感应装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种感应装置、特别是感应手工工具装置，其具有：振荡回路电路(12a；12′b)，该振荡回路电路具有感应线圈(14a；14′b)；异物识别单元(16a；16′b)，该异物识别单元设置用于在探测运行中探测异物(18a；18′b)。本发明建议，异物识别单元(16a；16′b)设置用于检查自身的功能能力。
【专利说明】感应装置【技术领域】
[0001]已经提出一种感应装置、特别是感应手工工具装置，其具有:振荡回路电路，该振荡回路电路具有感应线圈；以及异物识别单元，该异物识别单元设置用于在探测运行中探测异物。
【发明内容】
[0002]本发明涉及一种感应装置、特别是感应手工工具装置，其具有:振荡回路电路，该振荡回路电路具有感应线圈；以及异物识别单元，该异物识别单元设置用于在探测运行中探测异物。
[0003]本发明建议，异物识别单元设置用于检查自身的功能能力。“感应装置”联系上下文应特别是理解为一种装置，该装置至少部分设置用于将电能转换为磁场或者将磁场转换为电能。优选的是，所述感应装置应理解为具有发生器和接收器的感应系统的一部分。发生器在这里设置用于将电能转换为磁场，并且接收器设置用于将磁场转换为电能。特别优选的是，所述感应装置应理解为感应充电系统的一部分，该感应充电系统具有构造为充电装置的发生器和构造为蓄电池装置的接收器。感应装置不仅可以由发生器也可以由接收器形成。此外，“感应手工工具装置”联系上下文应特别是理解为一种用于手工工具机的感应装置。这里“手工工具机”应特别是理解为一种加工工件的机器，但是有利是钻机、锤钻和/或冲击锤、锯机、刨机、起子机、铣机、磨削机、角磨机、园艺工具和/或多功能工具。“振荡回路电路”联系上下文应特别是理解为具有谐振能力的电路。优选的是，所述振荡回路电路应特别是理解为一种电路，该电路具有振荡回路的至少一部分，该振荡回路的具有至少一个线圈和至少一个电容器。特别优选的是，电路在此不仅可以只由振荡回路形成，而且可以由振荡回路和其他构件形成。这里“电路”应特别是理解为一种电子电路。优选的是，所述电路应特别是理解为电的和/或电子的构件的联接。此外，“感应线圈”联系上下文应特别是理解为一种元件，该元件至少部分由电导体、特别是缠绕的电导体组成，该电导体至少部分以圆盘的形式设置。优选的是，在靠近磁场的情况下在所述电导体内感应出电压和/或在靠近电压的情况下所述导体产生磁场。此外，“异物识别单元”联系上下文应特别是理解为一种单元，该单元设置用于探测特`别是感应装置的周围环境中的异物。优选的是，所述异物识别单元应特别是理解为一种单元，该单元设置用于探测异物，所述异物设置在感应充电装置与蓄电池装置之间的接触区域内并且可能在充电运行时影响充电过程。在这里“异物”应特别是理解为金属的和/或磁性的构件、部件或者其他物体。“探测运行”联系上下文应特别是理解为一种运行状态，感应装置的异物识别单元至少设置用于在该运行状态下探测异物。优选的是，所述探测运行应特别是理解为一种运行状态，该运行状态在充电运行之前和/或在充电运行期间期满。在这里，“充电运行”应特别是理解为一种运行状态，在该运行状态下从外部给蓄电池装置的电池单元供应能量。优选的是，所述充电运行应特别是理解为一种运行状态，在该运行状态下蓄电池装置的电池单元暂时储存从外部所供入的能量。此外，“检查自身的功能能力”联系上下文应特别是理解为:通过异物识别单元自身进行检查异物识别单元关于异物识别的功能。优选的是，所述检查自身的功能能力应理解为:检查该异物识别单元的异物识别的可靠性和/或总体的功能高效性。特别优选的是，所述检查自身的功能能力这里应特别是理解为异物识别单元的异物识别的功能的停止。
[0004]通过感应装置的根据本发明的构型可以特别有利地检查所述异物识别单元的功能能力。此外，由此可以利用所述异物识别单元自身来实现所述功能能力的特别可靠的检查。由此，特别是不需要用于检查的附加单元，由此可以将构件的数量很小地保持。
[0005]此外建议，异物识别单元设置用于:至少在探测运行中检查自身的功能能力。由此可以特别是在探测运行期间检查功能能力，由此可以以很小的或者无时间损失来检查功能能力。此外，由此可以特别是在过程中执行异物识别和检查所述异物识别。
[0006]此外建议，异物识别单元具有至少一个电压测量元件，该电压测量元件设置用于在探测运行中检测振荡回路电路中的电压变化。优选的是，电压测量元件设置用于:在探测运行中检测振荡回路电路中电压随时间的的变化。“电压测量元件”联系上下文应特别是理解为一种元件，该元件设置用于测量电压。优选的是，所述电压测量元件应特别是理解为一种元件，该元件具有至少一个测量机构和/或具有至少一个测量电子器件。特别优选的是，所述电压测量元件应特别是理解为一种电压测量设备和/或电压测量装置。由此可以实现特别有利的异物识别和/或对异物识别单元的自身的功能能力的特别有利的检查。此外，由此可以特别有利地检测电压。
