CN113178907A - 一种工业电池用智能充电设备及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工业电池用智能充电设备及其充电方法，涉及工业电池技术领域。该工业电池用智能充电设备，包括充电器外壳，所述充电器外壳的内部设置有降温层，所述充电器外壳的外侧设置有阻燃层，所述充电器外壳的内部活动连接有电池块，所述电池块的外侧活动连接有纠偏机构。该工业电池用智能充电设备及其充电方法，通过智能处理器启动电磁智能块，使得硝酸铵与水接触，有效进行降温，通过温度传感器获取电池温度，有效在充电过程中智能控制温度变化范围，避免温度超过阈值，通过温度动态调整充电电流，使得电池在内阻允许范围内进行智能充电，避免受到撞击错位而无法进行纠偏，同时对于电池块起到紧固作用。

Description

一种工业电池用智能充电设备及其充电方法

技术领域

本发明涉及工业电池技术领域，具体为一种工业电池用智能充电设备及其充电方法。

背景技术

现有技术的工业电池智能充电设备及其充电方法，存在以下问题：

第一、现有技术的工业电池智能充电设备，在实际充电过程中，电池与充电器壳容易因为受到撞击而错位，使得充电口容易发生过压过流或者爬行电流的情况，存在安全隐患，而现有装置不能进行纠偏，使得实用性低；

第二、现有技术的工业电池智能充电方法，在进行智能检测内阻后，不能准确的依据内阻变化情况进行智能降温，只能改变电流电压值，使得电池容易负压，充电时间长，且使用恒流充电的方法，容易使得热量聚集且发生安全隐患。

为解决上述问题，发明者提供了一种工业电池用智能充电设备及其充电方法，通过智能处理器启动电磁智能块，使得硝酸铵与水接触，有效进行降温，通过温度传感器获取电池温度，有效在充电过程中智能控制温度变化范围，避免温度超过阈值，通过温度动态调整充电电流，使得电池在内阻允许范围内进行智能充电，避免受到撞击错位而无法进行纠偏，同时对于电池块起到紧固作用。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种工业电池用智能充电设备及其充电方法，具备实用性高、可靠性高的优点，解决了实用性低、可靠性低的问题。

(二)技术方案

为实现上述实用性高、可靠性高的目的，本发明提供如下技术方案：一种工业电池用智能充电设备，包括充电器外壳，所述充电器外壳的内部设置有降温层，所述充电器外壳的外侧设置有阻燃层，所述充电器外壳的内部活动连接有电池块，所述电池块的外侧活动连接有纠偏机构，所述充电器外壳的内部活动连接有降温防爆机构。

优选的，所述纠偏机构包括有第一连杆、第二连杆、第一楔形块、第二楔形杆、连接齿轮、支架，所述第一连杆的底端转动连接有第二连杆，所述第二连杆远离第一连杆的一端转动连接有第一楔形块，所述第一楔形块的表面滑动连接有第二楔形杆，所述第二楔形杆的顶端啮合有连接齿轮，所述第二楔形杆的中部滑动连接有支架，因此，通过纠偏机构，便于使得电池块与充电器外壳进行正位，防止产生爬行电流。

优选的，所述第一连杆的顶端与减震块固定连接，所述减震块与电池块活动连接，所述减震块与光敏电阻固定连接，所述连接齿轮的外侧啮合有齿条，齿条与波纹管固定连接，所述波纹管的一端固定连接有吸盘，所述吸盘与电池块活动连接，因此，通过吸盘，有效固定电池块。

优选的，所述降温防爆机构包括有隔板、第一壳体、第一活塞杆、电磁智能块、第一磁性活塞杆，所述隔板的中部固定连接有第一壳体，所述第一壳体的内部滑动连接有第一活塞杆，所述隔板的中部固定连接有电磁智能块，所述隔板的底端活动连接有第一磁性活塞杆，因此，通过降温防爆机构，有效进行降温的同时智能控制温度变化范围。

优选的，所述充电器外壳的内部设置有充电口，所述充电口内部设置有过压传感器与过流传感器，所述隔板与充电口固定连接，所述电池块的外侧设置有第一连接板，第一连接板内部设置有通孔，所述第一连接板内部设置有温度传感器，所述电磁智能块、过压传感器、过流传感器、光敏电阻与温度传感器均与智能处理器电连接。

