本發(fā)明涉及移動電源領(lǐng)域，特別是涉及一種便攜式減壓啟動交流移動電源。

背景技術(shù)：

交流移動電源是一種將直流電逆變成220V或110V交流電的電力設(shè)備。小功率的交流移動電源已經(jīng)非常普遍，攜帶也十分方便。傳統(tǒng)大功率的交流移動電源通常需要搬運燃油發(fā)電機或駕駛移動電力車等大型發(fā)電設(shè)備來實現(xiàn)。此類設(shè)備由于過于笨重、搬運不便、成本高、噪音大等缺點，嚴重影響工作效率，給施工帶來極大不便。尤其在救災(zāi)、搶修、搶險等應(yīng)急場所將會延誤時間，造成生命財產(chǎn)損失。

現(xiàn)有技術(shù)提供的交流移動電源，采用蓄電池供電，也具有便攜性的特點。但其蓄電池電壓很低，一般小于DC48V，從而導(dǎo)致輸出功率不高，一般小于1000W，在應(yīng)用中會受到很大限制，不能連接大功率用電設(shè)備。

此外現(xiàn)有技術(shù)提供的交流移動電源，不具有減壓啟動功能，在連接啟動電流較大的用電設(shè)備（如異步電動機）時，很容易由于瞬時功率過大而損壞設(shè)備，或是進行過功率保護，切斷輸出，導(dǎo)致電機無法啟動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種便攜式減壓啟動交流移動電源，提升輸出功率，實現(xiàn)減壓啟動，提升對大功率用電設(shè)備的適應(yīng)性和供電穩(wěn)定性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種便攜式減壓啟動交流移動電源，包括：鋰電池包、正弦逆變電路和控制電路，所述鋰電池包的輸出端連接正弦逆變電路，所述鋰電池包的輸出端還連接所述控制電路，所述正弦逆變電路的輸出端輸出工頻交流電，所述正弦逆變電路還連接所述控制電路，所述控制電路輸出控制信號至正弦逆變電路。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述便攜式減壓啟動交流移動電源還包括DC/DC電路，所述DC/DC電路串接在鋰電池包和正弦逆變電路之間，所述DC/DC電路輸出還連接所述控制電路，所述控制電路輸出控制信號連接DC/DC電路。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述便攜式減壓啟動交流移動電源還包括一個工頻變壓器，所述工頻變壓器設(shè)置在正弦逆變電路的電壓輸出回路上，所述工頻變壓器還將輸出反饋線連接至控制電路，用于反饋工頻變壓器的輸出電壓。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述鋰電池包包括電池管理系統(tǒng)、高壓鋰電池組和放電保護裝置，所述電池管理系統(tǒng)的輸出端正極連接所述高壓鋰電池組的正極，電池管理系統(tǒng)輸出端負極連接所述高壓鋰電池組的負極；所述放電保護裝置的輸入端分別連接所述高壓鋰電池組的正極和負極，輸出端為鋰電池包的電源輸出。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述電池管理系統(tǒng)包括充/放電控制電路和被動均衡系統(tǒng)，所述充/放電控制電路的輸入端連接DC12V-DC42V直流電源，所述充/放電控制電路的輸出端正極連接所述高壓鋰電池組的正極，充/放電控制電路的輸出端負極連接所述高壓鋰電池組的負極；所述充/放電控制電路還和所述被動均衡系統(tǒng)連接；

所述高壓鋰電池組包括數(shù)個依次串聯(lián)的子鋰電池組，每個子鋰電池組由數(shù)個單節(jié)鋰電池通過串聯(lián)、并聯(lián)組合而成；所述電池管理系統(tǒng)還連接所述高壓鋰電池組中每一串電池的正極和負極；

