EP4677714A1 - Luftkühlung eines akku-blocks mittels ladevorrichtung - Google Patents

Luftkühlung eines akku-blocks mittels ladevorrichtung

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Publication number
EP4677714A1
EP4677714A1 EP24711158.6A EP24711158A EP4677714A1 EP 4677714 A1 EP4677714 A1 EP 4677714A1 EP 24711158 A EP24711158 A EP 24711158A EP 4677714 A1 EP4677714 A1 EP 4677714A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
charging
air
battery
housing
battery block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24711158.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Förstner
Heiko Rosskamp
Jonas Hog
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuerth International AG
Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Original Assignee
Wuerth International AG
Adolf Wuerth GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuerth International AG, Adolf Wuerth GmbH and Co KG filed Critical Wuerth International AG
Publication of EP4677714A1 publication Critical patent/EP4677714A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/70—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
    • H02J7/65—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements against overtemperature

Definitions

  • the invention relates to a charging device, a charging arrangement, a battery block and a method for charging a battery block.
  • DE 102004020147 B4, DE 102015002285 Al, DE 102018204761 Al and WO 2019/005765 Al disclose charging devices for battery blocks with air cooling.
  • a charging device for charging a battery pack for a handheld device wherein the charging device has a charging housing, a receiving device provided on the charging housing for receiving the battery pack for charging, an air conveying device in and/or on the charging housing for conveying air, and a closed air duct which extends from the receiving device through an interior of the charging housing, so that by means of the air conveying device (in particular during charging, before charging and/or after charging) air can be passed through the battery block and/or past the battery block and through the interior of the air duct.
  • a charging arrangement which has a battery block (for example a battery block with the features described below) for a handheld device and a charging device with the features described above for charging the battery block when the battery block is received on the receiving device, wherein (in particular during charging, before charging and/or after charging) air can be guided through the battery block and/or past the battery block and through the interior of the air guide channel by means of the air conveying device.
  • a battery block for example a battery block with the features described below
  • a charging device with the features described above for charging the battery block when the battery block is received on the receiving device, wherein (in particular during charging, before charging and/or after charging) air can be guided through the battery block and/or past the battery block and through the interior of the air guide channel by means of the air conveying device.
  • a battery pack for a handheld device which can be charged with a charging device (for example with a charging device with the features described above), wherein the battery pack has electrical contacts for charging the battery pack when the battery pack is received on a receiving device of the charging device, a battery housing with at least one battery air supply opening and with at least one battery air discharge opening, which are designed such that (in particular during charging, before charging and/or after charging) air can be guided through the at least one battery air supply opening into the battery housing, through the interior of the battery housing and through the at least one battery air discharge opening out of the battery housing and into the charging device by means of an air conveying device of the charging device, and a dirt collection pocket in the battery housing adjacent to the at least one battery air supply opening for collecting dirt carried into the battery housing with the air.
  • a method for charging a battery pack for a handheld device by means of a charging device comprising receiving the battery block for charging on a receiving device of the charging device provided on a charging housing, and conveying air by means of an air conveying device of the charging device in and/or on the charging housing along a fully enclosed air duct which extends from the receiving device through an interior of the charging housing, so that by means of the air conveying device (in particular during charging, before charging and/or after charging) air is guided through the battery block and/or past the battery block and through the interior of the air duct.
  • a “charging device” can be understood in particular as a device that can be designed to electrically charge a completely or partially discharged battery block.
  • the charging device can take electrical charging energy from a power grid, for example.
  • the charging device can electrically charge a battery block accommodated therein if corresponding electrically conductive electrical contacts of the charging device and battery block are brought into electrically conductive contact with one another.
  • a “battery pack” can be understood to mean, in particular, an electrical energy supply device that can supply electrical energy to a tool that can be coupled to the battery pack (for example, an electrical hand-held tool such as a drill).
  • a battery pack can have one battery cell or a plurality of battery cells.
  • the battery pack can preferably be rechargeable, i.e., for example, it can be recharged after being discharged by connecting it to a charging device.
  • a "handheld device” can be understood in particular as a portable device that can be operated and carried by a user and with which a craft task can be carried out, for example the processing of a
  • the hand-held device can advantageously be an electric hand-held device that can be operated by means of an electrically generated drive force.
  • Such an electric hand-held device can be controlled by means of electrical control signals.
  • a hole can be drilled in a substrate by means of a hand-held device and by applying a drive force in the form of a longitudinal force and/or a torque and/or a drive force in the form of a longitudinal force and/or a torque can be applied to a fastening element to be set in a substrate.
  • the hand-held device can be designed to rotate a processing device and thus a drill and/or a fastening element.
  • electric or motor-driven hand-held devices are a cordless screwdriver, a cordless drill driver, a rotary screwdriver, an impulse screwdriver, a ratchet screwdriver, a drill, an impact wrench (in particular a cordless impact wrench) and a hammer drill.
  • a "receiving device for receiving a battery block” can be understood to mean in particular an electromechanical interface of a charging device which is designed to mechanically receive a battery block (for example in a form-fitting manner) while forming an electrical connection between the battery block and the receiving device.
  • a charging device for example in a form-fitting manner
  • at least one opening can be formed in the charging housing in the area of the receiving device, through which air can be passed to cool the battery block before and/or during charging.
  • an "air conveying device” can be understood to mean in particular a component or assembly that is designed to convey air.
  • the air conveying device can be supplied with electrical energy, for example from a power grid or a battery.
  • an air conveying device can have one or more fans.
  • a "closed air duct” can be understood in particular as a physical structure in the interior of the charging housing that defines an air duct path along which the air can flow through the charging housing. By opening the air duct on the inlet and outlet sides and closing the casing side, a flow of air from the interior of the air duct into other areas of the charging housing interior of the charging device can be prevented.
  • the air duct is preferably completely closed and extends continuously between at least one charging air supply opening and at least one charging air discharge opening of a charging device.
  • air for example, dirt-laden air
  • a "dirt collection pocket in a battery housing” can be understood to mean in particular a cavity inside the battery housing that is in fluid communication with air guided through the battery housing. If air flows through the battery housing from at least one battery air supply opening to at least one battery air discharge opening, it comes into operative connection with the dirt collection pocket - preferably directly - after flowing into the battery air supply opening, so that any dirt carried along with the air can be completely or partially collected in the dirt collection pocket. Clearly, dirt-laden air can be depleted using a dirt collection pocket.
  • a "main surface” can be understood to mean in particular one of two opposite surfaces of the charging housing or the battery housing, which form the two largest surfaces of the charging housing or the battery housing.
  • the two main surfaces of the charging housing or the battery housing are located between the smaller side walls of the charging housing or the battery housing.
  • a main surface can in particular be a top or a bottom of the charging housing or the battery housing, for example when the charging device is arranged on a horizontal surface (for example a table) or the battery block is arranged on a horizontally oriented charging device. If the charging device is mounted on a vertical surface (for example on a wall), the mounting surface for wall mounting and a battery receiving surface opposite this form the two main surfaces of the charging housing.
  • One of the main surfaces of the charging housing can therefore be a support surface or a fastening surface, whereas the other opposite main surface can form the battery receiving surface.
  • one of the main surfaces can be a charging side facing the charging device when charging.
  • a charging device for charging a battery block in which a receiving device is formed on a charging housing, on which a battery block to be electrically charged can be electromechanically received.
  • An air conveying device can be attached in the charging housing in order to suck or push air through the battery block and subsequently through a closed air duct inside the charging housing.
  • the battery block before charging for example in connection with a handheld device, and/or during the electrical charging of a completely or partially empty battery block, a strong heat development can occur, which limits the speed of a safe charging process.
  • the charging speed can thus be increased by actively cooling the battery block. This can be advantageous without the risk of severe contamination of the charging device by dirt in the air or on the battery block (for example due to a previous use) by forming a closed air duct in the charging housing of the charging device.
  • a preferably fully closed air duct preferably along the entire distance between at least one charging air supply opening and at least one charging air discharge opening in the charging housing, it can be ensured that the air initially passed through the battery block and then flowing through the charging device does not contaminate sensitive components of the charging device, in particular its charging electronics.
  • Components of the charging device inside the charging housing can be completely decoupled or shielded from the cooling air flow by means of the fully closed air duct. Even if the air flow contains dirt, it cannot have a negative effect on sensitive components of the charging device. This makes it possible to enable quick and safe charging of a battery block using a charging device, in which components are reliably protected from excessive contamination.
  • a charging device with the functions described is operated in combination with a battery block whose battery housing is equipped with at least one battery air supply opening and at least one battery air discharge opening, between which the air conveying device of the charging device can suck air in order to cool the battery block.
  • the closed air duct of the charging device described above can reliably prevent unwanted contamination of critical components of the charging device.
  • a dirt collection bag can be connected to the battery air supply opening in the battery block in order to immediately collect potentially contaminated air as soon as it flows in. Ambient air through at least one battery feed opening of the battery housing to capture at least part of the dirt and collect it in the dirt collection bag.
  • the air conveying device can be designed to suck in air and to expel the sucked-in air.
  • the air-cooled battery block can be kept free of active cooling components and thus be designed in a simple manner. In charging mode, the battery block behaves like a passive cooling object to which electrical energy is supplied.
  • the air conveying device can have a radial fan.
  • a radial fan can be designed to convey axially inflowing air and to discharge it radially or laterally.
  • a radial fan can be a fan that sucks in air axially (in particular parallel to a rotational axis of an impeller of the radial fan) and then blows it out again offset by 90°, i.e. radially.
  • the configuration of the air conveying device as a radial fan promotes a desired configuration according to a preferred embodiment, in which air should flow vertically into a main surface (for example a top side) of the charging device from the battery block and, after being redirected by means of the radial fan, escape laterally from the charging device.
  • the air conveying device can alternatively or additionally have another fan, in particular an axial fan, to a radial fan. If an axial fan If provided, it can be combined with a deflection device to divert the direction of the air flow.
  • the charging device can have at least one molded part with a closed outer surface in the charging housing, which delimits the air duct.
  • a molded part can be manufactured inexpensively from plastic, for example as an injection-molded part.
  • the molded part can be completely closed on the side in order to define the air duct.
  • the air duct defined by such a molded part can be curved, in particular in order to redirect cooling air flowing essentially vertically out of the battery block and flowing into the air duct of the charging device in an essentially horizontal direction for lateral discharge from the charging device.
  • a molded part can be easily attached to or in the air duct of the charging device, which facilitates simple assembly of the charging device.
  • the air duct in the charging housing can be formed by means of a single molded part or by means of exactly two molded parts.
  • a single molded part in particular designed as an injection molded part, the effort required to produce the air duct is particularly low and the circumferentially closed configuration with a particularly high level of reliability in terms of airtightness is possible.
  • several molded parts (for example three, four, five or more molded parts) can also jointly form the air duct and delimit it laterally.
  • two molded parts that can be assembled can be provided, between which the air conveying device can be accommodated and installed in a particularly simple manner. In other words, a simplified assembly of the air conveying device can be achieved by using exactly two molded parts.
  • the air conveying device can be arranged inside the at least one molded part .
  • the at least one molded part can have a closed wall for airtight delimitation of the air duct and for mounting the air conveying device on it.
  • the molded part can therefore be designed as a multifunctional part that takes over the air guidance, the dirt protection of critical components of the loading device and the mounting of the air conveying device.
  • the air duct can extend from a main surface (for example a top side) of the charging housing to a side wall of the charging housing.
  • the air duct can define the entire flow channel of the cooling air through the charging device and completely close it off.
  • the cooling air which may contain dirt, then does not come into contact with any other component of the charging device.
  • the charging device can have charging electronics in the charging housing.
  • the charging electronics can have a circuit board on and/or in which electronic components for providing the charging function of the battery module can be mounted.
  • Such charging electronics are susceptible to foreign materials such as dirt, dust and moisture, which can negatively affect the functionality of the charging electronics.
  • the charging electronics positioned outside of it can be reliably protected from dirt, dust and moisture by means of the air duct.
  • the air duct can be designed to completely shield the charging electronics from the conveyed air. By providing a closed air duct in the charging device, it can be prevented that the cooling air, which may contain foreign materials, flows through the Charging device comes into direct physical contact with the sensitive charging electronics.
  • the air duct can be designed to completely shield an interior of the charging housing from the conveyed air.
