CN109528080A - 电池供电的无绳清洁系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种清洁产品的无绳的、电池供电的系统。清洁产品的系统包括装置比如直立式真空吸尘器(例如，杆式吸尘器、轻型直立式真空吸尘器等)、手提真空吸尘器、地毯吸尘器、罐式真空吸尘器等等。每一个装置由可在这些装置之间可互换的电池组供电。电池组包括硬件和软件的组合，以用于连接到、识别和与清洁产品连通，以确保各个产品接收必要的功率以保证最优性能。

Description

电池供电的无绳清洁系统

本案为2009年10月16日递交的题为“电池供电的无绳清洁系统”的中国发明专利申请200980150929.X的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请是先前提交的、共同未决的2009年3月16日提交的第12/405,033号美国临时专利申请的连续部分申请，其整个内容通过引用结合到本文中。

本申请也要求先前提交的、共同未决的2008年10月16日提交的第61/105,891号美国临时专利申请、2008年10月16日提交的第61/105,899号美国临时专利申请以及2008年10月16日提交的第61/105,896号美国临时专利申请的权益，其整个内容通过引用结合到本文中。

背景技术

用户装置，比如具有抽吸电机和叶轮或风扇组件的吸取力吸尘器(比如，真空吸尘器)，几乎无一例外地限于有绳且AC供电的装置。用于操作这些装置的所需要的功率，抑制了提供可携带性、功能性以及足够抽吸力的无绳真空吸尘器的发展。已作过多种尝试来将电池组引入真空吸尘器。尽管部分这些尝试在减少真空吸尘器对AC功率的依存方面取得了成功，但它们仍然不能在多种类型的装置中提供足够的解决方案。

发明内容

清洁系统包括各种具有不同设计满足不同清洁需要的产品，并且清洁通常需要使用多个装置以充分地清洗房间或空间。大或小的清洁装置同样地缺乏可携带性和操作一致性。例如，用于清洁的多个装置通常包括用于清洁具有相当量碎片的大表面面积的直立式抽吸力吸尘器、以及用于清洁更小的或受限制区域的更小的、手提清洁装置。作为另一个示例，罐式吸尘器与直立式清洁装置或手提吸尘器一起结合使用。不论使用装置的何种组合，使用多个装置其有关的效率、可携带性和兼容性，被每一个装置的不同功率需求所妨碍。例如，通常为电池供电装置的手提吸尘器，需要自身的充电器或可替换的电池，并且通常为有绳装置的直立式吸尘器需要用户位于电源出口的电源电线范围内。

本发明的实施例提供包括诸如是杆式吸尘器、轻型直立式真空吸尘器、手提真空吸尘器、地毯吸尘器、罐式真空吸尘器等等的装置的无绳清洁系统。每一个装置可以被可在装置之间互换的单电池组供电。例如，电池组被初始地插入杆式吸尘器，然后被移除并插入手提吸尘器。电池组包括硬件和软件的组合，以识别及与各个装置连通，以确保最优性能。电池组也包括额外的控制电子学，其使电池组的充电寿命最大化、允许充电参数和特征能被修改，并确保电池组总体上的精确充电决定以及电池组内的单个单元的精确充电决定。

在一个实施例中，电池组可配置成在非插入电池充电器或其他有效装置内时(例如，在存储期间)进入“睡眠”模式。当处于睡眠模式时，电池组的功率消耗被最小化成维持电池充电。在睡眠模式期间，电池组从电源终端移除电源供应，且电池组控制电路进入低的或缩减功率模式以延长电池的寿命。电池组也可配置成在电池组被插入电装置内，并且电压(例如，逻辑高压)被应用到电池组的串行通信终端时进入“苏醒”模式。如果没有电压应用到串行通信终端，电池组可配置成从睡眠模式每1-2小时苏醒，以执行电压水平检测和电池单元温度检测。

在另一个实施例中，电池组可配置成与装置(例如，电池充电器、配置装置等)连通，以调节或改变电池组的充电和/或放电参数。另外地或可备选地，电池组控制器可配置成将单元-特定操作参数存储在存储器中，并能根据从装置接收的信息调节和改变操作参数。

在再一个实施例中，电池组可配置成与装置(例如，电池充电器、清洁装置等)通讯，其包括显示电池组的剩余电池蓄电量的燃料计量器。电池组将特定单元的操作参数存储在存储器中，并将信息提供给精确地描述电池组的剩余电池蓄电量的装置的燃料计量器。该信息基于存储在存储器内的操作参数，包括但不限于，放电电流、充电电流和阈值。

另外地，电池组可操作地用来将功率提供给多个附加装置中的任何一个。例如，电池组能为具有不同电压和电流需求的任何一个装置提供功率，比如电动工具、测试和测量设备、室外电动设备以及车辆。电动工具包括，例如钻孔机、圆锯、模锯、带锯、往复式锯、改锥、角锉、直锉、锤磨机、拧紧扳手、角钻、检查照相机等等。测试盒测量设备包括数字万用表、夹具仪、叉形计量仪、壁扫仪、红外线温度枪等等。室外电动设备包括鼓风机、链锯、轧边机、绿篱机、割草机、修剪器等等。

在一个实施例中，本发明提供一种无绳清洁系统，该系统包括可再充电电池组、第一无绳清洁装置、第二无绳清洁装置。可再充电电池组包括外壳和外壳内的至少两个单元。第一无绳清洁装置和第二无绳清洁装置可操作地用来可移除地接收并被电池组驱动。第一装置是第一类型的清洁装置，第二装置是第二类型的清洁装置，并且第一类型的清洁装置不同于第二类型的清洁装置。第一装置和第二装置的至少一个具有直立的工作位置。

在另一个实施例中，本发明提供一种无绳真空吸尘器。该真空吸尘器包括喷嘴基部、主体部、至少一个电机和开关。喷嘴基部包括抽吸入口，并且主体部可操作地用来接收可移除地连接到真空吸尘器的锂基电池组。该至少一个电机被电池组供电并可配置成在抽吸入口处提供抽吸力。电池组被容纳在置于至少一个电机上的凹槽内。真空吸尘器可配置成在第一模式和第二模式中操作，并且开关可配置成选择第一模式或第二模式以可选择地将功率提供给至少一个电机的每一个。

在再一个实施例中，本发明提供一种无绳真空吸尘器。真空吸尘器包括喷嘴基部、主体部、喷嘴基部和主体部之间的接合部(junction)、抽吸源、电池组接口。喷嘴基部包括抽吸入口。抽吸源在抽吸入口处提供抽吸力，并且电池组接口可配置成容纳可移除的、可再充电的锂基电池组。抽吸源被电池组驱动，并且电池组置于抽吸源的上方。主体部也可被喷嘴基部和主体部之间的接合部在无需外部支撑件的情况下支撑在垂直位置。