所述被動均衡系統(tǒng)包括數(shù)組與子鋰電池組分別對應(yīng)的被動均衡電路，被動均衡電路之間依次串聯(lián)連接，每一組被動均衡電路用于管理一個對應(yīng)的子鋰電池組，所述被動均衡電路連接對應(yīng)子鋰電池組中的每一串鋰電池的正極和負極。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述充/放電控制電路包括PTC、第三可控開關(guān)、全橋DC/DC升壓電路、第二可控開關(guān)、溫度監(jiān)測電路、放電檢測電路和第一控制器，所述PTC的第一端連接DC12V-DC42V直流電源的正極，第二端連接所述全橋DC/DC升壓電路的正極；

所述第三可控開關(guān)的第一端連接DC12V-DC42V直流電源的負極，第二端連接所述全橋DC/DC升壓電路的負極；所述第三可控開關(guān)的控制端連接所述第一控制器，用于接收所述第一控制器發(fā)出的控制信號，接通或斷開DC12V-DC42V直流電源的負極和所述全橋DC/DC升壓電路的負極；

所述全橋DC/DC升壓電路的輸出端正極連接所述高壓鋰電池組的正極，輸出端負極連接所述第二可控開關(guān)第一端，所述全橋DC/DC升壓電路對所述高壓鋰電池組整體串聯(lián)充電；

所述第二可控開關(guān)的第二端連接所述高壓鋰電池組的負極，所述第二可控開關(guān)的控制端連接所述被動均衡系統(tǒng)的輸出端，用于接通或斷開所述全橋DC/DC升壓電路的輸出端負極和所述高壓鋰電池組的負極；

所述溫度監(jiān)測電路的輸出端連接所述第一控制器的輸入端，用于監(jiān)測所述高壓鋰電池組的溫度數(shù)據(jù)，并將其輸出至所述第一控制器；

所述放電檢測電路的輸出端連接所述第一控制器的輸入端，用于檢測所述高壓鋰電池組放電時的電流、電壓等信息，并將其輸出至所述第一控制器；

所述第一控制器包括數(shù)組串口通信1端口，分別和所述被動均衡電路連接，用于傳輸所述高壓鋰電池組的電壓、電流、電量和溫度等信息，綜合數(shù)據(jù)分析、管理；

所述第一控制器還包括串口通信0端口，引出此端口用于鋰電池包與鋰電池包之外的控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述被動均衡電路包括電壓監(jiān)測電路、第二控制器和多組電阻耗能電路，所述電壓監(jiān)測電路的輸入端經(jīng)過RC網(wǎng)絡(luò)連接對應(yīng)子鋰電池組中每一串鋰電池的正極和負極，用于監(jiān)測每一串鋰電池的電壓；所述電壓監(jiān)測電路的輸出端與所述第二控制器連接，用于輸出每一串鋰電池的電壓；

所述電壓監(jiān)測電路的輸出端還連接所述第二可控開關(guān)的控制端，用于控制接通或關(guān)斷所述第二可控開關(guān)；

所述第二控制器的輸出端依次與所述電阻耗能電路的輸入端連接，用于根據(jù)輸入端接收到的每一串鋰電池的電壓信息，控制每一組電阻耗能電路打開或關(guān)閉；

所述第二控制器還包括串口通信1’端口，與所述第一控制器的1組串口通信1端口連接，用于數(shù)據(jù)傳輸。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述電阻耗能電路均包括第一電阻、光耦、第二電阻、第三電阻和三極管，所述第一電阻的兩端分別連接所述光耦的陽極和所述第二控制器的一個輸出端，所述光耦的陰極接地；

所述光耦的集電極連接對應(yīng)子鋰電池組中一串鋰電池的正極，所述光耦的發(fā)射極連接所述三極管的基極；

所述第二電阻的第一端連接所述三極管的基極，第二端連接所述子鋰電池組中一串鋰電池的負極；

所述第三電阻的第一端連接對應(yīng)子鋰電池組中一串鋰電池的正極，第二端連接所述三極管的集電極；

所述三極管的發(fā)射極連接對應(yīng)子鋰電池組中一串鋰電池的負極。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述放電保護裝置包括過流保護裝置和第一可控開關(guān)，所述過流保護裝置的第一端連接所述高壓鋰電池組的正極，過流保護裝置的第二端為鋰電池包輸出端的正極；

