用于制造振荡回路的方法与流程

已经提出用于制造具有至少一个振荡回路构件的电振荡回路的方法。

技术实现要素：

本发明从一种用于制造尤其用于感应充电装置的电振荡回路的方法出发，所述电振荡回路具有至少一个振荡回路构件。

本发明提出：在一个方法步骤中根据振荡回路构件的特征值与期望值的由结构决定的偏差对至少一个振荡回路构件进行分类。

由此可以特别低成本地实现振荡回路的谐振频率与该谐振频率的期望值的小偏差。在所述方法中可以特别精确地调节谐振频率。可以避免费事且高成本地缩小振荡回路构件的特征值的容差范围。所述振荡回路优选构造为充电振荡回路并且设置用于感应充电过程。所述振荡回路可以构造为接收振荡回路或发射振荡回路。所述振荡回路可以设置用于将电能转换成交变电磁场的能量和/或将交变电磁场的能量转换成接线电流。所述振荡回路优选设置用于蓄电池组的充电。优选地，所述振荡回路设置用于手持式工具机蓄电池组的充电。替代地，所述振荡回路可以设置用于家用设备蓄电池组——例如吸尘器或吹发机的蓄电池组的充电。特征值与期望值的“由结构决定的偏差”在此尤其应理解为在容差范围内由于生产工艺中的波动和/或由于材料特性的波动引起的偏差。“分类”在此尤其应理解为配属给至少两个类中的一个。所述振荡回路构件可以配属给三个类中的一个，但也可以配属给四个或更多个类中的一个。“类”在此尤其应理解为振荡回路构件的集合，所述振荡回路构件的特征值位于与所述类对应的一个子数值范围中，其中，所述类的子数值范围尤其覆盖了所述特征值的容差范围。这些类在本方法开始时是空的。优选地，这些类的子数值范围关于所述期望值对称地构成，这就是说，具有子数值范围大于期望值的类的数量相应于具有子数值范围小于该期望值的类的数量。优选地，所述振荡回路构件的特征值的分布至少基本上无偏斜地构成。优选地，所述分布关于所述分布的平均值至少基本上对称地构成。特别优选地，所述分布至少基本上、尤其在所述平均值的周围相应于正态分布。“设置”尤其应理解为专门地编程、构建和/或构型。“物件设置用于确定功能”尤其应理解为：所述物件在至少一个应用状态和/或运行状态中满足和/或实施所述确定功能。

此外还提出：在一个方法步骤中根据至少一个另外的振荡回路构件的特征值与期望值的由结构决定的偏差对所述另外的振荡回路构件进行分类。由此可以特别简单地限制振荡回路的谐振频率与期望值的偏差。所述振荡回路构件以及所述另外的振荡回路构件可以具有相同的或不同的功能。

在所述方法的一种有利的构型中，在另一个方法步骤中根据相应的分类相互配属所述至少两个振荡回路构件。由此可以实现特别有效的用于制造的方法。不同的方法步骤可以有利地解耦(entkoppeln)。特别有利地可以使用分类信息。由此可以实现特别灵活的制造工艺。“配属”在此尤其应理解为：所述至少两个振荡回路构件设置用于同一个振荡回路。例如所述配属中，这些振荡回路构件相互电连接和/或安装在一个印刷电路板上并且共同构成所述振荡回路。

按照有利的方式，在另一个方法步骤中至少根据特征值与期望值的相应的由结构决定的偏差的正负号来相互配属这些振荡回路构件。由此可以至少部分地相互抵消所述偏差的效应。可以关于所述振荡回路的谐振频率补偿所述由结构决定的偏差。可以节省成本地扩展所述振荡回路构件的特征值的容差范围。这些偏差可以具有不同的正负号或相同的正负号。

按照有利的方式，对电感性的振荡回路构件和电容性的振荡回路构件进行分类。由此可以特别精确地调节电感与电容的乘积。“电感性的振荡回路构件”在此尤其应理解为线圈。“电容性的振荡回路构件”在此尤其应理解为电容器。

