CN1326307C - 具有电池充电功能的直流电源单元 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种直流电源单元，其通过适配器向电力工具提供直流电压，还能对作为所述工具的另一种电源的电池组充电。利用本发明的直流电源单元，当所述工具的电源开关被接通时，使电池组的充电被停止，并且同时开始向所述工具供电。所述直流电源单元还能够输出相应于多种不同工具的额定驱动电压的不同的驱动电压中的一个驱动电压，并且能够利用不同的电池电压对电池组充电。

Description

具有电池充电功能的直流电源单元

技术领域

本发明涉及一种可以选择地对电池组充电的直流电源单元，其用作无绳动力工具的电源，并通过形状类似于电池组的适配器对无绳动力工具提供直流电压。

背景技术

无绳动力工具使用方便，因为它们可以用于任何位置而不受动力电缆的长度的限制。不过，当电池电压低时，则需要取出电池组进行充电，或者利用已经充好电的电池组替换。

可以和电池组一道使用把交流电变为直流电的直流电源。即当无绳动力工具要被用于具有交流电源的一个地点时使用所述直流电源，当无绳动力工具要被用于没有交流电源的几个不同的地点时可以使用电池组。

不过，这种情况的问题在于无绳动力工具的操作者必须把直流电源和电池组充电装置带到现场。日本专利公开电源输出控制器20-184614(A)披露了一种具有充电功能的直流电源单元。当直流电源检测到和其相连的无绳动力工具正在工作时，其只向无绳动力工具供电，而不进行充电。在另一方面，当直流电源检测到无绳动力工具没有工作时，则对电池组充电。

下面更加详细地说明日本专利公开电源输出控制器20-184614(A)披露的直流电源。所述直流电源单元包括微型计算机，DC-DC变换器，以及方式开关，用于在使电池组充电和对无绳动力工具供电之间转换。当无绳动力工具的电源开关接通同时直流电源单元向电池组充电时，则微型计算机输出一个信号用于使DC-DC变换器关断。一旦方式开关从对电池组充电转换为向无绳动力工具供电时，则DC-DC变换器再次接通，从而使无绳动力工具开始操作。

不过，上述日本专利公开的结构中具有下述缺点：当电池组被充电时，从操作者接通无绳动力工具的电源开关到实际上无绳动力工具开始操作具有一个微小的延迟。这使得操作者感到好象什么地方出了故障。

此外，上述日本专利公开的结构只涉及一个固定的电池组和无绳动力工具的额定电压。然而，从具有在不同的额定电压下操作的多种无绳动力工具的这个事实看来，需要电源装置能够输出和多种不同的无绳动力工具的额定电压相应的所需的驱动电压，使得电源装置可以驱动所有这些无绳动力工具。此外，需要电源装置具有能够对具有不同电池电压的多种不同的电池组充电的充电功能。

发明内容

由上述观点看来，本发明的目的在于克服上述缺点，并提供一种具有充电功能的直流电源单元，其中当无绳动力工具的电源开关接通时，则停止充电，并同时开始向无绳动力工具供电，使得操作者不会感到出了问题。

本发明的另一个目的在于提供一种直流电源单元，所述直流电源单元具有充电功能，能够输出相应于多种不同的无绳动力工具的额定驱动电压的驱动电压，并能够对具有不同的电池电压的电池组充电。

为了实现上述的和其它的目的，按照本发明的一个方面，提供一种直流电源单元，所述直流电源单元当无绳动力工具的电源开关被接通时能够停止对电池组的充电并同时开始向无绳动力工具供电。所述直流电源单元包括：用于实行AC-DC变换并提供直流功率的开关电源；用于连接电池组以便利用由所述开关电源提供的直流功率进行充电的电池组连接部分；用于向无绳动力工具提供由所述开关电源提供的直流功率的适配器；电源输出控制器，用于按照对无绳动力工具和电池组提供的直流功率控制由开关电源提供的直流功率；电源输出转换电路，用于在通过适配器向无绳动力工具供电和对电池组充电之间转换；以及触发检测器，用于检测无绳动力工具的电源开关被接通，并向电源输出转换电路输出表示电源开关接通的接通信号。响应所述接通信号，电源输出转换电路同时使得直流功率供给无绳动力工具和禁止电池组被充电。按照本发明的直流电源单元向工具供电，但是在所述工具操作时不对电池充电。在另一方面，所述直流电源单元在工具不操作时对电池组充电。更具体地说，当电池被充电而工具的电源开关接通时，则同时停止充电并对所述无绳动力工具供电。因此，操作者不会感到出了问题。

