實用解讀

用于電動工具的電池組及電池架以及充電器

通常，充電式電動工具會將電池組安裝到電動工具提供的電池隔間（電池包）內。電池隔間一般具有固定的大小，因此能容納特定匹配大小的電池組。有些電動工具可能需要較大的能量推動，因此電池組的大小及重量會相應地增加，而電動工具提供的電池隔間亦要相應地增大以容納較大體積的電池組，導致電動工具的整體體積變大。另外，沉重的電池組在搬運及安裝時易對身體造成勞損，也令操作這些充電式電動工具時變得欠缺效率?；诖?，實用新型專利——“用于電動工具的電池組及電池架以及充電器”提供了一種新的用于電動工具的電池組、電池架以及充電器以克服上述技術問題。

一種用于電動工具的電池組，具有：電池組殼體；電池，被設置于所述電池組殼體內；以及電池組連接端子，被配置為電連通所述電動工具的動力組件與所述電池組殼體內的所述電池；其特征在于：所述電池組殼體設有電池組手柄，以及電池組固定結構；其中，電池組被配置為可分離地固定于所述電動工具上的電池架；當電池組被置于所述電池架上時，電池組固定結構被配置為配合電池架上的電池組固定件以固定電池組于電池架上，而且電池與動力組件通過電池組連接端子電連通。

一種用于電動工具的電池架，被配置為可分離地固定電池組于電動工具上，具有：電池架殼體；電池組固定件，其被設置于所述電池架殼體上；以及連接端子，其被配置為電連通電動工具的動力組件與電池組；其特征在于：電池組上設有電池組固定結構；其中，當電池組被置于電池架上時，電池組固定件被配置為配合電池組固定結構以固定電池組于電池架上，而且電池組與動力組件通過連接端子電連通。

一種充電器，被配置為對用于電動工具的電池組進行充電，具有：充電器殼體；電池組固定件，其被設置于充電器殼體上；以及連接端子，其被配置為電連通充電器的充電電路與電池組；其特征在于：電池組上設有電池組固定結構；其中，當電池組被置于充電器上時，電池組固定件被配置為配合電池組固定結構以固定電池組于充電器上，而且電池組與充電電路通過連接端子電連通。

該實用新型專利中用于電動工具的電池組及電池架提供了諸多優(yōu)點。其中一個優(yōu)點在于開放式結構的電池架可以接納并固定不同形狀/大小的電池組，從而用戶可因應不同需要接上不同大小的電池組以操作電動工具。電池架上的電池組固定件具有簡單而有效的組件/結構，能牢固地固地接上的電池組，并可容許用戶利用這些固定件方便地將電池組安裝到電池架上，或通過設置在電池架上的按鈕/致動件解鎖從而快速地取下電池組。同時，電池架可安裝在不同的電動工具上。因此，該實用新型中的用于電動工具的電池組及電池架適用于任何類型的電動工具。另外，電池組附設手柄，用戶可利用手柄握持具一定重量的電池組，避免因裝拆或搬運電池組時對身體造成勞損，極大地方便了用戶使用電動工具及提升操作效率。

圖1

如上圖，該實用新型提供了一種用于電動工具的電池組100，具有：電池組殼體102；電池104，其被設置于電池組殼體102內；電池組連接端子106，被配置為電連通電動工具的動力組件與電池組殼體102內的電池104；其特征在于：電池組殼體102設有電池組手柄108，以及電池組固定結構110；其中，電池組100被配置為可分離地固定于電動工具上的電池架112；當電池組100被置于電池架112上時，電池組固定結構110被配置為配合電池架112上的電池組固定件114以固定電池組100于電池架112上，而且電池104與動力組件通過電池組連接端子106電連通。

電池組100主要為電池組殼體102及被設置于電池組殼體102內的電池104組成。電池組殼體102可大致上以前殼體102A及后殼體102B組合而成，并以螺絲釘102C緊固，或以其他如卡扣合、粘合劑、螺栓等已知的方式緊固。優(yōu)選地，前殼體102A及后殼體102B可以塑料或可以任何剛性物料制成，因此組成的電池組殼體102具一定強度以固定及保護設置于電池組殼體102內的電池104。優(yōu)選地，電池組殼體102具有大致上長方柱體的外形，適合收容同樣為大致長方柱體的電池104以及其他零件如電池控制板116及導線118等組成的總成120?；蛘?，電池組殼體102可具有其他不同形狀的外形以收容以其他組合/排列方式組成的不同形狀的總成120。可替代地，電池組殼體102可以其他不同組合/數(shù)量的殼體組成，以組成如上述示例般大致完全包圍電池104及其他內部零件組成的總成120的電池組殼體102。

