CN115149601A - 用于蓄电池包的充电设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于蓄电池包的充电设备，具有：壳体(202)；至少一个第一蓄电池接口(204)，所述第一蓄电池接口构造用于将所述充电设备(200)与第一蓄电池包(10)沿着第一连接方向(25)以能拆卸的方式连接；第二蓄电池接口(222)，所述第二蓄电池接口构造用于将所述充电设备(200)与第二蓄电池包(100)沿着第二连接方向(115)以能拆卸的方式连接，其中，这些连接方向(25、115)与这些蓄电池包(10、100)在与所述充电设备(200)连接的状态中相交。第一连接方向(25)和第二连接方向(115)布置成相互交叉。

Description

用于蓄电池包的充电设备

技术领域

本发明涉及一种用于蓄电池包的充电设备。

背景技术

在DE 10 2016 205 773 A1中描述了一种用于给两个蓄电池包充电的充电设备。

发明内容

本发明涉及一种用于蓄电池包的充电设备，具有：壳体；至少一个第一蓄电池接口，其构造用于将充电设备与第一蓄电池包沿着第一连接方向能拆卸连接；第二蓄电池接口，其构造用于将充电设备与第二蓄电池包沿着第二连接方向能拆卸连接，其中，这些连接方向与在与充电设备连接的状态中的蓄电池包相交。提出，第一连接方向和第二连接方向彼此交叉布置。有利地可由此提供特别紧凑的充电设备。

蓄电池包尤其是由蓄电池包和用电器组成的系统的一部分，其中，用电器在运行期间能经由蓄电池包供应能量。蓄电池包尤其构造为手持式工具机蓄电池包。蓄电池包尤其构造为更换式蓄电池包。蓄电池包尤其构造成能与用于给蓄电池包充电的充电设备连接。蓄电池包具有壳体，在其中布置有至少一个蓄电池单体，其中，壳体构造为外壳体。蓄电池包、尤其蓄电池包的壳体构造成能经由机械接口与用电器和/或充电设备能拆卸地连接。蓄电池包的壳体可具有一个或多个壳体部分。

用电器可构造为园艺器具、例如割草机或修枝剪；构造为家用器具、例如电擦窗器或手动吸尘器；构造为手持式工具机、例如角磨机、起子机、电钻、电锤等；构造为电前进运动器件，例如电摩托或电动自行车；或构造为测量工具、例如激光测距仪。此外也可设想，用电器构造为尤其便携的其他器具、例如工地照明装置、吸尘器或工地无线电装置。

充电设备构造用于将蓄电池包在连接状态中充电或者说供应能量。充电设备具有能量源接口，充电设备能经由其与能量源连接。能量源优选构造为电网。电网尤其构造为交流电源，其中，手持式工具机或者说用电器构造为直流用电器。充电设备具有电子部件。电子部件具有多个电子零部件。优选，电子部件具有用于控制或调节充电过程的控制单元。控制单元例如可包括计算单元、尤其是CPU。优选，控制单元构造成，使得不同的蓄电池包能以一种或不同的充电方式充电。充电设备还尤其具有交直流转换单元。交直流转换单元构造用于将交流电压信号转换成直流电压信号。交直流转换单元优选是充电设备的电子部件的一部分。交直流转换单元具有整流器，其构造用于将交流电压输入转换成直流电压输出。

充电设备的壳体可包括金属材料和/或包括塑料。壳体构造为外壳体。壳体优选能经由电源线与电网连接。壳体可具有一个或多个立放面，壳体在运行中能在所述立放面上定位。这些立放面优选平坦地构造。

充电设备的蓄电池接口构造用于将充电设备与蓄电池包机械连接并且电连接。充电设备可具有一个或多个、例如两个或六个第一和第二蓄电池接口。这些蓄电池接口可例如以并排、前后、对称分布等方式布置。

蓄电池接口分别具有用于机械连接的机械接口和用于电连接的电接口。机械的蓄电池接口优选与充电设备壳体一体地或一件式构造。机械的蓄电池接口可布置在充电设备壳体的外表面上。同样可设想，机械的蓄电池接口布置在充电设备壳体的优选能封闭的蓄电池接收腔中。机械接口包括至少一个连接元件，其尤其构造用于力锁合和/或形状锁合连接。连接元件例如可构造为导轨、导槽、卡锁臂等等。

蓄电池接口还具有用于将供能设备、尤其是充电设备的电子部件与蓄电池包电连接的电接口。电接口可构造为具有至少两个电接触元件的接触接口。电接触元件可构造为用于传递电流的功率触头和/或用于传递信息的信号触头。同样可设想，电接口构造用于感应式传递能量。

