CN110505944A - 蓄电池设备 - Google Patents

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Abstract

本发明从一种蓄电池设备出发，所述蓄电池设备具有蓄电池单元(12)和用于对所述蓄电池单元(12)进行充电的至少一个感应充电单元(14)，其中，所述感应充电单元(14)具有至少一个感应充电线圈(18)，所述至少一个感应充电线圈具有至少一个基绕组(20)。提出如下，所述感应充电线圈(18)具有至少一个副绕组(22，24，26)，所述至少一个副绕组的绕组轴线(28，30，32)至少基本上垂直于所述基绕组(20)的绕组轴线地延伸。

Description

蓄电池设备
背景技术
已经提出一种具有蓄电池单元和用于对蓄电池单元进行充电的至少一个感应充电单元的蓄电池设备，其中，所述感应充电单元具有至少一个感应充电线圈，所述至少一个感应充电线圈具有至少一个基绕组(Grundwicklung)。
发明内容
本发明从一种具有蓄电池单元和用于对蓄电池单元进行充电的至少一个感应充电单元的蓄电池设备出发，其中，所述感应充电单元具有至少一个感应充电线圈，所述至少一个感应充电线圈具有至少一个基绕组。
提出如下：感应充电线圈具有至少一个副绕组(Nebenwicklung)，所述至少一个副绕组的绕组轴线与基绕组的绕组轴线至少基本上垂直地延伸。
在此，“蓄电池设备”尤其应理解如下的设备：该设备尤其设置用于至少暂时地存储电能。优选地，“蓄电池设备”尤其应理解为可再充电的能量存储设备。“设置”尤其应理解为专门地编程、设计和/或配备。“对象设置用于确定的功能”尤其应理解如下：该对象在至少一个应用状态和/或运行状态中实现和/或实施该确定的功能。蓄电池设备尤其可以构造为手持工具蓄电池。“手持工具蓄电池”尤其应理解为具有至少一个蓄电池单元和用于对蓄电池单元进行充电和放电的单元的设备，该设备设置用于给手持工具机供给电能。在此，“手持工具机”尤其应理解为一种由用户手持的电设备，尤其例如钻机、钻锤、锯、刨刀、起子机、铣刀、研磨机、角磨机和/或多功能工具或园艺工具，例如篱剪(Heckenschere)、灌木剪(Strauchschere)和/或草剪(Grasschere)。替代地，蓄电池设备也可以与其他的手持式电设备一起使用，例如智能手机或平板电脑。在此，“蓄电池单元”尤其应理解为具有至少一个蓄电池的可再充电的能量存储单元，其设置用于通过引入充电电流进行充电和/或用于至少暂时地存储电能。蓄电池单元尤其可以具有至少一个蓄电池块，在所述至少一个蓄电池块中多个蓄电池串联连接和/或并联连接。“蓄电池”尤其应理解如下的单元：该单元设置用于借助可逆反应来电化学地存储电能。蓄电池可以由例如铅蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、然而优选由锂基蓄电池构成。蓄电池可以由不同额定电压的蓄电池构成，例如1.2V、1.5V或3.6V的额定电压。蓄电池优选具有圆柱体形状。蓄电池设备可以具有多个串联和/或并联连接的蓄电池，用以实现蓄电池设备的更高的总电压。蓄电池设备例如可以具有一个具有3.6V电压的蓄电池；或可以具有两个串联连接的分别具有3.6V电压的蓄电池(蓄电池设备的总电压为7.2V)；或可以具有三个串联连接的分别具有3.6V电压的蓄电池(蓄电池设备的总电压为10.8V)。蓄电池设备尤其可以具有蓄电池壳体。“蓄电池壳体”尤其应理解为包括至少一个壳体构件的构件组，所述至少一个壳体构件至少部分地借助外壁对蓄电池设备相对于周围环境进行限界，并且所述至少一个壳体构件尤其设置用于保护感应充电单元不受周围环境影响并且避免损坏和/或污染。
