CN209282869U - 电能储存装置及电动工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电能储存装置,包括四个电压相等的能量单元,四个能量单元均等分为两个能量模块。该电能储存装置包括控制同一能量模块内的两个能量单元的连接状态的模块内控制部和控制两个能量模块之间的连接状态的模块间控制部。在初始状态下,模块内控制部将同一个能量模块内的能量单元并联连接,模块间控制部将两个能量模块并联连接,以使四个能量单元并联连接。通过使用不同的插头与该电能储存装置插接以使其输出三种输出电压中的一种电压至使用该电能储存装置的电动工具。如此设置,增加了电能储存装置的适用范围,降低了使用成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动工具技术领域,尤其涉及一种电能储存装置及使用该电能储存装置的电动工具。
背景技术
在园林机械、动力工具行业,电动工具通常具有一个额定的工作电压,即,不同电压平台的整机需要不同电压平台的电池包来提供动力,如此,需要准备不同的电池包以适配不同额定工作电压的电动工具,增加了使用成本,造成了资源浪费。
有鉴于此,有必要设计一种改进的电能储存装置及使用该电能储存装置的电动工具,以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够提供三种输出电压的电能储存装置及使用该电能储存装置的电动工具。
为实现上述实用新型目的,本实用新型提供了一种电能储存装置,包括四个电压相等的能量单元,所述四个能量单元通过串并联组合可提供三种输出电压;所述四个能量单元均等分为两个能量模块;所述电能储存装置包括控制同一能量模块内的两个所述能量单元的连接状态的模块内控制部和控制所述两个能量模块之间的连接状态的模块间控制部;一个所述能量模块对应与一个所述模块内控制部连接,单个所述模块内控制部和所述模块间控制部均包括两个常闭开关和一个常开开关;所述模块内控制部的所述两个常闭开关和一个常开开关共同控制同一个能量模块内的两个能量单元串联或者并联连接;所述模块间控制部的所述两个常闭开关和一个常开开关共同控制所述两个能量模块串联或者并联连接;在初始状态下,所述模块内控制部将同一个能量模块内的两个能量单元并联连接,所述模块间控制部将所述两个能量模块并联连接,以使所述四个能量单元并联连接;所述电能储存装置具有与所述两个能量模块并联或串联连接后的总正、总负电极对应连接的两个电压输出端子。
作为本实用新型的进一步改进,所述常闭开关和所述常开开关均包括两个与能量单元的电极连接的接触部;所述模块内控制部的两个所述常闭开关的两个接触部分别与同一能量模块内不同能量单元的极性相同的电极连接,控制同一能量模块内的两个能量单元的极性相同的电极连接或者断开;所述模块内控制部的所述常开开关的两个接触部分别与同一能量模块内不同能量单元的其中一组极性相反的电极连接,控制同一能量模块内不同能量单元的极性相反的电极断开或者连接,所述模块内控制部的所述一个常开开关和两个常闭开关共同控制同一能量模块内的两个能量单元并联或者串联连接。
作为本实用新型的进一步改进,所述模块间控制部的两个所述常闭开关的两个接触部分别与不同能量模块的极性相同的电极连接,控制不同能量模块的极性相同的电极连接或者断开;所述模块间控制部的所述常开开关的两个接触部分别与不同能量模块的其中一组极性相反的电极连接,控制不同能量模块的极性相反的电极断开或者连接,所述模块间控制部的所述一个常开开关和两个常闭开关共同控制所述两个能量模块并联或者串联连接。
作为本实用新型的进一步改进,同一能量模块内的两个所述能量单元之间通过所述模块内控制部与对接插头的配合以实现从并联连接切换为串联连接。
作为本实用新型的进一步改进,所述两个能量模块之间通过所述模块间控制部与对接插头的配合以实现从并联连接切换为串联连接。
作为本实用新型的进一步改进,所述模块内控制部与所述模块间控制部的六个常闭开关及三个常开开关间隔设置,依次为设置于第一列、第三列、第五列的第一常开开关、第二常开开关、第三常开开关、第二列的第一常闭开关与第二常闭开关、第四列的第三常闭开关与第四常闭开关及第六列的第五常闭开关与第六常闭开关。
