CN1989674B - 电池保护方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种进行包括电池的操作的方法。该电池包括具有电压的单元。电能可以在单元和电气装置之间传送。控制器可用来控制电池组的功能。该控制器也可以用等于和大于操作电压阈值中的至少一个的电压操作。所述单元可用来选择地给控制器提供电压。该方法包括下述动作：在由单元提供的电压低于操作电压阈值时，启用控制器操作。

Description

电池保护方法和系统

相关申请

当前专利申请要求了在先提交的以下共同未决美国临时专利申请的权益：2004年5月24日提交的No.60/574278；2004年5月25日提交的No.60/574616；2004年6月22日提交的No.60/582138；2004年6月24日提交的No.60/582728；2004年6月24日提交的No.60/582730；2004年9月22日提交的No.60/612352；2004年11月5日提交的No.60/626013；2004年11月9日提交的No.60/626230；  以及2005年1月12日提交的No.60/643396，这些专利申请的全部内容由此被引用作为参考。

本申请还涉及2003年11月20日提交的美国专利申请No.10/720027，该专利申请要求了在先提交的以下共同未决美国临时专利申请的权益：2002年11月22日提交的No.60/428358；2002年11月22日提交的No.60/428450；2002年11月22日提交的No.60/428452；2003年1月17日提交的No.60/440692；2003年1月17日提交的No.60/440693；2003年11月19日提交的No.60/523716；2003年11月19日提交的No.60/523712，这些专利申请的全部内容由此被引用作为参考。

本申请还涉及2003年11月20日提交的美国专利申请No.10/719680，该专利申请要求了在先提交的以下共同未决美国临时专利申请的权益：2002年11月22日提交的No.60/428358；2002年11月22日提交的No.60/428450；2002年11月22日提交的No.60/428452；2003年1月17日提交的No.60/440692；2003年1月17日提交的No.60/440693；2003年11月19日提交的No.60/523716；2003年11月19日提交的No.60/523712，这些专利申请的全部内容由此被引用作为参考。

本专利申请还涉及2003年11月24日提交的美国专利申请No.10/721800，该专利申请要求了在先提交的以下共同未决美国临时专利申请的权益：2002年11月22日提交的No.60/428356；2002年11月22日提交的No.60/428358；2002年11月22日提交的No.60/428450；2002年11月22日提交的No.60/428452；2003年1月1 7日提交的No.60/440692；2003年1月17日提交的No.60/440693；2003年11月19日提交的No.60/523712；2003年11月19日提交的No.60/523716，这些专利申请的全部内容由此被引用作为参考。

技术领域

本发明大体上涉及电池保护方法和系统，更具体地说，涉及用于电动工具电池保护的方法和系统。

背景技术

无线电动工具通常由便携式电池组供电。这些电池组具有各种各样的电池化学组分和标称电压，并且能够用来给许多工具和电气装置供电。通常，电动工具电池的电池化学组分为镍-镉(“NiCd”)或镍-金属氢化物(“NiMH”)或铅酸。这些化学组分被认为是强力并且耐久的。

发明内容

一些电池化学组分(例如，锂(“Li”)、锂离子(“Li离子”)和其它锂基化学组分)需要精确的充电方案和充电操作，并且受控放电。不充分的充电方案和未受控放电方案会产生出过多的热量积累、过度过充电情况和/或过度过放电情况。这些情况和积累会对电池造成不可逆损坏，并且会严重影响电池容量。各种因素例如过热会造成在电池组内的一个或多个单元变得不平衡，即其当前充电状态基本上低于在电池组中的其它单元。不平衡单元会严重影响电池组的性能(例如，运行时间和/或电压输出)，并且会缩短电池组的使用寿命。

本发明提供了电池保护系统和方法。在一个结构中以及在一些方面中，本发明提供了用于监测电池的温度的系统和方法。在另一个结构中以及在一些方面中，本发明提供了用于传送在电池组内的热量的系统和方法。在另一个结构中以及在一些方面中，本发明提供了用于通过相变材料传送在电池组内的热量的系统和方法。在另外一个结构中以及在一些方面中，本发明提供了用于监测单元不平衡的系统和方法。在再一个结构中以及在一些方面中，本发明提供了用于根据电池温度和/或单元不平衡、控制电气装置的操作的系统和方法。在另一个结构中以及在一些方面中，本发明提供了用于确定电池的当前充电状态并且指示出或显示出电池的当前充电状态的系统和方法。在还有一个结构中以及在一些方面中，本发明提供了用于根据电池温度中断放电电流的系统和方法。

本领域普通技术人员通过阅读以下详细说明和附图，将了解本发明的独特特征和独特优点。

附图说明

图1为电池的透视图。

图2为另一个电池的透视图。

图3为再一个电池的透视图。

图4为供第一电气装置例如电动工具使用的电池、例如在图3中所示的电池的透视图。

图5为供第二电气装置例如电动工具使用的电池、例如在图3中所示的电池的透视图。

图6A为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的示意图。

图6B为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的另一个示意图。

图6C为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图6D为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图7为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图8为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图9为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图10为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图11A为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图11B为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图11C为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图11D为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图11E为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图11F为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图12A-12C为电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的再一个示意图。

图13A为部分去除的电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的一部分的透视图，并且显示出FET和散热器。

图13B为在图13A中所示的那部分电池的平面图。

图13C为部分去除的电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的一部分的透视图，并且显示出FET、散热器和在电池内的电连接。

图14A-E显示出在图13A中所示的电池的各个部分。

图15为部分去除的电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的一部分的透视图，并且显示出FET和散热器。

图16为部分去除的电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的一部分的另一个透视图，并且显示出FET和散热器。

图17为包括相变材料的电池的一部分可选结构的剖面透视图。

图18为包括相变材料和散热器的电池的另一个可选结构的一部分的剖视图。

图19为包括相变材料和散热器的电池的再一个可选结构的一部分的剖视图。

图20A-B为部分去除的电池、例如在图1-3中所示的电池中的一个的一部分的剖面透视图。

图21A-21C为供电气装置例如电动工具使用的电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的示意图。

图22为供电气装置例如电动工具使用的电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的另一个示意图。

图23为供电气装置例如电动工具使用的电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的再一个示意图。

图24为供另一个电气装置例如电池充电器使用的电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的侧视图。

图25为电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的局部示意图。

图26-27为曲线图，显示出随着时间变化的单元电压和单元电压比例。

图28为电池充电系统的结构的示意图。

图29为电池充电系统的另一个结构的示意图。

图30A-B显示出如图29中所示的电池充电系统的操作。

图31为现有技术电池的示意图。

图32为包括在电池充电系统的另一个结构中的电池的示意图。

图33为现有技术充电器的示意图。

图34为包括在电池充电系统的另一个结构中的电池充电器的示意图。

图35为电池的透视图。

图36为在图35中所示的电池的顶视图。

图37为在图3 5中所示的电池的后视图。

图38为在图35中所示的电池的端子组件的后透视图。

图39为在图35中所示的电池的端子组件的前透视图。

图40为在图35中所示的电池和电气部件、例如电池充电器的侧视图。

图41为在图40中所示的电池和电池充电器的示意图。

图42为在图40中所示的电池充电器的透视图。

图43为在图40中所示的电池充电器的另一个透视图。

图44为在图40中所示的电池充电器的顶视图。

图45为在图40中所示的电池充电器的端子组件的透视图。

图46为在图40中所示的电池充电器的外壳的内部的透视图。

图47为在图46中所示的电池充电器的一部分的放大透视图，并且显示出电池充电器的端子组件。

图48A为供在图35中所示的电池使用的电气装置、例如电动工具的透视图。

图48B为在图48A中所示的电动工具的支撑部分的透视图。

图49为在图35中所示的电池的右侧视图。

图50为在图35中所示的电池的左侧视图。

图51为在图35中所示的电池的前视图。

图52为在图35中所示的电池的底视图。

图53为电池的可选结构的前透视图。

图54为在图53中所示的电池的后透视图。

图55为在图53中所示的电池的顶视图。

图56为在图53中所示的电池的后视图。

图57为现有技术电池的前透视图。

图58为在图57中所示的电池的后透视图。

图59为在图57中所示的电池的顶视图。

图60为在图57中所示的电池的后视图。

图61为在图57中所示的现有技术电池和在图40中所示的电池充电器的示意图。

图62为现有技术电池充电器的透视图。

图63为在图62中所示的电池充电器的侧视图。

图64为在图62中所示的电池充电器的另一个视图。

图65为在图57中所示的现有技术电池和在图62中所示的现有技术电池充电器的示意图。

图66为电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的第一操作模式的示意图。

图67为电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的第二操作模式的示意图。

图68为供电气装置例如电动工具使用的电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的另一个示意图。

图69为电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的一部分的透视图。

图70为电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的另一个部分的透视图。

图71为电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的再一个部分的透视图。

图72为另一个电池的透视图。

图73为再一个电池的透视图。

图74为电池、例如在图73中所示的电池的侧视图。

图75为电池、例如在图72和73中所示的电池的底座的顶视图。

图76为以假想线显示出的电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图77为以假想线显示出的另一个电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图78为以假想线显示出的另一个电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图79为以假想线显示出的再一个电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图80为以假想线显示出的再一个电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图81为以假想线显示出的再一个电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图82为以假想线显示出的再一个电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图83为以假想线显示出的再一个电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图84为以假想线显示出的再一个电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图85为以假想线显示出的再一个电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图86为以假想线显示出的再一个电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图87为以假想线显示出的再一个电池的透视图，并且显示出电池单元布置。

图88为包括在电池、例如在图1-3中的电池中一个电池中的微控制器的示意图。

图89显示出微控制器、例如在图88中所示的微控制器的操作模式。

图90为电池、例如在图1-3中所示的电池中一个电池的第三操作模式的示意图。

图91为电池组的前透视图。

图92为图91的电池组的后透视图。

图93为图91的电池组的前视图。

图94为图91的电池组的后视图。

图95为图91的电池组的左侧视图。

图96为图91的电池组的右视图。

图97为图91的电池组的顶视图。

图98为图91的电池组的底视图。

图99为图91的电池组的分解透视图。

图100为图91的电池组的局部分解透视图。

图101为图91的电池组的另一个局部分解透视图。

图102为图91的电池组的再一个局部分解透视图。

图103为与读取器连接的电池的透视图。

图104为电池和读取器、例如在图103中所示的电池和读取器的前视图。

图105为电池和读取器、例如在图103中所示的电池和读取器的侧视图。

在详细说明本发明的任意实施方案之前，要理解的是，本发明在其应用方面不限于在下面说明中所给出或在以下附图中所示的部件的结构和布置的细节。本发明能够具有其它实施方案，或者按照各种方式实施或实现。还有，要理解的是，在这里所用的词组和术语用于说明目的，并且不应该被认为是进行限定。在这里所使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变型指的是涵盖随后列出的项目和其等同物以及其它项目。术语“安装”、“连接”和“联接”在广义上使用，并且涵盖直接和间接安装、连接和联接。另外“连接”和“联接”不限于物理或机械联接或连接，并且可以包括直接或间接电连接和联接。

具体实施方式

在图1-3中显示出电池组或电池50。电池50可以构成用来给一个或多个电气装置例如电动工具55(在图4-5中所示的)、电池充电器60(在图24中所示的)等供电以及从中接收能量。如在图4和5中所示的结构中所示一样，电池50可以给各种电动工具，例如圆盘锯56、钻机58、往复锯(未示出)、带锯(未示出)、冲击扳手(未示出)、直角钻(未示出)、工作灯(未示出)等，传输能量。在一些结构中以及在一些方面中，电池50可以给电气装置、例如具有高电流放电速率的电动工具55提供高放电电流。例如，电池50能够给许多电动工具55供电，上述电动工具55包括如图4所示的以及上面所提到的圆盘锯56、钻机58等。

在其他结构中，电池组50能够构成用来给各种高功率电气装置传输能量，例如：各种电动工具，包括：在制造和装配中所使用的电动工具；草坪和花园设备，包括在农艺应用中所使用的工具；便携式照明、发信号装置以及闪光灯；机动车，包括电动小型摩托车、机动自行车、机动车等；真空吸尘器和其它电动家用和商业用途、工具和装置；电动玩具；遥控飞机、汽车和其它车辆以及备用电机等。例如，电池组30可以提供等于或大于大约20A的平均放电电流，并且能够具有大约3.0A-h的安培小时容量。在其它结构中，电池50可以提供等于或大于大约15A的平均放电电流。在其它结构中，电池50可以具有不同的安培小时容量，例如，对于串联布置的电池单元80而言大约为2.5A-h或大约2.8A-h，或者对于并联布置的电池单元80而言大约为1.3A-h或大约1.5A-h。

在一些结构中以及在一些方面中，电池50可以具有任意电池化学组分，例如铅酸、镍-镉(“NiCd”)、镍-金属氢化物(“NiMH”)、锂(“Li”)、锂离子(“Li离子”)、另一种锂基化学组分或另一种可再充电或不可再充电的电池化学组分。在所示的结构中，电池50可以具有Li、Li离子电池化学组分或另一种Li基化学组分，并且提供等于或大于大约20A的平均放电电流。例如，在所示的结构中，电池50能够具有锂-钴(“Li-Co”)、锂-锰(“Li-Mn”)尖晶石或Li-Mn镍化学组分。

在一些结构中和在一些方面中，电池50还可以具有任意的标称电压。例如在一些结构中，电池50可以具有大约为9.6V的标称电压。在其它结构中，例如，电池50可以具有达到大约50V的标称电压。在一些结构中，例如，电池50可以具有大约为21V的标称电压。在其它结构中，例如，电池50可以具有大约为28V的标称电压。

该电池50也包括设有端子支撑件70的外壳65。该电池50还可以包括一个或多个电池端子(在图1-5中未示出)，所述一个或多个电池端子由端子支撑件70支撑，并且可以与电气装置例如电动工具55、电池充电器60等连接。

在一些结构中以及在一些方面中，外壳65可以基本上封装着与一个或多个电池端子电连接的支撑电路。在一些结构中，电路可以包括微控制器或微处理器。在一些结构中，电路可以与电气装置例如电动工具55(例如圆盘锯56、钻机58等)、电池充电器60等连通，并且如下面所述一样，可以给这些装置提供有关一个或多个电池特性或状况的信息，例如电池50的标称电压、电池50的温度、电池50的化学组分和类似特性。在其它结构中，包括在电池50中的电路还可以从装置例如电动工具55(例如圆盘锯56、钻机58等)、电池充电器60等，接收有关该装置的一个或多个特性或状况的信息，例如装置类型(例如，电池充电器60、圆盘锯56、钻机58等)、该装置的功率、电流和/或电压要求、电池操作的阈值、取样频率等。

在图6A-D、7-10、11A-D和12A-C中示意性地显示出电池50，并且在图13-16和20A-B中显示出该电池50的各个部分。如所示一样，电池50可以包括一个或多个电池单元80，每个单元具有化学组分和标称电压。还有，每个电池单元80可以包括正极端90和负极端95。在一些结构、例如在图6A和C中所示的结构中，电池50可以具有Li离子电池化学组分、大约为18V或大约为21V(取决于例如电池单元类型)的标称电压，并且可以包括五个电池单元80a、80b、80c、80d和80e。在其它结构、例如在图6B和D中所示的结构中，电池50可以具有Li离子电池化学组分、大约为24V、大约为25V或大约为28V(取决于例如电池单元类型)的标称电压，并且可以包括七个电池单元80a、80b、80c、80d、80e、80f和80g。在其它结构中，电池50可以具有比所示和所述的更多或更少的电池单元80。在一示例性结构中，每个电池单元80具有Li离子化学组分，并且每个电池单元80具有基本上相同的标称电压，例如大约为3.6V、大约为4V或大约为4.2V。

在一些结构中，两个或多个电池单元80可以串联布置，并且一个电池单元80的正极端90与另一个电池单元80的负极端95电连接，如图6A和C中所示一样。这些电池单元80可以通过导线或导电带100电连接。在其它结构中，电池单元80可以按照另一种方式布置，例如并联，其中电池单元80a-e的正极端90相互电连接，并且电池单元80a-e的负极端95相互电连接，或者串联和并联组合布置。如图6B和D中所示一样，电池单元80可以与电路130单独连接。在一些结构中，电路130可以将电池单元80构成为各种布置，例如并联布置、串联布置(例如在图6A和C中所示的电池单元80的串联布置)、单独布置(例如，从单个电池单元80提取电流或给它提供电流)、局部并联布置(例如，将一些电池单元80布置成串联布置)、局部串联布置(例如，将一些电池单元布置成并联布置)、或者串联、局部串联、并联和局部并联布置的组合。在一些结构中，包括在电池50中的电路130可以通过软件(例如，由处理器、例如下面所述的微处理器140执行的程序)或硬件永久地建立这些布置。在一些结构中，电路130可以通过软件或硬件(例如，一个或多个开关、逻辑部件等)改变这些布置。

电池50还可以包括端子组件105，它可以包括一个或多个由端子支撑件70(在图1中所示的)支撑的电池端子。在一些结构中，端子组件105相对于电池50的外壳65浮动，如下面所述一样。在所示的结构中，端子组件105可以包括正极端子110、负极端子115和检测端子120。正极端子110可以与第一电池单元80a的正极端90电连接，并且负极端子115可以与第二电池单元80e(或电池单元80g)的负极端95电连接。在所示的结构中，第一电池单元80a为所要串联连接的电池单元80的第一单元，并且第二电池单元80e或80g分别为所要串联连接的电池单元80a-e或80a-g的最后单元。

在一些结构中以及在一些方面中，除了检测端子120之外，电池50还可以包括另一个检测端子，如下面所述一样。该附加检测端子(或者多个附加检测端子)可以在电气装置(例如，圆盘锯56、钻机58、电池充电器60等)和电池50之间、提供另一条通信路径。

如前面所述一样，电池50可以包括电路130。该电路130可以与一个或多个电池单元80电连接，并且可以与端子组件105的一个或多个电池端子电连接。在一些结构中，电路130可以包括这样的部件，以便增强电池50的性能。在一些结构中，电路130可以包括这样的部件，以便监测电池特性、提供电压检测、存储电池特性、显示电池特性、将某些电池特性告知用户、中止在电池50内的电流、检测电池50、电池单元80等的温度、以及从电池50和/或在其内传递热量。在一些结构中以及在一些方面中，电路130包括下面所述的电压检测电路、升压电路、充电状态指示器等。在一些结构中，电路130可以与下面所述的印刷电路板(“PCB”)145连接。在其它结构中，电路130可以连接到柔性电路145a。在一些结构中，柔性电路145a可以缠绕在一个或多个单元80上，或者缠绕在外壳65的里面。

在一些结构中以及在一些方面中，电路130还可以包括微处理器140。该微处理器140可以存储电池特性或电池识别信息，例如电池化学组分、标称电压等。在其它结构中以及在其它方面中，微处理器140可以存储附加电池特性，例如电池温度、环境温度、该电池50已经充电的次数、该电池50已经放电的次数、各种监测阈值、各种放电阈值、各种充电阈值等，并且可以存储有关微处理器140自身及其操作的信息，例如已经计算出电池特性的频率和/或次数、微处理器140使电池50禁用的次数等。微处理器140还可以控制包括在电池50中的电路130的其它电气部件，如下面所述一样。

