感應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種感應(yīng)裝置、特別是感應(yīng)手工工具裝置，其具有：振蕩回路電路(12a；12′b)，該振蕩回路電路具有感應(yīng)線圈(14a；14′b)；異物識別單元(16a；16′b)，該異物識別單元設(shè)置用于在探測運行中探測異物(18a；18′b)。本發(fā)明建議，異物識別單元(16a；16′b)設(shè)置用于檢查自身的功能能力。
【專利說明】感應(yīng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]已經(jīng)提出一種感應(yīng)裝置、特別是感應(yīng)手工工具裝置，其具有:振蕩回路電路，該振蕩回路電路具有感應(yīng)線圈；以及異物識別單元，該異物識別單元設(shè)置用于在探測運行中探測異物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本發(fā)明涉及一種感應(yīng)裝置、特別是感應(yīng)手工工具裝置，其具有:振蕩回路電路，該振蕩回路電路具有感應(yīng)線圈；以及異物識別單元，該異物識別單元設(shè)置用于在探測運行中探測異物。
[0003]本發(fā)明建議，異物識別單元設(shè)置用于檢查自身的功能能力?！案袘?yīng)裝置”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為一種裝置，該裝置至少部分設(shè)置用于將電能轉(zhuǎn)換為磁場或者將磁場轉(zhuǎn)換為電能。優(yōu)選的是，所述感應(yīng)裝置應(yīng)理解為具有發(fā)生器和接收器的感應(yīng)系統(tǒng)的一部分。發(fā)生器在這里設(shè)置用于將電能轉(zhuǎn)換為磁場，并且接收器設(shè)置用于將磁場轉(zhuǎn)換為電能。特別優(yōu)選的是，所述感應(yīng)裝置應(yīng)理解為感應(yīng)充電系統(tǒng)的一部分，該感應(yīng)充電系統(tǒng)具有構(gòu)造為充電裝置的發(fā)生器和構(gòu)造為蓄電池裝置的接收器。感應(yīng)裝置不僅可以由發(fā)生器也可以由接收器形成。此外，“感應(yīng)手工工具裝置”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為一種用于手工工具機的感應(yīng)裝置。這里“手工工具機”應(yīng)特別是理解為一種加工工件的機器，但是有利是鉆機、錘鉆和/或沖擊錘、鋸機、刨機、起子機、銑機、磨削機、角磨機、園藝工具和/或多功能工具。“振蕩回路電路”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為具有諧振能力的電路。優(yōu)選的是，所述振蕩回路電路應(yīng)特別是理解為一種電路，該電路具有振蕩回路的至少一部分，該振蕩回路的具有至少一個線圈和至少一個電容器。特別優(yōu)選的是，電路在此不僅可以只由振蕩回路形成，而且可以由振蕩回路和其他構(gòu)件形成。這里“電路”應(yīng)特別是理解為一種電子電路。優(yōu)選的是，所述電路應(yīng)特別是理解為電的和/或電子的構(gòu)件的聯(lián)接。此外，“感應(yīng)線圈”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為一種元件，該元件至少部分由電導(dǎo)體、特別是纏繞的電導(dǎo)體組成，該電導(dǎo)體至少部分以圓盤的形式設(shè)置。優(yōu)選的是，在靠近磁場的情況下在所述電導(dǎo)體內(nèi)感應(yīng)出電壓和/或在靠近電壓的情況下所述導(dǎo)體產(chǎn)生磁場。此外，“異物識別單元”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為一種單元，該單元設(shè)置用于探測特`別是感應(yīng)裝置的周圍環(huán)境中的異物。優(yōu)選的是，所述異物識別單元應(yīng)特別是理解為一種單元，該單元設(shè)置用于探測異物，所述異物設(shè)置在感應(yīng)充電裝置與蓄電池裝置之間的接觸區(qū)域內(nèi)并且可能在充電運行時影響充電過程。在這里“異物”應(yīng)特別是理解為金屬的和/或磁性的構(gòu)件、部件或者其他物體?！疤綔y運行”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為一種運行狀態(tài)，感應(yīng)裝置的異物識別單元至少設(shè)置用于在該運行狀態(tài)下探測異物。優(yōu)選的是，所述探測運行應(yīng)特別是理解為一種運行狀態(tài)，該運行狀態(tài)在充電運行之前和/或在充電運行期間期滿。在這里，“充電運行”應(yīng)特別是理解為一種運行狀態(tài)，在該運行狀態(tài)下從外部給蓄電池裝置的電池單元供應(yīng)能量。優(yōu)選的是，所述充電運行應(yīng)特別是理解為一種運行狀態(tài)，在該運行狀態(tài)下蓄電池裝置的電池單元暫時儲存從外部所供入的能量。此外，“檢查自身的功能能力”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為:通過異物識別單元自身進行檢查異物識別單元關(guān)于異物識別的功能。優(yōu)選的是，所述檢查自身的功能能力應(yīng)理解為:檢查該異物識別單元的異物識別的可靠性和/或總體的功能高效性。特別優(yōu)選的是，所述檢查自身的功能能力這里應(yīng)特別是理解為異物識別單元的異物識別的功能的停止。
[0004]通過感應(yīng)裝置的根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)型可以特別有利地檢查所述異物識別單元的功能能力。此外，由此可以利用所述異物識別單元自身來實現(xiàn)所述功能能力的特別可靠的檢查。由此，特別是不需要用于檢查的附加單元，由此可以將構(gòu)件的數(shù)量很小地保持。
