CN102957329A - 电池适配器以及采用该种电池适配器的电源设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池适配器以及采用该种电池适配器的电源设备。电池适配器包括能够将电压波形从DC转换为AC的逆变器设备。可以选择性地将形状不同的第一可再充电电池和第二可再充电电池连接到逆变器设备。第一可再充电电池例如可以是用在电动工具中的电池组，第二可再充电电池例如可以是高容量铅酸电池。通过该种电池适配器，能够使用两种类型的可再充电电池作为驱动AC驱动的电动工具的电源。电池适配器将实现充电/放大控制的微型计算机容纳于其中。

Description

电池适配器以及采用该种电池适配器的电源设备

技术领域

本发明涉及电池适配器以及采用该种电池适配器的电源设备。

背景技术

例如，如在日本专利申请公开No.2009-278832中所公开的，已知一种用于将DC电压变换为AC电压的逆变器设备。专用DC电源有时被用于提供要进行DC-AC变换的DC电压。该种DC电源可以是包括例如锂离子电池的电池组的形式。这种电池组例如用于如电源等电动工具中。通常，由于形状和电特性的不同，不能以其它类型的DC电源替代该种专用DC电源。

发明内容

考虑到以上所述，本发明的目的是提供一种能够将各种类型的DC电源连接到逆变器设备的电池适配器，并且还提供一种采用该种电池适配器的电源设备。例如，根据本发明的电池适配器能够选择性地将锂离子电池和铅酸电池连接到逆变器设备。这两种类型的电池的形状和电特性不相同，并且这两种类型的电池用于不同的电池驱动设备中。

为了获得以上和其它目的，本发明提供一种电池适配器，该电池适配器包括电源设备，第一可再充电电池和第二可再充电电池之一能够可选择地连接到所述电源设备。第一可再充电电池具有第一外部形状和第一电特性。第二可再充电电池具有与第一外部形状不同的第二外部形状。

根据本发明的另一方面，提供一种包括上述电池适配器、上述第二可再充电电池以及容器的电源设备，所述容器用于容纳所述电池适配器及所述第二可再充电电池。所述容器具有手柄和轮子。

根据本发明的又一方面，提供一种包括上述电池适配器、波形转换部以及正弦波适配器的正弦波供给系统，所述波形转换部用于将所述第一可再充电电池或所述第二可再充电电池的第一电压波形的第一电压转换为第二电压波形的第二电压，所述正弦波适配器被连接到所述波形转换设备并用于将输入电压转换为正弦波AC电压，所述正弦波适配器还用于当输入电压是正弦波AC电压时照原样输出输入电压。

根据本发明的又一方面，提供一种包括上述电源设备和上述电池适配器的电压供给系统。所述第一可再充电电池具有要被识别的第一部分，所述电池适配器具有要被识别的第二部分，要被识别的第二部分与要被识别的第一部分不同。所述电源设备通过对第一部分和第二部分的识别，来确定将所述第一可再充电电池和所述电池适配器中的哪一个被连接到所述电源设备。

根据本发明的又一方面，提供一种电池适配器，包括：电源设备，所述电源设备具有输入侧和输出侧，尺寸不相同的第一可再充电电池和第二可再充电电池能够被选择性地连接到所述输入侧；及点烟器插座端子，所述点烟器插座端子被设置在所述波形转换部的输出侧。

根据本发明的又一方面，提供一种可以由波形转换部和上述电池适配器构成的电源设备，所述波形转换部用于对第一可再充电电池或第二可再充电电池提供的电压进行转换。

附图说明

考虑附图，从下面的描述中本发明的具体特征和优点以及其它目的将变得清楚，在附图中：

图1是示出根据本发明实施例的电源设备的立体图；

图2A是示出在根据本发明实施例的电源设备中设置的逆变器设备和电池适配器的截面图；

图2B是示出在根据本发明实施例的电源设备中设置的正弦波适配器的截面图；

图3是示出根据本发明实施例的电源设备的平面图，其中移去了上盖和中盖；

图4A是示出根据本发明实施例的电池适配器、逆变器及正弦波适配器的组装件的立体图；

图4B是示出根据本发明实施例的电池适配器、逆变器及正弦波适配器的组装件的平面图；

图4C是示出根据本发明实施例的电池适配器、逆变器及正弦波适配器的组装件的侧视图；

图5是独立并分离地示出根据本发明实施例的电池适配器、逆变器及正弦波适配器的侧视图；

图6是独立并分离地示出根据本发明实施例的电池适配器、逆变器及正弦波适配器的正视图；

图7是独立并分离地示出根据本发明实施例的电池适配器、逆变器及正弦波适配器的立体图；

图8是示出根据本发明实施例的逆变器设备的立体图；

图9是示出根据本发明实施例的逆变器设备的后视图；

图10是独立并分离地示出电池适配器和逆变器设备的后视图；

图11是电池适配器和逆变器设备的电路图；

图12是用于说明在图11中所示的电路中的电压波形的变化的说明图；

图13是根据本发明实施例的正弦波适配器的电路图；

图14是说明根据本发明实施例的电池充电控制的图形表示；

图15A是示出电池温度和充电电压之间的关系的表；

图15B是示出与电池温度相关的充电时间和充电完成时间之间的关系的表；

图16是说明根据本发明实施例的电池充电/放电控制的一部分流程图；

图17是说明根据本发明实施例的电池充电/放电控制的剩余部分流程图；

图18是说明根据本发明实施例的逆变器设备的输出控制的流程图；以及

图19是说明根据本发明实施例的正弦波适配器的输出控制的流程图。

具体实施方式

将在参考附图的同时描述根据本发明实施例的电源设备1。如图1所示，电源设备1包括容器2、电池适配器3以及逆变器设备4。虽然未在图1中呈现，但是电源设备1还包括在容器2中容纳的正弦波适配器5。在如图1所示的容器2的上部中或在如图2A所示的上盖24上布置逆变器设备4。电池适配器3被插入到逆变器设备4中。

如图4A所示，当使用电源设备1时，逆变器设备4被放置在正弦波适配器5上。逆变器设备4将DC电压变换为具有矩形波形的AC电压。通过电池适配器3将DC电压从例如铅酸电压等电池提供到逆变器设备4。逆变器设备4用于例如其中包括AC电动机的电驱动电动工具中。正弦波适配器5不仅在AC驱动电动工具中而且在其它类型的AC驱动电气装置中都可以用作电源的一部分。

如图1和2A所示，容器2包括手柄21、轮子22、内盖23、上盖24及铰链25。上盖24可关于铰链25做轴向运动以被打开和关闭。在关闭情况下，上盖24的自由端（图2A的右侧）被锁住从而不允许上盖24自由打开。内盖23被设置在上盖24下面的空间中。内盖23通常为U形截面，从而提供容纳空间。铅酸电池7被布置在内盖23下面的空间中，并使用蝶形螺栓84将铅酸电池7固定在容器2的底盘。

如图2A所示，电池适配器3可以被容纳在内盖23的容置空间中。逆变器设备4可以被容纳在内盖23上面的空间中。代替逆变器设备4，正弦波适配器5可以被容纳在内盖23上面的空间中。如果是这种情况，则正弦波适配器5被固定地紧固到内盖23上，则如图2A的虚线所示。正弦波适配器5使得装置由正弦波形的AC电压来驱动。

在本实施例中，将如在不间断电源（UPS）中使用的12V铅酸蓄电池用作逆变器设备4的DC电源。可替代地使用在车辆上安装的汽车电池。如图3所示，铅酸电池7具有正端子71A和负端子71B。使用螺栓将热敏电阻307连接到正端子71A。使用螺栓将铜支架309固定地连接到负端子71B。通过硅将一对热保护器308A和308B绑定到铜支架309。

如将更详细描述的那样，热敏电阻307用于检测铅酸电池7的温度。热保护器308A用于中断点烟器插座（cigarette socket）33的输出路径，而热保护器308B用于中断充电路径。

图4A到4C示出电池适配器3、逆变器设备4及正弦波适配器5组装后的单元。图5到7示出电池适配器3、逆变器设备4及正弦波适配器5的未组装的状态。电池适配器3包括外壳30以及连接电缆31（见图9）。在外壳30的外表面设置LED 34（图4A）、点烟器插座插头33（图4C）以及端子32A到32G（图6）。如图3所示，端子31A和31B被设置在连接电缆31的一端并且被分别连接到端子71A和71B。这样，能够从铅酸电池7对电池适配器3提供12V的DC电压。并且，铅酸电池7被连接到点烟器插座插头33，从而允许从点烟器插座插头33提供12V的DC电压。