電池組殼體102設有電池組手柄108。該手柄108可以附加的方式附接于電池組殼體102上方的表面，或任何一個表面，并以螺絲釘108C（或上述的其他方式）緊固于電池組殼體102上。電池組手柄108與電池組殼體102同樣以塑料或相同的剛性物料制成，或者可以其他不同的物料制成。電池組手柄108可一體成形于電池組殼體102上。可選地，電池組手柄108的表面可以防滑物料（如像膠）包覆，或具有防滑的紋理的表面。有利的是，用戶可利用電池組手柄108握持電池組100，因此無需以可能不乎合人體工學的姿勢握持/搬運/裝拆具一定重量的電池組100，減少因不當姿勢而對用戶造成勞損或操作意外而對電池組100或電動工具造成損毀。

電池組殼體102具有電池組固定結構110。電池組100可被配置為可分離地固定于電池架112上，如設置在電動工具上的電 池架112上。例如當電池組100被置于電池架112上時，電池組固定結構110配合電動工具上的電池架112上的電池組固定件114以固定電池組100于電池架112上。電池組殼體102上的電池組固定結構110可包括被配置為與電池架112上的凸條結構122配合的滑槽結構124，和/或被配置為與電池架112的鎖舌126配合的鎖槽128。

電池組100還具有電池組連接端子106，以及用于控制所述電池組100的操作的電池控制板116。電池組連接端子106被設置于收容在電池組殼體102內的電池控制板116上，并被配置為通過位于電池組殼體102上大致底部附近的開口130連接另一組連接端子132，如連接電動工具的動力組件的連接端子。電池組連接端子106具有至少一個夾子結構的金屬組件，例如圖中所示的四組金屬夾子106，分別用于連接電動工具上對應的四個連接金屬片如電源（+）、電源（-）、信息（+）、信息（-），或其他可能的引腳分配。這種設計能減少電池組連接端子106與電池控制板116或電池104之間的接線，從而簡化電池組100的生產工序。應不同的電路設計/應用需要，電池組100可能不具有電池控制板116，而電池104可直接連接到電池組連接端子106上，并通過電池組連接端子106與電動工具的動力組件（或電動工具內的其他控制板）電連通?？商娲?，電池組連接端子106可以位于其他位置如電池組殼體102上并以額外的電連接手段連接到收容在電池組殼體102內的電池控制板116和/或電池104。

電池控制板116可操作為控制所述電池組100的操作，例如控制放電/充電時的操作電壓、電流、功率等的操作參數(shù)，或進行適合的調整/變換（升壓/降壓/穩(wěn)壓/穩(wěn)流）以最適合電動工具的操作和/或電池104的充電或放電操作。另外電池控制板116可操作為監(jiān)測電池組100操作時的狀況，如電池/電池組100的溫度、操作電壓、電流、功率、剩余電量等的不同參數(shù)。電池控制板具有至少一個指示燈116L，這些指示燈116L可操作為顯示/表示電池組100的操作狀況，例如充電或放電操作狀況、剩余電量等，而指示燈116L可透過電池組殼體102上的開口或透光的部分102L被用戶識別。另外指示燈116L的一側設有按鈕116P，用戶可通過電池組殼體102上的致動部分102P按動按鈕116P并操作電池組100。作為示例，示出的四個指示燈116L可以表示電池組100的剩余電量，當用戶按住按鈕116P時，指示燈116L（如一半電量以兩個指示燈亮起）表示剩余電量，因此用戶可根據剩余電量進行充電或放電操作。

