CN114902520A - 电池组充电系统、电池组充电器及用于对电池组进行充电的方法 - Google Patents

电池组充电系统、电池组充电器及用于对电池组进行充电的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114902520A
CN114902520A CN202180007858.9A CN202180007858A CN114902520A CN 114902520 A CN114902520 A CN 114902520A CN 202180007858 A CN202180007858 A CN 202180007858A CN 114902520 A CN114902520 A CN 114902520A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery pack
battery
charger
air flow
battery charger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180007858.9A
Other languages
English (en)
Inventor
安德烈亚斯·约翰松
佩尔·马丁松
米卡埃尔·拉科夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Husqvarna AB
Original Assignee
Husqvarna AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Husqvarna AB filed Critical Husqvarna AB
Publication of CN114902520A publication Critical patent/CN114902520A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00036—Charger exchanging data with battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H02J13/00026—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission involving a local wireless network, e.g. Wi-Fi, ZigBee or Bluetooth
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本公开涉及一种电池组充电系统，该电池组充电系统包括电池充电器(1)和电池组(3)，该电池组可容纳在电池充电器中以对电池组进行充电。电池充电器包括充电器电子器件(21)和风扇装置(23)，该风扇装置利用气流(25)冷却所述充电器电子器件，并且气流被从电池充电器引导至电池组以还冷却电池组。可以产生在相反的方向上移动的反向气流(25’)，由此主要冷却电池组(3)。

