CN1366727A - 具有用于电池放电条件的检测装置的电池供电装置 - Google Patents

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Abstract

一种电池供电的装置,包含一个电池(B1)、用于检测该电池一个放电条件的检测装置(IC1)、用于指示该电池该放电条件的信号发送装置(D)、以及放电装置(R5,T1),并且当达到该电池的第一预定放电条件时起动该放电装置,以便以一种有控制的方式对该电池进行放电,直至已经达到该电池的第二预定放电条件为止。

Description

具有用于电池放电条件的检测装置的电池供电装置
本发明涉及一种用于消费品市场的电池供电装置，它具有一个驱动马达、一个电池、用于检测该电池放电条件的检测装置、以及信号发送装置。
这样一个装置可从欧洲专利0605438中获得。所述文献描述了一种电池供电的电动剃须刀，它用这样的方式进行配置：在达到该电池的一个预定放电条件之后，电池容量指示器设备被设置为0，且该驱动马达的转速连续地或逐步地减少为0。该马达转速有控制的减少阻止了该电池放电太多，并防止该剃须刀在一个剃须过程中被卡在胡须中。
已知装置的一个缺点是马达速度比较快速地降低以警告用户该电池放空。这意味着：一般说来，即使在该电池实际上包含足够电荷以完成该剃须过程的情况下，已经在进行中的剃须过程也不能完成。
显然，对一个用户来说，如果一旦剃须过程已经开始却不能完成，是不方便的。由于该用户没有给予一个指示，剃须刀将会因为电池的电荷减少而被关闭，该用户将会被该剃须过程的偶然终止而大吃一惊，或者是如果该用户以前对此已经经历了，则他将会倾向于在实际需要前不久重新充电该电池。这可能导致损害该电池。
因此，就需要一种由用户体验可信赖的改进方法，用于控制在已经达到该电池的一个预定电荷条件之后关闭一个电池供电装置。
为了实现这个需要，根据本发明，一种在开始段落中定义的类型的电池供电装置，其特征在于：当达到该电池的第一预定放电条件时，由该检测装置起动的放电装置在一种控制方式下对该电池进行放电，直到达到该电池的第二预定放电条件为止。
在下文中将结合附图对本发明进行更为详细地描述。
图1举例显示了两个电池放电曲线，并说明了控制该放电装置的第一实施例；
图2以类似于图1的方式显示了控制该放电装置的第二实施例；
图3以类似于图1和图2的方式显示了控制该放电装置的第三实施例；
图4是能够实现本发明的一个电路实施例的电路图。
图1、2和3每个都显示了两个电池放电曲线1和2的一个实施例。在下文中，术语“电池”将会被理解为意指一个“蓄电池”。
曲线表示相对于消耗的电池电荷dQ绘制的电池电压Vbat。dQbat由放电电流和时间的乘积(I×t)来确定。在横轴上绘制了从100％到0％的范围。这个范围表示最低保证的电池容量。在放电条件Q0上，电池是充足电的，且电压值Vbai最大。
在放电条件QBLI时，已经经过了使用保证期，或是已经使用了最低保证的电池容量。在这一瞬间，还存在有一定的剩余容量，但是一个电池与另一个电池间的这个容量可能不同。在如图1、2和3所示的实施例中，曲线1中的电池在放电条件QBLI时与曲线2中的电池相比较具有一个较高的剩余容量。然而，在放电条件QBLI时它们的使用期限内部，所有的电池还有足够的剩余容量以持续正被驱动的装置的操作直至电池电压已经减少到Vmin为止。假如该装置的特征是发送这样一个信号，则放电条件QBLI还是该装置产生一个BLI信号的条件。BLI意指“电池低指示”。该BLI信号能够借助于一个显示器、LED或一个蜂鸣器给出。
该BLI信号指示电池应该充电了。然而，在这一瞬间，该电池还没有被完全地消耗，在一个剃须刀的情况下，它还能够用于多个剃须过程。然而，预测在该BLI信号之后还有多少个剃须过程可用是不可能的。
由于剩余电荷的数值可能是该电池整个容量的一大部分，这对用户来说似乎是不实际的，因此该电池将在该BLI信号之后的某个时间以一种受控制的方式进行放电。因此，剩余容量实际上被局限于用于该用户的预定最大值。以这样一个速率完成放电，即该电池在下一个剃须过程中几乎被消耗完，这通常是稍后的24个小时。这意味着电池电压已经减少到一个值V2，它仍然略微地高于最低工作电压Vmin。在开始有控制放电的那个瞬间能够以各种方式进行确定，这将在下文中进行更为详细地描述。