连接方向基本上通过充电设备的第一和第二蓄电池接口的导向器件和对应的蓄电池包的相对应的导向器件确定。连接方向可构造成平移的或旋转的或它们的组合。在连接状态中的连接方向在此是以下连接方向：蓄电池包在连接运动结束时沿着该连接方向运动。

交叉首先应仅理解为不平行并且不同轴。优选，这些连接方向交叉成，使得连接方向在60°至90°、尤其70°至85°的角度范围交叉。替代地可设想，连接方向在1°至45°、尤其10°至40°、优选15°至30°的角度范围交叉。

还提出，第一和第二蓄电池接口不能同时与蓄电池包连接。这以下述方式实现：蓄电池包在与蓄电池接口连接的状态中部分地或完全地需求相同的空间。

还提出，第一蓄电池接口具有第一电接口，而第二蓄电池接口具有第二电接口，这些电接口相互分开地构造。第一电接口和第二电接口之间的间距尤其小于第一和/或第二连接方向在相交区域中的最大长度、优选小于第一和/或第二连接方向在相交区域中的长度的75％，优选小于第一和/或第二连接方向在相交区域中的长度的50％。有利地由此进一步提高紧凑性。

还提出，第一蓄电池接口具有滑动面，所述滑动面沿着或平行于第一连接方向延伸，其中，第一蓄电池接口的滑动面具有配属于第二蓄电池接口的蓄电池接收开口。第二蓄电池接口的接收开口构造用于接收第二蓄电池包。第一和第二蓄电池包会部分地被接收到在接收开口之前的空间中，而在接收开口之后的空间中仅能接收第二蓄电池包。

还提出，第一蓄电池接口的宽度大于第二蓄电池接口的宽度。蓄电池接口的宽度尤其涉及设置用于接收蓄电池包的空间的垂直于连接方向的最大宽度。替代地也可设想，所述宽度构造为第一和第二蓄电池接口的两个导向器件的最大间距。第一蓄电池接口尤其比第二蓄电池接口宽至少10％、优选至少25％、至少50％。同样可设想，第一蓄电池接口为第二蓄电池接口两倍以上宽。替代地也可设想，第二蓄电池接口构造得大于第一蓄电池接口。

还提出，充电设备具有至少两个第一蓄电池接口和至少两个第二蓄电池接口。有利地可由此将两个相同的或两个不同的蓄电池包同时充电。

还提出，充电设备具有充电接口，其构造用于将所述充电设备与另外的充电设备电连接并且机械连接。所述充电设备可替代于或附加于能量源接口具有充电接口。有利地可由此将多个充电设备相互连接。充电接口和能量源接口可布置在充电设备的同一侧或不同侧。充电接口尤其相邻于充电设备的立放面布置或在立放面的区域中布置。

还提出，充电接口包括插座或构造为插座。

附图说明

另外的优点可由后面对附图的描述得到。附图和说明书包含多个组合在一起的特征。本领域技术人员可将这些特征适宜地单独看待并且概括成有意义的其他组合。不同的实施方式以附加的字母标识。

附图示出：

图1示出了第一蓄电池包、第二蓄电池包和充电设备的立体图。

图2示出了按图1的充电设备的示意性侧视图。

图3示出了三个充电设备和输送辅助器的立体图。

图4示出了充电设备的另一实施方式的立体图。

图5示出了充电设备的另一实施方式的示意性侧视图。

图6示出了替代的第一蓄电池包、按图1的第二蓄电池包和另一替代充电设备的立体图。

具体实施方式

图1以立体图示出第一蓄电池包10、第二蓄电池包100和充电设备200。

第一蓄电池包10具有蓄电池包壳体12，其中示例性布置有五个串联的锂离子蓄电池单体。蓄电池包10因而构造为18伏蓄电池包10。蓄电池包壳体12示例性由塑料制成。五个蓄电池单体构造为柱形的圆单体并相互并排地布置在一层中。可设想，为了扩大容量，上下相叠地布置有多层蓄电池单体，每层分别具有五个蓄电池单体。替代地也可设想，取代锂离子蓄电池单体地，蓄电池包包括软包蓄电池单体。

蓄电池包10构造为更换式蓄电池包并且具有用电器接口14，其构造用于将蓄电池包10与用电器或充电设备200机械连接并且电连接。

用电器接口14具有用于机械连接的机械接口16。机械接口16包括连接元件18，连接元件18与用电器和充电设备200的连接元件相对应。

第一蓄电池包10的连接元件18示例性构造为一对导轨20，其相邻于呈导槽22形式的一对连接元件18布置。导轨20、导槽22沿着第一蓄电池包10的连接方向24延伸。导轨20示例性与蓄电池包壳体12一体构造。第一蓄电池包10的导轨20示例性构造为T形(在横截面中看)。

