DE102012112950A1

DE102012112950A1 - Induktionsakkuvorrichtung

Info

Publication number: DE102012112950A1
Application number: DE201210112950
Authority: DE
Inventors: Marcin Rejman; Guenter Lohr; Juergen Mack; Dragan Krupezevic
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-06-26

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Induktionsakkuvorrichtung, insbesondere von einer Handwerkzeuginduktionsakkuvorrichtung, mit einer Zelleneinheit (12), mit zumindest einer Ladespule (14), die dazu vorgesehen ist, induktiv eine Ladeenergie einer Induktionsladevorrichtung (16) aufzunehmen, und mit zumindest einer Kommunikationseinheit (18) zur Kommunikation mit der Induktionsladevorrichtung (16). Es wird vorgeschlagen, dass die Kommunikationseinheit (18) dazu vorgesehen ist, zumindest eine produktspezifische Information auf die Induktionsladevorrichtung (16) zu übertragen.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits eine Induktionsakkuvorrichtung, insbesondere eine Handwerkzeuginduktionsakkuvorrichtung, mit einer Zelleneinheit, mit einer zumindest einen Ladespule, die dazu vorgesehen ist, induktiv eine Ladeenergie einer Induktionsladevorrichtung aufzunehmen, und mit zumindest einer Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit der Induktionsladevorrichtung, vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Induktionsakkuvorrichtung, insbesondere einer Handwerkzeuginduktionsakkuvorrichtung, mit einer Zelleneinheit, mit einer zumindest einen Ladespule, die dazu vorgesehen ist, induktiv eine Ladeenergie einer Induktionsladevorrichtung aufzunehmen, und mit zumindest einer Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit der Induktionsladevorrichtung.
Es wird vorgeschlagen, dass die Kommunikationseinheit dazu vorgesehen ist, zumindest eine produktspezifische Information auf die Induktionsladevorrichtung zu übertragen. Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die Kommunikationseinheit dazu vorgesehen ist, zumindest eine statische produktspezifische Information auf die Induktionsladevorrichtung zu übertragen. Unter einer „Induktionsakkuvorrichtung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Akkuvorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest teilweise induktiv geladen zu werden. Dabei soll unter einer „Akkuvorrichtung“ insbesondere eine Vorrichtung zum temporären Speichern elektrischer Energie, insbesondere ein Akkumulator, verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere ein wiederaufladbarer Speicher verstanden werden. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Akkuvorrichtungen denkbar, insbesondere soll darunter jedoch ein Lithium-Ionen-Akkumulator verstanden werden. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einer „Handwerkzeuginduktionsakkuvorrichtung“ insbesondere eine Induktionsakkuvorrichtung für eine Handwerkzeugmaschine verstanden werden. Dabei soll unter einer „Handwerkzeugmaschine“ insbesondere eine werkstückbearbeitende Maschine, vorteilhaft jedoch eine Bohrmaschine, ein Bohr- und/oder Schlaghammer, eine Säge, ein Hobel, ein Schrauber, eine Fräse, ein Schleifer, ein Winkelschleifer, ein Gartengerät und/oder ein Multifunktionswerkzeug verstanden werden. Ferner soll unter einer „Zelleneinheit“ in diesem Zusammenhang insbesondere ein Teil einer Akkuvorrichtung verstanden werden, der direkt dazu vorgesehen ist, elektrische Energie temporär zu speichern. Vorzugsweise soll darunter insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, elektrische Energie temporär auf elektrochemischer Basis zu speichern. Bevorzugt soll darunter insbesondere eine wiederaufladbare Einheit verstanden werden. Besonders bevorzugt besteht die Zelleneinheit aus einer oder mehreren, insbesondere elektrisch miteinander verbundenen, Zellenelementen. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Zellenelemente denkbar, insbesondere soll darunter jedoch eine Lithium-Ionen-Zelle verstanden werden. Unter einer „Ladespule“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, das zumindest teilweise aus einem elektrischen Leiter, insbesondere einem gewickelten elektrischen Leiter, besteht, der zumindest teilweise in Form einer Kreisscheibe angeordnet ist. Vorzugsweise wird in dem elektrischen Leiter bei Anliegen eines magnetischen Feldes eine Spannung induziert. Besonders bevorzugt soll darunter insbesondere eine Ladespule einer Induktionsladeeinheit, in diesem Zusammenhang insbesondere einer Sekundärinduktionsladeeinheit, verstanden werden. Dabei soll unter einer „Sekundärinduktionsladeeinheit“ insbesondere eine Induktionsladeeinheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, ein magnetisches Feld in elektrische Energie umzuwandeln. Dabei soll unter einer „Induktionsladeeinheit“ insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, elektrische Energie in ein magnetisches Feld oder ein magnetisches Feld in elektrische Energie umzuwandeln. Vorzugsweise soll darunter ein Teil einer Induktionsladevorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, Energie, insbesondere zumindest teilweise kontaktlos, durch Induktion von einer Ladevorrichtung auf eine Akkuvorrichtung zu übertragen. Besonders bevorzugt weist die Induktionsladeeinheit zumindest eine Ladespule auf. Unter „vorgesehen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter einer „Induktionsladevorrichtung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Vorrichtung zum induktiven Laden von Induktionsakkuvorrichtungen verstanden werden. Vorzugsweise weist die Vorrichtung zumindest eine Steuer- und/oder Regeleinheit auf, die dazu vorgesehen ist, einen Ladevorgang zu steuern und/oder zu regeln. Des Weiteren soll in diesem Zusammenhang unter einer „Kommunikationseinheit“ insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zu einem Austausch von Daten- und/oder Steuersignalen vorgesehen ist. Vorzugsweise soll darunter insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest dazu vorgesehen ist, Daten- und/oder Steuersignale aktiv und/oder passiv, insbesondere auf eine Empfangseinheit, zu übertragen. Eine Übertragung kann dabei sowohl analog oder insbesondere digital erfolgen. Ferner kann eine Übertragung sowohl drahtlos als auch drahtgebunden erfolgen. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende drahtlose Übertragungstechniken denkbar, wie beispielsweise über Bluetooth, WLAN, UMTS, NFC oder über eine optische Schnittstelle. Des Weiteren sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende drahtgebundene Übertragungstechniken denkbar. Dabei soll unter „aktiv und/oder passiv“ in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass Daten- und/oder Steuersignale vollständig aktiv, vollständig passiv, teilaktiv oder differierend aktiv, passiv und teilaktiv übertragen werden können. Dabei soll unter „passiv“ insbesondere verstanden werden, dass die Daten zu einer Übertragung von der Ladevorrichtung ausgelesen werden. Ferner soll dabei unter „teilaktiv“ insbesondere verstanden werden, dass Daten- und/oder Steuersignale nur teilweise aktiv übertragen werden. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter einer „produktspezifischen Information“ insbesondere eine Information verstanden werden, die der Induktionsakkuvorrichtung, insbesondere als Produkt gesehen, fest zugeordnet ist. Vorzugsweise soll darunter insbesondere eine statische Information verstanden werden, die zumindest zeitlich und/oder bezüglich einer räumlichen Anordnung und/oder eines Betriebszustands zumindest im Wesentlichen unverändert bleibt. Bevorzugt soll darunter insbesondere eine Information verstanden werden, durch welche sich die Induktionsakkuvorrichtung, insbesondere in einem neuen und/oder neuwertigen Zustand, von einer produkt- und/oder artspezifisch und/oder technisch differierenden Akkuvorrichtung, insbesondere ebenfalls in einem neuen und/oder neuwertigen Zustand, unterscheidet. Besonders bevorzugt soll darunter insbesondere eine Information verstanden werden, die bereits während und/oder unmittelbar nach einer Produktion und/oder Herstellung der Induktionsakkuvorrichtung definiert und/oder festgelegt ist. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende produktspezifische Informationen denkbar, wie beispielsweise eine Nennspannung, ein Fabrikat und/oder eine Zellenanzahl. Unter „zumindest im Wesentlichen“ soll dabei insbesondere verstanden werden, dass eine Abweichung von einem vorgegebenen Wert insbesondere weniger als 25%, vorzugsweise weniger als 10% und besonders bevorzugt weniger als 5% des vorgegebenen Werts beträgt. Ferner soll dabei unter einem „neuen Zustand“ insbesondere ein Zustand vor einer ersten Inbetriebnahme verstanden werden.