CN211265542U - 一种可输入输出220v的便携式锂电池电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可输入输出220V的便携式锂电池电源，其能够输入输出220V交流电且具有防水防尘、及时断开电池组电极的功能，包括下壳、上盖，所述下壳内部中空且顶部设置有插接凸台，所述上盖内部为与下壳连通的中空内腔，且上盖上设置有套装、卡合在插接凸台外的插接边缘，第一螺钉穿过插接边缘后与插接凸台通过螺纹旋合装配；所述插接边缘与插接凸台之间、位于第一螺钉上方安装有密封圈，密封圈通过插接边缘与插接凸台挤压以密封插接边缘与插接凸台之间的间隙；所述插接凸台内侧安装有隔板，隔板通过第二螺钉安装在插接凸台上；隔板下方安装有液体囊、电池组，所述液体囊内部填充有变压器油且液体囊底部与电池组顶部压紧。

Description

一种可输入输出220V的便携式锂电池电源

技术领域

本实用新型涉及电池电源技术，特别是涉及一种可输入输出220V的便携式锂电池电源。

背景技术

随着家用电器的日益增加和成熟，目前便携式家用电器已经十分常见，如电磁炉、小型烧烤炉等。这种家电最主要的特点是需要220V市电。但是在户外，特别是野外一般是无法获得220V市电的，这就对户外需要使用这些电器造成了严重影响。目前主流的处理方式是采用具有逆变器的电源，通过逆变器将电池携带的直流电转换为220V交流电，从而可以满足这部分电器的使用，比较常见的是带有电池的UPS电源。

但是目前的这类电源只是为了适应于室内使用而设计的，其防水防尘设计几乎没有，因此不适合野外的工作环境。而且这类电源携带的电池组能量较大，电池组能量越大威胁性就越高，特别是在户外使用时，其运输过程中难免剧烈颠簸，因此很容易造成电池内部短路而引发事故，因此如何及时发现电池短路并断开电池也是十分重要的要求。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可输入输出220V的便携式锂电池电源，其能够输入输出220V交流电且具有防水防尘、及时断开电池组电极的功能。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种可输入输出220V的便携式锂电池电源，包括下壳、上盖，所述下壳内部中空且顶部设置有插接凸台，所述上盖内部为与下壳连通的中空内腔，且上盖上设置有套装、卡合在插接凸台外的插接边缘，第一螺钉穿过插接边缘后与插接凸台通过螺纹旋合装配；

所述插接边缘与插接凸台之间、位于第一螺钉上方安装有密封圈，密封圈通过插接边缘与插接凸台挤压以密封插接边缘与插接凸台之间的间隙；

所述插接凸台内侧安装有隔板，隔板通过第二螺钉安装在插接凸台上；隔板下方安装有液体囊、电池组，所述液体囊内部填充有变压器油且液体囊底部与电池组顶部压紧。电池组可以采用锂电池编组而成。

优选地，所述下壳外壁上设置有数个凹槽。

优选地，第一螺钉未贯穿插接凸台。

优选地，电池组的电极通过导线与直流接触器的静触点导电连接，直流接触器的动触点与电池管理系统的进电端导电连接；

所述直流接触器的控制端与主板上的MCU的信号端通讯连接，MCU用于收发解析控制指令且进行参数计算；MCU的信号端还与双向逆变器的控制端通讯连接，双向逆变器用于交流电和直流电的双向转换；

所述双向逆变器的交流电接电端与稳压器的接入端导电连接，稳压器的接出端与过热保护开关串联后与插口导电连接；插口用于与外部插头导电连接。

优选地，所述插口与上盖装配的间隙通过酚醛树脂浇封。

优选地，所述液体囊采用在300-350℃熔化的弹性、柔性材料制成。

优选地，所述液体囊上设置有穿过隔板的连接管部分，所述连接管部分顶部为驱动管部分，所述驱动管部分装入保持盒内且驱动管部分一侧外壁上固定有触发板，触发板与微动开关的触发端正对，且触发板向微动开关移动后可以触发微动开关，微动开关的信号端与的信号端通讯连接。

优选地，所述过热保护开关安装在开关筒一端内，且开关筒另一端内与记忆弹簧一端装配固定，记忆弹簧另一端与开关压板装配固定，开关压板与开关筒卡合、可滑动装配，且开关板正对过热保护开关的触发端。

优选地，记忆弹簧在100-130℃时伸长、在80℃以下缩短。

优选地，在插接凸台顶部固定有一圈挡水环，挡水环顶部与压环底面贴紧，压环固定在上盖内部；所述压环、挡水环、插接凸台顶部、上盖内侧之间形成吸水槽，所述吸水槽内安装有吸水圈，所述吸水圈采用高吸水性材料制成；

所述吸水圈内部安装有检测筒，检测筒内安装有第一导体、第二导体，第一导体、第二导体一端靠近但不接触导电，且检测筒内填充有吸水材料，所述吸水材料采用高吸水性材料制成；且吸水材料内部混有导电盐；

所述第一导体与MCU的信号端电连接，MCU此信号端与DC-DC转换器的负极输出端导电连接，所述DC-DC转换器的正极输出端与负载电阻串联后与第二导体导电连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单，通过密封圈挤压密封能够实现防水防尘，另外通过第一导体、第二导体、吸水圈能够及时发现漏水，从而及时检修，避免漏水造成短路。另外通过设置液体囊且在液体囊内填充变压器油既能够实现对电池组的减震，又能够在电池组发生变形时及时断开电池组，从而防止电池组进一步发生故障。且在电池组短路而产生大量热量时，液体囊可以溶化破损，从而使其内部的变压器油流出以进行灭火。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中F1处放大图。

图3是图1中F2处放大图。

图4是图2中F3处放大图。

图5是本实用新型的电气构成框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，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。

参见图1-图5，一种可输入输出220V的便携式锂电池电源，包括下壳110、上盖120，所述下壳110外壁上设置有数个凹槽111，所述凹槽一方面用于增加下壳110强度、另一方面用于增加下壳与空气接触面积，从而提高散热效果；

所述下壳110内部中空且顶部设置有插接凸台112，所述上盖120内部为与下壳连通的中空内腔，且上盖120上设置有套装、卡合在插接凸台112外的插接边缘121，第一螺钉310穿过插接边缘121后与插接凸台112通过螺纹旋合装配以使插接凸台112和插接边缘121装配固定、压紧；第一螺钉310未贯穿插接凸台112，这种设计主要是防止第一螺钉310与插接凸台112装配处漏水。

所述插接边缘121与插接凸台112之间、位于第一螺钉310上方安装有密封圈140，密封圈140通过插接边缘121与插接凸台112挤压以密封插接边缘 121与插接凸台112之间的间隙，从而获得防水防尘效果。

所述插接凸台112内侧安装有隔板130，隔板130通过第二螺钉320安装在插接凸台112上；所述隔板130用于将下壳110内部、上盖120内部分割开；且隔板130下方安装有液体囊410、电池组210，所述液体囊410内部填充有变压器油420且液体囊410底部与电池组210顶部压紧；电池组210的电极通过导线与直流接触器的静触点导电连接，直流接触器的动触点与电池管理系统的进电端导电连接，电池管理系统用于对电池组进行充电、放电、检测电量等，本实施例直接采用现有UPS电源中的主控电路板或具有此功能的部分。

所述直流接触器的控制端与主板220上的MCU的信号端通讯连接，MCU用于收发解析控制指令且进行参数计算；MCU的信号端还与双向逆变器的控制端通讯连接，双向逆变器用于实现交流电和直流电的双向转换；本实施例中，双向逆变器可将电池组释放的24V直流电逆变为220V两相交流电，同时可以将220V 两相交流市电转换为24V直流电从而为电池组进行充电；

所述双向逆变器的交流电接电端与稳压器的接入端导电连接，稳压器的接出端与过热保护开关250串联后与插口240导电连接，稳压器用于保证其输出的电压稳定在220V，且本实施例中，稳压器为双向稳压，也就是当插口输入市电时其向双向逆变器输入的电压也稳定在220V。

插口用于与外部插头导电连接，从而输出电池组的电流或向电池组供电，这与目前UPS电源的充电、放电插口一样，本案就不再赘述。所述插口240与上盖120装配的间隙通过酚醛树脂浇封，从而防水防尘。

所述液体囊410采用在300-350℃熔化的弹性、柔性材料制成，如橡胶、硅胶、合成树脂等。这种设计可以使得电池组发生短路时，其产生的热量将液体囊410熔化，使得其内部的变压器油释放以对火源进行灭火，防止火势扩大。

所述液体囊410上设置有穿过隔板130的连接管部分411，所述连接管部分 411顶部为驱动管部分412，所述驱动管部分412装入保持盒170内且驱动管部分412一侧外壁上固定有触发板430，触发板430与微动开关260的触发端正对，且触发板430向微动开关移动后可以触发微动开关260，微动开关260的信号端与MCU的信号端通讯连接。

电池组在使用过程中、发生短路前或起火前一般会先发生膨胀，一旦电池组发生膨胀变形势必会挤压液体囊410，从而使得驱动管部分412处变压器油聚集且驱动管部分412设置有触发板430一侧发生膨胀以推动触发板430向微动开关移动，直到触发微动开关，此时MCU获得信号输入，然后控制直流接触器断开，以防止电池组继续放电，从而防止电池组起火甚至爆炸。当然可以在上盖上安装指示灯、喇叭等，此时可以通过预设程序启动指示灯、喇叭进行报警。

所述过热保护开关250安装在开关筒150一端内，且开关筒150另一端内与记忆弹簧510一端装配固定，记忆弹簧510另一端与开关压板520装配固定，开关压板520与开关筒150卡合、可滑动装配，且开关板150正对过热保护开关250的触发端。本实施例中过热保护开关250采用按钮开关。记忆弹簧510 在100-130℃时伸长、在80℃以下缩短。使用时，一旦上盖内部温度达到100-130℃时，记忆弹簧510伸长从而驱动开关板150向过热保护开关250移动直到触发过热保护开关250，过热保护开关250被触发时其断开稳压器与插口直接的电流，从而防止继续向外供电或向内充电，从而避免发生起火，因为电池组在100-130℃时极易起火、爆炸。

优选地，为了及时发现进水以进行检修，可以在插接凸台160顶部固定一圈挡水环160，挡水环160顶部与压环122底面贴紧，压环122固定在上盖内部；所述压环122、挡水环160、插接凸台160顶部、上盖120内侧之间形成吸水槽，所述吸水槽内安装有吸水圈610，所述吸水圈610采用高吸水性材料制成，如高吸水性纤维、高吸水性树脂、海绵等。所述吸水圈610内部安装有检测筒180，检测筒180内安装有第一导体271、第二导体272，第一导体271、第二导体272 一端靠近但不接触导电，且检测筒180内填充有吸水材料620，所述吸水材料620采用高吸水性材料制成，如高吸水性纤维、海绵等。且吸水材料620内部混有导电盐，所述导电盐为能够溶于水后导电的盐，如氯化钠、氯化钾等。一旦吸水材料620吸水后其内部的导电盐会溶化，从而使第一导体271、第二导体 272之间的电流导通；

所述第一导体271与MCU的信号端电连接，MCU此信号端与DC-DC转换器的负极输出端导电连接，DC-DC转换器用于将电池管理系统对电池组放电产生的 24V直流电转换为3V直流电；所述DC-DC转换器的正极输出端与负载电阻串联后与第二导体272导电连接，负载电阻选用3Ω电阻即可。

一旦第一导体271、第二导体272之间电流导通，则会在MCU与第一导体 271电连接的信号端上输入一个3V左右的电信号，从而使得MCU判断为进水故障，此时可以断开直流接触器且通过预设装置(指示灯、嗡鸣器等)提供使用者进行检修。

优选地，上盖120顶部设置有向下凹陷的把手槽123，把手槽123内固定有把手124，把手124用于便于手握以搬运本实用新型。

本实用新型实质上是在现有带有电池UPS电源的基础上进行改进的，因此有不清楚之处可以直接参考或采用现有UPS电源的相关技术。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可输入输出220V的便携式锂电池电源，包括下壳、上盖，其特征是：所述下壳内部中空且顶部设置有插接凸台，所述上盖内部为与下壳连通的中空内腔，且上盖上设置有套装、卡合在插接凸台外的插接边缘，第一螺钉穿过插接边缘后与插接凸台通过螺纹旋合装配；

所述插接边缘与插接凸台之间、位于第一螺钉上方安装有密封圈，密封圈通过插接边缘与插接凸台挤压以密封插接边缘与插接凸台之间的间隙；

所述插接凸台内侧安装有隔板，隔板通过第二螺钉安装在插接凸台上；隔板下方安装有液体囊、电池组，所述液体囊内部填充有变压器油且液体囊底部与电池组顶部压紧。

2.如权利要求1所述的便携式锂电池电源，其特征是：所述下壳外壁上设置有数个凹槽。

3.如权利要求1所述的便携式锂电池电源，其特征是：第一螺钉未贯穿插接凸台。

4.如权利要求1所述的便携式锂电池电源，其特征是：电池组的电极通过导线与直流接触器的静触点导电连接，直流接触器的动触点与电池管理系统的进电端导电连接；

所述直流接触器的控制端与主板上的MCU的信号端通讯连接，MCU用于收发解析控制指令且进行参数计算；MCU的信号端还与双向逆变器的控制端通讯连接，双向逆变器用于交流电和直流电的双向转换；

所述双向逆变器的交流电接电端与稳压器的接入端导电连接，稳压器的接出端与过热保护开关串联后与插口导电连接；插口用于与外部插头导电连接。

5.如权利要求4所述的便携式锂电池电源，其特征是：所述插口与上盖装配的间隙通过酚醛树脂浇封。

6.如权利要求1所述的便携式锂电池电源，其特征是：所述液体囊采用在300-350℃熔化的弹性、柔性材料制成。

7.如权利要求1或6所述的便携式锂电池电源，其特征是：所述液体囊上设置有穿过隔板的连接管部分，所述连接管部分顶部为驱动管部分，所述驱动管部分装入保持盒内且驱动管部分一侧外壁上固定有触发板，触发板与微动开关的触发端正对，且触发板向微动开关移动后可以触发微动开关，微动开关的信号端与的信号端通讯连接。

8.如权利要求4所述的便携式锂电池电源，其特征是：所述过热保护开关安装在开关筒一端内，且开关筒另一端内与记忆弹簧一端装配固定，记忆弹簧另一端与开关压板装配固定，开关压板与开关筒卡合、可滑动装配，且开关板正对过热保护开关的触发端。

9.如权利要求8所述的便携式锂电池电源，其特征是：记忆弹簧在100-130℃时伸长、在80℃以下缩短。

10.如权利要求1所述的便携式锂电池电源，其特征是：在插接凸台顶部固定有一圈挡水环，挡水环顶部与压环底面贴紧，压环固定在上盖内部；所述压环、挡水环、插接凸台顶部、上盖内侧之间形成吸水槽，所述吸水槽内安装有吸水圈，所述吸水圈采用高吸水性材料制成；

所述吸水圈内部安装有检测筒，检测筒内安装有第一导体、第二导体，第一导体、第二导体一端靠近但不接触导电，且检测筒内填充有吸水材料，所述吸水材料采用高吸水性材料制成；且吸水材料内部混有导电盐；

所述第一导体与MCU的信号端电连接，MCU此信号端与DC-DC转换器的负极输出端导电连接，所述DC-DC转换器的正极输出端与负载电阻串联后与第二导体导电连接。

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