CN117013168A - 电池包、外部设备以及电气组合 - Google Patents

电池包、外部设备以及电气组合 Download PDF

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娄卫东
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吴杰
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Abstract

本发明涉及一种电池包,能够配接至电气设备,包括:壳体,具有相对设置的顶部和底部,以及相对设置的第一侧部和第二侧部;若干相互电连接的电芯,收容于壳体内;滑槽,用于引导电池包与电气设备实现机械连接;锁定部,用于实现电池包与电气设备之间的锁定;顶部包括顶部平面以及在高度方向上位于顶部平面以下的顶部凹陷,顶部凹陷包括滑槽以及锁定部,且滑槽在高度方向自顶部平面向下凹陷,第一侧部、第二侧部和滑槽均沿着电池包的纵长方向延伸。这样能够使电池包结构紧凑,尺寸小巧,握持舒适,方便用户使用和携带。此外,还提出一种外部设备接口、外部设备以及一种电气组合。

Description

电池包、外部设备以及电气组合
本申请是申请人于2022年2月10日申请的发明名称为“一种通用移动电源”,申请号为202210126538.1的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种电池包、外部设备以及电气组合。
背景技术
电池包作为一种便携式、可重复使用的能量源,一直广泛应用于电动工具、家用电器等多个领域。
图15展示了现有技术常见的电动工具用电池包100’的形态。电池包100’中的锁定部140’突出于顶部平面1010’,锁定部140’设置成锁定凸起,电池包100’还包括控制锁定部140’在锁定位置和解锁位置之间移动的解锁件141’,且滑槽160’直接暴露在外部,电池包100’的形状不规整,用户握持时容易触碰到突出的锁定部140’,握持不舒适,造成用户携带和使用不方便。
因此,所以有必要对现有技术进行改进。
发明内容
为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种握持舒适、方便使用和携带的电池包。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是:
一种电池包,能够配接至外部设备,包括:壳体,具有相对设置的顶部和底部,以及相对设置的第一侧部和第二侧部;若干相互电连接的电芯,收容于所述壳体内;滑槽,包括第一滑槽和第二滑槽,用于引导所述电池包与外部设备实现机械连接;锁定部,用于实现所述电池包与外部设备之间的锁定;所述顶部包括顶部平面以及在高度方向上位于所述顶部平面以下的顶部凹陷,所述顶部凹陷包括所述滑槽以及锁定部,且所述滑槽在高度方向自所述顶部平面向下凹陷,所述第一侧部、第二侧部和所述滑槽均沿着所述电池包的纵长方向延伸。
本发明提供的电池包将滑槽和锁定部设置成在高度方向上位于顶部平面以下的顶部凹陷,电池包的顶部基本无凸起,在高度方向上能够减小尺寸,结构更紧凑,电池包的外形光滑平整,能够使用户握持舒适,方便使用和携带。
可选地,所述顶部平面包括第一平面部分、第二平面部分和第三平面部分,所述第一平面部分在宽度方向上位于所述第一滑槽和第二滑槽之间,所述第二平面部分在宽度方向上位于第一侧部与所述第一滑槽之间,所述第三平面部分在宽度方向上位于第二侧部与所述第二滑槽之间,所述第一平面部分、第二平面部分和第三平面部分在所述电池包的纵长延伸方向上的尺寸基本相同。
可选地,所述壳体沿着电池包的纵长延伸方向具有相对的第一端和第二端,所述第一端和第二端的外轮廓的形状、尺寸基本相同。
可选地,所述第一侧部和第二侧部在所述电池包的纵长延伸方向的两端的外轮廓形状、尺寸基本相同。
可选地,所述电池包还包括若干电池包端子,所述电池包端子用于与外部设备的相应端子电连接,所述顶部凹陷还包括用于至少部分收容所述电池包端子的端子收容孔,所述端子收容孔设置在所述滑槽上。
可选地,所述第一滑槽和第二滑槽均包括一对沿着所述电池包的纵长延伸方向延伸的侧壁以及设置在一对侧壁之间的底壁,所述端子收容孔设置在所述侧壁和/或底壁上。
可选地,所述电池包还包括若干电池包端子,所述电池包端子用于与外部设备的相应端子电连接,所述顶部凹陷还包括用于至少收容所述电池包端子的端子收容孔,所述端子收容孔设置在所述第一滑槽和第二滑槽之间。
可选地,所述顶部还包括分别与所述顶部平面两端相连接的顶部曲面,所述顶部曲面与所述底部相连接。
可选地,所述滑槽至少部分延伸至所述顶部曲面。
可选地,所述电池包还包括用于显示电池包电量的电量显示部,所述电量显示部位于所述顶部曲面。
可选地,所述电池包还包括用于给3C电子设备充电的3C接口,所述3C接口位于所述顶部曲面。
可选地,所述底部包括分别与所述顶部曲面两端相连接的底部曲面,所述顶部曲面与底部曲面相连接以使所述顶部和底部相连接。
可选地,所述电池包还包括用于防滑的凸出部,所述底部包括底部平面,所述凸出部凸出于所述底部平面。
可选地,在宽度方向上,所述锁定部位于所述第一滑槽和第二滑槽之间。
可选地,所述锁定部至少部分收容于所述滑槽内。
可选地,所述顶部与底部通过超声波焊接或者激光焊接相连接。
可选地,所述顶部凹陷与所述顶部于平行于所述顶部平面的平面的投影区域的面积的比值在0.8%至43%之间。
可选地,所述滑槽与所述顶部于平行于所述顶部平面的平面的投影区域的面积的比值在0.7%至50%之间。
可选地,在宽度方向上,所述第一滑槽和第二滑槽之间的最小距离与所述电池包的尺寸的比值大于等于0.23。
可选地,在宽度方向上,所述滑槽的尺寸的最小值与所述电池包的尺寸的比值大于等于0.01。
可选地,在所述电池包的纵长延伸方向上,所述滑槽的尺寸与所述电池包的尺寸的比值大于等于0.24。
可选地,所述顶部具有在所述电池包的纵长延伸方向上相对的始端和末端,当所述电池包与外部设备配接时,所述始端先于所述末端与所述外部设备接触,所述第一滑槽和第二滑槽均包括一对沿着所述电池包的纵长延伸方向延伸且相对设置的侧壁,以及设置在一对所述侧壁之间的底壁,在宽度方向上,所述滑槽靠近始端的一侧一对侧壁之间的距离大于所述滑槽靠近末端的一侧一对侧壁之间的距离。
可选地,所述电池包还包括电路板,在宽度方向上,所述电路板位于所述第一滑槽和第二滑槽之间。
可选地,所述电池包还包括电路板,所述电路板与所述滑槽于垂直于宽度方向的平面的投影区域至少部分重叠。
本发明还提供一种外部设备,其包括外部设备接口,所述外部设备接口用于配接如权利要求1-24任一项所述的电池包,所述外部设备接口包括配接面以及设置于所述配接面并沿配接方向延伸的第一滑轨和第二滑轨,所述第一滑轨与第一滑槽配合、所述第二滑轨与第二滑槽配合实现引导所述外部设备与电池包配接,所述外部设备接口还包括锁紧释放装置,所述锁紧释放装置用于实现所述电池包与外部设备之间的锁定和解除锁定,所述锁紧释放装置包括能够在锁定位置与解锁位置之间运动的锁定件以及驱动所述锁定件运动的解锁件,所述锁定件凸出于所述配接面。
可选地,所述滑轨具有开口,所述电池包从所述开口滑入以实现与所述电气设备配接,所述开口朝向所述外部设备的外侧。
可选地,所述滑轨在高度方向上的尺寸在1.5至6mm之间。
可选地,所述外部设备接口还包括与所述配接面连接的圆弧部,当所述电池包与所述外部设备配接时,所述圆弧部贴合所述电池包的壳体。
可选地,所述外部设备设置成电动工具、家用电器、充电器、适配器中的任一项。
本发明还提供一种电气组合,所述电气组合包括上述电池包以及外部设备,或者所述电气组合包括上述电池包以及电气设备以及适配器。
本发明还提供一种电气组合,所述电气组合包括电气设备、上述电池包以及适配器,所述电气设备包括电气设备接口,所述电气设备接口不能适配上述电池包,所述电气设备设置成电动工具、家用电器、充电器中的任一项。
可选地,在宽度方向上,所述外部设备接口的尺寸与所述电池包的尺寸的比值大于等于0.31。
可选地,在配接方向上,所述外部设备接口的尺寸与所述电池包的尺寸的比值大于等于0.33。
本发明提供一种在高度方向上尺寸小巧的电池包。
