一种应急电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种应急电源，采用便携式结构，将电池组和均衡充电电路、保护电路集中安装在一起，无需外接充电机，直接连接在交流电源上就可以进行充电，充电时采用均衡充电模式，每次充电均保证全部单体电芯达到额定充电电压，提供电池组的单体电芯的一致性，从而提高应急电源的使用性能和使用寿命。
【专利说明】一种应急电源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应急电源，属于电源领域。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的提高，对生活质量提出了更高的要求，由于突发事件导致的停电会很大程度影响人们的生活质量，所以当出现停电情况的时候，一个方便实用的应急电源就成为人们的需要，目前常规的应急电源或者是UPS电源，或者是自制的铅酸电池组，前者价格昂贵，后者过于简易，都存在实用性不强的问题，而且由于以上两种后备电源采用常规的串联充电方式，电池寿命受到很大影响，这是由于电池组由多只单体电芯串联组成，各单体电芯之间不可避免地存在个体差异，而串联充电的方式虽然简便、快捷，但是随着充电的进行，其中必然有个别单体电芯到达最高充电电压，而其他单体电芯还没有达到这个电压，如果继续为电池组充电，则必然造成某些单体电芯过充电，如果总电压达到额定充电电压时，其中有一部分单体电芯还没有达到最高充电电压，这是充电机就停止了工作，必然导致个别单体电芯欠充电，因此，电池组内的个别单体电芯长期过充电或欠充电，导致单体电芯严重两极分化，从而影响电池组的性能和使用寿命。
[0003]本实用新型提出一种应急电源，采用便携式结构，使用方便，并且采用均衡充电方式，无需单独配置充电机，可以直接连接在交流电源上进行充电，使用寿命长、性价比高是其显著特点。
【发明内容】
[0004]本实用新型旨在提出一种应急电源，采用便携式结构，将电池组和均衡充电电路、保护电路集中安装在一起，无需外接充电机，直接连接在交流电源上就可以进行充电，充电时采用均衡充电模式，每次充电均保证全部单体电芯达到额定充电电压，提供电池组的单体电芯的一致性，从而提高应急电源的使用性能和使用寿命。
[0005]为实现上述的目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种应急电源,包含:单体电芯1(5-1)?单体电芯N(5_n),开关管(4),充电输入端子(I)，输出处理单元(2)，均衡保护控制电路(3)，应急照明灯(6)，5V输出端子(7)，12V输出端子(8)，220V交流输出端子(9)，人机接口(10)，见附图1 ;
[0007]所述的均衡保护控制电路(3)包含处理器单元(3[1])，采样保护电路(3[2])，充电模块1(3[3]-1)?充电模块N(3[3]-n)，充电状态灯1(3[4]_1)?充电状态灯N(3[4]-n)，见附图 2 ；
[0008]以下根据附图1和附图2，说明本实用新型的工作过程:
[0009]单体电芯1(5-1)?单体电芯N(5_n)串联组成应急电源能量储存单元，输入端子
(I)连接交流电源，通过均衡保护控制电路(3)为能量储存单元充电，输出处理单元(2)包含DC/DC电源处理模块和逆变电源模块，将处理后的不同电压的电源输出分别通过5V输出端子(7)、12V输出端子(8)、220V交流输出端子(9)对外输出，均衡保护控制电路(3)连接单体电芯I (5-1)?单体电芯N(5-n)，采集单体电芯1(5-1)?单体电芯N(5_n)的电压，并控制充电电路为应急电源启动充电或停止充电，通过连接的开关管(4)控制能量储存单元输出启动或关断，应急照明灯(6)连接在均衡保护控制电路(3)上，由均衡保护控制电路
(3)控制应急照明启动或关闭，人机接口(10)连接在均衡保护控制电路(3)上，接收操作人员的控制指令。
[0010]处理器单元(3[1])通过采样保护电路(3[2])采集单体电芯1(5-1)?单体电芯N (5-n)的电压，并通过开关管(4)控制能量储存单元是否对外输出，处理器单元(3[1])控制充电模块I (3 [3]-1)?充电模块N(3 [3]-η)为能量储存单元充电，并根据充电状态，控制相应充电模块启动或停止工作，处理器单元(3[1])控制连接的充电状态灯I (3[4]-1)?充电状态灯Ν(3[4]-η)指示对应充电模块I (3[3]-1)?充电模块N(3[3]-η)的工作状态。
[0011]充电模块1(3[3]-1)?充电模块Ν(3[3]_η)对能量储存单元的单体电芯1(5-1)?单体电芯Ν(5-η)充电时，处理器单元(3[1])实时采集单体电芯I (5_1)?单体电芯Ν(5-η)的电压，当某单体电芯达到额定充电电压时，停止与该单体电芯连接的充电模块的工作，并控制与该充电模块对应的充电状态灯点亮，当全部单体电芯均达到额定充电电压时，充电结束。
[0012]所述的充电模块1(3[3]_1)?充电模块Ν(3[3]_η)与能量储存单元的单体电芯1(5-1)?单体电芯N (5-n)数量相同。
[0013]所述的充电状态灯I (3 [4]-1)?充电状态灯N(3 [4]-η)与能量储存单元的单体电芯1(5-1)?单体电芯N (5-n)数量相同。
[0014]本实用新型的有益效果:
[0015](I)便携式结构，使用方便；
[0016](2)无需外接充电机，直接连接交流电源就可以对应急电源进行充电；