作为本实用新型的进一步改进,所述模块内控制部的四个常闭开关设置于一列,所述模块内控制部的两个常开开关设置于一列,所述模块间控制部的两个常闭开关设置于一列,所述模块间控制部的一个常开开关单独设置于一列;或者所述模块内控制部的四个常闭开关设置于一列,所述模块内控制部的两个常开开关设置于一列,所述模块间控制部的两个常闭开关与一个常开开关设置于一列;或者所述模块内控制部的四个常闭开关与两个常开开关设置于一列,所述模块间控制部的两个常闭开关与一个常开开关设置于一列;或者所述模块内控制部的四个常闭开关与两个常开开关设置于一列,所述模块间控制部的两个常闭开关设置于一列,所述模块间控制部的一个常开开关单独设置于一列。
作为本实用新型的进一步改进,所述两个电压输出端子呈上下排布、前后排布或者左右排布。
为实现上述实用新型目的,本实用新型还提供了一种电动工具,用于与前述技术方案中任一技术方案所述的电能储存装置配合使所述电能储存装置输出三种输出电压中的一种至所述电动工具;所述电动工具具有高压插头,所述高压插头上设置有与所述模块内控制部配合的第一切换部、与所述模块间控制部配合的第二切换部及与所述两个输出端子配合的两个连接片;所述第一切换部包括与所述模块内控制部的常闭开关配合的模内绝缘部和与所述模块内控制部的常开开关配合的模内导电部;所述模内绝缘部与所述常闭开关的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相同的电极从连接状态切换为断开状态,所述模内导电部与所述常开开关的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相反的电极从断开状态切换为连接状态,以控制同一个能量模块内的两个能量单元串联连接;所述第二切换部包括与所述模块间控制部的常闭开关配合的模间绝缘部和与所述模块间控制部的常开开关配合的模间导电部;所述模间绝缘部与所述模块间控制部的所述常闭开关的两个接触部接触,以使不同能量模块的极性相同的电极从连接状态切换为断开状态,所述模间导电部与所述模块间控制部的所述常开开关的两个接触部接触,以使不同能量模块的极性相反的电极从断开状态切换为连接状态,以控制两个能量模块串联连接。
作为本实用新型的进一步改进,所述模内导电部包括分别与两个所述模块内控制部的两个所述常开开关配合的第一导电部与第二导电部;所述模内绝缘部包括分别与两个所述模块内控制部的四个所述常闭开关对应配合的第一绝缘部、第二绝缘部、第三绝缘部及第四绝缘部;所述模间导电部与所述模块间控制部的一个所述常开开关配合;所述模间绝缘部包括分别与所述模块间控制部的两个常闭开关对应配合的第五绝缘部与第六绝缘部。
作为本实用新型的进一步改进,所述模内导电部、所述模内绝缘部、所述模间导电部及所述模间绝缘部一体设置;或者所述模内导电部、所述模内绝缘部、所述模间导电部及所述模间绝缘部分开设置。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一绝缘部与所述第二绝缘部一体设置,所述第三绝缘部及所述第四绝缘部一体设置,所述第五绝缘部与所述第六绝缘部一体设置。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一导电部、所述第二导电部及所述模间导电部分开设置;或者所述第一导电部、所述第二导电部及所述模间导电部一体设置。
为实现上述实用新型目的,本实用新型还提供了一种电动工具,用于与前述技术方案中任一技术方案所述的电能储存装置配合使所述电能储存装置输出三种输出电压中的一种至所述电动工具;所述电动工具具有中压插头,所述中压插头上设置有与所述模块内控制部配合的第一切换部及与所述两个输出端子配合的两个连接片;所述第一切换部包括与所述常闭开关配合的绝缘部和与所述常开开关配合的导电部;所述绝缘部与所述常闭开关的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相同的电极从连接状态切换为断开状态,所述导电部与所述常开开关的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相反的电极从断开状态切换为连接状态,以控制同一个能量模块内的两个能量单元串联连接。
作为本实用新型的进一步改进,所述导电部与所述绝缘部一体设置;或者所述导电部与所述绝缘部分开设置。