按照本发明的另一个方面，提供一种能够输出相应于多种不同的无绳动力工具的额定电压的驱动电压并能够对具有不同的电池电压的电池组充电的直流电源单元。所述直流电源单元包括：开关电源，用于实行AC-DC变换，并提供相应于多个不同的工具的驱动电压的多个不同的输出电压中的选择的一个输出电压，以及相应于多个不同的电池组的多个不同的充电电流中的选择的一个充电电流；用于连接多个电池组中的每一个以便利用相应的充电电流进行充电的电池组连接部分；用于向相应的无绳动力工具提供多个不同的输出电压中的一个输出电压的适配器；电压/电流设置电路，用于把从开关电源输出的输出电压和充电电流没置为预定值：电源输出转换电路，用于在通过适配器向无绳动力工具供电和对电池组充电之间转换：电池状态检测器，用于检测电池组的状态，并提供电池状态信号；电源输出检测器，用于检测开关电源的输出电压和充电电流，并检测无绳动力工具的电源开关被接通，并输出电源输出检测信号；输出电流检测器，用于检测开关电源的输出电流，并输出输出电流检测信号；以及控制器，用于根据电源输出检测信号控制电压/电流设置电路，使得所述电压/电流设置电路把输出电压设置为相应于工具的额定电压的值。

附图说明

本发明的上述的和其它的目的、特点和优点通过结合附图阅读下面的详细说明将会更加清楚地看出，其中：

图1是按照本发明的实施例的具有充电功能的直流电源单元的透视图；

图2是按照本发明的第一实施例的直流电源单元的电路结构的方块图；

图3是方块形式的电路图，表示图2所示的直流电源单元的电路结构；以及

图4(a)和4(b)是按照本发明的第二实施例的流程图。

具体实施方式

下面参照附图说明按照本发明的实施例的直流电源单元100。

如图1所示，无绳动力工具4选择地利用直流电源单元100和电池组5中的一个。无绳动力工具4包括电源开关4b。电池组5包括插入部分5c，其可以可拆下地安装在无绳动力工具4的手柄中。

直流电源单元100包括交流电线1，主单元2和适配器3。交流电线1用于使主单元2和市电交流电源相连。此外，输出电缆2b使主单元2和适配器3相连。适配器3包括适配器插头3b，其具有和电池组5的插入部分相同的形状。适配器插头3b被插入无绳动力工具4的手柄槽4a中，以便向无绳动力工具供电。主单元2具有和无绳动力工具4的手柄槽4a的形状相同的电池组插入槽2a。电池组5的插入部分5c被插入电池组插入槽2a中，以便以下述的方式向电池组5充电。

如图2所示，适配器3还包括输出电压设置器3a，用于设置和适配器3相连的无绳动力工具4的额定电压相应的电压。无绳动力工具4还包括和电源开关4b串联的直流电动机4a。当电源开关4b接通时，从主单元2通过适配器3向无绳动力工具4提供直流电。

电池组5还包括可充电电池5a和温度检测器5b。所述温度检测器5b被连附在可充电电池5a附近或者和其接触。例如使用热敏电阻作为温度检测器5b。

如图2所示，主单元2包括开关电源10，电源输出控制器20，电源输出转换器30，电源输出检测器40，电池状态检测器50，和微机60。

开关电源10包括第一整流和滤波电路11，高频晶体管12，第二整流和滤波电路13，开关元件14和开关控制电路15。开关控制电路15通过改变施加于开关元件14上的脉冲宽度调节第二整流和滤波电路的输出电压和输出电流。