本发明的其他方面将通过考虑具体实施方式和附图而变得显而易见。

附图说明

图1展示了根据本发明实施例的无绳清洁系统；

图2是根据本发明实施例的电池组的透视图；

图3是图2的电池组的另一个透视图；

图4是图2的电池组的部分透视图；

图5是根据本发明实施例的杠杆的侧视图；

图6是根据本发明实施例的杠杆的另一个侧视图；

图7是图2的电池组在移除外部外壳情况下的侧视图；

图8是根据本发明实施例的闭锁机构的透视图；

图9是图2的电池组在移除外部外壳情况下的透视图；

图10是图2的电池组在移除外部外壳情况下的另一个透视图

图11示出了用于从根据本发明实施例的装置中移除图2的电池组的过程；

图12是根据本发明实施例的电池充电器的透视图；

图13是插入到图12的电池充电器内的图2的电池组的透视图；

图14展示了用于根据本发明实施例的电池充电器的充电电路；

图15展示了根据本发明实施例的电池组和装置之间的控制电路和接口；

图16展示了根据本发明实施例的电池组控制器；

图17和图18示出了用于在“睡眠”模式和“苏醒”模式之间切换电池组的过程；

图19是根据本发明实施例的清洁装置的透视图；

图20是图19的清洁装置的前视图；

图21是图19的清洁装置的侧视图；

图22是图19的清洁装置的顶视图；

图23是图19的清洁装置的底视图；

图24是根据本发明实施例的图19的清洁装置的手柄部和主体部之间的接口的透视图；

图25是用于根据本发明实施例的图19的清洁装置的废物室；

图26是根据本发明实施例的图19的清洁装置的基部和主体部之间的接口的透视图；

图27是根据本发明另一个实施例的清洁装置的透视图；

图28是图27的清洁装置的后视图；

图29是图27的清洁装置的顶视图；

图30是图27的清洁装置的底视图；

图31-39展示了连接到根据本发明实施例的图12的电池充电器的装置。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何一个实施例之前，应当理解的是，本发明不限于其应用到在如下描述中提出或在如下图形中示出的部件的构造和布置的细节。本发明能够实施其他实施例，并以不同方式实践或执行。

本文所描述的本发明的实施例涉及电子设备的无绳、电池供电的系统，比如清洁产品的系统。清洁产品的系统包括装置比如直立式真空吸尘器(例如，杆式的真空吸尘器、轻型直立式真空吸尘器等)、手提真空吸尘器、地毯吸尘器、罐式真空吸尘器、湿/干吸尘器等等。各个装置被可在装置之间互换的电池组供电。电池组包括硬件和软件的组合，以用于连接到、识别和与各个装置连通，以确保各个装置接收必需的功率，以确保最优性能。例如，电池组包括用于可移除地将电池组紧固到装置的闩锁和杆。电池组也包括控制电子学，其通过操作处于“睡眠”模式的电池组使电池组的充电寿命最大化，允许充电参数和特征修改，并确保精确的电池组充电决定。

图1图示了无绳清洁系统10，该系统10包括手提真空吸尘器15、杆式真空吸尘器20、无袋式直立式真空吸尘器25、电池充电器30、袋式直立式真空吸尘器35、地毯吸尘器40和罐式吸尘器45。装置15-45中的每一个可连接到电池组50并由电池组50供电。例如，电池组50具有镍金属氢化物("NiMH")、镍-镉("NiCd")、锂-钴("Li-Co")、锂-锰("Li-Mn")、Li-Mn晶石或其他适宜的锂或锂基化学。电池组50具有4V、8V、12V、16V、18V、20V、24V、36V、48V等的名义额定电压，或在其中或大于48V的任何额定电压。电池组50内的电池单元具有例如1.2Ah、1.3Ah、1.4Ah、2.0Ah、2.4Ah、2.6Ah、3.0Ah等的额定容量。单个单元额定容量被结合以产生总的电池组额定容量，其基于单个单元的额定容量和电池组50内的单元数目。在一些实施例中，单个电池单元具有0.348Wh/cm³的能量密度，尽管其他能量密度可用于其他实施例中。电池组50能提供例如至少0.084Wh/cm³的总能力密度。

图2-10详细地图示了电池组50。电池组50包括由第一半份或壳60和第二半份或壳65形成的外壳55。第一和第二壳60、55使用例如螺杆70或其他适宜紧固装置或材料彼此连接。杠杆75可枢转地安装到外壳55，并能使电池组50从无绳清洁系统10中的各个装置中移除。杠杆75的第一末端80被推拉成从装置中解开或弹出电池组50。在一些实施例中，第一末端80形成为邻近凹槽85的突出部。第一末端80的突出部和凹槽85按规定尺寸制作以接收例如用户的手指或另一种物体以转动杠杆75。

杠杆75可枢转地安装到外壳55。推杆90(图4)可移动地安装到外壳55，并可配置成被杠杆75的转动部轴向地移动。闩锁95可伸展地、可移动地安装到外壳55，并且可配置成通过推杆90的运动从第一位置(例如，闭锁位置)移动到第二位置(例如，解锁位置)。当处于闭锁位置时，闩锁95牢固地将电池组50连接到装置。闩锁95从第一位置到第二位置的运动允许电池组50自装置移除。在图示的实施例中，提供单个闩锁。在其他实施例中，附加闩锁被设定在电池组内。

如图5和图6所示，杠杆75绕连接点100转动。当杠杆75的第一末端80被提起时，杠杆75的第二末端105向下转动，并与推杆90接触。杠杆75绕连接点100的转动运动限于例如0到大约90度之间的角度。在一些实施例中，转动运动在大约0度和大约45度之间。响应杠杆75的接触，推杆90向下移动通过孔110(图3)。在一些实施例中，杠杆75也包括支柱115，该支柱115自第一末端80延伸，并与外壳55一起限制杠杆75的转动运动。

如图3和图4所示，到电池组50的电连接被制成通过接口120，并略微地凹进在外壳55内。电接线器125和130置于外壳55的底侧135上，并临近支撑结构，这就保护了接口120内的电接线器125和130。

图7-10图示了移除外壳55情况下的电池组50。电池组50包括置于外壳55内的一个或多个电池单元140。推杆90在第一位置(例如，缩回位置)和第二位置(例如，突出位置)之间是可移动的。当处于缩回位置时，推杆90在外壳55内回缩。当处于突出位置时，推杆90自外壳55延伸通过孔110。当推杆90延伸通过孔110时，推杆90延伸通过孔110的力助于电池组50从装置移除。

偏压元件，比如弹簧145，将推杆90偏向缩回位置。当杠杆75的第一末端80被拉的时候，推杆90被向下驱动抵抗弹簧145的偏压力，以将闩锁95从闭锁位置移动到解锁位置。当杠杆75移动通过足够的角距离时，闩锁95从闭锁位置移动到解锁位置，并且推杆90从缩回位置移动到突出位置。

推杆90的运动沿第一轴线150发生，并且闩锁95在闭锁位置和解锁位置之间的运动沿第二轴线155发生。在一些实施例中，第二轴线155被定向成大约正交于第一轴线150。推杆90和闩锁95然后被以某种方式彼此连接、连接或接触，使得推杆90沿第一轴线150的运动被转换成沿第二轴线155的闩锁95的运动。在一个实施例中，推杆90包括锥形部160，该锥形部在推杆90运动时接合闩锁95的锥形部分。

为了将电池组50紧固到装置，闩锁95通过偏压元件比如弹簧165被偏压到闭锁位置。推杆90的运动通过克服偏压元件165的偏压力而迫使闩锁95进入解锁位置。例如，当推杆90被移动足够的距离时(例如，当杠杆75可枢转地移动通过足够角距离时)，推杆90使闩锁95从闭锁位置移入解锁位置。另外地或可备选地，将电池组50插入装置内迫使闩锁95抵抗偏压元件165，并进入解锁位置。闩锁95在电池组50被完全插入装置内时回到闭锁位置。

电池单元140被串联连接，并被物理连接，使得单元140彼此平行并成单排对齐。在其他实施例中，一个或多个附加的串联连接的电池单元组与电池单元140并行连接。接口120也在外壳55的底侧135(例如，外壳55的小末端)与单元140对齐。电池单元140和接口120的这种布置允许单元140所产生的热在整个电池组50均匀地分布。电池组50随着外壳55的底侧135首先进入而被插入到装置的凹槽内，而在某些实施例中多于一半的电池组50的体积被插入到凹槽内。

