一种油电混合移动供电系统的制作方法

1.本实用新型涉及移动供电技术领域，尤其涉及一种油电混合移动供电系统。


背景技术：

2.在移动供电市场应用中，市场主流有单独以锂电池提供能源的便携式移动供电系统和单独以燃油为能源的发电机供电系统两种；相比较而言，便携式锂电移动供电优点在于重量轻，体积小，无噪音污染，在室内和户外都可以使用，缺点是续航能力不足，充电速度慢，电池放电完以后需要很长的时间充电才能再次使用，而燃油发电机供电存在相对体积较大，有一定的噪音污染，需要在通风良好的环境中使用，优点在于续航能力充足，输出功率强劲。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种油电混合移动供电系统，以同时满足不同需求的用户，扩大了单台移动供电设备的适用范围。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供如下方案：
5.一种油电混合移动供电系统，包括燃油发动机、发电机、蓄电池、电力转换模块和控制模块，所述电力转换模块具有第一电源输入端、第二电源输入端、直流输出端、第一交流输出端和第二交流输出端；
6.所述燃油发动机和所述发电机传动连接，所述发电机的输出端和所述第一电源输入端连接，所述蓄电池的供电端与所述第二电源输入端连接，所述蓄电池的充电端与所述直流输出端之间通过充电开关连接，所述燃油发动机、电力转换模块和充电开关分别与所述控制模块通讯连接。
7.优选地，所述油电混合移动供电系统还包括用于检测所述蓄电池当前电量的电量检测电路，所述电量检测电路的输入端与所述蓄电池连接，所述电量检测电路的输出端与所述控制模块的电量信息输入端通讯连接。
8.优选地，所述电力转换模块包括整流电路、dc
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dc转换器、第一逆变电路和第二逆变电路；
9.所述整流电路的输入端与所述第一电源输入端连接，所述整流电路的第一输出端与所述dc
‑
dc转换器的输入端连接，所述dc
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dc转换器的输出端与所述直流输出端连接，所述整流电路的第二输出端与所述第一逆变电路的输入端连接，所述第一逆变电路的输出端与所述第一交流输出端连接；
10.所述第二逆变电路的输入端与所述第二电源输入端连接，所述第二逆变电路的输出端与所述第二交流输出端连接。
11.优选地，所述第一交流输出端和所述第二交流输出端之间通过并联线路并联连接，且所述并联线路上设有用于开关所述并联线路的并联开关，所述并联开关的控制信号输入端与所述控制模块的并联信号输出端通讯连接。
12.优选地，所述燃油发动机为内燃机。
13.优选地，所述发电机为永磁发电机。
14.优选地，所述蓄电池为锂电池。
15.优选地，所述充电开关和并联开关均为继电器。
16.优选地，所述第一交流输出端包括零线n1和火线l1，所述第二交流输出端包括零线n2和火线l2。
17.本实用新型的有益效果如下：
18.本实用新型的油电混合移动供电系统采用燃油发动机带动发电机和蓄电池为整个移动供电系统提供能源，通过电力转换模块进行电力转换后输出两组交流电源和一组直流电源，可根据需要通过控制模块分别控制燃油发动机带动发电机供电或控制蓄电池供电，在蓄电池电量不足时，可通过控制模块控制充电开关闭合，利用燃油发动机带动发电机输出直流电为蓄电池充电，增加蓄电池供电的续航能力，从而能够同时满足不同需求的用户，扩大了单台移动供电设备的适用范围。
19.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
20.本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型提供的一种优选实施方式中油电混合移动供电系统的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行清楚、完整的描述。显然，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.需要注意的是，除非另有说明，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
25.在本实用新型中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连
通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.如图1所示，本实施例提供一种油电混合移动供电系统，其包括燃油发动机1、发电机2、蓄电池3、电力转换模块4和控制模块5，电力转换模块4具有第一电源输入端41、第二电源输入端42、直流输出端43、第一交流输出端44和第二交流输出端45；燃油发动机1和发电机2传动连接，发电机2的输出端和第一电源输入端41连接，蓄电池3的供电端与第二电源输入端42连接，蓄电池3的充电端与直流输出端43之间通过充电开关6连接，燃油发动机1、电力转换模块4和充电开关6分别与控制模块5通讯连接。
