电池组接口系统的制作方法_3

文档序号:9383284阅读:来源:国知局
单元,以对来自充电控制器130的指令作出响应,和/或分别处理关于与第一和第二电池组30和32相关的各种操作参数的由所述一个或多个功能单元生成的数据。在某些情况下,处理电路310可以被配置为根据本发明的一个实例实施方式进行控制功能执行和/或其他处理和管理服务,包括提供用于开关组件110/112的操作指令。
[0041]在一些实施方式中,处理电路310可以实施为芯片或芯片组。换言之,处理电路310可以包括一个或多个物理封装(例如,芯片),该物理封装包括在结构组件(例如,基板)上的材料、元件和/或电线。结构组件可以提供物理强度、尺寸保持、和/或包含在其上的元件电路的电气交互的限制。因此,在某些情况下,处理电路310可以被配置为在单个芯片上或者作为单个“系统芯片”来实现本发明的一个实施方式。同样,在某些情况下,芯片或芯片组可以构成用于执行一个或多个操作从而提供在本文中描述的功能的装置。
[0042]在一个实例实施方式中,处理电路310可以包括处理器312和存储器314的一个或多个实例,该处理器和存储器可以与装置界面320连通或者以其他方式控制装置界面。同样,处理电路310可以实施为电路芯片(例如,集成电路芯片),该电路芯片被配置为(例如,通过硬件、软件、或者硬件和软件的组合)执行在本文中描述的操作。然而,在一些实施方式中,处理电路310可以实施为机载计算机的一部分。处理器312、存储器314以及装置界面320的形式和功能可以与图2的处理器212、存储器214以及装置界面220相似,因此,不重复详细描述这些元件。
[0043]在一些实施方式中,处理电路310可以通过装置界面320而与传感器网络340的电子元件和/或传感器(例如,测量第一和第二电池组30和32的参数的传感器,这些传感器可以与传感器网络240相同、不同或者作为其一部分)连通。在一个实施方式中,一部分传感器网络340或可以与处理电路310连通的元件中的至少一个元件或组件可以包括温度传感器、电流传感器、电压传感器等中的任何一个或所有传感器。因此,例如,处理电路310可以被配置为提供根据传感器网络340的处理或由处理电路310访问的其他数据可执行的诊断功能。
[0044]传感器网络340可以被配置为向控制电路100/102提供第一和第二电池组30和32的参数的指示,以使得控制电路100/102向开关组件110/112提供指令或命令。在一个实施方式中,开关组件110/112可以包括一个或多个接口机构,以用于能够根据开关组件110/112的特定功能元件或部分的开关位置来继续、执行或停止执行各种功能。在这方面,例如,一个实施方式的开关组件110/112可以包括寿命终止电路350、电池释放电路360和/或智能保险丝电路370。寿命终止电路350、电池释放电路360和/或智能保险丝电路370中的每个都可以是任何装置,例如,在硬件或硬件和软件的组合中实施的装置或电路,该装置或电路被配置为通过由微处理器控制的实际的物理开关或者通过与用于控制在本文中描述的功能的开关相似运行的软件/硬件控制功能来执行开关功能。
[0045]寿命终止电路350可以用于终止电池组的可操作性,其中,响应于致动寿命终止电路350而将其具现化。在这方面,例如,处理电路310的诊断功能可以识别需要终止电池组的操作的情况(或由充电控制器130的处理电路210识别这种情况)。寿命终止电路350可以响应于充电控制器130对其的致动来操作物理开关或者以其他方式调节电池组的操作状态,其中,该电路定位成禁止操作电池组。在一些实施方式中,寿命终止电路350可以熔断或以其他方式打开保险丝或链路或者致动该开关,以通过打开接近输出接线端的触头或者沿着通向输出接线端的总线工作的长度,隔离电池组的电池与电池组的输出接线端(例如,连通接口 140和142)。然而,在其他实例中,可以致动开关,以打开接近电池本身的电池的电路。在其他实例中,开关位置可以移动成与电池对准,以通过可以形成一部分寿命终止电路350的仿真负载而放电。通过仿真负载使电池放电,可以在依然具有电荷时确保不对电池组进行传输、储存或评估,在适当的位置中具有潜在的故障条件。仿真负载可以使用任何可取尺寸的电阻器或电阻网络,其被视为适合于实现期望的放电特征。
[0046]在一些实施方式中,寿命终止电路350的致动还可以引起致动状态指示器或标记,以通知操作人员电池的状态变化(例如,禁用状态)。状态指示器可以部分位于相应的电池组处,或者可以在充电器20的用户界面230处读取出来。状态指示器可以通知操作人员具有触发致动寿命终止电路350的故障或者电池组到达寿命终止的事实。此外或者可替换地,可以使用诊断工具从电池的处理电路310中读出与电池状态相关的状态指示器或其他指示或数据。处理电路310可以被配置为记录(例如,在存储器314中)电池参数和/或与电池参数的变化相关联的事件,其可以负责致动寿命终止电路350。
