移动电源装置的制作方法

本发明涉及储能装置，具体涉及一种能够自由叠加并且既能放电也能充电的移动电源装置。

背景技术：

移动通信技术的快速发展满足了使用者生活和工作上的不同需求，尤其是使用最为广泛的手机,给人们的生活和工作带来巨大影响。手机不仅方便了人与人之间的沟通还具有社交、娱乐和学习等多种功能，这使得人们生活和工作越来越依赖于手机。然而，由于手机的功能越来越多，而实现这些功能的软件和硬件需要消耗大量的手机内置电能，尤其是显示、照相和定位等更是需要消耗大量电量，这使得手机的续航能力严重不足，因此，很多手机使用者在外出时会配备一个甚至多个移动电源来保持手机持续工作。

现有技术中，市场上销售的移动电源几乎都是具有固定的结构、固定的电芯和固定的额定电量，这样的设计使得移动电源的电量放尽时，移动电源将不能继续提供电能，从而给使用者尤其是长途旅行者带来不便。并且，市场上的移动电源普遍采用锂离子电芯、锂离子聚合物电芯或18650锂离子电芯作为电能储存介质，但是，以上三种电芯都存在易起火、易爆炸等安全隐患，使得移动电源本身的存储、运输和使用存在安全隐患。

电池是安全可靠并且方便得到的，因此，也能够使用电池来对手机进行充电，但是，已有的电池充电器中电池的连接关系是固定的并且仅能进行放电，如果电池没电了只能更换电池或者另外使用电池充电器对每节电池进行充电后才能使用，这样并不方便。即使存在有一些既能能够进行放电也能够进行充电的电池充电器，但是，这种充电器放电和充电时电池之间的连接关系都是一样的，电量也是固定的无法简单扩容，这样，如果电池被固定为串联方式连接，在充电时使得电池的充电效率会非常低，而如果电池被固定为并联方式连接，在放电时需要升压电路，效率不高的同时还会发热发烫，造成安全隐患。

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自由叠加并且既能使电池串联放电也能使电池并联充电的移动电源装置。

本发明提供了一种移动电源装置，加装电池后，能够向用电装置进行放电，并且能够被外部电源进行充电，其特征在于，包括：至少一个电池包，每个电池包具有：用于安装至少两个电池的电池仓以及设在电池仓的一侧壁上的电池侧连接单元；以及充放电部，包含：具有复数个侧壁的本体、设在本体中用于连接用电装置的输出单元、设在本体中用于连接外部电源的输入单元、设在本体的至少一个侧壁上并且用于与电池侧连接单元相连接的至少一个放电侧连接单元、设在本体的至少一个侧壁上并且用于与电池侧连接单元相连接的至少一 个充电侧连接单元，其中，电池侧连接单元包含：固定在电池仓的侧壁上的电池侧卡合块、以及设在电池侧卡合块上并且依次与电池的正极和负极一一对应连接的多个金属触点,放电侧连接单元包含：固定在本体的侧壁上用于与电池侧卡合块相卡合的放电侧卡合块、设在放电侧卡合块上通过与多个金属触点相接触从而使电池之间串联连接的多个放电侧接触片，充电侧连接单元包含：固定在本体的侧壁上用于与电池侧卡合块相卡合的充电侧卡合块、设在充电侧卡合块上通过与多个金属触点相接触从而使电池之间并联连接的多个充电侧接触片，电池侧卡合块与放电侧卡合块相卡合时，电池、金属触点、放电侧接触片、输出单元和用电装置形成放电回路，电池侧卡合块与充电侧接触片相卡合时，电池、金属触点、充电侧接触片、输入单元和外部电源形成充电回路。

本发明还提供一种移动电源装置，加装电池后，加装电池后，能够向用电装置进行放电，并且能够被外部电源进行充电，其特征在于，包括：至少一个电池包，每个电池包具有：用于安装至少两个电池的电池仓、以及设在电池仓的一侧壁上的电池侧连接单元；充放电部，包含：具有复数个侧壁的本体、设在本体中用于连接用电装置的输出单元、设在本体中用于连接外部电源的输入单元、设在本体的至少一个侧壁上并且用于与电池侧连接单元相连接的至少一个充放电侧连接单元；以及控制部，设在本体上，其中，电池侧连接单元包含：固定在电池仓的侧壁上的电池侧卡合块、以及设在电池侧卡合块上并且依次与电池的正极和负极一一对应连接的多个金属触点,充放侧连接 单元包含：设在本体的侧壁上用于与电池侧卡合块相卡合的充放侧卡合块、设在充放侧卡合块上用于与多个金属触点想接触的多个接触片、以及分别连接在相邻的两个电池中的一个电池的正极和另一个电池的负极相对应的接触片之间的多个开关件，当电池侧卡合块与充放电侧卡合块相卡合时，控制部控制控制开关件闭合，使电池仓中的电池串联连接，当电池侧卡合块与接触片相卡合时，控制部控制开关件打开，使电池仓中的电池并联连接。

