專利名稱：一種串并聯(lián)轉(zhuǎn)換快速充電電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及動力用電池組充放電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種串并聯(lián)轉(zhuǎn)換快速充電電池組。
背景技術(shù)：
隨著石油能源的短缺以及環(huán)境污染等問題的加劇，電動自行車、電動汽車作為一種交通工具已被國家大力支持和推廣。目前廣泛應(yīng)用的電動自行車已逐漸被大家接受，但電動汽車卻鮮為人用，其主要原因是動力問題和充電問題。其中最為制約電動車普及的是其充電時間問題。目前電動自行車一般要充電8小時左右才能充滿，對于電動汽車，如果充電時間過長，會嚴(yán)重影響電動汽車的普及。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種充電時間短的串并聯(lián)轉(zhuǎn)換快速充電電池組。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是包括外殼以及設(shè)置在外殼內(nèi)的楔形槽，楔形槽內(nèi)設(shè)置有楔形芯子，楔形芯子的一端設(shè)置有軸，楔形芯子通過軸與固定于外殼內(nèi)的軸套相連，楔形槽的兩側(cè)軸面上分別設(shè)置有與電池組中的電池單元相連的連接板，一個連接板與設(shè)置在外殼內(nèi)的充電插座相連，另一個連接板與設(shè)置在外殼上的電池組輸出端子相連，楔形芯子的兩側(cè)軸面上分別設(shè)置有與連接板相配合的轉(zhuǎn)換板，與連接有電池組輸出端子的連接板相配合的轉(zhuǎn)換板上設(shè)置有使電池單元串聯(lián)的電路，與連接有充電插座的連接板相配合的轉(zhuǎn)換板上設(shè)置有使電池單元并聯(lián)的電路。所述楔形芯子上設(shè)置有端蓋，端蓋上設(shè)置有手柄以及卡孔，外殼內(nèi)設(shè)置有滑槽，端蓋的兩側(cè)嵌入滑槽內(nèi)，外殼上設(shè)置有操作孔以及充電插孔，手柄由操作孔伸出外殼。所述軸與軸套間設(shè)置有扭簧。所述連接板、轉(zhuǎn)換板上分別設(shè)置有若干對接線柱，接線柱為彈簧片狀的彈性導(dǎo)體， 連接板與轉(zhuǎn)換板通過接線柱的接觸或者分離進行配合。所述電池單元為超級電容器。本實用新型所述串并聯(lián)轉(zhuǎn)換快速充電電池組分別設(shè)置有用于電池組充電的并聯(lián)電路以及用于電池組放電的串聯(lián)電路，并通過楔形芯子的動作控制組成電池單元串聯(lián)放電電路以及并聯(lián)充電電路的連接板與轉(zhuǎn)換板的通斷，從而可以使電池單元在用電的時候相互串聯(lián)，而在充電的時候相互并聯(lián)，不僅縮短了充電時間，而且切換方便、性能可靠，同時，電池單元之間的并聯(lián)充電也可以解決串聯(lián)充電時電壓分布不均而縮短電池使用壽命以及發(fā)生爆炸等問題。

圖1為本實用新型的外形示意圖；[0012]圖2為楔形芯子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為楔形槽的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為電池單元串聯(lián)放電電路的連接板以及轉(zhuǎn)換板的接線示意圖；圖5為電池單元并聯(lián)充電電路的連接板以及轉(zhuǎn)換板的接線示意圖；圖中1外殼，2楔形槽，2-1軸套，3楔形芯子，3-1軸，3_2端蓋，4連接板，5 充電插座，6電池組輸出端子，7轉(zhuǎn)換板，8手柄，9卡孔，10滑槽，11操作孔，12充電插孔，13扭簧，14接線柱。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。