專利名稱：便攜式電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及便攜式電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為使用便攜式電源系統(tǒng)的電源使用設(shè)備，例如，有用于螺釘緊固作業(yè)的電動螺絲刀等的電動工具。采用電動工具，能大幅度提高作業(yè)效率。電動工具近年來雖在家用銷售中心等進行銷售，用于家庭的木工作業(yè)，但主要專業(yè)用于建筑工地等。
但是，在建筑工地等也有未配設(shè)電線的情況。另外，若用軟線等拖線，則作業(yè)性變差。因此，對于螺絲刀等消耗電力較低的電動工具，一般使用電池組件。在電池組件中，通常，作為電源收容有多個蓄電池。這樣的電池組件能進行裝拆，在充電時，將電池組件嵌入專用的充電器中。在作業(yè)現(xiàn)場等處，通過預(yù)先準備調(diào)換用電池組件，在作業(yè)中途電池的容量消失時，調(diào)換電池組件，可繼續(xù)進行作業(yè)。
下面，參照

圖15～17對作為以往的電池組件一例子的松下電工公司制造的電動工具(DRILL&DRIVER型號EZ6225)的電池組件(型號EZ9025)進行說明。
圖15是電池組件(型號EZ9025)的立體圖，圖16是其俯視圖。在將電池組件插入電動工具時，利用導(dǎo)向部1進行定位并插入，且用鎖閂2固定于電動工具上。在電池組件的上端，設(shè)有充放電兼用的正極端子3、充電專用的充電負極端子4、放電專用的放電負極端子5和熱敏電阻端子6，并被設(shè)置成向外部露出的狀態(tài)。
圖17表示電池組件(型號EZ9025)的電路圖。在由正極端子3、蓄電池7和放電負極端子5構(gòu)成的放電電路中，沒有電流限制元件，而在由正極端子3、蓄電池7和充電負極端子4構(gòu)成的充電電路中，具有控制電路8和熱保護裝置9，確保充電時的安全性。另外，熱敏電阻10與熱敏電阻端子6連接。在充電時，利用熱敏電阻10的電阻值監(jiān)測電池組件的溫度，并根據(jù)溫度對充電進行控制。
這樣，在以往的電池組件中，在充電電路中具有電流限制元件。電流限制元件在充電器萬一發(fā)生故障時，防止電流不斷地流向電池組件。而在放電時，暫時有大電流流動的情況，并由于放電電流的總量被蓄電池的容量所限制等，故在放電電路中沒有電流限制元件。
在以往的電池組件中，由于放電端子是向外部露出的狀態(tài)，故能使汽車用電池那樣的大型電池等與放電端子連接而能對電池組件進行充電。但是，由于在放電電路中沒有電流限制元件，故用放電端子進行充電就存在安全性的問題。
為了對電池組件的端子在跌落時的受沖擊等情況進行保護，提出過將外部端子設(shè)置在環(huán)狀電池組件的蓋體內(nèi)周側(cè)的結(jié)構(gòu)(日本專利特開2001-135287號公報)。而在該結(jié)構(gòu)中，電池組件的放電端子是向外部露出的狀態(tài)，能將放電端子與大型電池連接起來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而作成的，其目的在于，提供具有所謂雙作用機構(gòu)的便攜式電源系統(tǒng)、尤其僅使用電源使用設(shè)備時能實現(xiàn)電池組件的放電端子與外部端子連接的便攜式電源系統(tǒng)。
本發(fā)明的便攜式電源系統(tǒng)，由收容至少1個蓄電池的電池組件和在蓄電池放電時安裝有電池組件的安裝部所構(gòu)成。電池組件，從安裝部上能進行裝拆，能與備用的電池組件進行調(diào)換。安裝部被設(shè)在電源使用設(shè)備中。
