CN1858960A - 装置,特别是充电器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种装置，特别是充电器装置，具有一个用于测得至少一个蓄电池参量的测量单元(10)。建议，该装置包括一个计算单元(12)，该计算单元设置得用于至少依赖于测得的蓄电池参量来确定一个根据老化特定的充电模式。

Description

装置，特别是充电器装置
技术领域
本发明涉及一种装置，特别是充电器装置。
背景技术
已知一种带有测量单元的充电器装置，该测量单元用于测得插入充电器中的蓄电池的一个参量。该参量用于确定蓄电池的充电程度，借助它可选择蓄电池的相应充电方法。该充电方法与蓄电池的老化无关地实施。
发明内容
本发明涉及一种装置，特别是一种充电器装置，它具有一个用于测得至少一个蓄电池参量的测量单元。
建议，该装置包括一个计算单元，该计算单元设置得用于至少与该测得的蓄电池参量有关地确定一个根据老化特定的(alterungs-spezifischen)充电模式。对于“设置”在这里应特别是理解为“配备”，“布设”和/或“编程”。对于“蓄电池参量”应特别是理解为蓄电池的一个电参量，特别是电压、电荷、电容和/或电阻。对于“蓄电池”在这里应特别是理解为可再充电的能量储存单元。
通过本发明的相应方案可以达到这样的蓄电池充电过程，它可针对蓄电池的老化特定地实施。例如可以达到这样的充电过程，它们可以对充电电流供给单元有保护性地实施，其方式是，由充电电流供给单元输出一个与蓄电池老化程度相适配的充电电流。
充电模式的确定可以以一个或多个步骤进行，例如以这样的方式：至少与该测得的蓄电池参量有关地确定一个老化程度并接着从该老化程度出发确定一个充电模式。
计算单元有利地设置得用于求得蓄电池的一个状态参量。对于“状态参量”在这里应特别是理解为这样一个蓄电池参量：它的变化特别是关于充放电循环次数是单调的(monoton)并且特别是以充放电循环次数为特征。例如可以测得一个内电阻、一个电容、一个在一个充放电循环的预定时间时的充电状态和/或专业人员认为有意义的其它蓄电池参量。在确定根据老化特定的充电模式时可以有利地从一个测得的状态参量出发，因为该状态参量能够以有表现力的方式反映蓄电池的老化。
此外建议，计算单元设置得用于求得蓄电池的一个内部阻抗参量。由此可以求得一个关于蓄电池老化特别有表现力的参量。此外，内部阻抗参量可以例如从至少一个电压参量和电流参量出发借助欧姆定律特别简单地求得。
在本发明的另一个实施方式中，计算单元设置得用于使一种充电模式对应于多个蓄电池参量。可以达到一目了然地选择充电模式，由此可以提高可操作性。在此可以使多个蓄电池参量对应一个等级。一个等级可以例如由一个预定区间内的或者说一个预定最小值以上、一个预定最大值以下的那些蓄电池参量构成。此外还可想到，借助一个基于模糊-逻辑分类和/或K-最近邻分类的分类模型进行蓄电池参量的分级。
该装置优选具有一个存储单元，在该存储单元中存储用于确定根据老化特定的充电模式的数据。计算单元能够存取这些存储数据，通过此可以达到快速和有效地确定根据老化特定的充电模式。在存储单元中可以存储一个特性曲线的数据，该特性曲线可用于将一个充电模式对应给一个确定的蓄电池参量和/或一个蓄电池参量等级。
该装置有利地具有一个输出装置，用于输出至少一个至少依赖于老化程度的参量。由此可以将蓄电池的老化程度告知操作者。可以检验由计算单元确定的充电模式和/或识别不可用的蓄电池。由此可以避免例如在充电器中的充电过程期间不希望地保留不可用的蓄电池并由此避免产生时间损失和费用。
此外建议，该装置包括一个调节单元，它设置得用于调节充电电流供给单元的根据老化特定的充电模式。可以例如由充电器达到计算单元与充电电流供给单元之间的交叉点，其中，可以达到应用上的灵活性。该调节可以全自动地实施，其方式是，由计算单元确定的充电模式在充电电流供给单元中被全自动地调节。可替换地和/或附加地可以由操作者通过一个输入装置手动调节充电模式，该操作者例如被告知该确定的充电模式。由此使得操作者可以控制对充电模式的最终选择。在此操作者可以例如在多种不同的预编程充电模式之间选择，在此该模式的参数例如充电电流和/或充电时间分别预给定，或者自己输入这些参数，其方式是，他例如手动调节充电电流。
