TW201703711A - 真空吸塵器 - Google Patents

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Gun-Ho Ha
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Abstract

一種真空吸塵器,包括一吸塵器本體,包含一吸入馬達,用於產生吸力;一吸入部,與該吸塵器本體相連通並且吸取空氣和灰塵;以及一電池組件,用於供應電源給該吸入馬達。該電池組件包括:一電池組;一電池端子;一開關,用於連接或斷開該電池組和該電池端子;以及一電池殼,用於容納該電池組。該吸塵器本體包括一本體,用於支撐該電池組件;以及一開關操作部,用於當該電池組件安裝至該吸塵器本體時操作該開關。

Description

真空吸塵器
本發明係關於一種真空吸塵器。
通常,真空吸塵器是藉由利用由安裝在主體上的吸入馬達所產生的吸力吸取包含灰塵的空氣以過濾主體中的灰塵的裝置。
真空吸塵器分類為手動吸塵器和自動吸塵器。手動吸塵器是用於由使用者直接進行清潔的吸塵器,而自動吸塵器為自行行進以進行清潔。
手動吸塵器分類為筒式吸塵器和直立式吸塵器,在筒式吸塵器中,設置有相對主體分離的一吸嘴,且該吸嘴藉由利用連接管連接至主體;在直立式吸塵器中,吸嘴耦接至主體。
韓國專利公開號10-2006-0118796(公開日期2006年11月24日)揭露了吸塵器的電源線插座。
根據現有技術,由於在主體中設置捲線盤組件,並且電源線連接至插座,主體可以接收電源。
在現有技術中,由於吸塵器通過捲線盤組件接收電源,當吸塵器進行清潔時,吸塵器只可對應纏繞在捲線盤組件上的電線長度的距離來移動。
本發明提供一種能夠便利移動以及產生高吸力的真空吸塵器。
本發明提供一種能夠在電池組件從吸塵器本體分離的狀態下防止充電和放電的真空吸塵器。
本發明提供一種電池組件和真空吸塵器,真空吸塵器能夠在電池組件並聯連接的狀態下進行充電以及在電池組件串聯連接的狀態下進行放電。
本發明提供一種真空吸塵器,該真空吸塵器具有安裝於其中之可分離的電池組件,並且能夠在電池組件安裝至吸塵器本體的狀態下在電池組件中進行高壓放電。
該真空吸塵器包括一吸塵器本體,包含一吸入馬達,用以產生吸力;一吸入部,與該吸塵器本體相連通並且吸取空氣和灰塵;以及一電池組件,用以供應電源給該吸入馬達,該電池組件包括一電池組;一電池端子;一開關,用以連接或斷開該電池組和該電池端子;以及一電池殼,用以容納該電池組,該吸塵器本體包括一本體,支撐該電池組件;以及一開關操作部,用以當該電池組件安裝至該吸塵器本體時操作該開關;複數個蓋體導引件從該電池殼突出,該本體包括複數個本體導引件,並且當該複數個蓋體導引件被該複數個本體導引件支撐時,該開關操作部操作該開關。
根據本發明的另一態樣,一種真空吸塵器包括一吸塵器本體,包含一吸入馬達,用以產生吸力、及一安裝部;一吸入部,與該吸塵器本體相連通並且吸取空氣和灰塵;以及一電池組件,可拆卸地安裝至該吸塵器本體的該安裝部,用於供應電源給該吸入馬達,該安裝部包括一本體連接器,該電池組件包括複數個電池組;一感測單元,用於感測該電池組件是否安裝至該吸塵器本體或者從該吸塵器本體分離;一開關機構,用於執行切換操作以將該複數個電池組並聯或串聯連接;一電池連接器,當該電池組件安裝至該安裝部時,連接至該本體連接器;以及一電池管理單元,用於控制該開關機構以當該感測單元感測到該電池組件安裝至該吸塵器本體的該安裝部時將該複數個電池組串聯連接。
1‧‧‧真空吸塵器
10‧‧‧吸塵器本體
20‧‧‧吸入裝置
21‧‧‧吸入部
22‧‧‧把手
23‧‧‧吸入軟管
24‧‧‧伸縮管
30‧‧‧電源線
31‧‧‧插頭
32‧‧‧電線連接器
50‧‧‧充電座
101‧‧‧第一本體
102‧‧‧本體連接器
103‧‧‧第二本體
105‧‧‧輪子
106‧‧‧本體端子
108‧‧‧開關操作部
110‧‧‧集塵器
114‧‧‧第一本體導引件
115‧‧‧第二本體導引件
120‧‧‧電池組件
121‧‧‧第一電池殼
122‧‧‧第二電池殼
123‧‧‧耦接柱
124‧‧‧第一蓋體導引件
125‧‧‧第二蓋體導引件
126‧‧‧支撐肋
131‧‧‧第一電池組
131a‧‧‧支架體
131b‧‧‧電池蓋
131c、131d、131e、131f、131g‧‧‧孔
132‧‧‧第二電池組
133‧‧‧第一支架
134‧‧‧第二支架
135‧‧‧第三支架
136‧‧‧第四支架
138‧‧‧導體
138a、138b、138c、138d‧‧‧導體
139‧‧‧電池管理單元
139a‧‧‧電線
140‧‧‧充電器
141‧‧‧變壓器
142‧‧‧交流-直流轉換器
150‧‧‧控制器
160‧‧‧吸入馬達
162‧‧‧馬達殼
164‧‧‧接觸肋
170‧‧‧使用者介面
202‧‧‧電池端子
204‧‧‧容納部
210‧‧‧開關
300‧‧‧吸塵器本體
302‧‧‧安裝部
303‧‧‧本體端子
304‧‧‧突出物
420‧‧‧電池組件
421‧‧‧電池殼
431‧‧‧第一電池組
432‧‧‧第二電池組
441‧‧‧第一充電開關
442‧‧‧第二充電開關
443‧‧‧第三充電開關