在本发明提供的移动电源装置中，还可以具有这样的特征：其中，电池包还包含设在与电池侧连接单元相对向的另一侧壁上的叠加用连接单元，叠加用连接单元包含：固定在电池仓另一侧壁上的叠加用卡合块、设在叠加用卡合块上用于连接另一个电池仓的金属触点的多个叠加用接触片。

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，电池侧卡合块包含：设在电池仓的侧壁上的卡槽以及架设在卡槽中间的挡板，叠加用卡合块包含：与卡槽相匹配的卡钩以及位于卡钩中部与挡板相匹配的凹槽。

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，放电侧连接单元为六个，分别设在本体的三个侧壁上且每个侧壁上相背向地设有两个放电侧连接单元，充电侧连接单元也为六个，分别设在本体的三个侧壁上且每个侧壁上相背向地设有两个充电侧连接单元。

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， 输出单元包含：与用电装置相连接的USB接口以及连接USB接口和放电侧接触片的连接电路。

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，充放电部还包含用于存储数据的存储单元。

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，存储单元包含：用于存储数据的内存卡和用于安装内存卡的安装槽。

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，输出单元能够通过电感耦合向用电设备进行无线充电。

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，电池采用AA规格、AAA规格、18650规格或26500规格的电池。

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，电池采用镍氢二次电池、镍铬二次电池、铁锂二次电池、锌锰一次电池、碱锰一次电池、镁锰一次电池或碳性一次电池。

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，每个电池包包含四个电池。

本发明还提供一种电池包，用于安装至少两个电池，通过与充放电装置相配合使用，能够向用电装置进行放电和被外部电源进行充电，其特征在于，包括：电池仓，用于安装至少两个电池；以及电池侧连接单元，设在电池仓的一侧壁上用于与充放电装置的放电侧连接单元或充电侧连接单元相连接，包含：固定在电池仓的侧壁上用于与放电侧连接单元或充电侧连接单元相卡合的电池侧卡合块、以及设在电池侧卡合块上并且依次与电池的正极和负极一一对应连接的多个 金属触点。

本发明还提供一种充放电装置，通过与装入电池的电池包相配合使用，能够向用电装置进行放电和被外部电源进行充电，其特征在于，包括：本体，具有复数个侧壁；输出单元，设在本体中用于连接用电装置；输入单元，设在本体中用于连接外部电源；至少一个放电侧连接单元，设在本体的至少一个侧壁上并且用于与电池包的电池侧连接单元相连接，包含：固定在本体的侧壁上用于与电池侧连接单元相卡合的放电侧卡合块、设在放电侧卡合块上通过与电池侧连接单元相接触从而使电池之间串联连接的多个放电侧接触片；以及至少一个充电侧连接单元，设在本体的至少一个侧壁上并且用于与电池侧连接单元相连接，包含：固定在本体的侧壁上用于与电池侧连接单元相卡合的充电侧卡合块、设在充电侧卡合块上通过与电池侧连接单元相接触从而使电池之间并联连接的多个充电侧接触片。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的移动电源装置，因为通过电池侧卡合块与放电侧卡合块相卡合，使多个电池包与本体相连接，并且，通过放电侧接触片与多个金属触点相接触，从而使得电池包中的电池之间串联连接，然后通过输出单元向用电装置进行放电，另外，通过电池包的电池侧卡合块与充电侧卡合块相卡合，使得多个电池包与本体相连接，并且电池仓侧接触片与多个金属触点相接触，使得外部电源向电池包中并联连接的电池进行充电，所以，本发明的移动电源装置利用了安 全可靠、经济实用且普及广泛的电池作为电能存储介质，能够通过增加电池包的数量从而增加放电电量，并且既能对用电装置进行高效率地放电，也能利用外部电源对电池包的电池进行快速地充电，具有安全可靠、电量可随意扩充、充放电效率高的优点。