作为本实用新型的进一步改进,所述导电部包括分别与两个所述模块内控制部的两个所述常开开关配合的第一导电部与第二导电部;所述绝缘部包括分别与两个所述模块内控制部的四个所述常闭开关对应配合的第一绝缘部、第二绝缘部、第三绝缘部及第四绝缘部。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一导电部与所述第二导电部分开设置;或者所述第一导电部与所述第二导电部一体设置。
作为本实用新型的进一步改进,所述第一绝缘部、所述第二绝缘部、所述第三绝缘部及所述第四绝缘部一体设置;或者所述第一绝缘部、所述第二绝缘部、所述第三绝缘部及所述第四绝缘部分开设置。
为实现上述实用新型目的,本实用新型还提供了一种电动工具,用于与前述技术方案中任一技术方案所述的电能储存装置配合使所述电能储存装置输出三种输出电压中的一种至所述电动工具;所述电动工具具有低压插头,所述低压插头上设有两个连接片,所述两个连接片用于分别对应的与所述两个电压输出端子插接以输出低压至所述电动工具。
本实用新型的有益效果是:本实用新型的电能储存装置包括四个电压相等的能量单元,四个能量单元均等分为两个能量模块,该电能储存装置包括控制同一能量模块内的两个能量单元的连接状态的模块内控制部和控制两个能量模块之间的连接状态的模块间控制部。模块内控制部和模块间控制部均包括两个常闭开关和一个常开开关。模块内控制部的两个常闭开关和一个常开开关共同控制同一个能量模块内的两个能量单元串联或者并联连接。模块间控制部的两个常闭开关和一个常开开关共同控制两个能量模块串联或者并联连接。在初始状态下,模块内控制部将同一个能量模块内的能量单元并联连接,模块间控制部将两个能量模块并联连接,以使四个能量单元并联连接。通过使用不同的插头与该电能储存装置插接以使其输出三种输出电压中的一种电压至使用该电能储存装置的电动工具。如此设置,增加了电能储存装置的适用范围,降低了使用成本。
附图说明
图1为本实用新型电能储存装置的四个能量单元的连接示意图。
图2为本实用新型电能储存装置的四个能量单元的初始电路连接示意图。
图3为本实用新型电能储存装置的端子排布图。
图4为本实用新型的电能储存装置与低压插头配合时的结构示意图。
图5为本实用新型的电能储存装置与中压插头配合时的连接示意图。
图6为与本实用新型的电能储存装置配合的中压插头的结构示意图。
图7为本实用新型的电能储存装置与中压插头配合时的剖面示意图。
图8为本实用新型的电能储存装置与中压插头配合时的电路示意图。
图9为本实用新型的电能储存装置与高压插头配合时的连接示意图。
图10为与本实用新型的电能储存装置配合的高压插头的结构示意图。
图11为本实用新型的电能储存装置与高压插头配合时的剖面示意图。
图12为本实用新型的电能储存装置与高压插头配合时的电路示意图。
图13为绝缘部与导电部一体设置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型,在附图中仅仅示出了与本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
另外,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
请参阅图1至图13所示,本实用新型提供了一种电能储存装置,包括四个电压相等的能量单元,四个能量单元通过串并联组合可提供三种输出电压。能量单元是指能够提供电能的物体,例如电芯、锂电池或者其他能量载体,当然,也可以将多个电池电性组合以形成为一个能量单元;所述的电池包括但不限于为锂电池、镍氢电池、镉镍电池等可充电电池。四个能量单元的额定电压均为nV。需要说明的是,每个能量单元的实测电压为n±5%V均可视为相等。
在本实用新型中,四个能量单元均等分为两个能量模块,分别为能量模块10和能量模块20。电能储存装置包括控制同一能量模块内的两个能量单元的连接状态的模块内控制部和控制两个能量模块之间的连接状态的模块间控制部。电能储存装置具有与两个能量模块10、20并联或串联连接后的总正、总负电极对应连接的两个电压输出端子,分别为正极端子101与负极端子102。
单个模块内控制部和模块间控制部均包括两个常闭开关和一个常开开关,常闭开关和常开开关均包括两个与能量单元的电极连接的接触部(未标号)。
具体来讲,模块内控制部包括对应于能量模块10设置的第一常开开关31、第一常闭开关41及第二常闭开关42和对应于能量模块20设置的第二常开开关32、第三常闭开关43及第四常闭开关44。
