包括工具、电池组和充电器的系统中的电池组的冷却的制作方法

1.本公开涉及一种电池驱动系统，该系统包括：工具；电池组，配置为通过插入该工具的工具插座中而为所述工具供电；以及充电器，包括用于为所述电池组充电的充电器插座。


背景技术：

2.这种电池驱动系统被广泛用作具有内燃机的工具和通过线缆连接到动力出口的工具的替代方案。因此，提供了灵活的且无绳的使用，而无废气排放。例如，可以使用多个电池组以允许工具的几乎连续使用。电池组也可以用于多种不同的工具。
3.与这种类型的电池驱动系统相关的一个问题是，例如如何实现对放电后的电池组的有效充电以减少等待时间，直到电池组充满电或者至少可再次使用。


技术实现要素：

4.因此，本公开的一个目的是实现电池驱动系统中的电池组的更有效的充电。该目的在最初提到的类型的系统中实现，在该系统中，电池组包括壳体和冷却通道，该冷却通道从壳体中的第一开口延伸壳体中的第二开口。工具包括风扇装置，以用于在使用期间通过迫使空气从电池组的壳体中的第一开口到电池组的壳体中的第二开口来冷却电池组。充电器包括风扇装置，以用于在充电期间通过迫使空气从电池组的壳体中的第二开口到电池组的壳体中的第一开口来冷却电池组。
5.这使得可以在使用后更快地以高功率为电池组充电。在使用期间，电池组的放电使其产生热。该热通过工具中的风扇装置来冷却。在电池组中最靠近空气入口的单体接收来自环境空气的最佳冷却。更下游的单体接收在一定程度上预热的空气并且冷却效率较低。因此，最靠近出口的单体将可能达到最高的温度。当将电池组移动到充电器时，最热的单体将限制充电。然而，由于充电器中的空气流与工具中的空气流相反，因此较热的单体现在进行更有效地冷却，因为它们接收环境空气而不是预热空气。因此，最热的单体更快地达到可以进行更有效充电的温度。因此，可以更快地开始以高功率进行充电，从而使电池组的再充电整体效率更高。
6.电池组可以包括多个电池单体，温度传感器可以设置在最靠近第一开口的电池单体处以及最靠近第二开口的电池单体处。因此，可以在充电和放电期间确定最热的电池单体的温度。
7.工具可以包括机具马达(implement motor，机动马达)，并且在这种情况下，风扇装置可以由该机具马达来驱动，并且在一些情况下，风扇装置甚至可以附接到该机具马达的轴。
8.本公开还设想了一种用于操作电池驱动系统的方法，该电池驱动系统具有：工具；电池组，配置为向该工具供电；以及充电器，用于为电池组充电。电池组包括壳体和冷却通道，该冷却通道从壳体中的第一开口延伸到壳体中的第二开口。所公开的方法包括：在电池
组的使用期间，通过迫使空气从电池组的壳体中的第一开口到电池组的壳体中的第二开口来冷却电池组。在充电期间，通过迫使空气从电池组的壳体中的第二开口到电池组的壳体中的第一开口来冷却电池组。这提供了上述优点，而与所使用的风扇装置的位置无关。
附图说明
9.图1以截面图的形式示意性地示出了用于电池驱动系统的电池组。
10.图2a示出了在电池驱动的动力切割机中使用时的电池组。
11.图2b示出了插入充电器中的电池组。
具体实施方式
12.本公开总体上涉及电池驱动系统，在该系统中，电池组在工具中间歇地使用，并且然后从该工具释放以在充电器中再充电。这种类型的系统可以使用多个这样的电池组，这些电池组可以用于为不同类型的工具供电，动力切割机仅是一个实例。用于电池驱动系统的电池组的一个实例在图1中以截面图的形式示意性地示出。
13.电池组3包括壳体11，该壳体包围多个电池单体31、33、35，每个电池单体用作储能单元，并且可以使用充电电子元件(未示出)将这些电池单体并联连接或串联连接，以用于充电和放电。在电池组中的电池单体31、33、35的充电和放电期间，它们会产生热，并且它们的温度应受到限制以提高效率并避免单体本身和电池组中的电子元件由于温度过高而损坏。
14.为此，在电池组3中提供冷却特征。壳体11设置有第一开口15和第二开口17，并且在第一开口与第二开口之间形成有冷却通道13，使得空气可以从第一开口15行进到第二开口17(反之亦然)，从而在电池单体31、33、35处于比环境空气更高的温度下时，空气通过电池单体并冷却该电池单体。在电池组3的充电和放电期间，都可以迫使空气通过该冷却通道13。然后，可以使用分别位于充电器7和工具1中的风扇装置21、19来获得通过电池单体31、33、35的期望冷却流。
15.在本公开中，通过使充电期间的气流方向与放电期间的气流方向相反来提高电池驱动系统的整体效率。图2a示出了在电池驱动的动力切割机1形式的工具中使用时的电池组3，该电池组插入动力切割机的插座5中。工具1包括风扇装置19，用于在使用期间冷却电池组3。动力切割机的风扇装置19通过迫使空气通过电池组的冷却通道13来冷却电池组。然后，迫使空气从电池组壳体11中的第一开口15到第二开口17流动，即从图1中的右侧到左侧，或者沿箭头所示的方向。这意味着右侧的电池单体35接收最有效冷却，因为该电池单体是与环境温度空气(相对于电池组壳体11的环境)接触的。因为气流然后被上游的一个或多个单体加热，随后的单体33、31接收越来越热的空气。因此，当动力切割机1或其他工具通电一段时间后，左侧的电池单体31将比右侧的电池单体35热得多。当移动电池组3以插入充电器7的插座9中并且充电即将开始时，过热的电池单体可能会限制可能的充电，使得仅允许减少的充电或者使得充电必须等待直到达到合适的电池单体温度。应当注意的是，动力工具的电池组3可以具有300wh或更大的容量并且向2kw至5kw范围内的工具供电。因此，能应付非常高的功率水平。
16.在本公开中，充电器7也包括风扇装置21，用于在充电期间通过迫使空气通过冷却
通道13来冷却电池组3。图2b示出了插入充电器7的插座9中的电池组3。然而，冷却流的方向是相反的，从电池组壳体11中的第二开口17流向第一开口15，即与图1中的箭头相反的方向。这意味着最热的电池单体31将接收处于环境温度下的最冷的空气，而后续的电池单体33、35将依次接收越来越热的空气，该空气被冷却流上游的一个或多个电池单体31、33加热。然而，这并不意味着会出现问题，因为这些电池单体33、35可能从较低的初始温度开始冷却。因此，电池组3的充电可以更快地开始并且/或者可以以较高的充电功率进行。
17.返回到图1，电池组可以包括：温度传感器43，该温度传感器位于最靠近壳体11中的第二开口的电池单体31处；以及温度传感器45，该温度传感器位于最靠近第一开口15的电池单体35处。因此，可以在工具的充电和工具的供电期间使用控制单元41来确定最高电池单体温度，该控制单元可以位于电池组中和/或工具或充电器中。
18.本公开不限于以上实例，并且可以在所附权利要求的范围内以不同的方式进行变化和改变。例如，除圆形动力切割机之外，可以考虑其他几种工具，诸如链锯、吹叶机、修剪机等。