用于从装置移除电池组50的过程200在图11中示出。过程200包括将力施加到杠杆75的第一末端80(步骤205)。施加到杠杆75的力迫使杠杆75绕连接点100和第二末端105枢转(步骤210)以接合推杆90(步骤215)。杠杆75的转动被转换成推杆90沿第一轴线150(步骤220)的运动，以与杠杆75的第二末端保持接合。推杆90的运动使闩锁95抵抗偏压元件165的偏压力移动，并沿第二轴线155(步骤225)从闭锁位置移动到解锁位置。一旦处于解锁位置，闩锁95允许电池组50从装置中被移除(步骤230)。

如前所述，电池组150可配置成连接到多个装置中的任何一个，比如图1的清洁系统10中所示的装置。电池充电器30在图12中示出，并包括将电池组50容纳在凹槽305内的充电基300。电接线器310将电池充电器30连接到电池组50。图13展示了连接到电池充电器30的电池组50。电池充电器30经由电源线315从例如AC或DC电源接收功率。电池充电器30将所接收的功率转换成适于对电池组50充电的DC功率等级。在一些实施例中，电池组50具有运行时间对充电时间的比率，使得电池组50所供电的装置对于每一小时的充电能运行至少四分钟。在其他实施例中，提供不同的运行时间对充电时间的比率。

电池充电器也包括LED指示器320。LED指示器320将有关充电器30和电池组50的状态信息提供给用户。例如，如果LED指示器320在一秒熄灭后闪光两次，电池组50要么太热或太冷。如果LED指示器320连续地闪光，电池充电器30已检测到错误状况，或者对电池组50或电池充电器30造成了内部部件损害。如果LED指示器320在移除电池组50后保持照亮，电池充电器30要么需要重置或对电池充电器30造成了内部部件损害。当LED指示器320被连续提起，电池组50正在充电，并且如果LED指示器320在其逐渐变暗和变亮之间跳动，电池组50被完全充电。

图14图示了用于电池充电器30的充电电路400。电路400包括装置控制器405、脉冲带宽调制("PWM")模块410、电源模块415、单端主电感转换器("SEPIC")模块420、第一电流反馈比例模块425、第二电流反馈比例模块430以及充电输出模块435。电池充电器电路也包括一个或多个用于指示电池充电状态的LED，如前文描述的那样。在其他实施例中，其他装置(例如，真空吸尘器)包括类似于在下文关于电池充电器描述的那些特征。

除此以外，控制器405包括处理单元(例如，微处理器等)、存储器和总线。总线将不同的控制器部件(比如存储器)连接到处理单元。在一个实施例中，存储器包括只读存储器("ROM")、随即存取存储器("RAM")、电擦可编程只读存储器("EEPROM")或快速[闪]存储器。控制器405也包括输入/输出接口和包括用于传递控制器405内的部件之间的信息的程序。在其他实施例中，控制器405包括附加的、更小的或不同的部件。控制器405也可配置成使用总线或其他通信接口与其他部件或电池充电器30内的子系统连通。在一些实施例中，包括存储器和总线的微控制器用于控制器405的适当地方。

控制器405可配置成产生充电电流命令信号。控制器405将充电电流命令信号送给PWM模块410，并且PWM模块410基于充电电流命令信号产生PWM信号。PWM信号从PWM模块410送入电流源比如SEPIC转换器模块420。SEPIC转换器模块420可配置成提供可变电压和电流源以对电池组50进行充电。除此之外，SEPIC转换器模块420包括振动器、配置成切换单元的功率FET以及其它支持电路。SEPIC转换器模块420所提供的电流基于源自充电电流命令信号和低通滤波器网络(未示出)的模拟电压。SEPIC转换器模块420也包括两个过压停机输入。第一过压停机输入由控制器405控制，第二过压停机输入由独立于控制器405运行的比较电路控制。SEPIC转换器模块420将描述电池充电电流的第一和第二信号提供给第一和第二电流反馈比例模块425和430。第一和第二电流反馈比例模块425和430中的每一个包括单运行范围。电流反馈比例模块425和430不需要范围选择信号来适当地将反馈信号提供给电池充电器30的部件。

第一电流反馈比例模块425将第一反馈信号提供给PWM模块410。PWM模块410使用第一反馈信号以将PWM信号调至SEPIC转换器模块420，以提供精确地响应充电电流命令信号的电流。第二电流反馈比例模块430将第二反馈信号提供给控制器405。控制器405使用第二反馈信号来验证流入电池组的电流相应于充电电流命令信号。在一些实施例中，控制器405调节充电电流命令信号以响应第二反馈信号。

电池充电器30可被配置成监测输出电压和输出电流。如果输出电流超过预定输出电流极限，电池充电器30关闭SEPIC转换器模块420，以中断来自功率端的输出电流。如果电压超过预定输出电压极限，电池充电器30关闭SEPIC转换器模块420以移除来自功率端的电压。

电源模块415将名义18V DC电压供给电池充电器30。电源模块415被具有在例如100V和240V AC之间的额定线电压和大约50-60Hz的主电源供电。电源模块415也可被配置成将更低的电压供给操作电路和电池充电器30内的部件。

图15图示了用于电池组比如电池组50的控制电路500。控制电路500包括单元组件505、电池组控制器510、充电控制模块515以及放电控制模块520。电池组也包括第一功率端525、第二功率端530、串行数据线("SDL")或通信终端535以及产品接口540A。在本发明的其他实施例中，电池组包括多个附加的功率和/或通信终端(例如，多个正终端)。在一些实施例中，电池组可配置成提供7和11安培之间的放电电流，并可容纳大约60和70安培之间的涌入电流。在其他实施例中，电池组可配置成提供并容纳不同的电流范围。电池组可配置成连接到包括例如电池组接口540B、装置控制器545、电机550和电源开关555的装置。

如图16所示，电池组控制器510包括处理器或处理单元(例如，微处理器等)560，串行数据线调节模块565、单元电压反馈调节模块570、单元放电均衡模块575、电源模块580、精确电压参考模块585、单元温度调节模块590、存储器595、以及一个或多个用于将部件和控制器510内的模块互连起来的总线。总线将不同的模块和控制器部件连接到处理单元560。在一个实施例中，存储器595包括只读存储器("ROM")、随机存取存储器("RAM")、电擦可编程只读存储器("EEPROM")或闪存存储器。控制器510也包括输入/输出接口以及包括用于在控制器510内的部件之间传递信息的程序。在其他实施例中，控制器510包括附加的、更小的或不同部件。控制器510也可配置成使用总线或其他通信接口与电池组内的其他部件或子系统通信。包含在实施电池组的软件被存储在控制器510的存储器595内。软件包括例如固件、一个或多个应用、程序数据以及其他程序模块。在一些实施例中，包括存储器和总线的微处理器用于控制器510的适当位置。尽管控制器510被图示为包括多个附加模块，在其他实施例中，模块565-595的一个或多个与控制器510隔开并连接到控制器510。电源模块580可配置成将调节DC电压提供给电池组。

电池组控制器510可配置成与装置(例如，电池充电器、真空吸尘器等)连通，测量单元组件内的各单元的电压，测量电池组的放电电流，控制多个场效应晶体管("FET")开关，测量单元组件的温度，并监测充电或放电循环的数目。电池组经由SDL 535与装置连通。SDL被连接到串行数据线调节模块565，以调节电池组所传递和接收的数据。可连接到电池组的各装置能中断SDL到电池组的连接，以减少如果电池组保持连接到装置延伸时间周期并处于睡眠模式时电池组所经历的泄漏电流。

