CN210224193U - 一种可充电电池组及手持真空吸尘设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种可充电电池组，应用于手持真空吸尘设备，包括：聚合物电芯(1)，包括至少一个聚合物电芯单元(11)；充电器输入端子(2)，与所述聚合物电芯(1)电连接，当所述电池组连接到所述手持真空吸尘设备或所述电池组从所述手持真空吸尘设备拆下时，所述电池组经由所述充电器输入端子(2)充电到所述聚合物电芯(1)；电力接口(3)，与所述聚合物电芯(1)电连接，当所述电池组连接到所述手持真空吸尘设备时，给所述手持真空吸尘设备提供电力。本实用新型的可充电电池组中聚合物电芯内阻相比手持吸尘器及电动工具类产品普遍使用的圆柱电芯，内阻更小，从而大电流放电时发热更少，具有较高的市场价值。

Description

一种可充电电池组及手持真空吸尘设备
技术领域
本实用新型属于充电设备技术领域，尤其涉及一种可充电电池组及手持真空吸尘设备。
背景技术
现有无线的手持分离装置，需要使用电池来提供动力，电池的性能直接影响手持分离装置的续航性能和使用体验。
现有手持分离装置，普遍使用圆柱电芯，圆柱电芯的内阻较大，大功率模式下，发热较大，影响用户使用体验。
本实用新型的发明人在长期研究的过程中，逐渐开发了一种可充电电池组及设备，以解决上述技术问题。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种可充电电池组及手持真空吸尘设备，以解决上述技术问题之一。
基于本实用新型的实施方式，第一方面，本实用新型实施例提供一种可充电电池组，应用于手持真空吸尘设备，包括：
聚合物电芯，包括至少一个聚合物电芯单元；
充电器输入端子，与所述聚合物电芯电连接，当所述电池组连接到所述手持真空吸尘设备或所述电池组从所述手持真空吸尘设备拆下时，所述电池组能够经由所述充电器输入端子充电到所述聚合物电芯；
电力接口，与所述聚合物电芯电连接，当所述电池组连接到所述手持真空吸尘设备时，给所述手持真空吸尘设备提供电力。
可选的，所述聚合物电芯为方形结构，至少两个聚合物电芯单元形成串联结构。
可选的，所述充电器输入端子包括：沿所述聚合物电芯顶面向上伸出的正负电极。
可选的，还包括：上支架，所述上支架为镂空结构，从上而下罩设于所述聚合物电芯上部；下支架，所述下支架为镂空结构，从下而上罩设于所述聚合物电芯下部。
可选的，所述上支架下边沿包括至少一个耳状扣合部，所述下支架上边沿包括至少一个凹状卡合部，所述耳状扣合部与所述凹状卡合部配合卡止。
可选的，还包括：PCM板，位于所述上支架顶面，所述充电器输入端子电连接于所述PCM板表面；所述PCM板一端通过导线连接于所述聚合物电芯。
可选的，还包括：至少一块缓存泡棉，分布于所述聚合物电芯与所述上支架和/或所述下支架之间。
可选的，还包括：转接板，电连接于所述聚合物电芯；
所述电力接口通过导线电连接于所述转接板，并形成位于所述电池组一侧的正负极输出端口。
可选的，还包括：绝缘板，设置于所述电力接口与所述转接板之间。
基于本实用新型的实施方式，第二方面，本实用新型提供一种手持真空吸尘设备，包括如上任一所述可充电电池组。
本实用新型实施例的上述方案至少具有以下有益效果：
本实用新型的可充电电池组及手持真空吸尘设备，可充电电池组中聚合物电芯内阻相比手持吸尘器及电动工具类产品普遍使用的圆柱电芯，内阻更小，从而大电流放电时发热更少，具有较高的市场价值。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来将，在不付出创造性劳动性的前提下，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所述可充电电池组的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例所述可充电电池组的爆炸结构示意图；
图3是本实用新型实施例所述可充电电池组的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
实施例1
本实用新型提供的可充电电池组，该可充电电池组可以应用于任何需要电力供应的电器设备上，包括吸尘器、扫地机器人等清洁设备，本实施例以应用于手持真空吸尘设备为例进行说明，手持真空吸尘设备包括任何形状、结构的吸尘器，但不限于此。
