一种便携式直流供电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种便携式直流供电系统，它包括燃油式发电机、充电组件和控制组件，充电组件包括整流滤波单元、直流变换单元和蓄电池，整流滤波单元与燃油式发电机连接，整流滤波单元与直流变换单元连接，直流变换单元与蓄电池连接，燃油式发电机和直流变换单元都与控制组件连接，控制组件包括中央处理器单元、采样单元、转速检测单元、脉冲宽度调制单元、隔离驱动单元、油门控制单元。该便携式直流供电系统具有储蓄式电源的便携性，随时都可以使用，也具有机械发电式电源的功率大的特点，在应急使用领域发挥提供直流电的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式直流供电系统
本技术涉及一种便携式直流供电系统。
技术介绍
随着移动设备技术发展以及应用需求的扩大，市场上对于便携的直流电源产品需求越来越明显。尤其是在人群聚集的场合，对于直流电源的需求度和迫切度明显高于交流电源，这是因为在随身电子产品中都以直流电源供电，不仅如此，一些专用设备也通过直流电源供电。如果这些电子产品或者设备都连接交流电源，势必需要通过使用电源适配器等类似产品获得直流电源，那么，这个使用过程带来的用户体验方面和能源传递效率方面都没法达到最佳。在短距离用电范围，交流供电的劣势越发显得凸出。现有技术中便携式的电源主要包括储蓄式电源和机械发电式电源，前者虽然可以直接提供直流电源，但是功率有限且以个人应用为主；而后者以提供交流电源为多，使用时需要交直流变换，用户使用过程麻烦。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种功率大且直流供电的便携式直流供电系统。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：该便携式直流供电系统包括燃油式发电机、充电组件和控制组件，所述充电组件包括整流滤波单元、直流变换单元和蓄电池，所述整流滤波单元与燃油式发电机连接，所述整流滤波单元与直流变换单元连接，所述直流变换单元与蓄电池连接，所述燃油式发电机和直流变换单元都与控制组件连接，所述控制组件包括中央处理器单元、采样单元、转速检测单元、脉冲宽度调制单元、隔离驱动单元、油门控制单元，所述采样单元、转速检测单元、脉冲宽度调制单元、油门控制单元都与中央处理器单元连接，所述油门控制单元与燃油式发电机连接，所述转速检测单元上设有转速传感器，所述转速传感器安装在燃油式发电机上，所述脉冲宽度调制单元与隔离驱动单元连接，所述隔离驱动单元与直流变换单元连接，所述采样单元与直流变换单元连接。在该技术方案中燃油式发电机将燃油的化学能转化为电能，电能通过充电组件和控制组件输送到蓄电池内，蓄电池可向外部提供直流电源，而在蓄电池馈电时又能够通过发电的方式获得补充。由于本技术方案针对是功率大的使用环境，蓄电池的容量必须得到匹配而使用大容量，同时，还针对应急的使用环境，故需要缩短蓄电池的充电时间。为此，控制组件通过闭环控制方式，建立起分级定流的充电过程。这得益于采样单元、转速检测单元、脉冲宽度调制单元、油门控制单元、中央处理器单元的协调工作。采样单元可以采集直流变换单元输出的直流电的电压值和电流值，并将这些信息反馈给中央处理器单元，同时，转速检测单元时时对燃油式发电机的发动机部分的转速进行检测并将转速信息反馈给中央处理器单元，由中央处理器单元根据设定的判断标准来协调油门控制单元和脉冲宽度调制单元工作。最终对蓄电池实施分级定流方式充电即在充电初期使用大电流、充到电压维持在设定值再将电流慢慢降低，与此同时电流会随蓄电池的特性曲线慢慢下降，直至蓄电池充满电。这样可以得到效率高的充电过程，使得充电时间较短、延长蓄电池的使用寿命。为进一步完善蓄电池的充电过程，所述控制组件还包括过流过压短路保护单元,所述过流过压短路保护单元与采样单元连接,所述过流过压短路保护单元与中央处理器单元连接并受控于中央处理器单元。这样可以为中央处理器单元实施精确计算提供条件，有利于该系统实施智能化充电功能。避免温度对该系统的影响，所述控制组件还包括温度传感器，所述温度传感器设置在直流变换单元内，所述温度传感器与中央处理器单元连接。当系统温度过高时可适当调整充电电流来降低温度，保证该供电系统稳定性。本技术采用上述技术方案：该便携式直流供电系统具有储蓄式电源的便携性，随时都可以使用，也具有机械发电式电源的功率大的特点，在应急使用领域发挥提供直流电的作用。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步具体说明。图1为本技术一种便携式直流供电系统的结构示意图。具体实施方式如图1所示，便携式直流供电系统包括燃油式发电机1、充电组件和控制组件三大部分。其中，燃油式发电机1设有内燃机部分和发电机部分，内燃机部分的动力输出轴与发电机部分的动力输入轴连接，当内燃机部分启动就能带动发电机部分工作，在发电机部分中动能转化为电能；该燃油式发电机1能够将燃油的化学能转化为电能。充电组件将来自燃油式发电机1的交流电转化为直流电，并通过存储方式将电能储蓄起来。