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Induktionsakkuvorrichtung können insbesondere produktspezifische Informationen bei einer Induktionsladevorrichtung berücksichtigt werden. Ferner kann dadurch insbesondere erreicht werden, dass eine Induktionsakkuvorrichtung produktspezifische Informationen auf eine Induktionsladevorrichtung übertragen kann, um damit einen insbesondere vorteilhaften Ladevorgang erreichen zu können. Des Weiteren kann dadurch insbesondere ein besonders sicherer Ladevorgang erreicht werden, da ein falsches Laden vermieden werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kommunikationseinheit dazu vorgesehen ist, zumindest eine Information eines Akkutyps auf die Induktionsladevorrichtung zu übertragen. Unter einer „Information eines Akkutyps“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine produktspezifische Information über die Induktionsakkuvorrichtung verstanden werden, welche die Induktionsakkuvorrichtung allgemein in seiner Art und/oder Bauweise beschreibt. Vorzugsweise soll darunter insbesondere eine Information verstanden werden, durch welche bauart- und/oder typgleiche Induktionsakkuvorrichtungen einander zugeordnet und von Akkuvorrichtungen eines differierenden Typs und/oder einer differierenden Bauart unterschieden werden können. Besonders bevorzugt soll darunter insbesondere eine Information verstanden werden, welche die Induktionsakkuvorrichtung bezüglich ihrer zugehörigen Bauteile, ihrer Bauart und/oder ihres Produktions- und/oder Herstellungsprozesses definiert. Dadurch kann insbesondere ein Ladevorgang der Induktionsladevorrichtung einem Akkutyp der Induktionsakkuvorrichtung angepasst werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kommunikationseinheit zu einer Authentifizierung dazu vorgesehen ist, eine Information eines Akkutyps vor einem Ladevorgang auf die Induktionsladevorrichtung zu übertragen. Unter einer „Authentifizierung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Nachweis geforderter Eigenschaften und/oder Informationen verstanden werden. Vorzugsweise soll darunter insbesondere ein Nachweis einer Echtheit und/oder Richtigkeit der Induktionsakkuvorrichtung verstanden werden. Dadurch kann besonders vorteilhaft vor einem Ladevorgang eine Authentifizierung durchgeführt werden. Ferner kann dadurch erreicht werden, dass die Induktionsakkuvorrichtung mit einer zugehörigen Induktionsladevorrichtung geladen wird.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Kommunikationseinheit zu einer Kommunikation dazu vorgesehen ist, die Ladespule elektrisch zu belasten. Unter „elektrisch belasten“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Kommunikationseinheit elektrische Energie über die Ladespule leitet und die Ladespule dabei insbesondere ein magnetisches Feld erzeugt und dabei einen Widerstand bildet. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Kommunikation ohne zusätzliche Übertragungselemente bereitgestellt werden. Ferner kann dadurch die Ladespule insbesondere bidirektional genutzt werden. Insbesondere kann dadurch die Kommunikationseinheit die Ladespule für einen Rückkanal nutzen.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Kommunikationseinheit zumindest ein Verschlüsselungsmittel aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine zu übertragende Information zu verschlüsseln. Unter einem „Verschlüsselungsmittel“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element und/oder zumindest ein Teil einer Recheneinheit mit einem Betriebssystem und/oder zumindest einer Rechenroutine verstanden werden, das/die dazu vorgesehen ist, Daten durch zumindest ein Verschlüsselungsverfahren in eine andere Form zu bringen, um dadurch ein unbefugtes Auslesen und/oder Abfangen der Daten zu verhindern. Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass von der Kommunikationseinheit übertragene Daten lediglich von einer befugten Induktionsladevorrichtung ausgelesen und/oder sinnvoll ausgelegt werden können. Ferner kann dadurch insbesondere verhindert werden, dass Informationen gefälscht werden, wodurch insbesondere verhindert werden kann, dass sich eine falsche Induktionsakkuvorrichtung als eine erfindungsgemäße Induktionsakkuvorrichtung ausgibt.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kommunikationseinheit zumindest ein Unterbrechungsmittel aufweist, das dazu vorgesehen ist, zu einer Kommunikation eine Verbindung zwischen der Zelleneinheit und der Ladespule zu unterbrechen. Unter einem „Unterbrechungsmittel“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element, wie insbesondere ein elektrisches Bauelement, verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, eine Verbindung, wie insbesondere eine elektrische Verbindung, zu unterbrechen. Es sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Unterbrechungsmittel denkbar, insbesondere soll darunter jedoch ein Schalter verstanden werden. Dadurch kann insbesondere eine Kommunikation ohne eine Störung der Akkuvorrichtung