CN111953039A - 一种电池、用电设备以及用电设备电路系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池领域，提供了一种电池、用电设备以及用电设备电路系统。一种电池，包括第一正电极(1)和负电极(3)，还包括第二正电极(2)，以及电连接于所述第一正电极(1)和所述第二正电极(2)之间的开关器件。所述开关器件为接触器(KM)，所述接触器(KM)线圈连接于所述第一正电极(1)和所述负电极(3)之间，所述接触器(KM)主触头连接于所述第一正电极(1)和所述第二正电极(2)之间。所述电池能够实现对外接电器充电，实现用电设备发电机对所述电池的充电。

Description

一种电池、用电设备以及用电设备电路系统

技术领域

本发明涉及电池领域，更具体的说是，涉及一种电池、用电设备以及用电设备电路系统。

背景技术

随着用电设备上装载的电器的增多，对用电设备电池的要求也越来越高，同时装载多个电池成为了一种需求，已经得到许多的运用。

对于同时装载的其它电池，可能会划分为不同的功用。例如，对于车辆而言，额外装配的电池用于供车载空调(又称驻车空调)的取电等使用，这样，即便是在车辆停止启动过程中，也能够保证车载空调的使用，这样的场景特别适合于货车等车辆使用，因为货车驾驶员经常需要直接停车在车上休息，此时用专门的车载电池为车载空调供电能够更好。

当用电设备(如车辆)上装载多个不同的电池时，电池本身会遇到需要解决的问题，而用电设备的整个供电系统的设计也成为一种需求，如果设计不当，会导致产生一系列的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是，提供新的电池、用电设备以及用电设备电路系统，以适应更多用电设备的使用需求。

为解决上述问题，本发明提供了一种电池，包括第一正电极和负电极，还包括第二正电极，以及电连接于所述第一正电极和所述第二正电极之间的开关器件。

作为进一步改进的，所述开关器件为接触器，所述接触器线圈连接于所述第一正电极和所述负电极之间，所述接触器主触头连接于所述第一正电极和所述第二正电极之间。

作为进一步改进的，还包括电连接于所述第一正电极和所述负电极之间的时间继电器，所述时间继电器为通电延时型。

作为进一步改进的，所述时间继电器线圈串联于所述第一正电极和所述负电极之间，所述时间继电器常开触头串联于所述第一正电极和所述接触器之间。

为解决上述问题，本发明还提供了一种用电设备，安装有如上述所述的电池。

为解决上述问题，本发明还提供了一种用电设备电路系统，包括发电机、马达、负载以及原装电池，还包括所述的一种电池，所述发电机连接于所述原装电池两端，所述马达与所述发电机并联连接于所述原装电池，所述原装电池的正极连接于所述第一正电极，所述原装电池的负极连接于所述负电极，所述负载连接于所述第二正电极和所述负电极之间。

作为进一步改进的，所述第一正电极连接用电设备接通档开关。

作为进一步改进的，所述用电设备接通档开关和所述原装电池的正极之间串联用电设备附件通电档开关。

作为进一步改进的，所述用电设备接通档开关和所述马达之间串联有用电设备启动档开关。

为解决上述问题，本发明还提供了另一种用电设备，包括如上所述的用电设备电路系统。

本发明的有益效果：

1.本发明提供的电池采用双正电极的结构，并在双正电极之间接有开关器件，既实现了电池对外接电器的单独供电，极大地提升了用电设备的实用性；电池也可接入用电设备电路系统中，实现了用电设备发电机对电池的充电；

2.本发明提供的用电设备电路系统，同时设置有原装电池和电池，并利用电池的开关器件与用电设备的用电设备启动系统(钥匙开关系统)，形成巧妙电路结构，确保了在用电设备发电机停止工作时，原装电池和电池不会出现互充的现象；此外，当原装电池电量不足时，通常第一次启动是无法启动马达的，即无法启动用电设备；但是，由于本发明提供的用电设备电路系统中，可以适时接入电池，使得电池可以对马达进行供电，即可完成用电设备启动；

