專利名稱：嵌入電池組中的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池組，尤其涉及嵌入電池組中的軟件實(shí)現(xiàn)的過電流保護(hù)機(jī)
構(gòu)(mechanism)。
背景技術(shù)：
在過去的幾年里，在例如筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)的低電壓、便攜式電子設(shè) 備中，鋰離子(Li-離子)電池已經(jīng)開始取代鎳鎘(MCd)、金屬氬化物鎳 (nickel-metal-hydride, NiMH)和鉛酸電池。與NiCd和NiMH電池相比，鋰 離子電池更輕而且每單位體積具有更大的容量。由于這一原因，鋰離子電池 適用于優(yōu)選較輕并且需要耐受長時(shí)間連續(xù)使用的低電壓設(shè)備。
與NiCd電池組和NiMH電池組不同，鋰離子電池在過放電狀態(tài)下迅速 惡化。因此，鋰離子電池組可以包括保護(hù)其免受鋰離子電池組的內(nèi)部和外部 的故障情況的損壞的功能。這防止鋰離子電池組中的電池被損害和縮短電池 組的使用壽命。例如，如果在鋰離子電池組的內(nèi)部或外部發(fā)生例如短路的故 障情況，若放電電流或充電電流變得比給定電流等級(jí)(currentlevel)大，可以提 供保險(xiǎn)絲來切斷過》文電電流或過充電電流。然而，在電池組可以再次使用之 前，需要更換機(jī)械保險(xiǎn)絲。
因此，期望在電池組中提供一種軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲。軟件實(shí)現(xiàn)的保護(hù)機(jī) 構(gòu)使保險(xiǎn)絲在不同的操作條件下跳閘。而且，軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲可以在跳閘 之后復(fù)位而不需要使用者的干預(yù)。這部分的陳述僅僅提供涉及本發(fā)明公開的 背景信息而不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，為可移除地附連至電動(dòng)工具(power tool)的 電池組提供過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)的特征在于包括設(shè)置在電池組中的一 個(gè)或多個(gè)電池；配置用來感測(cè)由電池供應(yīng)的電流的電流傳感器；在具有電池 的電路通路中的開關(guān)；以及電池組中的電池控制單元。電池控制單元被配置用來接收指示來自電流傳感器的電流的信號(hào)，并以電流和時(shí)間的函數(shù)控制開 關(guān)來中斷來自電池的電流。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供一種電池組，其特征在于包括一 個(gè)或多個(gè)電池；在有電池的電路通路中的開關(guān)；電流傳感器，配置為感測(cè)由 電池供應(yīng)的電流；以及電池控制單元，適配用于接收指示來自電流傳感器的 電流的信號(hào)，并且可操:作用于以電流和時(shí)間的函凄t控制開關(guān)來中斷來自電池 的電流。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，提供一種電池組，其特征在于包括一 個(gè)或多個(gè)電池；與所述電池串連的開關(guān)；以及被配置為測(cè)量經(jīng)過開關(guān)的電流 的電池控制單元，該電池控制單元可操作用于以電流和時(shí)間的函數(shù)控制開關(guān) 來中斷來自電池的電 流。
根據(jù)本實(shí)用新型的又一個(gè)方面，提供一種電池組，其特征在于包括一 個(gè)或多個(gè)電池；用于感測(cè)由電池供應(yīng)的電流的器件；用于中斷來自電池的電 流的器件；以及與用于感測(cè)電流的器件和用于中斷電流的器件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信 的電池控制單元，該電池控制單元可操作用于以電流和時(shí)間的函數(shù)來控制用 于中斷來自電池的電流的器件。
更多適用領(lǐng)域?qū)拇颂幪峁┑拿枋鲎兊妹黠@。應(yīng)當(dāng)理解，說明和具體的 示例僅僅意在解釋，而并非試圖限定本發(fā)明的范圍。


