CN214798906U - 一种充电装置以及充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种充电装置以及充电系统，所述充电装置，包括：底座，所述底座设置有若干充电部，所述充电部设置有充电接口；以及支撑部，所述支撑部安装在所述底座上，所述若干充电部分布在所述支撑部的周围；其中，充电接口具有第一状态以及第二状态；当充电接口处于第一状态时，充电接口与电池包的电芯组相配合，使得电池包的电芯组串联后进行充电；当充电接口处于第二状态时，充电接口与电池包的电芯组相配合，使得电池包的电芯组并联后进行充电。相较于现有技术，本实用新型充电装置不仅可以同时为多个电池包进行充电，而且可以为单压电池包、多压电池包进行充电，并根据单压电池包、多压电池包的充电要求选择串联充电或并联充电。

Description

一种充电装置以及充电系统

技术领域

本实用新型涉及一种充电装置以及具有该充电装置的充电系统。

背景技术

随着经济的发展，家用电动工具已经进入了千家万户。甚至，很多用户同时拥有多种电动工具，例如：吹风机、链锯、电钻等等。这些电动工具都配置有一个或者多个电池包。然而，现有的充电器通常只能为单个电池包进行充电，不能同时为多个电池包进行充电，从而使得用户每次用完电动工具后都需要花费较长的时间对电池包进行逐一充电。其次，不同厂家提供的单压电池包、多压电池包，其充电要求也不尽相同。有的多压电池包充电时，需要将多个电芯组并联后充电；有的多压包充电时，需要将多个电芯组串联后充电。如此使得用户需要为不同型号的电池包都配备相应的充电器，从而增加了用户的维护难度，推高了用户的使用成本。并且，当用户误用不匹配的充电器为电池包充电时，不仅会损害电池包，而且也会对充电器造成伤害。

鉴于上述问题，有必要提供一种充电装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种充电装置，该充电装置不仅可以同时为多个电池包进行充电，从而缩短了用户等待时间，提高了充电效率；而且可以为单压电池包、多压电池包进行充电，并根据单压电池包、多压电池包的充电要求选择串联充电或并联充电。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种充电装置，包括：底座，所述底座设置有为电池包进行充电的若干充电部，所述充电部设置有与电池包相配合的充电接口；以及支撑部，所述支撑部安装在所述底座上，所述若干充电部分布在所述支撑部的周围；其中，所述充电接口具有第一状态以及第二状态；当所述充电接口处于第一状态时，所述充电接口与所述电池包的电芯组相配合，使得所述电池包的电芯组串联后进行充电；当所述充电接口处于第二状态时，所述充电接口与所述电池包的电芯组相配合，使得所述电池包的电芯组并联后进行充电。

作为本实用新型的进一步改进，所述充电装置还包括控制单元，所述控制单元通过所述充电接口与所述电池包进行通信，以获取所述电池包的内部信息，并根据内部信息控制所述充电接口以第一状态或者第二状态工作。

作为本实用新型的进一步改进，所述充电接口包括充电端子组以及通信端子，所述控制单元通过所述通信端子与所述电池包进行通信；所述充电端子组包括与所述电池包的一个电芯组电性连接的第一充电端子对以及与所述电池包的另一个电芯组电性连接的第二充电端子对；当所述充电接口处于第一状态时，所述第一充电端子对的正极与电源正极连接，所述第一充电端子对的负极与所述第二充电端子对的正极连接，所述第二充电端子对的负极与电源负极连接；当所述充电接口处于第二状态时，所述第一充电端子对的正极与所述第二充电端子对的正极连接，并与电源正极连接，所述第一充电端子对的负极与所述第二充电端子对的负极连接，并与电源负极连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述充电装置还包括变压单元，所述变压单元与外界电源连接以获取电力，并将之转换为所需电压；所述控制单元根据内部信息控制所述变压单元输出与所述电池包相匹配的充电电压。

作为本实用新型的进一步改进，所述充电装置还包括为所述电池包进行散热并安装在所述支撑部上的第一散热单元；所述第一散热单元包括与所述充电部相对应的通风扇，所述通风扇的数量与所述充电部的数量一致。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑部具有正对电池包的第一侧壁以及位于相邻两个充电部之间的第二侧壁，所述第一侧壁、第二侧壁围设形成容纳腔以收容所述第一散热单元；所述第一侧壁设置有第一通风口，所述第二侧壁设置有与所述第一通风口相对应的第二通风口；所述通风扇驱动气流自所述第一通风口、第二通风口中的一个流进，并自另一个流出。

作为本实用新型的进一步改进，所述充电装置还包括控制单元以及为所述控制单元进行散热的第二散热单元，所述控制单元、第二散热单元收容于所述底座内；所述底座设置有与所述第二散热单元相配合的第一通气口以及与所述第一通气口相对应的第二通气口；所述第二散热单元驱动气流自所述第一通气口、第二通气口中的一个流进，并自另一个流出。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二散热单元包括与所述第一通气口相配合的第一散热风扇以及与所述第二通气口相配合的第二散热风扇。

作为本实用新型的进一步改进，所述充电部包括用以对电池包进行限位的围栏，所述围栏、支撑部共同形成收容电池包的对接腔；所述对接腔远离所述支撑部的一端设置有开口。

本实用新型还揭示了一种充电系统，包括电池包以及前述充电装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型充电装置不仅可以同时为多个电池包进行充电，从而缩短了用户等待时间，提高了充电效率；而且可以为单压电池包、多压电池包进行充电，并根据单压电池包、多压电池包的充电要求选择串联充电或并联充电。

附图说明

图1是本实用新型充电装置的立体结构示意图。

图2是图1所示充电装置的立体分解图。

图3是图1所示充电装置的剖视图。

图4是本实用新型充电装置的模块示意图。

图5是本实用新型充电系统的立体示意图。

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，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

请参阅图1、图2、图3以及图4所示，本实用新型揭示了一种充电装置100，用以对单压电池包、多压电池包进行充电。所述充电装置100包括壳体10、为电池包进行散热的第一散热单元20、位于所述壳体10内的变压单元30、控制单元40以及为所述控制单元40进行散热的第二散热单元50。所述变压单元30用以与外界电源连接以获取电力，并将之转换为所需电压。

请参阅图1、图2以及图3所示，所述壳体10包括底座11以及安装在所述底座11上的支撑部12。所述底座11包括底壁111、与所述底壁111相对设置的顶壁112以及位于所述底壁111和顶壁112之间的侧壁113。所述底壁111、顶壁112以及侧壁113共同围设形成收容腔114，用以收容所述变压单元30、控制单元40以及第二散热单元50。为了不影响所述第二散热单元50对所述控制单元40的散热效果，同时也为了使得所述壳体10不显得粗笨，所述底座11的高度设置为4cm至8cm。优选地，所述底座11的高度为4.5cm至5.5cm。所述底座11还设置有为电池包进行充电的充电部115。所述充电部115包括用以承载电池包的承载壁1151、与电池包相配合的充电接口1152以及围栏1153，所述承载壁1151、围栏1153以及支撑部12共同围设形成对接腔1154，以收容电池包。优选地，所述对接腔1154远离所述支撑部12的一端还设置有开口1155，以增强电池包的通风散热性能。在本实施例中，所述承载壁1151为所述顶壁112的部分。所述充电接口1152设置在所述承载壁1151上。由于所述充电接口1152设置在所述承载壁1151上，从而可以通过所述电池包的自身重力来有效保证所述充电接口1152与电池包之间电性连接的可靠性，不会因外界的轻微作用力(例如，震动)而致使电池包与充电接口1152之间出现接触不良。并且，由于电池包的重力完全由所述承载壁1151承担，因此电池包不会对充电接口1152造成伤害。所述围栏1153用以对电池包进行限位，以避免电池包侧歪，从而对所述充电接口1152造成伤害。在本实施例中，所述围栏1153是所述侧壁113向上延伸形成。优选地，所述围栏1153面向所述对接腔1154的一侧还设置有与电池包相配合的导引件1156，以引导电池包顺利插入所述对接腔1154。在本实施例中，所述导引件1156为导引块。但是，可以理解的是，所述导引件1156的结构具有多种多样，例如可以是导槽等等。本实用新型对此不作限制。

请参阅图2以及图4所示，所述充电接口1152包括充电端子组、通信端子1152e以及切换模块。所述控制单元40通过所述通信端子1152e与所述电池包进行通信，以获取所述电池包的内部信息。所述内部信息包括电池包的类型信息、充电要求、充电电压信息、充电电流信息等等。类型信息用以表明该电池包是单压电池包、多压电池包等。充电要求用以表明该多压电池包需要将若干电芯组串联充电或者将若干电芯组并联充电。所述充电端子组包括与所述电池包的一个电芯组电性连接的第一充电端子对以及与所述电池包的另一个电芯组电性连接的第二充电端子对。所述第一充电端子对包括第一正极1152a以及第一负极1152b，所述第二充电端子对包括第二正极1152c以及第二负极1152d。所述切换模块用以改变所述第一充电端子对、第二充电端子对之间的串并联关系。所述切换模块包括第一开关S1、第二开关S2以及第三开关S3。所述第一开关S1的一端连接所述第一正极1152a，另一端连接所述第二正极1152c。所述第二开关S2的一端连接所述第一负极1152b，另一端连接所述第二负极1152d。所述第三开关S3的一端连接所述第一负极1152b，另一端连接所述第二正极1152c。所述第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3可以是电子开关管MOSFET。在本实施例中，所述切换模块是通过MOS管实现串并联切换。但是，可以理解的是，实现所述切换模块功能的结构具有多种多样，本实用新型对此不予以限制。

所述充电接口1152具有第一状态以及第二状态。当所述充电接口1152处于第一状态时，所述第一开关S1、第二开关S2断开，所述第三开关S3闭合，此时所述充电接口1152与所述电池包的电芯组相配合，使得所述电池包的电芯组串联后进行充电。当所述充电接口1152处于第二状态时，所述第一开关S1、第二开关S2闭合，所述第三开关S3断开，此时所述充电接口1152与所述电池包的电芯组相配合，使得所述电池包的电芯组并联后进行充电。所述控制单元40根据获取的内部信息控制所述充电接口1152以第一状态或者第二状态工作。当电池包为单压电池包时，所述控制单元40控制所述充电接口1152处于第二状态，此时所述第二充电端子对处于闲置状态，所述第一正极1152a、第一负极1152b分别连接所述变压单元30的两端。当电池包为多压电池包且需要串联充电时，所述控制单元40控制所述充电接口1152处于第一状态，此时所述第一正极1152a、第二负极1152d分别连接至所述变压单元30的两端，所述第一负极1152b、第二正极1152c电性连接。当电池包为多压电池包且需要并联充电时，所述控制单元40控制所述充电接口1152处于第二状态，此时所述第一正极1152a、第二正极1152c连接至所述变压单元30的一端，第一负极1152b、第二负极1152d连接至所述变压单元30的另一端。所述控制单元40根据所述内部信息控制所述变压单元30输出与所述电池包相匹配的充电电压。

请参阅图1、图2以及图3所示，所述支撑部12安装在所述底座11的中间，所述若干充电部115分布在所述支撑部12的周围。在本实施例中，所述充电部115的数量为2，并对称分布在所述支撑部12的两侧。当所述充电部115的数量大于2时，优选地，所述充电部115构成正多边形。所述支撑部12包括正对电池包的第一侧壁121以及位于相邻两个充电部115之间的第二侧壁122。所述第一侧壁121设置有正对电池包的第一通风口1211，所述第二侧壁122设置有与所述第一通风口1211相对应并位于相邻两个所述充电部115之间的第二通风口1221。所述第一通风口1211用以进风/出风，所述第二通风口1221用以出风/进风。所述第一侧壁121、第二侧壁122共同围设形成容纳腔123。所述第一散热单元20收容于所述容纳腔123内。为了增强所述支撑部12的结构稳定性，优选地，所述支撑部12与所述围栏1153之间还设置有加强筋124。所述加强筋124自所述支撑部12的顶部逐渐延伸至所述围栏1153。

请参阅图2以及图3所示，所述第一散热单元20安装在所述容纳腔123内，用以对电池包进行散热。所述第一散热单元20包括支架21以及安装在所述支架21上的第一通风扇22。所述第一通风扇22的数量与所述充电部115的数量相同，用以与每一充电部115相对应。所述第一通风扇22包括与所述第一通风口1211相配合的第一风口221以及与所述第二通风口1221相配合的第二风口222。所述第一风口221的进风或出风方向平行于所述第一通风扇22的轴线，所述第二风口222的出风或进风方向垂直于所述第一通风扇22的轴线。当所述第一通风扇22正转时，气流在所述第一通风扇22的作用下，自所述第一通风口1211、第一风口221流进，然后自所述第二风口222、第二通风口1221流出。当所述第一通风扇22反转时，气流在所述第一通风扇22的作用下，自所述第二通风口1221、第二风口222流进，然后自所述第一风口221、第一通风口1211流出。

请参阅图1、图2以及图3所示，所述控制单元40收容于所述收容腔114内，用以控制所述充电部115、第一散热单元20、变压单元30以及第二散热单元50工作。在本实施例中，所述控制单元40为具有各种电子元器件的控制电路板。所述第二散热单元50包括设置于所述收容腔114内的散热风扇51以及散热片52。所述散热风扇51包括第一扇热风扇511以及第二扇热风扇512。所述侧壁113设置有与所述第一扇热风扇511相配合的第一通气口1131以及与所述第二扇热风扇512相配合的第二通气口1132。所述第一扇热风扇511、第二扇热风扇512用以驱动外界的风自所述第一通气口1131进入后流经所述控制单元40，并自所述第二通气口1132排出，从而对所述控制单元40进行散热。当然，也可以设置为：第一扇热风扇511、第二扇热风扇512驱动外界的风自所述第二通气口1132进入后流经所述控制单元40，然后自所述第一通气口1131排出。所述散热片52收容于所述收容腔114，以辅助所述控制单元40散热。所述散热片52的数量可以依需而设。在本实施例中，所述第一通气口1131、第二通气口1132的连线与所述散热片52平行，以增强所述第二散热单元50的散热效率。进一步的，所述第一散热风扇511、第二散热风扇512的连线与所述散热片52平行。

相较于现有技术，本实用新型充电装置100不仅可以同时为多个电池包进行充电，从而缩短了用户等待时间，提高了充电效率；而且可以为单压电池包、多压电池包进行充电，并根据单压电池包、多压电池包的充电要求选择串联充电或并联充电。

请参阅图5所示，本实用新型还揭示了一种充电系统200，包括电池包210以及所述充电装置100。所述电池包210设置有与所述第一通风口1211相配合的散热口211，以便于所述第一散热单元20为所述电池包210散热。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种充电装置，其特征在于，包括：

底座，所述底座设置有为电池包进行充电的若干充电部，所述充电部设置有与电池包相配合的充电接口；以及

支撑部，所述支撑部安装在所述底座上，所述若干充电部分布在所述支撑部的周围；其中，

所述充电接口具有第一状态以及第二状态；当所述充电接口处于第一状态时，所述充电接口与所述电池包的电芯组相配合，使得所述电池包的电芯组串联后进行充电；当所述充电接口处于第二状态时，所述充电接口与所述电池包的电芯组相配合，使得所述电池包的电芯组并联后进行充电。

2.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于：所述充电装置还包括控制单元，所述控制单元通过所述充电接口与所述电池包进行通信，以获取所述电池包的内部信息，并根据内部信息控制所述充电接口以第一状态或者第二状态工作。

3.如权利要求2所述的充电装置，其特征在于：所述充电接口包括充电端子组以及通信端子，所述控制单元通过所述通信端子与所述电池包进行通信；所述充电端子组包括与所述电池包的一个电芯组电性连接的第一充电端子对以及与所述电池包的另一个电芯组电性连接的第二充电端子对；当所述充电接口处于第一状态时，所述第一充电端子对的正极与电源正极连接，所述第一充电端子对的负极与所述第二充电端子对的正极连接，所述第二充电端子对的负极与电源负极连接；当所述充电接口处于第二状态时，所述第一充电端子对的正极与所述第二充电端子对的正极连接，并与电源正极连接，所述第一充电端子对的负极与所述第二充电端子对的负极连接，并与电源负极连接。

4.如权利要求3所述的充电装置，其特征在于：所述充电装置还包括变压单元，所述变压单元与外界电源连接以获取电力，并将之转换为所需电压；所述控制单元根据内部信息控制所述变压单元输出与所述电池包相匹配的充电电压。

5.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于：所述充电装置还包括为所述电池包进行散热并安装在所述支撑部上的第一散热单元；所述第一散热单元包括与所述充电部相对应的通风扇，所述通风扇的数量与所述充电部的数量一致。

6.如权利要求5所述的充电装置，其特征在于：所述支撑部具有正对电池包的第一侧壁以及位于相邻两个充电部之间的第二侧壁，所述第一侧壁、第二侧壁围设形成容纳腔以收容所述第一散热单元；所述第一侧壁设置有第一通风口，所述第二侧壁设置有与所述第一通风口相对应的第二通风口；所述通风扇驱动气流自所述第一通风口、第二通风口中的一个流进，并自另一个流出。

7.如权利要求6所述的充电装置，其特征在于：所述充电装置还包括控制单元以及为所述控制单元进行散热的第二散热单元，所述控制单元、第二散热单元收容于所述底座内；所述底座设置有与所述第二散热单元相配合的第一通气口以及与所述第一通气口相对应的第二通气口；所述第二散热单元驱动气流自所述第一通气口、第二通气口中的一个流进，并自另一个流出。

8.如权利要求7所述的充电装置，其特征在于：所述第二散热单元包括与所述第一通气口相配合的第一散热风扇以及与所述第二通气口相配合的第二散热风扇。

9.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于：所述充电部包括用以对电池包进行限位的围栏，所述围栏、支撑部共同形成收容电池包的对接腔；所述对接腔远离所述支撑部的一端设置有开口。

10.一种充电系统，其特征在于，包括：

电池包；以及

如权利要求1～9中任意一项所述的充电装置。

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