专利名称：用于无缆电动工具的适配器的制作方法
技术领域：
总的来说，本实用新型涉及一种无缆电动工具系统，特别涉及一种无缆
电动工具系统其采用一个或多个工具；和被构造为用于第一电池平台的电 池充电器；第二电池平台的电池；以及使该电池适配到工具和/或电池充电器 的适配器。
背景技术：
例如，美国专利No. 6,876,173和No.7，183,745中已经公开了用于将一种 电源转换成另一种电源的各种适配器。虽然这种适配器适合于其本身想要达 到的目的，但这种适配器和无缆电动工具系统还需要进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的就是"l是供一种改进的电气组合，其可为无缆电动工具 系统。
为了实现本实用新型的目的，根据本实用新型的第一方面，提供了一种 电气组合，包括
具有第一连接结构的电动工具，所述电动工具包括工具外壳和电机，所 述电机由所述工具外壳支撑并可操作以驱动工具元件，所述第一连接结构具 有工具导线；
具有第二连接结构的电池，所述第 一连接结构与所述第二连接结构不相 容，所述电池具有第一电池4妻线端；
具有第 一连接结构的电池充电器，所述电池充电器具有充电器接线端；
和
在所述电池和所述工具外壳或电池充电器之间能够将它们分开或连接 的适配器，从而支持所述电池到所述工具外壳或所述电池充电器上，所述适 配器具有用于将所述电池电连接到所述电动工具或所述电池充电器的适配 器导线，所述适配器具有机械闭锁，从而允许所述适配器和所述电动工具之间的电连接而阻止所述适配器和所述电池充电器之间的电连接。 根据本实用新型的第二方面，提供一种电气组合，包括 具有第一连接结构的电动工具，所述电动工具包括工具外壳和电机，所
述电机由所述工具外壳支撑并可操作以驱动工具元件，所述第一连接结构具
有第一结构的工具接线端；
具有第二连接结构的电池，所述第 一连接结构与所述第二连接结构不相
容，所述第一电池具有第一电池接线端；
具有第一连接结构的电池充电器，所述电池充电器具有第二结构的充电 器"^妻线端，其与工具接线端的第一结构很不相同；和
在所述电池和所述工具外壳之间能够将它们分开或连接的适配器，从而 支持所述电池到所述工具外壳上，所述适配器具有第三结构的适配器导线， 其允许所述适配器和所述电动工具之间的电连接而阻止所述适配器和所述 电池充电器之间的电连接。
根据本实用新型的第三方面，提供了一种电气组合，包括
具有第一连接结构的电动工具，所述电动工具包括工具外壳和电机，所 述电机由所述工具外壳支撑并用于驱动工具元件，所述第一连接结构具有工 具导线；
具有第二连接结构的电池，所述第一连接结构与所述第二连接结构不相 容，所述第一电池具有第一电池接线端；
具有第 一连接结构的电池充电器，所述电池充电器具有充电器接线端；
和
在所述电池和所述工具外壳或电池充电器之间能够将它们分开或连接 的适配器，从而支持所述电池到所述工具外壳或所述电池充电器，所述适配 器具有用于将所述电池电连接到所述电动工具的适配器导线，所述适配器导 线从接合路径偏移，从而允许所述适配器和所述电动工具之间的电连接而阻 止所述适配器和所述电池充电器之间的电连接。
根据本实用新型的第四方面，提供了一种电气组合，包括 具有第一连接结构的电动工具，所述电动工具包括工具外壳和电机，所 述电机由所述工具外壳支撑并用于驱动工具元件，所述第一连接结构具有工
具导线；
具有第二连接结构的电池，所述第 一连接结构与所述第二连接结构不相容，所述第一电池具有第一电池接线端；
具有第 一连接结构的电池充电器，所述电池充电器具有充电器接线端；
和
在所述电池和所述工具外壳或电池充电器之间能够将它们分开或连接 的适配器，从而支持所述电池到所述工具外壳或所述电池充电器，所述适配 器具有用于将所述电池电连接到所述电动工具的适配器导线，所述适配器导 线从接合路径偏移，从而允许所述适配器和所述电动工具之间的电连接而阻 止所述适配器和所述电池充电器之间的电连4^。
根据本实用新型的第五方面，提供了一种电气组合，包括 具有第一连接结构的电动工具，所述电动工具包括工具外壳和电机，所 述电机由所述工具外壳支撑并可冲喿作以驱动工具元件，所述第一连接结构具 有工具导线；
具有第二连接结构的电池，所述第 一连接结构与所述第二连接结构不相 容，所述第一电池具有第一电池接线端；
具有第 一连接结构的电池充电器，所述电池充电器具有充电器接线端；
和
在所述电池和所述工具外壳或电池充电器之间能够将它们分开或连接 的适配器，从而支持所述电池连接到所述工具外壳或所述电池充电器，所述 适配器具有用于将所述电池电连接到所述电动工具或所述电池充电器的适 配器导线，所述适配器具有用于连接所述电池的第一二级适配器和将所述第 一二级适配器连接到所述电池充电器的第二二级适配器，并且具有电池充电 器电路，以便控制从所述电池充电器到所述电池的电力传输。