電池組100可具有多個電池104。這些電池104具有大致圓柱形的外形，并排列成特定的陣列，如這些實施例所示的4×8的陣列，以特定的串聯(lián)和/或并聯(lián)連接方式電連接。多個電池104之間的電連接可以圖中所示的2 ×2（134A）、1×4（134B）或1×2（134C）連接元件134聯(lián)接，并連接到電池控制板116上。作為示例，32個操作電壓為3.6V的電池可以2并16串的方式聯(lián)接操作電壓約為58V的電池104，并通過電池控制板116適合的調整/變換后將電力輸出到連接的電動工具并推動動力組件。優(yōu)選地，多個電池104組成的陣列以固定架136支撐，而其他組件如連接元件134及電池控制板116可安裝于固定架136上，并組成電池總成120。另外，電池總成120還可設有其他連接元件如柔性導線118用于連接不同的電池104和/或電池控制板116?？商娲兀姵亟M100可具有不同數(shù)量的電池104，或不同形狀（如平板狀）的電池104，例如以一個或多個聚合物鋰電池、鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等充電池、或一次性電池等，并以相同或不同的串聯(lián)和/或并聯(lián)連接方式組成具不同形狀、操作電壓、電流、功率、電容量等的電池總成120。

圖2

該實用新型提供了一種用于電動工具的電池架112，被配置為可分離地固定電池組100于電動工具上，具有：電 池架殼體138；電池組固定件114，其被設置于電池架殼體138上；以及連接端子132，其被配置為電連通電動工具的動力組件與電池組100；其特征在于：電池組100上設有電池組固定結構110；其中，當電池組100被置于所述電池架112上時，電池組固定件114被配置為配合電池組固定結構110以固定電池組100于電池架112上，而且電池組100與動力組件通過連接端子132電連通。

圖3

電池架112具有電池架殼體138，并由主部138A、底部138B以及側部138C組成。制造電池架殼體138的物料優(yōu)選地為塑料，或其他具一定剛性的物料。電池架殼體138的內表面設有電池組固定件114，包括設置在在側部138C的凸條結構122，其被配置為配合如圖1所示的電池組100的側面的滑槽結構124以固定電池組100于電池架112上，防止電池組100相對電池架112作左、右/前、后位移，并可確定只有適合的電池組100以正確的方向安裝到電池架112上正確的位置。電池架殼體138的左、右側部138C各具有一組凸條結構122，用于配合電池組殼體102的左、右側面上的滑槽結構124。或者，電池架112可設有滑槽結構以對應電池組100上設置的凸條結構?？蛇x地，電池架112及電池組100可具有更多在對應位置上設置不同數(shù)量的凸條/滑槽結構。優(yōu)選地，凸條結構122可與電池架殼體138一體成形，或可以不同的接合方式設置在電池架殼體138的表面。電池架112具有至少部分開放式結構，當電池組100被固定于電池架112上時，至少部分電池組100不被電池架殼體138包圍。有利地，開放式結構可容許電池架112接納不同大小/容量的電池組100，例如16芯、48芯、64芯等同樣為58V操作電壓的電池組100，因此適合不同的應用。

圖4

電池組固定件114還包括鎖舌126。鎖舌126具有一定長度，并被設置于電池架殼體138主部138A的外表面138E，通過電池架殼體138上的開口貫穿電池架殼體138的主部138A并突出至內表面138I。優(yōu)選地，鎖舌126以相同于電池架殼體138的物料制成，或者以不同物料制成。鎖舌可具有大致「L」形或「T」形的截面，并鉸接于電池架殼體138主部138A的外表面138E上，因此鎖舌126可于鎖定位置（鎖舌126突出至內表面138I）以及解鎖位置（鎖舌126不突出至內表面138I）之間操作。當電池組100被置于電池架112上時，鎖舌126被配置為配合電池組100的鎖槽128以固定電池組100于電池架112上，防止電池組100相對電池架112作上、下位移?？蛇x地，電池組固定件114還包括致動件142，該致動件142包括從按鈕部分142A向下延伸的解鎖舌142B，并被設置于電池架殼體138主部138A的外表面138E，鎖舌126靠上方的位置。如圖15至16所示般，當按鈕142A被按下時，解鎖舌142B將鎖舌126向外推出，并因此解除電池架112的鎖舌126與電池組100的鎖槽128的配合而造成的鎖定，并容許電池組100從電池架112上移離。電池組固定件114還包括彈性件144，如設置在鎖舌的鉸接位置的扭力彈簧144A和/或連接致動件按鈕部分的壓縮彈簧144B，用于當致動件142（按鈕142A）被釋放時將鎖舌126和/或致動件142復位，因此當電池組100再次被裝上電池架112，電池組100會因突出的鎖舌126與鎖槽128的配合而被鎖定于電池架112上?？商娲?，致動件142可以被設置于不同的位置以致動鎖舌126。

