CN106100004B - 一种抗低温多功能充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗低温多功能充电装置，其本体为长方体的中空结构，本体内部设有3至4个并列布置在同一平面上的电池仓，本体的顶部设有加热装置，本体长度方向的后端设有电源输入接口，前端设有电源输出接口及嵌入本体的手电照明头，本体内还设有控制模块，控制模块与电源输入接口、电池仓及电源输出接口连接。它有效地解决了现有技术的充电装置存在的功能单一、无法满足低温状态下电池充电的问题，本发明的充电装置功能多、可以满足低温状态下的电池充电要求，具有很高的实用价值。

Description

一种抗低温多功能充电装置

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种抗低温多功能充电装置。

背景技术

随着数码相机、手机、手提电脑等电子产品越来越多，如何方便地为这些设备提供充足的电源也成为人们越来越关注的问题。另外，现在人们野外活动越来越多，很多时候会需要具有多种功能的便携式充电工具，以解决在野外时充电、照明等实际需求。此外，冬天在野外气温较低，由于低温下电池的活性低及其内部阻抗较大，容易导致电压变化过大而引起充电系统误判，造成电池无法充满的情形出现，影响充电效率。而现有技术的移动电源等充电装置大多功能单一且无法解决低温充电问题。公开日为2014年5月28日，公开号为CN103825060 A的中国专利文献公开了一种低温蓄电池的加热装置，包括太阳能组件，与太阳能组件相连的充放电控制器；置于保温箱内的蓄电池与所述充放电控制器电连接，该蓄电池的底部与所述保温箱之间设有加热元件，该加热元件通过电源线与充放电控制器电连接；蓄电池与保温箱的侧壁之间设有检测蓄电池表面温度的温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与一温度信号A/D 转换模块的信号输入端相连，该温度信号A/D 转换模块的信号输出端与单片机控制单元的信号输入端相连。这种充电装置可实时检测蓄电池充电效率，在野外低温环境下采用太阳能组件为蓄电池充电。该专利采用将电池放入保温箱、利用太阳能组件为蓄电池充电的方式来解决电池低温充电问题，结构比较复杂，不适合于野外使用。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术的充电装置存在的功能单一，无法满足低温状态下电池充电、实用性不高的问题，提供一种功能多、实用性好的抗低温多功能充电装置。

本发明为实现上述目的所采用的具体技术方案是，一种抗低温多功能充电装置，包括充电装置本体，所述本体为长方体的中空结构，本体内部设有3至4个并列布置在同一平面上的电池仓，本体的底部形成有底座，本体的顶部设有加热装置，所述加热装置包括加热平板及设置在加热平板下方的电热元件，电热元件通过设置在本体上的加热开关与电池仓连接，加热装置与电池仓之间设有隔热层，本体长度方向的后端设有电源输入接口，本体长度方向的前端设有电源输出接口及嵌入本体的手电照明头，本体内还设有控制模块，控制模块与电源输入接口、电池仓及电源输出接口连接。本发明的充电装置本体内设有3至4个容纳充电电池的电池仓，这些电池仓呈平行并列布置在同一平面上，这样的布置使其构成长方体的扁平结构，使充电装置本体便于手持；而本体的底部构成底座，便于充电装置稳定的摆放；电源输入接口用于为电池仓的充电电池充电；手电照明头可以在野外走路作手电照明用，而电源输出接口则可为手机等充电用，另外，本发明在本体的上表面设置了加热平板，当环境温度较低对手机等进行充电时，可以将手机等放置在加热平板上，打开加热开关对其进行加热处理，使其内部电池的温度适当升高，从而解决手机等电子产品低温下的充电问题；此外，加热平板也可以为野外活动提供热源，比如可以暖手、加热冷水等。这样，本发明解决了现有技术的充电装置存在的功能单一，且无法满足低温状态下电池充电的问题，实现了一物多用，提高了实用性。