在一些结构中以及在一些方面中，微处理器140可以与PCB145电连接。在所示的结构中，如下面所述一样，PCB145可以在微处理器140与端子110、115和120、电池单元80a-g和包括在电池50中的其它电气部件之间提供必要的电连接。在其它结构中，PCB145可以包括其它电路和/或部件，例如附加的微处理器、晶体管、二极管、限流部件、电容器等。

在一些结构中以及在一些方面中，电路130还可以包括温度检测装置，例如热敏电阻150。在其它结构中，电池50可以包括恒温器(未示出)。温度检测装置可以检测包括在电池50中的一个或多个电池单元80a-g的温度，能够检测整个电池50的温度，或者能够检测环境温度等。在一些结构中，温度检测装置例如热敏电阻150的电阻值，例如可以表示所检测的一个或多个电池单元80a-g的温度，并且能够随着一个或多个电池单元80a-g的温度变化而变化。在一些结构中，微处理器140可以根据热敏电阻150的电阻值，确定一个或多个电池单元80a-g的温度。微处理器140还可以通过随着时间监测热敏电阻150，来监测温度随着时间的变化。微处理器140还可以向电气装置、例如电动工具55和/或电池充电器60发送温度信息，和/或使用温度信息来启动某些功能或者控制在电池50内的其它部件，如下面所述一样。如在所示的结构中所示一样，热敏电阻150安装在PCB145上。

在一些结构中以及在一些方面中，电路130还可以包括当前充电状态指示器，例如在所示结构中的燃料计155。燃料计155可以包括发光二极管(“LED”)显示器，用来指示电池50的当前充电状态。在其它结构中，燃料计155可以包括矩阵显示器。如图1-3中所示一样，燃料计155可以位于电池外壳65的上表面157上。在其它结构中，燃料计155可以位于外壳65上的任意地方，例如位于外壳65的下表面158上，位于外壳65的其中一个侧面159上，位于外壳的底面161上，位于外壳65的背面162上，位于外壳65的两个或多个表面或侧面上等。在其它结构中，与燃料计155类似的燃料计155a可以位于电气装置、例如电动工具55(在图21C中所示的)上。燃料计155a可以由包括在电动工具55中的电路420(在图21C中所示的)驱动，或者由包括在电池50中的微控制器140(或者电路130)驱动。

在一些结构中，可以通过位于电池50的外壳65上的按钮开关160，来启用燃料计155。在其它结构中，燃料计可以通过由计时器计算的规定时间周期、通过规定的电池特性等自动地启动。在所示的结构中，燃料计155可以通过带状电缆165与微处理器140电连接，并且可以包括四个构成LED显示器的LED170a、170b、170c和170d。

在一些结构中，在按压按钮160时，微处理器140可以确定电池50的当前充电状态(即，在电池50中剩余多少电量)，并且将充电水平输出给燃料计155。例如，如果电池50的当前充电状态大约为100％，则所有四个LED170a、170b、170c和170d将由微处理器140接通。如果电池50的当前充电状态大约为50％，则只有两个LED例如LED170a和170b将接通。如果电池50的当前充电状态大约为25％，则只有一个LED例如LED170a将接通。

在一些结构中，在初始按压按钮160之后，可以在燃料计155上将该输出显示大约规定时间周期(即，“显示时间周期”)。在一些结构中，如果一个或多个电池单元80a-g的温度超过预定阈值，则微处理器140可以停用燃料计155，或者输出零当前充电状态输出。在一些结构中，即使在电池50具有相对较高的剩余充电状态水平的情况下，在检测到异常电池特性例如高电池温度时，微处理器140能够停用燃料计155或者输出零当前充电状态输出。在一些结构中，如果电池50的当前充电状态或者一个或多个电池单元80a-g的当前充电状态低于预定阈值，则微处理器140可以停用燃料计155，或者输出零当前充电状态输出。在一些结构中，尽管在按钮160保持被按压或没有被按压的情况下，大约在规定时间周期(即“断开时间周期”)之后，微处理器140可以停用燃料计155，或者输出零当前充电状态输出。在一些结构中，断开时间周期可以基本上等于显示时间周期，并且在一些结构中，断开时间周期可以大于显示时间周期。

在一些结构中，在电池50正在工作期间(例如，在充电和/或放电期间)，在时间周期期间按压按钮160时，微处理器140不会启用燃料计155。在这些时间周期期间，可以阻止当前电池充电状态信息，以避免出现错误的充电状态读数。在这些结构中，在流经电池50的电流(例如，充电电流、放电电流、寄生电流等)低于规定阈值时，微处理器140可以响应于被按压的按钮160，只提供当前充电状态信息。

在一些结构中，在电池50正在工作期间(例如，在充电和/或放电期间)，不论在时间周期期间按钮160是否被按压，微处理器140都能够启用燃料计155。在一个结构中，例如，燃料计155可以在充电期间操作。在该结构中，微处理器140能够自动地启用燃料计155，以响应于某些电池特性(例如，在当前充电状态达到某些规定阈值，例如充电状态每增加5％)，或者响应于在充电循环中的某些阶段、模式或变化，连续周期性地(例如，在特定预定时间间隔之后，或者在低电流抽取/提供期间)显示出电池50的当前充电状态。在其它结构中，在电池50工作时，微处理器140可以响应于按钮160的按压，来启用燃料计155。

在一些结构中以及在一些方面中，可以借助触摸片、开关等，来启用燃料计155。在其它结构中，电池50可以包括另一种按钮或开关(未示出)，用于启用和禁用自动显示模式。在这些结构中，用户可以选择是否让电路130在自动显示模式中操作或者在手动显示模式中操作。自动显示模式可以包括：在没有用户动作的情况下，燃料计155显示出电池50的当前充电状态。例如，在自动显示模式中，燃料计155可以响应于某些电池特性(例如，在当前充电状态达到某些规定阈值，例如充电状态每增加或降低5％)等，周期性地(例如，在经过特定预定时间间隔之后)显示出电池50的当前充电状态。手动显示模式可以包括：响应于用户动作、例如按压按钮160，燃料计155显示出当前充电状态。在一些结构中，在电路130正在以自动显示模式工作时，可以禁用按钮160。在其它结构中，即使在电路130正在以自动显示模式工作时，按钮160仍然能够启用燃料计155。在其它结构中，可以通过按钮160、来自电气装置、例如电动工具55或电池充电器60的控制信号等，来启用和禁用自动显示模式。

在一些结构中，电路130可以包括升压电路171。如下面所述一样，该升压电路171在低电池电压周期期间可以为包括在电路130中的部件提供额外的电能。例如，微处理器140需要大约3V或大约5V的电压源来操作。如果电池50的当前充电状态低于大约5V或3V，则微处理器140没有接收到足够电能，以便操作并且控制包括在电路130中的其它部件。在其它结构中，升压电路171可以将较低输入电压“升高”成较高的输出电压，如下面所述一样。

在图11A-F中显示出升压电路171的各种结构。在一种结构、例如在图11A中所示的结构中，升压电路171a可以包括电源或功率部件、例如另一个电池单元172。在一些结构中，电池单元172可以在化学组分、标称电压等方面与串联连接的电池单元80不同。例如，电池单元172可以为1.2V的Li离子电池单元。

在一些结构中，在电池单元80的组合当前充电状态降低到低于阈值时，升压电路171a可以只是给电路130的剩余部分(例如微处理器140)供电。在一些结构中，在电池单元80的温度降低到低于低温阈值时，以及在电池单元80的组合当前充电状态降低到低于低压阈值时，升压电路171a可以只是给电路130的其余部分供电。在其它结构中，升压电路171a在低温条件(例如电池组温度低于低温阈值，或者环境温度低于低温阈值)下、在进行操作期间，可以只是给电路130的其余部分供电。在这些结构中，升压电路171a可以只是提供能量，以便防止电路130(例如，微处理器140)遭受“电压降低”情况(例如，一段时间的不充分电压供应)。电压降低情况会由于电池电压波动引起，这在低操作温度(例如，电池组温度或环境温度)期间更加明显或显著。

在另一个结构、例如在图11B中所示的结构中，升压电路171b可以包括升压机构173，例如感应式“倒转”式转换器、交换式电容器转换器等。与升压电路171a类似，升压电路171b可以响应于各种电池状况，给电路130的剩余部分供电。

在还有另一个结构、例如在图11C中所示的结构中，升压电路171可以为电容式升压电路171c。如所示一样，电容性升压电路171c可以包括电容器174。在操作期间，电容器174可以由充电电路从电池单元80、或者通过来自微处理器140或附加电路的信号充电。与升压电路171a类似，升压电路171c可以响应于各种电池状况，给电路130的剩余部分供电。

在再一个结构、例如在图11D中所示的结构中，升压电路171d可以包括晶体管或开关175。在示例性实施方案中，开关175为FET。在一些结构中，如下面所述一样，开关175可以为功率场效应晶体管(“FET”)180。在一些结构中，升压电路171d可以从某个时间周期开始通过使放电电流中断而操作，以能够恢复电池50的当前充电状态。例如，电池单元80会由于低单元温度、低环境温度、高放电电流(例如，大负载)等而出现大电压波动。通过使放电电流中断一段时间，可以降低充电状态的较大波动，并且电池单元80的电压会升高。启动和停用开关175可以防止较大波动形成电路130的电压降低情况。与升压电路171a类似，可以响应于某些电池状况、例如低温、低电池充电状态等，来启动升压电路171d。在一些结构中，开关175可以与电路171c的电容器174结合使用，以给电容器174重新充电。

在一些结构中，开关175可以按照设定的频率或占空比启动(例如，反复切换)。在其它结构中，开关175可以按照磁滞方式启动。例如，开关175只可以在电池50的电压达到或降低到低于第一阈值的情况下启动。开关175可以保持断开(例如，中断电流)，直到电池50的当前充电状态恢复到或超过通常大于第一阈值的第二阈值。在一些结构中，第二阈值可以等于第一阈值。在一些结构中，电池充电状态消耗的越多，则充电状态恢复或到达第二阈值所需的时间周期会越长。在这些情况中，电路130可以包括计时器(未示出)。在由计时器保持的第一时间届满并且充电状态还没有恢复到第二阈值时，则电路130会推断出电池50完全放电，并且可以继续让开关175保持断开，以防止电池50进入过放电状态。

在另一个结构、例如在图11E和11F中所示的结构中，升压电路171可以为电容式充电泵升压电路，例如升压电路171e和171f。在这些结构中，升压电路171e和171f可以使一个或多个较低电压信号“升高”至较高输出电压信号。如图11e所示，升压电路171e可以包括：一个或多个用于接收AC信号、控制信号等的输入端176a-f；和一个或多个用于接收一个或多个低压信号的低压输入端179。这些信号(例如，AC信号和/或控制信号)可以用来增强低压信号以及存储在电容器178上的电量(或两端的电压)，并且在输出端177产生出较高电压的输出信号。与升压电路171e类似，升压电路171f还可以包括：一个或多个用于接收低电压AC功率信号、控制信号等的输入端176a-d；以及一个或多个用于接收一个或多个低电压信号的低电压输入端179。在示例性实施方案中，升压电路171e可以将大约为3V输入信号升高至大约为10V的输出信号，并且升压电路171f可以将大约为3V的输入信号升高至大约为5V的输出信号。

在一些结构中，升压电路171e和171f可以在任意时刻以及在任意电池状况期间给在电路130内的部件提供较高电压的信号。例如，升压电路171e可以提供输出信号，以给功率FET或开关供电，如下面所述一样，并且升压电路171f可以提供输出信号，以给一个或多个晶体管供电，如下面所述一样。

在一些结构中以及在一些方面中，电路130可以包括用来使放电电流中断的半导体开关180。在一些结构中，可以控制半导体开关180，以在电路130(例如微处理器140)确定或检测到高于或低于预定阈值的状况时中断放电电流。在一些结构中，高于或低于预定阈值的状况可以为异常电池状况。在一些结构中，异常电池状况可以包括例如高或低电池单元温度、高或低电池充电状态、高或低电池单元充电状态、高或低放电电流、高或低充电电流等。在所示的结构中，开关180包括功率FET或金属氧化物半导体FET(“MOSFET”)。在其它结构中，电路130可以包括两个开关180。在这些结构中，开关180可以并联布置。并联开关180可以包括在提供平均放电电流的电池组中(例如，给圆盘锯58、钻机58等供电的电池50)。

在一些结构中，电路130还可以包括开关控制电路182，用来控制开关180(或在适用的情况下的多个开关180)的状态。在一些结构中，开关控制电路182可以包括晶体管185，例如npn双极结晶体管或场效应晶体管(“FET”)。在这些结构中，电路130(例如，微处理器140)可以通过改变晶体管185的状态来控制开关180。如图7-9中所示一样，FET180的源极190可以与电池单元80a-e的负极端95电连接，并且FET180的漏极195可以与负极端子115电连接。开关180可以安装在第二PCB200上(在图7中所示的)。在一些结构中以及在一些方面中，例如，在图14A-E中所示的结构中，开关180可以安装在PCB145上。在其它结构中，开关180可以安装在另一个合适的位置或地方中。

在示例性实施方案中，在放电期间，电流将从漏极195经由开关180流向源极190，并且在充电期间，电流将从源极190经由开关180流向漏极195。在该情况中，通过电路130(例如，微处理器140)检测出低于或高于预定阈值的状况(例如，异常电池状况)，微处理器140例如可以接通晶体管185，也就是说，使晶体管185转变成导电状态。在晶体管185处于导电状态时，在FET180的栅极205和源极190上没有足够的电压以便让开关180处于导通状态。因此，开关180变为非导通，并且电流中断。

在一些结构中，一旦开关180变为非导通，则即使在不再检测到异常状况的情况下，开关180也不会重置。在一些结构中，电路130(例如，微处理器140)可以只在电气装置例如电池充电器60指示微处理器140这样做的情况下才可以将开关180重置。在一些结构中，微处理器140可以在规定时间周期之后将开关180重置。在一些结构中，如果微处理器140在放电期间检测到异常电池状况，则微处理器140不会将开关180的状态改变为非导通，直到微处理器140也检测到低于预定阈值的放电电流(即，低放电电流)。

在一些结构中，开关180可以构成为只在电池50正在放电时中断电流。也就是说，电池50即使在开关180处于非导通状态时也可以被充电。如图4和5中所示一样，开关180可以包括本体二极管210，它在一些结构中与MOSFET和其它晶体管形成为一体。在其它结构中，二极管210可以与开关180并联电连接。

在另一个示例性实施方案中，在电池50正在放电时(即，在图5中表示为开关215正处于第一位置220中，以允许电流流经负载225、例如电动工具55)，电流沿着方向230流经电池50，即经过FET180的漏极190流向FET180的源极190。在电池50正在充电时(即，在图5中表示为开关215设置在第二位置235中，以允许电流从电气装置、例如电池充电器60流出)，电流沿着方向240流经电池50，即经过FET180的源极190流向FET180的漏极195。

在该实施方案中，沿着方向230流动的电流在开关180处于非导通状态时会中断。因此，电池50不再给负载225提供放电电流。在一些结构中，在微处理器140接收到指令或命令要这样做时，包括例如微处理器140或附加电路250(可以包括或没有包括微处理器140)的电路130，可以将开关180的状态从非导通改变为导通。在一些结构中，微处理器140和/或附加电路250可以没有接收到命令或指令，因此可以不将开关180的状态从非导通改变为导通。例如，电池50可以变为深度放电，即电池50在电池单元80中没有具有足够的电能，以给电路130供电。如果电池50没有足够的电能给电路130供电，在电池50和电气装置(例如，电池充电器60)之间的通信(如由电路130进行的)不能够发生，然后电气装置不能够向电池50发送控制信号，以将开关180重置。在这些情况中，包括在开关180中的本体二极管210不会传导由电气装置、例如电池充电器60提供的沿着方向240的电流(即，充电电流)。这能够使得电池50即使在开关180没有导通的情况下也能够充电，或者至少接收足够的电量以给电路130供电，将开关180重置，并且开始通信或充电。

在一些结构中以及在一些方面中，可以将开关180控制为，在电池接近需要禁用状态时禁用电池50。需要禁用状态可以包括异常(高或低)电池电压、异常(高或低)电池单元电压、异常(高或低)电池温度以及异常(高或低)电池单元温度。在这些结构中，如果电池50在接近或正处于需要禁用状态中继续操作，则会缩短电池50的使用寿命。在一个结构中，需要禁用状态包括低电池电压状态、低电池单元电压状态和高电池温度。

在一些结构中，微处理器140监测电池组电压、电池单元电压和电池温度，以确定电池50在放电期间是否接近需要禁用状态。例如，在图88所示的一个结构中，微处理器140包括：用来监测电池单元电压(也被称为“电池单元充电状态”)的第一模块5010、用来监测电池组电压(也被称为“电池组充电状态”)的第二模块5015、以及用来监测电池温度的第三模块5020。

在一些结构中，在电池50接近需要禁用状态例如低电池电压状态、低电池单元电压状态或高电池温度时，电池50可以进入脉冲模式5030(在图89中所示的)。在电池50在脉冲模式5030中操作时，正在以短脉冲串或脉冲给电气装置、例如电动工具55供电。例如，在以脉冲模式5030操作期间，可以将开关180控制为，以设定的占空比或频率，例如每秒一个0.5ms脉冲或者每秒一个1ms脉冲，打开和关闭。在一些结构中，开关180打开和关闭的频率可以如此改变，从而提供给电气装置的电能告知用户电池50已经接近或进入需要禁用状态，并且应该重新充电。在一些结构中，开关180打开和关闭的频率可以如此改变，从而提供给电气装置的电能不足以正确的给该装置供电。

如图89所示，电池50可以通过三个(3)事件中的一个(1)进入脉冲模式操作5030。如由事件5040所示一样，在电池50通过第一模块5010的检测和操作到达需要禁用状态时，电池50可以进入脉冲模式5030。如前面所述一样，在该结构中，第一模块5010监测电池单元80的电压。如由事件5050所示一样，在电池50通过第二模块5015的检测和操作到达需要禁用状态时，电池50也可以进入脉冲模式5030。如前面所述一样，在该结构中，第二模块5015监测电池组50的电压(例如，所有电池单元80的总电压)。如由事件5060所示一样，在电池50通过第三模块5020的检测和操作到达需要禁用状态时，电池50还可以进入脉冲模式5030。如前面所述一样，在该结构中，第三模块5020监测由温度检测装置150检测到的电池50的温度。

在一个实施例中，第一模块5010能够检测一个或多个电池单元电压何时降低到低于预定阈值，该预定阈值代表电池单元电压接近或达到表示需要禁用状态的电压。在一个结构中，第一模块监测电池单元电压，以便监测一个或多个电池单元何时达到大约为1.4V的第一阈值，所述第一阈值即接近需要禁用状态的电压。在其它结构中，第一阈值可以表示单元“反向”电压。如果单元电压降低到或低于一定电压、例如单元反向电压，可以损害电池单元。在一些结构中，单元反向在大约0V处出现。在一些结构中，第一模块5010可以将第一阈值设定在高于单元反向电压的电压处，以将单元反向阈值建立作为预防措施。在一些结构中，单元反向阈值仍然可以设定在单元反向电压处。在第二结构中，例如第一模块5010可以将第一阈值(例如，单元反向阈值)设定为大约1V。