所述第一可控開關(guān)的第一端連接所述高壓鋰電池組的負極，第一可控開關(guān)的第二端為鋰電池包輸出端的負極，所述第一可控開關(guān)的控制端連接所述第一控制器的輸出端，用于接收所述第一控制器發(fā)出的控制信號，接通或斷開所述高壓鋰電池組的負極。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述鋰電池包輸入端連接DC12V-DC42V供電電源進行充電。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明指出的一種便攜式減壓啟動交流移動電源，具有體積小、重量輕、功率大、攜帶方便的特點，可滿足常用大功率電動工具、電動機的使用，特別適合在救災(zāi)、搶修、搶險、等應(yīng)急場所及交通運輸、搬運不便的環(huán)境中使用，也可在普通環(huán)境下當做備用電源使用，鋰電池包輸出高壓直流電，使后級電子開關(guān)電路承受電流小、適合大功率應(yīng)用，當鋰電池包輸出電壓足夠高時，還可以省去全橋DC/DC電路，進一步降低成本，提高效率，在用于啟動電流較大的用電設(shè)備時，能夠?qū)崿F(xiàn)減壓啟動，減小啟動電流對交流移動電源的沖擊，提高了移動電源的帶載能力，高壓鋰電池組采用整體串聯(lián)充電，與現(xiàn)有的低壓分組充電方案相比，具有電路簡單、成本低、接線容易、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，同時全橋DC/DC升壓電路能夠保證鋰電池組的充電電流、時長一致，避免由充電導(dǎo)致電池不均衡帶來的安全隱患，大大延長電池使用壽命，對高壓鋰電池組充、放電采用多級保護，對高壓鋰電池組中的每一串鋰電池都進行全過程的均衡管理，顯著提高了鋰電池的安全性，延長鋰電池的使用壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本發(fā)明一種便攜式減壓啟動交流移動電源一較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明一種便攜式減壓啟動交流移動電源另一較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明一種便攜式減壓啟動交流移動電源又一較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4是圖1中鋰電池包的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5是圖4中電池管理系統(tǒng)和高壓鋰電池組的結(jié)構(gòu)框圖；

圖6是圖5中充/放電控制電路的結(jié)構(gòu)框圖；

圖7是本發(fā)明一種便攜式減壓啟動交流移動電源啟動階段控制流程圖；

圖8是本發(fā)明一種便攜式減壓啟動交流移動電源一較佳實施例的電氣原理圖。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1~圖8，本發(fā)明實施例包括：

如圖1所示，一種便攜式減壓啟動交流移動電源，包括：鋰電池包、正弦逆變電路和控制電路，所述鋰電池包輸入端連接DC12V-DC42V供電電源用于給所述鋰電池包充電，所述鋰電池包的輸出端連接正弦逆變電路，所述鋰電池包的輸出端還連接所述控制電路，用于提供控制電路工作時的電源，所述正弦逆變電路的輸出端輸出工頻交流電(AC220V或AC110V)，所述正弦逆變電路還連接所述控制電路，用于反饋電壓、電流至控制電路，所述控制電路輸出控制信號，連接正弦逆變電路，用于根據(jù)反饋信息控制正弦逆變電路的工作狀態(tài)。

如圖2所示，鋰電池包電壓較低時，還可以增加一個DC/DC電路，對鋰電池包輸出電壓進行調(diào)節(jié)，所述DC/DC電路串接在鋰電池包和正弦逆變電路之間，用于對鋰電池包輸出進行升壓、穩(wěn)壓，使之滿足所述正弦逆變電路的輸入電壓要求，所述DC/DC電路輸出還連接所述控制電路，用反饋DC/DC電路的輸出電壓和電流，所述控制電路輸出控制信號連接DC/DC電路，用于根據(jù)反饋信息控制DC/DC電路的工作狀態(tài)。

