用于检测危险坠落的设备的制作方法

1.本发明涉及一种用于检测可充电电池的危险坠落的设备。
2.另外，本发明涉及一种具有用于检测危险坠落的设备的可充电电池，其中，该可充电电池包括具有放电装置的控制装置以及至少一个储能装置。


背景技术：

3.比如锤钻、锯、磨机等现代的动力工具以及可以连接到动力工具作为能源供应的可充电电池通常具有非常坚固的设计，并且在坠落或粗暴使用后几乎不显露出任何损坏。
4.然而，在从特别高的高度长时间坠落到坚硬或不易变形的地面上之后，动力工具和/或可充电电池很可能会发生损坏。这种损坏对于动力工具和/或可充电电池的使用者来说可能无法直接看到或注意到。然而，使用者无法看到或注意到的动力工具和/或可充电电池的损坏可能代表着问题，因为动力工具和/或可充电电池的功能或操作模式可能不再存在。然而，对于使用者来说，确定动力工具和/或可充电电池中的一者的坠落或掉落是否已经造成损坏、以及动力工具和/或可充电电池的进一步使用是否仍然足够安全并不总是容易的。
5.市场上可获得的或从现有技术中已知的用于检测危险坠落的设备经常使用加速度传感器来测量加速度值，加速度值被用作可充电电池的坠落的指标。取决于测量到的加速度值，可以将可充电电池的坠落评定为危险或不危险。
6.然而，具有多个加速度传感器的设备或具有在不同方向上测量加速度的多个传感器的设备存在问题，因为测量到的并且必须处理的加速度值的数量经常不允许获得清楚的测量结果，这些清楚的测量结果具有关于可充电电池的坠落的危险性的可靠发现。