在一些结构中，在一个或多个电池单元电压达到这个第一阈值时，第一模块5010使得电池50进入在图66和67中所示和所述的多个操作模式中的一个。在一些结构中，第一模块5010能够触发电池50进入其中一个操作模式，以便给用户发信号，电池50正在接近放电结束或接近需要禁用状态。在其它结构中，第一模块可以触发电池50进入其中一个操作模式，以便延长电池在电池50进入上述脉冲模式5030之前在放电期间给电气装置供电的能力。

在一些情况中，电池20在放电开始期间会经历电压“降低”(例如，大的暂时电压下降)。电压降低通常是暂时的，并且在低电池温度下最明显。在一些结构中，电压降低会下降至或低于单元反向阈值。在这些结构中，第一模块5010可以如此控制开关180，从而电池50能够通过电压降低继续操作(即，继续提供放电电流)。

图66显示出在电池放电使用期间半导体开关180的第一示例性实施方案。在该示例性实施方案中，开关180可以由微控制器140的第一模块5010控制。还有，在该示例性实施方案中，半导体开关180按照磁滞模式操作，从而第一电压阈值V1触发开关180断开(例如，进入非导通状态)，并且第二电压阈值V2(与第一电压阈值V1不同)触发开关180接通(例如，进入导通状态)。该实施方案可以用来在较大电压波动期间维持或继续电池操作，并且避免半导体开关180由电路130(例如微控制器140)永久保持在非导通状态中(即，禁止将放电电流提供给负载)。在所示的结构中，第一电压阈值V1小于第二电压阈值V2。在其它结构和实施方案中，电池50可以包括附加电压阈值，它们可以或不必取决于其它特性，例如电池温度、电池单元温度、运行时间、负载要求(例如，对于某些电动工具55的电压要求)等。

图66显示出电池50的第一操作模式2206。在第一操作模式2206期间，在一个或多个电池单元电压分别达到第一电压阈值V1并且恢复至第二电压阈值V2时，在放电操作期间，电池50的半导体开关180断开并且接通(即，进入非导通和导通状态)。第一操作模式2206可以在电池50接近放电结束时出现，并且也可以给用户提供指示，即电池50正在接近放电结束，并且在一些情况中接近需要禁用状态。但是，第一操作模式2206可以按照这样快速的步调出现，从而用户没有意识到电池50正在第一模式2206中操作。第一操作模式2206也可以在电池50在低温中操作并且经历较大电压波动时出现。还有，第一操作模式2206可以告知用户，电池50已经进入第一模式2206，但是也可以如此迅速地出现，从而用户没有意识到。

在一些结构中，在第一操作模式2206期间，在一个电池单元电压达到第一电压阈值V1并且半导体开关180进入非导通状态时，认为该电池50处于“软”切断状态或者建立了“软”断开。在一些结构中，如果电池单元电压在预定时间例如大约为100ms的切断时间T_off内、恢复到第二电压阈值V2，则由于半导体开关180可以由微控制器140(或电路130)启动以进入导通状态这个事实，所以这被认为是软切断。如果电池单元电压在所分配的切断时间T_off内没有恢复到第二阈值电压V2，则微控制器140(或电路130)在一些结构中进行了“硬”切断。在一些结构中，硬切断需要外部信号，例如由电池50接收到的、来自电池充电器60、电动工具55、另一个电气装置等的信号。该信号可以为用于微控制器140(或电路130)“重置”开关180(例如，切换到导通状态)的指示。

在所示的结构中，曲线2208表示在供电动工具55例如圆盘锯56、钻机58等使用期间电池单元80的电压。在操作开始期间(例如，在时间T1期间)，微控制器140驱动半导体开关180进入导通状态，因此允许放电电流提供给电动工具55。在电池单元电压2208在点2210处达到第一电压阈值V1时，微控制器140将半导体开关180驱动到非导通状态，因此使电流中断提供给电动工具55。

在半导体开关180处于非导通状态中(例如处于断开状态中)期间，电池单元电压2208恢复。在电池单元电压2208在点2215处恢复到第二电压阈值V2时，微控制器140将半导体开关180驱动到导通状态，因此允许将放电电流重新提供给电动工具55。

电动工具55在时间T3期间继续操作，直到电池单元电压2208在点2220处达到第一电压阈值V1。微控制器140重新将半导体开关180驱动到非导通状态。半导体开关180在时间T4期间停留在非导通状态中，直到电池单元电压2208在点2225处恢复到第二电压阈值V2。在时间T5期间，半导体开关180导通，直到电池单元电压2208在点2230处重新达到第一电压阈值V1。

如图66所示，对于时间T6而言，电池单元电压2208在切断时间T_off届满之前不会恢复到第二电压阈值V2。一旦切断时间T_off届满，微控制器140进行硬切断。因此，半导体开关180即使在电池单元电压2208随后恢复到第二电压阈值V2的情况下，也保持在非导通状态中。

在一些结构中，电池50只在需要给负载提供电能时，例如在操作人员正在按压在电动工具55上的触发开关时，在第一模式2206中操作。

图67显示出在电池放电使用期间半导体开关180的第二示例性实施方案。在该示例性实施方案中，第一模块5010如此控制电池50，从而电池50按照与在图66中所示和所述的类似的方式操作(即，第一操作模式2206)。在第二实施方案中，在第一操作模式2206之后，电池50按照第二操作模式2234操作。在一个结构中，第二操作模式2234为上述的脉冲模式5030。

如图67所示，一旦电池单元电压2208在点2230处达到第一阈值V1，则将半导体开关180驱动进入非导通状态，并且在切断时间T_off届满之前，电池单元电压2208不会恢复到第二电压阈值V2。在该实施方案的一个结构中，在电池单元电压2208在切断时间T_off届满之前没有恢复至第二电压阈值V2时，第一模块5010将该事件检测作为接近需要禁用状态，并且控制电池50进入第二操作模式2234(例如，脉冲模式5030)。

如前面所述一样，在切断时间T_off届满时，电池50进入第二操作模式2234。在第二操作模式2234期间，微控制器140(或者电路130)能够控制半导体开关180，以预定的频率或占空比断开(即进入非导通状态)和闭合(即，进入导通状态)。例如，微控制器140(或电路130)将半导体开关180驱动到非导通状态预定时间T_burst，例如大约为200ms。在预定时间T_burst届满时，微控制器(或电路130)将半导体开关180驱动到导通状态设定时间T_on，例如大约为10ms。在一些结构中，微控制器140(或电路130)以大约为10％的占空比将半导体开关180驱动到导通状态。

如图67所示，在第二模式2234期间，半导体开关180处于非导通状态持续预定时间T_burst。当预定时间T_burst在点2235处届满时，微控制器140(或者电路130)将半导体开关180驱动到导通状态以持续设定时间T_on，该时间在点2240处届满。在该时间T_on期间，电池单元电压2208下降(假设负载仍然需要从电池50吸取电流，例如电动工具用户让触发开关在整个第二模式2234的持续时间内一直受到按压)。微控制器140(或者电路130)将半导体开关180驱动回到在点2240处的非导通状态，直到在点2245处预定时间T_burst届满。在该时间T_burst期间，由于没有任何电流提供给电池50，所以电池单元电压2208可以恢复。

仍然参照图67，将半导体开关180驱动至在点2245的导通状态，直到点2250，该点是设定时间T_on的届满时刻。在时间T_on期间，电池单元电压2208经历了另一个下降。还有，将开关180驱动至在点2250处的非导通状态，并且电池单元电压2208在这个时间内能够恢复。在点2255处，微控制器140(或电路130)将开关180驱动回到导通状态，并且在点2260处，微控制器140(或电路130)然后将开关180驱动到非导通状态。

在预定时间T_burst期间，电池单元电压2208在点2265处恢复到第二电压阈值V2。在一些结构中，在点2265处，电池50可以重新在第一模式2206中操作。同样，在第一模式2206结束时，电池50可以重新进入第二操作模式2234。在其它结构中，如果电池单元电压2208没有恢复到第二电压阈值V2，则电池50能够继续在第二模式2234中操作，直到规定时间届满(例如，大约1分钟)，或者直到电池电压2208达到切断电压阈值V_shutdown，在该情况下电池50能够进行硬切断。在还有其它结构中，在第二模式2234正在以脉冲模式5030操作时，电池50继续在第二模式2234中操作，而不管电池单元电压2208是否在点2265处恢复到第二电压阈值V2。在还有其它结构中，在电池50在第二操作模式2234期间在脉冲模式5030中操作时，电池50可以在规定时间届满之后、只在微控制器140使电池50禁用时离开脉冲模式5030，而不管电池单元电压2208是否恢复。

如果电池50正在供电动工具55、例如钻机58使用，则用户按压钻机58的触发开关，在电池50在上述第二模式2234中操作时，钻机58将接收较小的功率短脉冲串。这能够给用户生成更易察觉的信号，表示电池50正在接近放电结束，或者电池50正在较大电压波动情况下在低温下操作(通常由于来自负载的高电流吸引)。

在其它结构中，第二操作模式2234可以包括用于半导体开关180的另一种磁滞操作方法。例如，不是在第二操作模式2234期间等待电池单元电压2208恢复到第二电压阈值V2，在电池单元电压2208恢复到可以低于第二电压阈值V2的第三电压阈值V3时，微控制器140(或电路130)可以将半导体开关180驱动到导通状态。

在其它结构中，第二操作模式2234可以包括与第一模式2206类似的用于半导体开关180的磁滞操作方法，不同之处在于建立了更长的切断时间T_off。例如，在第二操作模式2234期间，电池单元电压2208可以仍然需要在切断时间T_off届满之前恢复到第二电压阈值V2。但是，在第二模式2234中，切断时间T_off例如可以大约为200ms，而不是100ms。

在还有其它结构中，在电池50正在第二模式2234中操作时，微控制器140(或电路130)可以按照可变的占空比、将半导体开关180驱动到导通状态。例如，微控制器140(或电路130)可以改变设定时间T_on的长度，以在第二模式2234中在整个操作中逐渐降低或增大。例如微控制器140(或电路130)还可以改变预定时间T_burst的长度，以在第二模式2234中在整个操作过程中逐渐降低或增大。微控制器140(或电路130)还可以改变设定时间T_on的长度以及预定时间T_burst的长度，以在第二模式2234中在整个操作中逐渐降低或增大。

在还有其它结构中，微控制器140(或电路130)可以在第二操作模式2234中继续操作半导体开关180，直到电池50接收到来自电气装置、例如电池充电器60的信号。该信号可以给微控制器140(或电路130)指出将半导体开关180启动到导通状态。在其它结构中，如果检测到在电池50中的另一个异常情况，例如在电池单元80之间的不平衡、高电池或电池单元温度、低电池单元温度等，则微控制器140可以将电池50保持在第二操作模式2234中。

在上述这些第二操作模式2234的变型中，电池50也可以给用户产生出更易察觉的信号，表示电池50正在第二模式2234中操作，电池50正在接近放电结束，或者电池50正在出现较大电压波动情况下在低温下操作(通常由于从负载吸取的高电流)。

如前面所述一样，电池50可以包括用来监测电池电压(例如，电池单元80的总电压)的第二模块5015。在该实施例中，第二模块5015可以检测电池电压什么时候降低到低于预定阈值，该预定阈值代表电池电压接近或处于表示需要禁用状态的电压。在一些结构中，在电池电压下降至预定阈值时，电池50进入第三操作模式5070(在图90中所示的)。

图90显示出电池50的第三操作模式5070的示例性实施方案。如所示一样，在第二模块5015检测到等于或小于预定阈值的电池电压时，第二模块5015触发第三模式5070。在一个实施例中，预定阈值为25.4V。在其它实施例中，预定阈值可以大于或小于25.4V。在第三操作模式5070期间，第二模块5015周期性地将开关180断开预定测量时间周期T_measure。在一个结构中，测量时间周期T_measure大约为1秒一次0.5ms。在图90中显示出开关180(例如，功率FET)的状态5075。

如在图90的所述结构中所示一样，微控制器140在微控制器140在点5080处将开关180偏置成非导通状态之后，在时刻T1处进行电池电压测量。就在测量时间周期T_measure届满之前，微控制器140在时刻T2处进行另一次电池电压测量。在时刻T2处，微控制器140将开关180偏置成导通状态(在点5085处)。

如图90所示，电池电压5090在放电期间(例如，在开关180处于导通状态并且正在给电气装置提供电流时)在点5095处降低至第一电池电压V1。如所示一样，微控制器140在点5095处将开关180偏置成非导通状态。在测量时间周期T_measure期间，在开关180为非导通时，电池电压5090开始恢复。在测量时间周期T_measure结束附近，电池电压5090在点5105处恢复到第二电池电压V2。一旦在点5015处进行了第二次电池电压测量，则微控制器140确定了在第一电池电压V1和第二电池电压V2之间的差值V_diff。如果该差值V_diff基本上等于或大于电池电压差值阈值，则第二模块5015确定电池50具有足够的充电状态，并且还没有接近或进入需要禁用状态。在一个结构中，差值阈值大约为700mV。在所示的结构中，在时刻T2(在点5015)处取得的第二电池电压V2和在时刻T1(在点5095)处取得的第一电池电压V1之间的差值V_diff大于电池电压差值阈值。如图90所示，第二模块5015继续使电池在第三模式5070中操作。

仍然参照图90，在离时刻T1大约一(1)秒的时刻T3处，微控制器140在点5110处将开关180偏置到非导通状态。在点5110处偏置开关180之后，微控制器140进行另一次电池电压测量。在T4以及测量时间周期T_measure届满之前，微控制器140在将开关180在点5115处偏置到导通状态之前，进行另一次电池电压测量。

在时刻T2和时刻T3期间，电池电压5090从在点5105处的第二电池电压V2下降到在点5120处的第三电池电压V3。在测量时间周期T_measure期间，电池电压5090从在点5120处的第三电池电压V3恢复到在点5125处的第四电池电压V4。如在所示的结构中所示一样，在时刻T4处(在点5115处)取得的第四电池电压V4和在时刻T3处(在点5110处)取得的第三电池电压V3之间的差值V_diff大于电池电压差值阈值。因此，第二模块5015继续在第三模式5070中进行电池操作。

仍然参照图90，在再离时刻T3大约一(1)秒的时刻T5处，微控制器140在点5130处将开关180偏置到非导通状态。在点5130处偏置开关180之后，微控制器140进行另一次电池电压测量。在T6以及测量时间周期T_measure届满之前，微控制器140在将开关180在点5135处偏置到导通状态之前，进行另一次电池电压测量。

如图90所示，在时刻T4和时刻T5期间，电池电压5090从在点5125处的第四电池电压V4下降到在点5140处的第五电池电压V5。还有，在测量时间周期T_measure期间，电池电压5090从在点5140处的第五电池电压V5恢复到在点5145处的第六电池电压V6。在所示的结构中，在时刻T6处(在点5135处)取得的第六电池电压V6和在时刻T5处(在点5130处)取得的第五电池电压V5之间的差值V_diff小于电池电压差值阈值。因此，第二模块5015识别出该电池50正在接近需要禁用状态，并且触发电池50在脉冲模式操作5030中操作。

如前面所述一样，电池50还可以包括用来监测电池温度的第三模块5020。在第三模块5020检测到高电池温度(也被称为“电池过温度状况”)，第三模块5020触发用于电池50的脉冲操作模式5030。在该结构中，电池过温度状况为接近需要禁用状态。

如图88所示，第三模块5020包括温度计数器5170。在第三模块5020读取温度检测装置(例如热敏电阻150)时，第三模块5020针对每个连续的等于或高于电池过温度阈值的温度读数，将温度计数器5170加一(1)。在一些结构中，电池过温度阈值大约为75°。还有，第三模块5020针对每个小于电池过温度阈值的读数，将温度计数器5170减一(1)。在温度计数器5170累计了五个(5)连续电池过温度读数时，第三模块5020触发电池50在脉冲模式5030中操作。在该示例性实施方案中，五个(5)连续电池过温度读数的计数表示该电池50正在接近需要禁用状态。

在一些结构中，微控制器140(或电路130)只能在微控制器140检测到电池50与负载或电气装置连接时启用电池50(即，将半导体开关180驱动到导通状态，以允许放电电流流过)。在一些结构中，这能够对电池50提供保护防止短路。

例如，在电池50用于给电动工具55供电时，在将半导体开关180驱动到导通状态之前，微控制器140确定电池50是否与工具55连接。例如，电池50可以包括设置在外壳65上或设置在端子支撑件70内的机械开关(未示出)，用来检测电气装置、例如电动工具55的存在以及与之的连接。电池50还可以包括设置在电池50内的传感器(未示出)，用来检测电气装置的存在和与之的连接。例如，传感器可以与正极端子110、负极端子115、检测端子120或另一个专用端子中的一个连接，用来接收或检测来自电气装置例如电动工具55的信号。

如前面所述一样，在一些结构中以及在一些方面中，微控制器140(或电路130)周期性地中断放电电流，以便测量出电池电压或一个或多个电池单元80的电压。例如，微控制器140(或电路130)可以按照大约为每一秒一次的采样频率、对电池电压和/或一个或多个单元电压进行取样。在微控制器140对一个或多个电压取样时，微控制器140将半导体开关180偏置到非导通状态持续短暂时间间隔，例如大约10μs。在电池50正在使用时(即，给负载例如电动工具提供放电电流)，用户不能察觉到该短暂的电流中断。通过使放电电流中断，微控制器140能够获得更精确的电池50的充电状态读数。

在一些结构中以及在一些方面中，电路130例如微处理器140可以包括用于对所监测到的电池特性进行响应或反应的可变响应时间。在一些结构中，可变响应时间可以包括电路130的多个监测模式。也就是说，电路130(例如，微处理器140)在检测和/或监测到电池特性例如单元充电状态、电池充电状态和其它类似的电池特性时，在多个模式中操作。例如，微处理器140可以包括具有第一采样频率的第一模式和具有第二采样频率的第二模式。在一些结构中，第一采样频率可以被设定，并且与也可以被设定的第二采样频率不同。在其它结构中，第一采样频率可以取决于第一参数，该第一参数可以包括例如一个或多个电池特性、一个或多个来自电气装置(例如电动工具55或电池充电器60)的控制信号等，并且可以根据该第一参数变化。同样，第二采样频率也可以取决于第一参数，或取决于第二参数(例如与第一参数类似的)，并且可以根据第二参数变化。在其它结构中，微处理器140可以包括另外的采样频率和另外的模式，如将在下面所述的一样。

在一些结构中，例如微处理器140可以在第一模式或“慢”模式中操作。在这些结构中，在慢模式中的操作可以通过延长响应时间，减少由于电压下降而导致的开关180启动。在一些结构中，在电池20上的负载没有高得足以需要快速响应时间(例如，电流吸引相对较低)时，微处理器140可以在慢模式中操作。在一些结构中，微处理器140可以在慢模式中操作，直到剩余的当前电池充电状态低于规定阈值，例如大约为剩余10％充电状态。

