CN111799866A - 一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备及状态识别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂电池技术领域，且公开了一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备及状态识别方法，包括电池仓和检测箱，电池仓的正面固定安装有电接头，检测箱的前侧内壁固定连接有电磁铁，电磁铁与电接头呈串联关系，检测箱的背侧顶面设有C字型凸起，C字型凸起的正面设有三个圆槽，圆槽内固定安装有弹性机构，C字型凸起凹面的左右侧面均设有滑槽，两个滑槽内套接有标杆，标杆与弹性机构固定连接，通过检测箱的设置，利用充电电流的大小来控制电磁铁的磁力来改变标杆在滑槽内位置，从而达到直观观察锂电蓄电池充电状态的效果，相较于现有串联电流表的方式，观察效果更为直观，且不需要使用者具有足够专业知识。

Description

一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备及状态识别方法
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，具体为一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备及状态识别方法。
背景技术
锂电蓄电池是一种能够进行充电的电池，现有的锂电蓄电池的充电设备通常会设置电流表等结构来帮助使用者观察充电状态，然后其存在不够直观的问题，需要使用者具备一定的专业知识，而在自助服务等条件下的充电设备，无法要求使用者其专业知识的储备，导致使用者误判充电状态等问题的发生。因此亟需一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备及状态识别方法来解决上述问题。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备及状态识别方法来解决上述问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备，包括电池仓和检测箱，电池仓的顶面和检测箱均呈镂空状态，电池仓和检测箱呈前后对应，电池仓的正面固定安装有电接头，电接头远离电池仓的一端贯穿检测箱且位于检测箱的正面，检测箱的前侧内壁固定连接有电磁铁，电磁铁与电接头呈串联关系，检测箱的背侧顶面设有C字型凸起，C字型凸起的凹面呈背离电池仓的状态，C字型凸起的正面设有三个圆槽，圆槽内固定安装有弹性机构，C字型凸起凹面的左右侧面均设有滑槽，两个滑槽内套接有标杆，标杆采用磁铁材质，标杆与弹性机构固定连接。
优选的，所述C字型凸起的两侧内壁在滑槽的上方均设有刻度槽。
优选的，所述检测箱的背侧内壁固定连接有圆筒，圆筒为前侧面镂空的圆柱体，圆筒内套接有活塞A，活塞A的正面固定连接有连杆A，连杆A呈L型体，连杆A远离活塞A的一端与标杆固定连接。
优选的，所述电池仓的背侧面固定连接有连轴，连轴呈L型体且横截面呈圆形，连轴的两侧外壁均套接有套筒，套筒的外壁固定连接有安装板，安装板呈C字型体，安装板的右侧顶面固定连接有两个固定板，两个固定板呈前后对应，两个固定板相对应的一面固定连接有长筒，长筒为内壁中空的圆柱体，前侧固定板的正面固定连接有气管，气管与长筒的内部连通，气管远离固定板的一端与圆筒固定连接且连通，固定板的内壁套接有活塞B，活塞B的材质为强磁体，固定板的外壁套接有套环，套环为金属材质且受到活塞B的吸引，套环的左侧面固定连接有连杆B，连杆B远离套环的一端固定连接有齿板，连杆B和齿板呈T字型体。
优选的，所述安装板凹面两侧均固定连接有连杆C，两个连杆C相互靠近的一端固定连接有转动轴承，转动轴承的内壁固定连接有中心轴，中心轴位于转动轴承下方的外壁固定连接有三个扇叶，中心轴位于转动轴承上方的外壁与齿板贴合，中心轴对应齿板位置的外壁设有齿槽且与齿板啮合。
一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备的状态识别方法，包括如下步骤：
涓流充电：涓流充电用来先对完全放电的电池单元进行预充(恢复性充电)，在电池电压低于电接头V左右时采用涓流充电，涓流充电电流是恒流充电电流的十分之一即.电池仓c(以恒定充电电流为电池仓A举例，则涓流充电电流为mA)，因此此时电磁铁上流通较弱电流，电磁铁的磁力也较弱，标杆呈略微靠近电磁铁的状态。
