CN110574390B - 电池运行的智能计量计数器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能计量计数器(11)的电池运行,所述智能计量计数器配备有消耗传感器(14)和用于无线电模块(19)的节拍发生器(17),所述无线电模块用于传输消耗数据包(20),当电池(21)的剩余容量明显下降时求取数据包(20)利用该剩余容量是否能够像到目前为止那样在直到在预给定的运行时间段结束时进行常规的电池更换为止的剩余时间段内被传输。如果不能,则在剩余运行时间内例如降低数据包(20)的发送电平和/或延长数据包的发送节拍(27)。这个确定与控制预给定值一起优选在集中器(13)中进行,并且借助于双向工作的无线电模块(19)传输给计数器(11),从而不必在该供应区域的计数器(11)中的每个计数器中都保持为此所需的计算机容量。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于智能计量计数器的电池运行的方法和装置。
背景技术
例如在DE 1 01 52 554B4中说明的那样,在智能计量中致力于为管线连接的载能体(例如电流、气、水或者集中供暖)的每个消耗点都配备有计数器和无线电模块,该计数器用于由测量装置产生与消耗相关的信号,所述无线电模块用于通过免许可即可访问的ISM波段中的一个波段将当前积累的并且数字化的计数器读数无线地近距离包传输给集中器。该集中器接收并且存储由在接收区域中运行的不同的计数器相对频繁地接收的、通过计数器地址个性化的包(也被称为电报),并且可能执行例如用于数据可信度控制的预处理。比较罕见地,通过例如在WLAN标准或者移动无线电标准中的长距离数据无线电将缓存在集中器中的数据传输给网络前端、例如传输给用于在这个供应区域中的载能体的能源供应企业的结算总部或者运行管理总部。
对于消费者而言难以接近的计数器配备有长寿命电池,所述长寿命电池在至少12年的运行时间之后才需要更换电池(必要时伴随着测量装置重新校准)。出于物流、测量技术和成本方面的原因,在这个预先给定的运行时间段到期时,在所述供应区域中实际上同时更换所有计数器或者至少同时更换所述计数器的电池,即使所述电池中的若干电池当时仍然具有足够用于继续运行的容量。但是另一方面,如果在所述供应区域中运行的计数器中的一个计数器的电池提前用尽,则特别是对于在整个供应区域中随着所述运行时间段到期而重新进行的在此时常规的更换为止的短的剩余时间段而言,计划外的更换导致大量人员方面的和财务方面的额外耗费。
发明内容
鉴于这种情况,本发明所基于的技术问题是,避免在智能计量计数器中需要进行计划外的提前的电池更换。
这个任务根据用于借助于电池在预给定的运行时间段内运行智能计量计数器的方法来解决:所述智能计量计数器具有消耗传感器和发送节拍发生器并且通过无线电传输消耗数据包,面临提前用尽的危险的电池的仍然可用的剩余的运行持续时间通过其有针对性的卸荷而被延长到(至少)常规运行时间段到期,其方式是,根据该电池的剩余容量在延长剩余的运行时间段的意义上影响无线电连接的参数。
为此,尤其是当电池容量在一定的运行持续时间之后下降时,能够确定还能够利用这个电池传输的数据包的数量,以便利用为了延长该剩余时间段而修改的无线电参数在所述剩余时间段中传输所述数据包,所述修改例如是仅在比特率、波形、节拍和/或电平方面的减小。
在所述计数器中工作的检测器设置用于检测电池的特性、尤其是电池的放电曲线的走向,或者设置用于至少检测电池的当前的特别是与负荷和温度相关的状态。这样的有用的状态标准是当前电池电压或者该电池的目前的内电阻,尽可能在满负荷下进行测量;优选与这种电池类型的在当前的运行持续时间之后的标准特性或者标准状态进行比较。在考虑尤其是这个计数器的测量装置、信号处理装置和无线电模块的已知的功率消耗的情况下,根据该电池的剩余容量影响选出的无线电参数。为此能够确定(例如计算或者由存储的表中获取)利用当前剩余的电池容量还能够进行多少到目前为止的类型的包发送。然而此外为了延长由此产生的运行持续时间,未来将对应地减小至少一个无线电参数(例如这个计数器的无线电模块的发送功率和/或其发送节拍),直到随着在系统中预先给定的运行时间段到期而进行常规的电池更换为止。
尤其是,为此能够将仍然可能的包发送的数量展开地分布在常规的运行时间段的剩余部分内。对于在到目前为止的运行持续时间之后还剩余的剩余时间段而言,这导致用于这个计数器的包发送的发送节拍被减小,该计数器的节拍发生器的用于发出数据包的频率为此被减小。然而,如果计数器数据包的接收由此例如对于消耗数据的期望的结算更新而言过少,则在剩余的比特率足够高时在该预先给定的运行时间段的剩余时间段内减小所述发送功率。也能够转变为作用范围减小的波形。针对实际需要,从该集中器方面的接收条件的恶化通过重复地发出该计数器的数据包并且由于在所述供应区域中分布的多个集中器而得到充分补偿。
