一种基于聚合物锂电池和超级电容器的电动工具自动充电模组的制作方法

文档序号:12373233阅读:344来源:国知局

本发明涉及储电技术领域,具体是一种基于聚合物锂电池和超级电容器的电动工具自动充电模组。



背景技术:

我国的电池产业发展,大致经历了铅酸蓄电池时期、镉镍碱性蓄电池时期和锂电池时期,在铅酸蓄电池时期是电池工业的起步阶段,镉镍碱性蓄电池由于具备高功率、长寿命等特点被广泛用在电力系统、通讯、铁路等领域。进入上世纪九十年代以后,伴随着计算机产业的飞速发展,锂电池作为电子设备的重要供电组成迅速发展起来,诞生了一大批锂电池制造企业。

电源是所有电动工具的关键部件,如果电源配置不合理或者使用不当会导致电动工具无法正常使用。液态的锂离子电池由于存在自由流动的电解液,对制造工艺有很高的要求,例如需要采用金属外壳封装,加工难度大,成本高。而聚合物锂离子电池的电解质是以胶体或者固态的形式存在的,这与普通的液态锂离子电池相比,采用了不同的结构,进而改变了电池的制造工艺。由于电解液分布在聚合物分子结构中,极大地提高了电池的安全性能。

普通充电模组采用动力型锂离子电池,问题是安全性较差,容量密度低。电池在过充的过程中,电解质可能会分解产生气体,降低电池的安全性能下降。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于聚合物锂电池和超级电容器的电动工具自动充电模组。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种基于聚合物锂电池和超级电容器的电动工具自动充电模组,它包括充电模块、供电模块、至少两个自动切换开关和计时器;所述的充电模块的输出端与第一自动切换开关相连,第一自动切换开关与供电模块的输入端相连,供电模块的输出端与第二自动切换开关相连,通过第二自动切换开关连接负载输入端;所述的第一自动切换开关和第二自动切换开关分别与计时器的输出端相连,计时器能够触发第一、第二自动切换开关打开或关闭。

所述的充电模块为半固态聚合物锂离子电池模块。

所述的供电模块为超级电容器。

所述的计时器自动对充电过程记时并能够触发第一、第二自动切换开关打开或关闭。

所述的半固态聚合物锂离子电池为圆柱形或块状形的半固态聚合物锂离子电池。

所述的超级电容器为干电极超级电容器。

本发明的有益效果是:本发明采用半固态聚合物锂离子电池作为充电模块,具有容量密度高、安全性好的特点,使用超级电容器作为供电模块具有放电倍率高、功率大、安全性好的优点,将使用半固态聚合物锂离子电池充电模块与超级电容器供电模块结合实现充电与供电分离的电源模组,应用在电动工具中兼有容量密度高、安全性高、功率大的优点。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。

一种基于聚合物锂电池和超级电容器的电动工具自动充电模组,它包括充电模块、供电模块、至少两个自动切换开关和计时器;所述的充电模块的输出端与第一自动切换开关相连,第一自动切换开关与供电模块的输入端相连,供电模块的输出端与第二自动切换开关相连,通过第二自动切换开关连接负载输入端;所述的第一自动切换开关和第二自动切换开关分别与计时器的输出端相连,计时器能够触发第一、第二自动切换开关打开或关闭。

所述的充电模块为半固态聚合物锂离子电池模块。

所述的供电模块为超级电容器。

所述的计时器自动对充电过程记时并能够触发第一、第二自动切换开关打开或关闭。

所述的半固态聚合物锂离子电池为圆柱形或块状形的半固态聚合物锂离子电池。

所述的超级电容器为干电极超级电容器。

如图1所示,一种基于聚合物锂电池和超级电容器的电动工具自动充电模组,作为一种较佳的实施例,它包括充电模块、供电模块、自动切换开关1、自动切换开关2和一个计时器,充电模块采用半固态聚合物锂离子电池,供电模块采用超级电容器。在电动工具工作时使用超级电容器供电,能够实现大功率作业;当需要对超级电容器进行充电时,自动切换开关2作为负载供应电路上的开关切断供电模块与负载的联系,同时自动切换开关1作为与充电模块相连的开关打开给超级电容器充电。由于超级电容器能够实现短时间快速充电,计时器根据配置的超级电容器设置记时时间,达到充电时间以后计时器立即触发自动切换开关1切断充电模块与供电模块的联系,从而防止过充。

本发明采用半固态聚合物锂离子电池作为充电模块,采用超级电容器作为负载的供电模块。半固态聚合物锂离子电池具有容量密度高、安全性好的优点,而超级电容器具有放电倍率高、功率大,同时安全性也好的特点,两者组合应用于电动工具供电,可兼有容量密度高、安全性好和功率大的特点。作为本发明较佳的实施例,使用超级电容器能够满足负载连续大功率放电30秒,放电电流且使用半固态聚合物锂离子电池给超级电容器充电在5分钟内充满,计时器在充电开始5分钟以后触发自动切换开关1断开,停止充电。将本发明配置在电动工具或者其他应用工程中,可达到放电功率超过400W,放电电流达到50A的指标。

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