451‧‧‧第一放電開關
452‧‧‧第二放電開關
460‧‧‧電池管理單元
462‧‧‧感測單元
463‧‧‧容納部
471‧‧‧正極端子
472‧‧‧正極端子
474‧‧‧電池端子
第1圖是根據第一實施例的真空吸塵器的立體圖;第2圖是顯示根據第一實施例的真空吸塵器的分解立體圖;第3圖是顯示根據第一實施例的真空吸塵器的配置的方塊圖;第4圖是顯示根據第一實施例的電池組件安裝至第二本體的狀態的示意圖; 第5圖是第4圖的垂直剖視圖;第6圖是根據第一實施例的電池組件的電路圖;第7圖是顯示根據第一實施例之電池組件的電池端子從本體端子分離的狀態的示意圖;第8圖是顯示根據第一實施例在馬達殼與電池組件之間的位置關係的示意圖;第9圖顯示根據第一實施例的電池組件的立體圖;第10圖是顯示電池組和電池支架的裝配的立體圖;第11圖是顯示根據第一實施例的電池支架的立體圖;第12圖是顯示當沿方向A觀察時第10圖的電池組和電池支架的裝配的示意圖;第13圖是顯示當沿方向B觀察時第10圖的電池組和電池支架的裝配的示意圖;第14圖是顯示根據另一實施例電池組件與真空吸塵器分離狀態的示意圖;第15圖是顯示根據第二實施例的真空吸塵器的配置的方塊圖;第16圖是顯示根據第二實施例的電池組件從吸塵器本體分離並且就座於充電座的狀態的示意圖;第17圖是顯示根據第二實施例的電池組件的配置的示意圖;第18圖是顯示根據第二實施例的電池組件與吸塵器本體之間的連接部的示意圖;第19圖是顯示根據第二實施例在電池組件充電時開關機構的操作的示意圖;第20圖是顯示電池組件安裝至吸塵器本體的狀態的示意圖;以及第21圖是顯示根據第一實施例在電池組件放電時開關機構的操作的示意圖。
現在詳細參考本發明的實施例,在附圖中說明其示例。
在較佳實施例的以下詳細說明中,參考附圖,附圖形成說 明書的一部分並且借助於圖示具體較佳實施例顯示附圖。在圖示具體較佳實施例中實現本發明。足夠詳細的說明這些實施例以使得本領域技術人員能夠實現本發明,並且應理解可以使用其他實施例以及可以進行邏輯結構,機械、電氣、以及化學的改變,不脫離本發明的精神或範圍。為了避免本領域技術人員實施本發明所不必要的細節,說明書省略了本領域技術人員已知的某些信息。因此,以下詳細說明並不旨在限制。
同樣,在實施例的說明中,當說明本發明的組件時,例如第一、第二、A、B、(a)、(b)等等的術語可以在此使用。這些術語中的每一個不是用於定義相應組件的本質、順序或序列,而是僅僅將相應組件區別於其他組件。應注意如果在說明書中叙述了一個組件「連接」、「耦接」、「接合」至另一個組件,前者可以直接「連接」、「耦接」、「接合」至後者或者經過另一組件「連接」、「耦接」、「接合」至後者。
第1圖是根據第一實施例的真空吸塵器的立體圖。第2圖是根據第一實施例的真空吸塵器的主體的分解立體圖。第3圖是根據第一實施例的真空吸塵器的方塊圖。
參考第1圖至第3圖,根據一實施例的真空吸塵器1可以包括一吸塵器本體10以及一吸入裝置20,該吸塵器本體10具有一吸入馬達160,用於產生吸力;以及一吸入裝置20,用於將含有灰塵的空氣引導至吸塵器本體10。
吸入裝置20可以包括一吸入部21,用於吸取欲清潔的表面上的灰塵,例如地面上的灰塵。
吸入裝置20可以進一步包括連接部22、23以及24,用於將吸入部21連接至吸塵器本體10。
這些連接部22、23以及24可以包括連接至吸入部21的一伸縮管24;連接至伸縮管24的一把手22;以及將把手22連接至吸塵器本體10的一吸入軟管23。
同樣,真空吸塵器1可以進一步包括一灰塵分離部(未顯示)以及一集塵器110,該灰塵分離部用於將從吸入裝置20吸入的空氣和灰塵彼此分離,該集塵器110用於儲存被該灰塵分離部分離的灰塵。集塵器110可分離地安裝至吸塵器本體10。灰塵分離部與集塵器110可以製成單 獨的組件,或者灰塵分離部與集塵器110可以被設置為一個模組。
真空吸塵器1可以包括一控制器150,用以控制吸入馬達160的運作;一電池組件120,供應用於運轉吸入馬達160的電源;一充電器140,用於將電池組件120充電;以及一電源線30,可分離地連接至吸塵器本體10以對吸塵器本體10供應市電。
電源線30可以包括連接至插座的一插頭31以及連接至吸塵器本體10的一電線連接器32。同樣,吸塵器本體10可以包括一本體連接器102,電線連接器32連接至本體連接器102。
吸塵器本體10可以包括一第一本體101以及耦接至第一本體101下部的一第二本體103。輪子105可以分別耦接至第二本體103的兩側。
吸入馬達160、電池組件120以及充電器140可以設置在第二本體103上。吸入馬達160可以由馬達殼162保護。亦即,吸入馬達160可以容納在馬達殼162中。
在此,為了空間效率,電池組件120可以被設置在馬達殼162的一側,即,在吸入馬達160的一側。
吸入馬達160與電池組件120可以設置在複數個輪子105之間。同樣,電池組件120可以設置在複數個輪子105中的一個與吸入馬達160之間。同樣,充電器140與電池組件120間隔設置。
集塵器110可以分離地耦接至第一本體101。同樣,本體連接器102可以設置在第一本體101上。