[0017](3)每次充电都采用均衡充电模式，提高应急电源使用寿命。
[0018]【专利附图】
【附图说明】:
[0019]图1是本实用新型的原理框图；
[0020]图2是本实用新型的均衡保护控制电路原理框图。
[0021]【具体实施方式】:
[0022]为了使本实用新型的技术方案更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明，此处所描述的具体实例，仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0023]实施例1:
[0024]1、通过人机接口(10)输入启动应急照明指令；
[0025]2、处理器单元(3[1])控制开关管(4)导通；
[0026]3、处理器单元(3[1])控制应急照明灯(6)启动；
[0027]4、通过人机接口(10)输入停止应急照明指令；
[0028]5、处理器单元(3[1])控制应急照明灯(6)关闭；
[0029]6、处理器单元(3[1])控制开关管⑷关闭，设备进入省电待机模式。
[0030]实施例2:
[0031]1、通过人机接口(10)输入启动应急输出指令；[0032]2、处理器单元(3[1])控制开关管(4)导通；
[0033]3、处理器单元(3[I])控制输出处理单元(2)启动；
[0034]4、5V输出端子(7)、12V输出端子⑶和220V交流输出端子(9)分别输出相应电源电压；
[0035]5、将手机充电线连接到5V输出端子(7)可以为手机充电，将日光灯连接到220V交流输出端子(9)可以照明；
[0036]6、处理器单元(3[1])实时采集单体电芯1(5-1)?单体电芯N(5_n)的电压，当某单体电芯低于设定放电电压时，控制输出处理单元(2)停止、控制开关管(4)关闭，停止应急输出；
[0037]7、通过人机接口(10)输入停止应急输出指令时，处理器单元(3[1])控制输出处理单元(2)停止、控制开关管(4)关闭，停止应急输出。
[0038]实施例3:
[0039]1、将应急电源通过输入端子(I)连接到交流电源；
[0040]2、处理器单元(3[1])通过采样保护电路(3[2])采集应急电源中单体电芯的电压；
[0041]3、处理器单元(3[1])控制充电模块1(3[3]_1)?充电模块N(3[3]_n)为应急电源中的单体电芯1(5-1)?单体电芯N(5-n)充电；
[0042]4、当某一只单体电芯达到额定充电电压时，处理器单元(3[1])控制与该单体电芯连接的充电模块停止充电输出，并控制对应充电状态灯点亮；
[0043]5、当应急电源中的全部单体电芯都达到额定充电电压时，全部充电状态灯点亮，充电结束，此时可以将应急电源的输入端子(I)从交流电源上取下。
【权利要求】
1.一种应急电源，包含:单体电芯I (5-1)?单体电芯N(5-n),开关管(4),充电输入端子(I)，输出处理单元(2)，均衡保护控制电路(3)，应急照明灯(6)，5V输出端子(7)，12V输出端子(8)，220V交流输出端子(9)，人机接口(10)，其特征在于:单体电芯I (5-1)?单体电芯N(5-n)串联组成应急电源能量储存单元，输入端子(I)连接交流电源，通过均衡保护控制电路(3)为能量储存单元充电，输出处理单元(2)包含DC/DC电源处理模块和逆变电源模块，将处理后的不同电压的电源输出分别通过5V输出端子(7)、12V输出端子(8)、220V交流输出端子(9)对外输出，均衡保护控制电路(3)连接单体电芯I (5-1)?单体电芯N (5-n)，采集单体电芯I (5-1)?单体电芯N(5-n)的电压，并控制充电电路为应急电源启动充电或停止充电，通过连接的开关管(4)控制能量储存单元输出启动或关断，应急照明灯(6)连接在均衡保护控制电路(3)上，由均衡保护控制电路(3)控制应急照明启动或关闭，人机接口(10)连接在均衡保护控制电路(3)上，接收操作人员的控制指令。
2.根据权利要求1所述的一种应急电源，其特征在于:所述的均衡保护控制电路(3)包含处理器单元(3[1])，采样保护电路(3[2])，充电模块1(3[3]-1)?充电模块N (3 [3]-η),充电状态灯I (3 [4]-1)?充电状态灯N (3 [4]-η)，处理器单元(3 [I])通过采样保护电路(3[2])采集单体电芯1(5-1)?单体电芯Ν(5-η)的电压，并通过开关管(4)控制能量储存单元是否对外输出，处理器单元(3[1])控制充电模块1(3[3]-1)?充电模块N (3 [3] -η)为能量储存单元充电，并根据充电状态，控制相应充电模块启动或停止工作，处理器单元(3[1])控制连接的充电状态灯I (3[4]-1)?充电状态灯N(3[4]-η)指示对应充电模块1(3[3]-1)?充电模块N(3[3]-η)的工作状态。
3.根据权利要求2所述的一种应急电源,其特征在于:充电模块I(3[3]-1)?充电模块Ν(3[3]-η)与能量储存单元的单体电芯I (5-1)?单体电芯Ν(5_η)数量相同。
4.根据权利要求2所述的一种应急电源，其特征在于:充电状态灯1(3[4]-1)?充电状态灯Ν(3[4]-η)与能量储存单元的单体电芯I (5-1)?单体电芯Ν(5_η)数量相同。
【文档编号】H02J7/00GK203660571SQ201320765866
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】李金录, 范金荣 申请人:哈尔滨智木科技有限公司