适配器、电池组与适配器的组合、及具该组合的电动工具制造技术

本发明专利技术涉及一种适配器、电池组与适配器的组合、及具有这种组合的电动工具，当具有１４．４Ｖ输出电压并可以以滑动方式连接到电动工具的所述电池组被用作具有１２Ｖ额定电压并可以以插入方式连接到一个电池组的电动工具时，以插入其间的适配器来使所述电动工具和电池组相互连接。所述适配器具有在预定频率的预定占空比下进行切换的ＦＥＴ。通过开关操作来使所述电池组和电动工具相互连接或断开连接，从而降低该电池组的输出电压。对来自该电池组的电压进行检测。当检测到的电压在预定值范围以外时，判定发生了过电流或过放电。随后，所述ＦＥＴ截止来停止该电动工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适配器，其用于把诸如蓄电池、尤其是锂电池 (包括锂离子电池)之类的电池组适配到具有不同形状或不同驱动电 压的其它驱动装置。本专利技术还涉及一种适配器与电池组的组合以及一 种具有这种组合的工具。
技术介绍
具有相对高容量的蓄电池如镍氢电池(Ni-MH)和镍镉(Ni-cd)电 池已被用作驱动无绳电动工具的电源。另外，包括锂离子电池的锂电 池已被实际用作高容量和轻重量的蓄电池。锂电池的标称电池电压大约是实际使用中的镍氢电池或镍镉电 池的电池电压的三倍。基本上，镍镉电池和镍氢电池具有1.2V的标 称电压，锂电池具有3.6V的标称电压。锂电池的能量密度大约是镍 镉电池的三倍，而且比镍镉电池小且轻。另外，由于锂电池放电效率 良好，从而即使在温度相对低的环境中也能放电，因此可在宽的温度 范围内获得稳定电压。12伏电池组群(串联十个1.2伏的镍镉电池或串联十个1.2伏的 镍氢电池)已经广泛用于多种无绳电动工具。然而，在仅由锂电池形 成的电池组群的情况下，即使串联锂电池，但是因为锂电池的标称电 池电压是3.6V，所以可获得的输出电压也就是3.6V的倍数。因此，难以实现可应用到具有12V额定电压的无绳电动工具。在这一点上，如JP-A-2005-160233所公开，建议了一种以锂电池和镍镉或镍氢电 池的组合来形成12伏电池组的方法。作为把电池组连接到无绳电动工具的方法，已经使用了例如以 下方法插入连接法，其中在无绳电动工具中形成一个中空的空间部 分来把电池组上形成的插入部分插入到该空间部分中；或者滑动连接法，其中无绳电动工具上形成的滑槽与电池组上形成的滑轨相配合， 从而无绳电动工具以滑动方式连接到电池组。
技术实现思路
在上述由锂电池与镍镉或镍氢电池的组合形成电池组群的情况 下，如专利文献l所述，由于这些电池的充电控制方法、容量或自放 电水平互不相同，因此为了解决各种问题，必须有许多复杂的充电控 制或自放电控制。由于无绳电动工具和电池组因连接方法不同而难以直接相互连 接，因此不可能使用它们，从而必须准备适合于此类电动工具连接部 分的另一电池组。同时，可使用适配器来使得其连接部分与电动工具 不相配的电池组能够连接到该电动工具。在这种情况下，即使在电池 组输出电压高于电动工具额定电压的情形也可以进行连接。因此，存 在向电动工具供给了高于额定电压的电压的问题，这非常危险。另外，在使用电动工具之时可能有过电流流过或发生过放电， 或者在对电池组充电之时可能发生过充电。因此，为了安全使用需要 预防措施。因此，本专利技术的目的是提供一种适配器、 一种电池组与适配器 的组合、以及一种电动工具，该适配器可使得其连接部分与电动工具 不相配的电池组能够机械连接到电动工具，把电池组的电压转换成与 电动工具额定电压相对应的电压来输出已转换的电压，并防止出现过 电流和过放电以确保安全使用。另外，本专利技术的目的是提供一种连接到电池组的适配器、 一种 电池组与适配器的组合、以及一种电动工具，该适配器可输出已知锂电池组合难以实现的预定电压。根据本专利技术，使电动工具可被连接到仅使用锂电池组合就能输 出预定电压的电池组，而这对传统电池组合而言难以达到。因此，可 提高电动工具的可用性。根据本专利技术，其连接部分与电动工具不相配的电池组被机械连 接到电动工具。因此，可以提供适合于电动工具的电压。根据本专利技术，即使在电池组的电压改变时，也可以以高精度和 稳定方式来提供恒定电压。根据本专利技术，可以抑制电池组不必要的能量消耗，从而实现较 低的能量消耗。此外，根据本专利技术，可以防止出现电池组的过放电和过电流现 象，从而保证了电池组的安全使用和更长寿命。下面通过本说明书的描述和附图来对本专利技术的上述以及其它目 的、特征和优点进行分类。