输出电压可调的组合电池制造技术

一种输出电压可调的组合电池，它包括由单节电池相互连接所组成的电池组，其特征在于：它还包括直流－直流转换器、电感线圈、开关管及电位调节装置；　　　　所述直流－直流转换器的输入端与电池组的输出端连接，其输出端为所述组合电池的输出端；　　　　所述电感线圈跨接在直流－直流转换器的正极输入与正极输出端之间；　　　　所述开关管的两个导通端连接在直流－直流转换器的输出端的正、负极之间，其控制端与直流－直流转换器的信号输出端连接。　　　　所述电位调节装置的信号输出端与所述直流－直流转换器的控制信号输入端连接；电位调节使所述组合电池输出频率连续可调的脉冲电压。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池，尤其是一种设有控制电路，能够通过外部干预，对输出电压进行连续调整的组合电池。属于电子

技术介绍
随着现代电子技术的飞速发展，人们享有的信息量得到迅速膨胀，而现代办公、生活模式的改变，使更多的移动电子产品得到了人们日益广泛的使用。移动电子产品所使用的能源绝大多数来自于产品本身所携带的电池。由于电池具有极其有限的电能储量，所以使移动电子产品的使用时间受到了一定的限制。为了能够尽可能的延长电池的使用时间，生产企业通常在所生产的电子产品上预留外部电源接口，以便于使用者在能够提供市电的场合，利用厂家专门为其电子产品所提供的电源适配器或自行购买的电源适配器为电子产品提供电源，以节省电池电量。这种方式无法满足电子产品的移动使用要求，况且，当使用者携带有多个移动电子产品(如数码相机、随身听、笔记本电脑等)时，由于这些电子产品具有各自不同的使用电压要求，必须同时随身携带多个电源适配器，所以，即使可以找到提供市电的场合，这种方式也非常不便。当使用者利用随身携带的一个组合电池为电子产品供电，虽然能够实现移动使用，并延长了电子产品的使用时间，但是，同样会无法满足多个电子产品各自不同的使用电压要求，而目前解决这一问题的办法只能是对应电子产品，携带多个组合电池。这个办法显然不便于应用。另外，目前使用的组合电池只是将若干单个电池进行简单的串、并联组合，使用者无法对该组合电池的储存电容量、负载的耗能状况进行直观的了解，从而在一定程度上为使用带来不便。例如，当携带摄像机外出拍摄时，由于无法得知携带的组合电池所储存的电量，因此无法估算该组合电池的可连续使用时间，使拍摄作业的连续性受到影响。因此，为移动电子产品提供可长时间使用，能满足不同的使用电压要求，并能直观的对用电状况进行显示的移动电源，现已成为移动电子产品使用者急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述使用者无法在脱离市电供电环境下利用一个组合电池为多个移动电子产品提供多种输出电压的使用现状提供一种输出电压可调的组合电池，该电池能够通过外部干预，由使用者根据具体电子产品对输入电压的要求调整电池的输出电压与之相匹配，从而满足了利用一个电池对多个电子产品进行供电的需求。本专利技术的另一个目的在于针对上述使用者无法对电池组的应用状况进行直观的了解提供一种输出电压可调的组合电池，该电池通过其内部设置的监控电路，对电池的电量、负荷等状态进行实时监测。使用者能够通过设置的显示装置随时了解电池的使用状态。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的一种输出电压可调的组合电池，它包括由单节电池相互连接所组成的电池组，它还包括直流-直流转换器、电感线圈、开关管及电位调节装置。直流-直流转换器的输入端与电池组的输出端连接，其输出端为所述组合电池的输出端。电感线圈跨接在直流-直流转换器的正极输入与正极输出端之间。开关管的两个导通端连接在直流-直流转换器的输出端的正、负极之间，其控制端与直流-直流转换器的信号输出端连接。电位调节装置的信号输出端与所述直流-直流转换器的控制信号输入端连接；电位调节使所述组合电池输出频率连续可调的脉冲电压。上述设置中，通过电位调节装置对电位的调节，能使由直流-直流转换器、电感线圈及开关管所组成的电路输出的脉冲电压的频率得以改变，由脉冲占空比的变化使输出电压得到调节。