電池組件具有帶充電端子的充電電路和帶放電端子的放電電路，充電電路具有控制充電時的電壓和電流的控制電路。
安裝部具有用于與放電電路的放電端子連接的突出的外部端子，電池組件具有該外部端子的插入部，所述放電端子被設(shè)置在所述插入部內(nèi)隱蔽的位置。
在將安裝部的外部端子插入于所述插入部的狀態(tài)下，電池組件可從初期位置向固定位置移動，并在所述固定位置實現(xiàn)所述外部端子與放電電路的放電端子的連接。
這里，所謂“放電端子被設(shè)置在隱蔽的位置”，是指在將安裝部的外部端子剛插入于所述插入部后的初期位置，所述外部端子與放電電路的放電端子未被連接的意思。為了將所述外部端子與所述放電端子進行連接，必須使電池組件從初期位置進行轉(zhuǎn)動、或向與插入方向不同的方向進行滑動。采用這樣的結(jié)構(gòu)，即使將與大型電池等導(dǎo)通的簧片等插入所述插入部，也不能連接簧片與放電端子。因此，能防止發(fā)生從放電端子進行充電的情況，能確保安全性。
所述充電端子和放電端子，可分別含有正極端子和負極端子。該場合可采取如下結(jié)構(gòu)充電電路的負極端子和放電電路的負極端子分別電氣性獨立，充電電路的正極端子和放電電路的正極端子為一體，分別具有同電位。采用這樣的結(jié)構(gòu)，由于正極端子共用于充電電路和放電電路，故能降低制造成本。另外，有能將從蓄電池引出的簧片和充電電路與放電電路中共用的正極端子由1個金屬零件構(gòu)成的優(yōu)點。
作為所述金屬零件，可使用前端部為L形的條狀金屬板。例如，將前端部的一部分設(shè)置在隱蔽的位置而作成放電電路的正極端子，并能使金屬板的其它部分向外部露出而作成充電電路的正極端子。
所述電池組件，最好具有溫度測定用的熱敏電阻端子。電池組件，在具有熱敏電阻端子的場合，能一邊對充電時的電池組件的溫度進行測定，一邊進行充電。
所述充電電路還最好具有熱保護裝置。對于熱保護裝置，可使用溫度自動調(diào)節(jié)器、PTC元件、溫度保險絲等以往公知的熱保護裝置。在充電電路具有熱保護裝置的場合，即使將與大型電池等導(dǎo)通的簧片等與充電端子連接、進行充電，也能確保高的安全性。
由于將放電端子設(shè)置在隱蔽的位置，放電電路就不需要有電流限制元件，另外，在以往的結(jié)構(gòu)中，在蓄電池為鋰蓄電池的場合，尤其放電電路必須有電流限制元件。而本發(fā)明的放電電路不需要電流限制元件，這是很大的優(yōu)點。
由于充電電路至少具有控制電路，充電端子不需要遮蔽，可向外部露出。在充電端子為露出的場合，能用插入的單向作用將充電器的外部端子與電池組件的充電端子予以連接。
本發(fā)明的便攜式電源系統(tǒng)，在蓄電池為鋰蓄電池的場合尤其有效。由于鋰蓄電池對過充電較弱，故特別需要保護。
本發(fā)明的便攜式電源系統(tǒng)適合用作電動工具、電動吸塵器、電動自行車或電動腳踏車的便攜式電源系統(tǒng)。
附圖的簡單說明圖1是本發(fā)明的一實施形態(tài)的電池組件的立體圖。
圖2是本發(fā)明的一實施形態(tài)的電池組件的俯視圖。
圖3是本發(fā)明的一實施形態(tài)的電動工具的立體圖。
圖4是本發(fā)明的一實施形態(tài)的電池組件的安裝部的縱剖視圖。
圖5是連接圖1電池組件后的圖4的安裝部的縱剖視圖。
圖6是本發(fā)明的一實施形態(tài)的電池組件的充電器的立體圖。
圖7是本發(fā)明的另一實施形態(tài)的電動自行車的側(cè)視圖。
圖8是本發(fā)明的另一實施形態(tài)的電池組件的立體圖。
圖9是本發(fā)明的另一實施形態(tài)的電池組件的安裝部的立體圖。