圖1是電動(dòng)工具的示例性系統(tǒng)的示意圖2是集成到電池組中的過電流保護(hù)才幾構(gòu)的示例性電路配置的示意圖； 圖3是集成到電池組中的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)的可選電路配置的示意圖； 圖4是示出軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲的示例性跳閘點(diǎn)(trip point)的曲線圖； 圖5A是示出保險(xiǎn)絲的示例性實(shí)現(xiàn)的流程圖； 圖5B是示出保險(xiǎn)絲的另一個(gè)示例性實(shí)現(xiàn)的流程圖； 圖6A和6B是示出在軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲重置之前可以檢查的示例性標(biāo)準(zhǔn) 的流程圖。
在此描述的附圖僅僅是說明的目的，并且不意欲以任何方式限定本發(fā)明 的范圍。
具體實(shí)施方式

本公開可以涉及總體由圖1中的附圖標(biāo)記IO指示的類型的電動(dòng)工具系
統(tǒng)。電動(dòng)工具系統(tǒng)10可以包4舌，例如， 一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)工具12、電池組16 和電池組充電器18。每個(gè)電動(dòng)工具12可以是任何類型的電動(dòng)工具，包括但 不限于鉆孔機(jī)、鉆孔機(jī)/打樁機(jī)(driver )、錘鉆(hammer drill)/打樁機(jī)、電錘(rotary hammer)、螺絲起子、沖擊式起子機(jī)(impact driver)、圓鋸、豎鋸、往復(fù)鋸、 帶鋸、切割工具(cut-offtool)、剪切工具(cut-outtool)、剪床、磨沙機(jī)、吸塵器、 燈、刳刨機(jī)、點(diǎn)膠才幾(adhesive dispenser)、混凝土整實(shí)器、激光器、訂書機(jī)和 自動(dòng)敲釘機(jī)。在特定示例中，假設(shè)電動(dòng)工具系統(tǒng)10包括第一電動(dòng)工具12a和 第二電動(dòng)工具12b。例如，第一電動(dòng)工具12a可以是與美國專利No. 6，431,289 中所描述的類似的鉆孔機(jī)/打樁機(jī)，而第二電動(dòng)工具12b可以是與美國專利 No.6，996,909中所描述的類似的圓鋸。電池組16可以選4奪性地可移除地耦合 至第一電動(dòng)工具12a和第二電動(dòng)工具12b,以向其提供電能。除了在此處另外 描述的之外，電池組16可以以與美國專利申請(qǐng)公開No. 2006/0096771中所描 述的相似的方式配置電池組16。電池組16還可以選擇性地電耦合至電池組 充電器18，來給電池組16充電。值得注意的是本公開的更多方面可適用于 其他類型的電池供電設(shè)備。
圖2示出了集成到電池組16中的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)20的示例性電路配置。 過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)20通常由電池22、用于控制電池放電的開關(guān)24、電流傳感 器25和電池控制單元26組成。過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)20還可以包括與電池串聯(lián)放 置的保險(xiǎn)絲28。每個(gè)元件優(yōu)選地集成到電池組16中。然而，可以想象，除 了電池之外的一個(gè)或多個(gè)元件可以^L置在電池充電器、電動(dòng)工具或可操:作地 耦合至電池組的某 一其它外部設(shè)備中。
電池組可以包括多個(gè)串聯(lián)連接的電池22，和/或多個(gè)電池的串聯(lián)連接串， 其中所述多個(gè)串相互并聯(lián)。為了描述示例性實(shí)施例的目的，電池組可以由具 有鋰離子電池化學(xué)性質(zhì)的電池組成。在無繩電動(dòng)工具環(huán)境中，電池組的標(biāo)稱 額定電壓一般至少是18伏。然而，對(duì)于不同的應(yīng)用，考慮(contemplate)其它 的額定電壓。另外，例如在電池組的單個(gè)電池、電極和電解液的化學(xué)組成方 面，電池組可以由另一鋰基(l池ium-based)化學(xué)性質(zhì)的電池(例如鋰金屬或鋰 聚合物的電池)，或例如鎳鎘(NiCd)、金屬氫化物鎳(NiMH)、和鉛酸 等其它化學(xué)性質(zhì)的電池組成。盡管不限于此，但是電池組16優(yōu)選的是可充電電池。
嵌入在電池組16中的電池控制單元26負(fù)責(zé)保護(hù)電池并監(jiān)控可能產(chǎn)生的 任何故障情況。在示例性實(shí)施例中，電池控制單元16在數(shù)字微控制器上以軟 件實(shí)現(xiàn)。然而，電池控制單元26可以以軟件或硬件具體化為數(shù)字微控制器、 微處理器或邏輯電路、數(shù)字信號(hào)處理器，或者以一個(gè)或多個(gè)數(shù)字IC (例如專 ^1集成電路，ASIC)來具體化。
