專利名稱：鋰電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無繩電動(dòng)工具等的電池組件。
背景技術(shù)：
通常，鋰電池包括釩鋰電池、錳鋰電池和類似的電池，每一種均在其負(fù)極使用鋰鋁合金，而且使用有機(jī)電解質(zhì)來作為電解質(zhì)。而且，鋰離子電池通常指的是在其正極使用了鈷酸鋰并在其負(fù)極使用了石墨、且使用有機(jī)電解質(zhì)作為電解質(zhì)的電池。在本說明書中，為了方便起見，包括鋰電池和鋰離子電池在內(nèi)的有機(jī)電解質(zhì)充電電池一般被簡稱為鋰電池。
作為無繩電動(dòng)工具的電源，按照慣例通常使用鎳鎘(N-Cd)電池、鎳氫(Ni-MH)電池等。然而，近來，隨著對(duì)提高電源容量和降低電源重量的需要的增加，已經(jīng)使用了鋰電池。
常規(guī)鎳鎘電池的標(biāo)稱電壓為1.2V，而鋰電池的標(biāo)稱電壓很大，例如，為3.6V，這意味著鋰電池具有優(yōu)勢。另一方面，鋰電池的不利之處在于，當(dāng)鋰電池過充電或過放電時(shí)，鋰電池會(huì)受到很大損害。例如，當(dāng)標(biāo)稱電壓為3.6V的鋰電池過充電到4.5V或更高時(shí)，其電解質(zhì)分解，這會(huì)導(dǎo)致電池性能極大下降。而且，當(dāng)鋰電池過放電到2.0V或更低時(shí)，電池性能會(huì)極大下降。
考慮到以上問題，通常會(huì)提供用來監(jiān)視電池組件內(nèi)所含的各個(gè)電池單元的過充電或過放電的保護(hù)電路；并且，當(dāng)各個(gè)電池單元的電池電壓等于或高于第一給定值時(shí)，以及當(dāng)?shù)扔诨虻陀诘诙o定值時(shí)，停止電池的充電和放電，從而防止電池過充電和過放電。
發(fā)明內(nèi)容
由于市場中上述保護(hù)電路是通用產(chǎn)品(例如，Mitsumi Electric有限公司制造的MM1414或MM3090)，所以對(duì)其電壓可被檢測的電池單元的數(shù)量有限制。至于在當(dāng)前市場上有效的保護(hù)電路，其可檢測的電池單元的數(shù)量限于4個(gè)。
然而，當(dāng)電動(dòng)工具的額定電壓很高時(shí)，需要使用其中存儲(chǔ)了四個(gè)或更多電池單元的電池組件。例如，在額定電壓為18V的電動(dòng)工具中使用的電池組件具有其中每一個(gè)鋰電池均具有3.6V電壓的五個(gè)鋰電池串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。因此，在此情況下，通常使用用于四個(gè)電池單元的保護(hù)電路和用于一個(gè)電池單元的保護(hù)電路來防止鋰電池過充電或過放電。
然而，因?yàn)檫@些電路是通用產(chǎn)品，在某些情況下，有這樣的可能，即，四單元保護(hù)電路的過放電判斷電壓(用于把電池單元識(shí)別為過放電的電壓)不同于一單元保護(hù)電路的過放電判斷電壓。例如，可能出現(xiàn)這樣的情況，即，四單元保護(hù)電路的過放電判斷電壓為2.0V，而一單元保護(hù)電路的過放電判斷電壓為2.4V。這樣，當(dāng)一單元保護(hù)電路的過放電判斷電壓高于四單元保護(hù)電路的過放電判斷電壓時(shí)，對(duì)電池過放電的保護(hù)實(shí)質(zhì)上是由一單元保護(hù)電路控制的。
另一方面，作為使用電池組件的電動(dòng)工具，存在有當(dāng)電動(dòng)工具的前端進(jìn)入工件時(shí)大電流瞬間流入電機(jī)這樣的電動(dòng)工具。即，電動(dòng)工具中使用的直流電機(jī)的負(fù)載電流Ia被表述如下即，Ia＝(E-V)/Ra，其中Ra表示電機(jī)的電樞繞組電阻，E表示電池組件的輸出電壓，并且V表示電機(jī)的反電動(dòng)勢。當(dāng)工具進(jìn)入工件時(shí)，電機(jī)的旋轉(zhuǎn)瞬間停止，從而使反電動(dòng)勢V為0，其結(jié)果為負(fù)載電流Ia瞬間變得相當(dāng)大。
當(dāng)這么大的負(fù)載電流Ia瞬間流入電池組件所包含的各個(gè)鋰電池時(shí)，電池電壓下降到低于一單元保護(hù)電路的過放電判斷電壓，從而切斷電池組件的放電電路。換言之，出現(xiàn)了以下不便之處即，盡管電池組件仍然處于可安全給出相當(dāng)于電池容量的能量的狀態(tài)下，但是由于一單元保護(hù)電路的作用，因此電池組件不能給出所期望的量的電池能量。
