專(zhuān)利名稱(chēng)：充電設(shè)備以及電驅(qū)動(dòng)的可再充電工具組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)多種類(lèi)型的二次電池進(jìn)行充電的充電設(shè)備，并且還涉及一種設(shè)置有這種充電設(shè)備的電驅(qū)動(dòng)可再充電工具組。
背景技術(shù)：
常規(guī)地，諸如鎳氫電池等的二次電池已經(jīng)被用作例如電驅(qū)動(dòng)的可再充電工具組(或可再充電電源工具組)的電源。通過(guò)增加充電電流可以在縮短的時(shí)間段內(nèi)對(duì)二次電池進(jìn)行再充電。然而在此過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的熱，由此升高了電池的溫度。這一點(diǎn)是存在問(wèn)題的，因?yàn)檫@可能使得二次電池的循環(huán)壽命縮短。
因此，常規(guī)已知的用于對(duì)這種二次電池充電的充電設(shè)備設(shè)置有冷卻風(fēng)扇，該風(fēng)扇使得該二次電池冷卻，由此抑制其出現(xiàn)任何溫度升高(例如，參見(jiàn)日本專(zhuān)利特開(kāi)平公報(bào)No.2001-136676以及No.2000-312440)。
同時(shí)，不僅在以升高的溫度進(jìn)行充電的時(shí)候，而且在超過(guò)合適充電溫度范圍的超冷卻條件下執(zhí)行充電任務(wù)的時(shí)候，二次電池都有表現(xiàn)出循環(huán)壽命降低的趨向。適于電池充電的溫度范圍取決于二次電池的類(lèi)型。而且，在執(zhí)行充電操作的時(shí)候，取決于其類(lèi)型，二次電池展現(xiàn)出不同的特性。例如，鎳氫電池就經(jīng)歷隨充電操作產(chǎn)生熱的發(fā)熱反應(yīng)，而鋰離子或鎳鎘二次電池則經(jīng)受隨充電操作吸收熱的吸熱反應(yīng)。
對(duì)于真正的原因，在設(shè)置有用于對(duì)前述二次電池進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇的充電設(shè)備中，如果不管二次電池的類(lèi)型而對(duì)其進(jìn)行冷卻，例如，如果以與應(yīng)用于充電時(shí)吸收熱的鋰離子二次電池的相同的方式通過(guò)冷卻風(fēng)扇對(duì)在充電時(shí)產(chǎn)生熱的鎳氫電池進(jìn)行冷卻，就可能出現(xiàn)這樣一種情況，即，二次電池被超冷卻(super-cooled)到了不適合對(duì)其進(jìn)行充電的溫度。這就可能導(dǎo)致一種出現(xiàn)問(wèn)題的情形，即，充電操作會(huì)降低二次電池的循環(huán)壽命。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種充電設(shè)備，其可以不管二次電池的類(lèi)型而降低在超冷卻條件下對(duì)二次電池充電的可能性，本發(fā)明的目的還在于提供一種包括該充電設(shè)備的可再充電電源工具組。
依照本發(fā)明，提供了一種用于對(duì)多種類(lèi)型的二次電池進(jìn)行充電的充電設(shè)備，其包括電源單元，用于對(duì)目標(biāo)二次電池提供充電電流；吹風(fēng)單元，用于將空氣吹向該目標(biāo)二次電池；電池類(lèi)型信號(hào)接收單元，用于接收表示目標(biāo)二次電池類(lèi)型的電池類(lèi)型信號(hào)；電池溫度信號(hào)接收單元，用于接收表示目標(biāo)二次電池溫度的電池溫度信號(hào)；存儲(chǔ)單元，用于以與二次電池的類(lèi)型相匹配的關(guān)系來(lái)存儲(chǔ)用于確定多種類(lèi)型二次電池的充電不協(xié)調(diào)溫度的基準(zhǔn)判斷溫度；以及控制單元，如果電池溫度信號(hào)接收單元接收的電池溫度信號(hào)表示的目標(biāo)二次電池溫度超過(guò)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)判斷溫度，就用于使得吹風(fēng)單元執(zhí)行吹風(fēng)操作，否則就使吹風(fēng)單元停止吹風(fēng)操作，其中以與電池類(lèi)型信號(hào)接收單元接收的電池類(lèi)型信號(hào)表示的目標(biāo)二次電池類(lèi)型相匹配的關(guān)系來(lái)存儲(chǔ)該基準(zhǔn)判斷溫度。
附圖簡(jiǎn)述通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)于優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的上述和其他目的與特征將變得顯而易見(jiàn)，其中