模块内控制部的两个常闭开关的两个接触部分别与同一能量模块内不同能量单元的极性相同的电极连接,控制同一能量模块内的两个能量单元的极性相同的电极连接或者断开。即,一个常闭开关的两个接触部分别与不同能量单元的负极相连,另一个常闭开关的两个接触部分别与不同能量单元的正极相连。如:第一常闭开关41的两个接触部分别与能量模块10中两个能量单元的负极相连,第二常闭开关42的两个接触部分别与能量模块10中两个能量单元的正极相连。
模块内控制部的常开开关的两个接触部分别与同一能量模块内不同能量单元的其中一组极性相反的电极连接,控制同一能量模块内不同能量单元的极性相反的电极断开或者连接。如:第一常开开关31的一个接触部与能量模块10中一个能量单元的正极相连,另一个接触部与能量模块10中另一个能量单元的负极相连。如此设置,模块内控制部的一个常开开关和两个常闭开关共同控制同一能量模块内的两个能量单元处于并联或者串联连接状态。
模块间控制部包括两个常闭开关和一个常开开关,分别为第三常开开关33、第五常闭开关45及第六常闭开关46。模块间控制部的两个常闭开关的两个接触部分别与不同能量模块的极性相同的电极连接,控制不同能量模块的极性相同的电极连接或者断开。即,一个常闭开关的两个接触部分别与两个能量模块的负极相连,另一个常闭开关的两个接触部分别与两个能量模块的正极相连。如:第五常闭开关45的两个接触部分别与能量模块10、20的正极相连,第六常闭开关46的两个接触部分别与能量模块10、20的负极相连。
模块间控制部的常开开关的两个接触部分别与不同能量模块的其中一组极性相反的电极连接,控制不同能量模块的极性相反的电极断开或者连接,模块间控制部的一个常开开关和两个常闭开关共同控制两个能量模块处于并联或者串联连接状态。如:第三常开开关33的一个接触部与能量模块10的正极相连,另一个接触部与能量模块20的负极相连。如此设置,模块间控制部的一个常开开关和两个常闭开关共同控制两个能量模块10、20之间处于并联或者串联连接状态。
在初始状态下,该电能储存装置的模块内控制部将同一个能量模块内的能量单元并联连接,模块间控制部将两个能量模块10、20并联连接,以使四个能量单元并联连接,四个能量单元的电路示意图如图2所示。
需要说明的是,常闭开关是指在初始状态下,其两个接触部是处于接触状态以实现与两个接触部电性连接的电极处于连接状态,且可通过外物作用改变两个接触部的电性连接状态,使两个接触部从接触状态切换为断开状态,例如,常闭端子。常开开关是指在初始状态下,其两个接触部是处于断开状态以实现与两个接触部电性连接的电极处于断开状态,且可通过外物作用改变两个接触部的电性连接状态,使两个接触部从断开状态切换为连接状态,例如,常开端子。当然,常开开关并不限于为常开端子,常闭开关也不限于为常闭端子,能够实现相同功能的实施方式均在此实用新型的保护范围内。
请参阅图3所示,在本实施例中,模块内控制部与模块间控制部的六个常开开关及三个常开开关间隔设置,沿左右方向依次为设置于第一列、第三列、第五列的第一常开开关31、第二常开开关32、第三常开开关33、第二列的第一常闭开关41与第二常闭开关42、第四列的第三常闭开关43与第四常闭开关44及第六列的第五常闭开关45与第六常闭开关46。该电能储存装置的两个电压输出端子呈上下排布,设置于第七列,分别为设置于上排的正极端子101与设置于下排的负极端子102。
需要说明的是,本实施例中的常开开关与常闭开关的排布可以根据需要设置排布,不应以此为限。例如,可以将模块内控制部的四个常闭开关41、42、43、44设置于一列,模块内控制部的两个常开开关31、32设置于一列,将模块间控制部的两个常闭开关45、46设置于一列,模块间控制部的一个常开开关33单独设置于一列;或者模块内控制部的四个常闭开关41、42、43、44设置于一列,模块内控制部的两个常开开关31、32设置于一列,模块间控制部的两个常闭开关45、46与一个常开开关33设置于一列;或者模块内控制部的四个常闭开关41、42、43、44与两个常开开关31、32设置于一列,模块间控制部的两个常闭开关45、46与一个常开开关33设置于一列;或者模块内控制部的四个常闭开关41、42、43、44与两个常开开关31、32设置于一列,模块间控制部的两个常闭开关45、46设置于一列,模块间控制部的一个常开开关33单独设置于一列。总之,电能储存装置上的常开开关、常闭开关的排布方式变化多样,在此不一一列举了,本领域技术人员应该理解,排布方式的变化均在此专利的保护范围内。