在这个电路中，电感线圈跨接在直流-直流转换器的输入、输出两端。开关管的两个导通端连接在直流-直流转换器的输出端与地之间，其控制端与直流-直流转换器的信号输出端连接。直流-直流转换器的控制信号输入端与电位调节装置的信号端连接。电感线圈在开关管导通/关断动作中，表现出储能/放能的特性，使输出电压成为脉冲电压，其脉冲频率则取决于开关管导通/关断的频率。使用中，通过调整电位调节装置，改变其电位信号，使直流-直流转换器信号输出端的开/关的信号频率发生改变，由此，开关管的导通/关断频率也发生改变，使直流-直流转换器所的频率得以改变，从而实现对组合电池的输出电压进行调整。由于开关管的导通/关断频率可以任意改变，所以，组合电池的输出电压也能够获得连续调整。上述技术方案中，电位调节装置可以直接采用手动电位调节器，直接实现对输出电压的连续调整，也可以采用由单片机、数字电位器、按键所组成的调节电路实现电压的连续调整。采用单片机调节电路时，单片机的控制信号输入端与按键连接，其控制信号输出端通过数字电位器与直流转换单元或直流-直流转换器的控制信号输入端连接。使用时，按动按键，即可对输出电压进行调整。本技术方案中，当增加了信号采集电路、温度传感器以及显示器时，并将输出电压、电流及电池组的工作温度信号分别通过相应的电路或信号线传送至单片机的各个对应的数据输入端后，通过单片机的运算处理，可以实时监测并显示组合电池的电量、负荷等状态，使用者能够通过设置的显示装置随时了解组合电池的使用状态。由上述技术方案可知，本专利技术通过将电池组的直流输出电压转换为脉冲电压输出，并通过改变脉冲电压的频率达到调整电压的目的，并且能够实现从单级电池电压至最大输出电压之间的无级调整，可以适应任何输入电压数值位于调整范围之内的移动电子产品。通过引入单片机、信号采集电路、显示器及温度传感器，可以实时对组合电池的输出电压、电容量、工作状态进行监测、控制，为使用者提供丰富的组合电池的使用状态信息及控制通道。附图说明图1所示为本专利技术所提供的一个具体实施例电路原理图。图2所示为本专利技术所提供的一个较佳实施例电路原理图。具体实施例方式以下，通过具体实施例并结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。实施例一图1所示为本专利技术所提供的一个具体实施例的电路原理图。该实施例包括电池组B、DC-DC转换器、手动电位调节器R、电感线圈L及开关管T。电池组B是由4节单节电池串、并联后组成，其输出端与DC-DC转换器的电压输入端连接。电感线圈L跨接在DC-DC转换器的输入、输出端，输出端V0与地之间连接开关管T的两个导通端。开关管T的控制端连接在DC-DC转换器的信号输出端t。在实际使用中，手动电位调节器R的操作部分安装在组合电池的外部，并将输出电压数值与该操作部分的运动位置相对应，使用者可以根据不同的电子产品对输入电压的要求，调整手动电位调节器R，通过DC-DC转换器调整信号输出端t的开/关频率信号，使电感线圈L的储能/放能频率改变，达到调整输出端V0输出电压数值的目的。实施例二图2所示为本专利技术所提供的一个较佳实施例的电路原理图。该实施例中，三个由2节单节电池并联组成的电池单元串联构成电池组B。该电池组B的输出端连接到DC-DC转换器MAX1771的输入端，与实施例一相同，该转换器MAX1771上也并联有储能电感线圈L，输出端V0与地之间连接的开关管为一个MOS管Q。本实施例中增设了单片机MSP430F133、液晶显示屏以及由电流信号采集放大电路Y1、电压信号采集放大电路Y2组成的信号采集电路。电流信号采集放大电路Y1通过设置在MAX1771负电位输出端的毫欧级电阻Ra采集微小的电流信号，经运算放大器放大后，该电流信号被输入单片机MSP430F133的电流信号输入端AD0。电压信号采集放大电路Y2直接与组合电池的输出端连接，由于单片机MSP430F133的允许输入电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：诸学农，安杰，邱新平，张春玉，
申请(专利权)人：北京市世纪博纳能源技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：