[0005]此外建議，異物識別單元設(shè)置用于:至少在探測運行中檢查自身的功能能力。由此可以特別是在探測運行期間檢查功能能力，由此可以以很小的或者無時間損失來檢查功能能力。此外，由此可以特別是在過程中執(zhí)行異物識別和檢查所述異物識別。
[0006]此外建議，異物識別單元具有至少一個電壓測量元件，該電壓測量元件設(shè)置用于在探測運行中檢測振蕩回路電路中的電壓變化。優(yōu)選的是，電壓測量元件設(shè)置用于:在探測運行中檢測振蕩回路電路中電壓隨時間的的變化?！半妷簻y量元件”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為一種元件，該元件設(shè)置用于測量電壓。優(yōu)選的是，所述電壓測量元件應(yīng)特別是理解為一種元件，該元件具有至少一個測量機構(gòu)和/或具有至少一個測量電子器件。特別優(yōu)選的是，所述電壓測量元件應(yīng)特別是理解為一種電壓測量設(shè)備和/或電壓測量裝置。由此可以實現(xiàn)特別有利的異物識別和/或?qū)Ξ愇镒R別單元的自身的功能能力的特別有利的檢查。此外，由此可以特別有利地檢測電壓。
[0007]此外建議，電壓測量元件設(shè)置用于:在探測運行中檢測振蕩回路電路中的電壓降。“電壓降”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為電壓隨時間的減小。優(yōu)選的是，所述電壓降應(yīng)特別是理解為電壓朝零值的方向隨時間的變化、特別是降到一個不為零的值。特別有利的是，所述電壓降應(yīng)特別是理解為電壓的絕對值隨時間的減小。由此可以實現(xiàn)特別有利的異物識別和/或?qū)Ξ愇镒R別單元自身的功能能力的特別有利的檢查。
[0008]此外建議，異物識別單元具有至少一個測試器件，該測試器件設(shè)置用于:減小振蕩回路電路的品質(zhì)和/或使振蕩回路電路脫離諧振。“測試器件”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為計算單元的構(gòu)件和/或部件，該計算單元具有計算程序和/或在技術(shù)人員看來有意義的其它器件。優(yōu)選的是，所述測試器件應(yīng)特別是理解為一種器件，該器件設(shè)置用于為了測試和/或測量的目的來改變振蕩回路電路的至少一個特征參量。優(yōu)選的是，所述器件設(shè)置用于:在探測運行期間改變振蕩回路電路的至少一個特征參量用于異物識別和/或用于檢查該異物識別。此外，“振蕩回路電路的品質(zhì)”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為一種因子，該因子描述了具有振蕩能力的系統(tǒng)、特別是振蕩回路電路的振蕩回路的衰減。優(yōu)選的是，所述振蕩回路電路的品質(zhì)應(yīng)特別是理解為一種關(guān)于帶寬的中間頻率。帶寬在這里應(yīng)特別是定義為頻率范圍，在該頻率范圍的邊界上電平改變了 3dB因子。特別優(yōu)選的是，所述振蕩回路電路的品質(zhì)應(yīng)特別是理解為一種儲存在具有振蕩能力的系統(tǒng)中的相對于時間t的總能量與每周期相對于時間t的能量損失之間的比值。
[0009]“振蕩回路電路的諧振”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為，產(chǎn)生的固有頻率至少接近地相應(yīng)于振蕩回路電路的諧振頻率?！罢袷幓芈冯娐返闹C振頻率”在這里應(yīng)特別是理解為一種具有振蕩能力的系統(tǒng)的固有頻率、特別是振蕩回路電路的振蕩回路的固有頻率。優(yōu)選的是，所述振蕩回路電路的諧振頻率應(yīng)特別是理解為一種固有頻率，該固有頻率在系統(tǒng)中的兩個不同形式的儲能器之間出現(xiàn)。特別優(yōu)選的是，所述振蕩回路電路的諧振頻率應(yīng)特別是理解為電振蕩回路的諧振頻率，該電振蕩回路具有至少一個電容器和至少一個線圈。此外，這里“至少接近地”應(yīng)特別是理解為，與預(yù)設(shè)值的偏差特別是小于該預(yù)設(shè)值的10%、優(yōu)選小于5%、并且特別優(yōu)選小于2%。此外，“脫離諧振”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為，主動通過改變特別是至少一個特征參量來終止和/或中斷該振蕩回路電路的諧振狀態(tài)。優(yōu)選的是，所述脫離諧振應(yīng)特別是理解為，振蕩回路電路的輸入頻率被主動調(diào)節(jié)到與諧振頻率大大不同的值。在這里，所述大大不同的值應(yīng)特別是理解為，與一個值的偏差特別是該值的至少2%、優(yōu)選至少5%、并且特別優(yōu)選至少10%。由此可以實現(xiàn)特別有利的異物識別和/或?qū)υ摦愇镒R別單元的自身的功能能力的特別有利的檢查。此外，由此可以特別有利地提供用于至少一個測量的檢驗狀態(tài)和域異物識別單元的檢查。
[0010]此外，本發(fā)明涉及一種方法，該方法利用具有感應(yīng)線圈的振蕩回路電路以及利用在探測運行中探測異物的異物識別單元。
[0011 ] 本發(fā)明建議，異物識別單元檢查自身的功能能力。通過根據(jù)本發(fā)明的方法可以特別有利地檢查所述異物識別單元的功能能力。此外，由此可以利用異物識別自身來實現(xiàn)對功能能力的特別可靠的檢查。由此可以特別是節(jié)省用于檢查的附加單元，由可以將構(gòu)件的數(shù)量很小地保持。
