CN204541109U - 穿戴式电池包收容装置及穿戴式电池包系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种穿戴式电池包收容装置及穿戴式电池包系统，包括：主体；穿戴部件；主体上设有电池包收容位，所述收容位具有与电池包的电池包接口相配的收容接口；电能输出器，电能输出器上设有电能输出接口；位于电能输出接口和收容接口之间的变压器；连接变压器的电压调节器，电压调节器控制变压器调节所述额定输出电压的值。本实用新型的有益效果为：穿戴式电池包收容装置输出电压可调，能够适配于多种不同类型的电动工具。

Description

穿戴式电池包收容装置及穿戴式电池包系统

技术领域

本实用新型涉及一种穿戴式电池包收容装置，还涉及一种包括该穿戴式电池包收容装置的穿戴式电池包系统。

背景技术

穿戴式的电池包收容装置早已出现，例如具有电池和电源输出线的背包、腰包等。但此类产品一直属于较小众，市场接纳度低。

该类产品不流行的原因主要有三个，第一，成本高；该类产品通常内置电芯或者配备专用的电池包，相当于要用户除了购买直流工具本身的电池包之外，还要额外购买一套电池。第二，兼容性差；普通的直流工具往往只有一种电池包接口，没有配套接口来接收电池背包的电源，导致电池背包只能用于少数专门工具上。第三，实际用途有限；对于常用的手持直流工具如电钻、打草机等，通常配备的是12至36v左右的锂电池，重量轻，使用背包带来的体验提升很有限，反而增加了许多麻烦。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种成本低，兼容性好，实用性高的电池包收容装置及包括该电池包收容装置的电池包系统。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是：

一种穿戴式电池包收容装置，包括：主体；连接于所述主体的穿戴部件，所述穿戴部件包括肩带和/或腰带；所述主体上设有至少一个用于容纳电池包的电池包收容位，所述电池包收容位具有与电池包的电池包接口相配的收容接口；和所述收容接口电性连接的电能输出器，所述电能输出器上设有电能输出接口，所述电能输出接口和外部电动工具的电池包安装接口相配；所述电池包收容装置还包括：位于电能输出接口和收容接口之间的变压器，所述变压器将收容接口一端的输入电压转化为电能输出接口一端的额定输出电压；连接于所述变压器的电压调节器，所述电压调节器控制所述变压器调节所述额定输出电压的值。

优选的，所述额定输出电压的值的调节范围为20V-120V。

优选的，所述电压调节器为监控装置，所述监控装置监控电能输出接口处的信号或者参数，根据所述信号或者参数调节所述额定输出电压的值。

优选的，所述电能输出接口具有多种类型，各个类型的电能输出接口可互换的安装在所述穿戴式电池包收容装置上，所述监控装置监控代表电能输出接口的类型的信号或者参数，根据所述类型调节额定输出电压的值。

优选的，所述监控装置监控代表电动工具的类型的信号或者参数，根据所述类型调节额定输出电压的值。

优选的，所述电压调节器为供用户指令额定输出电压值的操作界面。

优选的，至少一个所述收容接口和所述外部电动工具的电池包安装接口相同。

优选的，所述电池包收容装置为背包，所述主体具有贴靠使用者的背部的底部，所述主体上设有多个所述电池包收容位，各个电池包收容位平铺式地布置于所述底部。

优选的，所述电池包收容装置还包括向所收容的电池包充电的充电器，所述充电器具有可与外部电源连接的充电接口。

优选的，所述主体上设有多个所述电池包收容位，所述收容位之间设有减震结构。

优选的，所述主体上设有通风孔。

优选的，所述主体包括袋体和盖，所述收容位设于袋体中，所述盖可开启的封闭所述袋体，所述盖包括防水层。

优选的，所述主体和/或穿戴部件包括绝缘防护层。

本实用新型还提供了一种穿戴式电池包系统，其包括前述的穿戴式电池包收容装置，以及至少一个电池包，所述电池包包括电池包接口，所述电池包接口和所述收容接口中的至少一个相配。