根据本实用新型的第六方面，提供了 一种用于将电池电连接到电气设备 的适配器，包括
用于与所述电池相连接的第 一连接结构；
用于与所述电气设备相连接的第二连接结构，所述第一连接结构与所述 第二连接结构不相容；以及
电力管理控制器，用于管理所述电池和所述电气i更备之间的电力连通。 根据本实用新型的第七方面，提供了一种电气组合，包括 具有开关部件的电池，所述开关部件显示有关所述电池的信息； 具有检测装置和电池充电管理电路的电池充电器，所述检测装置用于当所述电池物理连接到所述电池充电器时才企测所述开关部件的存在，所述电池 充电管理电路用于在接着所述开关部件的检测之后，从所述充电器向所述电
池传llr电力。
下文中对附图的描述仅是为了对本实用新型进行说明，而不是要以任何 形式对本实用新型公开的范围进行限定。
图l是根据本实用新型的教导构造的示例性工具系统的透视图2是图i的数个部件的终端的示意图，其中应用第一种类型的机械锁 定来防止电池組与电池充电器的连接；
图3是图1的数个部件的终端的示意图，其中应用第二种类型的机械锁 定来防止电池组与电池充电器的连接；
图4是图1的数个部件的终端的示意图，其中应用第三种类型的机械锁 定来防止电池组与电池充电器的连接；
图5是图1的数个部件的终端的示意图，其中应用第四种类型的机械锁 定来防止电池组与电池充电器的连接；
图6是与图1的视图相似的透视图，但包括便于电池组与电池充电器相 连接的第二个适配器；
图7是用于连接电池组与工具的适配器的示意图，该适配器是根据本实 用新型的教导构造的；
图8是用于连接电池组与工具的适配器的示意图，该适配器是根据本实 用新型的教导构造的；
图9是根据本实用新型的教导构造的另一个适配器的透视图，其中在该 适配器中安装有永久性的附件；
图10是根据本实用新型的教导构造的另一个适配器的透视图，其中附 件可拆装地连接到该适配器；
图11到15是连接电池組与电池充电器的各种适配器的示意图16是带有电池充电器的无缆电动工具系统的部分透视图，其被构造 为检测适当的电池已经设置到电池充电器中；
图17是包括各种工具和设备从而提供附加功能的适配器的透视图；和
图18是根据本实用新型的教导构造的另一个示例性工具系统的部分透视图。
具体实施方式
本实用新型公开内容涉及在图1中通常由附图标记IO表示的这种类型
的电动工具系统。该电动工具系统10例如可以包括 一个或多个电动工具 12、第一电池组16、帔构造成为电池组16充电的电池组充电器18、具有不 同于第一电池组16的结构的第二电池组20和被构造成将第二电池组20连 接到电动工具12的适配器22。每个电动工具12都可以是任意类型的电动工 具，非限制性地包括钻孔机、钻孔机/扳手、锤钻/扳手、电锤、螺丝刀、冲 击式扳手、圓锯、曲线锯、往复据、带锯、切断工具、切割工具、剪、砂磨 机、真空吸尘器、灯、刳刨机、胶粘剂分配器、混凝土振动器、激光器、封 缝钉和自动敲钉机。在所提出的具体实施例中，电动工具系统10包括第一 电动工具12a和第二电动工具12b。例如，第一电动工具12a可以是类似于 在美国专利No. 6,431,289中所描述的钻孔机/螺丝刀，而第二电动工具12b 则可以是类似于在美国专利No. 6,996，909中所描述的圆锯。第一电池组16 可以选4奪可拆装地与第一和第二电动工具12a和12b直接连接，以便为它们 提供电力。第一电池组16可以具有适于与第一和第二电动工具12a和12b 直接连接第一种结构。在所提出的具体实施例中，第一电池组16具有塔形 外壳、接线片(blade terminals)、 Ni-Cad化学电池和18伏特名义电压，例 如可以从Black & Decker, Inc. of Towson， MD.买到的DC9096电池组。第 一电池组16也可以可选4奪地电连接到电池组充电器18,以1更为第一电池组 16充电。电池组充电器18可以净皮构造成以所需要的方式为第一电池组16 直接充电。在所提出的特定实施例中，电池组充电器18是可以乂人Black & Decker, Inc. of Towson， MD.买到的DW9116充电器。第二电池组20可以 被构造成不同于第一电池组16。例如，第二电池组20可以采用与第一电池 组16的那些特征不相同的外壳、 一组电接头、电池化学特性、和/或名义电 压。在所提供的特定实施例中，第二电池组20具有滑座形外壳、接线片、 纳米磷酸盐锂离子电池化学特性和36伏特的名义电压，例如可以从Black & Decker, Inc. of Towson, MD买到的DC9360电池组。适配器22被构造成 使第二电池組20配合上工具12以便为其提供电力。可以理解的是，在某些 情况中不希望由电池充电器18为第二电池组20充电和/或用第二电池组20直接操作工具12。
