CN102457088A - 电动工具系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动工具系统，其包括工具主体、可拆卸地附连于工具主体的电池组、以及对电池组充电的第一充电器。第一充电器包括向电池组的至少一个可再充电电池供给电流的可再充电电池。第一充电器的至少一个可再充电电池优选具有比电池组的至少一个可再充电电池大的电荷存储容量。

Description

电动工具系统
技术领域
本公开涉及使用电池组作为电源的(无绳式)电动工具系统。
背景技术
WO 2006/044693A2中公开了一种众所周知类型的(无绳式)电动工具系统。该电动工具系统包括工具主体、可拆卸地附连到工具主体上的电池组、以及用于对电池组充电的充电器。
发明内容
这种无绳式电动工具系统不需要外部电源(例如，壁式插座)来驱动电动工具。相反，使用者可以仅在使用电动工具之前对电池组充电。但是，电池组的电荷存储容量有限并且电动工具能够执行的工作的量(工作负荷)取决于电池组的容量。鉴于此，在过去一直期望采用具有较大的电荷存储容量的电池组。但是，具有较大的电荷存储容量的电池组又具有较大的尺寸(体积)和重量。换言之，如果电池组的容量较大，则一方面可以增大电动工具能够执行的工作量，但另一方面电动工具会较重且使用较不方便。
本教示的目的是公开一种改进的(无绳式)电动工具系统及方法，其可以例如既增大无绳式电动工具能够执行的工作的量同时又提高其使用的容易性。
在通常的电动工具操作中，使用者间歇地操作电动工具，并且电动工具的每次操作较短。由此，如果频繁地例如在电动工具操作之间的每次间隔期间都对电池组充电，则可能的是长时期地操作电动工具而从来没有使电池组的电量完全耗尽，即使在电池组的电荷存储容量较小的情况下也如此。但是，如果总是需要外部电源(例如，壁式插座或便携式发电机)用于对电池组充电，则电动工具不能够在不能获得外部电源的地方使用。另一方面，如果电池组能够通过使用另一电荷存储装置(例如，原电池或可再充电电池)进行充电，则即使在不能获得外部电源的地方使用者也能够使用该电动工具。
在本教示的第一方面，电动工具系统可以包括工具主体、能够可拆卸地附连于工具主体的电池组、以及构造为或适于对电池组充电的第一充电器。第一充电器包括能够向电池组供给电流的可再充电电池。
根据这种示例性系统，即使在不能获得外部电源的地方使用者也能够使用第一充电器对电池组充电。通过将第一充电器邻近正在进行电动工具操作的位置放置，使用者能够简单地通过将电池组(在连接至工具主体的同时)设置在第一充电器上而在电动工具操作之间的每次间隔期间多次地对电池组充电。因此，使用者能够使用电动工具来执行较大量的工作，即使在电池组的电荷存储容量较小的情况下也如此。总体而言，对于给定的电池化学类型(battery chemistry)，电池组的尺寸和重量与与电池组的电荷存储容量成比例。由此，根据本教示的电动工具系统能够可选地采用具有较小的电荷存储容量的较小且重量较轻的电池组而不会影响总体的电动工具性能，比如在必须将电池组从工具主体拆离并使用常规电池充电器进行再充电之前能够执行的工作的量。由此，能够减小包括电池组的电动工具的尺寸和重量，从而提高使用电动工具的容易性。
在阅读下面参照附图对示例性实施例的描述及权利要求之后，本教示的其他目的、实施例、优点及细节将是清楚的。
附图说明
图1示出了根据本教示的实施例1的电动工具系统的工具主体、电池组、以及无绳式充电器；
图2示出了构造为对实施例1的无绳式充电器充电的AC充电器；
图3是示出了实施例1的电动工具系统的构造及功能元件的框图。在该图中，以虚线示出的连接指示部件之间的可拆卸的附连，而箭头示出了电流流动的方向；
图4示出了构造为通过无绳式充电器进行充电的电池组；
图5示出了附连到工具主体上的电池组，该电池组将通过无绳式充电器进行充电；
图6示出了从工具主体拆卸的电池组，该电池组将通过AC充电器进行充电；
图7示出了在工具主体上设置有用于无绳式充电器的接口的变型；
图8示出了示出图7所示的变型实施例的构造及功能元件的框图。与图3相似，以虚线示出的连接指示部件之间的可拆卸的附连，而箭头示出了电流流动的方向；
图9示出了根据本教示的实施例2的无绳式充电器，其中该无绳式充电器能够使用外部电源对可再充电电池充电；
图10是示出了实施例2的电池充电器的构造及功能元件的框图。与图3相似，以虚线示出的连接指示部件之间的可拆卸的附连，而箭头示出了电流流动的方向；
图11示出了根据本教示的实施例3的无绳式充电器，其中附连到工具主体上的电池组将通过无绳式充电器进行充电；
图12是示出了包括实施例3的无绳式充电器的电动工具系统的构造及功能元件的框图。与图3相似，以虚线示出的连接指示部件之间的可拆卸的附连，而箭头示出了电流流动的方向；