为实现上述目的,本发明提供一种电池包,能够与外部设备配接,包括:壳体,其收容有若干相互电连接的电芯;电池包接口,其用于与外部设备配接,以使所述电池包为外部设备供电,或者所述外部设备为所述电池包充电;所述电池包接口包括滑槽以及若干电池包端子,所述滑槽用于引导所述电池包与外部设备实现机械连接,所述电池包端子用于与外部设备的相应端子电连接;电路板,其包括基板以及与所述基板连接的若干元器件,所述电池包端子连接在所述基板上;所述电池包在高度方向上的最大尺寸定义为所述电池包的高度H1,电芯170在高度方向上的层数定义为N,每节电芯的直径定义为D,所述电池包的高度H1被配置为:N*D+6<H1<N*D+26。
可选地,所述电池包在宽度方向上的最大尺寸定义成所述电池包的宽度W1,所述电池包的高度H1与所述电池包的宽度W1的比值被配置为:N*D+6/80<H1/W1<N*D+26/72。
可选地,所述电池包的高度与电池包的表面积的比值小于0.02。
可选地,所述滑槽在高度方向上的最大尺寸与所述电池包的高度的比值大于0.02。
可选地,所述电路板与所述滑槽于垂直于宽度方向的平面的投影区域至少部分重叠。
可选地,所述电池包端子与所述滑槽于垂直于宽度方向的平面的投影区域至少部分重叠。
可选地,所述电路板在高度方向上的最大尺寸定义成所述电路板的高度H2,所述电路板的高度H2与所述电池包的高度H1的比值不大于0.4。
可选地,所述电路板的高度H2在1-10mm之间。
可选地,在配接方向上,所述电路板的尺寸与所述电池包的尺寸的比值不小于0.5。
可选地,所述电池包还包括3C接口,所述3C接口用于与3C电子设备配接,以使所述电池包为所述3C电子设备供电,且所述3C接口还能够连接外部电源为所述电池包供电,所述3C接口为所述3C电子设备供电所提供的额定功率定义为输出功率,所述电路板在高度方向上的最大尺寸定义为所述电路板的高度,所述输出功率与电路板的高度的比值大于2w/mm。
可选地,所述3C接口设置成Type-C接口。
可选地,在高度方向上,所述电池包端子的最大尺寸小于等于若干所述元器件的最大尺寸。
可选地,所述基板包括远离所述电芯的第一面和靠近所述电芯的第二面,所述元器件包括设置在所述第一面上的第一组元器件和设置在所述第二面上的第二组元器件。
可选地,在高度方向上,所述第一面与所述第一组元器件最高点之间的距离在0-10mm之间。
可选地,在高度方向上,所述第二面与所述第二组元器件最低点之间的距离在0-5mm之间。
附图说明
以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本发明的具体实施例的详细描述,同时结合附图描述而清楚地获得。
图1、图2和图3是本发明一实施例中的电池包在不同视角下的示意图。
图4是图1所示的的电池包去掉顶部后的示意图。
图5是图1所示的的电池包去掉顶部后的侧视图。
图6和图7是图1所示的电池包分别于第一侧部和第二侧部观察得到的侧视图。
图8和图9是图1所示的电池包分别于前后方向的两端观察得到的侧视图。
图10和图11是图1所示的端子收容孔分别位于滑槽一对侧壁的示意图。
图12是图1所示的端子收容孔位于滑槽底壁的示意图。
图13是图1所示的电池包通过3C接口给3C电子设备充电的示意图。
图14是图1所示的电池包通过3C接口连接插头的示意图。
图15是现有技术中的电池包的示意图。
图16和图17是本发明一实施例中的电池包在不同视角下的示意图。
图18是图16所示的电池包的爆炸图。
图19是图16所示的电池包去除壳体的示意图。
图20是图16所示的电池包去除第一侧部的示意图。
图21是图16所示的电池包于第一侧部观察得到的侧视图。
图22是图16所示的电池包沿图21中A1-A1方向的剖视图。
图23是图16所示的电路板以及与电路板连接的各部件的示意图。
图24是图16所示的电路板以及与电路板连接的各部件的侧视图。
图25是本发明一实施例中的电池包的示意图。
图26是图25所示的电池包去除顶部的示意图。
图27是本发明一实施例中的电池包的示意图。
图28是本发明一实施例中电气组合的示意图。
图29是图28所示的电气组合的侧视图。
图30是图28所示的电气设备与电池包配接时的示意图。
图31是图28所示的电气设备的示意图。
图32是图28所示的电气设备的侧视图。
图33是图28所示的电气设备未触发解锁件时沿图32中B1-B1方向的剖视图。
图34是图28所示的电气设备触发解锁件时沿图32中B1-B1方向的剖视图。
图35是本发明一实施例中电气组合的示意图。
图36是图35所示的电气设备与电池包配接时的示意图。
图37是图35所示的电气设备的示意图。
图38是本发明一实施例中电气组合的示意图。
图39是图38所示的电气设备与电源设备配接时的示意图。
图40是图38所示的电气设备的示意图。
图41是图38所示的适配器与电池包配接时的示意图。
图42是图38所示的电源设备的俯视图。
图43和图44是图38所示的适配器在不同视角下的示意图。
图45是图38所示的适配器去掉盖板之后的示意图。
图46是图38所示的适配器第一适配器端子、第二适配器端子电连接到适配器电路板上的立体示意图。
图47是图38所示的适配器的俯视图。
图48是图38所示的适配器的侧视图。
图49是图38所示适配器未触发第一解锁件时沿图47中C1-C1方向的剖视图。
图50是图38所示适配器触发第一解锁件时沿图47中C1-C1方向的剖视图。
图51是图38所示适配器未触发第二解锁件时沿图48中D1-D1方向的剖视图。
图52是图38所示适配器触发第二解锁件时沿图48中D1-D1方向的剖视图。
图53是本发明一实施例中电气组合的示意图。
图54是图53所示的充电器与电源设备配接时的示意图。
图55是本发明一实施例中电气组合的示意图。
图56是图55所示的电源设备的示意图。
图57和图58是图55所示的适配器不同视角的示意图。
图59是图55所示的电气设备的示意图。
图60是本发明一实施例中电气系统的示意图。
图61是本发明一实施例中电气系统的示意图。
图62是本发明一实施例中电气系统的示意图。
具体实施方式
结合附图和本发明具体实施方式的描述,能够更加清楚地了解本发明的细节。但是,在此描述的本发明的具体实施方式,仅用于解释本发明的目的,而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下,技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形,这些都应被视为属于本发明的范围。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参照图1至图14,电池包100能够配接至外部设备。外部设备可以是电气设备,还可以是适配器,电气设备可以是电动工具、家用电器、或者充电器。电动工具可以设置成热胶枪、电钻、角磨、链锯、割草机等,家用电器可以设置成吸尘器、电风扇、露营灯、手持式挂烫机等。
当电池包100配接于外部设备时,将从电池包100观察外部设备所处的方向定义为上方,而将上方的相反方向定义为下方,上下方向即为高度方向H,将电池包的纵长延伸方向定义为前后方向L,高度方向H与前后方向L垂直,既垂直于前后方向L又垂直于高度方向H的方向定义为宽度方向W。
如图1至图4所示,电池包100包括壳体110和收容于壳体110中的电芯组。
具体地,电芯组包括若干相互电连接的电芯170,电芯170可以设置成能够多次充电和放电的镍氢电池或锂离子电池。电芯170共包括5节,电芯170设置成圆柱状,每节电芯170均沿宽度方向纵长延伸,5节电芯170沿前后方向依次排布。当然,电芯170的数量也可以是其他,如3节、6节、15节等,电芯170也可以设置成其他形状,如袋状,电芯170之间采用堆叠设置,对此不作限制。每节电芯170之间通过连接片171实现电连接,连接片171焊接在每节电芯的正极和负极。
电芯组还包括用于固定电芯170的支架180,支架180包括若干筒壁,每个筒壁的内腔形成至少部分接收一节电芯的收容孔(未示出),电芯170的外周面与收容孔形状匹配地耦合。可选地,支架180由导热材料制成,支架180能够覆盖电芯170的全部外周面,这样电芯170在工作时产生的热量能够更好地由支架180传导,有利于电芯170散热。
