本發(fā)明涉及電池組的充電保溫裝置,尤其涉及一種電池組的充電保溫箱,該充電保溫箱可降低或提升電池的自身溫度,并控制在一預(yù)設(shè)溫度區(qū)間內(nèi)。
背景技術(shù):
電池是一種常用的可移動(dòng)電源,其種類繁多,并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在不斷推陳出新。以鋰聚合物電池為例,近些年,鋰聚合物電池的使用越來越廣泛,電動(dòng)無人機(jī)便是一種需要大量使用鋰聚合物電池的設(shè)備。
為了保證電動(dòng)無人機(jī)的循環(huán)可持續(xù)工作,通常在無人機(jī)工作的同時(shí),便另外配備至少一組電池進(jìn)行充電,進(jìn)而保證始終有滿電量的電池供無人機(jī)使用。由于無人機(jī)使用的電池在工作時(shí)大電流放電,因此電池內(nèi)部的溫度較高,而由于工作環(huán)境的不同和工作的先后關(guān)系,導(dǎo)致不同工作次序的電池之間存在溫差,此時(shí)若對(duì)這些存在溫差的電池直接進(jìn)行同時(shí)充電,將導(dǎo)致每個(gè)電池出現(xiàn)不同的老化率,因此破壞了電池的一致性,不僅使得電池的使用壽命普遍縮短,更會(huì)影響無人機(jī)的飛行效率。為了克服這一難題,現(xiàn)有的電池在充電時(shí)需要有專人把關(guān),等待各電池冷卻至同一溫度之后再進(jìn)行充電,因而提高了用人成本,且可靠性欠佳;另外,某些需要在寒冷環(huán)境下工作的電池,由于溫度過低將影響電池的效率,還需要對(duì)其預(yù)加熱之后才能使用。
因此,如何解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,便成為本發(fā)明所要研究解決的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種電池組充電保溫箱。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種電池組充電保溫箱,包括一箱體,該箱體上開設(shè)有多個(gè)相對(duì)獨(dú)立且隔溫的電池充電倉,供電池插組充電;其中,各所述電池充電倉中均設(shè)有:
一電池插針,用于電連接所述電池充電倉中的電池進(jìn)行充電;
一溫度傳感器,用于實(shí)時(shí)檢測所述電池充電倉中的電池溫度;
一制冷片,用于對(duì)所述電池充電倉中的電池進(jìn)行降溫;
一加熱板,用于對(duì)所述電池充電倉中的電池進(jìn)行加熱;
并且,所述箱體中還設(shè)有一控制電路,該控制電路包括微控制單元以及充電切換模塊;所述控制電路用于控制各所述電池充電倉為充電狀態(tài)或不充電狀態(tài),并在所述電池充電倉為所述不充電狀態(tài)時(shí),控制該電池充電倉為降溫狀態(tài)或加熱狀態(tài);其中,
各所述溫度傳感器電連接所述微控制單元的接收端,用于將實(shí)時(shí)監(jiān)測到的電池溫度反饋至微控制單元,并由所述控制電路根據(jù)反饋溫度控制各所述溫度傳感器對(duì)應(yīng)的所述電池充電倉為所述充電狀態(tài)或?yàn)樗霾怀潆姞顟B(tài);
所述微控制單元與所述充電切換模塊電連接,該充電切換模塊電連接各所述電池插針,用于控制各電池插針是否通電工作;在所述電池充電倉為所述充電狀態(tài)時(shí),該電池充電倉中的電池插針通電工作;在所述電池充電倉為所述不充電狀態(tài)時(shí),該電池充電倉中的電池插針不通電;
所述微控制單元的控制端電連接各所述制冷片以及各所述加熱板,在所述電池充電倉為所述不充電狀態(tài)時(shí),所述控制電路控制該電池充電倉中的所述制冷片工作,令該電池充電倉為所述降溫狀態(tài),或控制該電池充電倉中的所述加熱板工作,令該電池充電倉為所述加熱狀態(tài)。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下:
