CN219843444U - 一种可智能充放电的动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可智能充放电的动力电池，涉及RC遥控模型用动力电池领域。本实用新型的动力电池设置有MCU模块，且同时MCU模块可通过动力电池的均衡充电用的电连接器接入到充电设备，而充电设备可读取存储在MCU模块的电池电压、电池类型、温度、充电电流、工作模式及充放电次数等信息，同时充电设备可写入MCU模块并更新工作模式、充放电次数等信息，并且MCU模块连接于电池本体可采集其运行参量和控制其均衡放电，免除用户手动设置充电模式的繁琐操作，并提高动力电池的充放电质量，在简单结构及便捷的操作下实现动力电池智能、安全地进行充放电。

Description

一种可智能充放电的动力电池

技术领域

本实用新型涉及RC遥控模型用动力电池领域，尤其涉及一种可智能充放电的动力电池。

背景技术

在RC遥控模型领域内，由于模型设备的种类繁多，导致用户通常为之配备多种可再充电的动力电池，且这些动力电池在电化学类型、电池单体数量、电池容量规格、额定电参数等方面各有不同。同时，RC遥控模型对动力电池的充电质量要求较高，相匹配的充电设备不仅需要满足各电池的额定充电参数，还要控制动力电池的各单体均衡。

为此，市场上推出了可兼容不同类型电池的充电要求的充电设备。在使用时，用户需要通过充电设备的操作界面选择充电的参数，将充电设备调节到与待充电动力电池相匹配的充电模式，才能完成充电。错误的充电模式和参数的选择，将容易导致电池无法使用、电池寿命减短、电池损坏等严重后果。

为了实现充电设备自动识别电池特性，现有技术，一些技术方案使用了电池管理系统(BMS)，电池管理系统具有评估电池电荷状态、动态监测工作状态等多种功能。该技术方案成本较高、标准化要求高且结构设计受限，不能适应RC遥控模型的电池市场需求。而另一些技术方案采取电池设置印制标签并相应由终端摄像识别标签，或采取电池设置射频标签并相应在充电设备射频识别标签，继而实现动力电池充电参数的获取。

因此，目前市场需要能够帮助用户快速设置充电参数的动力电池。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种可智能充放电的动力电池，可实现动力电池能向充电设备提供识别信息和运行参数，使得充电设备能自动选取相应的充放电模式。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种可智能充放电的动力电池，该动力电池包括：电池本体，由至少两个串联连接的电池单体组成；电连接器，设置有对应连接各电池单体的电极位的第一端子；以及，第一导线，将电池单体的电极位一一对应电连接于第一端子；其中，该动力电池还包括MCU模块，所述MCU模块设置有第一输入/输出端和第二输入/输出端；所述第一输入/输出端电连接于电池单体的电极位，以采集各个电池单体的运行参数和/或均衡各个电池单体电力；所述电连接器还设置有第二端子，所述第二输入/输出端电连接于所述第二端子，以读取MCU模块内的信息和/或向MCU模块写入信息。

本实用新型技术方案的工作原理在于：在充电时，电连接器将被接插到相应充电设备的接口。各电池单体的电极位将通过第一端子电连接到充电设备，充电设备将可以控制电池本体进行均衡充电；同时，随电连接器接插到充电设备，MCU模块也将通过第二输入/输出端和第二端子电连接到充电设备，并将MCU模块存储的电池电压、电池类型、温度、充电电流、工作模式及充放电次数等信息提供给充电设备；充电设备在获得这些信息后将自动进行充电模式的选择，替代手动选择；在放电时，MCU模块通过第一输入/输出端采集电池本体及各电池单体的运行参数，并进行存储；同时，MCU模块还通过第一输入/输出端控制个电池单体均衡放电。

上述动力电池可选的，所述电连接器还包括基座，位于基座前端沿接插方向延伸的第一接插结构，以及位于基座一侧沿同一接插方向延伸的第二接插结构；第二接插结构的前端不超出第一接插结构的后端，所述第一端子设置于第一接插结构，所述第二端子设置于第二接插结构。

