DE102017123274A1 - Energy system for operating a household appliance, vacuum cleaner and temperature control - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Energiesystem (2) zum Betreiben eines Haushaltsgerätes (1), insbesondere eines Staubsaugers (1), aufweisend
ein Pfadsystem (10) zur Führung einer Luftströmung (20),
einen Druckerzeuger (13), durch den die Luftströmung (20) in dem Pfadsystem (10) erzeugbar ist,
und eine Batterieeinheit (30), die zumindest eine wiederaufladbare Batteriezelle (31) zum Bereitstellen von Energie für den Druckerzeuger (13) umfasst,
wobei das Pfadsystems (10) einen Batteriepfadabschnitt (14) aufweist, in welchem die wenigstens eine Batteriezelle (31) angeordnet ist, wobei eine Zelltemperatur der wenigstens einen Batteriezelle (31) durch eine Temperierströmung (21) der Luftströmung (20) in dem Batteriepfadabschnitt (14) beeinflussbar ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Staubsauger (1) sowie ein Temperierverfahren (100) zur Temperatureinstellung einer Batterieeinheit (30).
The invention relates to an energy system (2) for operating a household appliance (1), in particular a vacuum cleaner (1), comprising
a path system (10) for guiding an air flow (20),
a pressure generator (13), by means of which the air flow (20) can be generated in the path system (10),
and a battery unit (30) comprising at least one rechargeable battery cell (31) for providing power to the pressure generator (13),
wherein the path system (10) has a battery path section (14) in which the at least one battery cell (31) is arranged, wherein a cell temperature of the at least one battery cell (31) is determined by a tempering flow (21) of the air flow (20) in the battery path section ( 14) can be influenced. Furthermore, the invention relates to a vacuum cleaner (1) and a temperature control method (100) for adjusting the temperature of a battery unit (30).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Energiesystem zum Betreiben eines Haushaltsgerätes, einen Staubsauger sowie ein Temperierverfahren zur Temperatureinstellung einer Batterieeinheit.The present invention relates to an energy system for operating a household appliance, a vacuum cleaner and a temperature control method for adjusting the temperature of a battery unit.
Es ist bekannt Haushaltsgeräte immer weiter mit kabellosen Energieversorgungssystemen auszurüsten, um dem Benutzer eine erhöhte Flexibilität bei der Benutzung des Haushaltsgerätes sowie eine erhöhte Mobilität zu bieten. Dazu werden viele Haushaltsgeräte mit wiederaufladbaren Batterien ausgestattet, um die Energieversorgung unabhängig von einer Steckdose bzw. einem entsprechenden Kabel auszugestalten. Dabei ist es jedoch häufig aufwendig, diese Batterien zu kühlen.It is known to further equip household appliances with wireless power systems to provide the user with increased flexibility in using the home appliance as well as increased mobility. For this purpose, many household appliances are equipped with rechargeable batteries to design the power supply independently of a power outlet or a corresponding cable. However, it is often expensive to cool these batteries.
Aus dem Stand der Technik sind daher Lüfter bekannt, welche dem Haushaltsgerät eine Luftströmung zuführen und die Batterien dadurch kühlen. Nachteilig an derartigen Ausgestaltungen ist jedoch, dass eine dauerhafte, insbesondere zu starke Kühlung, zwar einem Erhitzen der Batterien über eine kritische Temperatur vorbeugen kann, sich jedoch gleichzeitig negativ auf die Lebensdauer der Batterie auswirken kann.Therefore fans are known from the prior art, which supply the household appliance air flow and thereby cool the batteries. A disadvantage of such embodiments, however, is that a permanent, in particular too strong cooling, although a heating of the batteries can prevent a critical temperature, but at the same time can negatively affect the life of the battery.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, voranstehende, aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile, zumindest tlw. zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Temperierung einer Batterieeinheit in einem Energiesystem eines Haushaltsgerätes zu verbessern, um eine lange Lebensdauer und/oder eine hohe Leistungsfähigkeit der Batterieeinheit zu erreichen.It is therefore an object of the present invention, above, known from the prior art disadvantages, at least tlw. To fix. In particular, it is the object of the present invention to improve a temperature control of a battery unit in an energy system of a domestic appliance, in order to achieve a long service life and / or high performance of the battery unit.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Energiesystem zum Betreiben eines Haushaltsgerätes mit den Merkmalen des ersten unabhängigen Vorrichtungsanspruchs, einen Staubsauger mit den Merkmalen des Anspruchs 19 sowie ein Temperierverfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs.The above object is achieved by an energy system for operating a household appliance with the features of the first independent device claim, a vacuum cleaner with the features of claim 19 and a tempering with the features of the independent method claim.
Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Energiesystem beschrieben worden sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Staubsauger und/oder dem erfindungsgemäßen Temperierverfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. In this case, features and details that have been described in connection with the energy system according to the invention, of course, also in connection with the vacuum cleaner according to the invention and / or the temperature control method according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is made or can be.
Erfindungsgemäß weist das Energiesystem zum Betreiben eines Haushaltsgerätes ein Pfadsystem zur Führung einer Luftströmung sowie einen Druckerzeuger auf, durch den die Luftströmung in dem Pfadsystem erzeugbar ist. Ferner weist das Energiesystem eine Batterieeinheit auf, die zumindest eine wiederaufladbare Batteriezelle zum Bereitstellen von Energie für den Druckerzeuger umfasst. Weiterhin weist dabei das Pfadsystem einen Batteriepfadabschnitt auf, in welchem die wenigstens eine Batteriezelle angeordnet ist, wobei eine Zelltemperatur der wenigstens einen Batteriezelle durch eine Temperierströmung der Luftströmung in dem Batteriepfadabschnitt beeinflussbar ist. Die Temperierströmung ist durch einen Ventilmechanismus in Abhängigkeit von einem definierten Temperaturbereich einer Betriebstemperatur der Batterieeinheit veränderbar.According to the invention, the energy system for operating a household appliance has a path system for guiding an air flow and a pressure generator, by means of which the air flow in the path system can be generated. Furthermore, the energy system has a battery unit, which comprises at least one rechargeable battery cell for providing energy to the pressure generator. Furthermore, the path system has a battery path section, in which the at least one battery cell is arranged, wherein a cell temperature of the at least one battery cell can be influenced by a tempering flow of the air flow in the battery path section. The tempering flow is variable by a valve mechanism as a function of a defined temperature range of an operating temperature of the battery unit.
