一种充电电源保护装置及保护方法

技术领域

本发明涉及一种充电电源，具体涉及一种充电电源保护装置及保护方法。

背景技术

在许多户外活动中，充电电源是非常重要的设备。户外活动包括但不限于露营、户外野餐、旅行等，在这些活动中，户外充电电源是为手机、平板电脑、无人机和其他便携设备提供电力的重要工具。然而，这些户外充电电源在使用过程中有许多存在的问题。

第一，户外充电电源通常需要放置在固定的位置。这会使其容易受到外部设备和人员的撞击，可能导致充电电源倾倒，从而造成损坏。另外，充电电源在户外环境中也可能受到气候和地形的影响，如雨水、沙尘等可能会对其造成损坏。

第二，充电电源在连接有外部电源线为外部设备供电时，如果不小心撞击到充电电源，充电电源的大幅度位移，如翻转、倾倒，速度过快的情况下会牵拉外部电源线。这可能导致与其连接使用的外部设备也会被牵拉，如果放置在高处，则容易因为牵拉掉落而损坏外部设备。这不仅可能对外部设备造成损害，还可能会损坏电源线与接口的连接处，影响充电效率，甚至造成短路、过热等安全隐患。

第三，常规的充电电源在设计上也有其固有的缺陷。例如，一些充电电源在设计时并没有考虑到防滑或者防倾倒的设计，使得在一些不平整的地面上，充电电源容易滑动或者倾倒，增加了其损坏的风险。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种充电电源保护装置及保护方法，具有球形结构，可滚动抵抗冲击，提高设备安全性。当受到撞击时，设备内的浮动支撑底座可复位，并利用接头分离机构自动分离正在使用的外部电源接头，防止设备和接口损坏，此外，本发明能主动提起电源装置，实现接头的自动拔出，简化操作。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种充电电源保护装置及保护方法，包括：

装置外壳，所述装置外壳的外壁面环绕装置外壳一圈开设有多个电源模块，每个电源模块均伸缩式装配在装置外壳上开设的开口槽内；

电源主机，所述电源主机安装在装置外壳内部形成的安装腔内，所述电源主机安装在安装腔顶部位置，电源主机外壁面对应每个电源模块的位置均设置有一浮动顶出机构；

浮动支撑底座，所述浮动支撑底座浮动设置在装置外壳底部开设的浮动腔内，浮动腔底面设置有一充气层，所述充气层通过导管连接各浮动顶出机构，当装置外壳平放时，浮动支撑底座压入至浮动腔内并挤压充气层，通过浮动顶出机构将各电源模块顶出至装置外壳的外部并裸露出每个电源模块上设置的电源接口；

还包括接头分离机构，当浮动支撑座恢复形变后，通过接头分离机构将插入在电源接口内的外置接头自动分离。

作为优选的技术方案，所述浮动顶出机构包括顶出气囊、驱动柱，所述顶出气囊埋设在电源主机外壁面开设的容纳槽内，驱动柱的一侧伸缩式安装在容纳槽中，驱动柱的另一侧与电源模块内壁面接触，所述顶出气囊通过导管与充气层导气连接。

作为优选的技术方案，所述浮动支撑底座设置在充气层的外侧端，所述浮动支撑底座与充气层之间形成一段间隙距离段，浮动支撑底座的内侧端穿过充气层设置一根连接柱，所述连接柱的另一侧连接接头分离机构。

作为优选的技术方案，所述接头分离机构包括一驱动板，所述驱动板的外侧对应每个电源模块的位置均设置有伸缩驱动杆，对应伸缩驱动杆的电源模块上均纵向开设的有驱动滑槽，所述伸缩驱动杆均伸入至驱动滑槽内，所述驱动滑槽底面位于电源接口一侧均设置有至少两个顶出孔，每个顶出孔内均设置有一根顶针，顶针的一端均与伸入至驱动滑槽内的伸缩驱动杆固定连接。

作为优选的技术方案，所述伸缩驱动杆一端伸缩插入至驱动板上开设的伸缩孔内，伸缩驱动杆伸入于驱动滑槽一侧设置有限位滑块，所述限位滑块滑动设置在驱动滑槽内壁面开设的限位滑槽中。

