电池组制造技术

可拆卸地连接到充电器并且通过连接到所述充电器来充电的电池组包括：电池组件，其包括串联的多个蓄电池；一对电源端子，分别连接到所述电池组件的负电极和正电极；控制电路，适于单独地检测分别的蓄电池上的电压，并且当所检测的电压超过预定值时，向所述充电器输出充电控制信号；信号端子，适于向所述充电器输出所述充电控制信号；以及温度测量元件，用于检测所述电池组件的温度。此外，所述控制电路基于所述温度测量元件所检测的温度来改变要与所检测的电压进行比较的所述预定值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池组。技术背景 在电动工具中，考虑到便携性和可用性而使用蓄电池。近年来，镍镉或镍氢电池被 更轻并且更高容量的锂离子电池所取代。但是，锂离子电池具有缺点，即，当与镍镉或镍氢 电池相比时，对于过充电或过放电具有低容差。由于这个原因，对于包括电池组件(其中多个锂离子电池被串联并且被接纳在一 个壳体内)的电池组，为了使每个锂离子电池不被过充电或者过放电，已经采用了各种装置。图6说明了在日本专利申请公开No. 2007-143284中公开的常规电池组1和充电 器2的示意性电路配置。参照图6，下面将对该常规示例进行示意性描述。电池组1可拆卸地连接到充电器2并且被充电。此外，电池组1被可拆卸地安装 在电动工具中并且向其提供电力。如在图6中所示，电池组1包括电池组件4，其具有彼 此串联的多个(例如4个)蓄电池4々、48、4(、40;—对电源端子53和5b，分别地连接到电 池组件4的正端子和负端子；第一控制电路7，用于单独地检测蓄电池4A到4D上的电压Vl 至IJ V4，并且当所检测的电压Vl到V4中的至少一个超过了第一预定值Vthl (例如，4. 2V)时， 向充电器2输出充电控制信号；以及第二控制电路8，用于当电压Vl到V4中的至少一个小 于第二预定值Vth2(例如，2. 0V,比第一预定值Vthl低)时，输出放电停止信号。此外，电池组1包括信号端子13b、13d，用于分别地输出充电控制信号和放电停 止信号；第二电源端子5c，其连接到电池组件4的正端子，并且从充电器2向其供应充电电 流；保护元件6，用于断开/闭合经由第二电源端子5c供应到电池组件4的充电电流的流 动路径；以及第三控制电路9，用于单独地检测蓄电池4A到4D上的电压Vl到V4，并且当电 压Vl到V4中的至少一个比第三预定值Vth3(例如，4. 5V，比第一预定值Vthl高)高时，通 过操作保护元件6来断开充电电流的流动路径。这里，锂离子电池被用作蓄电池4A到4D。保护元件6包括所谓的不可恢复熔断电阻器，其中流入加热电阻器6a的电流熔化 熔断元件6b以断开该电流的流动路径。信号端子13b、13d包括在信令连接器13中提供的 多个(例如，在附图中为6个)信号端子13a到13f内。这里，信号端子13a连接到地，信号 端子13c经由用于检测电池组件4的温度的温度测量元件(热敏电阻器)Th来连接到地。信号端子13f也经由识别电阻器元件Rx连接到地，并且信号端子13e连接到第二 控制电路8。“识别电阻器元件Rx”是电阻取决于与电池组件4有关的信息(例如，蓄电池 的数量、配置、电压、容量等)的元件。充电器2和电动工具3可以通过读取电阻来获得与 电池组件4有关的信息。第一控制电路7包括第一检测器7a，所述第一检测器7a将第一预定值Vthl与分 别的蓄电池上的电压Vl到V4进行比较，所述电压Vl到V4是通过测量蓄电池4A到4D的 正电极的电势而检测得的，并且当电压Vl到V4中的至少一个超过第一预定值Vthl时，输出高(H)电平信号(即，开路集电极类型输出的高态有效信号)。第一控制电路7还包括信 号转换电路7b，所述信号转换电路7b将从第一检测器7a输出的高电平信号转换为充电控 制信号。当电池组1既没有安装在充电器2中也没有安装在电动工具中(后文中，这种状 态被称为“空闲状态”)时，第一检测器7a从电池组4供电并且保持在待机模式。由于这 个原因，第一检测器7a由电流消耗非常小(例如在待机模式时大约为1微安)的集成电路 (IC)构成。当电池组1安装在充电器2或电动工具中时，向信号转换电路7b供应电源电压 VDD以进行操作。信号转换电路7b包括开关元件Q6，其基于从第一检测器7a输出的信号 来打开/关闭；以及齐纳二极管ZD6，其与开关元件Q6并联地连接到电源电压VDD。