附图说明在附图中-图1是根据本专利技术第一实施例的适配器和电池组的透视图； 图2是从底部斜视的根据第一实施例的适配器的透视图； 图3是根据第一实施例的连有适配器的电池组的透视图； 图4是根据第一实施例的电动工具的透视图； 图5是说明根据第一实施例适配器直接连接到电动工具的状态 的透视图；图6是根据第一实施例连有适配器的电池组的平面图； 图7是根据第一实施例连有适配器的电池组的侧视图； 图8A、 8B、 8C和8D是沿图7中线A-A截取的横截面图； 图9是根据另一实施例的沿图7中线A-A截取的横截面图； 图IO是说明根据第一实施例的适配器使用状态的电路图； 图ll是说明根据第一实施例第一修改示例的适配器使用状态的 电路图； 图12是说明根据第一实施例的第二修改示例的适配器的使用状 态的电路图；图13是说明根据第二修改示例的适配器的使用状态的流程图； 图14是说明根据本专利技术第二实施例的适配器的使用状态的电路图；图15是说明根据本专利技术的第三实施例的适配器的使用状态的电路图；图16是说明根据本专利技术第四实施例直接把电池组连接到电动工具的状态的电路图；图17是说明根据本专利技术第五实施例连有适配器的电池组的充电状态的电路图；图18是滑动型电池组和滑动型适配器的侧视图； 图19是插入型电池组和滑动型适配器的侧视图； 图20是插入型电池组和插入型适配器的侧视图； 图21是第一实施例的第二修改示例；图22是示出施加到驱动装置的输出电压与电池组电压之间关系 的曲线图。具体实施方式(第一实施例)下文中将参照图l到图IO详细描述本专利技术的第一实施例。 首先参照图1到图9，将描述针对电池组IOO通过连接到适配器 1而被用作电动工具200的电源的情况的构造。图1到图9是说明根据本专利技术第一实施例的适配器的构造和使 用状态的示图。适配器1是把电动工具200机械地和电气地连接到电 池组IOO的装置，电池组IOO输出与电动工具200的额定电压不同的 电压来启用电动工具200。适配器1可以以滑动方式连接到电池组100 并且可以以插入方式连接到电动工具200。适配器1把从电池组100 输出的电压转换成电动工具200的额定电压，并把转换后的电压供给 电动工具200，从而电动工具200可以被电池组IOO驱动。即使要连接到电动工具200的电池组是插入型的，如果电池组的额定电压高于 电动工具200的额定电压，电动工具200和电池组也不能直接相互连 接。如图1到3所示，在第一实施例中，适配器1以滑动方式可拆 卸地连到滑动型电池组100。如上所述，在其上连有插入型电池组(未 示出)的状态下使用根据本实施例的电动工具200。向外开口的容纳 空间(接合部分)形成为连接部分。虽然未示出，但在该容纳空间内 部提供了具有多个端子的电连接部分。因此，为了把电池组IOO用作 电动工具200的电源，适配器l整体连到电动工具200上，然后电池 组100以滑动方式连到适配器1上。另一选择是，提前连接了适配器 1的连有适配器的电池组100以插入方式连接到电动工具200。下文中将描述适配器1的构造。适配器1整体由树脂形成，并 具有大体为长方体的基座部分1A和椭圆柱的插入部分1B。基座部 分1A的电池组侧连接表面(下文称为底面)打开，插入部分1B从 与打开部分相对的表面的后部整体地突出。另外，在适配器1内部支 持和容纳了一个电路板(未示出)。插入部分1B插入到形成于电动工具200中的容纳空间(未示 出)，连接到电路板的端子9暴露本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适配器和电池组的组合，　　　　所述适配器包括：　　　　第一端子；　　　　第二端子，其可电连接到电动工具；和　　　　有效电压转换单元，用于转换从电池组通过所述第一端子输入的电压的有效值，并把该电压输出到所述第二端子，　　　　所述电池组包括：　　　　第三端子，其可与所述第一端子电连接；　　　　异常检测单元，用于检测对适配器的供电异常；和　　　　第一停止单元，用于在所述异常检测单元检测到异常时停止对所述适配器的供电。

【技术特征摘要】