作为优选的技术方案，所述驱动滑槽内均设置有支撑弹簧，所述支撑弹簧的一侧与驱动滑槽顶面接触，另一侧与伸缩驱动杆接触，通过支撑弹簧将伸缩驱动杆朝着远离支撑弹簧的方向顶出，并使得伸缩驱动杆上的顶针穿过顶出孔顶出至外部。

作为优选的技术方案，所述电源主机顶部设置有一顶板，电源主机与顶板通过螺丝安装，所述顶板通过螺丝固定安装在安装腔的顶面。

作为优选的技术方案，所述电源模块的外侧均设置有一装饰盖板，装饰盖板的外侧面为球形面，整个装置外壳呈球体，所述浮动支撑底座的外侧面呈球形，所述装饰盖板、装置外壳以及浮动支撑底座组成一个球形结构。

作为优选的技术方案，所述电源模块内设置有充电电源、电源板以及设置在电源板上的电源接口，所述电源板均与电源主机内的主控板连接，通过主控板对电源板的统一控制，所述主控板上还设置有控制按键，控制按键伸出至装置外壳的外部。

作为优选的技术方案，当浮动支撑底座被压入至浮动腔内后，在装置外壳的底部形成支撑部。

本发明的一种充电电源的保护方法，采用充电电源保护装置，当浮动支撑底座从浮动腔内复位后，装饰盖板、装置外壳以及浮动支撑底座组成一个球形结构。

本发明的有益效果是： 本发明的充电电源，当浮动支撑底座从浮动腔内复位后，装饰盖板、装置外壳以及浮动支撑底座组成一个球形结构，这样即使整个充电电源倾倒，也不会出现摔倒撞击的情况，利用球形的滚动结构，使得整个充电电源可以利用滚动抵抗冲击，实现对充电电源更好的保护，使用更加的安全；

且本发明一旦受到撞击而失去重心时，浮动支撑底座如果复位，那么该撞击力可以使得浮动支撑底座从浮动腔内复位，进而利用接头分离机构，将正在使用的外部电源接头从接口内快速分离，达到自动分离接头与接口的目的，减少因为对充电电源撞击而造成对外部设备的损坏情况，同时可以有效减少接头与接口的强行牵拉问题，增加接头接口处的安全性；

另外，本发明可以主动提起整个电源装置，这样浮动支撑底座自动复位，可以实现对接头的自动拔出动作，省去了人工拔出动作，更加的方便；

最后本发明在不使用时，各电源模块是自动缩入在装置外壳内的，这样的结构让电源模块在不使用时，保护效果更好，防止雨水接触与灰尘的接触，增加整个电源装置的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的内部剖面示意图；

图3为本发明的内部结构示意图；

图4为本发明图3中A处的局部放大图；

图5为本发明另一视角的内部结构示意图；

图6为本发明的使用状态图；

附图标记说明：

1、装置外壳；2、把手；3、装饰盖板；4、浮动支撑底座；6、电源主机；7、顶板；8、电源模块；9、驱动柱；10、顶出气囊；11、驱动滑槽；12、伸缩驱动杆；13、浮动腔；14、充气层；15、连接柱；16、导管；17、驱动板；18、安装腔；19、电源接口；20、顶针；21、支撑弹簧；100、支撑部。

实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本发明使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明的一种充电电源保护装置及保护方法，包括装置外壳1，所述装置外壳1的外壁面环绕装置外壳1一圈开设有多个电源模块8，每个电源模块8均伸缩式装配在装置外壳1上开设的开口槽内，电源模块8在使用时伸出至装置外壳1的外部，不使用时缩入至装置外壳1中隐藏，故在不使用时，电源模块8具有非常好的保护效果；

还包括电源主机6，所述电源主机6安装在装置外壳1内部形成的安装腔18内，所述电源主机6安装在安装腔18顶部位置，电源主机6外壁面对应每个电源模块8的位置均设置有一浮动顶出机构，电源主机6与各电源模块8连接，用于对各电源模块8进行控制，如通过按键控制各电源模块8的启动与关闭等；

