CN116154391A - 一种可装配型模式切换电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明一种可装配型模式切换电池组，属于储能电池技术领域，包括电池盒和末端电池盒，电池盒上设置有母插头和公插头，末端电池盒上设置有母插头，电池盒顶部安装有自锁开关，自锁开关底壳内壁安装有若干对导电片组，按键两侧伸出有相互独立的触头，触头连通导电片组形成电路，触头随按键上下运动从而完成导电位置的切换，即实现串并联切换。本发明放电时选择串联实现高电压，充电时选择并联实现电压均衡。使用时，自锁开关可以有效防止断路情况的发生，使控制更加稳定，确保电路可靠；通过前侧母插头及各侧公插头，可方便快捷改变电池个数、方向及组合方式；电池盒可调节散热孔和半圆形凹槽的设计，可以实现散热、保温功能，同时便于电池固定。

Description

一种可装配型模式切换电池组
技术领域
本发明属于储能电池技术领域，尤其是涉及一种可装配型模式切换电池组。
背景技术
随着新能源技术的发展，作为其中重要组成部分的储能电池也越来越受到大众的青睐。然而，应用场合的多样化决定了储能电池的组合方式也更加复杂。
如在储能电池充放电过程中，并联结构无法提供足够高的输出电压，且会出现过大电流造成电路损坏；串联结构在充电过程中无法保证各电池的充电电压的稳定，不能实现电压均衡，从而增加了发热。
可见，不同的组合方式将对储能电池的使用寿命、可靠性造成影响。因此，如何更加方便快捷的改变储能电池的组合方式及增强电池充放电过程的可靠性值得深入研究。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种低成本、易装配、安全可靠的可装配型模式切换电池组。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可装配型模式切换电池组，包括电池盒和末端电池盒，所述电池盒上设置有母插头和公插头，所述末端电池盒上设置有母插头，所述电池盒顶部安装有自锁开关，所述自锁开关包括底壳和按键，所述底壳内壁安装有若干对导电片组，所述按键安装于底壳内部，该按键顶部伸出底壳设置，该按键两侧伸出有两条相互独立的触头，所述触头连通导电片组形成电路，该触头随按键上下运动从而完成导电位置的切换。
进一步地，所述电池盒前侧上下皆安装有向外突出的母插头；所述电池盒两侧及后侧上下皆安装有嵌入电池盒内部的公插头；所述末端电池盒前侧上下皆安装有向外突出的母插头。所述公插头外径与母插头内径匹配。
进一步地，相邻所述电池盒之间通过其中一个电池盒前侧母插头插入另一电池盒后侧或两侧公插头，完成多个电池盒不同位置之间的装配；所述电池盒与末端电池盒之间通过末端电池盒前侧母插头插入电池盒后侧或两侧公插头，完成电池盒与末端电池盒之间的装配；所述末端电池盒接入电路时，整个电路才可形成完整回路。
进一步地，所述导电片组包括左导电片组和右导电片组，所述左导电片组包括由上至下设置的左侧第一导电片、左侧第二导电片和左侧第三导电片；所述右导电片组包括由上至下设置的右侧第一导电片、右侧第二导电片和右侧第三导电片。
进一步地，所述电池盒和末端电池盒内部上下侧皆安装有电极弹片。所述末端电池盒内部上下侧电极弹片分别与其上下侧母插头相连。
进一步地，所述电池盒和末端电池盒背面均开设有散热孔，所述散热孔的夹层内安装有可移动挡板，所述可移动挡板可上下移动从而改变散热孔大小，进而实现对电池组的散热及保温。
进一步地，所述电池盒和末端电池盒内部均设置有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽直径与电池直径相匹配，从而方便使电池固定，增强电池盒和末端电池盒稳定性。
进一步地，所述按键内设置有限位结构、限位杆和弹簧，所述限位结构底部安装有弹簧，所述限位结构包括由上至下依次设置的顶部限位凸起、V形限位块和底部限位凸起，所述顶部限位凸起、V形限位块和底部限位凸起之间设置有限位通道；所述限位杆呈倒L形，该限位杆连接端铰接于底壳底部，自由端位于限位通道内，通过限位杆自由端在限位通道内限位位置的改变实现电路的模式切换。
本发明具体的效果如下：
（1）本发明的电池盒前侧安装有母插头，其余三个侧面均装有公插头，且公插头位于电池盒内部，可以防止短接。
（2）本发明将多个电池盒通过公、母插头相连，使用时通过顶部自锁开关改变电路结构，即可形成多个电池之间的串并联切换电路。
（3）本发明电池盒和末端电池盒后侧上下位置均开设有散热孔和可移动挡板，可移动挡板可上下移动实现散热孔的打开与闭合，确保电池有效散热及保温。