技术特征：
1.一种电池驱动系统，包括：工具(1)；电池组(3)，配置为通过插入所述工具的工具插座(5)中而为所述工具供电；以及充电器(7)，包括用于为所述电池组(3)充电的充电器插座(9)，其特征在于：-所述电池组(3)包括壳体(11)和冷却通道(13)，所述冷却通道从所述壳体中的第一开口(15)延伸到所述壳体中的第二开口(17)-所述工具(1)包括风扇装置(19)，以用于在使用期间通过迫使空气从所述电池组的所述壳体(11)中的所述第一开口(15)到所述电池组的所述壳体中的所述第二开口(17)来冷却所述电池组(3)，并且-所述充电器(7)包括风扇装置(21)，以用于在充电期间通过迫使空气从所述电池组的所述壳体(11)中的所述第二开口(17)到所述电池组的所述壳体中的所述第一开口(15)来冷却所述电池组(3)。2.根据权利要求1所述的电池驱动系统，其中，所述电池组(3)包括多个电池单体(31，33，35)，温度传感器(43，45)设置在最靠近所述第一开口(15)的所述电池单体(35)处以及最靠近所述第二开口(17)的所述电池单体(31)处。3.根据权利要求1或2所述的电池驱动系统，其中，所述工具包括机具马达，并且所述风扇装置(19)由所述机具马达来驱动。4.根据权利要求3所述的电池驱动系统，其中，所述风扇装置(19)附接到所述机具马达的轴。5.根据前述权利要求中任一项所述的电池驱动系统，其中，所述工具(1)是动力工具。6.一种用于操作电池驱动系统的方法，所述电池驱动系统包括：工具(1)；电池组(3)，配置为通过插入所述工具的工具插座(5)中而为所述工具供电；以及充电器(7)，包括用于为所述电池组(3)充电的充电器插座(9)，其中，所述电池组(3)包括壳体(11)和冷却通道(13)，所述冷却通道从所述壳体中的第一开口(15)延伸到所述壳体中的第二开口(17)，其特征在于，所述方法包括：在使用期间通过迫使空气从所述电池组的所述壳体(11)中的所述第一开口(15)到所述电池组的所述壳体中的所述第二开口(17)来冷却所述电池组(3)，以及-在充电期间通过迫使空气从所述电池组的所述壳体(11)中的所述第二开口(17)到所述电池组的所述壳体中的所述第一开口(15)来冷却所述电池组(3)。

技术总结
本公开涉及一种电池驱动系统，包括：工具(1)；电池组(3)，配置为通过插入工具的工具插座(5)中而为该工具供电；以及充电器(7)，包括用于为电池组(3)充电的充电器插座(9)。电池组(3)具有壳体(11)和冷却通道(13)，该冷却通道从壳体中的第一开口(15)延伸到壳体中的第二开口(17)。工具(1)包括风扇装置(19)，以用于在使用期间通过迫使空气从电池组的壳体(11)中的第一开口(15)到电池组的壳体中的第二开口(17)来冷却电池组(3)，并且充电器(7)包括风扇装置(21)，以用于在充电期间相反地迫使空气从电池组的壳体(11)中的第二开口(17)到电池组的壳体中的第一开口(15)来冷却电池组(3)。这意味着在放电期间可能变得最热的电池单体在充电期间在环境温度下冷却，这意味着可以更快地完成充满电。地完成充满电。地完成充满电。


技术研发人员：格伦
受保护的技术使用者：胡斯华纳有限公司
技术研发日：2022.02.02
技术公布日：2023/9/22