CN111136620A - 电池包、电池包与电动工具组合以及电池包与充电器组合 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池包技术领域，公开一种电池包、电池包与电动工具组合以及电池包与充电器组合；电池包，包括有：壳体，壳体上设有卡合部；卡合部两侧分别开设用于适配电动工具和/或充电器上的两卡块的第一卡槽和第二卡槽；第一卡槽具有第一侧壁，第二卡槽具有第二侧壁，第一侧壁与第二侧壁的间距小于等于两卡块的间距；电路模块，设置在壳体中，电路模块中连接有正极端子、充电控制输入端子、身份识别端子、数字通讯端子和负极端子；身份识别端子和数字通讯端子之间电连接有识别电阻；电动工具和/或充电器可根据识别电阻，获取电池包的参数信息。本发明的优点在于,电池包与电动工具和/或充电器连接稳固、可靠，且电池包的安全性高、通用性强。

Description

电池包、电池包与电动工具组合以及电池包与充电器组合

技术领域

本发明涉及电池包技术领域，尤其涉及一种电池包、电池包与电动工具组合以及电池包与充电器组合。

背景技术

随着智能化和互联网的发展，越来越多的人工体力劳动，被智能产品所替代，而电动工具的使用也越来越广泛，如割草机、修枝机等电动园林工具以及电钻、螺栓刀批等电动作业机，此类型的电动工具都以电池包为动力元件，提高电池包的通用性，以适配各种类型的电动工具，是每个生产厂家需要解决的问题。基本上的电池包与电动工具或充电器采用可拆卸的连接，减小电池包的闲置率，提高电池包的通用性。

现有的电池包普遍存在与电动工具/充电器连接结构设计不合理，装配后，电池包容易出现晃动、间隙过大的问题；或者装配、拆卸困难，装配间隙过小等问题；还有就是电动工具和充电器在识别电池包时，经常出现识别不了，而限制了电池包的兼容性、通用性。

如公开号为“CN110459707A”公开一种电动工具组件，包括工具本体及电池包；所述电池包包括：收容电芯单元、电池包极座的安装腔及锁扣装置；电动工具和所述电池包中的至少一个配置有插接口密封件，当所述电池包和所述电动工具配接，所述电动工具和所述电池包之间具有配合间隙，所述电动工具和所述电池包中的至少一个配置有阻断从所述配合间隙到插接口之间的通路的插接口密封件；所述电池包还包括设置在所述上壳体和所述下壳体连接处的上下壳体密封件，当上壳体与所述下壳体配接，所述上下壳体密封件阻断外界和所述安装腔连通；锁扣装置安装在电池包壳体上，锁扣装置隔离在安装腔之外。该种类型的电池包与电动工具插接，经常出现装配困难，且电池包与电动工具识别故障等问题。

针对现有的电池包经常存在的上述不足，需要设计一种通用性强、连接可靠且使用安全的电池包、电池包与电动工具组合以及电池包与充电器组合。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题在于，提出一种通用性强、连接可靠且使用安全的电池包、电池包与电动工具组合以及电池包与充电器组合。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种电池包，包括有：

壳体，所述壳体上设有供电动工具和/或充电器卡接的卡合部，所述卡合部上设有正极接口、充电控制输入接口、身份识别接口、数字通讯接口和负极接口；所述卡合部两侧分别开设有第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和第二卡槽分别用于适配电动工具和/或充电器上的两卡块；所述第一卡槽具有第一侧壁，所述第二卡槽具有第二侧壁，且第一侧壁与第二侧壁之间的间距小于等于两所述卡块之间的间距；

电路模块，设置在所述壳体中，所述电路模块中连接有与所述正极接口、充电控制输入接口、身份识别接口、数字通讯接口和负极接口位置一一对应的正极端子、充电控制输入端子、身份识别端子、数字通讯端子和负极端子；所述身份识别端子和数字通讯端子之间电连接有识别电阻；所述电动工具和/或充电器可根据所述识别电阻，获取电池包的参数信息。

