本發(fā)明涉及移動電源,具體地,涉及一種能夠多口同時放電的便攜式儲能裝置,以及應(yīng)用于便攜式儲能裝置的功率分配方法。
背景技術(shù):
1、隨著移動設(shè)備的普及以及人們戶外活動的增多,便攜式儲能裝置的需求日益增加。無論是戶外露營、應(yīng)急電源需求,還是日常移動設(shè)備的充電,能夠提供可靠電力的移動儲能裝置都成為了不可或缺的工具。
2、現(xiàn)有技術(shù)中的便攜式儲能裝置,已發(fā)展出攜帶多個充電輸出端口的設(shè)計,每一個充電輸出端口都可以連接電子設(shè)備以對電子設(shè)備進行充電。然而,這類便攜式儲能裝置,其各個充電輸出端口的功率要么是固定不變的,例如對于3個充電輸出端口來說,每個充電輸出端口都限制其輸出功率為50w,當(dāng)只有1個充電輸出端口工作時,其僅能以50w的輸出功率工作,導(dǎo)致單路輸出無法做到最大;要么通過復(fù)雜的功率分配邏輯實現(xiàn)支持某一輸出端口最大功率輸出,但操作復(fù)雜,用戶使用感較差。
3、例如,在先申請的中國專利cn112671055b請求保護一種功率分配方法和充電設(shè)備,其按照每個輸出端口連接接入設(shè)備的順序以及每個接入設(shè)備的需求功率為每個輸出端口分配功率。其說明書0080段至0085段記載了按照連接接入設(shè)備的先后順序?qū)Φ谝惠敵龆丝?、第二輸出端口、第三輸出端口分配功率的具體過程。簡而言之:假定充電設(shè)備能夠提供的總功率為100w,當(dāng)?shù)谝辉O(shè)備通過第一輸出端口占用60w的功率,則充電設(shè)備的剩余功率為40w,當(dāng)有第二設(shè)備連接至第二輸出端口,若第二設(shè)備的最大充電功率為100w,因其大于剩余功率40w,因此第二設(shè)備在40w的功率下充電;當(dāng)有第三設(shè)備連接至第三輸出端口,假設(shè)第三設(shè)備的最大充電功率為150w,最小充電功率為15w,因目前總功率100w已被第一輸出端口和第二輸出端口分配完畢,因此先滿足第三設(shè)備的最小充電功率15w,并降低第一設(shè)備和第二設(shè)備的功率。
4、因此,很顯而易見的,中國專利cn112671055b以電子設(shè)備連接至充電設(shè)備的先后順序確定功率分配的優(yōu)先級,即越早接入充電設(shè)備的電子設(shè)備,其所需功率優(yōu)先被考慮且被滿足,這導(dǎo)致,當(dāng)用戶希望后接入的設(shè)備被優(yōu)先考慮時,其需要拔除目前正在充電的所有電子設(shè)備,以進行優(yōu)先級的重新排序,這對充電設(shè)備和電子設(shè)備來說,均是一種損害,且也導(dǎo)致用戶操作體驗差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種能夠多口同時放電的便攜式儲能裝置,以及應(yīng)用于便攜式儲能裝置的功率分配方法,通過預(yù)先確定多個充電輸出端口的優(yōu)先級,以使得用戶在使用時,能夠根據(jù)實際所需對某一優(yōu)先級的充電輸出端口進行選擇,從而預(yù)先合理布局待充電電子設(shè)備與充電輸出端口的連接關(guān)系。
2、為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供如下所述技術(shù)方案:
3、根據(jù)本發(fā)明的第一個方面,提供一種能夠多口同時放電的便攜式儲能裝置,包括功率配置單元及至少兩個充電輸出端口,功率配置單元用于為接入受電設(shè)備的充電輸出端口分配功率,各充電輸出端口被預(yù)先配置功率分配的優(yōu)先級及最小和最大輸出功率;定義儲能裝置的最大輸出總功率為pmax_out、連接受電設(shè)備的充電輸出端口數(shù)為y,按優(yōu)先級從高到低順序定義該些端口為第一至第y充電輸出端口、其最小輸出功率為pmin_c1至pmin_cy、其最大輸出功率和負載請求功率中的較小值為第一至第y預(yù)設(shè)功率;當(dāng)y≥2且該y個充電輸出端口具有不同優(yōu)先級時,則:
4、若(pmin_c1+…+pmin_cy)<pmax_out<(第一預(yù)設(shè)功率+…+第y預(yù)設(shè)功率),功率配置單元先滿足該些端口的最小輸出功率,而后按優(yōu)先級順序依次進行剩余功率分配,定義剩余功率的初始量為p0_out,剩余功率分配規(guī)則為:
5、在進行第一輪剩余功率分配時,功率配置單元以(pmin_c1+剩余功率p0_out)和第一預(yù)設(shè)功率中的較小值為第一充電輸出端口分配獲得的總功率,定義第一輪剩余功率分配后,第一充電輸出端口獲得的剩余功率為c1,c1=第一充電輸出端口分配獲得的總功率-pmin_c1,定義第一輪剩余功率分配后余下的剩余功率為p1_out,p1_out=p0_out-c1,若p1_out=0,則功率分配結(jié)束;若p1_out>0,按照如下規(guī)則繼續(xù)進行剩余功率分配直到余下的剩余功率pk_out=0由此使功率分配結(jié)束:在第k輪剩余功率分配時,功率配置單元以(pmin_ck+剩余功率pk-1_out)和第k預(yù)設(shè)功率的較小值為第k充電輸出端口分配獲得的總功率,定義第k輪剩余功率分配后,第k充電輸出端口獲得的剩余功率為ck,ck=第k充電輸出端口分配獲得的總功率-pmin_ck,定義第k輪剩余功率分配后余下的剩余功率為pk_out,pk_out=p0_out-c1-…-ck,其中k為正整數(shù)且k≥2。
6、優(yōu)選地,當(dāng)y≥2且該y個充電輸出端口均具有相同的最低優(yōu)先級時,則:若pmax_out<該些端口的預(yù)設(shè)功率之和,則功率配置單元先滿足該些端口的最小輸出功率,而后平均分配剩余功率。
7、優(yōu)選地,當(dāng)y≥3且這y個充電輸出端口中,具有x個相同最低優(yōu)先級的端口且其余y-x個端口具有不同優(yōu)先級時,其中2≤x<y,則:
8、若(pmin_c1+…+pmin_cy)<pmax_out<(第一預(yù)設(shè)功率+…+第y預(yù)設(shè)功率),功率配置單元先滿足該些充端口的最小輸出功率,而后按優(yōu)先級順序依次進行剩余功率的分配,定義剩余功率的初始量為p0_out,分配規(guī)則為:
9、在進行第一輪剩余功率分配時,功率配置單元以(pmin_c1+剩余功率p0_out)和第一預(yù)設(shè)功率中的較小值為第一充電輸出端口分配獲得的總功率,定義第一輪剩余功率分配后,第一充電輸出端口獲得的剩余功率為c1,c1=第一充電輸出端口分配獲得的總功率-pmin_c1,定義第一輪剩余功率分配后余下的剩余功率為p1_out,p1_out=p0_out-c1,若p1_out=0,則功率分配結(jié)束;若p1_out>0且此時僅x個充電輸出端口尚未分配剩余功率,則功率配置單元將剩余功率p1_out平均分配給這x個充電輸出端口,功率分配結(jié)束;若p1_out>0且尚未分配剩余功率的充電輸出端口>x個,則功率配置單元按照如下剩余功率分配規(guī)則繼續(xù)進行分配直到達到條件一或條件二:
10、所述剩余功率分配規(guī)則為:在第k輪剩余功率分配時,功率配置單元以(pmin_ck+剩余功率pk-1_out)和第k預(yù)設(shè)功率的較小值為第k充電輸出端口分配獲得的總功率,定義第k輪剩余功率分配后,第k充電輸出端口獲得的剩余功率為ck且余下的剩余功率為pk_out,ck=第k充電輸出端口分配獲得的總功率-pmin_ck,pk_out=p0_out-c1-…-ck;
11、所述條件一為:余下的剩余功率pk_out為0;所述條件二為:余下的剩余功率pk_out>0且此時僅x個充電輸出端口尚未分配剩余功率;若先達到的為條件一,則功率分配結(jié)束;若先達到的為條件二,則將剩余功率pk_out平均分配給剩余的x個充電輸出端口,功率分配結(jié)束,其中k為正整數(shù)且k≥2。
12、優(yōu)選地,若pmax_out=(pmin_c1+…+pmin_cy),則功率配置單元為每個連接受電設(shè)備的充電輸出端口分配其對應(yīng)的最小輸出功率;若pmax_out≥(第一預(yù)設(shè)功率+…+第y預(yù)設(shè)功率),則功率配置單元為每個連接受電設(shè)備的充電輸出端口分配其對應(yīng)的預(yù)設(shè)功率。
13、優(yōu)選地,當(dāng)y=1時,功率配置單元以該充電輸出端口的最大輸出功率和負載請求功率中的較小值為分配功率。
14、優(yōu)選地,所述便攜式儲能裝置的內(nèi)部設(shè)置有主控制板、以及與主控制板連接的一個或多個獨立的電路板,充電輸出端口設(shè)置于電路板上,功率配置單元設(shè)置于主控制板上。
15、優(yōu)選地,所述功率配置單元通過讀取充電輸出端口的預(yù)設(shè)參數(shù),計算各充電輸出端口的實時功率需求并據(jù)此配置各充電輸出端口的放電功率,所述預(yù)設(shè)參數(shù)包括電流和電壓。
16、優(yōu)選地,所述電路板及主控制板上均設(shè)有保護電路,所述保護電路包括過流保護電路、過壓保護電路、過溫保護電路以及短路保護電路中的任意一項或多項,當(dāng)檢測到異常情況時,所述保護電路響應(yīng)并切斷相關(guān)電路的電源。
17、根據(jù)本發(fā)明的第二個方面,提供一種便攜式儲能裝置的功率分配方法,應(yīng)用于本發(fā)明第一個方面所述的便攜式儲能裝置,所述方法包括:
18、當(dāng)連接受電設(shè)備的充電輸出端口數(shù)y≥2且該y個充電輸出端口具有不同優(yōu)先級時,則:若(pmin_c1+…+pmin_cy)<pmax_out<(第一預(yù)設(shè)功率+…+第y預(yù)設(shè)功率),功率配置單元先滿足該些充電輸出端口的最小輸出功率,而后按優(yōu)先級順序依次進行剩余功率的分配,定義剩余功率的初始量為p0_out,分配規(guī)則為:
19、在進行第一輪剩余功率分配時,功率配置單元以(pmin_c1+剩余功率p0_out)和第一預(yù)設(shè)功率中的較小值為第一充電輸出端口分配獲得的總功率,定義第一輪剩余功率分配后,第一充電輸出端口獲得的剩余功率為c1,c1=第一充電輸出端口分配獲得的總功率-pmin_c1,定義第一輪剩余功率分配后余下的剩余功率為p1_out,p1_out=p0_out-c1,若p1_out=0,則功率分配結(jié)束;若p1_out>0,按照如下規(guī)則繼續(xù)進行剩余功率分配直到余下的剩余功率pk_out=0由此使功率分配結(jié)束:在第k輪剩余功率分配時,功率配置單元以(pmin_ck+剩余功率pk-1_out)和第k預(yù)設(shè)功率的較小值為第k充電輸出端口分配獲得的總功率,定義第k輪剩余功率分配后,第k充電輸出端口獲得的剩余功率為ck,ck=第k充電輸出端口分配獲得的總功率-pmin_ck,定義第k輪剩余功率分配后余下的剩余功率為pk_out,pk_out=p0_out-c1-…-ck,其中k為正整數(shù)且k≥2。
20、優(yōu)選地,當(dāng)連接受電設(shè)備的充電輸出端口數(shù)y≥2且該y個充電輸出端口均具有相同的最低優(yōu)先級時,則:若pmax_out<該些充電輸出端口的預(yù)設(shè)功率之和,則功率配置單元先滿足該些充電輸出端口的最小輸出功率,而后平均分配剩余功率;