[0012]此外建議，在探測運行中通過至少一個頻率改變使振蕩回路電路進行諧振，并且緊接著通過電壓測量元件測量該振蕩回路電路上的第一電壓。優(yōu)選的是，在探測運行中通過至少一個改變所述振蕩回路電路的輸入頻率使振蕩回路電路進行諧振，并且緊接著測量振蕩回路電路上的第一電壓?！斑M行諧振”聯(lián)系上下文應(yīng)特別是理解為，主動地通過改變特別是至少一個特征參量來引起振蕩回路電路的諧振狀態(tài)。優(yōu)選的是，所述進行諧振應(yīng)特別是理解為振蕩回路電路的固有頻率被主動地調(diào)節(jié)到至少接近諧振頻率的值。這里“至少接近”應(yīng)特別是理解為，與預(yù)設(shè)值的偏差特別是小于該預(yù)設(shè)值的10%、優(yōu)選小于5%、并且特別優(yōu)選小于2%。由此，特別有利地測量電壓用于異物識別和/或用于檢查所述異物識別的功能能力。
[0013]此外建議，異物識別單元具有測試器件，該測試器件在探測運行中在測量第一電壓之后通過接通至少一個構(gòu)件來減小振蕩回路電路的品質(zhì)，并且緊接著通過電壓測量元件來測量該振蕩回路電路上的第二電壓，并且第一電壓與第二電壓之間的電壓差被檢驗。由此實現(xiàn)了特別有利的異物識別和/或?qū)λ霎愇镒R別自身的功能能力的特別有利的檢查。通過檢驗第一電壓與第二電壓之間的電壓差可以特別有利地實現(xiàn)異物識別并且同時檢查該異物識別的功能能力。如果例如第一電壓與第二電壓之間的電壓降過小，則由此可以推斷出感應(yīng)裝置的磁場中存在異物。如果第一電壓與第二電壓之間不存在電壓降，則可以推斷出:異物識別單元的異物識別停止。此外可以通過測試器件有利地減小振蕩回路電路的品質(zhì)。
[0014]此外建議，異物識別單元具有測試器件，該測試器件在探測運行中在測量第一電壓之后通過至少一個頻率改變使振蕩回路電路脫離諧振，并且緊接著通過電壓測量元件測量該振蕩回路電路上的第二電壓，并且第一電壓與第二電壓之間的電壓差被檢驗。由此實現(xiàn)了特別有利的異物識別和/或?qū)Ξ愇镒R別自身的功能能力的特別有利的檢查。通過檢驗第一電壓與第二電壓之間的電壓差可以特別有利地實現(xiàn)了同時檢查異物識別的功能能力的異物識別功能。如果例如第一電壓與第二電壓之間的電壓降過小，則由此可以推斷出感應(yīng)裝置的磁場中存在異物。如果第一電壓與第二電壓之間沒有電壓降，則可以推斷出:異物識別單元的異物識別停止。此外可以通過測試器件有利使振蕩回路電路脫離諧振頻率。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)裝置、感應(yīng)充電裝置、感應(yīng)蓄電池裝置、系統(tǒng)以及根據(jù)本發(fā)明的方法在這里不應(yīng)局限于上述的應(yīng)用和結(jié)構(gòu)形式。特別的是，根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)裝置、感應(yīng)充電裝置、感應(yīng)蓄電池裝置、系統(tǒng)以及根據(jù)本發(fā)明的方法為了滿足這里所述的工作原理可以具有與這里提到的單個元件、構(gòu)件和單元的數(shù)目不同的數(shù)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]其他的優(yōu)點由以下圖示說明得知。在附圖中示出本發(fā)明的兩個實施例。圖示、說明以及權(quán)力要求包含多種組合式的特征。專業(yè)人士也會符合目的地單個看待這些特征并且總結(jié)成有意義的其他組合。
[0017]附圖示出:
[0018]圖1以示意圖示出具有根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)裝置的感應(yīng)充電裝置和感應(yīng)蓄電池裝置，該感應(yīng)裝置具有振蕩回路電路和異物識別單元，它們處于探測運行中，
[0019]圖2具有根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)裝置的感應(yīng)充電裝置的部分剖面圖和感應(yīng)蓄電池裝置的示意圖，它們處于探測運行中，
[0020]圖3具有根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)裝置的感應(yīng)充電裝置和感應(yīng)蓄電池裝置的簡化電路圖，它們處于探測運行中，
[0021]圖4以示意圖示出具有根據(jù)本發(fā)明的、替代的感應(yīng)裝置的感應(yīng)蓄電池裝置和感應(yīng)充電裝置，該感應(yīng)裝置具有振蕩回路電路和異物識別單元，它們處于探測運行中，
[0022]圖5感應(yīng)充電裝置的部分剖面圖和具有根據(jù)本發(fā)明的、替代的感應(yīng)裝置的感應(yīng)蓄電池裝置的示意圖，它們處于探測運行中，和
[0023]圖6具有根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)裝置的感應(yīng)蓄電池裝置和感應(yīng)充電裝置的簡化電路圖，它們處于探測運行中。
【具體實施方式】
[0024]圖1示出處于探測運行中的具有根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)裝置IOa的感應(yīng)充電裝置24a和感應(yīng)蓄電池裝置26a。感應(yīng)裝置IOa由感應(yīng)式手工工具裝置構(gòu)成。感應(yīng)裝置IOa由感應(yīng)充電裝置24a構(gòu)成。感應(yīng)裝置IOa具有振蕩回路電路12a和異物識別單元16a。此外，感應(yīng)裝置IOa在充電運行中設(shè)置用于以感應(yīng)方式將充電能傳遞到感應(yīng)蓄電池裝置26a上。此外，感應(yīng)裝置IOa具有初級感應(yīng)充電單元32a。初級感應(yīng)充電單元32a在充電運行中設(shè)置用于以無線方式將能量從感應(yīng)裝置IOa傳遞到感應(yīng)蓄電池裝置26a上。初級感應(yīng)充電單元32a設(shè)置用于將電能轉(zhuǎn)換為磁場，該磁場能夠由感應(yīng)蓄電池裝置26a的次級感應(yīng)充電單元34a又轉(zhuǎn)換為電能。初級感應(yīng)充電單元32a具有電子單元36a和芯單元38a。芯單元38a板形地構(gòu)成并且包括磁性材料。此外，感應(yīng)裝置IOa具有殼體單元44a。