圖10是本發(fā)明的另一實施形態(tài)的電池組件的后視圖。
圖11是圖10的A-A線剖視圖。
圖12是連接在圖9的安裝部上的圖8的電池組件的俯視圖。
圖13是圖12中B-B線的剖視圖。
圖14A是圖12中C-C線的剖視圖。
圖14B是圖12中D-D線的剖視圖。
圖15是以往的電池組件一例子的立體圖。
圖16是以往的電池組件一例子的俯視圖。
圖17是以往的電池組件的電路圖。
具體實施例方式
實施形態(tài)1以下，參照附圖進行說明。
在本實施形態(tài)中，對在將具有作為電源使用設(shè)備的電動螺絲刀的安裝部的外部端子插入于電池組件的插入部后、進行旋轉(zhuǎn)的帶雙作用機構(gòu)的便攜式電源系統(tǒng)進行說明。
圖1是本實施形態(tài)的電池組件100的立體圖，圖2是其俯視圖。圖3是本實施形態(tài)的電動工具300的立體圖。
電動工具300，由電動螺絲刀頭11、驅(qū)動部12和電池組件安裝部13構(gòu)成。圖3中，對與本發(fā)明宗旨無直接關(guān)系的部位，例如電源開關(guān)、切換開關(guān)等省略圖示。圖4是電池組件安裝部的IV-IV線的縱剖視圖。
圖5是連接電池組件100后的安裝部13的縱剖視圖。電池組件100具有防止逆連接用的導(dǎo)向部1b和1c，它們起到在連接時的定位作用。導(dǎo)向部1b和1c沿安裝部13的導(dǎo)向槽14移動，以使向安裝部13插入的電池組件能可靠地向右回轉(zhuǎn)進行旋轉(zhuǎn)的動作。鎖閂2b通過將電池組件向右回轉(zhuǎn)地旋轉(zhuǎn)至固定位置，而與安裝部13所具有的鎖閂用槽2c嵌合。
在電池組件100的頭頂部，設(shè)有放電電路的正極端子用槽15和負極端子用槽16，在各槽內(nèi)部的被遮蔽的位置，設(shè)有由金屬板構(gòu)成的放電電路的正極端子3a和負極端子5a。
在電池組件100的頭頂部，還設(shè)有充電電路的正極端子3b和負極端子4，它們是不被遮蔽地向外部露出的狀態(tài)。充電電路的正極端子3b與放電電路的正極端子3a為一體，分別具有相同電位。
在電池組件100的頭頂部，還具有熱敏電阻端子6，形成有內(nèi)藏于電池組件的熱敏電阻和圖17所示的電路。
如圖4所示，安裝部13的正極端子17和負極端子18呈L形，首先被插入于放電電路的正極端子用槽15和負極端子用槽16的寬幅的一方。然后，通過電池組件的旋轉(zhuǎn)，向窄幅的一方移動，正極端子17和負極端子18的被折彎的前端如圖5所示，分別與設(shè)在被遮蔽位置的放電電路的正極端子3a和負極端子5a連接。在電池組件的內(nèi)部，內(nèi)藏有彈簧19，通過彈簧19按壓各端子而能防止接觸不良。
本電池組件100除蓄電池7以外，內(nèi)藏有控制電路、熱敏電阻和熱保護裝置，含有它們的內(nèi)部電路被載放在1個印刷基板20上。內(nèi)部電路的布線，與圖17所示的以往電池組件的結(jié)構(gòu)相同。
在本實施形態(tài)的便攜式電源系統(tǒng)中，從圖2可知，放電電路的正極端子3a和負極端子5a由于被完全從外部遮蔽，故即使將與大型電池導(dǎo)通的簧片等插入于正極端子用槽15和負極端子用槽16中，也不能將簧片與端子3a和5a連接。因此，能防止出現(xiàn)從放電端子進行充電的情況，可確保安全性。
圖6表示電池組件100的充電器600的立體圖。圖6中，與本發(fā)明的宗旨無直接關(guān)系的部位，例如電源開關(guān)、充電狀態(tài)顯示燈等省略圖示。