此外还提出：安装所述振荡回路构件，随后确定特征值与期望值的由结构决定的偏差。由此可以特别简单地确定所述振荡回路构件的特征值。可以进一步提高制造工艺的效率。优选地，所述振荡回路构件安装在印刷电路板上。

在一种有利的构型中，借助谐振频率的测量来确定特征值与期望值的由结构决定的偏差。由此可以实现特别有效的测量方法。优选地，借助互补的参考振荡回路构件来构造测试振荡回路、求取所述测试振荡回路的谐振频率以及从所述谐振频率中推导出所述振荡回路构件的特征值的由结构决定的偏差。

此外提出一种尤其用于手持式工具机蓄电池组的感应充电装置，所述感应充电装置具有振荡回路，所述振荡回路包括电感性的振荡回路构件，所述电感性的振荡回路构件具有与期望电感的由结构决定的偏差，所述振荡回路包括电容性的振荡回路构件，所述电容性的振荡回路构件具有与期望电容的由结构决定的偏差，其特征在于，这些振荡回路构件在至少一个运行状态中至少基本上补偿这些偏差。

可以提供特别有效的感应充电装置。可以实现特别低损耗的能量传送。“补偿”在此尤其应理解为：通过所述电容性的振荡回路构件的电容与期望电容的偏差至少降低由所述电感性的振荡回路构件的电感与期望电感的偏差造成的所述振荡回路的谐振频率与期望频率的偏差。优选地，所述感应充电装置构造为手持式工具机感应充电装置。

此外还提出：所述电感性的振荡回路构件具有实际电感，所述电容性的振荡回路构件具有实际电容；所述实际电感与实际电容的乘积相对所述期望电感与所述期望电容的乘积的偏差小于2％。

由此可以实现所述振荡回路的谐振频率的特别高的精确度。可以实现所述感应充电装置的高质量标准。优选地，实际特征值的乘积与期望特征值的乘积的偏差小于1.5％、优选地小于1％、特别优选地小于0.5％。

在此，根据本发明的方法不应局限于以上所描述的应用和实施方式。根据本发明的方法尤其可以具有与这里所提到的步骤数量或所使用的元件数量不同的数量。

附图说明

从以下附图说明中可得出其他的优点。在附图中示出了本发明的两个实施例。附图、说明书和权利要求包括大量的以组合方式的特征。本领域技术人员也可以相应地单个考虑这些特征并且将这些特征结合成其他有意义的组合。

附图示出：

图1：具有振荡回路的感应充电装置的示意图，

图2：用于制造振荡回路的方法的流程图，

图3：电感L的数值范围的图表，

图4：电容C的数值范围的图表，

图5：具有配属关系的振荡回路构件的类的示意图；

图6：具有手持式工具机蓄电池组的充电设备的透视图，

图7：另一个实施例的感应充电装置的示意图，其中，所述振荡回路构件中的一个被安装用于测量，

图8：用于另一个实施例的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出具有振荡回路10a的感应充电装置12a的示意图。图2示出用于制造所述电振荡回路10a的方法的流程图28a。在方法步骤18a中，根据振荡回路构件14a的特征值与期望值的由结构决定的偏差对所述振荡回路10a的振荡回路构件14a进行分类。在本实施例中，所述振荡回路10a设置用于将交变电磁场的能量转换成线路电流。所述振荡回路10a具有实际谐振频率。所述转换的效率取决于所述振荡回路10a的实际谐振频率与交变场的频率的偏差。所述偏差越小，则效率越高。尤其通过所述振荡回路构件14a的特征值来确定所述谐振频率。

在本实施例中，所述振荡回路构件14a构造为电感性的振荡回路构件14a。振荡回路构件14a构造为线圈，所述线圈具有实际电感L作为特征值。另外的振荡回路构件14a构造为接收线圈。谐振频率F与构造为线圈的振荡回路构件14a的实际电感L的平方根的倒数成比例：

$F~\frac{1}{\sqrt{L}}$

在用于构建所述振荡回路10a的方法步骤30a中，确定所述振荡回路10a的期望谐振频率和期望电感作为期望值(参见图2)。在本实施例中，在预备步骤32a中将所述振荡回路构件14a的特征值的数值范围划分为三个类34a、36a、38a。这些类34a、36a、38a分别相应于所述特征值的第一子数值范围40a、第二子数值范围42a以及第三子数值范围44a(参见图3和图5)。确定第一边界值46a，所述第一边界值将用于较小的特征值的类34a的第一子数值范围40a与用于中等的特征值的类36a的第二子数值范围42a分隔。确定第二边界值48a，所述第二边界值将用于中等的特征值的类36a的第二子数值范围42a与用于较大的特征值的类38a的第三子数值范围44a分隔。所述期望值位于第二子数值范围42a中。第二子数值范围42a包括所述期望值。

在用于测量所述特征值的方法步骤50a中，确定构造为线圈的振荡回路构件14a的实际电感L。在用于分类的方法步骤18a中，确定特征值与期望值的由结构决定的偏差。在所述方法步骤18a中，根据特征值的由结构决定的偏差将所述振荡回路构件14a配属给所述三个类34a、36a、38a中的一个。在所述方法步骤18a中，对所述电感性的振荡回路构件14a进行分类。用于测量的方法步骤50a和用于分类的方法步骤18a可以对于相同功能的多个振荡回路构件14a、例如对于多个线圈重复进行。作为结果，所述三个类34a、36a、38a中的每一个包括至少一个振荡回路构件14a。

根据所述特征值与所述期望值的偏差的正负号来对所述振荡回路构件14a进行分类。如果所述特征值小于第一边界值46a，则所述偏差为负并且所述振荡回路构件14a配属给与第一子数值范围40a对应的类34a。如果所述特征值大于第二边界值48a，则所述偏差为正并且所述振荡回路构件14a配属给与第三子数值范围44a对应的类38a。如果所述特征值位于所述边界值46a、48a之间或相应于所述边界值46a，48a中的一个，则所述振荡回路构件14a配属给相应于第二子数值范围42a的类36a。

在另一个方法步骤20a中，根据另一个振荡回路构件16a的特征值与期望值的由结构决定的偏差对另一个振荡回路构件16a进行分类。在所述用于构建所述振荡回路10a的方法步骤30a中，还确定用于所述另一个振荡回路构件16a的期望值。在本实施例中，所述另一个振荡回路构件16a构造为电容性的振荡回路构件16a。所述另一个振荡回路构件16a构造为电容器。所述另一个振荡回路构件16a具有实际电容C作为特征值。所述谐振频率F与构造为电容器的振荡回路构件16a的实际电容C的平方根的倒数成比例：

$F~\frac{1}{\sqrt{C}}$

在所述预备步骤32a中，将所述另一个振荡回路构件16a的特征值的数值范围划分为三个类52a、54a、56a(参见图5)。类似于构造为线圈的所述振荡回路构件14a，这些类52a、54a、56a分别相应于所述特征值的第一子数值范围58a、第二子数值范围60a以及第三子数值范围62a(参见图4)。确定第一边界值64a，所述第一边界值将第一子数值范围58a与第二子数值范围60a分隔。确定第二边界值66a，所述第二边界值将第二子数值范围60a与第三子数值范围62a分隔。

在用于测量所述特征值的方法步骤68a中，确定构造为电容器的所述振荡回路构件16a的实际电容C。在用于分类的方法步骤20a中，确定特征值与期望值的由结构决定的偏差。在所述方法步骤20a中，根据特征值的由结构决定的偏差将所述另一个振荡回路构件16a配属给所述三个类52a、54a、56a中的一个。在所述方法步骤20a中，对电容性的振荡回路构件16a进行分类。用于测量的方法步骤68a和用于分类的方法步骤20a可以对于相同功能的多个另外的振荡回路构件16a、例如对于多个电容器重复进行。作为结果，所述三个类52a、54a、56a中的每一个包括至少一个振荡回路构件16a。类似于构造为线圈的振荡回路构件14a，根据所述偏差的正负号对所述另一个振荡回路构件16a进行分类。