出現(xiàn)這樣的不便之處是因?yàn)楫?dāng)電池組件的單元數(shù)量很大時(shí)，必須使用兩個(gè)或更多保護(hù)電路，并且還使用了在特性規(guī)范方面彼此不同的保護(hù)電路。考慮到這一點(diǎn)，還可期望開發(fā)適于電池組件的單元數(shù)量的新保護(hù)電路。然而，這就帶來了另一問題，即這樣的電池組件很昂貴。
因此，進(jìn)行本發(fā)明以提供可解決上述傳統(tǒng)問題的電池組件。具體地講，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種電池組件，該電池組件包括保護(hù)電路以保證關(guān)于鋰電池的過充電和過放電的安全，其中，即使當(dāng)保護(hù)電路在其特性規(guī)范方面或在其特性方面彼此不同時(shí)，也可在低成本的情況下安全地給出所期望的量的電池能量。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種鋰電池組件，包括電池組，其由串聯(lián)連接的兩個(gè)或更多鋰電池單元構(gòu)成；第一保護(hù)電路，其包括用于檢測所述兩個(gè)或更多鋰電池單元的一部分的電壓的第一電壓檢測部分、和用于在所述第一電壓檢測部分檢測到的檢測電壓低于給定的過放電判斷電壓值時(shí)發(fā)出輸出信號(hào)的第一信號(hào)輸出部分；第二保護(hù)電路，其包括用于檢測所述兩個(gè)或更多鋰電池單元的另一部分的電壓的第二電壓檢測部分、和用于在所述第二電壓檢測部分檢測到的電池單元的檢測電壓低于給定的過放電判斷電壓值時(shí)發(fā)出輸出信號(hào)的第二信號(hào)輸出部分；所述鋰電池組件的特征在于，連接在所述第二保護(hù)電路的第二信號(hào)輸出部分之間的停滯時(shí)間(dead time)裝置不響應(yīng)于給定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的輸入信號(hào)的變化而發(fā)出輸出。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供一種鋰電池組件，其具有適用于第一保護(hù)電路的過放電判斷電壓小于第二保護(hù)電路的過放電判斷電壓的情況的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方案，停滯時(shí)間裝置由電阻器和電容器以及連接在電阻器兩端之間的二極管所構(gòu)成的時(shí)間常數(shù)電路組成。
根據(jù)本發(fā)明的第四方案，在所述停滯時(shí)間裝置和所述開關(guān)裝置之間還插入電壓電平轉(zhuǎn)換器電路；并且，所述電壓電平轉(zhuǎn)換器電路包括可在第一和第二信號(hào)輸出部分的信號(hào)是低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通并且可在所述信號(hào)是高電平信號(hào)時(shí)斷開的開關(guān)元件、和可在所述信號(hào)是低電平信號(hào)時(shí)斷開并且可在所述信號(hào)是高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通的開關(guān)元件。
根據(jù)本發(fā)明的第五方案，第一和第二保護(hù)電路分別包括用于在所述電池單元的檢測電壓高于給定過充電判斷電壓值時(shí)發(fā)出輸出信號(hào)的第三和第四信號(hào)輸出部分、和可根據(jù)所述第三和第四信號(hào)輸出部分的輸出信號(hào)導(dǎo)通或斷開的開關(guān)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第六方案，提供一種電動(dòng)工具，包括電池組，其包括串聯(lián)連接的兩個(gè)或更多鋰電池單元；第一保護(hù)電路，其用于檢測所述兩個(gè)或更多鋰電池單元的一部分的單元電壓，并且用于在所檢測到的電壓低于給定的過放電判斷電壓值時(shí)發(fā)出輸出信號(hào)；第二保護(hù)電路，其用于檢測所述兩個(gè)或更多鋰電池單元的另一部分的單元電壓，并且用于在所檢測到的電壓低于給定的過放電判斷電壓值時(shí)發(fā)出輸出信號(hào)；開關(guān)裝置，其連接到所述電池組的電流通路，從而可根據(jù)所述第一和第二保護(hù)電路的輸出來導(dǎo)通或斷開；連接在所述第二保護(hù)電路和所述開關(guān)裝置之間的停滯時(shí)間裝置，其不響應(yīng)于給定時(shí)間內(nèi)的輸入信號(hào)的變化而發(fā)出輸出；以及，電機(jī)，可通過所述開關(guān)裝置把電壓從所述電池組提供給所述電機(jī)。