“感应充电单元”尤其应理解为用于对蓄电池单元进行充电的单元，该单元通过感应来接收充电电流并且包括至少一个感应线圈和充电电子部件。有利地，感应充电单元还设置成与感应充电设备进行通信，用以控制充电和尤其异物识别。在此，“感应充电线圈”尤其应理解为具有由导电材料构成的至少一个绕组的线圈，该线圈设置用于在至少一个运行状态中接收通过感应充电设备的感应线圈所传输的电能并将该电能通过充电电子部件输送给蓄电池。感应充电线圈尤其设置用于将电磁交变场转换成交流电流。交变场优选具有10至500kHz的频率，特别优选具有100至120kHz的频率。方向尤其构造成与线圈平面垂直并且与感应充电线圈的绕组轴线平行。“充电电子部件”尤其应理解为如下的电子部件单元：该电子部件单元设置用于控制蓄电池的充电，并且该电子部件单元尤其具有用于电压转换的电子部件元件。
在此，“基绕组”尤其应理解为感应充电线圈的如下绕组：该绕组的绕组平面设置成在充电过程期间与感应充电设备的感应充电线圈的绕组平面至少基本上平行地取向。“基本上平行”在此尤其应理解为(尤其在一个平面中)方向相对于参考方向的取向，其中，该方向相对于该参考方向具有尤其小于8°的、有利地小于5°的且特别有利地小于2°的偏差。基绕组的绕组平面尤其与基绕组的绕组轴线至少基本上垂直地延伸。在此，“副绕组”尤其应理解为感应充电线圈的如下绕组：在至少一个运行状态中，该绕组的绕组轴线和/或绕组平面显著地偏离基绕组的绕组轴线和/或绕组平面。优选地，感应充电线圈的基绕组与感应充电线圈的至少一个副绕组串联电连接。
通过这样的构型，可以提供一个通用的蓄电池设备，该通用的蓄电池设备具有关于小外部尺寸的有利的特性。通过副绕组的布置，感应充电线圈的基绕组尤其可以具有有利地小的绕组直径，由此尤其能够实现感应充电单元的有利地小的基面并且因此能够实现蓄电池设备的有利地小的基面。
此外提出，至少一个副绕组可以相对于基绕组转动。至少一个副绕组尤其可以围绕一个与基绕组的绕组平面至少基本上平行地延伸的转动轴线并且优选围绕一个至少基本上在基绕组的绕组平面上延伸的转动轴线而相对于基绕组转动。在充电过程期间，至少一个副绕组尤其可以相对于基绕组转动，用以相对于感应充电设备的感应充电线圈进行定位。优选地，至少一个副绕组可以在一个平面中与基绕组一起转动，以便扩大感应充电线圈的充电面。由此，感应充电线圈的充电面可以有利地匹配于感应充电设备的感应充电线圈。此外，能够实现有利的能量传输。附加地，能够实现蓄电池设备的有利地灵活的可适用性。
此外提出，基绕组和/或至少一个副绕组至少部分地施加到柔性的基底上。优选地，不仅基绕组而且至少一个副绕组都施加在柔性的基底(例如塑料薄膜)上。基绕组和/或至少一个副绕组尤其可以以能导电的墨水的形式印刷到柔性的基底上。由此能够实现感应充电线圈的有利地灵活的调整和/或能够使至少一个副绕组相对于基绕组的有利地简单地进行转动。
在本发明的一种扩展方案中提出，蓄电池具有壳体单元，其中，基绕组和/或至少一个副绕组至少部分地嵌入壳体单元的壁中。基绕组和/或至少一个副绕组尤其可以至少部分地并且优选完全地注入(einspritzen)壳体单元的壁中。至少一个副绕组尤其可以嵌入壳体单元的可运动地支承的壁元件中，所述可运动地支承的壁元件相对于感应充电线圈的基绕组可转动地支承。由此能够使至少一个副绕组相对于基绕组的有利地简单地进行转动。
此外提出，感应充电线圈具有布置在基绕组的外圆周上的多个其他的线圈绕组。此外提出，感应充电线圈具有三个其他的线圈绕组，所述三个其他的线圈绕组分别错位120°地布置在基绕组的外圆周上。由此能够实现感应充电线圈的有利地大的有效面。