技术实现要素：

7.因此，本发明的目的是提供一种用于检测可充电电池的危险坠落的设备、以及一种具有用于检测危险坠落的设备的可充电电池，通过其可以解决前面提到的问题并且可以清楚地检测危险坠落或掉落。
8.该目的分别通过独立权利要求1和3的主题来实现。本发明的进一步有利实施例在对应从属权利要求中找到。
9.该目的尤其通过一种用于检测可充电电池的危险坠落的设备来实现。
10.根据本发明，该设备包括：用于检测预定方向上的加速度值的至少一个传感器、被配置成控制该可充电电池的至少一个功能的控制电子器件、以及用于该至少一个传感器的紧固元件，由此，该至少一个传感器相对于可充电电池围绕旋转点可枢转地安装并且当可充电电池围绕至少一个旋转轴线旋转时该至少一个传感器基本保持在相对于可充电电池的预定空间位置。以此方式可以确保传感器总是检测单个方向上的加速度值。故此可以减少检测的数据和数值的数量，并且更容易评估坠落的危险性。
11.从危险(即，很高的)高度的坠落导致坠落物体在设备撞击到的基面上突然且相对
强烈的减速。基面上的这种减速对应于坠落设备的强烈加速。坠落时间越长，设备的加速度越大。
12.根据本发明的有利实施例，有可能控制电子器件被配置成当由至少一个传感器检测到预定加速度阈值时向控制电子器件发送至少一个信号。所发送的信号可以实现使可充电电池失效并且不能再输送电能的效果。此外，所发送的信号可以具有使可充电电池不再能重新充入电能的效果。为此，由控制电子器件所发送的信号到可充电电池的控制装置。
13.另外，该目标通过一种具有用于检测危险坠落的设备的可充电电池来实现，其中，该可充电电池包括具有放电装置的控制装置以及至少一个储能装置。
14.根据本发明，提供了用于检测危险坠落的设备，该设备包括：用于检测预定方向上的加速度值的至少一个传感器、被配置成控制可充电电池的至少一个功能的控制电子器件、以及用于该至少一个传感器的紧固元件，其中，该紧固元件被配置成使得该至少一个传感器相对于可充电电池围绕旋转点可枢转地安装并且使得当可充电电池围绕至少一个旋转轴线旋转时该至少一个传感器基本保持在相对于可充电电池的预定空间位置。
15.该传感器可以是加速度传感器、陀螺仪传感器等，可以用其检测加速度或加速度值。在这种情况下，传感器可以被配置成使得仅检测单个方向上的加速度值。然而，传感器也有可能被配置成检测相互正交的三个方向轴线上的加速度值。
16.根据本发明的一个有利实施例，如果由至少一个传感器检测到预定加速度阈值，则有可能至少一个储能装置由放电装置部分地放电。因而，可以提高对危险坠落引起的可能已损坏的可充电电池操控时的安全性。
17.放电设备可以由至少一个电容器、至少一个晶体管和/或至少一个电阻器形成。
18.根据本发明的进一步有利实施例，有可能控制电子器件和/或控制装置被配置成使得如果由至少一个传感器检测到预定加速度阈值则阻止至少一个储能装置充入电能。因而，可以避免由可能已损坏的可充电电池充入电能而引起的潜在风险。
19.进一步的优点将从以下对附图的描述中变得明显。在附图中展示了本发明的各种示例性实施例。附图、说明书以及权利要求包含许多组合的特征。本领域技术人员还将方便地单独考虑这些特征并将它们组合为有用的进一步组合。
附图说明
20.在附图中：
21.图1示出了具有用于检测可充电电池的危险坠落的设备的可充电电池的立体图；
22.图2示出了在第一空间位置或直线排列的用于检测可充电电池的危险坠落的设备的立体图，该设备连接到可充电电池的控制装置；
23.图3示出了在第二空间位置或直线排列的用于检测可充电电池的危险坠落的设备的立体图，该设备连接到可充电电池的控制装置；以及
24.图4示出了具有传感器紧固元件的传感器的细节的视图。
具体实施方式
25.图1描绘了可充电电池1。可充电电池1可以例如可拆卸地连接到动力工具，以便为动力工具供应电能。动力工具未在图中展示。动力工具可以是钻、锯、磨机等。
26.可充电电池1基本上包括壳体2、多个储能电芯3、放电装置4和控制装置5。储能电芯3用于接收、储存和指示电能或电压。放电装置4被配置成大容量电容器的形式，并且用于储能电芯3的受控放电，即，将电能从储能电芯3移除。控制装置5用于控制和调节可充电电池1的各个部件或整个可充电电池1的各种功能。
27.储能电芯3也可以称为可充电电池电芯并且是基于锂离子技术。
28.此外，可充电电池1包括用于检测危险坠落的设备6。如图2和图3所示，用于检测危险坠落的设备6连接到可充电电池1的控制装置5。控制装置5连接到储能电芯3，使得电能可以从储能电芯3传递到控制装置5。与控制装置5的连接为设备6供应来自储能电芯3的电压或电能。此外，可以在设备6与可充电电池1的控制装置5之间以信号的形式交换数据和信息。
29.图2描绘了在通过举例方式给出的示例性实施例中用于检测危险坠落的设备6。
30.这种情况下的设备6基本上包括框架7、传感器8、控制电子器件9、紧固元件10和承载装置11。
31.框架7基本上具有上侧7a、下侧7b、前侧7c、后侧7d、左侧壁7e和右侧壁7f。因而，框架7形成了内部空间或内部容积v。
32.紧固元件10采用具有第一端部10a和第二端部10b的杆的形式。
33.传感器8被配置成加速度传感器的形式。加速度传感器被配置成以方向z上的加速度值的形式检测加速度。
34.承载装置11被配置成具有内部空间或内部容积w的空心球体的形式。如图4所示，传感器8牢固地固定在被配置为球体的承载装置11的内部空间w中。如在图4中同样可以看到，配重元件11a固定在被配置为球体的承载装置11的底侧上。附加的配重元件11a用于增加承载装置11的惯量。另外，弹性联接元件11b被定位在紧固元件10的第二端部10b和承载装置11之间。联接元件11b用于补偿紧固元件10的第二端部10b和承载装置11之间的相对移动。
35.控制电子器件9被配置成平面印刷电路板的形式并且在框架7的内部空间v中被固定在下侧7b上。控制电子器件9尤其用于存储和处理由传感器检测到的加速度值，以及用于发射源于加速度值和其他数据的信号。
36.在图2、图3和图4中同样可以看到，线路l从传感器8引导到控制电子器件9，由此，传感器8检测到的加速度值被发送到控制电子器件9。可充电电池1的控制电子器件9和控制装置5通过线路m相互连接的事实意味着数据和信息可以同样在控制电子器件9和控制装置5之间交换。
37.紧固元件10由框架7的上侧7a上的第一端部10a固定在框架7的内部或框架7的内部容积v内。被配置为球体的承载装置11固定在紧固元件10的第二端部或自由端部10b上。紧固元件10的第一端部10a可移动地固定到框架7的上侧7a，使得承载装置11可以借助于紧固元件10在框架7的内部容积v中像钟摆一样自由地摆动。紧固元件10的第一端部10a因此用作传感器8的旋转点dp。选择框架7的大小或边长以及紧固元件10的长度，使得当存在框架7沿旋转方向a、旋转方向b、旋转方向c或旋转方向d的旋转时，被配置为球体的承载装置11不能够到远至框架7的侧壁。
38.如上所述，承载装置11中的传感器8通过紧固元件10以像钟摆一样自由地摆动的
方式安装在框架7中，使得框架7沿旋转方向a、旋转方向b、旋转方向c或旋转方向d的旋转或枢转不会导致传感器8在空间位置上的任何改变。如图3所示，即使当可充电电池或框架7正在旋转时，传感器8的空间位置或直线排列仍保持不动。因而，传感器8可以总是检测同一方向z上的加速度值。
39.倘若可充电电池1坠落并且在自由落体期间围绕其三个轴线x、y或z的一个或多个旋转，像钟摆一样悬吊的传感器8保持始终在设备6的内部成一直线，并且总是检测方向z上的加速度值。
40.基于由传感器8检测到的方向z上的加速度值，可以借助于控制电子器件9来评定是否由于该坠落使得已经达到加速度的预定阈值。为此目的，加速度的阈值存储在控制电子器件9的存储器中。控制电子器件9的存储器未在图中示出。
41.当出于可充电电池1的坠落的缘故使得已经达到方向z上的加速度的阈值时，可以假定由于相对较高的加速度使得可充电电池1在地面上的碰撞构成危险坠落。在危险坠落的情况下，不排除可充电电池1及其部件有损坏。
42.作为响应，控制电子器件9向控制装置5发送对应的信号。
43.然后控制装置5借助于放电装置4引起储能电芯3的受控放电。
44.另外，如果可充电电池1连接到充电设备，则也有可能控制装置5通过发射信号引起储能电芯3重新充入电能受到阻碍。
45.充电设备未在图中示出。附图标记列表1
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可充电电池2
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可充电电池的壳体3
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储能电芯4
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放电设备5
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控制装置6
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用于检测可充电电池的危险坠落的设备7
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框架7a
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框架的上侧7b
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框架的底侧7c
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框架的前侧7d
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框架的后侧7e
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框架的左侧壁7f
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框架的右侧壁8
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传感器9
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控制电子器件10
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紧固元件10a 紧固元件的第一端部10b 紧固元件的第二端部11
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承载装置11a 配重元件
11b 联接元件dp
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旋转点v
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框架的内部容积w
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承载装置的内部容积