CN117293974A - 一种防反接的锂电充电器及应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及防反接的锂电充电器及应用方法，包括充电仓，充电仓的内底部并排设置有多个定位槽，充电仓的两端均设置有压持杆和驱动单元；压持杆上设置有柔性压持片、多个充电触头以及多个弹性件；压持杆上设置有绝缘导向套；充电触头包括柱体，柱体内穿设有导电芯，柱体的外表面沿长度方向依次设置有正极档位槽和负极档位槽，绝缘导向套上穿设有弹性导电件；压持杆上滑动设置有接线板，接线板上设置有正极接线柱和负极接线柱；应用本申请的锂电池充电器，不仅可以快速方便的对锂电池进行批量操作充电，锂电池的放入和取出也非常方便快捷，而且能够自动进行正负极的区分识别，不需要人工操作区分正负极，能够完全避免反接带来的风险。

Description

一种防反接的锂电充电器及应用方法

技术领域

本发明涉及锂电充电技术领域，更具体地说，涉及一种防反接的锂电充电器及应用方法。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，为了方便锂电池的反复使用，通常会配置锂电池充电器来使用；在现有技术中，对圆柱形锂电池（如14500锂电池）充电时，需要将多个锂电池逐一的按照充电位置的正反方向进行压入，装好后，充电位置上的弹簧会顶住锂电池的负极并提供弹性压持力，而充电位置上的极片会顶住锂电池的正极；现有的结构虽然很简洁，但是逐一的压入安装十分费时且不方便，同时在装入时还需要识别正反，如果出现反接会带来安全风险，此外，在取出时通常还需要将电池逐一拨出，也十分不方便，需要一种能够克服上述缺陷的防反接的锂电充电器。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种防反接的锂电充电器，还提供了一种防反接的锂电充电器应用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种防反接的锂电充电器，包括充电仓，所述充电仓的内底部并排设置有多个对待充电锂电池定位的定位槽，其中，所述定位槽的长度与待充电锂电池的外壳长度相当，所述充电仓的两端均设置有压持杆和带动所述压持杆斜向下移动压持待充电锂电池的外壳的驱动单元；所述压持杆上设置有柔性压持片、多个与所述定位槽一一对应的充电触头以及多个一一对应为所述充电触头提供弹性的弹性件；所述压持杆上设置有套设在所述充电触头尾端的绝缘导向套；所述充电触头包括绝缘的柱体，所述柱体内穿设有导电芯，所述柱体的外表面沿长度方向依次设置有正极档位槽和负极档位槽，所述绝缘导向套上穿设有配合正极档位槽和负极档位槽的弹性导电件，所述导电芯的前端超出所述柱体的前端，所述导电芯的外表面在所述正极档位槽和所述负极档位槽内部分裸露；所述压持杆上滑动设置有接线板，所述接线板上设置有正极接线柱和负极接线柱，所述接线板随所述充电触头移动而移动，所述正极档位槽和所述负极档位槽分别与所述正极接线柱和所述负极接线柱相正对；所述弹性导电件位于所述柱体和所述接线板之间，用于导电芯与所述正极接线柱和所述负极接线柱之间切换导通。

本发明所述的防反接的锂电充电器，其中，所述压持杆的截面呈倒L型，所述绝缘导向套设置在所述压持杆的纵向边的内侧表面上；所述压持杆的横向边上设置有开槽，所述接线板滑动设置在所述开槽内；所述接线板通过纵向的连杆与所述柱体固定连接；所述绝缘导向套的上表面设置有与所述连杆配合的活动槽；所述弹性导电件穿设在所述绝缘导向套的上表面上。

本发明所述的防反接的锂电充电器，其中，所述弹性件为弹簧，所述弹簧位于所述绝缘导向套内，且所述弹簧的一端连接所述压持杆的纵向边的内侧表面，另一端与所述柱体连接。

本发明所述的防反接的锂电充电器，其中，所述弹性导电件包括穿设固定在所述绝缘导向套上的导电柱，所述导电柱的下端设置有与所述正极档位槽和负极档位槽配合的第一导电弹片，所述导电柱的上端设置有与正极接线柱和负极接线柱配合的第二导电弹片。

