KR102620742B1 - Volt Variable Battery for Power Tools - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모터의 회전에 의해 드릴, 드라이버 또는 그라인더 작업이 가능한 휴대용 전동 공구에 전원을 공급하는 배터리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 배터리를 연결하는 배터리 단자의 스위칭 연결 구조를 통해 배터리의 전압을 가변시킬 수 있는 전동 공구용 전압 가변식 배터리에 관한 것이다.The present invention relates to a battery that supplies power to a portable power tool capable of drilling, driver, or grinding work by rotating a motor. More specifically, the present invention relates to a battery voltage through a switching connection structure of a battery terminal connecting a plurality of batteries. It relates to a voltage-variable battery for power tools that can vary .
Description
본 발명은 모터의 회전에 의해 드릴, 드라이버 또는 그라인더 작업이 가능한 휴대용 전동 공구에 전원을 공급하는 배터리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 배터리를 연결하는 배터리 단자의 스위칭 연결 구조를 통해 배터리의 전압을 가변시킬 수 있는 전동 공구용 전압 가변식 배터리에 관한 것이다.The present invention relates to a battery that supplies power to a portable power tool capable of drilling, driver, or grinding work by rotating a motor. More specifically, the present invention relates to a battery voltage through a switching connection structure of a battery terminal connecting a plurality of batteries. It relates to a voltage-variable battery for power tools that can vary .
본 발명은 중소벤처기업부 한국산업기술진흥원 지역특화산업육성 (R&D) 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 이루어진 것이다[과제번호: S2911694, 과제명: 저진동 방수기능을 갖는 충전용 예초기 개발].This invention was made from research conducted as part of the regional specialized industry development (R&D) project of the Korea Institute for Advancement of Technology, Ministry of SMEs and Startups [Project number: S2911694, Project name: Development of a rechargeable lawn mower with low-vibration waterproof function].
휴대용 전동 공구는 내부 또는 외부에서 공급되는 전원에 의하여 작동되는 모터가 내장된 케이스 외부에 드릴, 드라이버, 그라인더 또는 원형 톱을 장착한 구조로 이루어지며, 휴대가 간편하여 전원이 공급되는 곳이면 장소에 상관없이 드릴, 드라이버, 그라인더 또는 절삭 작업을 편리하게 수행할 수 있는 장점이 있다. 특히 충전이 가능한 배터리가 내장되는 경우 전원이 공급되지 않는 곳이나, 전원공급케이블로 인해 작업이 용이하지 않은 곳에서도 작업이 가능하여 최근에는 다양한 충전식 휴대용 전동 공구의 기술개발이 활발히 진행되고 있다.Portable power tools consist of a drill, driver, grinder, or circular saw mounted on the outside of a case with a built-in motor operated by power supplied internally or externally. They are easy to carry and can be used wherever power is supplied. Regardless, it has the advantage of being able to conveniently perform drill, driver, grinder or cutting work. In particular, if a rechargeable battery is built-in, work can be done in places where power is not supplied or work is not easy due to the power supply cable. Recently, the technology development of various rechargeable portable power tools is actively underway.
도 1에는 일반적인 휴대용 전동 공구(10)의 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 휴대용 전동 그라인더(10)는 케이스(1)와 케이스(1) 내부에 구비되며 전원에 의해 회전력을 발생시키는 모터(2)와, 모터(2)에 전원을 공급하기 위한 충전식 배터리(3)를 포함한다. 또한, 모터(2)의 회전축에 도시된 바와 같은 그라인더(4)를 연결하여 모터(2)의 회전을 통해 그라인더 작업을 수행하게 된다.1 shows a cross-sectional view of a typical portable power tool 10. As shown, the portable electric grinder 10 is provided with a case 1 and a motor 2 inside the case 1 that generates rotational force by power, and a rechargeable battery (2) to supply power to the motor 2. 3) Includes. In addition, the grinder 4 as shown is connected to the rotation axis of the motor 2 to perform grinding work through rotation of the motor 2.
위와 같은 휴대용 전동 공구에 사용되는 충전식 배터리는, 복수 개의 단위전지를 직렬로 연결하여 고전압을 공급하거나, 병렬로 연결하여 고용량 배터리를 제공하고 있으나, 고전압이 요구되거나, 저전압 대용량이 요구되는 경우 이를 스위칭하기가 용이하지 않아 필요에 따라 요구조건에 부합되는 각각의 배터리를 구비해야하는 불편함이 있었다. The rechargeable batteries used in the above portable power tools supply high voltage by connecting multiple unit cells in series, or provide high capacity batteries by connecting them in parallel, but when high voltage is required or low voltage and large capacity are required, they are switched. It was not easy to do so, so there was the inconvenience of having to provide individual batteries that meet the requirements as needed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 다수 개의 단위전지를 직렬 또는 병렬로 스위칭 가능한 단자부를 구비하여 필요에 따라 고전압 또는 저전압 대용량으로 가변 가능한 전동 공구용 전압 가변식 배터리를 제공함에 있다. The present invention was created to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to provide a voltage variable for power tools that can vary high voltage or low voltage with large capacity as needed by providing a terminal portion capable of switching a plurality of unit cells in series or parallel. The aim is to provide a type battery.
