CN219247524U - 一种低温下锂电池充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温下锂电池充电装置，属于电池充电设备领域，一种低温下锂电池充电装置，其基座上方设置有护板，并且护板两侧壁分别通过两个伸缩杆与基座顶部表面相连，护板底部表面且位于两个伸缩杆中间位置设置有隔热组件；基座顶部表面中间位置设置有用于插接隔热组件底端的定位圈，隔热组件用于配合定位圈以实现对基座内放置的锂电池进行隔热；基座顶部表面且位于定位圈内侧设置有充电组件，本实用新型不仅能够在低温环境下给储能电源充电，而且适用于行业中绝大多数储能电源，能够兼容多种储能电源的充电接口和储能电源的不同体积，提高了储能电源的使用价值以及充电的便捷性和安全性。

Description

一种低温下锂电池充电装置

技术领域

本实用新型涉及电池充电设备领域，更具体地说，涉及一种低温下锂电池充电装置。

背景技术

如今人们对户外娱乐活动的需求日益增多，从而户外便携式储能电源(以下全文简称：储能电源)的市场不断高涨。消费者不仅关注便携式储能电源的质量，对充电的安全性、灵活性也越来越重视。目前市场上绝大部分储能电源是不支持低温(以下全文低温指：-30℃-0℃)下充电的，从而大大增加了储能电源的充电局限性，降低用户体验，如果在低温条件下能够充电，那将大大提升储能电源的使用体验，提高续电优势。

目前市场中的绝大数储能电源是不支持低温充电的，而且会明确说明严禁在低温下充电，这是因为在低温环境下，锂离子电池充电有一定的风险，因为随着温度的降低，石墨负极的动力学特性进步一变差，充电过程中，负极的电化学极化明显加剧，析出的金属锂容易形成锂结晶，穿破隔膜并导致正负极短路，从而会导致起火爆炸的风险，所以我们提出了一种低温下锂电池充电装置来解决上述存在的问题。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种低温下锂电池充电装置，通过加热组件和隔热组件的设置，能够在低温环境下给储能电源充电，提高了充电的便捷性和安全性。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种低温下锂电池充电装置，其包括：

基座；

护板，所述护板位于所述基座上方；

伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述基座连接，另一端与所述护板连接，所述伸缩杆包括固定杆部件以及活动杆部件，所述固定杆部件的一端与所述基座连接，另一端与所述活动杆部件滑动连接，所述固定杆部件通过所述活动杆部件与所述护板连接；

隔热组件，所述隔热组件为弹性隔热组件，所述隔热组件的一弹性端与所述护板连接，另一弹性端与所述基座连接，在所述基座与所述护板之间围设形成电池仓；

定位圈，插设于所述基座与所述隔热组件的接触处；

充电组件，与所述基座连接，所述充电组件用于对所述电池仓内的锂电池进行充电和低温监测；以及

加热组件，与所述充电组件连接，用于在监测到低温时，对充电的锂电池进行加热。

进一步的，所述隔热组件包括设置于所述护板上的顶板，所述顶板的侧壁设置有隔热风琴罩，并且隔热风琴罩设置有卡圈，所述卡圈与所述定位圈卡合。

进一步的，所述隔热组件还包括提手，所述提手设置于所述卡圈内，所述提手用于提拉卡圈的位置。

进一步的，所述卡圈内腔中部开设有凹槽圈，并且凹槽圈内腔设有密封胶圈。

进一步的，所述充电组件包括充电适配座，所述充电适配座上设置有温度传感器和可编程控制器。

进一步的，所述充电组件还包括设置于所述充电适配座上的通讯模块。

进一步的，所述加热组件包括H型架，所述H型架中间的横杆上开设有通风孔，所述H型架中间的横杆顶一侧设置有至少一个PTC加热器，所述H型架中间的横杆的另一侧设置有至少一个风扇。

进一步的，所述加热组件还包括设置于所述H型架的用于对PTC加热器防护的格栅罩。

进一步的，所述护板顶端上设置有拉手，所述拉手用于配合伸缩杆以调节护板相对所述基座的距离。

进一步的，所述基座的位于充电组件一侧设置有充电端口。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案，当需要对锂电池包进行充电时，首先用户根据锂电池包的大小向上或者向下拉动调节伸缩杆，从而能够调节基座和护板之间的距离，进而能够使得调整后的隔热组件内腔大小适应当前的锂电池包；其中基座顶部表面且位于定位圈内侧设置有充电组件，充电组件用于对锂电池进行充电和低温监测；充电组件一侧设置有加热组件，加热组件用于对充电的锂电池环境进行加热。本实用新型不仅能够在低温环境下给储能电源充电，而且适用于行业中绝大多数储能电源，能够兼容多种储能电源的充电接口和储能电源的不同体积，提高了储能电源的使用价值以及充电的便捷性和安全性。