在示例性实施方案中，在正在以慢模式操作时，微处理器140可以按照较低的速度例如每秒一次对单元电压取样。由于微处理器140以较慢的速度进行取样，所以微处理器140经历较慢的响应时间。在一些结构中，慢模式对于大多数监测情况而言足够了，并且可以减小由电路130(例如微处理器140和附加电路)所吸引的静态电流。在一些结构中，微处理器140可以在慢模式中操作，只要单元电压高于规定阈值或“模式开关”阈值，例如3.73V。

在一些结构中，微处理器140可以在第二模式或“快”模式中操作。在这些结构中，在快模式中的操作可以加快用于监测异常状况的响应时间。在一些结构中，在一个或多个单元电压下降至规定阈值或“模式开关”阈值例如3.73V时，微处理器140可以在快模式中操作。在一些结构中，在剩余当前电池充电状态下降至规定阈值例如大约剩余10％充电状态时，微处理器140可以在快模式中操作。

在另一个示例性实施方案中，在正在以快模式操作时，微处理器140可以按照较快的速度例如每秒100个试样对单元电压取样。在一些结构中，在开始启动开关180之前，由微处理器140取样的单元电压可以在特定数量的试样上取平均值。在一些结构中，例如，除非30个试样的平均值等于或小于单元反向阈值，否则微处理器140不会启动开关180。将这些试样取平均值能够具有将由微处理器140读取的电压信息数字“过滤”的作用，并且能够为微处理器140提供一些延迟，以忽略“突然流入”电流和/或电压降低。将这些试样取平均值还能够具有将电压信息过滤掉由于外部速度控制电路导致的电噪声的作用。在一些结构中，用于取平均值的试样数量可以根据微处理器140的操作模式、所监测的电池特性类型等改变。

在一些结构中，如果单元电压降低到低于规定阈值例如切断阈值特定时间例如几秒，则当正在快速模式中操作时，微处理器140也可以启动开关180。在一些结构中，切断阈值可以大于单元反向阈值。例如，切断阈值可以大约为2V，并且单元反向阈值可以大约为1V。在电压降低到低于1V的情况下，响应时间可以快得多(在300ms的数量级上)。可变响应时间可以降低有害断开量，同时仍然充分地保护了这些单元。

在一些结构中，电压阈值(切断阈值和单元反向阈值)可以由微处理器140根据电池温度上下调节。这可以允许根据电池温度特性进行优化。

在另一个示例性实施方案中，微处理器140可以通过改变所要取平均值的试样数量来改变响应时间。例如，微处理器140可以对电池特性例如电池温度取样。根据第一模式，微处理器140可以通过在50个试样上对电池温度测量值取平均值，而具有“慢”的响应时间。根据第二模式，微处理器140可以通过在30个试样上对电池温度测量值取平均值，而具有“快”的响应时间。在一些结构中，可以按照相同的速度对这些测量值进行取样。在其它结构中，可以按照不同的速度对这些测量值进行取样。例如，第一模式可以按照大约每秒1个试样的速度对测量值进行取样，并且第二模式可以按照大约每秒10个试样的速度对测量值进行取样。

在一些结构中，微处理器140可以控制和限制电流吸引，且无需电流检测装置，因为微处理器140能够通过监测单元电压来检测出高放电电流。例如，在高电流负载使得单元电压下降至低水平、例如切断阈值和/或单元反向阈值时，微处理器140可以启动开关180并且禁用电池20。微处理器140可以通过监测单元电压来间接限制电流吸引，并且在单元电压下降至特定水平(例如切断阈值和/或单元反向阈值)时禁用该电池20。

在一些结构中以及在一些方面中，电路130(例如，在一些结构中为微处理器140)可以周期性地监测电池状况(例如，电池单元电压/当前充电状态、电池单元温度、电池组电压/当前充电状态、电池组温度等)，以降低来自电池50的寄生电流吸引。在这些结构中，微处理器140可以在“睡眠”模式中操作第一规定时间周期(即“睡眠时间周期”)。在睡眠模式期间，微处理器140可以从电池50吸引较低的静态电流。在睡眠时间周期届满之后，微处理器140可以“唤醒”或者换句话说可以在活动模式中操作第二规定时间周期(即“活动时间周期”)。在活动模式期间，微处理器140可以监测一个或多个电池状况。

在一些结构中，睡眠时间周期可以大于活动时间周期。在一些结构中，活动时间周期对睡眠时间周期的比例可以较低，从而平均寄生电流吸引较低。在一些结构中，在已知电池活动时间周期内、例如在微处理器140检测到大约等于预定阈值的放电电流或充电电流时，可以调节(例如增大)该比例。在一些结构中，在微处理器140检测到某些电压和/或温度特性时，可以减小睡眠时间周期和/或增加活动时间周期。

在一些结构中以及在一些方面中，电路130可以包括电压检测电路259。在一些结构中，电压检测电路259可以包括多个电阻器260，所述多个电阻器260形成电阻器分压网络。如在所示的结构中所示一样，多个电阻器160可以包括电阻器260a-d。多个电阻器260可以与一个或多个电池单元80a-g电连接，并且与多个晶体管265电连接。在所示的结构中，多个晶体管265可以包括晶体管265a-d或265a-f。在一些结构中，包括在多个电阻器260里的电阻器数量可以等于包括在多个晶体管265中的晶体管数量。

在一些结构中，在微处理器140处于活动模式中时，微处理器140可以通过多个电阻器260来读取电池50和/或电池单元80的电压特性。在一些结构中，微处理器140可以通过断开晶体管270(即，晶体管270变为非导通)来启动电压读取事件。在晶体管270为非导通时，晶体管265a-d变为导通，并且可以通过微处理器140进行有关电池50和/或电池单元80的电压测量。在电池50中包括多个晶体管265，可以降低来自电池50的寄生电流吸引，因为晶体管265只是周期性地导通。

在一些结构中以及在一些方面中，在电池50和电气装置电连接时，微处理器140将电池组特性和/或状况传送给电气装置、例如电动工具55和/或电池充电器60。在一些结构中，微处理器140按照串联的方式与电气装置数字通信。电池50的检测端子120在微处理器140和电气装置之间形成串联通信联接。可以在微处理器140和电气装置之间交换的有关电池50的信息包括但不限于电池组化学组分、电池组标称电压、电池组温度、电池组当前充电状态、电池单元标称电压、电池单元温度、电池单元当前充电状态、校准技术/信息、充电指令、充电循环数量、估计的剩余使用寿命预计值、放电信息等。

在一些结构中，电气装置、例如电池充电器60在建立了电连接时可以校准微处理器140。在一些结构中，包括在电池充电器60中的测量电路将比包括在电池50中的电路更精确。因此，电池充电器60校准了包括在电池50中的微处理器140和/或电路130，从而改善了由微处理器140和/或由电路130作出的电池测量值。

在一些结构中，电路130还可以包括电压调节器273。该电压调节器273可以给微处理器140、燃料计155的LED170a-d以及任意其它需要恒压输入的电气部件提供适当的电压。在所示的结构中，电压调节器273可以输出大约5V。

在一些结构中以及在一些方面中，电池50可以包括散热器275。散热器275可以与功率FET或开关180热连通。散热器275可以用来将由开关180产生出的热量从开关180中去除。

在一些结构中以及在一些方面中，电池50还可以包括热管(未示出)或风扇(未示出)，以增大从散热器275传送出的热量。这种热管可以与散热器275热连通，以便去除由散热器275收集的热量。这种风扇或鼓风机可以处于形成在散热器275上通过的冷却气流的位置处。在电池50的外壳65中可以设置通风道(未示出)，以让冷却气体进入电池组50，并且让受热气体离开电池组50。在一些结构中，热管和/或风扇可以设置成收集和/或除去除了由散热器275产生出的热量之外或者作为其替换、由电池单元80a-e产生出的热量。

在一些结构中以及在一些方面中，电池50还可以包括相变材料300(参见图17-19)。在这些结构中，相变材料300可以设置成吸收和/或去除由电池单元80a-g和导线100(在图17-19中未示出)产生出的热量。在相变材料300在相变温度下进行相变(例如，从固态变为液态，从液态变为气态，从液态变为固态，从气态变为液态等)时，吸收或者释放出大量能量(即，融化潜热，蒸发潜热等)。在这种相变期间，相变材料300可以具有相对恒定的温度。

在示例性实施方案中，电池单元80的温度可以随着将负载施加在电池单元80上而增大。在一些结构中，如图20所示，相变材料300可以包围着每个电池单元80。在这些结构中，由电池单元80产生出的热量首先传导给电池单元80的外表面305，然后传导给周围的相变材料300。在相变材料300继续吸收来自电池单元80和导线100的热量时，相变材料300的温度会增大。在相变材料300的温度达到相变温度时，相变材料300会开始进行从第一相转变为第二相的相变过程，同时相变材料300的温度保持相对稳定并且大约等于相变温度。在一些结构中，相变材料300可以继续进行相变过程，直到相变材料300已经完全转变成第二相和/或已经从电池单元80将负载去除(即，电池单元80不再产生出热量)。

在一些结构中以及在一些方面中，相变材料300可以具有比所期望的环境温度大并且小于最大许可电池单元温度的相变温度。在一些结构中以及在一些方面中，相变材料300可以具有在-34℃和116℃之间的相变温度。在一些结构中和在一些方面里，相变材料300可以具有在40℃和80℃之间的相变温度。在一些结构中以及在一些方面中，相变材料300可以具有在50℃和65℃之间的相变温度。

相变材料300可以为任意合适的相变材料，可以具有较高的单位质量潜热，能够可热循环，惰性，不可腐蚀，不污染，并且能够由石蜡(例如可以从Rubithermheadquartered in Hamburg，Germany买到的那些)、盐的共晶混合物(例如可以从Climator based in Skovde，Sweden买到的那些)、卤代烃以及混合物、水合盐溶液、聚乙烯醇、硬脂酸以及其组合物构成。

在图21和22中显示出电池50A的可选结构。共同的元件具有相同的参考标号“A”。

在所示的结构中，电池50A还可以包括散热器275A，用来在相变材料300A的较大面积上，将来自电池单元80A的热量散发出去。散热器275A也可以用来提供额外的热存储能力，以吸收和/或去除由电池单元80A产生出的热量。

在一些结构中，散热器275A可以包括一个缠绕着电池单元80a-e的每一个和全部的元件(未示出)。在其它结构中，散热器275A可以包括多个部件，从而每个电池单元80A基本上由散热器275A缠绕着，如图21和22所示一样。在还有其它结构中，如图21所示，散热器275A可以包括：在电池单元80A的外表面305A附近的内圆柱形部分320；径向远离内圆柱形部分320设置的外圆柱形部分325；以及在圆周上相互间隔开、用来连接内圆柱形部分320和外圆柱形部分325并且在其间限定了一空间335的径向肋条330。空间335可以填充相变材料300A。也可以采用如在图21中所示的类似的结构来封装多个电池单元(未示出)。在还有其它结构中，散热器275A可以包括径向肋条330，如上面所述一样，并且没有采用内圆柱形部分320和外圆柱形部分325的任一个或两者。

在另一个可选结构中，如图22所示，散热器275B可以包括如上所述的内圆柱形部分320B和径向肋条330B，并且相变材料300B可以与电池单元80B和散热器275B偏置。应该理解的是，也可以采用其它散热器和相变材料的布置。散热器275可以由金属(例如，铝)、聚合物(例如，尼龙)和/或任意其它具有高导热性和比热的材料形成。

在一些结构中以及在一些方面中，电池50可以包括衬垫构件或(减震器)340。如图20A和B所示一样，电池外壳65的内表面345可以包括一个或多个衬垫构件340。在一些结构中，衬垫构件340可以与外壳65形成为一体。在其它结构中，衬垫构件340可以安装或固定在外壳65的内表面345上。在其它结构中，衬垫构件340可以与一个或多个电池单元80或与包围着电池单元80的其中一个端部的端盖350(在图16中局部显示出)连接。在一些结构中，衬垫构件345可以吸收在冲击期间的能量，并且通过限制能量传递给电池单元80、来在冲击期间保护电池单元80。衬垫构件345可以包括任意热塑性橡胶，例如聚丙烯RPT 100FRHI(例如，耐火耐冲击)。

如图21A-C、22和23中所示一样，电池50可以构成为与电气装置、例如电动工具55连接。电动工具55包括外壳400。外壳可以提供能够与电池50连接的连接部分405。连接部分405可以包括一个或多个电气装置端子(在图22中示意性地显示出)，以使电池50与电动工具55电连接。包括在电动工具55中的端子构成为与包括在电池50中的端子110、115和/或120相配合，并且用来接收来自电池50的电能和/或信息。

在一些结构中，例如在图21A-C中所示的结构中，电动工具55可以包括电路420，用来与电池50通信，接收来自电池50的信息，控制电动工具55的操作，和/或控制电池50的放电过程。在一些结构中，电路420可以或不必包括微控制器。在所示的结构中，电动工具55可以包括：用来与电池50的正极端子110连接的正极端子430；用来与电池50的负极端子115连接的负极端子435；以及用来与电池50的检测端子120连接的检测端子440。微处理器420可以与端子430、435和440的每一个电连接。

电路420可以通过检测端子440与电池50通信或者接收来自电池50的信息，而不管电池50是否包括微处理器、例如微处理器140。在其中电池50包括微处理器、例如微处理器140的结构中，在检测端子120和140上可以出现双向通信。微处理器140和电路420可以来回交换信息，例如电池特性、电动工具操作时间和电动工具需求(例如，电流和/或电压等级)。

在其中电池50没有包括微处理器的结构中，电路420周期性地测量或检测在电池50内的一个或多个元件或部件，以确定电池特性和/或电池操作信息，例如电池化学组分、标称电压、当前电池充电状态、单元电压、温度等。电路420可以根据这些和其它电池特性和操作信息，来控制电动工具55的操作。

例如在一些结构中，电路420可以包括处理器，以便编程为在电池温度高于阈值温度的情况下，检测电池温度并且禁用电动工具55。在该实施例中，微处理器420周期性地检测位于电池50中的热敏电阻150的电阻，并且在工具操作期间(即，在工具55内的电机450正在运转时)确定电池组50的温度。微处理器420然后确定电池50的温度是否在适当的操作范围内。这可以通过将一个或多个温度范围存储在微处理器420内、从而允许微处理器420将电池50的检测温度与一个或多个范围进行比较来实现。如果电池50的温度不在适当的操作范围内，则微处理器420中断来自电池50的电流和/或断开电机450。在一些结构中，微处理器420继续禁用电机450和/或中断来自电池50的电流，直到电池50的温度落入在适当的操作范围内。在其中微处理器420确定电池50的温度没有在适当的操作范围内的一些结构中，微处理器420将不会禁用电机450，直到微处理器420检测到电池50将低放电电流提供给电机450。在一些结构中，在微处理器420检测到电池50与电动工具55脱开时，重新启动电机450(即电动工具55可以操作)。

在一些结构中以及在一些方面中，电动工具55还可以包括风扇或鼓风机470，用来迫使冷却空气经过工具55和电池组50，如图21B中所示一样。电池单元80a、散热器275、热管(未示出)和/或功率FET或开关180如果包括在电池50中，则可以由通过空气冷却。在这种结构中，电池50和电动工具55包括一个或多个通风道，以允许冷却空气进入并且让受热空气离开。电动工具55包括一个或多个入口通风道475，它们在所示的结构中基本上设置在电动工具外壳400的顶部上。该电动工具55还包括一个或多个出口通风道480，它们基本上设置在电动工具55的连接部分405的底部上。包括在电动工具55中的出口通风道480也如此设置，从而电池50的入口通风道(未示出)基本上位于出口通风道480下面。在所示的结构中，包括在电动工具55中的电机485给风扇提供能量。在一些结构中，包括在电动工具55中的微处理器490控制着风扇470的操作。微处理器490可以在预定时间间隔期间和/或在检测到高电池温度的情况下，启动风扇470。

在一些结构中以及在一些方面中，例如电动工具55可以包括电路420，用来启动电动工具55的操作。例如，如图21C和68中所示一样，电动工具55可以包括电路420，它通过电池50的检测端子120和电动工具55的检测端子425、产生出给电池50的微控制器140的信号。在微控制器140接收到该信号或者检测到该信号时，则微控制器140可以启动开关180(即，驱动开关180进入导通状态)并且使得电池50能够给电动工具55供电。

在一些结构中，包括在电动工具55中的电路420可以包括具有一个或多个电气部件例如电阻器、电容器、电感器、二极管等的简单无源电路。在其它结构中，电路420可以包括由包括在工具55中的小电池(未示出)供电或者由来自电池50的微控制器140的信号供电的微控制器(未示出)。在其它结构中，电路420可以包括其它合适的、用于产生信号的部件。

在还有其它结构中，电路420可以包括存储器，它由微控制器140通过电池的检测端子120和电动工具55的检测端子425访问。存储器在由微控制器140访问时可以提供必要的信号，表示在工具55和电池50之间建立了连接。在一些结构中，存储器还可以包括附加的信息，用来帮助电池50和电动工具55的操作。例如，存储器可以包括工具特性，例如工具55的类型、在先工具使用信息(例如平均运行时间、平均电流吸引等)、电压、电流和/或工具55的功率等级等。存储器还可以包括其它要提供给电池微控制器140的信息，例如电压转换信息(例如，工具55需要12V并且电池50通常提供18V)、微控制器140对电池特性进行取样的不同频率、放电操作的不同阈值等。

在一些结构中，电池50可以只在电气装置被启动时工作。例如，如图68所示，电池50可以检测电动工具55的触发开关430的启动。在该结构中，电动工具55包括用来启动电动工具55的操作的触发开关430。触发开关430与电机438和工具55的正极端子432连接。工具55还包括辅助开关或接触件435，它根据触发开关430的启动而作出响应。如图68所示，辅助接触件435与信息端子例如工具55的检测端子425以及工具55的负极端子434连接。

在操作中，在用户按压触发开关430(闭合开关430并且通常完全闭合从电池50到工具55的电路)时，在工具55中的辅助接触件435也闭合。在电池50中的微控制器140通过检测端子120或另一个信息端子，来检测辅助开关425的闭合。微控制器140将半导体开关180驱动到导通状态，以便给工具55供电。

在该结构中，微控制器140可以检测在电池50和工具55之间的通信线路440的存在，并且可以在短路连接和断开连接之间进行区分。电池50还可以包括通信线路接口445，用来提供开关防反跳、检测到脏接触件、防震动、最小接通和断开时间等。

还在图21C中所示，包括在电池50中的电路130可以将充电状态信息传送给包括在电动工具55中的微控制器420。在该结构中，在电动工具55中的电路420可以在包括在工具55的外壳上或该外壳中的燃料计115a上，显示出电池充电状态信息。在该结构中，燃料计155a可以与包括在电池50中的燃料计155类似，并且能够按照类似的方式操作(例如，按照自动显示模式，按照手动显示模式等)。在一些结构中，燃料计155a可以包括按钮160，并且可以包括比所示和所述的更多或更少的LED(例如，LED170a-d)。

