一種串並聯轉換電路與充電設備的製作方法
2023-07-07 15:07:06 2
一種串並聯轉換電路與充電設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種串並聯轉換電路與充電設備。串並聯轉換電路包括切換器、電池組、正極端部、負極端部與至少三轉換件；電池組包括串聯設置的若干電池；切換器與各轉換件連接；各相鄰電池中，第一電池的正極與第二電池的負極彈性接觸，其間設置標準轉換件，標準轉換件處於接觸狀態時，其正極連接第一電池的正極，其負極連接第二電池的負極；正極端部連接電池組的正極，兩者之間設置通用轉換件，通用轉換件處於接觸狀態時，其一端連接電池組的正極，另一端連接正極端部；負極端部連接電池組的負極，兩者之間設置通用轉換件，通用轉換件處於接觸狀態時，其一端連接電池組的負極，另一端連接負極端部；各轉換件並聯設置。
【專利說明】一種串並聯轉換電路與充電設備
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及轉換電路，尤其涉及的是，一種串並聯轉換電路與充電設備。
【背景技術】
[0002]近年來移動電源市場不斷發展，對多節電池應用提供了不同電壓範圍的使用場景。多節電池串並聯，基本採用電子線路的方式進行設計，由於電子器件本身會有一定比例的不良率，從而導致電池串並聯控制失效，而且複雜的電子線路設計會帶來成本增加。
[0003]中國專利串並聯轉換電路201010279022.8涉及一種串並聯轉換接頭；串並聯轉換接頭含有空心圓管形的殼體、線路板、密封件、密封圈、草帽形的左透明壓板、右壓板、左壓蓋、右壓蓋，左壓蓋、右壓蓋是蓋底中部為空心的瓶蓋形體，它們蓋在殼體的左、右兩端，線路板豎直設置在殼體內部的中間，線路板將殼體內部分隔為左、右兩個空間，密封件填滿線路板右面的殼體內部空間，密封件的右面設有右壓板，N個水平設置的電纜的一端從右壓板的右側面依次穿過右壓板、密封件到達線路板的右表面，並且電纜的端部焊接在線路板上，殼體的左端內側面設有密封圈，左透明壓板的環形底面蓋在密封圈上；該實用新型提供了一種接線方便、快速、可靠、用於地震檢波器的串並聯連接的串並聯轉換接頭。
[0004]中國專利串並聯轉換電路200910097371.5公開了一種蓄電池組串並聯轉換的方法，其中，蓄電池組連接一六芯插座，當蓄電池組的六芯插座與電動車上的控制線路的六芯插頭相接時，蓄電池組間各蓄電池成串聯輸出；當蓄電池組的六芯插座與充電器上的充電輸出六芯插頭相接時，蓄電池組各蓄電池轉換成並聯輸出。該實用新型蓄電池組與充電器插頭座相連接時，蓄電池組中的四節電池通過均衡電阻達到均衡充電。該實用新型既可提供電池組充電所需的電池並聯充電連接方式，又可轉換為串聯放電連接方式供平時電動車行駛所用，延長了蓄電池組使用壽命，降低電動車使用成本。
[0005]但是上述專利技術過於結構複雜，且不適合應用於移動電源內部的各個電池的串並聯控制，因此，現有技術需要改進。
實用新型內容
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種新型的多節電池串聯連接與並聯連接相互切換的串並聯轉換電路與充電設備。
[0007]本實用新型的技術方案如下:一種串並聯轉換電路，其包括切換器、電池組、正極端部、負極端部與至少三轉換件；所述電池組包括串聯設置的若干電池，其數量比所述轉換件的數量少一；所述切換器與各所述轉換件連接，用於切換各所述轉換件的物理位置，使各所述轉換件處於空置狀態或者接觸狀態；各相鄰所述電池中，第一電池的正極與第二電池的負極彈性接觸，其間設置標準轉換件，所述標準轉換件設置於所述第一電池的正極與所述第二電池的負極之間，在所述切換器作用下處於空置狀態或者接觸狀態；所述標準轉換件處於接觸狀態時，其正極連接所述第一電池的正極，其負極連接所述第二電池的負極；所述正極端部連接所述電池組的正極，兩者之間設置通用轉換件，所述通用轉換件處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的正極，另一端連接所述正極端部；所述負極端部連接所述電池組的負極，兩者之間設置通用轉換件，所述通用轉換件處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的負極，另一端連接所述負極端部；各所述轉換件並聯設置。
[0008]優選的，所述串並聯轉換電路中，所述正極端部與所述負極端部，至少其一設置一彈性件，用於對所述電池組施加彈性力，使各所述電池的電極彈性接觸。