如图7所示，逆变器设备4具有外壳40，在该外壳40中形成了凹槽45和电缆连接端口43、44。虽然图7未示出，但是多个端子42A到42G（它们将由附图标记42共同表示）被设置在凹槽45中。端子42A到42G出现在图11所示的电路图中。在逆变器设备4的右侧和左侧中的每一侧中形成插销4a，从而能够与在正弦波适配器5的右侧内部和左侧内部中的每一内部中形成的接合部5a相结合。通过插销4a和接合部5a的结合，逆变器设备4和正弦波适配器5可以被相互固定为整体。与插销4a类似的另一插销被设置在上盖24中，从而逆变器设备4可以被固定到上盖24。

如图8所示，用在电驱动电动工具中的电池组49可插入到在逆变器设备4中形成的凹槽45中。包括可再充电电池的电池组49被用作电动工具的电源并且被成形为可插入到逆变器设备4的凹槽45中。电池组49的一个示例包括14.4V、3.0Ah的锂离子电池。电池组49还包括电池组49内部设置的电路中的辨别电阻（discrimination resistor）49A和热敏电阻49B。

电池适配器3被成形为能够被嵌入到如图4A到4C中所示的逆变器设备4的凹槽45中。具体地，电池适配器3和要被插入到凹槽45中的电池组49的连接部被实质上相同地成形。将电池适配器3插入到逆变器设备4的凹槽45中使得电池适配器3的端子32（32A到32G）与逆变器设备4的端子42（42A到42G）分别电连接。通过该连接，经由电池适配器3将铅酸电池7连接到逆变器设备4，从而允许对逆变器设备4提供电能。点烟器插座插头被设置在外壳30的连续的侧壁中。

在电缆连接端口43和44的内部分别设置图11示出的逆变器设备4的一套端子47（47A和47B）以及另一套端子48（48A和48B）。电缆连接端口43和44分别被连接到电缆41A和41B（见图8）。在使用中，电缆41B被连接到商用100V的AC电源以允许铅酸电池7被充电。电缆41A被连接到电缆连接端口43从而成为不可分离的。另一方面，电缆41B被可分离地连接到电缆连接端口44。顺便提及，电缆31B所连接的商用电源不限于AC 100V，任何其它AC电压是可以用的。

如图4A所示，正弦波适配器5包括外框50，在该外框中形成有电缆连接端口53和54。端子57和58分别被设置在电缆连接端口53和54的内部。如图10所示，电缆连接端口53和54分别被连接到电缆51和41A。电缆41A连接端子47和端子57。电缆连接端口44和53中的每一个端口提供有公端子。电缆连接端口44用于接收和安装电缆41A的母端子。电缆连接端口53用于接收和安装电缆41A的母端子。电缆51的另一端是能够连接电驱动电动工具或其它电气装置的电源电线的母端子插头的形式。

图11示出铅酸电池7、电池适配器3和逆变器设备4的电路。电池适配器3被连接到铅酸电池7，逆变器设备4被依次连接到电池适配器3。

电池适配器3具有输入侧正端子31A、输入侧负端子31B、输出侧正端子32B、输出侧负端子32C及端子32A到32G。输入侧正端子31A和输入侧负端子31B分别被连接到铅酸电池7的正端子71A和负端子71B。通过该连接，将来自铅酸电池7的DC电压施加到电池适配器3。输入侧正端子31A和输入侧负端子31B分别被连接到电池适配器3的输出侧正端子32B和输出侧负端子32C。这样，电池适配器3的输出侧负端子32C被连接到铅酸电池7的负端子。利用该连接，通过输出侧正端子32B和输出侧负端子32C，将从铅酸电池7提供的DC电压施加到逆变器设备4。

电池适配器3包括微处理器310、恒压电路320、充电电流检测电路330、功耗抑制电路340、电源电压检测电路350、输出停止电路360、充电电路370、充电计时器复位电路381、辨别电阻器385、剩余电量显示电路384、放电停止电路386及连接到热敏电阻307的温度检测电路307A。热敏电阻307被布置为与铅酸电池7接触或邻近铅酸电池7以检测铅酸电池7的温度。

在输入侧正端子31A和输入侧负端子31B之间串联连接的电阻器351和352构成电源电压检测电路350。电阻器351和352之间的结点被连接到微处理器310以施加跨越电阻器351而产生的电压。

FET 341、343，电阻器342、344、347、348，二极管346以及电容器345构成功耗抑制电路340。该低功耗电路340被连接在电池适配器3的输入侧正端子31A和恒压电路320之间。更具体地，FET 341具有连接到输入侧正端子31A的源极、连接到恒压电路320的漏极以及经由电阻器348连接到FET 343的漏极的栅极。电阻器342连接在FET 341的源极和栅极之间。

当经由端子32D将来自逆变器设备4的电压施加到低功耗电路340时，使FET 343导通（ON），并且也使FET 341导通。作为结果，将来自铅酸电池7的输出电压被施加到恒压电路320。另一方面，当来自逆变器设备4的电压没有被施加到低功耗电路340时，FET 343截止（OFF），这依次使得FET 341截止。这样，来自铅酸电池7的输出电压没有被施加到恒压电路320。因此，微型计算机310不处于可工作状态。这样，当逆变器设备4不工作时，铅酸电池7不将电能提供到电池适配器3。通过该配置，不会徒劳地消耗铅酸电池7的电能。

恒压电路320包括三端子调节器323和振荡抑制电容器322。恒压电路320用于将从铅酸电池7提供的电压变换为预定电压（例如，5V），并且变换后的电压被施加到微型计算机310和其它部件以使它们可工作或将它们激活。

充电电流检测电路330包括电阻器331到335、运算放大器336及电容器337。电阻器331被连接在输入侧端子31B和输出侧端子32C之间。充电电流检测电路330工作来通过运算放大器336将流过电阻器331的电流放大，并将放大后的电流施加到微处理器310。从而，微型计算机310能够测量流过电阻器331的电流。

充电计时器复位电路381包括电阻器382和晶体管383。晶体管383具有经由识别电阻器385和端子32E连接到逆变器设备4（端子42E）的集电极以及连接到负向端子32C的发射极。响应于从微型计算机310发出的高电位输出信号，晶体管383导通，并且将复位信号施加到逆变器设备4。微型计算机310经由充电计时器复位电路381、识别电阻器385及端子32e将识别信号输出到逆变器设备4。识别电阻器385具有对正在使用的铅酸电池7特定的电阻。响应于识别信号，逆变器设备4能够知道铅酸电池7的电特性，例如电压。识别电阻器385的电阻被设置为与电池组49的识别电阻器49A的电阻不同的值。具体地，由于对识别电阻器385和49A给予的不同电阻，因此经由识别电阻器385输出的用于识别电池适配器3的识别信号与经由识别电阻器49A输出的用于识别电池组49的识别信号不同。因此，逆变器设备4能够基于接收到的识别信号确定是电池适配器3被连接还是电池组49被连接。

放电停止电路386包括电阻器387、晶体管388及电阻器389。晶体管388具有经由电阻器389和端子32G连接到逆变器设备4的集电极以及连接到负向端子32C的发射极。当微型计算机310确定作为对于电源电压检测电路350的输出的响应，铅酸电池7的输出电压下降到预定电平以下时，微型计算机310将高电平信号输出到放电停止电路386。响应于从微型计算机310输出的高电平信号，晶体管388导通，从而允许放电停止信号（LD信号）被输出到逆变器设备4。另一方面，当微型计算机310确定铅酸电池7的输出电压还没有下降到预定电平以下时，即，当微型计算机310确定可以继续放电时，微型计算机310将低电平信号输出到放电停止电路386。然后，晶体管388变为截止并且不产生放电停止信号。被输出到放电停止电路386的信号也被输出到下文将描述的输出停止电路360。当从放电停止电路386输出放电停止信号时，输出停止电路将点烟器插座插头33从铅酸电池7中断，从而不能获得来自点烟器插座插头33的电压。微型计算机310被连接到端子32F，并且充电停止信号（LE信号）经由端子32F输出到逆变器设备4。

剩余电量显示电路384包括电阻器395和LED 34。通过铅酸电池的剩余电量即通过由电源电压检测电路350检测到的电压来点亮LED 34。根据本发明的实施例，当微型计算机310确定由电源电压检测电路350检测到的电压等于或大于铅酸电池7的最大电压的70％时，微型计算机310控制LED 34继续发光。当微型计算机310确定由电源电压检测电路350检测到的电压下降到铅酸电池7的最大电压的30％和70％之间（等于或大于30％但是小于70％）时，控制LED 34以第一频率闪烁。当微型计算机310确定检测到的电压小于铅酸电池7的最大电压的30％时，控制LED 34以大于第一频率的第二频率闪烁。这样，用户可以通过LED 34的发光状态而容易地识别出铅酸电池7的剩余电量。