可以通過^f吏用開關(guān)24來鉗位或停止來自電池的放電電流和到電池的充 電電流。開關(guān)24可以在電池的低電壓側(cè)與電池串聯(lián)j改置。然后可以通過電池 控制單元控制開關(guān)24以中斷到/來自電池的電流。在示例性實(shí)施例中，開關(guān) 24是晶體管(例如，MOSFET)。這一公開也考慮了其它類型的開關(guān)。
配置電流傳感器25來感測(cè)由電池供應(yīng)的電流，并將指示感測(cè)的電流的信 號(hào)提供電池控制單元26。在示例性實(shí)施例中，電流傳感器25可以使用與電 池22串聯(lián)布置的電流分流器來實(shí)現(xiàn)。電流分流器優(yōu)選放置在電池的低電壓 側(cè)。在可選實(shí)施例中，開關(guān)24用作電流傳感器(參見圖3)。換句話i兌，電 池控制單元26監(jiān)控流經(jīng)開關(guān)24的電流。在晶體管的情況下，將電阻R^用 作電流分流器來測(cè)量電流，該電流分流器將電流轉(zhuǎn)化為可由電池控制單元讀 取的電壓。其它類型的電流傳感器(例如，霍耳效應(yīng)電流傳感器)也在本公 開的范圍內(nèi)。
電池控制單元26實(shí)現(xiàn)可重置的軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲。在操作中，電池控制 單元26接收指示來自電流傳感器25的電流的信號(hào)。當(dāng)電流值超過某一闊值 時(shí)，電池控制單元25控制開關(guān)24中斷來自電池的電流，由此避免破壞性的 過電流情形。以這種方式，軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲被設(shè)計(jì)為保護(hù)電池組中的元件 以及電池組外部的元件(例如與其連接的電子設(shè)備)。例如，軟件保險(xiǎn)絲可 以被設(shè)計(jì)為保護(hù)電池、電池內(nèi)部連線、電池帶圈(batteiy strap)、焊接點(diǎn)、電源 開關(guān)、接線和附接工具等。
在示例性實(shí)施例中，電池控制單元26以(as)電流和時(shí)間的函數(shù)來控制 開關(guān)。如果電流高，電路元件在過熱和/或徹底停止運(yùn)轉(zhuǎn)(failing)之前只能 耐受這種電流等級(jí)非常短的持續(xù)時(shí)間。另一方面，當(dāng)電流足夠低時(shí)，電路元 件能夠無限期地運(yùn)轉(zhuǎn)而不過熱或徹底停止運(yùn)轉(zhuǎn)。由隨著時(shí)間的經(jīng)過的電流的 平方值限定這一關(guān)系，如圖4所示。電池控制單元26可以實(shí)現(xiàn)這一關(guān)系作為 軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲的跳閘點(diǎn)。例如，跳閘點(diǎn)可以定義為F(I，t)- f"A，其中I是來自電流傳感器25的感測(cè)電流值。當(dāng)超過跳閘點(diǎn)時(shí)，電池控制單元26 開始保護(hù)動(dòng)作來保護(hù)電池組。例如，電池控制單元26可以打開開關(guān)24并由 此中斷來自電池的電流。軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲的跳閘點(diǎn)優(yōu)選小于保險(xiǎn)絲28的跳 閘點(diǎn)，如圖4所示。在軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲故障的情況下，保險(xiǎn)絲28提供第二 保護(hù)機(jī)制。
圖5A示tT通過電池控制單元26如何實(shí)現(xiàn)這一功能的示例性實(shí)施例。由
電流傳感器25感測(cè)的電流被不斷報(bào)告給電池控制單元26或通過電池控制單
元26測(cè)量，如在41所指示。例如，電流可以每100ms測(cè)量一次。在42利 用下面的函數(shù)2 = Z/2—fe^來計(jì)算在一段時(shí)間內(nèi)的電流值。因此，對(duì)測(cè)量的
電流進(jìn)行平方并與之前的電流測(cè)量值相加。常數(shù)k用于選擇最小值，總和將 被增加。然后在44將總電流值與預(yù)定的跳閘點(diǎn)相比較。當(dāng)總電流值超過跳閘 點(diǎn)時(shí)，如在46所示的，電池控制單元開始保護(hù)動(dòng)作以保護(hù)電池組；否則，在 41繼續(xù)監(jiān)控。
圖5B示出通過電池控制單元26如何實(shí)現(xiàn)這一功能的可替換的實(shí)現(xiàn)。由 電流傳感器25感測(cè)的電流被不斷報(bào)告給電池控制單元26或通過電池控制單 元26測(cè)量，如在51所指示。首先在52將感測(cè)的電流與預(yù)定的最小電流閾值 進(jìn)行比較。當(dāng)感測(cè)的電流不超過最小電流閾值時(shí)，不存在過電流情形的風(fēng)險(xiǎn)， 并且不需要進(jìn)一步的評(píng)價(jià)。如果之前計(jì)時(shí)器正在運(yùn)行，則如在53所示的，終 止計(jì)時(shí)器。