还需要说明的是,两个电压输出端子101、102也可以前后排布或者左右排布,具体不予限制。
请参阅图4并结合图2所示,工作电压为低压nV的电动工具具有低压插头,低压插头具有用于与两个电压输出端子101、102插接的连接片71a、72a。由于在初始状态下,电能储存装置的四个能量单元处于并联连接状态,如图2所示,其电压为nV。因此,只需将低压插头上的两个连接片71a、72a与两个电压输出端子101、102分别连接即可实现输出低压nV至使用该电能储存装置的电动工具。
需要说明的是,两个连接片71a、72a的排布可以根据两个电压输出端子101、102排布相应设置,只需保证与两个电压输出端子101、102对应连接即可。
请参阅图5至图8所示,工作电压为中压2nV的电动工具具有中压插头,中压插头上设置有与模块内控制部配合的第一切换部及与两个输出端子配合的两个连接片71b、72b。第一切换部包括与常闭开关41、42、43、44配合的绝缘部和与常开开关31、32配合的导电部。基于电能储存装置上常开开关与常闭开关的排布,绝缘部包括对应于第二列的第一常闭开关41与第二常闭开关42、第四列的第三常闭开关43与第四常闭开关44设置的第一绝缘部51b、第二绝缘部52b、第三绝缘部53b及第四绝缘部54b;导电部包括对应于第一列、第三列的第一常开开关31、第二常开开关32设置的第一导电部61b与第二导电部62b。特别地,基于第一常闭开关41与第二常闭开关42设置于一列,第一绝缘部51b与第二绝缘部52b一体设置,基于第三常闭开关43与第四常闭开关44设置于一列,第三绝缘部53b与第四绝缘部54b一体设置。
当中压插头与插座插接配合时,绝缘部51b、52b、53b、54b与模块内控制部中的常闭开关41、42、43、44的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相同的电极从连接状态切换为断开状态,导电部61b、62b与模块内控制部中的常开开关31、32的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相反的电极从断开状态切换为连接状态,以控制同一个能量模块内的两个能量单元串联连接,串联电压为2nV。
即,工作电压为2nV的电动工具使用该电能储存装置时,中压插头与模块内控制部配合,将同一能量模块内的两个能量单元从并联状态切换为串联连接,两个能量模块之间通过模块间控制部保持并联连接状态,四个能量单元的连接电路图如图8所示。即,同一个能量模块内的两个能量单元串联连接,两个能量模块之间并联连接以输出中压2nV至该电动工具。
需要说明的是,为了方便清楚说明本实用新型的实现,前述实施例中对应于每一个常闭开关设置有一个绝缘部,对应于每一个常开开关设置有一个导电部。应当理解,这里的第一、第二、第三、第四并不是对于数量的限制,仅是对对应关系的说明,实际上,导电部与绝缘部的设置可以根据电能储存装置的端子排布相应设置,第一导电部61b与第二导电部62b可以分开设置,如图7所示;当然,第一导电部与第二导电部也可以一体设置,相邻设置的导电部之间设置绝缘材料制成的绝缘分隔部以避免短路。第一绝缘部51b、第二绝缘部52b、第三绝缘部53b及第四绝缘部54b可以一体设置,也可以全部分开设置,也可以部分绝缘部一体设置,部分绝缘部分开设置,例如,第一绝缘部51b与第二绝缘部52b为一体设置的,第三绝缘部53b与第四绝缘部54b为一体设置的,两两设置为一体,如图7所示。导电部与绝缘部也可以一体设置,例如,一段为绝缘材料制成的绝缘部,一段为导电材料制成的导电部。总之,绝缘部与导电部的设置可以根据电能储存装置上常开开关、常闭开关的排布相应设置,排布方式变化多样,在此不一一列举了,本领域技术人员应该理解,排布方式的变化均在此专利的保护范围内。
请参阅图9至图12所示,工作电压为4nV的电动工具具有高压插头,高压插头上设置有与模块内控制部配合的第一切换部、与模块间控制部配合的第二切换部及与两个输出端子101、102配合的两个连接片71c、72c。第一切换部包括与模块内控制部的常闭开关41、42、43、44配合的模内绝缘部和与模块内控制部的常开开关31、32配合的模内导电部。