參見圖1-圖5，包括外殼1以及設(shè)置在外殼1內(nèi)的楔形槽2，楔形槽2內(nèi)設(shè)置有楔形芯子3，所述楔形芯子3上設(shè)置有端蓋3-2，端蓋3-2上設(shè)置有手柄8以及卡孔9，外殼1 內(nèi)設(shè)置有滑槽10，端蓋3-2的兩側(cè)嵌入滑槽10內(nèi)，外殼1上設(shè)置有操作孔11以及充電插孔 12，手柄8由操作孔11伸出外殼1，楔形芯子3的一端設(shè)置有軸3-1，楔形芯子通過軸3-1 與固定于外殼1內(nèi)的軸套2-1相連，所述軸3-1與軸套2-1間設(shè)置有扭簧13，楔形槽2的兩側(cè)軸面上分別設(shè)置有與電池組中的電池單元相連的連接板4，一個連接板與設(shè)置在外殼 1內(nèi)的充電插座5相連，另一個連接板與設(shè)置在外殼1上的電池組輸出端子6相連，楔形芯子3的兩側(cè)軸面上分別設(shè)置有與連接板4相配合的轉(zhuǎn)換板7，與連接有電池組輸出端子6的連接板4相配合的轉(zhuǎn)換板7上設(shè)置有使電池單元串聯(lián)的電路，與連接有充電插座5的連接板4相配合的轉(zhuǎn)換板7上設(shè)置有使電池單元并聯(lián)的電路，所述連接板4、轉(zhuǎn)換板7上分別設(shè)置有若干對接線柱14，接線柱14為彈簧片狀的彈性導(dǎo)體，連接板4與轉(zhuǎn)換板7通過接線柱 14的接觸或者分離進行配合，所述電池單元為超級電容器。楔形芯子3設(shè)置在外殼1內(nèi)，楔形芯子3包括一個軸3-1、兩個軸面和一個圓柱面上的端蓋3-2，端蓋3-2上設(shè)置有手柄8以及充電插頭的卡孔9，兩個軸面上分別固定有一個轉(zhuǎn)換板7，軸3-1與軸套2-1之間設(shè)置有兩個扭簧13，扭簧13確保楔形芯子3朝一個方向轉(zhuǎn)動。外殼1是一個六面體，其前面板是圓柱面，操作孔11設(shè)置在圓柱面上，充電插孔12 設(shè)置在操作孔11的上方，滑槽10設(shè)置在圓柱面的兩側(cè)，通過滑槽10與端蓋3-2的相對滑動可以使楔形芯子3隨手柄8平穩(wěn)、自由的上下活動，外殼1內(nèi)設(shè)置有軸套2-1，楔形芯子的軸3-1與軸套2-1連接后可以將外殼1和楔形芯子3相連接，楔形槽2由軸套2-1以及與軸套2-1相連的兩個面板組成，軸套2-1和面板組成一個和楔形芯子3配套的楔形空間，面板可以固定在外殼1內(nèi)的側(cè)面上，面板的內(nèi)側(cè)面(軸面)分別固定有連接板4。連接板4上橫排的一對接線柱14連接至電池單元的正、負(fù)極上，一排接線柱14與一個電池單元相連，以此類推共8組電池單元的具體應(yīng)用，充電插座5中有兩根充電接觸芯子，雙導(dǎo)線將充電接觸芯子與一塊連接板上的兩個接線柱相連，且一個接線柱作為正極，另一個接線柱作為負(fù)極，另一塊連接板上的兩個接線柱作為正、負(fù)極引出導(dǎo)線并連接至電池組輸出端子6。轉(zhuǎn)換板7上的接線柱14通過導(dǎo)線相連，楔形芯子3 —側(cè)軸面上的轉(zhuǎn)換板與相配合的連接板通過接線柱相連時，楔形芯子3另一側(cè)軸面上的轉(zhuǎn)換板與相配合的接線板則斷開連接。[0022]在電池組放電(電能輸出狀態(tài))時，在扭簧13作用下楔形芯子3始終向楔形槽的 2—端靠攏，致使配合形成電池單元串聯(lián)電路的轉(zhuǎn)換板與連接板通過接線柱緊密的連接，此時各個電池單元之間通過轉(zhuǎn)換板上接線柱間的連接形成串聯(lián)模式(轉(zhuǎn)換板中的電池正負(fù)極之間相互錯開的用導(dǎo)線相連接，見圖4)，電池組可以輸出串聯(lián)電壓以供外部用電設(shè)備用 H1^ ο推動手柄8使楔形芯子3轉(zhuǎn)動，當(dāng)楔形芯子3推至楔形槽2的另一端時配合形成電池單元并聯(lián)電路的轉(zhuǎn)換板與連接板通過接線柱相連，此時各個電池單元之間通過轉(zhuǎn)換板上接線柱間的連接形成并聯(lián)模式(轉(zhuǎn)換板中的電池負(fù)極和正極各自用導(dǎo)線相連，見圖5)，電池單元可以通過充電插座5的電流輸入進行充電，由于外部的充電插頭通過充電插孔12、 楔形芯子端蓋上的卡孔9與充電插座5相連，因此扭簧的作用力無法使楔形芯子3回復(fù)，從而達到持續(xù)并聯(lián)充電的目的。由于超級電容器容許大電流充電，所以充電速度將大大提高， 同時并聯(lián)充電避免了串聯(lián)充電時電池單元間電壓不均衡的問題。
