便携式储能电源电路介绍

便携储能电源可以在不方便接市电或没有市电的场合中为用户提供电源，方便用户使用电子设备，已被越来越广泛地应用在户外出游、抗震防灾等场合中。

传统的便携储能电源包括DC/DC升压电路、逆变电路、滤波电路等，电池电压(12V/24V/48V)经过DC/DC升压电路进行升压，然后通过逆变电路逆变，再经过滤波电路滤波成正弦波输出给用电负载进行供电。

传统便携储能电源只能实现电压110V或者电压230V输出、频率只能50Hz或60Hz，一台机器拿到不同国家存在不可用情况，适用性差，降低用户体验。

本文介绍一种便携储能电源电路，用以解决上述存在的技术问题。

技术方案为：一种便携储能电源电路，包括DC/DC升压电路、逆变电路、处理器、输出电压设置电路和输出频率设置电路，DC/DC升压电路的输入端用于接电池，DC/DC升压电路的输出端接逆变电路的输入端，输出电压设置电路和输出频率设置电路的输出端分别接处理器的输入端，处理器用于根据输出电压设置电路和输出频率设置电路的输入信号相应地驱动逆变电路的开关管。

输出电压设置电路为输出电压档位选择电路。

输出电压档位选择电路包括110V档位和230V档位。输出电压档位选择电路采用拨码开关来实现。

输出频率设置电路为输出频率档位选择电路。

输出频率档位选择电路包括50Hz档位和60Hz档位。

输出频率档位选择电路采用拨码开关来实现。

逆变电路为全桥逆变电路。

DC/DC升压电路包括推挽升压电路和整流电路，推挽升压电路的输入端用于接电池，推挽升压电路的输出端接整流电路的输入端，推挽升压电路的开关管由处理器进行驱动控制，整流电路的输出端接逆变电路的输入端。整流电路为全桥整流电路。

本技术方案输出的电压大小和频率大小可以调节，适用性好，可以适配不同国家的用电设备，使用便捷，提升用户体验，且电路结构简单，易于实现。

图一

如图1所示，一种便携储能电源电路，包括DC/DC升压电路1、逆变电路2、处理器3、输出电压设置电路4和输出频率设置电路5，DC/DC升压电路1的输入端用于接电池6，电池6可以是现有各种便携储能电源的电池，如锂电池等，可以是12V、24V或48V等。

DC/DC升压电路1的输出端接逆变电路2的输入端，输出电压设置电路4和输出频率设置电路5的输出端分别接处理器3的输入端，处理器3用于根据输出电压设置电路4和输出频率设置电路5的输入信号相应地驱动逆变电路2的开关管以输出相应的电压和频率。

DC/DC升压电路1包括推挽升压电路和整流电路，推挽升压电路的输入端用于接电池6，推挽升压电路的输出端接整流电路的输入端，推挽升压电路的开关管Q15和Q16由单片机IC6进行驱动控制，整流电路的输出端接逆变电路2的输入端。采用推挽升压电路，电路结构简单，开关管数量少，占用PCB空间也少，但并不限于此，在一些实施例中，也可以采用现有的其它DC/DC升压电路来实现。

逆变电路2由4个IGBT管Q1‑Q4构成，具有驱动功率小、饱和压降低等优点，但并不限于此，在一些实施例中，逆变电路2也可以采用MOS管等开关管构成。4个IGBT管Q1‑Q4分别由单片机IC6进行驱动控制，具体电路连接请详见图2。

输出电压档位选择电路包括110V档位和230V档位，适用于大多数国家的用电设备所需，但并不限于此，在一些实施例中，输出电压档位选择电路的档位数量以及各个档位的电压大小可以根据实际需要进行设定。

输出频率档位选择电路包括50Hz档位和60Hz档位，适用于大多数国家的用电设备所需，但并不限于此，在一些实施例中，输出频率档位选择电路的档位数量以及各个档位的频率大小可以根据实际需要进行设定。

图2

工作原理：

DC/DC升压电路1将电池6的电压升高至230V以上，当输出电压设置电路4拨到230V档位时，处理器3相应地控制IGBT管Q1‑Q4的占空比，使得输出的交流电压为230V;当输出电压设置电路4拨到110V档位时，处理器3相应地将IGBT管Q1‑Q4的占空比减半，使得输出的交流电压为110V;当输出频率设置电路5拨到50HZ档位时，处理器3相应地控制IGBT管Q1‑Q4的驱动频率，使得输出的交流频率为50HZ;当输出频率设置电路5拨到60HZ档位时，处理器3相应地增大IGBT管Q1‑Q4的驱动频率，使得输出的交流频率为60HZ，从而实现了输出的电压大小和频率大小可以调节，适用性好，可以适配不同国家的用电设备，使用便捷，提升用户体验，且电路结构简单，易于实现。

储能电源中的电流监控模块主要由霍尔电流传感器电路来实现。

图4

CH704 是专为大电流检测应用开发的隔离集成式电流传感芯片。CH704 内置 0.1mΩ 的初级导体电阻，有效降低芯片发热支持大电流检测：±50A, ±100A, ±150A, ±200A。其内部集成独特的温度补偿电路以实现芯片在 -40 到150­°C全温范围内良好的一致性。出厂前芯片已做好灵敏度和静态(零电流)输出电压的校准，在全温度范围内提供 ±2% 的典型准确性。

产品参数如下：

• 隔离电压：4800VRMS

• AEC-Q100 汽车认证 (CH704A)

• 电源：4.5-5.5V

• 输出电压与电流成正比：+/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A

• 带宽：120kHz

• 响应时间：2us

• 宽温度范围：-40­°C 至 150­°C

• 使用 EEPROM 进行高分辨率偏移和灵敏度调整

• 导线电阻：0.1 mΩ

• 集成数字温度补偿电路

• 几乎为零的磁滞

• 电源电压的比例输出

• 抗外部磁场

审核编辑：汤梓红