用于给耗电器供电的供电系统和方法技术方案

技术编号:9742336 阅读:90 留言:0更新日期:2014-03-07 06:09
本发明专利技术涉及用于给耗电器供电、尤其用于给电池装置(100)充电的一种装置(300),该装置包含有充电站(200),该充电站具有针对该电池装置(100)的容纳装置(260)以及针对该电池装置(100)的探测装置(220),其中该探测装置(220)包含有用于发送第一光学信号(225)的第一光学发送装置(221)和用于接收该第一光学信号(225)的光学接收装置(222)。该电池装置(100)在此包含有第二光学发送装置(121),用于发送第二和第三光学信号(125,126),其中该第二光学发送装置(121)作为分开构建的光电子耦合器(310)的发送器用于从该电池装置(100)向该充电站(200)传输信息。在此该充电站(200)的光学接收装置(222)作为分开构建的光电子耦合器(310)的接收器构造,用于接收该第二和第三光学信号(125,126)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于给耗电器供电的、尤其用于借助充电站给电池装置感应充电的一种系统,该电池装置例如是蓄电池组或具有集成电池单元的电气设备。该充电站在此包含有光电传感器,该光电传感器具有光源和光电子接收装置,该光电子接收装置在插入电池装置的情况下形成分开构建的、用于闭合该充电系统的调节回路的光电子耦合器的接收器。现有技术电池装置,例如蓄电池组、电池组或具有固定内置可充电电池单元的终端设备,典型地借助外部充电站来充电。在此尤其采用在充电站和电池装置之间使用无接触的能量传输的充电方法。从而例如在感应充电系统中能够借助磁场来传输能量。为此安装在该充电站中的发送线圈生成交变磁场,该交变磁场在该电池装置的对应接收线圈中感应出交流电流。但是为了能够把能量从该充电站有效输出到该接收单元,在这两个设备之间需要感应耦合。从而根据该感应耦合的质量,发送和接收线圈相互之间必须典型地以从几毫米至几厘米的相对小间距来布置,其中该感应耦合可以通过在发送和接收线圈中的铁磁芯而被改盡口 ο在基于感应能量传输的无线充电系统中,根据实施而可能产生不同的问题。从而在该充电站中例如必须保证对所插入的电池组的充分识别,这需要在该充电站的待机模式中周期地“搜寻”该电池装置。另外还有必要在电池组和充电站之间设置充分的通信路径,以能够确定充电结束或再充电的时间点并能够通知所需的能量需求。此外还必须明确而简单地识别异物。另外还必须设置充分鲁棒的反馈系统以闭合该调节回路。已知存在在充电系统中设置光学传输系统的不同的应用。从而DE 29724016 Ul例如描述了一种用于蓄电池的充电设备,其中借助光电传感器来实现对具有不同容量的蓄电池的识别。另外该充电设备还具有IR接口,以从蓄电池向该充电设备传输信息。在US 5,536,979 A中公开了用于对手持电动工具感应充电的一种充电设备,其中该手持电动工具借助光电二极管把其内部电池单元的充满状态通知给该充电设备。另外在DE 19955985 Al Ul中还公开了用于给蓄电池充电的一种充电设备,其中该充电设备包含有光电传感器,以识别插入的蓄电池。另外在DE 202009002787 Ul中还公开了一种蓄电池组,其具有编码管脚,用于中断布置在该充电设备中的光电传感器。因此本专利技术的任务是降低在给耗电器供电时、尤其在用于给电池装置感应充电的充电站中的功率消耗。该任务通过根据权利要求1所述的一种系统而得到解决。另外该任务还通过根据权利要求7所述的一种方法、根据权利要求8所述的一种供电站以及根据权利要求9所述的一种方法而得到解决。其他有利的实施方案在从属权利要求中加以说明。根据本专利技术,用于给耗电器供电的一种装置、尤其用于给电池装置充电的一种装置包含有充电站,该充电站具有针对该电池装置的容纳装置和针对该电池装置的探测装置,其中该探测装置包含有用于发送第一光学信号的第一光学发送装置以及用于接收该第一光学信号的光学接收装置。该电池装置在此包含有第二光学发送装置,用于发送第二和第三光学信号,其中该第二光学发送装置用作分开构建的光电子耦合器的发送器,以从该电池装置向该充电站传输信息。该充电站的光学接收装置在此构造为分开构建的光电子耦合器的接收器,以接收该第二和第三光学信号。通过该光电子耦合器,在电池装置与充电站之间实现了鲁棒的并抗电磁杂散干扰的通信连接,该通信连接实现了对所需能量需求的最佳反馈。通过把探测功能和通信功能相组合,其中该光学接收装置不仅用于探测该电池装置而且用于在电池装置与充电站之间通信,可以节省元件,这尤其体现在制造的简化以及制造成本的降低。在一个实施方案中规定,该电池装置具有机壳,该机壳具有插头状机壳部分,该机壳部分在该电池装置插入时被插入到该充电站的第一光学发送装置与光学接收装置之间,并在此中断该第一光学信号。该第二光学发送装置在此如此安装在该插头状机壳部分中,使得在该电池装置插入时该第二光学发送装置位于该光学接收装置的视场中。在该插头状机壳部分中布置该第二光学发送装置实现了光学装置的特别简单的布置。该插头状机壳部分在此不仅用于屏蔽该第一光学发送装置,而且用于把该第二光学发送装置定位于该光学接收装置的视场中。另一实施方案规定,该充电站包含有针对该电池装置的插头状机壳部分的容纳井,该充电站的光学发送装置和光学接收装置彼此相对地布置在该容纳井中。该容纳井允许可靠地安装光学发送装置和接收装置。另外还可以单独地构造或布置针对该电池装置的容纳井,如此使得保证了利用该充电站仅能够给为此所设置的电池装置充电。从而能够避免可能的操作故障。在另一实施方案中规定,该容纳井作为在充电站机壳内的贯通的开孔来构造。这种实施使得进入到该容纳井中的异物和灰尘颗粒能够穿过该贯通的开孔掉落,而不能累积在该容纳井中。由此有效避免了对光学装置的功能干扰。根据另一实施方案规定,该充电站包含有感应发送线圈,用于把能量以交变磁场的形式传输到该电池装置的感应接收线圈。该充电站在此构造用于,如果该第一光学信号的接收被中断长达预给定的第一时间段,那么就开始传输能量。另外该充电站还构造用于,如果没有接收到第二光学信号长达预给定的第二时间段,和/或如果接收到该第三光学信号,那么就停止传输能量。通过由于该电池装置的插入而导致直接在第一光学信号中断之后进行能量传输,能够保证深度放电的电池装置在插入该充电站之后也获得足够的能量,以能够向该充电站传输对于开始真正充电过程所需要的信息。反之如果该电池装置在预给定的第二时间段上没有向该充电站发送第二光学信号,自动进行的能量传输中断则允许明确地识别异物。另外,在接收到该第三光学信号之后能量传输的中断或该充电站转换到待机模式实现了通过该电池装置来结束该充电过程。借助能量传输的中断通常可以实现充电站功率消耗的明显降低。另外,断开能量传输防止了磁场干扰地影响充电站的环境,或防止了磁场导致异物的不期望的加热。在另一实施方案中规定,该电池装置构造用于借助光学脉冲传输协议通过该光学发送装置向该充电站的光学接收装置发送用于识别该电池装置的信息、关于该电池装置的当前充电状态或剩余容量的信息、关于该电池装置的可能功能缺陷的信息和/或关于该电池装置的当前功率需求的信息。这种脉冲传输协议对干扰是鲁棒的,此外还能够相对简单地来实现。另外还规定了根据本专利技术的、用于给耗电器供电的、尤其用于给电池装置感应充电的一种方法,其中该电池装置被插入到该充电站的容纳装置中。在此借助由发送第一光学信号的第一光学发送装置和接收第一光学信号的光学接收装置组成的探测装置来探测该电池装置插入到该容纳装置中。在此,如果该第一光学信号的传输被中断长达预给定的第一时间段,那么就开始从该充电站的感应发送线圈向该电池装置的感应接收线圈进行能量传输。另外,如果该光学接收装置在该第二时间段内从该电池装置的第二光学发送装置接收到第二光学信号,那么就开始该充电过程。最后,如果该光学接收装置从该第二光学发送装置接收到第三光学信号,那么就停止该充电过程。在本专利技术方法的另一实施方案中,如果该光学接收装置在该第二时间段结束之后没有从该电池装置的第二光学发送装置接收到第二光学信号,那么再次停止能量传输。由此能够以相对简单的方式来实现有效的故障识别,该故障识别在电池装置有缺陷或插入异物时自动地停止能量传本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于给耗电器供电、尤其用于给电池装置(100)充电的装置(300),该装置包含有充电站(200),该充电站具有针对该电池装置(100)的容纳装置(260)和针对该电池装置(100)的探测装置(220),其中该探测装置(220)包含有用于发送第一光学信号(225)的第一光学发送装置(221)和用于接收该第一光学信号(225)的光学接收装置(222),该电池装置(100)包含有第二光学发送装置(121),用于发送第二和第三光学信号(125,126),其中该第二光学发送装置(121)作为分开构建的光电子耦合器(310)的发送器而用于从该电池装置(100)向该充电站(200)传输信息,并且其中该充电站(200)的光学接收装置(222)作为分开构建的光电子耦合器(310)的接收器构造,用于接收第二和第三光学信号(125,126)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.30 DE 102011078386.51. 用于给耗电器供电、尤其用于给电池装置(100)充电的装置(300),该装置包含有充电站(200),该充电站具有针对该电池装置(100)的容纳装置(260)和针对该电池装置(100)的探测装置(220),其中该探测装置(220)包含有用于发送第一光学信号(225)的第一光学发送装置(221)和用于接收该第一光学信号(225)的光学接收装置(222), 该电池装置(100)包含有第二光学发送装置(121),用于发送第二和第三光学信号(125,126),其中该第二光学发送装置(121)作为分开构建的光电子稱合器(310)的发送器而用于从该电池装置(100 )向该充电站(200 )传输信息,并且其中该充电站(200 )的光学接收装置(222)作为分开构建的光电子耦合器(310)的接收器构造,用于接收第二和第三光学信号(125,126)。2.根据权利要求1所述的装置(300), 其中该电池装置(100)具有机壳(110),该机壳具有插头状机壳部分(111),在插入该电池装置(100)的情况下该插头状机壳部分被插入到该充电站(200)的第一光学发送装置(221)与该光学接收装置(222)之间,并且在此情况下中断该第一光学信号(225),并且其中该第二光学发送装置(121)被安装在该插头状机壳部分(111)中,使得该第二光学发送装置(121)在该电池装置(100)插入时位于该光学接收装置(222)的视场中。3.根据权利要求2所述的装置(300), 其中该充电站(200)包含有针对该电池装置(100)的插头状机壳部分(111)的容纳井(211),该充电站(200 )的光学发送装置(221)和光学接收装置(222 )彼此相对地布置在该容纳井中。4.根据权利要求3所述的装置(300), 其中该容纳井(211)作为贯通的开孔(212)而构造在该充电站(200)的机壳(210)中。5.根据前述权利要求之一所述的装置(300), 其中该充电站(200)包含有感应发送线圈(231),用于把能量以交变磁场的形式传输到该电池装置(100)的感应接收线圈(131 ), 其中该充电站(200)构造用于:如果该第一光学信号(225)的接收被中断长达预给定的第一时间段(T1),那么就开始传输能量, 其中该充电站(200)另外还构造用于:如果长达预给定的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:J马克
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:
国别省市:

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