또한, 단자와 스위칭 핀이 면 접촉 하도록 구성하여 연결성 및 안정성을 높인 전동 공구용 전압 가변식 배터리를 제공함에 있다. In addition, we provide a voltage-variable battery for power tools that improves connectivity and stability by ensuring that the terminal and switching pin are in surface contact.
본 발명의 전동 공구용 전압 가변식 배터리는, 복수의 단위전지가 직렬로 연결되며, 복수 개가 구비되는 전지부; 상기 전지부의 전원을 외부 단자에 전달하도록 복수의 단자를 포함하는 단자부;를 포함하고, 상기 단자부는, 상기 복수 개의 전지부를 병렬 또는 직렬로 스위칭 하여 상기 외부 단자에 전달한다.The voltage variable battery for power tools of the present invention includes a battery unit in which a plurality of unit cells are connected in series and a plurality of units are provided; and a terminal unit including a plurality of terminals to transmit the power of the battery unit to an external terminal, wherein the terminal unit switches the plurality of battery units in parallel or series and transmits the power to the external terminal.
또한, 상기 단자부는, 한 쌍의 전지부 중 어느 하나의 음극에 연결된 제1 단자; 한 쌍의 전지부 중 다른 하나의 음극에 연결되고, 외부 단자 중 음극 전원공급 단자에 연결된 제3 단자; 한 쌍의 전지부 중 어느 하나의 양극에 연결되고, 외부 단자 중 양극 전원공급 단자에 연결된 제4 단자; 및 한 쌍의 전지부 중 다른 하나의 양극에 연결된 제2 단자;를 포함하고, 상기 단자부는, 제1 단자와 제3 단자를 연결하고, 제4 단자와 제2 단자를 연결하여 한 쌍의 전지부를 병렬연결하고, 제1 단자와 제2 단자를 연결하여 한 쌍의 전지부를 직렬연결한다. Additionally, the terminal unit includes a first terminal connected to the negative electrode of one of a pair of battery units; a third terminal connected to the negative electrode of the other of the pair of battery units and connected to the negative power supply terminal of the external terminals; a fourth terminal connected to the positive electrode of one of the pair of battery units and connected to the positive power supply terminal among the external terminals; and a second terminal connected to the positive electrode of the other one of the pair of battery units, wherein the terminal unit connects the first terminal and the third terminal and connects the fourth terminal and the second terminal to form a pair of batteries. The units are connected in parallel, and the first terminal and the second terminal are connected to connect a pair of battery units in series.
또한, 상기 배터리는, 상기 제1 단자와 제3 단자를 연결 또는 차단하는 제1 핀; 상기 제2 단자와 제4 단자를 연결 또는 차단하는 제2 핀; 상기 제1 단자와 제2 단자를 연결 또는 차단하는 제5 핀을 포함하고, 한 쌍의 전지부를 병렬연결 시 제1 핀은 상기 제1 단자와 제3 단자를 연결하고, 제2 핀은 상기 제2 단자와 제4 단자를 연결하며, 상기 제5 핀은 상기 제1 단자와 제2 단자를 차단하고, 한 쌍의 전지부를 직렬연결 시 제1 핀은 상기 제1 단자와 제3 단자를 차단하고, 제2 핀은 상기 제2 단자와 제4 단자를 차단하며, 상기 제5 핀은 상기 제1 단자와 제2 단자를 연결한다. Additionally, the battery may include a first pin connecting or blocking the first terminal and the third terminal; a second pin connecting or blocking the second terminal and the fourth terminal; It includes a fifth pin that connects or blocks the first terminal and the second terminal, and when a pair of battery units is connected in parallel, the first pin connects the first terminal and the third terminal, and the second pin connects the first terminal and the third terminal. The 2nd terminal and the 4th terminal are connected, the 5th pin blocks the 1st terminal and the 2nd terminal, and when a pair of battery units is connected in series, the 1st pin blocks the 1st terminal and the 3rd terminal. , the second pin blocks the second terminal and the fourth terminal, and the fifth pin connects the first terminal and the second terminal.
또한, 상기 단자부는, 상기 제1 단자와 제1 라인을 통해 연결된 제5 단자; 및 상기 제2 단자와 제2 라인을 통해 연결된 제6 단자를 더 포함하고, 상기 제5 핀은 상기 제5 단자와 제6 단자를 연결 또는 차단한다.Additionally, the terminal unit includes a fifth terminal connected to the first terminal through a first line; and a sixth terminal connected to the second terminal through a second line, wherein the fifth pin connects or blocks the fifth terminal and the sixth terminal.
또한, 상기 어느 한 전지부의 음극에 구비된 제1 커넥터; 상기 어느 한 전지부의 양극에 구비된 제4 커넥터; 상기 다른 한 전지부의 음극에 구비된 제3 커넥터; 및 상기 다른 한 전지부의 양극에 구비된 제2 커넥터를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 커넥터의 단부는 상기 배터리의 상측에 구비된 단자부의 각 단자와 연결이 용이하도록 배터리의 상부에 형성된다. Additionally, a first connector provided on the negative electrode of one of the battery units; a fourth connector provided on the positive electrode of one of the battery units; a third connector provided on the negative electrode of the other battery unit; and a second connector provided at the positive electrode of the other battery unit, wherein ends of the first to fourth connectors are formed at the top of the battery to facilitate connection with each terminal of the terminal unit provided on the upper side of the battery. .