如图1所示，可充电电池组包括：聚合物电芯1，包括至少一个聚合物电芯单元11；充电器输入端子2，与聚合物电芯单元11电连接，当所述电池组连接到所述手持真空吸尘设备或所述电池组从所述手持真空吸尘设备拆下时，所述电池组经由所述充电器输入端子2充电到所述聚合物电芯1；电力接口3，与聚合物电芯单元11电连接，当所述电池组连接到所述手持真空吸尘设备时，给所述手持真空吸尘设备提供电力。
其中，一种可选的结构中，所述聚合物电芯1为方形结构，具体可以形成长方体或正方体结构，电池形状结构也可以包括其他结构，以适用于用电设备的结构。
如图2所示，其中聚合物电芯1包括所述至少两个聚合物电芯单元11形成串联结构，可以根据用电量的大小形成更多的电芯单元串联结构，例如 5-10个电芯单元11串联，电芯单元的串联以正负极首尾电连接的方式形成。
可选的，所述充电器输入端子2包括：沿所述聚合物电芯1顶面向上伸出的两片正负电极片，两片正负电极片平行设置，分别与电源的正负极相连，以供电源输入聚合物电芯1。其中，两片正负电极片与PCM板电连接，可以为焊接，PCM板通过充电线8连接于聚合物电芯单元11，如图2所示。
可选的，还包括：上支架41，所述上支架41为镂空结构，从上而下罩设于所述聚合物电芯1上部；下支架42，所述下支架42为镂空结构，从下而上罩设于所述聚合物电芯1下部。所述上支架41下边沿包括至少一个耳状扣合部411，所述下支架42上边沿包括至少一个凹状卡合部421，所述耳状扣合部 411与所述凹状卡合部421配合卡止，形成一个完整包围了聚合物电芯1的框架结构，以起到保护聚合物电芯1的作用。上支架41和下支架42可以采用绝缘硬质材料制作而成。当然上支架41和下支架42可以通过其他结构形式形成，只要能形成包围式的封闭结构以保护内部电芯不被损坏即可，对具体的形状不做限定，上支架41和下支架42的镂空结构也可以根据需要而设置。
可选的，所述上支架41还包括一个沿所述上支架41顶面向上延伸形成的 T型隔板，所述正负极电极分布于所述T型隔板21两侧。从而避免充电过程中的短路。其中正负极电极可以为具有弹性结构的薄片形状，当插入充电设备后，与充电设备的端子弹性电连接，保证了充电的稳定性。
可选的，还包括：PCM板5，位于所述上支架41顶面，并与所述充电器输入端子2和所述聚合物电芯1电连接。
如图3所示，PCM包括充电正负极、放电正负极，供电芯充电放电。PCM 带黑匣子功能，记录循环次数及历史信息，包括最大充放电流、各节电芯最大最低电压、最大压差最高、最低温度等信息。
基于电量、时间、PRES pin的shutdown模式，保证电池包单体及组成整机静态功耗的同时改善使用体验。
PCM提供电池保护功能，包括过充、过放、过温、过流，还有短路保护。一旦检测到任何一节电池电压超过预定值(如4.2V)或任何一节电池电压低于预设值(如3.0V)，系统就会自动切断充电或放电回路。如果电池温度超过电池的工作温度或电流大于电池的放电电流，系统会自动切断电流通路，保障电池和系统安全。
PCM还提供能量均衡，整个电池组由多节电池单元串联而成，工作一定时间后，由于其电芯本身的不一致性、工作温度的不一致性等原因的影响，最后会表现出很大的差异，对电池的寿命和系统的使用有巨大的影响，能量均衡就是弥补电芯个体之间的差异去做一些主动或被动的充电或放电的管理，确保电池的一致性，延长电池的寿命。一般包括被动均衡和主动均衡两类方式，其中被动均衡是把电量多的电量通过电阻消耗达到均衡，主动均衡是把电量多的电池的电量通过电容、电感或变压器转移到电量少的电池达到均衡。
PCM也是一个电量计，可随时获得精确的剩余续航时间。可以根据电池电压判断剩余电量，根据电流积分法获取电量，还有内阻法、神经网络法、卡尔曼滤波法等。
PCM包括外通讯接口，可随时提供告警信息和电池状况。主流的通信接口有SPI、I2C、CAN、RS485等。
单电池包状态下，PRES pin无效，PCM始终处于关闭模式，静态功耗 <20uA。防止单电池存储时过放装成整机后，基于时间的自动关机可保证整机存储状态下避免过放。
成品使用时，在正常电量下，非充放电时处于睡眠模式，以缩短放电时间。当电量低于某一阈值时关机，避免过放。
可选的，还包括至少一块缓存泡棉6，分布于所述聚合物电芯1与所述上支架41和/或所述下支架42之间。如图2所示，所述缓存泡棉6可以包括多块条状结构，分别分布于聚合物电芯1的上下面和周围，从而在聚合物电芯1 与硬质支架之间形成缓存，在碰撞或摔落时起到保护聚合物电芯1的作用。
可选的，还包括：转接板7，电连接于所述聚合物电芯1，用于将电芯的电转接于电力输出接口；所述电力接口3通过沿一定路径设置的电线连接于所述转接板7，并形成位于所述电池组一侧的正负极输出端口。电力接口3包括正负放电端子，通过导电材料(如镍、铜等良导电金属)焊接于所述转接板 7上，镍片形成的电力接口3通过沿电池组侧面延伸至电池组顶面(与充电接口位于同一侧)，以方便电池的充放电。
在电力接口3和转接板7之间设置有绝缘板，用于防止转接板7与电力接口3电线之间的短路。
具体的，本实用新型设计的电池组参数如下表所示：
Figure DEST_PATH_GDA0002312221440000071
Figure DEST_PATH_GDA0002312221440000081
单个电芯单元的设计参数如下表所示：
Figure DEST_PATH_GDA0002312221440000082
本实用新型的可充电电池组及设备，可充电电池组中聚合物电芯内阻相比手持吸尘器及电动工具类产品普遍使用的圆柱电芯，内阻更小，从而大电流放电时发热更少，具有较高的市场价值。
实施例2
一种手持真空吸尘设备，包括如上任一所述可充电电池组。可充电电池组的结构、参数、性能、效果参见实施例1，不再赘述。
除电池组件外，手持真空吸尘设备还包括常规的结构，如进气口、排气口、毛刷、风扇、集尘袋、马达等，这些结构可以为任何常规的吸尘器组件，在此也不做描述。
手持真空吸尘设备包括能够容纳电池组件的电池单元，当手持真空吸尘设备处于使用状态时，将电池组放入电池单元，电池组通过放电端子放电。当需要充电时，电池可以拆卸下来充电。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种可充电电池组，应用于手持真空吸尘设备，其特征在于，包括：
聚合物电芯(1)，包括至少一个聚合物电芯单元(11)；
充电器输入端子(2)，与所述聚合物电芯(1)电连接，当所述电池组连接到所述手持真空吸尘设备或所述电池组从所述手持真空吸尘设备拆下时，所述电池组能够经由所述充电器输入端子(2)充电到所述聚合物电芯(1)；
电力接口(3)，与所述聚合物电芯(1)电连接，当所述电池组连接到所述手持真空吸尘设备时，给所述手持真空吸尘设备提供电力。
2.如权利要求1所述的可充电电池组，其特征在于，
所述聚合物电芯(1)为方形结构，至少两个所述聚合物电芯单元(11)形成串联结构。
3.如权利要求1所述的可充电电池组，其特征在于，所述充电器输入端子(2)包括：沿所述聚合物电芯(1)顶面向上伸出的正负电极。
4.如权利要求3所述的可充电电池组，其特征在于，还包括：
上支架(41)，所述上支架(41)为镂空结构，从上而下罩设于所述聚合物电芯(1)上部；
下支架(42)，所述下支架(42)为镂空结构，从下而上罩设于所述聚合物电芯(1)下部。
5.如权利要求4所述的可充电电池组，其特征在于，所述上支架(41)下边沿包括至少一个耳状扣合部(411)，所述下支架(42)上边沿包括至少一个凹状卡合部(421)，所述耳状扣合部(411)与所述凹状卡合部(421)配合卡止。
6.如权利要求4所述的可充电电池组，其特征在于，还包括：
PCM板(5)，位于所述上支架(41)顶面，所述充电器输入端子(2)电连接于所述PCM板(5)表面；所述PCM板(5)一端通过导线(8)连接于所述聚合物电芯(1)。
7.如权利要求4所述的可充电电池组，其特征在于，还包括：
至少一块缓存泡棉(6)，分布于所述聚合物电芯(1)与所述上支架(41)和/或所述下支架(42)之间。
8.如权利要求1所述的可充电电池组，其特征在于，还包括：
转接板(7)，电连接于所述聚合物电芯(1)；
所述电力接口(3)通过导线电连接于所述转接板(7)，并形成位于所述电池组一侧的正负极输出端口。
9.如权利要求8所述的可充电电池组，其特征在于，还包括：
绝缘板(9)，设置于所述电力接口(3)与所述转接板(7)之间。
10.一种手持真空吸尘设备，其特征在于包括：如权利要求1-9任一所述可充电电池组。
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