28.具体地，控制模块5可以采用微控制器(microcontroller unit，即mcu)。
29.本实施例中，采用燃油发动机1带动发电机2和蓄电池3为整个移动供电系统提供能源，通过电力转换模块4进行电力转换后输出两组交流电源和一组直流电源，可通过控制模块5分别控制燃油发动机1带动发电机2供电或控制蓄电池3供电，用户可以根据自己需要选择不同的供电模式，例如，在户外可以选在燃油发动机1带动发电机2输出模式，在室内可以选择蓄电池3输出模式，并且在蓄电池3电量不足的情况下，还可以通过控制模块5控制充电开关6闭合，利用燃油发动机1带动发电机2输出直流电为蓄电池3快速充电，增加蓄电池3供电的续航能力，从而能够同时满足不同需求的用户，扩大了单台移动供电设备的适用范围。
30.在一个实施例中，油电混合移动供电系统还包括用于检测蓄电池3当前电量的电量检测电路7，电量检测电路7的输入端与蓄电池3连接，电量检测电路7的输出端与控制模块5的电量信息输入端通讯连接。当采用蓄电池3供电模式时，通过电量检测电路7实时检测蓄电池3的当前电量，为电源输出模式的切换提供准确的量化条件，当蓄电池3的电量不足时，通过控制模块5控制燃油发动机1启动使得发电机2工作，从而自动实现发电机2输出和蓄电池3输出的无缝切换。
31.在一个实施例中，电力转换模块4包括整流电路46、dc
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dc转换器47、第一逆变电路48和第二逆变电路49；整流电路46的输入端与第一电源输入端41连接，整流电路46的第一输出端与dc
‑
dc转换器47的输入端连接，dc
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dc转换器47的输出端与直流输出端43连接，整流电路46的第二输出端与第一逆变电路48的输入端连接，第一逆变电路48的输出端与第一交流输出端44连接；第二逆变电路49的输入端与第二电源输入端42连接，第二逆变电路49的输出端与第二交流输出端45连接。发电机2输出供电时，整流电路46将发电机2输出的交流电通过整流转换为直流电，第一逆变电路48将整流电路46输出的直流电通过逆变转换为所需电压的交流电，并通过第一交流输出端44为负载供电，dc
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dc转换器47将整流电路46输出的直流电转换为所需电压的直流电，并通过直流输出端43为负载供电或为蓄电池3充电；蓄电池3输出供电时，第二逆变电路49将蓄电池3输出的直流电通过逆变转换为所述的交流电，并通过第二交流输出端45为负载供电。发电机2输出供电时，交流输出与直流输出可同时工作，满足更多的应用场景，dc
‑
dc转换器47和第一逆变电路48共用同一个整流电路46，有效降低成本。具体地，整流电路46的第一输出端、第二输出端可以是同一个输出端，也可以是不同输出电压的不同的输出端。
32.在一个实施例中，第一交流输出端44和第二交流输出端45之间通过并联线路并联连接，且并联线路上设有用于开关并联线路的并联开关8，并联开关8的控制信号输入端与
控制模块5的并联信号输出端通讯连接。通过并联线路可以将第一交流输出端44和第二交流输出端45并联，在并联开关8断开时，第一交流输出端44和第二交流输出端45分别独立输出，当负载所需的功率较大时，通过控制模块5控制发电机2输出和蓄电池3输出同时工作，控制模块5同时控制并联开关8闭合，第一交流输出端44和第二交流输出端45实现并联，此时交流输出的总功率为第一交流输出端44和第二交流输出端45输出的功率之后，这样有效提高了移动供电系统的交流输出总功率，从而满足更多的应用场景。
33.在一个实施例中，燃油发动机1为内燃机。采用内燃机作为发电机2的动力源，热能利用率高，结构紧凑，体积小，启动快，适应性能好。本实施例中，具体可以采用汽油机，相对于柴油机噪音小、功率大。
34.在一个实施例中，发电机2为永磁发电机。永磁发电机与励磁发电机相比，结构简单、可靠性高，体积小、重量轻、比功率大，能显著延长蓄电池3的使用寿命、减少蓄电池3维护工作，效率高，适于潮湿、灰尘多或爆炸性危险程度较大的工作环境。
35.在一个实施例中，蓄电池3为锂电池。锂电池能量密度高，使用寿命长，资方电驴很低，重量轻，高低温适应性强。
36.在一个实施例中，充电开关6和并联开关8均为继电器。具体地，充电开关6和并联开关8分别可以采用不同的继电器，蓄电池3的充电端、电力转换模块4的直流输出端43分别与一个继电器的常开触点的两端连接，第一交流输出端44、第二交流输出端45分别与另一个继电器的常开触点的两端连接，两个继电器的控制线圈分别控制模块5对应的控制端连接。
37.在一个实施例中，第一交流输出端44包括零线n1和火线l1，第二交流输出端45包括零线n2和火线l2。通过第一交流输出端44的零线n1、火线l1和第二交流输出端45的零线n2、火线l2可分别连接不同的单相交流负载。
38.本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
39.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。