電池組件120可以包括一個或多個電池組131和132。該一個或多個電池組131和132包括複數個電池。亦即,在本發明中,一組複數個電池可以稱為一電池組。
複數個電池可以是充電或放電的蓄電池。充電一個或多個電池組131和132的最大直流電壓(複數個電池的總電壓)可以超過大約42.4V。例如,這些電池組131和132具有大約84.8V以上的最大充電電壓。
充電器140可進行整流和濾波操作以接收商用交流電壓,從而將接收的交流電壓轉換為直流電壓。同樣,充電器140可以將轉換的直流電壓供應給這些電池組131和132。例如,充電器140可將大約220V的 商用交流電壓轉換為大約42.4V以上的直流電壓以將轉換的直流電壓供應給這些電池組131和132。
充電器140可包括一變壓器141,用於轉變輸入的交流電壓;以及一交流-直流轉換器142,用於將從變壓器141輸出的交流電壓轉換成直流電壓。在此,從交流-直流轉換器142輸出的直流電壓可以超過大約42.4V。
再如,變壓器可以變換從交流-直流轉換器輸出的直流電壓。在此情況下,從變壓器141輸出的直流電壓可以超過大約42.4V。
此外另一示例,充電器140沒有變壓器,並且交流-直流轉換器142可包括防止直流電壓被轉換成交流電壓的電路。亦即,交流-直流轉換器142可以是絕緣型轉換器。在當前的實施例中,交流-直流轉換器可以是已知的轉換器,從而省略交流-直流轉換器的詳細說明。
在當前的實施例中,例如,吸入馬達160可以是無刷直流電動機。同樣,吸入馬達160具有最大輸出,例如,600W或者更多。
當充電電池組131和132的電壓低於大約42.4V,驅動吸入馬達160所需要的電路具有複雜結構,因為電流必須至少在大約14.15A以上以操作大功率的吸入馬達160。
然而,根據當前實施例,由於充電電池組131和132的最大電壓高於大約84.8V,操作吸入馬達160所需的電流可以小於大約7.1A。因此,驅動吸入馬達160所需的電路在結構上可以簡化。
根據當前實施例,由於高於大約42.4V的直流電壓從充電器140輸出,並且電池組131和132具有高於大約84.8V的最大充電電壓,吸入馬達160可以輸出高功率。因此,真空吸塵器1可以增强吸力以改善清潔性能。
同樣,當電池組131和132充電時,電源線30連接至真空吸塵器1。當利用真空吸塵器1進行清潔時,電源線30可以從真空吸塵器1分離並且使用。因此,在機動性上改善了真空吸塵器1。
亦即,由於真空吸塵器1接收來自電池組131和132的電力,而沒有捲線盤,真空吸塵器1在移動距離上沒有限制。同樣,當真空吸塵器1移動時,真空吸塵器不必跳過纏繞在捲線盤上的電線,或者在清 理電線時不必移動,從而真空吸塵器1可以平順移動。
同樣,在當前實施例中,電池組131和132電性連接至本體連接器102,並且電池組131和132具有大約84.8V以上的最大充電電壓。因此,如果沒有變壓器141,當使用者接觸本體連接器102時,使用者可能會有危險。然而,在當前實施例中,由於充電器140包括變壓器141,變壓器141可以執行絕緣功能以提高使用者的安全性。
真空吸塵器1可以進一步包括一使用者介面170。該使用者介面170可以接收真空吸塵器1的操作指令,並且顯示真空吸塵器1的操作訊息或狀態訊息。
使用者介面170可以設置於把手22和吸塵器本體10中的至少一者上。使用者介面170可以提供在輸入單元和顯示單元一體成型地設置的結構中或者包括單獨提供的輸入單元和顯示單元。藉由輸入單元可以選擇真空吸塵器1的電力開啟選項、清潔模式、吸力强度。顯示單元可以顯示至少電池組131和132的剩餘量訊息。當電池組131和132的電池剩餘量達到參考值時,控制器150允許顯示單元顯示信息以通知電池組131和132必須充電。
另一示例,顯示單元可以連續或者逐步地顯示電池組131和132的電池剩餘量。例如,顯示單元能夠以一數字、一字符或者一圖示顯示電池組131和132的電池剩餘量。或者,顯示單元可包括複數個發光部以藉由打開不同數量的複數個發光部來顯示電池組131和132的電池剩餘量。或者,顯示單元可以改變從發光部照射過的光的顏色以顯示電池組131和132的電池剩餘量。
第4圖是顯示根據第一實施例的電池組件安裝在第二本體上的狀態的示意圖,第5圖是第4圖的垂直剖視圖,第6圖是根據第一實施例的電池組件的電路圖,以及第7圖是顯示根據第一實施例的電池組件的電池端子與本體端子分離的狀態的示意圖。
參考第3圖至第7圖,電池組件120可以進一步可包括電池殼121和122,用於容納一個或多個電池組131和132。
這些電池殼121和122可以包括一第一電池殼121以及耦接至該第一電池殼121的一第二電池殼122。
電池殼121和122可以就座於第二本體103上。電池殼121和122中的每一個可具有近似圓筒的形狀。由於電池殼121和122中的每一個具有近似圓筒形狀,可以最小化電池殼121和122在吸塵器本體10中所佔據的空間。
第一電池殼121和第二電池殼122中的至少一者可以包括至少一個耦接柱123,一耦接元件耦接至耦接柱123。
在吸塵器本體10的前後方向上彼此隔開的複數個蓋體導引件124和125可以設置在電池殼121和122的每一個上。同樣,與複數個蓋體導引件124和125相接觸的複數個本體導引件114和115可以設置在第二本體103上。
