超级电池包和电动工具组件的制作方法

本实用新型涉及电动工具领域，更具体地，本实用新型涉及组合型电动工具电池。

背景技术：

无电源线的电动工具如电动螺丝枪，电钻等通常由可充电常规电池包供电。常规电池包一般可从电动工具上拆卸下来，以便由充电器充电。尽管常规电池包可提供电动工具长期使用的电量，但其重量较重。如单层常规电池包可占无线电动螺丝枪的重量的三分之一，而其可提供的电量足够电动电动螺丝枪完成1000次以上的螺栓拧紧操作，甚至可用上数天。携带具有较大重量的常规电池包的电动工具进行作业是麻烦的，尤其是在作业环境较困难的情况下，如高空作业，井下作业等。

基于石墨烯超级电容的超级电池是已知的，其中每个单位体积能储存的能量是普通锂电池的10倍以上。由于其可接受比锂电池大10倍的充电电流，充放电速度远超普通电池，例如为普通锂电池的千倍。此外，超级电池能够承受更多次的充放电循环。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决或至少缓解上述现有技术中所存在的问题；

本实用新型的目的在于降低电动工具电池包的重量；

本实用新型的目的在于提供电动工具多种电池包组合方式，以应对各种应用；

本实用新型的目的在于提供对电动工具常规电池包的保护，延长其寿命。

一方面，提供了一种用于电动工具的超级电池包，所述超级电池包具有超级电容模块，所述超级电池包具有与所述电动工具的供电接口连接的第一连接端口，使得所述超级电池包能够连接至所述电动工具，所述超级电池包能够通过所述第一连接端口将电能供应给所述电动工具。

可选地，在上述的超级电池包中，所述超级电池包还包括与常规电池包连接的第二连接端口，所述超级电池包能通过所述第二连接端口由所述常规电池包充电。

可选地，在上述的超级电池包中，所述超级电池包呈板状，所述第一连接端口和所述第二连接端口分布在所述超级电池包的相对平面上。

可选地，在上述的超级电池包中，所述第一连接端口和/或所述第二连接端口包括：正负极端子，识别端子和温度传感器端子。

可选地，在上述的超级电池包中，所述超级电池包具有状态显示灯，所述状态显示灯用于指示电量，充电状态，充电完成和/或与所述锂电池或所述电动工具连接。

可选地，在上述的超级电池包中，所述第一连接端口或所述第二连接端口包括由弹性装置支撑的罩盖，在未连接时所述罩盖遮挡所述第一连接端口或所述第二连接端口的连接端子，在接合时，所述罩盖被压回使得所述第一连接端口或所述第二连接端口的连接端子露出。

可选地，在上述的超级电池包中，所述超级电池包的所述第一连接端口与所述电动工具的供电接口滑插配合，所述超级电池包的所述第二连接端口与所述常规电池包滑插配合。

可选地，在上述的超级电池包中，所述超级电池包具有子电池管理模块，在所述超级电池包仅与所述常规电池包接合时，所述子电池管理模块识别所述常规电池包的放电能力，并控制所述常规电池包给所述超级电池包充电的电流。

可选地，在上述的超级电池包中，所述超级电池包内置有与所述超级电容模块电联接的常规电池模块。

另一方面，提供了一种电动工具组件，其包括：

电动工具，所述电动工具具有供电接口；

可拆卸的常规电池包，所述常规电池包能够连接至所述电动工具的供电接口以为所述电动工具供电；以及

根据各个实施例所述的超级电池包。

可选地，在上述电动工具组件中，所述电动工具的供电接口具有识别端子以识别供电接口的连接状态为单独超级电池包、单独常规电池包或超级电池包和常规电池包的组合，所述电动工具具有主电池管理模块，所述主电池管理模块基于所述供电接口的连接状态选择工作模式。