此外提出一种电设备，所述电设备具有根据本发明的至少一个蓄电池设备。该蓄电池设备尤其可以容纳在电设备的容纳空间中。在此，“电设备”尤其应理解为可由用户携带的电设备，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电子书阅读器、手持工具机或类似物，该电设备可以至少部分地通过蓄电池设备来供给电能。蓄电池设备的最大外部尺寸尤其至少基本上相应于蓄电池设备的容纳空间的区域内的电设备的最大外部尺寸。在组装的状态中，蓄电池设备至少基本上被电设备的手柄壳体包围。“至少基本上被手柄壳体包围”尤其应理解如下：在沿着主延伸方向的长度的至少百分之五十上，至少一个第一蓄电池在与主延伸方向垂直的平面上沿着至少180°、优选270°且特别优选360°的角度范围被手柄壳体包围。在组装状态中，至少一个感应充电线圈优选至少基本上布置在手柄壳体内。
“至少基本上布置在手柄壳体内”尤其应理解如下：体积的至少百分之五十、优选至少百分之七十布置在手柄壳体内。电设备和蓄电池设备优选能够免工具地彼此分离。“能够免工具地彼此分离”尤其应理解如下：在将蓄电池设备固定在电设备上后，用户能够从电设备中无损坏地取下该蓄电池设备。优选地，蓄电池设备构造成能够插入或能够推入到电设备中。由此能够实现蓄电池设备的有利地小的基面和有利地紧凑的手持工具机。
在此，根据本发明的蓄电池设备不应限于以上所描述的应用和实施方式。根据本发明的蓄电池设备尤其可以具有与各个元件、构件和单元的在此所提及的数量不同的数量，以实现在此所描述的作用方式。
附图说明
由以下附图描述得出其他优点。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求包含多个组合特征。本领域技术人员根据目的也可以单独考虑这些特征并将这些特征合并成有意义的其他组合。
附图示出：
图1示出具有感应充电线圈的蓄电池设备的局部剖视图，所述感应充电线圈具有一个基绕组和三个副绕组；
图2示出副绕组相对于基绕组转动的示意图；
图3示出具有蓄电池设备的电设备。
具体实施方式
图1示出蓄电池设备10的局部剖视图。蓄电池设备10尤其设置用于给在此未示出的电设备供给电能。蓄电池设备10例如由手持工具蓄电池设备构成。蓄电池设备10具有壳体单元36。此外，蓄电池设备10还具有蓄电池单元12和感应充电单元14。蓄电池单元12设置用于存储电能。蓄电池单元12还设置用于给在此未示出的电设备供给电能。蓄电池单元12布置在壳体单元36中。感应充电单元14设置用于借助感应来接收电能，用以对蓄电池单元12进行充电。感应充电单元14具有感应充电线圈18，该感应充电线圈设置用于接收电能以对蓄电池单元12进行充电。感应充电线圈18具有基绕组20。基绕组20由在圆周方向上延伸的多个电导体构成。电导体在圆周方向上围绕基绕组20的理论上的绕组轴线缠绕。基绕组20具有主延伸平面，该主延伸平面与该基绕组的绕组轴线垂直地取向。基绕组20设置成在充电过程期间与未示出的感应充电设备的感应充电线圈的绕组平面至少基本上平行地取向。感应充电线圈18具有至少一个副绕组22、24、26。至少一个副绕组22、24、26的绕组轴线与基绕组20的绕组轴线至少基本上垂直地延伸。基绕组20与至少一个副绕组22、24、26串联电连接。在此，感应充电线圈18具有多个副绕组22、24、26，所述多个副绕组布置在基绕组20的外圆周40上。优选地，感应充电线圈18具有三个副绕组22、24、26，所述三个副绕组分别错位120°地布置在基绕组20的外圆周40上。