複數個蓋體導引件124可以從電池殼121和122突出。
在複數個蓋體導引件124和125接觸複數個本體導引件114和115的狀態下,電池殼121和122在吸塵器本體10的前後方向上的運動可以被最小化。
亦即,複數個蓋體導引件124和125可以包括一第一蓋體導引件124以及設置在該第一蓋體導引件124後側的一第二蓋體導引件125。
複數個本體導引件114和115可以包括接觸第一蓋體導引件124的前表面的一第一本體導引件114以及接觸第二蓋體導引件125的後表面的一第二本體導引件115。亦即,第一蓋體導引件124和第二蓋體導引件125可以設置在第一本體導引件114與第二本體導引件115之間。
另一示例,第一蓋體導引件124可以容納至第一本體導引件114中,以及第二蓋體導引件125可以容納至第二本體導引件115中。
或者,蓋體導引件124和125可以是一個或多個槽,並且本體導引件114和115可以插入至一個或多個蓋體導引件124和125中。
電池殼121和122可以包括複數個支撐肋126,用於支撐後面說明的電池支架。該複數個支撐肋126可以防止電池支架在電池殼121和122中移動,而不需要一單獨固定單元。當然,電池支架藉由耦接元件耦接至電池殼121和122。
電池組件120可以進一步包括一電池管理單元139。
電池管理單元139可以管理每個電池以維持在一穩定電 壓。亦即,電池管理單元139能夠使得電池組件120輸出一恆定電壓。
電池組件120可以包括一電池端子202以及吸塵器本體10可以包括連接至電池端子202的一本體端子106。電池端子202包括充電/放電電流的輸入/輸出端子以及用於資料通信的通信端子。
本體端子106可以連接至充電器140或者控制器160。儘管沒有侷限於此,本體端子106可以提供在第二本體103中。
當電池組件120就座於第二本體103上時,電池端子202連接至本體端子106。或者,在電池組件120就座於第二本體103的狀態下,使用者可以將電池端子202連接至本體端子106。在此情況中,本體端子106可以固定至第二本體103或者在連接至可撓性線材的情況下可以不固定至第二本體103。
電池組件120可以進一步包括一開關210,用於將電池組131和132的一端連接至電池端子202或者從電池端子202分開。開關210是可以藉由外力打開的一微開關。
開關210可以安裝至電池殼121和122或者電池管理單元139。
儘管在第6圖中開關210設置在電池組131和132的一端與正極(+)之間,開關210可以設置在電池組131和132的一端與負極(-)之間。
吸塵器本體10可以進一步包括一開關操作部108,用於操作開關210以在將電池組件120安裝至吸塵器本體10的過程中打開開關210。儘管沒有限制於此,開關操作部108可以是從第二本體103突出的突出物。
電池殼121和122可以包括用於容納開關操作部108的一容納部204。
當使用者將電池組件120從第二本體103的上側移動至下側以將複數個蓋體導引件124和125定位在複數個本體導引件114和115之間時,開關操作部108插入到容納部204中,並且開關操作部108操作開關210以打開開關210。
當開關210被打開時,電池組131和132與電池端子202電性連接。當電池組131和電池端子202連接時,充電或放電成為可能。
相反地,如第7圖所示,當電池端子202與本體端子106分離時(當電池組件從吸塵器本體分離時),開關操作部108從容納部204抽回並且移除操作開關210的外力以關閉開關210。
當開關210被關閉時,電池組131和132與電池端子202分離,使得充電和放電變得不可能。
根據本實施例,由於用於將電池端子202連接至電池組的開關在電池組件120從吸塵器本體10分離的狀態下關閉,電池的輸出電流為0,從而即使在電池組件的最大充電電壓很高的情況下確保了穩定性。
此外,由於開關操作部108容納在容納部204中以操作開關210,防止開關在電池組件從吸塵器本體分離的狀態下無意的操作是可能的。
第8圖是繪示根據第一實施例之馬達殼與電池組件之間的配置關係的視圖。
參考第8圖,馬達殼162可以包括一接觸肋164,該接觸肋164接觸電池組件120的上部。
在電池組件120放置於第二本體103上的狀態下,馬達殼162耦接至第二本體103。同樣,當馬達殼162耦接至第二本體103時,接觸肋164接觸電池組件120的上部。在接觸肋164接觸電池組件120上部的狀態下,接觸肋164可以將電池組件120向下壓。
由於接觸肋164接觸電池組件120的上部,可以防止電池組件120的垂直運動。
根據一實施例,由於馬達殼162的接觸肋164與電池殼121和122的蓋體導引件124和125以及本體導引件114和115防止了電池組件120的運動,不需要用於將電池組件120固定至第二本體103的一單獨固定單元。
第9圖是根據第一實施例的電池組件的立體圖,以及第10圖是繪示電池組和電池支架的裝配的立體圖。為了便於理解,第9圖說明移除了第二電池殼的狀態。
參考第9圖和第10圖,電池組件120可以包括一個或多個電池組131和132以及支撐一個或多個電池組131和132的複數個支撐裝置。
