CN1449072A - 蓄能模块及其电气设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种给电器设备特别是手持电动工具供电的蓄能模块，它至少有一个用于储存电能的电池(10)，至少有一个用于保持电池的电池支架(12)，这里电池支架(12)与电池(10)保持静止接触。为此建议：电池支架(12)至少部分是由一种导热材料制造，以便更好的把电池(10)里产生的热耗损排出出来。

Description

蓄能模块及其电气设备
现有技术
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的给电器设备特别是给手持电动工具供电的蓄能模块。
目前的手持工具，例如手钻或带蓄电池的螺丝刀，常常使用蓄电池包供电，蓄电池包是由多个电池组成的，电池间相互电连接，例如用塑料外壳将电池组装作一起。
在这种蓄电池包工作时，不仅在充电的时候，而且在放电的时候，在电池里都会出现高的损耗热，这导致电池温度升高，由此电池过早老化。
此外，这种蓄电池包在经过一段放电过程后，由于出现损耗热，产生如此高的温度，使致不能立即开始充电。为此装备的充电装置必须等待，直到蓄电池包的温度下降后能开始充电，这样就延误了充电时间。
此外，这种蓄电池包在工作中各个电池中温度差别相当大，因为排列在外面的电池的损耗热容易导出，而往里在中央的蓄电池包大都过热。
此外，一种由Makita公司推销的蓄电池包，在充电过程的同时进行散热，向蓄电池一包吹一种冷却气流。其缺点是，实际上不是在放电时散热。另外，蓄电池包的内部会受到冷却气流的污染。
本发明的优点
本发明包含普遍的技术理论，在至少有一个电池的蓄能模块中，装备一个电池支架，支架是由一种导热材料制造的。
由于电池支架具有良好的导热性能，在蓄能模块内部产生的损耗热能很好被排出，可以把损耗散发到蓄能模块的外部。
另外，电池支架机械固定住电池，例如把电池楔入到电池支架中，或把电池粘贴在电池支架上。电池和电池支架粘贴时，优选使用具有良好导热性的粘接剂，使得热量能很好的从电池传导到电池支架上。
在优选的本发明的实施例中，电池支架有一个大的热容量，这样从电池转入到电池支架上的损耗热引起的温度升高不大。有利的是，从电池到电池支架的热传导由大的温度差实现。
所以优选电池支架采用一种这样的材料，即它们的热传导性和/或比热容量要大于空气，塑料，纸张和/或电池材料的热传导性和/或比热容量。
在优选的本发明的实施例中，蓄能模块有多个电池，用于储存电能，电池支架的热传导性和/或热容量是这样的大，使致在充电工作时和/或在放电工作时各个电池之间的温度差基本上小于电池与环境之间的温度差。
优选电池支架的热传导性和/或热容量的大小是这样的值，在充电工作时和/或在放电工作时各个电池之间的温度差别小于5，10，15，20，30，40或50凯尔文(绝对温标)。
本发明优选蓄能模块的电池支架与所有的电池接触，由此把电池支架全部电池的热耗损都排出去。电池支架和各个电池之间的结合最好是面接触，以便获得最小的传热阻力。
在本发明的另一种形式中，电池支架是由多个部分组成的，这在含有许多电池的大畜能器包的情况是特别有利的。电池支架的各个部分各自至少有一个导热面，这个面与电池支架的部件相互是面接触。电池支架各个部分之间的这种面结合的好处是具有良好的热传导。
为进一步改进散热，在本发明的优选实施例中，至少设置一个散热装置，它被动散热或主动用空气吹。
优选把散热装置设置在一外壳开口中，或从蓄能模块通过这个开口伸向外面。以这种方式最好是从蓄能模块内部向外建立一个直接的热桥，这样蓄能模块内部产生的热耗损有效的向外排出。所以散热装置可以在蓄能模块内部与电池之架或直接与一个电池结合，以便优先冷却蓄能模块内部最热的地方。
此外，在外壳开口最好也设置一个电连接接触件，通过它荐蓄能模块可以与一个电器设备或一个充电设备连接。在外壳开口共同布置连接接触散热装置的优点是，与电器设备或充电设备的电或热的接触简单。
另外，蓄能模块最好要有一个机械导向器，通过它蓄能模块可以机械固定在一个电器设备或放电设备里面。导向器可以例如是导向板，放置在外壳开口的二侧，这样蓄能模块可以推进到电器设备或充电设备的接受架里。
本发明使用的蓄能模块地概念不限于蓄电池包的范围。本发明更多的是使用在不重新充电的电池包，以及在工作时产生热耗损的其它类型的畜能器。
另外，本发明包含带有根据本发明的蓄能模块的电器设备，电器设备例如可以涉及一种电池驱动的手动工具或充电设备。
本发明的蓄能模块的散热装置可以用空气冷却。
附图说明
下面的图解给出其它的优点。其图表示一种本发明的实施例。附图、说明书和权利要求中包含很多组合特征。普通技术人员根据目的还可以分别考虑这些特征并进行其它有益的组合。图1示出了本发明用于手动工具的蓄电池包。
实施例说明
图1示出了立体的、局部剥开的蓄电池包，用于一种手动工具，例如手钻或带蓄电池的螺丝刀。
为储存电能，蓄电池包总共有30个蓄电池10，它们基本上是圆柱形的。在蓄电池包中三个电池上下重叠，五个电池并排和二个前后排列，使蓄电池包获得紧密的结构。
各蓄电池是被机械地固定在一个蜂房形或栅栏形的电池支架12里，并用一种粘合剂与电池支架12粘合。
除了机械固定蓄电池10外，电池支架12在本发明的范围内，还可以使蓄电池10散热。
所以用一种导热性的粘合剂，把各个蓄电池－电池10与电池支架12粘合，由此蓄电池－电池10与电池支架12之间的热阻会尽可能的小。
此外，电池支架12是由铝制成的，它是一种具有高的导热性，以及大比热容量的材料。
电池支架12良好的导热性有利于把蓄电池10内部产生的热耗损向外排，由此防止了蓄电池包内部的过热。
电池支架12的高比热容量也是有利的，因为电池支架12可以吸收更多的蓄电池热耗损并基本上不会升温。由于热量被电池支架12吸受，导致蓄电池的温度下降。
在电池支架12的上侧布置多个散热体14，它们同样是由铝制造的，具有大的表面积，以便把从蓄电池10接受过来的热耗损有效的排放给周围的空气。当蓄电池包在电器设备放电时，以及在充电装置充电时，可以使周围的空气吹向散热体14，增强对流改善排热效果。
这里的电池支架12是由二部分12.1，12.2组成的，它们沿蓄电池纵向一个接一个排列，电池支架12的每个12.1或12.2接受各自的蓄电池10。电池支架12的二部分12.1，12.2的二端有各自的平的端面，在安装状态下，平的端面面对面，并通过螺丝相互结合，由此在电池支架12的二部分12.1，12.2之间获得良好的热传导。
此外，蓄电池包具有一个塑料外壳16，在外壳16的上方开有一个外壳孔，散热体14通过这个孔向外伸。提供的好处是，散热体14可以接近蓄电池－包的外侧，便于良好散热。
此外，蓄电池包具有一板18，该板固定在外壳16里面的电池支架12的上方，装有一个发光二极管20，一个开关22以及电连接接触件24。发光二极管20，一开关22和电连接接触24件都布置在外壳开口的范围内，所以也可以从外面接近。
另外，在外壳16的外侧，外壳开口的二侧布置二个导轨26，通过它们蓄电池包可以被推进到一个电器设备或一个充电设备的一个接受格层里，蓄电池包的导轨26与接受格层里的相应适配的导轨配合。在推进状态，通过卡钩把蓄电池包固定在电器设备或充电设备的接受格层里。
附图标记10  蓄电池                   20  发光二极管12  电池支架                 22  开关12.1电池支架部件             24  连接接触件12.2电池支架部件14  散热体                   26  导轨16  外壳                     28  卡钩18  板