另外参照图2,工具12、第二电池组20、电池充电器18和适配器22 可以应用机械锁定系统，该系统允许第二电池组20连接到工具12 (经由适 配器22)但不连接到电池充电器18。该机械锁定系统可以包括绝缘层，该 绝缘层可以前后紧接各种元件的电接头布置(例如在它们之间)。在所提供 的实施例中，适配器22包括第一适配器终端40、第二适配器终端42和容纳 在第一和第二适配器终端40和42之间的阻挡件44。该阻挡件44可以由绝 缘的塑料材料形成并且具有第一宽度。在所提供的实施例中的工具12包括 第一工具终端46、与第一工具终端46以允许适配器22的阻挡件44布置于 其间的预定距离间隔的第二工具终端48。由于第一和第二适配器终端40和 42 ^皮构造成与第一和第二工具终端46和48电4妄合，并且与第二电池组20 的相应终端(未示出)电连接，可以理解的是，第二电池组20可以经由适 配器22连接到工具12。
相比之下，在所提供的实施例中的电池充电器18包括第一充电器终端 50、第二充电器终端52和布置在至少部分位于第一和第二充电器终端50和 52附近的覆盖物54。覆盖物54能够限定在第一和第二充电器终端50和52 之间的凹槽56，其具有小于第一宽度的第二宽度。因此，适配器22的阻挡 件44不能够容纳在凹槽56中，其阻止第一和第二适配器终端40和42与第 一和第二充电器终端50和52之间的电连接，所以第二电池组20不能经由 适配器22电连接到电池充电器18。
参照图1和图3，各个元件终端的高度都^皮构造成防止第二电池组20 经由适配器22电连接到电池充电器18。如示意图所示，至少充电器终端(例 如第一充电器终端50 )之一的顶部在基准线60终止，而相应的工具终端(例 如第一工具终端46)的顶部则延伸到基准线60之上。与此相反，适配器22 被构造成使相应的适配器终端(例如第一适配器终端40)存在于与基准线 60相对的位置上，以使得其接合相关联的工具终端，但不与相关联的充电器 终端相接合。可以理解的是，相应的工具12的外壳、第二电池组20和电池 充电器18可以被构造成控制关于基准线60的终端呈现。这种技术属于本领 域的公知技术，并且因此在本文中不需要进行进一步讨论。根据前文所述可 以理解的是，适配器22的终端能够电接连到工具12的终端，但不与电池充 电器18的终端电连接。参照图1和图4，将多个元件终端的宽度选择为禁止第二电池组20经由 适配器22连接到电池充电器18。如图所示，工具12可以包括能够在相关联 的工具终端(例如第一工具终端46)附近延伸的覆盖物70,并且电池充电 器18可以包括能够在相关联的充电器终端(例如第一充电器终端50)附近 延伸的覆盖物72。覆盖物70可以具有第一内部宽度74,其可以大于与覆盖 物72相关联的第二内部宽度76。适配器22可以包括相关联的终端(例如第 一适配器终端40 ),其具有大于第二内部宽度76但小于第一内部宽度74的 宽度。可以理解的是，充电器终端可以被这样构造使得其在某些情况下阻 止与适配器终端的机械啮合。例如，适配器22可以采用凸形的接线片，并 且电池充电器18可以采用相应凹形的终端，但该终端不能容纳适配器22相 对较宽的终端。
同样可以理解的是，关于图3和图4的具体实施例所描述的终端可以是 包括动力终端和"逻辑"终端(例如被构造为传输数据的终端，包括传感器信 号，与传导电力以便操作工具12的终端相对)的任意类型的终端。同样可 以理解的是，虽然所描述的结构被作为"终端"以便导电，但也可以采用不导 电的结构，以便类似地允许适配器22与工具12的连接而禁止适配器22连 接到电池充电器18。这种结构可以与相关元件的终端块相l关系，和/或与相 关元件的外壳相联系。例如，使第一电池组16容纳在工具12中和容纳在电 池充电器18中的凹槽的尺寸可以不同(例如在工具12中的凹槽可以大于在 电池充电器18中的凹槽)，因此适配器22的外壳的尺寸与工具12中凹槽的 尺寸相匹配，但与电池充电器18中凹槽的尺寸不匹配。
参照图1和图5，各种终端的位置和宽度可以被构造成禁止适配器22 和电池充电器18的电连冲妄。如示意图所示，电池充电器18包括具有侧面80 的终端(例如第一充电器终端50),该侧面限定基准线82。相应地，适配器 22包括从基准线82偏移的终端(例如第一适配器终端40),以使得当适配 器22与电池充电器18连接时，适配器22的终端^v电池充电器18的相应终 端偏移。可以理解的是，该工具可以采用这样的终端(例如第一工具终端46 ): 具有允许与适配器22的相关终端相连接的宽度。
在图6的例子中，无缆电动工具系统10可以进一步包:f舌第二适配器90， 其被构造成容纳在适配器22和电池充电器18之间。第二适配器90可以被 构造成从电池充电器18接收电力并且通过适配器22控制电力的传输，以便允许第二电池组20的充电。可以理解的是，第二适配器90可以包括适当的 电力部件(例如变压器、直流-直流转换器、脉宽调制电源/转换器、限流器)