該一個或多個電池組131和132可以包括一第一電池組131以及一第二電池組132。第一電池組131與第二電池組132相互串聯。
複數個電池支撐裝置可以包括用於支撐第一電池組131的一第一支撐裝置以及用於支撐第二電池組132的一第二支撐裝置。
每個支撐裝置可以同時支撐構成每個電池組131和132的複數個電池。
第一支撐裝置可以包括一第一支架133以及一第二支架134,該第一支架133支撐第一電池組131的複數個電池的一側,該第二支架134支撐第一電池組131的複數個電池的另一側。第一支架133和第二支架134在第一支架133和第二支架134相互隔開的狀態下支撐第一電池組131。因此,當第一電池組131放電時產生的熱量可以在第一支架133與第二支架134之間散失。
第二支撐裝置可以包括一第三支架135以及一第四支架136,該第三支架135支撐第二電池組132的複數個電池的一側,該第四支架136支撐第二電池組132的複數個電池的另一側。
第三支架135和四支架136在第三支架135和第四支架136相互隔開的狀態下支撐第二電池組132。因此,當第二電池組132放電時產生的熱量可以在第三支架135與第四支架136之間散失。
儘管在第10圖中第一支架133和第二支架134可以同時支撐第一電池組131的十個電池,並且第三支架135和第四支架136同時支撐第二電池組132的十二個電池,本發明並不侷限於此。例如,並不限制每個支架支撐的電池數目。
在電池被支架133、134、135以及136支撐的狀態下,每個電池組131和132的複數個電池被設置為一鋸齒形狀。亦即,另一電池的至少一部分被設置在對應於兩個電池之間的區域的一區域上。由於本實施例中複數個電池被設置為鋸齒形狀,被複數個電池佔據的空間可以最小化。
在彼此相鄰的兩個電池中,將一個電池的正極(+)連接至另一個電池負極(-)的複數個導體138可以耦接至支架133、134、135以及136中的每一個。
例如,複數個導體138可以焊接至每個電池。然而,本發 明並不侷限於在複數個導體138與每個電池之間的耦接方式。
複數個導體138中的每一個藉由電線139a連接至電池管理單元139。
電池管理單元139可以安裝在電池殼121和122上。
第11圖是根據第一實施例的電池支架的立體圖,第12圖是繪示當沿方向A觀察時第10圖的電池組和電池支架的裝配的視圖,以及第13圖是繪示當沿方向B觀察時第10圖的電池組和電池支架的裝配的視圖。
例如,第11圖說明第二支架和第四支架。同樣,第一支架具有與第二支架相對應的形狀,以及第三支架具有與第四支架相對應的形狀。然而,設置有導體的孔可以具有不同形狀。
參考第11圖至第13圖,支架133、134、135以及136中的每一個包括一支架體131a和複數個電池蓋131b,該支架體131a覆蓋每個電池的側面,複數個電池蓋131b從支架體131a延伸並且提供與這些電池相同的數量。
複數個電池蓋131b包圍每個電池的一部分。在複數個電池被支架133、134、135以及136中的每一個支撐的狀態下,複數個電池藉由複數個電池蓋131b彼此相互隔開。因此,由於在電池相互隔開的狀態下,複數個電池被每個支架133、134、135以及136支撐,自複數個電池所產生的熱量可以有效地發散到該複數個電池之間的空間中。
複數個電池沿垂直於電池的縱向方向的方向相互隔開。在此說明書中,電池的縱向方向是正極(+)和負極(-)彼此相連的方向。亦即,複數個電池可以平行於每個支架133、134、135以及136來設置,並且相互串聯。因此,根據當前實施例,因為複數個電池是平行設置,電池組件120可以是緊密的。
可以設置電池組件120使得每個電池的縱向方向平行於在複數個輪子的一個輪子與吸入馬達之間的一個輪軸的延伸方向。
可以設置複數個電池中彼此相鄰的兩個電池,使得一個電池的第一極的方向與另一電池的第一極的方向相反。
導體138設置在其中的孔131c可以定義在每個支架133、134、135以及136的支架體131a中。除了孔131c的數量對應於在第一支 架133上安裝的1/2數量的電池之外,兩個孔131d和131e可以定義在第一支架133中。
如果安裝在第三支架135上的電池數量定義為m,除了(1/2 * m)-1個孔131c之外,兩個孔131f和131g可以定義在第三支架135中。
例如,如果第一支架133支撐十個電池,七個孔131c、131d以及131e可以定義在第一支架133中。同樣,如果第三支架135支撐十二個電池,七個孔131c、131f以及131g可以定義在第三支架135中。
在此,設置在第一支架133所定義的兩個孔131d和131e的一個孔131d中的導體138e可以只連接至電池的一極。同樣,設置在第一支架133所定義的兩個孔131d和131e的另一個孔131e中的導體138b可以接觸設置在第三支架135的兩個孔131f和131g的一個孔131f中的導體138c。
同樣,設置在第三支架135所定義的兩個孔131f和131g的另一個孔131g中的導體138d可以只連接至電池的一極。
在第12圖和第13圖中,每個電池的第一極表示為參考符號CnA,以及每個電池的第二極表示為參考符號CnB,其中n是自然數。
