[发明专利]一种基于能量路由技术的电芯补能充电设备

权利要求书

1.一种基于能量路由技术的电芯补能充电设备，多个串联放电的电芯组成的蓄电池组、用于给电芯补能的低压直流电源以及用于连接低压直流电源与蓄电池组的能量路由器，其特征在于，所述能量路由器设有一个输入接口和多个输出接口，所述能量路由器的输入接口与低压直流电源的输出端口连接，低压直流电源的输入端口与外部电源连接；

所述能量路由器的任一输出接口均带有一个单向开关，单向开关的另一端与通过动作机构与能量路由器的输入接口的一极连接或断开，输出接口的总数量比蓄电池组的电芯数量多一个，且两个相邻的所述输出接口通过电线分别连接其中一个电芯的正负极两端，即形成输出接口-电芯-输出接口-电芯的间隔分布结构；

当串联的某一个电芯存在电压太低或电量不足时，将该电芯两端连接的两个输出接口的单向开关合上，通过动作机构将输入接口的正负极分别与该两个输出接口连接，从而为该电芯进行单独的实时充放电，从而保证整个蓄电池的电能输出稳定性。

2.根据权利要求1所述的一种基于能量路由技术的电芯补能充电设备，其特征在于，所述低压直流电源的输入端口为直流电压24V，输出端口电压为直流电压3.7V。

3.根据权利要求1所述的一种基于能量路由技术的电芯补能充电设备，其特征在于，所述能量路由器的具体结构如下：

所述能量路由器包括固定座（1）、转动座（2）和封盖环（3），所述固定座（1）内部为空腔结构，所述固定座（1）底表面中心设有安装螺钉（4），固定座（1）底壁设有与安装螺钉（4）配合的螺孔，所述安装螺钉（4）底端伸出固定座（1）下方并通过止松螺母固定安装在使用平台上，所述安装螺钉（4）顶端固接有平板状螺帽，所述平板状螺帽正上方设有T形块（5），所述T形块（5）由设在固定座（1）空腔内的圆台体和穿过固定座（1）顶壁中心的圆柱体组成，所述固定座（1）顶壁设有与T形块（5）的圆柱体滑动配合的圆孔，所述转动座（2）下表面设有圆形凹槽，所述T形块（5）圆柱体的顶端卡在圆形凹槽内，且转动座（2）侧壁与T形块（5）圆柱体侧壁设有对应的通孔，所述T形块（5）通过长销钉（6）与转动座（2）固定连接，所述T形块（5）圆柱体伸出固定座（1）外的部分还套接有低弹性弹簧（7），用于低弹性弹簧（7）提供一定的顶升力可适当防止转动座（2）的晃动使其转动时更为平稳；

所述固定座（1）上表面开设有环形滑槽（8），所述固定座（1）位于环形滑槽（8）外侧的边沿顶面设有螺孔，所述封盖环（3）通过短销钉（9）扣在固定座（1）上，所述固定座（1）位于环形滑槽（8）内侧的部位形成圆形凸台，转动座（2）下部为圆筒状且底边形成外翻边沿，所述转动座（2）下部扣在圆形凸台外且圆形凸台外壁与转动座（2）下部圆筒体的内壁滑动配合，转动座（2）底边的外翻边沿卡接在环形滑槽（8）内，所述转动座（2）底边的外翻边沿的顶面固接有环形分布的高弹性弹簧（10），高弹性弹簧（10）设置在封盖环（3）与外翻边沿之间，用于将外翻边沿推下，从而促使转动座（2）与固定座（1）的紧固贴合，从而使接线合适；

所述圆形凸台的顶面环形分布有圆形接线槽（11），所述圆形接线槽（11）内侧壁的下部设有内深槽，内深槽滑动配合有环形滑块（12），所述环形滑块（12）外侧壁套接有环形弹簧片（13），所述环形滑块（12）内侧壁设有扁平槽口且卡接有凸面导电片（14）；

所述固定座（1）外侧壁等距设置有输出接口槽（15），圆形接线槽（11）与输出接口槽（15）数量相同且一一对应的电性连接，所述输出接口槽（15）具体为圆柱空腔结构且圆边垫有圆形导电片I（16），所述凸面导电片（14）与圆形导电片I（16）通过导线电性连接，所述输出接口槽（15）内卡接有电芯接头（17），所述电芯接头（17）一端面为导电圆面且与圆形导电片I（16）紧密贴合，所述电芯接头（17）另一端连接在蓄电池的电芯正极或负极，所述输出接口槽（15）的圆柱壁设有弹簧销（18），所述电芯接头（17）外壁设有与弹簧销（18）端头配合的半球形槽口；

使用时，相邻的两个输出接口槽（15）分别连接在某一电芯的正极和负极处，所述封盖环（3）顶面设置有环形分布的编号区（19），任一编号区（19）位于两个输出接口槽（15）之间的正中位置，该位置用于标识和对应两个输出接口槽（15）之间的电芯；

所述转动座（2）外侧壁设有一个指向编号区（19）的指针（20），所述转动座（2）上表面设有两个输入接口槽（21），且所述指针（20）位于两个输入接口槽（21）之间的正中位置，通过指针（20）与各个编号区（19）的对应，使输入接口槽（21）与任两个输出接口槽（15）及其之间的电芯对应，将该编号区（19）的编号与电芯的编号一一对应，便于精确定位地为某一编号的电芯进行充电，所述封盖环（3）内壁还设有一个供指针（20）通过的缺口，该缺口不仅方便将封盖环（3）顺利套在转动座（2）外壁，而且可以作为编号区（19）的起始部位，使用时需要避免同时接入缺口两边的两个输入接口槽（21），因为该种情况代表首个电芯和末个电芯同时引入了输入电压的对整个蓄电池进行充放电，这种情况也无法实现对单个电芯的充放电过程；

所述输入接口槽（21）为沉孔状，所述输入接口槽（21）下部卡合有T形绝缘套（22），所述T形绝缘套（22）外壁的底端部设有圆形导电片II（23），所述T形绝缘套（22）内侧壁下部设有内深槽口，该内深槽口卡接有半球面导电片（24），所述圆形导电片II（23）与半球面导电片（24）通过导线连接，所述输入接口槽（21）卡接有供电接头（25），所述供电接头（25）下部套在T形绝缘套（22）内且底端与半球面导电片（24）电性接触连接，所述输入接口槽（21）内壁的上部也设有弹簧销（18），所述供电接头（25）外壁设有与弹簧销（18）端头配合的半球形槽口，两个所述供电接头（25）的另一端分别连接在低压直流电源的正极和负极上；

两个所述输入接口槽（21）之间的间距等于两个相邻圆形接线槽（11）之间的距离，供电接头（25）底端为弧面导电区域，供电接头（25）挤压半球面导电片（24）使其变形，产生与供电接头（25）底端紧密贴合的弧形区域，而T形绝缘套（22）底端的圆形导电片II（23）紧压圆形接线槽（11）中的凸面导电片（14），使其受压变形从而使二者紧密贴合导电从而实现输电方向为：低压直流电源-供电接头（25）-半球面导电片（24）-圆形导电片II（23）-凸面导电片（14）-圆形导电片I（16）-电芯接头（17），即实现电能传输功能；

所述转动座（2）上表面还设有把手（26），用于握住提升并旋转转动座（2），提升时使T形绝缘套（22）从圆形接线槽（11）中脱离处再转至下一组两个圆形接线槽（11）上再放松从而完成快速接线和快速断开的功能；通过指针（20）的校正，使供电接头（25）端的电能传输至相邻的两个圆形接线槽（11），即传输至相邻的两个输出接口槽（15），即到达某一电芯两端的正极和负极，从而精确地为某一编号的电芯进行精准充放电，从而实现快速转换且精确到位的单个电芯补能充放电过程，即实现真正意义上的电能发散传输的能量路由功能。