点烟器插座插头33具有一对端子33A和33B。经由端子31A和输出停止电路360将正端子33A连接到铅酸电池7的正端子71A。点烟器插座插头33的配对的负端子33B连接到铅酸电池7的负端子71B。可以从点烟器插座端子33A和33B以及端子32B和32C同时得到铅酸电池7的输出。具体地，一方面，可以从点烟器插座端子33输出12V的DC，另一方面，可以从逆变器设备4输出100V的矩形波。两个输出可以同时获得。

输出停止电路360被连接到铅酸电池7的正端子31A和点烟器插座插头33的端子33A之间。输出停止电路360由FET 361，电阻器362、363、365到367、369及392，晶体管264和391以及齐纳二极管368构成。晶体管391具有连接到微型计算机310的基极。FET 361具有连接到端子31A的源极和连接到端子33A的漏极。响应于由微型计算机310对晶体管391的基极施加的高电平信号，晶体管391导通，晶体管364截止。这依次使FET 361截止，从而端子31A和端子33A互相断开。另一方面，响应于由微型计算机310对晶体管391的基极施加的低电平信号，晶体管392截止，从而允许电流流过由齐纳二极管368和晶体管367、366和365限定的路径。因此晶体管364导通并且FET 361导通，从而连接端子31A和33A。因此，能够从点烟器插座插头33的端子33A和33B获得来自铅酸电池7的输出电压。以该方式，能够从点烟器插座插头33获得铅酸电池7的DC电压。可以理解，如果被设置了点烟器插座的电气装置被插入到电池适配器3中，则可以使用该种电气装置。当铅酸电池7两端的电压降低时，由输出停止电路360停止铅酸电池7更多的放电。通过该配置，可以防止电池的过放电。当铅酸电池7两端的电压等于或大于预定值时，使晶体管364导通，并依次使FET 361导通，从而电能被提供到点烟器插座插头33。

充电电路370被连接到FET 371，电阻器372、373和375以及晶体管374。晶体管374具有经由电阻器375连接到微型计算机310的输出端的基极。FET371具有连接到铅酸电池7的正端子31A和恒压电路320二者的漏极，以及连接到电池适配器3的输出侧端子21A的源极。通过从逆变器设备4对端子32A和32B施加的电压对铅酸电池7充电。当对铅酸电池7充电时，微型计算机310对晶体管374的基极输出高电平信号从而使晶体管374导通。当使晶体管374导通时，也使FET 371导通，从而形成充电电路以允许铅酸电池7被充电。另一方面，当微型计算机310对晶体管374的基极施加低电平信号时，使FET371截止以中断充电路径。因此，停止对铅酸电池7充电。

邻近铅酸电池7布置热敏电阻307。在本实施例中，通过以螺钉固定热敏电阻307来邻近正端子71A布置热敏电阻307。由于邻近铅酸电池7布置热敏电阻307，因此能够准确检测电池温度。此外，使用例如螺钉等夹持器稳固地固定热敏电阻307，因此，不会由于例如震动等外力而使热敏电阻307分离或脱落。通过热敏电阻307和温度检测部307A对微型计算机310提供关于铅酸电池7的温度的信息。恒压电路320对温度检测部307A提供电能。

邻近铅酸电池7的负端子71B使用螺钉固定地紧固一对热保护器308A和308B。热保护器308A和308B由铜支架309支持并使用硅固定地紧固到铜支架309。使用螺钉将支架309固定地紧固到铅酸电池7的负端子71B。热保护器308A被布置在通向点烟器插座33（端子33A和33B）和铅酸电池7的输出路径中。另一热保护器308B被布置在延伸到铅酸电池7的充电路径中和电源路径（开关425）中。虽然在上述实施例中，将热保护器308A和308B描述为从电池适配器3和铅酸电池7分离的部件，但是这些保护器可以是电池适配器3的一部分或铅酸电池7的一部分。

当由于电池的故障，电池温度变高时，假如大于65摄氏度时，使热保护器308A和308B为开路状态（open state）。当是这种情况时，上述路径中断，确保在电池故障的情况下充电/放电停止。当使热保护器308A为开路状态时，没有信号被施加到FET364的栅极，从而使FET361截止，并且中断对点烟器插座插头33的输出。另一方面，当使配对的热保护器308B为开路状态时，充电部4B和铅酸电池7之间的充电路径中断。此外，经由逆变器设备4的开关425（下文将描述）对恒压电路421提供的电能中断，从而控制部401（下文将描述）不再可操作，并且逆变器设备4停止其工作。

通常，在长时间持续使用电池的过程中，电池温度不会显著增加。当在低温或高温环境下使用电池时，容易出现电池的恶化和电池的故障。本实施例采用允许使用电池的温度的情况。设置热敏电阻307，使得在温度控制下实现对逆变器设备4提供电能。设置一对热保护器308A和308B，以在对点烟器插座插头33的输出控制时和对电池充电时进行热保护。

如图3所示，为了增强温度控制的准确性的目的，构造电源设备1以将单个热敏电阻307直接附着到铅酸电池7的正端子71A并将一对热保护器308A和308B直接附着到正端子71A。此外，为了高准确度地检测温度的目的，使用硅将一对热保护器直接绑定到铜支架309，并且使用螺栓和螺母将这对热保护器紧固到端子部分。通过该结构，防止热保护器308A和308B以及热敏电阻307从所附着的部分脱离或断开连接，否则，由于在运送或运输时产生的外力或震动，可能会出现这种情况。而且，能够高准确度地实施温度控制。

虽然在图11中示出了热保护器308A和308B位于正端子71A附近，并且热敏电阻307位于负端子71B附近，但是要注意，图11中的说明并非要显示物理位置关系。如上所述，图3示出关于热敏电阻307和热保护器308A和308B的物理位置关系。可选择地，可以将热敏电阻307直接附着到铅酸电池7的负端子71B，将热保护器308A和308B直接附着到铅酸电池7的正端子71A。

经由电池适配器3对逆变器4提供来自铅酸电池7的DC电压（参阅图12A）。在对所提供的DC电压进行升压（见图12B）时，逆变器设备4将DC电压变换为矩形波电压（见图12C）。正弦波适配器5首先将矩形波电压整流为DC电压（见图12D），紧接着执行DC-AC转换、将所产生的AC电压进行变压并且然后执行AC-DC转换，经过整流后的DC电压被改变为相应电平的DC电压（见图12E）。最后获得的DC电压被转换为脉动电压（见图12F），随后脉动电压被转换为正弦波电压（见图12G）。可以经由端子5A和5B（商用AC电源的电源插座）将这样获得的正弦波电压输出到精密机器。

如图11所示，逆变器4包括放电部4A和充电部4B。放电部4A包括电池电压检测部410、开关425、恒压电路421、升压电路440、整流/平滑电路450、升压电压检测电路460、逆变器电路470、电流检测电阻器417、PWM信号输出部411及控制部401。放电部4A将被施加到端子42B和42C的DC电压转换为矩形波AC电压，并从端子47A和47B输出转换后的矩形波AC电压。

电池电压检测部410包括在正端子42B和负端子42C之间串联连接的电池电压检测电阻器411和412。通过电池电压检测电阻器411和412将电池（在图11所示的实施例中其是被连接到电池适配器3的铅酸电池7）的电压进行分压，分压后的电压被施加到控制部401。用作电动工具的电源的电池组49（见图8）可以被连接到端子32B和32C。

在正端子42B和控制部401之间串联连接电源开关425和恒压电路421。恒压电路421包括三端子调节器422和振荡抑制电容器423和424。当用户使电源开关425导通时，来自电池适配器3（铅酸电池7）的电压被转换为DC电压（例如，5V），并且转换后的电压被施加到控制部401作为驱动电能。当关闭电源开关425时，不再对控制部401提供驱动电能，使得整个逆变器设备4关闭。

