CN102301246A - 具有高电流和低电流放电接线柱的电池组盒 - Google Patents

Abstract

一种能够为终端产品供给高电流和低电流放电的电池组盒。电池组盒包括柱形的壳体，且锂离子电池组电池被包封在壳体内。壳体还包括第一端部分、第二端部分以及主体部分。第一端部分包括用于电连接至终端产品的多个接线柱。接线柱包括高电流放电接线柱、低电流放电接线柱、电池组盒识别接线柱、电池组盒温度接线柱以及正压接线柱。第二端部分包括用于将电池组盒可去除地固定至诸如电池组充电器或动力工具的终端产品的凹陷。包括在电池组盒壳体内的是用于控制通过低电流放电接线柱进行的电池组盒的充电和放电的电路。

Description

具有高电流和低电流放电接线柱的电池组盒

相关申请

本申请要求先前提交的、在审的2009年1月27日提交的美国临时专利申请第61/147,647号的权益，该临时申请的全部内容在此通过引用并入。

本申请还是2009年3月23日提交的美国外观设计专利申请第29/314,346号、2009年3月23日提交的美国外观设计专利申请第29/314,347号和2009年3月23日提交的美国外观设计专利申请第29/314,349号的部分继续申请，这些外观设计专利申请的全部内容在此通过引用并入。

背景技术

本发明涉及电池组盒。电池组盒，且尤其是智能化的或智能的电池组盒通常包括用于监测电池组盒的充电和放电操作的电路。可选择地，诸如电池组充电器的终端产品可以包括用于控制电池组盒的充电的电路。常规的电池组盒包括两个接线柱(正和负)，它们用于将电池组盒与终端产品电连接。

题目为“BATTERY PACK FOR CORDLESS DEVICE(用于电池组盒的无绳设备)”的美国专利第5,489,484号公开了一种包括第一电池和第二电池以及第一、第二和第三同轴盒接线柱的电池组盒。第一盒接线柱与第二盒接线柱之间的第一输出电压大于第一盒接线柱与第三盒接线柱之间的第二输出电压。电池组盒通过第一、第二和第三盒接线柱与第一和第二电池之间的电连接提供了多个输出电压。

发明内容

虽然美国专利第5,489,484号公开的电池组盒能够由单个盒提供多个输出电压，但是这样的电池组盒不能够提供多个输出电流，同时维持恒定的输出电压。这样的电池组盒也不与电流电池组技术(如，锂基电池组电池)兼容。

本发明的实施方案提供了一种能够为终端产品供给高电流和低电流放电的紧凑的电池组盒以及其他的。电池组盒包括柱形的壳体，且锂离子电池组电池被包封在壳体内。壳体还包括第一端部分、第二端部分以及主体部分。第一端部分包括用于电连接至终端产品的多个接线柱。接线柱包括高电流放电接线柱、低电流放电接线柱、电池组盒识别接线柱、电池组盒温度接线柱以及正压接线柱。第二端部分包括用于将电池组盒可去除地固定至诸如电池组充电器或动力工具的终端产品的凹陷。包括在电池组盒壳体内的是用于控制通过低电流放电接线柱进行的电池组盒的充电和放电的电路。在一些实施方案中，电池组盒壳体并不包括用于控制低电流放电接线柱与高电流放电接线柱之间的转换的电路。

在一个实施方案中，本发明提供了一种电池组盒，该电池组盒包括壳体、第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱和控制器。壳体具有第一端和第二端且被构建成连接至多个终端产品。第一接线柱、第二接线柱和第三接线柱都位于壳体的第一端处。第三接线柱被构建成与第一接线柱或第二接线柱一起起作用以提供输出电流，以及第一接线柱被构建成提供比第二接线柱高的输出电流。控制器可操作来控制来自第一接线柱和第二接线柱中的至少一个的输出电流。

在另一个实施方案中，本发明提供了一种电池组盒，该电池组盒包括细长的壳体、第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱以及匹配的肋状物。壳体具有第一端和第二端且被构建成连接至多个设备中的任一个。第一接线柱、第二接线柱和第三接线柱都位于壳体的第一端处。第一接线柱被构建成与第二接线柱和第三接线柱中的至少一个一起起作用以提供输出电流。第二接线柱被构建成提供第一输出电流，第三接线柱被构建成提供第二输出电流，且第一输出电流高于第二输出电流。匹配的肋状物至少部分沿着壳体延伸且被构建成提供电池组盒与多个设备中的至少一个之间的物理连接。

