工业用防水便携电源的制作方法

本实用新型涉及一种便携式电源，更具体的说，涉及一种供工业设备充电用的便携电源。

背景技术：

在现有技术中，目前工业环境下，在工作现场使用便携式设备，特别检测设备十分普遍，目前这类设备的电源通常是9～24伏，需要使用专用的交流便直流电源，需要连接220V。一些便携设备由于供电电源的不便，也限制了销售和使用。由于目前充电宝类产品只有5V输出，不能用于工业设备使用。基于此申请人研发了一种适用于工业设备供电的便携移动电源，然而该移动电源主要考虑的是其便携性，大多移动电源的接口和结构间隙并未采取防水措施。然而工业用的便携式电源在实际工况中使用时环境比较复杂，如不考虑防水极有可能会因为进水造成电源损坏。

技术实现要素：

针对背景技术中存在的缺点和不足，本实用新型的技术目的在于提供一种能对工业设备供电且防水性能好的工业用防水便携电源。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种工业用防水便携电源，包括外壳，外壳上加工有电池仓，电池仓开口处设置有环形密封圈，电池仓上的仓盖通过螺母和螺栓安装在外壳上；在外壳内安装有电路板，在电路板边缘焊接有Micro-USB母座、USB母座、开关按键、充放电自锁按键和电位器，外壳对应Micro-USB母座、USB母座、开关按键、充放电自锁按键和电位器的位置开口，开口通过橡胶堵头封堵。

优选地，所述外壳包括相互扣合的上壳体和下壳体，沿上壳体或下壳体相互扣合的端面开沟槽，在沟槽内埋入环形密封圈，上壳体和下壳体扣合后通过螺母和螺栓固定。

优选地，在外壳内壁对应螺栓的位置一体成型有定位螺孔，所述螺栓穿过螺栓后与定位螺孔螺纹配合。

优选地，在电路板上还焊接有LCD显示屏，在外壳上开有与LCD显示屏对应的开口，显示屏通过亚克力面板封装在外壳内。

优选地，所述亚克力面板采用沉孔方式安装，在沉孔台阶面上涂覆有防水胶，亚克力面板通过防水胶粘结在外壳上。

优选地，所述螺栓与外壳之间均采用沉孔装配。

优选地，所述电路板上印制的电路为升压电源电路，所述升压电源电路包括充电管理电路、升压电路、稳压电路、单片机、显示电路和输出接口，电池仓内的电池输出经稳压电路稳压后为单片机和显示电路供电，充电管理电路与充电器匹配为电池充电，开关按键与单片机电连接；其中，

升压电路包括升压变换芯片、一次滤波电路、二次滤波电路、整流二极管和ADC采样输出接口；所述电池输出与升压电路的电源输入引脚连接，通过升压变换芯片控制输出电压大小，电池输出通过一次滤波电路滤波后串联整流二极管，二极管输出串联二次滤波电路，二次滤波电路串联ADC采样输出接口，ADC采样输出接口与单片机的通用I/O口连接；

显示电路和单片机的通用I/O口连接，单片机将ADC采样输出接口传送过来的模拟信号通过模数转换器转换为数字信号，将所述数字信号传输至显示电路通过显示电路的LCD显示屏进行数值显示；

输出接口与单片机连接，输出接口包括数据发送引脚、数据接收引脚、电压输出引脚和接地引脚，对应的数据发送引脚和数据接收引脚与单片机的通用I/O口连接，电压输出引脚与单片机的VCC端口连接，接地引脚接地。

优选地，所述充电管理电路包括充电管理芯片及外部MOS管，MOS管的G极与充电管理芯片的GATE引脚连接；还包括两个与充电管理芯片连接的发光二极管；自适应5V输入端输入充电电流经RC滤波电路滤波，RC滤波电路与整流二极管串联后与充电输出接口连接；还包括充放电自锁按键，所述充放电自锁按键的两个触点分别与充电输出接口和电池输出接口连接。