优选的，所述第一活塞杆的一端与转动齿轮互相啮合，所述转动齿轮与叶轮转动连接，因此，通过叶轮，有效进行降温。

优选的，所述充电器外壳与第一磁性活塞杆均与单向阀活动连接。

根据所述的一种工业电池用智能充电设备，现提出一种工业电池用智能充电的方法，包括以下步骤：

S1、固定连接：将电池块放置于充电器外壳的内部，与充电口连接，通过光敏电阻阻值变化测定电池块是否摆正以及是否受到撞击，通过纠偏机构进行固定；

S2、预充电流电压检测：首先通过电流电压传感器检测电池块是否接通，调整连接充电器，通过电流传感器对电池块与充电口的电流进行检测，电流传感器的量程为0～4800mA，通过电压传感器对电池块与充电口的电压进行检测，电压传感器的量程为-8～10V；

S3、电池内阻检测：通过电流传感器与电压传感器重复多次实时监测，建立离散化计算公式：

R₀(k)＝R₀(k-1)+r(k-1)，

式中：

R₀：欧姆内阻；

k：第k次采样周期；

r：表示误差干扰矩阵；

S4、电池温度检测：通过温度传感器多次获取电池温度，取平均温度，通过温度与电阻公式：

TCR平均＝R₂-R₁/R₁*T₂-T₁

式中：

R₁：T₁时刻的欧姆内阻；

R₂：T₂时刻的欧姆内阻；

T₁：T₁时刻的温度；

T₂：T₂时刻的温度；

通过智能处理器计算内阻变化范围，设定温度阈值，阈值应为电池块充电过程中允许的最大温度，超过阈值，使得智能处理器启动电磁智能块，使得硝酸铵与水接触，进行降温，通过温度传感器获取电池温度，在充电过程中重复步骤S4；

S5、设置充电电流：根据计算结果设定预定电流值，实时检测所述电池内阻和所述电池温度，动态调整充电电流。

三有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种工业电池用智能充电设备及其充电方法，具备以下有益效果：

1、该工业电池用智能充电设备及其充电方法，通过智能处理器启动电磁智能块，使得硝酸铵与水接触，有效进行降温，通过温度传感器获取电池温度，重复步骤S4，有效在充电过程中智能控制温度变化范围，避免温度超过阈值，通过温度动态调整充电电流，使得电池在内阻允许范围内进行智能充电，避免热量堆积。

2、该工业电池用智能充电设备及其充电方法，通过所述电池块的外侧活动连接有纠偏机构，在充电使用过程中，对电池与充电器壳的位置与角度进行实时监测，避免受到撞击错位而无法进行纠偏，充电器外壳的内部活动连接有降温防爆机构，智能进行降温，同时对于电池块起到紧固作用。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明纠偏机构结构示意图；

图3为本发明降温防爆机构结构示意图；

图4为本发明部分结构示意图。

图中：1、充电器外壳；2、降温层；3、阻燃层；4、电池块；5、纠偏机构；51、第一连杆；52、第二连杆；53、第一楔形块；54、第二楔形杆；55、连接齿轮；56、支架；6、降温防爆机构；61、隔板；62、第一壳体；63、第一活塞杆；64、电磁智能块；65、第一磁性活塞杆。

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。

实施例一：

请参阅图1-4，一种工业电池用智能充电设备，包括充电器外壳1，充电器外壳1的内部设置有降温层2，充电器外壳1的外侧设置有阻燃层3，充电器外壳1的内部活动连接有电池块4，电池块4的外侧活动连接有纠偏机构5，充电器外壳1的内部活动连接有降温防爆机构6，充电器外壳1的内部设置有充电口，充电口内部设置有过压传感器与过流传感器，通过过压传感器与过流传感器实时监测电流电压，通过隔板61与充电口固定连接，使得隔板61固定充电口，电池块4的外侧设置有第一连接板，第一连接板内部设置有通孔，第一连接板内部设置有温度传感器，电磁智能块64、过压传感器、过流传感器、光敏电阻与温度传感器均与智能处理器电连接，通过智能处理器，有效建立离散化数据模型，便于根据温度动态调整充电电流，使得电池在内阻允许范围内进行智能充电，避免热量堆积。