电池包100包括电池包接口105,其用于与外部设备配接,以使电池包100为外部设备供电,或者外部设备为电池包100充电。
电池包接口105包括若干电池包端子120,电池包端子120用于与外部设备的相应端子电连接,从而电池包100能够给外部设备供电,或者外部设备能够给电池包100供电。
电池包100还包括电路板130,电路板130包括基板131以及与基板131连接的若干元器件1300。
电池包100在高度方向H上的最大尺寸定义为电池包100的高度H1,电芯170在高度方向H上的层数定义为N,每节电芯170的直径定义为D,电池包100的高度H1被配置为:N*D+6<H1<N*D+26。
在一实施例中,当电芯170的节数为5节,电芯170在高度方向H上的层数N为1,电芯170采用18650电芯,即一节电芯170的直径D为18mm,则电池包100的高度H1的范围满足:24mm<H1<44mm,可选地,电池包100的高度H1为37mm。
在一实施例中,当电芯170的节数为10节,电芯170在高度方向H上的层数N为2,电芯170采用18650电芯,则电池包100的高度H1的范围满足:42mm<H1<62mm,可选地,电池包100的高度H1为57mm。
在一实施例中,当电芯170的节数为5节,电芯170在高度方向H上的层数N为1,电芯170采用21700电芯,即一节电芯170的直径D为21mm,则电池包100的高度H1的范围满足:27mm<H1<47mm,可选地,电池包100的高度H1为41mm。
在一实施例中,当电芯170的节数为10节,电芯170在高度方向H上的层数N为2,电芯170采用21700电芯,则电池包100的高度H1的范围满足:48mm<H1<68mm,可选地,电池包100的高度H1为61mm。
以上实施例仅作举例说明,其他情况可依此类推,本发明不再一一列举。电池包100的高度H1满足上述范围,使得电池包100的高度H1明显小于现有技术中电池包的高度,电池包100的结构更加紧凑,尺寸更加小巧,方便用户握持,更能够适应各种应用场景。
可选地,电池包100在宽度方向W上的最大尺寸定义成电池包100的宽度W1,电池包100的高度H1与电池包100的宽度W1的比值被配置为:N*D+6/80<H1/W1<N*D+26/72。
可选地,电池包100的高度H1与电池包100的表面积的比值小于0.02。这样既能够满足H1的数值较小,同时还能够保证电池包100的表面积比较小,也就意味着电池包100的高度低,同时电池包100表面平整,结构紧凑,尺寸小巧,方便用户使用和携带。可选地,电池包100的高度H1与电池包100的表面积的比值在0.004至0.007之间。
如图4所示,在高度方向H上,电路板130设置在壳体110与电芯组之间,并且电路板130沿着前后方向L纵长延伸设置。
在一实施例中,电路板130位于壳体110沿着电池包100的纵长延伸方向的端部与电芯组之间,这样能够减小电池包100的高度H1,使得电池包100的尺寸更加小巧。可选地,电路板130可以设置成多块,例如,2块或者3块等,多块电路板之间用导线电连接。
在一实施例中,电路板130位于壳体110沿着宽度方向W的两侧与电芯组之间,这样同样能够减小电池包100的高度H1。
进一步地,电池包端子120与基板131电连接,可选地,电池包端子120焊接在基板131上或者通过导线连接到基板131。
如图4所示,电池包端子120包括与电路板130连接的引脚部1201以及与外部设备相应端子配合的接触部1203。可选地,接触部1203仅在前后方向L的一侧与外部设备的相应端子配合,接触部1203设置成向着上方弯曲延伸的弧形部,引脚部1201设置成焊接在电路板130上的平板部。
可选地,如图5所示,电路板130在垂直于宽度方向W的平面的投影与电池包端子120在垂直于宽度方向W的平面的投影至少部分重叠。进一步地,电路板130在垂直于宽度方向W的平面的投影与接触部1203在垂直于宽度方向W的平面的投影至少部分重叠。如此设置可以使电路板130与电池包端子120基本位于同一平面,这样可以合理安排电路板130与电池包端子的布局,从而减小电池包10的高度,使得电池包尺寸小巧,便于使用和携带。
可选地,在前后方向L上,电路板130的尺寸与电池包100的尺寸的比值不小于0.5。可选地,在前后方向L上,电路板130的尺寸与电池包100的尺寸的比值为0.8。在极限情况下,电路板130的长度L2可以设置成L1减去壳体100沿着前后方向两端的壁厚d,即L2=L1-2d。这样可以保证电路板130有足够的空间去设置控制电路。
如图1所示,电池包接口105包括滑槽160,其用于引导电池包100与外部设备实现机械连接,滑槽160包括第一滑槽161和第二滑槽162,在宽度方向W上,第一滑槽161和第二滑槽162分别设置在电池包100的两侧。可选地,滑槽160的延伸方向设置成前后方向。进一步地,滑槽160在高度方向H上的最大尺寸与电池包100的高度H1的比值大于0.02,这样能够保证电池包100与外部设备的顺利配接。可选地,滑槽在高度方向H的最大尺寸与电池包100的高度H1的比值等于0.2,若此比值过小,会导致电池包100与外部设备插接不可靠,若此比值过大,会影响电池包100内部其他零部件的排布,进而导致电池包100的尺寸过大,结构不紧凑。
电池包接口105还包括锁定部140,其用于实现电池包100与外部设备之间的锁定。如图1所示,在宽度方向W上,锁定部140位于第一滑槽161和第二滑槽162之间。在其他实施例中,锁定部140还可以至少部分收容于滑槽160内,可选地,锁定部140包括2个,第一滑槽161和第二滑槽162均至少部分收容1个锁定部140。
壳体110包括相对设置的顶部101和底部102,以及相对设置的第一侧部103和第二侧部104。第一侧部103、第二侧部104和滑槽160均沿着电池包100的纵长方向延伸。可选地,电池包100的纵长方向设置成前后方向L。
顶部101包括顶部平面1010以及在高度方向上位于顶部平面1010以下的顶部凹陷,顶部凹陷包括滑槽160以及锁定部140;且滑槽160在高度方向H自顶部平面1010向下凹陷。
图15展示了现有技术常见的电动工具用电池包100’的形态。电池包100’中的锁定部140’突出于顶部平面1010’,锁定部140’设置成锁定凸起,且滑槽160’在宽度方向W自第一侧部103’或者第二侧部104’向着电芯一侧凹陷,从而导致电池包100’的形状不规整,电池包100’高度高,尺寸大,造成用户携带和使用不方便。而本实施例中电池包100的顶部101无凸起,顶部光滑平整,一方面能够使用户握持舒适,方便使用和携带;另一方面电池包100在高度方向H的尺寸会减小,结构更加紧凑。
如图6所示,自第一侧部103观察,滑槽160不可见;如图7所示,自第二侧部104观察,滑槽160也不可见。值得注意的是,自第一侧部103观察,滑槽160不可见可以理解成:将人的视线规定为平行投影线,然后正对着第一侧部103看过去,将所看见的电池包100的轮廓用正投影法绘制出来的图形中无法看见滑槽160。同理,本申请类似的表达可做类似理解,以下不再赘述。
如图1和图4所示,第一侧部103和第二侧部104的一部分与顶部101一体成型为第一壳体1100,第一侧部103和第二侧部104的其余部分与底部102一体成型为第二壳体1101。可选地,第一壳体1100与第二壳体1101通过超声波焊接或者激光焊接相连接,这样壳体110无需设置紧固件,电池包100的结构简单,尺寸小巧,方便用户使用和携带。
如图6和图7所示,顶部101限定顶部主体外轮廓,底部102限定底部主体外轮廓,自第一侧部103和第二侧部104观察,顶部主体外轮廓和底部主体外轮廓均不超出第一侧部103和第二侧部104的外轮廓。进一步地,自第一侧部103和第二侧部104观察,顶部主体外轮廓和底部主体外轮廓构成中心对称图形。
如图6和图7所示,自第一侧部103和第二侧部104观察,电池包100的外轮廓基本相同。如图8和图9所示,壳体110沿着电池包100的纵长延伸方向具有相对的第一端110a和第二端110b,第一端110a和第二端110b的外轮廓的形状、尺寸基本相同。这样设置使得电池包100的结构对称规整,用户握持更舒适。
进一步地,第一侧部103和第二侧部104在电池包100的纵长延伸方向的两端的形状、尺寸基本相同。这样设置使得电池包100的结构对称规整,用户握持更舒适,方便用户使用和携带。
可选地,顶部凹陷与顶部101于平行于顶部平面1010的平面的投影区域的面积的比值在0.8%至43%之间。进一步地,滑槽160与顶部101于平行于顶部平面1010的平面的投影区域的面积的比值在0.7%至50%之间。顶部凹陷或滑槽160与顶部101于平行于顶部平面1010的平面的投影区域的面积的比值过小,无法实现电池包100的配接功能,顶部凹陷与顶部101于平行于顶部平面1010的平面的投影区域的面积的比值过大,则会使得电池包的整体外形不够光滑平整,用户握持不舒适,同时,与电池包100配接的外部设备的外形会有很多凸起,尺寸会变大,用户握持不舒适且不方便携带。
在宽度方向W上,第一滑槽161与第二滑槽162之间的最小距离W2与电池包100的尺寸W1的比值大于等于23%,这样能够保证电池包100与外部设备之间配接可靠,如果第一滑槽161与第二滑槽162之间的最小距离过小,会导致电池包100与外部设备之间配接不平衡,容易松脱。可选地,在宽度方向W上,第一滑槽161与第二滑槽162之间的最小距离W2与电池包100的尺寸W1的比值为70%。在宽度方向W上,滑槽160的尺寸的最小值与电池包100的尺寸的比值大于0.01。可选地,在宽度方向W上,滑槽160的尺寸的最小值与电池包100的尺寸的比值为0.06。在前后方向L上,滑槽160的尺寸与L3电池包100的尺寸L1的比值在大于0.24。可选地,在前后方向L上,滑槽160的尺寸与L3电池包100的尺寸L1的比值为0.7。在宽度方向W和前后方向L上,如果滑槽160的尺寸L3与电池包100的尺寸L1的比值过小,会导致电池包100与外部设备配接不够稳固,当发生跌落或者振动时,电池包100容易与外部设备脱开配接。
如图10所示,顶部101具有在电池包100的纵长延伸方向上相对的始端101a和末端101b,当电池包100与电气设备20配接时,始端101a先于末端101b与电气设备20接触。第一滑槽161和第二滑槽162均包括两个沿着配接方向延伸且相对设置的侧壁1600和1601,以及设置在一对侧壁1600和1601之间的底壁1602。如图12所示,在宽度方向上,滑槽160靠近始端101a的一侧一对侧壁1600和1601之间的距离大于滑槽160靠近末端101b的一侧一对侧壁1600和1601之间的距离。这样使得滑槽160更容易滑入或滑出外部设备,从而方便与外部设备配接或者脱开配接。
请参照图1,顶面平面1010包括第一平面部分1010a、第二平面部分1010b和第三平面部分1010c。在宽度方向W上,第一平面部分1010a位于第一滑槽161与第二滑槽162之间,第二平面部分1010b位于第一侧部103与第一滑槽161之间,第三平面部分1010c位于第二侧部104与第二滑槽162之间。且在滑槽160的延伸方向上,第一平面部分1010a、第二平面部分1010b和第三平面部分1010c的尺寸基本相同。这样能够使电池包顶部平面1010的面积占比大,当用户握持电池包100时,握持更舒适,同时也更方便携带。
请参照图1至图3,顶部101还包括分别与顶部平面1010的两端分别连接的顶部曲面1011、1012,顶部曲面1011、1012分别与底部102的两端相连接。如此设置使得电池包100的外形更加圆滑,握持舒适,也能减小电池包的尺寸,方便使用和携带。
进一步地,底部102包括分别与顶部曲面1011、1012两端分别连接的底部曲面1021、1022,顶部曲面1011与底部曲面1021相连接、顶部曲面1012与底部曲面1022相连接以使顶部101和底部102相连接。具体地,顶部曲面1011、1012与底部曲面1021、1022均朝向电芯170的一侧弯曲。
可选地,如图1和图9所示,滑槽160延伸至顶部曲面1011,这样能够使电池包100与外部设备配接时连接更加稳固。
如图3所示,底部102还包括底部平面1020,在前后方向L上,底部平面1020的两端分别与底部曲面1021、1022相连接。可选地,顶部平面1010或底部平面1020的表面积大于壳体110的其他外表面的表面积。
请参照图10至图12,顶部凹陷还包括用于至少部分收容电池包端子120的端子收容孔120a,端子收容孔120a设置在滑槽160上。可选地,端子收容孔120a与电池包端子120的数量相同,每个电池包端子120至少部分露出于对应的端子收容孔120a。
进一步地,如图10所示,端子收容孔120a设置在侧壁1600上;如图11所示,端子收容孔120a设置在侧壁1601上;如图12所示,端子收容孔120a设置在底壁1602上。当然,本领域技术人员容易想到的是,端子收容孔120a还可以设置在侧壁1600和侧壁1601和底壁1602的任意几个上,在此不做赘述。
如图3和图8所示,电池包100还包括用于显示电池包100电量的电量显示部190。可选地,电量显示部190位于所述顶部曲面1011。当然,电量显示部190也可以位于顶部曲面1012或者位于底部曲面1021或者1022。可选地,电量显示部190包括若干电量显示灯191以及控制若干电量显示灯191开关的显示按钮192。
如图13所示,电池包100还包括3C接口150,3C接口150用于与3C电子设备155配接,以使电池包为3C电子设备155供电。3C电子设备155可以是手机、电脑、照相机等电子设备。这样,电池包100不仅可以给电气设备20供电,还可以通过连接数据线151给3C电子产品供电,起到类似充电宝的作用。
如图14所示,3C接口150还能够连接外部电源为电池包100供电,这样用户在购买电池包100的同时无需再购入为电池包100充电的充电器,利用现有的电脑充电器或者手机充电器152即可实现对电池包100的充电。可选地,外部电源设置成市电。
在一实施例中,3C接口150设置成Type-C接口。可选地,如图8所示,电池包100还包括用于覆盖第二电池包接口150的防尘盖153,防尘盖153枢转连接于壳体110以打开或关闭3C接口150,当用户需要使用3C接口150时,可以将防尘盖153枢转打开,从而能够防止3C接口150进入杂质。
可选地,3C接口150位于顶部曲面,且与电量显示部190并排设置。如图2所示,3C接口150位于顶部曲面1012,当然,3C接口150也可以位于顶部曲面1011或者位于底部曲面1021或者1022。
请参照图16至图24,电池包200是电池包100的一种变形,为了方便表述,电池包200与电池包100中相同的结构采用类似的编号表示且不作重复赘述,不同的结构下面将作详细论述。
请参照图16和图17,电池包200还包括用于防滑的凸出部206,凸出部206凸出于底部平面2020。凸出部206延伸至底部曲面2021、2022。可选地,凸出部206设置成若干橡胶条,粘贴在底部202上,且从底部平面2020延伸至底部曲面2021、2022。当电池包200放置在桌面或者底面等平面时,凸出部206与桌面或者底面等平面直接接触,用于支撑电池包200。
如图18所示,顶部201、底部202、第一侧部203、204分别构成为壳体210的四个组成部分。可选地,顶部201与底部202通过超声波焊接或者激光焊接相连接,第一侧部203、204与顶部201和底部202也通过超声波焊接或者激光焊接相连接。通过超声波焊接或者激光焊接,壳体210的表面无需设置紧固件,壳体210的表面更加光滑平整,方便用户使用和携带。
如图1所示,端子收容孔220a设置在滑槽260侧壁2600上,电池包端子220至少部分露出于对应的端子收容孔220a。在此实施例中,电池包端子220也仅在前后方向L的一侧与外部设备的相应端子配合,如图19所示,接触部2203设置成向着第一侧部203或者第二侧部204弯曲且沿着前后方向L延伸的弧形部,引脚部2503焊接在电路板230靠近第一侧部203或者第二侧部204的侧边。
如图22所示,电池包端子220与滑槽260于垂直于宽度方向W的平面的投影区域至少部分重叠。这样设置能够合理利用滑槽260在高度方向H上的空间,从而电池包200的结构紧凑,尺寸小巧,方便用户使用和携带。
如图22所示,在宽度方向W上,电路板230位于第一滑槽261和第二滑槽262之间。可选地,电路板230与滑槽260于垂直于宽度方向W的平面的投影区域至少部分重叠。这样设置能够合理利用滑槽260在宽度方向W和高度方向H上的空间,节省电路板230所占空间,从而电池包200的结构紧凑,尺寸小巧,方便用户使用和携带。
可选地,如图20所示,电路板230在高度方向H上的最大尺寸定义为电路板230的高度H2,电路板230的高度H2与电池包100的高度H1’的比值不大于0.4。若此比值过大,会导致电池包200的高度变高,总体尺寸变大,结构不紧凑。可选地,在高度方向H上,电路板230在高度方向H上的最大尺寸H2与电池包200的高度H1’的比值为0.2。需要指出的是,“在高度方向H上,电路板230的最大尺寸”可以理解成,在高度方向H上,基板231以及基板131所连接的元器件2310和电池包端子220的最高点到最低点之间的距离。可选地,电路板230在高度方向H上的最大尺寸在1-10mm之间。
在此实施例中,如图18和图20所示,电池包200包括3C接口250,3C接口250为3C电子设备供电所提供的额定功率定义为输出功率,电路板230在高度方向H的最大尺寸定义为电路板230的高度H2,输出功率与电路板230的高度H2的比值大于2w/mm。如果输出功率太低,则电池包200无法满足给大功率3C电子设备如电脑供电的需求,如果输出功率太高,则电路板230上相关元器件的尺寸会变大,导致电路板230高度变高,从而电池包200的尺寸变大,不方便用户使用和携带。可选地,输出功率为60w,电路板230的高度H2为6.7mm。可选地,3C接口250设置成Type-C接口,且3C接口250连接至电路板230。
进一步地,如图23和图24,基板231包括远离电芯270一侧的第一面2310和靠近电芯270一侧的第二面2311,元器件包括设置在第一面2310上的第一组元器件2320和设置在第二面2311上的第二组元器件2321。这样能够合理利用基板上下两侧的空间,减小元器件占用空间,有利于减小电池包体积。可选地,在高度方向上,第一面2311与第一组元器件2320最高点之间的距离H3在0-10mm之间,第二面2311与第二组元器件2321最低点之间的距离H4在0-5mm之间。
可选地,在高度方向H上,电池包端子220的最大尺寸小于等于元器件的最大尺寸,也就是说,元器件的最大尺寸会影响电路板230的高度H2,元器件在高度方向H上的尺寸较大,能够满足电池包200通过3C接口250给大功率3C电子设备供电的需求。
如图19所示,在高度方向H尺寸最大的元器件为功率元器件,一般来说,输出功率越高,功率元器件在高度方向H上的尺寸越大。可选地,在高度方向H尺寸最大的功率元器件为电容2301。
如图25和图26所示,电池包300是电池包100的一种变形,为了方便表述,电池包300中与电池包100中相同的结构采用类似的编号表示且不作重复赘述,不同的结构下面将作详细论述。
在宽度方向W上,端子收容孔320a设置在第一滑槽361和第二滑槽362之间,电池包端子320至少部分收容于端子收容孔320a。如图25所示,端子收容孔320a位于顶部301的始端301a。可选地,端子收容孔320a位于顶部曲面3011。
进一步地,电池包端子320在前后方向L的两侧与外部设备的相应端子配合。如图26所示,接触部3203设置成一对用于夹紧外部设备的相应端子的夹持片,夹持片沿着前后方向L纵长延伸。电池包端子320在前后方向L的两侧与外部设备的相应端子配合,能够更牢固地夹紧外部设备的端子,使得电池包100与外部设备的电连接更加稳固。
请参照图27,电池包400是电池包100的另一种变形,为了方便表述,电池包400中与电池包100中相同的结构采用类似的编号表示且不作重复赘述,不同的结构下面将作详细论述。
在宽度方向上,端子收容孔420a也设置在第一滑槽461和第二滑槽462之间,且端子收容孔420a的末端与顶部平面4010的一端基本平齐。顶部凹陷还包括位于顶部401的始端401a的凹坑部4015,凹坑部4015与滑槽460贯通。可选地,凹坑部4015位于顶部平面4010与顶部曲面4011之间。
可选地,此实施例中电池包端子(未示出)设置成与电池包端子320类似的结构,在此不再赘述。
如图28至图34所示,电气组合10包括电池包100以及外部设备500。
关于电池包100的详情参见前述部分,当然,电池包还可以设置成电池包200、300或者400,在此不作赘述。外部设备500可以设置成电动工具,也可以设置成充电器,还可以设置成家用电器等其他设备。可选地,外部设备500设置成一种电动工具,具体地,外部设备500设置成电钻。
外部设备500包括外部设备接口510,外部设备接口510用于沿着前后方向L与电池包100配接,也就是说,前后方向L设置成外部设备500与电池包100的配接方向。具体地,将电池包100配接于外部设备500时,电池包100相对外部设备500移动的方向定义为后方B,外部设备500相对电池包100移动的方向定义为前方R;将电池包100从外部设备500上拆卸时,电池包100相对外部设备500移动的方向定义为前方R,外部设备500相对电池包100移动的方向定义为后方B。
外部设备500还包括外部设备壳体501,如图28至图30所示,当外部设备500与电池包100配接时,外部设备接口510至少部分位于外部设备壳体501的下端,并且电池包100位于外部设备500的下方。
外部设备接口510包括配接面511以及设置于配接面511并沿着前后方向纵长延伸的滑轨560,滑轨560包括第一滑轨561和第二滑轨562,在宽度方向W上,第一滑轨561和第二滑轨562分别设置在外部设备接口510的两侧。第一滑轨561与第一滑槽161配合、第二滑轨562与第二滑槽162配合用于引导外部设备500与电池包100实现机械连接。
滑轨560具有开口,电池包100从开口滑入以实现与外部设备500配接。具体地,第一滑轨561具有开口563,第二滑轨562具有开口564,可选地,开口563、564均朝向外部设备500的内侧,也就是说,在宽度方向W上,配接面511位于第一滑轨561和第二滑轨562之间。
可选地,如图33所示,滑轨560在高度方向H上的尺寸H5在1.5至6mm之间。当H5过大时,会导致外部设备接口510的高度增大,进而影响外部设备的尺寸,不利于外部设备的小型化;当H5过小时,会导致滑轨560与滑槽160配接不可靠,容易松脱。
外部设备接口510还包括若干电气设备端子520,用于与电池包端子120配接,从而实现外部设备500与电池包100的电连接。可选地,外部设备端子520与滑轨560在垂直于配接方向的平面的投影区域至少部分重叠。可选地,电气设备端子520设置成平板状,与滑轨560一体成型,这样能够使节省外部设备520占用外部设备接口510的空间,从而使外部设备接口尺寸小巧,结构简单。
外部设备500还包括电路板(未示出),外部设备端子520与电路板电连接。可选地,外部设备接口510还包括在宽度方向上位于第一滑轨561和第二滑轨562之间的固定板530,电路板收容在外部设备壳体501与固定板530形成的空间内,配接面511还包括固定板530远离电路板一侧的外表面531。可选地,固定板230的外表面除了锁定件540之外没有其他凸起,由于电池包100的锁定部140设置成凹陷,这样能够防止固定板530与电池包100的顶部平面1010产生干涉。
锁定件540凸出于配接面511,通过将锁定件540与解锁件541设置在外部设备500上,使得电池包的结构简单,能够有效减小电池包的尺寸,方便用户携带和使用电池包。
外部设备接口510还包括与配接面511连接的圆弧部513,当电池包100与外部设备500配接时,圆弧部513贴合电池包100的壳体110,进一步地,圆弧部513贴合顶部101的始端101a,如此设置能够使得电池包100与外部设备500之间配接更加稳固。
外部设备接口510还包括锁紧释放装置,用于实现外部设备500与电池包100的锁定和解除锁定。锁紧释放装置包括能够在锁定位置与解锁位置之间运动的锁定件540以及驱动锁定件540运动的解锁件541,当锁定件540位于锁定位置时,锁定件540与锁定部140配合,外部设备500与电池包100实现锁定;当锁定件540位于解锁位置时,锁定件540与锁定部140脱开配合,外部设备500与电池包100解除锁定。
进一步地,请参照图32至图34,锁紧释放装置还包括用于复位解锁件541的第一弹性部542、用于使解锁部541实现复位的第二弹性部543以及设置在第一弹性部542与锁定部540之间的支撑部544。第一弹性部542一端套接在解锁部541上,另一端抵接在支撑部544上,外部设备壳体501上朝向第二弹性部543的一侧设有凸起部503,第二弹性部543的一端套接在凸起部503上,另一端抵压在锁定部540上,解锁部541靠近锁定部540的一端设置有第一抵接部5410,锁定部540靠近解锁部541的一端设置有第二抵接部5401。当未触发解锁部541时,如图33所示,第一弹性部542与第二弹性部543均处于松弛状态,第一抵接部5410抵压在第二抵接部5401上;当触发解锁部541时,如图34所示,第一弹性部542被压缩,解锁部541带动第一抵接部5410向着第二抵接部5401的方向运动,并通过支撑部544挤压锁定部540,使得锁定部540向着压缩第二弹性部543的方向运动,使得第二抵接部5401脱离第一抵接部5410。可选地,锁定部540设置成卡钩,解锁部541、第一弹性部542、第二弹性部543均设置成两个,解锁部541设置成按钮,且分别设置在外部设备接口510在宽度方向W的两侧,第一弹性部542与第二弹性部543设置成弹簧,支撑部544设置在固定板530上。
当需要外部设备500与电池包100配接时,首先触发解锁部541,使得锁定部540朝着远离外部设备500的方向运动,避免锁定部540与电池包100的顶部101产生干涉,再如图31所示,沿着前后方向L的后方B移动电池包100或者沿着前方R移动外部设备500,待电池包100上的滑槽160与外部设备500上的滑轨560滑动配接到位后,再松开解锁部541,第一弹性部542和第二弹性部543从压缩状态恢复到松弛状态,使得锁定部540朝着外部设备500的方向运动,使得锁定部540与锁定件140配合,从而实现外部设备500与电池包100的锁定;当需要从外部设备500上移除电池包100时,只需触发解锁部541,使得锁定部540与锁定件140脱离,再沿着与前后方向L的前方R移动电池包100或者沿着后方B移动外部设备,使得滑轨560与滑槽160脱开配合,即可完成电池包100与外部设备500的完全脱离。
如图29所示,当电池包100与电气设备500配接时,在宽度方向W上,外部设备接口510的尺寸W3不超出电池包100的尺寸W1。可选地,W3与W1的比值大于等于0.31。可选地,在配接方向上,外部设备接口510的尺寸与电池包100的尺寸的比值大于等于0.33。这样既能够满足电池包100与外部设备500之间的配接需求,电池包100与外部设备500配接牢固,不易脱落,又能够使得电池包100与外部设备500的尺寸小巧,方便用户使用和携带。
如图35至图37所示,电气组合20包括电池包100以及外部设备600。
当然,电池包还可以设置成电池包200、300或者400,在此不作赘述。可选地,外部设备600设置成家用电器,具体地,该家用电器为露营灯。
外部设备600包括外部设备接口610,外部设备接口610用于沿着配接方向与电池包100配接。外部设备接口610是外部设备接口510的一种变形,为了方便表述,外部设备接口610与外部设备接口510相同的结构采用类似的编号表示且不作重复赘述,不同的结构下面将作详细论述。
如图37所示,滑轨660具有开口,电池包100从开口滑入以实现与外部设备600配接。具体地,第一滑轨661具有开口663,第二滑轨662具有开口664,开口663、664均朝向外部设备600的外侧,也就是说,在宽度方向W上,配接面611至少部分位于第一滑轨661面向开口663的一侧,以及配接面611至少部分位于第二滑轨662面向开口664的一侧。
外部设备接口610还包括若干外部设备端子620,用于与电池包端子120配接,从而实现外部设备600与电池包100的电连接。可选地,外部设备端子620与滑轨660在垂直于配接方向的平面的投影区域至少部分重叠,外部设备端子620设置成平板状,外部设备端子620嵌设在滑轨660开设的凹槽中。
在一实施例中,电气组合包括电池包以及充电器。当电池包与充电器配接时,充电器能够为电池包提供电能。
充电器包括充电器接口,充电器接口用于沿着配接方向与电池包配接。在此实施例中,充电器接口可以设置成外部设备接口510,也可以设置成外部设备接口610,本发明对此不作限制。
请参照图38至图52,电气组合30包括电源设备40以及电气设备500’,电源设备40包括电池包100以及适配器700,电气设备500’与电池包100不能直接配接,当电池包100与电气设备500’均与适配器700配接时,电池包100能够与电气设备500’电连接。适配器700可以将不同接口的电池包100与电气设备500’相互配接,使得电池包100的适用性更广。
关于电池包100的详情参见前述部分,当然,电池包还可以设置成电池包200、300或者400,在此不作赘述。电气设备500’可以设置成电动工具,也可以设置成充电器。当然,电气设备500’还可以设置成家用电器等其他设备。可选地,电气设备500’设置成一种电动工具,具体地,电气设备500’设置成电钻。
请参照图40,电气设备500’包括电气设备接口510’,电气设备接口510’用于沿着前后方向L与适配器700配接,也就是说,前后方向L设置成电气设备500’与是适配器700的配接方向。电气设备500’与外部设备500除了与接口的结构不同,其他结构基本相同。
电气设备接口510’包括沿着前后方向L纵长延伸的电气设备滑槽560’,电气设备滑槽560’包括在电气设备接口510’沿宽度方向W的两侧分别设置的第一滑槽561’和第二滑槽562’,用于引导适配器700与电气设备500’实现机械连接。
电气设备接口510’包括锁定件540’,用于实现电气设备500’与适配器700的锁定和解除锁定。可选地,锁定件540’设置成凹槽。
电气设备接口510’还包括若干电气设备端子540’,用于与适配器700的相应端子配接,从而实现适配器700与电气设备500’的电连接。可选地,电气设备端子540’设置在第一滑槽561’和第二滑槽562’之间,电气设备端子540’设置成平板状。
请参照图43至图46,适配器700包括适配器接口710以及外部设备接口750,适配器接口710用于沿着前后方向与电气设备500’配接,外部设备接口750用于沿着前后方向与电池包100配接,也就是说,电气设备500’与适配器700的配接方向以及电池包100与适配器700的配接方向都设置成前后方向。
适配器接口710包括沿着前后方向L纵长延伸的第一适配器滑轨711和第二适配器滑轨712,第一适配器滑轨711与第一滑槽561’配合、第二适配器滑轨712与第二滑槽562’用于引导适配器700与电气设备500’实现机械连接。当然,电气设备接口510’也可以设置成滑轨式接口,适配器接口710也可以设置成滑槽式接口,只要电气设备接口510’能够与适配器接口710相互配接即可,本申请对此不作限制。
适配器接口710还包括若干适配器端子713,适配器端子713用于与电气设备端子540’配接,从而实现适配器700与电气设备500’的电连接。可选地,适配器端子713设置在第一适配器滑轨711和第二适配器滑轨712之间,如图46所示,适配器端子713设置成如电池包端子320所示的夹持状,适配器端子713能够从配接方向的两侧夹持平板状的电气设备端子520’。
外部设备接口750包括沿着前后方向L纵长延伸的第三适配器滑轨761和第四适配器滑轨762,用于引导适配器700与电池包100实现机械连接。外部设备接口750还包括若干外部设备端子720,外部设备端子720用于与电池包端子120配接,从而实现适配器700与电池包100的电连接。可选地,外部设备端子720第三适配器滑轨761和第四适配器滑轨762在垂直于配接方向的平面的投影区域至少部分重叠,外部设备端子720设置成如图31所示的外部设备端子520基本相同的薄片状。