还包括浮动支撑底座4，所述浮动支撑底座4浮动设置在装置外壳1底部开设的浮动腔13内，浮动腔13底面设置有一充气层14，所述充气层14通过导管16连接各浮动顶出机构，当装置外壳1平放时，浮动支撑底座4压入至浮动腔13内并挤压充气层14，通过浮动顶出机构将各电源模块8顶出至装置外壳1的外部并裸露出每个电源模块8上设置的电源接口19，通过设置浮动支撑底座4，这样整个电源装置在使用时，利用自身重力下压浮动支撑底座4，使得浮动支撑底座4缩入至浮动腔13内，这样即可触发接头分离机构，同时当浮动支撑底座4伸出至装置外壳1外部时，整体即可装配成圆形，如图1所示，整个装置如球状，当撞击后，利用滚动来分散冲击，更好的保护整个电源装置，当整个电源装置下摆后，浮动支撑底座4被压入至装置外壳1内，底部即可作为平面支撑整个电源装置，实现正常的摆放使用；

还包括接头分离机构，当浮动支撑座恢复形变后，通过接头分离机构将插入在电源接口19内的外置接头自动分离，通过接头分离装置，实现电源接头与电源接口19的自动分离，可通过主动或者被动的方式，均可实现电源接头与电源接口19的分离，使其在紧急情况下完成接头与接口分离，防止外部设备或者充电电源的损坏。

如图2所示，浮动顶出机构包括顶出气囊10、驱动柱9，所述顶出气囊10埋设在电源主机6外壁面开设的容纳槽内，驱动柱9的一侧伸缩式安装在容纳槽中，驱动柱9的另一侧与电源模块8内壁面接触，所述顶出气囊10通过导管16与充气层14导气连接，当浮动支撑底座4下压后，由浮动支撑底座4挤压充气层14，充气层14内气体通过导管16进入到顶出气囊10，顶出气囊10将驱动柱9顶出，进而利用驱动柱9将外部的电源模块8顶出，所以只要整个充电电源正常底部摆放支撑，即可利用浮动顶出机构将各电源模块8顶出至装置外壳1的外部进行使用，不使用时，抬起装置外壳1，即可将电源模块8自动缩入至装置外壳1内，达到隐藏保护的目的。

其中，浮动支撑底座4设置在充气层14的外侧端，所述浮动支撑底座4与充气层14之间形成一段间隙距离段，浮动支撑底座4的内侧端穿过充气层14设置一根连接柱15，所述连接柱15的另一侧连接接头分离机构，当开始下压浮动支撑底座4时，浮动支撑底座4并不会接触充气层14，所以只会利用浮动支撑底座4推动连接柱15，进而推动接头分离机构，所以接头分离机构是先驱动的，然后再挤压充气层14，使得充气层14被压扁，直至浮动支撑底座4完全缩入至浮动腔13内，充气层14受到挤压，内部气体通过导管16进入到顶出气囊10内，进而顶出电源模块8。

如图2所示，接头分离机构包括一驱动板17，所述驱动板17的外侧对应每个电源模块8的位置均设置有伸缩驱动杆12，对应伸缩驱动杆12的电源模块8上均纵向开设的有驱动滑槽11，所述伸缩驱动杆12均伸入至驱动滑槽11内，所述驱动滑槽11底面位于电源接口19一侧均设置有至少两个顶出孔，每个顶出孔内均设置有一根顶针20，顶针20的一端均与伸入至驱动滑槽11内的伸缩驱动杆12固定连接，当浮动支撑底座4受压后，会先利用连接柱15推动驱动板17，驱动板17两侧的伸缩驱动杆12沿着驱动滑槽11滑动，原本伸出至顶出孔外部的顶针20缩入至驱动滑槽11中，待顶针20伸入至驱动滑槽11内后，浮动支撑底座4开始挤压充气层14，此时浮动顶出机构动作，顶出电源模块8。