用电器接口14还具有用于电连接的电接口26。电接口26示例性包括五个电接触元件(未示出)。电接触元件示例性构造为郁金香形触头。电接触元件在导轨20之间布置在蓄电池包壳体12的开口28中。两个靠外的电接触元件在此构造为功率触头。靠内的电接触元件构造为用于传递信息和数据的附加触头。

蓄电池包10具有电子部件(未示出)，其布置在蓄电池包壳体12中并且构造用于控制蓄电池包。电子部件示例性具有构造用于监控电池的电池管理系统(BatterieManagement System)。

所述电子部件示例性与电量状态指示器30连接，电量状态指示器30构造用于指示第一蓄电池包10的电量状态。电量状态指示器具有指示单元32，其能通过操作元件34激活。对操作元件34的操纵在此直接通过用户按压示例性呈按钮形式的操作元件34来进行。

机械接口16还具有机械编码元件36。编码元件36构造用于防止蓄电池包10与不合适的用电器连接。编码元件36示例性构造为向外突出的凸条，其垂直于连接方向24在两个导轨20之间延伸。

机械接口16还具有锁定单元38，其设置用于将蓄电池包10与用电器锁定。锁定单元38示例性具有可枢转的并且受弹簧加载的锁定元件40。

蓄电池包10具有的宽度42大于蓄电池包10的高度44。宽度42和高度44示例性垂直于第一蓄电池包10的连接方向24延伸。第一蓄电池包10的长度46沿着连接方向24延伸。第一蓄电池包10具有的长度46大于蓄电池包10的宽度42。宽度42示例性大于高度44。

第二蓄电池包100具有蓄电池包壳体102，在其中示例性布置有三个串联的锂离子蓄电池单体。这些蓄电池单体示例性彼此挨着布置成三角形。蓄电池包100因而构造为10.8伏蓄电池包。蓄电池包壳体102示例性由塑料制成。

第二蓄电池包100构造为更换式蓄电池包并且具有用电器接口104，其构造用于将蓄电池包100与用电器或充电设备200机械连接并且电连接。设置用于第二蓄电池包100的用电器所需的功率小于设置用于第一蓄电池包10的用电器。

用电器接口104具有用于机械连接的机械接口106。机械接口106包括连接元件108，其与用电器和充电设备200的连接元件相对应。

第二蓄电池包100的连接元件108示例性构造为一对导轨110。此外也可以是，第二蓄电池包100的与导轨110相邻的蓄电池包壳体102用作导向元件112，这取决于用电器或者说充电设备200的构型。导轨110沿着第二蓄电池包100的连接方向114延伸。导轨110示例性与蓄电池包壳体102一体构造。

用电器接口104还具有用于电连接的电接口116。电接口116示例性包括三个电接触元件(未示出)。电接触元件示例性构造为郁金香形触头。电接触元件在导轨110之间布置在蓄电池包壳体102的开口118中。两个靠外的电接触元件在此构造为功率触头。靠内的电接触元件构造为用于传递接触信息和数据的附加触头。

第二蓄电池包100具有电子部件(未示出)，其布置在蓄电池包壳体102中并且构造用于控制蓄电池包。电子部件示例性具有电池管理系统，其构造用于监控电池。

第二蓄电池包100还具有锁定单元120，其包括两个弹动的卡锁臂122，卡锁臂122在与用电器连接的状态中嵌接到相对应的槽口中。

第二蓄电池包100具有的宽度124稍大于蓄电池包10的高度126。宽度124和高度126示例性垂直于第二蓄电池包100的连接方向114延伸。第二蓄电池包100的长度128沿着连接方向114延伸。第二蓄电池包100具有的长度128大于蓄电池包100的宽度124。第二蓄电池包100具有的长度128大致相应于第一蓄电池包10的宽度42。第一蓄电池包10的宽度42比第二蓄电池包100的宽度124大50％以上。

第一蓄电池包10构造为插套蓄电池包，其中，在与充电设备200连接的状态下，蓄电池包的蓄电池单体不被充电设备200包围。第二蓄电池包100构造为插入蓄电池包，其中，在与充电设备200连接的状态中，蓄电池包的蓄电池单体部分地或完全地被充电设备200包围。

