Интерфейс источника питания для электрического инструмента, питаемого множеством батарейных источников питания, и адаптер

Интерфейс источника питания для электрического инструмента, питаемого множеством батарейных источников питания, и адаптер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Эта заявка испрашивает приоритет заявки на патент США № 12/888100, зарегистрированной 22 сентября 2010 г., и заявки на патент Японии № 2010-029505, зарегистрированной 12 февраля 2010 г., содержание которых включено сюда посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к интерфейсу источника питания для электрического инструмента, питаемого множеством батарейных источников питания.

Описание предшествующего уровня техники

Патент США № 5028858 описывает электрический инструмент, который одновременно использует два батарейных источника питания в качестве источника энергии. В этом электрическом инструменте эти два батарейных источника питания соединены последовательно таким образом, что к электродвигателю электрического инструмента подается высокое напряжение. В результате может генерироваться более высокое выходное напряжение, необходимое для энергоемких действий, которое выше, чем возможное, когда используется только один батарейный источник питания в качестве источника энергии.

Сущность изобретения

Когда батарейные источники питания соединены последовательно, батарейные источники питания в некоторых ситуациях могут быть повреждены. Например, когда состояния зарядки двух портативных батарейных источников питания отличаются, один батарейный источник питания может стать чрезмерно разряженным и затем может заряжаться другим батарейным источником питания в обратном направлении (то есть, реверсивной зарядкой). В этом случае чрезмерно разряженный портативный батарейный источник питания может быть поврежден настолько серьезно, что он больше не может использоваться.

В попытке исключения этой проблемы патент США № 5028858 описывает использование двух светодиодов для указания на соответствующие состояния зарядки этих двух батарейных источников питания. Однако даже когда такие индикаторы применяются, батарейные источники питания могут быть чрезмерно разряженными или перегреваться, если пользователь не может видеть индикаторы легко и должным образом. В частности, когда применяют множество индикаторов, пользователь должен внимательно наблюдать все индикаторы. Если пользователь не видит индикатор, который указывает ненормальность, поскольку индикатор расположен в положении, невидимом для пользователя, батарейный источник питания, соответствующий индикатору, все же может чрезмерно разряжаться или перегреваться.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения эта проблема преодолена при помощи интерфейса источника питания по п.1. Посредством применения множества индикаторов, приспособленных для указания, по меньшей мере, одного состояния каждого соответствующего батарейного источника питания, таким образом, что все индикаторы одновременно видимы пользователем электрического инструмента, информация, сообщаемая всеми индикаторами, может удобно и достоверно выдаваться пользователю, таким образом, что вероятность ненормального состояния батареи, которая обозначается для одного или больше контролируемых батарейных источников питания, существенно уменьшается.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения электрический инструмент, предпочтительно, содержит основной корпус, удерживающий инструмент, и электродвигатель, расположенный в основном корпусе. Применено множество интерфейсов первой батареи, и каждый интерфейс батареи конфигурирован для съемной установки или прикрепления одного первого портативного батарейного источника питания. Множество интерфейсов первой батареи питания электрически соединяют множество прикрепленных первых батарейных источников питания последовательно с электродвигателем. Применяют множество индикаторов, и каждый индикатор сконфигурирован для указания, по меньшей мере, на одно состояние одного первого батарейного источника питания, прикрепленного к одному из интерфейсов первой батареи. Множество индикаторов расположены таким образом, что все индикаторы одновременно видимы для одного пользователя инструмента.

С таким инструментом пользователь инструмента может удобно и достоверно видеть все индикаторы одновременно и, таким образом, может визуально определять соответствующие состояния прикрепленных батарейных источников питания одновременно. В результате, если указано ненормальное состояние одним или больше индикаторами, пользователь инструмента может немедленно остановить использование электрического инструмента и, таким образом, избежать ненужного и, возможно, непоправимого повреждения батарейного источника(источников) питания.