如圖3所示鋰電池包電壓較低時，還可以增加一個工頻變壓器，所述工頻變壓器設(shè)置在正弦逆變電路的電壓輸出回路上，此時，正弦逆變電路輸出工頻低電壓，經(jīng)工頻變壓器升壓后輸出工頻交流電(AC220V或AC110V)，所述工頻變壓器還將輸出反饋線連接至控制電路，用于反饋工頻變壓器的輸出電壓。

如圖4所示，所述鋰電池包包括電池管理系統(tǒng)、高壓鋰電池組和放電保護裝置，所述電池管理系統(tǒng)的輸出端正極連接所述高壓鋰電池組的正極，電池管理系統(tǒng)輸出端負極連接所述高壓鋰電池組的負極，為充電提供保護；所述放電保護裝置的輸入端分別連接所述高壓鋰電池組的正極和負極，輸出端為鋰電池包的電源輸出，為放電提供保護。

如圖5所示，所述電池管理系統(tǒng)包括充/放電控制電路和被動均衡系統(tǒng)，所述充/放電控制電路的輸入端連接DC12V-DC42V直流電源，便于充電工作，所述充/放電控制電路的輸出端正極連接所述高壓鋰電池組的正極，充/放電控制電路的輸出端負極連接所述高壓鋰電池組的負極；所述充/放電控制電路還和所述被動均衡系統(tǒng)連接；

所述高壓鋰電池組包括數(shù)個依次串聯(lián)的子鋰電池組，每個子鋰電池組由數(shù)個單節(jié)鋰電池通過串聯(lián)、并聯(lián)組合而成；所述電池管理系統(tǒng)還連接所述高壓鋰電池組中每一串電池的正極和負極，管理每一串電池的工作；

所述被動均衡系統(tǒng)包括數(shù)組與子鋰電池組分別對應(yīng)的被動均衡電路，被動均衡電路之間依次串聯(lián)連接，每一組被動均衡電路用于管理一個對應(yīng)的子鋰電池組，所述被動均衡電路連接對應(yīng)子鋰電池組中的每一串鋰電池的正極和負極，用于監(jiān)測、均衡每一串鋰電池的電壓。

如圖6所示，所述充/放電控制電路包括PTC、第三可控開關(guān)、全橋DC/DC升壓電路、第二可控開關(guān)、溫度監(jiān)測電路、放電檢測電路和第一控制器，所述PTC的第一端連接DC12V-DC42V直流電源的正極，第二端連接所述全橋DC/DC升壓電路的正極，用于提供充電時過流、過溫的一級保護功能；

所述第三可控開關(guān)的第一端連接DC12V-DC42V直流電源的負極，第二端連接所述全橋DC/DC升壓電路的負極；所述第三可控開關(guān)的控制端連接所述第一控制器，用于接收所述第一控制器發(fā)出的控制信號，接通或斷開DC12V-DC42V直流電源的負極和所述全橋DC/DC升壓電路的負極，在充電產(chǎn)生異常時提供二級保護功能；

所述全橋DC/DC升壓電路的輸出端正極連接所述高壓鋰電池組的正極，輸出端負極連接所述第二可控開關(guān)第一端，所述全橋DC/DC升壓電路對所述高壓鋰電池組整體串聯(lián)充電，保證鋰電池組的充電電流、時長一致，避免由充電導(dǎo)致電池不均衡帶來的安全隱患，大大延長電池使用壽命；

所述第二可控開關(guān)的第二端連接所述高壓鋰電池組的負極，所述第二可控開關(guān)的控制端連接所述被動均衡系統(tǒng)的輸出端，用于接通或斷開所述全橋DC/DC升壓電路的輸出端負極和所述高壓鋰電池組的負極，提供充電時的三級保護功能，層層保護，確保高壓鋰電池組的安全性；

