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1、用于电池保护的方法和系统的制作方法专利名称：用于电池保护的方法和系统的制作方法技术领域：本发明一般涉及一种用于电池(battery)保护的方法和系统，更 具体地说，涉及一种用于电动工具的电池保护的方法和系统。背景技术：无绳电动工具通常由便携式电池组驱动。这些电池组具有不同的 电池化学物质和标称电压，且可以用于驱动无数种工具和电气设备。 电动工具电池的电池化学物质通常是镍镉(NiCd)、镍氢(NiMH) 或铅酸。这种化学物质一般持久耐用。发明内容一些电池化学物质(例如锂(Li)、锂离子(Li-ion)和其 它基于锂的化学物质)要求有准确的充电方案和充电操作，且放电能 受控制。不充分的充电方案和不
2、能受控制的放电方案可能会产生过度 的发热、过度充电的情况和/或过多放电的情况。这些情况和发热可能 给电池造成无法弥补的损坏并严重影响到电池的容量。各种因素(例如过多的热量)可能使电池组内的一个或多个电池(cell)变得不平衡， 即，其当前充电状态大大低于电池组内的其它电池。不平衡的电池会 严重影响到电池组的性能(例如运行时间和/或电压输出)且会缩短电 池组的寿命。本发明提供了一种用于电池保护的方法和系统。在一种结构和一 些方面中，本发明提供了一种用于监控电池的温度的方法和系统。在 另一种结构和一些方面中，本发明提供了一种用于转移电池内的热量 的方法和系统。在另一种结构和一些方面中，本发明提供了
3、一种用于 通过相变材料来转移电池内的热量的方法和系统。在另一种结构和一 些方面中，本发明提供了一种用于监控电池不平衡的方法和系统。在 另一种结构和一些方面中，本发明提供了一种用于根据电池的温度和/ 或电池不平衡来控制电气设备的运行的方法和系统。在另一种结构和 一些方面中，本发明提供了一种用于确定电池的当前充电状态和表示 或显示电池的当前充电状态的方法和系统。在另一种结构和一些方面 中，本发明提供了一种用于根据电池的温度来中断放电电流的方法和 系统。本发明提供了一种执行含有电池组的运行的方法，所述方法包括 下列步骤以第一监测率来监测第一电池组情况；判断第二电池组情 况何时达到阈值；在第二电池组情
4、况达到阈值之后，以第二监测率来 监测第一电池组情况，第二监测率不同于第一监测率。本发明还提供了一种用于运行电池组的方法，该电池组带有电池 组情况，电池组情况具有范围，所述方法包括步骤执行包括电池组 的运行；测量电池组情况的第一测量值；测量电池组情况的第二测量 值，第一测量值和第二测量值中的至少一个在所述范围之外；平均第8一测量值和第二测量值，以提供平均测量值；以及如果平均测量值处 于所述范围之内，继续包括电池组的运行。本发明还提供了一种用于执行包括电池组的运行的方法，所述方 法包括步骤监测电池组情况；以及控制电池组的功能，该控制步骤 包括下列步骤当电池组情况处于第一范围时，以用于所述功能的第
5、一响应时间来控制所述功能，以及当电池组情况处于第二范围时，以 用于所述功能的第二响应时间来控制所述功能，所述第二响应时间不 同于所述第一响应时间。本发明还提供了一种电池组，该电池组包括外壳；由所述外壳 支撑的电池单元，功率可在所述电池单元和电气设备之间传输；由所 述外壳支撑的电路，能操作用于控制所述电池组的功能；以及散热片， 该散热片与所述电路进行热交换，且能操作用于散发来自所述电路的 执。、 o本发明还提供了一种锂离子电池组，该电池组被设置成与手持电 动工具连接，该电池组包括电池组外壳；被设置成与电动工具的相 应的终端连接的多个终端；排列在外壳内并由所述外壳支撑的多个可 再充电的锂离子电池单