[0009]優選的，所述串並聯轉換電路中，處於所述電池組兩端的所述轉換件設置為導體；所述正極端部與所述電池組的正極之間的所述導體處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的正極，另一端連接所述正極端部；所述負極端部與所述電池組的負極之間的所述導體處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的負極，另一端連接所述負極端部。
[0010]優選的，所述串並聯轉換電路中，處於所述電池組兩端的所述通用轉換件設置為所述標準轉換件；所述正極端部與所述電池組的正極之間的所述標準轉換件處於接觸狀態時，其正極連接所述電池組的正極，負極連接所述正極端部；所述負極端部與所述電池組的負極之間的所述標準轉換件處於接觸狀態時，其負極連接所述電池組的負極，正極連接所述負極端部。
[0011 ] 優選的，所述串並聯轉換電路中，各所述轉換件聯動設置。
[0012]優選的，所述串並聯轉換電路中，各所述轉換件螺接固定於一絕緣杆上。
[0013]優選的，所述串並聯轉換電路中，各所述轉換件卡接固定於一絕緣杆上。
[0014]優選的，所述串並聯轉換電路中，所述電池的兩端分別設置弧形端部。
[0015]優選的，所述串並聯轉換電路中，所述轉換件對應所述弧形端部設置一細端部。
[0016]優選的，所述串並聯轉換電路中，所述細端部具有上小下大結構。
[0017]優選的，所述串並聯轉換電路中，所述切換器設置電控開關，在第一狀態下切換各所述轉換件處於所述空置狀態，在第二狀態下切換各所述轉換件處於所述接觸狀態。
[0018]本實用新型的又一技術方案是，一種充電設備，其包括上述任一串並聯轉換電路。
[0019]採用上述方案，本實用新型通過在相鄰的兩個電池匹配設置一轉換件，採用切換器作用使轉換件處於空置狀態或者接觸狀態，實現了電路的串並聯轉換，從而快速有效調整電路輸出的電壓值或者電流值，成本低，機械強度高，提高了線路穩定性，具有很高的市場應用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的一個實施例的並聯應用示意圖；
[0021]圖2為圖1所示實施例的串聯應用示意圖；
[0022]圖3為圖1所示實施例的一個轉換器的結構示意圖；。
[0023]圖4為本實用新型的又一個實施例的示意圖；
[0024]圖5為本實用新型的另一個實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了便於理解本實用新型，下面結合附圖和具體實施例，對本實用新型進行更詳細的說明。需要說明的是，示意圖僅僅作為圖示使用，其長度和比例可以根據實際情況進行調整，不作為對於實用新型內容以及所要求保護範圍的限制；當元件被表述「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上、或者其間可以存在一個或多個居中的元件。當一個元件被表述「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件、或者其間可以存在一個或多個居中的元件。本說明書所使用的術語「垂直的」、「水平的」、「左」、「右」以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0026]除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術和科學術語與屬於本實用新型的【技術領域】的技術人員通常理解的含義相同。本說明書中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是用於限制本實用新型。本說明書所使用的術語「和/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0027]例如，本實用新型的一個實施例是，一種串並聯轉換電路，其包括切換器、正極端部、負極端部與至少三轉換件；例如，如圖1所示，串並聯轉換電路包括4個轉換件。
[0028]所述電池組包括串聯設置的若干電池，其數量比所述轉換件的數量少一；例如，如圖1所示，串並聯轉換電路包括4個轉換件與3個電池。如圖2所示，在各所述轉換件處於空置狀態時，所述電池組的各個電池串聯設置。
[0029]所述切換器與各所述轉換件連接，用於切換各所述轉換件的物理位置，使各所述轉換件處於空置狀態或者接觸狀態；從而能夠實現電路的串聯與並聯轉換。
[0030]各相鄰所述電池中，第一電池的正極與第二電池的負極彈性接觸，其間設置標準轉換件，所述標準轉換件設置於所述第一電池的正極與所述第二電池的負極之間，在所述切換器作用下處於空置狀態或者接觸狀態；所述標準轉換件處於接觸狀態時，其正極連接所述第一電池的正極，其負極連接所述第二電池的負極；例如，相鄰的兩個電池匹配設置一所述標準轉換件；如圖1、4、5所示，相鄰的兩個電池之間設置一個標準轉換件。例如，如圖3所示，所述標準轉換件包括正極202、絕緣層203以及負極201，正極202與負極201絕緣設置。