erreicht werden. Ferner kann dadurch vorteilhaft ein Ladevorgang während einer Kommunikation sinnvoll unterbunden werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Induktionsakkuvorrichtung eine Fremdobjekterkennungseinheit aufweist. Unter einer „Fremdobjekterkennungseinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, Fremdobjekte, insbesondere in einer Umgebung der Induktionsladevorrichtung und/oder der Akkuvorrichtung, zu detektieren. Vorzugsweise soll darunter insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, Fremdobjekte zu detektieren, die in einem Kontaktbereich zwischen der Induktionsladevorrichtung und der Akkuvorrichtung angeordnet sind und in einem Ladebetrieb einen Ladevorgang beeinträchtigen können. Unter „Fremdobjekten“ sollen dabei insbesondere metallische und/oder magnetische Bauteile, Teilstücke oder andere Objekte verstanden werden. Dadurch kann insbesondere eine Erkennung von Fremdobjekten zwischen der Induktionsakkuvorrichtung und der Induktionsladevorrichtung bereitgestellt werden. Ferner können durch die Kommunikationseinheit Ergebnisse der Fremdobjekterkennungseinheit auf die Induktionsladevorrichtung übertragen werden, wodurch eine schnelle Unterbrechung eines Ladevorgangs bereitgestellt werden kann.
Es wird ferner ein System mit einer Induktionsladevorrichtung und mit einer erfindungsgemäßen Induktionsakkuvorrichtung vorgeschlagen. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhafte Kommunikation zwischen der Induktionsladevorrichtung und der Induktionsakkuvorrichtung bereitgestellt werden. Ferner kann dadurch insbesondere erreicht werden, dass mit der Induktionsladevorrichtung lediglich vorgeschriebene Induktionsakkuvorrichtungen, wie beispielsweise mit einer vorgegebene Nennspannung und/oder eines vorgegebenen Herstellers, geladen und Fremdakkus ausgeschlossen werden können. Des Weiteren kann dadurch eine hohe Ladesicherheit erreicht werden, da falsche Ladevorgänge vermieden werden können.
Die erfindungsgemäße Induktionsakkuvorrichtung, die Induktionsladevorrichtung sowie das System sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Induktionsakkuvorrichtung, die Induktionsladevorrichtung sowie das System zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Induktionsakkuvorrichtung mit einer Ladespule und mit einer Kommunikationseinheit und eine Induktionsladevorrichtung in einem Ladebetrieb in einer schematischen Darstellung,
2 die erfindungsgemäße Induktionsakkuvorrichtung und einen Teilausschnitt und der Induktionsladevorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie II und
3 ein vereinfachtes Schaltbild der erfindungsgemäßen Induktionsakkuvorrichtung mit einer Kommunikationseinheit und der Induktionsladevorrichtung in einem Ladebetrieb.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine erfindungsgemäße Induktionsakkuvorrichtung 10 mit einer Ladespule 14 und mit einer Kommunikationseinheit 18 und eine Induktionsladevorrichtung 16 in einem Ladebetrieb. Die Induktionsakkuvorrichtung 10 ist von einer Handwerkzeuginduktionsakkuvorrichtung gebildet. Die Induktionsakkuvorrichtung 10 weist eine Gehäuseeinheit 28 auf. Ferner weist die Induktionsakkuvorrichtung 10 eine Zelleneinheit 12 und eine Sekundärinduktionsladeeinheit 30 auf. Die Zelleneinheit 12 ist zur Speicherung von Energie vorgesehen. Ferner ist die Zelleneinheit 12 dazu vorgesehen, eine nicht weiter sichtbare Handwerkzeugmaschine mit Energie zu versorgen. Die Zelleneinheit 12 ist in der Gehäuseeinheit 28 angeordnet. Des Weiteren weist die Induktionsakkuvorrichtung 10 die Ladespule 14 auf. Die Sekundärinduktionsladeeinheit 30 der Induktionsakkuvorrichtung 10 weist die Ladespule 14 auf. Die Sekundärinduktionsladeeinheit 30 der Induktionsakkuvorrichtung 10 ist zur drahtlosen Energieaufnahme und zur anschließenden Ladung der Zelleneinheit 12 vorgesehen. Die Ladespule 14 der Sekundärinduktionsladeeinheit 30 ist dazu vorgesehen, induktiv eine Ladeenergie der Induktionsladevorrichtung 16 aufzunehmen. Die Ladespule 14 ist ringförmig ausgebildet. Die Ladespule 14 besteht aus mehreren elektrische Leitern, die sich in Umfangsrichtung erstrecken. Die elektrischen Leiter sind in Umfangsrichtung um eine theoretische Wicklungsachse 32 gewickelt. Die Ladespule 14 weist eine Haupterstreckungsebene auf, die senkrecht zu der Wicklungsachse 32 ausgerichtet ist. Ferner weist die Ladespule 14 eine Haupterstreckungsrichtung in der Haupterstreckungsebene auf, die um ein Vielfaches größer ist, als eine Erstreckung der Ladespule 14 senkrecht zu der Haupterstreckungsebene.