作为优选，本体的顶部设有凹槽，所述的加热平板扣设在凹槽内，加热平板的一侧边与本体铰接构成铰接边，铰接边与本体的长度方向平行，与铰接边相对的加热平板转动边与本体之间设有扣接机构，加热平板扣合在本体上时，加热平板的上表面高出本体。由于本发明的加热平板直接设置在本体上，且充电电池加热温度不能太高，因此，本发明的加热平板只是相当于加热元件的一个表面积更大的散热装置，在加热时加热平板的表面温度不高，通常为40-50度，为了进一步开发本发明的实用功能，满足多种场合的需求，本发明的加热平板采用与本体铰接的方式设置，加热平板可以通过一侧边打开，以便露出加热平板下方的加热元件提供更高的加热温度，比如在野外活动经常需要用到防蚊装置，本发明的加热平板打开后可以直接将电热蚊香片放置在加热元件上，这样就可以作为电热蚊香使用，避免因为使用明火蚊香而引起野外火灾等危害的发生，确保野外安全。

作为优选，电热元件为正温度系数的热敏电阻，热敏电阻与加热平板之间设有导热板，热敏电阻固定在导热板的下表面，导热板底部与隔热层之间设有弹性装置，加热装置工作时，加热平板的下表面紧贴导热板的上表面。正温度系数的热敏电阻温度越高，电阻值越大，因此可以自动根据环境温度控制温升，起到自动恒温的作用。而设置弹性装置可以确保加热平板与加热元件之间接触紧密，热传导良好。

作为优选，加热平板靠近转动边一侧的下表面凸设有照明灯，所述凹槽内对应设有可以容纳照明灯的凹坑，所述的照明灯为两个，对称设置在加热平板转动边的两端；加热平板的两端面设有线槽，照明灯的电源线嵌设在线槽内。在加热平板靠近转动边一侧的下表面设置照明灯，本发明可以将加热平板竖起作为小型台灯使用，可以用于野外帐篷等环境的照明等用途，从而使本发明的功能进一步多样化。

作为优选，电源输入接口为USB-A插槽，电源输出接口包括一个固定接口及一个活动接口，所述的固定接口为设置在手电照明头右下侧的USB-A插槽，所述的活动接口包括设置在手电照明头左下侧的伸缩板及直立设置在伸缩板上的手机充电插头，所述的手机充电插头为一个Micro USB插头，竖向设置在伸缩板的上表面且向内侧倾斜，其倾角为10-15度，伸缩板的外端设有挡板，挡板上下沿均设有弧形缺口。本发明的输出接口除通用的USB-A插槽外，还设有一个内藏式的Micro USB插头，使用时可以从本体上拉出。通常手机的充电接口为Micro USB插槽，且多数设置在手机的下端，本发明将Micro USB插头竖向设置可以使充电状态的手机直立，这样充电时也可以方便的浏览网页、观看视频等，而将手机充电插头向内侧倾斜，则可以将手机的背面靠在充电器本体上，使手机竖立稳固，不易倾倒。挡板用于对Micro USB插头起到保护作用，挡板上下沿的弧形缺口可以方便通过挡板将Micro USB插头拉出。

作为优选，加热开关设置在本体的一长侧边上，本体上还设有用于控制手电照明头及照明灯的控制开关，控制开关设置在本体上与加热开关相对的一侧边上。

作为优选，电池仓上设有活动盖板，所述活动盖板设置在本体的底面。控制开关用于切换台灯照明与手电照明或关闭照明电源。

作为优选，本体的底面还设有两个应急点火孔，两个点火孔分别与电池仓的正负输出极连接。应急点火孔可用于在野外时应急点火，使用时两孔分别插入导线，利用充电电池的大电流放电可以点燃引火物，作为野外应急情况下使用。

作为优选，电池仓与18650锂电池相适配，每个电池仓可以容纳2个串联设置的18650锂电池，整个充电装置内可以安置6个或8个18650锂电池。本发明的充电电池采用可更换的结构方式，一方面可以方便使用备份电池，满足野外长时间的工作需要；另一方面可以及时更新电池，使充电装置达到最佳的使用效果。

作为优选，控制模块包括电池充放电管理模块及电源适配器，电源适配器的输出端与电源输出接口连接。电池充放电管理模块用于电池的充放电控制及保护，例如短路保护、过流保护、过压保护、电池反接保护等。当电源对电池过充电时，为防止因温度上升所导致的内压上升，需终止充电状态，通过监测电池电压，当其到达电池过充电压时，即激活过充电保护功能，中止充电。同时，为了防止电池的过放电状态，当电池电压低于其过放电电压检测点时，即激活过放电保护，中止放电，并将电池保持在低静态电流的待机模式。而当电池的放电电流过大或短路情况产生时，激活过电流保护功能。电池充放电管理模块通过设置在充电装置本体内的线束与电池仓两端的电池连接端子连接。电源适配器设置在电池与电源输出接口之间，使电源输出接口的输出电压与相应的设备相适配。