以便控制第二适配器90的输出(例如电压和/或电流输出)达到所期望的标 准。此外，第二适配器90可以包括适当的"智能装置"，以便在充电期间监 控第二电池组20并以与所期望的充电方法相符合的方式控制充电过程。这 种智能装置可以包括定时器、温度监测器和在第二电池组20中的电池平衡 装置(cellbalancing)等等。可以理解的是，该第二适配器90可以以适当的方 式(例如用螺丝，VELCRO )可拆装地附接在电池充电器18上，或者也可 以通过任何所期望的手段，包括粘合剂，永久性地附接在电池充电器18上。 同样可以理解的是，与第二适配器90相关联的电子组件也可以被合并到适 配器22中(即，因此消除了对第二适配器90的需要)，或者可以选择的是， 第二适配器90可以被构造成与电池充电器18和第二电池组20直接连4妄。
在图7到图IO的例子中，适配器22包括适当的电子组件以允许电池向 工具12提供电力。例如，适配器22可以包括直流-直流转换器、限流器、 脉宽调制电源/转换器94、 二极管95、开关96、继电器、保险丝97、断路器 等等。此外，适配器22可以包括散热器和/或第二电池组20,该散热器可以 具有双重绝缘100和/或可以包括向适配器22 ^是供强迫通风冷却的电机驱动 风扇102。在所提供的例子中，适配器22具有限定第一组气孔106的外壳 104,所述第一组气孔与形成在第二电池组20的外壳110中的第二组气孔108 成一直线布置。因此，能够通过风扇102使空气运动从而冷却第二电池组20。
在图8所示的另一个例子中，适配器22包括能够为工具12提供附加功 能的电路112。例如，适配器22可以包括指示器120，其能够向操作者提供 第二电池组20的充电状态的指示信息。例如指示器120可以包括多个LED 或液晶显示器。与另一个例子一样，适配器22可以包括用于控制第二电池 组20的放电从而"调节，，第二电池组20的电路122。这种调节可以包括使第 二电池组20逐渐放电到预定水平，在此之后，适配器22可以操作光源124 向操作者产生信号从而指示第二电池组20应当再次充电。另一个例子包括 用于记录和可选地才艮告从第二电池组20、工具12和/或电池充电器18得到 的数据的电路；电路和一个或多个传感器(例如加速度计、扭矩传感器)， 用来确定包括反冲和/或显著的反作用扭矩的情况，并且进一步控制工具12 的操作，以便减小或消除反冲和/或反作用扭矩；用来感应和显示温度(例如环境空气温度)的电路；和用于显示诸如电池的寿命之类的关于第二电池组 20的信息(例如4吏用时间，再充电次数)的显示器。
在又一个实施例中，适配器22被构造成向附件130提供电力。可以如 图9中所示将附件130永久地安装在适配器22上，或者可以如图10中所示， 将其可拆装地安装在适配器22上。附件130可以包括用于照亮工件的光源 132，或用于为工具12提供指示信息(例如可听见的哔哔声)的水平仪，例 如使该工具12保持在一水平条件下。在附件130可拆装与适配器22相连接 的情况下，可以理解的是，可以使适配器22与第二电池组20相结合以便向 其它电子装置提供电力。在图10的例子中，采用电缆134从第二电池组20 (图1)经由适配器22输出电力，并向其它附件136^是供电力，例如能够用 于为第三电池組138充电的装置，该第三电池组可以与例如MP3播;故器、 手机、或PDA等相联系。适配器22可以被构造成带有直流-直流转换器， 以便允许电力输出保持在预定水平，例如3.7伏特。可以理解的是，通过将 适配器22连接到充电器，例如"插头式(wall wart)"充电器，第二电池组 20可以通过适配器22上的端口 P充电。
在图ll的例子中，电池充电器18被构造成机械地容纳适配器22,并且 电池充电器18用电子方法决定其是否能为第二电池组20充电。例如，电池 充电器18可以通过第二电池组20的特征和/或能够向电池充电器18提供允 许电池被识别的识别信号的装置来识别第二电池组20 (例如电池化学特性， 名义电压)。例如，电池充电器18可以应用以时间为基础的充电差异来确定 相关联的电池特性组。电池变化电压一时间图的第一个斜率范围能够指示第 二个不同的电池化学特性。其它电池特性，例如在充电进行期间所产生的热 量，也可以用来识别电池化学特性。
除第二电池组20的特性之外或代替第二电池组20的特性，也可以采用 电子识别装置来允许电池充电器18来识别一个或多个电池的特性。在图11 中，为了实现识別功能，可以采用由电阻、二极管、跳线等组成的电路140。 电路140可以采用具有第 一 电阻值以识别第 一组电池特性(例如第 一名义电 压和/或电池化学特性)的电阻142,并且不同的电池可以采用具有第二 (不 同)电阻值以识别第二 (不同)组电池特性。 ..