实施例二：

请参阅图1-4，一种工业电池用智能充电设备，包括充电器外壳1，充电器外壳1的内部设置有降温层2，充电器外壳1的外侧设置有阻燃层3，充电器外壳1的内部活动连接有电池块4，电池块4的外侧活动连接有纠偏机构5，充电器外壳1的内部活动连接有降温防爆机构6，纠偏机构5包括有第一连杆51、第二连杆52、第一楔形块53、第二楔形杆54、连接齿轮55、支架56，第一连杆51的底端转动连接有第二连杆52，第二连杆52远离第一连杆51的一端转动连接有第一楔形块53，第一楔形块53的表面滑动连接有第二楔形杆54，第二楔形杆54的顶端啮合有连接齿轮55，第二楔形杆54的中部滑动连接有支架56，因此，通过纠偏机构5，便于使得电池块4与充电器外壳1进行正位，防止产生爬行电流。

实施例三：

请参阅图1-4，一种工业电池用智能充电设备，包括充电器外壳1，充电器外壳1的内部设置有降温层2，充电器外壳1的外侧设置有阻燃层3，充电器外壳1的内部活动连接有电池块4，电池块4的外侧活动连接有纠偏机构5，充电器外壳1的内部活动连接有降温防爆机构6，降温防爆机构6包括有隔板61、第一壳体62、第一活塞杆63、电磁智能块64、第一磁性活塞杆65，隔板61的中部固定连接有第一壳体62，第一壳体62的内部滑动连接有第一活塞杆63，隔板61的中部固定连接有电磁智能块64，隔板61的底端活动连接有第一磁性活塞杆65，因此，通过降温防爆机构6，有效进行降温的同时智能控制温度变化范围。

实施例四：

请参阅图1-4，一种工业电池用智能充电设备，包括充电器外壳1，充电器外壳1的内部设置有降温层2，充电器外壳1的外侧设置有阻燃层3，充电器外壳1的内部活动连接有电池块4，电池块4的外侧活动连接有纠偏机构5，充电器外壳1的内部活动连接有降温防爆机构6，纠偏机构5包括有第一连杆51、第二连杆52、第一楔形块53、第二楔形杆54、连接齿轮55、支架56，第一连杆51的底端转动连接有第二连杆52，第二连杆52远离第一连杆51的一端转动连接有第一楔形块53，第一楔形块53的表面滑动连接有第二楔形杆54，第二楔形杆54的顶端啮合有连接齿轮55，第二楔形杆54的中部滑动连接有支架56，因此，通过纠偏机构5，便于使得电池块4与充电器外壳1进行正位，防止产生爬行电流，第一连杆51的顶端与减震块固定连接，减震块与电池块4活动连接，减震块与光敏电阻固定连接，连接齿轮55的外侧啮合有齿条，齿条与波纹管固定连接，波纹管的一端固定连接有吸盘，吸盘与电池块4活动连接，因此，通过吸盘，有效固定电池块4，降温防爆机构6包括有隔板61、第一壳体62、第一活塞杆63、电磁智能块64、第一磁性活塞杆65，隔板61的中部固定连接有第一壳体62，第一壳体62的内部滑动连接有第一活塞杆63，隔板61的中部固定连接有电磁智能块64，隔板61的底端活动连接有第一磁性活塞杆65，因此，通过降温防爆机构6，有效进行降温的同时智能控制温度变化范围，充电器外壳1的内部设置有充电口，充电口内部设置有过压传感器与过流传感器，隔板61与充电口固定连接，电池块4的外侧设置有第一连接板，第一连接板内部设置有通孔，第一连接板内部设置有温度传感器，电磁智能块64、过压传感器、过流传感器、光敏电阻与温度传感器均与智能处理器电连接，第一活塞杆63的一端与转动齿轮互相啮合，转动齿轮与叶轮转动连接，因此，通过叶轮，有效进行降温，充电器外壳1与第一磁性活塞杆65均与单向阀活动连接。

一种工业电池用智能充电的方法，包括以下步骤：

S1、固定连接：将电池块4放置于充电器外壳1的内部，与充电口连接，通过光敏电阻阻值变化测定电池块4是否摆正以及是否受到撞击，通过纠偏机构5进行固定；

S2、预充电流电压检测：首先通过电流电压传感器检测电池块4是否接通，调整连接充电器，通过电流传感器对电池块4与充电口的电流进行检测，电流传感器的量程为0～4800mA，通过电压传感器对电池块4与充电口的电压进行检测，电压传感器的量程为-8～10V；