恒流充电：当电池电压上升到涓流充电阈值以上时，提高充电电流进行恒流充电，恒流充电的电流在.检测箱C至 电池仓.C之间。电池电压随着恒流充电过程逐步升高，一般单节电池设定的此电压为电接头.-电磁铁.检测箱V，此时电磁铁上流通较强的电流，电磁铁的磁力最强，标杆拉伸弹性机构后呈紧贴电磁铁的状态。
恒压充电：当电池电压上升到电磁铁.检测箱V时，恒流充电结束，开始恒压充电阶段，电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续充电电流由最大值慢慢减少，当减小到.C时，认为充电终止，（C是以电池标称容量对照电流的一种表示方法，如电池是mAh的容量，电池仓C就是充电电流mA），此时电磁铁上流通的电流逐步减弱，电磁铁的磁力也逐步减弱，标杆受到弹性机构的弹力而呈远离电磁铁的状态滑动。
充电终止：有两种典型的充电终止方法：采用最小充电电流判断或采用定时器(或者两者的结合)，最小电流法监视恒压充电阶段的充电电流，并在充电电流减小到.C至.C范围时终止充电，第二种方法从恒压充电阶段开始时计时，持续充电两个小时后终止充电过程，此时电磁铁上未流通电流，电磁铁上未有磁力，标杆回到初始位置。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备及状态识别方法，具备以下有益效果：
1、该可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备及状态识别方法，通过检测箱的设置，利用充电电流的大小来控制电磁铁的磁力来改变标杆在滑槽内位置，从而达到直观观察锂电蓄电池充电状态的效果，相较于现有串联电流表的方式，观察效果更为直观，且不需要使用者具有足够专业知识。
2、该可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备及状态识别方法，通过中心轴的设置，利用齿板与中心轴的啮合带动中心轴进行转动，从而带动扇叶进行转动，在设置长筒内壁直径较小且长度较长的条件下，圆筒挤入长筒的空气能够推动活塞B快速滑动，从而使扇叶快速转动产生风，利用风吹动锂电蓄电池来快速散发其表面的热量，从而锂电蓄电池达到接近充电完毕时快速散热的效果，避免锂电蓄电池在充电后仍长时间保持高温度而影响寿命等的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明图1的A处放大图；
图3为本发明电池仓的结构示意图；
图4为本发明圆筒的侧面剖视结构示意图；
图5为本发明长筒的侧面剖视结构示意图。
图中：1电池仓、2检测箱、3电接头、4电磁铁、5 C字型凸起、6圆槽、7弹性机构、8标杆、9刻度槽、10圆筒、11连杆A、12活塞A、13气管、14连轴、15套筒、16安装板、17固定板、18长筒、19活塞B、20套环、21连杆B、22齿板、23连杆C、24转动轴承、25中心轴、26扇叶、27滑槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提出了一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备，包括电池仓1和检测箱2，电池仓1的顶面和检测箱2均呈镂空状态，电池仓1和检测箱2呈前后对应，电池仓1的正面固定安装有电接头3，电接头3远离电池仓1的一端贯穿检测箱2且位于检测箱2的正面，检测箱2的前侧内壁固定连接有电磁铁4，电磁铁4与电接头3呈串联关系，检测箱2的背侧顶面设有C字型凸起5，C字型凸起5的凹面呈背离电池仓1的状态，C字型凸起5的正面设有三个圆槽6，圆槽6内固定安装有弹性机构7，弹性机构7采用具有能够伸缩且具有弹性的机构，如弹簧机构，C字型凸起5凹面的左右侧面均设有滑槽27，两个滑槽27内套接有标杆8，标杆8采用磁铁材质，标杆8与弹性机构7固定连接，C字型凸起5的两侧内壁在滑槽27的上方均设有刻度槽9。