[0007]此外建议，电压测量元件设置用于:在探测运行中检测振荡回路电路中的电压降。“电压降”联系上下文应特别是理解为电压随时间的减小。优选的是，所述电压降应特别是理解为电压朝零值的方向随时间的变化、特别是降到一个不为零的值。特别有利的是，所述电压降应特别是理解为电压的绝对值随时间的减小。由此可以实现特别有利的异物识别和/或对异物识别单元自身的功能能力的特别有利的检查。
[0008]此外建议，异物识别单元具有至少一个测试器件，该测试器件设置用于:减小振荡回路电路的品质和/或使振荡回路电路脱离谐振。“测试器件”联系上下文应特别是理解为计算单元的构件和/或部件，该计算单元具有计算程序和/或在技术人员看来有意义的其它器件。优选的是，所述测试器件应特别是理解为一种器件，该器件设置用于为了测试和/或测量的目的来改变振荡回路电路的至少一个特征参量。优选的是，所述器件设置用于:在探测运行期间改变振荡回路电路的至少一个特征参量用于异物识别和/或用于检查该异物识别。此外，“振荡回路电路的品质”联系上下文应特别是理解为一种因子，该因子描述了具有振荡能力的系统、特别是振荡回路电路的振荡回路的衰减。优选的是，所述振荡回路电路的品质应特别是理解为一种关于带宽的中间频率。带宽在这里应特别是定义为频率范围，在该频率范围的边界上电平改变了 3dB因子。特别优选的是，所述振荡回路电路的品质应特别是理解为一种储存在具有振荡能力的系统中的相对于时间t的总能量与每周期相对于时间t的能量损失之间的比值。
[0009]“振荡回路电路的谐振”联系上下文应特别是理解为，产生的固有频率至少接近地相应于振荡回路电路的谐振频率。“振荡回路电路的谐振频率”在这里应特别是理解为一种具有振荡能力的系统的固有频率、特别是振荡回路电路的振荡回路的固有频率。优选的是，所述振荡回路电路的谐振频率应特别是理解为一种固有频率，该固有频率在系统中的两个不同形式的储能器之间出现。特别优选的是，所述振荡回路电路的谐振频率应特别是理解为电振荡回路的谐振频率，该电振荡回路具有至少一个电容器和至少一个线圈。此外，这里“至少接近地”应特别是理解为，与预设值的偏差特别是小于该预设值的10%、优选小于5%、并且特别优选小于2%。此外，“脱离谐振”联系上下文应特别是理解为，主动通过改变特别是至少一个特征参量来终止和/或中断该振荡回路电路的谐振状态。优选的是，所述脱离谐振应特别是理解为，振荡回路电路的输入频率被主动调节到与谐振频率大大不同的值。在这里，所述大大不同的值应特别是理解为，与一个值的偏差特别是该值的至少2%、优选至少5%、并且特别优选至少10%。由此可以实现特别有利的异物识别和/或对该异物识别单元的自身的功能能力的特别有利的检查。此外，由此可以特别有利地提供用于至少一个测量的检验状态和域异物识别单元的检查。
[0010]此外，本发明涉及一种方法，该方法利用具有感应线圈的振荡回路电路以及利用在探测运行中探测异物的异物识别单元。
[0011 ] 本发明建议，异物识别单元检查自身的功能能力。通过根据本发明的方法可以特别有利地检查所述异物识别单元的功能能力。此外，由此可以利用异物识别自身来实现对功能能力的特别可靠的检查。由此可以特别是节省用于检查的附加单元，由可以将构件的数量很小地保持。
[0012]此外建议，在探测运行中通过至少一个频率改变使振荡回路电路进行谐振，并且紧接着通过电压测量元件测量该振荡回路电路上的第一电压。优选的是，在探测运行中通过至少一个改变所述振荡回路电路的输入频率使振荡回路电路进行谐振，并且紧接着测量振荡回路电路上的第一电压。“进行谐振”联系上下文应特别是理解为，主动地通过改变特别是至少一个特征参量来引起振荡回路电路的谐振状态。优选的是，所述进行谐振应特别是理解为振荡回路电路的固有频率被主动地调节到至少接近谐振频率的值。这里“至少接近”应特别是理解为，与预设值的偏差特别是小于该预设值的10%、优选小于5%、并且特别优选小于2%。由此，特别有利地测量电压用于异物识别和/或用于检查所述异物识别的功能能力。
[0013]此外建议，异物识别单元具有测试器件，该测试器件在探测运行中在测量第一电压之后通过接通至少一个构件来减小振荡回路电路的品质，并且紧接着通过电压测量元件来测量该振荡回路电路上的第二电压，并且第一电压与第二电压之间的电压差被检验。由此实现了特别有利的异物识别和/或对所述异物识别自身的功能能力的特别有利的检查。通过检验第一电压与第二电压之间的电压差可以特别有利地实现异物识别并且同时检查该异物识别的功能能力。如果例如第一电压与第二电压之间的电压降过小，则由此可以推断出感应装置的磁场中存在异物。如果第一电压与第二电压之间不存在电压降，则可以推断出:异物识别单元的异物识别停止。此外可以通过测试器件有利地减小振荡回路电路的品质。