[0047]在一些实例实施方式中,寿命终止电路350可以最初用于隔离电池(和/或将其放电),直到完成评估。然后,如果电池组的评估确定电池组具有故障、缺陷或以其他方式布置,那么手动操作寿命终止电路350以将电池组永久放电和/或禁用。
[0048]因此,实例实施方式可以使用微处理器控制的诊断功能,以用于进一步启用电池故障状态和/或寿命终止状态的微处理器控制的放电、灭活(暂时或永久)和/或通知。因此,例如,在电池电压降至阈值以下时,寿命终止电路350可以用于通知操作人员电池组需要充电或更换。如果电池电流或温度增大或突破规定的阈值以上(在某些情况下,在规定的时间段内),那么寿命终止电路350可以被致动以保护电池组。此外或者可替换地,寿命终止电路350可以被致动以将电池放电或者以其他方式隔离电池,以使电池组更安全地传输、处置和/或评估。
[0049]在使用电池释放电路360的实施方式中,电池释放电路360可以用于开始电池组与电力工具40 (例如,电气释放)的微处理器控制的分离。因此,例如,电池释放电路360可以包括锁定机构380,在由操作人员操作时和/或在某些可检测的条件需要这种释放时,由微处理器控制释放该锁定机构。因此,电池释放电路360可以与锁定机构380互动,以释放锁定机构380,并且在某些情况下弹出电池组。
[0050]在一个实例实施方式中,锁定机构380可以包括线性或旋转式致动器,例如,电动机(例如,由电池组本身供电)、螺线管或其他系列的微处理器控制的机械联动装置(例如,弹簧加压的放电机构,通过保持杆或联动装置防止这些放电机构操作)。因此,锁定机构380可以操作成防止弹出电池组直到释放锁定机构380(例如,通过致动电池释放电路360),或者通过响应于电池释放电路360的操作将电池组从工具(或充电装置)的接触中物理移出,以使得弹出电池组。
[0051]图3B示出了根据一个实例实施方式的可以使用的电池释放电路和锁定机构的更详细的方框图。在这方面,锁定机构380包括螺线管381 (或马达)和由弹簧383偏置的锁定杆382。螺线管381响应于电池释放电路360的指令的操作而可以引起锁定杆382释放或接合。在一个实例实施中,螺线管381的操作可以引起对抗弹簧383的偏置而收回锁定杆382。然后,在不致动螺线管381时,弹簧383可以引起朝着与电池组385的接合而推动锁定杆382。
[0052]在一些实例实施中,电池释放电路360可以响应于设置在供电的装置(例如,电力工具385)上的释放按钮384的操作人员致动而进行操作。然而,在一些替换中,可以在电池组387上设置电池组释放按钮386。在操作人员致动电池组释放按钮386时,电池组控制器388可以将信号提供给在电力工具385中的电池释放电路360,以引起锁定机构380操作,从而使锁定杆382脱离电池组387。然后,射出弹簧389可以从电力工具385的接口孔390中推出电池组387。因此,虽然释放机构可以位于电力工具385中,但用于致动释放机构的用户界面可以位于电池组387上或电力工具385上。
[0053]典型的电池组可以对抗易于从与其充电装置或电力工具的接触中推出电池组的偏置力而保持在位。因此,例如,典型的电池组可以通过由操作人员物理地移动以便释放棘爪的机械释放机构或用于允许弹簧从充电装置或电力工具接触中分离电池接触的夹紧机构而保持在位。然而,这种类型的机械释放机构可以由操作人员无意中操作,以引起从可以甚至在操作中的工具中不期望地(并且可能不受控制地)释放电池组。为了降低无意中释放的可能性,一些电池组需要同时操作两个机械分离杆或机构。然而,甚至可以无意中操作这些。
[0054]电池释放电路360可以使用电子(例如,微处理器)控制的释放,以便可以实现防止无意中释放的进一步功能。在这方面,例如,电池释放电路360可以使用锁定机构380的电子控制,使得可以使用某些无意中释放的防止功能。例如,在操作电力工具40时,可以不启用电池释放电路360。因此,电子互锁可以防止释放锁定机构380的操作,除非电力工具40不操作。然而,在某些情况下,如果(例如)检测到故障条件,那么电池释放电路360可以开始操作锁定机构380,以引起从电力工具40中弹出或断开电池组。因此,例如,如果处理电路310的诊断功能具有在电池组中的过热或过量电流状态的指示,那么可以致动电池释放电路360,以释放锁定机构380,使得可以停止电池组的进一步操作。
[0055]在一个实例实施方式中,可以响应于触发致动锁定机构380释放电池组的保险丝或链路的过热,来触发致动电池释放电路360。工具状态还可以是防止电池移动或者在某些状态条件(例如,活动、不活动、操作等)中促进去除的基础。因此,多个其他电子互锁中的任一个还可以触发电池释放电路360的操作或者防止其操作。如一个实例,在某些情况下,在感测高温或电流条件时,互锁可以操作成移除电池。然而,在其他情况下,在工具处于操作中或者保持在某个定向(例如,在可以
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