可选地，在上述电动工具组件中，在所述供电接口的连接状态为超级电池包和常规电池包的组合时，所述主电池管理模块以所述超级电池包作为启动供电并以所述常规电池包作为常态供电。

根据本实用新型的超级电池包与电动工具结合使用时显著降低电动工具组件的重量，改善其使用便利性。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1示出了根据本实用新型的电动工具组件的侧视图；

图2示出了根据实施例的超级电池包和常规电池包滑插配合示意图；

图3示出了根据实施例的超级电池包的立体图；

图4示出了根据实施例的超级电池包的截面图；

图5示出了根据实施例的常规电池包的正视图；

图6示出了根据实施例的超级电池包的接合状态示意图；

图7示出了根据实施例的超级电池包的前侧立体图；以及

图8示出了第三工作模式下超级电池包和常规电池包的放电曲线。

具体实施方式

容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1所示，本实用新型提供了一种超级电池包2和一种包括超级电池包2的电动工具组件。电动工具组件包括电动工具1，如电钻，电动螺栓枪等，其例如为无线型电动工具，具有供电接口11，供电接口11可直接与可拆卸的常规电池包3的连接端口31连接。应理解，常规电池包3可例如为锂电池包，镍镉电池包等。另外，电动工具组件还包括超级电池包2，超级电池包2包括基于超级电容的超级电容模块，例如基于石墨烯超级电容模块。超级电池包2具有与电动工具1的供电接口11连接的第一连接端口21。在一些实施例中，超级电池包2还具有与常规电池包3连接的第二连接端口22，使得超级电池包2能够连接在电动工具1和常规电池包3之间。该超级电池包2可单独与常规电池包3连接以由常规电池包3快速充电，充电时间可在数分钟内完成。另外，该超级电池包2可为电动工具1供电。实验证明超级电池包由常规电池包充电1分钟即足够支持电动螺栓枪完成50至100次的螺栓拧紧操作。尽管超级电池包2由于体积较小，其总电能储存量相较于体积较大的常规电池包而言较少，但超级电池包2足以应付短时间作业。而单独应用超级电池包2给电动工具1供电可提供短期作业足够的电量，并能满足对电动工具组件轻量化的要求，以适用于低电量的作业，如木板钻孔或螺栓拧紧操作，同时适用于特殊作业情况，如高空作业。

在一些实施例中，如图所示，超级电池包2可呈板状，即其具有大于其厚度的宽度和长度，该宽度和长度围成相对的两个平面，而第一连接端口21和所述第二连接端口22则分布在超级电池包2的相对平面上。

应当理解，由于超级电池包2的第一连接端口21和常规电池包31的连接端口31均连接至电动工具1的供电接口11，因此，超级电池包2的第一连接端口21和常规电池包31的连接端口31可为相同或类似的连接端口。另一方面，由于超级电池包2的第二连接端口22和电动工具1的供电接口11均能够连接至常规电池包3的连接端口31，因此，超级电池包2的第二连接端口22和电动工具1的供电接口11可为相同或类似的连接端口。因此，电动工具11的供电接口11与超级电池包2的第一连接端口21之间的连接方式、超级电池包2的第二连接端口22与常规电池包3的连接端口31的连接方式以及电动工具11的供电接口11与常规电池包3的连接端口31的连接方式基本相同，下文仅具体介绍超级电池包2的第二连接端口22与常规电池包3的连接端口31之间的连接。

如图3所示，在一些实施例中，超级电池包2的所述第二连接端口22与常规电池包3滑插配合，即超级电池包2和常规电池包3通过平行于它们之间的连接端面的方向通过如滑块划入插槽的方式滑插配合在一起。类似地，超级电池包2的第一连接端口21与电动工具1的供电接口11滑插配合，