在图12中，使用二极管144来确立名义电流的流动方向，并且可选择 地确定击穿电压，在该击穿电压能够向与名义电流的流动方向相反的方向驱动电流。电池充电器18可以包括控制器146,其能够控制穿过电路140的电 力的应用，从而决定在一个方向或多个方向内是否禁止电流的流动。二极管 144还可以是齐纳二极管，它的击穿电压可与一组电池的特性相联系。在这 点上，例如沿一个方向流动的名义电流可以指示第一电池4b学特性，同时沿 第二方向(在两个方向中或不在两个方向中)流动的名义电流可以指示第二 电池化学特性。在使用齐纳二极管的情况下，第一击穿电压可以指示第一名 义电池电压，并且第二击穿电压(或没有)可以指示第二名义电池电压。
在图13中所示出的再一个实施例中，可以用跳线150来控制穿过一组 终端152的控制信号的传输。该控制信号可能由电池充电器18或第二电池 组20提供。例如， 一组四个这种终端152能够提供八个或更多唯一的组合 (在画圓圈的区域中示出)，该组合中的每一个都能够代表唯——组电池特 性。
在又一个实施例中，第二电池组20可以向电池充电器18传输数字(例 如串行)数据。数字数据可以包括诸如序列号之类的预定指令或代码形式的 一组特性，其可以由电池充电器18解码从而识别该组特性。可以理解的是， 该^:字凝:据可以通过如图14中所示的电线156或无线(例如经由波能，诸 如声、光、可见光和不可见光二者对奪一或都有、或射频)通信。如果需要， 电池充电器18可以^L构造成不通过适配器22为第二电池组20充电或者用 不同的模式(例如需要花费数小时才能完成的緩慢充电模式)为第二电池组 20充电。例如，射频识别(RFID)标签可以合并入第一和第二电池组16和 20 (或第一电池组16和适配器22 )之一或两者，并且RFID读取器能够合 并入电池充电器18和工具12之一或两者。电池组(或适配器22)的RFID 标记与电池充电器18或工具12 —合才各匹配，就允i午电池《且20的充电或工 具12的运转。
在图15中所示出的另一个实施例中，工具12和/或电池充电器18可以 包括压电式电蜂鸣器160,同时适配器22包括换能器162,其构造成用于检 测由压电式电蜂鸣器160发射出的能量。适配器22可以构造成根据压电式 电蜂鸣器160发射出的能量检测来允许电能从第二电池组20输出或输入到 第二电池组20。同样地，工具12和/或电池充电器18也可以包括换能器， 该换能器构造成用于检测由与电池组合为 一体的压电式电蜂鸣器发射出的 能量。在这个例子中，适配器22不使用压电式电蜂鸣器。如果通过工具12和/或电池充电器18未检测到从压电式电蜂鸣器发射出的能量，那么将工具
12和/或电池充电器18构造成不能从电池组20接收电能/向电池组20传输 电能。
在图16中，用开关来识别电池的特性从而允许电池20在电池充电器18 上充电或操作工具12。在这点上，电池充电器18和/或工具12可以构造成 感应开关部件，例如》兹4^,布置在第一电池组16中或其上。例如，石兹4^170 可以与第一电池组16合成一体，并且电池充电器18或以使用传感器172, 例如霍耳效应传感器或簧片开关，其感应^兹4失170的存在以^f更使电池充电器 18为第一电池组16充电。与此相反，适配器22构造成不具备开关部件(例 如磁铁170),以便使第二电池组20不被电池充电器18充电。可以理解的是， 所述开关可以与电池组合为 一体，并且可以替代的是开关部件也可以与电池 充电器18和/或工具12合为一体。同样可以理解的是，工具12a(图l)可 以构造成与电池组合作乂人而只有当电池组和工具兼容时才允许工具12a (图 l)运转。例如，工具12a可以包括与连接到电池组的开关部件相类似的传 感器。
参照图17,可以理解的是，可以将不同的机械装置合并到适配器22, 包括水平仪180、模拟温度计182、粉线(chalk line) 184、铅锤186、巻尺 188、带状夹(belt clip) l卯和/或刀夹(tool bit holder) 192。此夕卜，适配器 22可以具有这样的结构允许与两个(2 )第二电池组20电连4妄和才几械连接， 以便电池组并联或串联布置并向一个输出终端组提供电力。 一起用于"成组" 电池组的这种适配器可适合于固定电池供电设备，包括电力变换器、锯、和 诸如发电机、压力清洗装置和空气压缩机之类的用于机动设备的发动机启动 器。