（4）本发明电池盒和末端电池盒中部固定有半圆形凹槽，半圆形凹槽能够固定电池位置，防止外部震动使电池移动，从而方便使电池固定，增强电池盒和末端电池盒的稳定性。
（5）本发明末端电池盒和若干电池盒依次通过公、母插头组装，所述末端电池盒内部上下侧电极弹片分别与其上下侧母插头相连；电池盒内部走线将电池正极、负极与其相应的自锁开关引脚相连，从而通过自锁开关按键按下或弹开实现电路的模式切换，即通过一个自锁开关实现两个具有联动效果的单刀双掷开关的功能，从而实现串并联电路的切换。
（6）本发明放电时选择串联实现高电压，充电时选择并联实现电压均衡。
（7）本发明通过电池盒的公插头及母插头实现多个电池盒不同方向之间的装配，可快速改变电池连接方式及电池个数，使扩容快捷有效，满足不同应用场合。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：
图1为本发明电池盒正面轴侧图；
图2为本发明电池盒背面轴侧图；
图3为本发明末端电池盒正面轴测图；
图4为本发明末端电池盒背面轴测图；
图5为本发明电池盒侧视图；
图6为本发明串并联模式改变电路结构示意图；
图7为本发明自锁开关侧面剖视图一；
图8为本发明自锁开关侧面剖视图二；
图9为本发明按键内部的结构示意图。
图中：
1、电池盒；2、自锁开关；3、公插头；4、母插头；5、电极弹片；6、末端电池盒；7、可移动挡板；8、按键；9、限位杆；10、弹簧；11、触头；12、导电片组；13、底壳；14、半圆形凹槽；15、顶部限位凸起；16、V形限位块；17、底部限位凸起；18、限位通道；19、散热孔；
1211、左侧第一导电片；1212、左侧第二导电片；1213、左侧第三导电片；1221、右侧第一导电片；1222、右侧第二导电片；1223、右侧第三导电片。
实施方式
如图1至图9所示，本发明一种可装配型模式切换电池组，包括电池盒1和末端电池盒6，电池盒1前侧上下皆安装有向外突出的母插头4；电池盒1两侧及后侧上下皆安装有嵌入电池盒1内部的公插头3；公插头3外径与母插头4内径匹配。不同电池盒1之间可以通过电池盒1前侧母插头4插入另一电池盒1后侧或两侧公插头3，从而实现多个电池盒1不同位置之间装配的目的。末端电池盒6前侧上下皆安装有向外突出的母插头4。
电池盒1顶部安装有自锁开关2，自锁开关2包括底壳13和按键8，底壳13内壁安装有三对可供选择的导电片组12，导电片组12包括左导电片组和右导电片组，左导电片组包括由上至下设置的左侧第一导电片1211、左侧第二导电片1212和左侧第三导电片1213；右导电片组包括由上至下设置的右侧第一导电片1221、右侧第二导电片1222和右侧第三导电片1223。自锁开关底部开槽，引出导线以便与电池盒1相连。
按键8安装于底壳13内部，该按键8顶部伸出底壳13设置，该按键8两侧伸出有两条相互独立的触头11，触头11连通导电片组12形成电路，该触头11随按键8上下运动实现上下两个位置之间的切换。
按键8内设置有限位结构、限位杆9和弹簧10，限位结构底部安装有弹簧10，限位结构包括由上至下依次设置的顶部限位凸起15、V形限位块16和底部限位凸起17，顶部限位凸起15、V形限位块16和底部限位凸起17之间设置有限位通道18。限位杆9呈倒L形，该限位杆9连接端铰接于底壳13底部，自由端位于限位通道18内。通过限位杆9自由端在限位通道18内限位位置的改变实现电路的模式切换。
当按键8按下，限位结构下移，弹簧10压缩，限位杆9自由端沿着V形限位块16左侧底部移动至极限位置，此时松开按键8后，弹簧10回复，限位结构上移，限位杆9嵌入V形限位块16凹槽内；当按键8再次被按下，限位结构下移，弹簧10压缩，限位杆9自由端在顶部限位凸起15斜面的导向下，移动至V形限位块16右侧移出，此时松开按键8后，弹簧10回复，限位结构上移，限位杆9自由端经底部限位凸起17回归到原始位置，形成一个完整过程。上述过程限制触头11仅有两个可移动位置。
电池盒1和末端电池盒6内部上下侧皆安装有电极弹片5。末端电池盒6内部上下侧电极弹片5分别与其上下侧母插头4相连。
电池盒1和末端电池盒6背面均开设有散热孔19，散热孔19夹层内安装有可移动挡板7，可移动挡板7可上下移动从而改变散热孔19大小，进而实现对电池组的散热及保温。
进一步地，电池盒1末端电池盒6内部均设置有半圆形凹槽14，半圆形凹槽14直径与电池直径相匹配，从而方便使电池固定，增强电池盒1和末端电池盒6稳定性。电池盒1内部走线将电池正极、负极与相应的自锁开关引脚相连。
自锁开关模式切换的工作原理：
如图7和图8所示，按键8侧面装有两条彼此独立的触头11，底壳13内壁安装的三对可供选择的导电片组，左侧第一导电片1211与右侧第一导电片1221、右侧第二导电片1222对应设置，左侧第二导电片1212、左侧第三导电片1213与右侧第三导电片1223对应设置。