Настоящее изобретение может применяться для любого типа бесшнурового электрического инструмента, включая, но не ограничиваясь ими, электрические инструменты для обработки металлов, электрические инструменты для обработки древесины, электрические инструменты для обработки камня и электрические инструменты для садоводства. Конкретные примеры включают, но не ограничены ими, электрические дрели, электрические ударные гайковерты и шуроповерты, электрические пневматические ключи ударного действия, электрические шлифовальные инструменты, электрические циркулярные пилы, электрические ножовочные инструменты, электрические механические лобзики, электрические ленточные пилы, электрические молотки, электрические режущие инструменты, электрические цепные пилы, электрические строгальные инструменты, электрические гвоздезабивные инструменты (включая электрические клепальные молотки), электрические степлеры, электрические ножницы, электрические шпалерные ножницы, электрические секаторы, электрические газонокосилки, электрические кусторезы, электрические воздуходувки (воздуходувки для удаления листьев), электрические ручные фонари, электрические вибраторы для уплотнения бетона и электрические пылесосы.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения, предпочтительно, каждый батарейный источник питания содержит множество литий-ионных элементов, и номинальное напряжение батарейных источников питания равно или больше 7,0 вольт, более предпочтительно, равно или больше 12,0 вольт и, еще более предпочтительно, равно или больше 18,0 вольт. Перераззарядка и перегревание могут нанести значительный ущерб литий-ионным элементам. Следовательно, настоящее изобретение предпочтительно для предотвращения перераззарядки и перегревания литий-ионных элементов и, таким образом, увеличения срока службы батарейных источников питания.

В другом аспекте осуществления изобретения электрический инструмент, который обычно работает с номинальным напряжением 36 вольт, предпочтительно, приводится в действие двумя батарейными источниками питания, каждый из которых содержит множество литий-ионных элементов и каждый из которых имеет номинальное напряжение 18 вольт. В таком варианте осуществления изобретения электрический инструмент, имеющий более высокое напряжение, может питаться легкодоступными батарейными источниками питания меньшего напряжения. Таким образом, электрический инструмент с более высоким напряжением (например, инструмент на 36 вольт) может использоваться, даже если соответствующий высоковольтный батарейный источник питания (то есть, батарейный источник питания на 36 вольт) недоступен для пользователя. Такой вариант осуществления изобретения также предпочтителен, поскольку батарейный источник питания меньшего напряжения (например, батарейный источник питания на 18 вольт) также может использоваться с соответствующими инструментами меньшего напряжения (например, инструментами на 18 вольт), таким образом, обеспечивая большую гибкость и удобство для пользователя.

Номинальное напряжение типичного литий-ионного элемента составляет 3,6 вольта. Таким образом, батарейный источник питания, имеющий номинальное напряжение 18 вольт, включает в себя, по меньшей мере, пять литий-ионных элементов, соединенных последовательно. Батарейный источник питания, имеющий номинальное напряжение 18 вольт, также может включать в себя, например, десять литий-ионных элементов, при этом пять пар литий-ионных элементов соединены параллельно, и пять пар соединенных параллельно литий-ионных элементов соединены последовательно, таким образом, что выдается напряжение 18 вольт. Подобным образом, батарейный источник питания, имеющий номинальное напряжение 18 вольт, также может включать в себя 15 или больше литий-ионных элементов при использовании таких соединенных параллельно и последовательно элементов. Чем выше количество литий-ионных элементов, тем больше емкость батарейных источников питания и, следовательно, меньше электрический ток, проходящий в каждом литий-ионном элементе, при разряде батареи из-за питаемой ей нагрузки.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения рассмотрена другая проблема патента США № 5028858. В частности, если применены два или больше интерфейсов батарейных источников питания для питания инструмента с двумя или больше батарейными источниками питания, нагрузка или электродвигатель инструмента может быть безнадежно поврежден, если, по меньшей мере, один батарейный источник питания, имеющий ненадлежащее номинальное напряжение, прикреплен/прикреплены к интерфейсу(интерфейсам) портативного батарейного источника питания.

Эта проблема решена адаптером источника питания по п.18, который предотвращает соединение ненадлежащего батарейного источника питания с интерфейсами для батарейных источников питания.

Дополнительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны в зависимых формулах изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - группа изделий в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - высоковольтный электрический инструмент, в котором одновременно используются два низковольтных батарейных источника питания в качестве источника энергии;

фиг. 3 - вид в плане, показывающий два низковольтных батарейных источника питания, отделенных от основного корпуса высоковольтного электрического инструмента, показанного на фиг. 2;

фиг. 4 - вид снизу, показывающий два низковольтных батарейных источника питания, отделенных от основного корпуса высоковольтного электрического инструмента, показанного на фиг. 2;

фиг. 5 - принципиальная схема, показывающая электрическую схему высоковольтного электрического инструмента, показанного на фиг. 2;

фиг. 6 - модифицированный пример электрической схемы, показанной на фиг. 5, имеющий добавленную к ней схему обхода;

фиг. 7 - модифицированный пример электрической схемы, показанной на фиг. 5, в которой изменено положение соединения со схемой источника питания для главного контроллера;

фиг. 8 - модифицированный пример электрической схемы, показанной на фиг. 5, в которой изменено положение соединения со схемой источника питания для главного контроллера и добавлена схема обхода;

фиг. 9 - два низковольтных батарейных источника питания, соединенных с основным корпусом высоковольтного электрического инструмента через адаптер, имеющий шнур, соединяющий блок стороны батарейного источника питания с блоком стороны основного корпуса;

фиг. 10 - блок стороны основного корпуса адаптера, показанного на фиг. 9, показанный более подробно;

фиг. 11 - блок стороны батарейного источника питания адаптера, показанного на фиг. 9, показанный более подробно;

фиг. 12 - принципиальная схема, показывающая типичную электрическую схему адаптера, показанного на фиг. 9-11;

фиг. 13 - модифицированный пример электрической схемы, показанной на фиг. 12, имеющей добавленную в нее схему обхода;

фиг. 14 - два низковольтных батарейных источника питания, соединенных с основным корпусом электрического инструмента высокого напряжения через встроенный или автономный адаптер;

фиг. 15 - верхняя часть интегрированного адаптера, показанного на фиг. 14, более подробно;

фиг. 16 - нижняя часть интегрированного адаптера, показанного на фиг. 14, более подробно;

фиг. 17 - известный низковольтный электрический инструмент с использованием одного низковольтного батарейного источника питания в качестве источника энергии;

фиг. 18 - вид снизу, соответствующий фиг. 17, после того, как низковольтный батарейный источник питания был отделен от основного корпуса низковольтного электрического инструмента;

фиг. 19 - низковольтный батарейный источник питания, показанный более подробно;

фиг. 20 - известный высоковольтный электрический инструмент, имеющий один высоковольтный батарейный источник питания, как источник энергии;

фиг. 21 - вид в плане, показывающий высоковольтный батарейный источник питания, отделенный от основного корпуса высоковольтного электрического инструмента, и

фиг. 22 - вид снизу, показывающий высоковольтный батарейный источник питания, отделенный от основного корпуса высоковольтного электрического инструмента.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 показана примерная не вносящая ограничений группа бесшнуровых инструментов в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, группа изделий включает в себя два типа батарейных источников 10, 30 питания, три типа электрических инструментов 50, 70, 100 и два типа адаптеров 200, 300. "Высоковольтный" электрический инструмент 70 обычно предназначен для использования одного "высоковольтного" батарейного источника 30 питания в качестве источника энергии. Однако адаптеры 200, 300 могут служить для электрического соединения множества "низковольтных" батарейных источников 10 питания с основным корпусом 72 электрического инструмента 70 таким образом, что электрический инструмент 70 питается таким же или по существу таким же напряжением, как и "высоковольтный" батарейный источник 30 питания.

В данном типичном варианте осуществления изобретения первый батарейный источник 10 питания имеет номинальное напряжение 18 вольт, и второй батарейный источник 30 питания имеет номинальное напряжение 36 вольт. Для удобства в следующем описании первый батарейный источник 10 питания, имеющий номинальное напряжение 18 вольт, будет также упоминаться как "низковольтный батарейный источник 10 питания" и второй батарейный источник 30 питания, имеющий номинальное напряжение 36 вольт, будет также упоминаться как "высоковольтный батарейный источник 30 питания".