上述动力电池可选的，所述MCU模块固定设置在电池本体，所述第二输入/输出端通过第二导线电连接于第二端子。

上述动力电池可选的，所述电连接器内部设置有腔体，所述MCU模块固定设置于所述腔体，所述第一输入/输出端通过第一导线电连接于电池单体的电极位。

上述动力电池可选的，该动力电池还包括外壳，所述外壳套设于电池本体之外，所述MCU模块固定设置于所述外壳，所述第一输入/输出端通过导线连接于电池单体的电极位，所述第二输入/输出端通过导线连接于第二端子。

上述动力电池可选的，所述第二输入/输出端用于写入信息和/或读取信息。

上述动力电池可选的，所述第一输入/输出端用于控制各个电池单体均衡放电。

上述动力电池可选的，所述第一输入/输出端用于检测每个电池单体的输出电压。

上述动力电池可选的，所述MCU模块用于检测电池本体输出电压和/或输出电流。

上述动力电池可选的，所述MCU模块设置有蓝牙模块，或者所述MCU模块设置有WIFI模块。

与现有技术相比，本实用新型有益效果如下：

（1）本实用新型的动力电池设置有MCU模块，且同时MCU模块可通过动力电池的均衡充电用的电连接器接入到充电设备，而充电设备可读取存储在MCU模块的电池电压、电池类型、温度、充电电流、工作模式及充放电次数等信息，同时充电设备可写入MCU模块并更新工作模式、充放电次数等信息，并且MCU模块连接于电池本体可采集其运行参量和控制其均衡放电，免除用户手动设置充电模式的繁琐操作，并提高动力电池的充放电质量，在简单结构及便捷的操作下实现动力电池智能、安全地进行充放电。

（2）本实用新型的动力电池中，均衡充电用的电连接器设置有对应安装各第一端子的第一接插结构，以及对应安装各个第二端子的第二接插结构，同时第二接插结构的前端不超出第一接插结构的后端。使用时，该电连接器可直接接插到传统充电设备或RC遥控模型中，第二接插结构将不会影响阻碍电连接器的接插过程，而该电连接器接插到相匹配的充电设备中，可将第一端子和第二端子均电连接到相匹配的充电设备。

（3）本实用新型的动力电池，充电操作可自动并准确地设置充电设备的充电模式，使充电操作安全稳定。同时，充电过程中，MCU模块均可检测电池本体和电池单体的状态，从而提高电池的充电质量。而放电过程中，MCU模块可均衡各个电池单体进行放电，从而提高电池的供电质量。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1本实用新型实施例的可智能充放电的动力电池的电路结构示意图；

图2本实用新型实施例的可智能充放电的动力电池的第一外部结构示意图；

图3本实用新型实施例的可智能充放电的动力电池的第二外部结构示意图。

附图标记：10、电池本体；11、电池单体；12、电极位；20、电连接器；21、第一端子；22、第二端子；23、基座；24、第一接插结构；25、第二接插结构；26、第一导线；27、第二导线；30、MCU模块；31、第一输入/输出端；32、第二输入/输出端；40、功率接头。

具体实施方式

为更好的说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不作为限制本实用新型的范围。

如图1所示，是根据本实用新型实施例的一种可智能充放电的动力电池。该动力电池包括电池本体10、电连接器20、MCU模块30和功率接头40。其中，电池本体10由至少两个串联连接的电池单体11组成。电池本体10中引出有电极位12，电极位引自串联的端部的电池单体11的电极，或者引自相邻两个电池单元11之间的电极。例如，有n个电池单体11，则该电池本体10可引出n+1个电极位12。功率接头40可接入到充电设备，进行针对电池本体10正负极的充电，也可接入到诸如RC遥控模型等的负载，利用电池本体正负极输出电力。电连接器20设置有与电极位12数量对应的第一端子21。例如，对应于相邻电池单元11之间的电极的数量，则n电池单体，配置有n-2个电极位12和第一端子21。又例如，对应于端部的电池单体11的电极和相邻两个电池单元11之间的电极的总数量，则n个电池单体11配置有n+1个电极位12和第一端子21。第一端子21和电池单体11的电极位11通过相应数量的第一导线26一一对应地电连接。其中，电连接器20还设置有第二端子22。MCU模块（MCU, Micro ControllerUnit，微控制单元），也可简称为单片机。MCU模块30设置有至少一个第一输入/输出端31和至少一个第二输入/输出端32。第一输入/输出端31电连接于各个电极位12，第二输入/输出端32电连接于所述第二端子22。换言之，MCU模块30一方面连接于电池本体10及各个电池单元，以采集运行参数或者控制各个电池单体11电力均衡；另一方面连接于上述电连接器20，以通过能够均衡充放电的电连接器20将采集的运行参数或者预先存储的信息提供给充电设备。动力电池通过功率接头40对负载供电时，MCU模块30也可控制部分电池单体11接入到多电池单体的串联结构，而另一部分电池单体11不接入多电池单体的串联结构，从而可以提高动力电池的放电质量。