可從以下描述中更清楚地理解本發(fā)明的又一方案。
根據(jù)本發(fā)明，可獲得以下效果。
即(1)當(dāng)大負(fù)載電流Ia瞬間流入電池組件的各個(gè)鋰電池時(shí)，不把這樣的電流識(shí)別為過放電，從而排除電池組的放電電路會(huì)被切斷的可能性。因此，可給出相當(dāng)于電池組件的電池容量的能量。
(2)即使當(dāng)電池組件中的單元數(shù)量很大并且因此必須使用兩個(gè)或更多保護(hù)電路時(shí)，由于可使用通用保護(hù)電路，所以也不需要開發(fā)與電池組件中的單元數(shù)量相匹配的新的保護(hù)電路，從而可提供便宜的電池組件。
(3)可提供這樣一種電池組件，即使當(dāng)保護(hù)電路在特性規(guī)范方面彼此不同或在特性方面彼此存在變化時(shí)，也可在低成本的情況下安全地給出所期望的量的電池能量。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的電池組件的實(shí)施例的框圖。
圖2是其中結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明的電池組件的電動(dòng)工具的框圖。
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的電池組件的操作的波形圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的電池組件的操作的說明示圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的電池組件的操作的說明示圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的鋰電池組件1的實(shí)施例的框圖。鋰電池組件1由電池組2、與電池組2串聯(lián)連接來檢測流入電池組2的電流的電流檢測電阻器7、和保護(hù)電路3構(gòu)成，所述電池組2包括例如五個(gè)串聯(lián)連接的鋰電池單元21(以下簡稱為電池單元)。從正極端子11和負(fù)極端子12給出了電池組件1的電壓。
保護(hù)電路3包括第一保護(hù)電路32、第二保護(hù)電路33、與電池組2串聯(lián)連接的開關(guān)電路31、和用于把輸出信號(hào)從第一保護(hù)電路32和第二保護(hù)電路33傳送到開關(guān)電路31的電壓電平轉(zhuǎn)換器電路5。開關(guān)電路31包括分別連接在電池組2和負(fù)極端子12之間的N溝道開關(guān)元件31A、31B；并且，當(dāng)對(duì)開關(guān)元件31A、31B二者施加高電平信號(hào)(以下稱作H信號(hào))時(shí)，允許開關(guān)電路31導(dǎo)通。
第二保護(hù)電路33包括電池電壓檢測部分331、過放電判斷部分332、過充電判斷部分333、過放電信號(hào)輸出部分335、和過充電信號(hào)輸出部分336。
由電池電壓檢測部分331來檢測位于電池組2的最下級(jí)的電池單元21(被指定為21E)兩端的電壓。把這樣檢測到的電壓與在第二保護(hù)電路33的過放電判斷部分332中設(shè)置的第一給定電壓V1相比較，并且當(dāng)檢測到的電壓低于第一給定電壓V1時(shí)，從過放電信號(hào)輸出部分335發(fā)出H信號(hào)。而且，把由電池電壓檢測部分331檢測到的電壓與過充電判斷部分333中設(shè)置的第二給定電壓V2相比較，并且當(dāng)檢測到的電壓高于第二給定電壓V2時(shí)，從過充電信號(hào)輸出部分336發(fā)出H信號(hào)。
另一方面，第一保護(hù)電路32包括電池電壓檢測部分321、過放電判斷部分322、過電流判斷部分323、信號(hào)輸出部分325、過充電判斷部分324、和過充電信號(hào)輸出部分326。