升压电路440包括变压器441、FET431、电阻器432及热敏电阻433。变压器441由初级绕组441a和次级绕组441b构成。初级绕组441a被连接在正端子42B和负端子42C之间。FET431被连接到变压器441的初级绕组441a和负端子42C之间。FET431具有栅极，该栅极被施加了从控制部401提供的第一PWM信号。响应于第一PWM信号使FET431导通或截止。根据FET431的开关动作，将从电池适配器3（或电池组49）提供的DC电能转换为AC电能以施加到变压器441的初级绕组441a。根据次级绕组中的圈数与初级绕组中的圈数的比率，来对被施加到变压器441的初级绕组441a的AC电能进行变压，并从次级绕组441b输出所产生的AC电能。热敏电阻433用于检测FET431的温度。当控制部401确定FET431的温度高于预定温度时，响应于第一PWM信号使FET431截止，从而中断流过变压器441的电流，以防止电路部件尤其是FET431由于高温而损坏。

整流/平滑电路450包括整流二极管451和平滑电容器453。整流/平滑电路450工作以将由变压器441逐步增加（step up）的AC电能进行整流和平滑，并输出DC电能。

升压电压检测电路460包括串联连接的电阻器461和462，并且工作来检测从整流/平滑电路450输出的提升后的DC电压（平滑电容器两端的电压，其例如是141伏），并将由电阻器461和462分出的电压输出到控制部401。

逆变器电路470包括四个FET471-474。将第一对串联连接的FET471和472以及第二对串联连接的FET473和474并联连接到平滑电容器453。更具体地，FET471具有被连接到整流二极管451和452的阴极的漏极，以及被连接到FET472的漏极的源极。FET473具有被连接到整流二极管451和452的阴极的漏极，以及被连接到FET474的漏极的源极。

此外，FET471的源极和FET472的漏极被连接到输出端子47A，FET473的源极和FET474的漏极被连接到输出端子47B。输出端子47A和47B分别用于连接到正弦波适配器的端子52A和52B。从PWM信号输出部411输出第二PWM信号并将其施加到FET 471-474的栅极以使FET 471-474导通或截止。FET 471-474的开关动作将从整流/平滑电路450输出的DC电压转换为矩形波形的AC电压（例如，100V的AC），并将转换后的AC电压被施加到正弦波适配器5。

电流检测电阻器417被连接在FET 472、474的源极和负向端子42C之间。电流检测电阻器417的高压侧被连接到控制部401。通过该种配置，电流检测电阻器417基于电阻器的电压下降来检测在逆变器设备4中流过的电流，并将下降后的电压输出到控制部401。

基于由升压电压检测电路460检测到的升压后的电压，控制部401将第一PWM信号输出到FET 431的栅极，使得升压后的电压达到目标有效值（例如，141伏）。此外，控制部401经由PWM信号输出部411将第二PWM信号输出到FET 471-474的栅极，从而将包括目标有效值的AC电压（例如，AC 100伏）输出到端子47。根据本实施例，控制部401输出第二PWM信号，以使第一对FET 471、474以及第二对FET 472、473交替切换为导通和截止。换句话说，基于关于由升压电压检测电路460检测到的升压后的电压的反馈信息，控制部401控制FET 431的栅极电压以获得目标升压后的电压。

控制部401基于由电池电压检测部410检测到的电池电压来确定连接到电池适配器3的铅酸电池7是否已经过放电。更具体地，当由电池电压检测部410检测到的电池电压小于预定放电电压时，控制部401确定铅酸电池7过放电并输出第一和第二PWM信号来停止对逆变器设备4的输出。这表示停止第一和第二PWM信号中的至少一个信号的输出。响应于从信号端子42G接收到的放电停止信号（LD信号），控制部401输出第一和第二PWM信号以停止对端子47的输出。这表示停止第一和第二PWM信号中的至少一个信号的输出。

此外，控制部401基于由电流检测电阻器417检测到的电流（或电压）来确定过电流是否正在流过。更具体地，当由电流检测电阻器417检测到的电流已经超过构成逆变器电路470的FET 471-474的过电流限定阈值时，控制部401将第一PWM信号输出到FET 431的栅极以停止FET 431的开关动作，并且还将第二PWM信号输出到FET 471-474的栅极以停止FET 471-474的开关动作。通过该控制，停止对AC电动机31提供的电能，从而能够防止由于过电流而在AC电动机31或逆变器电路470（特定地，FET 471-474）中可能出现的故障。作为变型例，可以停止FET 471-474和FET 431中的一个的开关动作以达到上述目标。

充电部4B包括整流电路481、平滑电容器482、FET驱动IC 483、电压递降电路490、整流/平滑电路485、反馈控制部488、开关489以及电容器495。整流电路481被连接在端子48A和48B之间并对施加到端子48A和48B之间的AC电压进行整流。平滑电容器482执行对由整流电路481正在整流的AC电压的平滑。如图8所示，电缆41B被连接到端子48以将商用AC电压施加到端子48。电压递降电路490包括变压器491和FET 442。变压器491由初级绕组491a和次级绕组491b构成。初级绕组491a被连接在正向端子48A和负向端子48B之间。FET 442被连接在变压器491的初级绕组491a和负向端子48B之间。FET 442具有栅极，该栅极被施加了从FET驱动IC 483供给的第三PWM信号。响应于第三PWM信号FET 442执行开关动作，从而将所提供的DC电压转换为AC电压。所产生的电压被施加到变压器491的初级绕组491a。根据次级绕组中的圈数与初级绕组中的圈数的比率，来对被施加到初级绕组491a的AC电压进行变压，并且从次级绕组491b输出逐步增加（或逐步降低（step down））的AC电压。微处理器401将从端子42E输入的识别信号施加到FET驱动IC 483。基于该识别信号，FET驱动IC 483产生具有对应于铅酸电池7的占空比的第三PWM信号。以该方式，从充电部4B提供对应于铅酸电池7的电压。

整流/平滑电路485包括整流二极管486和整流电容器487。整流/平滑电路485将从变压器491输出的逐步降低的AC进行整流和平滑，并输出要被施加到电池适配器3的DC电压。具体地，整流/平滑电路485的正向被连接到端子42A，整流/平滑电路485的负向被连接到端子42C。当开关489导通时，经由端子42A将正由整流/平滑电路485整流和平滑DC电压输出到电池适配器3。

反馈控制部488包括反馈电路488a和电阻器488b。反馈电路488a检测流过电阻器488b的电流，并根据由反馈电路488a检测到的电流电平经由光耦合器484将控制信号发送到FET驱动IC 483。具体地，当流过电阻器488b的电流减少时，反馈控制电路488a控制FET驱动IC 483以发送具有增大的占空比的PWM信号，然而，当流过电阻器488b的电流增加时，反馈控制电路488a控制FET驱动IC 483以发送具有减小的占空比的PWM信号。

开关489被连接在端子42A和整流/平滑电路485之间，并且将充电从导通切换为截止，或从截止切换为导通。控制部401执行从充电开始的充电时间段tc的测量。当充电时间段超过预定时间段tcf时，控制部401将开关489变为截止从而停止充电。逆变器设备4用于使用例如在电驱动电动工具中使用的电池组等特定电池组49。将预定时间段tcf确定为防止电池组49被过充电的持续时间。控制部401还响应于从端子42E提供的充电停止信号（LD信号）而将开关489变为截止。

下面，将描述正弦波适配器5的电路配置。图13是示出正弦波适配器5的电路图。

如图13所示，正弦波适配器5包括输入端子57（57A和57B）、输出端子58（58A和58B）、整流电路511、第一平滑电容器502、冲击电流防止电路503、电压检测电路54、辅助电源55、升压电路56、第二平滑电容器507、逆变器电路18、电流检测电阻器59、驱动IC 502、微型计算机503、频率转变电路520、显示部83、风扇机构84及继电器电路590。

整流电路511和第一平滑电容器502将从逆变器设备4输入的正弦波电压（见图12C）进行整流和平滑，并输出与如图12D和12E所示、从逆变器设备4输入的电压的最大电平相等的DC电压。

设置冲击电流防止电路503以在正弦波适配器5上电时防止冲击电流流过正弦波适配器5。冲击电流防止电路503主要包括FET 531、冲击电流防止电阻器532以及用于分压的电阻器533和534。冲击电流防止电阻器532具有足够大的电阻来防止大电流流过第一平滑电容器502。

从当逆变器设备4上电时（即，当正弦波适配器5开始工作时）的时刻开始一直到当由电阻器533和534对来自整流电路511和第一平滑电容器502的输出电压进行分压后的电压达到FET 531的栅极电压的时刻，都将FET 531保持截止。在该情况下，冲击电流防止电阻器532和第一平滑电容器502串联连接，从而增加了总阻抗。由此，防止冲击电流流过正弦波适配器5。

另一方面，当在电阻器534上的分压已经达到FET 531的栅极电压时，将FET 531导通，并且电流不再流过冲击电流防止电阻器532。由于在使FET 531导通时冲击电流不再显著，因此一旦使FET 531导通则在冲击电流防止电阻器532中不存在电能消耗。

电压检测电路54由串联连接的电压检测电阻器541和542构成。由电阻器541和542对从整流电路511和第一平滑电容器502输出的电压即在第一平滑电容器502中的充电电压进行分压，并将分压后的电压施加到微型计算机503。

辅助电源55包括三端子调节器551和振荡防止电容器552和553。辅助电源55将从整流电路551和第一平滑电容器502输出的电压转换为预定DC电压（例如，5V的DC），并且将所产生的电压作为驱动电压施加到微型计算机503。

升压电路56包括线圈561、FET 562、开关IC 563、整流二极管564及电压检测电阻器565和566。

在开关IC 563的保护下执行的FET 562的开关动作（导通和截止）从线圈561输出脉动电压。通过整流二极管564和第二平滑电容器507使脉动电压经过整流和平滑以输出DC电压。根据本实施例，如图12E所示，从升压电路56和第二平滑电容器507输出141伏的DC电压。电压检测电阻器565和566工作来监视在第二平滑电容器507两端形成的电压，并将该电压反馈给开关IC563。开关IC 563使FET 562导通和截止，从而将在第二平滑电容器507两端形成的电压保持为141伏。

逆变器电路18包括逆变器部581和过滤器部582。逆变器部581由四个FET 581a-581d构成。FET 581a具有被连接到整流二极管564的阴极的漏极以及被连接到FET 581b的漏极的源极。FET 581c具有被连接到整流二极管564的阴极的漏极以及被连接到FET 581d的漏极的源极。对于FET 581a-581d，驱动IC 502将第二PWM信号应用到FET 581a-581d的栅极中的每一个栅极以执行开关动作。由FET 581a-581d执行的开关动作将从升压电路56和第二平滑电容器507输出的DC电压转换为如图12F所示的脉动电压。

过滤器部582包括线圈582a和582b以及电容器582c。FET 581a的源极和FET 581b的漏极连接到线圈582a，而FET 581c的源极和FET 581d的漏极连接到线圈582b。如图12G所示，通过过滤器部582将从逆变器部581（FET581a-581d）输出的脉动电压转换为正弦波电压。

电流检测电阻器59被连接在FET 581b和FET 581d的源极和地之间。电流检测电阻器59的高压侧端子被连接到微型计算机503。通过该种配置，电流检测电阻器59检测流过逆变器电路18（正弦波适配器5）的电流，并将相应电压施加到微型计算机503。

响应于由电压检测电路54检测到的电压，微型计算机503控制开关IC 53的导通/截止操作。开关IC 53对FET 562执行PWM控制，从而从升压电路56和第二平滑电容器507输出预定DC电压（本实施例中141伏），即，使得在第二平滑电容器507中升压后的电压成为141伏。

微型计算机503经由驱动IC 502将第二PWM信号输出到FET 581a-581d的栅极。从微型计算机503输出的第二PWM信号是使得逆变器电路508输出具有100伏的有效值的脉动电压的信号。在本实施例中，微型计算机503一般输出交替地使第一组FET 581a和581d及第二组FET 581b和581c以100％的占空比导通和截止的第二PWM信号。第二PWM信号是使各个FET以20kHz的开关频率执行导通/截止切换的信号。可以通过频率转变电路522（将在后面描述）将输出频率改变为例如如图12F所示的50Hz。

本实施例中使用的微型计算机503执行输入电压的监视、关于是否需要对电压进行升压的确定、以及当正弦波适配器5开始工作时的软启动。

微型计算机503以在从逆变器设备4输入的矩形波形电压的最大值处于第一范围（等于或大于99伏并等于或小于169伏）之外的情况下停止升压电路56和逆变器电路508的工作的方式，来执行输入电压的监视。通过该种操作，能够减缓在正弦波适配器5中包括的FET和其它元件被损害的可能性。

在进行关于是否需要对电压进行升压的确定的过程中，当矩形电压的最大值落在第二范围（在本实施例中是从127伏到141伏）内时，微型计算机503停止升压电路56的操作。由于基于该种确定来操作升压电路56，因此防止升压电路56徒劳地工作并且防止不必要的电能消耗。

在软启动中，当从逆变器电路508开始工作起预定时间段（在本实施例中为100微秒），流过逆变器电路508的电流大于预定值（在本实施例中为10Ampere）时，第二PWM信号的占空比下降为50％。此后，在2.5秒的持续时间之后占空比恢复为100％。这样，防止大量电流流过正弦波适配器5和逆变器设备4。

频率转变电路520包括开关521和EEPROM 522。通过在预定时间段（在本实施例中为3秒）中压下开关521，能够在50Hz到60Hz之间切换从正弦波适配器5输出的正弦波电压的频率。更具体地，当压下开关221时，从正弦波适配器5对微型计算机503施加高（HIGH）电平频率转变信号。为了微型计算机503转变从正弦波适配器5输出的正弦波电压的频率，微型计算机503根据频率转变信号改变第二PWM信号。EEPROM 522保存在微型计算机503的操作停止时的频率，即，当逆变器设备4的电能供给停止时的频率。在开始下一次操作时，微型计算机503根据在EEPROM 522中保存的频率来输出第二PWM信号。

显示部83包括晶体管831和LED 832。响应于从微型计算机503输出的低（LOW）信号使晶体管831导通，然后点亮LED 832或使LED 832闪烁。虽然未在图13中示出，但是晶体管831实际是包括用于50Hz的绿色LED的晶体管、用于50Hz的红色LED的晶体管、用于60Hz的绿色LED的晶体管以及用于60Hz的红色LED的晶体管的一组晶体管。同样，LED 832实际是包括50Hz的绿色LED、50Hz的红色LED、60Hz的绿色LED及60Hz的红色LED的一组LED。连接相应的晶体管和LED，以使晶体管驱动相应LED。微型计算机503将信号输出到显示部83，从而点亮相关LED以表示正弦波适配器5的状态。

当通过频率转变电路520将频率设置为50Hz时，点亮50Hz的绿色LED。当通过频率转变电路520将频率设置为60Hz时，点亮60Hz的绿色LED。当电流检测电阻器520检测到的电流是4A或更大时，点亮用于所设置的相关频率的红色LED，而当电流检测电阻器520检测到的电流是5A或更大时，使得用于所设置的相关频率的红色LED闪烁。

虽然未示出，但是在FET 562附近设置例如热敏电阻等温度检测部件以检测FET 562的温度。当热敏电阻检测到的温度是100摄氏度或更高时，使得用于所设置的相关频率的绿色LED闪烁。

当频率被频率转变电路520转变时，在3秒的持续时间过程中以0.5秒的间隔使得用于被改变的频率的绿色和红色LED闪烁，随后在2秒的持续时间过程中以0.2秒的间隔使得用于被改变的频率的绿色和红色LED闪烁，然后仅仅持续点亮绿色LED。要注意，当绿色LED和红色LED被同时点亮时，看到的混合光为橙色。

风扇机构84主要包括散热风扇841和晶体管842。当微型计算机503上电时，微型计算机503对晶体管842输出导通信号。响应于导通信号，使得晶体管842导通，从而驱动散热风扇841。

中继电路591包括开关591和592。在正向端子57A和58A之间互相连接开关591，在负向端子57B和58B之间互相连接另一开关592。开关591和592的导通/截止的开关动作由微型计算机503控制。当正弦波形式的电压被施加到正弦波适配器5时使得中继电路590导通，并且中继电路590原样输出输入电压。这时，升压电路56和逆变器电路18不起作用，从而能够抑制电能消耗。