在又一个实施方案中，本发明提供了一种电池组盒，该电池组盒包括壳体、第一接线柱和控制器。壳体构建成连接至多个设备中的任一个。第一接线柱位于壳体上且被构建成与第二接线柱一起起作用以便当被连接至多个设备中的第一个时提供第一输出电流，而当被连接至多个设备中的第二个时提供第二输出电流。第一输出电流高于第二输出电流，且多个设备中的第一个不同于多个设备中的第二个。控制器可操作来控制第一输出电流和第二输出电流中的至少一个。

通过考虑详细描述和附图，本发明的其他方面将变得明显。

附图说明

图1阐释了根据本发明的实施方案的电池组盒的透视图；

图2阐释了图1的电池组盒的前侧视图；

图3阐释了图1的电池组盒的后侧视图；

图4阐释了图1的电池组盒的右侧视图；

图5阐释了图1的电池组盒的左侧视图；

图6阐释了图1的电池组盒的俯视图；

图7阐释了图1的电池组盒的仰视图；

图8是根据本发明的实施方案的电池组盒内的电路的图；

图9-11阐释了根据本发明的另一个实施方案的电池组盒；

图12-14阐释了根据本发明的另一个实施方案的电池组盒；

图15-17阐释了根据本发明的另一个实施方案的电池组盒；

图18阐释了与图1-17的电池组盒兼容的设备的系统。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施方案之前，应理解本发明并不将其应用限于下面的详述中提出的或附图中阐释的结构细节和部件布置。本发明能够是其他实施方案且能够以多种方式被实践或实施。

在本文的多个实施方案中，描述了包括壳体、至少一个电池组电池和用于将电池组盒电连接至终端产品的多个接线柱的电池组盒。多个接线柱包括至少低电流放电接线柱和高电流放电接线柱。电路被设置在电池组盒的壳体内以便通过低电流放电接线柱控制电池组盒的充电和放电。从低电流放电转换到高电流放电受到终端产品的控制。

电池组盒可以具有多个不同电压、尺寸和化学性质(如，铅酸、Ni-MH、NiCd、Li离子等)中的任一种。电池组盒是可连接到多个终端产品的且是可脱离多个终端产品的，终端产品诸如动力工具、电池组充电器、测试和测量设备、真空清洁器、室外动力设备以及交通工具。动力工具可以包括钻头、圆锯、竖锯、带锯、往复锯、螺丝钻、角磨机、直磨机、锤、冲击扳手、角钻、检查相机以及类似物。电池组充电器可以包括墙式充电器、多端口充电器、旅行充电器以及类似物。测试和测量设备可以包括数字万用表、钳形表、叉形表、墙体扫描仪、IR温度枪、激光测距仪、激光水平仪、绝缘测试仪、热成像仪、发光测试仪、湿度计以及类似物。真空清洁器可以包括棒式真空清洁器、手持式真空清洁器、立式真空清洁器、地毯清洁器、硬表面清洁器、罐式真空清洁器、扫帚式真空清洁器以及类似物。室外动力设备可以包括鼓风机、链锯、修边器、修篱机、割草机、修整器以及类似物。交通工具可以包括电动自行车、摩托车、汽车、卡车以及类似物。电池组盒还可以是可连接至设备的或可脱离设备的，这些设备诸如电子钥匙盒、计算器、耳机、手机、照相机、运动感测报警器、闪光灯、天气信息显示设备以及多用途切割机。

图1-7阐释了根据本发明实施方案的电池组盒10。在所阐释的实施方案中，电池组盒10具有4V的电压且包括单个Li离子电池组电池。电池组盒10还包括壳体15、第一端部分20、第二端部分25、主体部分30和匹配的肋状物35。第一端部分20包括低电流放电接线柱40、高电流放电接线柱45、正压接线柱50、盒识别接线柱55以及盒温度接线柱60。在一些实施方案中，额外的接线柱被包括在电池组盒10内，诸如用于高电流放电和低电流放电中的每一个的独立的接线柱组。第一端部分20从主体部分30向第一端部分20的远端逐渐变细以有利于电池组盒10与终端产品匹配。主体部分30是柱形的且被定位在壳体15的第一端部分20与第二端部分25之间。主体部分30的直径是足够大的以容纳至少一个电池组电池。匹配的肋状物35从第一端部分20纵向延伸至第二端部分25，并在电池组盒10被插入到终端产品中或以其他方式连接至终端产品时，防止电池组盒10测斜。匹配的肋状物35至少部分围绕多个接线柱中的一个，且在第一端部分20处变细以促进电池组盒10与终端产品的匹配。壳体15的第二端部分25包括用于将电池组盒10牢固地附接至终端产品的凹陷65。凹陷65包括通气口70(参见图7)以防止电池组盒被加压。在一些实施方案中，匹配的肋状物35位于壳体15上的不同位置处，使得匹配的肋状物35并不至少部分围绕多个接线柱中的一个。在其他实施方案中，电池组盒10可以包括对称地位于壳体15附近的多个匹配的肋状物35以进一步将电池组盒10固定至终端产品并防止测斜。在一些实施方案中，壳体15被，如声焊接在一起且是防水的。