在动力电池充电时，动力电池与充电设备通过均衡用的电连接器20接插，针对各电池单体11的充放电操作将通过第一端子进行；而MCU模块中第二输入/输出端32的电池电压、电池类型、温度、充电电流、工作模式及充放电次数等信息，将经过第二端子22传输到充电设备，充电设备根据这些信息自动设置充电的参数。充电完成，充电设备通过第二端子22传输更新的信息至MCU模块。放电时，MCU模块30可通过第一输入/输出端32，控制各电池单体均衡放电。

由此可见，本实施例的动力电池，可免除用户手动设置充电模式的繁琐操作，并提高动力电池的充放电质量，在简单结构及便捷的操作下实现动力电池智能、安全地进行充放电。

可以理解的是，MCU模块30包括MCU芯片、外围电路，MCU芯片、外围电路通过电路板相互电连接，MCU模块30通过导线连接于电池本体和电连接器。

如图2和3所示，关于电连接器的结构，根据本实用新型实施例有，电连接器20包括基座23。基座23的前端设置有沿接插方向延伸的第一接插结构24。基座23的右侧设置有沿同一接插方向延伸的第二接插结构25。基座23、第一接插结构24和第二接插结构25由绝缘材料构成，其中基座23用于握持。第一接插结构24内部设置有上述的第一端子21，第二接插结构25的内部设置有上述的第二端子22。基座的后端设置有上述第一导线26。其中，第二接插结构25的前端不超出第一接插结构24的后端。当电连接器20被接插到图右边的传统充电设备，第一接插结构24可完整地插入到传统充电设备之内，同时动力电池不会因为第二接插结构25而传统充电设备的外壳阻挡。当电连接器20被接插到图左边的匹配的充电设备，第一接插结构24和第二接插结构25均可完整地插入到充电设备之内，第一端子21和第二端子22均电连接到充电设备。

由此可见，本实施例的动力电池，可兼容地接入到新旧充电设备及负载RC遥控模型中，从而便于用户使用具备新功能的动力电池。

参考图2，本实施例具体地，MCU模块30固定设置在电池本体10，其中MCU模块30的第二输入/输出端32通过第二导线27电连接于第二端子22，而MCU模块30的第一输入/输出端32就近地电连接于各个电极位。该实施方案中MCU模块30可以靠近电池而设置，是MCU模块30运行更为稳定。

参考图3，本实施例具体地，电连接器20内部设置有腔体，MCU模块30固定设置于电连接器20的腔体内。MCU模块30的第一输入/输出端31通过第一导线26电连接于各个电极位12。MCU模块30的第二输入/输出端32就近地电连接于第二端子12。该实施方案中电连接器的工艺要求较高，但可减少导线的使用。

在图未示出的其他实施例中，该动力电池还可以设置外壳，外壳套设于电池本体10之外，MCU模块30固定设置于外壳中。MCU模块30的第一输入/输出端31通过导线连接于各个电极位12，MCU模块30的第二输入/输出端32通过导线连接于第二端子22。

在上述各实施例中，更具体地，MCU模块30设置有多个第二输入/输出端32，其中有用于写入信息的第二输入/输出端32，以及用于读取信息的第二输入/输出端32。第二输入/输出端32通过电连接器20的第二端子22连接到充电设备，可实现将存储的电池电压、电池类型、温度、充电电流、工作模式及充放电次数等信息导出，也可实现更新上述信息。