1.上述方案中,所述溫度傳感器優(yōu)選ntc熱敏電阻,或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的同類功能的溫度傳感器。
2.上述方案中,所述箱體上對(duì)應(yīng)各所述電池充電倉均設(shè)有一充電開關(guān)以及一充電狀態(tài)指示燈,各充電開關(guān)用于開關(guān)各對(duì)應(yīng)電池充電倉的工作。
3.上述方案中,所述充電指示燈有三個(gè),分別指示電池已接通、充電中、已充滿三種狀態(tài)。
4.上述方案中,所述制冷片為半導(dǎo)體制冷片或水冷制冷片,或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的同類功能的制冷片,優(yōu)選半導(dǎo)體制冷片。
5.上述方案中,所述加熱板為碳纖維加熱板或ptc加熱板(采用ptc陶瓷發(fā)熱元件與鋁管組成),或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的同類功能的加熱板,優(yōu)選碳纖維加熱板。
6.上述方案中,所述箱體通過采用高強(qiáng)度玻璃纖維材料一次性沖壓成型,具有雙層的中空結(jié)構(gòu),該中空結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有保溫材料(如高發(fā)泡聚乙烯保溫材料、酚醛泡沫保溫材料,或其它同類功能保溫材料)。
7.上述方案中,所述電池充電倉沿所述箱體的高度方向開設(shè),具有一向上的敞口,供所述電池插組進(jìn)入;并且,所述箱體的側(cè)壁對(duì)應(yīng)各所述電池充電倉開設(shè)有一散熱窗口,所述制冷片對(duì)應(yīng)該散熱窗口設(shè)置,且對(duì)應(yīng)所述制冷片的散熱面設(shè)置有散熱片及散熱風(fēng)扇。
8.上述方案中,所述箱體上還設(shè)有一電源插口,并設(shè)有一電源總開關(guān)。所述電源插口用于連接外部電源與箱體的電源電路,所述電源總開關(guān)用于開關(guān)所述電源電路,該電源電路供電至所述控制電路板以及所述充電切換模塊。
9.上述方案中,所述箱體的頂部設(shè)有一提手,供使用者提拎移動(dòng);所述箱體的前側(cè)向上設(shè)有一可伸縮的推拉桿,且箱體的底部設(shè)有多個(gè)滾輪,該滾輪可以是萬向輪,供使用者牽拉移動(dòng)。
10.上述方案中,所述控制電路對(duì)溫度的控制優(yōu)先于充電,在充電過程中,溫度傳感器繼續(xù)實(shí)時(shí)檢測電池的溫度,以保證電池溫度始終處于合適范圍(如:可設(shè)為15℃~25℃,但不局限于此溫度范圍)。
本發(fā)明工作原理及優(yōu)點(diǎn)如下:
本發(fā)明一種電池組充電保溫箱,其箱體上開設(shè)有多個(gè)電池充電倉,各電池充電倉中設(shè)有電池插針、溫度傳感器、制冷片及加熱板;箱體中設(shè)有控制電路,包括微控制單元及充電切換模塊,用于控制各電池充電倉為充電狀態(tài)或不充電狀態(tài),并在不充電狀態(tài)時(shí),控制電池充電倉為降溫狀態(tài)或加熱狀態(tài);各溫度傳感器電連接微控制單元的接收端,用于反饋電池溫度;充電切換模塊電連接各電池插針,用于控制各電池插針通電工作;微控制單元的控制端電連接各制冷片及各加熱板,用于控制降溫或加熱電池充電倉中的電池。
相比現(xiàn)有技術(shù)而言,本發(fā)明可以降低或提升電池的溫度,保證電池在可靠且恒定的溫度環(huán)境下進(jìn)行充電,以避免不同電池之間存在溫差導(dǎo)致的電池老化率不同的問題,確保了電池的使用壽命;同時(shí),溫控和充電均全自動(dòng)實(shí)現(xiàn),降低了用人成本,且提高了可靠性;最重要的是,本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)多塊初始溫度不同的電池進(jìn)行同時(shí)充電,將溫控和充電合理地協(xié)調(diào)整合,大幅提升了充電工作的效率,有力支持了設(shè)備(如無人機(jī))的長時(shí)間可持續(xù)工作。