Низковольтный батарейный источник 10 питания содержит (по меньшей мере) пять литий-ионных элементов, соединенных последовательно. Высоковольтный батарейный источник 30 питания содержит (по меньшей мере) десять литий-ионных элементов, соединенных последовательно. Два типа батарейных источников 10, 30 питания, предпочтительно, являются перезаряжающимися с использованием зарядного устройства (не показанного на фигурах) после использования в качестве источников энергии для электрических инструментов 50, 70, 100. Кроме того, два типа батарейных источников 10, 30 питания, предпочтительно, являются так называемыми батарейными источниками питания "скользящего типа", которые устанавливают посредством скольжения в/на соответствующие соединительные части электрических инструментов 50, 70, 100, адаптеров 200, 300 или зарядного устройства. Такие батарейные источники 10, 30 питания уже находятся в практическом применении. В частности, низковольтный батарейный источник 10 питания с номинальным напряжением 18 вольт широко используется. Однако соединительная структура батарейных источников питания конкретно не ограничена, и большое разнообразие соединительных механизмов батарейных источников питания, известных в данной области техники, также может с пользой использоваться с настоящим изобретением.

Низковольтный батарейный источник 10 питания может включать, например, десять литий-ионных элементов, а не пять литий-ионных элементов, как было указано выше в разделе "Сущность изобретения". В этом случае десять литий-ионных элементов содержат пять пар литий-ионных элементов, соединенных параллельно, и пять пар соединенных параллельно литий-ионных элементов соединенных последовательно для выдачи напряжения 18 вольт. Аналогично высоковольтный батарейный источник 30 питания может включать, например, двадцать литий-ионных элементов, а не десять литий-ионных элементов. В этом случае двадцать литий-ионных элементов содержат десять пар литий-ионных элементов, соединенных параллельно, и десять пар соединенных параллельно литий-ионных элементов соединены последовательно для выдачи напряжения 36 вольт.

В данном типичном варианте осуществления изобретения "низковольтный" электрический инструмент 50 предназначен для работы с номинальным напряжением 18 вольт, и другие два "высоковольтных" электрических инструмента 70, 100 предназначены для работы с номинальным напряжением 36 вольт. Для удобства в следующем описании электрический инструмент 50, работающий с номинальным напряжением 18 вольт, будет упоминаться как "низковольтный электрический инструмент 50", и электрические инструменты 70, 100, работающие с номинальным напряжением 36 вольт, будут упоминаться как "высоковольтные электрические инструменты 70, 100". Однако, как будет понятно, термины "низковольтный" и "высоковольтный" являются относительными терминами и просто предназначены для указания на то, что согласно этому аспекту настоящего изобретения рассматриваются два батарейных источника питания, которые обычно выдают токи с разными напряжениями, и два инструмента, которые обычно работают с разными напряжениями. Нет необходимости, чтобы высоковольтные устройства имели в два раза большее напряжение, чем у низковольтных устройств, или, фактически, имели любое конкретное кратное напряжение. Например, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения два низковольтных (например, 18 вольт) батарейных источника 10 питания могут быть соединены последовательно с электрическим инструментом более высокого напряжения, которое обычно работает с номинальным напряжением, которое не является кратным относительно низковольтных батарейных источников 10 питания, например, 24 вольта. В этом случае, предпочтительно, применяют электрическую схему понижения напряжения или в инструменте, или в адаптере 200, 300, который соединяет батарейные источники 10 питания с инструментом.

Как показано на фиг. 17 и 18, низковольтный электрический инструмент 50 обычно приспособлен для использования одного низковольтного батарейного источника 10 питания в качестве собственного источника энергии. Этот низковольтный электрический инструмент 50 является, например, электрическим ударным гайковертом и приводит в движение патрон 54 инструмента в результате действия главного выключателя 58. Набор гайковерта, который является инструментом, может быть установлен на патроне 54 инструмента. Такой низковольтный электрический инструмент 50 уже находится в практическом применении и продается вместе с низковольтным батарейным источником 10 питания, имеющим номинальное напряжение 18 вольт.