  • all components of the charging device housed inside the charging housing can be protected from undesirable interaction with cooling air that may contain foreign materials as it flows through the charging device.
  • the cooling air flowing out of the battery block and flowing into the charging device can interact exclusively with the closed air duct and the associated air conveying device as it flows through the charging device and can be shielded from all other internal components of the charging device.
  • the charging housing can have at least one charging air supply opening and at least one charging air discharge opening and can be designed in such a way that, by means of the air conveying device, air can be guided from the battery block through the at least one charging air supply opening into the air duct, through the interior of the air duct and out of the air duct through the at least one charging air discharge opening.
  • the at least one charging air supply opening can be arranged on the receiving device for receiving the battery block on the charging device.
  • recesses in the charging housing on the receiving device can have several electrically conductive electrical contacts and a respective associated charging air supply opening.
  • the at least one charging air supply opening the closed air duct can be directly connected and extend through the interior of the charging device to the at least one charging air discharge opening.
  • the at least one charging air supply opening can be arranged on a top side of the charging housing and the at least one charging air discharge opening can be arranged on a side wall of the charging housing. Due to the provision of the at least one charging air supply opening on a top side of the charging housing, preferably on the receiving device for receiving the battery block for charging, the cooling air to be sucked through the battery block can be conveyed through the battery block and subsequently through the charging device by means of the air conveying device arranged inside the charging housing without any further measures.
  • the at least one charging air discharge opening on a side wall of the charging device in particular on a side wall facing away from a user during operation, can ensure efficient discharge of the heated cooling air from the charging device, which counteracts overheating of the charging device.
  • the charging housing may not have any further openings apart from the at least one charging air supply opening and the at least one charging air discharge opening. Apart from the said openings for passing through the cooling air for cooling the battery block, the charging housing can thus be completely closed to the outside and therefore reliably shield the charging electronics arranged inside it from environmental influences.
  • the charging housing can be hermetically sealed apart from the said openings.
  • a charging housing without further openings is to be understood as a charging housing in which, apart from the at least one charging air supply opening and the at least one charging air discharge opening, there is no further significantly large opening which the interior of the charging case is exposed to environmental influences to a significant extent. For example, due to assembly, manufacturing or tolerances, very small gaps can form between an upper shell and a lower shell of the charging case, which a specialist will not understand as a further opening in the charging case. Even a mini-drill (the area of which cannot make up more than 0.01% of the total area of the charging case) for the escape of condensate will not be understood by a specialist as a further opening in the charging case.
  • the closed air duct can enclose the air conveying device inside the air duct and exclude the entire remaining interior of the charging housing (including, for example, charging electronics arranged in the remaining interior of the charging housing) from the passage of air.
  • the air flow therefore never comes into direct interaction with the entire remaining interior of the charging housing, but only with the closed interior of the air duct. This provides excellent protection against dirt for sensitive components that can be arranged in a calm area without air flow.
  • the battery block can have a battery housing with at least one battery air supply opening and with at least one battery air discharge opening and can be designed in such a way that air can be guided or conveyed by means of the air conveying device through the at least one battery air supply opening into the battery housing, through the interior of the battery housing and through the at least one battery air discharge opening out of the battery housing and into the charging device.
  • the at least one battery air discharge opening can be adjacent to the receiving device of the charging device for receiving the battery block when the battery block is mounted there for charging.
  • recesses in the battery housing can have several electrically conductive electrical contacts and a respective associated battery air discharge opening. This ensures that a battery block picked up on the charging device's receiving device for charging is brought into operative connection with at least one charging air supply opening without any further user activity.
  • the at least one battery air supply opening can be arranged on a side wall of the battery housing and the at least one battery air discharge opening can be arranged on a main surface (for example an underside) of the battery housing.
  • the cooling air can flow inside the battery housing along components to be cooled, in particular along battery electronics and along battery cells inside the battery housing, which are charged by a charging current from the charging device and heat up in the process.
  • a dirt collection pocket Adjacent to the at least one battery air supply opening on the intake side, a dirt collection pocket can be connected, past which the cooling air flows and is thereby at least partially freed of foreign materials such as dirt. Such foreign materials automatically collect in the dirt collection pocket, which can be easily emptied by a user.
  • the at least one battery air discharge opening and the electrical contacts can be arranged next to one another on a main surface (for example a bottom side) of the battery housing in such a way that the air is guided past the electrical contacts.
  • the cooling air between the corresponding electrical contacts of the battery block and the charging device can flow through the above-described openings of the battery block and the charging device, which leads to a well-defined cooling air path and error-robust handling by a user.
  • the at least one battery air supply opening can be arranged on a side wall of the battery housing.
  • Ambient air can be reliably sucked in without the risk of at least one air supply opening being undesirably covered.
  • dirt that is carried into the battery housing with the air can be collected in a dirt collection pocket in the battery housing. If the dirt collection pocket is arranged on the air inlet side of the battery block, air containing dirt can be cleaned off as soon as it flows into the battery block. This also protects the interior of the battery housing from contamination.
  • the battery block in the charging arrangement, can have a closed battery housing (i.e. without battery air supply openings and without battery air discharge openings) and can be designed in such a way that air is guided at least partially past the battery block by means of the air conveying device of the charging device.
  • the charging device can therefore also advantageously be operated with conventional or non-ventilated battery blocks, whereby the air conveyed by means of the air conveying device can cool the battery block to a certain extent.
  • Figure 1 shows a cross-sectional view of a charging arrangement comprising a charging device and a battery block according to an exemplary embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows a spatial view of a charging arrangement comprising a charging device and a battery block according to another exemplary embodiment of the invention.
  • Figures 3 to 7 show different views of a charging arrangement comprising a charging device and a battery block according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • Figure 8 shows a cross-sectional view of a battery block according to an exemplary embodiment of the invention.
  • a charging device for a replaceable and rechargeable battery block of a handheld device for example an electric drill
  • the discharged battery block to be recharged is mounted on a receiving device of the charging device and is thereby electrically coupled to it.
  • the charging device can be equipped with an air conveying device.
  • the air conveying device can convey air first through the battery block and then along a circumferentially closed air duct in a charging housing of the charging device.
  • the air conveying device in the charging device can suck in ambient air and convey it through at least one battery feed opening, through the battery block and out of it through at least one battery discharge opening.
  • the at least one battery discharge opening is aligned with at least one charging feed opening of the charging device when the battery block is mounted on the charging device.
  • the cooling air conveyed out of the at least one battery air discharge opening thus reaches the at least one charging air supply opening, through the closed air duct that runs through the charging device in an airtight manner and through at least one charging air discharge opening on the output side from the charging device back to the environment.
  • the air conveying device is preferably arranged inside the closed air duct. Due to this configuration, the interior of the battery block can be subjected to air cooling in a defined manner during and/or before the charging process is carried out. This enables rapid charging without the risk of the battery block overheating.
  • This also advantageously prevents dirt from the ambient air or from the battery block from reaching critical areas inside the charging device.
  • critical areas in particular charging electronics inside a charging housing, can be kept separate from the cooling air flow by means of the closed air duct. This enables a battery block to be charged quickly and without errors using a charging device.
  • Effective protection against dirt when electrically charging a battery block using a charging device can be achieved alternatively or additionally by providing the battery block with at least one dirt collection pocket between its at least one battery air supply opening and its at least one battery air discharge opening. This is preferably provided in the area of the at least one battery air supply opening in order to at least partially separate dirt from the ambient air sucked in at the very beginning of the guided air path through the battery block and charging device and to accumulate it in the dirt collection pocket. Due to its spatial proximity to the at least one battery air supply opening, it is also easy for a user to empty separated dirt from the dirt collection pocket.
  • a battery block (also referred to as a battery pack or battery module) can be created which, in conjunction with a charging device with an air conveying device, is designed to convey air using a type of injector principle. This allows a flow of air through the battery block to be achieved directly with a blower air stream.
  • An air duct can advantageously be closed within an outer shell of the charger and outside an electronics installation space of the charger via a geometric channel separation.
  • the battery pack Before and/or during a charging process for charging a battery pack using a charging device, the battery pack can be air-cooled.
  • a closed air duct in the charging device can clearly prevent dirt transported with the cooling air flow from reaching sensitive components (in particular charging electronics) of the charging device.
  • the charging device preferably has an air conveying device designed as a fan to accelerate the charging process by efficiently cooling the battery pack. If a completely or partially empty battery pack comes from an application (for example sawing wooden beams) in which the battery pack supplied a power handheld device (for example a chainsaw) with electrical drive energy, charging the battery pack may require that the battery pack is first cooled down from its operating temperature before the charging process begins. In addition, heat is also generated when charging a battery pack using a charging device.
  • the charging device sucks air through the battery pack and the charging device itself.
  • a fan of the charging device can also suck in dirt from the battery or the ambient air, which is at least partially carried with the cooling air through the battery block and subsequently through a closed cooling channel in the charging device.
  • a dirt collection pocket is provided on the air inlet side of the battery block, where the air releases at least some of its dirt before it is sucked further through the battery block, the dirt protection of the battery module and charging device can be further improved.
  • the dirt collection bag can guide the air sucked in through the at least one battery air supply opening along a complex-shaped air path in an air inlet-side section of the battery block (for example along a labyrinth of wall sections) in order to bring about efficient dirt removal from the contaminated air.
  • Arranging the dirt collection bag on an air inlet side of the battery block can advantageously ensure that the dirt does not collect over the entire battery block.
  • Figure 1 shows a cross-sectional view of a charging arrangement 120 comprising a charging device 100 and a battery block 102 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the battery pack 102 can supply a power handset (not shown) with electrical energy during operation.
  • the battery pack 102 can be plugged into the power handset in its charged state, which allows the power handset to be operated wirelessly. After the battery pack 102 has been discharged, it can be recharged.
  • the charging device 100 is used to charge a fully or partially discharged battery block 102, which can be connected to a power supply by means of a cable 152, for example by plugging it into a socket, to supply electrical energy.
  • the battery block 102 is electromechanically received in a receiving device 106 of the charging device 100. In other words, placing the battery block 102 on the receiving device 106 by a user can simultaneously bring about a positive mechanical connection and an electrically conductive connection between the battery block 102 and the charging device 100.
  • ambient air is circulated through the battery block 102 and then through the interior of the Air duct 110 upstream of the air conveying device 108 is sucked in or expelled downstream of the air conveying device 108.
  • the charging device 100 has an outer charging housing 104, for example made of plastic.
  • the receiving device 106 for receiving the battery block 102 for charging is formed on an upper outer side of the charging housing 104, on which in particular several electrical contacts 156 of the charging device 100 are provided for forming an electrically conductive connection with electrically conductive electrical contacts 128 of the battery block 102.
  • the electrical contacts 128 of the battery block 102 can have two charging contacts (for example a positive pole and a negative pole).
  • the electrical contacts 128 of the battery block 102 can have at least one power extraction contact for power extraction by a handheld device.
  • the air conveying device 108 designed as a radial fan, is arranged in an interior of the air duct 110 for conveying air through the charging device 100.
  • a fully enclosed air duct 110 is advantageously defined in the interior of the charging housing 104, which extends from the receiving device 106 through an interior of the charging housing 104.
  • the battery pack 102 shown can be detachably attached to a power handset (not shown) in order to supply the power handset with electrical energy wirelessly.
  • a plurality of battery packs are located inside the battery pack 102.
  • Cells which are shown in Figure 8 with reference number 154. If the battery cells 154 are empty after supplying the power handset with electrical energy, they can be recharged using the charging device 100 shown.
  • the battery block 102 according to Figure 1 has the electrical contacts 128 already mentioned above for charging the battery block 102 when the battery block 102 is received in the receiving device 106 of the charging device 100 and the electrical contacts 128 are thereby brought into electrically conductive contact with the corresponding electrical contacts 156 of the charging device 100.
  • An outer outline of the battery block 102 is defined by a battery housing 122, preferably made of plastic.
  • a battery air supply opening 124 is formed on a side wall of the battery housing 122, through which ambient air can be sucked into the interior of the battery block 102.
  • an underside of the battery housing 122 is provided with a battery air discharge opening 126.
  • the battery air discharge opening 126 and the electrical contacts 128 can be arranged next to one another on an underside of the battery housing 122 in such a way that the air is guided past the electrical contacts 128.
