CN205509565U - 安全充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种安全充电装置，包括：充电装置本体、温度检测单元、温度比较单元及充电控制单元。所述充电装置本体上设置有容置电池的凹槽。所述温度检测单元设置在所述凹槽内并与容置在所述凹槽中的电池表面接触，所述温度检测单元用于检测所述电池的温度。所述温度比较单元与所述温度检测单元连接并用于将所述温度检测单元检测到的温度与预设温度进行比较。所述充电控制单元与所述温度比较单元连接并用于根据所述温度比较单元的比较结果控制所述电池的充电状态。相对于现有技术上述安全充电装置具有在充电过程中防止电池温度过高的功能。

Description

安全充电装置

技术领域

本实用新型涉及电源充电技术领域，具体而言，涉及一种应用于电源充电的安全充电装置。

背景技术

现有技术中，无论镍电池还是锂电池，在进行充电时都有一个安全充电的最佳温度范围，一方面，电池在该最佳温度范围内进行充电的效率较高，另一方面，电池在该最佳温度范围内充电能保证该充电过程的安全进行。然而，在充电环境比较封闭时，充电电池产生的热量不易被散掉，充电电池的温度会迅速升高使得电池温度超过上述最佳温度范围的上限温度值，这不仅影响电池的充电效率，还可能使电池在充电过程中发生爆炸从而对使用者生命造成威胁。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种安全充电装置。

本实用新型实施例提供一种安全充电装置，包括：充电装置本体、温度检测单元、温度比较单元及充电控制单元。所述充电装置本体上设置有容置电池的凹槽。所述温度检测单元设置在所述凹槽内并与容置在所述凹槽中的电池表面接触，所述温度检测单元用于检测所述电池的温度。所述温度比较单元与所述温度检测单元连接并用于将所述温度检测单元检测到的温度与预设温度进行比较。所述充电控制单元与所述温度比较单元连接并用于根据所述温度比较单元的比较结果控制所述电池的充电状态。

进一步地，上述安全充电装置中所述充电控制单元在所述电池的温度大于所述预设温度时停止对所述电池进行充电。

进一步地，上述安全充电装置还包括：报警单元，所述报警单元设置在所述充电装置本体的外侧，所述报警单元与所述温度比较单元连接，所述报警单元用于在所述电池的温度大于所述预设温度时发出报警信号。

进一步地，上述安全充电装置中所述的报警单元为蜂鸣器、提示灯及语音播放器中的至少一种。

进一步地，上述安全充电装置还包括：设置在所述充电装置本体外侧的显示单元，所述显示单元用于显示所述电池当前的剩余电量。

进一步地，上述安全充电装置还包括：设置在所述充电装置本体外侧的指示单元，所述指示单元用于显示所述电池充电的饱和状态。

进一步地，上述安全充电装置中所述指示单元为可变颜色的LED灯，所述LED灯根据所述电池的不同饱和状态显示不同的颜色。

进一步地，上述安全充电装置中所述温度检测单元包括一温度采样电路，所述温度采样电路包括一采样电阻。

进一步地，上述安全充电装置中所述采样电阻为热敏电阻。

进一步地，上述安全充电装置中所述温度比较单元包括一比较器，所述比较器预存有所述预设温度，该比较器的输入端与所述温度检测单元连接，以将所述电池的温度与所述预设温度比较后输出比较结果。

相对现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：

通过实时采集充电过程中电池的温度，并将该采集温度与预设温度进行比较，通过比较结果来控制电池的充电状况。在电池温度超过预设温度时停止对所述电池充电，防止电池的温度进一步升高引起的充电效率低及可能发生的爆炸。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的安全充电装置的结构示意图。

图2是在图1所提供的安全充电装置中安装电池之前的结构示意图。

图3是在图1所提供的安全充电装置中安装电池后的安装状态结构示意图。

图4是图1所提供的安全充电装置中各个电子部件之间的连接示意框图。

其中，附图标记汇总如下：

安全充电装置100；充电装置本体110；凹槽111；温度检测单元112；温度比较单元113；充电控制单元114；显示单元116；报警单元117；指示单元118；电源线120；金属触片130；电池200。

具体实施方式

如何提供一种能使电池始终在最佳温度范围内进行充电的装置，对本领域技术人员而言是急需要解决的技术问题。

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种安全充电装置，包括：充电装置本体、温度检测单元、温度比较单元及充电控制单元。所述充电装置本体上设置有容置电池的凹槽。所述温度检测单元设置在所述凹槽内并与容置在所述凹槽中的电池表面接触，所述温度检测单元用于检测所述电池的温度。所述温度比较单元与所述温度检测单元连接并用于将所述温度检测单元检测到的温度与预设温度进行比较。所述充电控制单元与所述温度比较单元连接并用于根据所述温度比较单元的比较结果控制所述电池的充电状态。通过实时采集充电过程中电池的温度，并将该采集温度与预设温度进行比较，通过比较结果来控制电池的充电状况。在电池温度超过预设温度时停止对所述电池充电，防止电池的温度进一步升高引起的充电效率低及可能发生的爆炸。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参照图1及图4，本实用新型具体实施例提供一种安全充电装置100，该安全充电装置100包括：充电装置本体110、温度检测单元112、温度比较单元113及充电控制单元114。在所述充电装置本体110上设置有一容置充电电池200的凹槽111。

