CN101688900A - 用于显示蓄电池的充电状态的装置 - Google Patents
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Abstract
具有用于电动工具运行的可再充电的电池(12)的蓄电池常常具有充电状态显示器。为了能识别蓄电池的运行状态设置充电状态电路(10)，这个充电状态电路具有传感器(20)，这个传感器和评估单元(14)耦联。用于防止显示充电状态的闭锁开关(22)和评估单元(14)耦联，当通过传感器(20)识别可充电的电池(12)的充电或者放电时则通过闭锁开关(22)阻止显示实际的充电状态。
Description
本发明涉及一种用于电动工具的蓄电池，它具有一个带有充电状态电路的可再充电的电池，其具有一个用于评估蓄电池的充电状态和充电状态显示的评估单元。此外，本发明还涉及一种用于显示具有一个充电状态电路的蓄电池的可再充电的电池的充电状态的方法，其具有一个用于评估蓄电池的充电状态和充电状态显示的评估单元。
当今大量使用各种不同类型和尺寸的可再充电的电池。这种类型的可再充电的电池的典型类别根据在电池中分别含有的成分例如是铅酸电池、镍镉电池(Nicd)、镍金属氢化物电池(NiMH)、锂离子电池(LiIo)或者锂聚合物电池。这些电池可多次使用，并且可在一种合适的充电设备中再次充电。
在本申请的范围内将蓄电池理解为一种可再充电的电池，它除了可再充电的电池或者可再充电的电池组本身外还具有至少另一部件，例如一个电子电路、电接头或者一个用于和电动工具连接的闭锁机构。在这样的蓄电池中可以设置一个充电状态显示器。借助显示器使得使用人能够识别蓄电池的实际充电状态。在这种情况中可以不同的方式显示充电状态。例如这可借助一个唯一的发光二极管进行，这个发光二极管例如用绿色显示一种作好运行准备的充电状态。也可借助多个发光二极管实现一种更加精确的充电状态显示，其中，例如设置多个发光二极管，在这些发光二极管中根据相应的充电状态数量不同的发光二极管发光。
为此例如DE 4 106 725 A1公开了一种具有一个用于显示可再充电的电池的充电状态的线路装置的蓄电池。这种蓄电池例如可用于机械，特别是一种手持工具机，如蓄电池打孔机或者蓄电池螺起子机的运行。在这种情况中通过对在负荷电路中流过电流的积分检测电池的充电状态。用一个充电状态显示器显示各实际的充电状态。充电状态显示在电池的壳体上，其中，例如四个发光二极管按照25％的间距就可规定实际的充电状态。从这个文献中也已公开可将这种充电状态显示器设计成可手动接通和断开的。
通常是这种充电状态显示器得到微处理器的支持。这个微处理机保证可在蓄电池、充电器和用蓄电池驱动的机械之间通信。当从这种通信中得知目前可再充电的电池被充电、或者通过机械放电时则闭锁这个充电状态显示器，或者通知使用人目前不能显示充电状态。如果在充电状态显示器中例如由于成本的原因不应使用这种类型的微处理器，其结果是不能辨别不同的运行状态，并且充电状态显示器显示错误的数值。
现在根据本发明建议一种充电状态显示器。这种显示器具有一个电路装置。使用这个电路装置使得输出充电状态的正确数值成为可能，并且不必设置一个用于检测运行状态的微处理器。为此在充电状态电路中设置一个传感器。这个传感器和评估单元耦联。此外还设置一个用于闭锁充电状态的显示的闭锁开关，其中，这个闭锁开关和这个评估单元耦联。
在一个优选的实施形式中，可如此地设计传感器，即它具有触头，在这些触头上可以评估电压。特别是可将传感器设计成NTC。在这个NTC中在它的触头上量取电压水平。当NTC的电压水平超过规定的阈值时，也就是说蓄电池或者是由它驱动的机械在放电，也就是机械在运行，或者蓄电池目前正在由充电器充电。在这两种情况中停止显示充电状态。
在本发明的另一实施形式中为了检测可再充电的电池是否被充电或者放电也可将传感器设计成磁性的。
因此根据本发明的蓄电池具有一个可再充电的电池。这个电池具有一个充电状态电路。该电路具有一个用于评估可再充电电池的充电状态的评估单元和一个充电状态显示器。充电状态电路配设一个传感器。这个传感器和评估单元耦联。此外，还设置一个用于防止显示充电状态的闭锁开关。这个闭锁开关和评估单元耦联。
因此通过在蓄电池中成本有利的电子电路装置可提供用于检测运行状态的功能。
为了阻止总是显示充电状态，优选地设置一个用于激活充电状态电路的激活开关。可以简单的方式将传感器实现为NTC，其中，优选地将这个传感器设置在可再充电的电池的附近。位于NTC上的电压的电压水平显示可再充电的电池是否在充电或者放电。
在本发明的另一优选的实施形式中在评估单元中集成有一个可再充电电池的电压监控装置。由此可识别可再充电电池的电压下降到低于最小电压。在这种情况中可如此地转换闭锁开关，即阻止显示，并且蓄电池因此得到保护，防止过渡放电。
也就是说采用根据本发明的蓄电池，可用激活开关激活充电状态电路。使用传感器可以检测可再充电的电池是否是在充电或者放电。然后在评估单元中可根据测量结果使闭锁开关去活化，这样就能显示可再充电的电池的充电状态，或者激活闭锁装置，并且因此阻止显示。
当评估在一个合适设置的NTC上的电压时，可特别简单地实现这一方法。当在NTC上的电压超过一个阈值时，例如超过零，这就是说，这个蓄电池或者是在充电，或者是由于运行而在机械中放电。然后闭锁开关阻止显示实际的充电状态。当电压小于或者等于一个阈值时，例如小于或者等于零时，则闭锁开关被去活化，并且显示实际的充电状态。
本发明的其它优点和有利的实施形式是下述附图的主题以及它们的描述部分的主题。这些附图是：
图1：充电状态显示电路简图。
图2：根据本发明的方法的流程简图。
图1简示出一个具有可再充电电池12的充电状态电路10。在这个电路中可以设置一个激活开关18。这个激活开关例如可以设计为机械的按键。若按下激活开关18，则给充电状态电路10和评估单元14提供电流。这个评估单元14通过一个传感器20检查可再充电的电池目前是否在充电或者在放电。优选地这是通过下述做法完成的，即将NTC设计为传感器20。这个传感器和评估单元14连接，在这种情况中这个评估单元14检查NTC上的电压水平，并且和一个规定的阈值进行比较。例如这个评估单元14可以检查在NTC上是否有电压。若情况是这样，则蓄电池或者是和一个充电器连接，并且在充电，或者蓄电池在一个机械中被使用，并且目前可再充电的电池12正在放电。在这种情况中一个在充电状态电路中设置的闭锁开关22被激活，并且阻止在开关电路10中设置的充电状态显示器16中显示实际的充电状态。
若在评估单元1 4中的检测得出是在NTC上没有电压，则可再充电的电池12目前既没有充电也没有放电，并且可以在充电状态显示器16中显示实际测到的充电状态。因此由评估单元14使闭锁开关22去活化，并且使显示成为可能。关于充电状态的检测可按现有技术已公开的办法进行。
为了进一步地改进充电状态电路10可在评估单元14中集成一个电压监控装置。为此简示出了一个电压测量装置24。使用这个电压测量装置可分别测量在可再充电的电池12上实际存在的电压，并可在评估单元1 4中进行处理。只要检测到可再充电的电池12的电压下降到低于一个最小值，则闭锁开关也被活化，这样就可阻止可再充电的电池12的深度放电。这样放电的蓄电池不会通过充电状态显示器进一步被加载，并且防止过度放电。
图2再次简示出根据本发明的方法的基本流程。在步骤26中由使用人通过按下设置在蓄电池上的一个激活开关18激活充电状态显示器。然后给评估单元14提供电流。评估单元14检测：蓄电池目前是否是在充电或者放电。在步骤26中这例如借助一个在可再充电的电池12上设置的传感器进行，其中，优选地对一个合适地安装在可再充电的电池12上的NTC的电压信号进行评估。然后在步骤28中检测：对温度信号的评估是否产生可再充电的电池12充电或者放电的运行状态。假若情况是这样，则在步骤34中激活闭锁开关22，并且阻止显示实际的充电状态。
当在步骤28中检测到当前可再充电的电池12既没有充电也没有放电时，在步骤30中将闭锁开关22去活化。然后在步骤32中显示蓄电池的实际充电状态。
在决定是将闭锁开关22激活还是去活化时，在评估单元14中也可以考虑其它一些准则。特别是当确定可再充电的电池12已经被放电时可通过一个集成的电压测量装置可阻止闭锁开关22的去活化。
借助根据本发明的，且具有已说明的充电状态电路10的蓄电池，可提供一种成本有利的电子电路。借助这个电子电路可实现复杂得多的电路装置的功能。虽然如此就充电状态显示器而言可考虑蓄电池的相应的运行状态。
Claims (9)
1.用于电动工具的蓄电池，具有带有充电状态电路(10)的可再充电电池(12)，其具有用于评估蓄电池(12)的充电状态的评估单元(14)和充电状态显示器(16)，其特征在于，充电状态电路(10)具有传感器(20)，用这个传感器可确定这个电池是否在充电或者在放电，其中，传感器和这个评估单元(14)耦联，并且其中还设置用于防止显示充电状态的闭锁开关(22)，其中，所述闭锁开关(22)和评估单元(14)耦联。
2.按照权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，设置用于激活充电状态电路(10)的激活开关(18)。
3.按照权利要求2所述的蓄电池，其特征在于，传感器(20)具有带有触头的元件，且特别是其设计为NTC，它的电压是可评估的。
4.按照权利要求1或2所述的蓄电池，其特征在于，传感器(20)为磁性设计。
5.按照权利要求1至4的任一项所述的蓄电池，其特征在于，在评估单元(14)中集成可再充电的电池(12)的电压监控装置。
6.用于显示蓄电池的可再充电的电池(12)的充电状态的方法，其具有充电状态电路(10)，所述充电状态电路具有用于评估蓄电池(12)的充电状态的评估单元(14)，并且具有充电状态显示器(16)，其特征在于，
-用激活开关(18)激活充电状态电路(10)，
-用传感器(20)确定，是否电池(12)在充电或者在放电，
-在评估单元(14)中，当可再充电的电池没有充电或者放电时将闭锁开关(22)去活化并且因此可显示可再充电的电池(12)的充电状态，或者当可再充电的电池在充电或者在放电时将闭锁开关(22)激活并因此阻止这种显示。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，为了确定可再充电的电池是否在充电或者放电，评估触头上的电压，特别是评估NTC的触头上的电压。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，由评估单元(14)如此地转换闭锁开关(22)，即当NTC上的电压比阈值大，特别是比零大时阻止充电状态显示。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，由评估单元(14)如此地转换闭锁开关(22)，即当NTC上的电压小于或者等于阈值时，特别是等于零时，实现充电状态显示。
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