借助适配器来用电池组向电气设备供电并为电池组充电制造技术

用于连接电池组(2)与电气设备(3a，3b)的适配器(1)，具有用于与所述电气设备(3a、3b)进行机械连接和电气连接的设备接口(4)和用于与所述电池组(2)进行机械连接和电气连接的电池接口(5)。所述适配器(1)具有控制装置(6、7)，其设立用于，监控所述电池组(2)和/或所述电气装置(3a、3b)的运行状态，并且根据监控启动至少一项措施防止指定的不允许的运行状态。一项措施防止指定的不允许的运行状态。一项措施防止指定的不允许的运行状态。

【技术实现步骤摘要】
借助适配器来用电池组向电气设备供电并为电池组充电


[0001]本专利技术涉及一种用于连接电池组与电气设备的适配器，带有这种适配器的电池组组件，带有这种适配器的电气设备组件，用于给电气设备供应电能的方法，和用于给电池组充电的方法。

技术介绍

[0002]电动工具、家电负载或电动汽车等电气设备时常可以使用可拆卸电池组获得电能。如果不同的设备能够使用相同的电池组来运行，那么从用户舒适度以及生态方面的角度来看都是有利的。这也适用于为电池组充电的充电设备。如果一个充电设备可以用于不同的电池组，或者如果一个电池组可以用不同的充电设备来充电，这将是理想的。
[0003]来自单一制造商的电气设备、充电设备和电池组的接口和连接通常以具有全面兼容性的方式设计。但是，不同制造商的设备或电池组或充电设备并非如此。在电动工具和电池组之间建立机械连接和电气连接的适配器是已知的。例如，文献US2012/0189892A1描述了一种适配器，通过该适配器能够实现滑入式电池组与电动工具的一起使用，该电动工具的能量供应最初是通过电动工具手柄中的所谓尖峰电池提供的。然而，一般而言，不同型号或品牌的电气设备不仅具有电池组和相应的接口的不同的机械设计。更准确地说，控制系统和调节系统，例如电池管理系统、设备管理系统和充电设备管理系统，也可能在不同的型号和品牌中以不同的方式分布。例如，在第一电气设备中可能设置了用于相关联的电池组的电池管理系统，从而电池组本身不具有相应的电池管理系统。在第二个电气设备的情况下，它可能正好相反，即第二个电气设备不具有电池管理系统。因此，使用简单的适配器将第二电气设备与用于第一电气设备的电池组组合起来并不容易。该示例应被视为纯粹示例性的。关于电池管理系统、设备管理系统和充电设备管理系统的分布，存在许多可能的方案。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术的目的是给出一种用于连接电池组与电气设备的适配器的改进方案，通过其能够在各种初始情况下实现电池组和电气设备之间的兼容性。
[0005]在此，该目的通过独立权利要求的相应主题来实现。有利的扩增构造和优选实施献上是从属权利要求的主题。
[0006]改进方案是基于在用于连接电池组与电气设备的适配器中设置控制装置的思想，该控制装置能够监控电池组和/或电气设备的运行状态并根据监控启动措施。
[0007]在此和下文中，电气设备可以被理解为电负载，即例如电动工具、家电负载或电动车辆，特别是例如踏板车或电动自行车那样的小型车辆，也可以理解为为电池组充电的充电设备。
[0008]根据所述改进方案，给出一种用于连接电池组与电气设备的适配器，用于将放电电流从所述电池组经由适配器传输到所述电气设备和/或用于将充电电流从所述电气设备
经由所述适配器传输到所述电池组。特别地，所述适配器设立用于，在电气设备设计为电负载时传输放电电流和/或在电气设备设计为充电设备时传输充电电流。所述电气设备和所述电池组在机械连接和/或电气连接方面和/或在功能方面不兼容。所述适配器具有
[0009]用于所述适配器与所述电气设备进行机械连接和电气连接的设备接口和用于所述适配器与所述电池组进行机械连接和电气连接的电池接口。所述适配器还具有控制装置，其设立用于，监控所述电池组和/或所述电气装置的运行状态，并且根据监控、尤其监控结果来启动至少一项措施防止所述电池组或所述电气设备指定的不允许的运行状态。
[0010]电气设备和电池组在机械连接方面不兼容可以例如理解为，电气设备和电池组的机械接口彼此不兼容，因此电池组没有适配器，不能直接连接到电气设备。电气设备和电池组在电气上相互不兼容尤其可以理解为，运行电气设备或为电池组充电所需的电气连接或电信号分别在另一方不存在或不以所需的方式存在或设置了不兼容的参数或电压范围或电流范围等。电气设备和电池组在功能上彼此不兼容尤其可以理解为，在电气设备运行期间的或在电池组充电时的运行相关的、安全相关的或其他的功能不由电气设备或电池组来实现。例如，这可能涉及用于在电气设备和电池组之间交换数据的通信协议。在此，不兼容可能存在于软件层面和/或技术层面或硬件层面。特别地，电池管理系统的至少一部分、设备管理系统的至少一部分和/或充电设备管理系统的至少一部分不由电气设备或由电池组实现。
[0011]换言之，如果电气设备设计为电负载，则利用电池组不能够或仅能够有限地运行所述电气设备。如果电气设备设计为充电设备，则在没有适配器的情况下利用充电设备不能或仅能够有限地对充电设备进行充电。此外，对于电负载和充电设备作为电气设备的情况都可能出现安全关键状态。
[0012]通过在电池组和电气设备之间中间连接适配器克服了相应的机械的、电的和 /或功能的不兼容性。
[0013]设备接口和电池接口尤其是机器接口或硬件接口。然而，此外，也能够附加地设置相应的数据接口或软件接口，特别是用于通信目的。
[0014]控制装置例如可以包含一个或多个控制单元，特别是CPU或微控制器、FPGA、电路载体、离散电子电路、传感器、定时器等。
[0015]电池组和/或电气设备的运行状态可以例如理解为相应运行参数或其他参数的一个或多个值的总体。这些可以包括例如放电电流或充电电流的电流强度、不同的温度、电气连接处的电压、运行持续时间或电流、电压或温度的曲线。温度可以例如对应于环境温度或电气设备或电池组的内部温度，或者对应于电子部件的温度，例如电池组、电气设备或适配器的开关部件的温度。在此，相应的传感器能够设置用于测量参数值并相应地用于通过适配器的控制装置监控电气设备、电池组和/或适配器中的运行状态。如果相应的传感器部分或全部设置在电气设备或电池组中，则适配器具有相应的硬件配备和软件配备来接收来自电气设备和 /或电池组的相应传感器信号或由此导出的信息。
[0016]不允许的运行状态相应地包括相关参数的不允许的组合或超过规定的极限曲线等。
[0017]在简单的情况下，运行状态可以例如通过放电电流或充电电流的电流强度来给出，并且不允许的运行状态可以例如对应于超过充电电流或放电电流的相应极限值。
[0018]防止不允许的运行状态的措施可以包括任何适合于影响相应的相关参数的措施，使得不允许的运行状态不出现或以高概率不出现。这能够例如通过减小相应的充电电流或放电电流或通过完全中断充电电流或放电电流或通过激活电池组或电气设备中的冷却装置或通过激活电池组中的加热装置等等来实现。相应的致动器在此能够设置在适配器中或电气设备中或电池组中。
[0019]由此能够实现，适配器克服电池组和电气设备之间的所有机械的、电气的和 /或功能的不兼容性。特别地，通过使用适配器能够借助电池组常规地并且没有功能极限地运行电气设备，或者经由适配器能够借助作为充电设备的电气设备常规地并且没有功能极限地对电池组进行充电。
[0020]特别地，适配器的控制器能够至少部分地接管电池管理系统、用于电负载的设备管理系统和/或用于充电设备的充电设备管理系统的功能。由此，当组合各种不同的自身不兼容的电池组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于连接电池组(2)与电气设备(3a，3b)的适配器(1)，用于将放电电流从所述电池组(2)经由适配器(1)传输到所述电气设备(3a，3b)和/或将充电电流从所述电气设备(3a,3b)经由所述适配器(1)传输到所述电池组(2)，其中所述电气设备(3a,3b)和所述电池组(2)在机械连接和/或电气连接方面和/或在功能方面不兼容，所述适配器(1)具有
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用于与所述电气设备(3a、3b)进行机械连接和电气连接的设备接口(4)和用于与所述电池组(2)进行机械连接和电气连接的电池接口(5)；和
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控制装置(6、7)，其设立用于，监控所述电池组(2)和/或所述电气装置(3a、3b)的运行状态，并且根据监控启动至少一项措施防止指定的不允许的运行状态。2.根据权利要求1所述的适配器(1)，所述控制装置(6、7)具有
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至少一个传感器(7)，其设置用于根据至少一个与运行状态相关的测量变量生成至少一个传感器信号；和
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控制单元(6)，其设置用于，根据所述至少一个传感器信号监控运行状态。3.根据权利要求2所述的适配器(1)，其中所述至少一个传感器(7)
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包含至少一个电流传感器，用于测量放电电流和/或充电电流的电流强度；和/或
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电压传感器，用于测量所述电池组的输出电压(2)；并且/或
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包含另外的电压传感器，用于测量所述电气设备(3a，3b)的输出电压；并且/或
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包含至少一个温度传感器，用于测量所述适配器(1)的温度和/或所述适配器(1)的环境温度。4.根据前述权利要求中任一项所述的适配器(1)，其中，所述不允许的运行状态的特征在于
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充电电流的电流大于预定的第一极限充电电流；和/或
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充电电流的电流强度，在一个时间间隔内持续大于预定的第二极限充电电流强度，其中该时间间隔的持续时间大于预定的极限持续时间；和/或
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所述控制装置(6、7)的电子部件的温度高于预定的极限温度。5.根据前述权利要求中任一项所述的适配器(1)，其中所述措施包括中断放电电流或充电电流。6.根据前述权利要求中任一项所述的适配器(1)，其中
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所述适配器(1)具有设备通信接口(8a，8b)，该设备通信接口设立用于，从所述电气设备(3a，3b)接收与运行状态有关的第一信息，并根据预定的第一规则调整接收到的第一信息；和
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所述控制装置(6、7)设立用于，根据经调整的第一信息监控运行状态。7.根据权利要求6所述的适配器(1)，其中所述设备通信接口(8a，8b)设立用于，
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从所述控制装置(6、7)接收与措施有关的第二信息并根据预定的第二规则来调整所接收的的第二信息；和
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向所述电气设备(3a、3b)传输用于启动措施的经调整的第二信息。8.根据前述权利要求中任一项所述的适配器(1)，其中
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所述适配器(1)具有电池通信接口(8c)，其设立用于，从所述电池组(2)接...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：德国安海公司，
类型：发明
国别省市：