附图说明

图1是本发明的实施例一中移动电源装置的结构示意图；

图2是本发明的实施例一中电池包的打开状态俯视图；

图3是本发明的实施例一中电池包的左侧斜视图；

图4是本发明的实施例一中电池包的右侧斜视图；

图5是本发明的实施例一中充放电部的结构示意图；

图6是本发明的实施例一中移动电源装置的电路示意图；

图7是本发明的实施例二中移动电源装置的结构示意图；以及

图8是本发明的实施例二中移动电源装置的电路示意图。

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。

<实施例一>

图1是本发明的实施例一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能够直接利用电 池对用电装置进行放电，尤其适用于在野外的旅行者们，通过增加电池数量来调整移动电源装置100的电量，从而实现对手机、相机以及平板电脑等的有效充电。另外，还可以利用外部电源对电池快速地进行充电。

移动电源装置100包含：四个电池包10和充放电部20。

电池包10含有：电池仓11、电池侧连接单元12和叠加用连接单元13。电池侧连接单元12设在电池仓11的一侧上，叠加用连接单元13设在电池仓11的另一侧上，从图1中所示的方向来看，电池侧连接单元12设在电池仓11的左侧，叠加用连接单元13设在电池仓11的右侧上。

图2是本发明的实施例一中电池包的打开状态俯视图。

如图2所示，电池仓11呈长方体状，用于并排地安装四个电池40。电池仓11包含：上仓体11a、下仓体11b以及连接体11c。上仓体11a通过连接体11c与下仓体11b相连接，上仓体11a的前端侧壁上设有凸起，下仓体11b的前端侧壁上设有与凸起相卡扣的凸台，上仓体11a通过凸起与凸台相卡扣从而与下仓体11b相卡合。电池40放置在下仓体11b中，且其正极朝向左端，负极朝向右端。在本实施例中，电池40采用AAA规格的镍氢充电电池。四个电池40按照图中安装顺序分别为电池41、电池42、电池43和电池44。

电池侧连接单元12包含：电池侧卡合块121、四根连接导线122、八个金属触点123。四根连接导线122设在下仓体11b的内底上分别与四个电池40的位置相对应，连接导线122的一端固定在电池仓11 的右侧壁并且与电池40的负极相连通，另一端与对应的金属触点123相连通。从图2所示的方向来看，八个金属触点123从上到下顺次分别为第一金属触点、第二金属触点、第三金属触点、第四金属触点、第五金属触点、第六金属触点、第七金属触点和第八金属触点。四个金属触点123(第二金属触点、第四金属触点、第六金属触点和第八金属触点)对应连接四根连接导线，另外四个金属触点123(第一金属触点、第三金属触点、第五金属触点和第七金属触点)设在电池仓11的左侧壁上并且与电池40的正极相对应的位置处，八个金属触点123以预定间距相间隔排列，同时贯穿下仓体11b。

图3是本发明的实施例一中电池包的左侧斜视图。

如图3所示，电池侧卡合块121用于与充放电部20或其它电池包的叠加用连接单元13相卡合。电池侧卡合块121包含：卡槽121a和挡板121b。卡槽121a设在下仓体11b的左侧壁上，卡槽121a与下仓体11b的宽度平齐。挡板121b架设在卡槽121a的中部。

图4是本发明的实施例一中电池包的右侧斜视图。

如图2、4所示，叠加用连接单元13包含：叠加用卡合块131、两根引出线132以及五个叠加用接触片133。叠加用卡合块131与其它的电池包的电池侧卡合块相卡合，从而实现电池包之间的叠加。叠加用卡合块131包含：卡钩131a和凹槽131b。卡钩131a与下仓体11b的底部相平齐，卡钩131a的中部有凹槽131b。凹槽131b将卡钩131a分成两部分，卡钩131a能够卡槽121a相配合，卡钩131a从下往上的方向卡入卡槽121a中，同时凹槽131b让开挡板121b，从而 实现两个电池包的稳固卡合。电池侧卡合块121的底部具有与叠加用卡合块131的厚度相对应的空隙，这样使得电池侧卡合块121与叠加用卡合块131相卡合后，两个电池包的底部持平。

叠加用接触片133设在卡钩131a上并且贴在卡钩131a的外表面，五个叠加用接触片133分别为与第一金属触点相对设置的第一接触片、与第二金属触点和第三金属触点相对设置的第二接触片、与第四金属触点和第五金属触点相对设置的第三接触片、与第六金属触点和第七金属触点相对设置的第四接触片以及与第八金属触点相对设置的第五接触片。

图5是本发明的实施例一中充放电部的结构示意图。

如图5所示，在本实施例中，充放电部20用于对用电装置进行放电，充放电部20包含：本体21、输出单元22、两个放电侧连接单元23、输入单元24、两个充电侧连接单元25和存储单元(图中未显示)。

