蓄电池供电式便携工具制造技术

蓄电池供电式便携工具(1)和/或与其连接的蓄电池组(174；174')包括：高温测量电路(61、62、64；64‑67)；低温测量电路(61、64；64‑66)；以及切换装置(63；Q1、Q2)，其用于根据(i)所述高温测量电路的输出值落入异常范围时的所述低温测量电路、以及(ii)所述低温测量电路的输出值落入异常范围时的所述高温测量电路而选择和/或输出信号，上述部件由所述蓄电池组具备的至少一个全固态蓄电池(12、14、16、18)供电。通过这种布置能够有效地利用能在较广阔的温度范围内使用的至少一个全固态蓄电池，从而与已知的蓄电池供电工具相比，能够在更广阔的温度范围内使用本发明专利技术的蓄电池供电工具。

【技术实现步骤摘要】
蓄电池供电式便携工具相关申请的交叉引用本申请要求于2019年6月17日提交的日本专利申请2019-111774和2020年4月24日提交的美国专利申请63/014,882的优先权，并在此通过参考的方式将它们的全部内容都并入本申请。
本说明书公开了与蓄电池供电(无线)式的便携工具有关的技术，包括但并不局限于以下事项，其涉及一种由使用者支承(例如，手持)使用的无线电动工具，例如蓄电池供电式钻具、蓄电池供电式螺丝紧固机(螺丝刀)、蓄电池供电式链锯、蓄电池供电式圆锯、蓄电池供电式手持真空吸尘器(除尘器)、蓄电池供电式照明器(手电筒)等。虽然本申请启示的至少一些方面同样也适用于由使用者携带并配置或放置于表面(例如台式机、工作台、地板、地面等)的蓄电池供电式便携工具，但包括且不局限于蓄电池供电式斜切锯、蓄电池供电式台锯、蓄电池供电式割草机、蓄电池供电式地面支承真空吸尘器(除尘器)等。本说明书还公开了与包含一个或多个全固态蓄电池单格的蓄电池组相关的技术，该蓄电池组能够相对于上述或以下任一种无线便携式工具的工具主体而拆装。
技术介绍
蓄电池供电(无线)式便携工具因其便利性和能够在各种工作环境中广泛应用的能力而得到普及。以往，这种蓄电池供电式便携工具均由可充电蓄电池驱动，所述可充电蓄电池包括基于化学方式的镍镉蓄电池、镍氢蓄电池以及锂离子蓄电池。关于以往用于动力蓄电池供电式便携工具中的蓄电池，由于优选单位重量或单位容积的电能存储容量(即，相对于质量或容积的能量存储密度)和/或单位重量或单位容积的电输出容量(额定输出)较大，因此，近年来锂离子蓄电池的使用量大幅增加。在锂离子蓄电池中，电解液或凝胶填充于正极与负极之间，并且，在充放电过程中，锂离子借助电解液或凝胶而在正极与负极之间移动。
技术实现思路
由于锂离子蓄电池使用电解液(液体)或凝胶(粘性液体)，因此，锂离子蓄电池在低温环境、例如电解液冻结的环境下无法令人满意地运行。事实上，随着电解液温度的降低，蓄电池的内阻增大，从而蓄电池输出减小。因此，即使在温度未降低至使得电解液冻结的温度环境下，也有可能无法使用由锂离子蓄电池供电的便携工具。另一方面，若电解液或凝胶的温度过高，则由于电解液中的气体散发(产生气体)，因此蓄电池单格内的内部压力会过度升高，从而有可能导致蓄电池单格失效。因此，在由锂离子蓄电池供电的便携工具中，需要在高温环境下控制(限制，抑制)蓄电池输出，以使得蓄电池不会过热。因此，由锂离子蓄电池供电的便携工具也有可能在高温环境下无法使用。由于这种已知的蓄电池供电式便携工具无论在低温环境(蓄电池的内阻有可能以不利的方式增大)还是高温环境(蓄电池单格的内部压力有可能变得过高)下都有可能变得无法使用，因此，本申请公开的技术的一个非限制性目的在于扩大蓄电池供电式便携工具的可用温度范围。除此以外或可替代地，应当指出的是蓄电池供电(无线)式便携工具的最大输出有可能会根据环境温度而大幅波动。也就是说，可以设计一种在高温环境下实现足够的最大输出的蓄电池供电式便携工具，但是，这种设计有可能会导致低温环境下的最大输出减小(有可能变得不足)，从而造成低温环境下的工作效率降低的影响。在已知的蓄电池供电式便携工具中，因温度变化而导致最大输出的变化范围不利地增大。因此，作为上述目的的补充或替代，本申请公开的技术的另一个非限制性目的在于缩小由(起因于)温度变化而导致的蓄电池供电式便携工具的最大输出的变化范围。此外，应当指出的是，为了扩大蓄电池供电式便携工具的可用温度范围，需要一种温度测量技术以扩大可精确测量的温度范围。因此，作为上述目的的补充或替代，本申请公开的技术的另一个非限制性目的在于通过使用改进的温度测量电路而扩大可精确测量的温度范围，其中，该温度测量电路安装于蓄电池供电式便携工具和/或对便携工具供电的蓄电池组。