充電器600具有正極端子17b、負極端子18b、熱敏電阻端子6b和導(dǎo)向槽14b。通過使電池組件100的導(dǎo)向部1b與充電器600的導(dǎo)向槽14b嵌合，電池組件100的規(guī)定的端子就分別與充電器600的規(guī)定的端子連接。即，在利用充電器進行充電時，能用向充電器插入的單向作用而進行端子間的連接，故操作容易。
另外，在本實施形態(tài)中，雖舉了電動工具為例子，但對電源使用設(shè)備的種類不特別進行限定。另外，同樣的便攜式電源系統(tǒng)，尤其適用于電動吸塵器等。
實施形態(tài)2以下，參照附圖進行說明。
在本實施形態(tài)中，對將具有作為電源使用設(shè)備的電動自行車的安裝部的外部端子插入于電池組件的插入部后、具有向與插入方向呈垂直方向滑動的雙作用機構(gòu)的便攜式電源系統(tǒng)進行說明。
圖7是本實施形態(tài)的電動自行車700的側(cè)視圖。在對鞍座21進行支承的座位管22的背面上，設(shè)置有電池組件23的安裝部24。為防止偷盜，對于電池組件23的裝拆使用鑰匙25。
圖8是本實施形態(tài)的電池組件23的立體圖，圖9是安裝部24的立體圖。在電池組件23的長側(cè)面上，分別有導(dǎo)向槽26，在安裝部24上設(shè)有與導(dǎo)向槽26嵌合的導(dǎo)向部27。
在將電池組件23設(shè)置在安裝部24上時，在利用導(dǎo)向槽26和導(dǎo)向部27進行定位后，首先使電池組件23向安裝部24的安裝面垂直地移動。然后，使電池組件23與安裝面平行地滑動至固定位置。
在電池組件23的背面下部，設(shè)有充電電路的正極端子用凹部28a和負極端子用凹部28b、熱敏電阻端子用凹部28c以及放電電路的正極端子用凹部28d和負極端子用凹部28e。另外，在背面上部設(shè)有鎖定用凹部28f。
在安裝部24的安裝面上，在與正極端子用凹部28d和負極端子用凹部28e相對的位置上，分別設(shè)有L形的正極端子30和負極端子31。另外，在安裝面上，在與鎖定用凹部28f相對的位置上，設(shè)有鉤子用窗29。在充電電路的正極端子用凹部28a與負極端子用凹部28b和熱敏電阻端子用凹部28c的凹面上，各端子呈露出狀態(tài)。
圖10是本實施形態(tài)的電池組件23的后視圖，圖11是圖10中A-A線的剖視圖。在放電電路的正極端子用凹部28d和負極端子用凹部28e上，設(shè)有擋目板32。放電電路的正極端子33和負極端子34，分別被擋目板32遮蔽。鎖定用凹部28f被隔壁35分割成2個凹部28fa和28fb。
圖12是連接在圖9的安裝部24上的電池組件23的俯視圖。在圖12的狀態(tài)下，導(dǎo)向槽26與導(dǎo)向部27嵌合，但其示圖省略。圖13是圖12中B-B線的剖視圖，圖14A是圖12中C-C線的剖視圖，圖14B是圖12中D-D線的剖視圖。
圖13中，鎖定機構(gòu)部36由被彈簧37支承的缸38和鉤子39構(gòu)成。通過使電池組件23從初期位置向與安裝部24的安裝面平行的方向滑動至固定位置，首先與凹部28fa嵌合的鉤子39跨越隔壁35而向凹部28fb移動。因此，就能用鑰匙25鎖定。
在鉤子39與凹部28fa嵌合后狀態(tài)的初期位置，電池組件23具有的放電電路的正極端子33和放電端子34，未與安裝部24的正極端子30和放電端子31連接。這些端子通過此后的滑動被連接。另外，如圖14A所示，充電時使用的熱敏電阻端子40和充電電路的正極端子41等成為加蓋的狀態(tài)。
在本實施形態(tài)中，由圖13和圖14B可知，放電電路的正極端子33和負極端子34也被設(shè)置在用擋目板32所遮蔽的位置。因此，即使將與大型電池等導(dǎo)通的簧片等插入于正極端子用凹部28d和負極端子用凹部28e中，也不會使簧片與端子33和34連接。因此，可防止發(fā)生從放電端子進行充電的情況，能確保安全性。