优选的，所述电池包为扁长形，电池包的容纳有电池的部分的最薄处厚度小于5cm。

优选的，所述电池包的厚度方向上容纳有不超过两层电池。

优选的，所述电池包至少包括可相对位移的连接的第一本体和第二本体，所述第一本体和第二本体中各自容纳若干电池；所述电池包接口布置于所述第一本体上。

优选的，所述电池包的壳体由柔性材料制成。

优选的，所述电池包的额定电压大于80v。

优选的，所述电池包的数量为多个，且各个电池包的额定电压之和大于80v。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：穿戴式电池包收容装置输出电压可调，能够适配于多种不同类型的电动工具。

附图说明

以上所述的本实用新型的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本实用新型的具体实施例的详细描述。

附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。

图1是本实用新型的一种实施方式的电池包收容装置及其所收容的电池包的示意图。

图2是图1所示的电池包收容装置及电池包装配在一起的示意图。

图3是图2所示的电池包收容装置的电能输出接口连接到电动工具上的示意图。

图4是本实用新型的一种实施方式的可折叠电池包的展开状态示意图。

图5是图4所示的可折叠电池包的折叠状态示意图。

图6是图5所示的可折叠电池包安装到电动工具上的示意图。

图7是本实用新型的一种实施方式的柔性电池包的展开状态示意图。

图8是图7所示的柔性电池包的卷起状态示意图。

图9是图8所示的柔性电池包安装到电动工具上的示意图。

图10是本实用新型一种实施方式的电池包收容装置的示意图。

图11是本实用新型一种实施方式的电池包收容装置的示意图。

100、电池包收容装置    1、 主体                3、 穿戴部件

5、 电池包收容位       9、 电能输出器          11、盖

13、袋体               15、通风孔              17、气囊

30、电池包             31、电池包接口          33、第一本体

35、第二本体           50、电动工具            51、电池包安装接口

91、电能输出接口

具体实施方式

如图1，本实施例提供了一种穿戴式的电池包收容装置100以及一种穿戴式的电池包收容系统。

穿戴式的电池包收容装置100用于向电动工具50输出电能。电池包收容装置100包括主体1和连接于主体1上的穿戴部件3，还包括向外部的电动工具50输出电能的电能输出器9。

穿戴式的电池包系统除了包括前述的电池包收容装置100外，还包括了收容于该电池包收容系统100中的电池包30。

主体1上设有至少一个用于容纳电池包30的电池包收容位5。电池包收容位5上设有和电池包30的电池包接口31相配的收容接口(图未示)。结合图1和图2所示，通过相配设置的电池包接口31和收容接口，电池包30和电池包收容位5可分离的电性连接及形状配接。电池包收容位5所容纳的电池包30也适于直接安装在电动工具50上。

穿戴部件3包括肩带和/或腰带。本实施例中，电池包收容装置100为背包，穿戴部件3适合用户背负的肩带。在其他的实施例中，穿戴部件可能还包括辅助背负用的腰带。若电池包收容装置100具体为腰包，则穿戴部件3相应的包括腰带。若电池包收容装置100具体为挎包，则穿戴部件3相应的包括适合用户挎包的肩带。

电能输出器9连接于主体1上，和前述的收容接口电性连接，以将电池包收容装置100所收容的电池包30的电能输出到电动工具50。如图3，电能输出器9上具有电能输出接口91，电能输出接口91和外部电动工具50的电池包安装接口51相配,能够使电能输出器9像普通的电池包30一样安装到电动工具50上，并向电动工具50输出电能。也就是说，电动工具50上不需要额外的设置另一套电能输入接口，直接通过电池包安装接口51中即可接收电池包收容装置100提供的电能。在本实施例中，电能输出接口91的额定输出电压大于80V，例如，额定输出电压为80V、100V、108V、112V或者120V。