虽然迄今结合电池充电器18进行了描述，可以理解工具12—一同样可 以与在前的数个段落中所述的内容相应地配备适当的逻辑电路。如果在工具 和电池之间(例如工具12和第二电池组20的结合)发生了错误匹配，或者 适配器传输失败，或者允许在第二电池组20和工具12之间进行一种或多种 类型信息传输，工具12可以构造成以可选择的方式运转。这种以可选择的 方式运转的非限制性的例子包括电机以不变的(即恒定的)速度运转；限 制电机的最大速度；运转电机以使得当其被触发时产生噪音；在压下扳机之 后延迟电机的启动；和采用可替代的控制方法来启动电机，例如非平稳起动模式或平稳起动模式，该平稳起动模式是指比工具的标准平稳起动模式期间
长10至10,000倍之间。
为了^f更于转变到新的电池平台，其中大量的工具处于利用旧的电池平台
的流通中，某些情况下需要提供这样的步骤其中免费提供消费者适配器22 和/或用于第二电池组20的电池充电器(未示出)，从而i^更于新电池平台中电 池的使用。
参照图18，示出了另一个示例性的无缆电动工具系统的一部分，包括电 池组充电器18和第二电池组20x。第二电池组20x可以包括能够识别第二电 池组20x是否与电池组充电器(例如电池组充电器18)相连接的控制器1000, 所述电池组充电器具有不同于它附带的电池组充电器(未示出)的结构特点 的结构特点(例如电的，充电控制方法)。在所提供的例子中，第二电池组 20x具有锂离子电池化学特性，并且电池组充电器18 ,皮构造成为具有Ni-Cad 电池化学特性的电池组充电。
控制器1000可以采用任一种装置来确定是否已连接到或是否正在连接 到具有不同结构的电池组充电器。例如，临近的开关和/或电识别电路，例如 识别电阻，都可以用来识别连接到第二电池组20x的电池组充电器的具体类 型。在所提供的例子中，第二电池组20x包括用来识别所使用的具体的电池 组充电器的电接头。控制器1000可以被构造成当它通过电接头接收到来自 电池组充电器的预定的控制信号时，假定该控制器已经连接到它的电池组充 电器(即连接到与第二电池组20x的结构特点相一致的电池组充电器)上。 该控制器也可以被构造成当没有来自电池组充电器的控制信号或控制信号 不同时，假定它已经连接到具有不同结构的电池组充电器上。但可以理解的 是，用于区别不同的电池结构特点的各种装置都是已知的，包括替代终端(例 如备用电源和/或控制信号终端)的使用。
在第一个例子中，控制器1000可以被构造成监控第二电池组20x的充 电状态，并且当充电到预定水平时，该控制器能够控制第二电池组20x的特 性，从而模仿具有与电池充电器18相一致的结构的电池组的操作。例如， 控制器1000能够控制第二电池组20x,从而^t仿具有Ni-Cad电池化学特性 的电池组。在这点上，控制器1000能够控制第二电池组20x的电压输出， 从而导致第二电池组20x提供电压随时间变化的输出，其中随着时间的过去 电压以这样的方式改变在电压——时间关系图中具有两个拐点(参见，例如USPN 4,392,101; USPN4,388,582和USPN6，954,051-"负电压变化
(voltage slope )检测方法")。在另一个例子中，控制器1000能够控制控制 终端的输出，例如被构造成将电池温度信号通信到电池组充电器的这种终 端，所以通过电池组充电器18将控制终端的输出解释为指示第二电池组20x 已完全充好电(参见，例如USPN3，935，525; USPN5,896,024; USPN6,020,071 和USPN6,489，752 )。如再一个实施例所示，控制器1000能够控制第二电池 组20x的输出电压，以致于在电压——时间关系图上发现预定的阴极三相电
压(minus delta voltage )(参见，USPN 5,896,024; USPN6,008，628-"阴极
三相电压方法")。
在另一个例子中，当第二电池组20x已经充电到预定水平时，控制器 1000能够分离第二电池组20x与电池组充电器18之间的电连接。例如，可 以将一个或多个继电器(未示出)连接到控制器1000和第二电池组20x的 正和/或负电力终端(未示出)。继电器通常为闭合以连"l妻电力终端和第二电 池组20x中的电池(未明确示出)，但在适当时(例如当控制器1000确定第 二电池组20x充电到预定水平时)可以通过控制器1000打开上述连接。
仍然如另 一个实施例所示，当它已确定电池组充电器具有不同结构时，
控制器1000可以釆用替换的充电电路来控制充电。这种替换的充电电路可 以采用限制向第二电池组20x输入电力的输入速度的线路，和/或采用当第二 电池组20x的充电状态已经达到或超过预定水平时禁止向其输入电力的线 路。