在上述各实施例中，更具体地，MCU模块30设置有多个第一输入/输出端32。这些第一输入/输出端31用于控制各个电池单体11均衡放电。具体来说，这些第一输入/输出端32可控制相邻的电极位12进行短路或开路。短路时，两电极位12之间的电池单体被旁路，而不再接入到串联的电池单体中，并停止充放电。开路时，电池单体恢复接入到串联的电池单体中。

在上述各实施例中，更具体地，MCU模块30设置有多个第一输入/输出端32。这些第一输入/输出端31连接有检测元件，检测元件设置在电池本体10中，以实现检测每个电池单体11的输出电压，而进一步实现各电池单体的充放电均衡。同时，还可以实现检测电池本体10总的输出电压和总的输出电流，以便于进行充电的限流和限压。

在上述各实施例中，更具体地，所述MCU模块30设置有蓝牙模块，或者WIFI模块。通过蓝牙模块，或者WIFI模块，MCU模块30可以和手机终端建立通讯，并将MCU模块30检测到的运行参数传输到手机终端，方面用户对电池运行参数的管理。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”、以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

以上实施例主要描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (10)

1.一种可智能充放电的动力电池，该动力电池包括：

电池本体(10)，由至少两个串联连接的电池单体(11)组成；

电连接器(20)，设置有对应连接各电池单体(11)的电极位(12)的第一端子(21)；以及，

第一导线(26)，将电池单体(11)的电极位(12)一一对应电连接于第一端子(21)；其特征在于，该动力电池还包括MCU模块(30)，

所述MCU模块(30)设置有第一输入/输出端(31)和第二输入/输出端(32)；所述第一输入/输出端(31)电连接于电池单体(11)的电极位(12)，以采集各个电池单体(11)的运行参数和/或均衡各个电池单体(11)电力；

所述电连接器(20)还设置有第二端子(22)，所述第二输入/输出端(32)电连接于所述第二端子(22)，以读取MCU模块(30)内的信息和/或向MCU模块(30)写入信息。

2.根据权利要求1所述的可智能充放电的动力电池，其特征在于，所述电连接器(20)还包括基座(23)，位于基座(23)前端沿接插方向延伸的第一接插结构(24)，以及位于基座(23)一侧沿同一接插方向延伸的第二接插结构(25)；第二接插结构(25)的前端不超出第一接插结构(24)的后端，所述第一端子(21)设置于第一接插结构(24)，所述第二端子(22)设置于第二接插结构(25)。

3.根据权利要求1所述的可智能充放电的动力电池，其特征在于，所述MCU模块(30)固定设置在电池本体(10)，所述第二输入/输出端(32)通过第二导线(27)电连接于第二端子(22)。

4.根据权利要求1所述的可智能充放电的动力电池，其特征在于，所述电连接器(20)内部设置有腔体，所述MCU模块(30)固定设置于所述腔体，所述第一输入/输出端(31)通过第一导线(26)电连接于电池单体(11)的电极位(12)。

5.根据权利要求1所述的可智能充放电的动力电池，其特征在于，该动力电池还包括外壳，所述外壳套设于电池本体(10)之外，所述MCU模块(30)固定设置于所述外壳，所述第一输入/输出端(31)通过导线连接于电池单体(11)的电极位(12)，所述第二输入/输出端(32)通过导线连接于第二端子(22)。

6.根据权利要求1所述的可智能充放电的动力电池，其特征在于，所述第二输入/输出端(32)用于写入信息和/或读取信息。

7.根据权利要求1所述的可智能充放电的动力电池，其特征在于，所述第一输入/输出端(31)用于控制各个电池单体(11)均衡放电。

8.根据权利要求1所述的可智能充放电的动力电池，其特征在于，所述第一输入/输出端(31)用于检测每个电池单体(11)的输出电压。

9.根据权利要求1所述的可智能充放电的动力电池，其特征在于，所述MCU模块(30)用于检测电池本体(10)输出电压和/或输出电流。

10.根据权利要求1所述的可智能充放电的动力电池，其特征在于，所述MCU模块(30)设置有蓝牙模块，或者所述MCU模块(30)设置有WIFI模块。