當用戶需要操作電動工具時，可首先利用電池組的手柄108提起電池組100，并對準電池組100兩側的滑槽124與電池架112兩側的凸條122，然后順著滑槽124與凸條122的方向將電池組100向下安裝至電池架112的底部，鎖舌126會因為扭力彈簧144A的作用而突出并配合鎖槽128而將電池組100鎖定到電池架112上。而且，電池架112的連接端子132與電池組100的電池組連接端子106耦合，因此電池組100內的電池104與電動工具的動力部件電連接并能推動電力工具。當用戶需要從電動工具/電池架112拆下電池組100時，可按下致動件142或按鈕142A并解除電池組100與電池架112的鎖定，利用電池組的手柄108相對電池架112提起電池組100并移離電池架112或電動工具。

圖5

該實用新型提供了一種充電器170，其被配置為對用于電動工具的電池組100進行充電，具有：充電器殼體172；電池組固定件114，其被設置于充電器殼體172上；以及連接端子132，其被配置為電連通充電器的充電電路174與電池組100；其特征在于： 電池組100上設有電池組固定結構110；其中，當電池組100被置于充電器170上時，電池組固定件114被配置為配合電池組固定結構110以固定電池組100于充電器172上，而且電池組100與充電電路174通過連接端子132電連通。充電器170具有電池架112，并且電池架112的電池架殼體138構成充電器殼體172的一部分，電池架殼體138可與充電器殼體172一體成形，或者電池架112可透過安裝孔140配合螺絲釘?shù)染o固件以將電池架112安裝到充電器殼體172上。充電器殼體172可跟據不同需要由與電池架殼體138相同或不同的物料制成。充電器170具有設置于電路板上的充電電路174，其被配置為將輸入到充電器170的電力轉換成適于對電池組100進行充電的電力。例如，充電電路174具有將主電源線176連接市電供應的110V～220V交流電轉換成約58V（或具任何合適的充電電壓/電流）的直流電并輸入到電池組100進行充電?？蛇x地，充電電路174可具有其他如充電電流、電壓、溫度、電池組100的剩如電量等的監(jiān)測功能。優(yōu)選地，充電電路174以連接電線178連接到電池架112的連接端子132，因此當電池組100被置于充電器170或電池架112上時，電池組100與充電電路174通過連接端子132與其中連接電線178的電連通。充電器還可具有其他配件，如用于促進充電器170內部散熱的風扇180以及顯示充電狀態(tài)的指示燈182，而充電器殼體172可在對應的位置設有開口184以提供這些散熱/指示功能。

當用戶需要對電池組100進行時，可首先利用電池組的手柄108提起電池組100，并對準電池組100兩側的滑槽124與充電器170上電池架112兩側的凸條122，然后順著滑槽124與凸條122的方向將電池組100向下安裝至電池架112的底部，鎖舌126會因為扭力彈簧144A的作用而突出并配合鎖槽128而將電池組100鎖定到充電器170或電池架112上。而且，充電器 170或電池架112的連接端子132與電池組100的電池組連接端子106耦合，因此電池組100內的電池104與充電器170的充電電路174電連接并能接收充電電路174所輸出的充電電力。當用戶需要從充電器170或電池架112拆下電池組100時，可按下致動件142或按鈕142A并解除電池組100與充電器170或電池架112的鎖定，利用電池組的手柄108相對充電器170或電池架112提起電池組100并移離充電器170或電池架112。

授權公告號：CN205211805U

授權公告日：2016.05.04

專利權人：創(chuàng)科實業(yè)有限公司

發(fā)明人：T·羅； S·米勒； J·L·詹金森； M·科爾賓；N·諾頓； S·坎貝爾； D·J·鮑恩； C·K·隆