(2)本方案通过隔热组件中的提手，可向上提拉卡圈从而能够对隔热风琴罩收缩，进而能够方便用户将需要充电的锂电池包放置在基座上，接着用户将锂电池包的充电线与充电组件上的充电适配座相连，然后用户向上移动卡圈，并且使得卡圈卡合在定位圈上，从而能够使得隔热风琴罩配合基座和顶板对锂电池包进行完全包裹。

(3)本方案，由于充电适配座上有直流、交流、光伏三种充电接口，从而能够使得锂电池包可以选择其中一种充电接口进行连接，由于通讯模块兼容行业中主流的通讯方式，并且可以通过RS-485通讯、IIC通讯、CAN等通讯方式与锂电池包中的BMS系统进行通讯，所以通讯模块可检测到锂电池包中电芯的温度信息，当整个充电装置与锂电池包连接良好，通讯正常时，可以进行充电。

(4)本方案，当通讯模块检测到的锂电池包中电芯的温度信息低于0℃时，此时通讯模块通过可编程控制器控制加热组件中的PTC加热器和风扇运行，然后通过风扇，可将风吹拂在PTC加热器上，从而能够使得PTC加热器对流经的风进行加热，进而使得整个隔热风琴罩内部温度上升，以便于整个转接盒和锂电池包进行加热，同时通讯模块会实时监控盒内和锂电池包中电芯和其他部件的温度信息，此时只是加热，不给锂电池包进行充电，当锂电池包中的电芯温度达到10℃时，进行小电流充电，当锂电池包中的电芯温度达到25℃时，进行满功率充电，并且在充电过程中通讯模块时刻监控各个温度数据，同时温度传感器又能监测当前隔热风琴罩内的温度，如果隔热风琴罩内的温度稳定在25℃时，此时可编程控制器控制PTC加热器和风扇停止运行，此时锂电池包相当于常温充电状态，充满后自动停止充电。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的底部结构示意图；

图3为本实用新型的剖面结构示意图；

图4为本实用新型的隔热组件结构示意图；

图5为本实用新型的充电组件结构示意图；

图6为本实用新型的加热组件爆炸结构示意图；

图7为本实用新型的锂电池充电装置连接示意图。

图中标号说明：

1、基座；2、护板；3、伸缩杆；4、隔热组件；401、顶板；402、隔热风琴罩；403、卡圈；404、提手；405、凹槽圈；406、密封胶圈；5、定位圈；6、充电组件；601、充电适配座；602、温度传感器；603、可编程控制器；604、通讯模块；7、加热组件；701、H型架；702、通风孔；703、PTC加热器；704、风扇；705、格栅罩；8、拉手；9、充电端口。

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。

实施例：

请参阅图1-3，一种低温下锂电池充电装置，包括基座1、护板2、伸缩杆3、隔热组件4、定位圈5、充电组件6、加热组件7；护板2位于基座1上方；伸缩杆3将基座1与护板2连接，伸缩杆3包括竖直设置的固定杆部件以及活动杆部件，固定杆部件底端与基座1连接，活动杆部件底部与固定杆部件滑动连接，活动杆部件顶部与护板2连接；隔热组件4顶端与护板2底面连接，隔热组件4为弹性隔热组件，隔热组件4将护板2以及基座1之间封闭，形成电池仓；定位圈5设置在基座1顶部，隔热组件4底端与定位圈5插接；充电组件6与基座1连接，充电组件6用于对位于电池仓内的锂电池进行充电和低温监测；加热组件7与充电组件6一侧连接，加热组件7用于对充电的锂电池进行加热。

基座1上方设置有护板2，并且护板2两侧壁分别通过两个伸缩杆3与基座1顶部表面相连，护板2底部表面且位于两个伸缩杆3中间位置设置有隔热组件4；基座1顶部表面中间位置设置有用于插接隔热组件4底端的定位圈5，隔热组件4用于配合定位圈5以实现对基座1内放置的锂电池进行隔热；基座1顶部表面且位于定位圈5内侧设置有充电组件6，充电组件6用于对锂电池进行充电和低温监测；充电组件6一侧设置有加热组件7，加热组件7用于对充电的锂电池环境进行加热。

当需要对锂电池包进行充电时，首先用户根据锂电池包的大小向上或者向下拉动调节伸缩杆，从而能够调节基座和护板之间的距离，进而能够使得调整后的隔热组件内腔大小适应当前的锂电池包；其中基座顶部表面且位于定位圈内侧设置有充电组件，充电组件用于对锂电池进行充电和低温监测；充电组件一侧设置有加热组件，加热组件用于对充电的锂电池环境进行加热。本实用新型不仅能够在低温环境下给储能电源充电，而且适用于行业中绝大多数储能电源，能够兼容多种储能电源的充电接口和储能电源的不同体积，提高了储能电源的使用价值以及充电的便捷性和安全性。