如果该集中器的无线电模块和所述计数器的无线电模块都配备有用于双向射频数据传输的收发器,则关于在该供应区域的众多计数器中分别保持的计算性能的总耗费能够大幅降低,其方式是,仅在所述集中器中、可能甚至仅在所述总部中求取为了达到该运行时间段在所述剩余时间段内所需的例如对所述数据包的发送节拍的和/或对所述发送功率的减小。为此,所述计数器优选将关于其电池的当前状态的信息(例如特征在于处在负荷下的电池电压)不单独地而是与所述数据包一起或者以作为数据包的附件的方式发送给在所述供应区域中的集中器中的至少一个集中器。在该集中器中存储有用于系统特定的运行时间段的比特率。该计数器从集中器接收响应于关于电池状态的信息的、关于必要时被优化的未来的发送参数的资料,所述发送参数例如是在发送功率被预先给定、可能被减小的情况下的发送节拍,所述资料优选页呈对在这个具有否则会提前用尽的电池容量的计数器中的发送节拍发生器和发送器输出功率的经编码的新设置的形式。
因此,对于这个计数器而言,利用在这个供应区域中正常工作的其他计数器的电池运行的剩余时间段来校正这个计数器的电池的剩余容量,其方式是,根据该电池的剩余容量来影响选出的无线电参数,用以延长该剩余时间段。
附图说明
根据本发明的解决方案的其他替代方案和扩展方案由其他权利要求并且(在考虑其优点的情况下)由下文对本发明的优选实施例的说明得出。唯一的附图示出了智能计量计数器的根据本发明的电池管理,该附图以方框线路图的形式被简化为仅具有功能必需的部件。
具体实施方式
以抽象的方式示出的计数器11是多个计数器中的一个计数器,所述多个计数器在供应区域中经由在这里双向的无线电连接12与至少一个集中器13通信。借助于在载能体的分流管线中或者上的例如增量式工作的传感器14来检测消耗数据15、尤其是流体的流量。在信号处理装置16中处理所述消耗数据,必要时所述消耗数据还被数字化和积累,直到所述消耗数据作为消耗数据包20不时以经由节拍发生器17控制的方式借助于无线模块19的发送器18传输给在供应区域中能够到达的集中器13中的至少一个集中器中的无线电模块19的接收器25。
计数器11配备有用于其功能部件和(如果需要的话)传感器14的运行能量的主电池21,即主电池尤其用于信号处理装置16、节拍发生器17和无线电模块19。关于电池21的当前充电状态的电池信息26由检测器22提供,在这个实施例中,检测器22被设计用于检测满负载下的当前的电池电压。这个信息26至少不时地例如作为数据包20的附件传输给在集中器13中的接收器25。如果在那里在电压比较器23中确定例如在这个电池21中放电曲线比电池的典型情况下降得明显更陡,则剩余的电池容量将不足以运行这个计数器11直到运行时间段正常结束。因此,在表存储器中或者在运算电路24中为所述剩余的电池容量确定这些剩余容量还足够用于到目前为止由计数器11经由无线电传输的数据包20中的多少数据包;并且通过哪个经由信号处理装置16或者直接作用到计数器发送器18上的降低的发送节拍27能够将这些数量的数据包20均匀地分布到该运行时间段的当前的剩余时间段上。与正常运行相比降低的这个节拍频率预给定值经由至少为此双向工作的无线电模块19的接收器25传输给节拍发生器17。
通过类似的方式,取而代之地或者附加地能够经由运算电路24降低在计数器11中的发送器18的发送功率,以便尽管电池容量急剧减少但在不提前更换电池的情况下仍然在直到预给定的运行时间段结束的剩余时间段内将数据包20传输给集中器13(在附图中未考虑该方案)。对于这样的具有在所述剩余时间段期间降低的发送功率的传输而言,别的原始的发送参数、例如所述节拍能够维持或者(特别是在所述剩余时间段的临界的功率平衡时)也能够被降低。
该智能计量计数器配备有消耗传感器14和用于无线电模块19的发送节拍发生器17,用以传输消耗数据包20,当智能计量计数器11的电池运行时,根据本发明在电池21的剩余容量明显下降时求取这些剩余容量是否足够用于预先规定的数据传递;否则数据包20在直到在预给定的运行时间段结束时进行常规的电池更换为止的延长的剩余时间段内必须以至少一个经改变的发送参数传输给集中器13。为此,在所述剩余时间段内能够例如降低数据包20的比特率或者发送电平和/或能够延长所述数据包的发送节拍27。这个确定与用于发送器18的未来的运行的控制预给定一起在总部中、但是优选在集中器13中进行,并且借助于双向工作的无线电模块19传输给计数器11,从而不必在该供应区域的众多计数器11中的每个计数器中都保持为此所必需的计算机容量。
附图标记列表
11 计数器(具有14和19)
12 无线电连接(在11与13之间)
