CN112753124A - 具有用于减少电磁干扰辐射的抗干扰单元的蓄电池组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓄电池组、尤其是手持式工具机蓄电池组，其具有壳体，具有用于将蓄电池组与耗电器可松开地连接的蓄电池接口，其中，所述蓄电池接口具有用于将所述蓄电池组与所述耗电器机械耦合的机械接口和用于将所述蓄电池组与所述耗电器电连接的电接口，其中，所述电接口具有至少两个电接触元件，所述电接触元件与所述耗电器的对应的电接触元件可连接地构造，所述蓄电池组具有至少一个蓄电池单体，该蓄电池单体布置在蓄电池组的壳体中，并且所述蓄电池组具有至少一个用于将至少一个蓄电池单体与所述电接触元件连接的电接触装置。本发明提出，所述蓄电池组具有用于减少电磁干扰辐射的抗干扰单元。

Description

具有用于减少电磁干扰辐射的抗干扰单元的蓄电池组

背景技术

在DE 20 2017 104 255 U1中描述了一种电动手持式工具机，该电动手持式工具机为了不依赖电网地进行电流供给能够与蓄电池机械地和电地连接。所述电动手持式工具机具有抗干扰系统。

发明内容

本发明涉及一种蓄电池组、尤其是手持式工具机蓄电池组，其具有壳体、用于将蓄电池组与耗电器可松开地连接的蓄电池接口，其中，蓄电池接口具有用于将蓄电池组与耗电器机械耦合的机械接口和用于将蓄电池组与耗电器电连接的电接口，其中，电接口具有至少两个电接触元件，所述电接触元件构造为能够与耗电器的对应的电接触元件连接，所述蓄电池组具有至少一个蓄电池单体，所述蓄电池单体布置在蓄电池组的壳体中，并且所述蓄电池组具有至少一个电接触装置，用于将至少一个蓄电池单体与电接触元件连接。本发明提出，所述蓄电池组具有用于减少电磁干扰辐射的抗干扰单元。由此可以有利地确保，蓄电池组和尤其是由蓄电池组和耗电器组成的系统在电磁兼容性(EMV)方面相应地遵循全球有效的无线电干扰标准。

蓄电池组尤其是由蓄电池组和耗电器组成的系统的一部分，其中，耗电器在运行期间通过蓄电池组被供给能量。蓄电池组尤其构造为可更换式蓄电池组。蓄电池组尤其与充电设备可连接地构造，用于给蓄电池组充电。优选地，通过蓄电池接口实现充电设备与蓄电池组之间的连接。蓄电池组的壳体尤其构造为外壳。蓄电池组、尤其蓄电池组的壳体可以通过机械接口与耗电器和/或充电设备可松开地连接。蓄电池组的壳体可以具有一个或多个壳体部件。这些壳体部件相互力锁合、形状锁合和/或材料锁合地连接，该连接例如可以通过螺纹连接实现。

耗电器尤其可以构造为园艺器具，例如割草机或树篱修剪机，构造为家用器具，例如电动式窗户清洁器、厨房器具或手持式吸尘器，构造为手持式工具机，例如角磨机、起子机、钻机、钻锤等，或构造为测量工具，例如激光测距仪。此外，也可以考虑，耗电器构造为另一尤其是便携式器具，例如施工现场照明装置、抽吸器具或施工现场无线电装置。通过机械接口，蓄电池组能够力锁合和/或形状锁合地与耗电器连接。有利地，机械接口包括至少一个操纵元件，通过该操纵元件将蓄电池组与耗电器和/或与充电设备可松开地连接。操纵元件例如可以构造为按钮、杠杆或构造为按键。此外，蓄电池组具有至少一个电接口，蓄电池组可以通过该电接口与耗电器和/或充电设备电连接。通过该电连接，蓄电池组例如可以被充电和/或放电。替代地或附加地，也可以考虑，能够通过电接口传输信息。电接口优选构造为接触接口，在接触接口的情况下，电连接通过至少两个能导电构件的物理接触实现。这两个电接触元件尤其构造为正触头和负触头。蓄电池组可以通过电接触元件可放电和/或可充电地构造。附加地，电接口可以具有用于感应充电的次级充电线圈元件。此外，在蓄电池组的壳体中布置有至少一个蓄电池单体，该蓄电池单体可以通过电接触装置与耗电器电连接。蓄电池单体可以构造为原电池，其具有这样的结构，在该结构中，一个电池极位于一端部上并且另一电池极位于对置的端部上。尤其，蓄电池在一个端部上具有正电池极，而在对置的端部上具有负电池极。优选地，蓄电池构造为NiCd或NiMh蓄电池、特别优选地构造为锂基蓄电池或锂离子蓄电池。替代地，也可以考虑，蓄电池构造为锂聚合物蓄电池(Li-Po)，其中，正极和负极尤其可以布置在同一侧上并且例如可以构造为接触触头(Kontaktfahne)。蓄电池组的蓄电池电压通常是单个蓄电池单体的电压的多倍并且由串联连接的蓄电池单体的数量得出。因此，在具有3.6V电压的常见蓄电池单体的情况下，例如得出3.6V、7.2V、10.8V、14.4V、18V、36V、54V、108V等的蓄电池电压。优选地，蓄电池单体构造为至少基本上柱形的圆电池单体，其中，电池极布置在柱体形状的端部上。附加地，蓄电池组的电接口可以具有至少一个附加触点，该附加触点构造为用于将附加信息传递给耗电器和/或充电设备。

优选地，蓄电池组具有电子器件，其中，该电子器件可以包括存储单元，在该存储单元上存储有信息。附加地或替代地，也可以考虑，由电子器件求取信息。这些信息例如可以是蓄电池组的充电状态、在蓄电池组内的温度、蓄电池组的编码或剩余容量。此外，可以考虑，电子器件构造为用于调节或控制蓄电池组的充电和/或放电过程。电子器件例如可以具有电路板、计算单元、控制单元、晶体管、电容器和/或存储单元。此外，电子器件可以具有一个或多个传感器元件，例如用于求取在蓄电池组内的温度的温度传感器。替代地或附加地，电子器件可以具有编码元件，例如编码电阻。

抗干扰单元可以构造为用于减少导电的导体、尤其是电接触装置的动态干扰，和/或用于减少静态的干扰、尤其是磁性干扰和/或电干扰。

此外提出，抗干扰单元布置在电接触装置的区域中。有利地，由此可以实现动态干扰的有效减少。尤其，抗干扰单元具有至少一个抗干扰元件，该抗干扰元件至少部分地贴靠在电接触装置上和/或包围该电接触装置。替代地或附加地也可以考虑，抗干扰元件布置在电子器件的区域中、尤其布置在电子器件的电路板上。抗干扰元件可以自由地位于壳体中或固定在壳体中或壳体上。优选地，壳体具有用于接收至少一个抗干扰元件的接收凹部。替代地也可以考虑，抗干扰元件布置、尤其焊接在电子器件的电路板上。替代地或附加地也可以考虑，抗干扰元件布置在信号线缆的区域中，尤其贴靠在该信号线缆上和/或至少部分地包围该信号线缆。信号线缆例如可以设置为用于传输编码电阻、用于传输蓄电池单体的单个电压或用于传输温度传感器的温度信息。

此外提出，抗干扰单元对于每个电接触装置具有至少一个抗干扰元件，该抗干扰元件布置在对应的电接触装置的区域中。由此，可以有利地进一步改善抗干扰单元的效率。在此，可以使用不同的抗干扰元件或相同的抗干扰元件。

此外提出，至少一个电接触装置具有至少一个电池单体连接元件和导体元件，其中，导体元件与电接触元件之一连接，其中，抗干扰元件至少部分地围绕导体元件和/或贴靠在导体元件上。电池单体连接元件与至少一个蓄电池单体、尤其至少两个蓄电池单体连接、优选材料锁合地连接。材料锁合的连接可以通过焊接连接，例如借助电阻焊接或激光焊接实现。电池单体连接元件优选一体地构造。“一体”在上下文中尤其应理解为，相关的构件由一个件制成。导体元件可以至少部分地与电池单体连接元件一件式地和/或一体地构造。导体元件可以一件式地或一体地构造。“一件式”在本申请的上下文中尤其应理解为一个构件，其由多个构件组成，所述构件基本上固定地相互连接，例如通过材料锁合或通过注塑包封。电池单体连接元件和导体元件至少部分地、尤其完全导电地构造。优选地，电池单体连接元件和导体元件由金属材料构成。导体元件例如可以至少部分地构造为金属线、绞合线、电缆、管导体、桥接线路或扁平连接器等。替代地提出，抗干扰元件至少部分地围绕电池单体连接元件和/或贴靠在电池单体连接元件上。抗干扰元件例如可以布置在两个蓄电池单体之间。

尤其，电接触装置、优选导体元件和/或抗干扰元件具有保护元件。该保护元件优选至少部分地布置在电接触装置和抗干扰元件之间。保护元件例如可以构造为电绝缘的，替代地或附加地，保护元件也可以构造为用于阻尼振动，例如借助弹性变形。保护元件优选由含塑料的材料或由塑料构成。保护元件例如可以构造为收缩软管。同样可以考虑，保护元件由涂层构成。

此外提出，电接触装置具有保险元件，其中，抗干扰元件布置在保险元件的区域中。有利地，保险元件例如在短路时保护蓄电池组的电子器件。保险元件尤其构造为电保险元件。保险元件尤其这样地构造，使得在触发情况下，例如在短路的情况下损坏保险元件并且因此需要更换。保险元件例如可以构造为熔断保险丝。优选地，保险元件具有柱体形状。优选地，保险元件包括陶瓷套筒，在该陶瓷套筒中布置有金属保险丝。

此外提出，抗干扰元件构造为铁氧体元件、尤其是铁氧体珠元件。铁氧体元件尤其构造为用于提高电感、优选纵向电感。由此可以有利地减少高频干扰。同样可以考虑，铁氧体元件构造为铁氧体环或裂开式铁氧体(Klappferrit)。

此外提出，抗干扰元件构造为节流元件、尤其构造为棒芯节流器、构造为RC环节或者构造为电容器、尤其是馈穿电容器(Durchführungs-kondensator)。

此外，本发明涉及一种由之前所说明的手持式工具机和蓄电池组组成的系统，其中，手持式工具机不具有抗干扰单元。通过将所述抗干扰单元仅布置在蓄电池组中的布置方式，可以有利地实现紧凑的且成本低的手持式工具机。

此外，本发明涉及一种系统，该系统由手持式工具机组成，该手持式工具机具有抗干扰单元和构造为如之前所说明的蓄电池组的第一蓄电池组以及第二蓄电池组，其中，第一蓄电池组的抗干扰单元与第二蓄电池组的抗干扰单元不同。有利地，由此能够以少的花费实现手持式工具机中的抗干扰单元，其中，抗干扰单元在蓄电池组中这样地设计，使得系统与所使用的蓄电池组无关地遵守EMV极值。在上下文中，在此，两个不同的抗干扰单元尤其应理解为这样地构造的抗干扰单元，使得电磁干扰辐射被它们以不同的程度减小。优选地，不同的抗干扰单元具有彼此在其形状和/或其作用方面不同的抗干扰元件。

附图说明

另外的优点由下面的附图说明得出。附图、说明书和权利要求包含多个组合的特征。本领域技术人员也可符合目的地单独考虑所述特征并且将其总结成有意义的其他组合。

附图示出了：

图1由手持式工具机和根据本发明的蓄电池组组成的系统的侧视图；

图2根据本发明的蓄电池组的分解视图。

具体实施方式

在图1中示出系统10的侧视图，该系统由构造为手持式工具机12的耗电器14和构造为手持式工具机蓄电池组16的蓄电池组18组成。因此，手持式工具机12构造为蓄电池手持式工具机并且在运行中通过蓄电池组18被供给能量。手持式工具机12和蓄电池组18分别具有机械接口20、22，通过所述接口，系统10的两个部件可松开地相互连接。蓄电池组18的机械接口22配属于蓄电池接口17。因此，蓄电池组18构造为可更换式蓄电池组并且可以通过相同的或类似的蓄电池组更换。

手持式工具机12例如构造为钻锤24。手持式工具机12具有壳体26，在该壳体的后侧端部上布置有把手28，该手把具有用于接通和关断手持式工具机12的运行开关30。在手持式工具机12的壳体26的前端部上布置有工具接收部31，该工具接收部设置为用于接收插入式工具32。在把手28和工具接收部31之间布置有具有电动机34和传动装置36的驱动单元38。传动装置36包括冲击机构单元40并且布置在电动机34上方。冲击机构单元40包括气动的冲击机构。该冲击机构例如可以构造为偏心式冲击机构或摆动式冲击机构。在电动机34下方布置有电子器件42，通过该电子器件能够调节或控制手持式工具机12。

蓄电池组18布置在把手28下方并且与电子器件42相邻地布置。把手28通过振动阻尼单元29与壳体26的包围驱动单元38的区域连接，使得来自冲击工具单元40的振动被阻尼地传递到把手28上并且也被阻尼地传递到手持式工具机12和蓄电池组18的机械接口20、22上。因此，把手28构造为振动脱耦的把手。蓄电池组18和耗电器14分别具有彼此对应的电接口44、46，通过所述电接口，蓄电池组18能够与耗电器14、尤其是耗电器14的电子器件42电连接。蓄电池组18的电接口46同样配属于蓄电池接口17。在相互连接的状态下，蓄电池组18提供用于耗电器14的能量供给。

在图2中以分解视图示出蓄电池组18。蓄电池组18通过机械接口22与耗电器14可松开地机械连接。蓄电池组18具有壳体48，该壳体例如多件式地构造。壳体48由含塑料的壳体材料构成。优选地，壳体48至少部分地由聚碳酸酯或高密度聚乙烯(HDPE)构造。壳体48尤其构造为外壳。壳体48具有电池单体壳体50、接口壳体部件52和两个侧壳体部件54。壳体部件50、52、54通过例如构造为螺钉的紧固元件56相互连接。壳体部件50、52、54全部至少部分地构造为外壳体部件。

在蓄电池组18的前侧上布置有充电状态显示器58，通过该充电状态显示器能够显示蓄电池组18的充电状态。蓄电池组18的壳体48、尤其是接口壳体部件52包括机械接口22和电接口46。蓄电池组18例如构造为插入式蓄电池组。为了与手持式工具机12连接，蓄电池组18沿着连接方向23被插到手持式工具机12上。

机械接口22具有一对保持元件60，在与手持式工具机12连接的状态下，蓄电池组18被保持在所述保持元件上。保持元件60例如构造为导轨62。保持元件60基本上平行于蓄电池组18的连接方向23延伸。在与手持式工具机12连接的状态下，保持元件60嵌接到手持式工具机12的机械接口20的对应的引导槽中。此外，蓄电池组18的机械接口22具有锁定元件63。锁定元件63可运动地、尤其可旋转运动地支承在蓄电池组18的壳体48中。锁定元件63构造为用于在连接状态下将蓄电池组18与手持式工具机12锁定。锁定元件63例如构造为卡锁元件，该卡锁元件卡锁到手持式工具机12的壳体26中的未示出的槽口中。为了松开该力锁合和形状锁合的连接，蓄电池组18具有操作元件，该操作元件布置在蓄电池组18的未详细示出的背侧上。

蓄电池组18例如具有十个蓄电池单体64，它们布置在蓄电池组18的壳体48中、尤其是在电池单体壳体50中。蓄电池单体64例如构造为锂离子圆形单电池。这些蓄电池单体64在电池单体壳体50内交叉地、尤其基本上垂直于蓄电池组18的连接方向23延伸。蓄电池组18例如构造为双层的蓄电池组18，在该蓄电池组中，蓄电池单体64布置在两个平行的层中，这两个平行的层分别包括五个蓄电池单体64。

电池组18的电接口46具有五个电接触元件66。电接触元件66布置在蓄电池组18的电子器件68上。尤其，电接触元件66布置或固定在电子器件68的电路板70上。电接触元件66彼此并排地定位。壳体48、尤其是接口壳体部件52具有槽口72，电接触元件66布置在这些槽口中，使得该电接触元件能够与耗电器14的对应的电接触元件(未示出)连接。两个外置的电接触元件66构造为功率触点74，耗电器14在与蓄电池组18连接的状态下能够通过所述功率触点供给以功率。位于所述功率触点之间的电接触元件66构造为附加触点76或者说信号触点。

构造为功率触点74的电接触元件66分别通过电接触装置78与蓄电池单体64连接。在此，功率触点74分别通过电接触装置78与蓄电池单体64连接。所示的电接触装置78包括电池单体连接元件80、导体元件82和保险元件84。与未示出的电接触元件66连接的电接触装置78不具有保险元件。

电池单体连接元件80具有板状区域81并且通过该板状区域贴靠在至少一个、例如两个蓄电池单体64的电池极上。尤其，两个蓄电池单体64的两个电池极通过电池单体连接元件80相互连接。优选地，电池单体连接元件80与蓄电池单体64、尤其是电池单体连接元件80的板状区域81与蓄电池单体64的电池极材料锁合地连接，例如通过焊接连接。电池单体连接元件80、尤其是板状区域81由导电材料构成。电池单体连接元件80的板状区域81尤其由金属板材、优选由铜或不锈钢金属板材构成。

导体元件82例如构造为绞合线86。绞合线86例如由铜、尤其由OFC铜构成。导体元件82在一侧上与电池单体连接元件80连接、尤其材料锁合地连接，而导体元件82在相对置的一侧上与保险元件84连接。保险元件84构造为熔断保险丝。保险元件84具有柱形的结构类型。保险元件84具有陶瓷套筒，在该陶瓷套筒中容纳有金属线，例如银线。在背离导体元件82的一侧上，保险元件84与电接触元件66连接。

此外，蓄电池组18具有用于减少电磁干扰辐射的抗干扰单元88。抗干扰单元88完全接收在蓄电池组18的壳体48中。抗干扰单元88具有抗干扰元件90。抗干扰单元88、尤其是抗干扰元件90布置在蓄电池单体64和蓄电池组18的机械接口22之间，优选布置在电子器件68的电路板70和壳体48的包括机械接口22的壳体区域之间。

抗干扰元件90优选布置在电接触装置78的区域中。抗干扰元件90例如这样地布置，使得抗干扰元件90与保险元件84间隔开地围绕导体元件82并且至少部分地贴靠在该导体元件上。替代地，同样可以考虑，抗干扰元件90这样地布置，使得其与导体元件82间隔开地围绕保险元件84并且至少部分地贴靠在该保险元件上。同样可以考虑，抗干扰元件90这样地布置，使得其不但至少部分地围绕导体元件82而且至少部分地围绕保险元件84和/或贴靠它们其上。在此，抗干扰元件90与电接触元件66的间距仅视为示例性的并且可以根据要求变化。

抗干扰元件90尤其构造为铁氧体元件92。铁氧体元件92具有贯穿开口，电接触装置78、尤其是导体元件82在装配时穿过该贯穿开口。

替代地也可以考虑，抗干扰元件90构造为节流器、尤其是棒芯节流器。该节流器可以与导体元件82连接或至少部分地、尤其完全构造为导体元件。

Claims (11)

1.一种蓄电池组、尤其是手持式工具机蓄电池组，所述蓄电池组具有：

壳体(48)，

蓄电池接口(17)，用于将所述蓄电池组(18)与耗电器(14)能松开地连接，其中，所述蓄电池接口(17)具有用于将所述蓄电池组(18)与所述耗电器(14)机械耦合的机械接口(22)和用于将所述蓄电池组(18)与所述耗电器(14)电连接的电接口(46)，其中，所述电接口(46)具有至少两个电接触元件(66)，所述电接触元件构造为能够与所述耗电器(14)的对应的电接触元件连接，

至少一个蓄电池单体(64)，所述蓄电池单体布置在所述蓄电池组(18)的壳体(48)中，和

至少一个电接触装置(78)，用于将所述至少一个蓄电池单体(64)与所述电接触元件(66)连接，

其特征在于，

所述蓄电池组(18)具有用于减少电磁干扰辐射的抗干扰单元(88)。

2.根据权利要求1所述的蓄电池组，其特征在于，所述抗干扰单元(88)布置在所述电接触装置(78)的区域中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述抗干扰单元(88)具有至少一个抗干扰元件(90)，所述抗干扰元件至少部分地贴靠在所述电接触装置(78)上和/或围绕该电接触装置。

4.根据权利要求3所述的蓄电池组，其特征在于，所述抗干扰单元(88)对于每个电接触装置(78)具有至少一个抗干扰元件(90)，所述抗干扰元件布置在对应的电接触装置(78)的区域中。

5.根据权利要求3或4所述的蓄电池组，其特征在于，所述至少一个电接触装置(78)具有至少一个电池单体连接元件(80)和导体元件(82)，其中，所述导体元件(82)与所述电接触元件(66)之一连接，其中，所述抗干扰元件(90)至少部分地围绕所述导体元件(82)和/或贴靠在所述导体元件(82)上。

6.根据权利要求3或4所述的蓄电池组，其特征在于，所述至少一个电接触装置(78)具有至少一个电池单体连接元件(80)和导体元件(82)，其中，所述导体元件(82)与所述电接触元件(66)之一连接，其中，所述抗干扰元件(90)至少部分地围绕所述电池单体连接元件(80)和/或贴靠在所述电池单体连接元件(80)上。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述电接触装置(78)具有保险元件(84)，其中，所述抗干扰元件(90)布置在所述保险元件(84)的区域中。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述抗干扰元件(90)构造为铁氧体元件(92)，尤其是铁氧体珠元件。

9.根据权利要求3至7中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述抗干扰元件(90)构造为节流元件、尤其构造为棒芯节流器、构造为RC环节、构造为铁氧体环、构造为裂开式铁氧体或者构造为电容器、尤其构造为馈穿电容器。

10.一种由手持式工具机(12)和根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池组(18)组成的系统，其特征在于，所述手持式工具机(12)不具有抗干扰单元。

11.一种由手持式工具机(12)、根据权利要求1至9中任一项所述的蓄电池组构造的第一蓄电池组(18)和根据权利要求1至9中任一项所述的蓄电池组构造的第二蓄电池组组成的系统，其特征在于，所述第一蓄电池组(18)的抗干扰单元(88)与所述第二蓄电池组的抗干扰单元不同。

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