[0031]所述正極端部連接所述電池組的正極，兩者之間設置通用轉換件，所述通用轉換件處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的正極，另一端連接所述正極端部；所述負極端部連接所述電池組的負極，兩者之間設置通用轉換件，所述通用轉換件處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的負極，另一端連接所述負極端部；例如，如圖5所示，所述正極端部400分別連接各所述轉換件200的正極202 ;所述負極端部300分別連接所述轉換件200的負極201。
[0032]例如，所述串並聯轉換電路中，處於所述電池組兩端的所述轉換件設置為導體；所述正極端部與所述電池組的正極之間的所述導體處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的正極，另一端連接所述正極端部；所述負極端部與所述電池組的負極之間的所述導體處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的負極，另一端連接所述負極端部。又如，所述串並聯轉換電路中，處於所述電池組兩端的所述通用轉換件設置為所述標準轉換件；所述正極端部與所述電池組的正極之間的所述標準轉換件處於接觸狀態時，其正極連接所述電池組的正極，負極連接所述正極端部；所述負極端部與所述電池組的負極之間的所述標準轉換件處於接觸狀態時，其負極連接所述電池組的負極，正極連接所述負極端部。
[0033]各所述轉換件並聯設置；例如，如圖1、4、5所示，各所述轉換件並聯設置。例如，如圖1、5所示，各所述轉換件均為標準轉換件，各所述轉換件並聯設置；又如，如圖4所示，所述轉換件包括標準轉換件與通用轉換件，各標準轉換件並聯設置；各通用轉換件根據其所連接的所述電池組的正極、負極，分別對應連接並聯設置的各標準轉換件的正極、負極。
[0034]優選的，所述串並聯轉換電路中，所述正極端部與所述負極端部，至少其一設置一彈性件，用於對所述電池組施加彈性力，使各所述電池的電極彈性接觸。這樣，便於各所述轉換件在接觸狀態與空置狀態的切換，接觸狀態下，各所述轉換件插入電池之間、電池組與正負極端部之間，達到並聯效果；空置狀態下，各所述轉換件從中抽出，不再與各電池、正極端部、負極端部相接觸，正極端部順序與各電池、負極端部連接，實現串聯效果。
[0035]優選的，所述串並聯轉換電路中，各所述轉換件聯動設置。這樣，只需要切換器進行一次切換操作，可以統一將各轉換件在接觸狀態與空置狀態的切換，例如，將各轉換件從接觸狀態轉為空置狀態，使得所述串並聯轉換電路從並聯狀態轉為串聯狀態；又如，將各轉換件從空置狀態轉為接觸狀態，使得所述串並聯轉換電路從串聯狀態轉為並聯狀態。例如，各所述轉換件螺接固定於一絕緣杆上。又如，各所述轉換件卡接固定於一絕緣杆上。
[0036]優選的，所述串並聯轉換電路中，如圖5所示，所述電池的兩端分別設置弧形端部。優選的，如圖5所示，所述轉換件對應所述弧形端部設置一細端部。這樣，有利於將各轉換件在接觸狀態與空置狀態的切換，降低插入時的阻力。優選的，所述細端部具有上小下大結構。優選的，所述細端部上設置若干凹坑，每一所述凹坑中填置一彈性部，這樣，在各轉換件從空置狀態轉為接觸狀態時，凹坑中的彈性部產生彈性形變，使得插入效果更為穩固。又如，所述轉換件設置為薄片形，以便於從空置狀態轉為接觸狀態時，易於插入。
[0037]優選的，所述串並聯轉換電路中，所述切換器設置電控開關，在第一狀態下切換各所述轉換件處於所述空置狀態，在第二狀態下切換各所述轉換件處於所述接觸狀態。例如，所述電控開關為一按鈕。這樣，只需要輕輕一按，就能夠實現所述串並聯轉換電路的串聯電路、並聯電路的轉換，從而有效調整所述串並聯轉換電路的輸出，即所述電池組的輸出電壓或輸出電流，特別適合應用於移動電源等各種需要改變輸出電壓或輸出電流的產品中。
[0038]例如，如圖1至5所示，一種串並聯轉換電路，其包括切換器、正極端部400、負極端部300與至少一轉換件200 ;所述正極端部連接所述轉換件的正極202 ;所述負極端部連接所述轉換件的負極201 ;所述轉換件的正極與負極之間設置絕緣部203，所述切換器(圖中未示出)分別與各所述轉換件連接，用於切換各所述轉換件的物理位置，使各所述轉換件處於空置狀態或者接觸狀態；如圖1所示，各所述轉換件處於接觸狀態，形成並聯電路，各電池並聯輸出；如圖2所示，各所述轉換件處於空置狀態，此時相鄰的兩個電池相互接觸導電，形成串聯電路，各電池串聯輸出；所述串並聯轉換電路還包括若干電池100，其數量比所述轉換件的數量少一，相鄰的兩個電池匹配設置一所述轉換件；各相鄰所述電池中，第一電池的正極與第二電池的負極彈性接觸，所述標準轉換件設置於所述第一電池的正極與所述第二電池的負極之間，在所述切換器作用下處於空置狀態或者接觸狀態；所述標準轉換件處於接觸狀態時，其正極連接所述第一電池的正極，其負極連接所述第二電池的負極。