圖1A和圖1B是示出依照本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的可再充電電源工具組的外部配置的總體圖，以及依照本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的充電設(shè)備的透視圖；圖2是示出圖1A所示工具組中使用的電池組的外部配置的透視圖；圖3A到3C是示出圖1A所示工具組中使用的充電設(shè)備的外部配置的圖，其中圖3A是該充電設(shè)備的頂視圖，圖3B是該充電設(shè)備的底視圖，而圖3C是安裝有電池組的充電設(shè)備的頂視圖；圖4是示出依照本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的電池組和充電設(shè)備的一種示例性配置的框圖；圖5是示出電池組和充電設(shè)備結(jié)合在一起時(shí)的一種示例性充電操作的流程圖；圖6是示出電池組和充電設(shè)備結(jié)合在一起時(shí)另一種示例性充電操作的流程圖；圖7A和7B是示出依照本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的充電設(shè)備3a的一種示例性配置的剖面圖，其中圖7A示出沿著圖1B中的線(xiàn)7A-7A截取的充電設(shè)備的剖面，而圖7B示出沿著圖1B中的線(xiàn)7B-7B截取的充電設(shè)備的剖面；圖8是示出圖7B中所示充電設(shè)備的一種示例性配置的框圖；以及圖9是示出圖8所示充電設(shè)備的一種示例性充電操作的流程圖。
發(fā)明詳述下文將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在附圖中，類(lèi)似的部件或組件使用相同的附圖標(biāo)記，鑒于此就不再給出重復(fù)的說(shuō)明。
第一優(yōu)選實(shí)施例通過(guò)例子的方式，關(guān)于其中應(yīng)用了本發(fā)明的發(fā)明思想的電源工具的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，盡管對(duì)于設(shè)置有具有負(fù)載的裝置主體，且具有用于對(duì)裝置主體的負(fù)載供電的電池的電池組的這種類(lèi)型已知有多種電氣裝置。這種電氣設(shè)備的例子包括筆記本個(gè)人電腦、具有內(nèi)置攝像機(jī)的錄像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、電剃刀以及電動(dòng)牙刷。
圖1A和圖1B是示出依照本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的可再充電電源工具組的外部配置的總體圖，以及依照本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的充電設(shè)備的透視圖。圖2是示出圖1A所示工具組中使用的電池組的外部配置的透視圖。圖3A到3C是示出圖1A所示工具組中使用的充電設(shè)備的外部配置的圖，其中圖3A是該充電設(shè)備的頂視圖，圖3B是該充電設(shè)備的底視圖，而圖3C是安裝有電池組的充電設(shè)備的頂視圖。
參照?qǐng)D1A，可再充電電源工具組10包括形成作為電驅(qū)動(dòng)工具的一個(gè)例子的可再充電的鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電源工具主體2、安裝在電源工具主體2上的電池組1、以及對(duì)電池組1充電的充電設(shè)備3。
電源工具主體2包括殼體18；在殼體18的把手部分的內(nèi)部形成的安裝部件20，用于可拆除地容納電池組1，同時(shí)電動(dòng)機(jī)22設(shè)置在殼體18內(nèi)，并且由電池組1提供的電流驅(qū)動(dòng)；觸發(fā)開(kāi)關(guān)24，設(shè)置在殼體18的把手部分上，用于導(dǎo)通/斷開(kāi)控制供給電動(dòng)機(jī)22的電流；以及設(shè)置在殼體18末端的旋轉(zhuǎn)部分26，用于保持鉆頭等。在安裝部分20最里面的端部，安裝有一對(duì)電極28，該對(duì)電極輪流與電動(dòng)機(jī)22連接。
如圖2所示，電池組1包括殼體11，其中容納二次電池34或類(lèi)似物，和從殼體11的一個(gè)表面突出的連接器部分9，用于與電源工具主體2的安裝部分20接合。設(shè)置在連接器部分9的側(cè)面的是保持暴露于外部的電極15、17、19和21。在這些電極中，電極15和17連接到二次電池34，并且在連接器部分9與電源工具主體2的安裝部分20接合的時(shí)候，與安裝部分20的電極對(duì)28按壓接觸。此外，圖1A還示出電池組1安裝到電源工具主體2的安裝部分20的情況。
