CN108293167A - 用于对助听器的电池进行充电的方法以及具有电池充电单元的助听器 - Google Patents

用于对助听器的电池进行充电的方法以及具有电池充电单元的助听器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于对助听器(1)的可再充电电池(5)进行充电的方法。所提出的方法包括：检测电源(8)被连接至助听器(1)；估计电池(5)的荷电状态；根据所估计的荷电状态来选择至少正常充电模式和快速充电模式中的一种；并且根据所选择的充电模式对电池(5)进行充电。此外，本发明提供了一种包括电池充电单元(9)并且适于支持所提出的方法的助听器(1)。

Description

用于对助听器的电池进行充电的方法以及具有电池充电单元 的助听器
技术领域
本发明涉及对助听器的可再充电电池进行充电，具体涉及一种用于对锂离子电池进行充电的方法。本发明还涉及一种具有电池充电单元的助听器，具体涉及一种由锂离子电池供电的助听器。
背景技术
助听器(有时也被称为听力仪器或听力假体)是佩戴在耳朵后面或者(至少部分地)佩戴在耳道中以补偿听觉困难人员的听力损伤的小型设备。这样的助听器通常是长期使用的，并且通过诸如锌空气纽扣电池的小型电池来供电。锌空气电池以小封装尺寸提供了高的能量容量。然而，在听力受损人员每天都使用助听器很多小时的情况下，通常需要相当频繁地更换这样的电池，例如，每数天就要更换一次。对于已经失去了其动手能力并且视力下降的老年人而言，在尝试利用满荷电的电池替换小型助听器的耗尽的电池时，对这样的很小的电池进行操纵尤其困难且耗时。因此，在助听器中越来越多地使用诸如例如镍金属氢化物(NiMH)或锂离子蓄能器的可再充电电池。然而，可再充电电池与锌空气电池相比具有较低的容量，并且因而对助听器的供电时间段会缩短。因此，可能发生在用户旅行时或者在用户忘记在前一晚对电池进行再充电时助听器没电的情况。显然，这些情况对于用户而言是非常不方便的，因为用户常常极度依赖于工作中的助听器来改善其听力。
因此，需要适当的手段来帮助用户确保每当在需要助听器时其助听器都具有足够的电力。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种对助听器的电池进行充电的经改进的方法，其确保每当在用户需要助听器时助听器都具有足够的电力。该目的是由根据权利要求1所述的方法来实现的。
此外，本发明的另外的目的是提供一种能够支持所提出的方法的经改进的助听器。该目的是由根据权利要求17所述的助听器来实现的。
在从属权利要求中给出了根据本发明的方法和助听器的具体实施例。
本发明提供了一种用于对助听器的可再充电电池进行充电的方法，包括以下步骤：
检测电源被连接至助听器；
估计电池的荷电状态；
根据所估计的荷电状态来选择至少正常充电模式和快速充电模式中的一种；并且
根据所选择的充电模式对电池进行充电。
例如，当用户想要离开住所并且电池的荷电水平低时，借助于所提出的方法，能够通过使用快速充电模式对助听器的电池快速地再充电。重要的是要指出，总是应用快速充电将使电池容量逐渐劣化，并且因此，应当避免大量使用，并且其应当限于用户确实需要能够在特定量的时间内持续使用其助听器的那些情形。
在所述方法的实施例中，对充电模式的选择取决于被存储在助听器或者诸如远程控制单元的助听器附件的存储器中的一个或多个预定义标准。以这种方式，能够确保快速充电限于特定的情况，以便避免电池容量随着时间的推移而劣化。
在所述方法的另外的实施例中，所述一个或多个预定义标准是在将助听器与助听器的用户的听力或偏好进行适配期间被存储在助听器或助听器附件的存储器中的。以这种方式，能够根据用户的需求来定制对用户可用的充电模式。
在所述方法的另外的实施例中，对充电模式的选择还取决于用户输入，例如，所述用户输入是通过用户操作助听器处或者助听器附件处或者电源处的控制元件而实现的。以这种方式，用户能够根据需要来选择充电模式，并且例如能够推翻由助听器、助听器附件或电源所施加的自动选择或限制。
在所述方法的另外的实施例中，对充电模式的选择还包括向用户提供关于电池荷电状态的信息，并且根据电池荷电状态向用户呈现一种或多种可能的选择。以这种方式，可以通知用户在当前情境下哪种充电模式是最合适的，例如使得用户能够意识到其选择特定充电模式的可能后果。
在所述方法的另外的实施例中，对充电模式的选择是由助听器自动执行的。以这种方式，能够免除用户不得不做出选择的压力，并且助听器例如能够基于当前情境、例如基于当前电池荷电和/或助听器的当前使用(例如，其工作状态)而采用最适当的充电模式。
在所述方法的另外的实施例中，在所估计的荷电状态低于被包含在所述一个或多个预定义标准中的荷电状态的第一预定义阈值水平时仅能够选择快速充电模式，所述第一预定义阈值水平特别处在(最大)电池容量的5％至50％的范围内。以这种方式，能够在电池的荷电水平仍然相当高时不允许进行快速充电。
在所述方法的另外的实施例中，在所估计的荷电状态低于被包含在所述一个或多个预定义标准中的荷电状态的第二预定义阈值水平时不能够选择快速充电模式，所述第二预定义阈值水平指示电池的深度放电，特别是处于(最大)电池容量的0％至5％的范围内。以这种方式，能够在电池被深度放电时防止快速充电，因为在这样的情况下进行快速充电可能会对电池造成损害。
在所述方法的另外的实施例中，对电池进行充电包括恒定电流充电阶段和恒定电压充电阶段，在恒定电流充电阶段期间使充电电流保持恒定，在恒定电压充电阶段期间使充电电压保持恒定，并且其中，以快速充电模式进行充电在恒定电流阶段期间采用比以正常充电模式进行充电更高的充电电流，并且其中，在电池电压超过被包含在所述一个或多个预定义标准中的预定义阈值水平时，充电被从恒定电流充电切换至恒定电压充电。
在所述方法的另外的实施例中，用于以快速充电模式用更高的电流进行充电的恒定电流充电阶段的持续时间限于被包含在所述一个或多个预定义标准中的最大时间间隔，所述最大时间间隔特别处在1分钟至5分钟的范围内，在此之后，所述充电切换至另一充电模式，特别是切换至正常充电模式。以这种方式，能够防止过度的快速充电，以便保持电池容量的持久性。
在所述方法的另外的实施例中，确定从恒定电流充电切换至恒定电压充电的电池电压的预定义阈值水平针对快速充电模式和正常充电模式是不同的，这两个相关联的预定义阈值水平被包含在所述一个或多个预定义标准中，具体而言，所述电池电压的预定义阈值水平在快速充电模式下比在正常充电模式下更高。
在所述方法的另外的实施例中，在确定电池的当前荷电状态超过了被包含在所述一个或多个预定义标准中的荷电状态的第三预定义阈值水平时终止快速充电，与荷电状态的第三预定义阈值水平相关联的电池容量尤其足以在处于1小时至2小时的范围内的时间段内对助听器供电。以这种方式，确保了助听器的特定运行时间，同时避免了过度的快速充电，以便保持电池容量的持久性。
在另外的实施例中，所述方法还包括记录关于以下中的至少一项的信息：
在开始对助听器进行充电时的荷电状态；
充电周期(cycle)的持续时间；
快速充电周期或模式选择的总数量；
正常充电周期或模式选择的总数量；
充电周期的总数量；
用户发起的快速充电周期的总数量。
该记录的信息能够被用于确定电池的剩余寿命，并且例如在需要更换电池时向用户、装配者或者其他服务提供者提供信息。此外，能够基于这样的记录的信息来调整对电池的充电。
在所述方法的另外的实施例中，当所执行的快速充电周期或模式选择的总数量超过被包含在所述一个或多个预定义标准中的快速充电周期的预定义最大数量时，将不能够选择快速充电模式，所述快速充电周期的最大数量特别处在500至5000的范围内。以这种方式，能够防止对快速充电的过度使用，以便保护电池。
在所述方法的另外的实施例中，对充电模式的选择还包括向用户提供关于允许的快速充电周期的剩余数量的信息，特别是快速充电周期的预定义最大数量与先前执行的快速充电周期或模式选择的总数量之间的差。以这种方式，用户始终能够意识到采用快速充电的频繁程度，并且能够使用户意识到对快速充电的过度使用。
在所述方法的另外的实施例中，所述可再充电电池是锂离子电池，所提出的方法对锂离子电池尤其有益。
在所述方法的另外的实施例中，对荷电状态进行估计包括测量电池的电压电平，和/或基于由助听器所记录的与电池电流和/或容量的测量结果有关的数据。以这种方式，能够准确并且可靠地确定电池的荷电状态。
此外，本发明提供了一种助听器，其包括：
拾音器；
扬声器；
处理单元，其适于对由所述拾音器拾取的输入音频信号进行处理，并且提供经处理的音频信号以由所述扬声器输出；
可再充电电池，其用于对助听器供电；
荷电水平检测器，其适于确定电池的荷电状态；
连接单元，其适于将诸如电流源或电压源的电源操作性地连接至助听器；以及
充电单元，其适于根据正常充电模式和快速充电模式中的至少一种从所述电源对电池进行充电。
通过将所述充电单元结合到助听器中，能够采用更简单的电源，同时在助听器自身中提供了对助听器进行充电所需的具体“智能”。此外，助听器例如具有关于其使用(当前、先前以及预测的未来使用)的信息，能够基于所述信息来优化由所述充电单元(例如，与处理单元协作)控制的充电方案。
在所述助听器的实施例中，所述充电单元由所述处理单元来控制。以这种方式，能够进一步改善对充电过程的优化。
所述充电单元和处理单元尤其适于并且被配置为支持根据本发明的方法对助听器进行充电。
在所述助听器的另外的实施例中，所述充电单元或所述处理单元适于根据被存储在助听器的或者诸如远程控制单元的助听器附件的存储器中的一个或多个预定义标准来自动地选择充电模式。
在另外的实施例中，所述助听器还包括用户控制元件或者能与用户控制元件操作性地连接，所述用户控制元件能由助听器的用户操作以选择充电模式，所述用户控制元件具体被布置在诸如远程控制单元的助听器附件处或者被布置在电源处。
在另外的实施例中，所述助听器还包括显示单元或者能与显示单元操作性地连接，所述显示单元适于向用户提供关于电池荷电状态的信息，或者适于根据电池荷电状态向用户呈现一种或多种可能的选择，并且/或者适于向用户提供关于允许的快速充电周期的剩余数量的信息，特别是快速充电周期的预定义最大数量与先前执行的快速充电周期或模式选择的总数量之间的差，所述显示单元具体被布置在诸如远程控制单元的助听器附件处。
在所述助听器的另外的实施例中，所述可再充电电池是锂离子电池。
在所述助听器的另外的实施例中，所述连接单元包括电接触部。
在所述助听器的另外的实施例中，所述连接单元包括感应线圈，以使电源与助听器无线连接。
在所述助听器的另外的实施例中，所述连接单元包括用于使电源与助听器无线连接的电容耦合器件。
在所述助听器的另外的实施例中，所述连接单元包括光耦合器件，具体而言，所述助听器包括光伏元件。
应当指出，上文所提到的各实施例的组合可以得到本发明的更多的其他实施例，除非所组合的特征会带来矛盾抵触。
附图说明
下文将参考随附的附图借助于非限制性具体实施例来进一步解释本发明，在附图中：
图1描绘了根据本发明的助听器的示意性框图。
具体实施方式
在图1中示意性图示了根据本发明的助听器1。所述助听器包括：拾音器2，其用于从将助听器1佩戴在耳朵处或者至少部分地佩戴在耳道中的用户的周围中拾取声音；处理单元4，其用于处理、例如放大来自拾音器2的音频信号；以及微型扬声器3(常常也被称为接收器)，其用于将经处理的音频信号输出到用户的耳道中。助听器1由诸如例如锂离子纽扣电池的可再充电电池5来供电。由于助听器1通常在持续很长的时间段(例如，一整天)内使用，因而需要在前一晚对电池进行再充电。例如，在例如由于监听环境的频繁变化或者由于使用了电力密集型特征(例如，波束形成、反馈消除或音频流传输)而需要高度放大或者大量处理时，对助听器1的广泛使用将使得电池更快耗尽，因而需要在这一天的过程期间对助听器1进行再充电。荷电水平检测器6监测电池5的荷电状态，并且在电池5变得缺少电力时例如经由扬声器3输出的信号来通知用户。如果用户迫切需要助听器保持运转，那么其将发现能够将电池5快速充电到至少允许在1小时至2小时内对助听器1供电的程度将非常有用的。用户能够通过将助听器1连接到电源8，并且例如按下诸如远程控制单元的用户控制设备11上的快速充电按钮12，来发起对电池5的快速充电。所述按钮12也可以位于助听器1本身上或者可以被布置在电源8处。电源8可以经由导线和电接触部与助听器1相连接，或者可以例如借助于电容或电感耦合而向助听器1无线地传送电力。
在考虑由荷电水平检测器6所提供的电池5的估计荷电状态的情况下，由充电单元9，可能与处理单元4相结合，来控制所述充电过程。充电单元9和/或处理单元4可以根据被存储在助听器1的存储器10中的一个或多个预定义标准来自动地选择充电模式。备选地，这样的数据可以被存储在能够与助听器1操作性(例如，以无线方式)连接的诸如远程控制单元的助听器附件11的存储器中。
可以将关于当前荷电状态的信息连同可能的充电选项一起在例如位于助听器附件11上的显示器上提供给用户，使得用户能够选择适当的充电模式。以这种方式，能够为用户提供关于还能向电池5施加多少个快速充电周期而不造成破坏的指导。此外，例如能够通知用户快速充电不可用，例如，由于电池5的电力水平足够高因而允许对助听器1持续使用，或者由于电池5被深度放电因而快速充电将对电池5造成损伤。