如上所述，电池包收容装置100通过电池包收容位5接纳一个或者多个电池包30，然后通过电能输出器9连接到电动工具50的电池包安装接口51上，将电能从电池包30转递到电动工具50中。电池包收容装置100类似于一个扩展坞，在不改变原有的电池包30和电动工具50的接口的前提下，实现了电池容量的扩充和/或用户承重位置的转移。

在一些不同的实施方式中，电池包收容位5数量和电路连接关系具有多种可选的配置形式。然而，各个实施方式中，电池包收容装置100通过相应的配置。如合理各个电池包收容位5的电路连接关系，或者设置变压器，或者设置变压器以及电源调节器来控制电能输出器9的额定输出电压。

例如，继续参照图1至图3，本实施例中，电池包收容装置100具有多个电池包收容位5。本实施例通过配置各个电池包收容位5之间的串并联关系，实现电能输出接口的额定输出电压大于80V。其中，在一些实施例中，电池包30的额定电压大于80v，在另一些实施例中，电池包的数量为多个，且各个电池包的额定电压之和大于80v。

需要指出，此处的额定输出电压为电池包收容装置中安装了符合一定条件的电池包后，电池包收容装置向外输出的电压。此处的一定条件可以为各个电池包收容5位均容纳有电池包30，或者部分特定的电池包收容位5均容纳有电池包30。

例如，各个电池包收容位5可以具有相同的规格，适合于容纳相同的电池包30。若电能输出接口91的额定输出电压为108V，那么，电池包收容位5可以为2个或者更多个相互并联的108V电池包收容位5；也可以为2个相互串联的54V电池包收容位5，或者若干组相互并联的电池包收容位5，每组电池包收容位5中包括2个相互串联的54V电池包收容位5。其他类似的组合方式还有很多，不再列举。

如上所述，具体到本实施例中，至少两个电池包收容位5的收容接口和额定电压小于60V的电池包30的电池包接口31相配，例如，电池包收容装置100具有两个电池包收容位5，其收容接口均和额定电压为54V的电池包30的电池包接口31相配。又如，电池包收容装置100具有4个电池包收容位5，其收容接口均和额定电压为27V的电池包30的电池包接口31相配。

在本实施例中，收容接口彼此相同，并且收容接口和相配的外部电动工具50的电池包安装接口51也是相同的。也就是说，同一个电池包30既可以安装在电动工具50中，也可以安装在电池包收容装置100中。但由于单个电池包的额定输出电压和电池包收容装置的额定输出电压是不同的，该外部电动工具50需具有电压自适应能力，同一个电池包安装接口既可以接收低电压输入也可以接收高电压输入。当然，在可选的其他实施例中，收容接口和相配的外部电动工具50的电池包安装接口51也可以是不同的。

在另一种实施例中，各个电池包收容位5具有多种规格，也就是说可以容纳多种规格的电池包30，并且通过配置各个电池包收容位5之间的合适的串并联电路关系，实现电能输出接口91的额定输出电压一定。例如，电能输出接口91的额定额定电压为108V，那么电池包收容位5可以包括1个54V电池包收容位5，2个27V电池包收容位5，各个电池包收容位5相互串联。电池包收容位5也可以包括若干组相互并联的电池包收容位5，每组电池包收容位5的输出电压均为108V，但每组中的各个电池包收容位5通过串联连接。例如，一组电池包收容位5包括3个串联的36V电池包收容位、另一组电池包收容位5包括2个串联的54V电池包收容位5、再另一组电池包收容位5中包括一个54V电池包收容位5、两个27V电池包收容位5，等等。其他类似的组合方式还有很多，不再列举。

本实施例中，电池包收容位5的收容接口的规格有多种，即电池包收容装置100可以容纳多种规格的电池包30。并且，至少一个收容接口和外部电动工具50的电池包安装接口51相同，且电能输出接口91和该电动工具50的电池包安装接口51相配。但是，该电池包收容装置100的其他收容接口和该电动工具50的电池包安装接口可能相同也可能不同，和电能输出接口91可能相配，也可能不相配。当然，在本实施例的其他可选实施方式中，也可以没有收容接口和外部电动工具50的电池包安装接口51相同，仅保证电能输出接口91和该电动工具50的电池包安装接口51相配。

在本实用新型的另一种实施例中，电池包收容装置还包括位于电能输出接口91和收容接口之间的变压器。变压器将收容接口一端的输入电压转化为电能输出接口一端的额定输出电压。这样电池包收容装置可以具有更灵活的电池包收容位配置方式，不必通过配置各个收容接口之间的串并联关系来提供一定的额定输出电压。在本实施例中，当电池包收容装置中收容的电池包满足了最低限度的数量和/或电压要求，变压器均将控制电池包收容装置输出一个预定的额定输出电压，如80V，100V，108V，120V等。

如上，在本实用新型的若干实施例中，电能输出接口91的额定输出电压为80V以上。较高的额定输出电压尤其能够充分利用到穿戴式电池包收容装置100的优势，因为高电压通常意味着较大的输出功率和电池容量，也就是会较重，将其背负会显著的提高用户体验。与之相配的，需要高输出功率和/或高电池容量的电动工具尤其适合使用本实用新型的电池包收容装置100，例如链锯、打草机、修枝剪等。

在本实用新型的另一种实施例中，电能输出接口91的额定输出电压为可调节的。这样电池包收容装置可以为多种输入电压不同的电动工具提供能量，提高了产品的适用范围。

具体的，电池包收容装置100还包括变压器和连接于所述变压器的电压调节器，变压器位于电能输出接口和收容接口之间，将收容接口一端的输入电压转化为电能输出接口一端的额定输出电压；电压调节器控制所述电压调节器调节所述额定输出电压的值。

为了适配较多类型的电动工具，在本实施例中，额定输出电压的值的调节范围为20V-120V。

电压调节器可以为供用户直接指令额定输出电压的操作界面，也可以为根据工况自适应的调整额定输出电压的监控装置。

例如，操作界面可以为一个电压调节旋钮。电压调节旋钮位于主体1上或者电能输出器上，具有多个档位，如,20V、28V、40V、56V、80V、100V、108V、112V、120V等。当然，电压调节旋钮也可以为无级调节式的。在其他的实施方式中，操作界面也可以为其他合适的形式，如推钮，触控面板等，在此不一一赘述。

监控装置监控电能输出接口91处的信号或者参数，根据所述信号或者参数调节所述额定输出电压的值。

在一种实施方式中，电能输出接口91具有多种类型，分别适合安装在多种不同的电动工具上，例如适合安装在小型的电钻上的电能输出接口、适合安装在大型割草机上的电能输出接口等，这些不同的电动工具的输入电压不同。各个类型的电能输出接口91可互换的安装在穿戴式电池包收容装置100上，在一种实施方式中，电能输出接口91本身作为一个部件单独替换，在另一种实施方式中，电能输出接口91和电能输出器作为一个整体可替换。监控装置监控代表电能输出接口91的类型的信号或者参数，根据所述类型调节额定输出电压的值。例如，当电能输出接口91的类型为适配于20V电钻的电能输出接口时，监控装置根据该类型令变压器将电池包收容装置100的额定输出电压调整为20V；当电能输出接口91的类型为适配于56V割草机的电能输出接口时，监控装置根据该类型令变压器将电池包收容装置100的额定输出电压调整为56V。在一种实施方式中，电能输出接口91可以向电池包收容装置100发出一个识别信号，该识别信号表示电能输出接口91的类型。在另一种实施方式中，电能输出接口91内置有识别电阻等电子部件，监控装置根据该识别电阻的参数驱动电路输出接口的类型，对应的选择合适的额定输出电压。