6、元，每个电池单元具有各自的充电状态，所述电池 组具有充电状态，功率可在所述电池单元和所述电动工具之间传输；由 所述外壳支撑的控制电路，能操作用于控制所述电池组的多个功能， 所述功能包括放电功能，所述控制电路包括控制器，所述控制电路被 设置成基于被监测的充电状态来控制所述电池组的至少一个功能；开 关，该开关被设置成当其打开时中断在所述电池单元和所述电动工具 之间的功率的传输，所述开关还被设置成当其关闭时，启动在所述电池单元和所述电动工具之间的功率的传输，所述开关包括至少一个场 效应晶体管；以及散热片，该散热片与所述开关进行热交换，且能操 作用于散发来自所述开关的热，其中，所述电池组和所述电动工具
7、可 以有选择地互相分离，以及其中所述开关和所述散热片是所述电池组 的组件。本发明还提供了一种锂离子电池组，该电池组被设置成与手持电 动工具连接，该电池组包括电池组外壳；被设置成与电动工具的相应的终端连接的多个终端；排列在外壳内并由所述外壳支撑的多个可 再充电的锂离子电池单元，每个电池单元具有各自的充电状态，所述电池 组具有充电状态，功率可在所述电池单元和所述电动工具之间传输；由 所述外壳支撑的控制电路，能操作用于控制所述电池组的多个功能， 所述功能包括放电功能，所述控制电路包括控制器和热敏电阻器，所 述控制电路被设置成基于被监测的充电状态和被监测的电池组温度中 的至少一个来控制所述电池组的至少
8、一个功能；开关，该开关被设置 成当其打开时中断在所述电池单元和所述电动工具之间的功率的传输，所述开关还被设置成当其关闭时，启动在所述电池单元和所述电 动工具之间的功率的传输；以及散热片，该散热片与所述开关进行热 交换，且能操作用于散发来自所述开关的热，其中，所述电池组和所 述电动工具可以有选择地互相分离，以及其中所述开关和所述散热片 是所述电池组的组件。本发明还提供了一种锂离子电池组，该电池组被设置成与手持电 动工具连接，该电池组包括电池组外壳；被设置成与电动工具的相 应的终端连接的多个终端；排列在外壳内并由所述外壳支撑的多个可 再充电的锂离子电池单元，每个电池单元具有各自的充电状态，所述电池
9、 组具有充电状态，功率可在所述电池单元和所述电动工具之间传输，所 述电池单元能操作用于总共提供至少20安培的放电电流来给所述电动 工具供电；由所述外壳支撑的控制电路，能操作用于控制所述电池组 的多个功能，所述功能包括放电功能，所述控制电路包括控制器，所 述控制电路被设置成基于被监测的充电状态来控制所述电池组的至少 一个功能；开关，该开关被设置成当其打开时中断在所述电池单元和 所述电动工具之间的功率的传输，所述开关还被设置成当其关闭时， 启动在所述电池单元和所述电动工具之间的功率的传输；以及散热片，该散热片与所述开关进行热交换，且能操作用于散发来自所述开关的 热，其中，所述电池组和所述电动工具可
10、以有选择地互相分离，以及其中所述开关和所述散热片是所述电池组的组件。本发明还提供了一种锂离子电池组，该电池组被设置成与电动工 具连接，该电池组包括外壳；多个终端；排列在所述外壳内并由所述外壳支撑的多个可再充电的锂离子电池单元，每个电池单元具有各自 的充电状态，功率可在所述电池单元和所述电动工具之间传输，所述电 池单元能操作用于总共提供至少20安培的放电电流来给所述电动工具 供电；由所述外壳支撑的控制电路，能操作用于控制所述电池组的多 个功能，所述功能包括放电功能，所述控制电路包括控制器和热敏电 阻器，所述控制电路被设置成监测每个电池单元的各自的充电状态、 所述电池组的充电状态以及电池组温度，所
11、述控制电路还被设置成基 于被监测的所述电池单元的各自的充电状态、被监测的所述电池组的 充电状态、或被监测的电池组温度来控制所述电池组的至少一个功能； 开关，该开关被设置成当其打开时中断在所述电池单元和所述电动工 具之间的功率的传输，所述开关还被设置成当其关闭时，启动在所述 电池单元和所述电动工具之间的功率的传输，所述开关包括至少一个 场效应晶体管；以及散热片，该散热片与所述开关进行热交换，且能 操作用于散发来自所述开关的热。本发明还提供了一种电动工具电池组，能操作用于提供功率至电 动工具，所述电池组包括电池单元，能操作用于提供放电电流来给所述电动工具供电；以及控制器，能操作用于当电池组情况处于
12、指定 范围时控制所述电池组的运行，所述控制器能操作用于以至少第一抽 样模式和第二抽样模式来抽样所述电池组情况以产生多个测量值，所 述第一抽样模式具有第一抽样率，所述第二抽样模式具有第二抽样率， 所述第一抽样率小于所述第二抽样率，并且所述控制器能操作用于平 均多个测量值以产生平均测量值，所述控制器能操作用于当所述平均 测量值在指定范围之外时修改所述电池组的运行。本发明还提供了一种电动工具电池组，能操作用于提供功率至电 动工具，所述电池组包括外壳；多个电池单元，该多个电池单元位于外壳中并且能操作用于提供放电电流来给所述电动工具供电，所述 电池单元具有基于锂的化学物质；以及控制器，能操作用于控制所述
13、电池组的运行，所述控制器能操作用于以至少第一抽样模式和第二抽 样模式来抽样所述电池组情况以产生多个测量值，所述第一抽样模式 具有第一抽样率，所述第二抽样模式具有第二抽样率，所述第一抽样11率小于所述第二抽样率，并且所述控制器能操作用于平均多个测量值 以产生平均测量值，所述控制器能操作用于当所述平均测量值在指定 范围之外时修改所述电池组的运行。本发明还提供了一种电池组，被设置成与电动工具连接，所述电 池组包括外壳；具有电压的电池单元，功率可在所述电池单元和所 述电动工具之间传输，所述电池单元具有基于锂的电池化学物质；控 制器，能操作用于控制所述电池组的功能，所述控制器要求电压等于 或大于工作电压
14、阈值中的至少一者以运行，所述电池单元能操作用于 有选择地提供电压至控制器；以及电路，该电路能操作用于当由所述 电池单元提供到所述控制器的电压低于所述控制器的工作电压阈值时 启动控制器运行。通过查阅详细的描述和附图，本领域的普通技术人员将对本发明 的主要特性和主要优点变得清楚明了。图1是电池的透视图。图2是另一电池的透视图。图3是另一电池的透视图。图4是与诸如电动工具的第一电气设备一起使用的电池(例如图3中所示的电池)的透视图。图5是与诸如电动工具的第二电气设备一起使用的电池(例如图3中所示的电池)的透视图。图6A是诸如图l一3中所示的电池中的一种的示意图。 图6B是诸如图l一3中所示的电池中的
15、一种的另一示意图。 图6C是诸如图l一3中所示的电池中的一种的另一示意图。 图6D是诸如图l一3中所示的电池中的一种的另一示意图。 图7是诸如图l一3中所示的电池中的一种的另一示意图。 图8是诸如图l一3中所示的电池中的一种的另一示意图。 图9是诸如图l一3中所示的电池中的一种的另一示意图。 图IO是诸如图l一3中所示的电池中的一种的另一示意图。图IIA是诸如图l一3中所示的电池中的一种的另一示意图。 图IIB是诸如图13中所示的电池中的一种的另一示意图。 图IIC是诸如图l一3中所示的电池中的一种的另一示意图。 图IID是诸如图l一3中所示的电池中的一种的另一示意图。 图IIE是诸如图l一3
16、中所示的电池中的一种的另一示意图。 图IIF是诸如图13中所示的电池中的一种的另一示意图。 图12A C是诸如图l一3中所示的电池中的一种的另一示意图。 图13A是其它部分被除去的部分电池的透视图，例如图l一3中所示的电池中的一种，和示出了FET和散热片。图13B是图13A中所示的部分电池的平面视图。图13C是其它部分被除去的部分电池的透视图，例如图l一3中所示的电池中的一种，和示出了电池内的FET、散热片和电连接。 图14A E包含了图13A中所示的部分电池的视图。 图15是其它部分被除去的部分电池的透视图，例如图l一3中所示的电池中的一种，和示出了FET和散热片。图16是其它部分被除去的部分电池的另一透视图，例如图l一3中所示的电池中的一种，和示出了FET和散热片。图17是一种替换结构的电池的一部分的透视性剖面图，包含相变材料。图18是另一种替换结构的电池的一部分