为了将这样的信息提供给用户，将关于对电池5的充电的数据记录在助听器存储器10中或者备选地记录在诸如远程控制单元的附件11的存储器中将是有用的。该记录的数据也能够被用于确定电池5的剩余寿命，并且例如在需要更换电池5时向用户、装配者或者其他服务提供者提供信息。此外，能够基于所记录的数据来调整对电池5的充电。
由于在快速充电期间所采用的增大的恒定电流能够显著造成电池5的容量的劣化，因而本发明确保快速充电仅在短时间段内有效(例如，通过限制充电周期的恒定电流阶段(具有增大的充电电流)的时间段)。此外，对快速充电进行优化，以确保荷电水平允许助听器1工作一至两个小时。
本发明提供了一种经改进的助听器1，其允许以更加用户友好的方式对充电进行管理。所提出的用于快速充电的方法在电池寿命与临时用户需求之间提供了很好地权衡。本发明的另外的优点是简化了整个听力系统，因为充电是由助听器1本身来控制的。这将带来降低的成本和更高的效率，因为控制充电过程的充电单元9(能够作为处理单元4的部分或者与处理单元4相结合)被集成到了助听器1内，因而能够采用更简单、更一般化(但是“无声(dumber)”)的电源。

Claims (23)

1.一种用于对助听器(1)的可再充电电池(5)进行充电的方法，包括以下步骤：
检测电源(8)被连接至所述助听器(1)；
估计所述电池(5)的荷电状态；
根据所估计的荷电状态来选择至少正常充电模式和快速充电模式中的一种；并且
根据所选择的充电模式对所述电池(5)进行充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述充电模式的选择取决于被存储在所述助听器(1)或者诸如远程控制单元的助听器附件(11)的存储器(10)中的一个或多个预定义标准。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述一个或多个预定义标准是在将所述助听器(1)与所述助听器(1)的用户的听力或偏好进行适配期间被存储在所述助听器(1)或者所述助听器附件(11)的所述存储器(10)中的。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中，对所述充电模式的选择还取决于用户输入，所述用户输入例如是通过所述用户操作所述助听器(1)处或者所述助听器附件(11)处或者所述电源(8)处的控制元件(12)而实现的。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其中，对所述充电模式的选择还包括：向所述用户提供关于电池荷电状态的信息，并且根据所述电池荷电状态向所述用户呈现一种或多种可能的选择。
6.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中，对所述充电模式的选择是由所述助听器(1)自动地执行的。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其中，在所估计的荷电状态低于被包含在所述一个或多个预定义标准中的所述荷电状态的第一预定义阈值水平时仅能够选择所述快速充电模式，所述第一预定义阈值水平特别处在电池容量的5％至50％的范围内。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其中，在所估计的荷电状态低于被包含在所述一个或多个预定义标准中的所述荷电状态的第二预定义阈值水平时不能够选择所述快速充电模式，所述第二预定义阈值水平指示所述电池(5)的深度放电，特别处在电池容量的0％至5％的范围内。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其中，对所述电池(5)的充电包括恒定电流充电阶段和恒定电压充电阶段，在所述恒定电流充电阶段期间使充电电流保持恒定，在所述恒定电压充电阶段期间使充电电压保持恒定，并且其中，以所述快速充电模式进行充电在恒定电流阶段期间采用比以所述正常充电模式进行充电更高的充电电流，并且其中，在电池电压超过被包含在所述一个或多个预定义标准中的预定义阈值水平时使充电从恒定电流充电切换至恒定电压充电。