一种便携太阳能能源箱的制作方法

本发明涉及能源箱领域，尤其是一种便携太阳能能源箱。

背景技术：

太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。因此，太阳能作为一种清洁且方便获得的能源，越来越为人们所青睐。

外出或者断电时，电能供应成为一个大问题，小型能源箱应运而生，太阳能能源箱由于其环保又免费的特性成为行业的发展重点；但是现有的太阳能能源箱的供电能力低下，无法提供电能给大功耗的电器；太阳能能源箱的供电电流类型单一，一般仅提供直流电，工作在交流电的用电设备则无法进行工作，由此限制了太阳能能源箱的供电对象，大大降低了用户体验。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种供电能力强、能提供直流和交流电流的便携太阳能能源箱。

本发明所采用的技术方案是：一种便携太阳能能源箱，包括箱体和设置于箱体周围的太阳能板，所述太阳能板包括多个子太阳能板，用于接收太阳光并将太阳能转化成电能；还包括内置于箱体之内的蓄电池、电池保护电路、电压变换电路和电信息检测电路，以及嵌于箱体表面的电信息显示电路和接口电路，所述接口电路用于便携太阳能能源箱连接外部设备并为其供电；

所述太阳能板的输出端与电池保护电路的输入端连接，所述蓄电池、电压变换电路分别与电池保护电路连接，所述电压变换电路的输出端与接口电路的输入端连接，所述蓄电池的输出端、电压变换电路的输出端分别与电信息检测电路的输入端连接，所述电信息检测电路的输出端与电信息显示电路的输入端连接，所述电信息检测电路用于检测蓄电池的电量信息和电压变换电路的输出端输出的电能信息。

进一步地，所述电池保护电路包括控制器、过压保护电路、过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路，所述太阳能板的输出端分别与过压保护电路的输入端、过流保护电路的输入端、过温保护电路的输入端、欠压保护电路的输入端连接，所述过压保护电路的输出端、过流保护电路的输出端、过温保护电路的输出端、欠压保护电路的输出端分别与控制器的输入端连接，所述控制器分别与蓄电池、电压变换电路连接。

进一步地，所述电压变换电路包括DC-AC220V变换电路、DC-DC12V变换电路、DC-DC5V/1A变换电路和DC-DC5V/2.1A变换电路。

进一步地，所述接口电路包括AC220V接口、汽车点火接口、点烟器接口、USB 12V接口、USB 5V/1A接口和USB 5V/2.1A接口，所述DC-AC220V变换电路的输出端与AC220V接口的输入端连接，所述DC-DC12V变换电路的输出端分别与汽车点火接口的输入端、点烟器接口的输入端、USB 12V接口的输入端连接，所述DC-DC5V/1A变换电路的输出端与USB 5V/1A接口的输入端连接，所述DC-DC5V/2.1A变换电路的输出端与USB 5V/2.1A接口的输入端连接。

进一步地，所述便携太阳能能源箱还包括市电充电电路，所述市电充电电路的输入端通过电源接口连接市电，所述市电充电电路的输出端与电池保护电路的输入端连接。

进一步地，所述控制器包括PWM控制器SG3525。

进一步地，还包括设置于接口处的接口防水装置。

进一步地，所述便携太阳能能源箱还包括排气扇和排气孔，用于能源箱内、外空气流通，所述电压变换电路的输出端与排气扇的输入端连接。

进一步地，所述太阳能板与箱体之间通过360度旋转装置连接，所述太阳能板包括子太阳能板活页铰接而成的折叠式太阳能板和/或子太阳能板之间通过滑轨连接实现层叠放置并可相对运动的抽拉式太阳能板，所述太阳能板收缩后可贴合在箱体表面。

本发明的有益效果是：本发明一种便携太阳能能源箱通过太阳能板将太阳能转化成电能存储在蓄电池中，多块子太阳能板使得便携太阳能能源箱的供电能力强大，可支持连接更多设备或者延长对设备的供电时间；增加电压变换电路变换电压以输出直流或交流电压，满足不同用电设备的不同需要；并增加电池保护电路保护蓄电池，提高便携太阳能能源箱的安全性和稳定性；另外，增加电信息检测电路和电信息显示电路提示便携太阳能能源箱的蓄电池的蓄电情况和电压变换电路输出的电能情况，方便用户使用。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1是本发明一种便携太阳能能源箱的结构框图；

