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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 多功能移動電源
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 多功能移動電源用于在戶外為各種數(shù)碼產(chǎn)品持續(xù)長時間提供電能，或者作為備用電源，以供不時之需。作品適用的產(chǎn)品包括了筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3等各類數(shù)碼產(chǎn)品。儀器使用兩種供電方式：大容量鋰電池與手搖發(fā)電機(jī)。在鋰電池電量耗盡的情況下，可以通過人工搖動手搖發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，能滿足緊急情況下的需求。其輸出功率可以隨時根據(jù)充電產(chǎn)品的不同而調(diào)節(jié)。
- 詳細(xì)介紹：
- 多功能移動電源使用了雙電源供電方式，進(jìn)行了詳細(xì)的作品電路設(shè)計與機(jī)械設(shè)計等部分。 這一可隨身攜帶的移動電源，由以下幾部分構(gòu)成： （1）大容量鋰電池； （2）鋰電池的市電充電模塊； （3）戶外手搖發(fā)電及充電模塊； （4）電池輸出電壓檢測、電池剩余電量檢測模塊及數(shù)碼管顯示屏； （5）欠壓、過流、反接、過載保護(hù)模塊； （6）電能輸出電路，包括筆記本、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3、MP4等用電設(shè)備的充電接口，其中包括十種通用筆記本電腦電源接口、USB接口、以及常用手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)充電接口； 大容量鋰電池模塊，其輸出首先采用了8A大電流保護(hù)板，可以防止反接短路保護(hù)，之后通過大功率開關(guān)電源模塊進(jìn)行輸出電壓調(diào)節(jié)，其效率隨輸出電壓升高而降低；隨后接入電壓顯示模塊，通過顯示屏指示其電壓值，以方便調(diào)節(jié)輸出功率；同時接出另一路線路通過5V穩(wěn)壓芯片為低功率數(shù)碼產(chǎn)品供電。對大容量鋰電池作品使用了5個二極管來指示其剩余電量，當(dāng)電池電量不足時，可以通過鋰電池充電模塊為儀器本身充電。 另一方面，對于手搖發(fā)電機(jī)，需要對電機(jī)產(chǎn)生的交流信號進(jìn)行穩(wěn)壓整流，然后通過相應(yīng)的接口為數(shù)碼產(chǎn)品充電。 對一般的數(shù)碼產(chǎn)品，如手機(jī)、相機(jī)等鋰電池供電設(shè)備，其充電電壓一般為5V，電流各不相等，大多在300mA-1A之間，要求的功率較小，比較容易滿足用電需求，然而對于筆記本電腦而言，充電電壓為14-25V不等，功率在50W—80W之間，而且不同型號的筆記本接口不同，所以對其充電難度較大，基于這一考慮，本作品對輸出端加以改進(jìn)，可以產(chǎn)生不同的輸出功率，并配以各類接口，解決了給筆記本電腦充電的難題。作品的鋰電池為4.4Ah的12V六芯電池，可以供筆記本使用2小時左右，可以為10部手機(jī)充滿電。采用高效的開關(guān)電源調(diào)壓模塊，并能保證電壓波動在5%以內(nèi)。與此同時，可折疊式手搖發(fā)電機(jī)可以作為儀器本身鋰電池的補(bǔ)充，也是閑暇時健身發(fā)電的一種創(chuàng)意。總之，本作品的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，通用性很強(qiáng)，為學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來了許多便利，具有較高的實(shí)用價值。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品的創(chuàng)意來源于宿舍斷電的困擾和教室插頭緊張的情況，多功能移動電源用于在戶外為各種數(shù)碼產(chǎn)品持續(xù)長時間提供電能，或者作為備用電源，以供不時之需。 創(chuàng)新點(diǎn)在于：作品采用雙電源供電，可以保證緊急情況下的使用；作品可以調(diào)節(jié)輸出功率，以滿足大功率設(shè)備（如各類筆記本）的需求；具有電量指示功能與顯示屏顯示電壓。 技術(shù)關(guān)鍵在于對輸出大功率的調(diào)節(jié)與穩(wěn)定。 