感应充电单元14具有芯单元44和电子部件单元46。芯单元44至少基本上由磁性材料、尤其铁氧体材料(Ferritmaterial)构成。基绕组20和副绕组22、24、26缠绕到芯单元44上。芯单元44为基绕组20和副绕组22、24、26构造各一个绕组区域48、50、52、54。电子部件单元46通过线路66与感应充电线圈18连接。蓄电池设备10还具有整流器56。蓄电池设备10的感应充电单元14具有整流器56。感应充电单元14的电子部件单元46具有整流器56。整流器56设置用于，在充电运行中将在感应充电线圈18上所感应出的用于蓄电池单元12的交变电压转换成直流电压，以便能够对蓄电池单元12进行充电。
副绕组22、24、26可以相对于基绕组20转动，以便匹配于感应充电线圈18的充电面。副绕组22、24、26可以围绕一个与基绕组20的绕组平面至少基本上平行地延伸的转动轴线并且优选围绕一个至少基本上在基绕组20的绕组平面中延伸的转动轴线而相对于基绕组20转动。为了扩大感应充电线圈18的充电面，副绕组22、24、26可以在一个平面中与基绕组20一起转动。在图2中示意性地示出该转动。基绕组20和/或至少一个副绕组22、24、26可以至少部分地施加到柔性的基底上。替代地或附加地，基绕组20和/或至少一个副绕组22、24、26可以至少部分地嵌入壳体单元36的壁中。
图3示出具有蓄电池设备10的电设备58。电设备58由蓄电池钻式起子机构成，该蓄电池钻式起子机具有手柄60，该手柄具有包围蓄电池容纳部的手柄壳体62。在手柄60上布置有操纵开关64，该操纵开关在操纵蓄电池设备10与电设备58之间的电流回路的情况下闭合，使得对电设备58供给电能用以运行。

Claims (9)

1.一种蓄电池设备，所述蓄电池设备具有蓄电池单元(12)和至少一个感应充电单元(14)，所述至少一个感应充电单元用于对所述蓄电池单元(12)进行充电，其中，所述感应充电单元(14)具有至少一个感应充电线圈(18)，所述至少一个感应充电线圈具有至少一个基绕组(20)，其特征在于，所述感应充电线圈(18)具有至少一个副绕组(22，24，26)，所述至少一个副绕组的绕组轴线与所述基绕组(20)的绕组轴线至少基本上垂直地延伸。
2.根据权利要求1所述的蓄电池设备，其特征在于，所述基绕组(20)与所述至少一个副绕组(22，24，26)串联电连接。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电池设备，其特征在于，所述至少一个副绕组(22，24，26)能够相对于所述基绕组(20)转动。
4.根据以上权利要求中任一项所述的蓄电池设备，其特征在于，所述至少一个副绕组(22，24，26)能够在一个平面中与所述基绕组(20)一起转动，用以扩大所述感应充电线圈(18)的充电面。
5.根据以上权利要求中任一项所述的蓄电池设备，其特征在于，所述基绕组(20)和/或所述至少一个副绕组(22，24，26)至少部分地施加到柔性的基底上。
6.根据以上权利要求中任一项所述的蓄电池设备，其特征在于壳体单元(36)，其中，所述基绕组(20)和/或所述至少一个副绕组(22，24，26)至少部分地嵌入所述壳体单元(36)的壁中。
7.根据以上权利要求中任一项所述的蓄电池设备，其特征在于，所述感应充电线圈(18)具有多个副绕组(22，24，26)，所述多个副绕组布置在所述基绕组(20)的外圆周(40)上。
8.根据以上权利要求中任一项所述的蓄电池设备，其特征在于，所述感应充电线圈(18)具有三个副绕组(22，24，26)，所述三个副绕组分别至少基本上错位120°地布置在所述基绕组(20)的外圆周(40)上。
9.一种电设备，所述电设备具有根据权利要求1至8中任一项所述的至少一个蓄电池设备(10)。
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