如图23所示，包括在电池50中的电路130也可以用来控制电气装置、例如电动工具55的操作。在所示的结构中，电动工具55包括电机450、由用户促动的触发开关491、速度控制电路492、电离合器493和制动器494。工具55还包括：用来与电池50的正极端子105连接的正极端子900；用来与电池50的负极端子110连接的负极端子901；和用来分别与电池50的两个检测端子120a和120b连接的两个检测端子902a和902b。在其它结构中，电动工具55和电池50可以具有比所示和所述的更多或更少的端子。

在该结构中，电路130可以提供工具速度控制以及监测电池组参数或特性。功率MOSFET或开关180可以控制工具55的速度控制电路的切换功能。在该结构中，用于速度控制电路492的功率MOSFEAT可以包括在电池50中，而不是包括在电动工具55中。

如图24所示，电池50也构成为与电气装置、例如电池充电器60连接。该电池充电器60包括外壳500。外壳500设有与电池50连接的连接部分505。连接部分505包括一个或多个用来使电池50与电池充电器60电连接的电气装置端子(未示出)。包括在电池充电器60中的端子构成为与包括在电池50中的端子相配合，并且用来传送和接收来自电池50的电能和信息。

在一些结构中以及在一些方面中，电池充电器60还包括微处理器或微控制器510。微控制器510控制着在电池50和电池充电器60之间的电能传送。在一些结构中，微控制器510控制着在电池50和电池充电器60之间的信息传输。在一些结构中，微控制器510根据从电池50接收到的信号，识别出和/或确定出电池50的一个或多个特性或状况。还有，微控制器510可以根据电池50的识别特性，控制充电器60的操作。

在一些结构中以及在一些方面中，电池充电器60根据电池50的温度来执行用于给电池50充电的充电方案或方法。在一个结构中，电池充电器60给电池50提供充电电流，同时周期性地检测或监测电池50的温度。如果电池50没有包括微处理器，则电池充电器60在规定时间周期之后，周期性地测量热敏电阻、例如热敏电阻150的电阻。如果电池50包括微处理器、例如微处理器140，则电池充电器60∶1)周期性地询问微处理器140，以确定电池温度和/或电池温度是否在适当的操作范围之外；或者2)等待，以接收来自微处理器140的信号，表示电池温度没有在适当的操作范围内。

在一些结构中，一旦电池温度超过了规定阈值或者没有落入在适当的操作范围内，则电池充电器60中断充电电流。电池充电器60继续周期性地检测或监测电池温度、或等待以接收来自微处理器140的表示电池温度处于适当的操作范围内的信号。在电池温度处于适当的操作范围内时，电池充电器60可以恢复给电池50提供充电电流。电池充电器60继续监测电池温度，并且根据所检测到的电池温度继续中断以及恢复充电电流。在一些结构中，电池充电器60在规定时间周期之后或者在当前电池充电状态达到规定阈值时终止充电。

在一些结构中以及在一些方面中，电池50和/或电气装置、例如电动工具55和电池充电器60能够监测在电池50内的不平衡电池单元。在一些结构中，不是单独监测每个电池单元80a-e，微处理器、例如微处理器140、420、490和/或510(“监测微处理器”)只监测两组电池单元80，并且使用两个单元组的电压比例确定单元不平衡。

例如，在图25中部分显示出电池600。在一些结构中，电池600与电池50类似，并且包括微处理器140。在其它结构中，电池600不包括微处理器。在所示的结构中，电池600包括五个电池单元605a、605b、605c、605d和605e，每个电池单元具有基本上相同的标称电压，例如大约为4V。

电池单元605a-e布置成两组，组610和组615。组610包括电池单元605a和605b，并且组615包括电池单元605c、605d和605e。

电池600还包括引线或分接头620，它们在组615两端提供了电压V₆₁₅(即，电池单元605c、605d和605e的总电压)。在电池单元605a-e大约完全充电时，组615的电压V₆₁₅大约等于12V。电压V_T为在所有电池单元605a-e两端上的电压。在电池单元605a-e基本上完全充电时，电压V_T大约等于20V。

监测微处理器被编程为监测电压V₆₁₅和V_T。在一些结构中，监测微处理器连续地或周期性地监测电压V₆₁₅和V_T，并且计算出在所测量出的电压V₆₁₅和V_T之间的比例R。该比例R由下面的公式确定。

【e1】R＝V₆₁₅/V_T

在单元605a-e基本上平衡时，比例R等于大约0.6。如果来自第一组610的一个或多个单元在充电或放电期间不平衡(即，其当前单元充电状态或单元电压低于其它单元)，则比例R将高于0.6。如果来自第二组615的一个或多个单元在充电或放电期间不平衡，则比例R将低于0.6。如果两个单元中一个来自第一组610并且一个来自第二组615(例如，单元605a和单元605e)在充电或放电期间不平衡，则比例R将高于0.6。在其他结构中，如果出现了平衡单元，那么比例R将左右偏离0.6的平衡比例。如果监测微处理器检测到单元不平衡，即计算出基本上高于或低于0.6的平衡比例的比例R，则电池600的操作(即，充电和/或放电)中断或改变。在一些结构中以及在一些方面中，在比例R没有包括在大约0.55至大约0.65的范围内时，电池600的操作中断或改变。

图26和27为曲线图，显示出大约在电池600内出现不平衡时的实施例以及比例R在出现这种情况期间如何与其平衡比例偏离。在该实施例中，每个单元605a-e具有大约为4V的标称电压，并且比例R的平衡比例大约为0.6或60.0％。

在所示的结构中，轴线700表示时间(秒)，轴线705表示电压(伏特)，并且轴线710表示比例或百分比(伏特/伏特)。直线715a表示单元605a随着时间变化的电压，直线715b表示单元605b随着时间变化的电压，直线715c表示单元605c随着时间变化的电压。直线715d表示单元605d随着时间变化的电压，直线715e表示单元605e随着时间变化的电压，并且直线720表示随着时间变化的比例R。

在所示的实施例中，大约在86秒处出现不平衡(在曲线图中由标号725表示)。不平衡725由包括在组615中的单元605e产生。在这时(t＝86秒)，比例720开始减小，或与0.6(即，60％)的平衡比例偏离。由于比例720一直减小，所以可以确定不平衡单元在组615内。在比例R在大约91秒(在图28中由标号730表示)处接近55％时，单元605e的电压大约为1V。在一些结构中，监测微处理器检测比例R下降至大约55％，然后终止电池600的操作，以便避免电池605e的进一步放电。

在一些结构中，监测微处理器监测每个电池单元的电压，代替采用监测例如微处理器140的比例方法。如前面所述一样，电池50包括多个电阻器260，用于提供电池单元80的电压测量值。多个电阻器260如此布置，从而微处理器140能够大约同时测量出每个电池单元80a-g的电压。在一些结构中，微处理器140在一个或多个单元80达到大约1V时，检测在电池50内的不平衡。

在一些结构中以及在一些方面中，电池50或600可以在已经检测到不平衡时，使单元80a-g或605a-e重新平衡。在一些结构中，监测微处理器在平衡比例R不再包括在可接受的范围内时，禁用电池50或600(即，中断电池操作，防止电池操作等)。在电池50或600禁用之后，监测微处理器确定哪个(哪些)单元80a-e或605a-e不平衡(“低电压单元”)。

在一些结构中，监测微处理器启动或者接通相应的电阻器、例如电阻器265a-f，它们与当前充电状态不低的那些单元80a-g或605a-e(即，其当前充电状态高于低电压单元的单元)电连接。监测微处理器开始对高当前充电状态单元80a-g或605a-e进行受控放电。例如，监测微处理器将控制从平衡单元80a-e或605a-e流经各个电阻器的小放电电流。监测微处理器将继续在整个受控放电过程中、对单元80a-g或605a-e进行电压测量。监测微处理器在当前充电状态较高的单元80a-g或605a-e的当前充电状态降低至大约等于前面较低的电压单元时，将终止受控放电过程。

在一些结构中，监测微处理器使用受控放电过程，来给指示器供电，例如使在燃料计155上的所有LED170a-d闪烁。在该结构中，例如闪烁的LED170a-d通知操作人员或用户，电池50或600被禁用，和/或当前正处于使单元80a-g或605a-e重新平衡的过程中。

在一些结构中以及在一些方面中，电路130能够存储各种属于电池50的数据。例如，在一个结构中，电路130可以包括微控制器140或单独存储器IC(未示出)。在一个结构中，微控制器140(或存储器IC)可以在电池50组装时用参考时间或日期编程。参考时间可以存储作为第一时间值。电路130也可以包括实时时钟模块(未示出)，它可以由一个或多个电池单元80供电。一旦微控制器140(或存储器IC)用参考时间/日期编程，则电路130可以运行实时时钟，直到特定事件发生、并且能够将事件发生的时间存储作为第二时间值。电路130或外设、例如电池充电器60然后能够确定事件从第一和第二时间值开始所经过的时间。

在一个结构中，例如，电路130可以确定从制造到电池50的首次充电的经过时间。在该结构中，电池50设置在电池充电器60上，并且在电池充电器60开始给电池50提供充电电流时，微控制器140或电池充电器60能够将该情况识别作为电池50的首次充电。在充电期间，电池50能够将当前实时时钟数值作为第二时间值存储在微控制器140(或者存储器IC)中。例如，经过时间(从第一和第二时间值中确定)可以用来更好地确认电池50的保证时间。在其它结构中，电路130可以存储与各种事件对应的时间，例如服务时间(例如第一、第二时间，最后时间等)、校准时间、放电时间、充电时间、切断时间、其组合等。

在一些结构中以及在一些方面中，电路130(或者微控制器140)也可以编程为确定并且分析部件故障。在一些结构中，微控制器140也可以编程为确定是否需要切断电池50。

在一个结构中，微控制器140可以编程为检测出在电池50内出现的对于操作而言至关重要的部件错误或故障(即，硬故障)。硬故障的示例可以包括半导体开关180的错误操作。如果微控制器140检测出在电池50内的硬故障，则微控制器140可以编程为禁止电池50操作(即，禁止电池50给电气装置提供放电电流)。在这些情况中，微控制器140也可以启动燃料计155，例如，给用户显示出一指示，表明已经检测到硬故障并且需要对该电池50进行维护。

在一些结构中，微控制器140也可以编程为检测在电池50内出现的对于操作而言不是至关重要的部件错误或故障(即，软故障)。软故障的一个示例可以包括温度检测装置的错误操作。其它示例可以包括燃料计155的错误操作、电压检测电路针对一个或多个电池单元80的错误操作等。与硬故障检测类似，在一些结构中，微控制器140也可以启动燃料计155，来给用户显示出一指示，表明已经检测到软故障，但是电池操作可以继续。

如果微控制器140检测到在电池50内的部件故障，则微控制器140确定该故障是否为硬故障或软故障。如果部件故障为软故障，则微控制器140改变其操作，以便继续电池操作。例如，如果微控制器140接收到电池单元80的错误充电状态读数(例如在可接受范围、例如0V到大约电池单元80的标称电压范围以外的充电状态读数)，则微控制器140可以通过将平均充电状态数值与错误充电状态读数一起分配给电池单元80来改变操作。在该情况中，微控制器140确定整个电池50的充电状态，并且将电池充电状态除以电池单元80的数量，以产生出平均充电状态读数。通过使用电池单元的当前充电状态的这种近似，微控制器140可以继续电池操作。

在这些结构中，在已经检测到软故障时，电池50可以继续在没有任何部件故障的情况下操作，但是不可以提供与电池50相比时最好的性能。在一些结构中，微控制器140检测并且确定软故障和硬故障的能力，使得电池50能够通过对于电池操作而言不是至关重要的那些部件故障(因此，不会对用户造成不必要的切断或电池禁用)继续操作，并且对于电池操作至关重要的那些部件故障仍然禁用电池操作。

在一些结构中以及在一些方面中，电池50可以包括用来保护微控制器140以避免锁上的电压钳(未示出)。例如，在微控制器140锁住的情况下，微控制器140中止运行其软件或固件中的任一个，并且半导体开关180没有保持在导通状态中(即，没有从电池50吸引任何电流)。微控制器140可以由于施加在微控制器140上的过多噪声或者在将高于给定输入值(例如4.1V)的电压(也被称为“过电压”)施加在电源或微控制器140的各个插脚上时而锁住。在一些结构中，如果微控制器140锁住，则电池50不能放电或充电。还有，由电路130吸引的电流可以比正常电流高得多。电池50也可以被驱动至非常低的电压，并且可能在相对较短的时间内损坏一个或多个电池单元80。

在微控制器140处的过电压能够包括从其中一个电池端子例如检测端子120到另一个电池端子例如正极端子110的短路，同时半导体开关180禁用，或者将电池50设置在没有与电源连接的电池充电器60上。在一些结构中，电路130可以通过在检测端子120和接地端之间包括电压钳(未示出)，来防止在微控制器140上出现过电压。虽然这防止了微控制器140锁住，但是如果电池50安放在没有与电压源连接的电池充电器60上，则电压钳能够在电池50上产生较高的漏电流。包括在电池充电器60的电路中的辅助开关(未示出)，在没有给电池充电器60供电时，能够断开电池50的检测端子120或电池充电器60的检测端子。在其它结构中，电池充电器电路可以包括继电器(未示出)。

在一些结构中以及在一些方面中，如果在电池50中的热敏电阻150出故障，则微控制器140可以使用包括在微控制器140中的机载温度传感器。该机载温度传感器可以用来验证热敏电阻读数，并且在该读数看起来是错误的情况下则不考虑该读数。在这些结构中，机载温度传感器然后将允许电池50在热敏电阻150出故障的情况下继续操作。

如前面所述一样，在一些结构中以及在一些方面中，微控制器140可以存储一个或多个安全代码，它们使电池50禁用，直到与电气装置的验证过程(例如信号交换)稳定。

在一些结构中，用户可以用仅能够由特定电气装置、例如用类似代码编程的一个或多个电池充电器60读取的常规安全代码，将一个或多个电池50编程。同样，用户可以用常规安全代码将一个或多个电池充电器60编程，从而电池充电器60只能够与具有相应安全代码的电池50通信和/或给它们充电。在这些结构中，安全代码提供了一定防盗水平，因为经编程的电池50和经编程的电池充电器60只能与具有相应安全代码的电气装置和电池通信并且传送电能。

在一个示例性实施方案中，每个电池50包括缺省安全代码，例如000。缺省安全代码允许电池50与任意电池充电器60通信，并且接受其充电，而不管充电器的安全代码。电池50和电池充电器60可以按照各种方式编程。例如，如果一个或多个电池50和电池充电器60成套销售，则一个或多个电池50和电池充电器60可以由制造商或销售商用安全代码编程。电池50可以与电池充电器60分开编程，或者电池50和电池充电器60可以在电池50与充电器60连接时几乎同时编程。

在一个用于给电池充电器60和电池50编程的结构中，电池50与充电器60连接以试图与之建立通信。如果建立了通信，则电池50包括缺省安全代码或电池充电器60能够识别出的安全代码。与电池充电器60相关的安全代码可以存储在充电器的控制器中，或者可以存储在充电器60外面。例如，代码可以包括在密钥卡、脉冲转发机、条形码或用户需要输入到电池充电器60中的类似的物理外设中。如图24所示，电池充电器60可以配备有输入装置512，它能够从外部源接收安全代码。在一些结构中，输入装置512可以包括接收器、条形码读取器、磁卡读取器、按钮、触摸屏或键盘(用于用户手动输入安全代码)或者其它类似装置。

在建立通信时，在一些结构中，用户可以提示电池充电器60将相应的安全代码写入到电池50中。在其它结构中，写入指令是自动的。该提示可以包括将安全代码键入到充电器60的输入装置512里，和/或选择在充电器60上的开关或按钮。电池充电器60继续向电池50发送代码，并且电池50将该代码存储在其微处理器140中。在一些结构中，用户可以用相同的安全代码将各个电池50和电池充电器60编程。

在一些结构中，电池充电器60可以禁用该安全特征。但是在这些结构中，电池充电器60仍然可能不能通信并且给具有安全代码的电池50充电。在一些结构中，电池50可以通过已经建立了通信的电池充电器60或服务中心禁用所述安全特征。

在图28中示意性地显示出电池50的另一个示意图。在一些结构中，电路130包括电气部件、例如识别电阻器750，并且识别电阻器750可以具有一组电阻。在其它结构中，电气部件可以为电容器、电感器、晶体管、半导体元件、电路或其它具有电阻或者能够发送电信号的部件，例如微处理器、数字逻辑部件等。在所示的结构中，识别电阻器750的电阻值可以根据电池50的特性、例如电池单元80的标称电压和化学组分来选择。检测端子120可以与识别电阻器750电连接。

在图28中示意性地显示出的电池50能够与电气装置、例如电池充电器820(也示意性地显示出)电连接，以接收或传输电能。电池充电器820可以包括正极端子825、负极端子828和检测端子830。电池充电器820的每个端子820、828、830能够(分别)与电池50的相应端子110、115、120电连接。电池充电器820还可以包括具有电气部件例如第一电阻器835、第二电阻器840、固态电子器件或半导体855、比较器860和处理器或微控制器(未示出)的电路。在一些结构中，半导体855可以包括能够在饱和或“ON”状态中操作、并且能够在断开或“OFF”状态中操作的晶体管。在一些结构中，比较器860可以为专用电压监测装置、微处理器或处理单元。在其它结构中，比较器860可以包括在微控制器(未示出)中。

在一些结构中，微控制器(未示出)可以编程为识别出在电池50中的电气部件、例如识别电阻器750的电阻值。微控制器还能够编程为确定电池50的一个或多个特性、例如电池化学组分和电池50的标称电压。如前面所述一样，识别电阻器750的电阻值可以对应于与一个或多个特定电池特性相关的专门数值。例如，识别电阻器750的电阻值可以包括在与电池50的化学组分和标称电压对应的电阻数值范围中。

在一些结构中，微控制器可以编程为识别出识别电阻器750的多个电阻范围。在这些结构中，每个范围对应于一个电池化学组分，例如NiCd、NiMH、Li离子等。在一些结构中，微控制器可以识别出其它电阻范围，每个范围与另一个电池化学组分或另一个电池特性对应。

在一些结构中，微控制器可以编程为识别出多个电压范围。包括在这些电压范围中的电压可以取决于或对应于识别电阻器750的电阻值，从而微控制器能够根据所测量出的电压确定出电阻器750的数值。

在一些结构中，可以进一步选择识别电阻器750的电阻值，以对于电池50的每个可能的标称电压而言是独特的。例如，在一个电阻值范围中，第一专门电阻值可以对应于21V的标称电压，第二专门电阻值可以对应于16.8V的标称电压，并且第三专门电阻值可以对应于12.6V的标称电压。在一些结构中，存在更多或更少的专门电阻值，每个电阻值对应于与电阻范围相关的电池50的可能标称电压。