另外，在本實施形態(tài)中，舉了電動自行車的例子，但對電源使用設(shè)備的種類無特別限定。另外，同樣的便攜式電源系統(tǒng)，尤其適用于電動腳踏車。
如上所述，采用本發(fā)明的便攜式電源系統(tǒng)，通過將放電端子設(shè)置在被遮蔽的位置，由于能利用雙作用機構(gòu)將放電端子和外部端子進行連接，故能以簡單的結(jié)構(gòu)確保很高的安全性。
權(quán)利要求
1.一種便攜式電源系統(tǒng)，由收容至少1個蓄電池的電池組件和安裝有電池組件的安裝部構(gòu)成，其特征在于，所述安裝部被設(shè)在電源使用設(shè)備中，所述電池組件具有帶充電端子的充電電路和帶放電端子的放電電路，所述充電電路具有控制充電時的電壓和電流的控制電路，所述安裝部具有用于與所述放電端子連接的突出的外部端子，所述電池組件具有所述外部端子的插入部，所述放電端子被設(shè)置在所述插入部內(nèi)被隱蔽的位置。在將所述外部端子插入于所述插入部的狀態(tài)下，所述電池組件可從初期位置向固定位置移動，并在所述固定位置實現(xiàn)所述外部端子與所述放電端子的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式電源系統(tǒng)，其特征在于，所述充電端子和放電端子分別具有正極端子和負極端子，所述負極端子在電氣上分別獨立，所述正極端子為一體，且分別具有同電位。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式電源系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組件具有溫度測定用的熱敏電阻端子。
4.如權(quán)利要求1所述的便攜式電源系統(tǒng)，其特征在于，所述充電電路還具有電流限制元件。
5.如權(quán)利要求1所述的便攜式電源系統(tǒng)，其特征在于，所述放電電路中無電流限制元件。
6.如權(quán)利要求1所述的便攜式電源系統(tǒng)，其特征在于，所述充電端子不被遮蔽而向外部露出。
7.如權(quán)利要求1所述的便攜式電源系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池為鋰蓄電池。
8.如權(quán)利要求1所述的便攜式電源系統(tǒng)，其特征在于，所述電源使用設(shè)備是電動工具、電動吸塵器、電動自行車或電動腳踏車。
全文摘要
一種便攜式電源系統(tǒng)，由收容至少1個蓄電池的電池組件和安裝有所述電池組件的安裝部構(gòu)成，所述安裝部被設(shè)在電源使用設(shè)備中，所述電池組件具有帶充電端子的充電電路和帶放電端子的放電電路，所述充電電路具有控制充電時的電壓和電流的控制電路，所述安裝部具有用于與所述放電端子連接的突出的外部端子，所述電池組件具有所述外部端子的插入部，所述放電端子被設(shè)置在所述插入部內(nèi)被隱蔽的位置，在將所述外部端子插入于所述插入部的狀態(tài)下，所述電池組件可從初期位置向固定位置移動，可在所述固定位置實現(xiàn)所述外部端子與所述放電端子的連接。
文檔編號H01M10/44GK1478634SQ0317872
公開日2004年3月3日 申請日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月16日
發(fā)明者村重伸治, 谷川太志, 志 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社