[0039]本實用新型的實施例還包括，一種充電設備，其包括上述任一實施例所述串並聯轉換電路，這樣，通過串並轉換，可以方便地調整輸出電流，從而改變充電效率，靈活應用於平板、手機等不同設計的終端；例如對於平板，採用大電流充電，對於手機，則採用小電流充電。例如，所述充電設備為移動電源。
[0040]進一步地，本實用新型的實施例還包括，上述各實施例的各技術特徵，相互組合形成的串並聯轉換電路與充電設備。
[0041]需要說明的是，本實用新型的說明書及其附圖中給出了本實用新型的較佳的實施例，但是，本實用新型可以通過許多不同的形式來實現，並不限於本說明書所描述的實施例，這些實施例不作為對本實用新型內容的額外限制，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內容的理解更加透徹全面。並且，上述各技術特徵繼續相互組合，形成未在上面列舉的各種實施例，均視為本實用新型說明書記載的範圍；進一步地，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本實用新型所附權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種串並聯轉換電路，其特徵在於，包括切換器、電池組、正極端部、負極端部與至少三轉換件； 所述電池組包括串聯設置的若干電池，其數量比所述轉換件的數量少一； 所述切換器與各所述轉換件連接，用於切換各所述轉換件的物理位置，使各所述轉換件處於空置狀態或者接觸狀態； 各相鄰所述電池中，第一電池的正極與第二電池的負極彈性接觸，其間設置標準轉換件，所述標準轉換件設置於所述第一電池的正極與所述第二電池的負極之間，在所述切換器作用下處於空置狀態或者接觸狀態；所述標準轉換件處於接觸狀態時，其正極連接所述第一電池的正極，其負極連接所述第二電池的負極； 所述正極端部連接所述電池組的正極，兩者之間設置通用轉換件，所述通用轉換件處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的正極，另一端連接所述正極端部； 所述負極端部連接所述電池組的負極，兩者之間設置通用轉換件，所述通用轉換件處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的負極，另一端連接所述負極端部； 各所述轉換件並聯設置。
2.根據權利要求1所述串並聯轉換電路，其特徵在於，所述正極端部與所述負極端部，至少其一設置一彈性件，用於對所述電池組施加彈性力，使各所述電池的電極彈性接觸。
3.根據權利要求2所述串並聯轉換電路，其特徵在於，處於所述電池組兩端的所述通用轉換件設置為導體； 所述正極端部與所述電池組的正極之間的所述導體處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的正極，另一端連接所述正極端部； 所述負極端部與所述電池組的負極之間的所述導體處於接觸狀態時，其一端連接所述電池組的負極，另一端連接所述負極端部。
4.根據權利要求2所述串並聯轉換電路，其特徵在於，處於所述電池組兩端的所述通用轉換件設置為所述標準轉換件； 所述正極端部與所述電池組的正極之間的所述標準轉換件處於接觸狀態時，其正極連接所述電池組的正極，負極連接所述正極端部； 所述負極端部與所述電池組的負極之間的所述標準轉換件處於接觸狀態時，其負極連接所述電池組的負極，正極連接所述負極端部。
5.根據權利要求2所述串並聯轉換電路，其特徵在於，各所述轉換件聯動設置。
6.根據權利要求5所述串並聯轉換電路，其特徵在於，各所述轉換件螺接或卡接固定於一絕緣杆上。
7.根據權利要求1所述串並聯轉換電路，其特徵在於，所述電池的兩端分別設置弧形端部。
8.根據權利要求7所述串並聯轉換電路，其特徵在於，所述轉換件對應所述弧形端部設置一細端部。
9.根據權利要求8所述串並聯轉換電路，其特徵在於，所述細端部具有上小下大結構。
10.一種充電設備，其特徵在於，包括權利要求1至9任一所述串並聯轉換電路。
【文檔編號】H02J7/00GK203933110SQ201420326281
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】張濤 申請人:張濤