13 集中器
14 (11的)传感器
15 消耗数据(来自于14,在20中)
16 信号处理装置(在14与18之间)
17 节拍发生器(在11中用于16/18)
18 (19的)发送器
19 (11的或者13的)无线电模块
20 数据包(从11到13)
21 电池(在11中)
22 检测器(在21中)
23 比较器(用于26)
24 运算电路(用于23中的27)
25 (19的)接收器
26 电池信息(来自于22,与20一起传输)
27 (17的、用于18/20的)发送节拍。
Claims (13)
1.用于借助于具有预给定的运行时间段的长寿命的电池(21)在所述预给定的运行时间段内运行智能计量计数器(11)的方法,所述智能计量计数器具有消耗传感器(14)和发送节拍发生器(17)并且通过无线电使用免许可即可访问的ISM频段中的一个频段来传输消耗数据包(20),当电池容量在一定的运行时间之后下降时,根据剩余容量在延长直到所述预给定的运行时间段结束为止的剩余运行时间段的意义上修改无线电传输的参数,其特征在于,确定还能够被传输的数据包(20)的数量,并且修改在直到所述预给定的运行时间段结束为止的剩余运行时间段中被传输的数据包(20)的数量,从而仍然可能的数据包传输的数量展开地分布在所述预给定的运行时间段的剩余部分内。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,作为参数修改,降低所述数据包(20)的传输的发送节拍和/或发送功率。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,由电池电压或者电池内电阻获得关于电池容量的信息(26)。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,由分别在满负载下的电池电压或者电池内电阻获得关于电池容量的信息(26)。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,关于所述电池容量的信息(26)从所述智能计量计数器(11)通过无线电传输给集中器(13)。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,关于所述电池容量的信息(26)从这个集中器继续传输给上一级的总部,用于无线电传输的至少一个待修改的参数的预给定值从所述上一级的总部向回发送给所述智能计量计数器(11)。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,为了未来的数据包传输而能够被降低的参数是所述发送节拍(27)和/或所述发送功率、比特率和/或影响作用范围的波形。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,关于所述电池容量的信息(26)与数据包(20)一起传输或者作为数据包(20)的附件传输。
9.用于借助于具有预给定的运行时间段的长寿命的电池(21)在所述预给定的运行时间段内运行智能计量计数器(11)的装置,所述智能计量计数器具有消耗传感器(14)和发送节拍发生器(17)并且通过无线电模块(19)使用免许可即可访问的ISM频段中的一个频段来传输消耗数据包(20),所述装置设计用于实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,当电池容量在运行的剩余时间段方面减少时,在延长直到所述预给定的运行时间段结束为止的剩余运行时间段的意义上,能够由电池状态检测器(22)操控所述节拍发生器(17)和/或所述无线电模块(19)的发送器(18)。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,由于减小发送节拍(27)的频率或者减小发送功率来延长运行。
11.根据权利要求9或10所述的装置,其特征在于,设置检测电压的或者检测阻抗的检测器(22)。
12.根据权利要求9或10所述的装置,其特征在于,在智能计量计数器(11)中设置有双向工作的无线电模块(19),并且在与所述双向工作的无线电模块进行无线电连接的集中器(13)中除了其无线电模块(19)之外还设置有比较器(23)和运算电路(24),用以影响至少一个发送参数。
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述发送参数是将数据包(20)从所述智能计量计数器(11)传输到所述集中器(13)的发送节拍(27)和/或发送功率。
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