Vorzugsweise kann das Haushaltsgerät ein Staubsauger sein. Dabei kommen jedoch noch weitere Haushaltsgeräte in Frage, so kann das Energiesystem bspw. zum Betreiben eines Föhns, eines Ventilators oder eines weiteren Haushaltsgerätes geeignet sein. Dabei kann das Pfadsystem des Energiesystems z. B. ein Kanalsystem sein, welches mehrere röhrenförmige Abschnitte aufweist. Das Pfadsystem kann jedoch auch zumindest teilweise durch umliegende Bauteile gebildet sein, sodass die Luftströmung in dem Pfadsystem bspw. durch die Begrenzungen dieser Bauteile geführt ist. Unter der Führung der Luftströmung kann im Sinne der vorliegenden Erfindung jegliche Eigenschaft eines Bauteils verstanden werden, welches die Luftströmungen in irgendeiner Art und Weise in ihrer Richtung beeinflusst, insbesondere lenkt. Vorzugsweise ist das Pfadsystem ein im Wesentlichen geschlossenes System, welches der Luftströmung ermöglicht entlang eines definierten Weges das Energiesystem zu passieren. Um die Luftströmung zu erzeugen, ist ein Druckerzeuger vorgesehen, welcher dazu ausgebildet ist einen Druckunterschied innerhalb des Pfadsystems zu erzeugen, sodass die Luftströmung entsteht. So kann der Druckerzeuger z.B. ein Gebläse oder ein Motorgebläse aufweisen, welches vorzugsweise in dem Pfadsystem angeordnet sein kann. Die Batterieeinheit ist ferner mit einem Antrieb des Druckerzeugers derart verbunden, dass Energie zumindest einer wiederaufladbaren Batteriezelle der Batterieeinheit dem Druckerzeuger zur Verfügung gestellt werden kann. Dazu kann die Batterieeinheit vorzugsweise mehrere Batteriezellen aufweisen. Durch die Bereitstellung der Energie der Batteriezellen oder der wenigstens einen Batteriezelle kann der Druckerzeuger, welcher die Luftströmung in dem Pfadsystem erzeugt und dadurch zur Temperierung der Batterieeinheit beiträgt, selbst durch die Batterieeinheit mit Energie versorgt werden. Um die Batterieeinheit zu temperieren ist diese daher zumindest teilweise in dem Batteriepfadabschnitt des Pfadsystems angeordnet, insbesondere derart, dass ein Teil der Luftströmung, d. h. die Temperierströmung, den Batteriepfadabschnitt durchströmen kann. Vorzugsweise wird die Luftströmung und insbesondere damit auch die Temperierströmung lediglich im Betrieb des Energiesystems bzw. des Haushaltsgerätes durch den Druckerzeuger erzeugt, wobei die Temperierströmung auch im Betrieb des Energiesystems unterbrechbar bzw. blockierbar sein kann. Unter der Temperierung der wenigstens einen Batteriezelle kann dabei verstanden werden, dass eine Temperatur der Batterieeinheit, insbesondere eine Zelltemperatur der wenigstens einen Batteriezelle, durch die Luftströmung gekühlt oder erwärmt wird. Bei der wenigstens einen Batteriezelle kann es sich bspw. um eine Lithium-Ionen-Zelle handeln, vorzugsweise wobei die wenigstens eine Batteriezelle für einen Betrieb im Mitteltemperaturbereich ausgelegt ist. Für Lithium-Ionen-Zellen kann der angestrebte, definierte Temperaturbereich der Zelltemperatur insbesondere zwischen 0° und 100°, bevorzugt zwischen 10° und 80°, besonders bevorzugt zwischen 20° und 40° C liegen. In Abhängigkeit vom definierten Temperaturbereich der Batterieeinheit ist somit die Temperierströmung durch den Ventilmechanismus veränderbar. Insbesondere kann die Veränderbarkeit der Temperierströmung auch ein vollständiges Blockieren umfassen, so dass die Temperierströmung unterbunden ist. Letzteres kann dann bei Energieabgabe oder -aufnahme der wenigstens einen Batteriezelle zu einem Anstieg der Zelltemperatur führen. Unter dem Ventilmechanismus kann damit im Rahmen der Erfindung insbesondere ein System aus Komponenten verstanden werden, welche zusammenwirken, um die Luftströmung im Pfadsystem zu verändern, also z.B. in einem ersten Bereich zuzulassen und in einem zweiten Bereich abzustellen. Somit kann der Ventilmechanismus dabei als eine Anordnung von zusammenhängenden und/oder baulich und/oder räumlich getrennten Vorrichtungen verstanden werden, welche die Luftströmung beeinflussen können. Insbesondere kann der Ventilmechanismus daher auch als Ventilanordnung bezeichnet werden. Dazu kann die Luftströmung durch den Ventilmechanismus zumindest abschnittsweise lenkbar und/oder blockierbar sein.Preferably, the household appliance may be a vacuum cleaner. In this case, however, other household appliances come into question, so the energy system, for example, be suitable for operating a hair dryer, a fan or another household appliance. In this case, the path system of the energy system z. B. may be a channel system having a plurality of tubular sections. However, the path system can also be formed at least partially by surrounding components, so that the air flow in the path system, for example, is guided by the boundaries of these components. For the purposes of the present invention, the guiding of the air flow can be understood to be any property of a component which influences, in particular deflects, the air flows in any way in their direction. Preferably, the path system is a substantially closed system which allows the airflow to pass the energy system along a defined path. In order to generate the air flow, a pressure generator is provided, which is designed to generate a pressure difference within the path system, so that the air flow is created. For example, the pressure generator can have a fan or a motor fan, which can preferably be arranged in the path system. The battery unit is further connected to a drive of the pressure generator such that energy of at least one rechargeable battery cell of the battery unit can be made available to the pressure generator. For this purpose, the battery unit may preferably have a plurality of battery cells. By providing the energy of the battery cells or of the at least one battery cell, the pressure generator, which generates the air flow in the path system and thereby contributes to the temperature control of the battery unit, can itself be supplied with energy by the battery unit. In order to temper the battery unit, it is therefore at least partially arranged in the battery path section of the path system, in particular in such a way that a part of the air flow, i. H. the tempering, the battery path section can flow through. Preferably, the air flow and in particular thus also the tempering is generated only by the pressure generator during operation of the energy system or the household appliance, wherein the tempering can also be interrupted or blocked during operation of the energy system. The temperature control of the at least one battery cell can be understood to mean that a temperature of the battery unit, in particular a cell temperature of the at least one battery cell, is cooled or heated by the air flow. The at least one battery cell may, for example, be a lithium-ion cell, preferably wherein the at least one battery cell is designed for operation in the middle temperature range. For lithium-ion cells, the desired, defined temperature range of the cell temperature can be in particular between 0 ° and 100 °, preferably between 10 ° and 80 °, particularly preferably between 20 ° and 40 ° C. Depending on the defined temperature range of the battery unit, the temperature control flow can thus be changed by the valve mechanism. In particular, the variability of the tempering flow can also include complete blocking, so that the tempering flow is prevented. The latter can then lead to an increase in the cell temperature when energy is released or absorbed by the at least one battery cell. In the context of the invention, the valve mechanism can thus be understood in particular to mean a system of components which cooperate in order to change the air flow in the path system, for example to allow it in a first region and to shut it off in a second region. Thus, the valve mechanism can be understood as an arrangement of contiguous and / or structurally and / or spatially separate devices which can influence the air flow. In particular, the valve mechanism may therefore also be referred to as a valve arrangement. For this purpose, the air flow through the valve mechanism can be at least partially steerable and / or blockable.
Unter der Betriebstemperatur kann vorzugsweise eine Temperatur der Batterieeinheit, insbesondere der wenigstens einen Batteriezelle, verstanden werden. Es ist ferner festgestellt worden, dass es bei bestimmten Betriebszuständen der Batterieeinheit von Vorteil sein kann, die Batterieeinheit zu kühlen und bei anderen Betriebszuständen der Batterieeinheit es von Vorteil sein kann, die Batterieeinheit nicht zu kühlen, ggf. sogar zu erwärmen. So ergibt sich ein guter Kompromiss für die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer der Batterieeinheit durch deren Betrieb in einem bestimmten Temperaturbereich. Insbesondere kann ein Betriebszustand der Batterieeinheit durch die Betriebstemperatur definiert sein. Der definierte Temperaturbereich der Betriebstemperatur kann daher insbesondere fest vorgegeben sein (z.B. in Abhängigkeit der Art der Batteriezelle) oder dynamisch während des Betriebes der Batterieeinheit anpassbar sein (z.B. in Abhängigkeit eines Betriebszustandes der Batterieeinheit). Insbesondere kann es sich bei dem definierten Temperaturbereich um einen Zielbereich handeln, in welchem die Batterieeinheit, insbesondere die wenigstens eine Batteriezelle, betrieben werden soll. Durch den Betrieb der Batterieeinheit im definierten Temperaturbereich kann somit eine Alterung der Batterieeinheit oder der einzelnen Batteriezellen verringert werden und trotzdem kann die maximale (elektrische) Leistung der Batterieeinheit beim Laden oder Entladen genutzt werden. So kann der definierte Temperaturbereich der Batterieeinheit bspw. von dem Ladestatus, d. h. den vorhandenen Energiereserven in den wiederaufladbaren Batteriezellen, abhängig sein. Ferner kann der definierte Temperaturbereich auch die aktuelle Verwendung der Batterieeinheit berücksichtigen. So kann es bspw. von Vorteil sein, die Temperierströmung beim Laden und/oder Entladen der Batterieeinheit jeweils zu verändern.The operating temperature may preferably be understood as meaning a temperature of the battery unit, in particular of the at least one battery cell. It has also been found that in certain operating conditions of the battery unit it may be advantageous to cool the battery unit and in other operating states of the battery unit it may be advantageous not to cool the battery unit, possibly even to heat. This results in a good compromise for the performance and service life of the battery unit by operating in a certain temperature range. In particular, an operating state of the battery unit can be defined by the operating temperature. Specifically, the defined temperature range of operating temperature may be fixed (e.g., depending on the type of battery cell) or dynamically adaptable during operation of the battery pack (e.g., depending on an operating condition of the battery pack). In particular, the defined temperature range can be a target range in which the battery unit, in particular the at least one battery cell, is to be operated. By the operation of the battery unit in the defined temperature range thus aging of the battery unit or the individual battery cells can be reduced and still the maximum (electrical) power of the battery unit can be used during charging or discharging. Thus, the defined temperature range of the battery unit, for example. From the charging status, d. H. the existing energy reserves in the rechargeable battery cells, depending. Furthermore, the defined temperature range can also take into account the current use of the battery unit. For example, it may be advantageous to change the tempering flow when loading and / or unloading the battery unit.