图14是说明怎样在通过电池适配器3充电时控制铅酸电池7的图示。横坐标轴表示充电时间，其中t0是充电开始时间。纵坐标轴表示充电电流和电池电压。表示铅酸电池7两端的电压的电阻器352两端产生的电压被施加到微型计算机310。微型计算机310计算从充电开始时间t0到铅酸电池两端的电压已经达到电压V1的时间t2的持续时间T1。微型计算机310设置对应于测量出的持续时间T1的持续时间T2，并且当从时间t1开始持续时间T2已经到期时，微型计算机310在时间t2停止对铅酸电池7充电。如上所述，逆变器设备4用于当充电时间tc已经达到预定持续时间tcf时自动断开开关489。根据本实施例的铅酸电池7具有比电池组49的3.0Ah的充电容量大的38Ah的充电容量。设置预定持续时间tcf以保护电池组49不过充电。使用锂电池的电池组49包括保护IC以保护锂离子电池不过充电和过放电，并且还防止过电流流过锂电池。当例如使锂电池处于过充电状态时，从电池组49输出充电停止信号并将充电停止信号施加到逆变器设备4，从而停止对电池充电。以该方式，具有锂电池的电池组49被配置以不处于过充电、过放电及过电流流过状态。即使由于某些原因保护IC没有适当地起作用，但是由于当在控制部401中保存的充电完成时间tcf（参考值）到期之后使开关489断开，因此强制地停止对锂电池充电。预定持续时间tcf没有长到足以对具有比锂电池组49的容量大的容量的铅酸电池7充分充电。为了解决该问题，在预定持续时间tcf到期之前，微型计算机310通过计时器复位电路381对逆变器设备4发出复位信号。从而，将逆变器设备4中的充电时间tc复位为零。从发出第一复位信号开始到预定持续时间tcf到期之前发出第二复位信号。以该方式，在时间t2之前，微型计算机310以比预定持续时间tcf短的时间间隔重复地发出复位信号。由微型计算机310发出复位信号不允许开关489断开并且使得铅酸电池7被充电直到时间t2。代替从微型计算机310重复地发出复位信号，计时器复位电路381可以发出复位信号来在判断出被充电的电池是铅酸电池时使充电计时器不起作用。

如图15A所示，根据热敏电阻307检测到的温度和温度检测部件307A检测到的温度，铅酸电池7的充电电压V1采用不同的值。如图15B所示，根据如由热敏电阻307（温度检测部307A）检测到的铅酸电池7的温度，来确定持续时间T1和持续时间T2之间的关系。

图16是说明由微型处理器310实施的充电/放电控制的流程图。在充电/放电控制中，计算图15B中所示的持续时间T2。当开始充电/放电控制时，由于在充电电路370的晶体管384中没有基极电流流过，因此FET371截止。因此，充电路径被中断并且铅酸电池7没有被充电。应该注意，微型计算机310不依赖于充电/放电控制来发出复位信号。当逆变器设备4的端子48被连接到商用电源时，对铅酸电池7充电。

在S1，微型计算机310确定由电源电压检测电路350检测到的铅酸电池7的电压是否等于或大于10.5伏。当S1中执行的确定是肯定的时（S1：是），在S3微型计算机310确定由热敏电阻307（温度检测部307A）检测到的铅酸电池7的温度是否落在-15到60摄氏度之间的范围中。当铅酸电池7的电压小于10.5伏时（S1：否）或当铅酸电池7的温度小于-15摄氏度或大于60摄氏度时（S3：否），微型计算机310指示放电停止电路386输出放电停止信号，从而停止逆变器设备4的放电，并因此停止从铅酸电池7放电。具体地，响应于从放电停止电路386供给的放电停止信号，逆变器设备4的控制部401停止将信号发送到升压电路440和逆变器电路470两者或其一。这能够防止铅酸电池7过放电。此外，由于当铅酸电池7的温度异常低或异常高即在预定温度范围之外时，不允许使铅酸电池7放电，因此不会出现铅酸电池7的特性的突然恶化。

在执行S5之后，或者当铅酸电池7的温度等于或高于15摄氏度、或低于60摄氏度时（S5：是），在S7微型计算机310确定由电源电压检测电路350检测到的铅酸电池7的电压是否等于或小于12.8伏。当由电源电压检测电路350检测到的铅酸电池7的电压大于12.5伏时（S7：否），例程返回S 1。

铅酸电池7的电压大于12.8伏表示电池电压足够高并且不需要对铅酸电池7充电。因此，不执行从S11开始的充电过程。当外部设备被连接到逆变器设备4或正弦波适配器5时，允许铅酸电池7放电。

当如电源电压检测电路350所表示的铅酸电池7的电压等于或小于12.85伏时（S7：是），在S9微型计算机310确定如热敏电阻307所表示的铅酸电池7的温度是否等于或高于-10摄氏度并小于50摄氏度。当在S9中执行的确定是肯定的时（S9：是），微型计算机310将充电开始信号输出到充电电路370的晶体管374的基极，从而使FET 371导通，因此允许端子32A和31A导电并开始对铅酸电池7充电。

另一方面，当如热敏电阻307所检测到的铅酸电池7的温度低于-10摄氏度或等于或高于50摄氏度时，在S13微型计算机310使充电电路370的FET371截止，从而停止铅酸电池7的充电。在S15，微型计算机310指示对端子32F输出充电停止信号以断开逆变器设备4的开关489，从而停止对铅酸电池7充电。换句话说，在铅酸电池7的温度不适合充电的情况下不对铅酸电池7充电。以此方式对待铅酸电池7从而不使铅酸电池7恶化。

在S17，执行从当前时间t0开始的充电时间间隔T1的测量。在S19，微型计算机310确定如由充电电流检测电路330所表示的充电电流是否等于或大于0.5A。当在S19中执行的确定是肯定的时（S19：是），在S21微型计算机310进一步确定如由热敏电阻307所表示的温度是否等于或高于-10摄氏度并低于50摄氏度（S21：是），在S23微型计算机310确定电池温度是否落在40（包含）和50（不包含）摄氏度之间的范围中。当在S23中执行的确定是肯定的时（S23：是），在S29微型计算机310将充电电压V1设置为13.9伏（见图15A）并进一步确定如由电源电压检测电路350所表示的电压是否等于或大于电压V1（13.9伏）。

当电池温度在40和50摄氏度之间的范围之外，即电池温度等于或高于-10摄氏度但低于40摄氏度时（S23：否），在S25微型计算机310将充电电压V1设置为14.4伏（见图15A），然后确定如由电源电压检测电路350所表示的电压是否等于或大于V1（14.4伏）。

当如由电源电压检测电路350所表示的铅酸电池7的电压等于或大于14.4伏（V1）时（S25：是），或当如由电源电压检测电路350所表示的电压等于或大于V1（13.9伏）时（S29：是），在S27微型计算机310保存从时间t0开始到当前时间t1的时间间隔T1。要注意，当前时间t1是电池电压已经达到电压V1的时间。

当如由电源电压检测电路350所表示的电压小于14.4伏（V1）时（S25：否），或当如由电源电压检测电路350所表示的电压小于13.9伏（V1）时（S29：否），例程返回S19。

当如由充电电流检测电路330所表示的充电电流小于0.5A（S19：否）或由热敏电阻307所表示的温度在10和50摄氏度之间的范围之外（S21：否）时，足量的充电电流没有被施加或温度不适合充电。因此，在S31，微型计算机310指示停止在充电电路370的晶体管384的基极中流过基极电流，从而停止对铅酸电池7充电。在S33，微型计算机310将充电停止信号输出到端子32F，从而停止逆变器设备4的充电功能。

在图17所示流程图的S35，微型计算机310确定电池电压已经达到充电电压V1的持续时间T1是否大于22小时。当在S35中执行的确定是肯定的时（S35：是），在S37微型计算机310确定由热敏电阻307所表示的温度是否高于10摄氏度。如果在S37中执行的确定是否定的（S37：否），则在S39微型计算机310将表示在完成充电之前持续的时间的持续时间T2设置为5小时。当由热敏电阻307所表示的温度等于或高于10摄氏度时（S37：是），在S41微型计算机310将持续时间T2设置为2.5小时。

当持续时间T2小于22小时时（S35：是），在S43微型计算机310确定持续时间T1是否等于或大于11小时。当在S43中执行的确定是肯定的时（S43：是），在S45微型计算机310确定由热敏电阻307所表示的温度是否等于或大于10摄氏度。如果在S45中执行的确定是否定的（S45：否），则在S47微型计算机310将持续时间T2设置为4小时。当在S45中执行的确定是肯定的时（S45：是），在S49微型计算机310将持续时间T2设置为1.5小时。

当持续时间T1小于1小时时（S43：否），在S51微型计算机310确定持续时间T1是否等于或大于30秒。当在S51中执行的确定是肯定的时（S51：是），在S53微型计算机310确定由热敏电阻307所表示的温度是否高于10摄氏度。如果在S53中执行的确定是否定的（S53：否），则在S55微型计算机310将持续时间T2设置为5小时。另一方面，当由热敏电阻307所表示的温度等于或高于10摄氏度时（S53：是），在S57微型计算机310将持续时间T2设置为0.5小时。