圖1B中示出的充電設(shè)備3包括通常為盒子狀的殼體30、連接到例如AC 100V的商用電源的電源線(xiàn)7、以及在通常為盒子狀的殼體30的頂面上形成的凹進(jìn)連接器部分13，電池組1的連接器部分9可以插入該凹進(jìn)連接器部分中。參照?qǐng)D3A，設(shè)置在凹進(jìn)連接器部分13的內(nèi)側(cè)表面上的是電極25、27、29和31，這些電極與連接器部分9的電極15、17、19和21接觸并形成電連接。在電池組1安裝在充電設(shè)備3上面的時(shí)候，電極15、17、19和21適于與電極25、27、29和31按壓接觸。并且，例如，電極17和31是正充電電極，電極15和25是負(fù)充電電極(對(duì)于電路的地)，電極19和29是用于傳送表示二次電池34的溫度的電池溫度信號(hào)St的電極，并且電極21和27是用于傳送表示二次電池34的類(lèi)型的電池類(lèi)型信號(hào)Sb的電極。在此情況下，電極27作為電池類(lèi)型信號(hào)接收單元的一個(gè)例子，且電極29作為電池溫度信號(hào)接收單元的一個(gè)例子。
如果電池組1沒(méi)有安裝在充電設(shè)備3上，充電設(shè)備3不能執(zhí)行充電操作，但是一旦電池組1安裝在充電設(shè)備3上就可以執(zhí)行充電操作。電池組1和充電設(shè)備3分別在其表面上設(shè)置有例如狹口形狀的通風(fēng)孔23和33，這些表面在電池組1和充電設(shè)備3結(jié)合在一起的時(shí)候?qū)⒈舜讼鄬?duì)。此外，如圖3C所示，通風(fēng)孔36設(shè)置在與電池組1的殼體11面對(duì)充電設(shè)備3一側(cè)的相對(duì)側(cè)上。此外，如圖3B所示，在面對(duì)充電設(shè)備3的殼體30中的通風(fēng)孔33的底部表面上形成狹口形狀的通風(fēng)孔32。再參照?qǐng)D1B，狹口形狀的通風(fēng)孔35設(shè)置在殼體30的側(cè)面上，并用于將充電設(shè)備3中產(chǎn)生的熱驅(qū)散到外部。
充電設(shè)備3中包含將在后面描述的風(fēng)扇43，其中風(fēng)扇43適于抽取空氣并在充電時(shí)將其依次通過(guò)通風(fēng)孔32、33和23供給到電池組1內(nèi)的二次電池34。然后通過(guò)通風(fēng)孔36將空氣排放到外部。
圖4是示出電池組1和充電設(shè)備3結(jié)合在一起時(shí)的一種示例性的電結(jié)構(gòu)的框圖。圖4所示的電池組1包括二次電池34、溫度傳感器51(電池溫度探測(cè)單元)以及電池類(lèi)型信號(hào)產(chǎn)生單元52。充電設(shè)備3包括電源單元37、控制單元38、恒流電路39、恒壓電路41、空氣溫度探測(cè)單元42、風(fēng)扇(吹風(fēng)單元)43、用于旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇43的電動(dòng)機(jī)44、以及用于響應(yīng)于控制單元38的控制信號(hào)來(lái)控制電動(dòng)機(jī)44旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路45。
二次電池34可以是例如鎳氫電池、鋰離子二次電池、鎳鎘二次電池或其他二次電池。二次電池34的陽(yáng)極與電極17連接且其陰極與電極15連接。電極17通過(guò)電極31與恒壓電路41連接，且電極15通過(guò)電極25與恒流電路39連接。
例如，溫度傳感器51可以是諸如熱電偶或熱敏電阻的溫度傳感器，并且適于感應(yīng)二次電池34的溫度，并經(jīng)過(guò)電極19和29將表示所感應(yīng)溫度的電池溫度信號(hào)St饋送到控制單元38。
電池類(lèi)型信號(hào)產(chǎn)生單元52是將表示二次電池34類(lèi)型的電池類(lèi)型信號(hào)Sb通過(guò)電極21和27供給控制單元38的電路單元。例如，電池類(lèi)型信號(hào)產(chǎn)生單元52包括設(shè)置在電極15和21之間的電阻Rb。電阻Rb根據(jù)二次電池34的類(lèi)型而展示出可變的電阻值，例如在鋰離子二次電池的時(shí)候是10KΩ，在鎳鎘二次電池的時(shí)候是20KΩ，而在鎳氫電池的時(shí)候是30KΩ。