Основной корпус 52 низковольтного электрического инструмента 50 включает в себя один интерфейс 60 батареи. Интерфейс 60 батареи сконфигурирован для съемной установки или прикрепления низковольтного батарейного источника 10 питания, и низковольтный батарейный источник 10 питания может со скольжением устанавливаться или прикрепляться в нем. Интерфейс 60 батареи имеет пару направляющих 62, входную клемму 64a положительного электрода, входную клемму 64b отрицательного электрода и выемку 68 для приема защелки. Предпочтительно, также применена клемма ввода-вывода контроллера источника питания, но она не показана на фиг. 18.

Как показано на фиг. 19, низковольтный батарейный источник 10 питания включает в себя соединитель 20, который может со скольжением вставляться в интерфейс 60 батареи. Соединитель 20 включает в себя пару направляющих 22, выходную клемму 24a положительного электрода, выходную клемму 24b отрицательного электрода и клемму 26 автоостанова. Когда низковольтный батарейный источник 10 питания со скольжением прикреплен к интерфейсу 60 батареи, выходная клемма 24a положительного электрода низковольтного батарейного источника 10 питания электрически соединяется с выходной клеммой положительного электрода 64a основного корпуса 52, и выходная клемма отрицательного электрода 24b низковольтного батарейного источника 10 питания электрически соединяется с входной клеммой отрицательного электрода 64b основного корпуса 52. Кроме того, клемма 26 автоостанова соединяется с клеммой ввода-вывода контроллера источника питания. В результате этого скользящего соединения низковольтный батарейный источник 10 питания также физически соединяется с основным корпусом 52 низковольтного электрического инструмента 50, и элементы 16 батареи (см., например, фиг. 5) электрически соединяются с внутренней электрической схемой инструмента 50. Кроме того, низковольтный батарейный источник 10 питания имеет защелку 12, которая зацепляется с выемкой 68 для приема защелки интерфейса 60 батареи и с возможностью разъединения прикрепляет низковольтный батарейный источник 10 питания к интерфейсу 60 батареи. Защелка 12 может быть освобождена из выемки 68 для приема защелки действием кнопки 14 освобождения защелки.

Ниже будут описаны два типа высоковольтных электрических инструментов 70, 100. Первый высоковольтный электрический инструмент 70 приспособлен для нормальной работы с использованием одного высоковольтного батарейного источника 30 питания, как собственного источника энергии, как будет теперь описано со ссылками на фиг. 20, 21 и 22. Высоковольтный электрический инструмент 70 может быть, например, электрической воздуходувкой, которая включает в себя вентилятор, расположенный в основном корпусе 72, который приводится во вращение в результате действия главного выключателя 78. Электрическая воздуходувка 70 является электрическим инструментом, обычно используемым в садоводстве и для очистки посредством выдувания воздуха из наконечника 73a насадки 73, чтобы перемещать мусор, такой как опавшие листья. Высоковольтный электрический инструмент 70, работающий с номинальным напряжением 36 вольт, уже находится в практическом применении вместе с высоковольтным батарейным источником 30 питания, который выдает номинальное напряжение 36 вольт.

Как показано на фиг. 22, основной корпус 72 высоковольтного электрического инструмента 70 имеет один интерфейс 80 батареи. Интерфейс 80 батареи сконфигурирован для съемного прикрепления к высоковольтному батарейному источнику 30 питания, и высоковольтный батарейный источник 30 питания может вставляться в него со скольжением. Интерфейс 80 батарейного источника питания включает в себя пару направляющих 82, входную клемму 84a положительного электрода, входную клемму 84b отрицательного электрода, клемму 86 ввода-вывода контроллера батареи и выемку 88 для приема защелки.