所述溫度監(jiān)測電路的輸出端連接所述第一控制器的輸入端，用于監(jiān)測所述高壓鋰電池組的溫度數(shù)據(jù)，并將其輸出至所述第一控制器，由所述第一控制器進行分析處理，執(zhí)行相應(yīng)動作；

所述放電檢測電路的輸出端連接所述第一控制器的輸入端，用于檢測所述高壓鋰電池組放電時的電流、電壓等信息，并將其輸出至所述第一控制器，由所述第一控制器進行分析處理，執(zhí)行相應(yīng)動作；

所述第一控制器包括數(shù)組串口通信1端口，分別和所述被動均衡電路連接，用于傳輸所述高壓鋰電池組的電壓、電流、電量和溫度等信息，綜合數(shù)據(jù)分析、管理；

所述第一控制器還包括串口通信0端口，引出此端口用于鋰電池包與鋰電池包之外的控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信，便于焊機的設(shè)置和操作。

所述被動均衡電路包括電壓監(jiān)測電路、第二控制器和多組電阻耗能電路，所述電壓監(jiān)測電路的輸入端經(jīng)過RC網(wǎng)絡(luò)連接對應(yīng)子鋰電池組中每一串鋰電池的正極和負極，用于監(jiān)測每一串鋰電池的電壓；所述電壓監(jiān)測電路的輸出端與所述第二控制器連接，用于輸出每一串鋰電池的電壓；

所述電壓監(jiān)測電路的輸出端還連接所述第二可控開關(guān)的控制端，用于控制接通或關(guān)斷所述第二可控開關(guān)；

所述第二控制器的輸出端依次與所述電阻耗能電路的輸入端連接，用于根據(jù)輸入端接收到的每一串鋰電池的電壓信息，控制每一組電阻耗能電路打開或關(guān)閉；

所述第二控制器還包括串口通信1’端口，與所述第一控制器的1組串口通信1端口連接，用于數(shù)據(jù)傳輸。

所述電阻耗能電路均包括第一電阻、光耦、第二電阻、第三電阻和三極管，所述第一電阻的兩端分別連接所述光耦的陽極和所述第二控制器的一個輸出端，所述光耦的陰極接地；所述光耦的集電極連接對應(yīng)子鋰電池組中一串鋰電池的正極，所述光耦的發(fā)射極連接所述三極管的基極；所述第二電阻的第一端連接所述三極管的基極，第二端連接所述子鋰電池組中一串鋰電池的負極；所述第三電阻的第一端連接對應(yīng)子鋰電池組中一串鋰電池的正極，第二端連接所述三極管的集電極；所述三極管的發(fā)射極連接對應(yīng)子鋰電池組中一串鋰電池的負極，均衡每一串鋰電池的充放電工作。

所述放電保護裝置包括過流保護裝置和第一可控開關(guān)，所述過流保護裝置的第一端連接所述高壓鋰電池組的正極，過流保護裝置的第二端為鋰電池包輸出端的正極，過流保護裝置為不可恢復(fù)保險絲或PTC保險絲，提升系統(tǒng)安全性；

所述第一可控開關(guān)的第一端連接所述高壓鋰電池組的負極，第一可控開關(guān)的第二端為鋰電池包輸出端的負極，所述第一可控開關(guān)的控制端連接所述第一控制器的輸出端，用于接收所述第一控制器發(fā)出的控制信號，接通或斷開所述高壓鋰電池組的負極，提升系統(tǒng)工作穩(wěn)定性，特別是鋰電池放電時的安全性與可靠性，顯著降低了風險等級。