进一步地，所述第一侧壁上延伸出第一限位块，所述第二侧壁上延伸出第二限位块；

所述壳体上设置有一供电动工具和/或充电器抵接的平面；所述第一限位块和第二限位块距离所述平面的距离为第一预设值；

所述电动工具和/或充电器上具有一可与所述平面抵接的底面，所述底面距离卡块上表面的距离为第二预设值；且所述第一预设值大于等于所述第二预设值。

进一步地，所述第一侧壁与第二侧壁之间的间距处于39.7～39.9毫米之间；两所述卡块之间的间距处于39.9～40.1毫米之间；

所述第一预设值处于9.5～9.7毫米之间；所述第二预设值处于9.3～9.5毫米之间。

进一步地，所述卡合部还包括均与所述第一侧壁、第二侧壁垂直的正面和顶面；所述正极接口、充电控制输入接口、身份识别接口、数字通讯接口和负极接口依次开设在所述顶面上，且均贯穿所述正面。

进一步地，所述第一限位块和第二限位块靠近所述卡合部正面的一端设有导向块，所述导向块距离所述平面的距离大于所述第一预设值；

所述卡合部的正面和所述第一限位块、第二限位块在所述平面上的投影，均处于所述平面的边界之内。

进一步地，所述电动工具和/或充电器可根据所述识别电阻的阻值大小，获取出电池包的参数信息；且不同识别电阻的阻值，对应的电池包参数信息不同。

进一步地，还包括过流控制模块，连接在电路模块中；当电池包的放电电流超过预设电流值时，所述过流控制模块切断电池包的电流输出。

进一步地，所述壳体呈分体式设置，包括有底壳和盖设在底壳上的盖体；所述卡合部处于盖体上；且所述底壳和/或盖体上设有电量显示按钮，底壳上开设有若干散热槽；

所述盖体上还设置有用于与电动工具和/或充电器可拆卸连接的锁扣。

本发明还提出一种电池包与电动工具组合，包括上述的电池包，还包括有：

与所述电池包可拆卸连接的电动工具，所述电动工具包括有第一读取模块，且所述第一读取模块可检测所述识别电阻的阻值，进而获取所述电池包的参数信息；

所述电动工具中还设置有软启动电路，当电动工具的启动电流大于所述电池包的预设输出电流值时，所述软启动电路导通。

本发明还提出一种电池包与充电器组合，包括上述的电池包，还包括有：

与所述电池包可拆卸连接的充电器，所述充电器包括有第二读取模块，且所述第二读取模块可检测所述识别电阻的阻值，进而获取所述电池包的参数信息。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明中，电池包的壳体上设置有卡合部，卡合部两侧分别开设第一卡槽和第二卡槽，且第一卡槽上具有第一侧壁，第二卡槽上具有第二侧壁，通过控制第一侧壁和第二侧壁之间的间距，使其小于等于电动工具和/或充电器上的两卡块之间的间距，具体地，第一侧壁和第二侧壁的间距控制在39.7～39.9毫米的精度范围之内，两卡块之间的间距控制在39.9～40.1毫米的精度范围之内，保证两者之间在卡接配合时，既能顺利卡入，无阻滞感，又能在卡接配合后，不出现晃动、间隙大的情况；且进一步控制第一限位块和第二限位块距离与电动工具和/或充电器抵接的平面距离的第一预设值大于等于电动工具和/或充电器上的底面距离卡块上表面距离的第二预设值，具体地，第一预设值控制在9.5～9.7毫米精度范围之内；第二预设值控制在9.3～9.5毫米精度范围之内，使电池包与电动工具和/或充电器之间的连接稳固、可靠。在身份识别端子和数字通讯端子之间电连接有识别电阻，电动工具和/或充电器可通过该识别电阻，直接获取电池包的参数，进而适配相应的放电参数/充电参数，采用该识别电阻的统一的识别方式，可有效降低电池包与电动工具/充电器之间识别不了的情况；且在电动工具中设置软启动电路，当电动工具的启动电流大于电池包的预设输出电流值时，软启动电路导通，辅助电池包，启动电动工具，以使电池包能正常供电，提高电池包的通用性。

