电池组充电保温箱的制作方法

本发明涉及电池组的充电保温装置，尤其涉及一种电池组的充电保温箱，该充电保温箱可降低或提升电池的自身温度，并控制在一预设温度区间内。

背景技术：

电池是一种常用的可移动电源，其种类繁多，并随着科学技术的发展在不断推陈出新。以锂聚合物电池为例，近些年，锂聚合物电池的使用越来越广泛，电动无人机便是一种需要大量使用锂聚合物电池的设备。

为了保证电动无人机的循环可持续工作，通常在无人机工作的同时，便另外配备至少一组电池进行充电，进而保证始终有满电量的电池供无人机使用。由于无人机使用的电池在工作时大电流放电，因此电池内部的温度较高，而由于工作环境的不同和工作的先后关系，导致不同工作次序的电池之间存在温差，此时若对这些存在温差的电池直接进行同时充电，将导致每个电池出现不同的老化率，因此破坏了电池的一致性，不仅使得电池的使用寿命普遍缩短，更会影响无人机的飞行效率。为了克服这一难题，现有的电池在充电时需要有专人把关，等待各电池冷却至同一温度之后再进行充电，因而提高了用人成本，且可靠性欠佳；另外，某些需要在寒冷环境下工作的电池，由于温度过低将影响电池的效率，还需要对其预加热之后才能使用。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电池组充电保温箱。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电池组充电保温箱，包括一箱体，该箱体上开设有多个相对独立且隔温的电池充电仓，供电池插组充电；其中，各所述电池充电仓中均设有：

一电池插针，用于电连接所述电池充电仓中的电池进行充电；

一温度传感器，用于实时检测所述电池充电仓中的电池温度；

一制冷片，用于对所述电池充电仓中的电池进行降温；

一加热板，用于对所述电池充电仓中的电池进行加热；

并且，所述箱体中还设有一控制电路，该控制电路包括微控制单元以及充电切换模块；所述控制电路用于控制各所述电池充电仓为充电状态或不充电状态，并在所述电池充电仓为所述不充电状态时，控制该电池充电仓为降温状态或加热状态；其中，

各所述温度传感器电连接所述微控制单元的接收端，用于将实时监测到的电池温度反馈至微控制单元，并由所述控制电路根据反馈温度控制各所述温度传感器对应的所述电池充电仓为所述充电状态或为所述不充电状态；

所述微控制单元与所述充电切换模块电连接，该充电切换模块电连接各所述电池插针，用于控制各电池插针是否通电工作；在所述电池充电仓为所述充电状态时，该电池充电仓中的电池插针通电工作；在所述电池充电仓为所述不充电状态时，该电池充电仓中的电池插针不通电；

所述微控制单元的控制端电连接各所述制冷片以及各所述加热板，在所述电池充电仓为所述不充电状态时，所述控制电路控制该电池充电仓中的所述制冷片工作，令该电池充电仓为所述降温状态，或控制该电池充电仓中的所述加热板工作，令该电池充电仓为所述加热状态。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，所述温度传感器优选ntc热敏电阻，或其他本领域技术人员熟知的同类功能的温度传感器。

2．上述方案中，所述箱体上对应各所述电池充电仓均设有一充电开关以及一充电状态指示灯，各充电开关用于开关各对应电池充电仓的工作。

3．上述方案中，所述充电指示灯有三个，分别指示电池已接通、充电中、已充满三种状态。

4．上述方案中，所述制冷片为半导体制冷片或水冷制冷片，或其他本领域技术人员熟知的同类功能的制冷片，优选半导体制冷片。

5．上述方案中，所述加热板为碳纤维加热板或ptc加热板（采用ptc陶瓷发热元件与铝管组成），或其他本领域技术人员熟知的同类功能的加热板，优选碳纤维加热板。

6．上述方案中，所述箱体通过采用高强度玻璃纤维材料一次性冲压成型，具有双层的中空结构，该中空结构内填充有保温材料（如高发泡聚乙烯保温材料、酚醛泡沫保温材料，或其它同类功能保温材料）。