在另一方法步骤22a中，根据相应的分类将至少两个振荡回路构件14a、16a相互配属。在所述方法步骤22a中，将各一个构造为线圈的振荡回路构件14a分别配属给构造为电容器的另一个振荡回路构件16a。在所述方法步骤22a中，由各一个振荡回路构件14a和各另一个振荡回路构件16a构成对。在配属时，振荡回路构件14a的类34a、36a、38a确定另一个振荡回路构件16a的类52a、54a、56a。

根据特征值与期望值的相应的由结构的偏差的正负号来相互配属所述振荡回路构件14a、16a。在本实施例中，将偏差具有相反的正负号的一个振荡回路构件14a与另一个振荡回路构件16a相互配属。特征值与期望值的偏差具有负号的振荡回路构件14a配属给特征值与期望值的偏差具有正号的另一个振荡回路构件16a。特征值与期望值的偏差具有正号的振荡回路构件14a配属给特征值与期望值的偏差具有负号的另一个振荡回路构件16a。根据特征值与期望值的偏差的绝对值来相互配属所述振荡回路构件14a、16a。特征值在第一子数值范围40a中的类34a的振荡回路构件14a配属给特征值在第三子数值范围62a中的类56a的另一个振荡回路构件16a。特征值在第三子数值范围44a中的类38a的振荡回路构件14a配属给特征值在第一子数值范围58a中的类52a的另一个振荡回路构件16a。特征值在第二子数值范围42a中的类36a的振荡回路构件14a配属给特征值在第二子数值范围60a中的类54a的另一个振荡回路构件16a(参见图5)。因此得到了三种配属70a、72a、74a。视对谐振频率的波动范围的要求而定，也可以分别将具有在第一子数值范围40a中或在第三子数值范围44a中的特征值的振荡回路构件14a配属给具有在第二子数值范围60a中的特征值的另一个振荡回路构件16a。类似地，具有在第二子数值范围42a中的特征值的振荡回路构件14a可以配属给具有在第一子数值范围58a中或在第三子数值范围62a中的特征值的另一个振荡回路构件16a。这得到另外的四种配属76a、78a、80a、82a。

图6示出充电设备84a和手持式工具机蓄电池组26a。所述手持式工具机蓄电池组26a具有接口单元86a，所述接口单元设置用于使所述手持式工具机蓄电池组26a与未详细示出的手持式工具机电耦合和机械耦合。也可以考虑，所述手持式工具机蓄电池组26a集成在手持式工具机中。所述手持式工具机蓄电池组26a包括具有振荡回路10a的感应充电装置12a，所述振荡回路包括电感性的振荡回路构件14a以及电容性的振荡回路构件16a。所述感应充电装置12a构造为接收感应充电装置。所述振荡回路10a构造为充电振荡回路并且设置用于感应充电过程。在本实施例中，所述振荡回路10a构造为接收振荡回路并且设置用于将由充电设备84a产生的交变电磁场的能量转换成充电电流。所述充电设备84a具有另一个感应充电装置88a，所述另一个感应充电装置具有另一个未详细示出的振荡回路。所述另一个感应充电装置88a构造为发射感应充电装置。所述另一个感应充电装置88a设置用于将能量无线地传送到构造为接收感应充电装置的感应充电装置12a上。在本实施例中，所述充电设备84a设置用于连接到电网上。

所述振荡回路构件14a、16a关于所述振荡回路10a的谐振频率F补偿所述振荡回路构件14a、16a的特征值的由结构决定的偏差。所述谐振频率F与实际电感L和实际电容C的乘积的平方根的倒数成比例：