检测箱2的背侧内壁固定连接有圆筒10，圆筒10为前侧面镂空的圆柱体，圆筒10内套接有活塞A12，活塞A12的正面固定连接有连杆A11，连杆A11呈L型体，连杆A11远离活塞A12的一端与标杆8固定连接，电池仓1的背侧面固定连接有连轴14，连轴14呈L型体且横截面呈圆形，连轴14的两侧外壁均套接有套筒15，套筒15的外壁固定连接有安装板16，安装板16呈C字型体，安装板16的右侧顶面固定连接有两个固定板17，两个固定板17呈前后对应，两个固定板17相对应的一面固定连接有长筒18，长筒18为内壁中空的圆柱体，前侧固定板17的正面固定连接有气管13，气管13与长筒18的内部连通，气管13远离固定板17的一端与圆筒10固定连接且连通，固定板17的内壁套接有活塞B19，活塞B19的材质为强磁体，固定板17的外壁套接有套环20，套环20为金属材质且受到活塞B19的吸引，套环20的左侧面固定连接有连杆B21，连杆B21远离套环20的一端固定连接有齿板22，连杆B21和齿板22呈T字型体，安装板16凹面两侧均固定连接有连杆C23，两个连杆C23相互靠近的一端固定连接有转动轴承24，转动轴承24的内壁固定连接有中心轴25，中心轴25位于转动轴承24下方的外壁固定连接有三个扇叶26，中心轴25位于转动轴承24上方的外壁与齿板22贴合，中心轴25对应齿板22位置的外壁设有齿槽且与齿板22啮合。
一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备的状态识别方法，包括如下步骤：
（1）涓流充电：涓流充电用来先对完全放电的电池单元进行预充(恢复性充电)，在电池电压低于电接头3V左右时采用涓流充电，涓流充电电流是恒流充电电流的十分之一即0.电池仓1c(以恒定充电电流为电池仓1A举例，则涓流充电电流为100mA)，因此此时电磁铁4上流通较弱电流，电磁铁4的磁力也较弱，标杆8呈略微靠近电磁铁4的状态。
（2）恒流充电：当电池电压上升到涓流充电阈值以上时，提高充电电流进行恒流充电，恒流充电的电流在0.检测箱2C至 电池仓1.0C之间。电池电压随着恒流充电过程逐步升高，一般单节电池设定的此电压为电接头3.0-电磁铁4.检测箱2V，此时电磁铁4上流通较强的电流，电磁铁4的磁力最强，标杆8拉伸弹性机构7后呈紧贴电磁铁4的状态。
（3）恒压充电：当电池电压上升到电磁铁4.检测箱2V时，恒流充电结束，开始恒压充电阶段，电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续充电电流由最大值慢慢减少，当减小到0.01C时，认为充电终止，C是以电池标称容量对照电流的一种表示方法，如电池是1000mAh的容量，电池仓1C就是充电电流1000mA，此时电磁铁4上流通的电流逐步减弱，电磁铁4的磁力也逐步减弱，标杆8受到弹性机构7的弹力而呈远离电磁铁4的状态滑动。
（4）充电终止：有两种典型的充电终止方法：采用最小充电电流判断或采用定时器(或者两者的结合)，最小电流法监视恒压充电阶段的充电电流，并在充电电流减小到0.02C至0.07C范围时终止充电，第二种方法从恒压充电阶段开始时计时，持续充电两个小时后终止充电过程，此时电磁铁4上未流通电流，电磁铁4上未有磁力，标杆8回到初始位置。
在使用时，第一步，首先将锂电蓄电池放置在电池仓1内，然后将电池的充电端与电接头3电性连接，再将电接头3的接电端与外部电源相连接，从而对锂电蓄电池进行充电，在充电过程中，电流会经过与电接头3串联的电磁铁4，电磁铁4在不同大小电流经过时会改变磁力大小，从而改变对标杆8的吸引强度，当电接头3经过的电流较大时，电磁铁4的磁力较大，能够将标杆8吸引至与其贴合，且弹性机构7呈拉伸状态，然后在电接头3的电流减小时，电磁铁4的磁力也逐渐减小，弹性机构7通过回弹逐渐拉扯标杆8向圆槽6方向缩回，然后使用者可以通过观察标杆8对应刻度槽9的位置来判断锂电蓄电池的充电状态。
第二步，安装板16能够通过套筒15以连轴14为轴进行转动，从而脱离与电池仓1的贴合，避免阻隔锂电蓄电池的放入，标杆8受到弹性机构7弹力而向远离电磁铁4的方向滑动时，会通过连杆A11带动活塞A12在圆筒10内滑动，将圆筒10内的空气通过气管13挤压到长筒18内，推动长筒18内的活塞B19滑动，活塞B19滑动时带动套环20一同滑动，套环20通过连杆B21带动齿板22滑动，利用齿板22与中心轴25的啮合带动中心轴25进行转动，从而带动扇叶26进行转动，在设置长筒18内壁直径较小且长度较长的条件下，圆筒10挤入长筒18的空气能够推动活塞B19快速滑动，从而使扇叶26快速转动产生风。