Description

电池组充电系统、电池组充电器及用于对电池组进行充电的 方法
技术领域
本公开涉及一种电池组充电系统，该电池组充电系统包括电池充电器和电池组，该电池组可容纳在电池充电器中以对电池组进行充电。该电池充电器包括充电器电子器件和风扇装置，该风扇装置利用气流冷却所述充电器电子器件，并且气流从电池组引导至电池充电器以用于冷却电池组。
背景技术
这样的电池组充电系统可以用于例如对在动力工具中使用的电池组进行充电。由于从电池组引导的气流，在充电期间保持电池组的温度较低，从而可更高效能地进行充电，这减少了充电时间。
与这种类型的充电系统相关联的一个问题是如何使它们更加有效。
发明内容
因此，本公开的目的是提供一种更有效的电池充电系统。该目的通过根据权利要求1所述的电池充电系统来实现。更具体地，在最初提到的类型的电池充电器系统中，电池充电器构造成产生反向气流，其中，反向气流被从电池充电器引导至电池组。这可在电池组最近被放电并且由于其过热而不能进行充电时使用。在这种情况下，因为被朝向电池推动的气流已被证明更强效，所以反向气流用于更快地冷却电池组的温度，并且因为在此期间段充电电子器件被关闭，所以空气不被预加热或至少比在完全充电期间产生更少的热量。由此，电池组可以达到允许充电温度，在该允许充电温度下充电可以更快地开始，这使得充电总体上更有效。
电池充电器可包括通信单元，该通信单元适于接收来自电池组的温度指示。这允许充电器适应电池温度，在必要时保持在冷却阶段模式，随后切换到充电阶段模式。因此，如果接收的温度指示(通常为过温标记)表示电池温度超过一阈值，则产生反向气流。
替代地，当电池组连接至电池充电器时，可在预定时间段内产生反向气流。这不需要电池组与充电器之间的通信。
然而，通常产生反向气流直到接收到电池组已达到一阈值温度的指示。然后充电阶段开始。
反向气流可经过电池组中的散热器。
本公开还考虑了一种用于电池组的电池充电器，该电池组可容纳在电池充电器中，其中，电池充电器包括充电器电子器件和风扇装置，该风扇装置利用气流冷却电池组和充电器电子器件。电池充电器适于从所连接的电池组抽吸气流以冷却电池组。电池充电器还构造成暂时产生反向气流，由此反向气流被从电池充电器朝向电池组引导。
本公开还考虑了一种用于控制电池组充电系统中的电池充电器的方法，该电池充电器适于对可容纳在电池充电器中的电池组进行充电。电池充电器包括充电器电子器件和风扇装置，该风扇装置利用气流冷却所述充电器电子器件。电池充电器可以在以下模式中操作：冷却阶段模式，从而产生反向气流，其中，反向气流被从电池充电器引导至电池组；以及充电阶段模式，从而产生气流，其中，气流被从电池组朝向电池充电器引导。
附图说明
图1A示出了电池充电器的立体图。
图1B示出了电池组的立体图。
图2A和图2B示出了在充电阶段模式和冷却阶段模式中操作的电池组充电系统。
图3和图4是示出了用于控制电池组充电系统中的电池充电器的方法的不同示例的流程图。
具体实施方式
本公开总体上涉及一种电池组充电系统。该电池组充电系统包括分别在图1A和图1B中示出的电池充电器1和电池组3。电池组3可以通常为36V或48V电池组，尽管如此，当然在文本中其他电压是可能的，例如，18V、72V或96V。通常，电池组用在可与两个或更多个电池组一起销售的动力工具(诸如链锯)中，使得一个电池组可在另一个电池组需要充电时准备好使用。
为此，需要充电的电池组3因此可容纳在电池充电器1中。电池充电器因此包括具有电连接器7的槽5，其中，槽5具有用于与电池组3的对应部分配合的形状适配器，而电池充电器1的电连接器7与电池组3上的对应连接器配合，如本身众所周知的。
为了在充电期间有效地消散由电池组3和由电池充电器1中的充电器电子器件产生的热量，在电池充电器中设置有风扇装置，该风扇装置迫使气流25从在电池充电器的壳体10中形成的入口9到出口11而通过电池充电器1的壳体10。
如图1A中所示的，气流入口9可以形成于在电池充电器1中容纳电池组3的槽5中。当电池组3插入槽5中时，因此可以进一步抽吸气流25使其通过电池组3中的入口15(该入口在所示的示例中位于电池组的顶部上)、通过电池组3中的通道并且使气流25通过电池组上的出口17离开，该出口17与电池充电器1的入口9叠合。
这允许气流25在充电期间还冷却电池组3，这使得可更快地对电池组3进行充电。这可以通过在电池组3中提供伸入到气流中的散热器来进一步改善。
在电池充电器1中具有槽5的构造不是必需的，但是充电器的入口9优选地应该至少部分地与电池组3的出口17叠合，尽管如此，原则上可设想将气流25从电池组3引导至电池充电器1的其他方式。
本公开向这样的充电系统1、3添加其他特征。在例如动力工具的使用期间电池组3的放电根本上提高了其内部温度。在放电快速发生的大功率工具中，电池组的内部温度可能达到非常高的水平使得无法在没有损坏电池组3的风险或至少缩短其循环寿命次数的情况下执行充电。因此，已经考虑了以下解决方案：其中，电池组3向电池充电器1传达过温条件，并且电池充电器推迟充电直到电池组3中已经满足允许温度条件。
在本公开中，在没有损坏电池组3的风险的情况下减少了到具有过温条件的电池组3可以充电的时间。
在图1A和图1B中所示的类型的电池充电系统1、3中，除了对电池组3进行充电的充电阶段模式之外，还引入了冷却阶段模式。
图2A和图2B分别示出了在充电阶段模式和冷却阶段模式中操作的电池组充电系统。
在充电阶段模式中，如图2A中示意性所示，风扇装置23在正常方向上操作，迫使气流25通过电池组3的至少一个顶部入口15、经过电池组3、并且然后通过电池组3的出口17离开，该出口与电池充电器1的对应入口9叠合。当经过电池组3时，气流25通常通过伸入到气流25中的散热器31来冷却在该电池组中的电池单元29。
气流25通过入口9进入电池充电器、经过电池充电器壳体10并且通过出口11离开，并且该电池充电器中的电子器件21被气流25冷却。由此，通过风扇装置23(通常包括电机)来迫使气流25流动。
在冷却模式中，如图2B中所示，充电系统1、3在风扇反向的情况下操作，因此使入口暂时形成出口，并且反之亦然。
已经显示，这种气流的反向增加了通过电池组3的流动，并且由于在冷却模式中，气流25没有被或多或少关闭的充电器电子器件21加热到任何更大的程度，这增加了对电池组3的冷却效果。由此，电池组3更快地达到可以开始充电的允许温度。这可以组织成用于控制电池充电器系统的不同方法。
图3和图4是示出了用于控制电池组充电系统中的电池充电器1的方法的不同示例的流程图。
在图3中所示的第一示例中，假定插入电池充电器1中的电池组3过热，并且因此，当连接电池组时，系统进入冷却阶段模式43，从而更快地冷却电池组3，如图2B中所示。当预定时间已经过去时，假定电池足够冷以开始充电，并且电池充电器系统变更到充电阶段模式45中，如图2A所示。由于充电器不需要评估电池组温度，所以这是简单的解决方案。
在图4中所示的第二示例中，首先测试充电系统1、3是否需要进入冷却阶段模式43(步骤47)。然后电池组3将温度指示传送到电池充电器1。为此，电池充电器和电池组可包括通信单元27，如图2A至图2B中所示。这种通信单元可基于无线电(例如，蓝牙接口)，或者可以是光学的或者可简单地经由充电系统的充电连接器进行通信。
然后电池组3可以传送其实际温度或过温标志。在任何情况下，确定电池组温度是否超过一阈值(步骤47)，Tb＞Tt表示过温条件，并且如果超过阈值，则系统可以进入如所描述的冷却阶段模式43。然后，可以周期性地测试过温条件是否持续或系统是否可以进入充电阶段模式45(步骤47)。替代地，系统可以在冷却阶段模式中保持预定时间段或保持基于实际温度而确定的时间段。作为又一替代方案，中断使用后可进行不同模式之间的转换。
作为与电池组3通信的替代方案，电池充电器1可以包括用于测量电池组的温度的器具，例如，使用高温计。
本公开不限于上述示例，并且可在所附权利要求的范围内以不同的方式改变和更改。