附图说明

图1为本发明电池包的结构示意图；

图2为电池包的另一视角的结构示意图；

图3为图1的背侧示意图；

图4为电池包的平面示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为图4的左视图；

图7为电动工具的平面示意图；

图8为电动工具的结构示意图；

图9为图8的另一视角的结构示意图；

图10为电动工具的半剖图；

图11为电池包与电动工具的装配示意图；

图12为识别电阻与电池包过流保护参数对应关系示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-6和图7所示，一种电池包，包括有：壳体1，设置在壳体1中的电路模块(图中未标注)，其中，壳体1呈分体式设置，包括有底壳30和盖设在底壳30上的盖体40，底壳30和盖体40围成中空的安装空间，电路板等其他零部件设置在该安装空间中。

壳体1，所述壳体1上设有供电动工具2和/或充电器卡接的卡合部10，所述卡合部10上设有正极接口11、充电控制输入接口12、身份识别接口13、数字通讯接口14和负极接口15，具体地，正极接口11、充电控制输入接口12、身份识别接口13、数字通讯接口14和负极接口15依次排列在壳体1上，所述卡合部10两侧分别开设有第一卡槽16和第二卡槽17，所述第一卡槽16和第二卡槽17分别用于适配电动工具和/或充电器上的两卡块20；所述第一卡槽16具有第一侧壁160，所述第二卡槽17具有第二侧壁170，且第一侧壁160与第二侧壁170之间的间距小于等于两所述卡块20之间的间距；具体地，所述第一侧壁160与第二侧壁170之间的间距处于39.7～39.9毫米之间；两所述卡块20之间的间距处于39.9～40.1毫米之间，在两卡块20卡设在第一卡槽16和第二卡槽17后，两者之间具有0～0.4之间的微小装配间隙，一方面保证电池包能顺利与电动工具2和/或充电器互相装配，另一方面，也保证电动工具2和/或充电器与电池包装配后不会发生晃动，连接稳固、可靠，也可避免充电器或者用电设备在使用过程中，发生接触不良，而烧坏电池包或电动工具2或充电器。

电路模块，设置在所述壳体1中，所述电路模块中连接有与所述正极接口11、充电控制输入接口12、身份识别接口13、数字通讯接口14和负极接口15位置一一对应的正极端子、充电控制输入端子、身份识别端子、数字通讯端子和负极端子，优选地，电动工具2和/或充电器上适配有与正极端子、充电控制输入端子、身份识别端子、数字通讯端子和负极端子插接的金属片，通过这些接口将电量输入或输出电池包；所述身份识别端子和数字通讯端子之间电连接有识别电阻(处于电池包内部，图中未标注)；所述电动工具2和/或充电器可根据所述识别电阻，获取电池包的参数信息。具体地，这些参数信息可以包括：电池包容量、电池包最大充电电流、电池包最大放电电流、额定电压、工作温度等信息，且其不限于包含这些参数。充电器可根据这些获取的电池包参数信息，针对性的做出充电策略；电动工具可根据电池包的参数信息，判断电池包与电动工具的匹配程度，且针对性的做出充电策略。

所述电动工具2和/或充电器可根据所述识别电阻的阻值大小，获取出电池包的参数信息；且不同识别电阻的阻值，对应的电池包参数信息不同。采用该识别电阻的统一的识别方式，可有效降低电池包与电动工具2和/或充电器之间识别不了的情况，而且如图12所示，为了提高电池包的充放电安全性，对电池包实施过流保护，本电池包中设置有四级梯度的保护电流，随着保护电流的增大，延时保护时间相应的缩短；电池包还包括过流控制模块，连接在电路模块中；当电池包的放电电流超过预设电流值时，所述过流控制模块切断电池包的电流输出，保证电池包的充电安全性和放电安全性；具体地，如表所示，每种不同阻值对应不同的电池包，其相应的保护电流和延时保护时间也可能存在差异，具体根据实际使用需求而定。由于充电器或电动工具2与电池包的连接方式类似，本实施例中仅对电动工具2与电池包连接结构做详细介绍，充电器在此不再冗述。