还需要指出的是，若使用具有适当的低温运行特性的蓄电池(化学方式蓄电池)，则能够在低温环境下从蓄电池充分获得所需电力。但是，在这种情况下，由这种蓄电池供电的电子设备的温度有可能降低至使得电子设备无法正常运行。为了解决该问题，本申请还提供一种将在低温环境下无法正常运行的电子设备(例如，蓄电池供电式便携工具的一个或多个部件)加热至使得所述电子设备能够正常运行的温度范围的技术。还应当指出，这种蓄电池供电式便携工具有可能在高温环境下使用。在这种情况下，蓄电池供电式便携工具有可能需要散热装置对一个或多个电子设备(例如，蓄电池供电式便携工具的一个或多个部件)进行冷却，对于这些电子设备，有可能需要在高温环境下实施冷却以使它们以适当的方式运行(例如，降低因过热而导致的过早失效的风险)。因此，本申请还提供一种用于将一个或多个电子设备加热至使得一个或多个电子设备正常运行和/或以最佳状态运行的温度范围的技术、以及用于使来自一个或多个电子设备(例如，已加热的相同电子设备和/或一个或多个不同电子设备)的热量散发的技术，以使热敏电子设备的温度不会出现异常或变得过高。本文公开的加热技术和散热技术可以单独使用，或者以兼容(不干扰)的方式在同一蓄电池供电式便携工具中实现加热和散热技术。关于本申请的另一方面，利用不使用电解液或凝胶的全固态蓄电池(而是由固体电解质或正负电极之间的导电材料构成)对蓄电池供电式便携工具供电，其原因在于，电解质或导电材料在有可能使用工具的所有温度环境下都是固态的，因而这种蓄电池具有更广阔的可用温度范围。此外，因全固态蓄电池的结构而使得全固态蓄电池与其他化学方式蓄电池相比能够降低蓄电池组内部的布线电感。为了利用这一优点，还需要设计电动工具中的电路，以使电动工具主体内的布线电感降低，其中，所述蓄电池组能够相对于所述电动工具主体而拆装。因此，本说明书还公开了在电动工具主体内实现低(较低)的布线电感的技术。不使用电解液或凝胶的全固态蓄电池还具有如下优点，即，可以使用例如与锂离子蓄电池中使用的电流相比而更大的电流安全地进行充电(即，不会对蓄电池单格造成永久性损坏)。进而，在便携式电动工具的运行期间，利用在对刀头或其他工具配件进行制动时产生的再生电流(电力)而能够对这种全固态蓄电池进行充电，即，工具的马达作为输出电流对全固态蓄电池单格进行充电的发电机而运行。因此，本申请提供一种在便携式电动工具的运行期间通过利用再生电力对全固态蓄电池进行充电而不会使其损坏的技术。如上所述，包含一个或多个具有电解液或凝胶(液态电解质)的蓄电池单格的已知的蓄电池组需要在高温环境下冷却或使用，以防止过热对蓄电池单格造成损坏。因此，必须在已知的蓄电池组内配备冷却空气通道，由此导致蓄电池组外壳具有复杂的内部形状，从而导致蓄电池组变得相对沉重和笨重。另一方面，根据本申请，包含一个或多个全固态蓄电池单格的蓄电池组不需要蓄电池组内的冷却空气通道。其结果，根据本申请的启示，具有全固态蓄电池的蓄电池组的重量和尺寸均减小，从而与具有相同容量的蓄电池组相比(以“安培小时”为单位测量，以A·h或简写为Ah为单位，或以“瓦时”，也写为W·h或简写为Wh)，能够实现更轻和更紧凑的蓄电池组，其利用具有电解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电池供电式便携工具(1)，包括:/n蓄电池组(174；174’)，其在外壳(30、50)内具备至少一个全固态蓄电池单格(12、14、16、18)；/n工具主体(180)，所述蓄电池组能够相对于所述工具主体上和/或所述工具主体的内部而拆装；/n蓄电池温度测量电路，其仅配置于所述蓄电池组中，或者一部分配置于所述工具主体中、且一部分配置于所述蓄电池组中，/n其中，所述蓄电池温度测量电路包括：/n高温测量电路(61、62、64；64-67)，其在高温范围内输出精确的测量结果而在低温范围内输出精度较低的测量结果，所述高温范围与所述低温范围不同；/n低温测量电路(61、64；64-66)，其在所述低温范围内输出精确的测量结果而在所述高温范围内输出精度较低的测量结果；以及/n切换装置(63；Q1、Q2)，其适配为基于(i)所述高温测量电路的输出值落入第一异常范围时的所述低温测量电路的输出、以及(ii)所述低温测量电路的输出值落入第二异常范围时的所述高温测量电路的输出而选择和/或输出表示或指示所述蓄电池温度的信号。/n