在所有情况下，进行有控制的放电直至达到电平V2为止。最好是，该电平V2用这种方式进行选择，即该装置仍然起作用，但是对该用户来说显然在随后的使用期间、例如随后的一个剃须期间该装置将很可能不再正确地操作。就一个剃须刀来说，这指的是该放电过程最好比24个小时要短。
在图1、2和3中，箭头R1和R2表示在BLI信号之后可用于曲线1和2中的电池剩余容量。在这儿假定已经达到了电平V2。
图4显示了能够实现如上所述有控制的电池放电方法的一个电子电路的实施例。电池用B1表示。该电池向马达M和该电子电路提供电源。该电路包含一个开关S，它能够经由一个集成电路IC1、例如一个微控制器，导通和断开与该马达M串联连接的一个晶体管T2、例如一个MOSFET，并能够因此起动和关闭马达M。
电路IC1经由一个带有电阻R1、R3、在R1和R3之间与该电路IC1中的一个模-数转换器的输入端ADC-in相连的分接头的分压器测量电池电压。一个齐纳二级管D1与该电路IC1的一个输入端ADC-ref、以及一个限流电阻R2相连。该齐纳二级管D1提供一个用于该电路IC1中的模-数转换器的参考电压。
在本实施例中，电路IC1进一步连接到一个可选的信号发送设备D，它能够产生一个用户可察觉的、例如光或声BLI信号。也可能是一个振动警报。一个电池充电器用BC表示。此外，还显示了一个能够由该电路IC1接通的放电电路，其中该放电电路包含一个晶体管T1、在该IC1的一个输出端和晶体管T1的基极之间的一个基极电阻R4、以及一个集电极电阻R5。如果要求的话，电阻R4和晶体管T1可以被包括在该集成电路IC1以内。显然从上文中可以看出，电路IC1被配置为起动信号发送设备D以便当达到该BLI点时产生一个BLI信号。为了这个目的，该BLI点能够以任何已知的和/或适当的方式进行确定。例如，该BLI点可以被定义为已经经过一个最低保证使用期的那个瞬间。另一种可能性是定义BLI点为该电池的最低保证电荷已经用完的那个瞬间。当如描述的那样或是以另一种方式确定的BLI点达到时，起动根据本发明的一个有控制的放电过程，由于晶体管t1被驱动为导通而接通放电电路。如前所述，该放电过程的起点最好位于在出现该BLI信号之后的某个时间，以这样一种方式进行，即在该电池将在不久的将来被用完的适当时候被警告。
能够以各种方式确定控制放电的起点。例如，放电可以在该BLI点之后的一段预定时间结束时开始。图1说明的一种方法中，相应的开始瞬间S1或S2位于多个使用期，即在一个剃须刀的情况下，在该BLI点之后的一个预定数目的剃须过程。在当前环境中，一个剃须过程被理解为意指该装置在一段预定时间、例如半小时内被一次或多次打开/关闭的任一阶段。在图1中剃须过程的数目用X表示。X可以是例如2。
由于在一个剃须过程中消耗的电荷可能在各个剃须过程之间有所不同，还可能在各个人之间有所不同，因此在有控制放电之后的起点也可能不同。图1显示了两个可能的起点S1和S2。应当注意到：很有可能第X个剃须过程实际上不能实现。图1显示了在一个具有低剩余容量R2电池和要求一个相对大量电荷的剃须过程的情况下，起点S2位于特性曲线2和电压电平Vmin的交点以外。
图2说明的一种方法中，起点S位于该BLI点之后已经消耗一个固定的预定量电荷ΔQ的那个瞬间。电荷ΔQ能够是，例如有关电池类型的一个给定百分比的最低保证电荷。在起点S开始的有控制放电继续进行直至达到电压电平V2为止。用于曲线1和2的有控制放电范围用图2中的D1和D2表示。
图3说明的一种方法中，一旦电池电压已经减少了一个预定量ΔV到电压V1时就开始有控制的放电，其中该电压V1低于在BLI点的电压VBLI。就一个具有小剩余容量R2的电池来说，有控制的放电从点S2开始。就一个具有大剩余容量R1的电池来说，有控制的放电从点S1开始。
当达到电压电平V2时，晶体管T1被再次断开，做为结果该装置在下一个使用期内仍然能够被使用，但是对用户来说显然该电池应该被充电。如果要求的话，这可以，例如借助于一个特殊的信号发送特征进行强调。该信号发送设备能够具有例如红色和绿色的LED，在这种情况下绿色的LED首先变亮，然后当达到电平V2时一个或多个红色的LED变亮。
应当注意到：除上述之外还可能有各种修改。上述描述主要是针对本发明在一个电动剃须刀中的使用。然而，本发明同样适用于其它的电池供电装置中。此外，该电子电路可以进行修改而所描述的功能保持相同。此外，BLI点能够以各种已知的方式进行确定，而且确定有控制放电过程的开始还有更多的可能性。例如，在图3中的电压V1能够在空载电池电压的基础上进行确定。这种修改被认为是属于本发明范围之内的。