虽然在说明书中已经描述了并且在附图中已经示出了具体的实施例，但 本领域^支术人员可以理解，可以在不脱离由权利要求书所限定的本实用新型 的范围的情况下，可以做出各种改进并且用等效物替代其元件。此外，在本 文中清楚地预期了各个例子之间混合的和匹配的特征、要素和/或功能，所以 本领域l支术人员根据所公开的内容可以理解到在适当时可以将一个例子的 特征、要素和/或功能与另一个例子相结合，除非在上文中另有描述。此外， 在不离开本实用新型基本范围的情况下，可以对本实用新型的教导做出许多 修改以适应具体的情况或材料。因此，本实用新型意在不限于由附图所示出 的和在说明书中所描述的、目前作为最佳模式完成以实现本实用新型的教导 的特定实施例，但本实用新型的范围包括属于前面所描述的内容的任何具体 实施例。本申请根据35U.S.C.gll9要求于2007年6月15日提交的美国临时申请 60/944,196的优先权，其全部内容在此引入作为参考。
权利要求1、一种电气组合，其特征在于，包括具有第一连接结构的电动工具，所述电动工具包括工具外壳和电机，所述电机由所述工具外壳支撑并可操作以驱动工具元件，所述第一连接结构具有工具导线；具有第二连接结构的电池，所述第一连接结构与所述第二连接结构不相容，所述电池具有第一电池接线端；具有第一连接结构的电池充电器，所述电池充电器具有充电器接线端；和在所述电池和所述工具外壳或电池充电器之间能够将它们分开或连接的适配器，从而支持所述电池到所述工具外壳或所述电池充电器上，所述适配器具有用于将所述电池电连接到所述电动工具或所述电池充电器的适配器导线，所述适配器具有机械闭锁，从而允许所述适配器和所述电动工具之间的电连接而阻止所述适配器和所述电池充电器之间的电连接。
2、 如权利要求1所述的电气组合，其特征在于，其中所述机械闭锁包 括布置在所述适配器导线之间的阻挡件，所述阻挡件的宽度远大于布置在电 池充电器中的容纳凹槽的宽度以防止所述适配器与所述充电器连接。
3、 如权利要求2所述的电气组合，其特征在于，其中，所述容纳凹槽 定位在所述充电器接线端之间。
4、 如权利要求3所述的电气组合，其特征在于，其中，在至少部分地 布置在所述充电器接线端附近的覆盖物中形成所述容纳凹槽。
5、 一种电气组合，其特征在于，包括具有第一连接结构的电动工具，所述电动工具包括工具外壳和电机，所 述电机由所述工具外壳支撑并可操作以驱动工具元件，所述第一连接结构具 有第一结构的工具接线端；具有第二连接结构的电池，所述第 一连接结构与所述第二连接结构不相 容，所述第一电池具有第一电池接线端；具有第 一连接结构的电池充电器，所述电池充电器具有第二结构的充电 器接线端，其与工具接线端的第一结构很不相同；和在所述电池和所述工具外壳之间能够将它们分开或连接的适配器，从而支持所述电池到所迷工具外壳上，所述适配器具有第三结构的适配器导线， 其允许所述适配器和所述电动工具之间的电连接而阻止所述适配器和所述 电池充电器之间的电连接。
6、 如权利要求5所述的电气组合，其特征在于，其中所述工具接线端具有适于使所述适配器电连接到所述电动工具的第一长度，并且所述第一长 度远远长于不足以使所述适配器电连接到所述电池充电器的充电器接线端 的第二长度。
7、 一种电气组合，其特征在于，包括具有第一连接结构的电动工具，所述电动工具包括工具外壳和电机，所 述电机由所述工具外壳支撑并可操作以驱动工具元件，所述第一连接结构具 有第一结构的工具接线端；具有第二连接结构的电池，所述第一连接结构与所述第二连接结构不相容，所述第一电池具有第一电池接线端；具有第一连接结构的电池充电器，所述电池充电器具有第二结构的充电 器接线端，其与工具接线端的第一结构非常类似；在所述电池和所述工具外壳之间能够将它们分开或连接的适配器，从而 支持所述电池到所述工具外壳上，所述适配器具有第三结构的适配器导线， 其允许所述适配器和所述电动工具之间的电连"l妄而阻止所述适配器和所述 电池充电器之间的电连接。
8、 如权利要求7所述的电气组合，其特征在于，其中所述适配器接线 端具有适于允许所述适配器电连接到所述电动工具而阻止所述适配器电连 接到所述电池充电器的宽度长度。
9、 如权利要求8所述的电气组合，其特征在于，其中所述电池充电器 还包括带有凹槽的第一覆盖物，其宽度远小于适配器导线的宽度，从而防止 所述适配器与所述电池充电器之间的电连接。
10、 如权利要求9所述的电气组合，其特征在于，其中所述电动工具包 括带有凹槽的第二覆盖物，其宽度远大于适配器导线的宽度，从而允许所述 适配器与所述电动工具之间的电连接。