参阅图3、图4，隔热组件4包括设置于护板2底部表面的顶板401，顶板401底部表面设置有隔热风琴罩402，并且隔热风琴罩402底端设置有卡圈403，隔热组件4还包括设置于卡圈403两侧壁中间位置的提手404，提手404用于用户向上提拉卡圈403的位置，卡圈403内腔中部开设有凹槽圈405，并且凹槽圈405内腔设有密封胶圈406。

通过隔热组件4中的提手404，可向上提拉卡圈403从而能够对隔热风琴罩402收缩，进而能够方便用户将需要充电的锂电池包放置在基座1上，接着用户将锂电池包的充电线与充电组件6相连，然后用户向上移动卡圈403，并且使得卡圈403卡合在定位圈5上，从而能够使得隔热风琴罩402配合基座1和顶板401对锂电池包进行完全包裹，通过卡圈403中的凹槽圈405，可对密封胶圈406进行安装，从而能够提高卡圈403插接在定位圈5上的密封效果，进而能够降低隔热风琴罩402内部热量的流失。

参阅图5和图7，充电组件6包括充电适配座601，充电适配座601上有直流、交流、光伏三种充电接口，并且锂电池包可以选择其中一种充电接口进行连接。

充电适配座601顶部表面设置有温度传感器602和可编程控制器603，由于充电组件6中的充电适配座601上有直流、交流、光伏三种充电接口，从而能够使得锂电池包可以选择其中一种充电接口进行连接，由于通讯模块604兼容行业中主流的通讯方式，并且可以通过RS-485通讯、IIC通讯、CAN等通讯方式与锂电池包中的BMS系统进行通讯，所以通讯模块604可检测到锂电池包中电芯的温度信息，当整个充电装置与锂电池包连接良好，通讯正常时，可以进行充电，通过可编程控制器603，可开启PTC加热器703和风扇704运行，并且通过温度传感器602，可监测当前隔热风琴罩402内的温度，如果隔热风琴罩402内的温度稳定在25℃时，此时可编程控制器603控制PTC加热器703和风扇704停止运行，此时锂电池包相当于常温充电状态，充满后自动停止充电。

参阅图5，充电组件6还包括设置于充电适配座601顶部表面一侧的通讯模块604，通讯模块604兼容行业中主流的通讯方式，可以通过RS-485通讯、IIC通讯、CAN等通讯方式与锂电池包中的BMS系统进行通讯，时刻采集锂电池包中电芯和其他温度信息。

参阅图6，加热组件7包括H型架701，H型架701中间的横杆上开设有通风孔702，H型架701中间的横杆顶部表面设置有至少一个PTC加热器703，H型架701中间的横杆底部表面设置有至少一个风扇704，通过H型架701上的风扇704，可将风吹拂在PTC加热器703上，从而能够使得PTC加热器703对流经的风进行加热，进而使得整个隔热风琴罩402内部温度上升，以便于整个转接盒和锂电池包进行加热。

参阅图6，加热组件7还包括设置于H型架701顶端的用于对PTC加热器703防护的格栅罩705，通过格栅罩705，可防止用户触碰PTC加热器703，提高了设备使用安全。

参阅图1，护板2顶端中间位置设置有拉手8，通过拉手8，可配合伸缩杆3方便用户向上或向下调节护板2的位置高度。参阅图2，基座1底部表面且位于充电组件6一侧设置有充电端口9。

结合图7所示，在使用时：当需要对锂电池包进行充电时，首先用户根据锂电池包的大小向上或者向下拉动调节伸缩杆3，从而能够调节基座1和护板2之间的距离，进而能够使得调整后的隔热组件4内腔大小适应当前的锂电池包，然后用户通过隔热组件4中的提手404，可向上提拉卡圈403从而能够对隔热风琴罩402收缩，进而能够方便用户将需要充电的锂电池包放置在基座1上，接着用户将锂电池包的充电线与充电组件6上的充电适配座601相连，然后用户向上移动卡圈403，并且使得卡圈403卡合在定位圈5上，从而能够使得隔热风琴罩402配合基座1和顶板401对锂电池包进行完全包裹。

由于充电适配座601上有直流、交流、光伏三种充电接口，从而能够使得锂电池包可以选择其中一种充电接口进行连接，由于通讯模块604兼容行业中主流的通讯方式，并且可以通过RS-485通讯、IIC通讯、CAN等通讯方式与锂电池包中的BMS系统进行通讯，所以通讯模块604可检测到锂电池包中电芯的温度信息，当整个充电装置与锂电池包连接良好，通讯正常时，可以进行充电。