图2是本发明一种便携太阳能能源箱的折叠式太阳能板的一具体实施例；

图3是本发明一种便携太阳能能源箱的抽拉式太阳能板的一具体实施例；

图4是本发明一种便携太阳能能源箱的360度旋转装置和升降滑动装置的一具体实施例示意图；

图5是本发明一种便携太阳能能源箱的360度旋转装置和升降滑动装置的一具体实施例的另一示意图；

图6是本发明一种便携太阳能能源箱的抽拉式太阳能板的滑轨连接结构的一具体实施例示意图；

图7是本发明一种便携太阳能能源箱的抽拉式太阳能板折叠后的示意图；

图8是本发明一种便携太阳能能源箱的操作面板的示意图；

图9是本发明一种便携太阳能能源箱的电池保护电路的一具体实施例电路图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

一种便携太阳能能源箱，参考图1，图1是本发明一种便携太阳能能源箱的结构框图，包括箱体和设置于箱体周围的太阳能板，太阳能板包括多个子太阳能板，用于接收太阳光并将太阳能转化成电能；还包括内置于箱体之内的蓄电池、电池保护电路、电压变换电路和电信息检测电路，以及嵌于箱体表面的电信息显示电路和接口电路，接口电路用于便携太阳能能源箱连接外部设备并为其供电；

太阳能板的输出端与电池保护电路的输入端连接，蓄电池、电压变换电路分别与电池保护电路连接，电压变换电路的输出端与接口电路的输入端连接，蓄电池的输出端、电压变换电路的输出端分别与电信息检测电路的输入端连接，电信息检测电路的输出端与电信息显示电路的输入端连接，电信息检测电路用于检测蓄电池的电量信息和电压变换电路的输出端输出的电能信息。

一种便携太阳能能源箱通过太阳能板将太阳能转化成电能存储在蓄电池中，多块子太阳能板使得便携太阳能能源箱的供电能力强大，可支持连接更多设备或者延长对设备的供电时间；增加电压变换电路变换电压以输出直流或交流电压，满足不同用电设备的不同需要；并增加电池保护电路保护蓄电池，提高便携太阳能能源箱的安全性和稳定性；另外，增加电信息检测电路和电信息显示电路提示便携太阳能能源箱的蓄电池的蓄电情况和电压变换电路输出的电能情况，方便用户使用。

本实施例中，蓄电池采用锂电池来实现，特别地，采用18650锂电池来实现，18650锂电池不仅容量大，而且体积小，重量轻；另外，太阳能板使用单晶太阳能电池组来实现，其转换效率高，在阴雨天光线较弱的环境中也可以进行电能转换。

进一步地，参考图2和图3，图2是本发明一种便携太阳能能源箱的折叠式太阳能板的一具体实施例，图3是本发明一种便携太阳能能源箱的抽拉式太阳能板的一具体实施例，太阳能板包括子太阳能板活页铰接而成的折叠式太阳能板和/或子太阳能板之间通过滑轨连接实现层叠放置并可相对运动的抽拉式太阳能板，太阳能板收缩后可贴合在箱体表面，折叠式太阳能板的第一子太阳能板11和第二子太阳能板板12之间通过活页铰接件31连接，折叠式太阳能板的子太阳能板通过活页铰接件可依次实现折叠；抽拉式太阳能板的第一子太阳能能板11和第二子太阳能能板12之间通过滑轨连接结构32实现连接。太阳能板1与箱体2之间通过360度旋转装置连接，并通过升降滑动装置使太阳能板收缩后可贴合在箱体表面，箱体2的上方还设置有把手4，参考图4和图5，图4是本发明一种便携太阳能能源箱的360度旋转装置和升降滑动装置的一具体实施例示意图，图5是本发明一种便携太阳能能源箱的360度旋转装置和升降滑动装置的一具体实施例的另一示意图，升降滑动装置包括升降滑轨5、第一升降滑块6和第二升降滑块7，升降滑轨5位于箱体的侧面，第一升降滑块6与升降滑轨5固定连接，360度旋转装置8位于第一升降滑块6和第二升降滑块7之间，太阳能板1通过活页铰接件31与第二升降滑块7连接。采用360度旋转装置和升降滑动装置实现太阳能板在箱体两侧上下移动，且太阳能板可以以自身垂直于箱体的中心轴做旋转运动，太阳能板在实际应用环境中可以随着太阳的运动规律旋转运动，使得太阳能板垂直于太阳光线，提高太阳能的转化效率。