作品的主要技術(shù)指標(biāo)如下： 鋰電池：12V 4.4Ah； 顯示屏顯示電壓范圍：0-30V； 移動電源筆記本充電口最大輸出功率：80W；輸出電壓誤差<5%；轉(zhuǎn)化效率>70%； USB輸出：DC 5V 1A； 手搖發(fā)電機(jī)最大輸出電壓為6V，電流為200-800mA； 電路板具有過壓、過流、短路保護(hù)功能； 筆記本充電口輸出電壓范圍為：5V-15V-16V-18V-19V-20V-22V-24V ； 輸出電壓為15/16/18/19/20V時，電流最大為3.3A； 輸出電壓為直流22/24V時，電流最大為4.5A ； 電量指示板：共五個指示燈，亮5個剩余電量100%；亮4剩余電量>80%；亮3剩余電量>60%；亮3剩余電量>40%；亮1剩余電量>20%。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前國內(nèi)類似產(chǎn)品有車載電源和小功率數(shù)碼產(chǎn)品充電的大容量移動電源，但是其價格過高，產(chǎn)品較少；車載電源必須插入汽車內(nèi)蓄電池接口才能使用，市面上一些移動電源只能做到給小功率的數(shù)碼產(chǎn)品充電，對筆記本電池充電的較少。本作品與這些產(chǎn)品的區(qū)別在于下面幾個方面： 1.大容量鋰電池包含在儀器中，這樣產(chǎn)品不需要用車載電源供電； 2.能即時顯示剩余電量； 3.可以調(diào)節(jié)功率，具有電壓顯示模塊； 4.加入手搖發(fā)電模塊，保證在應(yīng)急情況下正常使用； 5.通用性強(qiáng)，儀器配備了20種常用接口，適用于各類常見電子產(chǎn)品，滿足不同需求； 6.具有周全的保護(hù)電路，不會損壞電子產(chǎn)品。 作品的鋰電池為4.4Ah的12V六芯電池，可以供筆記本使用2小時左右，輕松為10部手機(jī)充滿電。采用高效的LM2596開關(guān)電源調(diào)壓模塊，并能保證電壓波動在5%以內(nèi)。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- “挑戰(zhàn)杯”是作品參加的第一個競賽。 作品在2011年5月5日，由北林科協(xié)舉辦的北京林業(yè)大學(xué)“梁希杯”科技競賽中從40個參賽隊(duì)中脫穎而出被推薦參加“挑戰(zhàn)杯”。
作品所處階段
- 作品已研制成功，處于測試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 可以轉(zhuǎn)讓產(chǎn)品本身和相關(guān)文章。
作品可展示的形式
- 實(shí)物現(xiàn)場演示、視頻或圖像。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 使用方法：在室內(nèi)對便攜電源本身鋰電池充電，可以通過電量指示燈檢查儀器本身電量；充滿后即可帶出戶外滿足室外用電需求。裝置的輸出功率可以調(diào)節(jié)，儀器上有改變電壓的六個檔，通過調(diào)節(jié)電壓來改變功率；裝置的數(shù)碼管顯示屏可以指示輸出電壓的大小，并且有顯示電池剩余量的檢測模塊。 作品的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括了以下5個方面： （1）外出旅游，在電子產(chǎn)品沒電時可以做到隨時充電； （2） 野外探險、戶外科研考察等情況下為通訊工具提供電源，保證通信； （3）在室內(nèi)意外斷電和大學(xué)生宿舍關(guān)燈等情況下，可以繼續(xù)為學(xué)生的學(xué)習(xí)生活提供便利； （4） 在圖書館、教室無電源插口時，可以供筆記本等設(shè)備正常使用。 （5） 應(yīng)用于軍事等其他需要野外供電的領(lǐng)域。 作品的成本在350-500之間，相當(dāng)于原裝筆記本電池的價錢，然而其通用性卻遠(yuǎn)超于原裝筆記本電池，所以其市場前景較為良好。
同類課題研究水平概述
- 此儀器的關(guān)鍵部分是大功率可調(diào)開關(guān)電源及其調(diào)節(jié)輸出功率的模塊電路，目前對開關(guān)電源的研究在小功率產(chǎn)品上研究較多，對大功率開關(guān)電源研究較少。對筆記本充電，需要較大功率開關(guān)電源（50-80W），并且需要保證電壓的高精度與大電流放電（3-4A），大多數(shù)筆記本都有自身的電源模塊，對外界輸入電壓的變化比較敏感，所以對輸出功率的穩(wěn)定性要求較高，許多筆記本由于其接口、電壓、電流、功率的不同，都是單獨(dú)配備電源適配器的，本作品使用大功率的穩(wěn)定可調(diào)開關(guān)電源滿足了不同品牌的筆記本供電難題。