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，用于以所述快速充电模式用更高的电流进行充电的所述恒定电流充电阶段的持续时间限于被包含在所述一个或多个预定义标准中的最大时间间隔，所述最大时间间隔特别处在从1分钟至5分钟的范围内，在此之后，所述充电切换至另一充电模式，特别是切换至所述正常充电模式。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，确定从恒定电流充电切换至恒定电压充电的所述电池电压的所述预定义阈值水平针对所述快速充电模式和所述正常充电模式是不同的，这两种相关联的预定义阈值水平被包含在所述一个或多个预定义标准中，所述电池电压的所述预定义阈值水平特别针对所述快速充电模式比针对所述正常充电模式更高。
12.根据权利要求1至11中的一项所述的方法，其中，在确定所述电池(5)的当前荷电状态超过了被包含在所述一个或多个预定义标准中的所述荷电状态的第三预定义阈值水平时终止快速充电，与所述荷电状态的所述第三预定义阈值水平相关联的所述电池容量特别足以在从1小时至2小时的范围内的时间段内对所述助听器(1)进行供电。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的方法，还包括记录关于以下中的至少一项的信息：
当开始对所述助听器(1)进行充电时的荷电状态；
充电周期的持续时间；
快速充电周期或模式选择的总数量；
正常充电周期或模式选择的总数量；
充电周期的总数量；
用户发起的快速充电周期的总数量。
14.根据权利要求1至13中的一项所述的方法，其中，当快速充电周期或模式选择的所述总数量超过被包含所述一个或多个预定义标准中的快速充电周期的预定义最大数量时不能够选择所述快速充电模式，快速充电周期的所述最大数量特别处在从500至5000的范围内。
15.根据权利要求4或5所述的方法，其中，对所述充电模式的选择还包括向所述用户提供关于允许的快速充电周期的剩余数量的信息，特别是快速充电周期的预定义最大数量与先前执行的快速充电周期或模式选择的总数量之间的差。
16.根据权利要求1至15中的一项所述的方法，其中，所述可再充电电池(5)是锂离子电池。
17.一种助听器(1)，包括：
拾音器(2)；
扬声器(3)；
处理单元(4)，其适于对由所述拾音器(2)拾取的输入音频信号进行处理并且提供经处理的音频信号以由所述扬声器(3)输出；
可再充电电池(5)，其用于对所述助听器(1)进行供电；
荷电水平检测器(6)，其适于确定所述电池(5)的荷电状态；
连接单元(7)，其适于将诸如电流源或电压源的电源(8)操作性地连接至所述助听器(1)；以及
充电单元(9)，其适于根据正常充电模式和快速充电模式中的至少一种从所述电源(8)对所述电池(5)进行充电。
18.根据权利要求17所述的助听器(1)，其中，所述充电单元(9)由所述处理单元(4)来控制。
19.根据权利要求17或18所述的助听器(1)，其中，所述充电单元(9)或所述处理单元(4)适于根据被存储在所述助听器(1)或者能与所述助听器(1)操作性地连接的诸如远程控制单元的助听器附件(1)的存储器(10)中的一个或多个预定义标准来自动地选择所述充电模式。
20.根据权利要求17或18所述的助听器(1)，还包括用户控制元件(12)或者能与用户控制元件(12)操作性地连接，所述用户控制元件(12)能由所述助听器(1)的用户操作以选择所述充电模式，所述用户控制元件(12)特别被布置在诸如远程控制单元的助听器附件(11)处或者所述电源(8)处。
21.根据权利要求20所述的助听器(1)，还包括显示单元(13)或者能与显示单元(13)操作性地连接，所述显示单元适于：向所述用户提供关于电池荷电状态的信息，或者根据所述电池荷电状态向所述用户呈现一种或多种可能的选择，并且/或者向所述用户提供关于允许的快速充电周期的剩余数量的信息，特别是快速充电周期的预定义最大数量与先前执行的快速充电周期或模式选择的总数量之间的差，所述显示单元(13)特别被布置在诸如远程控制单元的助听器附件(11)处。
22.根据权利要求17至21中的一项所述的助听器(1)，其中，所述充电单元(9)或者所述处理单元(4)适于执行根据权利要求7至14中的一项所述的方法的步骤。
23.根据权利要求17至22中的一项所述的助听器(1)，其中，所述可再充电电池(5)是锂离子电池。
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