當(dāng)感測(cè)的電流超過最小電流閾值時(shí)，存在過電流情形的風(fēng)險(xiǎn)。在這種情 況下，電池控制單元將在55啟動(dòng)計(jì)時(shí)器。在啟動(dòng)計(jì)時(shí)器之前，在54執(zhí)行4企 查來看看計(jì)時(shí)器之前是否已經(jīng)被啟動(dòng)。如果已經(jīng)被啟動(dòng)，則繞過這一步驟。
接著，電池控制單元將評(píng)價(jià)軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲的跳閘點(diǎn)。從查找表檢索 超時(shí)值(timeout value)。超時(shí)值將與感測(cè)電流值相關(guān)聯(lián)。如上所討論的，感測(cè) 電流值越高，超時(shí)值越短。超時(shí)值存儲(chǔ)在查找表中，該查找表存儲(chǔ)在與電池 控制單元相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器設(shè)備中。容易理解，表值將依賴于特定應(yīng)用并可以 相應(yīng)地得出。
然后如58所示，將超時(shí)值與計(jì)時(shí)器值相比較。當(dāng)計(jì)時(shí)器值超過超時(shí)值時(shí)， 電池控制單元將打開開關(guān)24,并由此中斷來自電池的電流。換句話說，超時(shí) 值作為軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲的跳閘點(diǎn)。當(dāng)計(jì)時(shí)器值未超過超時(shí)值時(shí)，獲得另一 電流測(cè)量。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器正在運(yùn)行時(shí)電流改變56,將檢索新的超時(shí)值，如在57所示；否則，處理如上所述保持不變?？梢岳斫?，關(guān)于圖5僅討論了方法 的相關(guān)步驟，但是可能需要其他軟件實(shí)現(xiàn)的指令來控制和管理系統(tǒng)的全面運(yùn) 行。也可以設(shè)想上述的保險(xiǎn)絲功能可以使用數(shù)字或邏輯電路或它們的組合以 硬件來實(shí)現(xiàn)。
軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲可以是溫度補(bǔ)償?shù)模瑥亩苊庠谡２僮髌陂g發(fā)生偽 保護(hù)動(dòng)作，在所述正常操:作賴詢，用戶正在向下鉆或者某一工具應(yīng)用使得用
戶在短時(shí)間內(nèi)操:作工具困難。在示例性實(shí)施例中，可以在開關(guān)或電池中針對(duì)
溫度變化對(duì)軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲的跳閘點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。在這種情況下，基于溫度 值和感測(cè)的電流值從查找表檢索超時(shí)值?？蛇x擇地，可以基于電池的電壓電 平以相似的方式補(bǔ)償跳閘點(diǎn)。也設(shè)想對(duì)于跳閘點(diǎn)補(bǔ)償其它電池參數(shù)。 另外，軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲可以與過放電保護(hù)特征合作運(yùn)行。在示例性實(shí)
電池組的電流放電。在更健壯(robust)的實(shí)現(xiàn)中，過放電功能的電壓閾值基于 諸如組溫度或瞬時(shí)放電電流等其他操作條件而動(dòng)態(tài)變化。過電流和過放電保 護(hù)特征使得電池組能夠滿足在電動(dòng)工具應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的各種操作情況。
軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲的優(yōu)勢(shì)在于它們能夠被復(fù)位。換句話說，電池控制單 元可以隨后關(guān)閉開關(guān)，由此允許電流從電池流出。在關(guān)閉開關(guān)之前，謹(jǐn)慎地 允許任何由過電流情形產(chǎn)生的熱得到消散。因此，如圖6所示， 一旦開關(guān)由 電池控制單元打開，在61開始第二計(jì)時(shí)器。電池控制單元將不關(guān)閉開關(guān)，直 到如第二計(jì)時(shí)器所指示的經(jīng)過了預(yù)定的時(shí)間段62。在開關(guān)關(guān)閉之前，如下面 進(jìn)一步討論的，可以評(píng)價(jià)其他故障標(biāo)準(zhǔn)。