在一些实施方案中，壳体15由塑料、金属、复合材料或类似物制成。电池组盒10能够高达或大于约2000次再充电循环，且具有约1.5mA/小时的电荷。电池组盒10的高度和宽度分别是约4.9英寸和1.0英寸，且电池组盒10的近似重量是0.14磅。电池组盒10能够提供给不同产品的运行时间取决于这些产品的功率要求。例如，诸如钻头或螺丝钻的需要相对高电流的产品在一次充电时能够旋紧高达或超过约50旋。诸如耳机的需要较少功率的产品在一次充电时具有高达或超过24小时的连续运行时间。且由电池组盒10提供动力的LED闪光灯具有高达或超过6小时的连续运行时间。

图8是位于电池组盒10内的控制电路100的图。电路100包括低电流放电接线柱40、高电流放电接线柱45、正电压接线柱50、盒识别接线柱55和盒温度接线柱60以便与终端产品接口。电路100还包括多个开关，诸如第一场效应晶体管(“FET”)105和第二场效应晶体管(“FET”)110、第一熔丝120、第二熔丝125、控制器130(如，处理器、微处理器、集成电路等)、电池组盒识别电阻135和热敏电阻140。控制器130为第一FET 105和第二FET 110提供信号以通过低电流放电接线柱40控制电池组盒10的充电和放电。电池组盒识别电阻135用于经由盒识别接线柱55向终端产品提供电压，这允许终端产品识别电池组盒10。热敏电阻140用于经由盒温度接线柱60向终端产品提供电压，这允许终端产品确定电池组盒10的温度(如，电池组电池温度)。

电池组盒10的接线柱被定位成与多个不同的终端产品电连接。在一个实施方案中，需要低电流放电(如，低于5amp)的终端产品仅电连接至正压接线柱50和低电流放电接线柱40。控制器130、第一FET105、第二FET110和第二熔丝125用于限制并控制由电池组盒10提供给终端产品的电流，或来自终端产品的充电电流。在一些实施方案中，当电池组盒10被连接至电池组充电器时，正压接线柱50、低电流放电接线柱40、盒识别接线柱55以及盒温度接线柱60的每一个都电连接至电池组充电器。

在本发明的另一个实施方案中，需要从电池组盒10高电流放电(如，大于5amp)的终端产品仅电连接至正压接线柱50和高电流放电接线柱45。电池组盒10能够为终端产品提供高达，如30Amp的电流。第一熔丝120被包括在电池组盒10内以防止电池组盒10提供能够损害终端产品或电池组盒10的电流(如，大于30amp的电流)。与低电流放电接线柱40不同，用于控制从高电流放电接线柱45放电的电流量的电路并不位于电池组盒10内，而是位于终端产品中。因此，电池组盒10在壳体15内并不要求额外的散热器或控制电路，这允许电池组盒10保持紧凑。在其他实施方案中，用于控制从高电流放电接线柱45放电的电流量的电路位于电池组盒10内。

在其他实施方案中，终端产品电连接至低电流放电接线柱40和高电流放电接线柱45以及正压接线柱50。在这样的实施方案中，电路位于电池组盒10内、终端产品内或既位于电池组盒10内，又位于终端产品内，以便控制从低电流放电接线柱40和高电流放电接线柱45的放电。作为示例性的实施例，一些终端产品要求电流在不同的时间，以不同的速率放电。在正常操作中，终端产品可能需要小于5amp的电流，此电流可以由低电流放电接线柱40供给。然而，在一些操作条件期间，需要更高的电流放电。例如，如果终端产品包括不是连续操作(如，仅在短时间段内供给动力)的马达，那么电池组盒10从低电流放电接线柱40转换至高电流放电接线柱45以便在马达被供给动力时，向终端产品供给必要的高电流放电。