[0025]初級感應(yīng)充電單元32a的電子單元36a具有振蕩回路電路12a、異物識別單元16a和充電電子元件42a。振蕩回路電路12a具有感應(yīng)線圈14a。感應(yīng)線圈14a環(huán)形地構(gòu)成。感應(yīng)線圈14a包括多個電導(dǎo)體，所述電導(dǎo)體在周向方向上延伸。電導(dǎo)體在周向方向上繞理論上的纏繞軸線40a纏繞。感應(yīng)線圈14a具有主延伸平面，該主延伸平面垂直于纏繞軸線40a取向。此外，感應(yīng)線圈14a在主延伸平面中具有主延伸方向，該主延伸方向比感應(yīng)線圈14a的垂直于主延伸平面的延伸大數(shù)倍。感應(yīng)線圈14a構(gòu)成振蕩回路電路12a的振蕩回路的一部分。感應(yīng)線圈14a設(shè)置用于，為了充電運行由電能產(chǎn)生磁場，以對感應(yīng)蓄電池裝置26a充電。異物識別單元16a設(shè)置用于，在探測運行中探測異物18a。異物識別單元16a設(shè)置用于，在探測運行中探測感應(yīng)裝置IOa和感應(yīng)蓄電池裝置26a之間的接觸區(qū)域46a中的異物18a，該異物阻礙充電過程和/或可能在充電過程期間對操作者、感應(yīng)裝置IOa和/或感應(yīng)蓄電池裝置26a造成危險。正是在金屬異物18a的情況下，充電過程期間接觸區(qū)域46a中的磁場導(dǎo)致異物18a的強烈加熱。在此，一方面損失部分充電能并且由于加熱產(chǎn)生了對于操作者、感應(yīng)裝置IOa和/或感應(yīng)蓄電池裝置26a的危險。此外，異物識別單元16a設(shè)置用于檢驗自身的功能能力。異物識別單元16a設(shè)置用于在探測運行中檢驗自身的功能能力。異物識別單元16a在探測運行期間、在異物識別期間檢驗，是否通過異物識別單元16a進行了異物識別，或者異物識別是否失靈。異物識別單元16a具有輸出元件48a。該輸出元件48a由多色的LED構(gòu)成。通過輸出元件48a，異物識別單元16a將信息輸出給操作者。如果在探測運行期間在接觸區(qū)域46a中不存在任何異物18a，則輸出元件48a亮綠燈。如果在探測運行期間探測到異物18a，則輸出元件48a亮黃燈。如果在探測運行期間由異物識別單元16a確定異物識別失靈，則輸出元件48a亮紅燈。此外可構(gòu)想，在確定異物識別失靈的情況下使感應(yīng)裝置IOa不起作用。此外，原則上也可構(gòu)想在專業(yè)人員看來是有意義的、另外的輸出兀件和/或輸出方式。
[0026]異物識別單元16a具有帶有存儲元件52a的計算單元50a。異物識別單元16a還具有電壓測量元件20a，該電壓測量元件設(shè)置用于，在探測運行中感測振蕩回路電路12a中的電壓變化。電壓測量元件20a設(shè)置用于，在探測運行中感測振蕩回路電路12a中的電壓降。此外，異物識別單元16a具有測試器件22a，該測試器件設(shè)置用于降低振蕩回路電路12a的品質(zhì)。
[0027]在探測運行中，振蕩回路電路12a通過改變頻率達到諧振。在此，輸入頻率通過充電電子元件42a的頻率調(diào)節(jié)器件54a來改變。隨后，通過電壓測量元件20a測量振蕩回路電路12a上的第一電壓Up振蕩回路電路12a的所測得的第一電壓U1被傳遞到異物識別單元16a的計算單元50a上并且在該處存放在存儲元件52a上。在探測運行的下一步驟中控制測試器件22a。在測量第一電壓U1后，測試器件22a接通構(gòu)件30a，用于降低振蕩回路電路12a的品質(zhì)。但是，原則上也可構(gòu)想，相應(yīng)于第二實施例，測試器件22a通過頻率調(diào)節(jié)器件54a引起頻率改變，以將振蕩回路電路12a脫離諧振。隨后，通過電壓測量元件20a測量振蕩回路電路12a上的第二電壓U2。振蕩回路電路12a的所測得的第二電壓U2也被傳遞到異物識別單元16a的計算單元50a上并且在該處存放在存儲元件52a上。隨后，計算和檢驗第一電壓U1和第二電壓U2之間的電壓差A(yù)Up如果所計算的電壓差A(yù)U1近似相當(dāng)于存放在存儲元件52a上的額定電壓差Λ Us，則在接觸區(qū)域46a中不存在任何異物18a。此時，由計算單元50a這樣控制輸出元件48a，使得它亮綠燈并且充電運行能夠開始。如果所計算的電壓差A(yù)U1不近似等于存放在存儲元件52a上的額定電壓差A(yù)Us并且電壓差A(yù)U1不等于零，貝1J在接觸區(qū)域46a中存在異物18a。此時，由計算單元50a這樣控制輸出元件48a,使得它亮黃燈。這種測量過程這樣長時間地重復(fù)，直到異物18a被操作者移除或者感應(yīng)裝置IOa被操作者關(guān)斷。如果所計算的電壓差A(yù)U1等于零，則異物識別單元16a的異物識別失靈。此時，由計算單元50a這樣控制輸出元件48a，使得它亮紅燈。隨后，感應(yīng)裝置IOa自動地不起作用。
[0028]探測運行在每次充電運行前自動開始。但是原則上也可構(gòu)想，充電運行以規(guī)律的間隔被探測運行中斷。
[0029]為了充電運行和為了探測運行，感應(yīng)蓄電池裝置26a被放置在感應(yīng)裝置IOa的殼體單元44a的充電面56a上。充電面56a在預(yù)設(shè)的狀態(tài)中平行于基底延伸并且背離該基底。充電面56a設(shè)置用于，接收用于充電運行和探測運行的感應(yīng)蓄電池裝置26a。從殼體單元44a的充電面56a出發(fā)向著感應(yīng)裝置IOa的中心的方向，在感應(yīng)裝置IOa中排列有:首先是振蕩回路電路12a的感應(yīng)線圈14a、初級感應(yīng)充電單元32a的芯單元38a、屏蔽單元58a和初級感應(yīng)充電單元32a的電子單元36a (感應(yīng)線圈14a除外)。屏蔽單元58a設(shè)置用于保護電子單元36a的主要部分免受由感應(yīng)線圈14a所產(chǎn)生的磁場的干擾影響或者反之。電子單元36a未進一步可見地與用于能量供入的線纜60a連接。