S3、电池内阻检测：通过电流传感器与电压传感器重复多次实时监测，建立离散化计算公式：

R₀(k)＝R₀(k-1)+r(k-1)，

式中：

R₀：欧姆内阻；

k：第k次采样周期；

r：表示误差干扰矩阵；

S4、电池温度检测：通过温度传感器多次获取电池温度，取平均温度，通过温度与电阻公式：

TCR平均＝R₂-R₁/R₁*T₂-T₁

式中：

R₁：T₁时刻的欧姆内阻；

R₂：T₂时刻的欧姆内阻；

T₁：T₁时刻的温度；

T₂：T₂时刻的温度；

通过智能处理器计算内阻变化范围，设定温度阈值，阈值应为电池块4充电过程中允许的最大温度，超过阈值，使得智能处理器启动电磁智能块64，使得硝酸铵与水接触，进行降温，通过温度传感器获取电池温度，在充电过程中重复步骤S4；

S5、设置充电电流：根据计算结果设定预定电流值，实时检测电池内阻和电池温度，动态调整充电电流。

工作原理:在使用时，通过将电池块4放置于充电器外壳1的内部，使得电池块4与减震块接触，使得光敏电阻阻值增大，通过四个减震块的光敏电阻值均增大到设定值，铜鼓智能处理器判定电池块4摆正，假设发生撞击，使得电池块4逆时针转动，使得左下侧的第一连杆51伸出，使得左下侧的第二连杆52在第一连杆51伸出时进行转动，向上推动第一楔形块53，使得第一楔形块53推动第二楔形杆54向右移动，使得第二楔形杆54向右移动通过啮合带动连接齿轮55转动，使得连接齿轮55通过啮合有齿条，使得齿条带动波纹管向左移动，使得波纹管被挤压，产生负压，通过吸盘固定电池块4，带动电池块4顺时针转动，同理，使得电池块4摆正，光敏电阻进行重复检测，通过电流电压传感器检测，通过智能处理器进行计算，使得温度传感器在达到阈值时，启动电磁智能块64，使得左下侧的第一磁性活塞杆65向左移动，推开单向阀，使得水流流进左侧，使得内部填充的硝酸铵将会与水接触，硝酸铵中硝酸根和铵根之间有离子键，当溶解时候，需要能量打破这个离子键的键能，所以在溶解时候吸收环境热量导致温度下降，从而可以达到降温的效果，通过第一壳体62右侧接触充电口，使得第一壳体62右侧温度较高，使得气体膨胀，推动第一活塞杆63向左移动，使得第一活塞杆63的一端与转动齿轮互相啮合，带动转动齿轮与叶轮转动，使得硝酸铵周围温度下降的空气被叶轮转动进行输送，同时硝酸铵周围的温度下降，使得周围空气中的水分凝结，通过通孔流入叶轮下侧，再次通过温度传感器进行检测，动态调整充电电流。

综上所述，该工业电池用智能充电设备及其充电方法，通过智能处理器启动电磁智能块64，使得硝酸铵与水接触，有效进行降温，通过温度传感器获取电池温度，重复步骤S4，有效在充电过程中智能控制温度变化范围，避免温度超过阈值，通过温度动态调整充电电流，使得电池在内阻允许范围内进行智能充电，避免热量堆积。

该工业电池用智能充电设备及其充电方法，通过电池块4的外侧活动连接有纠偏机构5，在充电使用过程中，对电池与充电器壳的位置与角度进行实时监测，避免受到撞击错位而无法进行纠偏，充电器外壳1，的内部活动连接有降温防爆机构6，智能进行降温，同时对于电池块4起到紧固作用。

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 (8)

1.一种工业电池用智能充电设备，包括充电器外壳(1)，其特征在于：所述充电器外壳(1)的内部设置有降温层(2)，所述充电器外壳(1)的外侧设置有阻燃层(3)，所述充电器外壳(1)的内部活动连接有电池块(4)，所述电池块(4)的外侧活动连接有纠偏机构(5)，所述充电器外壳(1)的内部活动连接有降温防爆机构(6)。