当从第 一检测器7a输出的信号是低(L)电平时，开关元件Q6关闭，并且高电平充电控制信号(电 源电压VDD)被输出到信号端子13b。此外，当从第一检测器7a输出的信号为高电平时，开 关元件Q6打开，并且低电平充电控制信号输出到信号端子13b。此外，提供齐纳二极管ZD6来保护开关元件Q6免受噪声和反向耐受电压的影响。第二控制电路8包括第二检测器8a、信号转换电路8b、延迟电路8c、驱动电路8d 以及电源控制电路8e。第二检测器8a通过测量分别的蓄电池4A到4D的正电极的电势来 检测分别的蓄电池4A到4D上的电压VI到V4，并且将这些电压与第二预定值Vth2进行比 较，并且当电压VI到V4中的至少一个比第二预定值Vth2低时，输出低电平信号(即，开路 集电极类型输出的低态有效信号)。信号转换电路8b将从第二检测器8a输出的低电平信号转换为放电停止信号。信 号转换电路8b包括开关元件Q5，其基于从第二检测器8a输出的信号来打开/关闭；以及 齐纳二极管ZD5，其与开关元件Q5并联地连接到电源电压VDD。此外，当电池组1安装在充 电器2或电动工具3中时，信号转换电路8b从电源电压VDD供电。因此，当从第二检测器 8a输出的信号为高电平时，开关元件Q5打开，并且低电平放电停止信号被输出到信号端子 13d，而当从第二检测器8a输出的信号为低电平时，开关元件Q5关闭，并且高电平放电停止 信号(电源电压VDD)被输出到信号端子13d。此外，提供齐纳二极管ZD5以保护开关元件Q5免受噪声和反向耐受电压的影响。 延迟电路8c通过包括电阻器R18和电容器C9来作为集成电路工作，并且延长从第二检测 器8a输出的信号中的上升时间周期。电源控制电路8e还控制从电池组件4到第二检测器 8a的电力供应。此外，当电池组1安装在充电器2或电动工具3中时，响应于从充电器2或 电动工具输入的控制信号，驱动电路8d驱动电源控制电路8e。第三控制电路9包括第三检测器9a，当电压VI到V4中的至少一个超过第三预 定值Vth3时，所述第三检测器9a输出高电平信号(CMOS输出的高态有效信号)；以及保护 元件驱动电路9b，用于当从第三检测器9a输出高电平信号时，通过使得电流流过保护元件 6的加热电阻器6a来熔化并分断熔断元件6b。更具体来说，第三检测器9a通过测量在蓄电池4A到4D的正端子处的电势来检测 分别的蓄电池4A到4D上的电压VI到V4，并且将所检测的电压VI到V4与第三预定值Vth3 进行比较。类似于第一检测器7a，第三检测器9a也从电池组件4供电，并且在空闲状态期 间保持在待机模式。因此，第三检测器9a由在待机模式消耗极小电流(例如，大约1微安)的IC构成。保护元件驱动电路9b包括电阻器R26以及开关元件Q7。当从第三检测器9a输出 高电平信号时，开关元件Q7打开，并且电流流入保护元件6的加热电阻器6a。在电池组1中，信号端子13a的地与连接到电池组件4的负端子的电源端子5b的 地是分离的。因此，即使在充电器2或者电动工具的电源端子17a、17b和电源端子5a、5b 以及第二电源端子5c之间存在连接错误，也可以防止过度的放电或者充电电流流过。同时，充电器2包括信令连接器14，其可拆卸地连接到电池组1的信令连接器 13 ；以及电源端子17b和17a，其可拆卸地分别连接到电池组1的电源端子5b和第二电源 端子5c。充电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可拆卸地连接到充电器并且通过连接到所述充电器来充电的电池组，包括：电池组件，其包括串联的多个蓄电池；一对电源端子，分别连接到所述电池组件的负电极和正电极；控制电路，适于单独地检测分别的蓄电池上的电压，并且当所检测的电压超过预定值时，向所述充电器输出充电控制信号；信号端子，适于向所述充电器输出所述充电控制信号；以及温度测量元件，用于检测所述电池组件的温度，其中，所述控制电路基于所述温度测量元件所检测的温度来改变要与所检测的电压进行比较的所述预定值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎博，阪上正昭，
申请(专利权)人：松下电工电动工具株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]