图13示出了实施例3的无绳式充电器，其构造为可拆卸地附连到工具主体上以直接将电流供应给工具主体；
图14示出了实施例3的无绳式充电器，其构造为通过AC充电器进行充电；
图15示出了附连到工具主体上的实施例3的无绳式充电器，其中，实施例3的无绳式充电器也构造为通过实施例1的无绳式充电器进行充电；
图16示出了根据本教示的实施例4的工具主体、电池组、以及无绳式充电器；
图17是示出了包括实施例4的无绳式充电器的电动工具系统的构造及功能元件的框图。与图3相似，以虚线示出的连接指示部件之间的可拆卸的附连，而箭头示出了电流流动的方向；
图18示出了根据本教示的实施例5的工具主体、电池组、以及无绳式充电器；
图19是示出了实施例5的无绳式充电器的构造及功能元件的框图；
图20是示出了实施例5的无绳式充电器的变型的框图；
图21是示出了实施例6的无绳式充电器的构造及功能元件的框图。
具体实施方式
在本教示的一个实施例中，第一充电器优选地包括第一单元、和可拆卸地附连到第一单元上的第二单元。优选地，第一单元容置可再充电电池，而第二单元包括构造为附连到电池组的接口。利用这种构造，能够通过设置多个第一单元并且串联地使用它们来进行大量的充电。通过使多个第一单元共享第二单元，能够简化整个系统的构造。
在前述实施例中，优选的是第二单元还包括构造为附连到工具主体的接口，并且第二单元电插置在工具主体与电池组之间。在该实施例中，当使用电动工具时，从电池组输出的电流将经由第二单元供应给工具主体。当对电池组进行充电时，来自第一单元的充电电流将经由第二单元供应给电池组。
附加地或可选地，第一充电器优选地能够在电池组附连到工具主体上时对电池组充电。利用这种构造，不存在当电池组需要充电时从工具主体移除电池组的需要。使用者由此能够容易地在电动工具的操作之间对电池组充电。
附加地或可选地，容置在第一充电器中的可再充电电池的电荷存储容量优选地比容置在电池组中的可再充电电池的电荷存储容量大。利用这种构造，能够减小电动工具(工具主体和电池组)的总体尺寸和重量，同时增大使用者可使用电动工具、即使用单次充电的电池组(其可以在其操作期间频繁地再充电)能够执行的工作的量。
附加地或可选地，容置在第一充电器中的可再充电电池的最大容许电流优选地比容置在电池组中的可再充电电池的最大容许电流小。换言之，尽管电池组的可再充电电池必须输出较大的电流以足够充当用于电动工具的电源，但是不需要向第一充电器的可再充电电池输出这种大电流。相反，优选的是使用具有较高的电荷存储容量(即，比电池组中的电池的电荷存储容量高)的可再充电电池。例如，与设计用于电动工具的锂离子电池相比，设计用于笔记本PC的锂离子电池通常能够输出较低的最大容许电流，但是具有大很多的电荷存储容量(电荷存储密度)。因此，在本教示的一个示例性示例中，设计用于电动工具的锂离子电池能够用作电池组的可再充电电池，而设计用于笔记本PC的锂离子电池能够用作第一充电器的可再充电电池。
附加地或可选地，电动工具系统优选的还包括适于或构造为对容置在第一充电器中的可再充电电池进行充电的第二充电器。在另一优选的实施例中，第二充电器还能够对电池组进行充电。
另外，前述第二充电器优选地独立于第一充电器并且可拆卸地附连到第一充电器。但是，第二充电器也能够与第一充电器成一体并且被容置在第一充电器的壳体中。
在第一充电器包括容置有可再充电电池的第一单元和具有用于电池组的接口的、可拆卸地附连到第一单元的第二单元的实施例中，第一单元优选在其从第二单元拆离时可拆卸地附连到第二充电器上。利用这种构造，能够通过将一完全充电的第一单元附连于第二单元对电池组进行充电，而将另一第一单元从第二单元拆离并且进行充电。通过使多个第一单元共享第二单元，能够简化整个系统的构造。
附加地或可选地，第一充电器能够可拆卸地附连于工具主体而非电池组，并且可以从其可再充电电池向工具主体供给电流。利用这种构造，与电池组相似，第一充电器能够用作工具主体的电源。
在前述实施例中，第一充电器优选地包括容置有可再充电电池的第一单元、和具有用于电池组的接口的第二单元。在该情况下，第一单元和第二单元优选可拆卸地附连于彼此，并且第一单元能够可拆卸地附连于工具主体而将第二单元从第一单元拆离。利用这种构造，当第一充电器附连于工具主体而非电池组并且第一充电器用作电源时，未用作与电池组的接口的部分能够被拆离。这样，能够减小由工具主体和第一充电器构成的电动工具的大小和重量。另外，利用该构造，第一单元可以包括传统的电池组，而第一充电器能够通过仅准备第二单元实现。