本体21是具有六个侧壁的长方体，输出单元22和输入单元24都设在本体21的前侧壁上，存储单元设在本体21内。

输出单元22包含输出端口和输出用电路。输出用电路连接输出端口和放电侧连接单元23。在本实施例中，输出端口是与用电装置相连通的USB接口。输出单元22也可以是利用电感耦合技术向用电装置进行无线充电的无线充电端。放电侧连接单元23也可以设在本体21的其他侧壁上，例如上侧壁、下侧壁、左侧壁和后侧壁等，且其数量也可以是多数个，从而增加电池包的数量。

输入单元24包含输入端口和输入用电路。输入用电路连接输入端口和充电侧连接单元25。输入端口与外部电源相连接。

存储单元能够存储数据，包含：内存卡和安装槽。内存卡用于存储数据，安装槽用于安装内存卡。存储单元通过输出单元22进行数据传输。在本实施例中，内存卡可以是Micro-SD、Micro-SDHC、Micro-SDXC等SD卡。内存卡可以存储软件和数据，方便用户软件存储和数据保管及传输的需要。存储单元也可以是闪存盘。

放电侧连接单元23包含放电侧卡合块231和五个放电侧接触片232。两个放电侧连接单元23都设在本体21的一个侧壁上，从图5所示的方向来看，两个放电侧连接单元23对称地设在本体21的右侧壁上。在本实施例中，放电侧连接单元23与叠加用卡合块131的结构相似，放电侧接触片232与金属触点123的结构相似，在此不再作重复说明。

充电侧连接单元25都设在本体21的一个侧壁上，从图5所示的方向来看，两个充电侧连接单元25对称地设在本体21的右侧壁上。在本实施例中，充电侧连接单元25是两个，但是，充电侧连接单元25也可以设在本体21的其他侧壁上，例如上侧壁、下侧壁、左侧壁和后侧壁等，其数量也可以是多个，从而增加充电的电池包的数量。

充电侧连接单元25包含充电侧卡合块251和八个充电侧接触片252。在本实施例中，充电侧卡合块251与叠加用卡合块131的结构相似，充电侧接触片252与叠加用接触片133的结构相似，在此不再作重复说明。

图6是本发明的实施例一中移动电源装置的电路示意图。

如图6所示，在本实施例中，在用电装置通过输出单元22与充放电部20相连接，从而向用电装置进行放电时，将一个电池包10的电池侧卡合块121与放电侧卡合块231相卡合，同时，电池侧卡合块121内侧的八个金属触点123与放电侧卡合块231外侧的五个放电侧接触片232相接触，放电侧接触片232中的第一接触片通过第一接触点与电池41的正极相连接，第二接触片通过第二接触点和第三接触点从而连通电池41的负极与电池42的正极，第三接触片通过第四接触点和第五接触点从而连通电池42的负极与电池43的正极，第四接触片通过第六接触点和第七接触点从而连通电池43的负极与电池44的正极，第五接触片通过第八接触点与电池44的负极相连接，从而使得电池包10中的四个电池40相互串联。

两根引出线132中其中一根的一端与电池仓11中位于左侧壁的电池侧连接单元12的第一接触点相连通，另一端与叠加用接触片133的第一金属触片相连通。另外一根引出线132的一端与电池仓11中位于左侧壁的电池侧连接单元12的第五金属触片相连通，另一端与叠加用接触片133的第八金属接触片相连通，并且两根引出线之间互不连通。

另外，将另一个电池包的电池侧卡合块与已连接的电池包10的叠加用卡合块131相卡合，使得电池包叠加在一起，同时叠加用卡合块131外侧壁上的叠加用接触片133与电池侧卡合块内侧壁上的八个金属触点相接触，连通使得另一个电池包10中的四个电池相互串联。 在本实施例中，每个电池包能够提供4.8V的电压，并且两个4.8V的电池包并联向用电装置进行放电。

另外，当电池包10中的电池40电压不够时，外部电源通过输入单元24与充放电部20相连接，从而利用外部电源对电池包10中并联的四个电池40进行充电。将电池包的电池侧卡合块121与充电侧卡合块251相卡合，同时，电池侧卡合块121内侧的八个金属触点123与充电侧卡合块251外侧的八个充电侧接触片252相接触，八个充电侧接触片252与电池侧卡合块121内侧的八个金属触点123一一对应连接，使得四个电池40的正负极一一对应与充电侧接触片252相连通。然后，外部电源对并联的四个电池40进行充电。

