DE69632649T2 - Batteriesatz - Google Patents

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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Description

  • Diese Erfindung betrifft einen Batteriepack, insbesondere aber nicht ausschließlich einen Batteriepack, der ein elektronisches Gerät mit Gleichstrom versorgt.
  • Heute sind viele Batteriepäcke erhältlich, die eine oder mehrere Batterien zur Versorgung eines tragbaren elektronischen Geräts mit Gleichstrom enthalten. Es sind verschiedenste Batteriepäcke, einschließlich aufladbarer und nichtaufladbarer sowie solche für spezielle Anwendungen, auf dem Markt. Somit kann es geschehen, dass elektronische Geräte mit ungeeigneten Batteriepäcken geladen werden, was zu einer Funktionsstörung oder einer Beschädigung des Geräts führen kann. Daher werden Batteriepäcke mit einem Mechanismus versehen, der verhindern soll, dass in ein elektronisches Gerät versehentlich ein ungeeigneter Batteriepack geladen wird. Als Beispiel ist in den 1 und 2A bis 2C ein Batteriepack für einen Videorecorder mit Kamera gezeigt. Die 2A, 2B und 2C zeigen eine Draufsicht, eine Seitenansicht und eine Unteransicht dieses Batteriepacks.
  • Der Batteriepack 1 umfasst ein Gehäuse, das sich aus einem oberen Gehäuseteil 2 und einem unteren Gehäuseteil 3 zusammensetzt, die mit einem Einpassmechanismus versehen sind, um das Laden eines ungeeigneten Batteriepacks zu verhindern. Ein Rille 2A auf der Oberseite des oberen Gehäuseteils 2 verhindert, dass der Batteriepack in falscher Richtung in ein Gerät eingeführt wird. Der Batteriepack ist so geformt, dass beim verkehrten Einführen des Batteriepacks in ein Gerät ein Abschnitt des oberen Gehäuseteils 2, der keine Rille aufweist, an einer Führungsschiene des Geräts anstößt, so dass sich der Batteriepack nicht in das Gerät einführen lässt.
  • Das untere Gehäuseteil 3 ist auf der Mittellinie X-X mit Vertiefungen 4, 5, 6 und 7 und auf einer Seite mit einer Vertiefung 8 versehen, Die Vertiefungen 5 und 8 sind Erkennungslöcher, und bei der Vertiefung 6 handelt es sich um ein Arretierloch, das verwendet wird, um den Batteriepack außen an einem elektronischen Gerät anzubringen. Die Vertiefung 4 ist ein Reserveerkennungsloch und die Vertiefung 7 ein Erkennungsloch, das anzeigt, dass der Batteriepack eine Lithiumbatterie enthält. Die Vertiefung 8 ist ein Erkennungsloch, das anzeigt, dass der Batteriepack aufladbar ist.
  • Außerdem ist das untere Gehäuseteil 3 an den Seiten und der Unterseite mit Nuten 9A, 9B, 10A und 10B zur äußeren Anbringung des Batteriepacks an einem elektronischen Gerät versehen. Ein Anzeige 13, die den Ladezustand der Batterie anzeigt und auf derjenigen Seite des unteren Gehäuseteils 3 angebracht ist, auf der Stromzufuhrkontakte 11 und 12 vorgesehen sind, ermöglicht es festzustellen, ob der Batteriepack voll aufgeladen oder leer ist.
  • Wie oben beschrieben, ist ein herkömmlicher Batteriepack so geformt, dass man, indem man prüft, ob Erhebungen in die entsprechenden Vertiefungen passen, feststellen kann, ob sich der Batteriepack an einem elektronischen Gerät oder einem Ladegerät anbringen lässt.
  • In letzter Zeit wird von elektronischen Geräten verlangt, dass sie immer mehr Funktionen ausführen und genauere Informationen liefern. Zu diesen Informationen gehören der Ladezustand der Batterie und die Amperezahl des von ihr abgegebenen Stroms.