存储在控制器510的存储器595内的可执行指令可配置成保持描述电池组所经历的充电或放电周期数的计数(例如，16位计数)。另外地或可备选地，指令可配置成维持第一计数和第二计数(例如，第一和第二16位计数)。第一计数记录充电周期，第二计数记录放电周期。充电/放电计数在电池组成功地进入正常放电或正常充电模式(下文描述)的每一次增加1。计数被存储在电池组控制器510的存储器595内。

电池组控制器510也可配置成存储充电和/或放电操作参数、单元识别信息以及存储器595的电流充电容量信息。电池组将充电和/或放电操作参数提供给电池充电器、配置装置或清洁装置。操作参数包括例如电池组的额定电压、电池组的制造商、用于电池组单元组件内的各单元的模型数、用于单元组件内的各单元的额定电压或测量、用于单元组件内的各单元的单元额定温度或测量、用于使单元电压与放电电流值相互关联的数据表等等。在其他实施例中，多个或不同的参数被提供给电池充电器、配置装置或清洁装置。

除此之外，电池组使用充电和/或放电操作参数以提供具有精确充电容量估计的装置燃料计量仪。燃料计量仪是通用的，因为它不必用于装置的期望放电电流而进行修改或校准。如此，需要15A放电电流的装置内的燃料计量仪可精确地显示需要5A放电电流的装置内的电池组的充电容量。例如，当电池组被插入到装置内时，电池组控制器510可配置成经由SDL与装置内的燃料计量仪连通。电池组控制器510包括表，该表用来使特定放电电流处的单元电压与电池组的剩余充电容量相互关联。

电池组连续地监测和测量其放电电流，以识别所使用表格的一部分，以确定电池组的剩余充电容量。电池组内的各单元的电压然后被测量。最低的测量单元电压被用作表中的指针。电池组使用最低的电池单元电压测量和放电电流测量，以基于存储在存储器内的识别和操作参数信息确定估计电池容量。电池组控制器510将充电容量信息传递给燃料计量仪(例如，燃料计量仪控制器或显示装置)。例如，估计电池容量被作为具有四个可能容量水平的2位代码被传递。在本发明的其他实施例中，更多的位可用来增加显示在燃料计量仪上的电池容量估计的精度。

燃料计量仪显示电池组的充电容量而不必执行计算或测量电压。在一些实施例中，燃料计量仪包括三个LED。当所有的三个LED处于照明状态，电池容量大于或等于75％。当两个LED处于照明状态时，电池组大于或等于50％。当一个LED处于照明状态时，电池容量大于或等于25％。如果单个LED闪烁，电池容量小于25％。在其他实施例中，使用多个或更小的LED，并且LED显示不同的电池容量范围。包括燃料计量仪的装置也能使用单元组件内的单元特性，以调整燃料计量仪的操作，使得燃料计量仪更精确地描述电池组的充电容量。

另外地或可备选地，装置可配置成与电池组连通，以基于电池组和单元的操作参数调节其他操作。例如，如果其中一个电池单元的电压跌落在预定低压极限之下，电池组关闭充电控制模块515和放电控制模块520，以在不管SDL的逻辑水平或与装置控制器545有效连通的情况下终止放电电流。在一些实施例中，装置终止操作、禁止特征或重新配置自身以基于来自电池组的信息在不同电压下操作。

由于电池组将信息提供给电池组所连接的装置，电池充电器30可用来对各种不同的电池组充电而无需用户具体说明电池组电压。电池充电器30调节例如充电电流、充电电压和截止阈值，以适应用于单元组件内的各单元的制造商详细说明。通过调节用于单元组件内的各单元的充电和放电参数，可改善电池组的寿命和性能，以及减少或消除与不正确充电和/或放电参数相关的误差。

单元电压反馈调节模块570可配置成消弱和将来自单元组件505内的各单元的电压调节至电池组控制器510的模拟-数字转换器("ADC")的测量范围内的适当水平。单元电压反馈调节模块570在单元电压被测量时被电池组控制器510激活，并在单元电压不被测量以防止不必要的单元放电时被电池组控制器510所关闭。单元放电均衡模块575可配置成将额定相等的负载施加到单元组件505内的各单元，以防止电池单元放电中的不平衡。单元放电均衡模块575在与单元电压调节模块570相同的时刻被打开和关闭。

精确电压参考模块585可配置成将精确参考电压提供给控制器510的ADC。电压参考被ADC所使用以测量电池组内的信号。精确电压参考模块585在ADC采用测量时被电池组控制器510激活。单元温度调节模块590可配置成使用例如热敏电阻测量单元组件内的单元的温度。在一些实施例中，热敏电阻使用热传导胶热连接到单元。

充电控制模块515可配置成控制单元组件505被充电的时间。充电控制模块505控制单元组件505被充电的时间。充电控制模块515包括至少一个FET，该FET被配置为开关并由电池组控制器510所控制。如果FET处于“连通”，单元组件505可被充电。如果FET处于“断开”，单元组件505不能被充电。放电控制模块520包括至少一个FET，该FET被配置为开关以控制来自单元组件505的放电电流。如果FET处于“连通”，单元组件505可被放电。如果FET处于“断开”，单元组件505不被放电。放电控制模块520由电池组控制器510控制。

用于在“睡眠”模式和“苏醒”模式之间切换电池组的过程600在图17和图18中示出。除了用于电池组的低功率模式外，睡眠模式也将安全性的好处提供给电池组和它的用户。例如，当处于睡眠模式时，电池组不能将任何显著的功率提供给外部装置或其功率终端(例如，微安培范围内的电流)。如此一来，引起火灾或类似安全性问题的短路功率终端的风险被消除或明显地减少。电池组在其不被插入电池充电器或清洁装置时进入睡眠模式(步骤605)，如下文所描述的那样。在睡眠模式期间，放电控制模块520被关闭(步骤610)，并且充电控制模块515被关闭(步骤615)以防止电池组在电池组的正终端和负终端之间获得任何显著的电流。关闭充电控制模块515和放电控制模块520也移除用于电池组内的电池单元的接地通道，并从功率终端移除电压。关闭充电控制模块515和放电控制模块520也防止电池组将功率供应给外部负载、被电池充电器30充电或短路。在接地通道被移除时，没有装置能与电池组控制器510连通，这是因为没有通用的接地参考。在一些实施例中，小信号水平电流可在电池组处于睡眠模式时在正终端和SDL之间流动。睡眠时钟然后被设定(步骤620)。电池组控制器内的硬件连续地监测SDL(步骤625)。如果高逻辑水平(例如，高TTL水平)被应用到SDL，硬件中断电池组控制器510，并且控制器510进入苏醒模式(步骤630)(图18)。否则，控制器510保持处于睡眠模式。

尽管处于睡眠模式，电池组控制器510可配置成将睡眠时钟比较成极限(例如，60-120分钟)(步骤635)。电池组在睡眠时钟等于极限时醒来(步骤640)。电池组执行单元电压检测(步骤645)，以确定(步骤650)电池组的单元组件充电水平是否落入禁止放电的阈值水平或阈值之下。如果电池组确定一个或多个单元已落入最小允许水平之下，电池组设置软件旗帜以防止放电(步骤655)，并且电池组重新进入睡眠模式(步骤605)。电池组在电池组已被连接到电池充电器30之后移除软件旗帜。如果单元未落到最小允许水平之下，电池组可配置成重新进入睡眠模式(步骤605)。在一些实施例中，电池组可配置成断开单元组件的正终端，以从功率终端移除电压，并且附加的或不同硬件被用来在睡眠模式和苏醒模式之间切换。在一些实施例中，上述的不同步骤被结合成单一步骤，或者这些步骤以不同的次序执行。例如，在一个备选实施例中，睡眠模式在睡眠时钟被设置时被进入。

本文所描述的苏醒模式和苏醒程序是通过中断驱动的。如此一来，电池组进入苏醒模式而不必等待预定时间周期或电池组控制器510以获得SDL。如果电池组在其功率开关打开的情况下被连接到装置，装置经由电阻器网络将电池组的SDL连接到电池组的正功率终端，并且电池组的SDL被拉到高位(例如，拉到逻辑高水平)。当电池组控制器510确定高逻辑水平被施加到SDL，电池组进入苏醒模式(步骤630)。电池组控制器510然后防SDL反跳，并且证实电池组是否连接到装置并使功率开关打开(步骤660)。电池组控制器510防SDL反跳预定时间周期(例如60ms)，以确保SDL处的电压不是噪声峰值的结果。

如果电池组不被连接到装置或装置的功率开关不被接通，电池组重新进入睡眠模式(步骤605)。如果电池组控制器510确定存在于SDL的逻辑水平是电池组和功率开关处于接通的装置之间的连接的结果，电池组进入正常放电模式("NDM")(步骤665)，并且激活或开启放电控制模块520(步骤670)和充电控制模块515(步骤675)。激活放电控制模块520和充电控制模块515在电池组和装置之间提供通用接地参考，并将功率提供给正和负功率终端。电池组和装置之间的通信然后开始。电池组可配置成经由SDL与装置控制器545建立通信(步骤685)。如果不建立通信，电池组重新进入睡眠模式(步骤605)。如果建立通信，电池确定装置是否是电池充电器(步骤690)。如果装置是电池充电器，电池组进入正常充电模式("NCM")(步骤695)。如果装置不是电池充电器，电池组继续在正常的放电模式下操作(步骤700)。

在本发明的其他实施例中，电池组可配置成在电池组处于睡眠模式时断开单元组件505(例如，关闭至少一个FET)的正终端。当电池组被插入装置内时，装置将SDL连接到电池组的负终端，以在装置功率开关555被开启时将逻辑低水平提供给SDL。SDL使用装置内的电阻器网络被连接到负终端。电池组可配置成与装置连通并使SDL防反跳，如上所描述的那样。在防反跳后，如果SDL的逻辑水平满足用于低逻辑水平的预定条件，电池组控制器510开启充电和放电控制模块以将电流供应到或从装置接收电流。

电池组也可被配置成将多字节消息传送给SDL上的装置。装置可配置成接收SDL上的消息，并根据消息响应电池组控制器510，以涉及例如电池组的条件(例如，充电模式、放电模式等)。电池组控制器510周期性地查询装置控制器545以证实存在性和适当功能。例如，电池组控制器510在一秒的周期期间将5条消息送入SDL，以启动与装置的通信。如果电池组控制器510在此时间周期期间不从装置控制器545接收期望响应或有效消息，电池组控制器510关闭充电和放电控制模块515和520，进入睡眠模式而不理会SDL的逻辑水平。关闭充电和放电控制模块515和520移除用于单元组件505的接地通道，以停止到装置的功率供应。

另外地或可备选地，如果电池组和装置未能成功地维持通信，电池组控制器510关闭充电和放电控制模块515和520，并进入睡眠模式。例如，电池组控制器每秒将消息送入装置控制器一次。如果电池组控制器在某些通信周期数目(例如，三个通信周期)内接收不到对此消息的有效响应，电池组控制器510关闭充电和放电控制模块515和520，并进入睡眠模式。在其他实施例中，电池组可配置成断开单元组件的正终端，以停止到装置的功率供应，并且电池组进入睡眠模式。如果电池组从装置接收有效响应，电池组保持处于苏醒模式。尽管处于苏醒模式，充电和放电控制模块515和520保持打开，电池组将连接提供到单元组件的正终端，以将功率提供给电池组的功率终端，并且电池组能对装置供电，或者被电池充电器30充电。

苏醒模式包括NDM和NCM。如果电池组被连接到装置、经由SDL与装置连通，并确定装置不是电池充电器，电池组可配置成在NDM下操作。当处于NDM时，电池组证实单元的电压和温度处于预定操作极限内。如果电池组将消息送入装置并接收SDL上的有效响应，电池组继续通过功率终端供应功率。如果电池组在预定数目的通信周期内不通过SDL接收有效响应，电池组关闭充电控制模块515和放电控制模块520，并进入睡眠模式。

当在NDM下操作时，电池组也连续地监测来自其功率终端的放电电流。如果放电电流不在用于放电电流对时间的预定操作极限内时，电池组关闭充电控制模块515和放电控制模块520，以终止放电电流并进入睡眠模式，而不顾SDL的逻辑水平或与装置控制器545有效通讯的存在。

电池组也监测单元组件505内的电池单元的温度。为了补偿电池组的温度测量系统能够内的热滞，电池组基于放电电流使用索引值应用温度校准因子。如果测量单元温度在25℃以上仅使用校准因子。如果准确的温度测量不在预定操作温度极限内，电池组关闭充电控制模块515和放电控制模块520，以终止放电电流和进入睡眠模式而不顾SDL的逻辑水平或与装置控制器545有效通讯的存在。

电池组正在放电电流时，电池组连续地与装置连通。例如，电池组控制器510启动和控制与装置的连通。在其他实施例中，装置控制与电池组的连通(例如，装置起主装置功能，电池组起附属装置功能)。如果装置未能在预定数目(例如，三个周期)的连续通信周期内响应电池组，电池组关闭充电控制模块515和放电控制模块520，以终止放电电流然后返回睡眠模式。

另外地，当电池组正在放电电流时，电池组也连续地监测各个电池单元的电压。如果其中一个电池单元的电压降到预定低压极限之下，电池组关闭充电控制模块515和放电控制模块520，以终止放电电流然后进入睡眠模式，而不顾SDL的逻辑水平或与装置控制器545有效通讯的存在

当电池组终止电流放电过程时，电池组将终止消息传送到SDL上的装置(指示电流放电过程被终止的原因)。电池组传送终止消息，除非，例如，过电流条件在放电期间发生，这就需要放电电流在时间周期内终止，该时间周期阻止电池组传递终止消息。

另外地，作为连接到配置装置的结果，如果电池组进入NDM，操作参数的特定集被启用。配置装置有能力要求电池组从电池组存储器595内的单个存储器位置(例如，非易失性存储器位置)读取和/或写入值。这种能力对于在多个位置组装的装置或具有在一个或多个位置制造但在另一个位置组装的部件的装置尤其有利。调节操作参数的能力使各个装置一致操作，考虑了存储在存储器内的充电/放电信息的访问，并考虑了例如单元特定充电参数的修改。配置装置为专用装置或者被引入到比如电池充电器30或清洁装置的装置中。配置装置包括可配置成显示电池组的操作参数的用户接口，并允许用户调节电池组的操作参数。配置装置可配置成要求电池组提供特定操作参数或特定存储器位置的内容。配置装置也可配置成要求电池组将特定操作参数或特定存储器位置的值调节至配置装置所提供的值。例如，存储在电池组存储器内的校准数据可被读取或修改，或者充电/放电周期计数数据可被取得。在其他实施例中，配置装置可配置成核实存储器位置的值通过要求电池组将调节的存储器值提供给配置装置而被调节。