如圖7所示，一種便攜式減壓啟動交流移動電源啟動階段的控制方法，包括以下步驟；

步驟S1：判斷輸出電流是否大于設(shè)定的減壓啟動電流Idc，若輸出電流大于所述減壓啟動電流Idc，則執(zhí)行步驟S2；若輸出電流不大于所述減壓啟動電流Idc，則執(zhí)行步驟S5；

步驟S2：降低輸出電壓，并持續(xù)3-5秒（時間可調(diào)整），然后執(zhí)行步驟S3；

步驟S3：再次判斷輸出電流是否大于設(shè)定的減壓啟動電流Idc，若輸出電流大于所述減壓啟動電流Idc，則執(zhí)行步驟S4；若輸出電流不大于所述減壓啟動電流Idc，則執(zhí)行步驟S5；

步驟S4：關(guān)閉輸出；

步驟S5：輸出額定交流電（AC220V或AC110V）。

如圖8所示：

MOS管Q1、Q2、Q3、Q4，變壓器T1，整流二極管D1、D2組成一全橋式的DC/DC電路；A點，通過電阻R18采集DC/DC電路的工作電流送入控制電路，用于過流保護時，關(guān)閉DC/DC電路；B點，經(jīng)過R8、R10分壓得到DC/DC電路的輸出電壓，和控制電路內(nèi)部的參考電壓比較，從而根據(jù)B點的電壓調(diào)節(jié)DC/DC電路的工作狀態(tài)，使輸出電壓穩(wěn)定；

MOS管Q5、Q6、Q7、Q8，及與之相連的濾波網(wǎng)絡(luò)組成正弦逆變電路；控制電路輸出正弦控制信號，使MOS管Q5、Q8和Q6、Q7交替導(dǎo)通，經(jīng)電感L1、L2，電容C4等組成的濾波網(wǎng)絡(luò)后輸出正弦交流電；C點，通過電阻R19采集正弦逆變電路的工作電流，用于檢測啟動電流的大小，判斷是否進行減壓啟動；D點，通過電流互感器CT1采集正弦逆變電路的輸出電流，用于過流保護時，關(guān)閉正弦逆變電路；E點，經(jīng)過R6、R9分壓得到正弦逆變電路的輸出電壓，和控制電路內(nèi)部的參考電壓比較，從而根據(jù)E點的電壓調(diào)節(jié)正弦逆變電路的工作狀態(tài)，使之輸出穩(wěn)定的交流電。

結(jié)合圖7和圖8，詳細說明減壓啟動的工作原理與控制方法。

打開電源，空載狀態(tài)下，交流移動電源輸出額定交流電（AC220V或AC110V），并不斷采集C點的電流變化，循環(huán)執(zhí)行步驟S1——判斷C點電流是否大于設(shè)定的減壓啟動電流Idc；

接入負載時，若C點電流不大于Idc，則執(zhí)行步驟S5——正常輸出額定交流電（AC220V或AC110V），完成啟動；若C點電流大于Idc，則執(zhí)行步驟S2——降低輸出電壓（降低B點的參考電壓，從而降低DC/DC電路的輸出電壓；同時降低E點的參考電壓，從而降低正弦逆變電路的輸出電壓），持續(xù)3-5秒；然后執(zhí)行步驟S3——再次判斷C點電流是否大于設(shè)定的減壓啟動電流Idc，若C點電流不大于Idc，則執(zhí)行步驟S5——正常輸出額定交流電（AC220V或AC110V），完成啟動；若C點電流大于Idc，則執(zhí)行步驟S4——關(guān)閉輸出（關(guān)閉DC/DC電路輸出，關(guān)閉按正弦逆變電路輸出），結(jié)束啟動過程，若要再次嘗試啟動，必須重新打開電源，重復(fù)以上步驟。

綜上所述，整個工作原理與啟動過程如上所述，實現(xiàn)了減壓啟動功能，使得交流移動電源能夠用于啟動瞬間電流較大的負載，提升了適用范圍和工作穩(wěn)定性。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。