JP 2006-9-19 2006-253250;JP 2006-12-20 2006-3427971.一种适配器和电池组的组合，所述适配器包括第一端子；第二端子，其可电连接到电动工具；和有效电压转换单元，用于转换从电池组通过所述第一端子输入的电压的有效值，并把该电压输出到所述第二端子，所述电池组包括第三端子，其可与所述第一端子电连接；异常检测单元，用于检测对适配器的供电异常；和第一停止单元，用于在所述异常检测单元检测到异常时停止对所述适配器的供电。2. 如权利要求1所述的适配器和电池组的组合，所述有效电压 转换单元包括-开关单元，其连接在所述第一端子和所述第二端子之间；和 开关控制单元，其用于控制接通或断开所述开关单元的时间， 其中所述第一停止单元在所述异常检测单元检测到异常时断开 所述开关单元。3. 如权利要求1所述的适配器和电池组的组合，所述适配器包括电池电压检测单元，用于检测所述电池组的电压；和 第二停止单元，用于在所述电池电压检测单元所检测到的电压 等于或小于一个预定值时停止对所述有效电压转换单元的供电。4. 如权利要求1所述的适配器和电池组的组合，所述有效电压 转换单元还包括-开关单元，其连接在所述第一端子和所述第二端子之间；温度检测单元，用于检测所述开关单元的温度；和 开关控制单元，用于在所述温度检测单元所检测到的温度等于 或大于一个预定值时断开所述开关单元。5. —种连接设备，其包括-第一端子，其连接到供电源； 第二端子，其连接到电气设备；转换单元，用于转换从所述供电源供给的电力；和 切断单元，用于在所述供电源异常时切断所述转换单元。6.如权利要求5所述的连接设备，所述供电源包括 电池组群，其由一个或多个单元电池形成；和 异常检测单元，用于检测所述电池组群的异常， 其中所述切断单元根据来自所述异常检测单元的信号来进行切7.如权利要求5所述的连接设备，还包括用来检测所述供电源 的电压的电压检测单元，其中，所述切断单元在所述电压检测单元检测到供电源异常时 进行切断。8. 如权利要求5所述的连接设备，所述供电源包括 电池组群，其由一个或多个单元电池形成； 异常检测单元，用于检测所述电池组群的异常；和 电压检测单元，用于检测所述供电源的电压，其中，所述切断单元根据来自所述异常检测单元和所述电压检 测单元的至少一个的信号来进行切断。9. 如权利要求5所述的连接设备，所述供电源包括-电池组群，其由一个或多个单元电池形成；异常检测单元，用于检测所述电池组群的异常；和 电压检测单元，用于检测所述供电源的电压，其中所述切断单元根据来自所述电压检测单元的信号进行切 断，而不考虑来自所述异常检测单元的信号。10. —种电动工具，其包括 电动机；开关，其与所述电动机串联；电池组，其用作所述电动机的驱动源；适配器，其具有可电连接到所述电池组的第一端子和可电连接 到所述电动机的第二端子；有效电压转换单元，用于转换从所述第一端子输入的有效电压 并从所述第二端子输出该电压；和切断单元，用于在所述电池组异常时切断所述电动机和所述电池组之间的闭合电路。11. 一种适配器，其包括 第一端子，其可电连接到电池组； 第二端子，其可电连接到电动工具；和电压转换单元，用于把通过所述第一端子输入的电池组的电压 转换成预定电压并从所述第二端子输出该转换了的电压。12. 如权利要求11所述的适配器，所述电压转换单元包括 开关单元，其连接在所述第一端子和所述第二端子之间；和 开关控制单元，用于通过改变所述开关单元的开关频率和开关占空比来控制所述开关单元的开关操作。13. 如权利要求11所述的适配器，还包括恒压单元，用于向 所述开关控制单元供给恒定电压。14. 如权利要求13所述的适配器，还包括电源单元，用于根 据提供在电动工具中的开关的操作来向所述恒压单元供给电源电压。15. 如权利要求14所述的适配器，还包括电源保持单元，恒 定电压从所述恒压单元被供给到该电源保持单元，该电源保持单元用 来保持来自所述电源单元的电源电压的供应。16. 如权利要求15所述的适配器，其中所述电源保持单元监视来自所述电源单元的电源电压的供应，并根据所述电动工具是否连接 到所述第二端子来切断所述电源单元。17. 如权利要求16所述的适配器，其中所述电源保持单元对所 述电源单元的供电时间计时，并在预定时间之后切断所述电源单元。18. 如权利要求11所述的适配器，还包括第三端子，将表示所述电池组的状态的信号输入到该第三端子； 保护单元，用于根据输入到所述第三端子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高野信宏，河野祥和，船桥一彦，小沼裕一，二矢田正辉，吉水智海，中山荣二，石丸健朗，
申请(专利权)人：日立工机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]