Высоковольтный батарейный источник 30 питания включает в себя соединитель 40, который может со скольжением вставляться в интерфейс 80 батареи, как показано на фиг. 21. Соединитель 40 включает в себя пару направляющих 42, выходную клемму 44a положительного электрода, выходную клемму 44b отрицательного электрода и вывод 46 автоостанова. Когда высоковольтный батарейный источник 30 питания присоединен к интерфейсу 80 батареи, выходная клемма 44a положительного электрода высоковольтного батарейного источника 30 питания соединяется с входной клеммой 84a положительного электрода интерфейса 80 батареи, и выходная клемма 44b отрицательного электрода высоковольтного батарейного источника 30 питания соединяется с входной клеммой 84b отрицательного электрода интерфейса 80 батареи. Кроме того, вывод 46 автоостанова, который электрически соединен с контроллером батарейного источника 30 питания, как будет дополнительно описано ниже, соединен с клеммой ввода-вывода контроллера 86 батареи. В результате высоковольтный батарейный источник 30 питания электрически соединен с электрической схемой в основном корпусе 72 высоковольтного электрического инструмента 70. Кроме того, высоковольтный батарейный источник 30 питания имеет защелку 32, которая зацепляется с выемкой 88 для приема защелки интерфейса 80 батареи и с возможностью отсоединения прикрепляет высоковольтный батарейный источник 30 питания к интерфейсу 80 батареи. Защелка 32 может быть освобождена из выемки 88 для приема защелки действием кнопки 34 освобождения защелки.

Соединители 20, 40 низковольтного батарейного источника 10 питания и высоковольтного батарейного источника 30 питания могут иметь в основном одинаковые или подобные конструкции. Однако размеры соединителей 20, 40 могут отличаться, например, может отличаться интервал между направляющими 22, 42. В этом случае низковольтный источник 10 питания не может быть присоединен к интерфейсу 80 батареи высоковольтного электрического инструмента 70, и высоковольтный батарейный источник 30 питания не может быть присоединен к интерфейсу 60 источника питания низковольтного электрического инструмента 50. Другими словами, из-за разности размеров соединителей 20, 40 интерфейс 80 батареи является выделенным интерфейсом для высоковольтного батарейного источника 30 питания, и интерфейс 60 источника питания является выделенным интерфейсом для низковольтного батарейного источника 10 питания. Кроме того, в другом варианте осуществления изобретения интерфейсы 60, 80 могут быть выделены дополнительно или в качестве альтернативы на основе разностей форм соединителей 20, 40.

Как показано на фиг. 2-4, второй высоковольтный электрический инструмент 100, с другой стороны, приспособлен для нормальной работы с одновременным использованием двух низковольтных батарейных источников 10 питания, как его источника энергии. Высоковольтный электрический инструмент 100 также может быть электрической воздуходувкой, имеющей вентилятор, с возможностью вращения установленный в основном корпусе 102, который приводится в действие в результате работы главного выключателя 108. Электрическая воздуходувка 100 в основном идентична описанной выше электрической воздуходувке 70 с точки зрения ее функций и применения.

Для использования тока, одновременно подаваемого от двух батарейных источников 10 питания, основной корпус 102 высоковольтного электрического инструмента 100 включает в себя интерфейс 120 источника питания, содержащий два индивидуальных интерфейса 130 батареи (батарейного источника питания). Каждый интерфейс 130 источника питания конфигурирован для установки или прикрепления, например, со скольжением одного низковольтного батарейного источника 10 питания. Каждый интерфейс 130 источника питания включает в себя пару направляющих 132, входную клемму 134a положительного электрода, входную клемму 134b отрицательного электрода, клемму 136 ввода-вывода контроллера батареи и выемку 138 для приема защелки. Интерфейс 130 источника питания по существу идентичен интерфейсу 60 источника питания описанного выше низковольтного электрического инструмента 50 с точки зрения соответствующих структур. Два интерфейса 130 источника питания расположены рядом в задней части основного корпуса 102, и низковольтные батарейные источники 10 питания могут быть вставлены в одном и том же направлении. Два низковольтных батарейных источника 10 питания, прикрепленные к двум интерфейсам 130 батареи, соединены последовательно и подают ток в электрическую схему основного корпуса 102 с напряжением приблизительно 36 вольт.