  • the battery air discharge opening 126 is positioned such that when charging the battery block 102 attached to the receiving device 106 by means of the air conveying device 108 of the charging device 100, air is guided through the battery air supply opening 124 into the battery housing 122, through the interior of the battery housing 122, through the battery air discharge opening 126 out of the battery housing 122, through a charging air supply opening 116 of the charging device 100 into the closed air guide channel 110 of the charging device 100 and from there out of the charging device 100 through a charging air discharge opening 118.
  • the entire air conveyance from the battery air supply opening 124 to the charging air discharge opening 118 is accomplished by the air conveying device 108. so that the battery block 102 can be free of an air-promoting device and can thus be designed particularly simply.
  • the air conveying device 108 shown in Figure 1 is designed as a radial fan, the cooling air sucked into the loading device 100 essentially vertically can be redirected in an essentially horizontal direction without further measures and can thus be led out of the loading device 100 laterally.
  • the circumferentially closed air duct 110 inside the charging housing 104 is advantageously formed by a molded part 112 with a closed outer surface, for example in the form of a plastic injection-molded part.
  • This molded part 112 accommodates the air conveying device 108 and can be easily inserted into the charging housing 104 in order to delimit the air duct 110.
  • the air duct 110 in the charging housing 104 can be formed by means of a single curved or bent molded part 112.
  • a configuration of the closed air duct 110 can also be simple to manufacture, consisting of two molded parts 112 that can be placed on top of one another, between which the air conveying device 108 can be mounted.
  • the air conveying device 108 can thus be arranged and fastened inside the at least one molded part 112. As shown in Figure 1, the curved and laterally completely closed air duct 110 extends from a top side of the charging housing 104 to a side wall of the charging housing 104.
  • a charging electronics unit 114 of the charging device 100 is also arranged inside the charging housing 104, but outside the closed air duct 110 and fluidically decoupled from it.
  • the charging electronics unit 114 serves to control the process of charging the battery module 102 by means of the charging device 100 and to provide electrical energy to the battery module 102.
  • the charging electronics unit 114 has a printed circuit board 158 (PCB).
  • PCB printed circuit board 158
  • Electronic components 160 of the charging electronics 114 are shown schematically, which can be surface-mounted on the circuit board 158.
  • such electronic components have passive components (for example resistors, capacitors, inductors) and/or active components (for example at least one semiconductor chip).
  • the charging electronics 114 described can be sensitive to dirt.
  • the air duct 110 guiding the possibly dirt-laden cooling air is designed completely separate from and without a fluid connection to the charging electronics 114.
  • This configuration ensures that the charging electronics 114 inside the charging housing 104 is completely shielded from the air conveyed through the closed air duct 110.
  • the fully closed air duct 110 is preferably designed to completely shield or completely seal off the entire remaining interior of the charging housing 104 from the cooling air conveyed in the cooling air path 162.
  • the charging device 100 is equipped with the air conveying device 108 designed as a fan and the molded part 112 designed as an insert, which forms the closed air duct 110 and keeps the air flow away from the charging electronics 114 in the electronics installation space inside the charging housing 104.
  • the closed air duct 110 advantageously only encloses the air conveying device 108 inside the air duct 110.
  • the closed air duct 110 excludes the entire remaining interior of the charging housing 104, and in particular the charging electronics 114 arranged in the remaining interior of the charging housing 104, from the passage of air. In other words, the charging electronics 114 are therefore never in the air flow, but in an area shaded from it.
  • the battery block 102 in particular heats up and is effectively cooled by means of the air cooling described.
  • the charging electronics 114 of the charging device 100 heat up only moderately during charging. and therefore does not require direct cooling.
  • the charging electronics 114 can, however, be cooled indirectly.
  • Figure 2 shows a spatial view of a charging arrangement 120 comprising a charging device 100 and a battery block 102 according to another exemplary embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows in particular the cool ambient air 164 that is sucked in and can flow into the battery housing 122, for example, through two lateral battery air supply openings 124.
  • Figure 2 also shows the heated air 166 pushed out of the charging housing 104, which can exit the battery housing 122, for example, through lateral charging air discharge openings 118.
  • the cooling air path 162 is essentially curved in a U-shape, which promotes efficient supply and discharge of air and leads to effective cooling inside the battery block 102.
  • Figures 3 to 7 show different views of a charging arrangement 120 comprising a charging device 100 and a battery block 102 according to another exemplary embodiment of the invention.
  • Figure 3 shows a spatial view of the charging device 100 from a front side, from which a user attaches a battery block 102 to the charging device 100 for charging during operation.
  • Figure 4 illustrates the charging device 100 in a further spatial view from a rear side, which faces away from a user during handling.
  • Figure 5 shows an underside of the charging device 100.
  • Figure 6 illustrates an upper shell of a charging housing 104 of the charging device 100 after removal of a base part of the charging housing 104.
  • Figure 7 is a spatial side view of the charging device 100 and the battery block 102 mounted thereon.
  • Figure 3 shows details of the receiving device 106 for positively receiving the battery block 102 while forming an electrically conductive connection between the electrical contacts 128, 156.
  • the electrical contacts 156 of the receiving device 106 can be designed as electrical spring contacts be formed, past which air flows through the charging air supply openings 116.
  • four or five electrical contacts 156 can be provided.
  • Optical display devices 168 which can be formed by light-emitting diodes, for example, can display a state of the charging device 100 and a charging state.
  • Stand feet 170 can be attached to the bottom of the charging housing 104.
  • four stand feet 170 can be provided, two of which can be equipped with anti-slip protection (for example a rubber element).
  • FIG. 4 shows that a cable 152 for supplying the charging device 100 with electrical energy from a power grid can be led out of the charging housing 104.
  • a notch 172 on an upper side of the charging housing 104 serves to positively accommodate the battery block 102 without locking it to the charging device 100.
  • Figure 5 shows provisions 173 for optional wall mounting of the charging device 100. Furthermore, Figure 5 shows a V-shaped recess 174 on the bottom, which serves to guide a cable.
  • Figure 6 shows a view from below into the upper shell of the charging device 100, which shows the closed air duct 110. It is particularly advantageous that the air duct 110 is completely separated and sealed off from the interior of the charging device 100, in particular from the charging electronics 114 not shown in Figure 6. Air can flow perpendicular to the plane of the paper in Figure 6 and be blown out laterally by means of the air conveying device 108 designed as a radial fan, as shown in Figure 6.
  • the air conveying device 108 mounted in the closed air duct 110 can be attached by means of two screw fastenings 176.
  • Figure 7 again shows the cooling air path 162, along which fresh, cold ambient air 164 is converted into heated air 166, ie warmed exhaust air.
  • Figure 8 shows a cross-sectional view of a battery block 102 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the battery block 102 shown in Figure 8 is advantageously provided with a dirt collection pocket 150 in the battery housing 122. If ambient air possibly containing dirt, sucked in by the air conveying device 108 (not shown in Figure 8) of a corresponding charging device 100, flows through the at least one battery air supply opening 124 into the battery housing 122, the air is diverted at the dirt collection pocket 150 (in particular from a substantially horizontal flow direction into a substantially vertical flow direction and back again into a substantially horizontal flow direction).
  • the battery block 102 thus has an air deflection labyrinth 182 in the form of wall sections on the inside of the housing for diverting the air to promote the separation of dirt at the dirt collection pocket 150.
  • Such a labyrinth system on the air inlet side allows dirt to be separated from the air and collected in the dirt collection bag 150.
  • the at least partially cleaned air then flows through the interior of the battery housing 122 and cools the components arranged there.
  • the dirt collection bag 150 directly adjacent to the battery air supply opening 124, dirt introduced into the battery housing 122 with the air can be separated early on, thereby preventing excessive contamination inside the battery housing 122.
  • dirt introduced into the battery housing 122 with the air can be collected in the dirt collection bag 150 in the battery housing 122 and emptied by a user.
  • the cooling air can be passed between the battery cells 154 and a printed circuit board 180 on which electronic components can be mounted (not shown). This allows the battery cells 154 and the battery electronics to be cooled.
  • “having” does not exclude other elements or steps and "a” or “an” does not exclude a plurality.
  • features or steps that have been described with reference to one of the above embodiments can also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be regarded as a limitation.

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Abstract

Ladevorrichtung (100) zum Laden eines Akku-Blocks (102) für ein Handgerät, wobei die Ladevorrichtung (100) ein Ladegehäuse (104), eine an dem Ladegehäuse (104) vorgesehene Aufnahmeeinrichtung (106) zum Aufnehmen des Akku-Blocks (102) zum Laden, eine Luftfördereinrichtung (108) in und/oder an dem Ladegehäuse (104) zum Fördern von Luft, und einen geschlossenen Luftführungskanal (110) aufweist, der sich von der Aufnahmeeinrichtung (106) durch ein Inneres des Ladegehäuses (104) hindurch erstreckt, sodass mittels der Luftfördereinrichtung (108) Luft durch den Akku-Block (102) und/oder an dem Akku-Block (102) vorbei und durch das Innere des Luftführungskanals (110) hindurchführbar ist.

Description

Luftkühlung eines Akku-Blocks mittels Ladevorrichtunq
Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung, eine Ladeanordnung, einen Akku-Block und ein Verfahren zum Laden eines Akku-Blocks.
Beim Laden eines Akku-Blocks eines Handgeräts (beispielsweise einer elektrischen Bohrmaschine) kommt es zu einer erheblichen Wärmeentwicklung, welche die mögliche Ladeleistung begrenzt und daher zu einem langen Ladevorgang führt.
DE 102004020147 B4, DE 102015002285 Al, DE 102018204761 Al und WO 2019/005765 Al offenbaren Ladevorrichtungen für Akku-Blocks mit Luftkühlung.