如图4所示，在一些实施例中，超级电池包2的第二连接端口22形成有插槽，插槽中包括可滑动的罩盖4，罩盖4上形成有槽口41。如图5所示，在未连接状态下，第二连接端口22的连接端子51,52,53，54收纳在罩盖4内，罩盖4由两侧的弹性装置，如弹簧61,62支撑。连接端子可例如包括正负极端子51,54，识别端子52和温度传感器端子53以及任何适合的其他端子。如图5所示，常规电池包3的连接端口31具有滑块7，滑块7的前端具有多个槽口71，各个槽口中具有连接端子81,82,83,84，它们与超级电池包2的第二连接端口22的连接端子51,52,53,54对应。如图6所示，当超级电池包2与常规电池包3接合时，滑块7插入插槽中，常规电池包3的滑块7的前端抵压罩盖4，并压缩弹簧61,62，使得超级电池包2的第二连接端口22的连接端子51,52,53,54露出并插入滑块7的前端具有多个槽口71中，与对应的连接端子81,82,83,84电联接,以实现导电，识别和电池管理等功能。罩盖4的提供可使第二连接端口22的连接端子51,52,53,54在非连接状态下不会暴露在外，保护连接端子，避免短路等情况发生。

如图7所示，在一些实施例中，超级电池包2具有状态显示灯25，状态显示灯25可用于指示电量，即超级电池包2的剩余电量，如通过柱形条或百分比显示；状态显示灯还可指示充电状态（即正在充电中）和充电完成状态(充满电)；状态显示灯还可指示超级电池包2正与锂电池3和/或电动工具1连接等。

在一些实施例中，超级电池包2可具有子电池管理模块,子电池管理模块用于管理常规电池包3给超级电池包2充电。在超级电池包2仅与常规电池包3连接时，子电池管理模块可通过识别端子来识别常规电池包3的型号和放电能力，并控制常规电池包3给超级电池包2充电的电流。

根据本实用新型的电动工具组件可在三种模式下工作，包括单独的常规电池包3与电动工具1连接的第一模式，单独的超级电池包2与电动工具1连接的第二模式以及常规电池包3以及超级电池包2共同与电动工具1连接的第三模式。电动工具1的供电接口可具有识别端子以分别供电接口的连接状态为单独超级电池包、单独常规电池包或超级电池包和常规电池包的组合，而电动工具1具有主电池管理模块，主电池管理模块基于供电接口11的连接状态选择工作模式，如第一模式，第二模式或第三模式。在一些实施例中，电动工具1可包括主电池管理模块，主电池管理模块在第一模式和第二模式下正常从常规电池包3或超级电池包2取电。而在第三模式下，主电池管理模块以超级电池包作为启动供电并以常规电池包作为常态供电。图8为第三模式下超级电池包2的放电曲线B和常规电池包3的放电曲线A。由于超级电池包2能够在高电流下工作，电动工具启动时的高电流由超级电池包2提供，而在常态工作时所需的稳态电流则由常规电池包3提供，这可降低启动高电流对常规电池包3的冲击，延长常规电池包3的寿命。此外，在现有电动工具中一般存在控制模块，其旨在在电动工具工作电流大于阈值时强制关闭电动工具，以保护锂电池。而在本实用新型的电动工具中，在第三模式下，高电流冲击可由超级电池包吸收。在第三模式下时，电动工具的主电池管理系统和超级电池包的子电池管理系统可协作以实现上述控制，例如子电池管理系统可管理常规电池包，而主电池关系系统可管理超级电池包和常规电池包的组合。另外，在一些实施例中，超级电池包2内置有与所述超级电容模块电联接的常规电池模块。在这些实施例中，在超级电池包2连接至电动工具时，电动工具同样可在上述第三模式下运行，即启动的高电流冲击由超级电容模块吸收，而延长常规电池模块的寿命。

本实用新型的超级电池包和电动工具组件提供灵活的电池组合，可适应各种应用，并可降低电动工具组件的重量，以应对小电量应用和特殊环境作业。

以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本实用新型的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本实用新型的原理更容易理解。在不脱离本实用新型的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本实用新型进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本实用新型的专利保护范围之内。