本发明所述的防反接的锂电充电器，其中，所述正极接线柱和所述负极接线柱均穿设在所述接线板上且下端均设置有与所述第二导电弹片配合的定位凹槽。

本发明所述的防反接的锂电充电器，其中，所述防反接的锂电充电器还包括第一充电模组和第二充电模组；两个所述压持杆中，其一上的所有正极接线柱均与第一充电模组正充电接口电连接，所有负极接线柱均与第二充电模组负充电接口电连接，另一上的所有正极接线柱均与第二充电模组正充电接口电连接，所有负极接线柱均与第一充电模组负充电接口电连接。

本发明所述的防反接的锂电充电器，其中，所述防反接的锂电充电器包括壳体，所述壳体的上表面设置有所述充电仓；所述驱动单元包括两个分别对应滑动连接压持杆的斜向滑轨、拉动两个所述压持杆沿所述斜向滑轨下行的拉绳、对拉绳收放卷的收放卷电机、触发所述收放卷电机的传感器以及为所述压持杆复位的复位弹簧；所述拉绳的两端分别连接两个所述压持杆，所述拉绳的中部与所述收放卷电机的活动端固定连接，所述壳体内设置有供拉绳通过的过线通孔以及安装所述收放卷电机的安装腔室，所述传感器被触发时控制所述收放卷电机运行转动设定角度，且相邻两次收放卷电机运行的转动方向相反。

一种防反接的锂电充电器应用方法，应用于如上述的防反接的锂电充电器，其实现方法如下：

初始状态下，弹性导电件停留在负极档位槽内；

需要进行锂电池充电时，将锂电池批量放入充电仓，每一定位槽内对应的定位摆放一个电池；

摆放完成后，控制驱动单元带动两个压持杆斜向下移动对多个锂电池的壳体进行压持，在压持过程中柔性压持片优先接触多个锂电池的壳体进行初定位，而后压持杆继续靠近锂电池的壳体，柔性压持片被挤压变形；

锂电池上正极所在一侧的充电触头受锂电池正极阻挡而中途停止移动，充电触头与对应的绝缘导向套发生相对移动，接线板随充电触头相对压持杆移动，相应的弹性导电件从负极档位槽进入正极档位槽，弹性导电件与相应的正极接线柱以及正极档位槽的导电芯表面电连接；

而锂电池上负极所在一侧的充电触头不受阻挡而不会出现移动，停留在负极档位槽内，相应弹性导电件与相应的负极接线柱以及负极档位槽的导电芯表面电连接；

完成对锂电池的正负极的自动区分，而后采用与正极接线柱和负极接线柱对应的充电模块进行对应充电即可，充电接触后，控制驱动单元使得两个压持杆复位解除对多个锂电池的壳体进行压持，即可快速取走定位槽内的锂电池。

本发明的有益效果在于：初始状态下，弹性导电件停留在负极档位槽内；需要进行锂电池充电时，将锂电池批量放入充电仓，每一定位槽内对应的定位摆放一个电池；摆放完成后，控制驱动单元带动两个压持杆斜向下移动对多个锂电池的壳体进行压持，在压持过程中柔性压持片优先接触多个锂电池的壳体进行初定位，而后压持杆继续靠近锂电池的壳体，柔性压持片被挤压变形；锂电池上正极所在一侧的充电触头受锂电池正极阻挡而中途停止移动，充电触头与对应的绝缘导向套发生相对移动，接线板随充电触头相对压持杆移动，相应的弹性导电件从负极档位槽进入正极档位槽，弹性导电件与相应的正极接线柱以及正极档位槽的导电芯表面电连接；而锂电池上负极所在一侧的充电触头不受阻挡而不会出现移动，停留在负极档位槽内，相应弹性导电件与相应的负极接线柱以及负极档位槽的导电芯表面电连接；完成对锂电池的正负极的自动区分，而后采用与正极接线柱和负极接线柱对应的充电模块进行对应充电即可，充电接触后，控制驱动单元使得两个压持杆复位解除对多个锂电池的壳体进行压持，即可快速取走定位槽内的锂电池；应用本申请的锂电池充电器，不仅可以快速方便的对锂电池进行批量操作充电，充电稳定性好，锂电池的放入和取出也非常方便快捷，而且能够自动进行正负极的区分识别，不需要人工操作区分正负极，能够完全避免反接带来的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本发明较佳实施例的防反接的锂电充电器剖视图；