模内绝缘部包括第一绝缘部51c、第二绝缘部52c、第三绝缘部53c及第四绝缘部54c;模内导电部包括第一导电部61c和第二导电部62c。第二切换部包括与模块间控制部的常闭开关45、46配合的模间绝缘部和与模块间控制部的常开开关33配合的模间导电部63c。模间绝缘部包括分别与模块间控制部的两个常闭开关45、46对应配合的第五绝缘部55c与第六绝缘部56c。特别地,基于第一常闭开关41与第二常闭开关42设置于一列,第一绝缘部51c与第二绝缘部52c一体设置,基于第三常闭开关43与第四常闭开关44设置于一列,第三绝缘部53c与第四绝缘部54c一体设置;基于第五常闭开关45与第六常闭开关46设置于一列,第五绝缘部55c与第六绝缘部56c一体设置。
当高压插头与电能储存装置配合时,第一绝缘部51c、第二绝缘部52c、第三绝缘部53c及第四绝缘部54c与模块内控制部中的常闭开关41、42、43、44的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相同的电极从连接状态切换为断开状态;第一导电部61c、第二导电部62c对应与模块内控制部中的常开开关31、32的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相反的电极从断开状态切换为连接状态,即,同一个能量模块内的两个能量单元串联连接,串联电压为2nV。
第五绝缘部55c、第六绝缘部56c对应与模块间控制部中的常闭开关45、46的两个接触部接触,模间导电部63c与模块间控制部中的常开开关33的两个接触部接触,以使不同能量模块的极性相反的电极从断开状态切换为连接状态,不同能量模块的极性相同的电极从连接状态切换为断开状态,两个能量模块之间串联连接,四个能量单元连接的电路图如图12所示。
即,工作电压为4nV的电动工具使用该电能储存装置时,高压插头的第一切换部与模块内控制部配合,将同一个能量模块内的不同能量单元之间从并联连接切换为串联连接,高压插头的第二切换部与模块间控制部配合,将不同能量模块之间从并联连接切换为串联连接,使四个能量单元串联连接以输出高压4nV至该电动工具。
需要说明的是,为了方便清楚说明本实用新型的实现,前述实施例中对应于每一个常闭开关设置有一个绝缘部,对应于每一个常开开关设置有一个导电部。应当理解,这里的第一、第二、第三、第四、第五、第六并不是对于数量的限制,仅是对对应关系的说明,实际上,导电部与绝缘部的设置可以根据电能储存装置的端子排布相应设置。模内导电部、模内绝缘部、模间导电部及模间绝缘部可以一体设置,如图13所示;模内导电部、模内绝缘部、模间导电部及模间绝缘部也可以分开设置。第一绝缘部51c、第二绝缘部52c、第三绝缘部53c及第四绝缘部54c可以一体设置,也可以分开设置,第五绝缘部55c与第六绝缘部56c可以一体设置,也可以分开设置。第一导电部61c、第二导电部62c及模间导电部63c可以分开设置,如图11所示,也可以一体设置。总之,绝缘部与导电部的设置可以根据电能储存装置上常开开关、常闭开关的排布相应设置,排布方式变化多样,在此不一一列举了,本领域技术人员应该理解,排布方式的变化均在此专利的保护范围内。
可知,该电能储存装置可提供三种输出电压,分别为低压nV,高压4nV及中压2nV。通过使用不同的插头与该电能储存装置插接以改变同一个能量模块内的两个能量单元的连接状态及不同能量模块之间的连接状态,以使四个能量单元处于全部并联连接、全部串联连接、同一能量模块内的能量单元串联连接,不同能量模块之间并联连接、或者同一能量模块内的能量单元并联连接,不同能量模块之间串联连接状态中的一种以输出电能储存装置可提供的三种电压中的一种电压至使用该电能储存装置的电动工具。且在不同的连接状态下,四个能量单元均与电动工具电性连接。
综上所述,本实用新型的电能储存装置包括四个电压相等的能量单元,四个能量单元均等分为两个能量模块10、20,该电能储存装置包括控制同一能量模块内的两个能量单元的连接状态的模块内控制部和控制两个能量模块之间的连接状态的模块间控制部。模块内控制部和模块间控制部均包括两个常闭开关和一个常开开关。模块内控制部的两个常闭开关和一个常开开关共同控制同一个能量模块内的两个能量单元串联或者并联连接。模块间控制部的两个常闭开关和一个常开开关共同控制两个能量模块串联或者并联连接。在初始状态下,模块内控制部将同一个能量模块内的能量单元并联连接,模块间控制部将两个能量模块并联连接,以使四个能量单元并联连接。同一能量模块内的两个能量单元之间通过模块内控制部与对接插头的配合以实现串联连接或者并联连接。两个能量模块之间通过模块间控制部与对接插头的配合以实现串联连接或者并联连接。通过使用不同的插头与该电能储存装置插接以使其输出三种输出电压中的一种电压至使用该电能储存装置的电动工具。如此设置,增加了电能储存装置的适用范围,降低了使用成本。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (19)