此外提出一种充电器，它具有一个根据本发明的装置。
还提出一种方法，它利用一个根据本发明的装置，其中，用测量单元测得至少一个蓄电池参量并且用计算单元至少与该测得的蓄电池参量有关地确定一个根据老化特定的充电模式。
附图说明
从下面的附图说明中可得到其它的优点。在附图中表示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书组合地包括多个特征。技术人员可合乎目的地考察单个特征及有意义地结合成其它的组合。
附图示出：
图1    一个充电器从上面看到的带有充电器装置的一个视图，
图2    图1的充电器的内部电路的示意性表示的布置，
图3    在内电阻测量过程期间的时间上的一个电流曲线，
图4    在内电阻上的老化程度特性曲线和
图5    老化程度上的充电电流特性曲线。
具体实施方式
图1示出一个带有蓄电池容纳部28的充电器26，在该蓄电池容纳部中可插入一个在附图中未示出的蓄电池。充电器26具有一个充电器装置，它包括一个测量单元10，一个计算单元12和一个调节单元18。调节单元18包括一个单元30和一个输入装置22，该输入装置具有一个由一个旋钮构成的操作元件。此外，充电器26具有一个充电电流供给单元20，一个钮32和一个以LED显示器构成的输出装置16。
在图2中概略示出测量单元10、计算单元12和单元30的细节视图。
在位于充电器26中的蓄电池的充电过程的准备阶段，由测量单元10测量蓄电池参量。该测量过程的变化曲线在图3中示出。在第一步中，从一个时间点T0起直到一个时间点T1，由充电电流供给单元20输出的一个电流I1流入蓄电池中。从时间点T1起直到时间点T3，由充电电流供给单元20输出一个电流I2。在时间点T1和T2，由电压测量计36在蓄电池的两极之间测得一个电压V1或V2。这些测得的电压参量V1和V2以及电流强度I1和I2被传送给计算单元12。计算单元12的一个模拟-数字转换器38将这些参量转换成数字数据，这些数字数据被一个积分电路40存储到一个工作存储器42中。积分电路40被编程得用于从存储的蓄电池参量中通过
RDC＝(V1-V2)/(I2-I1)
求得蓄电池内电阻RDC。当在两个测量步骤中用两个不同的电流强度来确定内电阻RDC时可以有利地消除未知量。这些未知量例如与一些归因于蓄电池钝化层的效应相关。为了提高求得的内电阻RDC的精度，可以测得附加测量时间Ti上的蓄电池参量并存储到工作存储器42中。积分电路40被编程得用于求出相应的存储的蓄电池参量Vi和Ii的平均值，通过这些平均值可以求得内电阻RDC。
可替换地也可以想到，由蓄电池输出电流I1和I2。为此利用蓄电池的剩余能量。但原则上也可想到，将蓄电池短时充电，以便能够接着至少输出一个为测量过程所必需的电流量。此外附加要求一个放电开关，以便能够从电流强度I1转换到电流强度I2。
从求得的内电阻RDC出发，借助存储在一个存储单元14内的数据由积分电路40确定蓄电池老化程度和根据老化特定的充电模式。老化程度一方面被以百分比数形式和以老化等级形式借助输出装置16输出。理想百分比“100％”例如相应于蓄电池的新的状态，而百分比数“0％”相应于应被考虑为不可用的蓄电池。蓄电池的一个老化等级对应于内电阻RDC的一个确定区间。当区间[R1，R2]中的内电阻RDC低时，对应蓄电池的一个老化等级“新”，当区间[R2，R3]中的电阻中等时，对应一个老化等级“中”，当区间[R3，R4]中的电阻高时，对应一个老化等级“不可用”。但替换地也可想到，按照一个基于模糊-逻辑分类和/或基于K-最近邻分类的分类模型进行蓄电池参量的分级。另一方面，确定的充电模式以充电电流和充电时间为标志。这些参数也借助输出装置16输出。
输入装置22的旋钮可以定位在四个不同的位置上。其中的一个位置相应于一个全自动模式，在此，由计算单元12求得的充电模式参数被传送给调节单元18的单元30。该单元30的一个积分电路44被编程得用于用这些参数启动一个充电过程，在此，接着在充电时间期间由充电电流供给单元20输出充电电流。
