快速充电电池组制造技术

一个实施例提供了一种电池组，其包括壳体，由壳体支撑的多个电池单元，以及端子块。端子块被配置为联接至电动工具，以向电动工具提供来自多个电池单元的操作电力。端子块具有正电源端子，充电端子和接地端子。电池组还包括充电电路，其设置在充电端子与多个电池单元之间。充电电路被配置为在充电期间接收并向多个电池单元传输大于12安培的充电电流。充电电路包括充电开关，以及连接在充电端子和充电开关之间的保险丝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】快速充电电池组相关申请的交叉引用本申请要求于2018年5月30日提交的申请号为62/678,050的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及用于电气设备(诸如电动工具)的电池组，并且更具体地涉及能够快速充电的这种电池组。
技术介绍
与类似的有线电气设备相比，无线电气设备(例如，电气设备，诸如电动工具，户外工具，其他机动设备，非机动设备等)具有有限的运行时间。无线电气设备的运行时间通常取决于相关电池组的容量(安培-小时(Ah))。电池组的容量取决于单独的电池单元的容量，以及这些电池单元的数量和配置。例如，“5S1P”电池组包括一串五个串联连接的电池单元。对于具有约1.3Ah的容量的电池单元，5S1P电池组的容量为约1.3Ah。“5S2P”电池组(其具有两个并联连接的、五个串联连接的电池单元的串)的容量为约2.6Ah。“5S3P”电池组(其具有三个并联连接的、五个串联连接的电池单元的串)的容量为约3.9Ah。1P，2P和3P电池组的容量将基于单独的电池单元的容量而变化。电池组的充电时间通常取决于由充电器提供(并由电池组接收)的电流量、电池单元的容量，以及电池组的整体容量。例如，由提供3安培(A)的充电电流的充电器对包括具有容量为1.3Ah的电池单元的电池组充电需要大约35分钟至40分钟才能达到完全充电。电池单元的容量越高，对电池组完全充电的充电时间越长。在相同的3A充电电流下，3.9Ah电池组需要大约75分钟至80分钟才能达到完全充电。尽管可能期望增加充电电流以减少对具有较高容量的电池单元的电池组充电的时间(例如，为具有在约3Ah和约4Ah之间的容量的电池单元的电池组提供在约6A和约18A之间的充电电流)，但是电池组的部件(例如，印刷电路板(PCB)，保险丝，场效应晶体管(FET))可能无法在不产生不利影响(例如过度加热，磨损，不可逆转的损坏等)的情况下处理增加的电流(例如，大于约6A)。因此，可能需要具有能够处理在大于约6A至约18A或更高的范围内的充电电流的充电电路和部件的电池组。
技术实现思路
一个实施例提供了一种电池组，其包括壳体，由壳体支撑的多个电池单元，以及端子块。端子块被配置为联接至电动工具，以向电动工具提供来自多个电池单元的操作电力。端子块具有正电源端子，充电端子和接地端子。电池组还包括充电电路，其设置在充电端子与多个电池单元之间。充电电路被配置为在充电期间接收并向多个电池单元传输大于12安培的充电电流。充电电路包括充电开关，以及连接在充电端子和充电开关之间的保险丝。在一些构造中，充电开关可包括N-沟道FET。保险丝可具有至少约8A的额定电流；在一些构造中，保险丝可具有约20A的额定电流。电池组可包括电子控制器，该控制器被配置为控制FET以选择性地将充电端子连接至电池单元。另一实施例提供了一种电池组充电系统，其包括充电器，其被配置为提供在约6安培和约20安培之间的充电电流，以及电池组，其可以可拆卸地连接至充电器并被配置为由充电器充电。电池组包括多个电池单元及端子块。端子块被配置为联接至电动工具，以向电动工具提供来自多个电池单元的操作电力。端子块具有正电源端子，充电端子和接地端子。电池组还包括充电电路，其设置在充电端子与多个电池单元之间。充电电路被配置为在充电期间接收并向多个电池单元传输大于12安培的充电电流。充电电路包括充电开关，以及连接在充电端子和充电开关之间的保险丝。通过考虑以下详细描述和附图，本专利技术的其他独立方面将变得显而易见。附图说明图1A至图1E是用于电气设备(诸如电动工具，户外工具，其他机动设备，非机动设备等)的电池组的透视图。图2是连接到快速充电电池充电器的电池组的框图。图3是电池组的充电电路的框图。图4是图3的充电电路位于电池组的电路板上的示意性示图。图5是示出启用电池组的快速充电的方法的流程图。图6是示出停用电池组的快速充电的方法的流程图。图7是电池组的充电电路的框图。图8是电池组的充电电路的框图。图9是示出图7的充电电路位于电池组的电路板上的示意图。具体实施方式在详细解释本专利技术的任何独立实施例之前，应当理解，本专利技术的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的构造细节和部件布置。本专利技术能够具有其他独立实施例，并且能够以各种方式实践或实施。另外，应当理解，本文所使用的措词和术语是出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。如本文所用，“包括”和“包含”及其变型的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。如本文所用，“由…组成”及其变型的使用意味着仅涵盖其后列出的项目及其等同物。本领域普通技术人员将理解，结合数量或条件使用的相对术语(例如，“约”，“大约”，“大体上”等)为包括所述值并且具有上下文所指示的含义(例如，该术语至少包括与特定值的测量相关的误差程度，与特定值相关的公差(例如制造，组装，使用)等)。这种术语也应被视为公开了由两个端点的绝对值限定的范围。例如，表述“从约2至约4”也公开了范围“从2至4”。相对术语可指代所指示的值的加或减一定百分比(例如1％，5％，10％或更多)。例如，在10％的范围内，“约20伏”可以表示18伏(V)至22V的范围，并且“约1％”可以表示从0.9-1.1。相对术语的其他含义可从上下文中显而易见(例如四舍五入)，因此，例如“约20V”也可能表示从19.5V至20.4V。此外，本文描述为由一个部件执行的功能可以由多个部件以分布式方式执行。同样，由多个部件执行的功能可以合并并由单个部件执行。类似地，被描述为执行特定功能的部件也可以执行本文未描述的附加功能。例如，以某种方式“配置”的设备或结构至少以这种方式配置，但是也可以未列出的方式配置。此外，本文描述的一些实施例可以包括一个或多个电子处理器，其被配置为通过执行存储在非暂时性计算机可读介质中的指令来执行所描述的功能。类似地，本文描述的实施例可被实现为存储可由一个或多个电子处理器执行以执行所描述的功能的指令的非暂时性计算机可读介质。如本申请中所使用的，“非暂时性计算机可读介质”包括所有计算机可读介质，但是不包括暂时性的传播信号。因此，非暂时性计算机可读介质可以包括例如硬盘，CD-ROM，光存储设备，磁存储设备，ROM(只读存储器)，RAM(随机存取存储器)，寄存器存储器，处理器高速缓存或其任何组合。所描述的许多模块和逻辑结构能够以由微处理器或类似设备执行的软件来实现，或者能够使用包括例如专用集成电路(“ASIC”)的各种部件以硬件来实现。诸如“控制器”和“模块”的术语可以包括或指代硬件和/或软件。大写的术语符合惯例，并有助于使描述与编码示例，方程式和/或附图相关联。但是，没有仅仅因为使用大写字母就暗示了特定的含义，或者不应仅由于使用了大写就推断出特定的含义。因此，权利要求不应限于特定的示例或术语，或任何特定的硬件或软件的实施方式或软件或硬件的组合。图1A至图1E示出了可操作以为无线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组，包括：/n壳体；/n多个电池单元，其由所述壳体支撑；/n端子块，其被配置为联接至电动工具，以向所述电动工具提供来自所述多个电池单元的操作电力，所述端子块具有正电源端子，充电端子和接地端子；以及/n充电电路，其设置在所述充电端子与所述多个电池单元之间，所述充电电路被配置为在充电期间接收并向所述多个电池单元传输大于12安培的充电电流，其中，所述充电电路包括：/n充电开关；以及/n保险丝，其连接在所述充电端子和所述充电开关之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180530 US 62/678,0501.一种电池组，包括：
壳体；
多个电池单元，其由所述壳体支撑；
端子块，其被配置为联接至电动工具，以向所述电动工具提供来自所述多个电池单元的操作电力，所述端子块具有正电源端子，充电端子和接地端子；以及
充电电路，其设置在所述充电端子与所述多个电池单元之间，所述充电电路被配置为在充电期间接收并向所述多个电池单元传输大于12安培的充电电流，其中，所述充电电路包括：
充电开关；以及
保险丝，其连接在所述充电端子和所述充电开关之间。