电源输出控制器20包括电压/电流控制电路21和电压/电流设置电路22。电压/电流设置电路22设置用于驱动被连接的无绳动力工具4所需的驱动电压的值和用于向所安装的电池组5充电所需的电流的值。根据来自电源输出检测器40的输出电流检测电路41和电压检测电路42的信号，电压/电流控制电路21控制开关电源10，从而调节主单元2输出的电压和电流，以便和在电压/电流设置电路22中设置的值匹配。

即，当电源开关4b被接通从而驱动无绳动力工具4时，电压/电流控制电路21接收来自输出电流检测电路41的电流信号和来自电压检测电路42的电压信号，这些信号分别表示要被施加于无绳动力工具4的实际电流和电压。电压/电流控制电路21把所述电压和电流信号反馈到开关控制电路15，使得开关控制电路15可以控制开关元件14的占空比，以便补偿在适配器3的电缆2b两端的电压降落，从而把提供给无绳动力工具4的电压保持在电压/电流没置电路22所设置的值。

在另一方面，在电源开关4b被断开并且把电池组5安装在主单元2中以便充电时，电压/电流控制电路21则接收来自输出电流检测电路41的电流信号，并反馈给开关控制电路15。开关控制电路15控制其开关元件14的开关占空比，从而控制提供给电池组5的充电电流。开关控制电路15还根据来自电池状态检测器50的信号控制开关元件14的开关占空比。

电源输出转换器30包括电源输出开关电路31和充电输出开关电路32。在电源开关4b接通时，电源输出开关电路31能够使电源的输出提供给无绳动力工具4。在无绳动力工具未被使用时，充电输出开关电路32能够使电池组5进行充电。

电源输出检测器40包括输出电流检测电路41，电压检测电路42，触发检测电路43和输出电压设置检测电路44。输出电流检测电路41检测当电源开关4b被接通时提供给无绳动力工具4的电流和当电源开关4b断开时提供给电池组5的充电电流，并相应地向电压/电流控制电路21输出电流信号，以便把施加于无绳动力工具4上的电压调节为电压/电流设置电路22设置的值。电压检测电路42检测从第二整流和滤波电路13输出的电压，并相应地向电压/电流控制电路21输出一个信号，以便校正在适配器3的电缆2b的两端的电压降。触发检测电路43检测电源开关4b是否接通。当触发检测电路43检测到电源开关4b接通时，其同时输出用于解除充电操作的信号和用于选通向无绳动力工具4供电的信号。输出电压设置检测电路44检测由适配器3的输出电压设置器3a设置的电压值。

电池状态检测器50包括包括电池电压检测电路51和电池温度检测电路52。电池电压检测电路51检测可充电电池5a的电池电压。电池温度检测电路52检测由电池组5中的温度检测器5b指示的电池温度。

微机60包括中央处理单元(CPU)61，随机存取存储器(RAM)62和用于执行多种不同的功能的只读存储器(ROM)63。例如，微机60根据电源输出检测器40的输出设置被施加于无绳动力工具4上的驱动电压，并且当无绳动力工具4未被操作时，根据来自电池状态检测器50的输出设置提供给电池组5的充电电流。微机60还根据电池状态检测器50的输出以及无绳动力工具是否处于未用状态，即，电源开关4b是否断开，决定是否可以对电池充电。当微机60决定可以进行电池充电时，微机60就通过触发检测电路43向充电输出开关电路32输出充电选通信号。

主单元2还包括显示电路70和辅助电源电路80。显示电路70例如由LED构成，并对操作者显示多种信息，例如无绳动力工具4正被使用或者处于可用状态，或者电池组5正被充电。辅助电源电路80对微机60的电源以及电源输出控制器20、电源输出检测器40、电池状态检测器50等提供标准电压Vcc。

下面参照图3说明用于同时停止电池充电操作和转向对无绳动力工具4的供电的结构和操作。

如图3所示，电压/电流控制电路21包括驱动电压控制电路21a，用于控制驱动无绳动力工具4的驱动电压，充电电流控制电路21b，用于控制提供给电池5a的充电电流，光耦合器21c，用于向开关控制电路15反馈，使得把驱动电压和充电电流控制为在电压/电流设置电路22中设置的值。电压/电流控制电路21还包括二极管21d，21e和数字晶体管21f，21g，以及反相器21h。反相器21h用于使从充电输出开关电路32输出的信号反相。