[0014]此外建议，异物识别单元具有测试器件，该测试器件在探测运行中在测量第一电压之后通过至少一个频率改变使振荡回路电路脱离谐振，并且紧接着通过电压测量元件测量该振荡回路电路上的第二电压，并且第一电压与第二电压之间的电压差被检验。由此实现了特别有利的异物识别和/或对异物识别自身的功能能力的特别有利的检查。通过检验第一电压与第二电压之间的电压差可以特别有利地实现了同时检查异物识别的功能能力的异物识别功能。如果例如第一电压与第二电压之间的电压降过小，则由此可以推断出感应装置的磁场中存在异物。如果第一电压与第二电压之间没有电压降，则可以推断出:异物识别单元的异物识别停止。此外可以通过测试器件有利使振荡回路电路脱离谐振频率。
[0015]根据本发明的感应装置、感应充电装置、感应蓄电池装置、系统以及根据本发明的方法在这里不应局限于上述的应用和结构形式。特别的是，根据本发明的感应装置、感应充电装置、感应蓄电池装置、系统以及根据本发明的方法为了满足这里所述的工作原理可以具有与这里提到的单个元件、构件和单元的数目不同的数量。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]其他的优点由以下图示说明得知。在附图中示出本发明的两个实施例。图示、说明以及权力要求包含多种组合式的特征。专业人士也会符合目的地单个看待这些特征并且总结成有意义的其他组合。
[0017]附图示出:
[0018]图1以示意图示出具有根据本发明的感应装置的感应充电装置和感应蓄电池装置，该感应装置具有振荡回路电路和异物识别单元，它们处于探测运行中，
[0019]图2具有根据本发明的感应装置的感应充电装置的部分剖面图和感应蓄电池装置的示意图，它们处于探测运行中，
[0020]图3具有根据本发明的感应装置的感应充电装置和感应蓄电池装置的简化电路图，它们处于探测运行中，
[0021]图4以示意图示出具有根据本发明的、替代的感应装置的感应蓄电池装置和感应充电装置，该感应装置具有振荡回路电路和异物识别单元，它们处于探测运行中，
[0022]图5感应充电装置的部分剖面图和具有根据本发明的、替代的感应装置的感应蓄电池装置的示意图，它们处于探测运行中，和
[0023]图6具有根据本发明的感应装置的感应蓄电池装置和感应充电装置的简化电路图，它们处于探测运行中。
【具体实施方式】
[0024]图1示出处于探测运行中的具有根据本发明的感应装置IOa的感应充电装置24a和感应蓄电池装置26a。感应装置IOa由感应式手工工具装置构成。感应装置IOa由感应充电装置24a构成。感应装置IOa具有振荡回路电路12a和异物识别单元16a。此外，感应装置IOa在充电运行中设置用于以感应方式将充电能传递到感应蓄电池装置26a上。此外，感应装置IOa具有初级感应充电单元32a。初级感应充电单元32a在充电运行中设置用于以无线方式将能量从感应装置IOa传递到感应蓄电池装置26a上。初级感应充电单元32a设置用于将电能转换为磁场，该磁场能够由感应蓄电池装置26a的次级感应充电单元34a又转换为电能。初级感应充电单元32a具有电子单元36a和芯单元38a。芯单元38a板形地构成并且包括磁性材料。此外，感应装置IOa具有壳体单元44a。
[0025]初级感应充电单元32a的电子单元36a具有振荡回路电路12a、异物识别单元16a和充电电子元件42a。振荡回路电路12a具有感应线圈14a。感应线圈14a环形地构成。感应线圈14a包括多个电导体，所述电导体在周向方向上延伸。电导体在周向方向上绕理论上的缠绕轴线40a缠绕。感应线圈14a具有主延伸平面，该主延伸平面垂直于缠绕轴线40a取向。此外，感应线圈14a在主延伸平面中具有主延伸方向，该主延伸方向比感应线圈14a的垂直于主延伸平面的延伸大数倍。感应线圈14a构成振荡回路电路12a的振荡回路的一部分。感应线圈14a设置用于，为了充电运行由电能产生磁场，以对感应蓄电池装置26a充电。异物识别单元16a设置用于，在探测运行中探测异物18a。异物识别单元16a设置用于，在探测运行中探测感应装置IOa和感应蓄电池装置26a之间的接触区域46a中的异物18a，该异物阻碍充电过程和/或可能在充电过程期间对操作者、感应装置IOa和/或感应蓄电池装置26a造成危险。