  • In EP-A-0 661 769 ist ein Batteriepack mit drei Kontakten beschrieben, zu denen ein T-Kontakt zum thermischen Messen der Batterie gehört, über den sich außerdem Daten übertragen lassen.
  • EP-A-0 572 327 beschreibt einen Batteriepack mit Stromzufuhrkontakten, die in einem vertieften Wandabschnitt des Gehäuses vorgesehen sind, und einem Temperaturerfassungskontakt, der zur Mitte der Unterseite des Gehäuses hin angeordnet ist.
  • Daher wird mit der vorliegenden Erfindung ein Batteriepack geschaffen, mit
    • – einem Gehäuse, das mit einem Übertragungskontakt und Stromzufuhrkontakten versehen ist, wobei die Stromzufuhrkontakte auf einer Fläche des Gehäuses vorgesehen sind und der Übertragungskontakt auf mindestens dieser einen Fläche des Gehäuses oder einer Fläche, die an diese eine Fläche des Gehäuses angrenzt, vorgesehen ist,
    • – einer Batterie, die in dem Gehäuse angeordnet ist, und
    • – einem Mikrocomputer, der in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei der Mikrocomputer einen erfassten Ladezustand der Batterie über den Übertragungskontakt an ein externes Gerät übermitteln kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungskontakt und die Stromzufuhrkontakte am vorderen Ende des Gehäuses, mit dem voran der Batteriepack in ein externes Gerät eingesetzt wird, vorgesehen sind.
  • Bei einem solchen Batteriepack können Informationen zu der im Batteriepack enthaltenen Batterie exakt an das externe Gerät übermittelt werden.
  • Durch diese Anordnung können z. B. die Elektroden des externen Geräts, die den Übertragungs- und Stromzufuhrkontakten zugeordnet sind, an einer Stelle konzentriert werden und der Platz, der für die Anordnung der Elektroden benötigt wird, verkleinert werden, wodurch auch die Größe des externen Geräts verringert werden kann.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand nichteinschränkender Beispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
  • 1 eine perspektivische Darstellung des Aufbaus eines herkömmlichen Batteriepacks,
  • 2A bis 2C eine schematische Draufsicht, Seitenansicht und Unteransicht eines herkömmlichen Batteriepacks,
  • 3 eine schematische perspektivische Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Batteriepacks,
  • 4 eine schematische Darstellung des inneren elektrischen Aufbaus des in 3 gezeigten Batteriepacks,
  • 5 eine perspektivische Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Batteriepacks,
  • 6A bis 6C eine schematische Draufsicht, Seitenansicht und Unteransicht des in 5 gezeigten Batteriepacks,
  • 7 eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Gerät, in das ein Batteriepack geladen wird,
  • 8 eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Gerät, an dem ein Batteriepack angebracht wird, und
  • 9 eine schematische Darstellung des Aufbaus der Kontakte an einer Fläche, an der ein Batteriepack angebracht wird.
  • (1) Aufbau des Batteriepacks
  • 3 und 4 zeigen schematisch den äußeren und inneren Aufbau eines Batteriepacks.
  • Erstens zeichnet sich ein Batteriepack 21 dadurch aus, dass präzise Informationen zu einer enthaltenen Batterie 23 (wie die Amperezahl, die Spannung und der Ladezustand), die von einem eingebauten Mikrocomputer 21A erfasst werden, über einen Übertragungskontakt 24 an einen Mikrocomputer 27A eines externen Geräts 27 übermittelt werden.
  • Zweitens zeichnet sich der Batteriepack 21 dadurch aus, dass der Übertragungskontakt 24 entweder in der Nähe eines negativen (–) Stromzufuhrkontakts 25 oder in der Nähe eines positiven (+) Stromzufuhrkontakts 26 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführung ist der Übertragungskontakt 24 in der Nähe des negativen (–) Stromzufuhrkontakts 25 vorgesehen. Der Grund dafür ist, dass der negative Stromanschluss des Mikrocomputers 21A mit dem negativen (–) Stromzufuhrkontakt 25 verbunden ist und somit der Mikrocomputer 21A keiner Überspannung ausgesetzt wird, selbst wenn der Übertragungskontakt 24 und der negative (–) Stromzufuhrkontakt 25 versehentlich kurzgeschlossen werden.