在示例性实施方案中，电池50与电池充电器820电连接。为了识别出第一电池特性，半导体855在附加电路(未示出)的控制下切换到“ON”状态。在半导体855处于“ON”状态时，识别电阻器750和电阻器835和840产生出分压器网络。该网络在第一参考点875处建立了电压V_A。如果电阻器840的电阻值明显低于电阻器835的电阻值，则电压V_A将取决于识别电阻器750和电阻器840的电阻值。在该实施方案中，电压V_A在由识别电阻器750的电阻值所确定的范围中。微控制器(未示出)在第一参考点875处测量出电压V_A并且根据该电压V_A确定出识别电阻器750的电阻值。在一些结构中，微控制器将该电压V_A与多个电压范围进行比较，以确定电池特性。

在一些结构中，所要识别出的第一电池特性可以包括电池化学组分。例如，任意低于150kΩ的电阻值可以表明，电池50具有NiCd或NiMH的化学组分，并且大约为150kΩ或高于它的任意电阻值可以表示，该电池50具有Li或Li离子化学组分。一旦微控制器确定并且识别出电池50的化学组分，可以选择适当的充电算法或方法。在其它结构中，存在比在上面实施例中更多的电阻范围，每个范围对应于另一个电池化学组分。

继续该示例性实施方案，为了识别出第二电池特性，半导体855在附加电路的控制下切换到“OFF”状态。在半导体855切换到“OFF”状态时，识别电阻器750和电阻器835形成分压器网络。在第一参考点875处的电压V_A现在由识别电阻器750和电阻器835的电阻值确定。识别电阻器750的电阻值如此选择，从而当在第二参考点880处的电压V_BATT基本上等于电池50的标称电压时，在第一参考点875处的电压V_A基本上等于在第三参考点885处的电压V_REF。如果在第一参考点875处的V_A超过在第三参考点885处的电压V_REF，则比较器860的输出V_OUT改变状态。在一些结构中，该输出V_OUT可以用来终止充电，或者用作指示器，以启动附加功能，例如维护程序、均衡程序、放电功能、附加放电方案等。在一些结构中，电压V_REF可以为固定参考电压。

在一些结构中，所要识别出的第二电池特性可以包括电池50的标称电压。例如，对于识别电阻器750，用于计算出电阻值的通常公式为：

$R_{100}=\frac{V_{\mathrm{REF}}\·R_{135}}{V_{\mathrm{BATT}}-V_{\mathrm{REF}}}$

其中R₁₀₀为识别电阻器750的电阻值，R₁₃₅为识别电阻器835的电阻值，V_BATT为电池50的标称电压，并且V_REF为固定电压，例如大约为2.5V。例如，在Li离子化学组分(上面给出的)的电阻值范围中，用于识别电阻器750的大约为150kΩ的电阻值可以对应于大约21V的标称电压，大约为194kΩ的电阻值可以对应于大约16.8V的标称电压，并且大约为274.7kΩ的电阻值可以对应于大约12.6V的标称电压。在其它结构中，更多或更少的专门电阻值可以对应于其它或不同的电池组标称电压数值。

在所示的结构中，识别电阻器750和第三参考点885可以位于电流检测电阻器890的“高”侧上。这样设置识别电阻器750和第三参考点885在存在充电电流时，可以降低在V_A和V_REF之间的任意相对电压波动。如果识别电阻器750和第三参考点885参照接地端895、并且将充电电流施加给电池50，则在电压V_A会出现电压波动。

在一些结构中，电池充电器820还可以包括充电器控制功能。如前面所述一样，在电压V_A基本上等于电压V_REF(表示电压V_BATT等于电池50的标称电压)时，比较器860的输出V_OUT改变状态。在一些结构中，在比较器860的输出V_OUT改变状态时，充电电流不再提供给电池50。一旦充电电流中断，则电池电压V_BATT开始降低。在电压V_BATT达到低阈值时，比较器860的输出V_OUT再次改变状态。在一些结构中，电压V_BATT的低阈值由磁滞电阻器898的电阻值确定。一旦比较器860的输出V_OUT再次改变状态，则重新建立充电电流。在一些结构中，这个循环重复由微控制器确定的预定时间，或者重复由比较器860进行的特定状态改变数量。在一些结构中，这个循环重复，直到将电池50从电池充电器820中取出。

在一些结构中以及在一些方面中，电池50的电路130还可以指示出一个或多个电池特性。在一些结构中，电池特性例如包括电池50的标称电压和温度。电路130包括电识别部件或识别电阻器910、温度检测装置或热敏电阻914、第一限流装置或保护二极管918、第二限流装置或保护二极管922以及电容器926。识别电阻器910具有与一个或多个特定电池特性对应的一组电阻值。在一些结构中，识别电阻器910的电阻值与电池50或电池单元80的标称电压对应。在一些结构中，电阻值与电池50的化学组分对应。在一些结构中，电阻值与两个或多个电池特性对应，或者与不同电池特性对应。热敏电阻914的电阻值表示电池单元80的温度，并且随着电池单元80的温度变化而改变。检测端子930与电路130电连接。

在图29中示意性地显示出的电池50与电气装置、例如电池充电器942(也示意性地显示出)电连接。电池充电器942包括正极端子946、负极端子950和检测端子954。按照与在图28中所示的电池50和电池充电器820类似的方式，电池50的正极端子934、负极端子938和检测端子930分别与电池充电器942的正极端子946、负极端子950和检测端子954电连接。电池充电器942还包括控制电路例如控制装置、处理器、微控制器或控制器958以及电气部件或电阻器962。

下面将参照图29和30A-B对电池50和电池充电器942的操作进行说明。在一些结构中，在电池50与电池充电器942电连接并且电容器926开始放电时，控制器958在第一参考点964处将电压V_A增大至大约第一阈值。在一些结构中，第一阈值大约为5V。如图30A所示，控制器958在大约时刻T1处将电压V_A增大至第一阈值。

在将第一阈值施加在第一参考点964上时，在电池50和电池充电器942内建立了第一电流路径。第一电流路径包括电阻器962、电容器926、第一二极管918和识别电阻器910。一旦电压V_A升高至大约第一阈值，则控制器958测量在第二参考点966处的电压V_OUT。在第二参考点966处的V_OUT迅速升高至由包括识别电阻器910、电阻器962和在二极管918上的正向电压降的分压器网络所确定的电压。在一些结构中，电压V_OUT将在大约0V到稍小于电压V_A的范围内。如图30B中所示，电压V_OUT升高大约出现在时刻T₂处，并且控制器958在大约时刻T₂处或者稍微在时刻T₂之后测量出电压V_OUT。在一些结构中，时刻T2大约等于时刻T1。在一些结构中，时刻T2几乎紧接着在时刻T1之后出现。时刻T2可以根据测量公差延迟。

在一个结构中，由控制器958所测量出的电压V_OUT对应于识别电阻器910的电阻值。该电阻值对应于电池50的标称电压。在一些结构中，在识别电阻器910的电阻值减小时，电压V_OUT也减小。

在所示的结构中，一旦电容器926变得完全充电，则电压V_OUT最终上升至大约电压V_A。在电容器926完全充电之后，控制器958在第一参考点964处将电压V_A减小至第二阈值。在一些结构中，第二阈值大约为0V。如图30A所示，控制器958在大约时刻T₃处将电压V_A降低至第二阈值。

在将第二阈值施加在第一参考点964上时，在电池50和电池充电器942内建立了第二电流路径。第二电流路径包括电阻器962、电容器926、第二二极管922和热敏电阻914。一旦电压V_A下降至大约第二阈值，则控制器958再次测量在第二参考点966处的电压V_OUT。在第二参考点966处的电压V_OUT讯速降低至由包括热敏电阻914、电阻器962和在二极管922上的正向电压降的分压器网络确定的电压。在一些结构中，电压V_OUT将在大约0V到稍小于电压V_A的范围内。如图30B中所示，电压V_OUT降低大约出现在时刻T₄处，并且控制器958在大约时刻T₄处或者稍微在时刻T₄之后测量出电压V_OUT。在一些结构中，时刻T₄大约等于时刻T₃。在一些结构中，时刻T₄几乎紧接着在时刻T₃之后出现。时刻T₄可以根据测量公差延迟。

在一个结构中，由控制器958在时刻T₄处所测量出的电压V_OUT对应于热敏电阻914的电阻值。该电阻值对应于电池50的温度。在一些结构中，在热敏电阻914的电阻值减小时，电压V_OUT增大。

在一些结构中，电容器926提供DC阻断功能。电容器926防止现有的电池充电器(例如，这样的电池充电器，其不会识别出更新的电动工具电池化学组分、例如Li或Li离子化学组分，并且没有用于这些更新化学组分的所需的相应的充电算法)能够给具有电路130的电池组充电。

在图31中示意性地显示出现有的电动工具电池968，并且在图32中示意性地显示出电池970的其它结构。参照图31-34，另一个电池充电系统包括电池968和970、现有的电池充电器972(在图33中所示的)以及体现本发明的各个方面的电池充电器974(在图34中所示的)。

参照图31，现有的电池968包括一个或多个电池单元976，每个具有化学组分并且提供了标称电压。通常，电池单元976的化学组分为铅酸、NiCd或NiMH。电池单元976包括正极端978和负极端980。正极端子982与单元976的正极端978电连接，并且负极端子984与单元976的负极端980电连接。

电池968还包括电气部件或热敏电阻986。热敏电阻986的电阻值表示电池单元976的温度，并且随着电池单元976的温度变化而改变。在一些结构中，热敏电阻986的电阻值包括在第一电阻值范围内。现有的电池充电器972能够识别出在该第一范围内的热敏电阻986的电阻值，并且因此给现有的电池968充电。例如，该第一电阻值范围包括大约等于或小于130kΩ的电阻值。如果热敏电阻986的电阻值没有包括在第一电阻值范围中，则现有的电池充电器972不能给现有的电池968充电。现有的电池968还包括与热敏电阻986电连接的检测端子988。

如图32所示，电池970包括一个或多个电池单元990，每个都具有一化学组分并且提供了电池970的标称电压。通常，电池单元990的化学组分例如包括Li、Li离子或另一种Li基化学组分。电池单元990包括正极端992和负极端993。正极端子994与单元990的正极端992电连接，并且负极端子995与单元990的负极端993电连接。

电池970还包括两个检测端子996和997。第一检测单元996与第一电气部件或识别电阻器998电连接，并且第二检测端子997与第二电气部件或温度检测装置或热敏电阻999电连接。在一些结构中，识别电阻器998的电阻值没有包括在可以由现有电池充电器972识别的第一电阻值范围内。例如，识别电阻器998的电阻值大约等于或大于150kΩ。热敏电阻986的电阻值表示电池单元990的温度，并且随着电池单元990的温度变化而改变。

如图34中所示以及在大多数结构中，电池充电器974包括正极端子1001、负极端子1002、第一检测端子1003和第二检测端子1004。电池充电器974的第一检测端子1003与电池970的第一检测端子996电连接，或者与现有电池968的检测端子988电连接。

如图33中所示以及在一些结构中，现有电池充电器972包括正极端子1005、负极端子1006和检测端子1007。现有电池充电器972的检测端子1007与电池970的第一检测端子996电连接，或者与现有电池968的检测端子988电连接。

在现有电池968与电池充电器974电连接时，电池充电器974的第二检测端子1004没有与任何电池端子电连接。在一些结构中，包括在新电池充电器974中的控制装置、微处理器、微控制器或控制器1008，通过第一检测端子1003确定热敏电阻986的电阻值，并且将该电池968识别为具有NiCd或NiMH化学组分。控制器1008根据电池968的化学组分和温度，选择用于现有电池968的适当充电方法或算法。电池充电器974因此给现有电池968充电。

在电池970与电池充电器974电连接时，电池充电器974的第二检测端子1004与电池970的第二检测端子997电连接。在一些结构中，控制器1008确定了识别电阻器998的电阻值，并且将电池970识别为具有例如Li、Li离子或另一种Li基化学组分。例如，识别电阻器998的大约为150kΩ或更大的电阻值，对应于Li、Li离子或另一种Li基化学组分。

在一些结构中，识别电阻器998的电阻值进一步根据电池970的标称电压来选择。例如，识别电阻器998的大约为150kΩ的电阻值，表示电池970具有大约21V的标称电压。大约为300kΩ的电阻值对应于大约16.8V的标称电压，并且大约为450kΩ的电阻值对应于大约12.6V的标称电压。在一些结构中，在识别电阻器998的电阻值增大时，电池970的标称电压降低。在一些结构中，控制器1008也确定了热敏电阻385的电阻值。控制器1008根据其化学组分、标称电压和/或温度，来选择用于电池970的适当充电方法或算法。电池充电器974因此给电池970充电。

在现有的电池968与现有的电池充电器972电连接时，电池充电器972的检测端子1007与现有电池968的检测端子988电连接。在一些结构中，包括在现有电池充电器972中的微控制器1009确定出热敏电阻986的电阻值，并且如果热敏电阻986的电阻值包括在第一电阻值范围内，则将电池968识别作为具有NiCd或NiMH化学组分。现有电池充电器972根据热敏电阻986的电阻值确定现有电池968的温度，并且根据其温度选择用于该电池968的适当充电方法或算法。现有的电池充电器972因此给现有电池968充电。

在电池970与现有电池充电器972电连接时，现有电池充电器972的检测端子1007与电池970的检测端子996电连接。电池970的第二检测端子997没有与现有电池充电器972的任意电池充电器端子电连接。在一些结构中，微控制器1009确定识别电阻器998的电阻值。在一些结构中，识别电阻器998的电阻值没有包括在由微控制器1009所识别出的第一电阻值范围内。由于微控制器1009不能识别出该电池970，所以现有电池充电器972不会实施充电方法或算法。以电子方法防止了电池970由现有电池充电器972充电或者将它“封锁住”。

在图35-37、40-41、48A、49-52中显示出体现本发明各个方面的另一个电池1030。该电池1030可以与在图1-5中所示的电池50类似。例如，电池1030可以与电气装置或设备、例如无线电动工具1034(在图48A中所示的)连接，以选择地给电动工具1034供电。电池1030可以从电动工具1034中拆除，并且可以由电池充电器1038(在图40-44中所示的)重新充电。

如图35-37中所示，电池1030可以包括外壳1042和由外壳1042支撑的至少一个可再充电电池单元1046(在图41中示意性地所示的)。在所示的结构中，电池1030可以为包括五个串联连接的大约3.6V电池单元1046(显示出一个)的18V电池组，或者可以为包括五个串联连接的大约4.2V电池单元1046(显示出一个)的21V电池组。在其它结构(未示出)中，电池1030可以具有另一个标称电池电压，例如9.6V、12V、14.4V、24V、28V等，以给电气设备供电，并且由电池充电器1038充电。应该理解的是，在其它结构(未示出)中，电池单元1046可以具有不同的标称单元电压，和/或可以按照另一种结构连接，例如并联或并联/串联组合连接。

电池单元1046可以为任意可再充电电池单元化学组分类型，例如镍-镉(NiCd)、镍-金属氢化物(NiMH)、锂(Li)、锂离子(Li离子)、其他锂基化学组分、其他可再充电的电池单元化学组分等。在所示的结构中，电池单元1046为Li离子电池单元。

外壳1042可以提供支撑部分1050，用于将电池1030支撑在电气装置、例如电动工具1034或电池充电器1038上。在所示的结构中，支撑部分1050可以提供C形横截面(参见图37)，它可以与在电气装置上的互补T形横截面支撑部分连接。如图35-37所示一样，支撑部分1050可以包括沿着支撑轴线1058延伸并且限定有沟槽1062的导轨1054。也可以设置与电气装置支撑部分的表面接合的中间脊部1066。在脊部1066中可以形成有凹部1070(参见图35-36)，从而脊部1066具有横向向外延伸的部分1072。

电池1030还可以包括(参见图35-37)锁紧组件1074，该锁紧组件1074可用来将电池1030锁在电气装置上、例如锁在电动工具1034和/或电池充电器1038上。在一些结构中，锁紧组件1034可以包括锁紧构件1078，它们可以在锁紧位置和解锁位置之间运动，在上述锁紧位置，锁紧构件1078接合着在电气装置上的相应锁紧构件以将电池1030锁在电气装置上。锁紧组件1074还可以包括促动器1082，用于使锁紧构件1078在锁紧位置和解锁位置之间运动。偏压构件(未示出)可以将锁紧构件1078朝着锁紧位置偏压。

电池1030还可以包括(参见图35-39和41)端子组件1086，所述端子组件1086可用来使电池单元1046与在电气装置中的电路电连接。端子组件1086可以包括(参见图35-37)由外壳1042提供的端子外壳1090。在所示的结构中以及在一些方面中，在端子外壳1090中可以设置窗口或开口1094。端子组件1086可以包括(参见图35、37-39和41)正极电池端子1098、接地端子1102、第一检测端子1106和第二检测端子1110。如在图41中示意性地所示一样，端子1098和1102与单元或串联单元1046的相对端部连接。

检测端子1106和1110可以分别与连接在电池1030的电路中的电气部件1114和1118连接。检测端子1106和1110可以将有关电池1030的信息传送给电气装置。例如，与检测端子1106连接的一个电气部件、例如电气部件1114可以为识别部件、例如电阻器，用来传送电池1030的特性标识，例如电池单元1046的化学组分、电池1030的标称电压等。其它电气部件、例如与检测端子1110连接的电气部件1118，可以为温度检测装置或热敏电阻，用来传送电池1030和/或电池单元1046的温度。

在其它结构中，电气部件1114和1118可以为其它合适的能够产生出电信号的电气部件，例如微处理器、控制器、数字逻辑部件等，或者部件1114和1118可以为其它合适的无源电气部件，例如电阻器、电容器、电感器、二极管等。

应该理解的是，在其它结构(未示出)中，电气部件1114和1118可以为其它类型的电气部件，并且可以传送与电池1030和/或电池单元1046有关的其它特性或信息。应该理解的是，针对电气部件1114和1118所使用的“通信”和“传送”，也可以涵盖具有或处于由能够确定电气部件1114和/或1118的状况或状态的传感器或装置检测到的状况或状态中的电气部件1114和/或1118。

如图39所示，端子1098、1102和1106可以分别在相互基本上平行的平面P₁、P₂和P₃中取向。端子1110可以在平面P₄中取向，平面P₄取向为与其它平面P₁、P₂和P₃中的至少一个不平行，在所示出的结构里，和所有其它平面P₁、P₂和P₃不平行。在一个结构中，平面P₄可以与平面P₁、P₂和P₃垂直。端子1098、1102、1106和1110可以沿着相应轴线A₁、A₂、A₃和A₄延伸，并且在所示的结构中，端子轴线A₁、A₂、A₃和A₄与支撑轴线1058平行(参见图35和37)。

如图40-44所示一样，体现本发明各个方面的电池充电器1038可以与电池1030连接(如图40所示)，并且能够用来给电池1030充电。电池充电器1038可以包括充电器外壳1122和由外壳1122支撑并且可以与电源(未示出)连接的充电电路1126(在图41中示意性显示出)。充电电路1126可以与电池1030的端子组件1086(在图41中示意性地显示出)连接，并且能够用来将电能传送给电池1030，以给电池单元1046充电。