正是在金属异物18a的情况下，充电过程期间接触区域46a中的磁场导致异物18a的强烈加热。在此，一方面损失部分充电能并且由于加热产生了对于操作者、感应装置IOa和/或感应蓄电池装置26a的危险。此外，异物识别单元16a设置用于检验自身的功能能力。异物识别单元16a设置用于在探测运行中检验自身的功能能力。异物识别单元16a在探测运行期间、在异物识别期间检验，是否通过异物识别单元16a进行了异物识别，或者异物识别是否失灵。异物识别单元16a具有输出元件48a。该输出元件48a由多色的LED构成。通过输出元件48a，异物识别单元16a将信息输出给操作者。如果在探测运行期间在接触区域46a中不存在任何异物18a，则输出元件48a亮绿灯。如果在探测运行期间探测到异物18a，则输出元件48a亮黄灯。如果在探测运行期间由异物识别单元16a确定异物识别失灵，则输出元件48a亮红灯。此外可构想，在确定异物识别失灵的情况下使感应装置IOa不起作用。此外，原则上也可构想在专业人员看来是有意义的、另外的输出兀件和/或输出方式。
[0026]异物识别单元16a具有带有存储元件52a的计算单元50a。异物识别单元16a还具有电压测量元件20a，该电压测量元件设置用于，在探测运行中感测振荡回路电路12a中的电压变化。电压测量元件20a设置用于，在探测运行中感测振荡回路电路12a中的电压降。此外，异物识别单元16a具有测试器件22a，该测试器件设置用于降低振荡回路电路12a的品质。
[0027]在探测运行中，振荡回路电路12a通过改变频率达到谐振。在此，输入频率通过充电电子元件42a的频率调节器件54a来改变。随后，通过电压测量元件20a测量振荡回路电路12a上的第一电压Up振荡回路电路12a的所测得的第一电压U1被传递到异物识别单元16a的计算单元50a上并且在该处存放在存储元件52a上。在探测运行的下一步骤中控制测试器件22a。在测量第一电压U1后，测试器件22a接通构件30a，用于降低振荡回路电路12a的品质。但是，原则上也可构想，相应于第二实施例，测试器件22a通过频率调节器件54a引起频率改变，以将振荡回路电路12a脱离谐振。随后，通过电压测量元件20a测量振荡回路电路12a上的第二电压U2。振荡回路电路12a的所测得的第二电压U2也被传递到异物识别单元16a的计算单元50a上并且在该处存放在存储元件52a上。随后，计算和检验第一电压U1和第二电压U2之间的电压差AUp如果所计算的电压差AU1近似相当于存放在存储元件52a上的额定电压差Λ Us，则在接触区域46a中不存在任何异物18a。此时，由计算单元50a这样控制输出元件48a，使得它亮绿灯并且充电运行能够开始。如果所计算的电压差AU1不近似等于存放在存储元件52a上的额定电压差AUs并且电压差AU1不等于零，贝1J在接触区域46a中存在异物18a。此时，由计算单元50a这样控制输出元件48a,使得它亮黄灯。这种测量过程这样长时间地重复，直到异物18a被操作者移除或者感应装置IOa被操作者关断。如果所计算的电压差AU1等于零，则异物识别单元16a的异物识别失灵。此时，由计算单元50a这样控制输出元件48a，使得它亮红灯。随后，感应装置IOa自动地不起作用。
[0028]探测运行在每次充电运行前自动开始。但是原则上也可构想，充电运行以规律的间隔被探测运行中断。
[0029]为了充电运行和为了探测运行，感应蓄电池装置26a被放置在感应装置IOa的壳体单元44a的充电面56a上。充电面56a在预设的状态中平行于基底延伸并且背离该基底。充电面56a设置用于，接收用于充电运行和探测运行的感应蓄电池装置26a。从壳体单元44a的充电面56a出发向着感应装置IOa的中心的方向，在感应装置IOa中排列有:首先是振荡回路电路12a的感应线圈14a、初级感应充电单元32a的芯单元38a、屏蔽单元58a和初级感应充电单元32a的电子单元36a (感应线圈14a除外)。屏蔽单元58a设置用于保护电子单元36a的主要部分免受由感应线圈14a所产生的磁场的干扰影响或者反之。电子单元36a未进一步可见地与用于能量供入的线缆60a连接。