1.一种电能储存装置,其特征在于:包括四个电压相等的能量单元,所述四个能量单元通过串并联组合可提供三种输出电压;所述四个能量单元均等分为两个能量模块;所述电能储存装置包括控制同一能量模块内的两个所述能量单元的连接状态的模块内控制部和控制所述两个能量模块之间的连接状态的模块间控制部;一个所述能量模块对应与一个所述模块内控制部连接,单个所述模块内控制部和所述模块间控制部均包括两个常闭开关和一个常开开关;所述模块内控制部的所述两个常闭开关和一个常开开关共同控制同一个能量模块内的两个能量单元串联或者并联连接;所述模块间控制部的所述两个常闭开关和一个常开开关共同控制所述两个能量模块串联或者并联连接;在初始状态下,所述模块内控制部将同一个能量模块内的两个能量单元并联连接,所述模块间控制部将所述两个能量模块并联连接,以使所述四个能量单元并联连接;所述电能储存装置具有与所述两个能量模块并联或串联连接后的总正、总负电极对应连接的两个电压输出端子。
2.根据权利要求1所述的电能储存装置,其特征在于:所述常闭开关和所述常开开关均包括两个与能量单元的电极连接的接触部;所述模块内控制部的两个所述常闭开关的两个接触部分别与同一能量模块内不同能量单元的极性相同的电极连接,控制同一能量模块内的两个能量单元的极性相同的电极连接或者断开;所述模块内控制部的所述常开开关的两个接触部分别与同一能量模块内不同能量单元的其中一组极性相反的电极连接,控制同一能量模块内不同能量单元的极性相反的电极断开或者连接,所述模块内控制部的所述一个常开开关和两个常闭开关共同控制同一能量模块内的两个能量单元并联或者串联连接。
3.根据权利要求2所述的电能储存装置,其特征在于:所述模块间控制部的两个所述常闭开关的两个接触部分别与不同能量模块的极性相同的电极连接,控制不同能量模块的极性相同的电极连接或者断开;所述模块间控制部的所述常开开关的两个接触部分别与不同能量模块的其中一组极性相反的电极连接,控制不同能量模块的极性相反的电极断开或者连接,所述模块间控制部的所述一个常开开关和两个常闭开关共同控制所述两个能量模块并联或者串联连接。
4.根据权利要求1所述的电能储存装置,其特征在于:同一能量模块内的两个所述能量单元之间通过所述模块内控制部与对接插头的配合以实现从并联连接切换为串联连接。
5.根据权利要求1所述的电能储存装置,其特征在于:所述两个能量模块之间通过所述模块间控制部与对接插头的配合以实现从并联连接切换为串联连接。
6.根据权利要求1所述的电能储存装置,其特征在于:所述模块内控制部与所述模块间控制部的六个常闭开关及三个常开开关间隔设置,依次为设置于第一列、第三列、第五列的第一常开开关、第二常开开关、第三常开开关、第二列的第一常闭开关与第二常闭开关、第四列的第三常闭开关与第四常闭开关及第六列的第五常闭开关与第六常闭开关。
7.根据权利要求1所述的电能储存装置,其特征在于:所述模块内控制部的四个常闭开关设置于一列,所述模块内控制部的两个常开开关设置于一列,所述模块间控制部的两个常闭开关设置于一列,所述模块间控制部的一个常开开关单独设置于一列;或者所述模块内控制部的四个常闭开关设置于一列,所述模块内控制部的两个常开开关设置于一列,所述模块间控制部的两个常闭开关与一个常开开关设置于一列;或者所述模块内控制部的四个常闭开关与两个常开开关设置于一列,所述模块间控制部的两个常闭开关与一个常开开关设置于一列;或者所述模块内控制部的四个常闭开关与两个常开开关设置于一列,所述模块间控制部的两个常闭开关设置于一列,所述模块间控制部的一个常开开关单独设置于一列。
8.根据权利要求1所述的电能储存装置,其特征在于:所述两个电压输出端子呈上下排布、前后排布或者左右排布。