如图1、4和图7-11所示，所述第一侧壁160上延伸出第一限位块161，所述第二侧壁170上延伸出第二限位块171；所述壳体1上设置有一供电动工具2和/或充电器抵接的平面18；所述第一限位块161和第二限位块171距离所述平面18的距离为第一预设值H2，换而言之，H2也就是第一限位块161和第二限位块171底面距离所述平面18的距离；所述电动工具2和/或充电器上具有一可与所述平面18抵接的底面21(如图10-11所示)，所述底面21距离卡块20上表面的距离为第二预设值H3；且所述第一预设值H2大于等于所述第二预设值H3，具体地，所述第一预设值H2处于9.5～9.7毫米之间；所述第二预设值H3处于9.3～9.5毫米之间，同理，在两者装配后保留有0～0.4毫米的微小间隙，既能保证电池包能顺利与电动工具2和/或充电器互相装配，也保证电动工具2和/或充电器与电池包装配后不会发生晃动，相当于电池包的上下左右四个方向装配稳固，保证电池包与电动工具2和/或充电器之间的良好接触。

优选地，所述卡合部10还包括均与所述第一侧壁160、第二侧壁170垂直的正面102和顶面101；所述正极接口11、充电控制输入接口12、身份识别接口13、数字通讯接口14和负极接口15依次开设在所述顶面101上，且均贯穿所述正面102，在与电动工具2或者充电器的金属片插接时，正面102和顶面101的贯穿，方便金属片插入多个接口中，可适当降低金属片的制造精度要求，提高电池包的适配性。

所述第一限位块161和第二限位块171靠近所述卡合部10正面的一端设有导向块167，所述导向块167距离所述平面18的距离大于所述第一预设值H2；即，导向块167的厚度小于第一限位块161和第二限位块171的厚度，在电池包与充电器和/或电动工具2插接时，起前端导向作用，降低插接配合时的阻滞感。如图8和图10所示，第一限位块161和第二限位块171上具有多个横截面呈弧形的凸起22，通过该凸起22与电池包接触，减小接触面积，以免因为卡块20整体的尺寸过大而无法与电池包装配，且弧形的凸起22，过渡平缓，插接阻滞感很低。

如图5和图11所示，所述卡合部10的正面18和所述第一限位块161、第二限位块171在所述平面18上的投影，均处于所述平面18的边界S之内，即，卡合部10在平面18上的投影小于平面18的范围(卡合部10的最大外形尺寸在平面18之内)，在电动工具2和/或充电器插接在电池包上时，支撑在平面18上，保证连接可靠，且可平稳置于桌面或底面等地方。

如图1-3所示，所述卡合部10处于盖体40上；且所述底壳30和/或盖体40上设有电量显示按钮50，用于显示电池包的剩余电量，即，当前电量，以根据该电量信息，判断电池包还能持续放电的时间，或者评估需要多久才能将电池包充满的时间。在底壳30上开设有若干散热槽301，在电池包的工作过程中，难免会电池包会发热，该在底壳30底部设置散热槽301将电池包内部的热量及时散去，防止电池包内部温度升高，而影响电池包的正常工作，由于需要散热，底壳30的底部放置在地面或桌面等地时，底壳30四角凸起的高度稍高，防止影响正常散热。所述盖体40上还设置有用于与电动工具2和/或充电器可拆卸连接的锁扣401，该锁块401与电池包上的锁扣按钮呈一体设置，该锁扣的一端面为斜面，另一端面为垂直面，即垂直面为锁止面，当电池包插入电动工具2和/或充电器时，不需要按动锁扣按钮，在斜面的导向下，顺着将锁块401压下，而锁块401的背侧抵顶有弹性件，当锁块401卡入电动工具2和/或充电器的锁槽23中后，弹性件驱使锁块401锁紧在锁槽23中；当需要取下电池包时，则按动锁扣按钮即可解锁，操作方便。

本方案还提出一种电池包与电动工具2组合，包括上述的电池包，还包括有：

与所述电池包可拆卸连接的电动工具2，所述电动工具2包括有第一读取模块，且所述第一读取模块可检测所述识别电阻的阻值，进而获取所述电池包的参数信息，电动工具可根据这些参数信息，判断是否与该电池包兼容，防止误接而烧坏电动工具2,。具体地，所述电动工具2中还设置有软启动电路，当电动工具2的启动电流大于所述电池包的预设输出电流值时，所述软启动电路导通，软启动电阻可以辅助电池包，进而启动电动工具2，以使电池包能正常给电动工具2供电，提高电池包的通用性。