[0030]感应蓄电池装置26a由感应式手工工具蓄电池装置构成。感应蓄电池装置26a具有壳体单元62a。此外，感应蓄电池装置26a具有电池单元64a和次级感应充电单元34a。电池单元64a设置用于储存能量。此外，电池单元64a设置用于对未进一步可见的手工式工具机供能。电池单元64a布置在壳体单元62a中。次级感应充电单元34a在充电运行中设置用于，以感应装置IOa的所接收的能量对电池单元64a充电。在探测运行中，次级感应充电单元34a通过开关66a与电池单元64a分开。次级感应充电单元34a具有电子单元68a和芯单元70a。芯单元70a板形地构成并且包括磁性材料。电子单元68a具有振荡回路电路72a和充电电子元件74a。振荡回路电路72a具有感应线圈76a。感应线圈76a环形地构成。感应线圈76a包括多个电导体,所述电导体在周向方向上延伸。电导体在周向方向上绕理论上的缠绕轴线40a缠绕。感应线圈76a具有主延伸平面，该主延伸平面垂直于缠绕轴线40a取向。此外，感应线圈76a在主延伸平面中具有主延伸方向，该主延伸方向比感应线圈76a的垂直于主延伸平面的延伸大数倍。感应线圈76a构成振荡回路电路72a的振荡回路的一部分。次级感应充电单元34a布置在电池单元64a和壳体单元62a的壳体壁78a之间。从壳体壁78a出发向着电池单元64a的方向排列有:首先是振荡回路电路72a的感应线圈76a、次级感应充电单元34a的芯单元70a、屏蔽单元80a和次级感应充电单元34a的电子单元68a (感应线圈76a除外)。屏蔽单元80a设置用于，保护电子单元68a的重要部分和电池单元64a免受感应线圈76a的干扰影响或者反之(图2)。
[0031]在感应蓄电池装置26和感应装置IOa之间，异物18a布置在接触区域46a中。异物18a布置在感应蓄电池装置26a的壳体壁78a和感应装置IOa的充电面56a之间的区域中。在此，所示的异物18a应该尤其象征性地代表异物。
[0032]感应装置IOa和感应蓄电池装置26a构成系统28a。
[0033]图3示出探测运行中的具有根据本发明的感应装置IOa的感应充电装置24a和感应蓄电池装置26a的简化电路图。感应充电装置24a构成感应装置10a。感应装置IOa的电路图具有振荡回路电路12a、充电电子元件42a和异物识别单元16a。振荡回路电路12a具有感应线圈14a和电容82a。充电电子元件42a具有交流电源84a和频率调节器件54a。此外，异物识别单元16a具有电压测量元件20a、带有开关96a的测试器件22a和构件30a。相应于第二实施例替代的测试器件22a用虚线表示。交流电源84a与频率调节器件54a的输入侧连接。在频率调节器件54a的输出侧上布置有感应线圈14a、电容82a、电压测量元件20a、测试器件22a的开关96a和构件30a。测试器件22a的开关96a与构件30a串联。测试器件22a的开关96a和构件30a又与电容82a和与电压测量元件20a并联。感应线圈14a与测试器件22a的开关96a、构件30a、电容82a和电压测量元件20a串联。构件30a由电阻构成。如果测试器件22a的开关96a闭合，则构件30a被接通。开关96a由测试器件22a控制。在图3中所示的位置中，开关96a是打开的，这意味着在所示的状态下通过电压测量元件20a测量第一电压Up感应线圈14a和电容82a构成了振荡回路电路12a的振荡回路。
[0034]感应蓄电池装置26a的电路图具有振荡回路电路72a、充电电子元件74a和电池单元64a。振荡回路电路72a具有感应线圈76a。充电电子元件74a具有整流电路86a。整流电路86a由桥接整流器构成。整流电路86a在输入侧与振荡回路电路72a连接并且对施加在感应线圈76a上的电压进行整流。整流电路86a的输出侧与电池单元64a连接。整流电路86a以这种方式与电池单元64a连接，从而能够通过整流电路86a对电池单元64a充电，但是不能放电。在整流电路86a和电池单元64a之间布置有开关66a。用于未进一步可见的手工工具机的接头88a与电池单元64a并联。
[0035]感应装置IOa的感应线圈14a相对感应蓄电池装置26a的感应线圈76a无接触地布置。
[0036]感应蓄电池装置26a的开关66a可以通过感应装置IOa的异物识别单元16a的计算单元50a的未进一步可见的通信单元来控制。开关66a设置用于在探测运行和充电运行之间来回转换。
[0037]在图4至6中示出本发明的另一实施例。以下说明基本上局限于所述实施例之间的不同之处，其中，在保持不变的构件、特征和功能方面可以参考图1至3的实施例的说明。为了区分所述实施例，图1至3中的实施例的参考标记中的字母a被图4至5的实施例的参考标记中的字母b取代。对于被相同`地标识的构件，尤其对于具有相同参考标记的构件，原则上也可以参考图1和2的实施例的图示和/或描述。