另外,可加熱的設(shè)計(jì)還可滿足某些需要在寒冷環(huán)境下工作的電池的需要,在使用前提升了電池的溫度,可避免使用時(shí)由于溫度過低而影響電池的效率的問題。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明實(shí)施例的俯視示意圖;
附圖2為本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)部示意圖;
附圖3為本發(fā)明實(shí)施例的立體示意圖(一角剖開);
附圖4為本發(fā)明實(shí)施例控制電路的結(jié)構(gòu)原理框圖;
附圖5為本發(fā)明實(shí)施例控制電路的工作原理示意圖。
以上附圖中:1.箱體;2.電池充電倉;3.電池插針;4.溫度傳感器;5.半導(dǎo)體制冷片;6.碳纖維加熱板;7.電源插口;8.電源總開關(guān);9.充電開關(guān);10.充電狀態(tài)指示燈;11.散熱窗口;12.散熱片;13.散熱風(fēng)扇;14.提手;15.推拉桿;16.萬向輪;17.保溫材料。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例:參見附圖1~3所示,
一種電池組充電保溫箱,包括一箱體1,該箱體1上開設(shè)有多個(gè)相對(duì)獨(dú)立且隔溫的電池充電倉2,供電池插組充電;其中,各所述電池充電倉2中均設(shè)有:
一電池插針3,用于電連接所述電池充電倉2中的電池進(jìn)行充電;
一溫度傳感器4,用于實(shí)時(shí)檢測所述電池充電倉2中的電池溫度;
一半導(dǎo)體制冷片5,用于對(duì)所述電池充電倉2中的電池進(jìn)行降溫;
一碳纖維加熱板6,用于對(duì)所述電池充電倉2中的電池進(jìn)行加熱;
其中,所述箱體1上還設(shè)有一電源插口7,并設(shè)有一電源總開關(guān)8。所述電源插口7用于連接外部電源與箱體1的電源電路,所述電源總開關(guān)8用于開關(guān)所述電源電路。
所述箱體1上對(duì)應(yīng)各所述電池充電倉2均設(shè)有一充電開關(guān)9以及一充電狀態(tài)指示燈10,各充電開關(guān)9用于開關(guān)各對(duì)應(yīng)電池充電倉2的工作。所述充電指示燈10有三個(gè),分別指示電池已接通、充電中、已充滿三種狀態(tài)。
其中,所述電池充電倉2沿所述箱體1的高度方向開設(shè),具有一向上的敞口,供所述電池插組進(jìn)入;并且,所述箱體1的側(cè)壁對(duì)應(yīng)各所述電池充電倉2開設(shè)有一散熱窗口11,所述半導(dǎo)體制冷片5對(duì)應(yīng)該散熱窗口11設(shè)置,且對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體制冷片5的散熱面設(shè)置有散熱片12及散熱風(fēng)扇13。
并且,如圖4所示,所述箱體1中還設(shè)有一控制電路,該控制電路包括微控制單元(mcu)以及充電切換模塊,所述電源電路為該控制電路供電;所述控制電路用于控制各所述電池充電倉2為充電狀態(tài)或不充電狀態(tài),并在所述電池充電倉2為所述不充電狀態(tài)時(shí),控制該電池充電倉2為降溫狀態(tài)或加熱狀態(tài);其中,
各所述溫度傳感器4電連接所述微控制單元的接收端,用于將實(shí)時(shí)監(jiān)測到的電池溫度反饋至微控制單元,并由所述控制電路根據(jù)反饋溫度控制各所述溫度傳感器4對(duì)應(yīng)的所述電池充電倉2為所述充電狀態(tài)或?yàn)樗霾怀潆姞顟B(tài);
所述微控制單元與所述充電切換模塊電連接,該充電切換模塊電連接各所述電池插針3,用于控制各電池插針3是否通電工作;在所述電池充電倉2為所述充電狀態(tài)時(shí),該電池充電倉2中的電池插針3通電工作;在所述電池充電倉2為所述不充電狀態(tài)時(shí),該電池充電倉2中的電池插針3不通電;
所述微控制單元的控制端電連接各所述半導(dǎo)體制冷片5以及各所述碳纖維加熱板6,在所述電池充電倉2為所述不充電狀態(tài)時(shí),所述控制電路控制該電池充電倉2中的所述半導(dǎo)體制冷片5工作,令該電池充電倉2為所述降溫狀態(tài),或控制該電池充電倉2中的所述碳纖維加熱板6工作,令該電池充電倉2為所述加熱狀態(tài)。
所述控制電路對(duì)溫度的控制優(yōu)先于充電,在充電過程中,溫度傳感器4繼續(xù)實(shí)時(shí)檢測電池的溫度,以保證電池溫度始終處于合適范圍(如:可設(shè)為15℃~25℃,但不局限于此溫度范圍)。
其中,所述箱體1通過采用高強(qiáng)度玻璃纖維材料一次性沖壓成型,具有雙層的中空結(jié)構(gòu),該中空結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有保溫材料17(如高發(fā)泡聚乙烯保溫材料、酚醛泡沫保溫材料,或其它同類功能保溫材料)。
其中,所述箱體1的頂部設(shè)有一提手14,供使用者提拎箱體1移動(dòng);所述箱體1的前側(cè)向上設(shè)有一可伸縮的推拉桿15,且箱體的底部設(shè)有多個(gè)萬向輪16,供使用者牽拉箱體1移動(dòng)。
如圖5所示,現(xiàn)就本發(fā)明的工作原理說明如下:
當(dāng)電池放入所述電池充電倉2后,溫度傳感器4會(huì)檢測其溫度,當(dāng)該電池的溫度在所述控制電路的預(yù)設(shè)充電溫度范圍之內(nèi)時(shí),控制電路才會(huì)啟用電池插針3充電。否則,會(huì)啟用所述半導(dǎo)體制冷片5或所述碳纖維加熱板6,調(diào)整電池溫度至預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi);
溫度傳感器4檢測電池溫度,并反饋給控制電路。當(dāng)電池的溫度處于預(yù)設(shè)適宜充電溫度時(shí),所述控制電路啟用電池充電倉2為充電狀態(tài),充電狀態(tài)指示燈10指示電池已接通,充電開始。當(dāng)電池的溫度過高時(shí),控制電路啟用半導(dǎo)體制冷片5制冷,同時(shí)散熱風(fēng)扇13工作,以使得電池的溫度降至預(yù)設(shè)范圍內(nèi)再進(jìn)行充電;當(dāng)電池的溫度過低時(shí),控制電路啟用碳纖維加熱板6制熱,以使得電池的溫度升至預(yù)設(shè)范圍內(nèi)再進(jìn)行充電;在電池的充電過程中,溫度傳感器4實(shí)時(shí)檢測電池的溫度,以保證電池的溫度始終處于預(yù)設(shè)范圍。
相比現(xiàn)有技術(shù)而言,本發(fā)明可以降低或提升電池的溫度,保證電池在可靠且恒定的溫度環(huán)境下進(jìn)行充電,以避免不同電池之間存在溫差導(dǎo)致的電池老化率不同的問題,確保了電池的使用壽命;同時(shí),溫控和充電均全自動(dòng)實(shí)現(xiàn),降低了用人成本,且提高了可靠性;最重要的是,本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)多塊初始溫度不同的電池進(jìn)行同時(shí)充電,將溫控和充電合理地協(xié)調(diào)整合,大幅提升了充電工作的效率,有力支持了設(shè)備(如無人機(jī))的長時(shí)間可持續(xù)工作。
另外,可加熱的設(shè)計(jì)還可滿足某些需要在寒冷環(huán)境下工作的電池的需要,在使用前提升了電池的溫度,可避免使用時(shí)由于溫度過低而影響電池的效率的問題。
上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。