  • Außerdem gelangt der Übertragungskontakt 24, der sowohl in der Vorderseite, an der der negative (–) Stromzufuhrkontakt 25 und der positive (+) Stromzufuhrkontakt 26 vorgesehen sind, und der Unterseite des Batteriepacks 21 liegt, mit einem Übertragungskontakt des externen Geräts in Berührung, auch wenn nur die Vorderseite oder die Unterseite das externe Gerät berührt.
  • Die 5 und 6A bis 6C zeigen eine weitere Ausführung des Batteriepacks 21. Der Aufbau gleicht demjenigen des in den 1 und 2A bis 2C gezeigten Batteriepacks 1, unterscheidet sich aber in der Rillenlänge, so dass der Batteriepack 21 mechanisch eine Kommunikationsfunktion erfüllen kann. Der Batteriepack 21 setzt sich im Wesentlichen aus einem oberen Gehäuseteil 32 und einem unteren Gehäuseteil 33 zusammen.
  • Beispielsweise ist eine Rille 32A auf der Oberseite des oberen Gehäuseteils 32 länger als die in 1 gezeigte Rille 2A. Diese andere Rillenlänge zeigt beim Einsetzen in ein externes Gerät an, dass der Batteriepack 21 einen Mikrocomputer enthält. Somit kann der Batteriepack 21 nur in Geräte geladen werden, für die ein Batteriepack 21 mit Mikrocomputer vorgesehen ist. Die Rille 32A verhindert außerdem, dass der Batteriepack 21 verkehrt herum in ein externes Gerät geladen wird.
  • Ferner ist eine Rille 34, die der Rille 32A gleicht und auf der Unterseite des unteren Gehäuseteils 33 vorgesehen ist, so geformt, dass sie länger ist als die in 2C gezeigte Vertiefung 7. Wenn die Unterseite des unteren Gehäuseteils 33 mit dem Gerät, in das der Batteriepack 21 geladen wird, in Berührung gelangt, wird anhand der Rille 34 festgestellt, ob der Batteriepack 21 einen Mikrocomputer enthält. Somit kann der Batteriepack 21 nur in Geräte geladen werden, für die ein Batteriepack 21 mit Mikrocomputer vorgesehen ist.
  • Zusätzlich ist das untere Gehäuseteil 33 auf der Mittellinie X-X mit Vertiefungen 35, 36 und 37 und auf einer Seite mit einer Vertiefung 38 versehen.
  • Die Vertiefung 36 zeigt an, dass der Batteriepack 21 eine Lithiumbatterie enthält. Die Vertiefung 38 zeigt an, ob der Batteriepack aufladbar ist. Die Vertiefung 37 dient zum Arretieren des Batteriepacks 21, wenn dieser außen an einem elektronischen Gerät angebracht wird. Mittels der Vertiefungen 36 und 38 lässt sich somit feststellen, ob der Batteriepack 21 in Ladegeräte oder elektronische Geräte eingesetzt werden kann.
  • An einer Anzeige 39, die den Ladezustand der Batterie anzeigt und auf der Mittellinie X-X auf derjenigen Seite angebracht ist, auf der Stromzufuhrkontakte 25 und 26 vorgesehen sind, lässt sich feststellen, ob der Batteriepack 21 voll aufgeladen oder leer ist. Wenn der Batteriepack 21 voll aufgeladen ist, ist beispielsweise die ganze Anzeige 39 in der Vertiefung, in der sie angeordnet ist, zu sehen. Wenn dagegen der Batteriepack 21 nicht aufgeladen oder in Gebrauch ist, dann befindet sich die Anzeige 39 zum Teil im Batteriepack 21, so dass nur ein Tei der Anzeige 39 in der Vertiefung zu sehen ist. Wird der Batteriepack 21 nach dem Laden aus einem Ladegerät genommen, dann wird die Anzeige 39 aus dem Batteriepack 21 herausgezogen, und wenn der Batteriepack 21 in ein Gerät eingesetzt wird, schiebt ein an diesem Gerät vorgesehener Vorsprung die Anzeige 39 in den Batteriepack 21 hinein.