電池電壓檢測部分321檢測分別位于電池組2的第一級(jí)到第四級(jí)上的電池單元21(以下分別被指定為21A、21B、21C、和21D)的端電壓。把各個(gè)檢測到的電壓與設(shè)置在第一保護(hù)電路32的過放電判斷部分322中的第一給定電壓V1’相比較，當(dāng)檢測到的電壓低于第一給定電壓V1’時(shí)，從信號(hào)輸出部分325發(fā)出H信號(hào)。另一方面，過電流判斷部分323從電流檢測電阻器7的端電壓檢測流入電池組2的電流，并且當(dāng)檢測到的電流高于給定值時(shí)，也從信號(hào)輸出部分325發(fā)出H信號(hào)。
把由電池電壓檢測部分321檢測到的第一級(jí)到第四級(jí)的電池單元21A、21B、21C、和21D各自的電壓與設(shè)置在過充電判斷部分324中的第二給定電壓V2’相比較，并且當(dāng)檢測到的電壓高于第二給定電壓V2’時(shí)，從過充電信號(hào)輸出部分326發(fā)出H信號(hào)。
由于保護(hù)電路32和33自身是公知的并且在例如MM1414的產(chǎn)品手冊(cè)中公開，所以在此省略對(duì)其各個(gè)部分的詳細(xì)描述。然而，有關(guān)所檢測到的電池單元的電壓的輸出部分的信號(hào)的邏輯可如圖4中的表所示。即，當(dāng)電池單元21的電壓正常時(shí)，從全部輸出部分325、326、335、和336發(fā)出低電平信號(hào)(以下稱作L信號(hào))。對(duì)于過充電，從輸出部分325和335發(fā)出L信號(hào)，并且從輸出部分326和336發(fā)出H信號(hào)。反之，對(duì)于過放電，從輸出部分326和336發(fā)出L信號(hào)，并且從輸出部分325和335發(fā)出H信號(hào)。
電壓電平轉(zhuǎn)換器電路5不僅用于把從第一保護(hù)電路32和第二保護(hù)電路33分別發(fā)出的、且根據(jù)第一保護(hù)電路32和第二保護(hù)電路33各自的電路規(guī)范而電勢彼此不同的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有相同電勢的信號(hào)，而且把這樣的信號(hào)應(yīng)用于開關(guān)電路31；并且電壓電平轉(zhuǎn)換器電路5包括P溝道開關(guān)元件51，53和N溝道開關(guān)元件52，54。
電池組2的正極端子通過開關(guān)元件51的源極/漏極連接到開關(guān)電路31的開關(guān)元件31A的柵極，而且通過開關(guān)元件53的源極/漏極連接到開關(guān)元件31B的柵極。對(duì)于開關(guān)元件51和53各自的柵極，分別施加了信號(hào)輸出部分325和326的信號(hào)。而且，在開關(guān)元件51的漏極和地之間連接有電阻器50；并且，在開關(guān)元件53的漏極和地之間連接有電阻器59。
另一方面，通過停滯時(shí)間裝置6(將在下面討論)把過放電信號(hào)輸出部分335的輸出信號(hào)施加給開關(guān)元件52的柵極，而把過充電信號(hào)輸出部分336的輸出信號(hào)施加給開關(guān)元件54的柵極。開關(guān)元件52的源極/漏極與電阻器50并聯(lián)連接，而開關(guān)元件54的源極/漏極與電阻器59并聯(lián)連接。而且，電池組2的正極端子分別通過電阻器56和58連接到開關(guān)元件52和54的漏極。
當(dāng)電池單元21的電壓處在第一和第二給定電壓之間時(shí)，即，當(dāng)電池單元電壓正常時(shí)，從信號(hào)輸出部分325、326、335、和336發(fā)出L信號(hào)，這樣開關(guān)元件51和53導(dǎo)通，并且開關(guān)元件52和54斷開。當(dāng)開關(guān)元件51導(dǎo)通時(shí)，把電池組2的正極的電勢施加給開關(guān)元件31A的柵極，從而N溝道開關(guān)元件31A導(dǎo)通。而且，類似地，當(dāng)開關(guān)元件53導(dǎo)通時(shí)，N溝道開關(guān)元件31B導(dǎo)通。