Allerdings wird durch Wärmeentwicklung beim Laden eines Akku-Blocks die Ladezeit immer noch in negativer Weise begrenzt. Ferner kann es durch eine Luftkühlung eines Akku-Blocks zu einer Verschmutzung kommen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ohne übermäßige Verschmutzung ein schnelles Laden eines Akku-Blocks mittels einer Ladevorrichtung zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Ladevorrichtung zum Laden eines Akku-Blocks für ein Handgerät geschaffen, wobei die Ladevorrichtung ein Ladegehäuse, eine an dem Ladegehäuse vorgesehene Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen des Akku-Blocks zum Laden, eine Luftfördereinrichtung in und/oder an dem Ladegehäuse zum Fördern von Luft, und einen geschlossenen Luftführungskanal aufweist, der sich von der Aufnahmeeinrichtung durch ein Inneres des Ladegehäuses hindurch erstreckt, sodass mittels der Luftfördereinrichtung (insbesondere beim Laden, vor dem Laden und/oder nach dem Laden) Luft durch den Akku-Block und/oder an dem Akku-Block vorbei und durch das Innere des Luftführungskanals hindurchführbar ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Ladeanordnung bereitgestellt, die einen Akku-Block (zum Beispiel einen Akku-Block mit den unten beschriebenen Merkmalen) für ein Handgerät und eine Ladevorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen zum Laden des Akku- Blocks aufweist, wenn der Akku-Block an der Aufnahmeeinrichtung aufgenommen ist, wobei (insbesondere beim Laden, vor dem Laden und/oder nach dem Laden) mittels der Luftfördereinrichtung Luft durch den Akku-Block und/oder an dem Akku-Block vorbei und durch das Innere des Luftführungskanals hindurchführbar ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Akku- Block für ein Handgerät bereitgestellt, der mit einer Ladevorrichtung (zum Beispiel mit einer Ladevorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen) aufladbar ist, wobei der Akku-Block Elektrokontakte zum Laden des Akku-Blocks, wenn der Akku-Block an einer Aufnahmeeinrichtung der Ladevorrichtung aufgenommen ist, ein Akkugehäuse mit mindestens einer Akku- Luftzuführöffnung und mit mindestens einer Akku-Luftabführöffnung, die derart ausgebildet sind, dass (insbesondere beim Laden, vor dem Laden und/oder nach dem Laden) mittels einer Luftfördereinrichtung der Ladevorrichtung Luft durch die mindestens eine Akku-Luftzuführöffnung in das Akkugehäuse hinein, durch das Innere des Akkugehäuses hindurch und durch die mindestens eine Akku- Luftabführöffnung aus dem Akkugehäuse hinaus und in die Ladevorrichtung führbar ist, und eine Schmutzsammeltasche in dem Akkugehäuse angrenzend an die mindestens eine Akku-Luftzuführöffnung zum Sammeln von mit der Luft in das Akkugehäuse hineingeführtem Schmutz aufweist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Laden eines Akku-Blocks für ein Handgerät mittels einer Ladevorrichtung bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Aufnehmen des Akku- Blocks zum Laden an einer an einem Ladegehäuse vorgesehenen Aufnahmeeinrichtung der Ladevorrichtung, und ein Fördern von Luft mittels einer Luftfördereinrichtung der Ladevorrichtung in und/oder an dem Ladegehäuse entlang eines vollumfänglich geschlossenen Luftführungskanals aufweist, der sich von der Aufnahmeeinrichtung durch ein Inneres des Ladegehäuses hindurch erstreckt, sodass mittels der Luftfördereinrichtung (insbesondere beim Laden, vor dem Laden und/oder nach dem Laden) Luft durch den Akku-Block und/oder an dem Akku-Block vorbei und durch das Innere des Luftführungskanals hindurchgeführt wird.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „Ladevorrichtung" insbesondere ein Gerät verstanden werden, das zum elektrischen Aufladen eines vollständig oder teilweise entladenen Akku-Blocks ausgebildet sein kann. Elektrische Ladeenergie kann die Ladevorrichtung beispielsweise aus einem Stromnetz entnehmen. Die Ladevorrichtung kann eine daran aufgenommenen Akku-Block elektrisch aufladen, wenn korrespondierende elektrisch leitfähige Elektrokontakte von Ladevorrichtung und Akku-Block in elektrisch leitfähigen Kontakt miteinander gebracht sind.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „Akku-Block" insbesondere eine elektrische Energieversorgungseinrichtung verstanden werden, die ein mit dem Akku-Block koppelbares Handwerkergerät (beispielsweise ein elektrisches Handgerät wie eine Bohrmaschine) mit elektrischer Energie versorgen kann. Hierfür kann ein Akku-Block eine Batteriezelle oder eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweisen. Vorzugsweise kann der Akku-Block wiederaufladbar sein, d.h. zum Beispiel nach Entladen durch Anschluss an eine Ladevorrichtung wieder aufgeladen werden.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „Handgerät" insbesondere eine portable Vorrichtung verstanden werden, die von einem Benutzer händisch betätigt und getragen werden kann und mit dem eine Handwerkeraufgabe erledigt werden kann, zum Beispiel eine Bearbeitung eines Untergrunds. Vorteilhaft kann es sich bei dem Handgerät um ein elektrisches Handgerät handeln, das mittels einer elektrisch erzeugten Antriebskraft betrieben werden kann. Ein solches elektrisches Handgerät kann mittels elektrischer Steuersignale gesteuert werden. Insbesondere kann mittels eines Handgeräts und durch Aufbringen einer Antriebskraft in Form einer Längskraft und/oder eines Drehmoments ein Loch in einem Untergrund gebohrt werden und/oder kann eine Antriebskraft in Form einer Längskraft und/oder eines Drehmoments auf ein in einem Untergrund zu setzendes Befestigungselement aufgebracht werden. Zum Beispiel kann das Handgerät zum Drehantreiben einer Bearbeitungseinrichtung und somit eines Bohrers und/oder eines Befestigungselements ausgebildet sein. Beispiele für elektrische oder motorische Handgeräte sind ein Akkuschrauber, ein Akku-Bohrschrauber, ein Drehschrauber, ein Impulsschrauber, ein Ratschenschrauber, eine Bohrmaschine, ein Schlagschrauber (insbesondere ein Akku-Schlagschrauber) und ein Hammerbohrer.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines Akku-Blocks" insbesondere eine elektromechanische Schnittstelle einer Ladevorrichtung verstanden werden, die zum (beispielsweise formschlüssigen) mechanischen Aufnehmen eines Akku- Blocks unter Ausbildung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Akku-Block und der Aufnahmeeinrichtung ausgebildet ist. Bevorzugt kann im Bereich der Aufnahmeeinrichtung mindestens eine Öffnung in dem Ladegehäuse gebildet sein, durch welche Luft zum Kühlen des Akku-Blocks vor und/oder während des Ladens geführt werden kann.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „Luftfördereinrichtung" insbesondere ein Bauteil oder eine Baugruppe verstanden werden, das oder die zum Fördern von Luft ausgebildet ist. Zum Fördern von Luft kann die Luftfördereinrichtung mit elektrischer Energie versorgt werden, beispielsweise aus einem Stromnetz oder einer Batterie. Zum Beispiel kann eine Luftfördereinrichtung einen oder mehrere Lüfter aufweisen. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einem „geschlossenen Luftführungskanal" insbesondere eine körperliche Struktur in einem Inneren des Ladegehäuses verstanden werden, der einen Luftführungspfad definiert, entlang dem die Luft durch das Ladegehäuse strömen kann. Indem der Luftführungskanal eingangsseitig und ausgangsseitig geöffnet sowie mantelseitig geschlossen ist, kann ein Strömen von Luft aus dem Inneren des Luftführungskanals in andere Bereiche des Ladegehäuseinneren der Ladevorrichtung unterbunden werden. Vorzugsweise ist der Luftführungskanal vollumfänglich geschlossen und erstreckt sich durchgehend zwischen mindestens einer Lade- Luftzuführöffnung und mindestens einer Lade-Luftabführöffnung einer Ladevorrichtung. Durch einen solchen Luftführungskanal kann es verunmöglicht werden, dass (beispielsweise schmutzbeladene) Luft beim Durchströmen der Ladevorrichtung in physischen Kontakt mit einer Ladeelektronik kommt.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „Schmutzsammeltasche in einem Akkugehäuse" insbesondere ein Hohlraum im Inneren des Akkugehäuses verstanden werden, der in Fluidverbindung mit durch das Akkugehäuse geführter Luft steht. Durchströmt Luft das Akkugehäuse von mindestens einer Akku-Luftzuführöffnung bis zu mindestens einer Akku- Luftabführöffnung, gelangt sie - vorzugsweise direkt - nach Einströmen in die Akku-Luftzuführöffnung in Wirkverbindung mit der Schmutzsammeltasche, sodass mit der Luft etwaig mitgeführter Schmutz ganz oder teilweise in der Schmutzsammeltasche aufgenommen werden kann. Anschaulich kann mit einer Schmutzsammeltasche schmutzbehaftete Luft abgereichert werden.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung kann unter einer „Hauptfläche" insbesondere eine von zwei gegenüberliegenden Flächen des Ladegehäuses oder des Akkugehäuses verstanden werden, welche die beiden größten Flächen des Ladegehäuses oder des Akkugehäuses bilden. Die beiden Hauptflächen des Ladegehäuses oder des Akkugehäuses befinden sich zwischen den flächenmäßig kleineren Seitenwandungen des Ladegehäuses oder des Akkugehäuses. Eine Hauptfläche kann insbesondere eine Oberseite oder eine Unterseite des Ladegehäuses oder des Akkugehäuses bilden, beispielsweise wenn die Ladevorrichtung auf einer horizontalen Fläche (zum Beispiel einem Tisch) oder der Akku-Block auf einer horizontal orientierten Ladevorrichtung angeordnet wird. Wird die Ladevorrichtung an einer vertikalen Fläche montiert (zum Beispiel an einer Wand), bilden die Montagefläche zur Wandmontage und eine dieser gegenüberliegende Akkuaufnahmefläche die beiden Hauptflächen des Ladegehäuses. Eine der Hauptflächen das Ladegehäuses kann also eine Aufstandsfläche oder eine Befestigungsfläche sein, wohingegen die gegenüberliegende andere Hauptfläche die Akkuaufnahmefläche bilden kann. Bei dem Akkugehäuse kann eine der Hauptflächen eine beim Laden der Ladevorrichtung zugewandte Ladeseite sein.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird eine Ladevorrichtung zum Laden eines Akku-Blocks bereitgestellt, bei der an einem Ladegehäuse eine Aufnahmeeinrichtung gebildet ist, an welcher ein elektrisch aufzuladender Akku-Block elektromechanisch aufgenommen werden kann. Eine Luftfördereinrichtung kann im Ladegehäuse angebracht werden, um Luft durch den Akku-Block und nachfolgend durch einen geschlossenen Luftführungskanal im Inneren des Ladegehäuses zu saugen bzw. zu schieben. Diese Maßnahme bewirkt eine effiziente Kühlung des Inneren des Akku-Blocks durch einen kühlenden Luftstrom. Dadurch kann die Temperatur des Akku-Blocks beim Laden ausreichend niedrig gehalten werden und/oder vor dem Laden nach vorangehender Benutzung des Akku-Blocks abgesenkt werden, um einen schnellen und sicheren Ladevorgang zu ermöglichen. Bei Benutzung des Akku- Blocks vor dem Laden, beispielsweise im Zusammenhang mit einem Handgerät, und/oder während des elektrischen Ladens eines ganz oder teilweise entleerten Akku-Blocks kann es zu einer starken Wärmeentwicklung kommen, welche die Geschwindigkeit eines sicheren Ladeprozesses begrenzt. Durch aktives Kühlen des Akku-Blocks kann somit die Ladegeschwindigkeit erhöht werden. Dies kann vorteilhaft ohne die Gefahr einer starken Verschmutzung der Ladevorrichtung durch Schmutz in der Luft oder am Akku-Block (beispielsweise aufgrund einer vorangehenden Verwendung) gelingen, indem in dem Ladegehäuse der Ladevorrichtung ein geschlossener Luftführungskanal ausgebildet wird. Indem sich ein vorzugsweise vollumfänglich geschlossener Luftführungskanal bevorzugt entlang der gesamten Strecke zwischen mindestens einer Lade- Luftzuführöffnung und mindestens einer Lade-Luftabführöffnung in dem Ladegehäuse erstreckt, kann sichergestellt werden, dass die zunächst durch den Akku-Block hindurchgeführte und nachfolgend durch die Ladevorrichtung hindurchströmende Luft keine empfindlichen Komponenten der Ladevorrichtung verschmutzt, insbesondere deren Ladeelektronik. Komponenten der Ladevorrichtung im Inneren des Ladegehäuses können mittels des vollumfänglich geschlossenen Luftführungskanals vollständig von dem Kühlluftfluss entkoppelt oder abgeschirmt werden. Selbst wenn der Luftstrom Schmutz enthält, kann dieser empfindliche Komponenten der Ladevorrichtung nicht negativ beeinflussen. Dadurch ist es möglich, ein schnelles und sicheres Laden eines Akku-Blocks mittels einer Ladevorrichtung zu ermöglichen, bei dem Komponenten zuverlässig vor einer übermäßigen Verschmutzung geschützt sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Ladevorrichtung mit den beschriebenen Funktionen in Kombination mit einem Akku-Block betrieben wird, dessen Akkugehäuse mit mindestens einer Akku-Luftzuführöffnung und mit mindestens einer Akku-Luftabführöffnung ausgerüstet ist, zwischen denen die Luftfördereinrichtung der Ladevorrichtung Luft hindurchsaugen kann, um den Akku-Block zu kühlen. Selbst wenn die durch den Akku-Block hindurchgesaugte Luft (beispielsweise in einer Baustellenumgebung) schmutzbeladen ist, kann der oben beschriebene geschlossene Luftführungskanal der Ladevorrichtung eine unerwünschte Verschmutzung kritischer Komponenten der Ladevorrichtung zuverlässig vermeiden. Um die Schmutzentwicklung weiter zu dämpfen und auch das Innere des Akku-Blocks vor übermäßiger Verschmutzung durch schmutzbeladene Kühlluft zu schützen, kann in dem Akku-Block eine Schmutzsammeltasche an die Akku-Luftzuführöffnung angeschlossen werden, um gleich beim Einströmen von möglicherweise schmutzbeladener Umgebungsluft durch mindestens eine Akku-Zuführöffnung des Akkugehäuses zumindest einen Teil des Schmutzes abzufangen und in der Schmutzsammeltasche zu sammeln.
Im Weiteren werden zusätzliche exemplarische Ausführungsbeispiele der Ladevorrichtung, der Ladeanordnung, des Akku-Blocks und des Verfahrens beschrieben.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Luftfördereinrichtung zum Ansaugen von Luft und zum Ausschieben der angesaugten Luft ausgebildet sein. Indem die Luftfördereinrichtung zum Ansaugen von Umgebungsluft durch den Akku-Block hindurch und nachfolgend durch die Ladevorrichtung hindurch konfiguriert und angeordnet wird, kann der luftgekühlte Akku-Block von aktiven Kühlkomponenten freigehalten und somit einfach ausgebildet werden. Anschaulich verhält sich der Akku-Block im Ladebetrieb wie ein passives Kühlobjekt, dem elektrische Energie zugeführt wird.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Luftfördereinrichtung einen Radiallüfter aufweisen. Ein solcher Radiallüfter kann ausgebildet sein, axial einströmende Luft zu fördern und radial bzw. seitlich auszugeben. Anschaulich kann ein Radiallüfter ein Lüfter sein, der Luft axial (insbesondere parallel zu einer Drehachse eines Laufrades des Radiallüfters) ansaugt und diese dann um 90° versetzt, mithin radial, wieder ausbläst. Somit fördert die Konfiguration der Luftfördereinrichtung als Radiallüfter eine gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gewünschte Konfiguration, bei der Luft an einer Hauptfläche (beispielsweise einer Oberseite) der Ladevorrichtung aus dem Akku-Block vertikal einströmen und nach Umleitung mittels des Radiallüfters seitlich aus der Ladevorrichtung entweichen soll.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Luftfördereinrichtung alternativ oder ergänzend zu einem Radiallüfter einen anderen Lüfter aufweisen, insbesondere einen Axiallüfter. Wird ein Axiallüfter vorgesehen, kann dieser mit einer Umlenkeinrichtung zum Umlenken einer Richtung des Luftflusses kombiniert werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Ladevorrichtung mindestens ein Formteil mit geschlossener Mantelfläche in dem Ladegehäuse aufweisen, das den Luftführungskanal abgrenzt. Ein solches Formteil kann beispielsweise aus Kunststoff kostengünstig hergestellt werden, zum Beispiel als Spritzgussteil. Das besagte Formteil kann seitlich vollumfänglich geschlossen sein, um den Luftführungskanal zu definieren. Der mittels eines solchen Formteils definierte Luftführungskanal kann gekrümmt sein, insbesondere um im Wesentlichen vertikal aus dem Akku-Block ausströmende und in den Luftführungskanal der Ladevorrichtung einströmende Kühlluft in eine im Wesentlichen horizontale Richtung zum seitlichen Ausschleusen aus der Ladevorrichtung umzulenken. Ein Formteil kann in einfacher Weise an oder in dem Luftführungskanal der Ladevorrichtung angebracht werden, was eine einfache Montage der Ladevorrichtung begünstigt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der Luftführungskanal in dem Ladegehäuse mittels eines einzigen Formteils oder mittels genau zwei Formteilen ausgebildet sein. Bei Verwendung eines einzigen Formteils, insbesondere ausgebildet als Spritzgussteil, ist der Aufwand zum Herstellen des Luftführungskanals besonders gering und ist die umfänglich geschlossene Konfiguration mit einer besonders hohen Zuverlässigkeit hinsichtlich Luftdichtigkeit möglich. Alternativ können auch mehrere Formteile (zum Beispiel drei, vier, fünf oder mehr Formteile) gemeinsam den Luftführungskanal bilden und seitlich abgrenzen. Beispielsweise können zwei zusammensetzbare Formteile vorgesehen werden, zwischen denen die Luftfördereinrichtung in besonders einfacher Weise aufgenommen und montiert werden kann. Anders ausgedrückt kann bei Verwendung von genau zwei Formteilen eine vereinfachte Montage der Luftfördereinrichtung erreicht werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Luftfördereinrichtung im Inneren des mindestens einen Formteils angeordnet sein. Anschaulich kann das mindestens eine Formteil eine geschlossene Wandung zum luftdichten Abgrenzen des Luftführungskanals und zum Montieren der Luftfördereinrichtung daran aufweisen. Das Formteil kann also als Multifunktionsteil ausgebildet werden, das die Luftführung, den Schmutzschutz kritischer Komponenten der Ladevorrichtung und die Montageaufnahme der Luftfördereinrichtung übernimmt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann sich der Luftführungskanal von einer Hauptfläche (beispielsweise einer Oberseite) des Ladegehäuses bis zu einer Seitenwandung des Ladegehäuses erstrecken. Dabei kann der Luftführungskanal den gesamten Strömungskanal der Kühlluft durch die Ladevorrichtung hindurch definieren und vollumfänglich geschlossen abgrenzen. Außer dem Luftführungskanal, der vorzugsweise durch mindestens ein Formteil begrenzt werden kann, und gegebenenfalls einem Ladegehäuse der Ladevorrichtung kommt die möglicherweise Schmutz aufweisende Kühlluft dann mit keiner weiteren Komponente der Ladevorrichtung in Kontakt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die Ladevorrichtung eine Ladeelektronik in dem Ladegehäuse aufweisen. Beispielsweise kann die Ladeelektronik eine Leiterplatte aufweisen, auf und/oder in der Elektronikkomponenten zum Bereitstellen der Ladefunktion des Akku- Moduls montiert sein können. Eine solche Ladeelektronik ist anfällig gegen Fremdmaterialien wie Schmutz, Staub und Feuchtigkeit, welche die Funktionsfähigkeit der Ladeelektronik negativ beeinflussen können. Mittels des Luftführungskanals kann die außerhalb davon positionierte Ladeelektronik vor Schmutz, Staub bzw. Feuchtigkeit zuverlässig geschützt werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der Luftführungskanal ausgebildet sein, die Ladeelektronik vollständig gegenüber der geförderten Luft abzuschirmen. Durch Vorsehen eines geschlossenen Luftführungskanals in der Ladevorrichtung kann verunmöglicht werden, dass die möglicherweise Fremdmaterialien aufweisende Kühlluft beim Durchströmen der Ladevorrichtung im direkten physischen Kontakt mit der empfindlichen Ladeelektronik gelangt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der Luftführungskanal ausgebildet sein, ein Inneres des Ladegehäuses vollständig gegenüber der geförderten Luft abzuschirmen. Gemäß einer solchen bevorzugten Ausgestaltung können - mit Ausnahme des Luftführungskanals und der zugeordneten Luftfördereinrichtung - alle im Inneren des Ladegehäuses untergebrachten Komponenten der Ladevorrichtung vor einer unerwünschten Wechselwirkung mit einer möglicherweise Fremdmaterialien aufweisenden Kühlluft beim Durchströmen der Ladevorrichtung geschützt werden. Vorteilhaft kann die aus dem Akku-Block ausströmende und in die Ladevorrichtung einströmende Kühlluft beim Durchströmen der Ladevorrichtung ausschließlich mit dem geschlossenen Luftführungskanal und der zugeordneten Luftfördereinrichtung wechselwirken und von allen anderen inneren Komponenten der Ladevorrichtung abgeschirmt sein.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Ladegehäuse mindestens eine Lade- Luftzuführöffnung und mindestens eine Lade- Luftabführöffnung aufweisen und derart ausgebildet sein, dass mittels der Luftfördereinrichtung Luft aus dem Akku-Block durch die mindestens eine Lade- Luftzuführöffnung in den Luftführungskanal hinein, durch das Innere des Luftführungskanals hindurch und durch die mindestens eine Lade- Luftabführöffnung aus dem Luftführungskanal hinaus führbar ist. Bevorzugt kann die mindestens eine Lade- Luftzuführöffnung an der Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen des Akku-Blocks an der Ladevorrichtung angeordnet sein. Beispielsweise können Aussparungen im Ladegehäuse an der Aufnahmeeinrichtung mehrere elektrisch leitfähige Elektrokontakte und eine jeweils zugeordnete Lade- Luftzuführöffnung aufweisen. Dies stellt sicher, dass ein an der Aufnahmeeinrichtung zum Laden aufgenommener Akku-Block ohne weitere Benutzeraktivität in Wirkverbindung mit der mindestens einen Lade- Luftzuführöffnung gebracht wird. An die mindestens eine Lade- Luftzuführöffnung kann sich unmittelbar der geschlossene Luftführungskanal anschließen und sich bis zu der mindestens einen Lade-Luftabführöffnung durch das Innere der Ladevorrichtung erstrecken.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die mindestens eine Lade- Luftzuführöffnung an einer Oberseite des Ladegehäuses und kann die mindestens eine Lade-Luftabführöffnung an einer Seitenwandung des Ladegehäuses angeordnet sein. Aufgrund des Vorsehens der mindestens einen Lade- Luftzuführöffnung an einer Oberseite des Ladegehäuses, vorzugsweise an der Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen des Akku-Blocks zum Laden, kann die durch den Akku-Block zu saugende Kühlluft mittels der im Inneren des Ladegehäuses angeordneten Luftfördereinrichtung ohne weitere Maßnahme durch den Akku-Block und nachfolgend durch die Ladevorrichtung gefördert werden. Durch die mindestens eine Lade-Luftabführöffnung an einer Seitenwand, insbesondere an einer einem Benutzer im Betrieb abgewandten Seitenwand, der Ladevorrichtung kann ein effizientes Ausschleusen der erwärmten Kühlluft aus der Ladevorrichtung sichergestellt werden, was einer Überhitzung der Ladevorrichtung entgegenwirkt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann das Ladegehäuse außer der mindestens einen Lade- Luftzuführöffnung und der mindestens einen Lade-Luftabführöffnung keine weitere Öffnung aufweisen. Von den besagten Öffnungen zum Durchführen der Kühlluft zum Kühlen des Akku-Blocks abgesehen kann somit das Ladegehäuse nach außen hin durchgehend geschlossen sein und daher insbesondere die in seinem Inneren angeordnete Ladeelektronik gegenüber Umgebungseinflüssen zuverlässig abschirmen. Insbesondere kann das Ladegehäuse von den besagten Öffnungen abgesehen hermetisch geschlossen sein.
Ein Fachmann wird verstehen, dass unter einem Ladegehäuse ohne weitere Öffnungen ein Ladegehäuses zu verstehen ist, bei dem außer der mindestens einen Lade- Luftzuführöffnung und der mindestens einen Lade- Luftabführöffnung keine weitere nennenswert große Öffnung vorhanden ist, die das Innere des Ladegehäuses in nennenswerter Weise Umwelteinflüssen aussetzt. So kann es montagebedingt, herstellungsbedingt oder toleranzbedingt zum Ausbilden sehr kleiner Spalte zwischen einer Oberschale und einer Unterschale des Ladegehäuses kommen, die ein Fachmann nicht als weitere Öffnung im Ladegehäuse verstehen wird. Auch eine Minibohrung (deren Fläche nicht mehr als 0,01 % der Gesamtfläche des Ladegehäuses ausmachen kann) zum Entweichen von Kondensat wird von einem Fachmann nicht als weitere Öffnung im Ladegehäuses verstanden werden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der geschlossene Luftführungskanal die Luftfördereinrichtung im Inneren des Luftführungskanals einschließen und einen gesamten restlichen Innenraum des Ladegehäuses (darunter zum Beispiel eine in dem restlichen Innenraum des Ladegehäuses angeordnete Ladeelektronik) von der Durchführung der Luft ausschließen. Der Luftstrom gerät dadurch niemals in direkte Wechselwirkung mit dem gesamten restlichen Innenraum des Ladegehäuses, sondern nur mit dem abgeschlossenen Inneren des Luftführungskanals. Dies bewirkt einen exzellenten Schmutzschutz empfindlicher Komponenten, die in einem beruhigten Bereich ohne Luftströmung angeordnet sein können.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann der Akku-Block ein Akkugehäuse mit mindestens einer Akku-Luftzuführöffnung und mit mindestens einer Akku-Luftabführöffnung aufweisen und derart ausgebildet sein, dass mittels der Luftfördereinrichtung Luft durch die mindestens eine Akku- Luftzuführöffnung in das Akkugehäuse hinein, durch das Innere des Akkugehäuses hindurch und durch die mindestens eine Akku-Luftabführöffnung aus dem Akkugehäuse hinaus und in die Ladevorrichtung führbar oder förderbar ist. Bevorzugt kann die mindestens eine Akku-Luftabführöffnung an die Aufnahmeeinrichtung der Ladevorrichtung zum Aufnehmen des Akku-Blocks angrenzen, wenn der Akku-Block zum Laden dort montiert ist. Beispielsweise können Aussparungen im Akkugehäuse mehrere elektrisch leitfähige Elektrokontakte und eine jeweils zugeordnete Akku-Luftabführöffnung aufweisen. Dies stellt sicher, dass ein an der Aufnahmeeinrichtung der Ladevorrichtung zum Laden aufgenommener Akku-Block ohne weitere Benutzeraktivität in Wirkverbindung mit der mindestens einen Lade- Luftzuführöffnung gebracht wird.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die mindestens eine Akku-Luftzuführöffnung an einer Seitenwandung des Akkugehäuses und kann die mindestens eine Akku-Luftabführöffnung an einer Hauptfläche (beispielsweise einer Unterseite) des Akkugehäuses angeordnet sein. Zwischen der mindestens einen Akku-Luftzuführöffnung und der mindestens einen Akku- Luftabführöffnung kann die Kühlluft im Inneren des Akkugehäuses entlang zu kühlender Komponenten strömen, insbesondere entlang einer Akkuelektronik und entlang von Akkuzellen im Inneren des Akkugehäuses, die durch einen Ladestrom der Ladevorrichtung aufgeladen werden und sich dabei erwärmen. Angrenzend an die mindestens eine ansaugseitige Akku-Luftzuführöffnung kann sich eine Schmutzsammeltasche anschließen, an der die Kühlluft vorbeiströmt und hierbei zumindest teilweise von Fremdmaterialien wie Schmutz befreit wird. Solche Fremdmaterialien sammeln sich selbsttätig in der Schmutzsammeltasche, die von einem Benutzer einfach ausgeleert werden kann.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können die mindestens eine Akku-Luftabführöffnung und die Elektrokontakte an einer Hauptfläche (beispielsweise einer Unterseite) des Akkugehäuses derart nebeneinander angeordnet sein, dass die Luft an den Elektrokontakten vorbei geführt werden. Anschaulich kann die kühlende Luft zwischen den korrespondierenden Elektrokontakten des Akku-Blocks und der Ladevorrichtung durch die oben beschriebenen Öffnungen des Akku-Blocks und der Ladevorrichtung strömen, was zu einem wohldefinierten Kühlluftpfad und zu einer fehlerrobusten Handhabung durch einen Benutzer führt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel kann die mindestens eine Akku-Luftzuführöffnung an einer Seitenwandung des Akkugehäuses angeordnet sein. An einer Seitenwandung des Akkugehäuses kann Umgebungsluft zuverlässig angesaugt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass die mindestens eine Luftzuführöffnung unerwünscht abgedeckt ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann beim Hindurchführen der Luft durch den Akku-Block mit der Luft in das Akkugehäuse hineingeführter Schmutz in einer Schmutzsammeltasche in dem Akkugehäuse gesammelt werden. Wenn die Schmutzsammeltasche lufteingangsseitig in dem Akku-Block angeordnet ist, kann Schmutz aufweisende Luft gleich beim Einströmen in den Akku-Block abgereinigt werden. Dadurch kann auch das Innere des Akkugehäuses vor einer Verschmutzung geschützt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann bei der Ladeanordnung der Akku- Block ein geschlossenes Akkugehäuse (d.h. ohne Akku-Luftzuführöffnungen und ohne Akku-Luftabführöffnungen) aufweisen und derart ausgebildet sein, dass mittels der Luftfördereinrichtung der Ladevorrichtung Luft zumindest teilweise an dem Akku-Block vorbei geführt wird. Somit kann die Ladevorrichtung vorteilhaft auch mit herkömmlichen oder unbelüftbaren Akku-Blocks betrieben werden, wobei die mittels der Luftfördereinrichtung geförderte Luft den Akku-Block in gewissem Maße kühlen kann.
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die folgenden Figuren detailliert beschrieben.
Figur 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ladeanordnung aus einer Ladevorrichtung und einem Akku-Block gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 2 zeigt eine räumliche Ansicht einer Ladeanordnung aus einer Ladevorrichtung und einem Akku-Block gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 3 bis Figur 7 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Ladeanordnung aus einer Ladevorrichtung und einem Akku-Block gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figur 8 zeigt eine Querschnittsansicht eines Akku- Blocks gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Bevor bezugnehmend auf die Figuren exemplarische Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben werden, sollen noch einige allgemeine Aspekte von Ausführungsbeispielen der Erfindung erläutert werden.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist eine Ladevorrichtung für einen auswechselbaren und wiederaufladbaren Akku-Block eines Handgeräts (zum Beispiel einer elektrischen Bohrmaschine) geschaffen. Der entladene und wieder aufzuladende Akku-Block wird an einer Aufnahmeeinrichtung der Ladevorrichtung montiert und dadurch mit dieser elektrisch gekoppelt. Um den Akku-Block mittels einer Luftströmung zu kühlen, kann die Ladevorrichtung mit einer Luftfördereinrichtung ausgerüstet werden. In einem an der Ladevorrichtung montierten Zustand des Akku-Blocks kann die Luftfördereinrichtung Luft zunächst durch den Akku-Block und dann entlang eines umfänglich geschlossenen Luftführungskanals in einem Ladegehäuse der Ladevorrichtung fördern. Hierzu kann die Luftfördereinrichtung in der Ladevorrichtung Umgebungsluft ansaugen und durch mindestens eine Akku- Zuführöffnung, durch den Akku-Block hindurch und durch mindestens eine Akku- Abführöffnung aus diesem heraus befördern. Die mindestens eine Akku- Abführöffnung ist zu mindestens einer Lade-Zuführöffnung der Ladevorrichtung ausgerichtet, wenn der Akku-Block an der Ladevorrichtung montiert ist. Die aus der mindestens einen Akku-Luftabführöffnung heraus geförderte Kühlluft gelangt dadurch in die mindestens eine Lade- Luftzuführöffnung, durch den die Ladevorrichtung luftdicht durchlaufenden geschlossenen Luftführungskanal und durch mindestens eine ausgangsseitige Lade- Luftabführöffnung aus der Ladevorrichtung wieder an die Umgebung. Hierbei ist die Luftfördereinrichtung vorzugsweise im Inneren des geschlossenen Luftführungskanals angeordnet. Aufgrund dieser Konfiguration kann das Innere des Akku-Blocks in definierter Weise einer Luftkühlung unterzogen werden, während und/oder bevor der Ladevorgang durchgeführt wird. Dadurch kann ein zügiges Laden ohne die Gefahr einer Überhitzung des Akku-Blocks bewerkstelligt werden. Mit Vorteil kann hierdurch gleichzeitig vermieden werden, dass Schmutz aus der Umgebungsluft oder von dem Akku-Block in kritische Bereiche im Inneren der Ladevorrichtung gelangt. Solche kritischen Bereiche, insbesondere eine Ladeelektronik im Inneren eines Ladegehäuses, können nämlich mittels des geschlossenen Luftführungskanals von dem kühlenden Luftstrom getrennt gehalten werden. Somit kann ein zügiges und fehlerrobustes Laden eines Akku- Blocks mittels einer Ladevorrichtung erreicht werden.
Ein wirksamer Schmutzschutz beim elektrischen Laden eines Akku-Blocks durch eine Ladevorrichtung kann alternativ oder ergänzend erreicht werden, indem der Akku-Block zwischen seiner mindestens einen Akku-Luftzuführöffnung und seiner mindestens einen Akku-Luftabführöffnung mit mindestens einer Schmutzsammeltasche versehen wird. Bevorzugt wird diese im Bereich der mindestens einen Akku-Luftzuführöffnung vorgesehen, um zumindest teilweise Schmutz aus angesaugter Umgebungsluft ganz am Anfang des geführten Luftpfads durch Akku-Block und Ladevorrichtung abzutrennen und in der Schmutzsammeltasche zu akkumulieren. Aufgrund ihrer räumlichen Nähe zur mindestens einen Akku-Luftzuführöffnung ist es für eine Benutzer auch in einfacher Weise möglich, abgeschiedenen Schmutz in einfacher Weise aus der Schmutzsammeltasche auszuleeren.
Anschaulich kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Akku-Block (auch als Akkupack oder Akkumodul bezeichnet) geschaffen werden, der in Zusammenwirkung mit einer Ladevorrichtung mit Luftfördereinrichtung mittels einer Art Injektorprinzip für die Luftförderung ausgebildet wird. Dadurch kann eine Durchströmung des Akku-Blocks direkt mit einem Gebläseluftstrom bewerkstelligt werden. Vorteilhaft kann eine Luftkanalführung geschlossen innerhalb einer Außenhülle des Laders und außerhalb eines Elektronikbauraums des Laders über eine geometrische Kanalabtrennung erreicht werden.
Vor und/oder während eines Ladevorgangs zum Laden eines Akku-Blocks mittels einer Ladevorrichtung kann der Akku-Block luftgekühlt werden. Ein geschlossener Luftführungskanal in der Ladevorrichtung kann anschaulich verhindern, dass mit dem kühlenden Luftstrom transportierter Schmutz zu empfindlichen Komponenten (insbesondere einer Ladeelektronik) der Ladevorrichtung gerät. Die Ladevorrichtung weist vorzugsweise eine als Lüfter ausgebildete Luftfördereinrichtung zur Beschleunigung des Ladevorgangs durch effiziente Kühlung des Akku-Blocks auf. Wenn ein ganz oder teilweise entleerter Akku-Block aus einer Anwendung (beispielsweise Sägen von Holzbalken) kommt, in welcher der Akku-Block ein Power-Handgerät (beispielsweise eine Motorsäge) mit elektrischer Antriebsenergie versorgt hat, kann ein Aufladen des Akku-Blocks erfordern, dass der Akku-Block vor Beginn des Ladevorgangs zunächst von seiner Betriebstemperatur aus heruntergekühlt wird. Darüber hinaus kommt es auch bei einem Aufladen eines Akku-Blocks mittels einer Ladevorrichtung zu einer Wärmeentwicklung. Um Wärme vom Akku-Block abzuführen, saugt die Ladevorrichtung Luft durch den Akku-Block und die Ladevorrichtung selbst hindurch. Hierbei kann ein Lüfter der Ladevorrichtung auch Schmutz an dem Akku oder der Umgebungsluft ansaugen, der zumindest zum Teil mit der Kühlluft durch den Akku-Block und nachfolgend einen geschlossenen Kühlkanal in der Ladevorrichtung hindurchgeführt wird. Indem ein geschlossener Kühlkanal in der Ladevorrichtung gebildet wird, wird der Schmutz durch die Ladevorrichtung durchgeführt, ohne in größerem Umfang in der Ladevorrichtung zu verbleiben oder kritische Komponenten der Ladevorrichtung (insbesondere eine Ladeelektronik) zu beeinträchtigen.
Wird lufteingangsseitig an dem Akku-Block eine Schmutzsammeltasche vorgesehen, an der angesagte Luft zumindest einen Teil ihres Schmutzes abgibt, bevor sie weiter durch den Akku-Block gesaugt wird, kann der Schmutzschutz von Akku-Modul und Ladevorrichtung weiter verbessert werden. Eine solche Schmutzsammeltasche kann die durch die mindestens eine Akku- Luftzuführöffnung eingesaugte Luft entlang eines komplex geformten Luftpfads in einem lufteingangsseitigen Abschnitt des Akku-Blocks führen (beispielsweise entlang eines Labyrinths aus Wandabschnitten), um eine effiziente Schmutzabreicherung der verschmutzten Luft zu bewirken. Das Anordnen der Schmutzsammeltasche an einer Lufteingangsseite des Akku-Blocks kann vorteilhaft bewirken, dass sich der Schmutz nicht über den gesamten Akku-Block verteilt sammelt.
Figur 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ladeanordnung 120 aus einer Ladevorrichtung 100 und einem Akku-Block 102 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Akku-Block 102 kann ein nicht gezeigtes Power-Handgerät im Betrieb mit elektrischer Energie versorgen. Hierfür kann der Akku-Block 102 in seinem geladenen Zustand an das Power-Handgerät angesteckt werden, wodurch das Power-Handgerät kabellos betrieben werden kann. Nach Entladen des Akku- Blocks 102 kann dieser wieder aufgeladen werden.