7．上述方案中，所述电池充电仓沿所述箱体的高度方向开设，具有一向上的敞口，供所述电池插组进入；并且，所述箱体的侧壁对应各所述电池充电仓开设有一散热窗口，所述制冷片对应该散热窗口设置，且对应所述制冷片的散热面设置有散热片及散热风扇。

8．上述方案中，所述箱体上还设有一电源插口，并设有一电源总开关。所述电源插口用于连接外部电源与箱体的电源电路，所述电源总开关用于开关所述电源电路，该电源电路供电至所述控制电路板以及所述充电切换模块。

9．上述方案中，所述箱体的顶部设有一提手，供使用者提拎移动；所述箱体的前侧向上设有一可伸缩的推拉杆，且箱体的底部设有多个滚轮，该滚轮可以是万向轮，供使用者牵拉移动。

10．上述方案中，所述控制电路对温度的控制优先于充电，在充电过程中，温度传感器继续实时检测电池的温度，以保证电池温度始终处于合适范围（如：可设为15℃~25℃，但不局限于此温度范围）。

本发明工作原理及优点如下：

本发明一种电池组充电保温箱，其箱体上开设有多个电池充电仓，各电池充电仓中设有电池插针、温度传感器、制冷片及加热板；箱体中设有控制电路，包括微控制单元及充电切换模块，用于控制各电池充电仓为充电状态或不充电状态，并在不充电状态时，控制电池充电仓为降温状态或加热状态；各温度传感器电连接微控制单元的接收端，用于反馈电池温度；充电切换模块电连接各电池插针，用于控制各电池插针通电工作；微控制单元的控制端电连接各制冷片及各加热板，用于控制降温或加热电池充电仓中的电池。

相比现有技术而言，本发明可以降低或提升电池的温度，保证电池在可靠且恒定的温度环境下进行充电，以避免不同电池之间存在温差导致的电池老化率不同的问题，确保了电池的使用寿命；同时，温控和充电均全自动实现，降低了用人成本，且提高了可靠性；最重要的是，本发明可以实现多块初始温度不同的电池进行同时充电，将温控和充电合理地协调整合，大幅提升了充电工作的效率，有力支持了设备（如无人机）的长时间可持续工作。

另外，可加热的设计还可满足某些需要在寒冷环境下工作的电池的需要，在使用前提升了电池的温度，可避免使用时由于温度过低而影响电池的效率的问题。

附图说明

附图1为本发明实施例的俯视示意图；

附图2为本发明实施例的侧部示意图；

附图3为本发明实施例的立体示意图（一角剖开）；

附图4为本发明实施例控制电路的结构原理框图；

附图5为本发明实施例控制电路的工作原理示意图。

以上附图中：1．箱体；2．电池充电仓；3．电池插针；4．温度传感器；5．半导体制冷片；6．碳纤维加热板；7．电源插口；8．电源总开关；9．充电开关；10．充电状态指示灯；11．散热窗口；12．散热片；13．散热风扇；14．提手；15．推拉杆；16．万向轮；17．保温材料。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见附图1～3所示，

一种电池组充电保温箱，包括一箱体1，该箱体1上开设有多个相对独立且隔温的电池充电仓2，供电池插组充电；其中，各所述电池充电仓2中均设有：

一电池插针3，用于电连接所述电池充电仓2中的电池进行充电；

一温度传感器4，用于实时检测所述电池充电仓2中的电池温度；

一半导体制冷片5，用于对所述电池充电仓2中的电池进行降温；

一碳纤维加热板6，用于对所述电池充电仓2中的电池进行加热；

其中，所述箱体1上还设有一电源插口7，并设有一电源总开关8。所述电源插口7用于连接外部电源与箱体1的电源电路，所述电源总开关8用于开关所述电源电路。

所述箱体1上对应各所述电池充电仓2均设有一充电开关9以及一充电状态指示灯10，各充电开关9用于开关各对应电池充电仓2的工作。所述充电指示灯10有三个，分别指示电池已接通、充电中、已充满三种状态。

其中，所述电池充电仓2沿所述箱体1的高度方向开设，具有一向上的敞口，供所述电池插组进入；并且，所述箱体1的侧壁对应各所述电池充电仓2开设有一散热窗口11，所述半导体制冷片5对应该散热窗口11设置，且对应半导体制冷片5的散热面设置有散热片12及散热风扇13。

并且，如图4所示，所述箱体1中还设有一控制电路，该控制电路包括微控制单元（mcu）以及充电切换模块，所述电源电路为该控制电路供电；所述控制电路用于控制各所述电池充电仓2为充电状态或不充电状态，并在所述电池充电仓2为所述不充电状态时，控制该电池充电仓2为降温状态或加热状态；其中，

各所述温度传感器4电连接所述微控制单元的接收端，用于将实时监测到的电池温度反馈至微控制单元，并由所述控制电路根据反馈温度控制各所述温度传感器4对应的所述电池充电仓2为所述充电状态或为所述不充电状态；

所述微控制单元与所述充电切换模块电连接，该充电切换模块电连接各所述电池插针3，用于控制各电池插针3是否通电工作；在所述电池充电仓2为所述充电状态时，该电池充电仓2中的电池插针3通电工作；在所述电池充电仓2为所述不充电状态时，该电池充电仓2中的电池插针3不通电；

所述微控制单元的控制端电连接各所述半导体制冷片5以及各所述碳纤维加热板6，在所述电池充电仓2为所述不充电状态时，所述控制电路控制该电池充电仓2中的所述半导体制冷片5工作，令该电池充电仓2为所述降温状态，或控制该电池充电仓2中的所述碳纤维加热板6工作，令该电池充电仓2为所述加热状态。

所述控制电路对温度的控制优先于充电，在充电过程中，温度传感器4继续实时检测电池的温度，以保证电池温度始终处于合适范围（如：可设为15℃~25℃，但不局限于此温度范围）。

其中，所述箱体1通过采用高强度玻璃纤维材料一次性冲压成型，具有双层的中空结构，该中空结构内填充有保温材料17（如高发泡聚乙烯保温材料、酚醛泡沫保温材料，或其它同类功能保温材料）。

其中，所述箱体1的顶部设有一提手14，供使用者提拎箱体1移动；所述箱体1的前侧向上设有一可伸缩的推拉杆15，且箱体的底部设有多个万向轮16，供使用者牵拉箱体1移动。

如图5所示，现就本发明的工作原理说明如下：

当电池放入所述电池充电仓2后，温度传感器4会检测其温度，当该电池的温度在所述控制电路的预设充电温度范围之内时，控制电路才会启用电池插针3充电。否则，会启用所述半导体制冷片5或所述碳纤维加热板6，调整电池温度至预设温度范围内；

温度传感器4检测电池温度，并反馈给控制电路。当电池的温度处于预设适宜充电温度时，所述控制电路启用电池充电仓2为充电状态，充电状态指示灯10指示电池已接通，充电开始。当电池的温度过高时，控制电路启用半导体制冷片5制冷，同时散热风扇13工作，以使得电池的温度降至预设范围内再进行充电；当电池的温度过低时，控制电路启用碳纤维加热板6制热，以使得电池的温度升至预设范围内再进行充电；在电池的充电过程中，温度传感器4实时检测电池的温度，以保证电池的温度始终处于预设范围。

相比现有技术而言，本发明可以降低或提升电池的温度，保证电池在可靠且恒定的温度环境下进行充电，以避免不同电池之间存在温差导致的电池老化率不同的问题，确保了电池的使用寿命；同时，温控和充电均全自动实现，降低了用人成本，且提高了可靠性；最重要的是，本发明可以实现多块初始温度不同的电池进行同时充电，将温控和充电合理地协调整合，大幅提升了充电工作的效率，有力支持了设备（如无人机）的长时间可持续工作。

另外，可加热的设计还可满足某些需要在寒冷环境下工作的电池的需要，在使用前提升了电池的温度，可避免使用时由于温度过低而影响电池的效率的问题。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。