[发明专利]电池控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池组，所述电池组包括连接到用于与电源或电池驱动装置建立电气连接的两个或更多个端子的许多电池单元、用于测量关于电池单元（cell）的一个或多个参数的第一电子系统以及用于与至少一个外部设备进行通信的通信接口。

本发明还涉及一种控制包括一个或多个电池组的电池组的充电和放电的方法，以及具有用于与电池组建立电气连接的两个或更多个端子的电源或电池驱动装置。

本发明进一步涉及一种用于对一个或多个电池组进行充电的电源，所述电源包括用于与电池组建立电气连接的两个或更多个端子、到外部电源的连接，以及用于接收电池组的一个或多个凹部（recess）。本发明还涉及一种由一个或多个电池组所驱动的装置，所述装置包括布置在装置内部并且配置成执行期望功能的许多模块、用于控制装置的操作的一个或多个用户接口，以及用于接收电池组的一个或多个凹部或隔室。

背景技术

诸如真空吸尘器、割草机以及手持工具之类的电池驱动器具正变得日益流行。像来自本申请人的GD 911或Backuum这样的真空吸尘器、像来自Bosch (博世)的Rotak 34 LI这样的割草机，或手持式电动工具是这样的器具的示例。

像这样的器具有三个主要部分：电池组、用于电池的充电器，以及器具它本身。这样的器具通常具有三个不同的电子系统，所述电子系统被用于控制器具的放电和再充电。第一电子系统是电池的一部分并且控制或者监控电池内部的单元的温度和电压。第二电子系统通常是充电器的一部分并且控制在再充电期间供应给电池的充电电压和电流。第三电子系统是器具的一部分并且包括用于控制像电动机的转速、软启动、电池组之间的自动切换、对电池组的深放电的保护这样的特征或其他控制特征的接通/断开开关和控制装置。

在一些棒式真空吸尘器中第一和第二电子系统被省略，以便使得充电器被直接地耦合到吸尘器中的电池而没有控制电池的充电的任何智能（intelligence）。这些模型具有不能够根据电池的性能来调整电池的充电(和放电)的缺点。

EP 2014423 A2公开了一种用于对各种类型的电池组进行充电的充电器，其使用无线连接或电气连接与单独的电池组进行通信。所述充电器包括标识模块，其能够从电池组接收标识信息或者检测标识装置。电池组根据它们的特性被充电或者放电，所述特性被发送到电池并且从电池发送到充电器或电动工具。

US 2004/0121223 A1和WO 2009/128082 A1两者都公开了一种具有连接到由电池内部的控制器所控制的多个开关的多个电池单元的电池组。所述控制器使用开关来选择性地根据每个单元的测量电压或所需要的负载配置来对电池单元进行充电或者放电。电池组被连接到外部充电器或负载设备，所述外部充电器或负载设备将命令发送到电池内部的控制器。

US 2004/0217737 A1公开了连接到外部放电/充电电路的至少两个电池组，所述外部放电/充电电路将放电或充电信号发送到电池内部的开关控制器。开关控制器选择性地将电池组耦合到放电或充电通路，同时防止电池组之间的交叉导通。

US 2006/0087286 A1公开了一种无绳电力系统。所述系统包括无绳电动工具电池组和充电器。电池组与无绳工具或电池充电器配对。电池组和电池充电器两者都分别装配有智能电路，即电池电子控制和充电器电子控制。并且电动工具装配有工具电子控制。因此所述系统包括每个都安装在三个部件(即工具、电池组以及充电器)中的至少三个不同的电子系统。

在这些配置中，电子系统分别位于充电器、电池组以及器具中或者位于电池组和器具中。这增加用来控制电池组的充电和放电的部件的数目，这增加主要部分的生产成本。此外，如果充电器或器具能够同时处理多个电池组，则这需要用于对电池组进行充电和放电的许多冗余电路或系统，这增加系统的复杂性和生产成本。

发明内容

本发明通过提供由包括以下各项所表征的电池组来补救最直接现有技术的缺点：用于控制电池组中的电池单元的充电的第二电子系统，和用于控制由电池组所驱动的外部装置的操作的第三电子系统。这降低了被用来控制电池组的充电和放电的部件的数目而无需冗余电路或系统，这简化了系统的构建并且降低了生产成本。