Die Sekundärinduktionsladeeinheit 30 weist ferner eine Kerneinheit 34 und eine Elektronikeinheit 36 auf. Die Kerneinheit 34 ist plattenförmig ausgebildet und besteht aus einem magnetischen Material. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass die Kerneinheit 34 ringförmig ausgebildet ist und die Ladespule 14 teilweise umgreift. Die Sekundärinduktionsladeeinheit 30 ist zwischen der Zelleneinheit 12 und einer Gehäusewand 38 der Gehäuseeinheit 28 angeordnet. Die Gehäusewand 38 weist eine Haupterstreckungsebene auf, die senkrecht zu der Wicklungsachse 32 ausgerichtet ist. Ausgehend von der Gehäusewand 38 in Richtung der Zelleneinheit 12 folgt zunächst die Ladespule 14 der Sekundärinduktionsladeeinheit 30, die Kerneinheit 34 der Sekundärinduktionsladeeinheit 30, eine Schirmungseinheit 40 und die Elektronikeinheit 36 der Sekundärinduktionsladeeinheit 30. Die Schirmungseinheit 40 ist dazu vorgesehen, die Elektronikeinheit 36 vor Störeinflüssen der Ladespule 14 und umgekehrt zu schützen.
Die Elektronikeinheit 36 weist eine Ladeelektronik 42 auf. Die Ladeelektronik 42 ist zu einer Steuerung und Regelung eines Ladevorgangs vorgesehen. Die Ladeelektronik 42 ist über eine Leitung mit der Zelleneinheit 12 verbunden. Ferner ist die Ladeelektronik 42 über eine Leitung mit der Ladespule 14 verbunden (2).
Die Induktionsakkuvorrichtung 10 weist ferner die Kommunikationseinheit 18 auf, die zu einer Kommunikation mit der Induktionsladevorrichtung 16 vorgesehen ist. Die Kommunikationseinheit 18 bildet einen Teil der Elektronikeinheit 36. Die Kommunikationseinheit 18 ist dazu vorgesehen, produktspezifische Informationen auf die Induktionsladevorrichtung 16 zu übertragen. Ferner ist die Kommunikationseinheit 18 dazu vorgesehen, Informationen eines Akkutyps auf die Induktionsladevorrichtung 16 zu übertragen. Die Kommunikationseinheit 18 ist zu einer Authentifizierung dazu vorgesehen, die Informationen des Akkutyps vor einem Ladevorgang auf die Induktionsladevorrichtung 16 zu übertragen. Die Informationen des Akkutyps sind dabei von einer Modellbezeichnung gebildet, die eine benötigte Ladespannung sowie eine Bauform beschreibt. Die Kommunikationseinheit 18 ist zur Kommunikation dazu vorgesehen, die Ladespule 14 elektrisch zu belasten. Die Kommunikationseinheit 18 nutzt einen Rückkanal zur Kommunikation. Die Kommunikationseinheit 18 nutzt zur Kommunikation einen Rückkanal durch das elektrische Belasten der Ladespule 14. Zur Kommunikation wird die Ladespule 14 mit elektrischen Impulsen durch die Kommunikationseinheit 18 belastet. Die elektrischen Impulse werden von der Ladespule 14 in ein pulsierendes magnetisches Feld gewandelt. Das magnetische Feld der Ladespule 14 kann von der Induktionsladevorrichtung 16 wieder ausgelesen werden.