  • Das untere Gehäuseteil 33 ist auf einer Längsseite mit Rippen aufweisenden Einsetznuten 40A und 40B und auf der anderen Längsseite mit Rippen aufweisenden Einsetznuten 41A und 41B versehen. Wenn der Batteriepack 21 in einen Batteriehalter eines Ladegeräts oder elektronischen Geräts eingesetzt wird, greift der Batteriepack 21 in entsprechende Vorsprünge des Batteriehalters ein.
  • Am vorderen Ende 33A des unteren Gehäuseteils 33 sind in Bezug auf ihre Umgebung zurückgesetzte Flächen 42 und 43 gebildet, auf denen die Stromzufuhrkontakte 25 und 26 vorgesehen sind.
  • Wie oben beschrieben, sind die Stromzufuhrkontakte 25 und 26 auf den zurückgesetzten Flächen 42 und 43, also weiter innen als das vordere Ende 33A, angebracht. Da sich die zurückgesetzten Flächen 42 und 43 von der Anbringungsfläche für den Übertragungskontakt 24 in der Höhe unterscheiden, kann ein leitendes Teil o. ä. nicht so leicht den Übertragungskontakt 24 und den negativen (–) Stromzufuhrkontakt 25 kurzschließen. Die Stromzufuhrkontakte 25 und 26 dienen als Ladeelektroden, wenn der Batteriepack 21 in einem Ladegerät geladen wird, und als Stromzufuhrelektroden, wenn der Batteriepack 21 in ein elektronisches Gerät eingesetzt ist.
  • Da bei dem Batteriepack 21 mit dem obigen Aufbau der Übertragungskontakt 24, über den die vom eingebauten Mikrocomputer 21A erfassten Informationen zur Batterie 23 an ein externes Gerät übermittelt werden, auf oder in der Nähe der Anbringungsfläche für die Stromzufuhrkontakte 25 und 26 angeordnet ist, können die Übertragungs- und Stromzufuhrkontakte des externen Geräts, in das der Batteriepack 21 geladen wird, an einer Stelle konzentriert werden. Dadurch verringert sich der Platz, den die Kontakte des elektronischen Geräts beanspruchen.
  • (2) Aufbau der Geräte, in die der Batteriepack eingesetzt wird
  • 7 und 8 zeigen Beispiele für den Aufbau eines elektronischen Geräts und eines Ladegeräts, in die der Batteriepack 21 eingesetzt werden kann. Der Batteriepack 21 kann in das Gerät eingeführt werden oder außen am Gerät angebracht werden. 7 zeigt, wie der Batteriepack 21 in einen Videorecorder 51 mit Kamera eingeführt wird, und 8 zeigt, wie der Batteriepack 21 außen an einem Ladegerät 61 angebracht wird.
  • Im Folgenden wird beschrieben, wie der Batteriepack 21 in den Videorecorder 51 mit Kamera eingeführt wird. Der Videorecorder 51 ist unterhalb des Visiers mit einem Raum versehen, in den der Batteriepack 21 eingeführt wird. In diesem Raum sind an Stellen, die denjenigen der Elektroden des Batteriepacks 21 entsprechen, Elektroden angeordnet; und es sind Erhebungen vorgesehen, die zu den Vertiefungen des Batteriepacks 21 passen. Beispielsweise ist ein Vorsprung 52, der verhindert, dass der Batteriepack 21 verkehrt herum eingeführt wird, so ausgebildet, dass er ebenso lang ist wie die Rille 32A. Wie oben beschrieben, verhindert der Vorsprung 52, dass ein anderer als der obige Batteriepack 21, der eine Übertragungsfunktion aufweist und eine Lithiumbatterie enthält, 21 in den Videorecorder 51 eingeführt wird.
