CN215342869U - 一种不区分正负极的电池架结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种不区分正负极的电池架结构，包括电路板，该电路板上设置有无需区分电源正负极的供电电路，电池架结构还包括支架主体，支架主体具有安设电池的容纳腔，支架主体的两端分别设置有可与容纳腔内电池电连接的第一触点组件以及第二触点组件；支架主体上还设置有正极触点以及负极触点，正极触点和负极触点分别通过供电电路连接第一触点组件以及第二触点组件，且正极触点、负极触点以及电路板均设置于支架主体的其中一端。本实用新型所提供的电池架结构，结构紧凑体积小，可以实现电池不分正负极安装即可让设备正常工作，使用方便，更高效可靠。

Description

一种不区分正负极的电池架结构

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种不区分正负极的电池架结构。

背景技术

电池作为能量来源，可以得到稳定电压、稳定电流、稳定供电，其受外界影响很小，并且结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大的作用。电池分正负极，在使用时，要按照电池架或者电器上标注的正负极对号入座，如果电池的正负极安装错误会导致无法开机，严重的可能会导致电器或是电池损坏，造成不良影响，特别是一些军用手持观测产品中，紧张、黑夜等战时特殊环境，需要按照电池正负极进行安装，无法快速并正确的安装电池，对士兵是一种困扰，给实际使用带来诸多不便。

为了更好的用户体验，也方便紧急场合电池快速安装，目前有不区分正负极的DC电源，实现DC电源本体的输入端不区分正负极连接，即使是正对负、负对正也可以使产品正常工作。但是对于需要使用多个电池的设备来说，不区分正负极电池所占的空间过大，且其需要在固定的位置进行安装，使用不方便。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种不区分正负极的电池架结构，包括电路板，所述电路板上设置有无需区分电源正负极的供电电路，还包括支架主体，所述支架主体具有安设电池的容纳腔，且于所述支架主体的两端分别设置有可与所述容纳腔内电池电连接的第一触点组件以及第二触点组件；所述支架主体上还设置有正极触点以及负极触点，所述正极触点通过所述供电电路连接所述第一触点组件以及第二触点组件，所述负极触点通过所述供电电路连接所述第一触点组件以及第二触点组件，且所述正极触点、负极触点以及电路板均设置于所述支架主体的其中一端。

较佳地，所述第一触点组件包括至少一个弹簧触点，所述弹簧触点设置在所述支架主体上并延伸至容纳腔内。

较佳地，所述第一触点组件还包括至少一个弹簧触点支架和至少一个铆钉，所述弹簧触点支架通过铆钉与所述支架主体连接。

较佳地，所述第二触点组件包括至少一个与所述支架主体螺纹连接的螺纹触点，所述螺纹触点的其中一端延伸至所述容纳腔内。

较佳地，还包括与所述支架主体连接的绝缘材料制成的正负极触点支架，所述电路板设置在所述正负极触点支架和所述支架主体之间。

较佳地，所述正负极触点支架的外侧设置有凸台，所述正极触点和所述负极触点分开设置在所述凸台的内侧和外侧。

较佳地，所述正极触点设置在所述凸台的内侧，所述负极触点为环形且设置在所述凸台的外侧。

较佳地，所述支架主体在容纳腔内设置有一轴管。

较佳地，所述轴管位于所述支架主体的中心，所述支架主体还包括四个环绕所述轴管且均匀分布的连接杆，所述支架主体为绝缘材料制成。

较佳地，所述支架主体远离所述电路板的一端设置有绝缘材料制成的盖板。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本实用新型提供的电池架中包含无需区分电池正负极的电路板，电池安装在电池架上时，可以不用区分正负极，大大节省用户操作使用时间，并且可以避免电池正负极安装错误引起的设备或者电池损坏；

2)本实用新型提供的电池架，适用于多种不同数量电池的安装，可以满足不同的设备用电需求，适用性及实用新广；

3)本实用新型提供的电池架结构紧凑体积小，可以安装多个电池，进行多个电池安装使，支架主体在外形上是以轴管为对称轴的对称结构，正极触点在中间，负极触点环绕正极触点设置，正极触点与负极触点的中心重合，电池架任意旋转90°都可以安装，使用方便，且电池架的正极和负极在电池架的同一端，便于接线。

附图说明

图1为本实用新型电池架结构的爆炸图；

图2为本实用新型电池架结构的主视图；

图3为本实用新型电池架结构的主视图的剖视图；

图4为本实用新型电池架结构的另一个视角的结构示意图；

图5为本实用新型电池架结构的仰视图；

图6为本实用新型电池架结构中支架主体的结构示意图；

图7为本实用新型电池架结构中支架主体的另一个视角的结构示意图；

图8为本实用新型中正负极触点支架的结构示意图；

图9为本实用新型中电路板的电路结构示意图。

1-电路板；2-供电电路；3-支架主体；4-电池；5-容纳腔；6-正极触点；7-负极触点；8-弹簧触点；9-弹簧触点支架；10-铆钉；101-铆钉安装孔；11-凹槽；12-螺纹触点；13-正负极触点支架；14-安装台；15-凸台；16-安装孔；17-轴管；18-连接杆；19-盖板；20-整流桥。

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，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。附图中，为清晰可见，可能放大了某部分的尺寸及相对尺寸。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义解释，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。

此外，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分。

如说明书附图1-8所示，本实用新型提供一种不区分正负极的电池架结构，包括电路板1，所述电路板1上设置有无需区分电源正负极的供电电路2，该电池架还包括支架主体3，支架主体为绝缘材料制成，所述支架主体3具有安设电池4的容纳腔5，且于所述支架主体3的两端分别设置有可与所述容纳腔5内电池4电连接的第一触点组件以及第二触点组件；所述支架主体3上还设置有正极触点6以及负极触点7，所述正极触点6通过所述供电电路2连接所述第一触点组件以及第二触点组件，所述负极触点7通过所述供电电路连接所述第一触点组件以及第二触点组件，且所述正极触点6、负极触点7以及电路板1均设置于所述支架主体3的其中一端。

电池4置于支架主体3的容纳腔5内，可以是一个或者一个以上的电池4，每个电池4的两极都分别与第一触点组件和第二触点组件电连接，每个电池4的其中一极与第一触点组件电连接后，再由第一触点组件与电路板1上的供电电路2进行电连接，可以通过导线进行焊接或者直接焊接在电路板1上，或者是其他形式的电连接；每个电池4的另一极与第二触点组件电连接后，再由第二触点组件与电路板1上的供电电路2进行电连接，可以通过导线进行焊接或者直接焊接在电路板1上，或者是其他形式的电连接。

电路板1的供电电路2输入端设置二极管或者MOS管的整流桥，可以在安装时无需区分电池正负极，由电路板1上的整流桥输出分别与正极触点6和负极触点7连接的正极和负极，在与设备连接时，导通形成回路，使设备正常工作。

进一步地，所述第一触点组件包括至少一个弹簧触点8，弹簧触点8与电池4一一对应，每个弹簧触点8的一端与支架主体3连接，另一端延伸至容纳腔5内与电池4的一极电连接，弹簧触点8再与电路板1上的供电电路2电连接，弹簧触点8与电路板1之间可以通过导线进行焊接或者直接焊接或是其他形式的电连接；为了使弹簧触点8更牢固的安装在支架主体上，先将其安装在弹簧触点支架9上，弹簧触点支架9通过铆钉10安装在支架主体3上，支架主体3的内侧设置有可放置弹簧触点支架9的凹槽11，弹簧触点8安装更牢固，不会在电池频繁的安装及取下过程中出现松动，保证弹簧触点8与电池连接的高效性，支架主体上设置有安装铆钉的铆钉安装孔101，支架主体上还设置有用于走线的线孔(图中未标出)。

进一步地，所述第二触点组件包括至少一个螺纹触点12，所述螺纹触点12与支架主体3螺纹连接，螺纹触点12的其中一端延伸至所述容纳腔5内并与电池的一极电连接，螺纹触点12的另一端与电路板1上的供电电路电2连接，螺纹触点12与电路板1之间可以通过导线进行焊接或者直接焊接或是其他形式的电连接。

螺纹触点12和弹簧触点8分别一一对应地设置在电池4的两端，与电池4的两极形成电连接，然后再与电路板1上的供电电路2的输入端进行连接，供电电路2的输出端连接可与设备连接的正极触点6和负极触点7形成回路，每个电池4的两端均分别设置一个弹簧触点8和螺纹触点12，弹簧触点8和螺纹触点12的位置可以交换，不影响使用，弹簧触点8的弹力可以压紧并固定电池4。

进一步地，电池架结构还包括与所述支架主体3连接的绝缘材料制成的正负极触点支架13，支架主体3安装电路板的一端还设置有安装台14，将电路板2安置在安装台14上，然后通过螺钉将正负极触点支架13与安装台14连接，电路板设置在所述正负极触点支架和所述支架主体之间；所述正负极触点支架13的外侧设置有凸台15，所述正极触点6和所述负极触点7分开设置在所述凸台15的内侧和外侧，正极触点6和负极触点7通过凸台15彻底隔离开，避免出现正极触点6和负极触点7接触短接的情况发生，正极触点6和负极触点7分别与电路板1的供电电路2的输出端连接，正极触点6与输出端(+)连接形成电池架的正极，负极触点7与输出端(-)连接形成电池架的负极，对正极触点6和负极触点7在正负极触点支架13上的安装位置不作限定，本实施例采取的是所述正极触点6设置在所述凸台15的内侧，所述负极触点7为环形且设置在所述凸台15的外侧，负极触点7环绕正极触点6设置，正极触点6与负极触点7的中心重合，电池架任意旋转90°都可以安装使用，所述正负极触点支架13上分别有两个可供正极触点6穿过以及八个可供负极触点7穿过的安装孔16，凸台15可以保证正极触点6和负极触点7隔开。

支架主体3的容纳腔5内可以设置一个或者一个以上的电池4，在设置多个电池4时，支架主体3的底部或顶部的形状可以是圆形、方形、椭圆形或者其他形状，此处不作限定；为了支架主体3的美观以及电池的安装方便，支架主体3最好设置呈对称结构，支架主体3用于安装多个电池4时，所述支架主体3在容纳腔5内设置有一轴管17，轴管17可以是内中空的也可以是实心的，轴管17为内中空时，可以用于弹簧触点8或者螺纹触点12与电路板1通过导线焊接时用于导线穿过，方便接线，也更美观；容纳腔5内安装四个电池时，最优的结构是，所述轴管17位于所述支架主体3的中心，所述支架主体3还包括四个环绕所述轴管17且均匀分布的连接杆18，连接杆18可以是内中空的也可以是实心的，连接杆18为内中空时，可以用于弹簧触点8或者螺纹触点12与电路板1通过导线焊接时用于导线穿过，方便接线，也更美观，连接杆不仅可以起到加固支架主体的作用，还能对电池进行限位，避免电池在使用过程中出现松动甚至是脱落，还能进行走线之用；支架主体远离电路板的一端还设置有绝缘材料制成的盖板19，盖板19设置在支架主体的最外侧，与支架主体3之间通过螺栓连接；支架主体3可以是绝缘材料一体成型，也可以是两端相互平行的端面通过轴管17和连接杆18连接而成。

说明书附图9是电路板上供电电路的工作电路图，电路图中仅仅示意了电源输入端、整流桥20及电源输出端，其他优化电路的零部件并未示出，附图只是为了说明电路板无需区分正负极的工作原理，电源输出端(+)连接正极触点形成电池架的正极，电源输出端(-)连接负极触点形成电池架的负极，弹簧触点和螺纹触点与电源输入端连接。

电路板无需区分正负极的工作原理是，将电池的两极分别通过弹簧触点以及螺纹触点连接导线与电路板焊接形成电源输入端，然后连接整流桥，再与正极触点和负极触点连接形成电源输出端，整流桥包含四个二极管，根据二极管的单向导电性特性，即正向导通，反向截止，使得电池正确放置时，保持两个二极管与电源输入端、电源输出端及设备导通形成回路；当电池颠倒放置时，另外两个二极管与电源输入端、电源输出端及设备导通形成回路，从而无需区分电池正负极，都可以进行供电，使得设备正常工作。

但是二极管在使用过程中，会有压降损耗，可用MOS管替换二极管在电源输入端形成整流桥，两个PMOS管和两个NMOS管，电池无论正反连接，每次只有一个PMOS管和一个NMOS管导通形成回路，从而实现电池正接或者反接都能正常输出正极和负极，可以不用区分电池正负极，每个电池都连接有二极管或者MOS管的整流桥，实现无需区分正负极的电池架结构。

本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离本实用新型的精神和范围。尽管已描述了本实用新型的实施例，应理解本实用新型不应限制为此实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (10)

1.一种不区分正负极的电池架结构，包括电路板，所述电路板上设置有无需区分电源正负极的供电电路，其特征在于，还包括支架主体，所述支架主体具有安设电池的容纳腔，且于所述支架主体的两端分别设置有可与所述容纳腔内电池电连接的第一触点组件以及第二触点组件；所述支架主体上还设置有正极触点以及负极触点，所述正极触点通过所述供电电路连接所述第一触点组件以及第二触点组件，所述负极触点通过所述供电电路连接所述第一触点组件以及第二触点组件，且所述正极触点、负极触点以及电路板均设置于所述支架主体的其中一端。

2.根据权利要求1所述的不区分正负极的电池架结构，其特征在于，所述第一触点组件包括至少一个弹簧触点，所述弹簧触点设置在所述支架主体上并延伸至容纳腔内。

3.根据权利要求2所述的不区分正负极的电池架结构，其特征在于，所述第一触点组件还包括至少一个弹簧触点支架和至少一个铆钉，所述弹簧触点支架通过铆钉与所述支架主体连接。

4.根据权利要求1所述的不区分正负极的电池架结构，其特征在于，所述第二触点组件包括至少一个与所述支架主体螺纹连接的螺纹触点，所述螺纹触点的其中一端延伸至所述容纳腔内。

5.根据权利要求1所述的不区分正负极的电池架结构，其特征在于，还包括与所述支架主体连接的绝缘材料制成的正负极触点支架，所述电路板设置在所述正负极触点支架和所述支架主体之间。

6.根据权利要求5所述的不区分正负极的电池架结构，其特征在于，所述正负极触点支架的外侧设置有凸台，所述正极触点和所述负极触点分开设置在所述凸台的内侧和外侧。

7.根据权利要求6所述的不区分正负极的电池架结构，其特征在于，所述正极触点设置在所述凸台的内侧，所述负极触点为环形且设置在所述凸台的外侧。

8.根据权利要求1所述的不区分正负极的电池架结构，其特征在于，所述支架主体在容纳腔内设置有一轴管。

9.根据权利要求8所述的不区分正负极的电池架结构，其特征在于，所述轴管位于所述支架主体的中心，所述支架主体还包括四个环绕所述轴管且均匀分布的连接杆，所述支架主体为绝缘材料制成。

10.根据权利要求1所述的不区分正负极的电池架结构，其特征在于，所述支架主体远离所述电路板的一端设置有绝缘材料制成的盖板。

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