Claims (12)

1.一种电池供电的装置，具有一个电池、用于检测该电池一个放电条件的检测装置、以及用于指示该电池该放电条件的信号发送装置，其特征在于：当达到该电池的第一预定放电条件时，由该检测装置起动放电装置以便以一种有控制的方式对该电池进行放电，直至达到该电池的第二预定放电条件为止。
2.如权利要求1所述的电池供电装置，其特征在于：该第一预定放电条件发生在消耗最低保证容量(QBLI)之后的一个预定使用期间。
3.如权利要求1所述的电池供电装置，其特征在于：一旦在消耗最低保证容量(QBLI)之后已经消耗了一个预定量电荷(ΔQ)，就达到了该第一预定放电条件。
4.如权利要求1所述的电池供电装置，其特征在于：该第一预定放电条件在该电池的一个预定电压电平V达到，其中该电压电平V比在已经消耗一个最低保证容量(QBLI)那个瞬间的电压电平(VBLI)低一个预定值ΔV。
5.如权利要求1所述的电池供电装置，其特征在于：如果在消耗一个最低保证容量(QBLI)之后空载电池电压相对于刚好达到该最低保证容量的那个瞬间已经减少了一个预定值时，就达到了该第一预定放电条件。
6.如在前权利要求中任何一个所述的电池供电装置，其特征在于：该第二预定放电条件位于低于第一预定放电条件的那个电压电平的第二预定电压电平(V2)。
7.如权利要求6所述的电池供电装置，其特征在于：该第二电压电平(V2)远远在该装置仍然能够临时起作用的最低工作电压之上。
8.如权利要求2、3、4、5、6或7中任何一个所述的电池供电装置，其特征在于：该信号发送装置可操作用于对以下事件中的至少一个发送信号：最低保证容量已经耗尽；达到了该第一预定放电条件；达到该第二预定放电条件。
9.如先前权利要求中任何一个所述的电池供电装置，其特征在于：一个电子电路布置包含一个用于检测达到第一和第二预定放电条件的检测电路，并包含一个用于对该电池进行放电的放电电路，当达到第一放电条件时起动该放电电路，且当达到第二放电条件时使该放电电路无效。
10.如先前权利要求中任何一个所述的电池供电装置，其特征在于：该装置是一个电动剃须刀，且该有控制的放电需要不到24个小时。
11.如权利要求2和10所述的电池供电装置，其特征在于：最低保证容量的消耗是通过检测执行的剃须过程数目来确定的。
12.如权利要求11所述的电池供电装置，其特征在于：该最低保证容量的消耗是通过执行的剃须过程数目来确定的。
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