因此，當(dāng)全部電池單元21的單元電壓正常時(shí)，開關(guān)元件31A和31B導(dǎo)通，從而允許開關(guān)電路31導(dǎo)通，從而從端子11和12把電池組2的電壓取出。附帶提及，在放電時(shí)，即，當(dāng)使用電動(dòng)工具時(shí)，形成通過與開關(guān)元件31B并聯(lián)連接的二極管的放電通路，因此，開關(guān)元件31B可能斷開。而且，在充電時(shí)，由于形成了通過與開關(guān)元件31A并聯(lián)連接的二極管的充電通路，因此，開關(guān)元件31A可能斷開。
當(dāng)?shù)谝槐Ｗo(hù)電路32和第二保護(hù)電路33檢測到過充電時(shí)，過充電信號(hào)輸出部分326和336的輸出變?yōu)镠信號(hào)。當(dāng)過充電信號(hào)輸出部分326的輸出變?yōu)镠信號(hào)時(shí)，開關(guān)元件53斷開，而當(dāng)過充電信號(hào)輸出部分336的輸出變?yōu)镠信號(hào)時(shí)，開關(guān)元件54導(dǎo)通。因此，由于在開關(guān)元件54的源極和漏極之間的導(dǎo)通電阻使得電阻器59短路，所以把L信號(hào)輸入到開關(guān)元件31B，而開關(guān)元件31B斷開。因此，開關(guān)電路31斷開，從而切斷電池組2的電流通路。
而且，當(dāng)?shù)谝槐Ｗo(hù)電路32和第二保護(hù)電路33檢測到過放電或過電流時(shí)，過放電/過電流信號(hào)輸出部分325和335的輸出變?yōu)镠信號(hào)。當(dāng)過放電/過電流信號(hào)輸出部分325的輸出變?yōu)镠信號(hào)時(shí)，開關(guān)元件51斷開，而當(dāng)過放電信號(hào)輸出部分335的輸出變?yōu)镠信號(hào)時(shí)，開關(guān)元件52導(dǎo)通。因此，由于在開關(guān)元件52的源極和漏極之間的導(dǎo)通電阻使得電阻器50短路，所以把L信號(hào)輸入到開關(guān)元件31A，而開關(guān)元件31A斷開。因此，開關(guān)電路31斷開，從而切斷電池組2的電流通路。
當(dāng)整理上述各個(gè)開關(guān)元件51-54和31A、31B的操作時(shí)，它們可如圖5所示那樣顯示。
這樣，當(dāng)?shù)谝槐Ｗo(hù)電路32和第二保護(hù)電路33檢測到過放電、過充電或過電流時(shí)，斷開開關(guān)電路31從而可保護(hù)鋰電池單元21。本發(fā)明的特征在于，在這樣的電路中，用作停滯時(shí)間裝置6的時(shí)間常數(shù)電路連接在第二保護(hù)電路33的過放電信號(hào)輸出部分335和開關(guān)元件52之間。停滯時(shí)間裝置6以以下方式工作，即，當(dāng)過放電信號(hào)輸出部分335的信號(hào)的變化是給定時(shí)間范圍內(nèi)的短時(shí)間時(shí)，停滯時(shí)間裝置6防止信號(hào)變化被傳送到位于下一級(jí)的開關(guān)元件52。換言之，停滯時(shí)間裝置6產(chǎn)生輸出，該輸出不響應(yīng)于給定時(shí)間范圍內(nèi)的輸入信號(hào)的變化。在本實(shí)施例中，停滯時(shí)間裝置6由電阻器62、電容器63、和二極管61構(gòu)成。
由于當(dāng)過放電信號(hào)輸出部分335的輸出是L信號(hào)時(shí)，允許二極管61導(dǎo)通，所以過放電信號(hào)輸出部分335的輸出信號(hào)立即被施加給N溝道開關(guān)元件52的柵極。此時(shí)的停滯時(shí)間變?yōu)?或非常短的時(shí)間。另一方面，當(dāng)過放電信號(hào)輸出部分335的輸出為H信號(hào)時(shí)，二極管61進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)，這樣過放電信號(hào)輸出部分335的輸出提供由電阻器62和電容器63的時(shí)間常數(shù)所確定的時(shí)間構(gòu)成的停滯時(shí)間。順帶提及，停滯時(shí)間裝置6不限于由電阻器、電容器和二極管所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其還可由例如微型計(jì)算機(jī)或定時(shí)器電路構(gòu)成。