繼續(xù)參照?qǐng)D6A和6B，當(dāng)電池組可操作地耦合至電動(dòng)工具時(shí)，可以檢查 幾個(gè)示例性標(biāo)準(zhǔn)。首先，電池控制模塊可以檢查是否存在任何電池故障情況， 如63所指示的。例如，電池的電壓電平是否超出某一最小閾值。如果是，軟 件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲可以凈支重置；否則，開關(guān)保持打開并且可以由電池控制單元 生成故障情況的標(biāo)記65?？梢詸z查另外的電池故障情況，并且是本公開所考 慮的。
接下來，電池控制it塊可以確定從檢測(cè)到最后的過電流情況開始，電動(dòng) 工具是否已經(jīng)操作66。由工具的搡作情況頻繁地引起過電流情況，所述工具 的操作情況可隨時(shí)間而改變或者由其自身解決(例如，鉆孔機(jī)的鉆頭卡住情 況)。如果工具尚未操作，計(jì)數(shù)器在67增加。當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到某個(gè)預(yù)定值而工具未操作時(shí)，可以推斷引起過電流情況的問題將持續(xù)。在這一情況下，軟件
實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲不復(fù)位，由電池控制單元生成故障情況的應(yīng)用標(biāo)記70。另一方 面，如果工具已經(jīng)操作，那么在68復(fù)位計(jì)數(shù)器。
電池控制單元還可以在72監(jiān)控電動(dòng)工具的觸發(fā)開關(guān)。當(dāng)工具的觸發(fā)開關(guān) 處于關(guān)的位置時(shí)，如74所示，軟件實(shí)現(xiàn)的保險(xiǎn)絲可以被復(fù)位。相反，當(dāng)工具 的觸發(fā)開關(guān)處于開的位置時(shí)，電池控制單元將不關(guān)閉開關(guān)，而是生成故障條 件的標(biāo)記。這防止電動(dòng)工具意想不到地啟動(dòng)?？梢韵氲皆趶?fù)位軟件實(shí)現(xiàn)的保 險(xiǎn)絲之前，可以通過電池控制單元來監(jiān)控與電動(dòng)工具相關(guān)聯(lián)的其他標(biāo)準(zhǔn)。同 樣，要理解僅參照?qǐng)D6討論了方法的相關(guān)步驟，但是可能需要其他的軟件實(shí) 現(xiàn)的指令來控制和管理系統(tǒng)的全面運(yùn)行。
上述描述實(shí)質(zhì)上僅僅是示例性的，并且不意在限定本公開、應(yīng)用或使用。
權(quán)利要求1、一種電池組，其特征在于包括一個(gè)或多個(gè)電池；在有電池的電路通路中的開關(guān)；電流傳感器，配置為感測(cè)由電池供應(yīng)的電流；以及電池控制單元，適配用于接收指示來自電流傳感器的電流的信號(hào)，并且可操作用于以電流和時(shí)間的函數(shù)控制開關(guān)來中斷來自電池的電流。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的電池組，其特征在于將所述開關(guān)限定為晶體管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的電池組，其特征在于所述開關(guān)和傳感器是同一設(shè)備。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的電池組，其特征在于所述電流傳感器是布置在有電 池的電路通路中的電流分流器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為當(dāng)電 流超出閾值時(shí)打開開關(guān)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為以時(shí) 間和由電流傳感器感測(cè)的電流的函數(shù)來打開開關(guān)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為以時(shí) 間、溫度和由電流傳感器感測(cè)的電流的函數(shù)來打開開關(guān)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為以時(shí) 間、電池的電壓電平和由電流傳感器感測(cè)的電流的函數(shù)來打開開關(guān)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為在經(jīng) 過一時(shí)間段之后關(guān)閉開關(guān)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1的電池組，其特征在于其可操作地耦合至電動(dòng)工具, 其中所述電池控制單元配置為僅當(dāng)電動(dòng)工具的觸發(fā)開關(guān)處于關(guān)位置時(shí)關(guān)閉開 關(guān)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為當(dāng) 認(rèn)為電池故障情況安全時(shí)關(guān)閉開關(guān)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求l的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為當(dāng) 電池的電壓電平超過閾值時(shí)關(guān)閉開關(guān)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求l的電池組，其特征在于其還包括與電池串連的保險(xiǎn)絲。
14、 根據(jù)權(quán)利要求l的電池組，其特征在于所述電池控制單元利用邏輯 或數(shù)字電路以硬件來實(shí)現(xiàn)。
15、 一種電池組，其特征在于包括 一個(gè)或多個(gè)電池； 與所述電池串連的開關(guān)；以及被配置為測(cè)量經(jīng)過開關(guān)的電流的電池控制單元，該電池控制單元可操作 用于以電流和時(shí)間的函數(shù)控制開關(guān)來中斷來自電池的電流。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15的電池組，其特征在于所述開關(guān)為晶體管。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為隨 著時(shí)間的經(jīng)過對(duì)電流的平方值進(jìn)行積分，并且當(dāng)積分值超過閾值時(shí)打開開關(guān)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求15的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為以 時(shí)間、溫度和由電流傳感器感測(cè)的電流的函數(shù)來打開開關(guān)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求15的電池組，其特征在于所迷電池控制單元配置為以 時(shí)間、電池的電壓電平和由電流傳感器感測(cè)的電流的函數(shù)來打開開關(guān)。
20、 根據(jù)權(quán)利要求15的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為經(jīng) 過一 時(shí)間段之后關(guān)閉開關(guān)。
21、 根據(jù)權(quán)利要求15的電池組，其特征在于其可操作地耦合至電動(dòng)工具， 其中所述電池控制單元配置為僅當(dāng)電動(dòng)工具的觸發(fā)開關(guān)處于關(guān)位置時(shí)關(guān)閉開 關(guān)。
22、 根據(jù)權(quán)利要求15的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為當(dāng) 認(rèn)為電池故障情況安全時(shí)關(guān)閉開關(guān)。
23、 根據(jù)權(quán)利要求15的電池組，其特征在于所述電池控制單元配置為當(dāng) 電池的電壓電平超過閾值時(shí)關(guān)閉開關(guān)。
24、 根據(jù)權(quán)利要求14的電池組，其特征在于其還包括與電池串連的保險(xiǎn)絲。
25、 一種電池組，其特征在于包括 一個(gè)或多個(gè)電池；用于感測(cè)由電池供應(yīng)的電流的器件； 用于中斷來自電池的電流的器件；以及與用于感測(cè)電流的器件和用于中斷電流的器件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的電池控制 單元，該電池控制單元可操作用于以電流和時(shí)間的函數(shù)來控制用于中斷來自電池的電流的器件。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25的電池組，其特征在于所述用于感測(cè)電流的器件是 與電池串聯(lián)布置的電流分流器。
27、 根據(jù)權(quán)利要求25的電池組，其特征在于所述用于感測(cè)電流的器件是 霍爾效應(yīng)傳感器。
28、 根據(jù)權(quán)利要求25的電池組，其特征在于所述用于中斷電流的器件是 與電池串聯(lián)布置的開關(guān)。
