CN103403996B - 能量存储器和能量存储器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能充电的能量存储器，包括：一能充电的电的蓄电池；一端口，用于将所述蓄电池与用于能量交换的设备连接；一控制装置，用于控制所述蓄电池的能量交换。在此，所述控制装置包括一供给电压接口，当在所述端口上联接有用于能量交换的设备时，所述供给电压接口与所述蓄电池连接，否则与所述蓄电池分开。

Description

能量存储器和能量存储器系统

技术领域

本发明涉及一种能充电的电的能量存储器和一种具有所述能量存储器的系统。

背景技术

在电的小设备的领域中通常使用电的能量存储器，所述电的能量存储器能够由所述小设备分开，以便又被充电。在充电期间可以将另一能量存储器插入到所述小设备中，从而使得该小设备能够在所述充电期间继续运行。经常地也可以将这些能量存储器交换地在不同的电的小设备上使用，例如在电动螺丝刀和灯上。

公知的能量存储器包括一控制装置，所述控制装置不仅监控充电过程而且监控所述能量存储器的放电过程。由此应当改善了能量管理并且减少了所述设备中的一个设备或所述能量存储器通过不正确的充电或放电的受损或损坏的危险。所述控制装置构建为电子电路并且监控如所述能量存储器的蓄电池的一个或多个电池电压以及必要时一个或多个电池温度那样的参数。所述控制装置可以为了交换信息而与另一控制装置是能连接的，所述另一控制装置布置在所述小设备或充电设备中。所述控制装置通常通过所述蓄电池的电能来运行，其中，为了避免在存放时的放电而特别地将具有小的电流消耗或具有特别节省电流的模式（“睡眠模式”）的部件用于构建所述控制装置。

EP1337025A2示出了用于电的能量存储器的充电设备，当没有能量存储器插入到所述充电设备中时，所述充电设备与供电网电地分开，以便在充电运行之外最小化所述充电设备的能量消耗。

但是，所述控制装置的电流消耗当所述能量存储器没有与一设备连接时也存在。在较长的充电时间的过程中，所述能量存储器的功率能力可以通过所述控制设备的放电而受影响。在不利的状况下，所述能量存储器的蓄电池甚至可以通过所述控制装置深度放电并且由此受损或完全损坏。

发明内容

本发明基于如下任务，即，提出一种能量存储器和一种能量存储器系统，该能量存储器系统也允许了所述能量存储器的较长时间的存放。

该任务通过具有权利要求1的特征的能充电的能量存储器或通过具有权利要求7的特征的能量存储器系统解决。从属权利要求记载了优选的实施方式。

能根据本发明充电的能量存储器包括：一能充电的电的蓄电池；一用于将所述蓄电池与用于能量交换的设备连接的端口和一用于控制所述蓄电池的能量交换的控制装置。在此，所述控制装置包括一供给电压接口，当在所述端口上联接有用于能量交换的设备时，该供给电压接口与所述蓄电池连接，否则与所述蓄电池分开。

所述控制装置的供给电压接口与蓄电池在所述能量存储器没有被使用期间的分开在所述时间期间阻止所述蓄电池通过所述控制装置的放电。

所述能量存储器在用于能量交换的设备之外的存放因此可以是无问题的。能通过所述设备由所述能量存储器取得的电能由此可以最大化。此外，为了构建所述控制装置也可以使用这些部件，它们不以特别低的能量消耗或特别节省电流的模式（“睡眠模式”）见长。安装元件的选择可以由此被简化并且可以降低用于所述控制装置的制造成本。

在第一实施方式中，所述端口包括一第一导电元件以及一与所述第一导电元件分开的第二导电元件，所述第一导电元件与所述蓄电池连接，所述第二导电元件与所述供给电压接口连接，其中，这两个导电元件以如下方式布置在所述端口上，即，它们能够共同地由用于能量交换的所述设备的一对应的导电元件接触。

所述能量存储器的所述两个导电元件因此首先在插入所述能量存储器到所述设备中时彼此电连接。该简单的布置不要求附加的构件并且可以是成本低廉地能实现的。

所述第一导电元件可以设置用于：将能量在所述设备和所述蓄电池之间传递。所述第一导电元件可以是所述蓄电池的充电接口，从而使得相对于已公知的能充电的能量存储器可以将附加的耗费限制到所述第二元件上。用于所述能量存储器的发展成本或制造成本由此可以保持得很小。

在第二实施方式中，在所述端口的区域中布置有一开关，所述开关设置用于：当在所述端口上布置有用于能量交换的设备时，将所述控制装置的供给电压接口与所述蓄电池连接。优选地，所述开关是一按键，当所述按键没有通过所述端口上的设备操纵时，该按键将所述供给电压接口电地与所述蓄电池分开。

在该实施方式中，在所述端口上的导电元件的数目可以没有改变。与端口的导电元件的无意的接触或短路的危险可以由此降低。

在这两个已描述的实施方式中，所述控制装置可以具有另一供给电压接口，所述另一供给电压接口固定地与所述蓄电池连接。所述控制装置借助于所述开关或借助于所述导电元件的激活或去激活由此仅限制到所述供给电压接口中的一个上。所述另一供给电压接口可以与蓄电池的测量接口连接。所述控制装置的已联接的供给电压接口由此涉及一正的供给电压。该结构是常见的和特别简单的，由此可以进一步很小地保持制造成本。

用于能量存储的系统包括所述已描述的能量存储器和用于能量交换的设备，该设备设置用于以如下方式与所述端口连接，即，所述控制装置的供给电压接口与所述蓄电池连接。

优选地，所述设备包括至少一个充电装置和/或一能借助于所述蓄电池运行的耗电器。所述系统由此可以灵活地设计用于一个或多个能量存储器在一个或多个设备上的联合作业。为此，所述能量存储器可以被电地和机械地设置用于在多个替换的设备上的运行并且多个能量存储器可以例如通过它们的能量存储能力来区分。

附图说明

现在参照附图更加详细地描述本发明，其中：

图1示出了具有彼此能更换的能量存储器的各种设备的系统；

图2示出了由图1的能量存储器中的一个能量存储器的示意图；

图3示出了由图1的能量存储器中的一个能量存储器的另一视图。

具体实施方式

图1示出了各种设备的系统100。所述系统包括电动螺丝刀110、灯120和充电设备130，以及一定数目的能量存储器140。

在所述这些设备110至130中的每个设备上安置有一电池组140形式的能量存储器。所述电动螺丝刀110和灯120是耗电器，它们能够借助于存储在所述电池组140中的电能来运行。所述充电设备130用于将电能为了通过消耗设备110或120中的一个消耗设备的稍后的取出而在所述电池组140中存入。

所述电池组140被机械地和电地设置用于与所述设备110至130中的每个设备连接。如果提供多于仅一个电池组140，那么所述这些消耗设备110、120中的至少一个消耗设备能够与这些电池组140中的一个连接，而同时地，在所述充电设备130中的另一电池组140被充电。其它电池组140必要时可以为了稍后的使用而被预保持在被充电的状态中。

在图1中示出的设备110至130是示例性质的。在另外的实施方式中，更多的或更少的和尤其还有另外的设备110至130可以是与所述电池组140能组合的。在此，也可以包括这样的设备，所述设备设置用于：将所述电池组140不仅充电而且放电。

图2示出了由图1的能量存储器140的示意图。所述能量存储器140与由图1的系统100的设备110至130之一连接。图2的视图基本上是一截面图，其中，所述电池组140的几个元件仅示出为电的线路符号。

电池组140包括壳体205，在该壳体中布置有具有一定数目电池215的蓄电池210和控制装置220。此外，所述电池组140在壳体205之内包括用于连接所述电池组140和由图1的所述设备110至130中的一个设备的端口225。所述端口225也可以包括电池组140在所述设备110至130上的机械固定装置，这在图2中没有示出。

所述端口225设置用于：建立与所述设备110至130中的一个设备的第一引脚触点230、第二引脚触点235和第三引脚触点240的电接触。所述设备110至130的所述第一引脚触点230与电池组140的两个彼此相对置的导片245和250贴靠。以相应的方式，第二引脚触点235布置在接触片255和260之间并且第三引脚触点240布置在接触片265和270之间。

彼此相对置的接触片255和260或265和270成对地彼此电连接。在另外的实施方式中，第二引脚触点235和/或第三引脚触点240可以分别仅由所述电池组140的端口225的一接触片255至270接触。所述接触片也可以在所述引脚触点230-240中的每个引脚触点上可选地端侧地嵌入。

接触片265和270与蓄电池210的负的接口和所述控制装置220的负的供给电压接口275连接。所述接触片255和260与控制装置220的通讯接口连接。通过所述通讯接口来建立电池组140和设备110至130之间的电连接，通过该电连接可以数据交换。根据所传递的数据可以控制电池组140和设备110至130之间的能量传递的内部控制或外部控制。此外可以传递这样的信息，这些信息可以借助于没有示出的显示装置来提供给所述电池组140的使用者。

所述导片250与所述控制装置的正的供给电压接口280连接并且所述接触片245与所述蓄电池210的正的接口电连接。

在所述电池组140安置在所述设备110至130上期间，在第一引脚触点230和两个接触片245和250之间存在电接触。由此，所述控制装置220的正的供给电压接口280通过所述导片250、第一引脚触点230和所述导片245与所述蓄电池210的正的接口连接。如果所述电池组140由设备110至130分开，那么在所述导片245和250之间不再有电连接，从而使得所述控制装置220不由从蓄电池210取得的电能来运行。因此，所述电池组140能够与设备110至130分开地存放，而没有由控制装置220来取得能量。

