开关Sc闭合，其他逻辑开关保持断开状态，使得电池B2和B3被第一逻辑开关Sb以及第一逻辑开关Sc形成的电路所短路，同时电池B1与电池B4通过第三逻辑开关Sg、第一逻辑开关Sb以及第一逻辑开关Sc串联连接，与用电装置形成串联回路。

图5是本发明的实施例中移动电源装置的工作流程图。

如图5所示，在本实施例中，移动电源装置100的具体工作流程具有下述步骤：

步骤S1，将四个电池装入电池仓11中，电池与分别与正极触片12和负极触片13相接触，然后进入步骤S2。

步骤S2，检测单元检测电池的当前电压值，然后进入步骤S3。

步骤S3，判断单元判断电池的当前电压值与电压阈值之间的大小，当 当前电压值不小于电压阈值时，说明该电池有电，进入步骤S4a；当电池电压小于电压阈值时，说明该电池没有电，进入S4b。

步骤S4a，控制部控制电池对应的第三逻辑开关53闭合，使其与其他电池相串联导通，然后进入步骤S5a。

步骤S4b,没有电的电池对应的显示屏31显示该电池的当前电压值并且蜂鸣器32发出报警信息，提醒使用者该电池没电了，然后进入步骤S5b。

步骤S5a,电池串联向用电装置进行放电，然后进入结束状态。

步骤S5b，控制部控制电池对应的第三逻辑开关53断开以及第一逻辑开关51或第二逻辑开关52闭合，使电池被短路，然后进入结束状态。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的移动电源装置，因为通过电池置放部用于放置电池并且正极触片和负极触片分别于电池的正极和负极相接触，然后，通过检测判断部检测电池的当前电压值并且将当前电压值与电压阈值比较得到判定该电池是否有电的判断结果，第一逻辑开关的闭合能够使得相邻两个正极触片的连接和断开，第二逻辑开关的闭合能够使得相邻两个负极触片的连接和断开，第三逻辑开的闭合关能够使得相邻的正极触片和负极触片的连接和断开，控制部根据判断结果控制第一逻辑开关、第二逻辑开关和第三逻辑开关的闭合，实现将没有电的电池进行短路同时其他电池相互串联连接，正常向用电装置进行放电，所以，本实施例的移动电源装置能够对电池的电量进行判断，并且在判断出存在电量不足的电池的情况下，使电量充足的电池能够正常向用电装置进行放电，实现对用电装置进行高 效率地放电，具有安全可靠、放电效率高的优点。

在本实施例中，由于指示单元采用蜂鸣器进行报警信息，使得使用者能够直观了解电池包中的电池的电量。

在本实施例中，由于逻辑开关组成的桥形触点电路来控制接入或断开电池，因此，本实施例电路结构简单，只需加入逻辑开关就能实现剔除电池的功能，同时也能够实现电池放电时串联、电池充电时并联，从而提高效率并且降低了成本。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

在本实施例中，指示单元还可以是发光二极管，在电池的电压低于电压阈值时，发光二极管发出红色灯光；在电池的电压不低于电压阈值时，发光二极管发出绿色光

在本实施例中，电池选用AAA规格的镍氢充电电池，在本发明的移动电源装置中，电池也可以是AA规格、18650、26500等规格的电池，电池可以是镍铬、铁锂等二次电池，也可以是锌锰、碱锰、镁锰、碳性电池等一次电池。

在本实施例中，输出单元采用USB接口，在本发明的移动电源装置中，输出单元也可以是通过电感耦合向用电装置进行无线充电的装置。