当持续时间T1小于30秒时，在S59微型计算机310将持续时间T2设置为0秒。即，确定充电完成。在S61，微型计算机310计算从时间t1开始到期的时间段。在S63，微型计算机310确定由由充电电流检测电路330所表示的充电电流是否等于或大于0.5A。当在S63中执行的确定是肯定的时（S63：是），在S65微型计算机310进一步确定由热敏电阻307所表示的温度是否等于或高于10摄氏度而低于50摄氏度。当在S65中执行的确定是肯定的时（S65：是），在S67微型计算机310确定从时间t2开始到期的时间段是否超过持续时间T2。如果在S67中执行的确定是否定的（S67：否），则例程返回S61。换句话说，在S63和S65中执行的处理用于确定是否在从时间t1开始的持续时间T2中或直到充电完成之前维持了可充电环境。

另一方面，当由充电电流检测电路330所表示的充电电流小于0.5A时（S63：否），当由热敏电阻307所表示的温度低于-10摄氏度或等于或高于50摄氏度时（S65：否），并且当从时间t2开始到期的时间段已经超过持续时间T2（S67：是）时，微型计算机310使充电电路370的FET 371截止，从而停止对铅酸电池7充电。在S71，微型计算机310指示将充电停止信号输出到端子32F，从而使逆变器设备4的充电功能不起作用。

通过上述处理，电池适配器3能够放电从而与铅酸电池7的电特性一致。具体地，在S5，当铅酸电池7的电压下降到10.5伏以下或铅酸电池7的温度在-10.5摄氏度和60摄氏度之间的范围之外时，不执行铅酸电池7放电。这样，由于当使铅酸电池7放电时考虑了使用环境和铅酸电池的电特性，所以防止了铅酸电池7过放电。

如上所述，基于铅酸电池7的温度来设置预定充电电压V1。基于将铅酸电池7充电到所设置的预定充电电压V1的持续时间T1来确定持续时间T2，并确定充电停止时间t2。从而能够确定充电时间段，以最适于铅酸电池7的使用环境和电特性。换句话说，能够防止铅酸电池7充电不足或过充电。此外，如果充电电流小于0.5A，则不对铅酸电池7充电。即，仅当提供足够数量的充电电流时才对铅酸电池充电。用于铅酸电池7的充电电流是大约5A，这实质上等于用于电池组49的充电电流。在对铅酸电池7充电过程中，可以切换充电电流，例如从在持续时间T1中的5A切换到在持续时间T2中的1A。由此，与以相同电平的电流（5A）对铅酸电池7持续充电的情况相比，能够增加充电容量。

铅酸电池不具有用于控制电池电压、充电/放大电流等的相关控制电路。将铅酸电池7直接连接到逆变器设备4导致过充电和过电流，这可能是使铅酸电池7特性恶化的原因。根据本发明的实施例，通过在铅酸电池7和逆变器设备4之间插入的专用适配器3将铅酸电池7连接到逆变器设备4。适配器3将用于控制铅酸电池7的控制电路容纳于其中。控制电路包括微型计算机、电压监视部、电流监视部及识别部。逆变器设备4从适配器3接收到的控制信号可用于控制铅酸电池7，从而使铅酸电池7不处于使电池恶化的异常状态。逆变器设备4能够执行相同操作，与所连接的电池的类型（可以是铅酸电池7或电池组49）无关。当适配器3被连接时，响应于从适配器3供给的信号控制充电/放电。可以根据所连接的电池来修改充电控制。将在参考图18的同时描述该种修改。

参考图18，将描述逆变器设备4的输出控制。在S201，操作员打开电源开关425，从而允许将电压从铅酸电池7提供到恒压电路421并且对控制部401供电。在S202，控制部401从端子42E接收识别信号。如所描述的，识别信号是对应于电池适配器3的识别电阻器385或电池组49的识别电阻器49A的信号。

在S203，控制部401基于识别信号确定电池适配器3是否被安装在逆变器设备4上。当电池适配器3没有被安装在逆变器设备4上时（S203：否），确定电池组49被安装在逆变器设备4上。在S204，控制部401设置关于电池组49的过电流阈值。过电流阈值用于防止从逆变器设备4的电源即从电池组49或电池适配器3流出过电流。在S205，控制部401关于电池组49的过放电电压阈值。在S206，控制部401设置关于电池组49的过温保护设定值。应该注意，电池组成部分9将用于确定电池组49内的过充电、过放电及过电流的保护IC容纳于其中。该种异常状态指示信号被施加到逆变器设备4的端子42F和42G，从而控制部401能够控制相关FET来停止充电和放电。

当电池适配器3被安装在逆变器设备4上时（S203：时），控制部401将过电流阈值设置为用于铅酸电池7的相关值。由于在铅酸电池7中流过的电流比在电池组49中流过的电流大，因此将用于铅酸电池7的过电流阈值设置为比用于电池组49的过电流阈值大的值。在S208，控制部401将过放电电压阈值设置为用于铅酸电池7的相关值。在S207，控制部401将过温保护设定值设置为与铅酸电池7相关的值。

在S210，控制部401执行通过电阻器461和462分压的经过升压的电压的测量，并确定经过升压后的电压是否大于目标电压。当经过升压后的电压等于或低于目标电压时（S210：否），控制部401改变第一PWM信号使得占空比增加。另一方面，当经过升压后的电压大于目标电压时（S210：是），控制部401改变第一PWM信号使得占空比减小。换句话说，控制部401控制FET431使得在第二平滑电容器453两端产生的经过升压后的电压为141伏。在S213，控制部401经由PWM信号输出部411输出第二PWM信号。第二PWM信号是矩形波形的交流电压。

在S214，控制部401测量流过电流检测电阻器417的电流，并确定测量出的电流是否大于过电流阈值。当测量出的电流等于或小于过电流阈值时（S214：否），控制部401检测通过电阻器411和412分压的电源（电池适配器3或电池组49）的电压，并确定测量出的电源电压是否小于过放电电压阈值。当电源（电池适配器3或电池组49）的电压等于或大于过放电电压阈值时（S215：否），在S216控制部401确定电源（电池适配器3或电池组49）的温度是否高于过温保护设定值。电池适配器3的温度由热敏电阻307检测，并且由控制部310通过端子32F和42F将检测到的温度发送到控制部401。电池组49的温度由热敏电阻49B检测。当电源（电池适配器3或电池组49）的温度低于过温保护设定值时，例程返回S210。

在当测量出的电流值大于过电流阈值（S214：是）、电源（电池适配器3或电池组49）的电压小于过放电电压阈值（S215：是）并且电源（电池适配器3或电池组49）的温度高于过温保护设定值（S216：是）时，使升压电路410和逆变器电路470中的至少一个不起作用，从而停止输出电压。照此设置阈值，能够根据电源的特性防止电源（电池适配器3或电池组49）的过电流输出、过放电出现以及异常的温度升高。代替停止电压输出，控制部401可以控制升压电路410和逆变器电路470中的至少一个使得电压输出降低。

下面参考图19所示的流程图，将描述正弦波适配器5的输出控制。在S101，微型计算机503确定输入电压是DC还是AC。当输入DC电压时（S101：否），在S103微型计算机503确定输入电压是否是矩形波形的电压。如图12C所示，矩形波形AC电压具有维持0（零）电压的持续时间T0。另一方面，如图12G所示，正弦波形AC电压仅瞬时为零电压，比持续时间T0短得多。这里，设置比持续时间T0短但比零长的参考持续时间Ts。参考持续时间Ts比正弦波形AC电压为零的瞬时时间长的多。如果输入电压为零的持续时间比参考持续时间Ts长（S115：是），则微型计算机503确定输入电压是矩形波形AC电压，并且例程转移到S 103。另一方面，如果输入电压为零的持续时间比参考持续时间Ts短（S115：否），则微型计算机503确定输入电压是正弦波形AC电压。在S117，微型计算机503确定输入电压的频率是50Hz还是60Hz。当输入电压的频率既不是50Hz也不是60Hz时（S117：否），例程转移到S103。当输入电压的频率是50Hz或60Hz时，在S119微型计算机503使逆变器电路508不起作用。在S121，微型计算机503从使逆变器电路508不起作用时开始等待5秒。在从使逆变器电路508不起作用时开始5秒到期之后，完全中断AC输出。在S123，打开中继电路590（开关691和592）以允许在不进行转换的情况下照原样输出输入电压。由于通常的电子装置使用50Hz或60Hz正弦波形AC电压，因此50Hz或60Hz正弦波形AC电压都是可用的。

另一方面，在S103，微型计算机503确定频率转变电路520是否被设置为50Hz。如果在S103中执行的确定是肯定的（S103：是），则在S105微型计算机503将逆变器电路508的输出设置为50Hz。如果频率转变电路520已经被设置为60Hz（S103：否），则在S105微型计算机503将逆变器电路508的输出设置为60Hz。