图2是图1中A处放大示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明较佳实施例的防反接的锂电充电器，如图1所示，同时参阅图2，包括充电仓1，充电仓1的内底部并排设置有多个对待充电锂电池2定位的定位槽10，定位槽10的长度与待充电锂电池2的外壳长度相当，充电仓1的两端均设置有压持杆3和带动压持杆3斜向下移动压持待充电锂电池的外壳的驱动单元4；压持杆3上设置有柔性压持片30、多个与定位槽一一对应的充电触头31以及多个一一对应为充电触头提供弹性的弹性件32；压持杆3上设置有套设在充电触头31尾端的绝缘导向套33；充电触头31包括绝缘的柱体310，柱体310内穿设有导电芯311，柱体310的外表面沿长度方向依次设置有正极档位槽312和负极档位槽313，绝缘导向套33上穿设有配合正极档位槽312和负极档位槽313的弹性导电件34，导电芯311的前端超出柱体310的前端，导电芯311的外表面在正极档位槽312和负极档位槽313内部分裸露；压持杆3上滑动设置有接线板5，接线板5上设置有正极接线柱50和负极接线柱51，接线板5随充电触头31移动而移动，正极档位槽312和负极档位槽313分别与正极接线柱50和负极接线柱51相正对；弹性导电件34位于柱体310和接线板5之间，用于导电芯311与正极接线柱50和负极接线柱51之间切换导通；

初始状态下，弹性导电件34停留在负极档位槽313内；

需要进行锂电池充电时，将锂电池批量放入充电仓1，每一定位槽10内对应的定位摆放一个电池；

摆放完成后，控制驱动单元4带动两个压持杆3斜向下移动对多个锂电池的壳体进行同时压持，在压持过程中柔性压持片30优先接触多个锂电池的壳体进行初定位，而后压持杆3继续靠近锂电池的壳体，柔性压持片30被挤压变形；

锂电池2上正极所在一侧的充电触头31受锂电池正极阻挡而中途停止移动，充电触头31与对应的绝缘导向套33发生相对移动，接线板5随充电触头31相对压持杆3移动，相应的弹性导电件34从负极档位槽313进入正极档位槽312，弹性导电件34与相应的正极接线柱50以及正极档位槽312的导电芯表面电连接；

而锂电池2上负极所在一侧的充电触头31不受阻挡而不会出现移动，停留在负极档位槽313内，相应弹性导电件34与相应的负极接线柱51以及负极档位槽313的导电芯表面电连接；

完成对锂电池2的正负极的自动区分，而后采用与正极接线柱50和负极接线柱51对应的充电模块进行对应充电即可，充电接触后，控制驱动单元4使得两个压持杆3复位解除对多个锂电池2的壳体进行压持，即可快速取走定位槽10内的锂电池2；

应用本申请的锂电池充电器，不仅可以快速方便的对锂电池2进行批量操作充电，充电稳定性好，锂电池2的放入和取出也非常方便快捷，而且能够自动进行正负极的区分识别，不需要人工操作区分正负极，能够完全避免反接带来的风险。

较佳的，为了保障充电的顺利进行，可以在防反接的锂电充电器上设置第一充电模组60和第二充电模组61；两个压持杆3中，其一上的所有正极接线柱50均与第一充电模组60正充电接口电连接，所有负极接线柱51均与第二充电模组61负充电接口电连接，另一上的所有正极接线柱50均与第二充电模组61正充电接口电连接，所有负极接线柱51均与第一充电模组60负充电接口电连接；采用该种电连接方式，第一充电模组60和第二充电模组61分别对摆放正向的所有锂电池进行（并联）充电和对摆放反向的所有锂电池进行（并联）充电，以此进行正负区分；

当然，可以理解的，在上述结构已经区分清楚电池的正负极的情况下，还可以根据需要设计其他的电连接充电电路形式，并不限于采用两个充电模组的方式；

优选的，压持杆3的截面呈倒L型，绝缘导向套33设置在压持杆3的纵向边的内侧表面上；压持杆3的横向边上设置有开槽35，接线板5滑动设置在开槽35内；接线板5通过纵向的连杆7与柱体310固定连接；绝缘导向套33的上表面设置有与连杆7配合的活动槽330；弹性导电件34穿设在绝缘导向套33的上表面上；采用该种结构设计后，柱体和接线板通过连杆连接，形成一个横向的U型结构，能够增强稳定性，保障接线板跟随柱体移动的可靠性；整体结构合理且紧凑，整体性好。

优选的，弹性件32为弹簧，弹簧位于绝缘导向套33内，且弹簧32的一端连接压持杆3的纵向边的内侧表面，另一端与柱体310连接；

优选的，弹性导电件34包括穿设固定在绝缘导向套33上的导电柱340，导电柱340的下端设置有与正极档位槽312和负极档位槽313配合的第一导电弹片341（可以采用玻珠螺丝等等现有部件），导电柱340的上端设置有与正极接线柱50和负极接线柱51配合的第二导电弹片342（可以采用玻珠螺丝等等现有部件）；正极接线柱50和负极接线柱51均穿设在接线板5上且下端均设置有与第二导电弹片342配合的定位凹槽500；结构合理，方便进行电性连接的快速切换。

优选的，防反接的锂电充电器包括壳体8，壳体8的上表面设置有充电仓1；驱动单元4包括两个分别对应滑动连接压持杆3的斜向滑轨40、拉动两个压持杆3沿斜向滑轨下行的拉绳41、对拉绳收放卷的收放卷电机42、触发电机的传感器43以及为压持杆3复位的复位弹簧44；拉绳41的两端分别连接两个压持杆3，拉绳41的中部与收放卷电机42的活动端固定连接，壳体8内设置有供拉绳41通过的过线通孔（图中未显示）以及安装收放卷电机42的安装腔室（图中未显示），传感器43被触发时控制收放卷电机42运行转动设定角度，且相邻两次收放卷电机42运行的转动方向相反；

驱动采用的原理如下：通过传感器43的触发来控制收放卷电机42运行，没触发一次收放卷电机就转动一个设定角度来对拉绳进行收卷或放卷，同时相邻两次收放卷电机的转动方向是相反的，例如：第一次是收卷的形式，此时通过拉绳拉动压持杆沿斜向滑轨进行下滑，复位弹簧被拉伸，压持杆对电池进行压持，而后保持该压持动作，直至下一次传感器再次被触发，这个时候收放卷电机反转设定角度，对拉绳进行放卷，压持杆在复位弹簧的弹性力作用下复位并保持复位后的位置，等待下一次的压持操作；结构简洁，控制方便，且智能性较高；其中，传感器43可以采用触摸传感器、指纹传感器等等。

一种防反接的锂电充电器应用方法，应用于如上述的防反接的锂电充电器，其实现方法如下：

初始状态下，弹性导电件停留在负极档位槽内；

需要进行锂电池充电时，将锂电池批量放入充电仓，每一定位槽内对应的定位摆放一个电池；

摆放完成后，控制驱动单元带动两个压持杆斜向下移动对多个锂电池的壳体进行压持，在压持过程中柔性压持片优先接触多个锂电池的壳体进行初定位，而后压持杆继续靠近锂电池的壳体，柔性压持片被挤压变形；

锂电池上正极所在一侧的充电触头受锂电池正极阻挡而中途停止移动，充电触头与对应的绝缘导向套发生相对移动，接线板随充电触头相对压持杆移动，相应的弹性导电件从负极档位槽进入正极档位槽，弹性导电件与相应的正极接线柱以及正极档位槽的导电芯表面电连接；

而锂电池上负极所在一侧的充电触头不受阻挡而不会出现移动，停留在负极档位槽内，相应弹性导电件与相应的负极接线柱以及负极档位槽的导电芯表面电连接；

完成对锂电池的正负极的自动区分，而后采用与正极接线柱和负极接线柱对应的充电模块进行对应充电即可，充电接触后，控制驱动单元带动两个压持杆复位解除对多个锂电池的壳体进行压持，即可快速取走定位槽内的锂电池。

应用本申请的锂电池充电器，不仅可以快速方便的对锂电池进行批量操作充电，充电稳定性好，锂电池的放入和取出也非常方便快捷，而且能够自动进行正负极的区分识别，不需要人工操作区分正负极，能够完全避免反接带来的风险。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种防反接的锂电充电器，包括充电仓，所述充电仓的内底部并排设置有多个对待充电锂电池定位的定位槽，其特征在于，所述定位槽的长度与待充电锂电池的外壳长度相当，所述充电仓的两端均设置有压持杆和带动所述压持杆斜向下移动压持待充电锂电池的外壳的驱动单元；所述压持杆上设置有柔性压持片、多个与所述定位槽一一对应的充电触头以及多个一一对应为所述充电触头提供弹性的弹性件；所述压持杆上设置有套设在所述充电触头尾端的绝缘导向套；所述充电触头包括绝缘的柱体，所述柱体内穿设有导电芯，所述柱体的外表面沿长度方向依次设置有正极档位槽和负极档位槽，所述绝缘导向套上穿设有配合正极档位槽和负极档位槽的弹性导电件，所述导电芯的前端超出所述柱体的前端，所述导电芯的外表面在所述正极档位槽和所述负极档位槽内部分裸露；所述压持杆上滑动设置有接线板，所述接线板上设置有正极接线柱和负极接线柱，所述接线板随所述充电触头移动而移动，所述正极档位槽和所述负极档位槽分别与所述正极接线柱和所述负极接线柱相正对；所述弹性导电件位于所述柱体和所述接线板之间，用于导电芯与所述正极接线柱和所述负极接线柱之间切换导通。