[0030]感應(yīng)蓄電池裝置26a由感應(yīng)式手工工具蓄電池裝置構(gòu)成。感應(yīng)蓄電池裝置26a具有殼體單元62a。此外，感應(yīng)蓄電池裝置26a具有電池單元64a和次級感應(yīng)充電單元34a。電池單元64a設(shè)置用于儲存能量。此外，電池單元64a設(shè)置用于對未進一步可見的手工式工具機供能。電池單元64a布置在殼體單元62a中。次級感應(yīng)充電單元34a在充電運行中設(shè)置用于，以感應(yīng)裝置IOa的所接收的能量對電池單元64a充電。在探測運行中，次級感應(yīng)充電單元34a通過開關(guān)66a與電池單元64a分開。次級感應(yīng)充電單元34a具有電子單元68a和芯單元70a。芯單元70a板形地構(gòu)成并且包括磁性材料。電子單元68a具有振蕩回路電路72a和充電電子元件74a。振蕩回路電路72a具有感應(yīng)線圈76a。感應(yīng)線圈76a環(huán)形地構(gòu)成。感應(yīng)線圈76a包括多個電導(dǎo)體,所述電導(dǎo)體在周向方向上延伸。電導(dǎo)體在周向方向上繞理論上的纏繞軸線40a纏繞。感應(yīng)線圈76a具有主延伸平面，該主延伸平面垂直于纏繞軸線40a取向。此外，感應(yīng)線圈76a在主延伸平面中具有主延伸方向，該主延伸方向比感應(yīng)線圈76a的垂直于主延伸平面的延伸大數(shù)倍。感應(yīng)線圈76a構(gòu)成振蕩回路電路72a的振蕩回路的一部分。次級感應(yīng)充電單元34a布置在電池單元64a和殼體單元62a的殼體壁78a之間。從殼體壁78a出發(fā)向著電池單元64a的方向排列有:首先是振蕩回路電路72a的感應(yīng)線圈76a、次級感應(yīng)充電單元34a的芯單元70a、屏蔽單元80a和次級感應(yīng)充電單元34a的電子單元68a (感應(yīng)線圈76a除外)。屏蔽單元80a設(shè)置用于，保護電子單元68a的重要部分和電池單元64a免受感應(yīng)線圈76a的干擾影響或者反之(圖2)。
[0031]在感應(yīng)蓄電池裝置26和感應(yīng)裝置IOa之間，異物18a布置在接觸區(qū)域46a中。異物18a布置在感應(yīng)蓄電池裝置26a的殼體壁78a和感應(yīng)裝置IOa的充電面56a之間的區(qū)域中。在此，所示的異物18a應(yīng)該尤其象征性地代表異物。
[0032]感應(yīng)裝置IOa和感應(yīng)蓄電池裝置26a構(gòu)成系統(tǒng)28a。
[0033]圖3示出探測運行中的具有根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)裝置IOa的感應(yīng)充電裝置24a和感應(yīng)蓄電池裝置26a的簡化電路圖。感應(yīng)充電裝置24a構(gòu)成感應(yīng)裝置10a。感應(yīng)裝置IOa的電路圖具有振蕩回路電路12a、充電電子元件42a和異物識別單元16a。振蕩回路電路12a具有感應(yīng)線圈14a和電容82a。充電電子元件42a具有交流電源84a和頻率調(diào)節(jié)器件54a。此外，異物識別單元16a具有電壓測量元件20a、帶有開關(guān)96a的測試器件22a和構(gòu)件30a。相應(yīng)于第二實施例替代的測試器件22a用虛線表示。交流電源84a與頻率調(diào)節(jié)器件54a的輸入側(cè)連接。在頻率調(diào)節(jié)器件54a的輸出側(cè)上布置有感應(yīng)線圈14a、電容82a、電壓測量元件20a、測試器件22a的開關(guān)96a和構(gòu)件30a。測試器件22a的開關(guān)96a與構(gòu)件30a串聯(lián)。測試器件22a的開關(guān)96a和構(gòu)件30a又與電容82a和與電壓測量元件20a并聯(lián)。感應(yīng)線圈14a與測試器件22a的開關(guān)96a、構(gòu)件30a、電容82a和電壓測量元件20a串聯(lián)。構(gòu)件30a由電阻構(gòu)成。如果測試器件22a的開關(guān)96a閉合，則構(gòu)件30a被接通。開關(guān)96a由測試器件22a控制。在圖3中所示的位置中，開關(guān)96a是打開的，這意味著在所示的狀態(tài)下通過電壓測量元件20a測量第一電壓Up感應(yīng)線圈14a和電容82a構(gòu)成了振蕩回路電路12a的振蕩回路。
[0034]感應(yīng)蓄電池裝置26a的電路圖具有振蕩回路電路72a、充電電子元件74a和電池單元64a。振蕩回路電路72a具有感應(yīng)線圈76a。充電電子元件74a具有整流電路86a。整流電路86a由橋接整流器構(gòu)成。整流電路86a在輸入側(cè)與振蕩回路電路72a連接并且對施加在感應(yīng)線圈76a上的電壓進行整流。整流電路86a的輸出側(cè)與電池單元64a連接。整流電路86a以這種方式與電池單元64a連接，從而能夠通過整流電路86a對電池單元64a充電，但是不能放電。在整流電路86a和電池單元64a之間布置有開關(guān)66a。用于未進一步可見的手工工具機的接頭88a與電池單元64a并聯(lián)。
[0035]感應(yīng)裝置IOa的感應(yīng)線圈14a相對感應(yīng)蓄電池裝置26a的感應(yīng)線圈76a無接觸地布置。
[0036]感應(yīng)蓄電池裝置26a的開關(guān)66a可以通過感應(yīng)裝置IOa的異物識別單元16a的計算單元50a的未進一步可見的通信單元來控制。開關(guān)66a設(shè)置用于在探測運行和充電運行之間來回轉(zhuǎn)換。