替代嵌入到接触片245至270中的引脚触点230至240也可以考虑任意另外的在设备110至130和电池组140之间的接触元件，例如弯曲舌或弹簧触点。相应地进行所述蓄电池210的正的接口与所述控制装置220的正的供给电压接口280通过所述设备110至130的导电元件的电连接。由此来确保，当电池组140没有与设备110至130连接时，所述控制装置220与所述蓄电池210的正的接口分开。在另一实施方式中可以进行所述控制装置220以相应方式也与所述蓄电池210的负的接口的分开。

图3示出了由图1的电池组140的另一实施方式的视图。该实施方式很大程度上相应于上面参考由图2所描述的实施方式。但是与该实施方式不同的是设置有按键310，由该按键将第一接口与控制装置220的正的供给电压接口280连接并且将第二接口与蓄电池210的正的接口连接。此外，所述接触片245和250彼此电连接并且它们两个引向蓄电池210的正的接口。

所述按键310设置用于，借助于所述设备110至130的第一引脚触点230来联接。由此，只要电池组140安置在设备110至130上，所述控制装置220的正的供给电压接口280与所述蓄电池210的正的接口连接。如果所述电池组140由设备110至130移开，那么一被装入的弹簧打开所述按键310，从而使得所述控制装置220不再能通过蓄电池210的能量来运行。

在替换的实施方式中设置有所述设备110至130的用于操纵所述按键310的另一机械元件。所述元件尤其可以包括第二引脚触点235或第三引脚触点240。此外，所述按键310例如也可以通过所述设备110至130的壳体的为此所构造的突出部是可操纵的。

所示出的按键310是单级闭合开关（Singlepole,Singlethrow,normallyopen：SPSTNO，即单刀单掷常开）。在另一实施方式中，按键310也可以是双极闭合开关（doublepole,doublethrow,normallyopen,DPDTNO，即双刀双掷常开），其中，为了建立或者分开控制装置220和第二引脚触点235之间的电连接或控制装置220的负的供给电压接口275和第三引脚触点240之间的电连接而设置有第二极。以相应的方式，用于完全分开或连接所述控制装置220与所述电池组140的已描述的元件的三级按键（triplepole,triplethrow,normallyopen,TPTTNO，即三刀三掷常开）也是可行的。

Claims (9)

1.能充电的能量存储器（140），包括：

-一能充电的蓄电池（210）；

-一端口（225），用于将所述蓄电池（210）与用于能量交换的设备（110-130）连接；

-一控制装置（220），用于控制所述蓄电池（210）的能量交换，

其中，

-所述控制装置（220）包括一供给电压接口（280），当在所述端口（225）上联接有用于能量交换的设备（110-130）时，所述供给电压接口与所述蓄电池（210）连接，否则与所述蓄电池（210）分开，其特征在于，所述端口（225）包括一第一导电元件（245）以及一与所述第一导电元件分开的第二导电元件（250），所述第一导电元件与所述蓄电池（210）连接，所述第二导电元件与所述供给电压接口（280）连接，其中，所述两个导电元件（245、250）以如下方式布置在所述端口（225）上，即，它们能够共同地由用于能量交换的设备（110-130）的一对应的导电元件（230）接触。

2.根据权利要求1所述的能充电的能量存储器（140），其特征在于，所述第一导电元件（245）被设置用于：将能量在所述设备（110-130）和所述蓄电池（210）之间传递。

3.根据权利要求1所述的能充电的能量存储器（140），其特征在于，在所述端口（225）的区域中布置有一开关（310），所述开关设置用于：当在所述端口（225）上布置有用于能量交换的设备（110-130）时，将所述控制装置（220）的供给电压接口（280）与所述蓄电池（210）连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的能充电的能量存储器（140），其特征在于，所述控制装置（220）包括另一供给电压接口，所述另一供给电压接口固定地与所述蓄电池（210）连接。

5.根据权利要求4所述的能充电的能量存储器（140），其特征在于，所述另一供给电压接口（275）与所述蓄电池（210）的测量接口连接。

6.用于能充电的能量存储器（140）的系统（100），包括：

-一根据权利要求1-5中任一项所述的能充电的能量存储器（140）；以及

-一用于能量交换的设备（110-130），所述设备设置用于以如下方式与所述端口连接，即，所述控制装置（220）的供给电压接口与所述蓄电池（210）连接。

7.根据权利要求6所述的系统（100），其特征在于，所述设备包括用于所述蓄电池（210）的充电装置（130）。

8.根据权利要求6或7所述的系统（100），其特征在于，所述设备包括一能借助于所述蓄电池（210）运行的耗电器（110、120）。

9.根据权利要求6或7所述的系统（100），其特征在于，所述能充电的能量存储器（140）被电地和机械地设置用于在多个替换的、用于能量交换的设备（110-130）上运行。