  • Elektroden 30 und 31, die in 7 durch gestrichelte Linien wiedergegeben sind und entsprechend den Stromzufuhrkontakten 25 und 26 des Batteriepacks 21 angeordnet sind, werden mit den Stromzufuhrkontakten 25 und 26 elektrisch verbunden, wenn der Batteriepack 21 in den Videorecorder 51 geladen wird.
  • Ein Übertragungskontakt 29, der entsprechend dem Übertragungskontakt 24 des Batteriepacks 21 angeordnet ist, wird mit dem Übertragungskontakt 24 des Batteriepacks 21 verbunden und erhält dadurch Informationen zum von der Lithiumbatterie gelieferten Strom, zur Spannung und zum Ladezustand der Batterie 23, wenn der Batteriepack 21 in das Gerät geladen wird. Der Übertragungskontakt 29 weist den Batteriepack 21 an, Informationen zu übertragen.
  • Im Folgenden wird ein Ladegerät 61 beschrieben, das extern mit dem Batteriepack 21 verbunden wird. Auf der Mittellinie der Fläche des Ladegeräts 61, auf die der Batteriepack 21 gesetzt wird, sind ein Anzeigeverstellvorsprung 62 und ein Arretiervorsprung 63 vorgesehen. Der Anzeigeverstellvorsprung 62 zieht die Anzeige 39 heraus, wenn der Batteriepack 21 entnommen wird; und der Arretiervorsprung 63 hält den Batteriepack 21 an der Anbringungsfläche fest. An gegenüberliegenden Seiten der Anbringungsfläche sind Einsetzvorsprünge 64A, 64B, 65A und 65B vorgesehen. Diese vier Einsetzvorsprünge passen in die Einsetznuten 40A, 40B, 41A und 41B des Batteriepacks 21.
  • Die Elektroden 30 und 31, die mit den Stromzufuhrkontakten 25 und 26 des Batteriepacks 21 verbunden werden, um an diesen eine Ladespannung anzulegen, und der Übertragungskontakt 29, der mit dem Übertragungskontakt 24 verbunden wird, um Informationen zur Batterie 23 zu übertragen, sind den Stromzufuhrkontakten 25 und 26 und dem Übertragungskontakt 24 zugewandt. Wie in 9 gezeigt, ist der Übertragungskontakt 29 so aufgebaut, dass er mit dem Übertragungskontakt 24 des Batteriepacks 21 zuverlässig in Berührung gelangt.
  • Insbesondere umfasst der Übertragungskontakt 29 zwei Federkontakte 29A und 29B, so dass er an zwei Stellen mit dem Übertragungskontakt 24 elastisch in Berührung kommen kann. Dadurch gelangt mindestens einer der Federkontakte 29A und 29B mit dem Übertragungskontakt 24 sicher in Berührung.
  • (3) Modifikationen
  • Bei den obigen Ausführungen sind nur Batteriepäcke 21, die eine Lithiumbatterie enthalten, beschrieben. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht darauf, sondern es können für die Päcke auch andere Batterien verwendet werden.
  • Bei den obigen Ausführungen ist der Übertragungskontakt 24 des Batteriepacks 21 so geformt, dass er nicht nur in der Anbringungsfläche für die Stromzufuhrkontakte 25 und 26, sondern auch in der Unterseite des Batteriepacks 21 liegt, so dass der Batteriepack 21 auf zweierlei Weise in ein Gerät eingesetzt werden kann. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht darauf. Der Übertragungskontakt 24 kann auch nur an der Anbringungsfläche für die Stromzufuhrkontakte 25 und 26 gebildet sein.
  • Außerdem sind bei den obigen Ausführungen die Stromzufuhrkontakte 25 und 26 des Batteriepacks 21 so angeordnet, dass sie von der Anbringungsfläche des Batteriepacks 21 zurückgesetzt sind, so dass sich der Übertragungskontakt 24 und die Stromzufuhrkontakte 25 und 26 in verschiedenen Ebenen befinden. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht darauf. Der Übertragungskontakt 24 und die Stromzufuhrkontakte 25 und 26 können auch in der gleichen Ebene liegen.
  • Dadurch, dass der Übertragungskontakt 24, der zur Übermittlung des Ladezustands der enthaltenen Batterie 23 an ein externes Gerät verwendet wird, wie oben beschrieben, auf oder in der Nähe der Anbringungsfläche für die Stromzufuhrkontakte 25 und 26 vorgesehen ist, können der Übertragungskontakt und die Stromzufuhrkontakte des elektronischen Geräts, in das der Batteriepack 21 geladen wird, an einer Stelle konzentriert werden, wodurch eine Verringerung des Platzes, den die Kontakte des elektronischen Geräts beanspruchen, möglich ist.

Claims (12)

  1. Batteriepack, mit – einem Gehäuse (32, 33), das mit einem Übertragungskontakt (24) und Stromzufuhrkontakten (25, 26) versehen ist, wobei die Stromzufuhrkontakte (25, 26) auf einer Fläche des Gehäuses (32, 33) vorgesehen sind und der Übertragungskontakt (24) auf mindestens dieser einen Fläche des Gehäuses (32, 33) oder einer Fläche, die an diese eine Fläche des Gehäuses (32, 33) angrenzt, vorgesehen ist, – einer Batterie (23), die in dem Gehäuse (32, 33) angeordnet ist, und – einem Mikrocomputer (21A), der in dem Gehäuse (32, 33) angeordnet ist, wobei der Mikrocomputer (21A) einen erfassten Ladezustand der Batterie (23) über den Übertragungskontakt (24) an ein externes Gerät übermitteln kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungskontakt (24) und die Stromzufuhrkontakte (25, 26) am vorderen Ende (33A) des Gehäuses (32, 33), mit dem voran der Batteriepack in ein externes Gerät eingesetzt wird, vorgesehen sind.
  2. Batteriepack nach Anspruch 1, bei dem der Übertragungskontakt (24) und die Stromzufuhrkontakte (25, 26) auf der einen Fläche des Gehäuses (32, 33) vorgesehen sind.
  3. Batteriepack nach Anspruch 2, bei dem der Übertragungskontakt (24) und die Stromzufuhrkontakte (25, 26) auf Abschnitten der einen Fläche des Gehäuses (32, 33) vorgesehen sind, die sich in der Höhe unterscheiden.
  4. Batteriepack nach Anspruch 1, bei dem der Übertragungskontakt (24) sowohl auf der einen als auch der angrenzenden Fläche des Gehäuses (32, 33) vorgesehen ist.
  5. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Stromzufuhrkontakte (25, 26) in Abschnitten (42, 43) der einen Fläche des Gehäuses (32, 33) vorgesehen sind, die in Bezug auf einen anderen Abschnitt dieser Fläche zurückgesetzt sind.
  6. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Übertragungskontakt (24) in der Nähe des negativen Stromzuführkontakts (25) der Stromzuführkontakte (25, 26) vorgesehen ist.
  7. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der weiterhin Identifikationseinrichtungen umfasst, mit denen die Art von Batterie (23) identifiziert werden kann.
  8. Batteriepack nach Anspruch 7, bei dem die Identifikationseinrichtungen so ausgebildet sind, dass ein falsches Einsetzen des Batteriepacks in ein externes Gerät verhindert wird.
  9. Batteriepack nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die Identifikationseinrichtungen eine Rille (34) umfassen, die in einer Fläche des Gehäuses (32, 33) vorgesehen ist.
  10. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der weiterhin eine Hinweiseinrichtung (38) umfasst, die angibt, ob der Batteriepack in Ladegeräte oder elektronische Geräte eingesetzt werden kann.
  11. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 10, der weiterhin eine Hinweiseinrichtung (36) umfasst, die angibt, ob es sich bei der Batterie (23) um eine Lithiumbatterie handelt.
  12. Batteriepack nach einem der Ansprüche 1 bis 11, der weiterhin eine Anzeigeeinrichtung (39) umfasst, die den Ladezustand der Batterie (23) anzeigt.
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