9.一种电动工具,用于与权利要求1-8中任一权利要求所述的电能储存装置配合以接收所述电能储存装置输出三种输出电压中的一种;其特征在于:所述电动工具具有高压插头,所述高压插头上设置有与所述模块内控制部配合的第一切换部、与所述模块间控制部配合的第二切换部及与所述两个输出端子配合的两个连接片;所述第一切换部包括与所述模块内控制部的常闭开关配合的模内绝缘部和与所述模块内控制部的常开开关配合的模内导电部;所述模内绝缘部与所述常闭开关的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相同的电极从连接状态切换为断开状态,所述模内导电部与所述常开开关的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相反的电极从断开状态切换为连接状态,以控制同一个能量模块内的两个能量单元串联连接;所述第二切换部包括与所述模块间控制部的常闭开关配合的模间绝缘部和与所述模块间控制部的常开开关配合的模间导电部;所述模间绝缘部与所述模块间控制部的所述常闭开关的两个接触部接触,以使不同能量模块的极性相同的电极从连接状态切换为断开状态,所述模间导电部与所述模块间控制部的所述常开开关的两个接触部接触,以使不同能量模块的极性相反的电极从断开状态切换为连接状态,以控制两个能量模块串联连接。
10.根据权利要求9所述的电动工具,其特征在于:所述模内导电部包括分别与两个所述模块内控制部的两个所述常开开关配合的第一导电部与第二导电部;所述模内绝缘部包括分别与两个所述模块内控制部的四个所述常闭开关对应配合的第一绝缘部、第二绝缘部、第三绝缘部及第四绝缘部;所述模间导电部与所述模块间控制部的一个所述常开开关配合;所述模间绝缘部包括分别与所述模块间控制部的两个常闭开关对应配合的第五绝缘部与第六绝缘部。
11.根据权利要求9所述的电动工具,其特征在于:所述模内导电部、所述模内绝缘部、所述模间导电部及所述模间绝缘部一体设置;或者所述模内导电部、所述模内绝缘部、所述模间导电部及所述模间绝缘部分开设置。
12.根据权利要求10所述的电动工具,其特征在于:所述第一绝缘部与所述第二绝缘部一体设置,所述第三绝缘部及所述第四绝缘部一体设置,所述第五绝缘部与所述第六绝缘部一体设置。
13.根据权利要求10所述的电动工具,其特征在于:所述第一导电部、所述第二导电部及所述模间导电部分开设置;或者所述第一导电部、所述第二导电部及所述模间导电部一体设置。
14.一种电动工具,用于与权利要求1-8中任一权利要求所述的电能储存装置配合以接收所述电能储存装置输出三种输出电压中的一种;其特征在于:所述电动工具具有中压插头,所述中压插头上设置有与所述模块内控制部配合的第一切换部及与所述两个输出端子配合的两个连接片;所述第一切换部包括与所述常闭开关配合的绝缘部和与所述常开开关配合的导电部;所述绝缘部与所述常闭开关的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相同的电极从连接状态切换为断开状态,所述导电部与所述常开开关的两个接触部接触,以使同一个能量模块内的不同能量单元的极性相反的电极从断开状态切换为连接状态,以控制同一个能量模块内的两个能量单元串联连接。
15.根据权利要求14所述的电动工具,其特征在于:所述导电部与所述绝缘部一体设置;或者所述导电部与所述绝缘部分开设置。
16.根据权利要求14所述的电动工具,其特征在于:所述导电部包括分别与两个所述模块内控制部的两个所述常开开关配合的第一导电部与第二导电部;所述绝缘部包括分别与两个所述模块内控制部的四个所述常闭开关对应配合的第一绝缘部、第二绝缘部、第三绝缘部及第四绝缘部。
17.根据权利要求16所述的电动工具,其特征在于:所述第一导电部与所述第二导电部分开设置;或者所述第一导电部与所述第二导电部一体设置。
18.根据权利要求16所述的电动工具,其特征在于:所述第一绝缘部、所述第二绝缘部、所述第三绝缘部及所述第四绝缘部一体设置;或者所述第一绝缘部、所述第二绝缘部、所述第三绝缘部及所述第四绝缘部分开设置。
19.一种电动工具,用于与权利要求1-8中任一权利要求所述的电能储存装置配合以接收所述电能储存装置输出三种输出电压中的一种;其特征在于:所述电动工具具有低压插头,所述低压插头上设有两个连接片,所述两个连接片用于分别对应的与所述两个电压输出端子插接以输出低压至所述电动工具。
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