Zum Aufladen eines ganz oder teilweise entladenen Akku-Blocks 102 dient die Ladevorrichtung 100, die zur Versorgung mit elektrischer Energie mittels eines Kabels 152 an ein Stromnetz angeschlossen werden kann, beispielsweise in eine Steckdose eingesteckt werden kann. Zum Laden des Akku-Blocks 102 wird der Akku-Block 102 an einer Aufnahmeeinrichtung 106 der Ladevorrichtung 100 elektromechanisch aufgenommen. Anders ausgedrückt kann ein Aufsetzen des Akku-Blocks 102 auf die Aufnahmeeinrichtung 106 durch einen Benutzer gleichzeitig eine formschlüssige mechanische Verbindung und eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Akku-Block 102 und Ladevorrichtung 100 bewirken.
Um den Akku-Block 102 beim elektrischen Laden zu kühlen, wird mittels einer vorzugsweise als Radiallüfter ausgebildeten Luftfördereinrichtung 108 im Inneren eines geschlossenen Luftführungskanals 110 der Ladevorrichtung 100 Umgebungsluft durch den Akku-Block 102 und dann durch das Innere des Luftführungskanals 110 stromaufwärts der Luftfördereinrichtung 108 angesaugt bzw. stromabwärts der Luftfördereinrichtung 108 ausgestoßen.
Die besagte Ladevorrichtung 100 weist ein beispielsweise aus Kunststoff gebildetes äußeres Ladegehäuse 104 auf. An einer oberen Außenseite des Ladegehäuses 104 ist die Aufnahmeeinrichtung 106 zum Aufnehmen des Akku- Blocks 102 zum Laden ausgebildet, an der insbesondere mehrere Elektrokontakte 156 der Ladevorrichtung 100 zum Ausbilden einer elektrisch leitfähigen Verbindung mit elektrisch leitfähigen Elektrokontakten 128 des Akku- Blocks 102 vorgesehen sind. Beispielsweise können die Elektrokontakte 128 des Akku-Blocks 102 zwei Ladekontakte (beispielsweise ein Pluspol und ein Minuspol) aufweisen. Darüber hinaus können die Elektrokontakte 128 des Akku-Blocks 102 mindestens einen Stromentnahmekontakt zur Stromentnahme durch ein Handgerät aufweisen. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Elektrokontakte 128 des Akku-Blocks 102 mindestens einen (beispielsweise zwei) Kommunikationskontakte aufweisen.
Ferner ist die als Radiallüfter ausgebildete Luftfördereinrichtung 108 in einem Inneren des Luftführungskanals 110 zum Fördern von Luft durch die Ladevorrichtung 100 hindurch angeordnet. Vorteilhaft ist im Inneren des Ladegehäuses 104 ein vollumfänglich geschlossener Luftführungskanal 110 abgegrenzt, der sich ausgehend von der Aufnahmeeinrichtung 106 durch ein Inneres des Ladegehäuses 104 hindurch erstreckt. Mittels der Luftfördereinrichtung 108 kann, wenn der Akku-Block 102 zum Laden an der Aufnahmeeinrichtung 106 aufgenommen ist, entlang eines definierten kontinuierlichen Luftführungspfads Luft durch den Akku-Block 102 hindurchgefördert werden und durch das Innere des Luftführungskanals 110 hindurchgefördert werden.
Wie bereits angesprochen, kann der dargestellte Akku-Block 102 abnehmbar an einem nicht gezeigten Power-Handgerät angebracht werden, um das Power-Handgerät kabellos mit elektrischer Energie zu versorgen. Zu diesem Zweck befinden sich im Inneren des Akku-Blocks 102 eine Mehrzahl von Akku- Zellen, die in Figur 8 mit Bezugszeichen 154 dargestellt sind. Sind die Akku- Zellen 154 nach Versorgung des Power-Handgeräts mit elektrischer Energie entleert, können diese mittels der dargestellten Ladevorrichtung 100 wieder aufgeladen werden.
Der Akku-Block 102 gemäß Figur 1 weist die bereits oben angesprochenen Elektrokontakte 128 zum Laden des Akku-Blocks 102 auf, wenn der Akku-Block 102 an der Aufnahmeeinrichtung 106 der Ladevorrichtung 100 aufgenommen ist und dadurch die Elektrokontakte 128 mit den korrespondierenden Elektrokontakten 156 der Ladevorrichtung 100 in elektrisch leitfähigen Kontakt gebracht sind.
Ein äußerer Umriss das Akku-Blocks 102 wird durch ein vorzugsweise aus Kunststoff gebildetes Akkugehäuse 122 definiert. An einer Seitenwand des Akkugehäuses 122 ist eine Akku-Luftzuführöffnung 124 gebildet, durch die hindurch Umgebungsluft in das Innere des Akku-Blocks 102 angesaugt werden kann. Ferner ist eine Unterseite des Akkugehäuses 122 mit einer Akku- Luftabführöffnung 126 versehen. Die Akku- Luftabführöffnung 126 und die Elektrokontakte 128 können an einer Unterseite des Akkugehäuses 122 derart nebeneinander angeordnet sein, dass die Luft an den Elektrokontakten 128 vorbei geführt wird. Die Akku-Luftabführöffnung 126 ist derart positioniert, dass beim Laden des an der Aufnahmeeinrichtung 106 angebrachten Akku-Blocks 102 mittels der Luftfördereinrichtung 108 der Ladevorrichtung 100 Luft durch die Akku-Luftzuführöffnung 124 in das Akkugehäuse 122 hinein, durch das Innere des Akkugehäuses 122 hindurch, durch die Akku-Luftabführöffnung 126 aus dem Akkugehäuse 122 hinaus, durch eine Lade- Luftzuführöffnung 116 der Ladevorrichtung 100 in den geschlossenen Luftführungskanal 110 der Ladevorrichtung 100 hinein und von dort aus durch eine Lade-Luftabführöffnung 118 aus der Ladevorrichtung 100 heraus geführt wird. Die gesamte Luftförderung von der Akku-Luftzuführöffnung 124 bis zu der Lade- Luftabführöffnung 118 wird durch die Luftfördereinrichtung 108 bewerkstelligt, sodass der Akku-Block 102 von einer luftfördernden Einrichtung frei sein kann und somit besonders einfach ausgebildet werden kann.
Indem die in Figur 1 gezeigte Luftfördereinrichtung 108 als Radiallüfter ausgebildet ist, kann die im Wesentlichen senkrecht in die Ladevorrichtung 100 eingesaugte Kühlluft ohne weitere Maßnahmen in eine im Wesentlichen horizontale Richtung umgeleitet werden und dadurch seitlich aus der Ladevorrichtung 100 herausgeführt werden.
Vorteilhaft wird der umfänglich geschlossene Luftführungskanal 110 im Inneren des Ladegehäuses 104 durch ein beispielsweise als Kunststoff- Spritzgussteil ausgeführtes Formteil 112 mit geschlossener Mantelfläche gebildet. Dieses Formteil 112 nimmt die Luftfördereinrichtung 108 auf und kann einfach in das Ladegehäuse 104 eingelegt werden, um den Luftführungskanal 110 abzugrenzen. In einer besonders einfachen Konfiguration kann der Luftführungskanal 110 in dem Ladegehäuse 104 mittels eines einzigen gekrümmten oder gebogenen Formteils 112 ausgebildet werden. Fertigungstechnisch einfach kann auch eine Konfiguration des geschlossenen Luftführungskanals 110 aus zwei aufeinander aufzusetzenden Formteilen 112 sein, zwischen denen die Luftfördereinrichtung 108 montiert werden kann. Somit kann die Luftfördereinrichtung 108 im Inneren des mindestens einen Formteils 112 angeordnet und befestigt werden. Wie in Figur 1 dargestellt, erstreckt sich der gekrümmte und seitlich vollumfänglich geschlossene Luftführungskanal 110 von einer Oberseite des Ladegehäuses 104 bis zu einer Seitenwandung des Ladegehäuses 104.
Ebenfalls im Inneren des Ladegehäuses 104, aber außerhalb des geschlossenen Luftführungskanals 110 und von diesem fluidisch entkoppelt angeordnet ist eine Ladeelektronik 114 der Ladevorrichtung 100. Die Ladeelektronik 114 dient dazu, den Prozess des Ladens des Akku-Moduls 102 mittels der Ladevorrichtung 100 zu steuern und dem Akku-Modul 102 elektrische Energie bereitzustellen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Ladeelektronik 114 eine gedruckte Leiterplatte 158 (PCB) auf. In Figur 1 schematisch dargestellt sind Elektronikkomponenten 160 der Ladeelektronik 114, die auf der Leiterplatte 158 oberflächenmontiert sein können. Beispielsweise weisen solche Elektronikkomponenten passive Bauteile (beispielsweise Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten) und/oder aktive Bauteile (beispielsweise mindestens einen Halbleiterchip) auf. Die beschriebene Ladeelektronik 114 kann schmutzempfindlich sein. Daher ist es besonders vorteilhaft, dass der die gegebenenfalls schmutzbeladene Kühlluft führende Luftführungskanal 110 vollständig getrennt von und ohne Fluidverbindung mit der Ladeelektronik 114 ausgebildet ist. Diese Konfiguration stellt sicher, dass die Ladeelektronik 114 im Inneren des Ladegehäuses 104 vollständig gegenüber der durch den geschlossenen Luftführungskanal 110 geförderten Luft abgeschirmt ist. Mehr noch, der vollumfänglich geschlossene Luftführungskanal 110 ist bevorzugt ausgebildet, ein gesamtes restliches Inneres des Ladegehäuses 104 gegenüber der geförderten Kühlluft in Kühlluftpfad 162 vollständig abzuschirmen oder komplett abzuschotten.
Somit ist gemäß Figur 1 die Ladevorrichtung 100 mit der als Lüfter ausgebildeten Luftfördereinrichtung 108 und dem als Einlegeteil ausgebildeten Formteil 112 ausgestattet, das den geschlossenen Luftführungskanal 110 abformt und die Luftströmung von der Ladeelektronik 114 im Elektronikbauraum innerhalb des Ladegehäuses 104 fern hält. Vorteilhaft schließt der geschlossene Luftführungskanal 110 nur die Luftfördereinrichtung 108 im Inneren des Luftführungskanals 110 ein. Hingegen schließt der geschlossene Luftführungskanal 110 einen gesamten restlichen Innenraum des Ladegehäuses 104, und dabei im Besonderen die in dem restlichen Innenraum des Ladegehäuses 104 angeordnete Ladeelektronik 114, von der Durchführung der Luft aus. Anders ausgedrückt befindet sich die Ladeelektronik 114 folglich niemals im Luftstrom, sondern in einem hiervon abgeschatteten Bereich.
Während des Ladevorgangs erwärmt sich insbesondere der Akku-Block 102 und wird mittels der beschriebenen Luftkühlung wirksam entwärmt. Die Ladeelektronik 114 der Ladevorrichtung 100 erwärmt sich beim Laden nur mäßig und benötigt daher keine direkte Kühlung. Die Ladeelektronik 114 kann aber indirekt gekühlt werden.
Figur 2 zeigt eine räumliche Ansicht einer Ladeanordnung 120 aus einer Ladevorrichtung 100 und einem Akku-Block 102 gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 2 zeigt insbesondere die angesaugte kühle Umgebungsluft 164, die beispielsweise durch zwei seitliche Akku-Luftzuführöffnungen 124 in das Akkugehäuse 122 einfließen kann. Figur 2 zeigt darüber hinaus die aus dem Ladegehäuse 104 herausgeschobene erwärmte Luft 166, die beispielsweise durch seitliche Lade-Luftabführöffnungen 118 aus dem Akkugehäuse 122 austreten kann. Im Inneren des Akku-Blocks 102 und im Inneren der Ladevorrichtung 100 ist der Kühlluftpfad 162 im Wesentlichen U-förmig gekrümmt, was eine effiziente Zufuhr und Abfuhr der Luft begünstigt und zu einer wirksamen Kühlung im Inneren des Akku-Blocks 102 führt.
Figur 3 bis Figur 7 zeigen unterschiedliche Ansichten einer Ladeanordnung 120 aus einer Ladevorrichtung 100 und einem Akku-Block 102 gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figur 3 zeigt eine räumliche Ansicht der Ladevorrichtung 100 von einer Vorderseite aus, von der aus ein Benutzer im Betrieb einen Akku-Block 102 zum Laden an der Ladevorrichtung 100 anbringt. Figur 4 veranschaulicht die Ladevorrichtung 100 in einer weiteren räumlichen Ansicht von einer Hinterseite aus, die einem Benutzer bei der Handhabung abgewandt ist. Figur 5 zeigt eine Unterseite der Ladevorrichtung 100. Figur 6 veranschaulicht eine Oberschale eines Ladegehäuses 104 der Ladevorrichtung 100 nach Entfernung eines Bodenteils des Ladegehäuses 104. Figur 7 ist eine räumliche Seitenansicht der Ladevorrichtung 100 und des daran montierten Akku-Blocks 102.
Figur 3 zeigt Details der Aufnahmeeinrichtung 106 zum formschlüssigen Aufnehmen des Akku-Blocks 102 unter Ausbildung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den Elektrokontakten 128, 156. Beispielsweise können die Elektrokontakte 156 der Aufnahmeeinrichtung 106 als elektrische Federkontakte ausgebildet sein, an denen vorbei Luft durch die Lade- Luftzuführöffnungen 116 strömt. Beispielsweise können vier oder fünf Elektrokontakte 156 vorgesehen werden. Optische Anzeigeeinrichtungen 168, die beispielsweise durch Leuchtdioden ausgebildet werden können, können einen Zustand der Ladevorrichtung 100 und einen Ladezustand anzeigen. Am Boden des Ladegehäuses 104 können Standfüße 170 angebracht sein. Beispielsweise können vier Standfüße 170 vorgesehen sein, von denen zwei mit einem Rutschschutz (beispielsweise einem Gummielement) ausgestattet sein können.
In Figur 4 ist dargestellt, dass aus dem Ladegehäuse 104 ein Kabel 152 zum Versorgung der Ladevorrichtung 100 mit elektrischer Energie aus einem Stromnetz herausgeführt werden kann. Eine Kerbe 172 an einer Oberseite des Ladegehäuses 104 dient zur formschlüssigen Aufnahme des Akku-Blocks 102 ohne Verriegelung an der Ladevorrichtung 100.
Figur 5 zeigt Vorkehrungen 173 für eine optionale Wandmontage der Ladevorrichtung 100. Ferner ist in Figur 5 eine bodenseitige V-förmige Vertiefung 174 dargestellt, die zur geführten Aufnahme eines Kabels dient.
In Figur 6 ist ein Blick von unten in die Oberschale der Ladevorrichtung 100 dargestellt, der den geschlossenen Luftführungskanal 110 zeigt. Hierbei ist besonders vorteilhaft, dass der Luftführungskanal 110 vom Innenraum der Ladevorrichtung 100, insbesondere von der in Figur 6 nicht dargestellten Ladeelektronik 114, komplett getrennt und abgeschottet ist. Anschaulich kann Luft senkrecht zu der Papierebene von Figur 6 strömen und mittels der als Radiallüfter ausgebildeten Luftfördereinrichtung 108 seitlich ausgeblasen werden, wie in Figur 6 dargestellt. Die in dem geschlossenen Luftführungskanal 110 montierte Luftfördereinrichtung 108 kann mittels zweier Schraubenbefestigungen 176 angebracht werden.
In Figur 7 ist nochmal der Kühlluftpfad 162 eingezeichnet, entlang dem frische, kalte Umgebungsluft 164 in erwärmte Luft 166, d.h. aufgewärmte Abluft, umgewandelt wird. Figur 8 zeigt eine Querschnittsansicht eines Akku- Blocks 102 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der in Figur 8 dargestellte Akku-Block 102 ist vorteilhaft mit einer Schmutzsammeltasche 150 in dem Akkugehäuse 122 versehen. Strömt möglicherweise schmutzbehaftete Umgebungsluft, angesaugt durch die in Figur 8 nicht gezeigte Luftfördereinrichtung 108 einer korrespondierenden Ladevorrichtung 100, durch die mindestens eine Akku-Luftzuführöffnung 124 in das Akkugehäuse 122 ein, wird die Luft an der Schmutzsammeltasche 150 umgelenkt (insbesondere von einer im Wesentlichen horizontalen Strömungsrichtung in eine im Wesentlichen vertikale Strömungsrichtung und wieder zurück in eine im Wesentlichen horizontale Strömungsrichtung). Somit weist der Akku-Block 102 in Form von gehäuseinnenseitigen Wandabschnitten ein Luftumlenklabyrinth 182 zum Umlenken der Luft zum Fördern eines Abscheidens von Schmutz an der Schmutzsammeltasche 150 auf. Durch ein solches lufteingangsseitiges Labyrinthsystem kann Schmutz von der Luft abgetrennt und in der Schmutzsammeltasche 150 gesammelt werden. Die zumindest teilweise gereinigte Luft strömt dann durch das Innere des Akkugehäuses 122 und kühlt die dort angeordneten Komponenten. Indem die Schmutzsammeltasche 150 direkt angrenzend an die Akku-Luftzuführöffnung 124 angeordnet ist, kann mit der Luft in das Akkugehäuse 122 hineingeführter Schmutz frühzeitig abgetrennt werden, wodurch eine übermäßige Verschmutzung im Inneren des Akkugehäuses 122 vermieden werden kann. Somit kann beim Hindurchführen der Luft durch den Akku-Block 102 mit der Luft in das Akkugehäuse 122 hineingeführter Schmutz in der Schmutzsammeltasche 150 in dem Akkugehäuse 122 gesammelt und von einem Benutzer entleert werden.
Wie in Figur 8 dargestellt, kann die Kühlluft zwischen den Akku-Zellen 154 und einer gedruckten Leiterplatte 180 durchgeführt werden, auf der Elektronikbauteile montiert sein können (nicht gezeigt). Dadurch können die Akku-Zellen 154 und die Akku-Elektronik gekühlt werden. Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Ladevorrichtung (100) zum Laden eines Akku- Blocks (102) für ein Handgerät, wobei die Ladevorrichtung (100) aufweist: ein Ladegehäuse (104); eine an dem Ladegehäuse (104) vorgesehene Aufnahmeeinrichtung (106) zum Aufnehmen des Akku-Blocks (102) zum Laden; eine Luftfördereinrichtung (108) in und/oder an dem Ladegehäuse (104) zum Fördern von Luft; und einen geschlossenen Luftführungskanal (110), der sich von der Aufnahmeeinrichtung (106) durch ein Inneres des Ladegehäuses (104) hindurch erstreckt, sodass mittels der Luftfördereinrichtung (108) Luft durch den Akku- Block (102) und/oder an dem Akku-Block (102) vorbei und durch das Innere des Luftführungskanals (110) hindurchführbar ist; wobei der Luftführungskanal (110) in dem Ladegehäuse (104) mittels eines einzigen Formteils (112) oder mittels genau zwei Formteilen (112) ausgebildet ist, wobei die Ladevorrichtung (100) mindestens ein Formteil (112) mit geschlossener Mantelfläche in dem Ladegehäuse (104) aufweist, das den Luftführungskanal (110) abgrenzt; wobei die Luftfördereinrichtung (108) im Inneren des mindestens einen Formteils (112) angeordnet ist.
2. Ladevorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Luftfördereinrichtung (108) zum Ansaugen von Luft und zum Ausschieben der angesaugten Luft ausgebildet ist.
3. Ladevorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Luftfördereinrichtung (108) einen Radiallüfter aufweist.
4. Ladevorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich der Luftführungskanal (110) von einer Hauptfläche, beispielsweise einer Akkuaufnahmefläche oder einer Oberseite, des Ladegehäuses (104) bis zu einer Seitenwandung des Ladegehäuses (104) erstreckt.
5. Ladevorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend eine Ladeelektronik (114) in dem Ladegehäuse (104).
6. Ladevorrichtung (100) gemäß Anspruch 5, wobei der Luftführungskanal (110) ausgebildet ist, die Ladeelektronik (114) vollständig gegenüber der geförderten Luft abzuschirmen.
7. Ladevorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Luftführungskanal (110) ausgebildet ist, ein Inneres des Ladegehäuse (104) vollständig gegenüber der geförderten Luft abzuschirmen.
8. Ladevorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Ladegehäuse (104) mindestens eine Lade- Luftzuführöffnung (116) und mindestens eine Lade-Luftabführöffnung (118) aufweist und derart ausgebildet ist, dass mittels der Luftfördereinrichtung (108) Luft aus dem Akku-Block (102) und/oder an dem Akku-Block (102) durch die mindestens eine Lade- Luftzuführöffnung (116) in den Luftführungskanal (110) hinein, durch das Innere des Luftführungskanals (110) hindurch und durch die mindestens eine Lade- Luftabführöffnung (118) aus dem Luftführungskanal (110) hinaus führbar ist.
9. Ladevorrichtung (100) gemäß Anspruch 8, wobei die mindestens eine Lade- Luftzuführöffnung (116) an einer Hauptfläche, beispielsweise einer Akkuaufnahmefläche oder einer Oberseite, des Ladegehäuses (104) und die mindestens eine Lade-Luftabführöffnung (118) an einer Seitenwandung des Ladegehäuses (104) angeordnet ist.
10. Ladevorrichtung (100) gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei das Ladegehäuse (104) außer der mindestens einen Lade- Luftzuführöffnung (116) und der mindestens einen Lade-Luftabführöffnung (118) keine weitere Öffnung aufweist.
11. Ladevorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der geschlossene Luftführungskanal (110) die Luftfördereinrichtung (108) im Inneren des Luftführungskanals (110) einschließt und einen gesamten restlichen Innenraum des Ladegehäuses (104), insbesondere eine in dem restlichen Innenraum des Ladegehäuses (104) angeordnete Ladeelektronik (114), von der Durchführung der Luft ausschließt.
12. Ladeanordnung (120), aufweisend: einen Akku-Block (102) für ein Handgerät; und eine Ladevorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Laden des Akku-Blocks (102), wenn der Akku-Block (102) an der Aufnahmeeinrichtung (106) aufgenommen ist, wobei mittels der Luftfördereinrichtung (108) Luft durch den Akku-Block (102) und/oder an dem Akku-Block (102) vorbei und durch das Innere des Luftführungskanals (110) hindurchführbar ist.
13. Ladeanordnung (120) gemäß Anspruch 12, wobei der Akku-Block (102) ein Akkugehäuse (122) mit mindestens einer Akku-Luftzuführöffnung (124) und mit mindestens einer Akku-Luftabführöffnung (126) aufweist und derart ausgebildet ist, dass mittels der Luftfördereinrichtung (108) Luft durch die mindestens eine Akku-Luftzuführöffnung (124) in das Akkugehäuse (122) hinein, durch das Innere des Akkugehäuses (122) hindurch und durch die mindestens eine Akku- Luftabführöffnung (126) aus dem Akkugehäuse (122) hinaus und in die Ladevorrichtung (100) führbar ist.
14. Ladeanordnung (120) gemäß Anspruch 13, wobei die mindestens eine Akku-Luftzuführöffnung (124) an einer Seitenwandung des Akkugehäuses (122) und die mindestens eine Akku-Luftabführöffnung (126) an einer Hauptfläche, beispielsweise eine Ladeseite oder einer Unterseite, des Akkugehäuses (122) angeordnet ist.
15. Ladeanordnung (120) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Akku-Block (102) ein geschlossenes Akkugehäuse (122) aufweist und derart ausgebildet ist, dass mittels der Luftfördereinrichtung (108) Luft zumindest teilweise an dem Akku-Block (102) vorbei geführt wird.
16. Verfahren zum Laden eines Akku-Blocks (102) für ein Handgerät mittels einer Ladevorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren aufweist:
Aufnehmen des Akku-Blocks (102) zum Laden an einer an einem Ladegehäuse (104) vorgesehenen Aufnahmeeinrichtung (106) der Ladevorrichtung (100); und
Fördern von Luft mittels einer Luftfördereinrichtung (108) der Ladevorrichtung (100) in und/oder an dem Ladegehäuse (104) entlang eines vollumfänglich geschlossenen Luftführungskanals (110), der sich von der Aufnahmeeinrichtung (106) durch ein Inneres des Ladegehäuses (104) hindurch erstreckt, sodass mittels der Luftfördereinrichtung (108) Luft durch den Akku- Block (102) und/oder an dem Akku-Block (102) vorbei und durch das Innere des Luftführungskanals (llO)hindurchgeführt wird.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei beim Hindurchführen der Luft durch den Akku-Block (102) mit der Luft in das Akkugehäuse (122) hineingeführter Schmutz in einer Schmutzsammeltasche (150) in dem Akkugehäuse (122) gesammelt wird.
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