作为优选，手电照明头及照明灯均采用LED灯珠，手电照明头上的LED灯珠为一个。LED灯珠功耗小，可以节约能耗，延长照明灯的工作时间。

本发明的有益效果是：它有效地解决了现有技术的充电装置存在的功能单一、无法满足低温状态下电池充电的问题，本发明的充电装置功能多、可以满足低温状态下的电池充电要求，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本发明的一种立体结构示意图；

图2是本发明的另一种立体结构示意图；

图3是图1的一种横截面结构示意图；

图4是本发明加热平板开启状态下的一种结构俯视图；

图5是本发明加热平板开启状态下的一种横截面结构示意图；

图6是本发明使用状态的一种结构示意图；

图7是本发明使用状态的另一种结构示意图。

图中，1. 本体，2.电池仓，3.底座，4.加热平板，5.电热元件，6.加热开关，7.电源输入接口，8.手电照明头，9.控制模块，10.凹槽，11.导热板，12.弹性装置，13.照明灯，14.凹坑，15.USB-A插槽，16.伸缩板，17.充电插头，18.挡板，19.控制开关，20.活动盖板，21.手机，22.连接线。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

实施例1

在图1图2所示的实施例1中，一种抗低温多功能充电装置，包括充电装置本体1，所述本体为长方体的中空结构，本体内部设有3个并列布置在同一平面上的电池仓2（见图3），电池仓与18650锂电池相适配，每个电池仓可以容纳2个串联设置的18650锂电池，整个充电装置内可以安置6个18650锂电池，电池仓上设有活动盖板20，所述活动盖板设置在本体的底面。本体的底部形成有底座3，本体的顶部设有加热装置，所述加热装置包括加热平板4及设置在加热平板下方的电热元件5，电热元件通过设置在本体上的加热开关6与电池仓连接，加热开关设置在本体的一长侧边上，加热装置与电池仓之间设有隔热层（图中未画出），电热元件为正温度系数的热敏电阻，热敏电阻与加热平板之间设有导热板11，热敏电阻固定在导热板的下表面，导热板底部与隔热层之间设有弹性装置12（见图4图5），加热装置工作时，加热平板的下表面紧贴导热板的上表面。

本体长度方向的后端设有电源输入接口7，电源输入接口为USB-A插槽，本体长度方向的前端设有电源输出接口及嵌入本体的手电照明头8，手电照明头采用一个LED灯珠。本体内还设有控制模块9，控制模块包括电池充放电管理模块及电源适配器，电池充放电管理模块与电源输入接口、电池仓及电源输出接口连接，电源适配器的输出端与电源输出接口连接。电源输出接口包括一个固定接口及一个活动接口，所述的固定接口为设置在手电照明头右下侧的USB-A插槽15，所述的活动接口包括设置在手电照明头左下侧的伸缩板16及直立设置在伸缩板上的手机充电插头17（见图7），所述的手机充电插头为一个Micro USB插头，竖向设置在伸缩板的上表面且向内侧倾斜，其倾角为10度，伸缩板的外端设有挡板18，挡板上沿及本体上均设有弧形缺口。

本体的顶部设有凹槽10，所述的加热平板扣设在凹槽内，加热平板的一侧边与本体铰接构成铰接边，铰接边与本体的长度方向平行，与铰接边相对的加热平板转动边与本体之间设有扣接机构，加热平板扣合在本体上时，加热平板的上表面高出本体。加热平板靠近转动边一侧的下表面凸设有照明灯13，所述凹槽内对应设有可以容纳照明灯的凹坑14，所述的照明灯为两个，均采用LED灯珠，对称设置在加热平板转动边的两端。本体上还设有用于控制手电照明头及照明灯的控制开关19，控制开关设置在本体上与加热开关相对的一侧边上。

实施例2

实施例2的电池仓为4个，每个电池仓可以容纳2个串联设置的18650锂电池，整个充电装置内可以安置8个18650锂电池，实施例2的本体底面还设有两个应急点火孔（图中未画出），两个点火孔分别与电池仓的正负输出极连接，其余和实施例1相同。