Claims (11)

1.一种电池组充电系统，包括：
-电池充电器(1)和电池组(3)，所述电池组能容纳在所述电池充电器中以对所述电池组进行充电，
-其中，所述电池充电器(1)包括充电器电子器件(21)和风扇装置(23)，所述风扇装置利用气流(25)冷却所述充电器电子器件，并且其中，所述气流被从所述电池组(3)引导至所述电池充电器(1)以用于冷却所述电池组，其特征在于，所述电池充电器(1)构造成用于暂时产生反向气流(25’)，其中，所述反向气流被从所述电池充电器(1)引导至所述电池组(3)。
2.根据权利要求1所述的电池组充电系统，其中，所述电池充电器(1)包括通信单元(27)，所述通信单元适于接收来自所述电池组(3)的温度指示。
3.根据权利要求2所述的电池组充电系统，其中，在接收到的所述温度指示表示电池温度超过一阈值的情况下，产生所述反向气流(25’)。
4.根据权利要求3所述的电池组充电系统，其中，所述温度指示是过温标记。
5.根据权利要求3或4所述的电池组充电系统，其中，在开始对所述电池组(3)进行充电之前产生所述反向气流(25’)。
6.根据权利要求1所述的电池组充电系统，其中，当所述电池组(3)连接至所述电池充电器(1)时，在预定时间段内产生所述反向气流(25’)。
7.根据权利要求1所述的电池组充电系统，其中，产生所述反向气流(25’)直到接收到所述电池组(3)已经达到一阈值温度的指示。
8.根据权利要求6或7所述的电池组充电系统，其中，在开始对所述电池组(3)进行充电之前产生所述反向气流(25’)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电池组充电系统，其中，所述反向气流(25’)经过所述电池组(3)中的散热器(31)。
10.一种电池充电器(1)，用于电池组(3)，所述电池组能容纳在所述电池充电器中，其中，所述电池充电器包括充电器电子器件(21)和风扇装置(23)，所述风扇装置利用气流(25)冷却所述充电器电子器件，并且其中，所述电池充电器适于引导来自所连接的电池组(3)的气流以冷却所述电池组，其特征在于，所述电池充电器(1)构造成暂时产生反向气流(25’)，其中，所述反向气流被从所述电池充电器(1)朝向所述电池组(3)引导。
11.一种用于控制电池组充电系统中的电池充电器的方法，所述电池充电器(1)适于对能容纳在所述电池充电器中的电池组(3)进行充电，其中，所述电池充电器(1)包括充电器电子器件(21)和风扇装置(23)，所述风扇装置利用气流(25)冷却所述充电器电子器件，其特征在于，所述电池充电器(1)在以下模式中操作：
-冷却阶段模式(43)，从而产生反向气流(25’)，其中，所述反向气流被从所述电池充电器(1)引导至所述电池组(3)；以及
-充电阶段模式(45)，从而产生气流(25)，其中，所述气流被从所述电池组(3)朝向所述电池充电器(1)引导。
CN202180007858.9A 2020-01-23 2021-01-13 电池组充电系统、电池组充电器及用于对电池组进行充电的方法 Pending CN114902520A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE2050059-1 2020-01-23
SE2050059 2020-01-23
PCT/SE2021/050014 WO2021150156A1 (en) 2020-01-23 2021-01-13 Battery pack charging system, battery pack charger, and method for charging a battery pack