控制组件与燃油式发电机1、充电组件都有电气连接，通过反馈控制，使燃油式发电机1、充电组件工作得到逻辑控制。充电组件包括整流滤波单元2、直流变换单元3和蓄电池4。整流滤波单元2用于将交流电转化为直流电,直流变换单元3用于调整直流电的电压,使输出的直流电能与蓄电池4的工作参数匹配。整流滤波单元2的电源输入端与燃油式发电机1的电源输出端连接，整流滤波单元2的电源输出端与直流变换单元3的电源输入端连接，而直流变换单元3的电源输出端与蓄电池4连接。燃油式发电机1输出的交流电最终在直流变换单元3处以直流电方式被输向蓄电池4。蓄电池4在外部供电的情况下进行充电作业。控制组件包括中央处理器单元5、采样单元6、转速检测单元7、脉冲宽度调制单元8、隔离驱动单元9、油门控制单元10、过流过压短路保护单元11、温度传感器。中央处理器单元5是整个系统的逻辑控制单元，它接收反馈和发出控制信号。采样单元6的信号输出端、转速检测单元7的信号输出端、脉冲宽度调制单元8的信号输入端、油门控制单元10的信号输入端、过流过压短路保护单元11的信号输出端、温度传感器的信号输出端都与中央处理器单元5连接。油门控制单元10的信号输出端与燃油式发电机1的信号输入端连接，因为燃油供应量可以控制发电功率，所以当油门控制单元10发出控制供油量的信号给燃油式发电机1后，燃油式发电机1的发电功率可以得到调节。转速检测单元7上设有转速传感器，该转速传感器安装在燃油式发电机1上并且位于燃油式发电机1的内燃机部分的动力输出轴上。燃油式发电机1工作时该处的转速被反馈至中央处理器单元5。过流过压短路保护单元11的信号输入端与采样单元6的信号输出端连接，采样单元6的信号输入端与直流变换单元3的电源输出端连接，采样单元6对直流变换单元3输出的直流电的电流和电压进行采样，电流和电压信息分别发送至中央处理器单元5和过流过压短路保护单元11中，过流过压短路保护单元11能够对直流变换单元3的电源输出端处的过流、过压、短路情况做出快速反应，并发出信号给中央处理器单元5，使中央处理器单元5采取闭锁控制措施，发出关闭信号给脉冲宽度调制单元8。脉冲宽度调制单元8的信号输入端与隔离驱动单元9的信号输入端连接，隔离驱动单元9的信号输出端与直流变换单元3的信号输入端连接，隔离驱动单元9可直接驱动直流变换单元3执行开关动作。脉冲宽度调制单元8能够发出20KHz的PWM信号，以该PWM信号为控制信号，可以对直流变换单元3可以实施开关控制。直流变换单元3为DC-DC变换电路，通过直流变换单元3可以将直流电的电压进行降压操作。脉冲宽度调制单元8发出的PWM信号给直流变换单元3后，可以实现调节直流变换单元3的输出电压。温度传感器设置在在直流变换单元3内，用于检测直流变换单元3的工作温度，温度传感器的信号输出端与中央处理器单元5连接。工作时，燃油式发电机1提供的交流电直接提供给充电组件。在充电组件内部，交流电转化为直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式直流供电系统，该便携式直流供电系统包括燃油式发电机(1)，充电组件和控制组件，所述充电组件包括整流滤波单元(2)，直流变换单元(3)和蓄电池(4)，所述整流滤波单元(2)与燃油式发电机(1)连接，所述整流滤波单元(2)与直流变换单元(3)连接，所述直流变换单元(3)与蓄电池(4)连接，所述燃油式发电机(1)和直流变换单元(3)都与控制组件连接，其特征在于：所述控制组件包括中央处理器单元(5)、采样单元(6)、转速检测单元(7)、脉冲宽度调制单元(8)、隔离驱动单元(9)、油门控制单元(10)，所述采样单元(6)，转速检测单元(7)、脉冲宽度调制单元(8)、油门控制单元(10)都与中央处理器单元(5)连接，所述油门控制单元(10)与燃油式发电机(1)连接，所述转速检测单元(7)上设有转速传感器，所述转速传感器安装在燃油式发电机(1)上，所述脉冲宽度调制单元(8)与隔离驱动单元(9)连接，所述隔离驱动单元(9)与直流变换单元(3)连接，所述采样单元(6)与直流变换单元(3)连接。

【技术特征摘要】
1.一种便携式直流供电系统，该便携式直流供电系统包括燃油式发电机(1)，充电组件和控制组件，所述充电组件包括整流滤波单元(2)，直流变换单元(3)和蓄电池(4)，所述整流滤波单元(2)与燃油式发电机(1)连接，所述整流滤波单元(2)与直流变换单元(3)连接，所述直流变换单元(3)与蓄电池(4)连接，所述燃油式发电机(1)和直流变换单元(3)都与控制组件连接，其特征在于：所述控制组件包括中央处理器单元(5)、采样单元(6)、转速检测单元(7)、脉冲宽度调制单元(8)、隔离驱动单元(9)、油门控制单元(10)，所述采样单元(6)，转速检测单元(7)、脉冲宽度调制单元(8)、油门控制单元(10)都与中央处理器单元(5)连接，所述油门控制单元(10)与燃油...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡婷婷，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：浙江星月实业有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33