图9-11阐释了具有高电流和低电流放电的电池组盒200的另一个实施方案。电池组盒200具有柱形的壳体205且仅具有两个接线柱。第一接线柱210位于柱形的壳体205的第一端215处，而第二接线柱220位于柱形的壳体205的第二端225处。电池组盒200包括类似于电池组盒10中的那些且关于图8描述的控制电子设备。然而，由于电池组盒200仅包括第一接线柱210和第二接线柱220，因此高电流放电和低电流放电都由电池组盒200内的控制电子设备来控制。在一些实施方案中，电池组盒200识别其所连接的设备以确定是使用电池组盒200内的高电流放电控制电路，还是低电流放电控制电路。在其他实施方案中，电池组盒200能够提供从低到高的输出电流范围。输出电流是基于设备要求来调节的，且不要求在低电流控制电路或高电流控制电路之间进行转换。例如，电池组盒200能够提供0-30A的电流。保护电路被包括在电池组盒200内以防止电池组盒200提供能够损害设备或电池组盒200的输出电流(如，大于30A的电流)。

图12-14阐释了另一个双接线柱电池组盒300。电池组盒300类似于关于图9-11描述的电池组盒200。然而，电池组盒300包括柱形的壳体305、位于壳体305的第一端315处的第一接线柱310和位于匹配的肋状物325上的第二接线柱320。将第二接线柱320定位在匹配的肋状物325上确保电池组盒300被合适地插入到或连接至设备。被包括在电池组盒300内的控制电路类似于电池组盒200所包括的控制电路。

图15-17阐释了双接线柱电池组盒400。电池组盒400类似于关于图9-11描述的电池组盒200和上面关于图12-14描述的电池组盒300。然而，电池组盒400包括柱形的壳体405、位于匹配的肋状物420的第一端415处的第一接线柱410和位于匹配的肋状物420的第二端430处的第二接线柱425。被包括在电池组盒400内的控制电路类似于电池组盒200和300所包括的控制电路。

上述电池组盒10、200、300和400与多个设备兼容。这种兼容性能够使，如电池组盒10或电池组盒10的组为每天使用的或需要完成一项工程的设备组提供动力。图18阐释了与电池组盒10兼容的设备的系统500。该设备包括红外(“IR”)温度枪505、数字万用表(“DMM”)510、便携式电源515、数码相机520、激光测距设备525、单端口电池组充电器530、电子锁535、闪光灯540、消噪耳机545、数字音乐播放器550、远程运动感测报警器555、自调平激光560和钻头565，尽管电池组盒10也与其他设备(如，锯、剪等)兼容。作为示例性的实施例，工程可能需要使用钻头、剪、闪光灯、耳机和充电器。一个或多个电池组盒10用于给所有设备提供动力，且电池组盒可选择性地连接至设备中的每一个。具体地，每一个设备包括接口，该接口能够接纳电池组盒10并将电池组盒10连接至设备。每一个设备的接口的构型取决于设备的功率需求。这种接口的实例公开在2009年3月23日提交的美国外观设计专利申请第29/314,346号、2009年3月23日提交的美国外观设计专利申请第29/314,347号和2009年3月23日提交的美国外观设计专利申请第29/314,349号中，这些外观设计专利申请的全部内容在此通过引用并入。因此，一个或多个电池组盒10能够被封装、销售或以其他方式与前述产品中的任一个的多种组合相结合，以提供能够满足用户的操作和功能需求的工具、设备和电源的系统。

因而，本发明提供了包括低电流和高电流放电接线柱的电池组盒以及其他的。用于控制电池组盒的充电和低电流放电的电路位于壳体内，而用于控制电池组盒的高电流放电的电路位于终端产品内。下面的权利要求中提出了本发明的不同特征和优势。

Claims (24)

1.一种电池组盒，所述电池组盒包括：

壳体，其具有第一端、第二端以及至少一个电池组电池，所述壳体被构建成连接至多个终端产品；

第一接线柱，其位于所述壳体的所述第一端处；

第二接线柱，其位于所述壳体的所述第一端处；

第三接线柱，其位于所述壳体的所述第一端处，所述第三接线柱被构建成与所述第一接线柱或所述第二接线柱一起起作用以提供输出电流，

其中所述第一接线柱被构建成提供比第二接线柱高的输出电流；和

控制器，其可操作来控制来自所述第一接线柱和所述第二接线柱中的至少一个的所述输出电流。

2.如权利要求1所述的电池组盒，还包括电池组盒温度接线柱和盒识别接线柱，所述电池组盒温度接线柱位于所述壳体的所述第一端处，所述盒识别接线柱位于所述壳体的所述第一端处。