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114902520A true CN114902520A (zh) 2022-08-12

Family

ID=76992402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180007858.9A Pending CN114902520A (zh) 2020-01-23 2021-01-13 电池组充电系统、电池组充电器及用于对电池组进行充电的方法

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN114902520A (zh)
DE (1) DE112021000176T5 (zh)
WO (1) WO2021150156A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11973205B2 (en) * 2021-09-16 2024-04-30 Lunar Energy, Inc. Cell temperature regulation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6455186B1 (en) * 1998-03-05 2002-09-24 Black & Decker Inc. Battery cooling system
GB2449444A (en) * 2007-05-22 2008-11-26 Mobiletron Electronics Co Ltd Battery charger having a fan
US11495840B2 (en) * 2012-11-23 2022-11-08 Husqvarna Ab Apparatus for providing battery pack cooling
US11916415B2 (en) * 2015-11-09 2024-02-27 Gogoro Inc. Systems and apparatus for charging portable electrical energy storage devices
US10714956B2 (en) * 2016-04-05 2020-07-14 Adam Gleason Apparatus, system, and method for battery charging

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021150156A1 (en) 2021-07-29
DE112021000176T5 (de) 2022-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6237698B1 (en) Terminal protection system for portable power tools
US6286609B1 (en) AC/DC chopper for power tool
KR102435767B1 (ko) 배터리 팩용 단자 구성
US10103558B2 (en) Charger, charging system and power tool with battery pack
JP3615445B2 (ja) ハイブリッドカーの電源装置
JP4691184B2 (ja) バッテリ駆動される電気装置、再充電可能なバッテリユニットおよびバッテリ充電装置ならび該装置からなる装置システム
US20140009857A1 (en) Power supply device
CN1974140B (zh) 电池组及使用所述电池组的无绳电动工具
EP1178556A2 (en) Battery cooling system
CN112292794B (zh) 充电式吸尘器
TWM575626U (zh) 電池充電器
EP2929612B1 (en) Charging device
EP3214721A1 (en) Charging device
CN112292795B (zh) 充电式吸尘器
WO2015075914A1 (en) Charging device
AU2017265171B2 (en) Expandable portable power source
JP2015226941A (ja) 電池冷却アダプタ及び電動工具
CN114902520A (zh) 电池组充电系统、电池组充电器及用于对电池组进行充电的方法
CN112042046A (zh) 充电装置
JP2009142135A (ja) 充電装置
US20240113351A1 (en) Cooling of a battery pack in a system comprising a tool, a battery pack and a charger
CN114362342B (zh) 电动工具系统及其电池包
JP2012005288A (ja) 充電装置
JPH08185899A (ja) ２次電池の冷却装置
EP3103982B1 (en) Heating system comprising an electrically operated heater for heating a heat transport liquid

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination