[发明专利]电池充电器

说明书

技术领域

本发明涉及采用堆叠式电池装配技术(Stackable Cell Assembly Technology，下文缩写为SCAT)对电池装置进行充电的电 池充电器。

背景技术

最初，参照图1A-1D，对本发明的发明者提出的SCAT概念进行 描述。

无绳电动工具20(诸如电驱动装置，电钻和冲击工具)具有用 以产生旋转动力的电动机，并被设计为通过减速机构来降低电动机的 旋转速度，然后，将旋转动力传送到末端工具。

在图1A中，参考标号20表示无绳电动工具。无绳电动工具包 括主体部件20A和手柄部件20B。工具头30附接到主体部件20A的 末端。手柄部件20B的一端连接至主体部件20A，电池装置10附接 到另一末端部件。

在这些无绳电动工具中，额定电压(伏特，下文缩写为V)、电 流容量(安培小时，下文缩写为Ah)全部由制造商确定。基于传送到 工具的旋转动力的级别和驱动电动机产生旋转动力所必需的电压，确 定额定电压。而且，基于电动机的负载电流量和连续使用工具的时间 规格，确定电流容量(Ah)。例如，其上具有3Ah电池装置的电动工 具具有可以在一个小时内将3A的电流持续供电给电动机的特性。

制造商为所有工具中的每一种确定上述的额定电压和电流容 量。使用者不能任意地改变或变换这些值。

与其相比，在SCAT中，提出了一种新概念的电动工具，其中， 由制造商确定电动工具的额定电压(V)，而使用者可以任意地选择 电流容量(Ah)。

从一个无绳电动工具可以满足使用者的各种需要的角度来讲， 这种新概念是理想的。当在诸如天花板之类的狭小空间中使用电动工 具时，与希望电流容量很大相比而言，使用者更希望电动工具尽可能 地轻。然而，电池组(即，电池装置)占了普通无绳电动工具重量的 一半。因为只有适用于电动工具的额定电压和电流容量的电池组可以 附接到电动工具，所以在任何工作状况下都不能改变电动工具的重 量。

另一方面，当长时间持续执行同一操作时，希望可以在不需要 频繁地对电池组进行充电的情况下使用电动工具。然而，由于通常的 电动工具中的电流容量是预先确定的，所以不能根据工作方式来采用 具有不同值的电流容量的电池组。

由于现在市面上有很多种类的无绳电动工具，当然可以根据工 作方式来使用具有不同规格的工具。不过，使用者不希望准备很多电 动工具或者把这些工具都带到工作地点。

SCAT满足了使用者的这些不同种类的需要。举个例子，采用电 动工具的额度电压为18V，电流容量为3Ah的情况，对通常电池装置 和采用SCAT技术的电池装置之间的差异进行描述。

图1B示出了通常电池装置的结构，该通常电池装置采用具有 1.2V标称电压的NiCd电池作为电池。串联C1-C15这15个电池并将 连接的电池装入电池组容器10A中来形成这个电池装置。

另一方面，如图1C所示，当采用锂电池作为电池时，由于锂电 池的标称电压为3.6V，电流容量为大约1.5Ah，串联C11-C15这5 个电池，并以类似的方式串联C21-25这五个电池，串联的电池组与 另一个串联的电池组并联，以在电池组容器20A中容纳总共10个电 池，从而形成电池装置。

与其进行比较，如图1D所示，当采用SCAT技术时，制造商制 备了电池组件，其中容纳了用以产生无绳电动工具的额定电压所必需 数量的电池。例如，当用锂电池形成电池组件时，串联5个具有3.6V 标称电压的电池C11-C15，在容器中容纳这5个串联的电池，形成电 池组件100A。类似地，串联电池C21-C25并在组件容器中容纳串联 的电池，形成电池组件100B。当堆叠这些电池组件100A、100B、…、 100N时，可以将这些电池组件设计为分别并联。

当使用者采用一个电池组件时，使用者可以将该电池组件用作 1.5Ah的电池装置。当使用者采用两个电池组件时，使用者可以将它 们用作3Ah的电池装置。也就是说，使用者可以选择决定无绳电动工 具的电流容量(Ah)值。

为了采用SCAT技术来形成电池组件，理想地采用具有大的标称 电压和小的电流容量的锂电池作为电池。从而，可以减小电池组件的 重量，而且，使用者可以逐渐地选择电流容量。