아울러, 상기 단자는, 기판에 맞닿는 단자 몸체; 상기 단자 몸체의 양단에서 하방으로 절곡되어 기판에 고정되는 단자 고정부; 및 단자 몸체의 양단에서 상방으로 절곡되어 핀과 결합되는 단자 결합부를 포함하고, 상기 한 쌍의 단자 결합부는, 상기 핀과 면 접촉 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the terminal includes a terminal body in contact with the board; a terminal fixing part bent downward from both ends of the terminal body and fixed to the board; and a terminal coupling portion bent upward from both ends of the terminal body and coupled to a pin, wherein the pair of terminal coupling portions are in surface contact with the pin.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 전동 공구용 전압 가변식 배터리는, 필요에 따라 고전압 또는 저전압 대용량 배터리로 변환이 가능하여 하나의 배터리로 다양한 요구사항에 적용이 가능하여 작업 공수를 줄이고 비용을 절감시킨 효과가 있다.The voltage variable battery for power tools of the present invention with the above configuration can be converted into a high-voltage or low-voltage large-capacity battery as needed, allowing one battery to be applied to a variety of requirements, reducing work hours and reducing costs. It has an effect.
또한, 단자와 스위칭 용 핀의 연결성 및 안정성을 향상시켜 유지 보수비용을 절감시킨 효과가 있다. In addition, it has the effect of reducing maintenance costs by improving the connectivity and stability of terminals and switching pins.
도 1은 일반적인 휴대용 전동 공구의 투시도
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 평면도
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 팩 사시도
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 단자부의 대용량 모드 시 연결 상태를 도시한 평면도
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 팩의 대용량 모드 시 연결 상태를 도시한 개략도
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 단자부의 고전압 모드 시 연결 상태를 도시한 평면도
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 팩의 고전압 모드 시 연결 상태를 도시한 개략도
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 단자의 사시도1 is a perspective view of a typical portable power tool
Figure 2 is a plan view of a battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view showing the connection state of the terminal unit in large capacity mode according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic diagram showing the connection state in the high capacity mode of the battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a plan view showing the connection state of the terminal portion in high voltage mode according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a schematic diagram showing the connection state in the high voltage mode of the battery pack according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a perspective view of a terminal according to an embodiment of the present invention.
이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention described above will be described in detail with reference to the drawings.
도 1에는 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리(1000)의 평면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리(1000)의 배터리 팩(200) 사시도가 도시되어 있다. FIG. 1 shows a top view of the battery 1000 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a perspective view of the battery pack 200 of the battery 1000 according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 배터리(1000)는, 배터리 팩(200)과, 배터리 팩(200)을 감싸는 하우징(100)으로 구성된다. 하우징(100) 상에는 전동 공구와의 기구적 결합을 위한 슬라이드 결합부(110)와 전기적 연결을 위한 외부 단자(150)를 포함하여 구성된다. 외부 단자(150)는 전동 공구에 전원을 공급하기 위한 음극 전원공급 단자 및 양극 전원공급 단자를 포함할 수 있다. As shown, the battery 1000 consists of a battery pack 200 and a housing 100 surrounding the battery pack 200. The housing 100 includes a slide coupling portion 110 for mechanical coupling with a power tool and an external terminal 150 for electrical connection. The external terminal 150 may include a negative power supply terminal and a positive power supply terminal for supplying power to the power tool.
한편 배터리 팩(200)은, 다수의 단위전지(201)가 커넥터(C)를 통해 연결될 수 있다. 본 실시 예에서는, 상측에 구비된 다수의 단위전지의 조합인 제1 전지부(210)와 하측에 구비된 다수의 단위전지의 조합인 제2 전지부(220)가 각각 커넥터(C)를 통해 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 제1 전지부(210)의 음극에는 제1 커넥터(A1)가 구비되고, 양극에는 제4 커넥터(A4)가 구비된다. 또한 제2 전지부(220)의 음극에는 제3 커넥터(A3)가 구비되고, 양극에는 제2 커넥터(A2)가 구비된다. 각각의 제1 내지 제4 커넥터(A1~A4)의 단부는 배터리 팩(200)의 상측에 구비된 단자부(250)의 복수의 단자 각각과 연결이 용이하도록 배터리 팩(200)의 상부 모서리 측에 형성될 수 있다.Meanwhile, in the battery pack 200, a plurality of unit cells 201 may be connected through a connector C. In this embodiment, the first battery unit 210, which is a combination of a plurality of unit batteries provided on the upper side, and the second battery unit 220, which is a combination of a plurality of unit batteries provided on the lower side, are connected through the connector C, respectively. Can be connected in series. Additionally, a first connector (A1) is provided at the negative electrode of the first battery unit 210, and a fourth connector (A4) is provided at the positive electrode. Additionally, a third connector (A3) is provided at the negative electrode of the second battery unit 220, and a second connector (A2) is provided at the positive electrode. The ends of each of the first to fourth connectors (A1 to A4) are located at the upper edge of the battery pack 200 to facilitate connection with each of the plurality of terminals of the terminal portion 250 provided on the upper side of the battery pack 200. can be formed.