所述温度检测单元112设置在所述凹槽111内并与容置在所述凹槽111中的充电电池200表面接触。所述温度检测单元112通过该充电电池200表面检测充电电池200的温度。具体地，如图1及图2，温度检测单元112的检测部件设置在所述凹槽111的底部，当电池200安装在所述凹槽111中时，所述温度检测单元112的检测部件刚好能与电池200朝向所述凹槽111的侧面接触，以检测所述电池200的即时温度。

如图4，所述温度比较单元113与所述温度检测单元112连接，所述温度比较单元113用于将所述温度检测单元112检测的温度与一预设温度进行比较。具体地，所述温度检测单元112检测的温度在本具体实施例中采用与该温度检测单元112检测到与温度成对应关系的电信号(如：电压、电流)来进行表示，所述预设温度也是由该预设温度对应的电信号进行表示。所述温度比较单元113将所述温度检测单元112检测到的温度与预设温度进行比较，具体地，所述温度比较单元113是将所述温度检测单元112检测的温度对应的电信号与所述预设温度对应的电信号进行比较(比如：电流值大小的比较或者电压值大小的比较)。

如图4，所述充电控制单元114与所述温度比较单元113连接，所述充电控制单元114响应所述温度比较单元113的比较结果。并根据不同的比较结果执行相应的操作，所述操作包括继续充电还是停止充电。具体地，当所述充电控制单元114在所述温度比较单元113比较得到检测的温度大于所述预设温度时停止对所述电池200进行充电。在本具体实施例的实施方式中，所述充电控制单元114还可以在所述温度比较单元113比较得到检测的温度小于所述预设温度时，恢复对所述电池200的充电。

如图1，在本具体实施例中，所述充电装置本体110为一壳体结构，所述温度比较单元113及充电控制单元114设置在该壳体结构内。与现有充电装置一样，该安全充电装置100包括变压电路及电源线120，所述电源线120与所述变压电路连接，所述电源线120用于连接到插座或者插排上。所述变压电路将从插座或者插排上获得的电压降到电池200的额定电压(如：5V)以便于对所述电池200进行充电。在本具体实施例的一种较佳实施方式中，所述充电装置本体110上也还可以包括金属触片130，所述金属触片130设置在所述凹槽111的侧壁上，所述金属触片130用于与所述电池200的电极接触对所述电池200进行充电。在本具体实施例的其它较佳实施方式中，所述充电装置本体110上可以没有设置金属触片130，所述安全充电装置100通过无线充电技术对所述电池200进行充电。

采用上述安全充电装置100，通过实时采集充电过程中电池200的温度，并将该采集温度与预设温度进行比较，通过比较结果来控制电池200的充电状况。在电池200温度超过预设温度时停止对所述电池200充电，防止电池200的温度进一步升高引起的充电效率低及可能发生的爆炸。

参照图2及图3，在本具体实施例中，进一步地，所述安全充电装置100还可以包括：报警单元117，所述报警单元117设置在所述充电装置本体110的外侧，所述报警单元117与所述温度比较单元113连接，所述报警单元117用于在所述温度比较单元113比较得到检测的温度大于所述预设温度时发出报警信号。将所述报警单元117设置在所述充电装置本体110的外侧方便用户及时注意到所述报警单元117发出的报警信号，以便用户及时作出相应的应对措施。

具体地，在具体实施例中，所述报警单元117可以是蜂鸣器、提示灯及语音播放器中的至少一种。对应地，所述报警信号可以是声音报警信息及光报警信号。

参照图1～图3，在本具体实施例中，进一步地，所述安全充电装置100还可以包括：显示单元116，所述显示单元116设置在所述充电装置本体110外侧。所述显示单元116可以是一显示液晶屏，所述显示液晶屏可以与所述温度检测单元112或电池200连接。所述显示液晶屏可以显示所述温度检测单元112检测到的电池200温度，所述显示液晶屏还可以显示所述电池200中电池200管理芯片中记录的内容，所述电池200管理芯片记录的内容包括但不限于：充电时间、充电电池200的电量及预计剩下充电时间等，比如，如图1～图4，所述显示液晶屏上显示所述电池200当前的电量为75％。

参照图1～图3，在本具体实施例中，进一步地，所述安全充电装置100还可以包括：指示单元118，所述指示单元118设置在所述充电装置本体110的外侧，所述指示单元118用于显示所述电池200充电的饱和状态。所述电池200充电的饱和状态根据电池200的电量进行划分。具体地，可以设定电池200的饱和状态分为：严重缺电、缺电、一般及饱和四个等级。其中，严重缺电状态对应的电池200电量是少于20％，缺电状态对应的电池200电量为21％～40％，一般状态对应的电池200电量为41％～95％，饱和状态对应的电池200电量为96％～100％。