并且，電極27通過(guò)例如10KΩ的電阻R1連接到具有5V電壓的電路操作電源。根據(jù)電阻R1和電阻Rb的分壓比，電池類(lèi)型信號(hào)Sb在鋰離子二次電池的時(shí)候具有2.5V電壓，在鎳鎘二次電池的時(shí)候具有3.3V電壓，而在鎳氫電池的時(shí)候具有3.75V電壓。
例如，電源單元37可以是包括AC-DC轉(zhuǎn)換器的電源電路，并用于將通過(guò)電源線(xiàn)7從連接其上的商用電源提供的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。響應(yīng)于來(lái)自控制單元38的控制信號(hào)，恒流電路39用于調(diào)節(jié)從電源單元37供給電池組1的對(duì)二次電池34的充電電流。響應(yīng)于來(lái)自控制單元38的控制信號(hào)，恒壓電路41用于調(diào)節(jié)從電源單元37供給電池組1的對(duì)二次電池34的充電電壓。
空氣溫度探測(cè)單元42是溫度傳感器，用于探測(cè)通過(guò)風(fēng)扇43吹到二次電池34的空氣的溫度，并將該溫度饋送到控制單元38?？諝鉁囟忍綔y(cè)單元42例如可以是設(shè)置在風(fēng)扇43附近的熱電偶或熱敏電阻。
例如，控制單元38包括CPU(中央處理單元)，用于執(zhí)行預(yù)定操作處理；ROM(只讀存儲(chǔ)器)，作為其中存儲(chǔ)有預(yù)定控制程序的非易失性存儲(chǔ)元件；RAM(隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器)，作為臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的易失性存儲(chǔ)元件；以及A/D轉(zhuǎn)換器，用于將電池溫度信號(hào)St或電池類(lèi)型信號(hào)Sb轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)在ROM中的控制程序，控制單元38向恒流電路39和恒壓電路41發(fā)出控制信號(hào)，由此控制二次電池的充電操作，或是將控制信號(hào)供給風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路45以由此控制風(fēng)扇43的吹風(fēng)操作。
現(xiàn)在，將對(duì)于電池組1和充電設(shè)備3結(jié)合在一起時(shí)的充電操作進(jìn)行說(shuō)明。圖5是示出電池組1和充電設(shè)備3結(jié)合在一起時(shí)的一種示例性充電操作的流程圖。最初，在電池組1和充電設(shè)備3沒(méi)有結(jié)合的時(shí)候，電極27保持?jǐn)嚅_(kāi)，使得電池類(lèi)型信號(hào)Sb被電阻R1上拉到5V，并輸入到控制單元38。
如果電池組1和充電設(shè)備3結(jié)合在一起，電極27就與電極21按壓接觸，由此使得電阻R1和電阻Rb形成串聯(lián)電路。因此，電池類(lèi)型信號(hào)Sb具有被電阻R1和電阻Rb所分壓的電壓，這意味著電池類(lèi)型信號(hào)Sb經(jīng)歷電壓降。隨后，控制單元38探測(cè)到該電池類(lèi)型信號(hào)Sb的電壓降，并識(shí)別出電池組1已經(jīng)與充電設(shè)備3結(jié)合(步驟S11中的是)，由此將流程移到步驟S12。
隨后，基于電池類(lèi)型信號(hào)Sb的電壓，控制單元38就識(shí)別出二次電池34的類(lèi)型(步驟S12)。例如，控制單元38以這樣一種方式識(shí)別二次電池34的類(lèi)型，即，2.5V的電池類(lèi)型信號(hào)Sb被認(rèn)為是鋰離子二次電池，3.3V就被認(rèn)為是鎳鎘二次電池，而3.75V就被認(rèn)為是鎳氫電池。
隨后，基于在步驟S12識(shí)別的二次電池34的類(lèi)型，控制單元38設(shè)置基準(zhǔn)判斷溫度TL，用于確定各個(gè)類(lèi)型二次電池的充電不協(xié)調(diào)(incongruent)溫度(步驟S13)。例如，基準(zhǔn)判斷溫度TL可以是各個(gè)類(lèi)型的二次電池的電解溶液凍結(jié)的溫度。在鋰離子二次電池的情況下，基準(zhǔn)判斷溫度TL被設(shè)置為在0℃～+10℃的范圍內(nèi)，例如，為0℃。在鎳鎘二次電池的情況下，基準(zhǔn)判斷溫度TL被設(shè)置為在-10℃～0℃的范圍內(nèi)，例如，為-10℃。在鎳氫電池的情況下，基準(zhǔn)判斷溫度TL被設(shè)置為在-20℃～-10℃的范圍內(nèi)，例如，為-20℃。
在此例子中，存儲(chǔ)控制程序的控制單元38的ROM作為存儲(chǔ)單元的一個(gè)例子。此外，除了控制程序，ROM可以預(yù)先存儲(chǔ)LUT(查找表)，該查找表是通過(guò)將多種二次電池與各類(lèi)二次電池的基準(zhǔn)判斷溫度TL相匹配而得到的。
隨后，由溫度傳感器51探測(cè)二次電池34的溫度，且將表示所探測(cè)溫度的電池溫度信號(hào)St通過(guò)電極19和29饋送到控制單元38?；陔姵販囟刃盘?hào)St，控制單元38就獲得了二次電池34的電池溫度Tb(步驟S14)。
此后，空氣溫度探測(cè)單元42測(cè)量風(fēng)的溫度Ta，即，風(fēng)扇43附近的空氣的溫度。將表示風(fēng)的溫度Ta的信號(hào)饋送到控制單元38，使得控制單元38可以獲得風(fēng)的溫度Ta(步驟S15)。
并且，控制單元38比較電池溫度Tb和基準(zhǔn)判斷溫度TL(步驟S16)。如果電池溫度Tb超過(guò)基準(zhǔn)判斷溫度TL(步驟S16中的否)，則流程就前進(jìn)至步驟S18，其中將空氣吹向二次電池34。相反，如果電池溫度Tb等于或小于基準(zhǔn)判斷溫度TL(步驟S16中的是)，就將風(fēng)的溫度Ta與電池溫度Tb進(jìn)行比較(步驟S17)。如果風(fēng)的溫度Ta超過(guò)電池溫度Tb(步驟S17中的是)，流程就前進(jìn)至步驟S18，其中使二次電池34變熱。相反，如果風(fēng)的溫度Ta等于或小于電池溫度Tb(步驟S17中的否)，則控制單元38就輸出用于停止風(fēng)扇43旋轉(zhuǎn)的控制信號(hào)到風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路，以便避免二次電池34的超冷卻。因此，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路45停止電動(dòng)機(jī)44的旋轉(zhuǎn)從而使得風(fēng)扇43停止，這樣就不會(huì)發(fā)生二次電池34的超冷卻(步驟S19)。隨后，流程前進(jìn)至步驟S20，在那里開(kāi)始充電操作。
隨后，在步驟S18，控制單元38向風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路45提供使得風(fēng)扇43旋轉(zhuǎn)的控制信號(hào)，響應(yīng)于該控制信號(hào)，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路45使得電動(dòng)機(jī)44旋轉(zhuǎn)，由此將從通風(fēng)孔32抽取的空氣經(jīng)過(guò)通風(fēng)孔33和通風(fēng)孔23吹到二次電池34(步驟S18)。
關(guān)于這一點(diǎn)，在步驟S19的風(fēng)扇43的停止條件應(yīng)該解釋為包括風(fēng)扇43以低速旋轉(zhuǎn)的情形，其中該速度足夠低使得不會(huì)造成二次電池34的超冷卻，例如，以產(chǎn)生的風(fēng)量為步驟S18中風(fēng)扇43產(chǎn)生風(fēng)量的約十分之一的速度來(lái)旋轉(zhuǎn)。可能存在這樣一種情形，其中二次電池34在充電過(guò)程中放出氣體。例如，鎳氫電池在被過(guò)充電的時(shí)候?qū)a(chǎn)生氫氣。在這種情況下，通過(guò)以低速旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇43以向二次電池34吹出輕柔的風(fēng)，同時(shí)保持降低的冷卻效果，就可以通過(guò)電池組1的通風(fēng)孔36將從二次電池34發(fā)出的氣體排到外部。
隨后，在步驟S20，響應(yīng)于來(lái)自控制單元38的控制信號(hào)，電源單元37提供電流以對(duì)二次電池34充電，由此開(kāi)始充電操作。從電源單元37輸出的充電電壓由恒壓電路41進(jìn)行調(diào)節(jié)，且從電源單元37輸出的充電電流由恒流電路39進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此控制充電操作(步驟S21)。即使在二次電池34正在進(jìn)行的充電過(guò)程中，重復(fù)執(zhí)行步驟S11到S21的操作，由此減少超冷卻二次電池34的可能性。
通過(guò)上述步驟S11到S21的處理，根據(jù)二次電池34的類(lèi)型設(shè)置基準(zhǔn)判斷溫度TL。如果電池溫度Tb超過(guò)基準(zhǔn)判斷溫度TL，風(fēng)扇43就執(zhí)行吹風(fēng)操作以冷卻二次電池34。如果電池溫度Tb等于或小于基準(zhǔn)判斷溫度TL，且如果風(fēng)的溫度Ta等于或小于電池溫度Tb，風(fēng)扇43就停止旋轉(zhuǎn)，以避免二次電池34的任何超冷卻。同時(shí)，如果電池溫度Tb等于或小于基準(zhǔn)判斷溫度TL，且如果風(fēng)的溫度Ta超過(guò)電池溫度Tb，風(fēng)扇43就吹動(dòng)空氣以加熱二次電池34。這就可以不管二次電池的類(lèi)型，而減少在超冷卻的條件下對(duì)二次電池充電的可能性。
此外，由于如果電池溫度Tb等于或小于基準(zhǔn)判斷溫度TL且如果風(fēng)的溫度Ta超過(guò)電池溫度Tb則風(fēng)扇43吹動(dòng)空氣以加熱二次電池34這一情況，就可以縮短將電池溫度Tb升高到適合充電操作的溫度，即高于基準(zhǔn)判斷溫度TL的溫度所需的時(shí)間。
并不罕見(jiàn)地，攜帶電池組1的電源工具主體2用于戶(hù)外區(qū)域，諸如建筑現(xiàn)場(chǎng)、工作場(chǎng)地等，或置于室外。暴露于室外空氣并以此方式冷卻到低溫的電池組1將在溫暖的室內(nèi)空氣中安裝在充電設(shè)備3上并由其充電。在這種情況下，充電設(shè)備3附近的空氣溫度，即風(fēng)的溫度Ta高于電池組1中二次電池34的電池溫度Tb。因此，二次電池34可以通過(guò)由風(fēng)扇43執(zhí)行吹風(fēng)操作而變暖。
或者，如圖6所示，可以將比較風(fēng)的溫度Ta和電池溫度Tb的步驟S17省略。在此情況下，如果電池溫度Tb超過(guò)基準(zhǔn)判斷溫度TL(步驟S16中的否)，則流程就前進(jìn)至步驟S18，在該步驟中將二次電池34冷卻。然而，如果電池溫度Tb等于或小于基準(zhǔn)判斷溫度TL(步驟S16中的是)，則流程就前進(jìn)至步驟S19，在該步驟中風(fēng)扇43停止旋轉(zhuǎn)以避免二次電池34的任何超冷卻。
第二優(yōu)選實(shí)施例現(xiàn)在將對(duì)依照本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的可再充電電源工具組中使用的充電設(shè)備進(jìn)行說(shuō)明。圖7A和7B是示出依照本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的充電設(shè)備3a的一種示例性配置的剖面圖。具體而言，圖7A示出沿圖1B中的線(xiàn)7A-7A截取的充電設(shè)備3a的剖面，而圖7B示出沿圖1B中的線(xiàn)7B-7B截取的充電設(shè)備3a的剖面。圖8是示出圖7A或7B中所示充電設(shè)備3a的一種示例性配置的框圖。
圖7A和7B中所示充電設(shè)備3a與依照本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的充電設(shè)備3的不同之處在于以下方面。具體而言，圖7所示的充電設(shè)備3a除了風(fēng)扇43之外還設(shè)置有風(fēng)扇46。以及，在風(fēng)扇43和風(fēng)扇46之間形成隔離壁47。
因此，在風(fēng)扇43旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，通過(guò)通風(fēng)孔32導(dǎo)入的空氣將通過(guò)通風(fēng)孔33沿著虛線(xiàn)示出的氣流路線(xiàn)A吹到電池組1。如果風(fēng)扇46開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，則通過(guò)通風(fēng)孔35導(dǎo)入的空氣將通過(guò)電源單元37的內(nèi)部空間以及隨后的通風(fēng)孔33，沿著虛線(xiàn)示出的氣流路線(xiàn)B吹到電池組1。在這個(gè)方面，風(fēng)扇43和風(fēng)扇46合作以形成吹風(fēng)單元的一個(gè)例子，且電源單元37起到空氣加熱單元的作用。
此外，除了如后面所述控制單元38a的操作不同之外，圖8所示的充電設(shè)備3a具有與圖4所示充電設(shè)備3相同的配置。因此，對(duì)于相同的配置就不再給出說(shuō)明?，F(xiàn)在將詳細(xì)說(shuō)明依照第二優(yōu)選實(shí)施例的充電設(shè)備3a的操作。圖9示出的流程圖與圖6所示流程的不同之處在于，在步驟S22，操作風(fēng)扇46而不是停止風(fēng)扇43。
除此之外的其他操作與之前相對(duì)于圖6所示流程圖所述的操作一樣，并且不需要重復(fù)的說(shuō)明。步驟S22的操作如下。最初，在步驟S16，如果電池溫度Tb被確定為超過(guò)基準(zhǔn)判斷溫度TL(步驟S16的否)，流程就前進(jìn)至步驟S18，在該步驟中將空氣吹向二次電池34。然而，如果電池溫度Tb等于或小于基準(zhǔn)判斷溫度TL(步驟S16的是)，則控制單元38a將使得風(fēng)扇46旋轉(zhuǎn)并加熱二次電池34的信號(hào)饋送到風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路45。響應(yīng)于此，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路45以這樣一種方式旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)48，使得通過(guò)通風(fēng)孔35導(dǎo)入的空氣被風(fēng)扇46通過(guò)電源單元37的內(nèi)部空間、通風(fēng)孔33以及隨后電池組1的通風(fēng)孔23，吹到二次電池34(步驟S22)。
考慮到電源單元37通過(guò)在將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的過(guò)程中損失的電能而產(chǎn)生熱量，通過(guò)通風(fēng)孔35導(dǎo)入的空氣在其穿過(guò)電源單元37的內(nèi)部空間時(shí)就被加熱。風(fēng)扇46將加熱的空氣通過(guò)通風(fēng)孔33和通風(fēng)孔23吹到二次電池34。以此方式，不僅可以加熱二次電池34，還可以縮短將電池溫度Tb升高到適于充電操作的溫度，即高于基準(zhǔn)判斷溫度TL的溫度所需的時(shí)間。
或者，可以設(shè)置分離的加熱器以加熱吹到二次電池34中的空氣，而不必使用電源單元37作為空氣加熱單元。
如前面所述，依照本發(fā)明的充電設(shè)備和可再充電電源工具組，如果電池溫度探測(cè)單元探測(cè)的目標(biāo)二次電池的溫度超過(guò)以與電池類(lèi)型探測(cè)單元探測(cè)的二次電池的類(lèi)型相匹配的關(guān)系存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的基準(zhǔn)判斷溫度，就使得吹風(fēng)單元適于執(zhí)行吹風(fēng)操作，但是如果相反，就停止吹風(fēng)操作。由于這些特征，吹風(fēng)單元可以基于基準(zhǔn)判斷溫度而操作，其中基準(zhǔn)判斷溫度依賴(lài)于二次電池的類(lèi)型。換句話(huà)說(shuō)，如果電池溫度超過(guò)基準(zhǔn)判斷溫度，吹風(fēng)單元就執(zhí)行吹風(fēng)操作以冷卻目標(biāo)二次電池，然而如果電池溫度等于或小于基準(zhǔn)判斷溫度，吹風(fēng)單元就停止吹風(fēng)操作以避免目標(biāo)二次電池的任何超冷卻。這就可以不管二次電池的類(lèi)型而降低在超冷卻條件下對(duì)二次電池進(jìn)行充電的可能性。
盡管針對(duì)優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)示出并介紹了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不脫離以下權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種改變和變形。
權(quán)利要求
1.一種充電設(shè)備，用于對(duì)多種類(lèi)型的二次電池進(jìn)行充電，該充電設(shè)備包括電源單元，用于向目標(biāo)二次電池提供充電電流；吹風(fēng)單元，用于將空氣吹向該目標(biāo)二次電池；電池類(lèi)型信號(hào)接收單元，用于接收表示該目標(biāo)二次電池的類(lèi)型的電池類(lèi)型信號(hào)；電池溫度信號(hào)接收單元，用于接收表示該目標(biāo)二次電池的溫度的電池溫度信號(hào)；存儲(chǔ)單元，用于以與所述二次電池的類(lèi)型相匹配的關(guān)系來(lái)存儲(chǔ)基準(zhǔn)判斷溫度，該基準(zhǔn)判斷溫度用于確定所述多種類(lèi)型的二次電池的充電不協(xié)調(diào)溫度；以及控制單元，如果由該電池溫度信號(hào)接收單元接收的電池溫度信號(hào)表示的該目標(biāo)二次電池的溫度超過(guò)該存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)判斷溫度，就使得該吹風(fēng)單元執(zhí)行吹風(fēng)操作，并且，如果在相反的情況下就使該吹風(fēng)單元停止吹風(fēng)操作，其中該基準(zhǔn)判斷溫度是以與該電池類(lèi)型信號(hào)接收單元接收的該電池類(lèi)型信號(hào)所表示的該目標(biāo)二次電池的類(lèi)型相匹配的關(guān)系存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