Die Kommunikationseinheit 18 weist ein Verschlüsselungsmittel 20 auf. Das Verschlüsselungsmittel 20 ist dazu vorgesehen, eine zu übertragende Information zu verschlüsseln. Die Kommunikationseinheit 18 weist ferner eine Recheneinheit 44 mit einem Speicherelement 46 auf. Die Recheneinheit 44 ist dazu vorgesehen, eine Kommunikation zu steuern. Die Informationen des Akkutyps sind auf dem Speicherelement 46 gespeichert und werden von der Recheneinheit 44 bei Bedarf ausgelesen. Das Verschlüsselungsmittel 20 bildet einen Teil der Recheneinheit 44. Nach einem Auslesen der Informationen des Akkutyps von dem Speicherelement 46 werden die Informationen vor einer Übertragung von dem Verschlüsselungsmittel 20 verschlüsselt.
Ferner weist die Kommunikationseinheit 18 ein Unterbrechungsmittel 22 auf. Das Unterbrechungsmittel 22 ist dazu vorgesehen, zu einer Kommunikation eine Verbindung zwischen der Zelleneinheit 12 und der Ladespule 14 zu unterbrechen. Das Unterbrechungsmittel 22 weist dafür einen Schalter 48 auf, der elektrisch zwischen der Zelleneinheit 12 und der Ladespule 14 angeordnet ist. Das Unterbrechungsmittel 22 wird von der Recheneinheit 44 angesteuert. Das Unterbrechungsmittel 22 ist während eines Ladebetriebs dazu vorgesehen, zwischen einem Ladevorgang und einem Kommunikationsvorgang umzuschalten.
Des Weiteren weist die Induktionsakkuvorrichtung 10 eine Fremdobjekterkennungseinheit 24 auf. Die Fremdobjekterkennungseinheit 24 ist dazu vorgesehen, Fremdobjekte, die einen Ladebetrieb stören oder eine Gefährdung darstellen, zu erfassen und gegebenenfalls einen Betrieb zu unterbrechen. Die Fremdobjekterkennungseinheit 24 erfasst dabei zur Fremdobjekterkennung eine Gütedifferenz zwischen einer gespeicherten Sollgüte und einer Istgüte eines Schwingkreises der Elektronikeinheit 36 und vergleicht diese mit einer gespeicherten, zulässigen Gütedifferenz. Die Fremdobjekterkennungseinheit 24 ist von einer Recheneinheit mit einer Rechenroutine gebildet. Ferner bildet die Fremdobjekterkennungseinheit 24 einen Teil der Elektronikeinheit 36 (2).
Die Induktionsakkuvorrichtung 10 wird in einem Ladebetrieb auf einer Ladefläche 50 der Induktionsladevorrichtung 16 aufgestellt. Die Induktionsakkuvorrichtung 10 wird mit der Gehäusewand 38 auf der Ladefläche 50 aufgestellt. Die Ladefläche 50 bildet einen Teil einer Gehäuseeinheit 52 der Induktionsladevorrichtung 16. Die Ladefläche 50 weist eine Haupterstreckungsebene auf, die sich in einem vorgesehenen Stand der Induktionsladevorrichtung 16 parallel zu einem Untergrund erstreckt. Die Ladefläche 50 ist dabei von dem Untergrund abgewandt. Die Ladefläche 50 ist dazu vorgesehen, die Induktionsakkuvorrichtung 10 für einen Ladevorgang während eines Ladebetriebs aufzunehmen.
Ferner weist die Induktionsladevorrichtung 16 eine Primärinduktionsladeeinheit 54 auf. Die Primärinduktionsladeeinheit 54 ist zur drahtlosen Energieübertragung von der Induktionsladevorrichtung 16 auf die Induktionsakkuvorrichtung 10 vorgesehen. Die Primärinduktionsladeeinheit 54 ist dazu vorgesehen, elektrische Energie in ein magnetisches Feld zu wandeln, das von der Sekundärinduktionsladeeinheit 30 der Induktionsakkuvorrichtung 10 wieder in elektrische Energie gewandelt werden kann. Die Primärinduktionsladeeinheit 54 weist eine Ladespule 56 auf. Die Ladespule 56 ist annähernd identisch zu der Ladespule 14 der Induktionsakkuvorrichtung 10 ausgebildet. Die Ladespule 56 ist ebenfalls ringförmig ausgebildet. Die Ladespule 56 besteht aus mehreren elektrische Leitern, die sich in Umfangsrichtung erstrecken. Die elektrischen Leiter sind in Umfangsrichtung um die theoretische Wicklungsachse 32 gewickelt. Die Ladespule 56 weist eine Haupterstreckungsebene auf, die senkrecht zu der Wicklungsachse 32 ausgerichtet ist. Ferner weist die Ladespule 56 eine Haupterstreckungsrichtung in der Haupterstreckungsebene auf, die um ein vielfaches größer ist, als eine Erstreckung der Ladespule 56 senkrecht zu der Haupterstreckungsebene. Ferner weist die Primärinduktionsladeeinheit 54 eine Kerneinheit 58 auf. Die Kerneinheit 58 ist annähernd identisch gegenüber der Kerneinheit 34 der Induktionsakkuvorrichtung 10 ausgebildet. Die Primärinduktionsladeeinheit 54 ist vollständig in einer Gehäuseeinheit 52 angeordnet. Ausgehend von der Ladefläche 50 in Richtung einer Mitte der Induktionsladevorrichtung 16 folgt zunächst die Ladespule 56 der Primärinduktionsladeeinheit 54, die Kerneinheit 58 der Primärinduktionsladeeinheit 54, eine Schirmungseinheit 60 und eine Elektronikeinheit 62. Die Schirmungseinheit 60 ist dazu vorgesehen, die Elektronikeinheit 62 vor Störeinflüssen der Ladespule 56 und umgekehrt zu schützen. Die Elektronikeinheit 62 ist nicht weiter sichtbar mit einem Kabel 64 zur Energiezufuhr verbunden. Ferner weist die Elektronikeinheit 62 eine Ladeelektronik 66 auf (2).
Die Induktionsladevorrichtung 16 weist ferner eine Empfangseinheit 68 auf. Die Empfangseinheit 68 bildet einen Teil der Elektronikeinheit 62. Die Empfangseinheit 68 ist dazu vorgesehen, während eines Kommunikationsvorgangs, von der Kommunikationseinheit 18 der Induktionsakkuvorrichtung 10 übertragene Informationen zu erfassen und weiterzuleiten. Die Empfangseinheit 68 erfasst elektrische Impulse, welche von der Ladespule 56 der Induktionsladevorrichtung 16 aus einem magnetischen Feld verarbeitet werden. Die von der Empfangseinheit 68 erfassten Informationen werden an eine Recheneinheit 70 der Induktionsladevorrichtung 16 weitergeleitet. Die Recheneinheit 70 ist direkt mit der Elektronikeinheit 62 verbunden und steuert unter anderem einen Ladevorgang. Die Recheneinheit 70 verarbeitet die empfangenen Informationen. Handelt es sich beispielsweise um eine zugelassene Induktionsakkuvorrichtung 10, die auf der Ladefläche 50 aufgestellt wurde und nicht um einen Fremdakku, kann dies den Informationen entnommen werden und die Recheneinheit 70 startet einen Ladevorgang. Der Ladevorgang wird dabei speziell auf einen Akkutyp der Induktionsakkuvorrichtung 10 angepasst.
Die Induktionsakkuvorrichtung 10 und die Induktionsladevorrichtung 16 bilden ein System 26.