本教示能够被应用到任一类型的无绳式电动工具中，其中包括但不限于用于加工金属的电动工具、用于加工木材的电动工具、用于加工石材的电动工具、以及用于园艺的电动工具。具体的示例包括但不限于电钻、电动冲击和电动螺丝起子、冲击式电动扳手、电磨、电圆锯、电动往复锯、电动曲线锯、电动带锯、电锤、电动切割机、电链锯、电刨、电动打钉枪(包括电动铆钉枪)、电动订书机、电剪刀、电动修枝机、电动剪草机、电动割草机、电动割灌机、电动鼓风机(吹叶机)、电筒、电动混凝土振动器、以及电动真空吸尘器。
容置在电池组和第一充电器内的可再充电电池可以优选地包括但不限于至少一个锂离子电池。容置在第一充电器内的可再充电电池(或者多个串联和/或并联连接的可再充电电池)能够与容置在电池组内的可再充电电池具有相同的额定电压或不同的电压。另外，容置在第一充电器内的可再充电电池和容置在电池组内的可再充电电池可以是相同类型的可再充电电池，或者可以是不同类型的可再充电电池(例如，相同或不同的化学类型和/或构造)。
工具主体、电池组、第一充电器、以及第二充电器可以彼此直接附连，或者可以经由适配器附连。另外，这些物件能够经由接触端子或者以非接触的方式(例如，利用一个或更多个线圈的电磁感应)电连接。
现在将参照附图进一步详细说明本教示的代表性的、非限制性示例。该详细说明仅意在向本领域的技术人员教示用于实践本教示的优选方面的更多细节，而非用来限制本教示的范围。另外，下面公开的附加特征及教示中的每一个均可以单独地使用或者与其他特征及教示组合使用以提供改进的电动工具系统、以及用于使用和制造该电动工具系统的方法。
此外，在下面的详细说明中公开的特征与步骤的组合并非必然最广义地实践本教示，并且相反地仅教示用于具体说明本教示的代表性示例。另外，各独立权利要求和从属权利要求、以及上述和下述代表性示例的不同特征能够以没有特定和清楚列举的多种方式组合，以提供本教示的另外的有用实施例。
在说明书和/或权利要求书中公开的全部特征意在独立于在实施例和/或权利要求中的特征的组成而彼此单独地和独立地公开以用于原始书面公开的目的、以及用于限制请求保护的主题的目的。另外，全部的数值范围或对实体组合的指示意在公开每个可能的中间值或中间实体以用于原始书面公开的目的、以及用于限制请求保护的主题的目的。
实施例1
将参照附图对实施例1的(无绳式)电动工具系统进行描述。本实施例的电动工具系统是手持式电动螺丝起子并且能够用于例如将螺钉钻入到物体中或从物体中起出。但是，在本实施例中描述的技术并不限于电动螺丝起子，而是也能够以相同的方式应用到各种各样其他类型的电动工具中，比如应用于上文所述的电动工具，或者甚至应用于没有在此特别提及的其他电动工具。
如图1至图3中所示，电动工具系统包括工具主体10、电池组30、无绳式充电器50和AC充电器70。
工具主体包括工具保持器12、马达14、触发开关16和电池组接口18。工具保持器12被可旋转地支承并且构造为使得螺丝起子头(工具)能够可拆卸地附连于其上。工具保持器12可以例如为工具卡盘。马达14的输出端联接至工具保持器12，以便可旋转地驱动工具保持器12。触发开关16由使用者手动地操作。例如，当使用者手动地操作或致动触发开关16时，马达14驱动工具保持器12，而当使用者释放触发开关16时，马达14停止驱动工具保持器12。电池组接口18可拆卸地接收(附连至)电池组30。电池组接口18经由触发开关16电连接至马达14。电池组接口18包括至少一个(接触)电池端子以及可选地至少一个(接触)端口，该至少一个(接触)端口用于与设置在工具主体10和/或电池组30中的处理器和/或控制器电通信，如在本领域中众所周知的。
电池组30是工具主体10的电源并且可拆卸地附连于工具主体10。电池组30包括工具接口32、可再充电电池34和第一充电器接口36。当电池组30附连于工具主体10的电池组接口18时，工具接口32与工具主体10的电池组接口18电连接。工具接口32连接至可再充电电池34并且将电流从可再充电电池34传导至工具主体10。与电池组接口18相似，工具接口32包括至少一个(接触)电池端子(其能够与电池组接口18的至少一个(接触)电池端子相容)以及可选地至少一个(接触)端口，该至少一个(接触)端口用于与设置在工具主体10和/或电池组30中的处理器和/或控制器电通信，如在本领域中众所周知的。在本实施例中，电池组30的工具接口32可以设置在工具主体10内(即，在工具主体10的壳体的内部中)，并且由此在将电池组30附连于工具主体10时被工具主体10隐藏。电池组30的可再充电电池34优选地为锂离子可再充电电池。但是，可再充电电池34并不限于锂离子可再充电电池，而是可以为任何其他类型的可再充电电池，比如其他类型的锂基电池、镍金属氢化物电池、镍镉电池等。如将容易理解的，在本申请中所有对“电池”的称谓意在还公开并包括多个电池，这是因为可再充电电池能够串联和/或并联地连接以实现用于本教示的特定应用所需的任意的电压和/或电流。