可替换地，操作者可以自己选择充电模式。为此，他可以将所述旋钮定位在三个确定的位置上，这些位置各相应于一个老化等级。在操作者做出其选择后，他可以通过操作该钮32启动充电过程。由操作者选择出的充电模式的参数被积分电路44在一个存储单元46中读出，充电过程被积分电路44启动并相应于这些参数执行。
图4示出一个特性曲线，它用于确定蓄电池的老化程度。示出一个模型，其中x轴上的内电阻RDC的一个值对应y轴上的标志老化程度A的一个百分比数。该模型的编号数据存储在存储单元14中并且供积分电路40的存取使用。
在图5中示出一个充电电流模型，它用于将充电模式与老化程度相对应。x轴上的老化程度A的一个百分比数对应y轴上的用于充电过程的充电电流IL的一个值。该模型的编号数据也存储在存储单元14中并且在确定充电模式时被积分电路40读取。
                          参考标号
10  测量单元                           18  调节单元
12  计算单元                           20  充电电流供给单元
14  存储单元                           22  输入装置
16  输出装置                           26  充电器
28  蓄电池容纳部                      T3  时间点
30  单元                              Ti  时间点
32  钮                                I1  电流
36  电压测量计                        I2  电流
38  模拟-数据转换器                   IL  电流
40  积分电路                          Ii  电流
42  工作存储器                        VL  电压
44  积分电路                          V2  电压
46  存储单元                          Vi  电压
T0  时间点                           RDC 内电阻
T1  时间点                           A   老化程度
T2  时间点

Claims (10)

1.装置，特别是充电器装置，具有一个用于测得至少一个蓄电池参量的测量单元(10)，其特征在于一个计算单元(12)，该计算单元设置得用于至少与该测得的蓄电池参量有关地确定一个根据老化特定的充电模式。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，该计算单元(12)设置得用于求得蓄电池的一个状态参量。
3.根据权利要求2的装置，其特征在于，该计算单元(12)设置得用于求得蓄电池的一个内部阻抗参量。
4.根据前述权利要求之一的装置，其特征在于，该计算单元(12)设置得用于使一种充电模式对应于多个蓄电池参量。
5.根据前述权利要求之一的装置，其特征在于一个存储单元(14)，在该存储单元中存储用于确定根据老化特定的充电模式的数据。
6.根据前述权利要求之一的装置，其特征在于一个输出装置(16)，用于输出至少一个至少依赖于老化程度的参量。
7.根据前述权利要求之一的装置，其特征在于一个调节单元(18)，它设置得用于调节充电电流供给单元(20)的根据老化特定的充电模式。
8.根据前述权利要求之一的装置，其特征在于一个输入装置(22)，用于充电模式的手动输入。
9.充电器，具有一个根据前述权利要求之一的装置。
10.方法，利用一个根据权利要求1至8之一的装置，其中，用测量单元(10)测得至少一个蓄电池参量并且用计算单元(12)至少与该测得的蓄电池参量有关地确定一个根据老化特定的充电模式。
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