Основной корпус 102 высоковольтного электрического инструмента 100 также включает в себя два индикатора 160, соответственно, расположенных над двумя интерфейсами 130 батареи. Каждый индикатор 160 содержит, например, один или более светодиодов или другое средство для выдачи визуальной информации о состоянии батареи пользователю инструмента, такое как, но не ограничиваясь ими, одну или более ламп накаливания и/или дисплей, такой как жидкокристаллический дисплей. В предпочтительном варианте осуществления изобретения один из индикаторов 160 может указывать состояние зарядки или уровень зарядки низковольтного батарейного источника 10 питания, прикрепленного к одному интерфейсу 130 батареи, и другой индикатор 160 может указывать то же состояние (то есть, уровень зарядки) или другое состояние низковольтного батарейного источника 10 питания, прикрепленного к другому интерфейсу 130 батареи. Более предпочтительно, оба индикатора 160 указывают состояние зарядки или уровень зарядки соответствующего низковольтного батарейного источника 10 питания. Например, светодиод может светиться, когда состояние зарядки спадает до уровня, на котором необходима подзарядка батарейных источников 10 питания. Также предпочтительно, чтобы каждый индикатор 160 указывал состояние зарядки соответствующего низковольтного батарейного источника 10 питания, по меньшей мере, на двух уровнях, например, указание желтым цветом - "предупреждение о низком заряде" и красным цветом - "немедленно прекратить использование инструмента". В случае необходимости, также может применяться третий зеленый светодиод "разрешается работа инструмента", таким образом, что пользователь инструмента может принимать визуальное подтверждение, что батарея находится в пригодном состоянии для использования. Также предпочтительно, чтобы один или более индикаторов 160 выдавали информацию относительно возможной ненормальной температуры батареи (например, перегрева) соответствующего низковольтного батарейного источника 10 питания вместо или в дополнение к состоянию зарядки соответствующего низковольтного батарейного источника 10 питания.

Как показано на фиг. 2, два индикатора 160 расположены рядом на задней поверхности 102a высоковольтного электрического инструмента 100 и имеют одинаковое направление отображения (то есть, направление свечения этих двух светодиодов одинаковое или по существу одинаковое). Таким образом, пользователь может видеть оба индикатора 160 одновременно и может одновременно определять соответствующие состояния зарядки двух низковольтных батарейных источников 10 питания удобным и достоверным образом. Кроме того, индикаторы 160 расположены выше соответствующих интерфейсов 130 источников питания. Таким образом, например, если высоковольтный электрический инструмент 100 резко прекращает работу, пользователь может немедленно и удобно определить, какой из низковольтных батарейных источников 10 питания имеет проблемы или неисправность. Дополнительно или в качестве альтернативы задней поверхности 102a, два индикатора 160 могут быть расположены в других местах, которые могут быть одновременно наблюдаемыми пользователем, таких как верхняя поверхность основного корпуса 102. Более конкретно, предпочтительно, два индикатора 160 расположены в целом в одной плоскости, таким образом, чтобы пользователь мог одновременно видеть два индикатора 160 с разных направлений.

Дополнительно или в качестве альтернативы, один или более индикаторов 160 могут быть также расположены на наружной поверхности каждого низковольтного батарейного источника 10 питания, например поверхности батарейного источника 10 питания, которая обращена назад, когда батарейный источник 10 питания присоединен к инструменту 100. Как уже было описано выше, предпочтительно, два интерфейса 130 источника питания расположены рядом и могут принимать со скольжением низковольтные батарейные источники 10 питания в одном и том же направлении. В таком варианте осуществления изобретения, когда два низковольтных батарейных источника 10 питания присоединены к основному корпусу 102, два индикатора 160 будут помещены рядом в одной плоскости, и их отображение или направление свечения также будет одинаковым или по существу одинаковым. В результате, даже если индикаторы 160 расположены на соответствующих батарейных источниках 10 питания, пользователь может одновременно видеть два индикатора 160 с разных направлений.