充电设备200具有充电设备壳体202。充电设备200具有第一蓄电池接口204，其构造用于将充电设备200与第一蓄电池包10机械连接并且电连接。

第一蓄电池接口204具有用于机械连接的第一机械接口206。充电设备200的第一机械接口206与第一蓄电池包10的机械接口16相对应地构造并且包括呈导轨210和导槽212形式的连接元件208，其能与第一蓄电池包10的连接元件18形成嵌接。第一蓄电池接口204还具有第一电接口214，其构造用于电连接。充电设备200的第一电接口214与第一蓄电池包10的电接口26相对应地构造并且示例性具有五个电接触元件216。

第一蓄电池接口204在导轨210之间具有滑动面218，第一蓄电池包10沿着连接方向24在所述滑动面上被推动。滑动面218具有配属于第二蓄电池接口222的蓄电池接收开口220。第二蓄电池包100能经由蓄电池接收开口220与充电设备200沿着第二蓄电池包100的连接方向114连接。

第二蓄电池接口222具有第二机械接口224，其与第二蓄电池包100的机械接口106相对应。

第二机械接口224适配于第二蓄电池包壳体102的外轮廓并且具有两个长槽226，它们与第二蓄电池包100的导轨110相对应。

第二蓄电池接口222还具有第二电接口228，它们与第二蓄电池包100相对应并且示例性具有三个电接触元件。

充电设备200具有能量源接口229，充电设备示例性地能经由所述能量源接口与电网连接。能量源接口229具有电源线230，在其端部布置有用于与插座连接(未示出)的电网插头(未示出)。

充电设备200还具有用于与另一充电设备200连接的第一充电接口232和用于与第三充电设备200连接的第二充电接口234。充电设备200例如可经由第一充电接口232通过另一充电设备被供应能量。充电设备200可经由第二充电接口234给第三充电设备200供应能量。第二和第三充电设备能够与第一充电设备基本上一致地构造。同样可设想，充电接口构造成，使得经由充电接口既能传输能量也能接收能量。因而可借助这些充电接口可将所述充电设备以及另一充电设备与诸如电网的一个能量源连接。第一充电接口232和第二充电接口234彼此相对应地构造，使得充电设备200的第一充电接口232与另一充电设备200的第二充电接口234能连接。

充电设备200不能同时与第一蓄电池包10和第二蓄电池包100连接，因为第一蓄电池接口204与第二蓄电池接口222部分重叠，如按图2的侧视图所示的那样。

图2以示意性侧视图示出了充电设备200。第一蓄电池包10在与充电设备200连接的状态中布置的第一空间11借助虚线简示。第二蓄电池包100在与充电设备200连接的状态中布置的第二空间101同样以虚线简示。

为了将第一蓄电池包10与充电设备200的第一蓄电池接口204连接，将蓄电池包10沿着连接方向24在充电设备200上推动。蓄电池包10还具有连接方向25，沿着所述连接方向25，第一蓄电池包10能与充电设备200连接并且所述连接方向25与第一蓄电池包10在所述连接状态中相交。连接方向25与蓄电池包10相交的区域示例性通过虚线标示。

为了将第二蓄电池包100与充电设备200的第二蓄电池接口222连接，将第二蓄电池包100沿着连接方向114推入到充电设备200中。第二蓄电池包100还具有连接方向115，沿着所述连接方向115，第二蓄电池包100能与充电设备200连接并且所述连接方向115与第二蓄电池包100在所述连接状态中相交。连接方向115与蓄电池包100相交的区域示例性通过虚线标示。

第一蓄电池包10的连接方向25和第二蓄电池包100的连接方向115在一区域中交叉，连接方向25、115与对应的蓄电池包10、100在所述区域中相交。两个连接方向之间的角度在此示例性为90°。

与对应的蓄电池包10、100相交的连接方向25、115示例性在一区域中交叉，该区域既在第一蓄电池包10的第一空间11内、也在第二蓄电池包100的第二空间101内。替代地也可设想，所述区域仅在这些空间11、101中的一个空间内或在这些空间之外。

蓄电池接口204，222示例性布置在充电设备200的上侧。所述上侧是与充电设备200的立放面204相对置的一侧。也可设想，第一蓄电池接口204或第二蓄电池接口222的其他布置。

在图3中示意性示出了示例性为三个的充电设备200，在它们中各布置一个第一蓄电池包10。三个充电设备200经由充电接口232，234相互连接，其中，充电设备200中的一个经由电源线(未示出)与电网连接。

为了输送，可将这些充电设备200与输送辅助器300连接，充电设备200能单独地或在相互连接的状态中力锁合并且形状锁合连接在其中。输送辅助器300具有提手302。

图4中以立体图示出了充电设备200的替代实施方式。

充电设备200a在此的区别尤其在于尤其，充电设备200a具有充电设备壳体202a，其具有两个第一蓄电池接口204a和两个第二蓄电池接口222a。有利地可由此将两个相同的或两个不同的蓄电池包同时与充电设备200连接和充电。对应的蓄电池接口示例性并排布置，但也可设想其他布置方式、尤其前后布置。