同樣,CnB藉由導體138連接至C(n+1)A。例如,第一電池的第二極C1B藉由導體138連接至第二電池的第一極C2A。然而,該複數個電池中的第一電池的第一極C1A和最後一個的電池的第二極C22B中的每一個可以連接至導體138a和138d。
因此,根據當前實施例,由於兩個電池的彼此不相同的電極連接至導體,並且每個導體連接至BMS,複數個電池中每一個的電壓可以被管理。
儘管在前述實施例中電池殼覆蓋電池組,本發明並不侷限於此。例如,電池殼可以省略。在此情況下,馬達殼的接觸肋可以接觸電池支架的上部。同樣,在第5圖中說明的蓋體導引件可以設置在電池支架上。
另一個示例,電池支架可以與電池殼一體成型。在此情況下,導體耦接至電池支架,從而複數個電池插入到電池支架中以允許導體 接觸電池的電極。然而,接觸電池電極的突出物可以設置在導體上,使得導體有效地接觸電池。
在一些實施例中,電池組件可以包括一開關,並且該開關在安裝電池組件的過程中可以打開。
儘管開關是一微開關,在以上實施例中藉由機械操作來打開,開關可以是一電子控制開關。在此情況下,電池管理單元可以感測本體端子和電池端子是否相連,當電池端子從本體端子上分離時,關閉開關,以及當電池端子連接至本體端子時,打開開關。
作為另一示例,移除開關操作部,並且將本體端子的外殼作為開關操作部。在此情況下,開關的一部分暴露在設置電池端子的區域,或者本體端子的一部分插入到電池組件中以操作開關。
第14圖是顯示根據另一實施例的電池組件與真空吸塵器分離狀態的示意圖,以及第15圖是顯示根據第二實施例的真空吸塵器的配置的方塊圖。
參考第14圖和第15圖,根據本實施例的真空吸塵器可以包括一吸塵器本體300,該吸塵器本體300包括一安裝部302以及可拆除地安裝在安裝部302上的一電池組件420。
吸塵器本體300可以包括一蓋元件(未顯示),用於在電池組件420安裝至安裝部302的狀態下覆蓋電池組件420。
儘管並不侷限於此,電池組件420可以從吸塵器本體10的後面安裝至安裝部302。
電池組件420可以包括一電池殼421以及容納於電池殼421中的複數個電池組431和432。該複數個電池組431和432包括一第一電池組431和一第二電池組432,儘管並不侷限於此。
電池組431和432每一個包括複數個電池。該複數個電池可以是可充電/放電的蓄電池,並且配置每個電池組431和432的電池可以串聯連接。
第一電池組431和第二電池組432可以單獨更換。亦即,電池組431和432可以從電池殼421單獨分開。
根據本實施例,由於電池組件420從吸塵器本體分離,可 以輕易更換電池。
尤其是,由於電池組件420包括複數個電池組431和432,單獨更換該複數個電池組431和432是可能的。
本實施例的真空吸塵器可以進一步包括一使用者介面170和一控制器150。由於使用者介面170和控制器150與第一實施例中所使用的使用者介面和控制器150相同,其說明將被省略。
第16圖是顯示根據第二實施例的電池組件從吸塵器本體分離,並且就座於充電座的狀態的示意圖。
參考第15圖和第16圖,從吸塵器本體300分離的電池組件420可以就座於充電座50上。當電池組件420就座於充電座50上時,電池組件420可以充電。
當電池組件420充電時,第一電池組431和第二電池組432可以並聯連接,以及當電池組件420安裝至吸塵器本體300時,第一電池組431和第二電池組432可以串聯連接。
以下,將詳細說明電池組件。
第17圖是顯示根據第二實施例的電池組件的配置的示意圖,以及第18圖是顯示根據第二實施例的電池組件與吸塵器本體之間的連接部的示意圖。
參考第17圖和第18圖,本實施例的電池組件420包括複數個電池組431和432;用於切換該複數個電池組431和432的連接狀態的一開關機構;以及用於管理該複數個電池組431和432的充電及/或放電的一電池管理單元460。
該開關機構在複數個電池組431和432充電時將第一電池組431和第二電池組432並聯連接,以及當電池組件420安裝至吸塵器本體300時,將第一電池組431和第二電池組432串聯連接。
該開關機構包括充電開關機構441、442和443;以及放電開關機構451和452。
充電開關機構441、442和443包括第一充電開關441、第二充電開關442以及第三充電開關443。第一充電開關441可以使負極端子473與複數個電池組中的一個,亦即,第二電池組432相連接或斷開。
第二充電開關442可以將複數個電池組中的一個,例如,第一電池組431與正極端子472相連接或斷開以用於充電。
第三充電開關443可以使第一電池組431和第二電池組432連接或斷開。
充電開關441、442和443可以連接至電池管理單元460以從電池管理單元460接收控制訊號,藉此執行切換操作。
放電開關機構451和452可以包括一第一放電開關451和一第二放電開關452。
第一放電開關451可以使複數個電池組中的一個,例如,第二電池組432與正極端子471相連接或斷開以用於放電。
第二放電開關452可以使第一電池組431和第二電池組432連接或斷開。
第一放電開關451和第二放電開關452可以連接至電池管理單元460以從電池管理單元460接收控制訊號,藉此執行切換操作。
電池組件420可以包括一感測單元462,用以感測電池組件420是否安裝至吸塵器本體300;以及一電池端子474,用以連接吸塵器本體300。
吸塵器本體300的安裝部302可以包括一本體端子303,連接至電池端子474;以及一突出物304,用以操作感測單元462。
此時,電池殼421包括用於容納突出物304的一容納部463。感測單元462可以位於鄰近容納部463。
感測單元462可以是由外力機械的打開或關閉的一微開關。
電池管理單元460可以識別電池管理單元460的打開或關閉狀態,並且根據感測單元462的打開或關閉狀態控制開關機構。
第19圖是顯示根據第二實施例電池組件充電時開關機構的操作的示意圖。
參考第19圖,電池組件420可以從吸塵器本體300分離,並且連接至充電座50,以及可以在被連接至充電座50的狀態下充電。
在電池組件420充電時,第一至第三充電開關441、442 和443被打開,並且第一放電開關451和452被關閉。
因此,第一電池組431與第二電池組432並聯連接。從充電座50輸出的電壓供給至第一電池組431和第二電池組432以充電第一電池組431和第二電池組432。
儘管並不侷限於此,充電座50輸出42.4V或者更少的電壓,而電池組431和432中每一個的最大充電電壓可以是42.4V或者更少。
第20圖是顯示電池組件安裝在吸塵器本體的狀態的示意圖,以及第21圖是顯示根據第一實施例在電池組件放電時開關機構的操作的示意圖。
參考第20圖和第21圖,在電池組件420與充電座50分離的狀態下,感測單元462保持關閉狀態。在感測單元462關閉的狀態下,電池管理單元460可以關閉放電開關451和452。
此外,在感測單元462關閉的狀態下,電池管理單元460可以打開或關閉充電開關441、442和443。亦即,在感測單元462關閉的狀態下,電池管理單元460可以關閉開關機構。
當放電開關451和452在關閉狀態中時,不管充電開關441、442和443的開或關狀態,電池組件420的電池端子474的電壓可以是42.4V或者更少,使得安全問題不會發生。
當電池組件420安裝至吸塵器本體300的安裝部302時,電池端子474連接至本體端子303。
此外,突出物304容納在容納部463中,使得突出物304操作感測單元462以打開感測單元462。
當感測單元462在打開狀態下時,電池管理單元460關閉充電開關441、442和443,以及打開放電開關451和452。
因此,第一電池組431與第二電池組432串聯連接。
當接收到吸入馬達160的操作開始命令時,藉由第一電池組431的充電電壓和第二電池組432的充電電壓相加所獲得的電壓輸出到吸入馬達160。亦即,電池組件420的最大輸出電壓可以是84.8V或者更少。
根據本實施例,由於84.8V或者更少的高壓提供至吸入馬 達160,吸入馬達160可以輸出高功率。因此,真空吸塵器的吸力可以增加以改善清潔性能。
儘管在以上實施例中,兩個電池組431和432並聯或串聯連接,三個或更多的電池組可以並聯或串聯連接。
不管電池組的數量,電池組可以單獨更換。
根據本實施例,由於只有當電池組件安裝至吸塵器本體時,放電開關打開以串聯連接電池組,在替換電池組件的過程中可以確保穩定性,並且電池組件的電池端子不需要用於絕緣的附加結構。
儘管在以上實施例中感測單元是開關,在吸塵器本體的安裝部可以提供一磁鐵,並且感測單元可以是用於感測磁鐵的磁力的磁性感測器。
在本實施例中,感測單元的狀態根據電池組件的位置來改變,並且感測單元在電池組件安裝至吸塵器本體的位置輸出切換訊號。然後,電池管理單元控制開關機構,使得複數個電池組串聯連接。
儘管筒式吸塵器被叙述為吸塵器,本發明可以應用至直立式吸塵器。
在本發明中,第一實施例與第二實施例可以結合。例如,第一實施例的電池組件120可拆卸地耦接至吸塵器本體的安裝部,並且電池組件120可以包括在第二實施例中所描述的開關機構。
在此情況下,當感測到電池組件120安裝至吸塵器本體,並且第一實施例的開關210打開電池組時,開關機構可以將第一電池組131與第二電池組132串聯連接。當電池組件120從吸塵器本體分離時,開關210可以打開。
因此,第一實施例的開關210用作感測單元,用於感測電池組件是否安裝至第二實施例的吸塵器本體。
儘管參考若干示例性實施例已經說明了實施例,應理解本領域技術人員可以做出許多其他修改和實施例,其落入本發明主旨的精神和範圍之內。尤其,說明書、附圖以及附加申請專利範圍內的組成部分及/或主題結合排列的設置中的各種變化和修改是可能的。除了組成部分及/或排列的變化和修改,替換使用對於本領域技術人員同樣顯而易見。
10‧‧‧吸塵器本體
106‧‧‧本體端子
108‧‧‧開關操作部
114‧‧‧第一本體導引件
115‧‧‧第二本體導引件
120‧‧‧電池組件
123‧‧‧耦接柱
124‧‧‧第一蓋體導引件
125‧‧‧第二蓋體導引件
126‧‧‧支撐肋
139‧‧‧電池管理單元
202‧‧‧電池端子
204‧‧‧容納部

Claims (20)