現(xiàn)在，圖2是連接了根據(jù)本發(fā)明的電池組件1的無繩電動(dòng)工具7的示例的框圖，而無繩電動(dòng)工具7包括直流電機(jī)71和開關(guān)72。至于與無繩電動(dòng)工具7連接的電池組2，由用于開啟和關(guān)閉無繩電動(dòng)工具7的操作的開關(guān)72接通和斷開其電源。
接下來，以下將參照?qǐng)D3來對(duì)連接了根據(jù)本發(fā)明的電池組件1的電動(dòng)工具7的操作進(jìn)行描述。在圖3中，參考字符a指明電池單元21的電池電壓的變化，L1代表用于判斷第一保護(hù)電路32為過放電的過放電判斷電壓值，并且L2代表用于判斷第二保護(hù)電路33為過放電的過放電判斷電壓值。而且，b指明第二保護(hù)電路33的過放電信號(hào)輸出部分335的輸出，并且c代表要被施加給開關(guān)元件52的柵極的電壓。在本實(shí)施例中，L1是2.0V并且L2是2.4V。
包含在示出了電池單元21的檢測電壓的波形a中的A1部分示出了工具7的開關(guān)72切斷的狀態(tài)下的電壓，并且具體地講，A1部分示出了作為鋰電池單元21的標(biāo)稱電壓的3.6V附近的電壓。接下來，當(dāng)工具7的開關(guān)72接通時(shí)，檢測電壓根據(jù)電機(jī)71的負(fù)載而下降，從而提供了A2部分的波形。其后，當(dāng)開關(guān)72切斷時(shí)，檢測電壓升高并且恢復(fù)到3.6V附近，從而提供了A3部分所示的波形。而且，當(dāng)應(yīng)用了大負(fù)載且開關(guān)72接通時(shí)，檢測電壓進(jìn)一步下降，從而達(dá)到這樣的狀態(tài)，即檢測電壓低于第二保護(hù)電路33的過放電判斷電壓值L2。在此期間，如圖3的B1所示，第二保護(hù)電路33的過放電信號(hào)輸出部分335的輸出b從L輸出轉(zhuǎn)到H輸出。然而，根據(jù)本發(fā)明，由于通過停滯時(shí)間裝置6把過放電信號(hào)輸出部分335的輸出施加給開關(guān)元件52的柵極，所以施加給開關(guān)元件52的電壓按c所示變化。即，所施加的電壓根據(jù)由停滯時(shí)間裝置6預(yù)先設(shè)置的時(shí)間常數(shù)在C1部分變化。由于該原因，允許開關(guān)元件52保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，而允許開關(guān)電路31保持導(dǎo)通狀態(tài)。
換言之，假設(shè)上述時(shí)間段處在由停滯時(shí)間裝置6預(yù)先設(shè)置的時(shí)間常數(shù)的范圍內(nèi)，那么，當(dāng)工具以大負(fù)載等工作，并且因此即使當(dāng)電池單元的檢測電壓在給定時(shí)間內(nèi)低于保護(hù)電路的過放電判斷電壓值時(shí)，電池組2的電流通路也不會(huì)切斷。這使得連續(xù)使用電池組件成為可能。
盡管以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是，在不脫離本發(fā)明的基本概念的范圍的情況下可進(jìn)行其它改變和改進(jìn)，因此，這些改變和改進(jìn)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，電壓電平轉(zhuǎn)換器電路5和開關(guān)電路31也可由其它電子電路容易地實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種鋰電池組件，包括電池組，其由串聯(lián)連接的兩個(gè)或更多鋰電池單元構(gòu)成；第一保護(hù)電路，其包括用于檢測所述兩個(gè)或更多鋰電池單元的一部分的電壓的第一電壓檢測部分、和用于在所述第一電壓檢測部分檢測到的檢測電壓低于給定的過放電判斷電壓值時(shí)發(fā)出輸出信號(hào)的第一信號(hào)輸出部分；第二保護(hù)電路，其包括用于檢測所述兩個(gè)或更多鋰電池單元的另一部分的電壓的第二電壓檢測部分、和用于在所述第二電壓檢測部分檢測到的電池單元的檢測電壓低于給定的過放電判斷電壓值時(shí)發(fā)出輸出信號(hào)的第二信號(hào)輸出部分；以及停滯時(shí)間裝置，其連接在所述第二保護(hù)電路的第二信號(hào)輸出部分之間，所述停滯時(shí)間裝置不響應(yīng)于給定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