图5以侧视图示出了充电设备200的另一替代实施方式。

充电设备200b具有用于沿着连接方向24b接收第一蓄电池包10的第一蓄电池接口204b和用于沿着连接方向114b接收第二蓄电池包100的第二蓄电池接口222b。

第一和第二蓄电池接口204b，222b相互间隔开地布置，使得第一蓄电池包10和第二蓄电池包100能同时与充电设备200b连接。尤其构造成：第一蓄电池包10能从上面推套，而第二蓄电池包100能从后面推入。

与第一蓄电池包10在所述连接状态中相交(连接方向25b的虚线区域)的连接方向25b和与第二蓄电池包100在连接状态中相交(连接方向115b的虚线区域)的连接方向115b彼此交叉。连接方向25、115b的相交区域在此示例性处在第一蓄电池接口204b的区域中。连接方向25b，115b在0°至45°之间的角度范围内、示例性大致30°的角度相互交叉。

图6以立体图示出了按图1的充电设备200的另一替代实施方式。

图6所示的系统具有第一蓄电池包10c的替代实施方式。第一蓄电池包10c具有用于机械连接的机械接口16c，其与按图1的蓄电池包10的机械接口16不同。

机械接口16c具有两个相对置的呈导轨20c形式的连接元件18c，其沿着第一蓄电池包10c的连接方向24c延伸。导轨20c向内指向并从而在横截面中看基本上U形地构造。

电接口26c具有四个电接触元件，它们布置在第一蓄电池包10c的蓄电池包壳体12c的开口28c中。

第二蓄电池包100c基本上与按图1的第二蓄电池包100一致地构造。

充电设备200c具有用于沿着连接方向24c接收第一蓄电池包10c的第一蓄电池接口204c和用于沿着连接方向114c接收第二蓄电池包100c的第二蓄电池接口222c。

第一蓄电池接口204c与第一蓄电池包10c的机械接口和电接口16c，26c相对应地构造。

第一蓄电池接口204c的第一机械接口206c具有两个向内指向的导槽212c，用于接收第一蓄电池包10c的导轨20c。第一电接口214c还与第一蓄电池包10c相对应地包括四个电接触元件。

Claims (11)

1.用于蓄电池包(10、100)的充电设备，具有：

壳体(202)；

至少一个第一蓄电池接口(204)，所述第一蓄电池接口构造用于将所述充电设备(200)与第一蓄电池包(10)沿着第一连接方向(25)以能拆卸的方式连接；

第二蓄电池接口(222)，所述第二蓄电池接口构造用于将所述充电设备(200)与第二蓄电池包(100)沿着第二连接方向(115)以能拆卸的方式连接，

其中，这些连接方向(25、115)与在与所述充电设备(200)连接的状态中的这些蓄电池包(10、100)相交，

其特征在于，

第一连接方向(25)和第二连接方向(115)布置成相互交叉。

2.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，第一蓄电池接口和第二蓄电池接口(204，222)不能同时与两个蓄电池包(10、100)连接。

3.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备，其特征在于，第一蓄电池接口(204)具有第一电接口(214)，并且，第二蓄电池接口(222)具有第二电接口(228)，所述第一电接口和所述第二电接口相互分开地构造。

4.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备，其特征在于，第一蓄电池接口(204)具有滑动面(218)，所述滑动面沿着第一连接方向(25)延伸，其中，第一蓄电池接口(204)的滑动面(218)具有配属于第二蓄电池接口(222)的蓄电池接收开口(220)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备，其特征在于，第一蓄电池接口(204)的宽度大于第二蓄电池接口(222)的宽度。

6.根据权利要求5所述的充电设备，其特征在于，第一蓄电池接口(204)的宽度比第二蓄电池接口(222)的宽度大至少25％、尤其至少50％、优选至少100％。

7.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备(200a)具有至少两个第一蓄电池接口(204a)和至少两个第二蓄电池接口(222a)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备(200)具有充电接口(232)，所述充电接口构造用于将所述充电设备(200)与另外的充电设备电连接并且机械连接。

9.根据权利要求8所述的充电设备，其特征在于，所述充电接口(232)包括插座或构造为插座。

10.根据权利要求8或9所述的充电设备，其特征在于，所述充电接口(232)相邻于所述充电设备(200)的立放面布置。

11.根据前述权利要求中任一项所述的充电设备，其特征在于，所述充电接口(232)布置在所述充电设备的立放面的区域中。

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