2.根据权利要求1所述的电池组，还包括联接到所述充电电路的电池控制器。


3.根据权利要求2所述的电池组，还包括联接在所述电池控制器和所述充电开关之间的栅极驱动器，其中，所述电池控制器使用所述栅极驱动器来控制所述充电开关。


4.根据权利要求3所述的电池组，其中，所述栅极驱动器联接在所述充电开关的高侧上，以使得所述栅极驱动器从所述充电端子接收操作电力。


5.根据权利要求3所述的电池组，还包括：
第一开关，其联接在所述电池单元和所述栅极驱动器之间；以及
定时器电路，其联接到所述栅极驱动器并具有时间常数。


6.根据权利要求5所述的电池组，其中，所述电池控制器还被配置为：
检测到充电器的连接；
控制所述第一开关闭合；
将延迟定时器设置为所述定时器电路的所述时间常数；以及
当所述延迟定时器到期时，控制所述充电开关闭合。


7.根据权利要求6所述的电池组，其中，所述电池控制器还被配置为
检测停用所述多个电池单元的充电的状况；
控制所述充电开关断开；
将第二延迟定时器设置为所述定时器电路的所述时间常数；以及
当所述第二延迟定时器到期时，控制所述第一开关断开。


8.根据权利要求7所述的电池组，还包括用于控制所述第一开关的第二开关，其中，所述电池控制器联接至所述第二开关以控制所述第二开关，其中，所述电池控制器通过控制所述第二开关来控制所述第一开关。


9.根据权利要求1所述的电池组，还包括联接到所述端子块的印刷电路板(PCB)，其中，所述充电开关和所述保险丝设置在所述印刷电路板上并在所述端子块附近。


10.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述充电开关是N-沟道功率MOSFET。


11.一种电池组充电系统，包括：
充电器，其被配置为提供在约6安培和约20安培之间的充电电流；
电池组，其可以可拆卸地连接至所述充电器并被配置为由所述充电器充电，所述电池组包括：
多个电池单元；
端子块，其被配置为联接至电动工具，以向所述电动工具提供来自所述多个电池单元的操作电力，所述端子块具有正电源端子，充电端子和接地端子；以及
充电电路，其设置在所述充电端子与所述多个电池单元之间，所述充电电路被配置为在充电期间接收并向所述多个电池单元传输大于12安培的充电电流，其中，所述充电电路包括：
充电开关；以及
保险丝，其连接在所述充电端子和所述充电开关之间。


12.根据权利要求11所述的电池组充电系统，其中，所述电池组接收约12...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·R·菲尔德宾德尔，M·R·波拉科夫斯基，
申请(专利权)人：米沃奇电动工具公司，
类型：发明
国别省市：美国;US