CN103675696B - 电池状态指示装置和工程用电气工具 - Google Patents

电池状态指示装置和工程用电气工具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及包括控制电路(21)的电池状态指示装置和工程用电气工具，该控制电路从阈值存储器(21a)读取与识别出的电池组(12)相对应的多个电压阈值并且将电压测量单元(23)测量出的电池组(12)的电压与所读取的电压阈值相比较以确定电池组的电压状态。接着，电压指示器(24)指示由控制电路(21)所确定出的电池组的电压状态。

Description

电池状态指示装置和工程用电气工具
技术领域
本发明涉及一种电池状态指示装置以及工程用电气工具。
背景技术
已知的工程用电气工具进行过放电防止控制以使得可以将具有不同电压的多种电池组选择性地安装至工程用电气工具(参考国际公开WO2011/118475)。
另一种已知的工程用电气工具包括指示(显示)安装至工程用电气工具的电池组的电压状态(充电状态)的电池状态指示装置(参考日本特开2010-170779号公报)。
日本特开2010-170779号公报中所说明的工程用电气工具的电池状态指示装置指示针对同一电池组的充电状态。因此，在将不同种类的电池组选择性地安装至诸如国际公开WO2011/118475中的工程用电气工具等的情况下，电池状态指示装置不能正确地指示电池组的电压状态。
发明内容
本发明目的在于提供一种即使在选择性地安装了多种电池的情况下也能够正确地指示电池组的电压状态的电池状态指示装置，以及提供一种包括这样的电池状态指示装置的工程用电气工具。
根据本发明的一方面，提供一种电池状态指示装置，其能够选择性地连接至具有不同的输出电压的多个电池组，所述电池状态指示装置包括：电压测量单元，用于测量所述多个电池组中与所述电池状态指示装置相连接的电池组的电压；电池识别单元，用于识别所述多个电池组中与所述电池状态指示装置相连接的电池组；阈值存储器，用于存储与所述多个电池组分别相对应的多个电压阈值；控制单元，用于读取与所述电池识别单元所识别出的电池组相对应的电压阈值，并且将所述电压测量单元所测量出的电池组的电压和与所识别出的电池组相对应的电压阈值进行比较以确定该电池组的电压状态；以及指示器，用于指示所述控制单元所确定出的电池组的电压状态。
优选地，在以上结构中，指示器包括多个充电状态标记。此外，根据控制单元所确定出的电池组的电池状态，指示器以分级的方式利用充电状态标记来指示电池组的充电的状态。
本发明的另一方面提供一种包括以上电池状态指示装置的工程用电气工具。
本发明提供一种即使在选择性地安装了具有不同电压的多种电池的情况下也能够正确地指示电池组的电压状态的电池状态指示装置以及工程用电气工具。
通过以下结合附图所进行的通过示例方式例示本发明的原理的说明，本发明的其它方面和优点将变得明显。
附图说明
通过以下结合附图对当前优选实施例的说明，能够最佳地理解本发明及其目的和优点，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的电动工具的示意图；
图2是示出针对不同的电池组的充电状态与电压之间的关系的图；
图3是示出电压指示器的一个示例的示意图；以及
图4是示出在电动工具中的电压指示器的操作的图。
具体实施方式
以下将参考附图说明根据本发明的一个实施例的电动工具。
参考图1，本实施例的电动工具10包括主体11和电池组12。主体11包括马达M，并且电池组12以可拆卸的方式安装至主体11。
电动工具10的主体11包括马达M、控制电路21以及驱动器22。控制电路21与电池组12通信，并且驱动和控制主体11。驱动器22与控制电路21电气相连接，并且控制马达M的转动速度。
控制电路21包括微计算机等，并且根据用户所操作的触发开关TS的移动、利用驱动器22来控制马达M。触发开关TS被连接至主体11并且从主体11露出以允许用户操作触发开关TS。如图1中所示，与控制电路21相连接的驱动器22控制马达M的转动速度。驱动器22通过根据从控制电路21所供给的信号来进行用于接通和断开开关元件(未示出)的脉冲宽度调制(PWM)控制，来控制马达M所产生的转动。