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备，包括电池仓（1）和检测箱（2），电池仓（1）的顶面和检测箱（2）均呈镂空状态，电池仓（1）和检测箱（2）呈前后对应，电池仓（1）的正面固定安装有电接头（3），电接头（3）远离电池仓（1）的一端贯穿检测箱（2）且位于检测箱（2）的正面，其特征在于：所述检测箱（2）的前侧内壁固定连接有电磁铁（4），电磁铁（4）与电接头（3）呈串联关系，检测箱（2）的背侧顶面设有C字型凸起（5），C字型凸起（5）的凹面呈背离电池仓（1）的状态，C字型凸起（5）的正面设有三个圆槽（6），圆槽（6）内固定安装有弹性机构（7），C字型凸起（5）凹面的左右侧面均设有滑槽（27），两个滑槽（27）内套接有标杆（8），标杆（8）采用磁铁材质，标杆（8）与弹性机构（7）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备，其特征在于：所述C字型凸起（5）的两侧内壁在滑槽（27）的上方均设有刻度槽（9）。
3.根据权利要求1所述的一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备，其特征在于：所述检测箱（2）的背侧内壁固定连接有圆筒（10），圆筒（10）为前侧面镂空的圆柱体，圆筒（10）内套接有活塞A（12），活塞A（12）的正面固定连接有连杆A（11），连杆A（11）呈L型体，连杆A（11）远离活塞A（12）的一端与标杆（8）固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备，其特征在于：所述电池仓（1）的背侧面固定连接有连轴（14），连轴（14）呈L型体且横截面呈圆形，连轴（14）的两侧外壁均套接有套筒（15），套筒（15）的外壁固定连接有安装板（16），安装板（16）呈C字型体，安装板（16）的右侧顶面固定连接有两个固定板（17），两个固定板（17）呈前后对应，两个固定板（17）相对应的一面固定连接有长筒（18），长筒（18）为内壁中空的圆柱体，前侧固定板（17）的正面固定连接有气管（13），气管（13）与长筒（18）的内部连通，气管（13）远离固定板（17）的一端与圆筒（10）固定连接且连通，固定板（17）的内壁套接有活塞B（19），活塞B（19）的材质为强磁体，固定板（17）的外壁套接有套环（20），套环（20）为金属材质且受到活塞B（19）的吸引，套环（20）的左侧面固定连接有连杆B（21），连杆B（21）远离套环（20）的一端固定连接有齿板（22），连杆B（21）和齿板（22）呈T字型体。
5.根据权利要求4所述的一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备，其特征在于：所述安装板（16）凹面两侧均固定连接有连杆C（23），两个连杆C（23）相互靠近的一端固定连接有转动轴承（24），转动轴承（24）的内壁固定连接有中心轴（25），中心轴（25）位于转动轴承（24）下方的外壁固定连接有三个扇叶（26），中心轴（25）位于转动轴承（24）上方的外壁与齿板（22）贴合，中心轴（25）对应齿板（22）位置的外壁设有齿槽且与齿板（22）啮合。
6.一种可实时识别锂电蓄电池状态的充电设备的状态识别方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）涓流充电；
（2）恒流充电；
（3）恒压充电；
（4）充电终止。
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Denomination of invention: A charging device that can identify the status of lithium battery in real time

Effective date of registration: 20220613

Granted publication date: 20211015

Pledgee: Hebei Baoding Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: YU'NENG ELECTRICAL CO.,LTD.

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