当通讯模块604检测到的锂电池包中电芯的温度信息低于0℃时，此时通讯模块604通过可编程控制器603控制加热组件7中的PTC加热器703和风扇704运行，然后通过风扇704，可将风吹拂在PTC加热器703上，从而能够使得PTC加热器703对流经的风进行加热，进而使得整个隔热风琴罩402内部温度上升，以便于整个转接盒和锂电池包进行加热，同时通讯模块604会实时监控盒内和锂电池包中电芯和其他部件的温度信息，此时只是加热，不给锂电池包进行充电，当锂电池包中的电芯温度达到10℃时，进行小电流充电，当锂电池包中的电芯温度达到25℃时，进行满功率充电，并且在充电过程中通讯模块604时刻监控各个温度数据，同时温度传感器602又能监测当前隔热风琴罩402内的温度，如果隔热风琴罩402内的温度稳定在25℃时，此时可编程控制器603控制PTC加热器703和风扇704停止运行，此时锂电池包相当于常温充电状态，充满后自动停止充电。

通过卡圈403中的凹槽圈405，可对密封胶圈406进行安装，从而能够提高卡圈403插接在定位圈5上的密封效果，进而能够降低隔热风琴罩402内部热量的流失，通过H型架701，可对PTC加热器703和风扇704进行安装，并且通风孔702，可方便风扇704将风吹拂在PTC加热器703上，同时格栅罩705，可防止用户触碰PTC加热器703，提高了设备使用安全，通过拉手8，可方便用户向上或向下移动护板2，通过充电端口9，可方便外接线缆与充电组件6中的充电适配座601相连，从而能够对充电适配座601供电。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种低温下锂电池充电装置，其特征在于：包括：

基座(1)；

护板(2)，所述护板(2)位于所述基座(1)上方；

伸缩杆(3)，所述伸缩杆(3)的一端与所述基座(1)连接，另一端与所述护板(2)连接，所述伸缩杆(3)包括固定杆部件以及活动杆部件，所述固定杆部件的一端与所述基座(1)连接，另一端与所述活动杆部件滑动连接，所述固定杆部件通过所述活动杆部件与所述护板(2)连接；

隔热组件(4)，所述隔热组件(4)为弹性隔热组件，所述隔热组件(4)的一弹性端与所述护板(2)连接，另一弹性端与所述基座(1)连接，在所述基座(1)与所述护板(2)之间围设形成电池仓；

定位圈(5)，插设于所述基座(1)与所述隔热组件(4)的接触处；

充电组件(6)，与所述基座(1)连接，所述充电组件(6)用于对所述电池仓内的锂电池进行充电和低温监测；以及

加热组件(7)，与所述充电组件(6)连接，用于在监测到低温时，对充电的锂电池进行加热。

2.根据权利要求1所述的一种低温下锂电池充电装置，其特征在于：所述隔热组件(4)包括设置于所述护板(2)上的顶板(401)，所述顶板(401)的侧壁设置有隔热风琴罩(402)，并且隔热风琴罩(402)设置有卡圈(403)，所述卡圈(403)与所述定位圈(5)卡合。

3.根据权利要求2所述的一种低温下锂电池充电装置，其特征在于：所述隔热组件(4)还包括提手(404)，所述提手(404)设置于所述卡圈(403)内，所述提手(404)用于提拉卡圈(403)的位置。

4.根据权利要求2所述的一种低温下锂电池充电装置，其特征在于：所述卡圈(403)内腔开设有凹槽圈(405)，并且凹槽圈(405)内腔设有密封胶圈(406)。

5.根据权利要求1所述的一种低温下锂电池充电装置，其特征在于：所述充电组件(6)包括充电适配座(601)，所述充电适配座(601)上设置有温度传感器(602)和可编程控制器(603)。

6.根据权利要求5所述的一种低温下锂电池充电装置，其特征在于：所述充电组件(6)还包括设置于所述充电适配座(601)上的通讯模块(604)。

7.根据权利要求1所述的一种低温下锂电池充电装置，其特征在于：所述加热组件(7)包括H型架(701)，所述H型架(701)的横杆上开设有通风孔(702)，所述H型架(701)的横杆一侧设置有至少一个PTC加热器(703)，所述H型架(701)中间的横杆的另一侧设置有至少一个风扇(704)。

8.根据权利要求7所述的一种低温下锂电池充电装置，其特征在于：所述加热组件(7)还包括设置于所述H型架(701)的用于对PTC加热器(703)防护的格栅罩(705)。

9.根据权利要求1所述的一种低温下锂电池充电装置，其特征在于：所述护板(2)上设置有拉手(8)，所述拉手(8)用于配合伸缩杆(3)以调节护板(2)相对所述基座(1)的距离。

10.根据权利要求1所述的一种低温下锂电池充电装置，其特征在于：所述基座(1)的位于充电组件(6)一侧设置有充电端口(9)。

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