参考图6，图6是本发明一种便携太阳能能源箱的抽拉式太阳能板的滑轨连接结构的一具体实施例示意图，第一子太阳能板11的侧面设置有第一滑轨321，第二子太阳能板12的侧面设置有第二滑轨322，第一滑轨321上具有第一滑块323，第二滑轨322上具有第二滑块324，第一滑块323通过第一180度旋转装置325与第一连接件327连接，第二滑块324通过第二180度旋转装置326与第一连接件327连接，第一滑块323通过第一连接件327与第二滑块324连接；同理，抽拉式太阳能板的第二子太阳能板与第三子太阳能板间的滑轨连接结构与第一子太阳能板与第二子太阳能板间的滑轨连接结构相同。则通过滑轨连接结构抽拉式太阳能板可实现层叠和相对运动，提供过多种太阳能板的折叠方式，参考图7，图7是本发明一种便携太阳能能源箱的抽拉式太阳能板折叠后的示意图。

电信息检测电路用于检测蓄电池的电量信息和电压变换电路的输出端输出的电能信息，相应地，电信息显示电路包括蓄电池电量信息显示屏和电压变换电路信息显示屏；电信息检测电路检测蓄电池是否有电，蓄电池有电时，电信息检测电路控制蓄电池电量信息显示屏显示“满电”“一半电量”“电量不足”等字样，帮助用户了解能源箱的电量情况，电信息检测电路检测电压变换电路的输出端输出的电流、电压、功率等参数，继而电信息检测电路控制电压变换电路信息显示屏显示上述参数，帮助了解电压变换电路的输出信息，即充电时，能源箱的输出情况。具体地，参考图8，图8是本发明一种便携太阳能能源箱的操作面板的示意图，本实施例中，蓄电池电量信息显示屏为操作面板中的“电量剩余显示”显示屏，提示蓄电池的电量情况。

作为技术方案的进一步改进，电池保护电路包括控制器、过压保护电路、过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路，太阳能板的输出端分别与过压保护电路的输入端、过流保护电路的输入端、过温保护电路的输入端、欠压保护电路的输入端连接，过压保护电路的输出端、过流保护电路的输出端、过温保护电路的输出端、欠压保护电路的输出端分别与控制器的输入端连接，所述控制器分别与蓄电池、电压变换电路连接。

参考图9，图9是本发明一种便携太阳能能源箱的电池保护电路的一具体实施例电路图，本实施例中，电池保护电路包括接插件CN1、控制器、过压保护电路、过流保护电路、过温保护电路和欠压保护电路，控制器采用PWM控制器SG3525 U1，过温保护电路包括温度探头和过温判断电路C，过流保护电路A、过压保护电路B、过温判断电路C和欠压保护电路D通过LM324四运算放大器U2来实现，太阳能板通过接插件CN1与电池保护电路连接，温度探头通过接插件CN1与过温判断电路C连接，控制器通过接插件CN1分别与蓄电池、电压变换电路连接。结合电阻、电容和二极管，U2负责信号采集和放大比较，信号包括电流信号、电压信号和温度信号，并通过U2进行信号比较以判断蓄电池是否过流、过压、过温和欠压，当蓄电池过流、过压或欠压时，U2发送控制信号至PWM控制器SG3525 U1，U1控制其内部断开，则便携太阳能能源箱停止工作，以保护蓄电池受到进一步损坏；过温时，温度探头内部断开，能源箱瞬间停止工作，过一段时间后，如五分钟，温度探头重新闭合，能源箱重新进入工作待机状态。另外，还可以增加漏电保护电路、短路保护电路、过载保护电路，漏电保护电路的输出端、短路保护电路的输出端、过载保护电路的输出端分别与控制器的输入端连接，漏电保护电路用于检测能源箱是否有漏电，当漏电发生时，漏电保护电路发送响应信号至控制器，控制器内部断开以关闭能源箱；短路保护电路和过载保护电路分别用于检测能源箱是否有短路发生和能源箱是否过载，同理，每当有短路或者过载发生时，控制器内部断开以关闭能源箱，保护用户的人身安全。