Dadurch ermöglicht das erfindungsgemäße Energiesystem vorteilhafterweise eine Anpassung der Temperierströmung und damit der Betriebstemperatur, insbesondere der Zelltemperatur der wenigstens einen Batteriezelle, an die aktuellen Leistungsbedingungen der Batterieeinheit. Insbesondere kann somit eine Regelung der Betriebstemperatur der Batterieeinheit mittels der Temperierströmung erreicht werden. So kann der Ventilmechanismus bspw. dann die Temperierströmung zuschalten, um die Batterieeinheit herunterzukühlen, wenn die Betriebstemperatur der Batterieeinheit den definierten Temperaturbereich verlässt, d.h. z.B. eine bestimmte Temperaturgrenze überschreitet, und die Temperierströmung wieder abschalten, d. h. die Luftströmung zumindest im Batteriepfadabschnitt blockieren, bevor die Temperatur der Batterieeinheit eine untere Temperatur unterschreitet, unter welcher sich bspw. die Betriebstemperatur wieder negativ auf die Lebensdauer und/oder die Leistung der Batterieeinheit auswirken kann. Somit kann eine adaptive Temperaturregelung der Batterieeinheit realisiert werden. Durch eine dadurch erhöhte Leistungsfähigkeit der Batterieeinheit kann insbesondere auch die Ausnutzung einer Zellkapazität der Batteriezellen verbessert sein.As a result, the energy system according to the invention advantageously makes it possible to adapt the tempering flow and thus the operating temperature, in particular the cell temperature of the at least one battery cell, to the current performance conditions of the battery unit. In particular, a regulation of the operating temperature of the battery unit can thus be achieved by means of the tempering. For example, the valve mechanism may then energize the tempering flow to cool the battery pack when the operating temperature of the battery pack exits the defined temperature range, i. E. e.g. exceeds a certain temperature limit, and turn off the tempering again, d. H. block the flow of air at least in the battery path section before the temperature of the battery unit falls below a lower temperature at which, for example, the operating temperature can again negatively affect the life and / or performance of the battery unit. Thus, an adaptive temperature control of the battery unit can be realized. By a thereby increased performance of the battery unit, in particular the utilization of a cell capacity of the battery cells can be improved.
Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Pfadsystem einen Pfadeingang und einen Pfadausgang aufweist, wobei in einem Normalbetrieb des Haushaltsgerätes Zuluft durch den Pfadeingang in das Pfadsystem einsaugbar ist und Abluft aus dem Pfadausgang abgebbar ist. Dabei können der Pfadeingang und/oder der Pfadausgang vorzugsweise durch eine oder mehrere Öffnungen gebildet sein, um der Umgebungsluft Eintritts- bzw. Austrittsmöglichkeiten in das Pfadsystem bzw. aus dem Pfadsystem zu ermöglichen. Vorzugsweise kann dabei durch die Zuluft und/oder die Abluft ein Hauptnutzen des Haushaltsgerätes bewirkbar sein. So ist es bspw. besonders vorteilhaft, wenn die Luftströmung in einem Staubsauger gleichzeitig für die Temperierung der Batterieeinheit genutzt werden kann und zum Saugen, d. h. Reinigen, von Flächen. Dadurch ist es bspw. möglich, lediglich einen Druckerzeuger einzusetzen, um beide Funktionen zu erfüllen. So kann bspw. bei einem Staubsauger vorgesehen sein, dass die Luft zunächst mittels eines Filters vom Staub befreit wird und anschließend in das Pfadsystem eintritt. Somit kann es sich bei der Luftströmung insbesondere um Saugluft handeln. Ein Filter kann bspw. als Staubbeutel ausgebildet sein, durch welchen der Staub in einem vordefinierten Raum sammelbar ist und gleichzeitig die Luft reinigbar ist. Somit kann der Hauptnutzen des Haushaltsgerätes bspw. ein Reinigen durch Absaugen von Flächen sein. Der Hauptnutzen des Haushaltsgerätes, welcher gleiche oder ähnliche Vorteile bringt, kann jedoch auch bspw. im Trocknen liegen, wenn das Haushaltsgerät bspw. ein Föhn ist. Dabei kann bspw. die Zuluft zum Temperieren der Batterieeinheit vorgesehen sein und die Abluft, vorzugsweise (weiter) erwärmt und zum Trocknen eingesetzt werden. Dabei sind jedoch diverse weitere Anwendungen, wie bspw. zuvor im Rahmen eines Ventilators erwähnt, denkbar, welche die Temperierströmung gleichzeitig für einen Hauptnutzen des Haushaltsgerätes verwenden können.In the context of the invention it can be provided that the path system has a path entrance and a path exit, wherein in a normal operation of the household appliance supply air can be sucked through the path input into the path system and exhaust air can be delivered from the path exit. In this case, the path entrance and / or the path exit may preferably be formed by one or more openings in order to allow the ambient air entry or exit possibilities into the path system or out of the Enable path system. Preferably, a main benefit of the household appliance can be effected by the supply air and / or the exhaust air. For example, it is particularly advantageous if the air flow in a vacuum cleaner can be used simultaneously for the temperature control of the battery unit and for suction, ie cleaning, of surfaces. This makes it possible, for example, to use only one pressure generator to fulfill both functions. For example, it may be provided in a vacuum cleaner that the air is first freed from the dust by means of a filter and then enters the path system. Thus, the air flow may be, in particular, suction air. A filter may, for example, be designed as a dust bag, through which the dust can be collected in a predefined space and at the same time the air can be cleaned. Thus, the main benefit of the household appliance, for example, be a cleaning by suction of surfaces. However, the main benefit of the household appliance, which brings the same or similar benefits, but may, for example, in drying, if the household appliance, for example. A hair dryer. In this case, for example, the supply air for controlling the temperature of the battery unit may be provided and the exhaust air, preferably (further) heated and used for drying. However, various other applications, such as. Be mentioned above in the context of a fan, conceivable, which can use the Temperierströmung simultaneously for a main benefit of the household appliance.
Es ist bei einem erfindungsgemäßen Energiesystem ferner denkbar, dass der definierte Temperaturbereich über einen Betriebszustand definiert ist, welcher eine Temperatur und/oder einen Ladestatus der Batterieeinheit, insbesondere wenigstens einer der Batteriezellen, umfasst. Der Ladestatus der Batterieeinheit kann ein Indikator für den aktuellen Kühlungs- bzw. Erwärmungsbedarf der Batterieeinheit sein. Um eine erhöhte Genauigkeit zu erzielen, kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Betriebszustand die Temperatur direkt berücksichtigt, sodass unabhängig vom aktuellen Einsatz der Batterieeinheit, auf jegliche Temperaturbedingungen durch den Ventilmechanismus reagiert werden kann. So ist es bspw. denkbar, dass bei einer erhöhten Umgebungstemperatur eine Temperierströmung eher zugeschaltet werden muss, als bei einer geringeren Umgebungstemperatur. Dabei ist ferner denkbar, dass der Betriebszustand über weitere Faktoren definiert ist, welche eine temperaturrelevante Eigenschaft des Energiesystems oder der Batterieeinheit betreffen.It is also conceivable in an energy system according to the invention that the defined temperature range is defined via an operating state which includes a temperature and / or a charging status of the battery unit, in particular at least one of the battery cells. The charging status of the battery unit may be an indicator of the current cooling or heating requirement of the battery unit. In order to achieve an increased accuracy, however, it may also be provided that the operating state takes the temperature directly into account, so that, irrespective of the current use of the battery unit, it is possible to react to any temperature conditions through the valve mechanism. Thus, for example, it is conceivable that at a higher ambient temperature, a tempering flow has to be switched on sooner than at a lower ambient temperature. It is also conceivable that the operating state is defined by other factors which relate to a temperature-relevant property of the energy system or the battery unit.
Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass der Batteriepfadabschnitt in einer Strömungsrichtung der Luftströmung vor dem Druckerzeuger angeordnet ist. Bspw. kann der Druckerzeuger vorzugsweise derart ausgestaltet sein, dass die Luftströmung den Druckerzeuger selbst durchströmt. So kann der Druckerzeuger ein Gebläse aufweisen, welches zumindest ein Gebläserad umfasst und durch welches eine Luftströmung erzeugbar ist. Beim Betreiben des Druckerzeugers kann somit weitere Wärme entstehen, die die Luftströmung erwärmt, wenn die Luftströmung den Druckerzeuger durchströmt oder an diesem vorbeiströmt. Wird der Druckerzeuger nunmehr vor dem Batteriepfad angeordnet, kann dieser die Luftströmung daher etwas vorheizen. Dies hat dann den Vorteil, wenn die Luftströmung ohnehin erwärmt werden soll. Vorzugsweise soll jedoch auch eine Kühlwirkung durch die Luftströmung erzielbar sein, sodass es von Vorteil ist, wenn die Luftströmung nur optional oder gar nicht durch den Druckerzeuger zusätzlich erwärmt wird.In the context of the invention may further be provided that the battery path portion is arranged in a flow direction of the air flow in front of the pressure generator. For example. For example, the pressure generator can preferably be designed such that the air flow flows through the pressure generator itself. Thus, the pressure generator may have a fan, which comprises at least one impeller and through which an air flow can be generated. During operation of the pressure generator, thus further heat can be generated which heats the air flow when the air flow flows through the pressure generator or flows past it. If the pressure generator is now arranged in front of the battery path, it can therefore preheat the air flow somewhat. This has the advantage if the air flow is to be heated anyway. Preferably, however, a cooling effect by the air flow should be achievable, so it is advantageous if the air flow is heated only optional or not at all by the pressure generator.
Vorteilhafterweise kann bei einem erfindungsgemäßen Energiesystem vorgesehen sein, dass der Batteriepfadabschnitt zumindest tlw. innerhalb eines Batteriegehäuses der Batterieeinheit ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, zum einen das Pfadsystem kostengünstig und bauraumsparend auszubilden, indem das Batteriegehäuse eine Doppelfunktion übernimmt, nämlich das Lenken der Temperierströmung und eine schützende Wirkung der wenigstens einen Batteriezelle. Wird das Batteriegehäuse durchströmt, ergibt sich außerdem der Vorteil, dass die wenigstens eine Batteriezelle vorzugsweise direkt von der Temperierströmung umströmbar sein kann und dadurch ein Wärmeaustausch zwischen der wenigstens einen Batteriezelle und der Temperierströmung begünstigt ist. Das Batteriegehäuse kann vorteilhafterweise Teil eines Außengehäuses des Pfadsystems sein und insbesondere das Pfadsystem zumindest bereichsweise abdichten oder in einen Pfadabschnitt des Pfadsystems eingesetzt sein.Advantageously, it may be provided in an energy system according to the invention that the battery path section is formed at least partially within a battery housing of the battery unit. This makes it possible, on the one hand, to design the path system in a cost-effective and space-saving manner, in that the battery housing assumes a dual function, namely the steering of the tempering flow and a protective effect of the at least one battery cell. If the battery housing flows through, there is also the advantage that the at least one battery cell can preferably be flowed around directly by the tempering flow and thus a heat exchange between the at least one battery cell and the tempering flow is favored. The battery housing can advantageously be part of an outer housing of the path system and, in particular, at least partially seal the path system or be inserted into a path section of the path system.
Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Energiesystem die mindestens eine Batteriezelle zylinderartig ausgebildet sein und derart angeordnet sein, dass eine Strömungsrichtung der Temperierströmung im Batteriegehäuse zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Zylinderachse der wenigstens einen Batteriezelle verläuft. Dadurch, dass die wenigstens eine Batteriezelle dabei quer zur Strömungsrichtung der Temperierströmung liegt, kann diese besonders effektiv umströmt werden und dadurch einen Temperaturausgleich begünstigen. Im Gegensatz zu einer Ausrichtung der wenigstens einen Batteriezelle längs zur Strömungsrichtung der Temperierströmung wird dabei die Batteriezelle insbesondere gleichmäßig über die Länge der wenigstens einen Batteriezelle mit der Temperierströmung beaufschlagt, während bei einer Längsanordnung die Temperierströmung durch den vorderen Bereich der wenigstens einen Batteriezelle bereits etwas erwärmt wird und damit im hinteren Bereich bereits vorgeheizt ist und nicht mehr die gleiche Kühlwirkung erzielt. Weiterhin besitzt ein Zylinder in Querrichtung durch die gebogene Fläche einen verbesserten Luftwiderstand, so dass sich durch eine Anordnung der wenigstens einen Batteriezelle quer zur Strömungsrichtung auch diesbezüglich Vorteile durch eine zylinderartige Ausgestaltung ergeben können.Preferably, in the case of an energy system according to the invention, the at least one battery cell can be designed in the manner of a cylinder and arranged such that a flow direction of the tempering flow in the battery housing extends at least substantially perpendicular to a cylinder axis of the at least one battery cell. The fact that the at least one battery cell is transverse to the flow direction of the Temperierströmung, this can be flowed around particularly effectively and thereby favor a temperature compensation. In contrast to an alignment of the at least one battery cell along the flow direction of the tempering while the battery cell is particularly uniformly applied over the length of at least one battery cell with the Temperierströmung, while in a longitudinal arrangement, the Temperierströmung is already slightly heated by the front region of the at least one battery cell and thus already preheated in the rear area and no longer achieves the same cooling effect. Furthermore, a cylinder in the transverse direction by the curved surface has an improved air resistance, so that by arranging the at least one battery cell transverse to the flow direction in this regard, advantages can result from a cylindrical configuration.
Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Energiesystem das Pfadsystem einen Umgehungsabschnitt aufweisen, durch welchen eine Umgehungsströmung der Luftströmung zum Batteriepfadabschnitt parallel schaltbar ist. Auch die Umgehungsströmung ist dabei Teil der Luftströmung. Durch den Umgehungsabschnitt bzw. die Umgehungsströmung der Luftströmung, ist es möglich, die Luftströmung während des Betriebs des Haushaltsgerätes im Pfadsystem aufrechtzuerhalten. Dies kann selbst dann möglich sein, wenn der Batteriepfadabschnitt bspw. verschlossen ist und eine Temperierung der Batterieeinheit durch die Luftströmung nicht gewünscht ist. Somit ergibt sich im Hinblick auf die Zuluft bzw. die Abluft am Pfadeingang bzw. am Pfadausgang nur ein geringer bzw. gar kein Druckabfall bzw. Druckaufbau, wenn der Batteriepfadabschnitt zu- oder abgeschaltet wird.Preferably, in an energy system according to the invention, the path system may have a bypass section through which a bypass flow of the air flow to the battery path section can be switched in parallel. The bypass flow is also part of the air flow. By the bypass portion of the air flow, it is possible to maintain the air flow during operation of the household appliance in the path system. This may be possible even if the battery path section is, for example, closed and a temperature control of the battery unit by the air flow is not desired. Thus, with regard to the supply air or the exhaust air at the path entrance or at the path exit, there is only a slight or even no pressure drop or pressure build-up when the battery path section is switched on or off.
Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass der Ventilmechanismus ein Hauptsperrmittel umfasst, durch welches die Temperierströmung in dem Batteriepfadabschnitt beeinflussbar ist. Insbesondere kann dabei das Hauptsperrmittel derart ausgebildet sein, dass durch ein zumindest tlw. Öffnen des Hauptsperrmittels ein zumindest tlw. Freigeben eines Querschnitts eines Batteriepfadabschnittes und gleichzeitig ein zumindest tlw. Verschließen eines Querschnitts des Umgehungsabschnitts bewirkbar ist. Vorzugsweise kann der dadurch freigegebene Teil des Querschnitts des Batteriepfadabschnitts und der dadurch verschlossene Teil des Querschnitts des Umgehungsabschnitts den gleichen Flächeninhalt haben, insbesondere wobei der Querschnitt des Batteriepfadabschnitts dem Querschnitt des Umgehungsabschnitts zumindest im Bereich des Hauptsperrmittels entspricht. Das Hauptsperrmittel kann bspw. als Ventil ausgestaltet sein. Dabei können unterschiedlichste Ventilformen infrage kommen. So kann das Hauptsperrmittel bspw. ein Durchgangsventil, ein Drosselventil oder dergleichen sein und eine Durchströmung des Batteriepfadabschnittes durch die Luftströmung mittels, einer Absperrklappe, eines Kugelhahns oder dergleichen, beeinflussen. Besonders bevorzugt kann das Hauptsperrmittel einen Absperrschieber aufweisen, welcher bei einer Öffnung des Batteriepfadabschnittes gleichzeitig ein Verschließen des Umgehungsabschnittes in gleicher Weise bewirkt. Dadurch kann ein im Pfadsystem herrschender Druckzustand aufrechterhalten bleiben, insbesondere sodass eine Betätigung des Ventilmechanismus einem Benutzer während der Nutzung des Haushaltsgerätes insbesondere in Bezug auf den Hauptnutzen verborgen bleibt. Dadurch kann der Komfort bzw. die wahrgenommene Qualität des Haushaltsgerätes positiv beeinflusst sein.Within the scope of the invention, it may further be provided that the valve mechanism comprises a main blocking means, by means of which the tempering flow in the battery path section can be influenced. In particular, in this case, the main blocking means may be designed such that an at least partially releasing of a cross section of a battery path section and at the same time an at least partially closing of a cross section of the bypass section can be effected by opening the main blocking means at least once. Preferably, the thus released part of the cross section of the battery path portion and the thereby closed part of the cross section of the bypass portion may have the same area, in particular wherein the cross section of the battery path portion corresponds to the cross section of the bypass portion at least in the region of the main locking means. The main blocking means may, for example, be designed as a valve. Different valve forms can be considered. Thus, the main blocking means may be, for example, a through valve, a throttle valve or the like and a flow through the battery path section by the air flow by means of a butterfly valve, a ball valve or the like influence. Particularly preferably, the main blocking means may comprise a gate valve, which at the same time causes an occlusion of the bypass section in an opening of the battery path portion in the same way. Thereby, a pressure state prevailing in the path system can be maintained, in particular so that an actuation of the valve mechanism remains hidden to a user during the use of the household appliance, in particular with respect to the main benefit. As a result, the comfort or the perceived quality of the household appliance can be positively influenced.
Im Rahmen der Erfindung ist ferner denkbar, dass das Pfadsystem einen Rückführungsabschnitt aufweist, durch welchen eine Rückführungsströmung der Luftströmung vom Druckerzeuger zur Batterieeinheit leitbar ist. Durch den Rückführungsabschnitt bzw. die Rückführungsströmung, welche einen Teil der Luftströmung bildet, kann bspw. die Luft im Druckerzeuger vorgewärmt sein und anschließend zur Batterieeinheit zurückgeführt werden, um diese zu erwärmen. Dadurch ist es insbesondere ohne weitere aktive Heizmittel möglich, die Temperierung der Batterieeinheit zu beeinflussen. So kann bspw. der Rückführungsabschnitt verschlossen sein und der Batteriepfadabschnitt für Zuluft geöffnet sein, um die Batterieeinheit zu kühlen und der Batteriepfadabschnitt für Zuluft geschlossen sein und der Rückführungsabschnitt zum Batteriepfadabschnitt geöffnet sein, um die Batterieeinheit zu erwärmen. Dadurch ist für verschiedene Betriebszustände eine unterschiedliche Temperierung, insbesondere Erwärmung und/oder Kühlung, realisierbar. Darüber hinaus werden dabei bei Verwendung weniger aktiver Bauteile weitere Nutzen durch diese Bauteile, wie den Druckerzeuger, gewonnen. Durch derartige Mehrfachnutzen von einzelnen Komponenten können Kosten in Entwicklung und Montage eingespart werden und die Qualitätskontrolle vereinfacht sein.In the context of the invention, it is also conceivable that the path system has a return section through which a return flow of the air flow from the pressure generator to the battery unit can be conducted. For example, the air can be preheated in the pressure generator and then returned to the battery unit in order to heat it. This makes it possible in particular without further active heating means to influence the temperature of the battery unit. For example, the recirculation section may be closed and the supply air battery path section may be opened to cool the battery unit and the supply air battery path section closed and the recirculation section opened to the battery path section to heat the battery unit. As a result, a different tempering, in particular heating and / or cooling, can be realized for different operating states. In addition, while using less active components, further benefits are gained by these components, such as the pressure generator. Through such multiple benefits of individual components costs in development and assembly can be saved and quality control can be simplified.
Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass der Ventilmechanismus ein Rücksperrmittel umfasst, welches dazu ausgebildet ist, die Rückführungsströmung der Luftströmung zu beeinflussen. Das Rücksperrmittel kann vorzugsweise ein Ventil aufweisen und damit eine einfache Möglichkeit bilden, die Rückführungsströmung zu- bzw. abschaltbar auszugestalten. Auch das Rücksperrmittel kann, wie auch das Hauptsperrmittel, dabei bspw. einen Absperrschieber, eine Absperrklappe oder einen Kugelhahn aufweisen. Darüber hinaus sind jedoch auch weitere Ausführungsformen denkbar.It can be provided within the scope of the invention that the valve mechanism comprises a return-blocking means, which is designed to influence the return flow of the air flow. The return-blocking means may preferably have a valve and thus form an easy way to design the return flow switched on or off. The restraining means may, as well as the main locking means, while, for example. Have a gate valve, a butterfly valve or a ball valve. In addition, however, other embodiments are conceivable.
Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Energiesystem der Ventilmechanismus eine Verschlusseinheit umfassen, durch welche der Pfadeingang und/oder der Pfadausgang verschließbar ist. Vorzugsweise können sowohl der Pfadeingang und der Pfadausgang durch die Verschlusseinheit verschließbar sein. Dadurch kann ein Luftkreislauf erzeugt werden, welcher eine Luftführung durch den Batteriepfadabschnitt und den Rückführungsabschnitt umfasst, insbesondere zumindest im Wesentlichen aus der Luftführung durch den Batteriepfadabschnitt und den Rückführungsabschnitt besteht. Wird bspw. für die Batterieeinheit aufgrund des Betriebszustandes eine erhöhte Temperatur benötigt, kann dadurch die Luftströmung durch den Druckerzeuger erhitzt werden, anschließend durch den Rückführungsabschnitt wieder zur Batterieeinheit gelangen, diese erhitzen und wieder zum Druckerzeuger zurückgeführt werden. Dadurch ist eine schnelle Aufheizung der Batterieeinheit realisierbar. Dies kann bspw. dazu führen, dass die Zelltemperatur der wenigstens einen Batteriezelle ansteigt, dadurch ein Innenwiderstand der wenigstens einen Batteriezelle sinkt und die Leistungsfähigkeit dadurch steigt. Somit kann bspw. die Batterieeinheit in eine Art Boost-Modus gebracht werden, um eine besonders hohe Leistung abzurufen. Die Verschlusseinheit kann dabei vorzugsweise ein Verschlussmittel, insbesondere ein Ventil, am Pfadeingang und ein weiteres Verschlussmittel, insbesondere ein weiteres Ventil, am Pfadausgang aufweisen. Dabei können die Ventile am Pfadeingang und Pfadausgang auch räumlich und/oder baulich getrennt sein.Preferably, in an energy system according to the invention, the valve mechanism may comprise a closure unit, by which the path entrance and / or the path exit can be closed. Preferably, both the path input and the path output can be closed by the closure unit. As a result, an air circuit can be generated which comprises an air guide through the battery path section and the return section, in particular consists at least substantially of the air guide through the battery path section and the return section. If, for example, an increased temperature is required for the battery unit due to the operating state, can thereby the air flow are heated by the pressure generator, then return to the battery unit through the return section, heat them and returned to the pressure generator. As a result, rapid heating of the battery unit can be realized. This can, for example, lead to the cell temperature of the at least one battery cell increasing, as a result of which an internal resistance of the at least one battery cell drops and the performance thereby increases. Thus, for example, the battery unit can be brought into a kind of boost mode to retrieve a particularly high performance. The closure unit can preferably have a closure means, in particular a valve, at the path entrance and a further closure means, in particular a further valve, at the path exit. The valves at the path entrance and path exit can also be spatially and / or structurally separated.
Es ist weiterhin denkbar, dass bei einem erfindungsgemäßen Energiesystem der Ventilmechanismus ein Betätigungsmittel aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass durch das Betätigungsmittel das Hauptsperrmittel und/oder das Rücksperrmittel und/oder die Verschlusseinheit bei einer Grenztemperatur der Batterieeinheit automatisch betätigbar ist. Vorzugsweise kann das Betätigungsmittel daher am Hauptsperrmittel angeordnet sein, um möglichst nah an der wenigstens einen Batteriezelle vorgesehen zu sein, sodass deren Temperatur das Hauptsperrmittel beeinflussen kann. Somit ist es bspw. möglich, durch das Betätigungsmittel eine automatische Anpassung des Ventilmechanismus vorzusehen, sodass dieser allein aufgrund der Temperatur die Temperierströmung verändern kann. It is also conceivable that in an energy system according to the invention, the valve mechanism has an actuating means which is designed such that by the actuating means, the main blocking means and / or the locking means and / or the closure unit is automatically actuated at a limit temperature of the battery unit. Preferably, therefore, the actuating means can be arranged on the main blocking means in order to be provided as close as possible to the at least one battery cell, so that its temperature can influence the main blocking means. Thus, it is, for example, possible to provide by the actuating means an automatic adjustment of the valve mechanism, so that this alone can change the Temperierströmung due to the temperature.
Vorzugsweise kann dabei die Grenztemperatur anpassbar sein. Somit kann das Betätigungsmittel für div. Anwendungsfälle ausgebildet sein und für jeden Anwendungsfall eine eigene Grenztemperatur bereitstellen.Preferably, the limit temperature can be adapted. Thus, the actuating means may be designed for various applications and provide a separate limit temperature for each application.
Es kann ferner bei einem erfindungsgemäßen Energiesystem vorgesehen sein, dass das Betätigungsmittel zumindest einen ersten und einen zweiten Werkstoffabschnitt aufweist, wobei der erste und der zweite Werkstoffabschnitt voneinander unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. So kann das Betätigungsmittel bspw. als Bimetallelement vorgesehen sein, welches zwei unterschiedliche Metallschichten aufweist und aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnung der beiden Metallschichten eine Biegung initiiert wird, welche entsprechend das Hauptsperrmittel bzw. das Rücksperrmittel bzw. die Verschlusseinheit betätigt. Dadurch ist es nicht notwendig eine elektronische Steuerung vorzusehen bzw. kann in Kombination mit einer elektronischen Steuerung eine Redundanz gegeben sein, sodass das Betätigungsmittel auch dann funktioniert, wenn bspw. die Steuerung bspw. ausfällt.It may further be provided in an energy system according to the invention that the actuating means has at least a first and a second material portion, wherein the first and the second material portion have mutually different thermal expansion coefficients. Thus, the actuating means may, for example, be provided as a bimetal element, which has two different metal layers and, due to the different thermal expansion of the two metal layers, a bend is initiated, which actuates the main blocking means or the restraining means or the closure unit accordingly. Thus, it is not necessary to provide an electronic control or may be given in combination with an electronic control redundancy, so that the actuating means also works when, for example, the controller, for example, fails.
Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Energiesystem der Ventilmechanismus vorteilhafterweise mit einer Steuereinheit verbunden sein, durch welche der Ventilmechanismus in Abhängigkeit von dem definierten Temperaturbereich ansteuerbar ist. Die Steuereinheit kann dazu eine Leiterplatte aufweisen, welche eine Recheneinheit zur Datenverarbeitung umfasst. Somit kann bspw. die Steuereinheit in Abhängigkeit von einem Batteriemanagementsystem der Batterieeinheit den Ventilmechanismus betätigen. Ferner können verschiedene Sensoren, wie bspw. Temperatur und/oder Drucksensoren, dazu ausgebildet sein, Messdaten im Pfadsystem aufzunehmen und aufgrund der Messdaten den definierten Temperaturbereich und/oder den Betriebszustand der Batterieeinheit bestimmen, sodass darauf aufbauend wiederum die Steuereinheit den Ventilmechanismus ansteuern kann. Insbesondere ist dadurch eine genaue und programmierbare Ansteuerung des Ventilmechanismus gegeben.Furthermore, in the case of an energy system according to the invention, the valve mechanism can advantageously be connected to a control unit, by means of which the valve mechanism can be activated as a function of the defined temperature range. The control unit may for this purpose have a printed circuit board, which comprises a computing unit for data processing. Thus, for example, the control unit in response to a battery management system of the battery unit actuate the valve mechanism. Furthermore, various sensors, such as, for example, temperature and / or pressure sensors, may be designed to record measured data in the path system and determine the defined temperature range and / or the operating state of the battery unit based on the measured data, so that the control unit can in turn control the valve mechanism. In particular, this provides an accurate and programmable control of the valve mechanism.
Bei einem erfindungsgemäßen Energiesystem kann ferner die Steuereinheit mit einer Messeinheit in Kommunikationsverbindung stehen, wobei die Messeinheit ein erstes Erfassungsmittel zur Erfassung der Zelltemperatur der wenigstens einen Batteriezelle und/oder zumindest einen Lufttemperatursensor zur Erfassung einer Lufttemperatur der Luftströmung aufweist. Durch die Messeinheit können in der Steuereinheit unterschiedliche Daten aus dem aktuellen Betriebszustand der Batterieeinheit zur Verfügung gestellt werden. So kann bspw. direkt die Zelltemperatur der wenigstens einen Batteriezelle gemessen werden und basierend darauf der Ventilmechanismus über die Steuereinheit betätigt werden. Zusätzlich oder alternativ ist jedoch auch ein Lufttemperatursensor zur Erfassung der Lufttemperatur denkbar, sodass indirekt auf den definierten Temperaturbereich und/oder eine aktuelle Betriebstemperatur geschlossen werden kann bzw. die Daten des ersten Erfassungsmittels zur Erfassung der Zelltemperatur mit den Daten des Lufttemperatursensors oder mehrere Lufttemperatursensoren abgeglichen werden können. Dadurch können Messunsicherheiten reduziert werden. Vorzugsweise können über weitere Lufttemperatursensoren bspw. eine Temperatur an einer Druckseite des Druckerzeugers, am Pfadeingang und/oder -ausgang des Pfadsystems und/oder im Batteriepfadabschnitt und/oder im Rückführungsabschnitt und/oder im Umgehungspfadabschnitt gemessen werden, um weitere Daten des Systems zu gewinnen und ein genaueres Bild vom Betriebszustand der Batterieeinheit bzw. des Energiesystems zu erhalten. Vorzugsweise können Lufttemperatursensoren daher am Pfadeingang und -ausgang des Pfadsystems, im Batteriepfadabschnitt und im Umgehungspfadabschnitt und/oder im Rückführungsabschnitt angeordnet sein, um eine Temperaturverteilung innerhalb des Pfadsystems möglichst genau erfassen zu können.In an energy system according to the invention, the control unit can furthermore be in communication with a measuring unit, wherein the measuring unit has a first detection means for detecting the cell temperature of the at least one battery cell and / or at least one air temperature sensor for detecting an air temperature of the air flow. By the measuring unit different data from the current operating state of the battery unit can be made available in the control unit. Thus, for example, directly the cell temperature of the at least one battery cell can be measured and based on the valve mechanism can be actuated via the control unit. Additionally or alternatively, however, an air temperature sensor for detecting the air temperature is conceivable, so that it is indirectly possible to deduce the defined temperature range and / or a current operating temperature or to compare the data of the first detection means for detecting the cell temperature with the data of the air temperature sensor or several air temperature sensors can. As a result, measurement uncertainties can be reduced. A temperature on a pressure side of the pressure generator, on the path input and / or output of the path system and / or in the battery path section and / or in the return section and / or in the bypass path section can preferably be measured via further air temperature sensors in order to obtain further data of the system and to obtain a more accurate picture of the operating state of the battery unit or the energy system. Therefore, air temperature sensors may preferably be present at the path entrance and exit of the path system, in the battery path section and in the bypass path section and / or in the Return section be arranged in order to detect a temperature distribution within the path system as accurately as possible.
Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass die Messeinheit zumindest einen Drucksensor zur Erfassung eines Drucks innerhalb der Luftströmung umfasst. Darüber hinaus kann insbesondere jeweils ein Drucksensor zur Druckmessung in dem Batteriepfadabschnitt und/oder im Umgebungsabschnitt und/oder im Rückführungsabschnitt über die Drucksensoreinheit vorgesehen sein. Über die Druckerfassung in den einzelnen Bereichen des Pfadsystems können weitere Daten über die Betriebstemperatur der Batterieeinheit und/oder des Energiesystems gewonnen werden und damit die Temperaturregelung der Batterieeinheit optimiert werden. So können über die Drucksensoren Verluste erkannt und entsprechend über die Steuereinheit berücksichtigt werden, um ein genaues Bild über die Betriebstemperatur der Batterieeinheit zu erhalten und/oder den definierten Temperaturbereich genauer zu bestimmen.Within the scope of the invention, it may further be provided that the measuring unit comprises at least one pressure sensor for detecting a pressure within the air flow. In addition, in particular, in each case a pressure sensor for measuring pressure in the battery path section and / or in the surrounding section and / or in the return section may be provided via the pressure sensor unit. About the pressure detection in the individual areas of the path system more data about the operating temperature of the battery unit and / or the energy system can be obtained and thus the temperature control of the battery unit can be optimized. Thus, losses can be detected via the pressure sensors and taken into account accordingly via the control unit in order to obtain an accurate picture of the operating temperature of the battery unit and / or to more accurately determine the defined temperature range.
Es ist bei einem erfindungsgemäßen Energiesystem ferner denkbar, dass in dem Pfadsystem ein aktives Temperiermittel vorgesehen ist, welches dazu ausgebildet ist, zumindest die Temperierströmung der Luftströmung zu kühlen und/oder zu erwärmen, bevor die Temperierströmung die wenigstens eine Batteriezelle passiert. Das aktive Temperiermittel kann dabei bspw. einen von einem Kühlfluid durchflossenen Wärmetauscher umfassen, um die Temperierströmung abzukühlen. Zusätzlich oder alternativ kann das Temperiermittel ein Heizelement aufweisen, welches bspw. bestromt sein kann um Wärme zu erzeugen. Besonders bevorzugt kann auch eine zur Kühlung ausgestaltete Form des Temperiermittels bestromt sein. So kann das aktive Temperiermittel bspw. als Peltier-Element ausgebildet sein. Durch die zusätzliche aktive Temperierung kann die Temperierung der Batterieeinheit weiter optimiert werden, um bspw. ein schnelleres Erhitzen oder ein schnelleres Abkühlen zu ermöglichen und dabei die Betriebstemperatur, insbesondere die Zelltemperatur, in dem definierten Temperaturbereich zu halten.It is also conceivable in an energy system according to the invention that in the path system, an active temperature control is provided, which is adapted to cool at least the Temperierströmung the air flow and / or to heat before the Temperierströmung the at least one battery cell passes. The active temperature control means may comprise, for example, a heat exchanger through which a cooling fluid flows in order to cool the tempering flow. Additionally or alternatively, the temperature control means may comprise a heating element, which, for example, may be energized to generate heat. Particularly preferably, a form of the temperature control means designed for cooling can also be supplied with current. Thus, for example, the active temperature control means may be formed as a Peltier element. Due to the additional active temperature control, the temperature of the battery unit can be further optimized to allow, for example. A faster heating or faster cooling while maintaining the operating temperature, in particular the cell temperature in the defined temperature range.
Vorzugsweise ist das Pfadsystem bei einem erfindungsgemäßen Energiesystem hinter einem Luftfilter angeordnet, durch welchen die Luft von Fremdpartikeln reinigbar ist. So können Fremdpartikel in dem Pfadsystem eine Temperierung der Batterieeinheit negativ beeinflussen, da diese, bspw. im Wesentlichen unabhängig von der Luftströmung, sich an der Batterieeinheit sammeln bzw. auf der wenigstens einen Batteriezelle ablegen können und dabei einen Wärmeaustausch der wenigstens einen Batteriezelle mit der Luftströmung negativ beeinflussen können.In an energy system according to the invention, the path system is preferably arranged behind an air filter, by means of which the air can be cleaned of foreign particles. Thus, foreign particles in the path system can negatively influence a temperature control of the battery unit, since these, for example substantially independent of the air flow, can collect on the battery unit or deposit on the at least one battery cell and thereby heat exchange the at least one battery cell with the air flow can affect negatively.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Staubsauger beansprucht, der ein erfindungsgemäßes Energiesystem umfasst. Damit bringt ein erfindungsgemäßer Staubsauger die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich bereits im Hinblick auf ein erfindungsgemäßes Energiesystem erläutert worden sind. Wie bereits ebenfalls zuvor erläutert, können die Vorteile bei einem Staubsauger bspw. dadurch ergänzt werden, dass die Saugluft des Staubsaugers für die Luftströmung und/oder die Temperierströmung genutzt werden kann.According to a further aspect of the invention, a vacuum cleaner is claimed which comprises an energy system according to the invention. Thus brings a vacuum cleaner according to the invention with the same advantages, as they have been explained in detail already with regard to an inventive energy system. As already explained above, the advantages in a vacuum cleaner, for example, be supplemented by the fact that the suction air of the vacuum cleaner for the air flow and / or the tempering can be used.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Temperierverfahren zur Temperatureinstellung einer Batterieeinheit mit wenigstens einer wiederaufladbaren Batteriezelle in einem Energiesystem zum Betreiben eines Haushaltsgerätes, insbesondere eines Staubsaugers, beansprucht. Dabei umfasst das Temperierverfahren folgende Schritte:
- - Erzeugen einer Luftströmung in einem Pfadsystem des Energiesystems,
- - Ermitteln einer Betriebstemperatur der Batterieeinheit,
- - Beeinflussen einer Zelltemperatur der wenigstens einen Batteriezelle durch eine Temperierströmung der Luftströmung in einem Batteriepfadabschnitt,
- - Verändern der Temperierströmung in Abhängigkeit von einem definierten Temperaturbereich der Betriebstemperatur der Batterieeinheit.
- Generating an air flow in a path system of the energy system,
- Determining an operating temperature of the battery unit,
- Influencing a cell temperature of the at least one battery cell by a tempering flow of the air flow in a battery path section,
- - Changing the tempering as a function of a defined temperature range of the operating temperature of the battery unit.
Vorzugsweise ist das Energiesystem dabei ein erfindungsgemäßes Energiesystem und/oder der Staubsauger ein erfindungsgemäßer Staubsauger. Damit bringt ein erfindungsgemäßes Temperierverfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich bereits in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Energiesystem erläutert worden sind. Durch das Verändern der Temperierströmung in Abhängigkeit von dem definierten Temperaturbereich der Batterieeinheit kann je nach Situation, in welcher sich die Batterieeinheit befindet, eine Temperierung angepasst werden, um die Leistungsfähigkeit der Batterieeinheit bzw. die Lebensdauer zu erhöhen.Preferably, the energy system is an energy system according to the invention and / or the vacuum cleaner is a vacuum cleaner according to the invention. Thus, a tempering method according to the invention brings about the same advantages as have already been explained in detail in relation to an energy system according to the invention. By changing the tempering as a function of the defined temperature range of the battery unit depending on the situation in which the battery unit is located, a temperature to be adjusted to increase the performance of the battery unit and the life.
Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass in einem Normalbetrieb des Haushaltsgerätes Zuluft durch den Pfadeingang in das Pfadsystem eingesaugt wird und Abluft aus dem Pfadausgang abgegeben wird. Vorzugsweise kann dabei durch die Zuluft und/oder die Abluft ein Hauptnutzen des Haushaltsgerätes bewirkt werden. Dadurch kann bspw. die Saugluft eines Staubsaugers dazu genutzt werden gleichzeitig die Batterieeinheit des Staubsaugers zu temperieren. Vorzugsweise kann es sich bei der Zuluft um Frischluft handeln, welche aus der Umgebung des Haushaltsgerätes eingesaugt wird. So kann die Zuluft zuvor durch einen Filter gefiltert sein, um bspw. im Fall eines Staubsaugers, Staub zunächst aus der Luft herauszufiltern, bevor diese als Zuluft in das Pfadsystem eintritt.In the context of the invention may further be provided that in a normal operation of the household appliance supply air is sucked through the path input into the path system and exhaust air is discharged from the path output. Preferably, a main benefit of the household appliance can be effected by the supply air and / or the exhaust air. As a result, for example, the suction air of a vacuum cleaner can be used at the same time to temper the battery unit of the vacuum cleaner. Preferably, the supply air may be fresh air, which is sucked in from the environment of the household appliance. Thus, the supply air can previously through Filtered a filter, for example, in the case of a vacuum cleaner, first filter out dust from the air before it enters the path system as supply air.
Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass die Betriebstemperatur die Zelltemperatur der Batterieeinheit, insbesondere der wenigstens einen Batteriezelle, umfasst und das Temperierverfahren ferner folgenden Schritt umfasst:
- - Erfassen der Zelltemperatur der wenigstens einen Batteriezelle.
- - Detecting the cell temperature of the at least one battery cell.
Somit kann im Rahmen des Temperierverfahrens eine Veränderung der Temperierströmung in Abhängigkeit von der Zelltemperatur vorgenommen werden. Bei der Zelltemperatur der Batterieeinheit kann es sich dabei um eine besonders signifikante Betriebstemperatur der Batterieeinheit handeln. So ist die Zelltemperatur unmittelbar eine Temperatur, welche die Lebensdauer bzw. die Leistungsfähigkeit der Batterieeinheit beeinflusst. Ein Ladestatus der Batterieeinheit und/oder der wenigstens einen Batteriezelle wiederum kann vorzugsweise auf die Zelltemperatur schließen lassen bzw. eine Vorhersage für diese erlauben.Thus, in the context of the tempering process, a change in the tempering flow as a function of the cell temperature can be made. The cell temperature of the battery unit may be a particularly significant operating temperature of the battery unit. Thus, the cell temperature is immediately a temperature which affects the life or performance of the battery unit. A charging status of the battery unit and / or the at least one battery cell in turn may preferably indicate the cell temperature or allow a prediction for this.
Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Temperierverfahren ferner folgenden Schritt umfasst:
- - Erfassen der Temperatur der Luftströmung an einem Pfadeingang des Pfadsystems und/oder an einer Druckseite eines Druckerzeugers, mit dem die Luftströmung in dem Pfadsystem erzeugt wird, und/oder in einem Batteriepfadabschnitt,
- Detecting the temperature of the air flow at a path input of the path system and / or at a pressure side of a pressure generator, with which the air flow is generated in the path system, and / or in a battery path section,
Durch die Erfassung der weiteren Parameter kann eine Genauigkeit der Einstellbarkeit der Temperierung der Batterieeinheit weiter verbessert sein. Dabei wird auf die voranstehenden Ausführungen zum Energiesystem und dessen Vorteile Bezug genommen.By detecting the further parameters, an accuracy of the adjustability of the temperature control of the battery unit can be further improved. In this case, reference is made to the above statements on the energy system and its advantages.
Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass die Temperierströmung der Luftströmung in einem Batteriepfadabschnitt durch eine Veränderung eines durchströmbaren Querschnitts des Batteriepfadabschnitts verändert wird. So kann dies innerhalb einer einfachen Ausgestaltung über ein Ventil durchgeführt werden. Dadurch kann bei geringem Bauraumbedarf und mit einfachen Mitteln eine Veränderung der Temperierströmung erreicht werden, ohne bspw. die Leistung des Druckerzeugers zu verändern.In the context of the invention, it can further be provided that the tempering flow of the air flow in a battery path section is changed by a change in a flow-through cross section of the battery path section. So this can be done within a simple embodiment via a valve. As a result, with little space requirement and with simple means, a change in the tempering be achieved without, for example, to change the power of the pressure generator.
Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Temperierverfahren die wenigstens eine Batteriezelle zylinderartig ausgebildet sein und die Temperierströmung die wenigstens eine Batteriezelle senkrecht zu einer Zylinderachse der wenigstens einen Batteriezelle umströmen. Die Umströmung senkrecht zur Zylinderachse führt zu einer gleichmäßigen Temperierung der wenigstens einen Batteriezelle und gleichzeitig zu einer besonders effektiven Temperierung, ohne die Strömungsverhältnisse negativ zu beeinflussen. So steht der Strömung lediglich der halbrunde Querschnitt der wenigstens einen zylinderartigen Batteriezelle entgegen und kann damit umströmt werden, ohne Turbulenzen in großem Maße zu verursachen.Preferably, in a tempering method according to the invention, the at least one battery cell can be of cylindrical design and the tempering flow can flow around the at least one battery cell perpendicular to a cylinder axis of the at least one battery cell. The flow perpendicular to the cylinder axis leads to a uniform temperature of at least one battery cell and at the same time to a particularly effective temperature, without affecting the flow conditions negative. Thus, the flow is opposed only by the semicircular cross-section of the at least one cylinder-like battery cell and can be flowed around without causing turbulence to a great extent.
Bei einem erfindungsgemäßen Temperierverfahren kann ferner vorgesehen sein, dass eine Umgehungsströmung und/oder eine Rückführungsströmung der Luftströmung in Abhängigkeit vom definierten Temperaturbereich aktiviert wird. Dadurch können insbesondere ohne die Leistung des Druckerzeugers zu verändern, unterschiedliche Betriebsszenarien erzeugt werden, um die Batterieeinheit zu erwärmen, oder besonders effektiv zu kühlen. Durch die Umgehungsströmung kann bspw. bei einem Staubsauger der Saugluftstrom weiterhin sichergestellt sein, selbst dann, wenn der Batteriepfadabschnitt verschlossen ist.In a tempering method according to the invention, it can further be provided that a bypass flow and / or a return flow of the air flow is activated as a function of the defined temperature range. As a result, in particular without changing the power of the pressure generator, different operating scenarios can be generated in order to heat the battery unit, or to cool it particularly effectively. By the bypass flow, for example, in a vacuum cleaner, the suction air flow can continue to be ensured, even if the battery path section is closed.
Ferner kann bei einem erfindungsgemäßen Temperierverfahren vorgesehen sein, dass das Temperierverfahren folgenden Schritt umfasst:
- - Erfassen eines Drucks in der Umgehungsströmung und/oder der Rückführungsströmung,
- Detecting a pressure in the bypass flow and / or the return flow,
Es ist ferner denkbar, dass bei einem erfindungsgemäßen Temperierverfahren in Abhängigkeit von dem definierten Temperaturbereich ein Pfadeingang und/oder Pfadausgang verschlossen wird, sodass die Luftströmung zumindest im Wesentlichen in einem Luftkreislauf zirkuliert. Dadurch kann ein besonders schnelles Erhitzen der Batterieeinheit realisiert werden. Dadurch kann die Batterieeinheit bspw. in einen Boost-Modus versetzt werden, in welchem diese eine erhöhte Leistungsabgabe aufweisen kann.It is also conceivable that in a tempering method according to the invention a path entrance and / or path exit is closed as a function of the defined temperature range, so that the air flow at least substantially circulates in an air circuit. As a result, a particularly rapid heating of the battery unit can be realized. As a result, the battery unit can, for example, be placed in a boost mode in which it can have an increased power output.
Im Rahmen der Erfindung ist ferner denkbar, dass in Abhängigkeit von dem definierten Temperaturbereich zumindest die Temperierströmung aufgeheizt oder gekühlt wird, bevor die Temperierströmung die wenigstens eine Batteriezelle passiert. Dies kann insbesondere durch ein aktives Temperiermittel realisiert werden, welches bereits zuvor im Rahmen des Energiesystems ausführlich beschrieben worden ist. Dadurch kann die Temperierwirkung der Temperierströmung auf die Batterieeinheit unterstützt werden. So kann bspw. die Temperierung durch das Aufheizen bzw. Kühlen eine geringe Abhängigkeit von der Temperatur der Umgebungsluft aufweisen, sodass auch bei verschiedenen Umgebungstemperaturen eine zuverlässige Temperierung der Batterieeinheit erzielt werden kann.In the context of the invention, it is also conceivable that, depending on the defined temperature range, at least the tempering flow is heated or cooled before the tempering flow passes through the at least one battery cell. This can in particular by an active temperature control be realized, which has already been described in detail in the context of the energy system. As a result, the tempering effect of the tempering flow on the battery unit can be supported. Thus, for example, the temperature control by the heating or cooling may have a low dependence on the temperature of the ambient air, so that a reliable temperature control of the battery unit can be achieved even at different ambient temperatures.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Energiesystem in schematischer Darstellung in einem ersten Darstellungsbeispiel, -
2 ein erfindungsgemäßes Energiesystem in schematischer Darstellung in einem weiteren Ausführungsbeispiel, -
3 ein erfindungsgemäßes Energiesystem in schematischer Darstellung in einem weiteren Ausführungsbeispiel, -
4 einen Staubsauger mit einem erfindungsgemäßen Energiesystem in schematischer, tlw. geschnittener Ansicht, -
5a ,5b eine Batterieeinheit für ein Energiesystem in schematischer Darstellung in einem weiteren Ausführungsbeispiel, -
6 ein Betätigungsmittel in einem weiteren Ausführungsbeispiel in schematischer Ansicht, -
7 ein erfindungsgemäßes Temperierverfahren in schematischer Darstellung.
-
1 an inventive energy system in a schematic representation in a first representation example, -
2 an inventive energy system in a schematic representation in a further embodiment, -
3 an inventive energy system in a schematic representation in a further embodiment, -
4 a vacuum cleaner with an energy system according to the invention in a schematic, partly cutaway view, -
5a .5b a battery unit for an energy system in a schematic representation in a further embodiment, -
6 an actuating means in a further embodiment in a schematic view, -
7 an inventive tempering in a schematic representation.
Für die nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale, auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen, die identischen Bezugszeichen verwendet.For the following figures, the identical reference numerals are used for the same technical features, even of different embodiments.
Die
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The above explanation of the embodiments describes the present invention solely by way of example. Of course, individual features of the embodiments, if technically feasible, can be combined freely with one another, without departing from the scope of the present invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Haushaltsgerät, insbesondere StaubsaugerHousehold appliance, in particular vacuum cleaner
- 22
- Energiesystemenergy system
- 33
- Luftfilter air filter
- 1010
- Pfadsystempath system
- 1111
- Pfadeingangpath input
- 1212
- Pfadausgangpath output
- 1313
- Druckerzeugerpressure generator
- 13.113.1
- Druckseitepressure side
- 1414
- BatteriepfadabschnittBattery path section
- 14.114.1
- Querschnitt von 14Cross section of 14
- 1515
- Umgehungsabschnittbypass section
- 15.115.1
- Querschnitt von 15Cross section of 15
- 1616
- Rückführungsabschnitt Return section
- 2020
- Luftströmungairflow
- 2121
- TemperierströmungTemperierströmung
- 2222
- Umgehungsströmungbypass flow
- 2323
- RückführungsströmungRecirculation flow
- 2424
- Zuluftsupply air
- 2525
- Abluft exhaust
- 3030
- Batterieeinheitbattery unit
- 3131
- Batteriezellebattery cell
- 31.131.1
- Zylinderachsecylinder axis
- 3232
- Batteriegehäuse battery case
- 4040
- Ventilmechanismusvalve mechanism
- 4141
- HauptsperrmittelMain blocking means
- 4242
- RücksperrmittelRear locking means
- 4343
- Verschlusseinheitshutter unit
- 43.143.1
- Verschlussmittelclosure means
- 4444
- Betätigungsmittelactuating means
- 4545
- Temperiermittel temperature control
- 5050
- Steuereinheitcontrol unit
- 5151
- Messeinheitmeasuring unit
- 5252
- erstes Erfassungsmittelfirst detection means
- 5353
- LufttemperatursensorAir temperature sensor
- 5454
- Drucksensor pressure sensor
- 100100
- Temperierverfahrentempering
- 101101
- Erzeugen von 20Create 20
- 102102
- Ermitteln einer Betriebstemperatur von 30Determine an operating temperature of 30
- 102.1102.1
- Erfassen einer Zelltemperatur von 31Detecting a cell temperature of 31
- 102.2102.2
- Erfassen einer Temperatur von 20Detecting a temperature of 20
- 102.3102.3
- Erfassen eines DrucksDetecting a pressure
- 103103
- Beeinflussen einer Zelltemperatur von 31Affecting a cell temperature of 31
- 104104
- Verändern von 21Changing 21
Claims (15)
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030182758A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Battery-powered vacuum cleaner and method of cooling battery-powered vacuum cleaner |
JP2014068832A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Toshiba Corp | Vacuum cleaner |
DE102016123353A1 (en) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Vacuum cleaning device and method for operating a vacuum cleaning device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5809950B2 (en) * | 2011-12-09 | 2015-11-11 | ニチアス株式会社 | Composite materials, internal combustion engines and automobiles |
US9853337B2 (en) * | 2014-03-20 | 2017-12-26 | Ford Global Technologies, Llc | Battery thermal management system including bimetallic member |
CN204204995U (en) * | 2014-11-20 | 2015-03-11 | 国家电网公司 | The heat abstractor of electrokinetic cell |
CN205841859U (en) * | 2016-07-08 | 2016-12-28 | 苏州科贝尔实业有限公司 | A kind of stream switching construction |
-
2017
- 2017-10-06 DE DE102017123274.5A patent/DE102017123274A1/en active Pending
-
2018
- 2018-09-27 CN CN201811129865.2A patent/CN109638375B/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030182758A1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Battery-powered vacuum cleaner and method of cooling battery-powered vacuum cleaner |
JP2014068832A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Toshiba Corp | Vacuum cleaner |
DE102016123353A1 (en) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Vacuum cleaning device and method for operating a vacuum cleaning device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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