11、 一种电气组合，其特征在于，包括具有第一连接结构的电动工具，所述电动工具包括工具外壳和电机，所 述电机由所述工具外壳支撑并用于驱动工具元件，所述第一连接结构具有工具导线；具有第二连接结构的电池，所述第 一连接结构与所述第二连接结构不相 容，所述第一电池具有第一电池接线端；具有第一连接结构的电池充电器，所述电池充电器具有充电器"t妻线端；和在所述电池和所述工具外壳或电池充电器之间能够将它们分开或连接 的适配器，从而支持所述电池到所述工具外壳或所述电池充电器，所述适配 器具有用于将所述电池电连接到所述电动工具的适配器导线，所述适配器导 线从接合路径偏移，从而允许所述适配器和所述电动工具之间的电连接而阻 止所述适配器和所述电池充电器之间的电连"^妄。
12、 一种电气组合，其特征在于，包括具有第一连接结构的电动工具，所述电动工具包括工具外壳和电机，所 述电机由所述工具外壳支撑并可才喿作以驱动工具元件，所述第一连"l妻结构具 有工具导线；具有第二连接结构的电池，所述第一连接结构与所述第二连接结构不相 容，所述第一电池具有第一电池接线端；具有第 一连接结构的电池充电器，所述电池充电器具有充电器接线端；和在所述电池和所述工具外壳或电池充电器之间能够将它们分开或连接 的适配器，从而支持所述电池连接到所述工具外壳或所述电池充电器，所述 适配器具有用于将所述电池电连接到所述电动工具或所述电池充电器的适 配器导线，所述适配器具有用于连接所述电池的第一二级适配器和将所述第 一二级适配器连接到所述电池充电器的第二二级适配器，并且具有电池充电 器电路，以便控制从所述电池充电器到所述电池的电力传输。
13、 一种用于将电池电连接到电气i殳备的适配器，其特征在于，包括 用于与所述电池相连接的第一连接结构；用于与所述电气设备相连接的第二连接结构，所述第一连接结构与所述 第二连接结构不相容；以及电力管理控制器，用于管理所述电池和所述电气i殳备之间的电力连通。
14、 如权利要求13所述的适配器，其特征在于，其中所述电气设备是 电动工具，并且所述电力管理控制器包括电动工具管理电路，以便控制从所述电池到所述电动工具的电力传输。
15、 如权利要求14所述的适配器，其特征在于，其中所述电动工具管 理电路包括指示电池组状态的充电状态指示器。
16、 如权利要求15所述的适配器，其特征在于，其中所述充电状态指 示器包括显示器，当所述电池连接到所述电动工具时，显示所述电池的充电 状态。
17、 如权利要求13所述的适配器，其特征在于，其中所述电动工具管 理电路包括状态显示器，用于当所述电池连接到所述电动工具时，直观显示 所述电池的充电状态。
18、 如权利要求13所述的适配器，其特征在于，其中所述电气设备是 充电器，并且所述电力管理控制器包括充电器管理电路，以便控制从所述充 电器到所述电池的电力传输。
19、 如权利要求18所述的适配器，其特征在于，其中所述充电器管理 电路还包括电池识别电路，以便在任何充电操作前识别电池类型。
20、 如权利要求19所述的适配器，其特征在于，其中所述充电器管理 电路还包括射频识别标记读取器。
21、 一种电气组合，其特征在于，包括具有开关部件的电池，所述开关部件显示有关所述电池的信息； 具有检测装置和电池充电管理电路的电池充电器，所述检测装置用于当 所述电池物理连接到所述电池充电器时检测所述开关部件的存在，所述电池 充电管理电路用于在接着所述开关部件的检测之后，从所述充电器向所述电 池传l命电力。
22、 如权利要求21所述的电气组合，其特征在于，其中所述开关部件 是磁铁。 ，
23、 如权利要求22所述的电气组合，其特征在于，其中所述检测装置 是霍耳效应传感器。
专利摘要一种电气组合，包括电动工具、充电器和适配器，所述适配器能够将所述电池和所述工具外壳或电池充电器分开或连接，从而支持所述电池到所述工具外壳或所述电池充电器，所述适配器具有用于将所述电池电连接到所述电动工具或所述电池充电器的适配器导线，所述适配器具有机械闭锁，从而允许所述适配器和所述电动工具之间的电连接而阻止所述适配器和所述电池充电器之间的电连接。
文档编号H01M10/46GK201227812SQ20082013351
公开日2009年4月29日 申请日期2008年6月16日 优先权日2007年6月15日
发明者丹·T·特林, 丹尼尔·C·布罗托, 丹尼尔·J·怀特, 小安德鲁·E·西曼, 戴维·A·卡里尔, 杰弗里·S·霍华德, 杰弗里·弗朗西斯, 杰弗里·诺里斯, 班纳普拉塞德·V·戈蒂, 艾伦·K·布里尔斯福德, 谢尔比·K·斯塔克斯 申请人:布莱克和戴克公司