实施例一的作用与效果

根据本实施例所涉及的移动电源装置，因为通过电池侧卡合块与放电侧卡合块相卡合，使多个电池包与本体相连接，并且，通过放电侧接触片与多个金属触点相接触，从而使得电池包中的电池之间串联连接，然后通过输出单元向用电装置进行放电，另外，通过电池包的电池侧卡合块与充电侧卡合块相卡合，使得多个电池包与本体相连接，并且电池仓侧接触片与多个金属触点相接触，使得外部电源向电池包中并联连接的电池进行充电，所以，本实施例的移动电源装置利用了安全可靠、经济实用且普及广泛的电池作为电能存储介质，能够通过增加电池包的数量从而增加放电电量，并且既能对用电装置进行高效率地放电，也能利用外部电源对电池包的电池进行快速地充电， 具有安全可靠、电量可随意扩充、充放电效率高的优点。

在本实施例中，由于充电侧连接单元为两个，因此，本实施例实现电池包的叠加，从而提供更大的电量。

在本实施例中，由于充放电部还包含存储单元，因此，本实施例能够实现TF卡的插拔和USB数据交换，从而实现数据存储交换功能。

在本实施例中，放电侧连接单元为两个，在本发明的移动电源装置中，放电侧连接单元还可以为六个，分别为设在充电本体的三个侧壁上且每个侧壁上相背向地设有两个充电侧连接单元。放电侧连接单元也可以设在充电本体其他侧壁上。

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规格的电池，也可以采用18650、26500等规格的电池；电池可以是镍氢、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。充电连接单元还可以是十个，分别设在本体中的五个侧壁上，且每个侧壁上相背向地设有两个，放电侧连接单元也可以设在该五个侧壁或者其它侧壁上。

<实施例二>

在本实施例二中，对于与实施例一中相同的结构，使用相同的符号并省略相同的说明。

图7是本发明的实施例二中移动电源装置的结构示意图。

如图7所示，移动电源装置200包含：四个电池包10、充放电部210和控制部(图中未显示)。

充放电部210包含：本体211、输出单元212、输入单元213和充放电侧连接单元(图中未显示)。

本体211是具有六个侧壁的长方体，输出单元212和输入单元213设在本体211的前侧壁上。充放电侧连接单元设在本体211的一个侧壁上，从图8所示的方向来看，充放电侧连接单元设在本体211的右侧壁上。在本实施例中，输出单元212是与用电装置相连通的USB接口，也可以是利用电感耦合技术向用电装置进行无线充电的无线充电端。

充放电侧连接单元包含：充放电侧卡合块、八个接触片和三个开关件。

充放电侧卡合块与电池侧卡合块121相匹配。

八个接触片与八个金属触点123一一对应，八个接触片设在充放电侧卡合块上且能够与八个金属触点123对应接触。

开关件连接在相邻的两个电池中一个电池的正极和另一个电池的负极相对应的接触片之间。

图8是本发明的实施例二中移动电源装置的电路示意图。

如图8所示，在本实施例中，八个接触片214b分别顺次标记为A、B、C、D、E、F、G、H。三个开关件214c顺次标记为:Sa、Sb、Sc。

开关件Sa连接在接触片B与接触片C之间，开关件Sb连接在接 触片D与接触片E之间，开关件Sc连接在接触片F与接触片G之间。

控制部控制三个开关件214c的闭合。

当对用电设备进行放电时，电池包10通过电池侧卡合块121与充放电侧卡合块相卡合，该电池包的八个金属触点123与八个接触片b相接触，控制部控制开关件Sa、Sb、Sc都闭合，使得该电池仓11中的电池相串联，电池包10通过叠加用卡合块131与其它电池包10的电池侧卡合块121相卡合，使得电池包10之间相并联，

当利用外部电源进行充电时，电池包10通过电池侧卡合块121与充放电侧卡合块相卡合，该电池包10的八个金属触点123与八个接触片b相接触，控制部控制开关件Sa、Sb、Sc都打开，使该电池仓11中的电池相并联。

实施例二的作用与效果

根据本实施例所涉及的移动电源装置，因为通过电池侧卡合块与充放侧合块对应连接，使多个电池包与本体相连接，并且，接触片与多个金属触点相接触，然后，控制部控制开关件的闭合，使得电池包中的电池之间相串联，从而向用电装置进行放电，另外，控制部控制开关件的打开，使得电池包中的电池之间相互并联连接，从而被外部电源进行充电，所以，本实施例的移动电源装置利用了安全可靠、经济实用且普及广泛的电池作为电能存储介质，能够通过电池包的数量增加叠加从而增加放电电量，并且既能对用电装置进行高效率地放电，也能利用外部电源对电池包进行快速地充电，具有安全可靠、可 随意扩充、充放电效率高的优点。

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。