3 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild der erfindungsgemäßen Induktionsakkuvorrichtung 10 und der Induktionsladevorrichtung 16 in einem Ladebetrieb. Das Schaltbild der Induktionsakkuvorrichtung 10 weist dabei die Ladespule 14 der Sekundärinduktionsladeeinheit 30, die Elektronikeinheit 36 der Sekundärinduktionsladeeinheit 30 und die Zelleneinheit 12 auf. Die Elektronikeinheit 36 der Sekundärinduktionsladeeinheit 30 weist dabei die Ladeelektronik 42, mit einer Gleichrichterschaltung 72, und die Kommunikationseinheit 18 auf. Die Fremdobjekterkennungseinheit 24 der Elektronikeinheit 36 ist in dem Schaltbild nicht weiter sichtbar. Die Gleichrichterschaltung 72 ist von einem Brückengleichrichter gebildet. Die Kommunikationseinheit 18 weist die Recheneinheit 44, mit dem Verschlüsselungsmittel 20 und dem Speicherelement 46, und das Unterbrechungsmittel 22, mit dem Schalter 48, auf. Der Schalter 48 weist zwei Schaltstellungen auf. Der Schalter 48 ist zwischen der Ladespule 14, der Recheneinheit 44 der Kommunikationseinheit 18 und der Gleichrichterschaltung 72 angeordnet. Der Schalter 48 verbindet dabei je nach Schaltstellung entweder die Gleichrichterschaltung 72 oder die Recheneinheit 44 mit der Ladespule 14. Ist die Gleichrichterschaltung 72 mit der Ladespule 14 verbunden, handelt es sich um eine Schaltstellung für einen Ladevorgang. Ist die Recheneinheit 44 mit der Ladespule 14 verbunden, handelt es sich um eine Schaltstellung für einen Kommunikationsvorgang. Die Gleichrichterschaltung 72 ist auf einer Eingangsseite mit der Ladespule 14 verbunden. Eine Ausgangsseite der Gleichrichterschaltung 72 ist mit der Zelleneinheit 12 verbunden. Die Gleichrichterschaltung 72 ist in der Art mit der Zelleneinheit 12 verbunden, so dass ein Aufladen der Zelleneinheit 12 über die Gleichrichterschaltung 72 möglich ist, ein Entladen jedoch nicht. Zu der Zelleneinheit 12 sind Anschlüsse 74 für eine nicht weiter sichtbare Handwerkzeugmaschine parallel geschalten.
Das Schaltbild der Induktionsladevorrichtung 16 weist die Primärinduktionsladeeinheit 54 mit der Ladespule 56, die Elektronikeinheit 62 und eine Wechselspannungsquelle 76 auf. Die Elektronikeinheit 62 weist eine Ladeelektronik 66 und die Empfangseinheit 68 auf. Die Ladespule 56 ist in einem Ladebetrieb berührungslos gegenüber der Ladespule 14 der Induktionsakkuvorrichtung 10 angeordnet. Die Ladespule 56, die Empfangseinheit 68, die Ladeelektronik 66 und die Wechselspannungsquelle 76 sind in Reihe geschalten, wobei die Ladeelektronik 66 einen Kondensator 78 und einen Widerstand 80 aufweist, die parallel zueinander geschalten sind.

Claims

Induktionsakkuvorrichtung, insbesondere Handwerkzeuginduktionsakkuvorrichtung, mit einer Zelleneinheit (12), mit zumindest einer Ladespule (14), die dazu vorgesehen ist, induktiv eine Ladeenergie einer Induktionsladevorrichtung (16) aufzunehmen, und mit zumindest einer Kommunikationseinheit (18) zur Kommunikation mit der Induktionsladevorrichtung (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (18) dazu vorgesehen ist, zumindest eine produktspezifische Information auf die Induktionsladevorrichtung (16) zu übertragen.
Induktionsakkuvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (18) dazu vorgesehen ist, zumindest eine Information eines Akkutyps auf die Induktionsladevorrichtung (16) zu übertragen.
Induktionsakkuvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (18) zu einer Authentifizierung dazu vorgesehen ist, eine Information eines Akkutyps vor einem Ladevorgang auf die Induktionsladevorrichtung (16) zu übertragen.
Induktionsakkuvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (18) zu einer Kommunikation dazu vorgesehen ist, die Ladespule (14) elektrisch zu belasten.
Induktionsakkuvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (18) zumindest ein Verschlüsselungsmittel (20) aufweist, das dazu vorgesehen ist, eine zu übertragende Information zu verschlüsseln.
Induktionsakkuvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheit (18) zumindest ein Unterbrechungsmittel (22) aufweist, das dazu vorgesehen ist, zu einer Kommunikation eine Verbindung zwischen der Zelleneinheit (12) und der Ladespule (14) zu unterbrechen.
Induktionsakkuvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Fremdobjekterkennungseinheit (24).
System mit einer Induktionsladevorrichtung (16) und mit einer Induktionsakkuvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Induktionsladevorrichtung eines System (26) nach Anspruch 8.