的輸入信號(hào)的變化而發(fā)出輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組件，其中，所述第一保護(hù)電路的過放電判斷電壓的電平小于所述第二保護(hù)電路的過放電判斷電壓的電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組件，其中，所述停滯時(shí)間裝置由電阻器和電容器以及連接在所述電阻器兩端之間的二極管所構(gòu)成的時(shí)間常數(shù)電路組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組件，還包括在所述停滯時(shí)間裝置和所述開關(guān)裝置之間插入的電壓電平轉(zhuǎn)換器電路，其中，所述電壓電平轉(zhuǎn)換器電路包括將在所述第一和第二信號(hào)輸出部分的信號(hào)是低電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通并且將在所述信號(hào)是高電平信號(hào)時(shí)斷開的開關(guān)元件、和將在所述信號(hào)是低電平信號(hào)時(shí)斷開并且將在所述信號(hào)是高電平信號(hào)時(shí)導(dǎo)通的開關(guān)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組件，其中，所述第一和第二保護(hù)電路分別包括第三和第四信號(hào)輸出部分、以及開關(guān)裝置，所述第三和第四信號(hào)輸出部分用于在所述電池單元的檢測電壓高于給定過充電判斷電壓值時(shí)發(fā)出輸出信號(hào)，所述開關(guān)裝置將根據(jù)所述第三和第四信號(hào)輸出部分的輸出信號(hào)導(dǎo)通或斷開。
6.一種電動(dòng)工具，包括電池組，其包括串聯(lián)連接的兩個(gè)或更多鋰電池單元；第一保護(hù)電路，其用于檢測所述兩個(gè)或更多鋰電池單元的一部分的單元電壓，并且用于在所檢測到的電壓低于給定的過放電判斷電壓值時(shí)發(fā)出輸出信號(hào)；第二保護(hù)電路，其用于檢測所述兩個(gè)或更多鋰電池單元的另一部分的單元電壓，并且用于在所檢測到的電壓低于給定的過放電判斷電壓值時(shí)發(fā)出輸出信號(hào)；開關(guān)裝置，其連接到所述電池組的電流通路，從而可根據(jù)所述第一和第二保護(hù)電路的輸出來導(dǎo)通或斷開；停滯時(shí)間裝置，其連接在所述第二保護(hù)電路和所述開關(guān)裝置之間，所述停滯時(shí)間裝置不響應(yīng)于給定時(shí)間內(nèi)的輸入信號(hào)的變化而發(fā)出輸出；以及電機(jī)，可通過所述開關(guān)裝置把電壓從所述電池組提供給所述電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組件，包括開關(guān)裝置，其連接到所述電池組的電流通路，從而可根據(jù)所述第一和第二信號(hào)輸出部分的輸出信號(hào)導(dǎo)通或斷開。
全文摘要
一種鋰電池組件包括電池組(2)，其由串聯(lián)連接的兩個(gè)或更多鋰電池單元(21)構(gòu)成；第一保護(hù)電路(32)，其包括第一電壓檢測部分(321)、和第一信號(hào)輸出部分(325)；第二保護(hù)電路(33)，其包括第二電壓檢測部分(331)、和第二信號(hào)輸出部分(335)以及，開關(guān)(31)，其連接到所述電池組(2)的電流通路，并且可根據(jù)所述第一和第二信號(hào)輸出部分(325)和(335)的輸出信號(hào)導(dǎo)通或斷開；在此還提供有連接在所述第二保護(hù)電路(33)的第二信號(hào)輸出部分(335)之間的停滯時(shí)間裝置(6)，其不響應(yīng)于給定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的輸入信號(hào)的變化而發(fā)出輸出。
文檔編號(hào)H02H7/18GK101047321SQ20071007928
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者船橋一彥, 高野信宏 申請(qǐng)人:日立工機(jī)株式會(huì)社