本发明使用时，将18650锂电池装入电池仓，通过电源输入接口对其进行充电后即可作为移动充电电源或手电使用，也可以拉出伸缩板，对手机进行直立方式充电，这样充电时也可以方便的浏览网页、观看视频等；在低温状态下对手机或其他数码产品充电时，可以将手机21等放置在加热平板上（见图6），电源输出接口USB-A插槽与手机之间用连接线22连接，打开加热开关对其进行加热处理，使其内部电池的温度适当升高，从而解决手机等电子产品低温下的充电问题；作用照明台灯使用时，将加热平板的一侧打开，使照明灯升高，打开照明开关即可。而在加热平板开启状态下打开加热开关，还可以在加热平板下方的加热元件上放置电热蚊香片作为电热蚊香使用，而应急点火孔可以用于野外应急引火。这样，本发明解决了现有技术的充电装置存在的功能单一，且无法满足低温状态下电池充电的问题，实现了一物多用，提高了实用性。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施方式，这些本发明没有详细描述的实施方式是本领域技术人员无需创造性劳动就可以轻易实现的，因此这些未详细描述的实施方式也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗低温多功能充电装置，包括充电装置本体，其特征是，所述本体（1）为长方体的中空结构，本体内部设有3至4个并列布置在同一平面上的电池仓（2），本体的底部形成有底座（3），本体的顶部设有加热装置，所述加热装置包括加热平板（4）及设置在加热平板下方的电热元件（5），电热元件通过设置在本体上的加热开关（6）与电池仓连接，加热装置与电池仓之间设有隔热层，本体长度方向的后端设有电源输入接口（7），本体长度方向的前端设有电源输出接口及嵌入本体的手电照明头（8），本体内还设有控制模块（9），控制模块与电源输入接口、电池仓及电源输出接口连接；所述的电热元件为正温度系数的热敏电阻，热敏电阻与加热平板之间设有导热板（11），热敏电阻固定在导热板的下表面，导热板底部与隔热层之间设有弹性装置（12），加热装置工作时，加热平板的下表面紧贴导热板的上表面。

2.根据权利要求1所述的抗低温多功能充电装置，其特征是，本体的顶部设有凹槽（10），所述的加热平板扣设在凹槽内，加热平板的一侧边与本体铰接构成铰接边，铰接边与本体的长度方向平行，与铰接边相对的加热平板转动边与本体之间设有扣接机构，加热平板扣合在本体上时，加热平板的上表面高出本体。

3.根据权利要求2所述的抗低温多功能充电装置，其特征是，加热平板靠近转动边一侧的下表面凸设有照明灯（13），所述凹槽内对应设有可以容纳照明灯的凹坑（14），所述的照明灯为两个，对称设置在加热平板转动边的两端。

4.根据权利要求1所述的抗低温多功能充电装置，其特征是，所述的电源输入接口为USB-A插槽，电源输出接口包括一个固定接口及一个活动接口，所述的固定接口为设置在手电照明头右下侧的USB-A插槽（15），所述的活动接口包括设置在手电照明头左下侧的伸缩板（16）及直立设置在伸缩板上的手机充电插头（17），所述的手机充电插头为一个MicroUSB插头，竖向设置在伸缩板的上表面且向内侧倾斜，其倾角为10-15度，伸缩板的外端设有挡板（18），挡板上沿及本体上均设有弧形缺口。

5.根据权利要求1所述的抗低温多功能充电装置，其特征是，加热开关设置在本体的一长侧边上，本体上还设有用于控制手电照明头及照明灯的控制开关（19），控制开关设置在本体上与加热开关相对的一侧边上。

6.根据权利要求1所述的抗低温多功能充电装置，其特征是，电池仓上设有活动盖板（20），所述活动盖板设置在本体的底面。

7.根据权利要求1所述的抗低温多功能充电装置，其特征是，所述的电池仓与18650锂电池相适配，每个电池仓可以容纳2个串联设置的18650锂电池，整个充电装置内可以安置6个或8个18650锂电池。

8.根据权利要求1-7任一项所述的抗低温多功能充电装置，其特征是，控制模块包括电池充放电管理模块及电源适配器，电源适配器的输出端与电源输出接口连接。

9.根据权利要求1-7任一项所述的抗低温多功能充电装置，其特征是，手电照明头及照明灯均采用LED灯珠，手电照明头上的LED灯珠为一个。