在一种实施方式中，电能输出接口91为标准规格，但能够按照在多种同一接口平台的电动工具50上。该平台的电动工具具有不同的输入电压。监控装置监控代表电动工具的类型的信号或者参数，根据所述类型调节额定输出电压的值。例如，监控装置识别到电动工具为20V电钻时，根据该类型令变压器将电池包收容装置100的额定输出电压调整为20V；当识别到电动工具为56V割草机时，监控装置根据该类型令变压器将电池包收容装置100的额定输出电压调整为56V。在一种实施方式中，电动工具50可以向电池包收容装置100发出一个识别信号，该识别信号表示电动工具50的类型。在另一种实施方式中，电动工具50内置有识别电阻等电子部件，监控装置根据该识别电阻的参数驱动电路输出接口的类型，对应的选择合适的额定输出电压。

在本实用新型的另一实施例中，电池包收容装置还包括向所收容的电池包充电的充电器，所述充电器具有可与外部电源连接的充电接口。这样，电池包收容装置100可以连接到市电等外部电源中，为其中的电池包充电。

在本实用新型的另一实施例中，电池包收容装置的主体和/或穿戴部件等可能和人体接触的部分包括绝缘防护层。以避免在电池包发生漏电、短路等情况时对人体的伤害，在本实用新型的一些实施例中，电池包收容装置的整体的额定输出电压已经大于80V，单包电压可达到50V甚至更高，提供绝缘层可以避免严重的意外伤害。

在本实用新型的一些实施例中，单个的电池包30的额定输出电压已经较大，例如为50V以上甚至100V以上。这样的电池包30通常都比较厚重，其厚度往往大于10CM；重量也很可观，多个电池包组合起来后，总重量可能达到10公斤以上。可以想见，多个电池包30装入电池包收容装置100中之后，整个电池包收容装置100不但重，而且由于电池包的厚度大而导致整体重心靠后，用户将其背在身上时，会容易身体后仰，体验不好，并且具有一定的跌倒风险。为了解决这个问题，如图1，在本实用新型的一些实施例中，单个电池包30设计地较薄，整体成扁长形，如条形或者L形。电池包30的容纳有电池的部分的最薄处厚度小于5CM，电池包30的厚度方向上容纳有不超过两层电池。这样电池包收容装置100装入了电池包30之后，整体重心靠近使用者，使使用者比较不容易后仰，较轻松安全。

然而，由于一定容量的电池包的体积是有下限的，当电池包30做的较薄之后，其长度和宽度就会相应的增加，这就使得电池包30比较不容易安装到电动工具50上。为此，如图4至图6，在本实用新型的一种实施方式中，电池包30为可折叠的，至少包括第一本体33和第二本体35，第一本体33和第二本体35中各自容纳若干电池，第一本体33中的电池和第二本体35中的电池彼此电连接。并且，第一本体33和第二本体35可相对位移的连接，电池包接口31布置在第一本体33上。在本实施例中，第一本体33和第二本体35为可折叠式的连接，具有一个如图4所示的展开状态和一个如图5所示的叠起状态。在展开状态下，电池包30的整体长度大而厚度小，适于安装在电池包收容装置100中；在叠起状态下，电池包30的整体长度小而厚度大，适于安装在电动工具50上。在其他可选的实施例中，第一本体33和第二本体35也可以设置为可滑移式的彼此连接。

同样为了使背包形式的电池包收容装置100的重心尽可能的靠近使用者的背部，在本实施例中，主体1具有贴靠使用者的背部的底部，且主体1上设有多个电池包收容位5，各个电池包收容位5平铺式地布置于底部，没有彼此叠加变厚。

在本实用新型的另一个实施例中，电池包30的外壳由柔性材料制成，其形状可以在一定范围内改变。例如，电池包30可以具有如图7所示的展开状态和如图8所示的卷起状态。在展开状态下，电池包30较薄而配置得适合安装在电池包收容装置100中，实现重心靠前的效果；在卷起状态下，如图9所示，电池包30可以套装在电动工具50的杆或者其他适合卷覆式安装的纵长形部位上。

上述的电池包收容装置100由于整体的额定输出电压较大，工作时可能的发热问题会比较严重。因此，在本实用新型的一种实施方式中，如图10所示，电池包收容装置100上设置有通风孔15，便于电池包30散发的热量及时排除。具体的，通风孔15布置在电池包收容装置100的侧面。