优选地，所述充电管理芯片集成有过压保护电路和过流保护电路。

优选地，还包括内部信号检测接口，所述信号检测接口与所述整流二极管连接。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型工业用防水便携电源结构上采用环形密封圈对装配间隙进行防水密封、定位螺孔与外壳内腔之间相对隔离、显示屏通过亚克力面板封闭，使便携电源的防水性能得到极大的提升。功能上通过电位器实现多档位调节，电压输出范围为9-24V，可实现为多种工业用电设备供电；稳压电路可将电压稳定至4.7V-5.0V，为单片机提供工作电压；充电管理电路采用自适应5V输入，可适用多种规格的充电器，电路本身具有过流保护和过压保护，避免电池因大电流或大电压毁坏；电路本身还配置了充放电自锁按键，确保在电池充电过程中不能同时对外放电，反之电池对外放电时不能对电池进行充电；通过LCD显示屏可显示出当前输出电压和电池剩余电量。此外，上位机可通过接口电路对单片机内的程序进行升级和重新写入，通过用户需求，还可以通过写入程序将输出电压与需要测量的模拟量(如真空度、压力值等)建立对应关系，通过输出电压与模拟量之间的对应关系，直接在LCD上显示出相应模拟量的直观读数。

附图说明

图1是本实用新型工业用防水便携电源的电路原理图；

图2和图3是本实用新型工业用防水便携电源的外部结构示意图；

图4为本实用新型工业用防水便携电源的电路板结构示意图；

图5为本实用新型工业用防水便携电源内部结构示意图；

图6为本实用新型工业用防水便携电源的上壳体和下壳体装配结构示意图；

图7为本实用新型工业用防水便携电源的下壳体上电池仓的转给结构示意图。

其中，1-上壳体，2-下壳体，3-电池仓，4-电路板，5-Micro-USB母座，6-USB母座，7-仓盖，8-开关按键，9-充放电自锁按键，10-电位器，11、12-环形密封圈，13-显示屏，14-沟槽，15-定位螺孔，16-亚克力面板，17-电池，18-橡胶堵头。

具体实施方式

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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述。

一种工业用防水便携电源，包括外壳，外壳上加工有电池仓3，电池仓3开口处设置有环形密封圈11，电池仓3上的仓盖7通过螺母和螺栓安装在外壳上；在外壳内安装有电路板4，在电路板4边缘焊接有Micro-USB母座5、USB母座6、开关按键8、充放电自锁按键9和电位器10，外壳对应Micro-USB母座5、USB母座6、开关按键8、充放电自锁按键9和电位器10的位置开口，开口通过橡胶堵头18封堵。

所述外壳包括相互扣合的上壳体1和下壳体2，沿上壳体1或下壳体2相互扣合的端面开沟槽14，在沟槽14内埋入环形密封圈12，上壳体1和下壳体2扣合后通过螺母和螺栓固定。

在外壳内壁对应螺栓的位置一体成型有定位螺孔15，所述螺栓穿过螺栓后与定位螺孔15螺纹配合。

在电路板4上还焊接有LCD显示屏13，在外壳上开有与LCD显示屏13对应的开口，显示屏13通过亚克力面板16封装在外壳内。

所述亚克力面板16采用沉孔方式安装，在沉孔台阶面上涂覆有防水胶，亚克力面板16通过防水胶粘结在外壳上。

所述螺栓与外壳之间均采用沉孔装配。

结构上采用环形密封圈(11、12)对装配间隙进行防水密封、定位螺孔15与外壳内腔之间相对隔离、LCD显示屏13通过亚克力面板16封闭，使便携电源的防水性能得到极大的提升。

所述电路板4上印制的电路为升压电源电路，电路原理图如图1所示，所述升压电源电路包括充电管理电路、升压电路、稳压电路、单片机、显示电路和输出接口，电池仓3内的电池17输出经稳压电路稳压后为单片机和显示电路供电，充电管理电路与充电器匹配为电池17充电，开关按键8与单片机电连接，电池采用7.4V锂电池组；其中，