29、 根據(jù)權(quán)利要求25的電池組，其特征在于所述用于感測(cè)電流的器件和 所述用于中斷電流的器件是晶體管。
30、 一種用于可移除地附接至電動(dòng)工具的電池組的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其 特征在于包括布置在電池組中的一個(gè)或多個(gè)電池；配置為感測(cè)由電池供應(yīng)的電流的電流傳感器；在有電池的電路通路中的開關(guān)；以及電池組中的電池控制單元，該電池控制單元適配為接收指示來自電流傳 感器的電流的信號(hào)，并且可操作用于以電流和時(shí)間的函數(shù)控制開關(guān)來中斷來 自電池的電流。
31、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電流傳感器是 布置在電池的電路通路中的電流分流器。
32、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電流傳感器是 霍爾效應(yīng)傳感器。
33、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電流傳感器放 置在電池組或電動(dòng)工具中的至少一個(gè)中。
34、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述開關(guān)是晶體管。
35、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述開關(guān)布置在電 池組或電動(dòng)工具中的至少 一個(gè)中。
36、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電流傳感器和 開關(guān)是同一設(shè)備。
37、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電池控制單元 配置為當(dāng)電流超出閾值時(shí)打開開關(guān)。
38、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電池控制單元配置為以時(shí)間、溫度和由電流傳感器感測(cè)的電流的函數(shù)來打開開關(guān)。
39、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電池控制單元 配置為以時(shí)間、電池的電壓電平和由電流傳感器感測(cè)的電流的函數(shù)來打開開 關(guān)。
40、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電池控制單元 配置為在經(jīng)過一時(shí)間段之后關(guān)閉開關(guān)。
41、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電池控制單元 配置為僅在電動(dòng)工具的觸發(fā)開關(guān)處于關(guān)位置時(shí)關(guān)閉開關(guān)。
42、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電池控制單元 配置為當(dāng)認(rèn)為電池故障情況安全時(shí)關(guān)閉開關(guān)。
43、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述電池控制單元 配置為當(dāng)電池的電壓電平超過閾值時(shí)關(guān)閉開關(guān)。
44、 根據(jù)權(quán)利要求30的過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)，其特征在于其還包括與電池串 聯(lián)的保險(xiǎn)絲。
專利摘要為可移除地附接至電動(dòng)工具的電池組提供過電流保護(hù)機(jī)構(gòu)。該保護(hù)機(jī)構(gòu)包括布置在電池組中的一個(gè)或多個(gè)電池；配置為感測(cè)由電池供應(yīng)的電流的電流傳感器；在有電池的電路通路中的開關(guān)；以及實(shí)現(xiàn)為嵌入在電池組中的控制器中的軟件指令的電池控制單元。該電池控制單元適配為接收指示來自電流傳感器的電流的信號(hào)，并且以電流和時(shí)間的函數(shù)控制開關(guān)來中斷來自電池的電流。
文檔編號(hào)H02H7/18GK201383674SQ20082013705
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者丹尼爾·J·懷特, 內(nèi)森·克魯斯, 小安德魯·E·塞曼, 杰弗里·S·霍華德 申請(qǐng)人:布萊克和戴克公司