3.本发明进一步改进的用电设备电路系统中，在第一正电极和负电极之间连接通电延时型时间继电器，通过延时，避免了在启动的过程中，电池和原装电池互充的现象发生；

4.将电池接入至用电设备电路系统中，且通过用电设备启动系统的不同档位开关来控制电路主干线，不仅电控逻辑清晰，而且便于后期出现故障时对问题进行排查。

附图说明

图1是本发明实施例提供的带有接触器的车辆电路系统原理图。

图2是本发明实施例提供的带有接触器和时间继电器的车辆电路系统原理图。

图3是本发明实施例提供的电池结构立体图。

图中：1.第一正电极 2.第二正电极 3.负电极 4.电池开关

5.箱体

具体实施方式

本实施例中的用电设备可以是工厂的机器，车辆以及轮船、飞机等交通工具，以下实施例以车辆为具体的用电设备进行展开描述。

当车辆上装载多个不同的电池时，由于各个电池都统一需要由车辆发电机在运转过程中实现充电，因此，各个电池的正极通常都统一连接至车辆发电机的正端，各个电池的负极通常都统一连接至车辆发电机的负端。然而，这种结构就导致了当车辆发电机停止运转之后，各个电池的正极相互连接，负极也相互连接，此时，电压较高的电池就会给电压较低的电池充电，这就是互充充现象。互充充现象会在不同电池之间反复进行，并且还可能不断更换充电方向进行，它会导致各个电池的内部存储的电量不断地白白消耗，降价了各个电池的电压，也加速了电池的损耗。因此，避免电池互充，对于车辆安装多个电池而言，是十分关键的。

为此，本发明从电池本身的设计出发，提供一种新的电池，以克服上述电池互充问题，同时还提供了相应的车辆电路系统和相应的车辆。

下面结合附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参照图1所示，显示了本发明实施例提供的一种电池E1。

电池E1包括第一正电极1和负电极3，还包括第二正电极2，以及电连接于所述第一正电极1和所述第二正电极2之间的开关器件(未区分标注)。

参照图1所示，本实施例中，所述开关器件为接触器KM。所述接触器KM线圈连接于所述第一正电极1和所述负电极3之间，所述接触器KM主触头连接于所述第一正电极1和所述第二正电极2之间。

本实施例采用接触器KM，是利用了接触器KM能够通过较大电流的性能。其它实施例中，接触器KM也可以用其它器件替换，例如也可以是继电器实现。

本发明另一实施例提供另一种电池E1。参照图2所示，本实施例中的电池E1，除了具备前述实施例的相应结构，还包括电连接于所述第一正电极1和所述负电极3之间的时间继电器KT，所述时间继电器KT为通电延时型。所述时间继电器KT线圈串联于所述第一正电极1和所述负电极3之间，所述时间继电器KT常开触头串联于所述第一正电极1和所述接触器KM之间。所述电池采用电池组U进行供电。

本发明另一实施例提供另一种电池，参照图3所示，所述电池，其包括：箱体5；设置于所述箱体5上的第一正电极1、第二正电极2、负电极3和电池开关4。本实施例的电池中的其它结构，可参考前述实施例相应内容。

图中虽未显示，但是，本发明前述实施例提供的各电池还可以直接作为原车电池安装至车辆中，形成一种安装有所述电池的车辆。在这种车辆中，前述各实施例提供的电池可作为车用电池对车辆上的各用电设备进行供电，并且，由于所述电池具有两个正电极(第一正电极和第二正电极)。

本发明实施例还提供了一种车辆电路系统，请参考图1。

所述车辆电路系统包括发电机M1、马达M2、负载M3以及车载电池E2，还包括前述电池E1，所述发电机M1连接于所述车载电池E2两端，所述马达M2与所述发电机M1并联连接于所述车载电池E2，所述车载电池E2的正极连接于所述第一正电极1，所述车载电池E2的负极连接于所述负电极3，所述负载M3连接于所述第二正电极2和所述负电极3之间。

参照图1所示，所述第一正电极1连接车辆启动系统的车辆接通档开关ON。

参照图1所示，车辆启动系统的所述车辆接通档开关ON和所述车载电池E2的正极之间串联车辆启动系统的车辆附件通电档开关ACC。

参照图1所示，所述车辆接通档开关ON和所述马达M2之间串联有车辆启动档开关START。

本实施例提供的车辆电路系统的工作原理为：

当车辆熄火，且车辆钥匙停止在LOCK档(车辆锁止档)位置时，由内部电池组U对负载M3供电，即电池E1通过第二正电极2和所述负电极3对负载M3供电；由于负载M3通常为自身具有开关的车载冰箱或者车载空调等车辆用电设备，因此负载M3的工作状态，不受车辆是否启动的状态影响；并且，此时开关器件(即接触器KM)是保持断开的，即第一正电极1与内部电池组U的正极是断开的，因此，车载电池E2和电池E1之间的正极是相互断开的，防止了车载电池E2和电池E1的互充现象；

当车辆钥匙停止在ACC档(车辆附件通电档)位置时，车辆启动系统的车辆附件通电档开关ACC闭合，此时，车载电池E2能够为车辆启动提供电源；

当车辆钥匙从ON档(车辆接通档)旋至START档(车辆启动档)位置时，车辆附件通电档开关ACC闭合、车辆接通档开关ON闭合、车辆启动档开关START闭合，马达M2与车载电池E2接通，马达M2启动，直至发动机点火成功，发电机M1开始运转；在此过程中，需要说明的是，车辆钥匙从ACC档旋至START档时，中间必然经过ON档，而车辆钥匙旋到ON档时，本实施例的车辆电路系统就可以利用车载电池E2的供电作用，给电池E1内部的接触器KM线圈通电，从而使得接触器KM的主触头能够合上，进而使得第一正电极1接上第二正电极2，此时即为发电机M1对电池E1进行充电做好了准备，当后续发电机M1开始运转后，电池E1能够持续接收充电作用；

松开车辆钥匙，车辆钥匙从START档(车辆启动档)回位至ON档(车辆接通档)，此时的车辆附件通电档开关ACC闭合，车辆接通档开关ON闭合，而车辆启动档开关START断开，接触器KM的线圈保持通电，因此接触器KM的主触头保持闭合，发电机M1对车载电池E2和电池E1进行充电；

参照图1所示，当车载电池E2电量不足时而无法启动马达M2，由于启动过程中，已经旋至ON档，因此，此时车辆附件通电档开关ACC闭合、车辆接通档开关ON闭合，接触器KM线圈通电，接触器KM的主触头闭合，在点火过程中，电池E1也能够同时提供电源，因此，车辆启动档开关START闭合，电池E1和车载电池E2并联与马达M2接通，保证马达M2启动，从而保证发电机M1开始运转。

本发明实施例还提供了另一种车辆电路系统，请参考图2。

所述车辆电路系统的大部分结构与图1所示车辆电路系统的结构相同，不同之处仅在于，图2的电池E1相比于图1的电池E1，增加了时间继电器KT。时间继电器KT与电池E1其它结构的连接结构可以参考前述实施例相应内容。

由于增加了时间继电器KT，本实施例的工作原理与图1所示车辆电路系统的工作原理不同之处在于：

当车辆钥匙从ON档旋至START档位置时，车辆附件通电档开关ACC闭合、车辆接通档开关ON闭合、车辆启动档开关START闭合，马达M2与车载电池E2接通；此时，由于时间继电器KT的作用，马达M2与电池E1还没接通(因为电池E1的第一正电极1和第二正电极2之间还未接通)；此时，本实施例的车辆电路系统仅依靠车载电池E2对马达M2进行打火启动，直至发动机点火成功，发电机M1开始运转；这样，就能够很好地避免电池E1参与到发动机点火的过程，使得电池E1的电量更加专用于车辆上的用电设备，保证车载电池E2和电池E1更好地各司其职；

然而，当车载电池E2电量不足而无法使发动机点火成功时，本实施例提供的车辆电路系统中，仍然可以利用电池E1辅助车辆的点火启动；这是因为，时间继电器KT的延时作用时间，通常仅是设置为几秒到几十秒之间，延时过后，电池E1与马达M2会连接，此时仍然可以利用电池E1对马达M2进行点火操作；也就是说，在出现因车载电池E2自身电量不足而无法正常启动车辆的情况下，本实施例提供车辆电路系统可以在经过一段时间之后，利用电池E1进行启动，因此，在这种情况下，车辆仍然可以在后续的点火操作(例如第二次或第三次等)，成功进行启动。上述过程可参照图2所示，当车载电池E2电量不足时，车载电池E2本身无法启动马达M2，由于此时车辆启动系统已经到达至ON档(车辆启动系统除了可以是钥匙旋转启动系统，还可以是按键启动系统)，因此车辆附件通电档开关ACC闭合、车辆接通档开关ON闭合，当时间继电器KT线圈通电后达到设定时间时，时间继电器KT的常开触头闭合，接触器KM线圈通电，接触器KM的主触头闭合，此时若再一次点火，车辆启动档开关START闭合，电池E1与马达M2接通，马达M2启动，发电机M1开始运转。

本实施例的工作原理和工作过程等内容可以参照前述实施例相应内容。

图中虽未显示，但是，利用本发明图1和图2所示的车辆电路系统，可以是设置在相应的车辆上，特别适用在卡车等大型车辆上，此时的车辆为具有相应车辆电路系统的车辆，车辆上的电池E1，可以运用于例如卡车驾驶室内的空调、冰箱或者电磁炉等车辆用户设备。

本发明的有益效果为：

1.本发明提供的电池采用双正电极的结构，并在双正电极之间接有开关器件，既实现了电池对外接电器的单独供电，极大地提升了用电设备的实用性；电池也可接入用电设备电路系统中，实现了用电设备发电机对电池的充电；

2.本发明提供的用电设备电路系统，同时设置有原装电池和电池，并利用电池的开关器件与用电设备的用电设备启动系统(钥匙开关系统)，形成巧妙电路结构，确保了在用电设备发电机停止工作时，原装电池和电池不会出现互充的现象；此外，当原装电池电量不足时，通常第一次启动是无法启动马达的，即无法启动用电设备；但是，由于本发明提供的用电设备电路系统中，可以适时接入电池，使得电池可以对马达进行供电，即可完成用电设备启动；

3.本发明进一步改进的用电设备电路系统中，在第一正电极和负电极之间连接通电延时型时间继电器，通过延时，避免了在启动的过程中，电池和原装电池互充的现象发生；

4.将电池接入至用电设备电路系统中，且通过用电设备启动系统的不同档位开关来控制电路主干线，不仅电控逻辑清晰，而且便于后期出现故障时对问题进行排查。

本说明书中的上述各个实施例之间相同或相似部分可相互参照，每个实施方式重点说明与其他实施方式不同之处，但并不限定它们的不同之处不能相互替换或叠加。

以上实施例仅用以解释说明本发明的技术方案而非对其限制。本领域技术人员应当理解，未脱离本发明精神和范围的任何修改和等同替换，均应落入本发明权利要求的保护范围中。

Claims (10)

1.一种电池，包括第一正电极(1)和负电极(3)，其特征在于，还包括第二正电极(2)，以及电连接于所述第一正电极(1)和所述第二正电极(2)之间的开关器件。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述开关器件为接触器(KM)，所述接触器(KM)线圈连接于所述第一正电极(1)和所述负电极(3)之间，所述接触器(KM)主触头连接于所述第一正电极(1)和所述第二正电极(2)之间。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，还包括电连接于所述第一正电极(1)和所述负电极(3)之间的时间继电器(KT)，所述时间继电器(KT)为通电延时型。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述时间继电器(KT)线圈串联于所述第一正电极(1)和所述负电极(3)之间，所述时间继电器(KT)常开触头串联于所述第一正电极(1)和所述接触器(KM)之间。

5.一种用电设备，其特征在于，安装有如权利要求1至4任意一项所述的电池(E1)。

6.一种用电设备电路系统，包括发电机(M1)、马达(M2)、负载(M3)以及原装电池(E2)，其特征在于，还包括如权利要求1至4任意一项所述的电池(E1)，所述发电机(M1)连接于所述原装电池(E2)两端，所述马达(M2)与所述发电机(M1)并联连接于所述原装电池(E2)，所述原装电池(E2)的正极连接于所述第一正电极(1)，所述原装电池(E2)的负极连接于所述负电极(3)，所述负载(M3)连接于所述第二正电极(2)和所述负电极(3)之间。

7.根据权利要求6所述的用电设备电路系统，其特征在于，所述用电设备为车辆，所述第一正电极(1)连接用电设备接通档开关(ON)。

8.根据权利要求7所述的用电设备电路系统，其特征在于，所述用电设备接通档开关(ON)和所述原装电池(E2)的正极之间串联用电设备附件通电档开关(ACC)。

9.根据权利要求7所述的用电设备电路系统，其特征在于，所述用电设备接通档开关(ON)和所述马达(M2)之间串联有用电设备启动档开关(START)。

10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求6至9任意一项所述的用电设备电路系统。

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