)單元中的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的充電設(shè)備，還包括空氣溫度探測(cè)單元，用于探測(cè)該吹風(fēng)單元所吹動(dòng)的空氣的溫度，其中，如果該空氣溫度探測(cè)單元探測(cè)的空氣溫度高于該電池溫度信號(hào)接收單元接收的電池溫度信號(hào)表示的該目標(biāo)二次電池的溫度，即使在該電池溫度信號(hào)接收單元接收的電池溫度信號(hào)表示的該目標(biāo)二次電池溫度等于或小于該存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的該基準(zhǔn)判斷溫度時(shí)，該控制單元也使得該吹風(fēng)單元執(zhí)行吹風(fēng)操作，其中該基準(zhǔn)判斷溫度是以與該電池類(lèi)型信號(hào)接收單元接收的該電池類(lèi)型信號(hào)所表示的該目標(biāo)二次電池的類(lèi)型相匹配的關(guān)系存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)單元中的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的充電設(shè)備，還包括用于將空氣吹到該目標(biāo)二次電池的另一個(gè)吹風(fēng)單元，以及用于加熱所述另一吹風(fēng)單元所吹動(dòng)的空氣的空氣加熱單元，其中，如果該電池溫度信號(hào)接收單元接收的電池溫度信號(hào)表示的該目標(biāo)二次電池的溫度超過(guò)該存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的該基準(zhǔn)判斷溫度，則該控制單元使得所述另一吹風(fēng)單元吹入外部空氣，但是，如果在相反的情況下，就使得所述另一吹風(fēng)單元吹動(dòng)通過(guò)該空氣加熱單元的經(jīng)過(guò)加熱的空氣，其中該基準(zhǔn)判斷溫度是以與該電池類(lèi)型信號(hào)接收單元接收的該電池類(lèi)型信號(hào)所表示的該目標(biāo)二次電池的類(lèi)型相匹配的關(guān)系存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)單元中的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的充電設(shè)備，其中將該電源單元用作該空氣加熱單元。
5.一種可再充電電源工具組，包括如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的充電設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的可再充電電源工具組，還包括具有電動(dòng)機(jī)的電源工具主體；以及電池組，其包括安裝在該電源工具主體上的二次電池，用于向該電動(dòng)機(jī)提供電流；電池類(lèi)型信號(hào)產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生表示該二次電池類(lèi)型的電池類(lèi)型信號(hào)；以及電池溫度探測(cè)單元，用于探測(cè)該二次電池的溫度，以產(chǎn)生表示所探測(cè)電池溫度的電池溫度信號(hào)，其中該充電設(shè)備對(duì)該電池組執(zhí)行充電操作。
全文摘要
一種用于對(duì)多種類(lèi)型的二次電池進(jìn)行充電的充電設(shè)備，包括電源單元，用于向目標(biāo)二次電池提供充電電流；電池類(lèi)型信號(hào)接收單元，用于接收電池類(lèi)型信號(hào)；電池溫度信號(hào)接收單元，用于接收電池溫度信號(hào)；吹風(fēng)單元，用于將空氣吹向二次電池；存儲(chǔ)單元，用于以與該二次電池的類(lèi)型相匹配的關(guān)系來(lái)存儲(chǔ)用于確定所述多種類(lèi)型的二次電池的充電不協(xié)調(diào)溫度的基準(zhǔn)判斷溫度；以及控制單元。如果二次電池的溫度超過(guò)基準(zhǔn)判斷溫度，控制單元使得該吹風(fēng)單元執(zhí)行吹風(fēng)操作，并且，如果在相反的情況下就停止吹風(fēng)操作。
文檔編號(hào)H01M10/48GK1841837SQ20061007162
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月28日
發(fā)明者宮崎博, 大橋敏治, 伊藤正俊 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社