2.根据权利要求1所述的防反接的锂电充电器，其特征在于，所述压持杆的截面呈倒L型，所述绝缘导向套设置在所述压持杆的纵向边的内侧表面上；所述压持杆的横向边上设置有开槽，所述接线板滑动设置在所述开槽内；所述接线板通过纵向的连杆与所述柱体固定连接；所述绝缘导向套的上表面设置有与所述连杆配合的活动槽；所述弹性导电件穿设在所述绝缘导向套的上表面上。

3.根据权利要求2所述的防反接的锂电充电器，其特征在于，所述弹性件为弹簧，所述弹簧位于所述绝缘导向套内，且所述弹簧的一端连接所述压持杆的纵向边的内侧表面，另一端与所述柱体连接。

4.根据权利要求2所述的防反接的锂电充电器，其特征在于，所述弹性导电件包括穿设固定在所述绝缘导向套上的导电柱，所述导电柱的下端设置有与所述正极档位槽和负极档位槽配合的第一导电弹片，所述导电柱的上端设置有与正极接线柱和负极接线柱配合的第二导电弹片。

5.根据权利要求4所述的防反接的锂电充电器，其特征在于，所述正极接线柱和所述负极接线柱均穿设在所述接线板上且下端均设置有与所述第二导电弹片配合的定位凹槽。

6.根据权利要求1所述的防反接的锂电充电器，其特征在于，所述防反接的锂电充电器还包括第一充电模组和第二充电模组；两个所述压持杆中，其一上的所有正极接线柱均与第一充电模组正充电接口电连接，所有负极接线柱均与第二充电模组负充电接口电连接，另一上的所有正极接线柱均与第二充电模组正充电接口电连接，所有负极接线柱均与第一充电模组负充电接口电连接。

7.根据权利要求1所述的防反接的锂电充电器，其特征在于，所述防反接的锂电充电器包括壳体，所述壳体的上表面设置有所述充电仓；所述驱动单元包括两个分别对应滑动连接压持杆的斜向滑轨、拉动两个所述压持杆沿所述斜向滑轨下行的拉绳、对拉绳收放卷的收放卷电机、触发所述收放卷电机的传感器以及为所述压持杆复位的复位弹簧；所述拉绳的两端分别连接两个所述压持杆，所述拉绳的中部与所述收放卷电机的活动端固定连接，所述壳体内设置有供拉绳通过的过线通孔以及安装所述收放卷电机的安装腔室，所述传感器被触发时控制所述收放卷电机运行转动设定角度，且相邻两次收放卷电机运行的转动方向相反。

8.一种防反接的锂电充电器应用方法，应用于如权利要求1-7任一所述的防反接的锂电充电器，其特征在于，实现方法如下：

初始状态下，弹性导电件停留在负极档位槽内；

需要进行锂电池充电时，将锂电池批量放入充电仓，每一定位槽内对应的定位摆放一个电池；

摆放完成后，控制驱动单元带动两个压持杆斜向下移动对多个锂电池的壳体进行压持，在压持过程中柔性压持片优先接触多个锂电池的壳体进行初定位，而后压持杆继续靠近锂电池的壳体，柔性压持片被挤压变形；

锂电池上正极所在一侧的充电触头受锂电池正极阻挡而中途停止移动，充电触头与对应的绝缘导向套发生相对移动，接线板随充电触头相对压持杆移动，相应的弹性导电件从负极档位槽进入正极档位槽，弹性导电件与相应的正极接线柱以及正极档位槽的导电芯表面电连接；

而锂电池上负极所在一侧的充电触头不受阻挡而不会出现移动，停留在负极档位槽内，相应弹性导电件与相应的负极接线柱以及负极档位槽的导电芯表面电连接；

完成对锂电池的正负极的自动区分，而后采用与正极接线柱和负极接线柱对应的充电模块进行对应充电即可，充电接触后，控制驱动单元使得两个压持杆复位解除对多个锂电池的壳体进行压持，即可快速取走定位槽内的锂电池。