由于使用者很可能是穿戴该电池包收容装置100在户外恶劣工况下工作，也导致电池包收容装置100容易受到雨淋或者暴露于高湿度环境中。因此，在本实用新型的一种实施方式中，如图10所示，电池包收容装置100的主体1包括袋体13和盖11，所述电池包收容位5设于袋体13中，而盖11可开启的封闭所述袋体13，并且所述的盖11包括防水层。优选的，如图10所示，盖11的侧缘会覆盖但不封闭通风孔15，兼顾防水和散热。

由于电池包收容装置100在工作和运输时也可能会遭遇较剧烈的震荡，而剧烈震荡会导致电池包起火、爆炸等风险。因此，如图11所示，在本实用新型的一种实施方式中，各个电池包容纳位5之间设置有减震结构，例如安全气囊17，或者软胶之类。在该实施例中，与各个电池包容纳位相配的电池包30优选的为较低电压的电池包，例如小于60V，甚至小于40或30V的电池包。由于较低的电压起火爆炸的风险或者说危害较低，减震结构的标准也可较低，有利于降低生产和运输的成本。

本实用新型不局限于所举的具体实施例结构，基于本实用新型构思的结构均属于本实用新型保护范围。

Claims (10)

1.一种穿戴式电池包收容装置，包括：

主体；

连接于所述主体的穿戴部件，所述穿戴部件包括肩带和/或腰带；

所述主体上设有至少一个用于容纳电池包的电池包收容位，所述电池包收容位具有与电池包的电池包接口相配的收容接口；

和所述收容接口电性连接的电能输出器，所述电能输出器上设有电能输出接口，所述电能输出接口和外部电动工具的电池包安装接口相配；

其特征在于，所述电池包收容装置还包括：

位于电能输出接口和收容接口之间的变压器，所述变压器将收容接口一端的输入电压转化为电能输出接口一端的额定输出电压；

连接于所述变压器的电压调节器，所述电压调节器控制所述变压器调节所述额定输出电压的值。

2.根据权利要求1所述的穿戴式电池包收容装置，其特征在于，所述额定输出电压的值的调节范围为20V-120V。

3.根据权利要求1所述的穿戴式电池包收容装置，其特征在于，所述电压调节器为监控装置，所述监控装置监控电能输出接口处的信号或者参数，根据所述信号或者参数调节所述额定输出电压的值。

4.根据权利要求3所述的穿戴式电池包收容装置，其特征在于，所述电能输出接口具有多种类型，各个类型的电能输出接口可互换的安装在所述穿戴式电池包收容装置上，所述监控装置监控代表电能输出接口的类型的信号或者参数，根据所述类型调节额定输出电压的值。

5.根据权利要求3所述的穿戴式电池包收容装置，其特征在于，所述监控装置监控代表电动工具的类型的信号或者参数，根据所述类型调节额定输出电压的值。

6.根据权利要求1所述的穿戴式电池包收容装置，其特征在于，所述电压调节器为供用户指令额定输出电压值的操作界面。

7.根据权利要求1所述的穿戴式电池包收容装置，其特征在于，至少一个所述收容接口和所述外部电动工具的电池包安装接口相同。

8.根据权利要求1所述的穿戴式电池包收容装置，其特征在于，所述电池包收容装置为背包，所述主体具有贴靠使用者的背部的底部，所述主体上设有多个所述电池包收容位，各个电池包收容位平铺式地布置于所述底部。

9.根据权利要求1所述的穿戴式电池包收容装置，其特征在于，所述电池包收容装置还包括向所收容的电池包充电的充电器，所述充电器具有可与外部电源连接的充电接口。

10.一种穿戴式电池包系统，其特征在于，包括权利要求1至9中任一所述的穿戴式电池包收容装置，以及至少一个电池包，所述电池包包括电池包接口，所述电池包接口和所述收容接口中的至少一个相配。