Примерная электрическая схема для высоковольтного электрического инструмента 100, а также для двух низковольтных батарейных источников 10 питания, служащих в качестве источников энергии для инструмента 100, будут описаны ниже со ссылками на фиг. 5. Каждый низковольтный батарейный источник 10 питания содержит пять элементов батареи 16, соединенных последовательно, и контроллер 18 источника питания, предпочтительно, являющийся микропроцессором. Каждый элемент 16, предпочтительно, является литий-ионным элементом, и его номинальное напряжение составляет 3,6 вольт. Пять элементов 16, соединенных последовательно, соединены с выходной клеммой 24а положительного электрода и выходной клеммой 24b отрицательного электрода, и ток может проходить через эти две клеммы 24a, 24b с напряжением приблизительно 18 вольт. Как показано на фиг. 5, выходная клемма 24b отрицательного электрода верхнего низковольтного батарейного источника 10 питания электрически соединена с выходной клеммой 24а положительного электрода нижнего низковольтного батарейного источника 10 питания посредством клемм 134a и 134b, которые проводящим образом соединены проводом. В результате, когда два низковольтных батарейных источника 10 питания соединены с соответствующим интерфейсом 130 батареи, элементы батареи 16 питания двух низковольтных батарейных источников 10 питания (на 18 вольт) соединены последовательно и подают ток к электрической схеме основного корпуса 102 с напряжением приблизительно 36 вольт.

Контроллер 18 батареи, предпочтительно, содержит интегральную схему, которая включает в себя центральный процессор и может выполнять содержащиеся в нем различные программы. Контроллер 18 батареи электрически соединен с каждым элементом 16 и может измерять напряжение каждого элемента 16. Контроллер 18 источника питания может быть запрограммирован для выполнения алгоритма, согласно которому контроллер 18 определяет состояние зарядки или уровень зарядки каждого элемента 16 на основе измеренного напряжения каждого элемента 16, сравнивает измеренное напряжение с заданным сохраненным пороговым значением и затем выдает сигнал автоостанова к клемме 26 автоостанова, когда, по меньшей мере, один элемент 16 требует подзарядки, на основе этапа сравнения. В этом случае сигнал автоостанова может быть сигналом, например, указывающим, что было обнаружено высокое сопротивление. В этом варианте осуществления изобретения и во всех других описанных здесь вариантах осуществления изобретения сигнал автоостанова, предпочтительно, может быть цифровым логическим сигналом, который отобран из одного из двух разных уровней напряжения, то есть цифровым сигналом "1" или "0", который имеет отчетливо другой сигнал уровня напряжения по сравнению с сигналом "батарея в норме". Однако также предполагается, что контроллер 18 источника питания может быть аналоговой схемой или смешанной аналоговой/цифровой схемой (например, конечным автоматом), и контроллер 18 батареи может выдавать аналоговые сигналы (например, сигналы, имеющие больше чем два уровня напряжения), как сигнал автоостанова. Естественно, контроллер 18 батареи не ограничен выдачей только сигналов "автоостанова", но также может быть конфигурирован или запрограммирован для выдачи разнообразных сигналов, например, представляющих одно или более состояний батареи, таких как температура батареи, напряжение батареи, сопротивление батареи и т.д.

Основной корпус 102 снабжен электродвигателем 176, который приводит инструмент (в этом примерном варианте осуществления изобретения вентилятор). Два низковольтных батарейных источника 10 питания соединены последовательно с электродвигателем 176 через главный выключатель 178. Основной корпус 102 снабжен схемой 190 регулирования скорости, мощным полевым транзистором 194, транзистором 192 регулирования напряжения затвора и схемой 196 деления напряжения. Мощный полевой транзистор 194 соединен последовательно с электродвигателем 176 и может выключать электрический ток, проходящий к электродвигателю 176. Схема 190 регулирования скорости выполняет регулирование посредством широтно-импульсной модуляции для регулирования электрического тока через мощный полевой транзистор 194 и, таким образом, может регулировать угловую скорость электродвигателя 176 способом, известным в области инструментов. Транзистор 192 регулиров