權(quán)利要求1.一種串并聯(lián)轉(zhuǎn)換快速充電電池組，其特征在于包括外殼(1)以及設(shè)置在外殼(1) 內(nèi)的楔形槽0)，楔形槽O)內(nèi)設(shè)置有楔形芯子(3)，楔形芯子(3)的一端設(shè)置有軸(3-1)， 楔形芯子通過軸(3-1)與固定于外殼(1)內(nèi)的軸套(2-1)相連，楔形槽( 的兩側(cè)軸面上分別設(shè)置有與電池組中的電池單元相連的連接板G)，一個連接板與設(shè)置在外殼內(nèi)的充電插座(5)相連，另一個連接板與設(shè)置在外殼⑴上的電池組輸出端子(6)相連，楔形芯子(3) 的兩側(cè)軸面上分別設(shè)置有與連接板(4)相配合的轉(zhuǎn)換板(7)，與連接有電池組輸出端子的連接板相配合的轉(zhuǎn)換板上設(shè)置有使電池單元串聯(lián)的電路，與連接有充電插座的連接板相配合的轉(zhuǎn)換板上設(shè)置有使電池單元并聯(lián)的電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種串并聯(lián)轉(zhuǎn)換快速充電電池組，其特征在于所述楔形芯子 (3)上設(shè)置有端蓋(3-2)，端蓋(3- 上設(shè)置有手柄(8)以及卡孔(9)，外殼(1)內(nèi)設(shè)置有滑槽(10)，端蓋(3-2)的兩側(cè)嵌入滑槽(10)內(nèi)，外殼(10)上設(shè)置有操作孔(11)以及充電插孔(12)，手柄(8)由操作孔(11)伸出外殼(1).
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種串并聯(lián)轉(zhuǎn)換快速充電電池組，其特征在于所述軸(3-1) 與軸套間設(shè)置有扭簧(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種串并聯(lián)轉(zhuǎn)換快速充電電池組，其特征在于所述連接板 G)、轉(zhuǎn)換板(7)上分別設(shè)置有若干對接線柱(14)，接線柱(14)為彈簧片狀的彈性導(dǎo)體，連接板(4)與轉(zhuǎn)換板(7)通過接線柱(14)的接觸或者分離進行配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種串并聯(lián)轉(zhuǎn)換快速充電電池組，其特征在于所述電池單元為超級電容器。
專利摘要本實用新型提供一種串并聯(lián)轉(zhuǎn)換快速充電電池組包括外殼以及設(shè)置在外殼內(nèi)的楔形槽，楔形槽內(nèi)設(shè)置有楔形芯子，楔形槽的兩側(cè)軸面上分別設(shè)置有與電池組中的電池單元相連的連接板，一個連接板與設(shè)置在外殼內(nèi)的充電插座相連，另一個連接板與設(shè)置在外殼上的電池組輸出端子相連，楔形芯子的兩側(cè)軸面上分別設(shè)置有與連接板相配合的轉(zhuǎn)換板。本實用新型分別設(shè)置有用于電池組并聯(lián)以及串聯(lián)的電路，并通過楔形芯子的動作帶動連接板與轉(zhuǎn)換板的通斷，從而可以使電池單元在用電的時候相互串聯(lián)，而在充電的時候相互并聯(lián)，縮短了充電時間，切換方便、性能可靠。
文檔編號H01G9/26GK202049864SQ20112014244
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者尹向雷, 馬曉虹 申請人:陜西理工學(xué)院