一种便携式应急电源的制作方法

本发明涉及便携电源技术领域，尤其是涉及一种便携式应急电源。

背景技术

应急电源由充电器、逆变器、蓄电池、隔离变压器、切换开关等装置组成的一种把直流电能逆变成交流电能的应急电源；应急电源还可以带有很多其他丰富的功能，成为一个更广泛意义上的应急电源，比如可以给手机等电器充电，可以用作照明，可以给笔记本提供电源；带有气泵的还可以给车胎打气；带有逆变器的还可以输出220伏电压给其他电器供电。

随着技术要求的不断提升，考虑到一些军事野战、哨所、户外复杂环境等高要求环境下应急电源的适应性，其防护要求需达到IP66等级以上，且在复杂的环境中应可以给用电设备提供可靠电源供应，应急电源需要满足多类型设备使用，同时可输出电源提供第三方用电器扩张使用；针对上述的要求，有必要提出一款便携式应急电源。

技术实现要素：

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种便携式应急电源，包括方形外壳和电路模块，方形外壳包括壳体和匹配于壳体上端的封盖，壳体的上端为开放式结构，封盖上端的转角位置处以及壳体下端的转角位置处均设置有脚垫，壳体的内侧向上环绕成型有封装边，封盖的下端环绕成型有匹配于封装边的封装槽，且封装槽的内部设置有密封胶圈，壳体和封盖通过封装边和封装槽的对接进行定位盖合，壳体和封盖之间通过密封胶圈进行密封配合；壳体上设置有多个位于封装边以外的螺丝连接通孔，且多个螺丝连接通孔围绕壳体均匀排布，封盖上设置有对应于螺丝连接通孔的沉头通孔，壳体和封盖通过螺丝连接通孔和沉头通孔进行螺丝连接，在方形外壳的外表面设置有覆盖于螺丝连接通孔和沉头通孔的加固架构，且加固架构位于方形外壳和脚垫之间；

电路模块包括控制模块、电池组、自动加热模块、充电输入模块、供电输出模块、显示模块、开关模块、充电接口和供电接口；控制模块、电池组、自动加热模块、充电输入模块和供电输出模块均安装在方形外壳的内部，在方形外壳的侧部向内凹设有电器容纳槽，显示模块、开关模块、充电接口和供电接口均装置在电器容纳槽中，且显示模块、开关模块、充电接口和供电接口均与方形外壳的内部进行密封对接；电池组、自动加热模块、充电输入模块、供电输出模块、显示模块和开关模块均与控制模块电连接，充电接口与充电输入模块电连接，供电接口与供电输出模块电连接。

优选地，在壳体的前端和壳体的后端均延伸成型有加厚部，电器容纳槽凹设成型在加厚部上，螺丝连接通孔设置有四个，四个螺丝连接通孔分别设置在两个加厚部的两端位置上，且加厚部上还设置有衔接条，使得封盖相抵在两条衔接条之间。

优选地，在加厚部的中部设置有第一螺纹孔，封盖上设置有对应于第一螺纹孔的第一埋头孔，第一螺纹孔和第一埋头孔进行螺丝连接。

优选地，封装槽的外围向下延伸成型有盖合边，封装边的左右两侧分别设置有第二螺纹孔，且第二螺纹孔与壳体内部不连通，盖合边上设置有对应于第二螺纹孔的第二埋头孔。

优选地，加固架构包括设置于封盖上端的两条第一加固条和设置于壳体下端的两条第二加固条，两条第一加固条分别设置在封盖上的左、右位置处，且第一加固条的两端弯折延伸至盖合边上；两条第二加固条分别设置在壳体下的左、右位置处，且第二加固条的两端弯折延伸至壳体的侧部，位于同侧的第一加固条和第二加固条的两端相抵配合。

优选地，位于封盖上的脚垫设置在第一加固条的弯折延伸位置处，且位于封盖上的脚垫均沿着第一加固条延伸至盖合边上；位于壳体下的脚垫设置在第二加固条的弯折延伸位置处，且位于壳体下的脚垫均沿着第二加固条延伸至壳体的侧部。

优选地，加厚部的两旁位置处还分别向外凸出成型有支撑脚。

优选地，电器容纳槽内开设有分别提供给显示模块、开关模块、充电接口和供电接口对接到方形外壳内部的安装口，且在安装口上设置有密封胶垫，显示模块、开关模块、充电接口和供电接口均通过密封胶垫与方形外壳的内部进行密封配合。

优选地，自动加热模块包括NTC温度传感器、加热膜和过热保护器，NTC温度传感器和加热膜均设置在电池组上，过热保护器设置在加热膜上，且NTC温度传感器、加热膜和过热保护器均与控制模块电连接，开关模块包括用于控制电路模块启停的电源开关和控制自动加热模块启停的加热开关。