升压电路包括XL0067升压变换芯片、一次滤波电路、二次滤波电路、整流二极管和ADC采样输出接口；所述电池输出与升压电路的电源输入引脚连接，通过XL0067升压变换芯片控制输出电压大小，电池输出通过一次滤波电路滤波后串联整流二极管，二极管输出串联二次滤波电路，二次滤波电路串联ADC采样输出接口，ADC采样输出接口与型号为HT66F017的单片机的通用I/O口连接；

显示电路和型号为HT66F017的单片机的通用I/O口连接，型号为HT66F017的单片机将ADC采样输出接口传送过来的模拟信号通过模数转换器转换为数字信号，将所述数字信号传输至显示电路通过显示电路的LCD显示屏13进行数值显示；

输出接口与型号为HT66F017的单片机连接，输出接口包括数据发送引脚、数据接收引脚、电压输出引脚和接地引脚，对应的数据发送引脚和数据接收引脚与型号为HT66F017的单片机的通用I/O口连接，电压输出引脚与型号为HT66F017的单片机的VCC端口连接，接地引脚接地。

所述充电管理电路包括FLD5302充电管理芯片及外部MOS管，MOS管的G极与FLD5302充电管理芯片的GATE引脚连接；还包括两个与FLD5302充电管理芯片连接的发光二极管；自适应5V输入端输入充电电流经RC滤波电路滤波，RC滤波电路与整流二极管串联后与充电输出接口连接。

所述FLD5302充电管理芯片集成有过压保护电路和过流保护电路。

还包括内部信号检测接口，所述信号检测接口与所述整流二极管连接。

升压电源电路的原理说明：

升压电路通过电池17取电，经电容电感滤波后再经二极管D1整流，经整流后的电流再经电容电阻滤波后通过ADC采样输出接口ADC0传送至型号为HT66F017的单片机。该升压电路由XL6007升压变换芯片控制输出电压大小，二极管D1输出端与该升压变换芯片的反馈(FB)端连接，其控制信号输出(SW)引脚连接至而极端D1的输入端。升压变换芯片以经二极管D1整流后反馈的电压作参考，从而通过控制信号输出(SW)引脚对电池17输出电压进行调整。此外，在二极管D1输出端还连接有测试端子，测试端子包括两测试升压电路内部信号的ADC采样输出接口ADC1和ADC2，两个测试用的ADC采样输出接口分别与单片机的通用I/O口通信连接。

稳压电路包括两块HT7150三端稳压芯片，电池17输出的电流经电容滤波后依次与两个稳压芯片的输入端连接，该稳压芯片输出端为单片机提供5V工作电压，单片机根据各电路实际工作电压对5V电压进行调节，调节后的电压供各电路正常工作使用。

单片机接收到ADC采样输出接口ADC0传送至的信号后进行模数转换，然后将转换得到的数字信号传送至显示电路的LCD显示屏13，LCD显示屏13接收到单片机传送至的数字信号后在屏幕上进行显示。

输出接口与单片机连接，输出接口插入外部用电设备后，按动开关电路的电位器10，按动电位器10造成的阻值变化传送至单片机，单片机将该阻值变化信号通过ADC采样输出接口ADC0反馈至升压电路，XL6007升压变换芯片的反馈(FB)端接收到该信号后由该升压变换芯片根据该反馈值对电池17的输出电压进行调整，从而达到改变电源电路输出电压的目的，做到给不同额定电压(尤其9-24V范围内)的用电设备进行供电。

充电管理电路主要为电池17充电，该电路以型号为FLD5302的充电管理芯片主控芯片，通过外接的MOS管作为开关，自适应5V输入可适配多种规格的充电器，通过充电管理芯片与外接MOS管配合使充电管理电路具有过流保护和过压保护功能。

此外，出于安全考虑，本电源电路还安装有充放电自锁按键9，通过充放电自锁按键9确保电源电路的充电和放电不能同时工作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。