【技术特征摘要】
20190617 JP 2019-111774;20200424 US 63/014，882;2021.一种蓄电池供电式便携工具(1)，包括:
蓄电池组(174；174’)，其在外壳(30、50)内具备至少一个全固态蓄电池单格(12、14、16、18)；
工具主体(180)，所述蓄电池组能够相对于所述工具主体上和/或所述工具主体的内部而拆装；
蓄电池温度测量电路，其仅配置于所述蓄电池组中，或者一部分配置于所述工具主体中、且一部分配置于所述蓄电池组中，
其中，所述蓄电池温度测量电路包括：
高温测量电路(61、62、64；64-67)，其在高温范围内输出精确的测量结果而在低温范围内输出精度较低的测量结果，所述高温范围与所述低温范围不同；
低温测量电路(61、64；64-66)，其在所述低温范围内输出精确的测量结果而在所述高温范围内输出精度较低的测量结果；以及
切换装置(63；Q1、Q2)，其适配为基于(i)所述高温测量电路的输出值落入第一异常范围时的所述低温测量电路的输出、以及(ii)所述低温测量电路的输出值落入第二异常范围时的所述高温测量电路的输出而选择和/或输出表示或指示所述蓄电池温度的信号。


2.根据权利要求1所述的蓄电池供电式便携工具(1)，其中，
所述高温测量电路(61、62、64；64-67)包括第一串联电路，在该第一串联电路中，热敏电阻(64)和高温用的第一分压电阻(61、62；65-67)串联连接，并且，
所述低温测量电路(61、64；64-66)包括第二串联电路，在该第二串联电路中，所述热敏电阻(64)和低温用的第二分压电阻(61；65-66)串联连接。


3.根据权利要求2所述的蓄电池供电式便携工具(1)，其中，
高温用的所述第一分压电阻(61、62；64-66)的电阻值低于低温用的所述第二分压电阻(61；65-66)的电阻值。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电池供电式便携工具(1)，其中，
所述高温测量电路(61、62、64；64-67)的一部分和所述低温测量电路(61、64；64-66)的一部分收纳于所述工具主体(180)内。


5.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电池供电式便携工具(1)，其中，
所述高温测量电路(61、62、64；64-67)和所述低温测量电路(61、64；64-66)收纳于所述蓄电池组(174；174’)内。


6.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电池供电式便携工具(1)，其中,
所述高温测量电路(61、62、64；64-67)输出精确测量结果的下限温度高于所述低温测量电路(61、64；64-66)输出精确测量结果的上限温度。


7.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电池供电式便携工具(1)，其中,
所述蓄电池供电式便携工具还包括致动器(196)，所述致动器适配为利用由所述蓄电池组(174；174’)供给的电力而运行，所述致动器收纳于所述工具主体(180)的内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木均，福本匡章，
申请(专利权)人：株式会社牧田，
类型：发明
国别省市：日本;JP