在一些结构中以及在一些方面中，充电电路1126可以用来按照与在2002年9月24日提交的美国专利No.6456035和2001年4月24提交的美国专利No.6222343中所述的类似的方式给电池1030充电，这些专利在这里被引用作为参考。在其它结构中，充电电路1126可以用来按照与在在先提交的2003年1月17日申请的美国临时申请序列号No.60/440692中所述的类似的方式给电池1030充电，该申请的全部内容在这里被引用作为参考。

如图42-44中所示一样，外壳1122可以提供用于支撑电池1030的电池支撑部分1130。支撑部分1130可以具有大体上T形横截面，它可以与电池1030的支撑部分1050的C形横截面互补。支撑部分1130可以包括(参见图42-44)导轨1134，这些导轨1134沿着支撑轴线1138延伸，并且形成有沟槽1142。支撑部分1130还可以包括可以与脊部1066接合的表面1146。

突出部或肋条1150可以从表面1146延伸出。在电池1030设置在支撑部分1130上时，肋条1150可以大体上与锁紧构件1078横向对准，以将锁紧构件1078保持在锁紧位置中。在一个结构中，肋条1150下降，以确保肋条1150不会与在电池1030的支撑部分1050上的脊部1066接合，这将防止电池1030与电池充电器1038连接。

电池充电器1038还可以包括(参见图41-47)端子组件1154，用来使充电电路1126与电池1030的端子组件1086电连接(如在图41中示意性地所示一样)。如图42-44和46-47中所示一样，端子组件1154可以包括由支撑部分1130提供的端子外壳1158。端子组件1154可以包括(参见图41-47)正极端子1162、负极端子1166、第一检测端子1170和第二检测端子1174。充电器端子1162、1166、1170和1174可以分别与电池端子1098、1102、1106和1110连接(如在图41中示意性地所示一样)。

充电器端子1162、1166、1170和1174可以与充电电路1126连接。充电电路1126可以包括用于控制电池1030的充电的微控制器1178。控制器1178可以用来与电池1030的电气部件1114和1118通信或者检测其状况或状态，以识别出电池1030的一个或多个特性和/或状况，例如电池1030的标称电压、电池单元1046的化学组分、电池1030和/或电池单元1046的温度等。根据由控制器1178作出的确定，控制器1178可以控制充电电路1126，以给电池1030正确地充电。

如图35、37-39中所示一样，电池端子1098、1102和1106可以为阳片端子。如图42所示，充电器端子1162、1166和1170可以为阴片端子，它可用来接收阳片端子1098、1102和1106。电池端子1110(参见图35-39)和充电器端子1174(参见图42-44)可以提供悬臂弹簧式接合。在所示的结构(参见图42-44)中，充电器端子1174可以与支撑轴线1138大体上垂直地延伸，以提供与电池端子1110的滑动接合和接触。

电池1030可以与电气设备、例如电动工具1034(在图48A中所示的)连接，以给工具1034供电。电动工具1034包括支撑着由电池1030选择地供电的电机1184(示意性地所示的)的外壳1182。外壳1182可以设有(参见图48B)其上能够支撑电池1030的支撑部分1186。支撑部分1186可以具有大体上T形横截面，它可以与电池1030的支撑部分1050的C形横截面互补。支撑部分1186还可以设有锁紧凹槽1188(显示出一个)，锁紧构件1078可以接合在锁紧凹槽1188中，以将电池1030锁在电动工具1034上。

电动工具1034还可以包括能够与电池1030的端子组件1086连接的端子组件1190(在图48中部分显示出)，从而可以从电池1030将电能传送给电动工具1034。在所示的结构中，端子组件1190可以包括正极端子1194和负极端子1198，它们可以分别与电池1030的端子1098和1102连接。

应该理解的是，在其它结构(未示出)中，端子组件1190可以包括可以与检测端子1106和/或1110连接的附加端子(未示出)，从而有关电池1030的信息、例如电池1030的一个或多个特性和/或电池1030的状况，可以传送给电动工具1034或者由它检测出。在这些结构中，电动工具1034可以包括控制器(未示出)，用来确定所传送或所检测到的有关电池1030的信息，并且用来根据该信息，控制电动工具1034的操作。

在图53-56中显示出体现本发明各个方面的电池1030A的可选结构。共同的元件由相同的标号“A”表示。

如图53-56中所示一样，电池1030A可以包括支撑着一个或多个单元(未示出，但是类似于单元1046)的外壳1042A。电池1030A可以包括支撑部分1050A，它具有(参见图56)大体上C形横截面，它能够与电池充电器1038的支撑部分1130(参见图42)以及电动工具1034的支撑部分1186(参见图48B)互补，从而电池1030A可以与电池充电器1038和电动工具1034连接。

如图53-56中所示一样，支撑部分1050A可以包括脊部1066A。如图55所示，脊部1066A可以进一步延伸至一个侧边(在图55中的下侧面)，以提供横向向外延伸的部分1072A。

对于一些结构以及一些方面，在上面更详细地描述了电池1030A的其它单独特征、结构和操作。

在将电池1030A设置在电池充电器1038的支撑部分1130上时，下降的肋条1150(在图42中所示的)没有与在电池1030A的支撑部分1050A上的脊部1066A的延伸部分1072A接合(参见图55)，从而没有防止电池1030A与电池充电器1038连接。

图57-61显示出现有技术电池1230。电池1230可以包括外壳1242和至少一个由外壳1242支撑的可再充电电池单元1246(在图61中示意性地显示出)。在所示的结构中，电池1230为18V电池组，它包括15个串联连接的大约1.2V电池单元1246。在其它结构(未示出)中，电池1230可以具有其它标称电压，例如9.6V、12V、14.4V、24V等，以给电气设备供电，并且由电池充电器1038充电。应该理解的是，在其它结构(未示出)中，电池单元1246可以具有不同的标称单元电压和/或可以按照其它结构连接，例如并联或并联串联组合连接。电池单元1246可以为可再充电电池单元化学组分类型，例如NiCd或NiMH。

如图57-60中所示一样，外壳1242可以设有支撑部分1250，用于将电池1230支撑在电气装置、例如电动工具1034(在图48中所示的)或电池充电器1038(在图42中所示的)上。在所示的结构中，支撑部分1250可以设有(参见图60)C形横截面，它可以与在电气装置上(在电动工具1034上的支撑部分1186(参见图48B)和/或在电池充电器1038的电池支撑部分1130(在图42中所示的))的互补T形横截面支撑部分连接。如图57-60中所示一样，支撑部分1250可以包括沿着支撑轴线1258延伸并且形成有沟槽1262的导轨1254，可以设有中间脊部1266，以与电气装置支撑部分的表面接合。脊部1266可以具有基本上线性未中断的侧面1272。脊部1266没有设置横向向外延伸部分(与电池1030的延伸部分1072(在图36中所示的)或电池1030A的延伸部分1072A(在图55中所示的)相同的)。

电池1230还可以包括(参见图57-60)锁紧组件1274，锁紧组件1274可用来将电池1230锁在电气装置上、例如锁在电动工具1034(在图48A中所示的)和/或电池充电器上。锁紧组件1234可以包括(参见图57-60)锁紧构件1278，锁紧构件1278可以在锁紧位置和解锁位置之间运动，在上述锁紧位置，锁紧构件1278可以接合着在电气装置上的相应锁紧构件(例如，在电动工具1034上的锁紧凹槽1188)，以将电池1230锁在电气装置上。锁紧组件1274还可以包括促动器1282，用于使锁紧构件1278在锁紧位置和解锁位置之间运动。偏压构件(未示出)可以将锁紧构件1278朝着锁紧位置偏压。

电池1230还可以包括(参见图58和60)端子组件1286，端子组件1286可用来使电池单元1246与在电气装置中的电路电连接。端子组件1286包括由外壳1242提供的端子外壳1290。端子组件1286可以包括正极电池端子1298、接地端子1302和检测端子1306。如在图58和60中所示一样，端子1298、1302和1306在基本上相互平行的平面中取向，并且可以沿着与支撑轴线1258平行的相应轴线延伸。

如在图61中示意性地所示一样，端子1298和1302可以与单元或串联单元1246的相对端部连接。检测端子1306可以与连接在电池1230的电路中的电气部件1314连接。在所示的结构中，电气部件1314可以为温度检测装置或热敏电阻，以传送电池1230和/或电池单元1246的温度。

如在图61中示意性所示一样，电池1230可以与电池充电器1038连接，并且电池充电器1038能够用来给电池1230充电。电池端子1298、1302和1306可以分别与三个充电器端子1162、1166和1170连接。微控制器1178可以识别出电池1230(或者确定电池1230是否为电池1030或是电池1030A)，并且识别出电气部件1314或热敏电阻的状况，以检测出电池1230的温度。微控制器1178可以控制电池1230的充电。

电池1230可以支撑在电池充电器1038的支撑部分1130上。肋条1150(在图42中所示的)不会接合在电池1230的支撑部分1250上的脊部1266(在图57-60中所示的)，从而不会阻止电池1230与电池充电器1038连接。

电池1230能够与电气设备、例如电动工具1034(在图48A中所示的)连接，以给电动工具1034供电。电池1230可以支撑在电动工具1034的支撑部分1186上(在图48B中所示的)，并且可以与电机1184(在图48A中示意性所示的)连接，以给电机1184供电。

图62-65显示出另一个电池充电器1338。电池充电器1338可以包括充电器外壳1342和由外壳1342支撑并且可以与电源(未示出)连接的充电电路1346(在图65中示意性地显示出)。充电电路1346可以与电池1230的端子组件1286连接，并且能够用来将电能传送给电池1230，以给电池单元1246充电。

如图62-64中所示一样，外壳1342可以设有用于支撑电池1230的电池支撑部分1350。支撑部分1350可以具有(参见图62)大体上为T形的横截面，它与电池1230的支撑部分1250的C形横截面互补(在图60中所示的)。支撑部分1350可以包括(参见图62-64)导轨1354，导轨1354沿着支撑轴线1358延伸并且形成有沟槽1362。支撑部分1350可以包括能够与脊部1266接合的表面1366。

突出部或肋条1370可以从表面1366延伸出。肋条1370可以从表面1366延伸出比肋条1150(参见图43-44)从电池充电器1038的表面1146延伸出更远。在电池1230支撑在支撑部分1350上时，肋条1370可以沿着脊部1266的侧缘滑动(参见图59)，从而电池1230可以与电池充电器1338连接。电池1230的脊部1266在横向方向上可以比电池1030的脊部1066(参见图36)窄，并且可以不包括延伸部分1072。

如图62-65所示一样，电池充电器1338可以包括端子组件1374，用来使充电电路1346与电池1230的端子组件1286电连接。端子组件1374可以包括(参见图62-64)由支撑部分1350提供的端子外壳1378。端子组件1374还可以包括正极端子1382、负极端子1386和检测端子1390。如在图65中示意性所示一样，充电器端子1382、1386和1390可以分别与电池端子1298、1302和1306连接。

充电电路1346可以包括用于控制电池1230的充电的微控制器1394。控制器1394可以通过检测电气部件1314或热敏电阻的状况，来确定电池1230的温度。根据由控制器1394作出的确定，控制器1394可以控制充电电路1346正确地给电池1230充电。

在示例性实施方案中，如果用户试图将电池1030连接在电池充电器1338上，则电池充电器1338的一部分例如向上延伸的肋条1370(在图62中所示的)会阻止电池1030与电池充电器1338连接。在将电池1030设置在支撑部分1350上时，肋条1370接合着电池1030的支撑部分1050的脊部1066的横向较宽的延伸部分1072(在图36中所示的)，以阻止电池1030与电池充电器1338完全连接。肋条1370设置在支撑部分1350上，从而电池1030的端子组件1086不能与充电器1338的端子组件1374连接。

在一些方面中，本发明提供了具有附加通信或检测路径的电池，例如电池1030或1030A，和/或电池充电器，例如电池充电器1038。在一些方面中，本发明提供了充电器，例如充电器1038，它能够给具有附加通信或检测路径的电池组、例如电池1030或1030A以及没有附加通信或检测路径的电池、例如电池1230充电。在一些方面中，本发明提供了“机械封锁”，用来在电池、例如电池1030或1030A供相应的现有电气装置、例如电动工具1034使用期间，防止电池、例如电池1030或1030A与充电器、例如现有的电池充电器1338连接。

如图69所示，电池50还可以包括可维护电池单元4480。如果在电池50中的一个或多个单元4480出现故障，则能够按照一组或包装4485的方式更换可维护单元4480。如图69所示，单元4480可以组在一起，并且用塑料覆盖件4490缠绕。可以将该包装4485插入到电池50的外壳65中，在图70中显示出其一部分。

参照图69-71，包装4485设置在外壳65的端盖4495内。适当的导线(未示出)连接在正极端子110、负极端子115和电路130(例如开关180、微控制器140等)和单元4480之间。

在另一个结构(在图71中所示的)中，可维护单元4420与端子组件105(以及正极端子110、负极端子115和检测端子120)一起组成单个包装4500。如图71中所示一样，单元4480与导电带或连接件100连接在一起。第一单元4480a也与正极端子120连接。

这些单元4480被缠绕在塑料覆盖件或合适的绝缘外壳4505中。外壳4505(示意性地显示出)使端子组件105暴露出。包装4500还包括几个电连接器4510，用来在电路130(在图70中未示出)、例如微控制器140和半导体开关180以及单元4480和端子组件105之间建立电连接。在一个结构中，包装4500包括：将正极端子110连接在微控制器140的正极输入端上的第一连接器4515；和将检测端子120连接在微控制器140的检测输入端上的第二连接器4520。在该结构中，包装4500还包括：使负极端子115与半导体开关180的漏极195连接的第三连接器4525；和使半导体开关180的源极190与最后电池单元4480e的负极端95连接的第四连接器4530。

在该结构中，包装4500在单元4480和端子组件105之间形成并且建立了电能连接。包装4500设置在外壳65内，该外壳65包括电路130(例如，半导体开关180、微控制器140等)。

在一些结构中以及在一些方面中，电池50可以为“滑动式”电池组，例如在图1-3中所示的电池50。在其它结构中，电池50可以为“塔式”电池组，例如在图72中所示的塔式电池4600。在这些结构中，塔式电池4600可以包括电路130，它反过来可以包括用来提高塔式电池4600的性能的部件。在其它结构中，电池4600只可以包括部分电路130或包括在电路130中的部件的一部分，以提高电池4600的性能。

如图72-76中所示一样，塔式电池4600包括外壳4615。在一些结构中，外壳4615可以包括上外壳部分4620和下外壳部分4625。在这些结构中，上外壳部分4620通过分隔线4627与下外壳部分4625分开。如在所示的结构中所示一样，塔式电池4600包括“塔”4630，或包括从外壳4615延伸出与电气装置、例如电池充电器、各个电动工具等相配的部分。塔4630包括用于端子部件或组件(未示出)的端子支撑件(未示出)。

塔式电池4600还包括一个或多个电池单元4650，每个具有化学组分和标称电压。与电池50和电池单元80类似，塔式电池4600可以具有Li离子电池化学组分、大约为18V或大约21V的标称电压(例如，取决于电池单元类型)，并且可以包括五个电池单元4650a、4650b、4650c、4650d和4650e。在其它结构(未示出)中，塔式电池4600可以具有Li离子电池化学组分、大约为24V、大约25V或大约28V(取决于例如电池单元类型)的标称电压，并且可以包括七个电池单元。在其它结构中，塔式电池4600可以具有比所示和所述的更多或更少的电池单元4650。在示例性结构中，每个电池单元4650具有Li离子化学组分，并且每个电池单元4650具有基本上相同的标称电压，例如大约为3.6V、大约4V或大约4.2V。

如图76-84中所示一样，电池单元4650可以大体上为圆柱形，并且可以具有大于单元直径4654的两倍并且大约为其三倍的单元长度4652。在所示的结构中以及在一些方面中，每个电池单元4650可以具有大约为26毫米(26mm)的直径4654、以及至少大约为60毫米(60mm)的长度4652。在一些结构中，每个电池单元4650可以具有大约为65毫米(65mm)的长度4652。在一些结构中，每个电池单元4650可以具有大约为70毫米(70mm)的长度4652。

在图76-84中所示的电池单元4650比当前NiCd和NiMH电池单元(未示出)长。电池单元4650必须按照与传统NiCd和NiMH单元不同的方式布置。在图76中显示出电池单元4650在塔式电池4600中布置的一个实施例。电池单元4650如此布置，从而每个单元的单元长度4652与电池长度垂直(显示为轴线4656)。

在图77-84中显示出电池单元布置的其它结构或实施例。

如图85-87中所示一样，塔式电池4600a还可包括一个或多个电池单元4680，它们具有与电池单元4650不同的标称电压。在所示的结构中，电池单元4680每个具有大约2.2V或大约2.4V的标称电压。在图85-87的所示结构中，塔式电池4600a具有与在图76-84中所示的塔式电池4600大致相同的标称电压，但是包括十个(10)电池单元4680。

如图85-87中所示一样，电池单元4680还具有与在图76-84中所示的电池单元4650不同的尺寸。在图85-87中所示的电池单元4680具有比单元直径4684大三倍的单元长度4682。在所示的结构中，每个电池单元4680可以具有大约为18.6毫米(18.6mm)的直径4684、以及至少大约为60毫米(60mm)的长度4682。在一些结构中，每个电池单元4680具有大约六十五毫米(65mm)的长度。在一些结构中，每个电池单元4680可以具有大约为70毫米(70mm)的长度4682。图85-87还显示出用于塔式电池4600a的电池单元4680的布置的不同结构或实施例。

图91-102显示出与在图2和3中所示的电池组50类似的电池组7010。电池组7010包括外壳7012，外壳7012具有上外壳部分或盖子7014以及侧外壳半部7016、7018。盖子7014和外壳半部7016、7018一起限定了内部空间7020，并且基本上包围着一个或多个电池单元7024和电路130。在所示的结构中，电池单元7024与上面所示和所述的电池单元80类似。在其它结构中，外壳7012可以具有其它形状和结构。例如，在一些结构中以及在一些方面中，外壳7012可以与在2004年5月21日提交的美国设计专利申请序列号No.29/205933中所示和所述的部件类似，该申请的全部内容由此被引用作为参考。

在图91-102的所示结构中以及在一些方面中，电池组7010为28V电池组，它包括串联连接的七个大约4.0V可再充电电池单元7024。在其它结构中以及在其他方面中，电池组7010可以具有其它标称电压，例如9.6V、12V、18V、24V、40V等。

电池单元7024可以具有任意电池化学组分，例如铅酸、镍-镉(“NiCd”)、镍-金属氢化物(“NiMH”)、锂(“Li”)、锂离子(“Li离子”)、锂钴(“Li-Co”)、锂锰(“Li-Mn”)尖晶石、或者另外一种可再充电或不可再充电电池化学组分的另一种锂基化学组分。

在所示的结构中以及在一些方面中，盖子7014包括：大体上水平的上表面7028；向上向下倾斜的前表面7030；和设置在上表面7028和前表面7030之间的端子支撑件7032。轨道7034在端子支撑件7032和上表面7028的后端7036之间沿着上表面7030水平延伸，并且可以接合在电气装置(例如无线电动工具或电池充电器)中的形状互补凹槽中，以至少部分机械连接电池组7010和电气装置。

在一些结构中以及在一些方面中，电池组7010包括至少一个锁定件7044，所述至少一个锁定件7044防止了在电池组7010和至少一些电气装置(例如，具有与电池组7010不同的额定电压或功率容量)之间的机械接合。在图91-102所示的结构中以及在一些方面中，所述锁定件7040包括突出部7042，所述突出部7042从一个或多个轨道7034向外延伸。为了将电池组7010连接到可接受的电气装置，操作人员将轨道7034和电池组7010的突出部7042接合在电气装置的互补凹槽里。突出部7042防止操作人员将电池组7010机械地连接到没有互补结构的电气装置(例如，具有和电池组7010不同的额定电压或功率容量的电池充电器或电动工具)上。

在一些结构中和在一些方面中，电池组7010包括第二锁定件7044，所述第二锁定件7044防止在电池组7010和至少一些电气装置(例如，具有和电池组7010不同的额定电压或功率容量的电池充电器或电动工具)之间的机械接合。在具有第一和第二锁定装置7040、7044的电池组7010的结构中，第一锁定件7042可以防止在电池组7010和一些电气装置之间的机械接合，并且第二锁定件7044可以防止在电池组7010和其它电气装置之间的机械接合。

在图91-102的所示结构中以及在一些方面中，第二锁定件7044包括突出部7045，它在端子支撑件7032附近从轨道7034向上延伸。为了将电池组7010连接在可接受的电气装置上，轨道7034和突出部7045接合在电气装置上的互补凹槽，以将电池组7010机械固定在电气装置上。突出部7045防止了操作人员将电池组7010机械连接在没有互补结构的电气装置(例如，具有与电池组7010不同的额定电压或功率容量的电池充电器或电动工具)上。

如图99和102中所示一样，前面和后面凸起7046、7048从盖子7014的相对侧面横向向外延伸，并且可以接合在形成在外壳半部7016、7018中的相应凹槽7050中，以将盖子7014固定在外壳半部7016、7018之间。如下面更详细所述一样，在一些结构中以及在一些方面中，前面凸起7046也可以或可选地限制闩锁7056相对于盖子7014的运动。

连接凸起7060从盖子7014的上表面和前表面7028、7030向下延伸，并且形成凹槽7062。如在下面更详细所述一样，突出部7064从外壳半部7016、7018向外延伸，并且可以接合在凹槽7062中，以将盖子7014固定在外壳半部7016、7018之间。在图91-102的所示结构中以及在一些方面中，紧固件7066在外壳半部7016、7018之间延伸，并且将外壳半部7016、7018固定在一起。

在图91-102的所示结构中以及在一些方面中，连接导轨7068在盖子7014的相对侧面上从外壳半部7016、7018向上延伸。如在下面更详细描述的一样，连接导轨7068或部分连接导轨7068可以接合在电气装置中的形状互补凹槽中，以将电池组7010机械连接在电气装置上。

在图91-102的所示结构中以及在一些方面中，外壳半部7016、7018的每一个包括水平延伸的凸缘7070和垂直延伸的凸缘7072。水平和垂直凸缘7070、7072一起至少部分限定了在电池组7010的相对侧面上的闩锁凹槽7074。如图99和102中所示一样，狭槽7076将水平和垂直凸缘7070、7072分开，并且与内部空间7020连通。引导件7080从水平凸缘7070的外边缘向上延伸，并且如下面更详细说明的一样，限制闩锁7056相对于外壳半部7016、7018的运动。

如在图91-102中所示一样，闩锁7056包括按钮7082，按钮7082向外延伸穿过形成在外壳半部7016、7018中的闩锁凹槽7074。在所示的结构中以及在一些方面中，闩锁7056还包括横向延伸的凸缘7084和向外延伸的凸起7086，它们从凸缘7084向外并且向后延伸。横向延伸凸缘7084支撑在外壳半部7016、7018的水平凸缘7070上，并且向内延伸穿过在外壳半部7016、7018的水平和垂直凸缘7070、7072之间的狭缝7076。

在一些结构中以及在一些方面中，弹簧7088支撑在按钮7082的内侧和外壳半部7016、7018的垂直延伸凸缘7072之间。在这些结构中以及在这些方面中，弹簧7088将按钮7082向外偏压。另外并且如下面所更详细所述一样，弹簧7088将闩锁7056朝着锁紧位置偏压。

肋条7092从横向延伸凸缘7084向下延伸，并且可以与外壳半部7016、7018的引导件7080接合，以限制闩锁7056相对于外壳半部7016、7018的向外运动。肋条7092也可以与在盖子7014的上表面7028上的前面凸起7046接合，以限制闩锁7056沿着与按钮7082的外表面大体上平行的方向的横向运动。

锁紧元件7094从凸起7086向上延伸，并且设置在轨道7034附近，以接合在电气装置中的形状互补凹槽中。更具体地说，在操作人员按压按钮7082时，闩锁7056和锁紧元件7094向内朝着解锁位置运动，在所述解锁位置，锁紧元件7094不可以与电气装置接合。在操作人员松开按钮7082时，弹簧7088使闩锁7056和锁紧元件7094向外朝着锁紧位置运动，在所述锁紧位置，锁紧元件7094可以锁紧接合在电气装置中的凹槽中，以将电池组7010机械固定在电气装置上。

在其它结构中以及在其它方面中，闩锁7056的其它运动包括枢转运动、垂直滑动运动等，上述闩锁7056的其它运动可以使闩锁7056在锁紧位置和解锁位置之间运动。在所示的结构中以及在一些方面中，电池组7010可以包括两个闩锁7056。在其它结构中以及在其它方面中，电池组7010可以包括单个闩锁7056。在还有其它结构中以及在其它方面中，电池组10可以包括三个或多个闩锁7056。

在一些结构中以及在一些方面中，电池组7010还包括靴形件7096。在图91-102的所示结构中以及在一些方面中，部分靴形件7096与第一和第二外壳半部7016、7018模塑在一起。在这些结构中以及在这些方面中，靴形件7096由弹性材料例如橡胶、塑料等形成，该材料能够吸收冲击、降低通过电池组7010传送的振动等。另外，在一些结构中以及在一些方面中，靴形件7096可以具有高摩擦外表面。在这些结构中以及在这些方面中，靴形件7096可以防止电池组7010沿着工作表面滑动或运动。

在所示的结构中以及在一些方面中，为了装配电池组7010，操作人员首先将弹簧7088连接在闩锁7056的内侧上。操作人员然后相对于外壳半部7016、7018的垂直凸缘7072压缩弹簧7088，并且使闩锁7056滑动到闩锁凹槽7074中，从而至少一部分横向延伸凸缘7084延伸穿过在外壳半部7016、7018中的狭缝7076。然后，通过在肋条7092和引导件7080之间以及在肋条7092和外壳半部7016、7018的前面凸起7046之间的接合，来将闩锁7056保持在闩锁凹槽7074中。

在闩锁7056设置在闩锁凹槽7074中之后，操作人员将电气部件插入到由其中一个外壳半部7016、7018(例如，外壳半部7016)限定的内部空间7020中，所述电气部件包括电池单元7024。在图91-102的所示结构中以及在一些方面中，操作人员也可以将一个或多个垫片或衬垫7098插入到外壳半部7016、7018中，以保护这些电气部件。操作人员然后使盖子7014的前面和后面凸起7046、7050与在外壳半部7016、7018中的相应凹槽7050对准，并且在用紧固件7066将盖子7014和外壳半部7016、7018固定在一起之前，使外壳半部7016、7018的突出部7064与盖子7014的凹槽7062对准。

在操作中，电池组7010可以与电气装置电连接。为了将电池组7010固定在电气装置上，操作人员使轨道7034与在电气装置上的相应凹槽对准，并且将连接导轨7068与在电气装置上的相应凹槽对准。操作人员然后使电池组7010运动成与电气装置接合。在一些结构中以及在一些方面中，在使电池组7010和电气装置接合之前，必须按压按钮7082，以使闩锁7056从锁紧位置朝着解锁位置运动。一旦电池组7010和电气装置接合，则弹簧7088使锁紧元件7094运动成锁紧接合在电气装置中的相应凹槽中，从而将电池组7010固定在电气装置上。

一旦电池组7010与电气装置连接，则电池组7010可用来给电气装置提供电能(例如，在电气装置为电动工具的结构中)，或者可选的是，电池组7010可用来接收来自电气装置的电能(例如，在电气装置为电池充电器的结构中)。

为了将电池组7010从电气装置中拆除，操作人员按压按钮7082，从而使闩锁7056从锁紧位置朝着解锁位置运动。操作人员然后使电池组7010向外离开电气装置运动，从而使轨道7034和导轨7068与在电气装置中的互补凹槽脱开。

在一些结构中以及在一些方面中，闩锁7056不会接合在电气装置上的结构，并且电池组7010没有闩锁在电气装置上。例如，在一些结构中以及在一些方面(例如，在电气装置为电池充电器时)中，电池组7010支撑在电气装置上，但是不是固定或闩锁在电气装置上。

在一些结构中以及在一些方面中，电池7010(和电池50)可以包括能够防止电池7010窜改或者可以指出电池7010是否被窜改的装置。如图91-102中所示一样，在组装好电池50时，外壳半部7016、7018形成分隔线7725。

如图98、99和101中所示一样，装置7730可以基本上设置在一部分分隔线7725上，以帮助指出该电池7010是否已经被窜改或试图被窜改。在一个结构中，装置7730包括设置在电池7010的底面7740上并且基本上覆盖着一部分分隔线7725的金属铭牌。铭牌7730可以使用各种本领域所公知的普通方法贴在电池7010上。为了维护电池7010，操作人员必须沿着分隔线7725切开铭牌7730，以将外壳半部7016、7018分开。

在一些结构中，只有合法的操作人员可以维护该电池7010。如果合法操作人员注意到特定电池7010的铭牌7730已经被切开或改变，则操作人员可以确定该电池7010被窜改。在电池7010具有保证措施的一些结构中，该装置7730可以帮助指出哪些电池7010具有正确的要求，以及哪些电池7010已经被窜改。

在其它结构中，该装置7730可以包括不同的一个或多个不同材料，或者可以设置在电池7010上的不同位置上。

还有如图99和102中所示一样，电池7010包括电池芯部7805和端子组件7810。在一些结构中，端子组件7810可以与上面所示和所述的端子组件105类似。在一些结构中，例如图99和102所示的结构中，电池芯部7805包括电池单元7024、端盖7820和7822和电路130。

为了使得电池7010更不易于受到由于振动造成的损坏，电池50包括几个浮动连接件。这些浮动连接件使得各个部分在一些情况中能够相对于彼此运动，同时仍然保持电连接。换句话说，在这些部分之间的连接不是刚性物理连接。

在所示的结构中，电池单元7024设置在端盖7820和7822内，从而电池单元7024相对于彼此浮动。导电带7830将各个电池单元7024相互连接。同样，电池芯部7805相对于电池50的外壳是浮动的。电池芯部7805如此设置在电池50内，从而该芯部7805可以运动。垫片7098在电池7010受到振动时，吸收来自电池芯部7805的任何冲击。如图99所示，包括在电路130的燃料计(未示出)中的LED(未示出)伸出穿过电池盖子7014的开口7840。这些LED固定在包括在电池芯部7805中的电路130(例如PCB7850)上。因此，LED没有刚性固定在电池7010的外壳上。还有，端子组件7810包括各种上面所示和所述的电池端子(例如，正极端子、负极端子和检测端子)。端子组件7810包括相对于电池芯部7805并且也与电池7010的盖子7014连接的浮动连接。在电池端子(并且反过来端子组件7810)与电气装置连接时，端子组件7810会受到由该装置引起的振动。由于在端子组件7810和电池7010的外壳之间和在端子组件7810和电池芯部7805之间的浮动连接，传递给芯部7805和外壳的振动量将降低。

如上所述，电池50可以存储各种有关特定电池参数的信息。在一些结构中，该信息可以从电池50中借助维护模块6750(也被称为“读取器”)提取。如图103-105中所示一样，维护模块6750可以连接在电池50的端子(未示出)上，并且将存储在电池50中的信息下载。

在所示的结构中，维护模块6750包括外壳6755。外壳6755设有端子支撑件(未示出)。维护模块6750还可以包括一个或多个维护端子(未示出)，所述一个或多个维护端子由端子支撑件支撑，并且可以与电池50的一个或多个端子连接。这些维护端子与读取器电路(未示出)连接。读取器电路可以包括微控制器和其它非易失性存储器，用来存储从电池50接收到的信息。在图103-105中所示的维护模块6730为电池供电的。在一些结构中，维护模块6730包括在外壳6755内的电源，例如电池，或者在连接时可以由电池50供电。在其它结构中，维护模块6750可以包括电源线(未示出)，并且适用于接收AC电能。

如图103-105中所示一样，维护模块6750还可以包括显示器6755，例如液晶显示器、LED显示器等。维护模块6750还可以包括一个或多个用户启动开关6770。在一些结构中，显示器6755可以将存储在电池50中的信息显示出。在其它结构中，显示器6755可以将从电池50下载到维护模块6750中的信息显示出。在其它结构中，显示器6750可以显示出用户能够选择并且浏览、以控制维护模块6750的操作的各种功能或菜单。例如，用户可以通过一个或多个开关6770，选择要从电池50下载什么类型信息。在所示的结构中，开关6770可以为按钮式开关。在其它结构中，开关6770可以包括各种附加输入装置，例如触摸屏、键盘、串行端口等。维护模块6770也可以包括一个或多个输出端口(未示出)，用来将下载的信息传送给另一个设备，例如计算机。

在其它结构中，维护模块6750简单地读取存储在电池50的微控制器140中的信息，并且将该信息显示在显示器6755上。在这些结构中，维护模块6750没有存储从电池50读取或显示在显示器6755上的信息。

上述和在这些附图中所示的结构仅仅以实施例的方式给出，并且并不打算对本发明的构思和原理进行限制。因此，本领域普通技术人员要理解的是，在不脱离由所附权利要求给出的本发明精神和范围的情况下，可以在这些元件及其结构和布置中作出各种改变。

Claims (20)

1.一种电池组，其设置成给无线电动工具提供电能，所述无线电动工具具有电机，所述电池组包括：

多个电池单元，所述多个电池单元用于通过放电路径将放电电流提供给所述无线电动工具的电机，所述电池单元中的每个电池单元都具有电池单元充电状态；

开关，所述开关沿着放电路径设置，并用于交替地定位在导通状态和非导通状态中的一个里，所述开关还用于在所述开关定位在所述导通状态时，导通从所述电池单元提供给所述电机的放电电流，并且所述开关还用于在所述开关定位在所述非导通状态时，中断从所述电池单元提供给所述电机的放电电流；以及

控制器，所述控制器与所述电池单元电连接，所述电池单元单独地耦合到所述控制器，并且所述控制器用于监测所述电池单元中的每个电池单元的电池单元充电状态，并且用于控制所述开关的状态，

其中，当所述电池单元中的一个电池单元的电池单元充电状态达到预定阈值时，所述控制器改变所述开关的状态。

2.如权利要求1所述的电池组，其中，所述控制器改变所述开关的状态来中断提供给所述无线电动工具的电机的放电电流。

3.如权利要求1所述的电池组，其中，所述控制器中断提供给所述无线电动工具的电机的放电电流以使得基本上没有放电电流提供给所述无线电动工具的电机。

4.如权利要求1所述的电池组，其中，所述控制器和所述开关电连接，并用于控制所述开关的定位，并且，当所述电池单元中的一个电池单元的电池单元充电状态达到所述预定阈值时，所述控制器通过使得所述开关从所述导通状态运动到所述非导通状态从而中断放电电流。

5.如权利要求4所述的电池组，其中，当所述电池单元中的一个电池单元的电池单元充电状态达到第二预定阈值时，所述控制器进一步改变所述开关的状态，所述第二预定阈值和所述预定阈值不同。

6.如权利要求5所述的电池组，其中，所述第二预定阈值大于所述预定阈值。

7.如权利要求5所述的电池组，其中，当所述电池单元中的一个电池单元的电池单元充电状态达到所述第二预定阈值时，所述控制器通过使得所述开关从所述非导通状态运动到所述导通状态而使得放电电流导通。

8.如权利要求7所述的电池组，其中，所述第二预定阈值大于所述预定阈值。

9.如权利要求1所述的电池组，其中，当所述电池单元中的一个电池单元的电池单元充电状态达到第二预定阈值时，所述控制器进一步改变所述开关的状态，所述第二预定阈值和所述预定阈值不同。

10.如权利要求9所述的电池组，其中，所述第二预定阈值大于所述预定阈值。

11.如权利要求1所述的电池组，其中，所述多个电池单元包括五个电池单元。

12.如权利要求1所述的电池组，其中，所述多个电池单元包括七个电池单元。

13.如权利要求1所述的电池组，其中，所述电池单元中的每个电池单元都具有是锂基的电池单元化学组分。

14.如权利要求13所述的电池组，其中，所述电池单元中的每个电池单元的电池单元化学组分是锂离子化学组分。

15.如权利要求13所述的电池组，其中，所述电池单元中的每个电池单元的电池单元化学组分是锂锰尖晶石化学组分。

16.如权利要求13所述的电池组，其中，所述电池单元中的每个电池单元的电池单元化学组分是锂钴化学组分。

17.如权利要求13所述的电池组，其中，所述电池单元中的每个电池单元的电池单元化学组分是锂锰镍化学组分。

18.一种用于无线电动工具的电池组，该电池组包括：

多个电池单元，所述多个电池单元包括在所述电池组里，并用于通过放电路径给所述无线电动工具的电机提供放电电流，以便给所述电机供电，所述电池单元的每个电池单元都具有电池单元充电状态；

开关，所述开关沿着所述放电路径设置，并用于在所述开关定位在非导通状态时，中断从所述电池单元提供给所述电机的放电电流；以及

控制器，所述控制器与所述电池单元电连接，所述电池单元单独地耦合到所述控制器，并且所述控制器用于监测所述电池单元中的至少一个电池单元的电池单元充电状态，所述控制器和所述开关电连接，并用于控制所述开关，以便中断所述放电电流，

其中，当所述电池单元充电状态达到预定阈值时，所述控制器控制所述开关，以便中断所述放电电流。

19.一种通过多个电池单元给无线电动工具供电的方法，所述无线电动工具具有电机、控制器和触发开关，所述电池单元单独地耦合到所述控制器，所述方法包括：

响应于使用者启动所述触发开关，将放电电流从所述电池单元提供给所述无线电动工具的电机；

监测所述电池单元中的每个电池单元的电池单元充电状态；

将每个电池单元的电池单元充电状态传送给所述无线电动工具；以及

当所述电池单元中的至少一个电池单元的电池单元充电状态达到预定阈值时，中断将放电电流从所述电池单元提供给所述电机，并且中断提供放电电流独立于使用者切断所述触发开关。

20.如权利要求19所述的给无线电动工具供电的方法，还包括：

当所述电池单元中的至少一个电池单元的电池单元充电状态恢复到第二预定阈值时，将放电电流从所述电池单元重新提供给所述无线电动工具的电机，所述第二预定阈值大于所述预定阈值。

Images