优选地，充电输入模块包括自适应充电输入模块和市电充电输入模块，充电接口对应设置有太阳能充电输入接口和市电充电输入接口；供电输出模块包括220V逆变器输出模块、12V输出模块、24V输出模块、TYPE-C输出模块和USB输出模块，供电接口对应设置有220V输出插座、12V输出接口、24V输出接口、TYPE-C接口和USB接口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

应急电源外部设计上，采用方形外壳结构设计，并利用该方形结构合理设置加固架构和脚垫，使方形外壳强度高、抗撞击、防震动；采用电器容纳槽合理地对各外露的用电模块进行装置，使应急电源出线磕碰撞击时各用电模块不会产生磕碰，能够适应不同角度的放置，两者的结合使应急电源在取放时更为放心；

应急电源密封设计上，采用壳体和封盖结构设计，壳体采用内侧向上成型封装边的方式，封盖采用匹配封装边的封装槽结构设计，配合密封胶圈使得壳体和封盖能够密封盖合，再采用位于封装边以外的螺丝连接结构设计，使壳体和封盖能够进行固定连接；外露的用电模块与壳体之间又通过密封胶垫的设计来达到密封效果，使整体实现全密封效果；

应急电源的电路模块设计上，对于充电方式，根据惯用充电方式设置市电充电输入接口进行日常使用，通过设置12-30VDC的太阳能充电输入接口进行长时间户外使用；对于供电方式，根据设备接电标准而设置出多种输出制式，配备多种转换线(转换头)，可匹配不同通信设备的供电接口；对于户外超低温环境下，又通过采用自动加热模块，为电池组进行加热，使超低温环境下电池组不会因为温度低而无法使用。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的结构爆炸图；

图3是本发明的横截面结构示意图；

图4是本发明图3中A处的结构示意图；

图5是本发明中方形外壳结构拆分的结构示意图；

图6是本发明中电路模块的模块连接框图；

图7是本发明中控制模块、电池组、充电输入模块和供电输出模块的模块连接框图；

图8是本发明中控制模块、电池组、开关模块和自动加热模块的模块连接框图。

图中的附图标记及名称如下：

方形外壳10、壳体11、封盖12、密封胶圈13、脚垫14、加固架构15、电器容纳槽16、加厚部17、支撑脚18、封装边111、螺丝连接通孔112、第一螺纹孔113、第二螺纹孔114、封装槽121、沉头通孔122、第一埋头孔123、第二埋头孔124、盖合边125、第一加固条151、第二加固条152、密封胶垫161、安装口162、衔接条171、控制模块21、电池组22、自动加热模块23、充电输入模块24、供电输出模块25、显示模块26、开关模块27、充电接口28、供电接口29、NTC温度传感器231、加热膜232、过热保护器233、自适应充电输入模块241、市电充电输入模块242、220V逆变器输出模块251、12V输出模块252、24V输出模块253、TYPE-C输出模块254、USB输出模块255、电源开关271、加热开关272、太阳能充电输入接口281、市电充电输入接口282、220V输出插座291、12V输出接口292、24V输出接口293、TYPE-C接口294、USB接口295。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明实施例中，一种便携式应急电源，包括方形外壳10和电路模块，为实现高要求环境下应急电源的适应性，对于应急电源的外部防护、内部密封、温度适应、以及设备兼容上均作了完善，具体采用如下两种方式的结合实现；

其一，采用方形外壳10的结构设计作为一种实施方式，需保证其内部的密封性，且还要对外部进行加强保护，因此利用了方形的结构，将方形外壳10设计为包括壳体11和匹配于壳体11上端的封盖12，壳体11的上端为开放式结构；

针对于壳体11的密封性，壳体11和封盖12采用铝材制作，整体天然可屏蔽信号，壳体11的内侧向上环绕成型有封装边111，封盖12的下端环绕成型有匹配于封装边111的封装槽121，且封装槽121的内部设置有密封胶圈13，壳体11和封盖12通过封装边111和封装槽121的对接进行定位盖合，壳体11和封盖12之间通过密封胶圈13进行密封配合；壳体11上设置有多个位于封装边111以外的螺丝连接通孔112，且多个螺丝连接通孔112围绕壳体11均匀排布，封盖12上设置有对应于螺丝连接通孔112的沉头通孔122，壳体11和封盖12通过螺丝连接通孔112和沉头通孔122进行螺丝连接；壳体11通过采用内侧设置封装边111的方式，封盖12配合设置相匹配的封装槽121，盖合后封装槽121插入到封装边111上，使壳体11和封盖12之间形成三层阻挡结构，并在这一结构的基础上又设计密封胶圈13，保证了封装边111和封装槽121之间的密封性，在此基础上，壳体11和封盖12之间的固定盖合采用螺丝连接的方式，且将螺丝连接的结构设计在封装边111以外的位置处，使得螺丝连接设计的螺丝连接通孔112和沉头通孔122不会影响到壳体11和封盖12之间的密封性；