如图9所示，当按键8按下时，弹簧10被压缩，再弹开时，限位杆9自由端卡在V形限位块16上方凹槽内，固定电路，按键8侧面的两条触头11将左导电片组和右导电片组相连形成导电回路，此时，上侧触头11将左侧第一导电片1211与右侧第二导电片1222相连；下侧触头11将左侧第三导电片1213与右侧第三导电片1223相连。
当按键8再次按下时，限位杆9回位，按键8侧面的两条触头11改变位置，此时，上侧触头将左侧第一导电片1211与右侧第一导电片1221相连；下侧触头将左侧第二导电片1212与右侧第三导电片1223相连，形成导电回路。
从而通过按键8按下或弹开实现电路的模式切换。
可见，自锁开关2内部线路使自锁开关2组成两个单刀双掷开关，从而利用一个自锁开关2实现串并联电路的切换。
本发明串并联模式电路如图6所示，当自锁开关SW1、自锁开关SW2与上方电路闭合时，电池BAT1正极与自锁开关SW1接线被断开，电池BAT1负极通过自锁开关SW1接线连通至电池BAT2正极；同理，电池BAT2负极经自锁开关SW2与电池BAT3正极相连，从而形成串联电路。当自锁开关SW1、自锁开关SW2与下方电路闭合时，电池BAT1正极通过自锁开关SW1与电池BAT2正极导通，电池BAT1负极通过自锁开关SW1与电池BAT2负极导通，同理，电池BAT1、电池BAT2、电池BAT3形成并联电路。
为使自锁开关2电路满足图6电路，自锁开关左侧第一导电片1211与正极公插头3相连，左侧第二导电片1212断路，左侧第三导电片1213与负极公插头3相连，右侧第一导电片1221和右侧第三导电片1223与负极相连，右侧第二导电片1222与正极及正极母插头4相连。
为满足图6电路，当电池BAT3未接入电路时，整个电路将处于断路状态，只有在电池BAT3接入电路，即末端电池盒6接入电路时，整个电路才可形成完整回路。
末端电池盒6仅将母插头4分别接入正极与负极即可，无需自锁开关改变电路。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种可装配型模式切换电池组，其特征在于：包括电池盒和末端电池盒，所述电池盒上设置有母插头和公插头，所述末端电池盒上设置有母插头，所述电池盒顶部安装有自锁开关，所述自锁开关包括底壳和按键，所述底壳内壁安装有若干对导电片组，所述按键安装于底壳内部，该按键顶部伸出底壳设置，该按键两侧伸出有两条相互独立的触头，所述触头连通导电片组形成电路，该触头随按键上下运动从而完成导电位置的切换。
2.根据权利要求1所述的可装配型模式切换电池组，其特征在于：所述电池盒前侧上下皆安装有向外突出的母插头；所述电池盒两侧及后侧上下皆安装有嵌入电池盒内部的公插头；所述末端电池盒前侧上下皆安装有向外突出的母插头。
3.根据权利要求2所述的可装配型模式切换电池组，其特征在于：相邻所述电池盒之间通过其中一个电池盒前侧母插头插入另一电池盒后侧或两侧公插头，完成多个电池盒不同位置之间的装配；所述电池盒与末端电池盒之间通过末端电池盒前侧母插头插入电池盒后侧或两侧公插头，完成电池盒与末端电池盒之间的装配。
4.根据权利要求1所述的可装配型模式切换电池组，其特征在于：所述导电片组包括左导电片组和右导电片组，所述左导电片组包括由上至下设置的左侧第一导电片、左侧第二导电片和左侧第三导电片；所述右导电片组包括由上至下设置的右侧第一导电片、右侧第二导电片和右侧第三导电片。
5.根据权利要求1所述的可装配型模式切换电池组，其特征在于：所述电池盒和末端电池盒内部上下侧皆安装有电极弹片。
6.根据权利要求1所述的可装配型模式切换电池组，其特征在于：所述电池盒和末端电池盒背面均开设有散热孔，所述散热孔的夹层内安装有可移动挡板。
7.根据权利要求1所述的可装配型模式切换电池组，其特征在于：所述电池盒和末端电池盒内部均设置有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽直径与电池直径相匹配。
8.根据权利要求1所述的可装配型模式切换电池组，其特征在于：所述按键内设置有限位结构、限位杆和弹簧，所述限位结构底部安装有弹簧，所述限位结构包括由上至下依次设置的顶部限位凸起、V形限位块和底部限位凸起，所述顶部限位凸起、V形限位块和底部限位凸起之间设置有限位通道；所述限位杆呈倒L形，该限位杆连接端铰接于底壳底部，限位杆自由端位于限位通道内，通过限位杆自由端在限位通道内限位位置的改变实现电路的模式切换。
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