3.如权利要求1所述的电池组盒，还包括匹配的肋状物，所述匹配的肋状物在所述壳体的所述第一端与所述壳体的所述第二端之间延伸。

4.如权利要求3所述的电池组盒，其中所述匹配的肋状物被构建成将将所述电池组盒固定至所述多个终端产品中的至少一个。

5.如权利要求4所述的电池组盒，其中所述匹配的肋状物包括凹陷，所述凹陷用于将所述电池组盒固定至所述多个终端产品中的至少一个。

6.如权利要求1所述的电池组盒，其中所述第一接线柱被构建成连接至第一终端产品而所述第二接线柱被构建成连接至第二终端产品。

7.如权利要求1所述的电池组盒，其中所述电池组盒包括单个电池组电池。

8.如权利要求1所述的电池组盒，还包括第四接线柱，所述第四接线柱被构建成与所述第一接线柱或所述第二接线柱组合以提供第二输出电流。

9.一种电池组盒，包括：

细长的壳体，其具有第一端、第二端以及至少一个电池组电池，所述壳体被构建成连接至多个设备中的任一个；

第一接线柱、第二接线柱和第三接线柱，所述第一接线柱、所述第二接线柱和所述第三接线柱都位于所述壳体的所述第一端处，所述第一接线柱被构建成与所述第二接线柱和所述第三接线柱中的至少一个一起起作用以提供输出电流，

其中所述第二接线柱被构建成提供第一输出电流，所述第三接线柱被构建成提供第二输出电流，且所述第一输出电流高于所述第二输出电流；以及

匹配的肋状物，其至少部分沿着所述壳体延伸且被构建成提供所述电池组盒与所述多个设备中的至少一个之间的物理连接。

10.如权利要求9所述的电池组盒，还包括电池组盒温度接线柱和盒识别接线柱，所述电池组盒温度接线柱位于所述壳体的所述第一端处，所述盒识别接线柱位于所述壳体的所述第一端处。

11.如权利要求9所述的电池组盒，还包括控制器，所述控制器可操作来控制所述第一输出电流和所述第二输出电流中的至少一个。

12.如权利要求9所述的电池组盒，其中所述匹配的肋状物被构建成将将所述电池组盒固定至所述多个终端产品中的至少一个。

13.如权利要求12所述的电池组盒，其中所述匹配的肋状物包括凹陷，所述凹陷用于将所述电池组盒固定至所述多个终端产品中的至少一个。

14.如权利要求9所述的电池组盒，其中所述第一接线柱被构建成连接至第一设备的接口，而第二接线柱被构建成连接至第二设备的接口。

15.一种电池组盒，包括：

壳体，其包括至少一个电池组电池且被构建成连接至多个设备中的任一个；

第一接线柱，其被构建成与第二接线柱一起起作用以便当被连接至所述多个设备中的第一个时提供第一输出电流，而当被连接至所述多个设备中的第二个时提供第二输出电流，

其中所述第一输出电流高于所述第二输出电流，且所述多个设备中的所述第一个不同于所述多个设备中的所述第二个；以及

控制器，其可操作来控制所述第一输出电流和所述第二输出电流中的至少一个。

16.如权利要求15所述的电池组盒，其中所述壳体包括第一端和第二端。

17.如权利要求16所述的电池组盒，还包括电池组盒温度接线柱和盒识别接线柱，所述电池组盒温度接线柱位于所述壳体的所述第一端处，所述盒识别接线柱位于所述壳体的所述第一端处。

18.如权利要求16所述的电池组盒，其中所述第一接线柱和所述第二接线柱都位于所述壳体的所述第一端处。

19.如权利要求15所述的电池组盒，其中所述第二输出电流由所述多个设备中的所述第二个来控制。

20.如权利要求15所述的电池组盒，还包括匹配的肋状物，所述匹配的肋状物至少部分沿着所述壳体延伸且被构建成提供所述电池组盒与所述多个设备中的至少一个之间的物理连接。

21.如权利要求20所述的电池组盒，其中所述匹配的肋状物被构建成将所述电池组盒固定至所述多个终端产品中的至少一个。

22.如权利要求21所述的电池组盒，其中所述匹配的肋状物包括凹陷，所述凹陷用于将所述电池组盒固定至所述多个终端产品中的至少一个。

23.如权利要求15所述的电池组盒，其中所述第二接线柱是低电流放电接线柱。

24.如权利要求15所述的电池组盒，其中所述第二接线柱是高电流放电接线柱。

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