电池组30的第一充电器接口36可以包括能够与无绳式充电器50电连接(即，以接触方式直接连接)的一对正负(接触)端子。如图4中所示，第一充电器接口36优选地设置在电池组30的底部上，但是其也可以设置在电池组30的侧向侧上。优选的是第一充电器接口36总保持暴露于外部或者从外部可达，甚至当电池组30附连到工具主体10时也如此。总体而言，当电池组30附连到工具主体10的电池组接口18时，电池组30的顶侧与设置在工具主体10的底面上的电池组接口18实体接合。由此，当电池组30附连到工具主体10的电池组接口18时，电池组30的侧向侧和底侧通常暴露于外部。但是，在电池组30的侧向侧或底侧附连到电池组接口18的情况下，电池组30的顶侧则可以暴露于外部并且由此可以适于将第一充电器接口36设置在该侧上。
无绳式充电器50构造为对电池组30充电。无绳式充电器50包括电池组接口52、充电控制器54、至少一个可再充电电池56、以及第二充电器接口58。电池组接口52可以包括能够与第一充电器接口36可拆卸地电连接(即，能够以接触方式直接连接)的一对正负(接触)端子。电池组接口52经由充电控制器54电连接至可再充电电池56。无绳式充电器50的可再充电电池56优选地为锂离子可再充电电池。但是，可再充电电池56不限于锂离子可再充电电池，而是可以为任何其他类型的可再充电电池，比如其他类型的锂电池、镍金属氢化物电池、镍镉电池等。如上面讨论的，可以通过使多个电池串联和/或并联地连接而使用多个电池。
在本实施例中，无绳式充电器50使用存储在可再充电电池56中的能量来对电池组30的可再充电电池34充电。在本实施例中，供应给电池组30的充电电流和充电电压优选地通过充电控制器54控制，但是充电电流和充电电压也能够通过设置在电池组30和/或甚至设置在工具主体10中的控制器来单独地或者组合地进行控制。本实施例的无绳式充电器50不需要外部电源(例如，壁式插座)来给电池组30充电(即，在电池组30充电期间无绳式充电器50可以与分离的电源断开)。可再充电电池56电连接至第二充电器接口58。第二充电器接口58优选地包括能够与AC充电器70可拆卸地电连接的一对正负(接触)端子。第二充电器接口58可选地还可以包括至少一个(接触)端口，用于与设置在工具主体10和/或电池组30中的处理器和/或控制器电通信，如在本领域中众所周知的。
AC充电器70构造为给无绳式充电器50的至少一个可再充电电池56充电，但是可选地AC充电器70可以构造为还直接给电池组30的可再充电电池34充电，如将在下面进一步描述的。AC充电器70包括第一充电器接口72、电池组接口74、充电控制器76、AC-DC转换器78以及电源线82。电源线82能够电连接至外部AC电源(例如，连接至商用AC电源或便携式发电机的壁式插座)。从AC电源供应的AC电流通过AC-DC转换器78转换成DC电力。AC-DC转换器78经由充电控制器76电连接至第一充电器接口72和电池组接口74。由此，AC充电器70优选地构造为从外部AC电源接收AC电力并且从第一充电器接口72以及可选地从电池组接口74输出DC电力。第一充电器接口72和电池组接口74各自优选地包括至少一个适当构造的(接触)电池端子以及可选地至少一个(接触)端口，该至少一个(接触)端口用于与设置在工具主体10和/或电池组30中的处理器和/或控制器电通信，如在本领域中众所周知的。
如图2中所示，AC充电器70的第一充电器接口72优选地可以包括能够与无绳式充电器50的第二充电器接口58的对应的或互补的正负(接触)端子可拆卸地电连接(即，直接连接)的一对正负端子。另外，如图5中所示，第一充电器接口72能够与电池组30的第一充电器接口36可拆卸地电连接。换言之，该实施例的AC充电器70构造为既给无绳式充电器50的可再充电电池56充电又给电池组30的可再充电电池34充电。另外，如图6中所示，电池组30的工具接口32也能够附连至AC充电器70的电池组接口74。由此，该实施例的AC充电器70能够经由电池组接口74或者经由第一充电器接口72对电池组30充电。但是，应当理解，AC充电器70可以构造为仅对无绳式充电器50的可再充电电池56充电，并且不需要能够对电池组30的可再充电电池34充电。即，在这种实施例中，电池组30的可再充电电池34可以通过无绳式充电器50的可再充电电池56或者常规充电器进行充电。
如上文指出的，本实施例的电动工具系统包括容置有可再充电电池56的无绳式充电器50，以使使用者能够对电池组30充电而不需要外部电源。例如，无绳式充电器50优选地为便携的并且可以由使用者放置为靠近使用者进行电动工具操作的位置处，从而使得能够在电动工具操作期间方便地将电动工具系统(即，第一充电器接口36)设置在无绳式充电器50(即，电池组接口52)上(或另外地与其连接)，由此能够对电池组30多次地充电。因此，即使电池组30(至少一个可再充电电池34)的电荷存储容量较小，其仍然能够避免在交替地进行电动工具操作和对电池组30再冲电(即，在电动工具操作之间)时使电池组30的电量完全耗尽，从而将不得不以刚充电的电池组30替代电量耗尽的电池组30以便继续电动工具的操作。总体而言，较低容量的电池组30具有较小的体积(较小的尺寸)和较轻的重量，从而使电动工具(工具主体10和电池组30)的总重量可以减小。由此，通过使用重量较轻的电池组，能够使电动工具便于使用者抓举，从而有利地使电动工具系统的使用较容易且不是很累。
在本实施例中，电池组30能够在其附连到工具主体10上时通过无绳式充电器50充电。根据这种构造，当使用者想给电池组30充电时，无需将电池组30从工具主体10拆离。由此，使用者能够在电动工具的操作之间很便利地对电池组30充电。但是，在本教示的某些方面，无绳式充电器50不是必需能够在电池组30附连到工具主体10时给电池组30充电的。换言之，无绳式充电器50可以替代地以类似于常规充电器的方式仅能够在将电池组30从工具主体10拆离时对电池组30充电。
在本实施例中，容置在无绳式充电器50中的可再充电电池56的电荷存储容量较大或者比容置在电池组30中的可再充电电池34的电荷存储容量大。本教示的这种实施例对于使用者而言特别方便，这是因为电动工具(工具主体10和电池组30)的总体尺寸和重量能够因采用重量较轻的电池组而减小。但是，因为能够使用无绳式充电器50对电池组30多次地再充电，所以电动工具能够在必须对无绳式充电器50的可再充电电池56再充电之前执行较大量的工作。即，电动工具系统可以在电池组30必须被再充电之前比通常预期长久得多地操作。
另外，在本实施例中，用于电池组30的可再充电电池34的锂离子电池可以优选地具有与无绳式充电器50的可再充电电池56不同的特性(例如，不同的化学类型和/或构造)。例如，电池组30的可再充电电池34优选地采用已经专门开发和设计用于在电动工具中使用的锂离子可再充电电池，即具有较高的最大额定或标称电流输出的可再充电电池，从而能够使用电池组30执行重负载电动工具操作。另一方面，无绳式充电器50的可再充电电池56可以采用例如专门开发或设计用于在笔记本个人电脑(PC)中使用的锂离子可再充电电池，该可再充电电池具有较低的最大额定或标称电流输出，但具有较高的电荷存储密度。因为电池充电操作通常使用比电动工具操作小很多的电流来进行，所以无绳式充电器50中的至少一个可再充电电池56能够采用在维持较高的电荷存储容量的同时使重量和尺寸最小化的电池的化学类型和/或构造。结果，无绳式充电器50能够在不牺牲存储的充电功率的情况下具有较小的总重量和尺寸(体积)。
与用于在电动工具中使用的锂离子可再充电电池相比，用于在笔记本PC中使用的锂离子可再充电电池具有较低的最大容许电流，但却有利地具有相对于其尺寸和重量而言较大的容量。相应地，因为根据本教示，流动到可再充电电池56上的最大电流可以较小，所以适于在笔记本PC中使用的锂离子可再充电电池可以用在本实施例的无绳式充电器50中。相比之下，因为在电动工具操作期间大量的电流需要流动到马达14上，所以适于在电动工具中使用的锂离子可再充电电池不得不用于电池组30的可再充电电池34，以便允许较大的电流流动。当然，无绳式充电器50的至少一个可再充电电池56并不仅限于适合在笔记本PC中使用的锂离子可再充电电池，开发用于其他目的的各种其他类型的可再充电电池也能够适当地与本教示一起使用。
在本实施例中，电池组30不但能够通过无绳式充电器50而且能够通过AC充电器70充电。例如，AC充电器70能够构造为在电池组30附连到工具主体10上时(参见图5)对电池组30充电。由此，当AC电力(例如，壁式插座)易于获得时，AC充电器70能够替代无绳式充电器50被用来对电池组30充电。例如，如上面描述的，电池组30(当附连到工具主体10上时)能够在电动工具操作之间设置在AC充电器70上(具体地设置在第一充电器接口72上)，从而多次地对电池组30充电并且由此能够避免在特定的一组电动工具操作期间将存储在电池组30中的电荷完全耗尽。
如上述，AC充电器70还能够构造为在电池组30从工具主体10(参见6)拆离时通过使工具接口32与电池组接口74接合来对电池组30充电。由此，在这种实施例中，能够在电动工具根本没有被使用时使用AC(第二)充电器70例如彻底地给电池组30充整晚的电。在这种构造中，AC充电器70可以优选地向电池组30供应比通过无绳式充电器50供应的充电电流大的充电电流。在该情况下，电池组30能够充较短时长的电。
图7和图8示出了可选的实施例，其中充电器接口22另外地设置在工具主体10上。该充电器接口22能够在电池组30连接到工具主体10的电池组接口18上时与无绳式充电器50的电池组接口52和/或与AC充电器70的第一充电器接口72电连接。与上述其他接口相似，充电器接口22也优选地包括至少一个适当构造的(接触)电池端子以及可选的至少一个用于与设置在工具主体10和/或电池组30中的处理器和/或控制器电通信的(接触)端口，如在本领域中众所周知的。在该实施例中，充电器接口22电连接至位于工具主体10内的电池组接口18。因此，当电池组附连到工具主体10上时，工具主体10的充电器接口22将电连接至电池组30的至少一个可再充电电池34。该实施例还能够在电池组30附连到工具主体10上时通过无绳式充电器50或通过AC充电器70对电池组30充电。
实施例2
将参照图9和图10对实施例2的无绳式充电器150进行描述。实施例2的无绳式充电器150对在实施例1中描述的电池组30充电，并且实施例2的无绳式充电器150是在实施例1中描述的无绳式充电器50的变型。在图9和图10中，与实施例1的无绳式充电器50共同的部件已经被指定相同的附图标记。
如图9和图10中所示，实施例2的无绳式充电器150还包括第二充电控制器162、AC-DC转换器164和电源线166，在实施例1的电池存储器50中没有设置这些。电源线166能够电连接至外部AC电源(例如，与商用AC电源电连通的壁式插座)。从AC电源供应的AC电流通过AC-DC转换器164转变为DC电力。AC-DC转换器164经由充电控制器162电连接至可再充电电池56。
在这种构造中，实施例2的无绳式充电器150能够直接从外部AC电源接收AC电力，该AC电力能够被用以对可再充电电池56充电。当然，无绳式充电器150的可再充电电池56也能够通过在实施例1中描述的AC充电器70充电。
实施例3
将参照图11至图15对实施例3的无绳式充电器250进行描述。实施例3的无绳式充电器250对在实施例1中描述的电池组30充电，并且实施例3的无绳式充电器250是实施例1中描述的无绳式充电器50的变型。在图12至图15中，与实施例1的无绳式充电器50共同的部件已经被指定相同的附图标记。
如图11和图12中所示，实施例3的无绳式充电器250还包括在实施例1的无绳式充电器50中没有设置的工具接口252。工具接口252电连接至在无绳式充电器250内部的可再充电电池56。无绳式充电器250的工具接口252优选地与电池组30的工具接口32具有相同的结构，或者至少具有容许工具接口252电连接到工具主体10的电池组接口18上的结构。由此，这种构造使无绳式充电器250能够如图13中所示地附连到工具主体10上而非如图11中所示的电池组30上。当无绳式充电器250如图13中所示地附连到工具主体10上时，无绳式充电器250的工具接口252电连接至工具主体10的电池组接口18。因此，本实施例的无绳式充电器250不但能够对电池组30充电，而且还能够充当工具主体10的电源，从而直接将电流从无绳式充电器250的可再充电电池56供应给工具主体10的马达14(即，没有电池组30插在它们之间)。
如图14中所示，实施例3的无绳式充电器250能够通过AC充电器70充电。由此，AC充电器70构造为经由第一充电器接口72或经由电池组接口74对无绳式充电器250充电。另外，如图15中所示，实施例3的无绳式充电器250也能够构造为通过实施例1中描述的无绳式充电器50充电。在该情况下，无绳式充电器250能够在其附连到工具主体10上时充电。
实施例4
将参照图16和图17对实施例4的无绳式充电器350进行描述。实施例4的无绳式充电器350对实施例1中描述的电池组30充电，并且其为在实施例1中描述的无绳式充电器50的变型。在图16和图17中，与实施例1的无绳式充电器50共同的部件已经被指定相同的附图标记。
实施例4的无绳式充电器350包括可拆卸地附连到适配器单元350b上的电池单元350a。电池单元350a包括电连接至至少一个可再充电电池56的工具接口352。在这种实施例中，电池单元350a可以是设计为直接附连到工具主体10上且为工具主体10供应电力的常规电池组。因此，电池单元350a也能够附连到工具主体10的电池组接口18上以充当向工具主体10供给电流的电源。
适配器单元350b包括第一电池组接口52、充电控制器54和第二电池组接口354。与上述接口相似，工具接口352和第二电池组接口354各自优选地包括至少一个电池(接触)端子以及可选的至少一个用于与设置在工具主体10和/或电池组30(350a)中的处理器和/或控制器电通信的(接触)端口，如在本领域中众所周知的。当电池组30附连到工具主体10上时，第一充电器接口36能够电连接至第一电池组接口52。电池单元350a的工具接口352能够机械地(直接地)电连接至第二电池组接口354。第二电池组接口354可以经由充电控制器54电连接至第一电池组接口52。根据该构造，本实施例的无绳式充电器350也构造为使用存储在可再充电电池56中的电力来对电池组30充电。用于在实施例1中描述的AC充电器70的壳体也可以用作适配器单元350b的壳体。
利用本实施例的无绳式充电器350，容置有可再充电电池56的电池单元350a能够与结构的其他部分分离。由此，分离的电池单元350a能够附连到工具主体10而非电池组30上，并且能够用作工具主体10的电源。根据该构造，当无绳式充电器350用作工具主体10的电源时，未被使用的结构——即第二电池组接口52和充电控制器54——能够被移除。这样，以工具主体10和无绳式充电器350构造而成的电动工具的尺寸和重量能够减小。
实施例5
将参照图18和图19对实施例5的无绳式充电器450进行描述。实施例5的无绳式充电器450对在实施例1中描述的电池组30充电，并且其为在实施例1中描述的无绳式充电器50的变型。在图18和图19中，与实施例1的无绳式充电器50共同的部件已经被指定相同的附图标记。
实施例5的无绳式充电器450包括可拆卸地附连到适配器单元450b上的电池单元450a。在实施例1中描述的第二充电器接口58和至少一个可再充电电池56设置在电池单元450a中。在实施例1中描述的电池组接口52和充电控制器54设置在适配器单元450a中。另外，在该实施例中，在电池单元450a上还设置有适配器单元接口460，并且在适配器单元450b上还设置有电池单元接口462。电池单元450a和适配器单元450b经由适配器单元接口460和电池单元接口462电连接。
当将电池单元450a和适配器单元450b二者连接时，本实施例的无绳式充电器450与实施例1的无绳式充电器50在其结构及功能方面基本等同。根据本实施例的无绳式充电器450，提供多个电池单元450a且一个接另一个地使用这多个电池单元450a，从而使使用者能够多次地对电池组30充电。通过使多个电池单元450a共享具有电池组接口52和充电控制器54的适配器450b，能够简化整个系统的构造，并且能够降低制造成本。
当从适配器单元450b移除时，电池单元450a能够与AC充电器70拆离。换言之，电池单元450a构造为通过AC充电器70充电，而并不需要适配器单元450b用于再充电操作。根据该构造，能够通过将电池单元450a从适配器单元450b拆离并进行充电的同时将另一完全充上电的电池单元450a附连到适配器单元450b上而连续地对电池组充电。尽管本实施例的AC充电器也能够对电池组30充电，但是如果AC充电器70能够至少对电池单元450a充电就足够了。
图20示出了实施例5的变型。如图20中所示，适配器单元450b的电池单元接口462优选地构造为能够与电池单元450a的第二充电器接口58电分离。根据这种构造，第二充电器接口58也能够作为图19中所示的适配器单元接口460起作用。在该实施例中，不再对单独设置适配器单元接口460存在任何需求，并且能够简化电池单元450a的构造。
实施例6
图21示出了实施例6的无绳式充电器550。如图21中所示，与实施例5的无绳式充电器450相似，无绳式充电器550包括电池单元550a和适配器单元550b。但是，在本实施例的无绳式充电器550中，适配器单元550b还包括工具接口564。工具接口564与工具主体10对接。工具接口564与在适配器单元550b内部的电池组接口52电连接。本实施例的适配器单元550b构造为电插置在工具主体10与电池组30之间，并且使工具主体10与电池组30二者机械连接且电连接。
为了使用电动工具，首先将适配器单元550b电插置在工具主体10与电池组30之间。当使用者致使电动工具操作时，从电池组30输出的电流经由适配器单元550b供应给工具主体10。在图21中，电流流动以实线箭头示出。当电动工具停止时，电池组30能够通过将电池单元550a与适配器单元550b相连来充电。此时，来自电池单元550a的充电电流将经由适配器单元550b供应给电池组30。在图21中，充电电流的流动以虚线箭头示出。当电池组30需要充电时，不存在将电池组30从工具主体10拆离的需要。
根据本实施例的无绳式充电器550，电池组30的第一充电器接口36不是必需的。由此，电池组30不需要一定包括第一充电器接口36。由此，本实施例的无绳式充电器550也能够与常规电动工具系统一起使用。换言之，适配器单元550b也能够被电插置在常规工具主体10与电池组30之间，从而变得能够使用电池单元550a的可再充电电池56对电池组30充电。由此，即使是常规电池组30也能够在附连到工具主体10上时进行充电。
在本实施例的无绳式充电器550中，电池单元550a的适配器单元接口460和第二充电器接口58中的一个能够通过将一个接口构造为用于两个功能而消除。另外，充电控制器54的部分或全部可以设置在电池单元550a而非适配器单元550b上。
在前述实施例中的任一个中，电池组30优选地适于输出至少300瓦的标称功率，例如高于450瓦、或者甚至高于600瓦。另外，第一充电器50、150、250、350、450、550优选地包括适于存储足够的电荷以对电池组彻底地再充电至少一次——更优选地至少两次，更优选地至少五次并且甚至更优选地至少十次——的多个串联连接的电池组电池。
在前述实施例中的任一个中，电池组30优选具有大于10伏的标称电压，例如介于10伏至40伏之间、例如介于大约14伏至30伏之间、例如介于大约21伏至30伏之间。附加地或可选地，电池组30优选地具有等于或大于10安培的标称输出电流，更优选地等于或大于15安培。附加地或可选地，电池组30优选地具有至少0.5安培小时的标称容量，例如等于或大于1.0安培小时、例如等于或大于2.0安培小时。

Claims (19)

1.一种电动工具系统，包括：
工具主体；
电池组，所述电池组可拆卸地附连于所述工具主体；以及
第一充电器，所述第一充电器构造为对所述电池组充电，其中，所述第一充电器包括构造为向所述电池组供给电流的至少一个可再充电电池。
2.如权利要求1所述的电动工具系统，其中：
所述第一充电器包括可拆卸地附连于第二单元的第一单元；
所述第一单元容置所述至少一个可再充电电池；以及
所述第二单元包括构造为与所述电池组连接的接口。
3.如权利要求2所述的电动工具系统，其中：
所述第二单元进一步包括构造为与所述工具主体连接的接口，以使所述第二单元电插置在所述工具主体与所述电池组之间。
4.如权利要求3所述的电动工具系统，其中：
所述第一充电器构造为在所述电池组附连于所述工具主体时对所述电池组充电。
5.如权利要求4所述的电动工具系统，其中，所述第一充电器的所述至少一个可再充电电池具有比所述电池组的电荷存储容量大的电荷存储容量。
6.如权利要求5所述的电动工具系统，其中，所述第一充电器的所述至少一个可再充电电池具有比所述电池组的最大容许电流小的最大容许电流。
7.如权利要求6所述的电动工具系统，进一步包括第二充电器，所述第二充电器构造为对所述第一充电器的所述至少一个可再充电电池充电。
8.如权利要求7所述的电动工具系统，其中，所述第二充电器进一步构造为直接对所述电池组充电而不使用所述第一充电器。
9.如权利要求8所述的电动工具系统，其中，所述第二充电器构造为可拆卸地附连于所述第一充电器。
10.如权利要求9所述的电动工具系统，其中：
所述第二充电器构造为在将所述第一充电器的所述第一单元从所述第一充电器的所述第二单元拆离时可拆卸地附连于所述第一充电器的所述第一单元。
11.如权利要求7所述的电动工具系统，其中，所述第二充电器容置在所述第一充电器的壳体内。
12.如权利要求5所述的电动工具系统，其中，替代附连于所述电池组，所述第一充电器能够可拆卸地附连于所述工具主体，并且所述第一充电器构造为向所述工具主体供给驱动电流。
13.如权利要求12所述的电动工具系统，其中，
所述第一单元构造为在将所述第二单元与所述第一单元拆离时可拆卸地附连于所述工具主体。
14.如权利要求1所述的电动工具系统，其中，替代附连于所述电池组，所述第一充电器能够可拆卸地附连于所述工具主体，并且所述第一充电器构造为向所述工具主体供给驱动电流。
15.如权利要求14所述的电动工具系统，其中：
所述第一充电器包括可拆卸地附连于第二单元的第一单元；
所述第一单元容置所述至少一个可再充电电池；
所述第二单元包括构造为与所述电池组连接的接口；以及
所述第一单元构造为在将所述第二单元与所述第一单元拆离时可拆卸地附连于所述工具主体。
16.如权利要求1所述的电动工具系统，进一步包括第二充电器，所述第二充电器构造为对所述第一充电器的所述至少一个可再充电电池充电。
17.如权利要求16所述的电动工具系统，其中，所述第二充电器进一步构造为直接对所述电池组充电而不使用所述第一充电器。
18.一种用于电池组的充电器，所述电池组可拆卸地附连于电动工具系统的工具主体，所述充电器包括：
至少一个可再充电电池，所述至少一个可再充电电池构造为向容置在所述电池组中的至少一个可再充电电池供给电流。
19.一种用于对根据权利要求1所述的电动工具系统再充电的方法，包括以下步骤：
当所述电池组附连于所述工具主体时，从所述第一充电器的所述至少一个可再充电电池向所述电池组供给充电电流。
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