在此实施例中,外部设备接口750的结构与外部设备接口510的结构基本相同,当然,外部设备接口750还可以设置成与外部设备接口610基本相同,在此不再赘述。
适配器700包括适配器壳体701,适配器接口710至少部分位于适配器壳体701的上端,适配器壳体701包括若干至少部分收容适配器端子713的适配器端子收容孔713a,每个适配器端子713分别收容在每个适配器端子收容孔713a中,在宽度方向W上,端子收容孔713a位于第一适配器滑轨711和第二适配器滑轨712之间。如图38、39所示,当适配器700与电气设备500’配接时,电气设备端子540’伸进适配器端子收容孔713a中并与适配器端子713配接,适配器700位于电气设备500’的下方,外部设备接口750至少部分位于适配器壳体701的下端。当适配器700与电池包100配接时,如图41、42所示,适配器700位于电池包100的上方。
外部设备接口750还包括与配接面连接的圆弧部752,当电池包100与适配器700配接时,圆弧部752贴合电池包100的壳体110。具体地,圆弧部752位于适配器壳体701的一端,当电池包100与适配器700配接时,圆弧部752贴合电池包的顶部101的始端101a。
适配器700包括适配器电路板730,第一适配器端子713和第二适配器端子720都与适配器电路板730电连接。如图38所示,第二适配器接口750还包括配接面751,第三适配器滑轨761和第四适配器滑轨762均自配接面751向下方延伸。可选地,第二适配器接口750还包括在宽度方向W上位于一对第二适配器滑轨之间的盖板753,盖板753与适配器壳体701固定连接,适配器电路板730收容在适配器壳体701与盖板753形成的空间内,配接面751还包括盖板753远离适配器电路板730一侧的外表面755。
适配器700还包括第一锁紧释放装置,用于实现适配器700与电气设备500’之间的锁定和解除锁定。如图43、49、50所示,第一锁紧释放装置包括与电气设备500’的锁定件540’配合的第一锁定件770、用于控制第一锁定件770运动的第一解锁件771以及使第一锁定件770实现复位的第一弹性件772,第一弹性件772抵压在第一解锁件771上。可选地,第一锁定件770设置成卡钩,第一解锁件771设置成按钮,第一弹性件772设置成弹簧,第一锁定件770与第一解锁件771一体设置。
当需要将适配器700与电气设备500’配接时,先触发第一解锁件771,如图39和图50所示,第一解锁件771压缩第一弹性件772,并使得第一锁定件770朝着远离电气设备500’的方向运动,避免第一锁定件770与电气设备500’产生干涉,再沿着前后方向的后方B移动适配器700或者沿着前方R移动电气设备500’,然后松开第一锁定件770,如图49所示,由于第一弹性件772的作用,第一解锁件771复位,并带动第一锁定件770朝着电气设备500’的方向运动,使得第一锁定件770与电气设备500’的锁定件540’配合,从而实现适配器700与电气设备500’的锁定;当需要从适配器700上移除电气设备500’时,只需触发第一解锁件771,第一解锁件771带动第一锁定件770与电气设备500’的锁定件540’脱离,再沿着前后方向的前方R移动适配器700或者沿着后方B移动电气设备500’,使得电气设备500’与适配器700完全脱离即可。
适配器700还包括第二锁紧释放装置,用于实现适配器700与电池包100之间的锁定和解除锁定。如图48、51、52所示,第二锁紧释放装置包括能够在锁定位置与解锁位置之间运动的第二锁定件740以及驱动第二锁定件740运动的第二解锁件741,第二锁定件740凸出于配接面753。
第二锁定件740能够与电池包100上的锁定部140配合,从而实现适配器700与电池包100实现锁定。第二锁定件740凸出于盖板753,可选地,除第二锁定件740之外,盖板753的外表面无其他凸起,可以防止盖板753与电池包100的顶部平面1010产生干涉。
第二锁紧释放装置还包括使第二锁定件740实现复位的第二弹性件742、用于使第二解锁件741实现复位的第三弹性件743以及设置在第三弹性件743与第二锁定件740之间的支撑件744。第二弹性件742的一端套接在第二解锁件741上,另一端抵压在支撑件744上,第三弹性件743的一端套接在适配器壳体701下方的凸起件745上,另一端抵压在第二锁定件740上,第二解锁件741靠近第二锁定件740的一端设置有第一抵接件7410,第二锁定件740靠近第二解锁件741的一端设置有第二抵接件7401。当未触发第二解锁件741时,如图51所示,第二弹性件742与第三弹性件743均处于松弛状态,第一抵接件7410抵压在第二抵接件7401上;当触发第二解锁件741时,如图52所示,第二弹性件742被压缩,第二解锁件741带动第一抵接件7410向着第二抵接件7401的方向运动,并通过支撑件744挤压第二锁定件740,使得第二锁定件740向着压缩第三弹性件743的方向运动,使得第二抵接件7401脱离第一抵接件7410。可选地,第二解锁件741、第二弹性件742、支撑件744均设置成一对,第二解锁件741设置为按钮,且分别设置在适配器接口710的两侧,第三弹性件743与第一弹性件772设置成同一个零件,凸起件745设置在第一解锁件771上,支撑件744设置在盖板753上。
当需要将适配器700与电池包100配接时,如图41、图49和图52所示,首先触发第二解锁件741,使得第二锁定件740朝着远离电池包100的方向运动,避免第二锁定件740与电池包100的顶部平面1010产生干涉,再沿着前后方向的后方B移动电池包100或者沿着前方R移动适配器700,待电池包100上的第一滑槽161、第二滑槽162分别与第三适配器滑轨761、第四适配器滑轨762滑动配合到位后,然后松开第二解锁件741,第二弹性件742与第三弹性件743从压缩状态恢复到松弛状态,使得第二锁定件740朝着电池包100的方向运动,第二锁定件740与电池包上的锁定凹槽140配合,从而实现适配器700与电池包100的锁定;当需要从适配器700上移除电池包100时,只需触发第二解锁件741,使得第二锁定件740与锁定部140脱离,再沿着前后方向的前方R移动电池包100或者沿着后方B移动适配器700,使得电池包100上的第一滑槽161、第二滑槽162分别与第三适配器滑轨761、第四适配器滑轨762脱开配合,即可实现电池包100与适配器700脱离。
如图53至图55所示,电气组合50包括电源设备40以及电气设备800。
关于电池包100和电源设备40的详情参见前述部分,当然,电池包还可以设置成电池包200、300或者400,在此不作赘述。可选地,电气设备800设置成充电器,当电气设备800连接市电并且电气设备800与电源设备40配接时,电气设备800能够为电池包100充电。
电气设备800包括电气设备接口810,电气设备接口810用于沿着前后方向与适配器接口710配接。在此实施例中,电气设备接口810的结构与电气设备接口510’基本相同,在此不再赘述。
如图55至图59所示,电气组合60包括电源设备40’以及电气设备900,电源设备40’包括电池包100以及适配器700’。
关于电池包100的详情参见前述部分,当然,电池包还可以设置成电池包200、300或者400,在此不作赘述。电气设备900与电池包100不能直接配接,当电池包100与电气设备900均与适配器700’配接时,电池包100能够与电气设备900电连接。可选地,电气设备900设置成一种家用电器。具体地,电气设备900设置成电剪刀。当然,电气设备900也可以设置成其他家用电器或者电动工具。适配器700’可以将不同接口的电池包100与电气设备900相互配接,使得电池包100的适用性更广。
电气设备900包括电气设备接口910,电气设备接口910用于与适配器700’配接。电气设备接口910包括若干电气设备端子920,用于与适配器700’的相应端子配接,从而实现电气设备900与适配器700’的电连接。
电气设备接口910还包括用于收容电气设备端子920的端子收容孔920a。可选地,电气设备端子920设置成插孔,均匀分布在端子收容孔920a中。