$F=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{LC}}$

在本实施例中，电容性的振荡回路构件16a的实际电容的相对偏差大致相应于电感性的振荡回路构件14a的实际电感的相对偏差的负数。所述实际电感与所述实际电容的乘积相对于期望电感与期望电容的乘积的偏差小于1％。

在图7至8中示出本发明的另一个实施例。以下的说明和附图主要限于实施例之间的区别，其中，关于相同标记的构件、尤其关于具有相同附图标记的构件原则上也可以参考其他实施例的、尤其图1至6的附图和/或说明。为了区分实施例，在图1至6的实施例的附图标记后面设有字母a。在图7至8的实施例中用字母b替代字母a。

图7示出具有振荡回路10b的感应充电装置12b的示意图，所述振荡回路根据所述方法的另一个实施例制造。图8示出所述方法的流程图28b。在方法步骤18b中，根据振荡回路构件14b的特征值与期望值的由结构决定的偏差对振荡回路10b的振荡回路构件14b进行分类。类似于前面给出的实施例，所述振荡回路构件14b构造为电感性的振荡回路构件14b。所述振荡回路构件14b构造为线圈，所述线圈具有实际电感L作为特征值。

类似于前面给出的实施例，在用于构建所述振荡回路10b的方法步骤30b中，确定所述振荡回路10b的期望谐振频率和期望电感作为期望值。在预备步骤32b中，将所述振荡回路构件14b的特征值的数值范围划分为三个类。这些类分别相应于所述特征值的第一子数值范围、第二子数值范围以及第三子数值范围。

在用于测量所述特征值的方法步骤50b中，确定构造为线圈的所述振荡回路构件14b的实际电感L。在用于分类的方法步骤18b中，确定特征值与期望值的由结构决定的偏差。在所述方法步骤18b中，根据特征值的由结构决定的偏差将所述振荡回路构件14b配属给所述三个类中的一个。在所述方法步骤18b中，对电感性的振荡回路构件14b进行分类。类似于前面给出的实施例，根据特征值与期望值的偏差的正负号对所述振荡回路构件14b进行分类。用于测量的方法步骤50b和用于分类的方法步骤18b可以对于相同功能的多个振荡回路构件14b、例如对于多个线圈重复进行。作为结果，所述三个类中的每一个包括至少一个振荡回路构件14b。

与前面给出的实施例不同地，在方法步骤24b中安装另一个振荡回路构件16b，随后确定特征值与期望值的由结构决定的偏差。所述另一个振荡回路构件16b安装到印刷电路板上。所述另一个振荡回路构件16b构造为电容性的振荡回路构件16b并且具有实际电容作为特征值。为了测量所述特征值安装参考振荡回路构件并且使其与所述电容性的振荡回路构件16b连接，由此形成测试振荡回路。在本实施例中，安装具有已知的实际电感L_ref的电感性的参考振荡回路构件。确定谐振频率F_m。根据以下公式得到所述另一个振荡回路构件16b的实际电容：

$C=\frac{1}{L_{ref}{\left(2{\mathrm{\πF}}_m\right)}^2}$

在另一个方法步骤22b中，根据相应的分类对所述至少两个振荡回路构件14b、16b相互配属。在所述方法步骤22b中，将构造为线圈的振荡回路构件14b配属给所安装的构造为电容器的另一个振荡回路构件16b。根据特征值与期望值的相应的由结构决定的偏差的正负号来相互配属所述振荡回路构件14b、16b。在本实施例中，将偏差具有相反的正负号的一个振荡回路构件14b与另一个振荡回路构件16b相互配属。根据在测量时确定的另一个振荡回路构件16b的实际电容，从构造为线圈的振荡回路构件14b的这些类中选择振荡回路构件14b中的一个。在实际电容的正偏差的情况下，选择具有实际电感的负偏差的电感性的振荡回路构件14b。在实际电容的负偏差的情况下，选择具有实际电感的正偏差的电感性的振荡回路构件14b。