本方案还提出一种电池包与充电器组合，包括上述的电池包，还包括有：

与所述电池包可拆卸连接的充电器，所述充电器包括有第二读取模块，且所述第二读取模块可检测所述识别电阻的阻值，进而获取所述电池包的参数信息。

本方案的电池包与电动工具2和/或充电器的连接结构稳固、可靠，保证电池包的充、放电安全，且还设置过流控制模块，保护电池包不出现异常充、放电；通过识别电阻代表电池包的属性、参数信息，提高电池包的通用性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括有：

壳体，所述壳体上设有供电动工具和/或充电器卡接的卡合部，所述卡合部上设有正极接口、充电控制输入接口、身份识别接口、数字通讯接口和负极接口；所述卡合部两侧分别开设有第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和第二卡槽分别用于适配电动工具和/或充电器上的两卡块；所述第一卡槽具有第一侧壁，所述第二卡槽具有第二侧壁，且第一侧壁与第二侧壁之间的间距小于等于两所述卡块之间的间距；

电路模块，设置在所述壳体中，所述电路模块中连接有与所述正极接口、充电控制输入接口、身份识别接口、数字通讯接口和负极接口位置一一对应的正极端子、充电控制输入端子、身份识别端子、数字通讯端子和负极端子；所述身份识别端子和数字通讯端子之间电连接有识别电阻；所述电动工具和/或充电器可根据所述识别电阻，获取电池包的参数信息。

2.根据权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，所述第一侧壁上延伸出第一限位块，所述第二侧壁上延伸出第二限位块；

所述壳体上设置有一供电动工具和/或充电器抵接的平面；所述第一限位块和第二限位块距离所述平面的距离为第一预设值；

所述电动工具和/或充电器上具有一可与所述平面抵接的底面，所述底面距离卡块上表面的距离为第二预设值；且所述第一预设值大于等于所述第二预设值。

3.根据权利要求2所述的一种电池包，其特征在于，所述第一侧壁与第二侧壁之间的间距处于39.7～39.9毫米之间；两所述卡块之间的间距处于39.9～40.1毫米之间；

所述第一预设值处于9.5～9.7毫米之间；所述第二预设值处于9.3～9.5毫米之间。

4.根据权利要求2所述的一种电池包，其特征在于，所述卡合部还包括均与所述第一侧壁、第二侧壁垂直的正面和顶面；所述正极接口、充电控制输入接口、身份识别接口、数字通讯接口和负极接口依次开设在所述顶面上，且均贯穿所述正面。

5.根据权利要求4所述的一种电池包，其特征在于，所述第一限位块和第二限位块靠近所述卡合部正面的一端设有导向块，所述导向块距离所述平面的距离大于所述第一预设值；

所述卡合部的正面和所述第一限位块、第二限位块在所述平面上的投影，均处于所述平面的边界之内。

6.根据权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，所述电动工具和/或充电器可根据所述识别电阻的阻值大小，获取出电池包的参数信息；且不同识别电阻的阻值，对应的电池包参数信息不同。

7.根据权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，还包括过流控制模块，连接在电路模块中；当电池包的放电电流超过预设电流值时，所述过流控制模块切断电池包的电流输出。

8.根据权利要求1所述的一种电池包，其特征在于，所述壳体呈分体式设置，包括有底壳和盖设在底壳上的盖体；所述卡合部处于盖体上；且所述底壳和/或盖体上设有电量显示按钮，底壳上开设有若干散热槽；

所述盖体上还设置有用于与电动工具和/或充电器可拆卸连接的锁扣。

9.一种电池包与电动工具组合，包括如权利要求1-8任意一项的电池包，其特征在于，还包括有：

与所述电池包可拆卸连接的电动工具，所述电动工具包括有第一读取模块，且所述第一读取模块可检测所述识别电阻的阻值，进而获取所述电池包的参数信息；

所述电动工具中还设置有软启动电路，当电动工具的启动电流大于所述电池包的预设输出电流值时，所述软启动电路导通。

10.一种电池包与充电器组合，包括如权利要求1-8任意一项的电池包，其特征在于，还包括：

与所述电池包可拆卸连接的充电器，所述充电器包括有第二读取模块，且所述第二读取模块可检测所述识别电阻的阻值，进而获取所述电池包的参数信息。

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