  1. 一種真空吸塵器,包括:一吸塵器本體,包含一吸入馬達,用以產生吸力;一吸入部,與該吸塵器本體相連通並且吸取空氣和灰塵;以及一電池組件,用以供應電源給該吸入馬達,其中該電池組件包括:一電池組;一電池端子;一開關,用以連接或斷開該電池組和該電池端子;以及一電池殼,用以容納該電池組,其中該吸塵器本體包括一本體,用以支撐該電池組件;以及一開關操作部,用以當該電池組件安裝在該吸塵器本體上時操作該開關,其中複數個蓋體導引件從該電池殼突出,其中該本體包括複數個本體導引件,以及其中當該複數個蓋體導引件被該複數個本體導引件支撐時,該開關操作部操作該開關。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的真空吸塵器,其中:當該開關操作部操作該開關時,該開關連接該電池端子和該電池組,以及當該電池組件從該吸塵器本體分離時,該開關將該電池端子和該電池組斷開。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的真空吸塵器,其中:該開關操作部從該本體突出,以及當該電池組件安裝到該本體上時,該開關操作部插入到該電池組件中以操作該開關。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述的真空吸塵器,其中:該電池殼包括一容納部,用以容納該開關操作部。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述的真空吸塵器,其中:該開關安裝到該電池殼上。
  6. 根據申請專利範圍第4項所述的真空吸塵器,進一步包括: 一電池管理單元,用以管理該電池組的電壓,其中該開關安裝到該電池管理單元。
  7. 根據申請專利範圍第3項所述的真空吸塵器,其中:該吸塵器本體進一步包括連接至該電池端子的一本體端子。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述的真空吸塵器,其中:該開關操作部是連接至該電池端子的一本體端子。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的真空吸塵器,其中:該本體端子的外殼的一部分插入到該電池組件中以操作該開關。
  10. 根據申請專利範圍第8項所述的真空吸塵器,其中:該開關的一部分暴露於該電池端子所在的區域。
  11. 根據申請專利範圍第1項所述的真空吸塵器,其中:設置有複數個電池組,以及該電池組件進一步包括:一開關機構,用以執行切換操作以將該複數個電池組並聯或串聯連接;以及一電池管理單元,用以控制該開關機構,以當該開關操作時,將該複數個電池組串聯連接。
  12. 根據申請專利範圍第11項所述的真空吸塵器,其中:該複數個電池組中的每一個包括複數個電池,並且該複數個電池組從該電池殼單獨分離。
  13. 根據申請專利範圍第11項所述的真空吸塵器,其中:該電池管理單元控制該開關機構,以在該電池組件從該吸塵器本體分離的狀態中將該複數個電池組並聯連接。
  14. 根據申請專利範圍第11項所述的真空吸塵器,其中:該開關機構包括:一第一充電開關,用以將一負極端子與該複數個電池組中的一個連接或斷開;一第二充電開關,用以將該複數個電池組中的一個與一正極端子連接或斷開以用於充電;以及一第三充電開關,用以將該複數個電池組連接或斷開,並且 在該電池組件充電時,充電的該等開關中的每一個被打開。
  15. 根據申請專利範圍第11項所述的真空吸塵器,其中:該開關機構包括:一第一放電開關,用以將該複數個電池組中的一個與一正極端子連接或斷開以用於放電;以及一第二放電開關,用以將該複數個電池組連接或斷開,並且當該開關操作時,放電的該等開關中的每一個被打開。
  16. 一種真空吸塵器,包括:一吸塵器本體,包含一吸入馬達,用以產生吸力、及一安裝部;一吸入部,與該吸塵器本體相連通並且吸收空氣和灰塵;以及一電池組件,可拆卸地安裝在該吸塵器本體的該安裝部,用以供應電源給該吸入馬達,其中該安裝部包括一本體連接器,其中該電池組件包括:複數個電池組;一感測單元,用以感測該電池組件是否安裝在該吸塵器本體或者從該吸塵器本體分離;一開關機構,用以執行切換操作以將該複數個電池組並聯或串聯連接;一電池連接器,當該電池組件安裝到該安裝部時連接至該本體連接器;以及一電池管理單元,用以控制開關機構以當感測單元感測到該電池組件安裝到該吸塵器本體的該安裝部時將該複數個電池組串聯連接。
  17. 根據申請專利範圍第16項所述的真空吸塵器,其中:該電池管理單元控制該開關機構以在該電池組件充電時,將該複數個電池組並聯連接。
  18. 根據申請專利範圍第16項所述的真空吸塵器,其中:當該感測單元感測到該電池組件從該吸塵器本體上分離時,該電池管理單元控制該開關機構,以將該開關機構關閉。
  19. 根據申請專利範圍第16項所述的真空吸塵器,其中: 該感測單元是一微開關,並且該吸塵器本體包括一突出物,用以當該電池組件安裝到該吸塵器本體時,操作該微開關。
  20. 根據申請專利範圍第16項所述的真空吸塵器,其中:該吸塵器本體包括一磁鐵,並且該感測單元是一磁性感測器,用以在該電池組件安裝到該吸塵器本體的狀態中感測該磁鐵的磁力。
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