如果配置装置从电池组要求信息，电池组在连通期间保持为主装置。电池组发起与配置装置的通信，并且配置装置响应来自电池组的通信。如果配置装置要求电池组提供特定存储器位置的值，电池组遵从并响应下一个通信周期上的要求。在一些实施例中，配置装置启动与电池组的通信。

当电池组在NCM下操作，电池组控制充电操作。然而，电池充电器30不完全地放弃对电池组的充电控制。例如，电池组确定是否在充电过程期间终止恒定电压充电。电池组将单元特定的充电参数存储在非易失性存储器中，并在充电过程期间将充电过程信息提供给使用的电池充电器30。当电池组正接收充电电流，电池组连续地与电池充电器30通信。如果电池充电器30在预定数目的通信周期内未能从电池组接收消息，电池充电器30关闭SEPIC转换器模块420，并从充电终端移除电压。

在NCM期间，电池组测量单元组件505内的各个单元的电压。当单元组件505内的其中一个单元达到具体的截止电压，电池组要求电池充电器30进入恒定电压充电模式。在电池充电器接收要求以进入恒定电压充电模式之后，充电过程被电池充电器30所控制。

当处于恒定电压充电模式，电池充电器30将恒定电压提供给电池组的终端并监测充电电流。如果充电电流降到预定极限之下，电池充电器30终止充电过程，并且电池组关闭充电控制模块515和放电控制模块520，以终止充电电流并进入睡眠模式。

当处于恒定电压充电模式或恒定电流充电模式时，电池组也测量单元组件内的单元的温度。基于电池单元温度，电池组要求正常的充电参数(即，NCM参数)或者减少的电流充电参数，或者关闭充电和放电控制模块515和520以临时地终止充电电流，直到电池单元的温度回到预定操作极限。如果电池组指示电池充电器30(例如，经由SDL)，电池组单元组件内的单元温度在预定温度范围的外面，电池充电器30打开LED指示器，如前文所述的那样，并等待单元温度以使电池组标准化，以再次要求充电电流。

取决于充电模式(例如，恒定电流或恒定电压充电模式)，多个冗余检测要么被电池组或者电池充电器30执行，同时另一个控制充电过程。在NCM期间，电池充电器30监测总的组电压，并且如果电池组不要求充电模式变化，并且电池组电压在用于恒定电压充电模式的预定电压极限之内，控制从恒定电流充电模式到恒定电压充电模式的切换。同样地，在恒定电压充电模式期间，电池组监测电池单元电压和总的组电压。如果单元电压或总的组电压满足电池组完全充电用的预定极限，电池组关闭充电和放电控制模块515和520，以终止充电电流并进入睡眠模式。

电池组和电池充电器30也包括充电时钟。充电时钟是电池组被充电的可操作的任何时间，包括电池单元温度临时禁止进一步充电的周期。如果电池组充电时钟超过预定时间极限，电池组关闭充电和放电控制模块515和520，以终止充电电流并进入睡眠模式。另外地或可备选地，如果电池充电器充电时钟超过预定时间极限，电池充电器30将消息传递给电池组并关闭SEPIC转换器模块420以移除电压。电池充电器30也可配置成打开和关闭LED指示器320，以指示超时条件。当电池组终止充电过程时，电池组将终止消息传送给SDL上的电池充电器30，以指示充电过程被终止的原因。

如前文所述，电池组50可配置成连接到多个装置中的任何一个。图19-23图示了电驱动的清洁装置，比如从电池组50接收功率的杆式真空吸尘器20。在一些实施例中，真空吸尘器20和电池组50具有小于大约7.5磅的组合重量。真空吸尘器20包括手柄部805、主体部810、基部或喷嘴基部815。在一些实施例中，真空吸尘器20包括软管或其他附件。

手柄部805包括第一段820和第二段825。第一段820相对于第二段825倾斜，并包括把手部830(图21)。把手部830在第一段820的对立侧，作为功率开关或选择装置835。在一些实施例中，把手部830在第一段830周围完全地或几乎完全地延伸。手柄部805的第一段820也包括电容接触传感器，其用于确定用户是否正接触手柄部805。如果用户正接触手柄部805，真空吸尘器20使用功率开关835如选择的那样操作。如果用户不接触手柄部805，真空吸尘器20减少电机/风扇组件840的速度。通过减少电机/风扇组件840的速度(例如，通过减少提供给电机/风扇组件840的电流)，真空吸尘器20能在用户离开真空吸尘器20时节省功率。

除此以外，手柄部805的第二段825包括多个指示器845，以为用户提供涉及真空吸尘器20的操作模式的指示。在一些实施例中，手柄部805包括第一LED指示器和第二LED指示器。第一LED指示器为用户提供有关真空吸尘器20的抽吸是否激活的指示。第二LED指示器为用户提供有关真空吸尘器20的抽吸和电刷滚是否活动的指示。当真空吸尘器20关闭或处于非活动状态，第一或第二LED指示器均不处于照明状态。当真空吸尘器20处于仅抽吸操作模式中，第一LED指示器处于照明状态。当真空吸尘器20处于抽吸和电刷滚操作模式下，第二LED指示器处于照明状态。真空吸尘器20的操作模式由功率开关835设定，该开关835可由用户的手指操作同时紧抓手柄部805的第一段820。在一些实施例中，开关835被用户滚转到相应于真空吸尘器20的操作模式的多个位置。

在一些实施例中，手柄部805可移除地连接到主体部810。例如，为了存储或运输目的，手柄部805可从主体部810分离。在此实施例中，手柄部805仅通过摩擦被连接到并紧固到主体部。在其他实施例中，螺杆或其他适宜紧固构件被用来将手柄部805紧固到主体部810。如图24所示，手柄部805也包括多个置于手柄部805和主体部810之间的接口处855的电接线器850。电接线器850将手柄部805连接到主体部810，使得涉及真空吸尘器20的操作的电信号被提供到主体部810，以控制例如电机/风扇组件840。

主体部810包括凹槽860、燃料计量仪865、电机/风扇组件840以及废物室870。在一些实施例中，主体部810也包括气旋分离器。凹槽860被成型并配置成接收电池组50，并沿主体部810的中心线或轴线(例如，如下文描述的第一轴线)放置。凹槽的这种布置改进了真空吸尘器20的平衡、转向和紧凑性。凹槽860包括多个类似于图12所示的关于电池充电器30的电接线器310的电接线器，以将电池组50电连接到真空吸尘器20。如上所述，燃料计量仪865可配置成将插入到真空吸尘器20的电池组50的充电水平的指示提供给用户。在图示的实施例中，燃料计量仪865置于凹槽860的上方。燃料计量仪865相对于手柄部805的第二段825倾斜，使得用户能在真空吸尘器20的正常操作期间读取燃料计量仪865而不必使他或她的注意力从操作真空吸尘器20上转开。在一些实施例中，燃料计量仪865置于真空吸尘器20的基部815。

电机/风扇组件840置于电池组50和燃料计量仪865的下方。电池组50和电机/风扇组件840之间的这种布置是有利的，因为来自电机/风扇组件840的气流为电池组50和相应电子学提供冷却。在一些实施例中，电机是垂直的无刷式DC电机("BLDC")。在其他实施例中，不同类型的AC或DC电机被使用，比如刷式DC电机、步进电机、同步电机或使用永久磁铁的其他电机。在一些实施例中，主体部810也包括扩散器，比如标题为“DIFFUSER FORAMOTOR FAN ASSEMBLY”的美国专利号7,163,372所公开的扩散器，其全部内容通过引用结合于本文中。