在S109，微型计算机503关闭中继电路590（开关691和592）以防止输入电压被照原样输出。在S111，微型计算机503等待5秒以使AC输出完全中断。在S113，微型计算机503操作逆变器电路508来将输入电压转换为正弦波形AC电压并输出转换后的电压。

通过上述配置，当正弦波形AC电压被输入到正弦波适配器5时，输入电压不经过转换而是照原样输出。这消除了当执行AC波形转换时可能另外出现的电能转换损耗。

虽然已经具体描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离本发明范围的情况下可以进行各种改变和变形。例如，虽然在上述实施例中，正弦波适配器5被连接到逆变器设备4，但是它可以被连接到商用50Hz或60Hz的AC电源，从该AC电源可以获得正弦波电压。此外，逆变器设备4可以被配置为能够输出正弦波形电压，并且该种逆变器设备可以被连接到正弦波适配器5。

Claims (27)

1.一种电池适配器（3），包括：

电源设备，第一可再充电电池（49）和第二可再充电电池能够可选择地连接到所述电源设备，所述第一可再充电电池具有第一外部形状和第一电特性，所述第二可再充电电池（7）具有与第一外部形状不同的第二外部形状。

2.根据权利要求1所述的电池适配器，进一步包括用于控制第二可再充电电池的充电的控制部，其中，第二可再充电电池（7）具有与第一电特性不同的第二电特性。

3.根据权利要求2所述的电池适配器，其中，所述第二可再充电电池是铅酸电池。

4.根据权利要求2所述的电池适配器，进一步包括：

电压检测部（350），用于检测第二可再充电电池两端的电压；

温度检测部（307），用于检测第二可再充电电池的温度；以及

电流检测部（330），用于检测施加到第二可再充电电池的充电电流，

其中，控制部基于由电压检测部检测到的电压、由温度检测部检测到的温度以及由电流检测部检测到的充电电流，来控制第二可再充电电池的充电。

5.根据权利要求4所述的电池适配器，其中，如果两个条件中的至少一个条件满足，则控制部禁止将从第二可再充电电池输出的电压施加到电源设备，其中，所述两个条件中的一个条件是由电压检测部检测到的电压低于预定值，所述两个条件中的另一个条件是由温度检测部检测到的温度在预定温度范围之外。

6.根据权利要求4所述的电池适配器，其中，控制部在第二可再充电电池充电期间测量直到电压检测部检测到预定电压时为止的持续时间，并基于测量到的持续时间设置充电结束时间。

7.根据权利要求6所述的电池适配器，其中，由电压检测部检测到的预定电压根据由温度检测部检测到的温度而改变。

8.根据权利要求1所述的电池适配器，进一步包括中断部，所述中断部用于当电源设备不工作时，中断对电源设备提供电能。

9.根据权利要求1所述的电池适配器，其中，电源设备包括充电部（3A），充电部（3A）用于对第一可再充电电池充电并测量充电时间段，所述电池适配器进一步包括初始化信号传送部，所述初始化信号传送部用于对被测量的充电时间段进行初始化。

10.根据权利要求9所述的电池适配器，其中所述充电部进一步用于在预定时间段到期后自动停止对第一可再充电电池充电，并且，所述初始化信号传送部进一步用于将初始化信号发送到充电部，其中，充电部响应于初始化信号对被测量的充电时间段进行初始化。

11.根据权利要求9所述的电池适配器，其中，电源设备包括波形转换部，波形转换部用于将第一可再充电电池或第二可再充电电池的第一电压波形形式的第一电压转换为第二电压波形形式的第二电压，其中，第一波形是DC电压波形且第二波形是矩形AC波形。

12.一种电源设备（1），包括：

如权利要求1所述的电池适配器（3）；

如权利要求1所述的第二可再充电电池（7）；及

容器（2），用于容纳所述电池适配器及所述第二可再充电电池，所述容器具有手柄（21）和轮子（22）。

13.根据权利要求12所述的电源设备，进一步包括

波形转换部，用于将第一可再充电电池或第二可再充电电池的第一电压波形形式的第一电压转换为第二电压波形形式的第二电压；

正弦波适配器（5），所述正弦波适配器（5）被连接到所述波形转换设备并用于将输入电压转换为正弦波AC电压。

14.一种正弦波供给系统，包括：

如权利要求1所述的电池适配器（3）；

波形转换部，用于将第一可再充电电池或第二可再充电电池的第一电压波形形式的第一电压转换为第二电压波形形式的第二电压；

正弦波适配器（5），所述正弦波适配器（5）被连接到所述波形转换设备并用于将输入电压转换为正弦波AC电压，所述正弦波适配器还用于当输入电压是正弦波AC电压时照原样输出输入电压。

15.根据权利要求14所述的正弦波供给系统，其中，正弦波适配器包括确定部（503），确定部（503）用于在零电压状态保持的持续时间小于预定时间段时确定被施加到正弦波适配器的AC输入电压是正弦波形AC电压。

16.一种电压供给系统，包括：

如权利要求1所述的电源设备；及

如权利要求1所述的电池适配器（3）；

其中，所述第一可再充电电池具有要被识别的第一部分（49A），所述电池适配器具有要被识别的第二部分（385），要被识别的第二部分（385）与要被识别的第一部分（49A）不同，并且

其中，所述电源设备通过对第一部分和第二部分的识别，来确定将所述第一可再充电电池和所述电池适配器中的哪一个被连接到所述电源设备。

17.根据权利要求16所述的电压供给系统，其中所述电源设备包括：

输出电流检测部（417），用于检测从所述电源设备输出的电流；及

输出保护部（401），用于将从所述电源设备输出的电压降低，或当由输出电流检测部检测到的电流大于过电流阈值时停止从所述波形转换设备输出电压，

其中，过电流阈值根据被连接到所述波形转换设备的所述第一可再充电电池或所述电池适配器而改变。

18.根据权利要求16所述的电压供给系统，其中，所述电源设备包括：

输入电压检测部，用于检测从所述第一可再充电电池或所述电池适配器输入的电压；及

电压保护部，用于将从所述电源设备输出的电压降低，或当由输入电压部检测到的电压小于过电流阈值时停止从所述电源设备输出电压，

其中，过电流阈值依据连接到波形转换设备的第一可再充电电池或电池适配器而改变。

19.根据权利要求16所述的电压供给系统，其中，所述电源设备包括：

温度检测部，用于检测第一可再充电电池或电池适配器的温度；以及

电压保护部，用于将从所述电源设备输出的电压降低，或当由温度检测部检测到的温度小于保护温度设定值时停止从所述电源设备输出电压，

其中，保护温度设定值依据连接到电源设备的第一可再充电电池或电池适配器而改变。

20.一种电池适配器，包括：

电源设备，所述电源设备具有输入侧和输出侧，尺寸不相同的第一可再充电电池和第二可再充电电池能够被选择性地连接到所述输入侧；及

点烟器插座端子，所述点烟器插座端子被设置在所述波形转换部的输出侧。

21.根据权利要求20所述的电池适配器，其中，从点烟器插座获得从所述第二可再充电电池输出的电压而无需进行波形转换。

22.根据权利要求20所述的电池适配器，进一步包括：

电压检测部，用于检测被连接到所述波形转换部的可再充电电池的电压；及

输出停止部，用于当由电压检测部检测到的第二可再充电电池的电压小于预定电压值时，停止从点烟器插座输出DC电压。

23.根据权利要求20所述的电池适配器，其中，第一可再充电电池具有要被连接到所述电源部的连接部，所述电池适配器具有与第一可再充电电池的连接部的形状相同形状的连接部。

24.根据权利要求23所述的电池适配器，其中，点烟器插座端子被设置在与所述电池适配器的连接部连续的表面上。

25.根据权利要求24所述的电池适配器，其中，所述电池适配器的连接部具有被连接到所述电源部的输出端子，从所述第二可再充电电池输出的DC电压是从点烟器插座端子获得的，并且所述输出端子用于与输出所述第二可再充电电池的DC电压同时地，将电压输出到电源设备。

26.一种电源设备，包括：

波形转换部，用于对从第一可再充电电池或第二可再充电电池提供的电压进行转换；及

根据权利要求20所述的电池适配器。

27.根据权利要求26所述的电源设备，其中，所述波形转换部包括电压转换部件和输出部件，所述电压转换部件用于将来自所述第一可再充电电池或所述第二可再充电电池的DC电压转换为AC电压，所述输出部件用于输出在所述电压转换部件中转换后的AC电压，并且其中，点烟器插座端子和输出端子用于同时提供输出。

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