针对于方形外壳10外部的加强保护，具体是通过在封盖12上端的转角位置处以及壳体11下端的转角位置处均设置有脚垫14，且在方形外壳10的外表面设置有覆盖于螺丝连接通孔112和沉头通孔122的加固架构15，且加固架构15位于方形外壳10和脚垫14之间；采用了脚垫14和加固架构15的结构设计，加固架构15用于加强方形外壳10的外部，脚垫14能够使方形外壳10外部具有防震保护结构，防止震动与冲击；加固架构15将螺丝连接通孔112和沉头通孔122进行覆盖，使壳体11和封盖12之间的螺丝连接也能够进行一定地保护，且能够提高壳体11和封盖12的外形完整度，脚垫14设置在加固架构15上，使脚垫14和加固架构15能够采用同一螺丝进行同时组装和拆卸，使整体设计简洁，以进一步保证整体外形的完整度。

其二，采用电路模块的结构设计作为另一种实施方式，需要保证用电设备在不同温度环境下的适应性，且用电设备能够兼容多种设备，主要将电路模块设置为包括控制模块21、电池组22、自动加热模块23、充电输入模块24、供电输出模块25、显示模块26、开关模块27、充电接口28和供电接口29；控制模块21、电池组22、自动加热模块23、充电输入模块24和供电输出模块25均安装在方形外壳10的内部，在方形外壳10的侧部向内凹设有电器容纳槽16，显示模块26、开关模块27、充电接口28和供电接口29均装置在电器容纳槽16中，且显示模块26、开关模块27、充电接口28和供电接口29均与方形外壳10的内部进行密封对接，电器容纳槽16的设置主要是为了能够使显示模块26、开关模块27、充电接口28和供电接口29在安装后不会凸出于方形外壳10以外，防止凸出导致磕碰；在电器容纳槽16的基础上，为了能够保证各外部电器与内部之间能够达到密封的效果，在电器容纳槽16内开设有分别提供给显示模块26、开关模块27、充电接口28和供电接口29对接到方形外壳10内部的安装口162，且在安装口162上设置有密封胶垫161，显示模块26、开关模块27、充电接口28和供电接口29均通过密封胶垫161与方形外壳10的内部进行密封配合，密封胶垫161采用橡胶材料制作，密封胶垫161使用密封硅胶封固；

将电池组22、自动加热模块23、充电输入模块24、供电输出模块25、显示模块26和开关模块27均与控制模块21电连接，充电接口28与充电输入模块24电连接，供电接口29与供电输出模块25电连接；电路模块的采用程序控制方式，控制模块21选择宽温型的防爆防穿刺电芯SW18650-23HPA，-40°低温放电电量＞70％，55°高温放电＞95％，低温充电使用自动加热模块23辅助实现，自动加热模块23包括NTC温度传感器231、加热膜232和过热保护器233，NTC温度传感器231和加热膜232均设置在电池组22上，过热保护器233设置在加热膜232上，且NTC温度传感器231、加热膜232和过热保护器233均与控制模块21电连接，开关模块27包括用于控制电路模块启停的电源开关271和控制自动加热模块23启停的加热开关272；当打开加热开关272时自动加热模块23根据NTC温度传感器231传递回来的温度信息确定是否需要导通加热膜232进行加热，其通过预先的程序设定温度值与NTC温度传感器231传递回来的温度信息值进行对比，从而判断是否需要导通加热膜232，过热保护器233保证任何状态下加热膜232都不会导致电池过热，属于第二重热保护；

充电输入模块24包括自适应充电输入模块241和市电充电输入模块242，充电接口28对应设置有太阳能充电输入接口281和市电充电输入接口282；自适应充电输入模块241适应12V到30V的电压输入，市电充电输入接口282适应48V的电压输入，充电方式支持光伏、市电两种充电方式，其中市电优先，满足日常和机动情况下的设备自身充电要求，通过配置对应的市电充电器和光伏折叠包，日常使用市电充电器通过市电充电输入接口282为应急电源充电，机动情况下可用光伏折叠包通过12-30VDC的太阳能充电输入接口281为便携电源充电；

供电输出模块25包括220V逆变器输出模块251、12V输出模块252、24V输出模块253、TYPE-C输出模块254和USB输出模块255，供电接口29对应设置有220V输出插座291、12V输出接口292、24V输出接口293、TYPE-C接口294和USB接口295；供电输出根据设备接电标准而设置出多种输出制式，配备多种转换线(转换头)，可匹配不同通信设备的供电接口29；其中，针对于220V输出插座291的密封性，优选采用航空连接器插座，内部大密封硅胶填充，以实现整机全密封。