[0038]图4示出具有根据本发明的替代的感应装置10' b的感应蓄电池装置26b和感应充电装置24b，该感应装置具有振荡回路电路12' b和异物识别单元16' b，它们处于探测运行中。感应装置10' b由感应式手工工具装置构成。感应装置10' b由感应蓄电池装置26b构成。感应装置1(V b具有振荡回路电路12' b和异物识别单元W b。感应装置1(V b具有壳体单元62b。此外，感应装置1(V b具有电池单元64b和次级感应充电单元34b。电池单元64b设置用于储存能量。此外，电池单元64b设置用于对未进一步可见的手工式工具机供以能量。电池单元64b布置在壳体单元62b中。次级感应充电单元34b在充电运行中设置用于，以感应充电装置24b的所接收的能量对电池单元64b充电。在探测运行中，次级感应充电单元34b通过开关66b与电池电源64b分开。次级感应充电单元34b具有电子单元68b和芯单元70b。芯单元70b板形地构成并且包括磁性材料。
[0039]次级感应充电单元34b的电子单元68b具有振荡回路电路12^ b、异物识别单元W b和充电电子元件74b。振荡回路电路12' b具有感应线圈If b。感应线圈If b环形地构成。感应线圈14' b包括多个电导体，所述电导体在周向方向上延伸。电导体在周向方向上绕理论上的缠绕轴线40b缠绕。感应线圈14' b具有主延伸平面，该主延伸平面垂直于缠绕轴线40b取向。此外,感应线圈14' b在主延伸平面中具有主延伸方向，该主延伸方向比感应线圈14' b的垂直于主延伸平面的延伸大数倍。感应线圈14' b构成振荡回路电路12' b的振荡回路的一部分。感应线圈14' b设置用于，为了充电运行由磁场产生电能，以对电池单元64b充电。异物识别单元16' b设置用于在探测运行中探测异物18b。异物识别单元16' b设置用于，在探测运行中探测感应装置10' b和感应充电装置24b之间的接触区域46b中的异物18b，所述异物阻碍充电过程和/或可能在充电过程中造成对操作者、感应装置10' b和/或感应充电装置24b的危险。此外，异物识别单元16' b设置用于检验自身的功能能力。异物识别单元16' b设置用于，在探测运行中检验自身的功能能力。异物识别单元16' b在探测运行期间、在异物识别期间检验，异物识别单元16, b是否进行异物识别，或者异物识别是否失灵。异物识别单元16' b具有输出元件48' b。该输出元件48' b由多色的LED构成。通过输出元件48' b，异物识别单元16' b将信息输出给操作者。如果在探测运行期间在接触区域46b中不存在任何异物18b，则输出元件48' b亮绿灯。如果在探测运行期间探测到异物18b，则输出元件48' b亮黄灯。如果在探测运行期间由异物识别单元16' b确定异物识别失灵，则输出元件48' b亮红灯。
[0040]异物识别单元16' b具有带有存储元件52' b的计算单元50' b。异物识别单元16, b还具有电压测量元件20' b，该电压测量元件设置用于，在探测运行中感测振荡回路电路12' b中的电压变化。电压测量元件20' b设置用于，在探测运行中感测振荡回路电路12' b中的电压降。此外，异物识别单元16' b具有测试器件22' b，该测试器件设置用于将振荡回路电路12' b脱离谐振。测试器件22' b设置用于，通过改变频率将振荡回路电路12' b脱离谐振。
[0041]在探测运行中，振荡回路电路12' b通过改变频率达到谐振。在此，输入频率通过感应充电装置24b的初级感应充电单元32b的电子单元36b的充电电子元件42b的频率调节器件54b来改变。异物识别单元16' b通过未进一步可见的通信单元来控制频率调节器件54b。随后，通过电压测量元件20' b测量振荡回路电路12' b上的第一电压U1。振荡回路电路12' b的所测得的第一电压U1被传递到异物识别单元16' b的计算单元50' b上并且在该处存放在存储元件52' b上。在探测运行的下一步骤中控制测试器件22' b。在测得第一电压U1后，测试器件22' b通过未进一步可见的通信单元控制频率调节器件54b，以引起频率改变，该频率改变将振荡回路电路12' b脱离谐振。但是，原则上也可构想，相应于第一实施例，测试器件22' b接通用于减小振荡回路电路12' b的品质的构件30' b。随后，通过电压测量元件20' b测量振荡回路电路12' b上的第二电压U2。振荡回路电路12' b的所测得的第二电压U2也被传递到异物识别单元16' b的计算单元50' b上并且在该处存放在存储元件52' b上。随后，计算和检验第一电压U1和第二电压U2之间的电压差AUp如果所计算的电压差AU1近似相当于存放在存储元件52' b中的额定电压差ΛUs，则在接触区域46b中不存在任何异物18b。此时，由计算单元50' b这样控制输出元件48' b，使得它亮绿灯并且可以开始充电运行。如果所计算的电压差AU1不近似相当于存放在存储元件52' b中的额定电压差AUs并且电压差AU1F等于零，则在接触区域46b中存在异物18b。此时，由计算单元50' b这样控制输出元件48' b，使得它亮黄灯。这种测量过程这样长时间地重复，直到异物18b被操作者移除或者感应装置10' b被操作者关断。如果所计算的电压差AU1值为零，则异物识别单元16' b的异物识别失灵。此时，由计算单元50' b这样控制输出元件48' b，使得它亮红灯。随后，感应装置10' b自动不起作用。
[0042]探测运行在每次充电运行前自动开始。但是，原则上也可构想，充电运行以有规律的间隔被探测运行中断。异物识别单元16' b可以通过开关66b在充电运行和探测运行之间来回转换。
[0043]次级感应充电单元34b布置在电池单元64b和壳体单元62b的壳体壁78b之间。从壳体壁78b出发向着电池单元64b的方向排列有:首先是振荡回路电路12' b的感应线圈14' b、次级感应充电单元34b的芯单元70b、屏蔽单元80b和次级感应充电单元34b的电子单元68b (感应线圈14' b除外)。屏蔽单元80b设置用于保护电子单元68b的重要部分和电池单元64b免受感应线圈14' b的干扰影响或者反之(图5)。
[0044]为了充电运行和为了探测运行，感应装置10' b放置在感应充电装置24b的壳体单兀44b的充电面56b上。充电面56b在预设的状态中平行于基底延伸并且背离基底。充电面56b设置用于，为了充电运行和为了探测运行而接收感应装置10' b。
[0045]感应充电装置24b在充电运行中设置用于，以感应方式将充电能传递到感应装置10' b上。感应充电装置24b具有初级感应充电单元32b。初级感应充电单元32b设置用于，在充电运行中以无线方式将能量从感应充电装置24b传递到感应装置10' b上。初级感应充电单元32b设置用于将电能转换为磁场，该磁场能够由感应装置10' b的次级感应充电单元34b又转换为电能。初级感应充电单元32b具有电子单元36b和芯单元38b。芯单元38b板形地构成并且包括磁性材料。电子单元36b具有振荡回路电路90b和充电电子元件42b。振荡回路电路90b具有感应线圈92b。感应线圈92b环形地构成。感应线圈92b包括多个电导体，所述电导体在周向方向上延伸。电导体在周向方向上绕着理论上的缠绕轴线40b缠绕。感应线圈92b具有主延伸平面，该主延伸平面垂直于缠绕轴线40a取向。此夕卜，感应线圈92b在主延伸平面中具有主延伸方向，该主延伸方向比感应线圈92b的垂直于主延伸平面的延伸大数倍。感应线圈92b构成振荡回路电路90b的振荡回路的一部分。感应线圈92b设置用于，为了充电运行由电能产生磁场，以对感应装置10' b充电。从壳体单元44b的充电面56b出发向着感应充电装置24b的中心的方向，在感应充电装置24b中排列有:首先是振荡回路电路90b的感应线圈92b、初级感应充电单元32b的芯单元38b、屏蔽单元58b和初级感应充电单元32b的电子单元38b (除感应线圈92b外)。屏蔽单元58b设置用于保护电子单元36b的重要部分免受由感应线圈92b产生的磁场的干扰影响或者反之(图5)。电子单元36b未进一步可见地与用于供入能量的线缆60b连接。
[0046]在感应装置10' b和感应充电装置24b之间，异物18b布置在接触区域46b中。异物18b布置在感应装置1(V b的壳体壁78b和感应充电装置24b的充电面56b之间的区域中。在此，所示的异物18b应尤其象征性地代表异物(图5)。
[0047]感应装置10' b和感应充电装置24b构成系统28b。
[0048]图6示出探测运行中的具有根据本发明的感应装置10' b的感应蓄电池装置26b和感应充电装置24b的简化电路图。感应蓄电装置26b构成感应装置1(V b。感应装置IO1 b的电路图具有振荡回路电路12' b、充电电子元件74b、电池单元64b和异物识别单元W b。振荡回路电路12' b具有感应线圈If b和电容94b。此外，异物识别单元16' b具有电压测量元件20' b和测试器件22' b。相应于第一实施例替代的、具有构件30; b和开关96' b的测试器件22' b用虚线表示。充电电子元件74b具有整流电路86b。整流电路86b由桥接整流器构成。整流电路86b在输入侧与振荡回路电路12' b连接并且对施加在感应线圈14' b上的电压进行整流。在整流电路86b的输入侧上布置有感应线圈14' b、电容94b和电压测量元件20' b。电容94b和电压测量元件20' b互相并联。感应线圈If b与电容94b和与电压测量元件2(V b串联。感应线圈If b和电容94b构成振荡回路电路12' b的振荡回路。整流电路86b的输出侧与电池单元64b连接。整流电路86b以这种方式与电池单元64b连接，从而能够通过整流电路86b对电池单元64b充电，但是不能放电。在整流电路86b和电池单元64b之间布置有开关66b。开关66b可以由感应装置10' b的异物识别单元16' b的计算单元50' b控制。用于未进一步可见的手工工具机的接头88b与电池单元64b并联。
[0049]感应装置1(V b的感应线圈If b相对于感应充电装置24b的感应线圈92b无接触地布置。
[0050]感应充电装置24b的电路图具有振荡回路电路90b和充电电子元件42b。振荡回路电路90b具有感应线圈92b和电容82b。充电电子元件42b具有交流电源84b和频率调节器件54b。交流电源84b与频率调节器件54b的输入侧连接。在频率调节器件54b的输出侧上布置有感应线圈92b和电容82b。感应线圈92b与电容82b串联。感应线圈92b和电容82b构成了振荡回路电路90b的振荡回路。
【权利要求】
1.一种感应装置、特别是感应手工工具装置，其具有:振荡回路电路(12a ;12' b)，所述振荡回路电路具有感应线圈(14a ;14' b);异物识别单元(16a;16' b)，所述异物识别单元设置用于在探测运行中探测异物(18a;18b);其特征在于，所述异物识别单元(16a;16' b)设置用于检查自身的功能能力。
2.根据权利要求1所述的感应装置，其特征在于，所述异物识别单元(16a;16' b)设置用于至少在探测运行中检查自身的功能能力。
3.根据权利要求1或2所述的感应装置，其特征在于，所述异物识别单元(16a;16' b)具有至少一个电压测量元件(20a ；20' b)，所述电压测量元件设置用于在探测运行中检测所述振荡回路电路(12a ;12' b)中的电压变化。
4.根据权利要求3所述的感应装置，其特征在于，所述电压测量元件(20a;20' b)设置用于在探测运行中检测所述振荡回路电路(12a ;12' b)中的电压降。
5.根据上述权利要求中任一项所述的感应装置，其特征在于，所述异物识别单元(16a ;16' b)具有至少一个测试器件(22a ;22' b)，所述测试器件设置用于减小所述振荡回路电路(12a ;12' b)的品质和/或使所述振荡回路电路(12a ;12' b)脱尚谐振。
6.一种具有根据上述权利要求中任一项所述的感应装置(IOa)的感应充电装置。
7.一种具有根据权利要求1至5中任一项所述的感应装置(10' b)的感应蓄电池装置。
8.一种具有感应蓄电池装置(26a)和根据权利要求6所述的感应充电装置(24a)的系统。
9.一种具有感应充电装置(24b)和根据权利要求7所述的感应蓄电池装置(26b)的系统。
10.一种利用振荡回路电路(12a ;12' b)和异物识别单元(16a b)的方法，所述振荡回路电路具有感应线圈(14a ;14' b)，所述异物识别单元在探测运行中探测异物(18a ; 18b),其特征在于,所述异物识别单元(16a; 16' b)检查自身的功能能力。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述振荡回路电路(12a;12' b)在探测运行中通过至少一个频率改变进行谐振，并且接着通过所述电压测量元件(20a ;20' b)测量所述振荡回路电路(12a ;12' b)上的第一电压A。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述异物识别单元(16a;16' b)具有测试器件(22a ;22' b)，所述测试器件在探测运行中在测量第一电压U1之后通过接通至少一个构件(30a ；30' b)来减小所述振荡回路电路(12a ；12/ b)的品质，并且接着通过所述电压测量元件(20a ;20' b)来测量所述振荡回路电路(12a ;12' b)上的第二电压U2，并且所述第一电压Ul与所述第二电压U2之间的电压差AU1被检验。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述异物识别单元(16a;16' b)具有测试器件(22a ;22' b)，所述测试器件在探测运行中在测量第一电压U1之后通过至少一个频率改变使所述振荡回路电路(12a ；12' b)脱离谐振，并且接着通过所述电压测量元件(20a ；20' b)来测量所述振荡回路电路(12a ；12' b)上的第二电压U2，并且所述第一电压U1与所述第二电压U2之间的电压差AU1被检验。
【文档编号】H02J17/00GK103887893SQ201310757476
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2012年12月21日
【发明者】J·马克 申请人:罗伯特·博世有限公司