适用于主体11的电池组12具有预定的额定输出电压。图1示出作为锂离子电池的多个电池组12，即电池组12a、12b和12c。每一个电池C的输出电压近似为3.6V。各个电池组12中所包括的电池C的数量确定了电池组12的额定输出电压。例如，包括4个串联相连接的电池C的电池组12a具有14.4V的额定输出电压。包括5个串联相连接的电池C的电池组12b具有18V的额定输出电压。包括6个串联相连接的电池C的电池组12c具有21.6V的额定输出电压。此外，如图2中所示，由于电池组12a至12c具有不同的额定输出电压，因此在电池充电状态比率(%)相同的情况下，电池组12a至12c具有不同的电压。
参考图1，电池组12a、12b以及12c各自包括信息存储器41。信息存储器41用于向电动工具10的主体11以及充电器(未示出)提供表示与相应的电池组12a、12b或者12c的额定输出电压有关的信息的信号。因此，主体11的控制电路21从信息存储器41接收信号，并且该信号允许控制电路21判断电池组12a、12b以及12c是否是可适用的电池组。此外，从信息存储器41接收到的信号允许控制电路21识别出电池组12a至12c中的哪一个安装至主体11。
电压测量单元23与控制电路21相连接。在具有不同电压的电池组12a至12c中的一个安装(连接)至电动工具的主体11的情况下，电压测量单元23测量该电池组的电压。
控制电路21包括阈值存储器21a。如上所述，由于电池组12a至12c具有不同的额定输出电压，因此如图2中所示，在电池充电状态比率(%)相同的情况下，电池组12a至12c具有不同的电压。因此，阈值存储器21a预先存储与3个选择性地安装的具有不同电压的电池组12(12a至12c)分别相关联的多个电压阈值。参考图4，阈值存储器21a存储表示电池组12a的最高的充电状态的电压阈值Sa1、表示比与电压阈值Sa1相对应的充电状态低的充电状态的电压阈值Sa2、以及表示比与电压阈值Sa2相对应的充电状态低的充电状态的电压阈值Sa3。相应地，电压阈值Sa1比电压阈值Sa2大，并且电压阈值Sa2比电压阈值Sa3大。
阈值存储器21a还存储表示电池组12b的最高的充电状态的电压阈值Sb1、表示比与电压阈值Sb1相对应的充电状态低的充电状态的电压阈值Sb2、以及表示比与电压阈值Sb2相对应的充电状态低的充电状态的电压阈值Sb3。相应地，电压阈值Sb1比电压阈值Sb2大，并且电压阈值Sb2比电压阈值Sb3大。
此外，阈值存储器21a存储表示电池组12c的最高的充电状态的电压阈值Sc1、表示比与电压阈值Sc1相对应的充电状态低的充电状态的电压阈值Sc2、以及表示比与电压阈值Sc2相对应的充电状态低的充电状态的电压阈值Sc3。相应地，电压阈值Sc1比电压阈值Sc2大，并且电压阈值Sc2比电压阈值Sc3大。
在本示例中，电池组12a具有比电池组12b小的额定输出电压，并且电池组12b具有比电池组12c小的额定输出电压。相应地，将针对电池组12a至12c所分别设置的最高电压阈值Sa1、Sb1以及Sc1设置为满足Sa1<Sb1<Sc1。以相同的方式，将电压阈值Sa2、Sb2以及Sc2设置为满足Sa2<Sb2<Sc2。还将电压阈值Sa3、Sb3以及Sc3设置为满足Sa3<Sb3<Sc3。
参考图1和图3，将电压指示器24与控制电路21相连接。电压指示器24包括本实施例中作为3个LED24a至24c的多个充电状态标记。电压指示器24以充电状态标记来指示电池组12的电压状态。
在电动工具10中，在拉动触发开关TS的情况下，控制电路21控制驱动器22并且驱动马达M。在这种情况下，控制电路21利用电压指示器24来指示安装至电动工具10的主体11的电池组12(电池组12a至12c之一)的充电状态。
以下将要说明电动工具10的操作。
电动工具10的控制电路21从安装至主体11的电池组12的信息存储器41接收表示额定输出电压的信息的信号。基于该信号，控制电路21识别安装至主体11的电池组12。
控制电路21利用电压测量单元23以预定的间隔来测量电池组12的当前电压。此外，控制电路21将电池组12的当前测量出的电压和与安装至主体11的电池组12相对应的电压阈值相比较。更具体地，在控制电路21识别出安装至主体11的电池组12a的情况下，控制电路21将电池组12a的当前电压和与电池组12a相对应的电压阈值Sa1至Sa3相比较。在控制电路21识别出安装至主体11的电池组12b的情况下，控制电路21将电池组12b的当前电压和与电池组12b相对应的电压阈值Sb1至Sb3相比较。在控制电路21识别出安装至主体11的电池组12c的情况下，控制电路21将电池组12c的当前电压和与电池组12c相对应的电压阈值Sc1至Sc3相比较。
在具有14.4V的额定输出电压的电池组12a安装至主体11的情况下，控制电路21将存储在阈值存储器21a中的电压阈值Sa1至Sa3与电池组12a的当前测量出的电压相比较。在电池组12a的当前电压比电压阈值Sa1大的情况下，控制电路21点亮图3和图4中示出的电压指示器24的全部LED24a至24c。在电池组12a的当前电压小于或者等于电压阈值Sa1但是大于电压阈值Sa2的情况下，控制电路21点亮图3和图4中示出的电压指示器24的2个LED24b和24c并且熄灭剩余的LED24a。在电池组12a的当前电压小于或者等于电压阈值Sa2但是大于电压阈值Sa3的情况下，控制电路21点亮电压指示器24中的LED24c并且熄灭其它的LED24a和24b。在电池组12a的当前电压小于或者等于电压阈值Sa3的情况下，控制电路21使电压指示器24中的LED24c闪烁并且熄灭其它LED24a和24b。
在具有18V的额定输出电压的电池组12b安装至主体11的情况下，控制电路21将存储在阈值存储器21a中的电压阈值Sb1至Sb3与电池组12b的当前测量出的电压相比较。在电池组12b的当前电压比电压阈值Sb1大的情况下，控制电路21点亮图3和图4中示出的电压指示器24中的全部LED24a至24c。在电池组12b的当前电压小于或者等于电压阈值Sb1但是大于电压阈值Sb2的情况下，控制电路21点亮图3和图4中示出的电压指示器24中的2个LED24b和24c并且熄灭剩余的LED24a。在电池组12b的当前电压小于或者等于电压阈值Sb2但是大于电压阈值Sb3的情况下，控制电路21点亮电压指示器24中的LED24c并且熄灭其它的LED24a和24b。在电池组12b的当前电压小于或者等于电压阈值Sb3的情况下，控制电路21使电压指示器24中的LED24c闪烁并且熄灭其它LED24a和24b。
在具有21.6V的额定输出电压的电池组12c安装至主体11的情况下，控制电路21将存储在阈值存储器21a中的电压阈值Sc1至Sc3与电池组12c的当前测量出的电压相比较。在电池组12c的当前电压比电压阈值Sc1大的情况下，控制电路21点亮图3和图4中示出的电压指示器24的全部LED24a至24c。在电池组12c的当前电压小于或者等于电压阈值Sc1但是大于电压阈值Sc2的情况下，控制电路21点亮图3和图4中示出的电压指示器24中的2个LED24b和24c并且熄灭剩余的LED24a。在电池组12c的当前电压小于或者等于电压阈值Sc2但是大于电压阈值Sc3的情况下，控制电路21点亮电压指示器24中的LED24c并且熄灭其它的LED24a和24b。在电池组12c的当前电压小于或者等于电压阈值Sc3的情况下，控制电路21使电压指示器24中的LED24c闪烁并且熄灭其它LED24a和24b。
以上实施例具有以下说明的优势。
(1)控制电路21从阈值存储器21a读取与识别出的电池组12相对应的电压阈值，并且将由电压测量单元23测量出的电池组12的电压与电压阈值相比较以确定电池组12的电压状态。接着，电压指示器24指示控制电路21所确定出的电池组12的电压状态。因此，不管具有不同电压的3个电池组12a至12c中的哪一个被选择性地安装至主体11，都可以利用与电池组12a至12c中所安装的一个电池组相对应的电压阈值来精确地指示电池组12的充电状态(电压状态)。
(2)电压指示器24包括多个充电状态标记。根据由控制电路21确定出的电池组12的电压状态来以分级方式指示电池组12的充电状态。这允许精确地指示电池组12a至12c的充电状态(电池状态)。
以上实施例利用具有不同的电压并且选择性地安装至主体11的3种电池组12a至12c。作为替代，可以只有2种电池组。作为替代，可以有4种或者更多种电池组。此外，可以根据电动工具的规格来改变各个电池组12a至12c中电池C的数量以及每个电池的电压。
在以上实施例中，以4级方式来指示电池组12的电压状态。然而，可以以不同的方式来进行指示。此外，如图4中所示，可以对电池组12a至12c分别设置比电压阈值Sa3、Sb3和Sc3小的电压阈值Sa4、Sb4和Sc4。在电池组12的电压比电压阈值Sa4、Sb4和Sc4中相应的一个小的情况下，可以停用电动工具10的主体11。
在以上实施例中，通过点亮的LED的数量来指示电池组12的电压状态。然而，可以通过其它方式来指示电压状态。例如，可以使用数值来指示电压状态。作为替代，可以使用语音或者声音来指示电压状态。
在以上实施例中，将电动工具10用作工程用电气工具。作为替代，可以将电动工具10用作钻孔驱动器、冲击驱动器、冲击扳手、锤驱动器、振动钻孔器、竖锯或密封枪等。
在以上实施例中，工程用电气工具是电动工具。然而，工程用电气工具不限于电动工具并且可以例如是施工灯、工程用清洁装置(吸尘器或者鼓风机)等。
这些例子和实施例应被认为是示例性而并非限制性的，并且本发明不局限于这里给出的详细内容，而且可以在所附权利要求书的范围及其等同结构内对本发明进行修改。

Claims (5)

1.一种工程用电气工具，其包括电池状态指示装置，
所述电池状态指示装置能够选择性地连接至具有不同的输出电压的多个电池组，所述电池状态指示装置包括：
电压测量单元，用于测量所述多个电池组中与所述电池状态指示装置相连接的电池组的电压；
电池识别单元，用于识别所述多个电池组中与所述电池状态指示装置相连接的电池组；
阈值存储器，用于存储与所述多个电池组分别相对应的多个电压阈值；
控制单元，用于读取与所述电池识别单元所识别出的电池组相对应的电压阈值，并且将所述电压测量单元所测量出的电池组的电压和与所识别出的电池组相对应的电压阈值进行比较以确定该电池组的电压状态；以及
指示器，用于指示所述控制单元所确定出的电池组的电压状态。
2.根据权利要求1所述的工程用电气工具，其中，
所述指示器包括多个充电状态标记；以及
所述指示器指示电池组的电压状态包括根据所述控制单元所确定出的电池组的电压状态、利用所述充电状态标记以分级的方式来指示电池组的充电状态。
3.根据权利要求2所述的工程用电气工具，其中，
所述充电状态标记包括多个LED；以及
所述控制单元基于与所识别出的电池组相对应的电压阈值与所测量出的电池组的电压的比较来确定点亮的LED的数量。
4.根据权利要求2所述的工程用电气工具，其中，
所述充电状态标记包括3个LED；
与所述多个电池组各自相对应的所述电压阈值包括第一电压阈值、比所述第一电压阈值小的第二电压阈值、以及比所述第二电压阈值小的第三电压阈值；
在所测量出的电池组的电压比所述第一电压阈值大的情况下，所述控制单元点亮全部的3个LED；
在所测量出的电池组的电压小于或者等于所述第一电压阈值但是大于所述第二电压阈值的情况下，所述控制单元点亮3个LED中的2个LED；
在所测量出的电池组的电压小于或者等于所述第二电压阈值但是大于所述第三电压阈值的情况下，所述控制单元点亮3个LED中的1个LED；以及
在所测量出的电池组的电压小于或者等于所述第三电压阈值的情况下，所述控制单元使3个LED中的1个LED闪烁。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的工程用电气工具，其中，
所述多个电池组包括第一电池组和输出电压不同于所述第一电池组的第二电池组，
所述阈值存储器存储与所述第一电池组相对应的多个阈值以及与所述第二电池组相对应的多个阈值；以及
与所述第一电池组相对应的电压阈值不同于与所述第二电池组相对应的电压阈值。
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