充电输出开关电路32包括继电器32a，数字晶体管32b，与门32c，以及反相器32d。继电器32a用于接通和切断供给电池5a的充电电流。数字晶体管32b用于驱动继电器32a。反相器32d用于使从触发检测电路43输出的信号反相。与门32c根据微机60的输出和触发检测电路43的输出的逻辑和选通电池充电。

输出电流检测电路41包括分流电阻41a和电流检测电路41b。电流检测电路41b放大分流电阻41a的输出，并向微机60输入所述电流值。

触发检测电路43包括比较器43a，电阻43b-43k，二极管431，以及数字晶体管43m。触发检测电路43被这样构成，使得当电源开关4b断开时比较器43a输出逻辑值“0”，当电源开关接通时输出逻辑值“1”。即，比较器43a的反相输入端被供给由电阻43b，43c分压的第二整流和滤波电路13的输出电压Vout得到的电压。当无绳动力工具4未被使用时，即当电源开关4b截止时，比较器43a的同相输入端被供给从第二整流和滤波电路13的输出电压Vout经过电阻43j，43k分压而得到的电压。选择电阻43b-43c，43j-43k，以及43d-43e，使得当电源开关4b截止时，比较器43a输出逻辑值0。

在另一方面，当电源开关4b接通时，和电阻43j相比，直流电动机4a的直流电阻极小。因此，比较器43a的同相输入端被供给基本上只由电阻43d，43e对第二整流和滤波电路13的输出电压Vout分压而得到的电压。选择电阻43d，43e，使得产生大于电阻43b，43c的分压比的分压比，使得当电源开关断开时，比较器43a产生逻辑值1。结果，微处理器60当收到来自比较器43a的逻辑值为1的信号时，则识别到电源开关4b是接通的。

当比较器43a的输出为逻辑值1时，即，当电源开关4b接通时，则比较器43a的输出通过二极管431和电阻43h被回馈给同相输入端，使得比较器43a的输出作为逻辑值1被锁存。由FET构成的电源输出开关电路31当接收到逻辑值为1的输入时，则保持为ON状态，因而继续向无绳动力工具4供应驱动电压。

当无绳动力工具4的操作者在使用无绳动力工具4之后释放电源开关4b时，主单元2转换到使电池5a充电的状态，其方式如下。微机60根据来自电流检测电路41b的输出检测到无绳动力工具4不再被使用，并且向触发检测电路43的数字晶体管43m的基极提供逻辑值为1的信号。这使得释放比较器43a的锁存条件，使得比较器43a的输出具有逻辑值0。结果，电源输出开关电路31截止，使得停止向无绳动力工具4提供电源。在另一方面，当使比较器43a的输出具有逻辑值0时，则通过反相器32d把具有逻辑值1的信号提供给充电输出开关电路32的与门32c的一个输入端。此时，微机60向与门32c的另一个输入端提供具有逻辑值1的充电选通信号，使得与门32c产生具有逻辑值1的输出。结果，继电器32a由数字晶体管32b接通，因而充电电流被提供给电池5a。

当电池充电被选通时，来自与门32c的具有逻辑值1的信号被电压/电流控制电路21的反相器21h反相，借以使数字晶体管21g导通。结果，用于控制无绳动力工具4的驱动电压的驱动电压控制电路21a成为不起作用的。与此同时，电压/电流控制电路21的数字晶体管21f截止。结果，充电电流控制电路21b成为起作用的，因而可以控制充电电流。

在另一方面，当电池5a被充电时接通无绳动力工具4的电源开关4b时，则比较器43a的输出借以逻辑值1，使得通过反相器32d供给与门32c的一个输入端逻辑值0。结果，即使微机60向与门32c的另一个输入端输入具有逻辑值1的充电选通信号，与门32c的输出也改变为逻辑值0，使得数字晶体管32b截止，并因而继电器32a也截止。用这种方式，供给充电电池5a的充电电流被中断。

当在电池5a正在充电时无绳动力工具4的电源开关4b被接通时，则来自与门32c的逻辑值为0的信号通过电压/电流控制电路21的反相器21h使数字晶体管21g截止，使得用于控制供给无绳动力工具4的驱动电压的驱动电压控制电路21a起作用。来自与门32c的逻辑值为0的信号使电压/电流控制电路21的数字晶体管21f导通，使得充电电流控制电路21b成为不起作用的。

按照上述的第一实施例，直流电源被瞬时供给无绳动力工具4，即使在主单元2正在对电池组5充电时接通无绳动力工具4的电源开关4b。因此，操作者能够使用无绳动力工具4而不会感到出了问题，因而提高了无绳动力工具4的可操作性。

下面参照图4(a)，4(b)的流程图说明本发明的第二实施例。第二实施例涉及一种这样的直流电源单元，其能够输出相应于无绳动力工具的额定驱动电压的指定的驱动电压，并能够对具有不同的电池电压的电池组充电。第二实施例的直流电源单元具有和图2、图3所示的电源相同的电路结构。

当交流电线1和100V的交流市电相连时，微机60和其它的元件，例如电源输出控制器20由辅助电源电路80供给标准电压Vcc。在步301，微机60在直流电源单元100的RAM 62中设置各个初始设置值，例如复位“充电完成”标记，“当前充电”标记，和“电池组”标记，并输出使电源输出转换器30的开关电路32截止的信号。“电池组”标记表示是否有电池组5被插入主单元2的电池组插入槽2a中。

在步302，微机60确定要向无绳动力工具4输出什么电压。输出电压设置器3a产生相应于无绳动力工具4的额定电压的设置电压。输出电压设置检测电路44检测来自输出电压设置器3a的设置电压，并向微机60输出表示设置电压的信号。微机60检测来自输出电压设置检测电路44的信号，从而检测适配器3的设置电压。

在步303，微机60向电压/电流设置电路22输出相应于检测的设置电压的信号。结果，电压/电流没置电路22把输出电压控制为相应于检测的设置电压的特定的驱动电压。在步304，微机60向开关控制电路15输出一个启动信号，借以使开关电源10操作。在这种状态下，当无绳动力工具4的电源开关4b接通时，则电源输出检测器40的触发检测电路43接通电源输出转换器30的电源输出开关电路31，使得从开关电源10向无绳动力工具4提供相应于当前连接的无绳动力工具4的额定电压的驱动电压。

接着，在步305，微机60根据电池电压检测电路51和电池状态检测器50的电池温度检测电路52的输出判断电池组5是否被插入主单元2的电池组槽2a中。如果判断结果是电池组5被插入电池组插入槽2a中(步305是)，则在步306，微机60设置“电池组”标记。如果电池组未被插入(步305为非)，则在步307微机60在RAM 62中复位“充电完成”标记，“当前充电”标记和“电池组”标记。在步308，微机60通过检测来自输出电流检测电路的输出确定电源开关4b是否断开，以便确定负载电流是否是0。

当确定负载电流是0时(步308为是)，这表示电源开关4b已被断开，并且无绳动力工具4利用另一个具有不同额定电压的无绳动力工具4代替。因此，在步309，微机60根据来自输出电压设置检测电路44的输出再次检测输出电压的设置值，所述输出电压设置检测电路44检测输出电压设置器3a的设置电压。在步310，微机60向电压/电流设置电路22输出信号，以便控制输出驱动电压，使之相应于检测的设置电压。

在步313，判断电池组5是否被插入主单元2中。如果没有，则程序返回步305。在另一方面，当确定电池组5被插入主单元2中时(步313是)，则在步314微机60根据来自电池温度检测电路52的输出判断电池组5的温度是否太高，以致不能充电。如果电池组5处于高温下(步324是)，则程序返回步305。

在另一方面，当确定电池组5不处于高温下时(步314非)，则在步315微机60根据触发检测电路43的输出监视电源开关4b是否接通。当电源开关4b接通时(步315是)，则在步316微机60输出一个用于使充电输出开关电路32截止的信号，并在步317复位“当前充电”标记。然后，程序返回步305。

在另一方面，当在步315判断电源开关4b未被接通时(步315非)，则在步318微机60向电压/电流设置电路22输出一个信号，用于把充电电流设置为一个预定的值，以便把充电电流控制为预定值。接着，在步319，微机60向触发检测电路43和充电输出开关电路32输出充电选通信号。在通过触发检测电路43使电源输出开关电路31截止的瞬间，在步320，微机60使充电输出开关电路32接通，从而开始充电操作，并设置“当前充电”标记。

电池充电操作一旦开始，则在步321，微机60就根据通过电池电压检测电路51与/或电池温度检测电路52对微机60的输入判断电池组5是否被完全充电。有许多熟知的方法检测电池是否被完全充电。例如，根据电池电压可以检测电池组5的完全充电状态。具体地说，当检测到电池电压的峰值时，或者当电池电压从峰值电压下降到一个预定值时(被称为ΔV检测)，则确定电池被完全充电。也可以根据电池温度确定电池是否被完全充电，例如根据电池温度检测电路52的输出，或者根据电池电压和电池温度两个参数检测。不过，检测电池是否完全充电的方法不是本发明的主要点，因此，省略其检测方法的详细说明。

当判断电池组5未被完全充电时(步321非)，则程序返回步305。在另一方面，当判断结果是电池组5被完全充电时(步321是)，则在步322复位“当前充电”标记。在步323，设置“充电完成”标记，在步324，断开充电输出开关电路32。然后，程序返回步305。

当判断负载电流不为0时(步308非)，则在步311微机60判断电池充电当前是否正在进行。如果是(步311是)，则程序返回步309。在这种情况下，无绳动力工具4已经被另一个具有不同额定电压的无绳动力工具4替换。此外，在步309，微机60再次根据来自输出电压设置检测电路44的输出检测输出电压的设置，所述输出电压设置检测电路44用于检测输出电压设置器3a的设置电压。在步310，微机60向电压/电流设置电路22输出一个信号，以便控制输出驱动电压，使其和检测到的设置电压相应。在电池充电期间，必须进行步309和310，这是因为微机60不直接参与从对电池组5充电到对无绳动力工具4供电的转换操作。步309和310使在任何时间连接的当前使用的无绳动力工具4能够转换到具有不同额定电压的无绳动力工具4，并且能够快速地应付这种转换。

当判断当前未正在进行充电时(步311非)，则在步312判断充电是否完成。如果是(步312是)，则程序跳到步323。如果不是(步312非)则程序返回步305。

利用本实施例中的上述结构，一个主单元2能够输出相应于多个不同的无绳动力工具4的额定电压的输出驱动电压，还能够对具有不同电池电压的多种电池组5充电。

虽然本发明已经结合其特定的实施例进行了说明，但是本领域技术人员应当理解，不脱离本发明的范围和构思，可以作出多种改变和改型，本发明的范围由所附权利要求限定。

例如，第二实施例说明，直流电源单元100使用相同的充电电流对电池充电，而不管电池电压。不过，充电电流可以按照电池电压被控制。另外，可以按照开关电源10的最大容量控制充电电流，以便对具有不同的电池电压的电池组5充电。更详细地说，按照电池组5中的电池的数量，使平均充电电流变小，从而按照电池数量的增加提高循环寿命特性。

Claims (17)

1.一种直流电源单元(2)，用作电力工具(4)的电源并具有用于向作为所述工具的另一种电源的电池组(5)充电的充电功能，所述工具(4)具有电源开关(4b)，所述直流电源单元(2)包括：

开关电源(10)，用于实行AC-DC变换并提供直流功率；

电池组连接部分，用于连接所述电池组(5)以便利用由所述开关电源(10)提供的直流功率进行充电；

适配器(3)，用于向所述工具(4)提供由所述开关电源(10)提供的直流功率；

电源输出控制器(60)，用于按照向所述工具(4)和所述电池组(5)提供的直流功率来控制由所述开关电源(10)提供的直流功率；

电源输出转换电路(30)，包括第一开关电路(31)和第二开关电路(32)，用于在通过所述适配器(3)向所述工具(4)提供直流功率和对电池组(5)充电之间进行转换；以及

触发检测器(43)，用于检测所述工具的电源开关(4b)被接通，并向电源输出转换电路输出表示所述电源开关(4b)接通的接通信号，其中，响应所述接通信号，所述电源输出转换电路(30)同时使得直流功率供给所述工具(4)和禁止电池组(5)被充电。

2.如权利要求1所述的直流电源单元(2)，其中所述第一开关电路(31)用于选通和禁止向所述工具(4)提供直流功率，并且所述第二开关电路(32)用于选通和禁止所述电池组的充电。

3.如权利要求2所述的直流电源单元(2)，其中当所述触发检测器(43)检测到所述工具(4)的电源开关(4b)接通时，所述触发检测器(4b)向所述第一开关电路(31)输出第一接通信号，并向所述第二开关电路(32)输出第一截止信号，所述第一开关电路(31)响应所述第一接通信号使得能够向所述工具(4)提供直流功率，并且所述第二开关电路(32)响应所述第一截止信号禁止向电池组(5)提供直流功率。

4.如权利要求2所述的直流电源单元(2)，其中当所述触发检测器(43)检测到所述工具(4)的电源开关(4b)断开时，所述触发检测器向所述第一开关电路(31)输出第二截止信号，并向所述第二开关电路(32)输出第二接通信号，所述第一开关电路(31)响应所述第二截止信号禁止向所述工具(4)提供直流功率。

5.如权利要求4所述的直流电源单元(2)，还包括电池状态检测器，用于检测电池组的状态，并提供电池状态信号，其中充电输出开关电路响应第二接通信号和电池状态信号使得能够向电池组提供直流功率。

6.如权利要求5所述的直流电源单元(2)，其中所述电池状态检测器包括电池电压检测器，用于检测电池组两端的电压，以及电池温度检测器，用于检测电池组的温度。

7.如权利要求2所述的直流电源单元(2)，其中所述电源输出控制器包括电压/电流控制电路，用于调节来自开关电源的直流电压和直流电流，使得和指定的值匹配，电压/电流控制电路包括驱动电压控制电路，用于控制加于工具上的电压，以及充电电流空制电路，用于控制供给电池组的充电电流，电压/电流控制电路根据充电输出开关电路的输出，在充电期间转换到充电电流控制电路，并且在使用所述工具时转换到驱动电压控制电路。

8.如权利要求1所述的直流电源单元(2)，其中所述适配器和电池组选择地、可拆卸地和工具相连，其中适配器和电池组具有和工具相连的连接部件，所述连接部件的形状基本上相同。

9.如权利要求2所述的直流电源单元(2)，其中所述电源输出开关电路包括晶体管。

10.如权利要求1所述的直流电源单元(2)，其中所述触发检测器(43)包括具有第一输入端、第二输入端和输出端的比较器(43a)，提供施加于所述第一输入端的第一电压的第一组电阻(43b，43c)，在所述电源开关(4b)断开时提供第二电压的第二组电阻(43j，43k)，在所述电源开关(4b)接通时提供第三电压的第三组电阻(43d，43e)，其中从所述第二电压和所述第三电压中选择的一个电压被加于所述第二输入端，当所述第一电压被加于所述第一输入端并且所述第三电压被加于所述第二输入端时所述输出端输出所述接通信号。

11.如权利要求10所述的直流电源单元(2)，其中所述触发检测器(43)向所述电源输出转换电路(30)输出表示所述电源开关(4b)断开的断开信号，其中响应所述断开信号，所述电源输出开关电路(30)禁止向所述工具(4)提供直流功率并允许所述电池组(5)充电，当所述第一电压施加于所述第一输入端并且所述第二电压施加于所述第二输入端时，所述比较器(43a)的输出端输出断开信号。

12.一种用作电力工具的电源并具有充电功能用于向作为所述工具的另一种电源的电池组充电的直流电源单元，所达工具具有电源开关，所述直流电源单元包括：

用于实行AC-DC变换并提供直流功率的开关电源；

用于连接电池组以便利用由所述开关电源提供的直流功率进行充电的电池组连接部分；

用于向所述工具提供由所述开关电源提供的直流功率的适配器；

电源输出控制器，用于按照对所述工具和电池组提供的直流功率控制由开关电源提供的直流功率；

电源输出转换电路，用于在通过所达适配器向所述工具提供直流功率和对电池组充电之间进行转换；

电池状态检测器，用于检测电池组的状态，并提供电池状态信号；

触发检测器，用于检测所述工具的电源开关被断开，并输出表示电源开关断开的断开信号；

输出电流检测电路，用于检测从所述开关电源输出的电流，并输出输出电流检测信号；以及

控制器，用于响应所述断开信号、输出电流检测信号和电池状态信号控制电源输出转换电路转换到向电池组充电的状态。

13.一种用作多个不同的电力工具的电源并具有充电功能用于向作为所述工具的另一种电源的多个不同的电池组充电的直流电源单元，所述每个工具具有电源开关，所述直流电源单元包括：

开关电源，用于实行AC-DC变换，并提供相应于所述工具的多个不同的驱动电压的多个不同输出电压中选择的一个输出电压和相应于多个不同电池组的多个不同充电电流中选择的一个充电电流；

用于连接多个电池组的每一个电池组以便利用一个相应的充电电流充电的电池组连接部分；

用于向相应的工具提供多个不同输出电压中的一个输出电压的适配器；

电压/电流设置电路，用于把开关电源输出的输出电压和充电电流设置为预定值；

电源输出转换电路，用于在通过所述适配器向所述工具提供直流功率和对电池组充电之间进行转换；

电池状态检测器，用于检测电池组的状态，并提供电池状态信号；

电源输出检测器，用于检测由所述开关电源输出的输出电压和充电电流，并检测所述工具的电源开关被接通，并用于输出电源输出检测信号；

输出电流检测器，用于检测从所述开关电源输出的电流，并输出输出电流检测信号；以及

控制器，用于根据电源输出检测信号控制电压/电流设置电路，使得电压/电流设置电路把输出电压设置为和所述工具的额定电压相应的值。

14.如权利要求13所述的直流电源单元，其中所述适配器包括表示所述工具的额定电压的输出电压设置单元。

15.如权利要求14所述的直流电源单元，其中所述电源输出检测器包括输出电压设置检测器，用于检测输出电压设置单元的设置电压，并输出设置电压检测信号，根据所述设置电压检测信号，开关电源输出和所述工具的额定电压相应的输出电压。

16.一种用作多个不同的电力工具的电源并具有充电功能用于向作为所述工具的另一种电源的多个不同的电池组充电的直流电源单元，所述每个工具具有电源开关，所述直流电源单元包括：

开关电源，用于实行AC-DC变换，并提供相应于所述工具的多个不同的驱动电压的多个不同输出电压中选择的一个输出电压和相应于多个不同电池组的多个不同充电电流中选择的一个充电电流；

用于连接多个电池组的每一个电池组以便利用一个相应的充电电流充电的电池组连接部分；

用于向相应的工具提供多个不同输出电压中的一个输出电压的适配器；

电压/电流设置电路，用于把开关电源输出的输出电压和充电电流设置为预定值；

电源输出转换电路，用于在通过所述适配器向所述工具提供直流功率和对电池组充电之间进行转换；

电池状态检测器，用于检测电池组的状态，并提供电池状态信号；

电源输出检测器，用于检测由所述开关电源输出的输出电压和充电电流，并检测所述工具的电源开关被接通，并用于输出电源输出检测信号；

输出电流检测器，用于检测从所述开关电源输出的电流，并输出输出电流检测信号；以及

控制器，其根据来自电池状态检测器的电池状态信号判断电池组是否和电池组连接部分相连，电池组的电池组温度是否处于大于一个预定温度的温度，以及电池组是否被全充电，并控制电压/电流设置电路，使得由所述开关电源提供和电池组电压无关的预定的充电电流，并且当其根据来自电池状态检测器的电池状态信号判断电池组可被充电时，还控制电源输出转换电路转换到向电池组充电的状态。

17.如权利要求16所述的直流电源单元，其中电池状态检测器包括电池电压检测器，用于检测电池组的电池电压，以及电池温度检测器，用于检测电池组的温度。

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