进一步地，所述指示单元118可以是颜色可变的LED。所述LED的数量可以是一个也可以是多个。当LED为一个时，通过LED的不同颜色来表示所述电池200的饱和状态(比如：红色代表严重缺电状态、橙色代表缺电状态、黄色代表一般状态及绿色代表饱和状态)。当LED为多个时，以两个为例，通过两个LED的颜色组合来表示用户的当前情绪(比如：两个绿灯代表饱和状态、两个红灯代表严重缺电状态及一红一绿代表一般状态等)。用户可以通过对上述LED等颜色的观察即可以获知电池200的充电饱和度状况，方便用户及时作出相应的对策，比如，当LED灯显示电池200充电处于饱和状态时，用户要注意及时取下所述充电电池200，防止该充电电池200过充。

在本具体实施例中，所述温度检测单元112包括一温度采样电路，所述温度采样电路中包括至少一采样电阻。当所述采样电阻为多个时，该多个采样电阻分布在凹槽111的不同位置处以侦测所述电池200不同位置处的温度。在本具体实施例的一种较佳实施方式中，多个采样电阻均分别与所述温度比较单元113连接且分别与所述预设温度进行比较，当多个采样电阻中有一个采样电阻采集得到的温度超过所述预设温度时，即可判断所述电池200温度超过预设温度。

进一步地，所述采样电阻为热敏电阻，热敏电阻具有在不同温度下表现出不同电阻值的特性，通过对该热敏电阻两端的电压或者流经该热敏电阻的电流进行采集，获得该热敏电阻检测到温度对应的电信号。

在本具体实施例的一种较佳实施方式中，所述温度比较单元113可以包括一比较器，所述比较器预存有所述预设温度，该比较器的输入端与所述温度检测单元连接，以将所述电池的温度与所述预设温度比较后输出比较结果。具体地，通过以下电路连接来实现上述功能。所述比较器的负向输入端口与温度检测单元112连接用于接收温度检测单元112检测到的温度所对应的电压信号，所述比较器的正向输入端口接入一参考电压信号(相当于存储有一预设温度)。当温度检测单元112检测的温度对应的电压信号小于所述参考电压信号时，所述比较器输出端输出正电压信号。当温度检测单元112检测的温度对应的电压信号大于所述参考电压信号时，所述比较器输出端输出负电压信号。通过比较器输出端的电压信号对充电控制单元114进行控制，当比较器输出为正向电压时，所述充电控制单元114不进行任何操作。当比较器输出由正向电压变为负向电压时，所述充电控制单元114执行停止充电的操作。

综上所述，通过实时采集充电过程中电池的温度，并将该采集温度与预设温度进行比较，通过比较结果来控制电池的充电状况。在电池温度超过预设温度时停止对所述电池充电，防止电池的温度进一步升高引起的充电效率低及可能发生的爆炸。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (10)

1.一种安全充电装置，其特征在于，包括：充电装置本体、温度检测单元、温度比较单元及充电控制单元，所述充电装置本体上设置有容置电池的凹槽；所述温度检测单元设置在所述凹槽内并与容置在所述凹槽中的电池表面接触，用于检测所述电池的温度；所述温度比较单元与所述温度检测单元连接用于将所述温度检测单元检测到的温度与预设温度进行比较；所述充电控制单元与所述温度比较单元连接用于根据所述温度比较单元的比较结果控制所述电池的充电状态。

2.如权利要求1所述的安全充电装置，其特征在于：所述充电控制单元在所述电池的温度大于所述预设温度时停止对所述电池进行充电。

3.如权利要求1所述的安全充电装置，其特征在于，还包括：报警单元，所述报警单元设置在所述充电装置本体的外侧，所述报警单元与所述温度比较单元连接，所述报警单元用于在所述电池的温度大于所述预设温度时发出报警信号。

4.如权利要求3所述的安全充电装置，其特征在于：所述报警单元为蜂鸣器、提示灯及语音播放器中的至少一种。

5.如权利要求1所述的安全充电装置，其特征在于，还包括：设置在所述充电装置本体外侧的显示单元，用于显示所述电池当前的剩余电量。

6.如权利要求1所述的安全充电装置，其特征在于，还包括：设置在所述充电装置本体外侧的指示单元，用于显示所述电池充电的饱和状态。

7.如权利要求6所述的安全充电装置，其特征在于：所述指示单元为可变颜色的LED灯，所述LED灯根据所述电池的不同饱和状态显示不同的颜色。

8.如权利要求1所述的安全充电装置，其特征在于：所述温度检测单元包括一温度采样电路，所述温度采样电路包括至少一采样电阻。

9.如权利要求8所述的安全充电装置，其特征在于：所述采样电阻为热敏电阻。

10.如权利要求8所述的安全充电装置，其特征在于：所述温度比较单元包括一比较器，所述比较器预存有所述预设温度，该比较器的输入端与所述温度检测单元连接，以将所述电池的温度与所述预设温度比较后输出比较结果。