作为技术方案的进一步改进，电压变换电路包括DC-AC220V变换电路、DC-DC12V变换电路、DC-DC5V/1A变换电路和DC-DC5V/2.1A变换电路。

DC-AC220V变换电路包括正弦波逆变器，使得DC-AC220V变换电路输出的AC220V与普通市电完全一致，有效地保护外接设备不受损坏；DC-DC12V变换电路、DC-DC5V/1A变换电路和DC-DC5V/2.1A变换电路可以采用电压变换器来实现。参考图8，图8是本发明一种便携太阳能能源箱的操作面板的示意图，本实施例中，操作面板上的“AC220V电量显示”显示屏用于显示DC-AC220V变换电路的输出电信息，包括电流、电压、功率等。

作为技术方案的进一步改进，便携太阳能能源箱还包括市电充电电路，市电充电电路的输入端通过电源接口连接市电，市电充电电路的输出端与电池保护电路的输入端连接，则便携太阳能能源箱不仅可以通过太阳能进行储能，还可以通过电源接口连接市电对蓄电池进行充电使用，提高了便携太阳能能源箱的实用性，提高了用户体验。

作为技术方案的进一步改进，参考图8，图8是本发明一种便携太阳能能源箱的操作面板的示意图，接口电路包括AC220V接口、汽车点火接口、点烟器接口、USB 12V接口、USB 5V/1A接口和USB 5V/2.1A接口，DC-AC220V变换电路的输出端与AC220V接口的输入端连接，DC-DC12V变换电路的输出端分别与汽车点火接口的输入端、点烟器接口的输入端、USB 12V接口的输入端连接，DC-DC5V/1A变换电路的输出端与USB 5V/1A接口的输入端连接，DC-DC5V/2.1A变换电路的输出端与USB 5V/2.1A接口的输入端连接。

本实施例中，参考图8，图8是本发明一种便携太阳能能源箱的操作面板的示意图，接口电路与电压变换电路连接，并输出给外接设备使用，具体地，包括AC220V接口，以输出AC220V电压，本发明的太阳能板包括6块子太阳能板，可带动5000W以内的220V电压的所有电器（如电风扇、电脑、冰箱、空调、热水器、微波炉、电磁炉、电饭锅、烧烤炉、电视机、照明灯具等），适用于户外旅游、野营、野炊、抗震救灾、抗洪抢险灯自然灾害，是一种必备的便携式移动能源箱；还包括DC12V的输出接口，如汽车点火接口、点烟器接口和USB 12V接口，汽车点火接口可提供电源帮助汽车启动点火等；点烟器接口用于连接点烟器，帮助在户外解决火种来源问题，而且十分安全可靠；USB 12V接口用于输出12V直流电压为工作在DC12V电压的电器供电，例如笔记本电脑、迷你音响、12V灯具等；最后，还包括DC5V接口，如USB 5V/1A接口和USB 5V/2.1A接口，可连接手机为其充电。

进一步地，接口电路的多个接口和电源接口处设置有接口防水装置，防水等级为IP65级，用于隔离接口的内部与外部，起到防水的作用，避免水进入各个接口，影响能源箱的正常使用，保证能源箱的使用安全，一般地，接口防水装置包括防水保护套等。

作为技术方案的进一步改进，便携太阳能能源箱还包括排气扇和排气孔，用于能源箱内、外空气流通，电压变换电路的输出端与排气扇的输入端连接。实际中，参考图7，图7是本发明一种便携太阳能能源箱的抽拉式太阳能板折叠后的示意图，排气孔10设置于操作面板上，即能源箱的箱体2的正面，相应地，排气扇设置与能源箱的背面，即排气孔与排气扇设置与同一平面上，有利于空气流通，排气效果好。

参考图8，图8是本发明一种便携太阳能能源箱的操作面板的示意图，还包括一电源开关，为控制便携太阳能能源箱的总开关，当电源开关接通时，能源箱可进行工作，当电源开关断开时，能源箱无法进行工作。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。