通过上述技术手段，应急电源外部设计上，采用方形外壳10结构设计，并利用该方形结构合理设置加固架构15和脚垫14，使方形外壳10强度高、抗撞击、防震动；采用电器容纳槽16合理地对各外露的用电模块进行装置，使应急电源出线磕碰撞击时各用电模块不会产生磕碰，能够适应不同角度的放置，两者的结合使应急电源在取放时更为放心；

应急电源密封设计上，采用壳体11和封盖12结构设计，壳体11采用内侧向上成型封装边111的方式，封盖12采用匹配封装边111的封装槽121结构设计，配合密封胶圈13使得壳体11和封盖12能够密封盖12合，再采用位于封装边111以外的螺丝连接结构设计，使壳体11和封盖12能够进行固定连接；外露的用电模块与壳体11之间又通过密封胶垫161的设计来达到密封效果，使整体实现全密封效果；

应急电源的电路模块设计上，对于充电方式，根据惯用充电方式设置市电充电输入接口282进行日常使用，通过设置12-30VDC的太阳能充电输入接口281进行长时间户外使用；对于供电方式，根据设备接电标准而设置出多种输出制式，配备多种转换线(转换头)，可匹配不同通信设备的供电接口29；对于户外超低温环境下，又通过采用自动加热模块23，为电池组22进行加热，使超低温环境下电池组22不会因为温度低而无法使用。

进一步地如图5所示，考虑到方形外壳10结构设计的合理性，在壳体11的前端和壳体11的后端均延伸成型有加厚部17，加厚部17的结构设计，是为了能够给壳体11的前端和后端均具有一定的厚度，而通过这一厚度的设计，将能够更好地对壳体11和封盖12的螺丝连接以及电器容纳槽16的结构进行设计，使方形外壳10内外均无凸出结构，保证方形外壳10整体的方度，可有效降低磕碰，提高内部各硬件的排布以及线路的布置，具体是将电器容纳槽16凹设成型在加厚部17上，螺丝连接通孔112设置有四个，四个螺丝连接通孔112分别设置在两个加厚部17的两端位置上，且加厚部17上还设置有衔接条171，使得封盖12相抵在两条衔接条171之间，使壳体11和封盖12之间的盖合达到更为牢固稳定地效果。

进一步地如图1-5所示，为了保证壳体11和封盖12之间的连接牢固程度，对于壳体11和封盖12的周边也许采用螺丝封装的方式进行，在设计上，对于壳体11和封盖12的前后端，充分结合加厚部17的结构设计，通过在加厚部17的中部还设置第一螺纹孔113，在封盖12上设置有对应于第一螺纹孔113的第一埋头孔123，第一螺纹孔113和第一埋头孔123进行螺丝连接，使壳体11和封盖12前、后的连接牢固度得以保障，且不会影响壳体11和封盖12之间的密封性；对于壳体11和封盖12的左、右位置处，封装槽121的外围向下延伸成型有盖合边125，封装边111的左右两侧分别设置有第二螺纹孔114，且第二螺纹孔114与壳体11内部不连通，盖合边125上设置有对应于第二螺纹孔114的第二埋头孔124，在设计上合理利用了封装槽121和封装边111的配合关系，采用延长的结构设计使封盖12和壳体11的左、右两侧进行无缝对接，在此基础上，设置第二螺纹孔114和第二埋头孔124进行螺丝连接，使壳体11和封盖12左、右的连接牢固度得以保障。

进一步地如图1-4所示，加固架构15和脚垫14的结构设计上，通过将加固架构15包括设置于封盖12上端的两条第一加固条151和设置于壳体11下端的两条第二加固条152，两条第一加固条151分别设置在封盖12上的左、右位置处，且第一加固条151的两端弯折延伸至盖合边125上；两条第二加固条152分别设置在壳体11下的左、右位置处，且第二加固条152的两端弯折延伸至壳体11的侧部，位于同侧的第一加固条151和第二加固条152的两端相抵配合；使加固架构15能够对方形外壳10的上下和左右面进行加强防护；此外，位于封盖12上的脚垫14设置在第一加固条151的弯折延伸位置处，且位于封盖12上的脚垫14均沿着第一加固条151延伸至盖合边125上；位于壳体11下的脚垫14设置在第二加固条152的弯折延伸位置处，且位于壳体11下的脚垫14均沿着第二加固条152延伸至壳体11的侧部；使脚垫14也能够对方形外壳10的上下和左右面进行加强防护，而对于方形外壳10的前后面，通过在加厚部17的两旁位置处还分别向外凸出成型有支撑脚18，使得方形外壳10的前后面能够通过支撑脚18撑起，使方形外壳10采用前、后面进行支撑或顶住其它物体时，降低其接触面积，从而有效防止方形外壳10前后面被个刮花。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。