废物室870置于电机/风扇组件840的下方，并可移除地连接到主体部810。在图示的实施例中，废物室870是无袋的，并且包括孔昂废物室紧固到真空吸尘器20的闭锁机构875(图25)。废物室870也包括具有用于倒空废物室870中的所容物的闩锁880的较低部以及用于接收废物的入口885。

主体部810的较低端包括用来将主体部810连接到基部815的接口。基部815包括用来连接到主体部810的相应接口(图26)。除此以外，接口包括两个用来将功率提供给基部815的终端890和895以及用来将废物提供给主体部810的出口900。主体部810和基部815之间的接口允许真空吸尘器20在无需外部支撑件的情况下直立。例如，真空吸尘器20在直立式工作位置是可操作的，其中，真空吸尘器20在用户不支撑手柄部805或主体部810的情况下被操作。基部815能在不使用工具例如改锥的情况下自主体部810分离。

主体部815也包括多轴线转动接头905。在备选实施例中，使用球接头。转动接头905允许真空吸尘器20的手柄和主体部805、810相对于基部815转动。例如，转动接头805考虑了手柄和主体部805、810绕平行于清洁表面平行的第一轴线910的转动运动。绕第一轴线910的转动运动允许手柄和主体部805、810从大约垂直于基部815的位置移动到大约平行于地面的位置。例如，真空吸尘器20的手柄和主体部805和810也能通过相对于基部大约0.0°到大约90.0°之间的角度移动。在其他实施例中，手柄和主体部805、810可通过更大的角度转动。

手柄和主体部805、810也可沿第二轴线915转动。第二轴线915大约垂直于第一轴线910并大约平行于真空吸尘器20的手柄和主体部805和810。绕第二轴线915的转动运动提供了真空吸尘器20的附加控制和机动性。基部815也包括第一轮920和第二轮925，该轮在用户应用外部力之后提供真空吸尘器20沿清洁表面的滚动运动。第一和第二轮920、925沿第一轴线910被连接到基部815。基部815包括基部815的下侧上的抽吸入口935。抽吸入口935包括允许更大物体(例如，谷类或类似尺寸的废物)进入抽吸入口935而不需要用户提起真空吸尘器20的孔或凹口940。在一些实施例中，通过基部815的气流被预处理。

基部815包括用于转动电刷滚945的电刷滚电机(未示出)。在一个实施例中，基部815以类似于标题为“SUCTION NOZZLE WITH DUCTING”的美国专利号5,513,418所描述的方式实现，其全部内容通过引用结合于本文中。在其他实施例中，基部以类似于标题为“SUCTION NOZZLE ASSEMBLY”的美国专利号7,100,234所描述的方式实现，其全部内容通过引用结合于本文中。电刷滚电机可被用户选择性地激活。例如，当用户为真空吸尘器选择仅抽吸操作模式时，电刷滚电机处于断开状态，电刷滚不转动。这种操作模式通常用于清洁表面比如，例如，硬木地板上。当用户选择抽吸和电刷滚模式，电刷滚马达处于接通状态，并且电刷滚转动。这种操作模式通常用于地毯表面上。在一些实施例中，真空吸尘器20可配置成在基部815的抽吸入口935处提供至少大约6气瓦特的功率。

图27-30图示了连接到受控真空吸尘器15的电池组50。受控真空吸尘器15包括主体1105、手柄1110、以及废物室1115。主体1105包括喷嘴1120、抽吸入口1125(图30)、抽吸电机/风扇组件1130、以及凹槽1135。凹槽1135按固定尺寸制作并配置成接收电池组50。电池组50以类似于参考控制杆型真空吸尘器20所描述的方式连接到和电连接到受控真空吸尘器15。手柄1110被集成到主体1105，并置于凹槽1135和喷嘴1120之间。手柄1110和喷嘴1120的接合部包括开关1140和燃料计量仪1145。开关1140包括，例如，第一位置(例如，“接通”位置)和第二位置(例如，“断开”位置)，以控制手提真空吸尘器15的操作。在其他实施例中，开关1140包括相应于手提真空吸尘器15的附加操作模式(比如用于电机1130的告诉设置和低速设置)的附加位置。手提真空吸尘器15的燃料计量仪1145以类似于参考控制杆型真空吸尘器20描述的燃料计量仪865的方式操作。

在一些实施例中，手提真空吸尘器15可配置成在抽吸入口1125处提供至少13气瓦特的功率。喷嘴1120也包括连接到喷嘴1120的裂缝/毛刷工具。在图示的实施例中，裂缝/毛刷工具1150可转动地连接到喷嘴1120。当处于存储位置时，裂缝/毛刷工具1150可被转动到喷嘴1120下侧上的抽吸入口1125的清洁位置。当处于使用位置时，裂缝/毛刷工具1150从存储位置转动，使得它大体上在抽吸入口1125的前部。在其他实施例中，裂缝/毛刷工具1150可移除地连接到喷嘴或手提真空吸尘器15的其他部分。废物室1115置于电机1130和喷嘴1120之间。废物室1115例如摩擦地连接到手提真空吸尘器15或经由闭锁机构连接。废物室1115包括用于从喷嘴1120接收废物的入口(未示出)。在图示的实施例中，废物室1115是无袋的。在其他实施例中，废物室1115包括袋或类似的可丢弃的存储附件。

尽管已经主要就互连和连接到电池充电器、杆式真空吸尘器、手提真空吸尘器等方面描述了电池组50，电池组50可配置成连接到图1所示的清洁系统10中的其他装置。例如，电池组50可配置成连接到并驱动无袋式直立式真空吸尘器25、袋式直立式真空吸尘器35、地毯吸尘器40以及罐式吸尘器45。在一些实施例中，图1所示的一个或多个装置包括高度可调的手柄或主体部。另外地，用于将电池组50连接到这些装置的特定方式和技巧未被描述。然而，在一些实施例中，电池组50和装置之间的互连类似于关于控制杆型真空吸尘器20和手提真空吸尘器15所描述的互连，尽管在这些装置之中，具体的操作参数和特性变化。

在本发明的一些实施例中，当电池组50不被连接到电池充电器30时，电池充电器30用来将功率提供给附加装置。例如，电池充电器30可配置成将功率提供给装置比如图31-39所示的那些装置。装置包括夜明灯1200、厨房时钟1205、闹钟1210、音频存储装置坞1215、空气离子发生器、清凉器或风扇1220、LCD屏1225、USB充电站1230、室内气象站1235、移动电话充电器或喇叭扩音器1240。在其他实施例中，电池充电器30可配置成对附加装置充电。装置1200-1240中的每一个包括类似于关于电池组50所描述的终端，以连接到电池充电器30，或者适配器可设定用来将装置1200-1240连接到电池充电器30。在一些实施例中，电池充电器30可配置成对装置1200-1240中的至少一个供电并对电池组50充电。在此实施例中，电池充电器30包括用于接收电池组50的凹槽，或者装置包括用于将电池组50电连接到电池充电器30的接口。

因此，除此之外，本发明提供一种无绳的、电池供电的电子学系统，比如清洁产品的系统。各个装置由可在装置之间互换的电池组供电。本发明的不同特征和优点在如下权利要求中得以提出。

Claims (20)

1.一种无绳清洁系统，包括:

可再充电电池组，包括电池组外壳，位于所述电池组外壳内的至少两个锂基电池单元，一组电池组电源终端，电池组通信终端和电池组控制器，所述电池组控制器被配置为

确定所述可再充电电池组是否连接到装置，

通过所述电池组通信终端，与所述可再充电电池组所连接的所述装置建立通信，

识别所述可再充电电池组所连接的所述装置，

将信号传送到所述可再充电电池组所连接的所述装置，以及

基于所述装置的所述识别和与所述装置的所述通信来控制放电控制模块；

第一真空吸尘器，包括第一真空吸尘器外壳，第一真空吸尘器电机和第一真空吸尘器控制器，所述第一真空吸尘器外壳包括被构造成可移除地容纳所述可再充电电池组的第一凹槽，所述第一凹槽包括第一组电源终端和第一通信终端,所述第一组电源终端被配置为从所述一组电池组电源终端接收电力，并且所述第一通信终端被配置为连接到所述电池组通信终端，所述第一真空吸尘器控制器被配置为

通过所述第一通信终端与所述电池组控制器建立通信，

当所述可再充电电池组被接收在所述第一凹槽中并已与所述电池组控制器建立通信时接收信号，

响应于所述信号，产生第一响应信号，以及

将所述第一响应信号传送到所述电池组控制器，

其中，所述第一真空吸尘器电机被配置为当所述第一真空吸尘器控制器已与所述电池组控制器建立通信并且所述放电控制模块开启时，从所述第一组电源终端接收电力，并且

其中，所述电池组控制器被配置为当所述电池组控制器在预定时间周期内没有从所述第一真空吸尘器控制器接收到所述第一响应信号时关闭所述放电控制模块；以及

第二真空吸尘器，包括第二真空吸尘器外壳，第二真空吸尘器电机和第二真空吸尘器控制器，所述第二真空吸尘器外壳包括被构造成可移除地容纳所述可再充电电池组的第二凹槽，所述第二凹槽包括第二组电源终端和第二通信终端,所述第二组电源终端被配置为从所述一组电池组电源终端接收电力，并且所述第二通信终端被配置为连接到所述电池组通信终端，所述第二真空吸尘器控制器被配置为

通过所述第二通信终端与所述电池组控制器建立通信，

当在所述第二凹槽中接收到所述可再充电电池组并且已与所述电池组控制器建立通信时接收信号，

响应于所述信号，产生第二响应信号，以及

将所述第二响应信号传送到所述电池组控制器，

其中，所述第二真空吸尘器电机被配置为：当所述第二真空吸尘器控制器已与所述电池组控制器建立通信并且所述放电控制模块开启时，从所述第二组电源终端接收电力，并且

其中，所述电池组控制器被配置为：当所述电池组控制器在所述预定时间周期内没有从所述第二真空吸尘器控制器接收到所述第二响应信号时，关闭所述放电控制模块。

2.如权利要求1所述的无绳清洁系统，其中，所述可再充电电池组还包括用于将所述电池组牢固地连接到所述装置的闭锁机构。

3.如权利要求1所述的无绳清洁系统，还包括所述第一真空吸尘器和所述第二真空吸尘器以外的电池充电器，所述电池充电器被构造成可移除地容纳所述可再充电电池组。

4.如权利要求1所述的无绳清洁系统，其中，所述第一真空吸尘器是第一类型的真空吸尘器，所述第二真空吸尘器是第二类型的真空吸尘器，并且所述第一类型的真空吸尘器不同于所述第二类型的真空吸尘器。

5.如权利要求4所述的无绳清洁系统，其中，所述第一类型的真空吸尘器是直立式真空吸尘器，并且所述第二类型的真空吸尘器是手提式真空吸尘器。

6.如权利要求5所述的无绳清洁系统，其中，所述直立式真空吸尘器和所述手提式真空吸尘器中的每一个都是无袋的。

7.如权利要求1所述的无绳清洁系统，其中，所述可再充电电池组的额定电压在8伏和48伏之间。

8.如权利要求1至7中任一项所述的无绳清洁系统，其中，所述电池组控制器被配置为控制所述放电控制模块，包括被配置为在苏醒模式期间开启所述放电控制模块并且在睡眠模式期间关闭所述放电控制模块。

9.如权利要求1至7中任一项所述的无绳清洁系统，其中，所述至少两个锂基电池单元是锂-钴电池单元。

10.如权利要求1至7中任一项所述的无绳清洁系统，其中，所述电池组控制器被配置为与所述装置建立通信，包括被配置为向所述装置传送多个信号，并且在所述预定时间周期内从所述装置接收有效响应消息。

11.如权利要求10所述的无绳清洁系统，其中，所述电池组控制器被配置为：当在所述预定时间周期内未接收到所述有效响应消息时，不与所述装置建立通信。

12.一种真空吸尘器，包括：

真空吸尘器外壳，包括被构造成可移除地容纳可再充电电池组的凹槽，所述凹槽包括一组电源终端和通信终端，所述一组电源终端被配置为从所述一组电池组电源终端接收电力，所述通信终端被配置为连接到电池组通信终端，所述可再充电电池组包括电池组外壳，至少两个位于所述电池组外壳内的锂基电池单元，以及电池组控制器，所述电池组控制器被配置为

确定所述可再充电电池组是否连接到所述真空吸尘器，

通过所述电池组通信终端，与所述真空吸尘器建立通信，

识别所述真空吸尘器，

将信号传送到所述真空吸尘器，以及

基于所述真空吸尘器的所述识别和与所述真空吸尘器的所述通信来控制放电控制模块；

位于所述真空吸尘器外壳内的真空吸尘器电机；以及

真空吸尘器控制器，所述真空吸尘器控制器被配置为

通过所述通信终端与所述可再充电电池组建立通信，

当在所述凹槽中接收所述可再充电电池组并且已与所述电池组控制器建立通信时接收信号，

产生响应所述信号的响应信号，以及

将所述响应信号传送到所述电池组控制器，

其中，所述真空吸尘器电机被配置为：当所述真空吸尘器控制器已与所述电池组控制器建立通信并且所述放电控制模块开启时，从所述一组电源终端接收电力，并且

其中，所述电池组控制器被配置为：当所述电池组控制器在预定时间周期内没有从所述真空吸尘器控制器接收到所述响应信号时，关闭所述放电控制模块。

13.如权利要求12所述的真空吸尘器，其中，所述可再充电电池组还包括用于将所述电池组牢固地连接到真空吸尘器的闭锁机构。

14.如权利要求12所述的真空吸尘器，其中，所述真空吸尘器是直立式真空吸尘器。

15.如权利要求14所述的真空吸尘器，其中，所述直立式真空吸尘器是无袋的。

16.如权利要求12所述的真空吸尘器，其中，所述可再充电电池组的额定电压在8伏和48伏之间。

17.如权利要求12至16中任一项所述的真空吸尘器，其中，所述电池组控制器被配置为控制所述放电控制模块，包括被配置为在苏醒模式期间开启所述放电控制模块并且在睡眠模式期间关闭所述放电控制模块。

18.如权利要求12至16中任一项所述的真空吸尘器，其中，所述至少两个锂基电池单元是锂-钴电池单元。

19.如权利要求12至16中任一项所述的真空吸尘器，其中，所述电池组控制器被配置为与所述真空吸尘器建立通信，包括被配置为向所述真空吸尘器传送多个信号，并且在所述预定时间周期内从所述真空吸尘器接收有效响应消息。

20.如权利要求19所述的真空吸尘器，其中，所述电池组控制器被配置为：当在所述预定时间周期内未接收到所述有效响应消息时，不与所述真空吸尘器建立通信。