适配器700’同样包括适配器接口710’与外部设备接口750’,适配器接口710’用于沿着前后方向与电气设备900配接,外部设备接口750’用于沿着配接方向与电池包100配接。外部设备接口750’的结构与外部设备接口750的结构基本相同,在此不再赘述。
适配器接口710’包括电缆711’以及连接头712’,连接头712’的一端与电缆711’连接,连接头712’的另一端用于连接电气设备900。可选地,连接头712’的一端与电缆711’固定连接,连接头712’的另一端与电气设备900可拆卸地连接。
连接头712’包括若干适配器端子713’,适配器端子713’用于与电气设备端子920配合连接,从而实现适配器700’与电气设备900的电连接。连接头712’还包括用于收容适配器端子713’的端子收容孔713a’。可选地,适配器端子713’设置成插针,均匀分布在端子收容孔713a’中。
适配器700’还包括锁紧释放装置,用于与电池包100上的锁定部140配合,从而实现适配器700’与电池包100的锁定和解除锁定。锁紧释放装置包括与电池包100上的锁定部140配合的锁定件740’以及驱动锁定件740’运动的解锁件741’,适配器700’的锁紧释放装置的结构与适配器700的第二锁紧释放装置的结构基本相同,在此不再赘述。
适配器700’还包括操作单元,操作单元包括开关780’,开关780’用于控制电池包100向电气设备900的电力传输,从而控制电气设备900内设置的马达(未示出)的开启与关闭。当需要启动电气设备900时,用户只需触发开关780’,电力便通过电气设备900内设置的控制装置(未示出)从电池包100流向马达。可选地,开关780’设置成位于适配器700’壳体上的按钮。
操作单元包括还调节开关790’,调节开关790’用于控制电气设备900的工作状态。当用户触发调节开关790’时,电气设备900内设置的控制装置(未示出)产生调节电气设备900的工作参数的调节信号,并将此调节信号发送给电气设备900,或者电气设备900主动获取此调节信号,以使电气设备900可以根据此调节信号调节工作参数。调节信号可以设置成调速信号、调温信号或者其他需要调节的信号。可选地,调节开关790’设置成位于适配器700’壳体上的调速钮,当用户旋转调节开关790’至不同档位时,电气设备900内的电机能够输出不同转速。
在其他的实施例中,开关780’和调节开关790’还能够集成为一体,用于简化适配器700’的操作界面。
在一实施例中,电气组合包括外部设备以及适配器。
外部设备可以设置成电动工具,也可以设置成充电器,还可以设置成家用电器等其他设备。例如,外部设备可以设置成外部设备500,还可以设置成外部设备600等等。
适配器包括与外部设备连接的适配器接口,可选地,适配器接口设置成与电池包接口105基本相同的结构,在此不再赘述。
可选地,适配器还包括3C接口,当外部设备与适配器连接时,外部设备能够通过3C接口与充电宝等外部电源相连接,以实现外部电源为外部设备供电。可选地,3C接口设置成Type-C接口。
如图60所示,电气系统1包括电池包100以及能够与电池包100配接的各种外部设备。
关于电池包100的详情参见前述部分,当然,电池包还可以设置成电池包200、300或者400,在此不作赘述。各种外部设备都包括共同的外部设备接口,共同的外部设备接口可以设置成外部设备接口510,也可以设置成外部设备接口610。各种外部设备可以包括电动工具,如电钻500;还可以设置成家用电器,如露营灯600,车载吸尘器650,充气泵660,手电筒670,电风扇680等等;还可以设置成充电器(未图示)。
请参照图61,电气系统2包括各种电气设备以及能够与电气设备配接的电源设备40。关于电源设备40详情参见前述部分,在此不作赘述。
各种电气设备可以包括电动工具,如电钻500;还可以设置成充电器,还可以设置成家用电器(未图示)。各种电气设备都包括共同的电气设备接口,在此实施例中,共同的电气设备接口可以设置成电气设备接口510’,还可以设置成电气设备接口810。
如图62所示,电气系统3包括各种电气设备以及能够与电气设备配接的适配器40’。关于电源设备40’详情参见前述,在此不作赘述。
各种电气设备可以包括电动工具,如图中的热风枪940,喷枪950,电剪刀900,小直磨960,胶枪970,电烙铁980等等;还可以设置成各种家用电器,如宠物剪(未图示)。各种电气设备都包括共同的电气设备接口,在此实施例中,共同的电气设备接口设置成电气设备接口910。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种电池包,能够与外部设备配接,包括:
壳体,其收容有若干相互电连接的电芯;
电池包接口,其用于与外部设备配接,以使所述电池包为外部设备供电,或者所述外部设备为所述电池包充电;所述电池包接口包括滑槽以及若干电池包端子,所述滑槽用于引导所述电池包与外部设备实现机械连接,所述电池包端子用于与外部设备的相应端子电连接;
电路板,其包括基板以及与所述基板连接的若干元器件,所述电池包端子连接在所述基板上;
其特征在于,所述电池包在高度方向上的最大尺寸定义为所述电池包的高度H1,电芯在高度方向上的层数定义为N,每节电芯的直径定义为D,所述电池包的高度H1被配置为:N*D+6<H1<N*D+26。
2.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电池包在宽度方向上的最大尺寸定义成所述电池包的宽度W1,所述电池包的高度H1与所述电池包的宽度W1的比值被配置为:N*D+6/80<H1/W1<N*D+26/72。
3.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电池包的高度H1与电池包的表面积的比值小于0.02。
4.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述滑槽在高度方向上的最大尺寸与所述电池包的高度H1的比值大于0.02。
5.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电路板与所述滑槽于垂直于宽度方向的平面的投影区域至少部分重叠。
6.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电池包端子与所述滑槽于垂直于宽度方向的平面的投影区域至少部分重叠。
7.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电路板在高度方向上的最大尺寸定义成所述电路板的高度H2,所述电路板的高度H2与所述电池包的高度H1的比值不大于0.4。
8.根据权利要求7所述的电池包,其特征在于,所述电路板的高度H2在1-10mm之间。
9.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,在配接方向上,所述电路板的尺寸与所述电池包的尺寸的比值不小于0.5。
10.根据权利要求1所述的电池包,其特征在于,所述电池包还包括3C接口,所述3C接口用于与3C电子设备配接,以使所述电池包为所述3C电子设备供电,且所述3C接口还能够连接外部电源为所述电池包供电,所述3C接口为所述3C电子设备供电所提供的额定功率定义为输出功率,所述电路板在高度方向上的最大尺寸定义为所述电路板的高度,所述输出功率与电路板的高度的比值大于2w/mm。
11.根据权利要求10所述的电池包,其特征在于,所述3C接口设置成Type-C接口。
12.根据权利要求10所述的电池包,其特征在于,在高度方向上,所述电池包端子的最大尺寸小于等于若干所述元器件的最大尺寸。
13.根据权利要求10所述的电池包,其特征在于,所述基板包括远离所述电芯的第一面和靠近所述电芯的第二面,所述元器件包括设置在所述第一面上的第一组元器件和设置在所述第二面上的第二组元器件。
14.根据权利要求13所述的电池包,其特征在于,在高度方向上,所述第一面与所述第一组元器件最高点之间的距离在0-10mm之间。
15.根据权利要求13所述的电池包,其特征在于,在高度方向上,所述第二面与所述第二组元器件最低点之间的距离在0-5mm之间。
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