21、當(dāng)連接受電設(shè)備的充電輸出端口數(shù)y≥3且這y個充電輸出端口中具有x個相同最低優(yōu)先級的端口且其余y-x個端口具有不同優(yōu)先級時,其中2≤x<y,則:若(pmin_c1+…+pmin_cy)<pmax_out<(第一預(yù)設(shè)功率+…+第y預(yù)設(shè)功率),功率配置單元先滿足該些充電輸出端口的最小輸出功率,而后按優(yōu)先級順序依次進行剩余功率的分配,定義剩余功率的初始量為p0_out,分配規(guī)則為:
22、在進行第一輪剩余功率分配時,功率配置單元以(pmin_c1+剩余功率p0_out)和第一預(yù)設(shè)功率中的較小值為第一充電輸出端口分配獲得的總功率,定義第一輪剩余功率分配后,第一充電輸出端口獲得的剩余功率為c1,c1=第一充電輸出端口分配獲得的總功率-pmin_c1,定義第一輪剩余功率分配后余下的剩余功率為p1_out,p1_out=p0_out-c1,若p1_out=0,則功率分配結(jié)束;若p1_out>0且此時僅x個充電輸出端口尚未分配剩余功率,則功率配置單元將剩余功率p1_out平均分配給這x個充電輸出端口,功率分配結(jié)束;若p1_out>0且尚未分配剩余功率的充電輸出端口>x個,則功率配置單元按照如下剩余功率分配規(guī)則繼續(xù)進行分配直到達到條件一或條件二:
23、所述剩余功率分配規(guī)則為:在第k輪剩余功率分配時,功率配置單元以(pmin_ck+剩余功率pk-1_out)和第k預(yù)設(shè)功率的較小值為第k充電輸出端口分配獲得的總功率,定義第k輪剩余功率分配后,第k充電輸出端口獲得的剩余功率為ck,ck=第k充電輸出端口分配獲得的總功率-pmin_ck,定義第k輪剩余功率分配后余下的剩余功率為pk_out,pk_out=p0_out-c1-…-ck;
24、所述條件一為:余下的剩余功率pk_out為0;所述條件二為:余下的剩余功率pk_out>0且此時僅x個充電輸出端口尚未分配剩余功率;若先達到的為條件一,則功率分配結(jié)束;若先達到的為條件二,則將剩余功率pk_out平均分配給剩余的x個充電輸出端口,功率分配結(jié)束,其中k為正整數(shù)且k≥2。
25、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
26、1.本發(fā)明提供的便攜式儲能裝置及功率分配方法,可以保證當(dāng)多個充電輸出端口都有受電設(shè)備且受電設(shè)備的所需功率之和大于儲能裝置所能提供的最大功率時,能保證所有的端口都可以按照所設(shè)定的最低功率工作。
27、2.本發(fā)明提供的便攜式儲能裝置及功率分配方法,當(dāng)多個充電輸出端口連接受電設(shè)備并按照設(shè)定的規(guī)則進行功率配置后,若在運行過程中,某一個充電輸出端口的受電設(shè)備被移除,使得接入受電設(shè)備的充電輸出端口的數(shù)量發(fā)生變化,則按照設(shè)定規(guī)則根據(jù)當(dāng)前接入受電設(shè)備的充電輸出端口的數(shù)量重新分配功率,使得某端口因受電設(shè)備被移除所所釋放的功率,能夠被分配到未被移除受電設(shè)備的端口,從而盡可能使便攜式儲能裝置可以以其所能提供的最大功率輸出,并達到動態(tài)調(diào)整的效果。
28、3.本發(fā)明提供的便攜式儲能裝置及功率分配方法,充電輸出端口全部或部分具有不同的優(yōu)先級且優(yōu)先級被事先設(shè)定,因此用戶在使用該設(shè)備時,可以根據(jù)實際所需情況,決定多個受電設(shè)備的優(yōu)先級順序,使用方便,操作便捷。