为了让伸缩驱动杆12始终位于驱动滑槽11中，本实施例中，伸缩驱动杆12一端伸缩插入至驱动板17上开设的伸缩孔内，伸缩驱动杆12伸入于驱动滑槽11一侧设置有限位滑块，所述限位滑块滑动设置在驱动滑槽11内壁面开设的限位滑槽中，当浮动顶出机构将电源模块8顶出后，伸缩驱动杆12由于一端连接电源模块8，故伸缩驱动杆12会被浮动顶出机构的顶出力不断的从驱动板17内拉出，伸缩驱动杆12不断的被拉伸，但是始终一端与驱动滑槽11连接。

其中， 如图5所示，驱动滑槽11内均设置有支撑弹簧21，所述支撑弹簧21的一侧与驱动滑槽11顶面接触，另一侧与伸缩驱动杆12接触，通过支撑弹簧21将伸缩驱动杆12朝着远离支撑弹簧21的方向顶出，并使得伸缩驱动杆12上的顶针20穿过顶出孔顶出至外部，当伸缩驱动杆12沿着驱动滑槽11后退滑动时，支撑弹簧21不断受压，因此，一旦浮动支撑底座4失去支撑压力，顶出气囊10内的气体就会回入到充气层14内，弹簧复位伸缩驱动杆12，伸缩驱动该带动驱动板17复位，驱动板17带动浮动支撑底座4朝着远离充气层14的方向快速移动，顶针20在支撑弹簧21复位过程中重新被顶出，由于顶针20设置在接口的一侧，如图3和图4所示，这样当顶针20顶出时，顶针20会顶出接头的接触端面，进而将接头与接口分离，达到自动分离接头与接口的目的，这样即使冲击到电源装置，也不会因为接头与接口连接而牵拉外部的用电设备，另外，可以通过主动提起装置外壳1的方式实现对接头与接口的主动快速分离，非常的方便。

作其中，电源主机6顶部设置有一顶板7，电源主机6与顶板7通过螺丝安装，所述顶板7通过螺丝固定安装在安装腔18的顶面。

其中，电源模块8的外侧均设置有一装饰盖板3，装饰盖板3的外侧面为球形面，整个装置外壳1呈球体，所述浮动支撑底座4的外侧面呈球形，所述装饰盖板3、装置外壳1以及浮动支撑底座4组成一个球形结构，当整体成为球形的时候，这样装个电源装置即使被撞击倾倒，也会利用滚动的方式分散冲击，使其整体具有更好的防护能力。

其中，电源模块8内设置有充电电源、电源板以及设置在电源板上的电源接口19，所述电源板均与电源主机6内的主控板连接，通过主控板对电源板的统一控制，所述主控板上还设置有控制按键，控制按键伸出至装置外壳1的外部。

当浮动支撑底座4被压入至浮动腔13内后，在装置外壳1的底部形成支撑部100，如图6所示。

本发明的一种充电电源的保护方法，采用充电电源保护装置，当浮动支撑底座4从浮动腔13内复位后，装饰盖板3、装置外壳1以及浮动支撑底座4组成一个球形结构，利用滚动分散冲击，更好的保护充电电源。

为了方便携带搬运整个电源，本实施例中在装置外壳的顶部设置一个把手，2，利用把手方便携带。

发明的充电电源，当浮动支撑底座从浮动腔内复位后，装饰盖板、装置外壳以及浮动支撑底座组成一个球形结构，这样即使整个充电电源倾倒，也不会出现摔倒撞击的情况，利用球形的滚动结构，使得整个充电电源可以利用滚动抵抗冲击，实现对充电电源更好的保护，使用更加的安全；

且本发明一旦受到撞击而失去重心时，浮动支撑底座如果复位，那么该撞击力可以使得浮动支撑底座从浮动腔内复位，进而利用接头分离机构，将正在使用的外部电源接头从接口内快速分离，达到自动分离接头与接口的目的，减少因为对充电电源撞击而造成对外部设备的损坏情况，同时可以有效减少接头与接口的强行牵拉问题，增加接头接口处的安全性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。