[0037]在圖4至6中示出本發(fā)明的另一實施例。以下說明基本上局限于所述實施例之間的不同之處，其中，在保持不變的構(gòu)件、特征和功能方面可以參考圖1至3的實施例的說明。為了區(qū)分所述實施例，圖1至3中的實施例的參考標記中的字母a被圖4至5的實施例的參考標記中的字母b取代。對于被相同`地標識的構(gòu)件，尤其對于具有相同參考標記的構(gòu)件，原則上也可以參考圖1和2的實施例的圖示和/或描述。
[0038]圖4示出具有根據(jù)本發(fā)明的替代的感應(yīng)裝置10' b的感應(yīng)蓄電池裝置26b和感應(yīng)充電裝置24b，該感應(yīng)裝置具有振蕩回路電路12' b和異物識別單元16' b，它們處于探測運行中。感應(yīng)裝置10' b由感應(yīng)式手工工具裝置構(gòu)成。感應(yīng)裝置10' b由感應(yīng)蓄電池裝置26b構(gòu)成。感應(yīng)裝置1(V b具有振蕩回路電路12' b和異物識別單元W b。感應(yīng)裝置1(V b具有殼體單元62b。此外，感應(yīng)裝置1(V b具有電池單元64b和次級感應(yīng)充電單元34b。電池單元64b設(shè)置用于儲存能量。此外，電池單元64b設(shè)置用于對未進一步可見的手工式工具機供以能量。電池單元64b布置在殼體單元62b中。次級感應(yīng)充電單元34b在充電運行中設(shè)置用于，以感應(yīng)充電裝置24b的所接收的能量對電池單元64b充電。在探測運行中，次級感應(yīng)充電單元34b通過開關(guān)66b與電池電源64b分開。次級感應(yīng)充電單元34b具有電子單元68b和芯單元70b。芯單元70b板形地構(gòu)成并且包括磁性材料。
[0039]次級感應(yīng)充電單元34b的電子單元68b具有振蕩回路電路12^ b、異物識別單元W b和充電電子元件74b。振蕩回路電路12' b具有感應(yīng)線圈If b。感應(yīng)線圈If b環(huán)形地構(gòu)成。感應(yīng)線圈14' b包括多個電導(dǎo)體，所述電導(dǎo)體在周向方向上延伸。電導(dǎo)體在周向方向上繞理論上的纏繞軸線40b纏繞。感應(yīng)線圈14' b具有主延伸平面，該主延伸平面垂直于纏繞軸線40b取向。此外,感應(yīng)線圈14' b在主延伸平面中具有主延伸方向，該主延伸方向比感應(yīng)線圈14' b的垂直于主延伸平面的延伸大數(shù)倍。感應(yīng)線圈14' b構(gòu)成振蕩回路電路12' b的振蕩回路的一部分。感應(yīng)線圈14' b設(shè)置用于，為了充電運行由磁場產(chǎn)生電能，以對電池單元64b充電。異物識別單元16' b設(shè)置用于在探測運行中探測異物18b。異物識別單元16' b設(shè)置用于，在探測運行中探測感應(yīng)裝置10' b和感應(yīng)充電裝置24b之間的接觸區(qū)域46b中的異物18b，所述異物阻礙充電過程和/或可能在充電過程中造成對操作者、感應(yīng)裝置10' b和/或感應(yīng)充電裝置24b的危險。此外，異物識別單元16' b設(shè)置用于檢驗自身的功能能力。異物識別單元16' b設(shè)置用于，在探測運行中檢驗自身的功能能力。異物識別單元16' b在探測運行期間、在異物識別期間檢驗，異物識別單元16, b是否進行異物識別，或者異物識別是否失靈。異物識別單元16' b具有輸出元件48' b。該輸出元件48' b由多色的LED構(gòu)成。通過輸出元件48' b，異物識別單元16' b將信息輸出給操作者。如果在探測運行期間在接觸區(qū)域46b中不存在任何異物18b，則輸出元件48' b亮綠燈。如果在探測運行期間探測到異物18b，則輸出元件48' b亮黃燈。如果在探測運行期間由異物識別單元16' b確定異物識別失靈，則輸出元件48' b亮紅燈。
[0040]異物識別單元16' b具有帶有存儲元件52' b的計算單元50' b。異物識別單元16, b還具有電壓測量元件20' b，該電壓測量元件設(shè)置用于，在探測運行中感測振蕩回路電路12' b中的電壓變化。電壓測量元件20' b設(shè)置用于，在探測運行中感測振蕩回路電路12' b中的電壓降。此外，異物識別單元16' b具有測試器件22' b，該測試器件設(shè)置用于將振蕩回路電路12' b脫離諧振。測試器件22' b設(shè)置用于，通過改變頻率將振蕩回路電路12' b脫離諧振。
[0041]在探測運行中，振蕩回路電路12' b通過改變頻率達到諧振。在此，輸入頻率通過感應(yīng)充電裝置24b的初級感應(yīng)充電單元32b的電子單元36b的充電電子元件42b的頻率調(diào)節(jié)器件54b來改變。異物識別單元16' b通過未進一步可見的通信單元來控制頻率調(diào)節(jié)器件54b。隨后，通過電壓測量元件20' b測量振蕩回路電路12' b上的第一電壓U1。振蕩回路電路12' b的所測得的第一電壓U1被傳遞到異物識別單元16' b的計算單元50' b上并且在該處存放在存儲元件52' b上。在探測運行的下一步驟中控制測試器件22' b。在測得第一電壓U1后，測試器件22' b通過未進一步可見的通信單元控制頻率調(diào)節(jié)器件54b，以引起頻率改變，該頻率改變將振蕩回路電路12' b脫離諧振。但是，原則上也可構(gòu)想，相應(yīng)于第一實施例，測試器件22' b接通用于減小振蕩回路電路12' b的品質(zhì)的構(gòu)件30' b。隨后，通過電壓測量元件20' b測量振蕩回路電路12' b上的第二電壓U2。振蕩回路電路12' b的所測得的第二電壓U2也被傳遞到異物識別單元16' b的計算單元50' b上并且在該處存放在存儲元件52' b上。隨后，計算和檢驗第一電壓U1和第二電壓U2之間的電壓差A(yù)Up如果所計算的電壓差A(yù)U1近似相當(dāng)于存放在存儲元件52' b中的額定電壓差ΛUs，則在接觸區(qū)域46b中不存在任何異物18b。此時，由計算單元50' b這樣控制輸出元件48' b，使得它亮綠燈并且可以開始充電運行。如果所計算的電壓差A(yù)U1不近似相當(dāng)于存放在存儲元件52' b中的額定電壓差A(yù)Us并且電壓差A(yù)U1F等于零，則在接觸區(qū)域46b中存在異物18b。此時，由計算單元50' b這樣控制輸出元件48' b，使得它亮黃燈。這種測量過程這樣長時間地重復(fù)，直到異物18b被操作者移除或者感應(yīng)裝置10' b被操作者關(guān)斷。如果所計算的電壓差A(yù)U1值為零，則異物識別單元16' b的異物識別失靈。此時，由計算單元50' b這樣控制輸出元件48' b，使得它亮紅燈。隨后，感應(yīng)裝置10' b自動不起作用。
[0042]探測運行在每次充電運行前自動開始。但是，原則上也可構(gòu)想，充電運行以有規(guī)律的間隔被探測運行中斷。異物識別單元16' b可以通過開關(guān)66b在充電運行和探測運行之間來回轉(zhuǎn)換。
[0043]次級感應(yīng)充電單元34b布置在電池單元64b和殼體單元62b的殼體壁78b之間。從殼體壁78b出發(fā)向著電池單元64b的方向排列有:首先是振蕩回路電路12' b的感應(yīng)線圈14' b、次級感應(yīng)充電單元34b的芯單元70b、屏蔽單元80b和次級感應(yīng)充電單元34b的電子單元68b (感應(yīng)線圈14' b除外)。屏蔽單元80b設(shè)置用于保護電子單元68b的重要部分和電池單元64b免受感應(yīng)線圈14' b的干擾影響或者反之(圖5)。
[0044]為了充電運行和為了探測運行，感應(yīng)裝置10' b放置在感應(yīng)充電裝置24b的殼體單兀44b的充電面56b上。充電面56b在預(yù)設(shè)的狀態(tài)中平行于基底延伸并且背離基底。充電面56b設(shè)置用于，為了充電運行和為了探測運行而接收感應(yīng)裝置10' b。
[0045]感應(yīng)充電裝置24b在充電運行中設(shè)置用于，以感應(yīng)方式將充電能傳遞到感應(yīng)裝置10' b上。感應(yīng)充電裝置24b具有初級感應(yīng)充電單元32b。初級感應(yīng)充電單元32b設(shè)置用于，在充電運行中以無線方式將能量從感應(yīng)充電裝置24b傳遞到感應(yīng)裝置10' b上。初級感應(yīng)充電單元32b設(shè)置用于將電能轉(zhuǎn)換為磁場，該磁場能夠由感應(yīng)裝置10' b的次級感應(yīng)充電單元34b又轉(zhuǎn)換為電能。初級感應(yīng)充電單元32b具有電子單元36b和芯單元38b。芯單元38b板形地構(gòu)成并且包括磁性材料。電子單元36b具有振蕩回路電路90b和充電電子元件42b。振蕩回路電路90b具有感應(yīng)線圈92b。感應(yīng)線圈92b環(huán)形地構(gòu)成。感應(yīng)線圈92b包括多個電導(dǎo)體，所述電導(dǎo)體在周向方向上延伸。電導(dǎo)體在周向方向上繞著理論上的纏繞軸線40b纏繞。感應(yīng)線圈92b具有主延伸平面，該主延伸平面垂直于纏繞軸線40a取向。此夕卜，感應(yīng)線圈92b在主延伸平面中具有主延伸方向，該主延伸方向比感應(yīng)線圈92b的垂直于主延伸平面的延伸大數(shù)倍。感應(yīng)線圈92b構(gòu)成振蕩回路電路90b的振蕩回路的一部分。感應(yīng)線圈92b設(shè)置用于，為了充電運行由電能產(chǎn)生磁場，以對感應(yīng)裝置10' b充電。從殼體單元44b的充電面56b出發(fā)向著感應(yīng)充電裝置24b的中心的方向，在感應(yīng)充電裝置24b中排列有:首先是振蕩回路電路90b的感應(yīng)線圈92b、初級感應(yīng)充電單元32b的芯單元38b、屏蔽單元58b和初級感應(yīng)充電單元32b的電子單元38b (除感應(yīng)線圈92b外)。屏蔽單元58b設(shè)置用于保護電子單元36b的重要部分免受由感應(yīng)線圈92b產(chǎn)生的磁場的干擾影響或者反之(圖5)。電子單元36b未進一步可見地與用于供入能量的線纜60b連接。
[0046]在感應(yīng)裝置10' b和感應(yīng)充電裝置24b之間，異物18b布置在接觸區(qū)域46b中。異物18b布置在感應(yīng)裝置1(V b的殼體壁78b和感應(yīng)充電裝置24b的充電面56b之間的區(qū)域中。在此，所示的異物18b應(yīng)尤其象征性地代表異物(圖5)。
[0047]感應(yīng)裝置10' b和感應(yīng)充電裝置24b構(gòu)成系統(tǒng)28b。
[0048]圖6示出探測運行中的具有根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)裝置10' b的感應(yīng)蓄電池裝置26b和感應(yīng)充電裝置24b的簡化電路圖。感應(yīng)蓄電裝置26b構(gòu)成感應(yīng)裝置1(V b。感應(yīng)裝置IO1 b的電路圖具有振蕩回路電路12' b、充電電子元件74b、電池單元64b和異物識別單元W b。振蕩回路電路12' b具有感應(yīng)線圈If b和電容94b。此外，異物識別單元16' b具有電壓測量元件20' b和測試器件22' b。相應(yīng)于第一實施例替代的、具有構(gòu)件30; b和開關(guān)96' b的測試器件22' b用虛線表示。充電電子元件74b具有整流電路86b。整流電路86b由橋接整流器構(gòu)成。整流電路86b在輸入側(cè)與振蕩回路電路12' b連接并且對施加在感應(yīng)線圈14' b上的電壓進行整流。在整流電路86b的輸入側(cè)上布置有感應(yīng)線圈14' b、電容94b和電壓測量元件20' b。電容94b和電壓測量元件20' b互相并聯(lián)。感應(yīng)線圈If b與電容94b和與電壓測量元件2(V b串聯(lián)。感應(yīng)線圈If b和電容94b構(gòu)成振蕩回路電路12' b的振蕩回路。整流電路86b的輸出側(cè)與電池單元64b連接。整流電路86b以這種方式與電池單元64b連接，從而能夠通過整流電路86b對電池單元64b充電，但是不能放電。在整流電路86b和電池單元64b之間布置有開關(guān)66b。開關(guān)66b可以由感應(yīng)裝置10' b的異物識別單元16' b的計算單元50' b控制。用于未進一步可見的手工工具機的接頭88b與電池單元64b并聯(lián)。
[0049]感應(yīng)裝置1(V b的感應(yīng)線圈If b相對于感應(yīng)充電裝置24b的感應(yīng)線圈92b無接觸地布置。
[0050]感應(yīng)充電裝置24b的電路圖具有振蕩回路電路90b和充電電子元件42b。振蕩回路電路90b具有感應(yīng)線圈92b和電容82b。充電電子元件42b具有交流電源84b和頻率調(diào)節(jié)器件54b。交流電源84b與頻率調(diào)節(jié)器件54b的輸入側(cè)連接。在頻率調(diào)節(jié)器件54b的輸出側(cè)上布置有感應(yīng)線圈92b和電容82b。感應(yīng)線圈92b與電容82b串聯(lián)。感應(yīng)線圈92b和電容82b構(gòu)成了振蕩回路電路90b的振蕩回路。
【權(quán)利要求】
1.一種感應(yīng)裝置、特別是感應(yīng)手工工具裝置，其具有:振蕩回路電路(12a ;12' b)，所述振蕩回路電路具有感應(yīng)線圈(14a ;14' b);異物識別單元(16a;16' b)，所述異物識別單元設(shè)置用于在探測運行中探測異物(18a;18b);其特征在于，所述異物識別單元(16a;16' b)設(shè)置用于檢查自身的功能能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)裝置，其特征在于，所述異物識別單元(16a;16' b)設(shè)置用于至少在探測運行中檢查自身的功能能力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應(yīng)裝置，其特征在于，所述異物識別單元(16a;16' b)具有至少一個電壓測量元件(20a ；20' b)，所述電壓測量元件設(shè)置用于在探測運行中檢測所述振蕩回路電路(12a ;12' b)中的電壓變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)裝置，其特征在于，所述電壓測量元件(20a;20' b)設(shè)置用于在探測運行中檢測所述振蕩回路電路(12a ;12' b)中的電壓降。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的感應(yīng)裝置，其特征在于，所述異物識別單元(16a ;16' b)具有至少一個測試器件(22a ;22' b)，所述測試器件設(shè)置用于減小所述振蕩回路電路(12a ;12' b)的品質(zhì)和/或使所述振蕩回路電路(12a ;12' b)脫尚諧振。
6.一種具有根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的感應(yīng)裝置(IOa)的感應(yīng)充電裝置。
7.一種具有根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的感應(yīng)裝置(10' b)的感應(yīng)蓄電池裝置。
8.一種具有感應(yīng)蓄電池裝置(26a)和根據(jù)權(quán)利要求6所述的感應(yīng)充電裝置(24a)的系統(tǒng)。
9.一種具有感應(yīng)充電裝置(24b)和根據(jù)權(quán)利要求7所述的感應(yīng)蓄電池裝置(26b)的系統(tǒng)。
10.一種利用振蕩回路電路(12a ;12' b)和異物識別單元(16a b)的方法，所述振蕩回路電路具有感應(yīng)線圈(14a ;14' b)，所述異物識別單元在探測運行中探測異物(18a ; 18b),其特征在于,所述異物識別單元(16a; 16' b)檢查自身的功能能力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述振蕩回路電路(12a;12' b)在探測運行中通過至少一個頻率改變進行諧振，并且接著通過所述電壓測量元件(20a ;20' b)測量所述振蕩回路電路(12a ;12' b)上的第一電壓A。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述異物識別單元(16a;16' b)具有測試器件(22a ;22' b)，所述測試器件在探測運行中在測量第一電壓U1之后通過接通至少一個構(gòu)件(30a ；30' b)來減小所述振蕩回路電路(12a ；12/ b)的品質(zhì)，并且接著通過所述電壓測量元件(20a ;20' b)來測量所述振蕩回路電路(12a ;12' b)上的第二電壓U2，并且所述第一電壓Ul與所述第二電壓U2之間的電壓差A(yù)U1被檢驗。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述異物識別單元(16a;16' b)具有測試器件(22a ;22' b)，所述測試器件在探測運行中在測量第一電壓U1之后通過至少一個頻率改變使所述振蕩回路電路(12a ；12' b)脫離諧振，并且接著通過所述電壓測量元件(20a ；20' b)來測量所述振蕩回路電路(12a ；12' b)上的第二電壓U2，并且所述第一電壓U1與所述第二電壓U2之間的電壓差A(yù)U1被檢驗。
【文檔編號】H02J17/00GK103887893SQ201310757476
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】J·馬克 申請人:羅伯特·博世有限公司