2.根据权利要求1所述的一种工业电池用智能充电设备，其特征在于：所述纠偏机构(5)包括有第一连杆(51)、第二连杆(52)、第一楔形块(53)、第二楔形杆(54)、连接齿轮(55)、支架(56)，所述第一连杆(51)的底端转动连接有第二连杆(52)，所述第二连杆(52)远离第一连杆(51)的一端转动连接有第一楔形块(53)，所述第一楔形块(53)的表面滑动连接有第二楔形杆(54)，所述第二楔形杆(54)的顶端啮合有连接齿轮(55)，所述第二楔形杆(54)的中部滑动连接有支架(56)。

3.根据权利要求1或2所述的一种工业电池用智能充电设备，其特征在于：所述第一连杆(51)的顶端与减震块固定连接，所述减震块与电池块(4)活动连接，所述减震块与光敏电阻固定连接，所述连接齿轮(55)的外侧啮合有齿条，齿条与波纹管固定连接，所述波纹管的一端固定连接有吸盘，所述吸盘与电池块(4)活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种工业电池用智能充电设备，其特征在于：所述降温防爆机构(6)包括有隔板(61)、第一壳体(62)、第一活塞杆(63)、电磁智能块(64)、第一磁性活塞杆(65)，所述隔板(61)的中部固定连接有第一壳体(62)，所述第一壳体(62)的内部滑动连接有第一活塞杆(63)，所述隔板(61)的中部固定连接有电磁智能块(64)，所述隔板(61)的底端活动连接有第一磁性活塞杆(65)。

5.根据权利要求1或4所述的一种工业电池用智能充电设，其特征在于：所述充电器外壳(1)的内部设置有充电口，所述充电口内部设置有过压传感器与过流传感器，所述隔板(61)与充电口固定连接，所述电池块(4)的外侧设置有第一连接板，第一连接板内部设置有通孔，所述第一连接板内部设置有温度传感器，所述电磁智能块(64)、过压传感器、过流传感器、光敏电阻与温度传感器均与智能处理器电连接。

6.根据权利要求4所述的一种工业电池用智能充电设备，其特征在于：所述第一活塞杆(63)的一端与转动齿轮互相啮合，所述转动齿轮与叶轮转动连接。

7.根据权利要求1-4所述的一种工业电池用智能充电设备，其特征在于：所述充电器外壳(1)与第一磁性活塞杆(65)均与单向阀活动连接。

8.根据权利要求1所述的一种工业电池用智能充电设备，现提出一种工业电池用智能充电的方法，包括以下步骤，其特征在于：

S1、固定连接：将电池块(4)放置于充电器外壳(1)的内部，与充电口连接，通过光敏电阻阻值变化测定电池块(4)是否摆正以及是否受到撞击，通过纠偏机构(5)进行固定；

S2、预充电流电压检测：首先通过电流电压传感器检测电池块(4)是否接通，调整连接充电器，通过电流传感器对电池块(4)与充电口的电流进行检测，电流传感器的量程为0～4800mA，通过电压传感器对电池块(4)与充电口的电压进行检测，电压传感器的量程为-8～10V；

S3、电池内阻检测：通过电流传感器与电压传感器重复多次实时监测，建立离散化计算公式：

R₀(k)＝R₀(k-1)+r(k-1)，

式中：

R₀：欧姆内阻；

k：第k次采样周期；

r：表示误差干扰矩阵；

S4、电池温度检测：通过温度传感器多次获取电池温度，取平均温度，通过温度与电阻公式：

TCR(平均)＝(R₂-R₁)/(R₁*(T₂-T₁))

式中：

R₁：T₁时刻的欧姆内阻；

R₂：T₂时刻的欧姆内阻；

T₁：T₁时刻的温度；

T₂：T₂时刻的温度；

通过智能处理器计算内阻变化范围，设定温度阈值，阈值应为电池块(4)充电过程中允许的最大温度，超过阈值，使得智能处理器启动电磁智能块(64)，使得硝酸铵与水接触，进行降温，通过温度传感器获取电池温度，在充电过程中重复步骤S4；

S5、设置充电电流：根据计算结果设定预定电流值，实时检测所述电池内阻和所述电池温度，动态调整充电电流。

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