Claims (11)

1.给电器设备特别是手持电动工具供电的蓄能模块，它至少有一个用于储存电能的电池(10)，至少有一个用于保持电池的电池支架(12)，其电池支架(12)与电池(10)保持接触，其特征在于，电池支架(12)至少部分是由一种导热性的材料制成的。
2.根据权利要求1的蓄能模块，其特征在于，电池支架(12)材料的导热性和/或比热容量要大于空气，塑料，纸张和/或电池(10)材料的导热性和/或比热容量。
3.根据权利要求1和2的蓄能模块，其特征在于，设置多个电池(10)用于储存电能，电池支架(12)的导热性和/或热容量是如此之大，使致在充电工作和/或放电工作时的各个电池(10)之间的温度差基本上小于电池(10)相对于环境的温度差。
4.根据权利要求3的蓄能模块，其特征在于，电池支架(12)的导热性和/或热容量是如此之大，使致在充电工作和/或放电工作时的各个电池(10)之间的温度差异小于5，10，15，20，30，40或50凯尔文(绝对温标)。
5.根据至少上述权利要求中的一项的蓄能模块，其特征在于，电池支架(12)是由多个部件(12.1，12.2)组成的，各部件至少有一个导热面，电池支架(12)的部件(12.1，12.2)是通过导热面彼此相结合的。
6.根据至少上述权利要求中的一项的蓄能模块，其特征在于，在电池支架(12)上至少设置或形成一个散热体(14)。
7.根据权利要求6的蓄能模块，其特征在于，设置一带有外壳开口的外壳(16)，其中散热体(14)和/或一个电连接接触件(24)布置在外壳开口里，或通过外壳开口向外突出。
8.根据权利要求7的蓄能模块，其特征在于，一个机械导轨(26)，布置在邻近外壳开口的二侧。
9.根据至少上述权利要求中的一项的蓄能模块，其特征在于，用一种导热粘接剂，把电池(10)与电池支架(12)粘贴。
10.带有根据至少上述权利要求的一项的一个蓄能模块的电器设备。
11.根据权利要求10的电器设备，其特征在于，为了吹散热体(14)设置一个风扇。
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