단자부(250)는 복수 개의 단자(T)가 기판에 결합된 형태로 이루어지며, 일부는 상술된 제1 내지 제4 커넥터(A1~A4)와 연결되고, 일부는, 배터리의 온도 감지 센서, 배터리 저항 센서 및 배터리의 충전 상태를 감지하는 센서 등과 연결될 수 있다.The terminal unit 250 is made up of a plurality of terminals (T) coupled to a board, some of which are connected to the above-described first to fourth connectors (A1 to A4), and some of which are connected to the temperature detection sensor of the battery and the battery. It can be connected to a resistance sensor and a sensor that detects the charging state of the battery.
이때 본 발명의 배터리 팩(200)은 제1 내지 제4 커넥터(A1~A4)가 각각의 단자(T)에 연결되며, 복수의 단자 중 어느 한 쌍을 선택적으로 연결 또는 차단하는 핀의 조합을 통해 배터리 팩(200)의 전압을 가변시킬 수 있음에 그 특징이 있다.At this time, the battery pack 200 of the present invention has the first to fourth connectors A1 to A4 connected to each terminal T, and a combination of pins that selectively connect or block one pair of the plurality of terminals. Its characteristic is that the voltage of the battery pack 200 can be varied through this method.
이하 상기와 같은 구성의 배터리 팩(200)의 핀과 단자의 연결 조합에 따른 배터리 모드에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the battery mode according to the connection combination of the pins and terminals of the battery pack 200 configured as described above will be described in detail with reference to the drawings.
도 4에는 본 발명의 일실시 예에 따른 단자부(250)의 저전압 대용량 모드 시 핀과 단자의 연결 상태를 도시한 평면도가 도시되어 있다. 저전압 대용량 모드는 제1 전지부(210)와 제2 전지부(220)를 병렬로 연결하여 전압은 낮지만, 사용 시간을 늘리기 위한 모드이다.FIG. 4 is a plan view showing the connection state between pins and terminals of the terminal unit 250 in the low-voltage, high-capacity mode according to an embodiment of the present invention. The low-voltage large-capacity mode is a mode that connects the first battery unit 210 and the second battery unit 220 in parallel to provide low voltage but increase use time.
단자부(250)는 제1 내지 제9 단자(251~259)를 포함하여 구성된다. 제1 단자(251)는 제1 커넥터(A1)와 연결되며, 필요 시 제1 핀(P1)을 통해 제3 단자(253)와 연결되도록 구성된다. 또한, 제2 단자(252)는 제2 커넥터(A2)와 연결되며, 필요 시 제2 핀(P2)을 통해 제4 커넥터(254)와 연결되도록 구성된다. The terminal portion 250 includes first to ninth terminals 251 to 259. The first terminal 251 is connected to the first connector A1, and is configured to be connected to the third terminal 253 through the first pin P1 when necessary. Additionally, the second terminal 252 is connected to the second connector A2 and, when necessary, is configured to be connected to the fourth connector 254 through the second pin P2.
제3 단자(253)는 제3 커넥터(A3)와 연결되며, 필요 시 제1 핀(P1)을 통해 제1 단자(251)와 연결되도록 구성된다. 또한, 제3 단자(253)는 외부단자(150) 중 음극 전원공급 단자에 연결되어 전동 공구에 전원을 제공한다. 또한, 제4 단자(254)는 제4 커넥터(A4)와 연결되며, 필요 시 제2 핀(P2)을 통해 제2 커넥터(252)와 연결되도록 구성된다. 아울러 제4 단자(254)는 외부단자(150) 중 양극 전원공급 단자에 연결되어 전동 공구에 전원을 제공한다.The third terminal 253 is connected to the third connector A3, and is configured to be connected to the first terminal 251 through the first pin P1 when necessary. Additionally, the third terminal 253 is connected to the negative power supply terminal of the external terminal 150 to provide power to the power tool. Additionally, the fourth terminal 254 is connected to the fourth connector A4 and, when necessary, is configured to be connected to the second connector 252 through the second pin P2. In addition, the fourth terminal 254 is connected to the positive power supply terminal among the external terminals 150 to provide power to the power tool.
즉 제1 및 제3 단자(251, 253)는 제1 핀(P1)을 통해 제1 커넥터(A1)와 제3 커넥터(A3)를 연결 또는 해제하고, 제3 단자(253)를 통해 음극 전원공급 단자에 제1 전지부(210) 및 제2 전지부(220)의 음극을 병렬로 연결하거나, 직렬로 연결하도록 구성된다. That is, the first and third terminals 251 and 253 connect or disconnect the first connector A1 and the third connector A3 through the first pin P1, and supply negative power through the third terminal 253. It is configured to connect the negative electrodes of the first battery unit 210 and the second battery unit 220 in parallel or in series to the supply terminal.
또한, 제2 및 제4 단자(252, 254)는 제2 핀(P2)을 통해 제2 커넥터(A2)와 제4 커넥터(A4)를 연결 또는 해제하고, 제4 단자(254)를 통해 양극 전원공급 단자에 제1 전지부(210) 및 제2 전지부(220)의 양극을 병렬로 연결하거나, 직렬로 연결하도록 구성된다.In addition, the second and fourth terminals 252 and 254 connect or disconnect the second connector (A2) and the fourth connector (A4) through the second pin (P2), and the positive electrode is connected through the fourth terminal 254. It is configured to connect the positive electrodes of the first battery unit 210 and the second battery unit 220 in parallel or in series to the power supply terminal.
제5 단자(255)는, 제1 라인(L1)을 통해 제1 단자(251)와 연결되고, 필요 시 제5 핀(P5)을 통해 제6 단자(256)와 연결되도록 구성된다. 또한, 제6 단자(256)는, 제2 라인(L2)을 통해 제2 단자(252)와 연결되고, 필요 시 제5 핀(P5)을 통해 제5 단자(255)와 연결되도록 구성된다. 따라서 제5 단자(255)와 제6 단자(256)는 제5 핀(P5)을 통해 제1 단자(A1)와 제2 단자(A2)를 연결하여 제1 전지부(210)와 제2 전지부(220)를 직렬로 연결하도록 구성된다. 제1 단자(A1)와 제2 단자(A2)를 직접 연결하도록 구성할 수도 있으나, 제5 단자(255)와 제6 단자(256) 및 제5 핀(P2)을 통해 제1 단자(A1)와 제2 단자(A2)의 연결을 독립적으로 따로 배치하여 스위칭 편의성을 향상시켰다. The fifth terminal 255 is connected to the first terminal 251 through the first line L1 and, when necessary, to the sixth terminal 256 through the fifth pin P5. Additionally, the sixth terminal 256 is connected to the second terminal 252 through the second line L2 and, when necessary, to the fifth terminal 255 through the fifth pin P5. Accordingly, the fifth terminal 255 and the sixth terminal 256 connect the first terminal A1 and the second terminal A2 through the fifth pin P5 to connect the first battery unit 210 and the second battery unit 210 to the second terminal A2. It is configured to connect branches 220 in series. The first terminal (A1) and the second terminal (A2) may be configured to be directly connected, but the first terminal (A1) is connected through the fifth terminal (255), the sixth terminal (256), and the fifth pin (P2). Switching convenience was improved by arranging the connections of and the second terminal (A2) independently and separately.
한편 저전압 대용량 모드에서는 제5 단자(255)와 제6 단자(256)의 연결이 요구되지 않기 때문에 제5 핀(P5)이 제거될 수 있다. 도면상에는 제5 핀(P5)이 제거된 것으로 도시되어 있으나, 설계 조건에 따라 제5 단자(255) 또는 제6 단자(256) 상에 결합된 상태일 수도 있다. Meanwhile, in the low-voltage high-capacity mode, the fifth pin P5 can be removed because connection between the fifth terminal 255 and the sixth terminal 256 is not required. In the drawing, the fifth pin P5 is shown as removed, but it may be connected to the fifth terminal 255 or the sixth terminal 256 depending on design conditions.
제7 단자(257)는 배터리의 온도를 체크하기 위한 단자로, 온도 센서와 연결된 제3 핀(P3)과 연결되어 배터리 온도를 전달받도록 구성된다. The seventh terminal 257 is a terminal for checking the temperature of the battery and is connected to the third pin (P3) connected to the temperature sensor to receive the battery temperature.
제8 단자(258)는, 충전기의 완전 충전 상태를 감지하기 위한 센서와 연결될 수 있다. The eighth terminal 258 may be connected to a sensor for detecting the fully charged state of the charger.
제9 단자(259)는, 배터리의 종류를 식별하기 위한 단자로 ID 저항과 연결된 제4 핀(P4)과 결합될 수 있다.The ninth terminal 259 is a terminal for identifying the type of battery and may be coupled to the fourth pin P4 connected to the ID resistor.
위와 같은 단자부(250)는 대용량 모드 시 제1 핀(P1)을 통해 제1 단자(251)와 제3 단자(253)를 연결하여 제1 전지부(210) 및 제2 전지부(220)의 음극을 병렬로 연결한 후 제3 단자(253)를 통해 외부 단자(150)에 전달한다. The terminal unit 250 as described above connects the first terminal 251 and the third terminal 253 through the first pin (P1) in the large capacity mode to connect the first battery unit 210 and the second battery unit 220. After connecting the cathode in parallel, it is transmitted to the external terminal 150 through the third terminal 253.
또한, 제2 핀(P2)을 통해 제2 단자(252)와 제4 단자(254)를 연결하여 제1 전지부(210) 및 제2 전지부(220)의 양극을 병렬로 연결한 후 제4 단자(254)를 통해 외부 단자(150)에 전달한다. 저전압 대용량 모드에서는 제5 단자와 제6 단자는 연결되지 않는다. In addition, the positive electrodes of the first battery unit 210 and the second battery unit 220 are connected in parallel by connecting the second terminal 252 and the fourth terminal 254 through the second pin P2. 4 It is transmitted to the external terminal 150 through the terminal 254. In the low-voltage high-capacity mode, the fifth and sixth terminals are not connected.
도 5에는 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 팩(200)의 저전압 대용량 모드 시 연결 상태를 나타낸 개략도가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 제1 전지부의 음극(210a)이 연결된 제1 커넥터(A1)와 제2 전지부의 음극(220a)이 연결된 제3 커넥터(A3)가 제1 단자(251), 제3 단자(253) 및 제1 핀(P1)을 통해 병렬로 연결되고, 제3 단자(253)를 통해 음극 전원공급 단자에 연결된다. Figure 5 shows a schematic diagram showing the connection state of the battery pack 200 in the low-voltage high-capacity mode according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 5, the first connector (A1) to which the negative electrode (210a) of the first battery unit is connected and the third connector (A3) to which the negative electrode (220a) of the second battery unit is connected are connected to the first terminal (251), It is connected in parallel through the third terminal 253 and the first pin (P1), and is connected to the negative power supply terminal through the third terminal 253.
또한, 제1 전지부의 양극(210b)이 연결된 제4 커넥터(A4)와 제2 전지부의 양극(220b)이 연결된 제2 커넥터(A2)가 제4 단자(254), 제2 단자(252) 및 제2 핀(P2)을 통해 병렬로 연결되고, 제4 단자(254)를 통해 양극 전원공급 단자에 연결된다.In addition, the fourth connector (A4) to which the positive electrode (210b) of the first battery unit is connected and the second connector (A2) to which the positive electrode (220b) of the second battery unit is connected are connected to the fourth terminal 254 and the second terminal 252. ) and connected in parallel through the second pin (P2), and connected to the positive power supply terminal through the fourth terminal 254.
따라서 저전압 대용량 모드 시 제1 전지부와 제2 전지부가 직렬로 연결된 고전압 모드에 비해 전압은 1/2 이지만, 용량은 2배로 사용이 가능하다. Therefore, in the low-voltage large-capacity mode, the voltage is half that of the high-voltage mode in which the first and second battery units are connected in series, but the capacity can be doubled.
도 6에는 본 발명의 일실시 예에 따른 단자부(250)의 고전압 모드 시 핀과 단자의 연결 상태를 도시한 평면도가 도시되어 있다. 고전압 모드는 제1 전지부(210)와 제2 전지부(220)를 직렬로 연결하여 사용 시간은 줄지만, 전압을 높이기 위한 모드이다.Figure 6 is a plan view showing the connection state between pins and terminals in the high voltage mode of the terminal unit 250 according to an embodiment of the present invention. The high voltage mode is a mode that connects the first battery unit 210 and the second battery unit 220 in series to reduce usage time but increase voltage.
단자부(250) 세부 구성은 상술한 바와 같으므로 생략하며, 고전압 모드 시 제1 핀(P1)이 제1 단자(251)에서 분리되도록 하여, 제1 전지부(210) 및 제2 전지부(220)의 음극의 병렬연결을 해제한다. 즉 제2 전지부의 음극만 제3 단자를 통해 외부 단자(150)에 전달한다. 또한, 제2 핀(P2)이 제2 단자(252)에서 분리되도록 하여 제1 전지부(210) 및 제2 전지부(220)의 양극의 병렬연결을 해제한다. 즉 제1 전지부(210)의 양극만 제2 단자(252)를 통해 외부 단자(150)에 전달한다. 이때, 제5 단자(255)와 제6 단자(256)가 제5 핀(P5)을 통해 연결되도록 하여 제1 전지부(210)의 음극과 제2 전지부(220)의 양극을 연결한다. 따라서 제1 전지부(210)와 제2 전지부(220)는 서로 직렬 연결되도록 구성한다. Since the detailed configuration of the terminal unit 250 is the same as described above, it is omitted. In the high voltage mode, the first pin (P1) is separated from the first terminal 251, so that the first battery unit 210 and the second battery unit 220 ) Disconnect the parallel connection of the cathode. That is, only the negative electrode of the second battery unit is transmitted to the external terminal 150 through the third terminal. Additionally, the parallel connection between the positive electrodes of the first battery unit 210 and the second battery unit 220 is released by separating the second pin P2 from the second terminal 252. That is, only the positive electrode of the first battery unit 210 is transmitted to the external terminal 150 through the second terminal 252. At this time, the fifth terminal 255 and the sixth terminal 256 are connected through the fifth pin P5 to connect the negative electrode of the first battery unit 210 and the positive electrode of the second battery unit 220. Therefore, the first battery unit 210 and the second battery unit 220 are configured to be connected to each other in series.
도 7에는 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리 팩(200)의 고전압 모드 시 연결 상태를 나타낸 개략도가 도시되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 제2 전지부의 음극(220a)이 연결된 제3 커넥터(A3)가 제3 단자(253)를 통해 음극 전원공급 단자에 연결되고, 제1 전지부의 양극(210b)이 연결된 제4 커넥터(A4)가 제4 단자(A4)를 통해 외부 양극 전원공급 단자에 연결된다.Figure 7 shows a schematic diagram showing the connection state of the battery pack 200 in high voltage mode according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 7, the third connector (A3) to which the negative electrode (220a) of the second battery unit is connected is connected to the negative power supply terminal through the third terminal 253, and the positive electrode (210b) of the first battery unit is connected to the negative power supply terminal. This connected fourth connector (A4) is connected to the external positive power supply terminal through the fourth terminal (A4).
또한, 제1 전지부의 음극(210a)이 연결된 제1 커넥터(A1)와 제2 전지부의 양극(220b)이 연결된 제2 커넥터(A2)는 제5 단자(255)와 제6 단자(256) 및 제5 핀(P5)을 통해 직렬 연결된다. 따라서 음극 및 양극 전원공급 단자에는 제1 전지부와 제2 전지부의 직렬연결 전압이 공급될 수 있다.In addition, the first connector (A1) to which the negative electrode (210a) of the first battery unit is connected and the second connector (A2) to which the positive electrode (220b) of the second battery unit is connected are connected to the fifth terminal 255 and the sixth terminal 256. ) and are connected in series through the fifth pin (P5). Therefore, the series connection voltage of the first battery unit and the second battery unit can be supplied to the negative and positive power supply terminals.
따라서 제1 전지부와 제2 전지부가 병렬로 연결된 저전압 대용량 모드에 비해 용량은 1/2 이지만, 전압은 2배로 사용이 가능하다.Therefore, compared to the low-voltage high-capacity mode in which the first and second battery units are connected in parallel, the capacity is half that, but the voltage can be used at twice the voltage.
도 8에는, 본 발명의 일실시 예에 따른 단자(T)의 사시도가 도시되어 있다. 본 발명의 일실시 예에 따른 배터리(1000)는 고전압 모드 시 핀과 단자의 연결성 및 안정성을 향상시키기 위해 다음과 같은 구성을 갖는다. 구체적으로 본 발명의 일실시 예에 따른 단자는 핀과 면 접촉 하도록 다음과 같은 구성을 갖는다. Figure 8 shows a perspective view of a terminal (T) according to an embodiment of the present invention. The battery 1000 according to an embodiment of the present invention has the following configuration to improve the connectivity and stability of pins and terminals in high voltage mode. Specifically, the terminal according to one embodiment of the present invention has the following configuration to make surface contact with the pin.
도시된 바와 같이 단자(T)는 기판에 맞닿는 단자 몸체(T1)와 단자 몸체(T1)의 양단에서 하방으로 절곡되어 기판에 고정되는 단자 고정부(T2)와 단자 몸체(T1)의 양단에서 상방으로 절곡되어 핀과 결합되는 단자 결합부(T3)로 구성될 수 있다. 이때 단자 결합부(T3)는, 단자 몸체(T1)의 상방으로 연장되되 중심 측으로 기울어지는 지지결합부(T31), 지지결합부(T31)의 상방으로 연장 형성되는 핀 결합면(T32)과, 핀 결합면(T32)의 상방으로 연장되되 외측으로 기울어지는 핀 삽입부(T33)를 포함한다. 이때 서로 마주보는 한 쌍의 핀 결합면(T32)은 서로 면접촉하여 핀이 결합되었을 때 핀과 면 접촉 하도록 구성된다. As shown, the terminal (T) is bent downward from both ends of the terminal body (T1) and the terminal body (T1) in contact with the board, and upward from both ends of the terminal body (T1) and the terminal fixing part (T2) fixed to the board. It may be composed of a terminal coupling portion (T3) that is bent and coupled to the pin. At this time, the terminal coupling portion (T3) includes a support coupling portion (T31) that extends upward from the terminal body (T1) but is inclined toward the center, and a pin coupling surface (T32) extending upward from the support coupling portion (T31), It includes a pin insertion portion (T33) that extends upward from the pin engaging surface (T32) but is inclined outward. At this time, a pair of pin coupling surfaces (T32) facing each other are configured to make surface contact with each other when the pins are coupled.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.The technical idea of the present invention should not be interpreted as limited to the above-described embodiments. Not only is the scope of application diverse, but various modifications can be made at the level of those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Therefore, such improvements and changes fall within the scope of protection of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
1000 : 배터리
100 : 하우징
110 : 슬라이드 결합부 150 : 외부단자
200 : 배터리 팩
201 : 단위전지
210 : 제1 전지부
220 : 제2 전지부
250 : 단자부
251~259 : 제1 내지 제9 단자
A1~ A4 : 제1 내지 제4 커넥터
P1~ P5 : 제1 내지 제5 핀
C : 커넥터
T : 단자
T1 : 단자 몸체 T2 : 단자 고정부
T3 : 단자 결합부
L1, L2 : 제1 및 제2 라인1000: Battery
100: housing
110: slide coupling part 150: external terminal
200: Battery pack
201: unit cell
210: 1st anterior branch
220: 2nd anterior branch
250: terminal part
251~259: 1st to 9th terminals
A1~A4: 1st to 4th connectors
P1~P5: 1st to 5th pins
C: Connector
T: terminal
T1: Terminal body T2: Terminal fixing part
T3: Terminal coupling part
L1, L2: 1st and 2nd lines
Claims (6)
상기 전지부의 전원을 외부 단자에 전달하도록 복수의 단자를 포함하되, 한 쌍의 전지부 중 어느 하나의 음극에 연결된 제1 단자와, 한 쌍의 전지부 중 다른 하나의 음극에 연결되고 외부 단자 중 음극 전원공급 단자에 연결된 제3 단자와, 한 쌍의 전지부 중 어느 하나의 양극에 연결되고 외부 단자 중 양극 전원공급 단자에 연결된 제4 단자와, 한 쌍의 전지부 중 다른 하나의 양극에 연결된 제2 단자를 구성으로 포함하고, 상기 제1 단자와 상기 제3 단자가 연결되며, 상기 제4 단자와 상기 제2 단자가 연결되어 한 쌍의 전지부를 병렬연결하고, 상기 제1 단자와 상기 제2 단자가 연결되어 한 쌍의 전지부를 직렬연결하는 단자부;
상기 제1 단자와 제3 단자를 연결 또는 차단하는 제1 핀;
상기 제2 단자와 제4 단자를 연결 또는 차단하는 제2 핀; 및
상기 제1 단자와 제2 단자를 연결 또는 차단하는 제5 핀
를 포함하고,
상기 단자부는 상기 복수 개의 전지부를 병렬 또는 직렬로 스위칭 하여 상기 외부 단자에 전달하며,
한 쌍의 전지부를 병렬연결하는 경우, 상기 제1 핀은 상기 제1 단자와 상기 제3 단자를 연결하고, 상기 제2 핀은 상기 제2 단자와 상기 제4 단자를 연결하며, 상기 제5 핀은 상기 제1 단자와 상기 제2 단자를 차단하도록 구성되며,
한 쌍의 전지부를 직렬연결하는 경우, 상기 제1 핀은 상기 제1 단자와 상기 제3 단자를 차단하고, 상기 제2 핀은 상기 제2 단자와 상기 제4 단자를 차단하며, 상기 제5 핀은 상기 제1 단자와 상기 제2 단자를 연결하도록 구성되는 전동 공구용 전압 가변식 배터리.A battery unit including a plurality of unit cells connected in series;
It includes a plurality of terminals to transmit the power of the battery unit to an external terminal, wherein the first terminal is connected to the negative electrode of one of the pair of battery units, and the first terminal is connected to the negative electrode of the other of the pair of battery units and the external terminal. A third terminal connected to the cathode power supply terminal, a fourth terminal connected to the positive electrode of one of the pair of battery parts and connected to the positive power supply terminal of the external terminals, and the positive electrode of the other one of the pair of battery parts. It includes a connected second terminal, the first terminal and the third terminal are connected, the fourth terminal and the second terminal are connected to connect a pair of battery units in parallel, and the first terminal and the second terminal are connected to each other in parallel. A terminal unit to which a second terminal is connected to connect a pair of battery units in series;
a first pin connecting or blocking the first terminal and the third terminal;
a second pin connecting or blocking the second terminal and the fourth terminal; and
A fifth pin connecting or blocking the first terminal and the second terminal
Including,
The terminal unit switches the plurality of battery units in parallel or series and transmits them to the external terminal,
When connecting a pair of battery units in parallel, the first pin connects the first terminal and the third terminal, the second pin connects the second terminal and the fourth terminal, and the fifth pin connects the second terminal and the fourth terminal. is configured to block the first terminal and the second terminal,
When connecting a pair of battery units in series, the first pin blocks the first terminal and the third terminal, the second pin blocks the second terminal and the fourth terminal, and the fifth pin is a voltage-variable battery for a power tool configured to connect the first terminal and the second terminal.
상기 단자부는,
상기 제1 단자와 제1 라인을 통해 연결된 제5 단자; 및
상기 제2 단자와 제2 라인을 통해 연결된 제6 단자를 더 포함하고,
상기 제5 핀은 상기 제5 단자와 제6 단자를 연결 또는 차단하는 전동 공구용 전압 가변식 배터리.According to clause 1,
The terminal part,
a fifth terminal connected to the first terminal through a first line; and
It further includes a sixth terminal connected to the second terminal through a second line,
The fifth pin connects or blocks the fifth terminal and the sixth terminal. A voltage-variable battery for an electric tool.
상기 어느 한 전지부의 음극에 구비된 제1 커넥터;
상기 어느 한 전지부의 양극에 구비된 제4 커넥터;
상기 다른 한 전지부의 음극에 구비된 제3 커넥터; 및
상기 다른 한 전지부의 양극에 구비된 제2 커넥터를 포함하고,
상기 제1 내지 제4 커넥터의 단부는 상기 배터리의 상측에 구비된 단자부의 각 단자와 연결이 용이하도록 배터리의 상부에 형성되는, 전동 공구용 전압 가변식 배터리.According to clause 1,
a first connector provided on the negative electrode of one of the battery units;
a fourth connector provided on the positive electrode of one of the battery units;
a third connector provided on the negative electrode of the other battery unit; and
It includes a second connector provided on the positive electrode of the other battery unit,
Ends of the first to fourth connectors are formed on the top of the battery to facilitate connection with each terminal of the terminal provided on the top of the battery.
상기 단자는,
기판에 맞닿는 단자 몸체(T1);
상기 단자 몸체(T1)의 양단에서 하방으로 절곡되어 기판에 고정되는 단자 고정부(T2); 및
단자 몸체(T1)의 양단에서 상방으로 절곡되어 핀과 결합되는 단자 결합부를 포함하고,
상기 한 쌍의 단자 결합부는, 상기 핀과 면 접촉 하는 것을 특징으로 하는, 전동 공구용 전압 가변식 배터리.According to clause 1,
The terminal is,
Terminal body (T1) in contact with the board;
a terminal fixing part (T2) bent downward from both ends of the terminal body (T1) and fixed to the board; and
It includes a terminal coupling portion that is bent upward at both ends of the terminal body (T1) and coupled to the pin,
A voltage-variable battery for an electric tool, wherein the pair of terminal coupling portions are in surface contact with the pin.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |