DE10025298A1 - Optisch-elektronische Vorrichtung zur Messung eines Ladeniveaus in einer Batterie - Google Patents

Optisch-elektronische Vorrichtung zur Messung eines Ladeniveaus in einer Batterie

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Abstract

Optisch-elektronische Vorrichtung (10) zur Messung eines Ladeniveaus in einer Batterie, enthaltend ein Gehäuse (20), welches im Inneren der Batterie angeordnet ist, wobei das Gehäuse (20) einen Hohlraum (25) enthält. Eine Lichtquelle (35) und eine lichtempfangende Vorrichtung (40) sind innerhalb des Hohlraumes (25) angeordnet. Eine Sensorfläche (50) und mindestens eine reflektierende Fläche (55) sind innerhalb des Hohlraumes (25) zwischen der Lichtquelle (35) und der lichtempfangenden Vorrichtung (40) angeordnet. Eine Box (45) ist bezüglich des Gehäuses (20) gebildet, wobei die mindestens eine reflektierende Fläche (55) die Box (45) von dem Hohlraum (25) trennt. Von der Lichtquelle (35) ausgestrahltes Licht wird von der Sensorfläche (50) weitergeleitet, wobei ein Teil des Lichtes gebrochen wird, abhängig von dem Ladeniveau der Batterie. Das verbleibende Licht wird zu der mindestens einen reflektierenden Fläche (55) und dann zu der lichtempfangenden Vorrichtung (40) übertragen. Das Ladeniveau wird dadurch basierend auf der Lichtmenge bestimmt, welche von der lichtempfangenden Vorrichtung (40) wahrgenommen wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine optisch-elektronische Vorrichtung zur Ermittlung eines Ladezustandes einer Batterie.
Batterien werden häufig verwendet in einer Vielzahl von Anwendungen, die Energie benötigen, einschließlich in Verbindung mit Fahrzeugen zum Starten, Beleuchten, Zünden und für zahlreiche andere Zubehörteile, die eine Energieversorgung benötigen. Blei-Säure-Batterien werden gewöhnlich in Verbindung mit Fahrzeugen benutzt und verwenden typischerweise Blei-Dioxid als positives aktives Material und metallisches Blei als negatives aktives Material, alles in einem Elektrolyt aus einer Schwefelsäurelösung. Wenn sich die Batterie von einem geladenen zu einem ungeladenen Zustand entwickelt, verringert sich ein spezifisches Gewicht der Schwefelsäurelösung. Ebenso ist das spezifische Gewicht der Schwefelsäurelösung entsprechend hoch, wenn sich die Batterie in einem hochgeladenen Zustand befindet.
Die Änderung in dem spezifischen Gewicht der Schwefelsäure oder eines anderen aus dem Stand der Technik bekannten Elektrolyten wird in bekannten Batterieladedetektoren, beispielsweise in der Vorrichtung nach Melone, US-Patent 3,893,339, verwendet. Das Melone-Patent lehrt eine mechanische Vorrichtung, in der ein farbiger Ball in einen Brennpunkt einer Lichtröhre schwimmt, abhängig von dem spezifischen Gewicht des Elektrolyten. Das Ausgangsende der Lichtröhre reflektiert daher die Farbe des Balles, wenn sich die Batterie in einem geladenen Zustand befindet.
Zusätzlich zu der Änderung des spezifischen Gewichtes des Elektrolyten in Verbindung mit einer Änderung des Ladezustandes, ändert sich jedoch auch der Brechungsindex des Elektrolyten. Wenn sich die Batterie von einem geladenen zu einem entladenen Zustand entwickelt, verringert sich der Brechungsindex des Elektrolyten in Verbindung mit der Verringerung des spezifischen Gewichts. In ähnlicher Weise erhöht sich der Brechungsindex, wenn die Batterie geladen wird. Wenn Licht in den Elektrolyten übertragen wird, verursacht ein Abfall in dem Brechungsindex des Elektrolyten eine Verringerung des Anteils an Licht, der in den Elektrolyten hineingebrochen wird.
Eine optisch-elektronische Vorrichtung nach der Erfindung zur Messung eines Ladezustandes in einer Batterie enthält vorzugsweise ein Gehäuse, welches in einem Inneren der Batterie angeordnet ist. Das Gehäuse enthält einen Hohlraum oder ähnlichen Bereich zur Aufnahme von jeglicher Optik und/oder Elektronik, welche die Erfindung erfordert.
Eine Lichtquelle, wie beispielsweise eine LED, ist vorzugsweise innerhalb des Hohlraums des Gehäuses angeordnet. Eine lichtempfangende Vorrichtung, wie beispielsweise eine Fotodiode, ist ebenfalls vorzugsweise innerhalb des Hohlraumes des Gehäuses angeordnet.
Eine Sensorfläche ist zwischen der Lichtquelle und dem Inneren der Batterie angeordnet, um den Hohlraum von dem Inneren der Batterie zu trennen. Mindestens eine lichtreflektierende Oberfläche ist vorzugsweise benachbart zu der Sensorfläche angeordnet. Die lichtempfangende Vorrichtung ist so positioniert, daß Licht, welches von der Lichtquelle austritt, von der Sensorfläche zu der reflektierenden Oberfläche und schließlich zu der lichtempfangenden Vorrichtung übertragen wird.
Eine Box ist vorzugsweise bezüglich des Gehäuses gebildet, um Reflexion durch das Gehäuse zu maximieren. Die Box ist vorzugsweise so angeordnet, daß mindestens eine reflektierende Oberfläche die Box von dem Hohlraum trennt und daß die reflektierende Oberfläche zwischen der Box und der Lichtquelle angeordnet ist.
Die Sensorfläche ist vorzugsweise mit Abstand von der reflektierenden Oberfläche angeordnet, um eine optische Lücke innerhalb des Gehäuses zu bilden. Die optische Lücke leitet Licht unter ungewollten Winkeln aus dem Gehäuse heraus und von der reflektierenden Oberfläche weg.
Ein Temperatursensor kann zusätzlich innerhalb des Hohlraumes des Gehäuses angeordnet sein. Der Temperatursensor fühlt vorzugsweise eine Temperatur innerhalb des Inneren der Batterie.
Die lichtempfangende Vorrichtung steht vorzugsweise mit einem Computer in Kommunikation, wie beispielsweise durch eine Steuer- oder Regeleinrichtung. Die Steuer- oder Regeleinrichtung empfängt die Ausgabe von der lichtempfangenden Vorrichtung und/oder von dem Temperatursensor und überträgt geeignete Informationen zu dem Computer zur Weiterverarbeitung und zur möglichen Rückkopplung. Die Steuer- oder Regeleinrichtung erzeugt ein Signal basierend auf dem Ladeniveau und/oder der internen Temperatur und erzeugt, wenn notwendig, ein Signal an den Computer, welches die Batterie bei einem bestimmten Ladezustand ausschaltet und dadurch zu einer optimalen Batterielebensdauer und optimalen Batterie-Betriebsbedingungen führt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Messung einer Aufladung in einer Batterie bereitzustellen, bei welcher jede notwendige Optik und Elektronik vollständig in sich abgeschlossen innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Messung einer Aufladung in einer Batterie bereitzustellen, bei welcher Licht durch Brechung, welche auf einer spezifischen Dichte einer Flüssigkeit innerhalb der Batterie beruht, verlorengeht.
Eine nochmals weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Messung einer Aufladung in einer Batterie bereitzustellen, welche ähnliche Dimensionen wie existierende Vorrichtungen aufweist und welche zur Verwendung in einer Vielzahl von Batteriegrößen und Konfigurationen geeignet ist.
Eine nochmals weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Messung einer Aufladung in einer Batterie bereitzustellen, welche Temperaturänderungen innerhalb der Batterie kompensiert.
Eine nochmals weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Messung einer Aufladung in einer Batterie bereitzustellen, bei welcher mindestens eine reflektierende Oberfläche bezüglich einer Box verbunden ist.
Die oben erwähnten und andere Merkmale und Ziele dieser Erfindung können besser von der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verstanden werden:
Fig. 1 ist eine perspektivische Seitenansicht einer Vorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Bodenansicht der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Querschnitt-Darstellung der Vorrichtung aus Fig. 1, enthaltend eine schematische Seitenansicht von internen Komponenten der Vorrichtung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung von Lichtübertragungsmustern innerhalb eines Gehäuses, wenn eine Batterie in einem niedrigen Ladezustand ist, nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung von Lichtübertragungsmustern innerhalb eines Gehäuses, wenn eine Batterie in einem geladenen Zustand ist, nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine optisch-elektronische Vorrichtung 10 (Gerät) zur Messung eines Ladeniveaus in einer Batterie. Ein Gehäuse 20 der Vorrichtung 10 ist vorzugsweise in einer ähnlichen Form und Größe ausgebildet wie existierende Batterie-Ladesensoren.
Die Vorrichtung 10 hat vorzugsweise ein Gehäuse 20 im Inneren 30 der Batterie angeordnet. Batterien enthalten typischerweise eine Lösung von Schwefelsäure, welche viele konventionelle Materialien verschmutzen und beeinträchtigen kann. Aus diesem Grund ist das Gehäuse 20 vorzugsweise aus Styrol-Acrylnitril (SAN) oder ähnlichem Material geformt (gegossen), welches starke chemisch resistente Eigenschaften aufweist. Das Gehäuse 20 kann aus jedem bekannten chemisch resistenten, bearbeitbaren, licht-reflektierenden Material gebildet sein.
Das Gehäuse 20 enthält vorzugsweise einen Hohlraum 25, eine Kammer oder einen ähnlichen inneren Bereich zur Aufnahme von jeglicher notwendigen Optik und/oder Elektronik, welche von der Erfindung benötigt wird. Der Hohlraum 25 kann gegenüber dem Äußeren des Gehäuses abgedichtet sein, um die enthaltenen Komponenten vor Wasser, Schmutz, Batteriesäure und anderen potentiellen Schmutzstoffen zu schützen. Alternativ kann der Hohlraum 25 unabgedichtet sein, da nur ungefähr 0,001 Zoll (0,0254 mm) an Luft innerhalb einer Box 45 nötig sind, um die Reflexion an einer reflektierenden Oberfläche 55 zu optimieren.
Wie in Fig. 3-5 gezeigt, ist die Lichtquelle 35 vorzugsweise innerhalb des Hohlraumes 25 angeordnet. Die Lichtquelle 35 enthält vorzugsweise eine Licht emittierende Diode (LED) oder eine andere ähnliche Lichtquelle, welche in der Lage ist, einen konstanten Lichtstrahl von niedriger bis mittlerer Intensität zu erzeugen und welche einen geringen Eingangsstrom benötigt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Sensorfläche 50 innerhalb des Hohlraumes 25 angeordnet. Wie in den Fig. 3-5 gezeigt, trennt die Sensorfläche 50 den Hohlraum 25 von dem Inneren 30 der Batterie. Zusätzlich ist die Sensorfläche 50 vorzugsweise zwischen der Lichtquelle 35 und dem Inneren 30 der Batterie angeordnet. Die Sensorfläche 50 ist vorzugsweise allgemein lichtdurchlässig, oder von einer vorbestimmten Lichtdurchlässigkeit. Deshalb ist das Innere 30 der Batterie von dem Hohlraum 25 der Vorrichtung 10 aus durch die Sensorfläche 50 optisch sichtbar.
Die Sensorfläche 50 ist vorzugsweise unter einem Winkel zwischen ungefähr 59° und 63° von einer Normalen des einfallenden Lichtes angeordnet. Ein solcher Winkel optimiert die Lichtbrechung von einem Gehäusematerial wie beispielsweise SAN, zu einem Elektrolyten, wie beispielsweise Schwefelsäure.
Wie in Fig. 3-5 gezeigt, ist mindestens eine reflektierende Oberfläche 55 angrenzend an die Sensorfläche 50 angeordnet. Die reflektierende Oberfläche 55 ist vorzugsweise angeordnet und ausgebildet, um eine maximale Menge an Licht von der Lichtquelle 35 und/oder der Sensorfläche 50 zu reflektieren. Ein optimaler Spiegel für die Lichtreflexion wird erzeugt, wenn die reflektierende Oberfläche 55 einem Luftspalt benachbart ist. Während der Übertragung geht Licht verloren, wenn die reflektierende Oberfläche 55 in Berührung mit dem Inneren 30 der Batterie ist oder wenn die reflektierende Oberfläche 55 einem festen Material des Gehäuses 20 benachbart ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind keine reflektierenden Oberflächen benachbart zu der Sensorfläche 50 angeordnet.
Deshalb, wie in den Fig. 1-5 gezeigt, ist die Box 45 vorzugsweise mit Bezug auf Gehäuse 20 geformt (gegossen). Die Box 45 ist vorzugsweise so angeordnet, daß mindestens eine reflektierende Oberfläche 55 die Box 45 von dem Hohlraum trennt und daß die reflektierende Oberfläche 55 zwischen der Box 45 und der Lichtquelle 35 angeordnet ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Box 45 mit Gas 42 gefüllt, wie beispielsweise Luft, und dann unter Verwendung eines Stopfens 47 oder einer bekannten, ähnlichen Schließvorrichtung verschlossen. Der Stopfen 47 oder die ähnliche Schließvorrichtung verhindert eine Verschmutzung in Box 45 aus dem Inneren 30 der Batterie.
Eine lichtempfangende Vorrichtung 40 ist vorzugsweise innerhalb des Hohlraumes 25 des Gehäuses 20 angeordnet. Die lichtempfangende Vorrichtung 40 ist so angeordnet, daß von der Lichtquelle 35 ausgesendetes Licht von der Sensorfläche 50 zu mindestens einer reflektierenden Oberfläche 55 und schließlich zu der lichtempfangenden Vorrichtung 40 übertragen wird. Die Lichtquelle 35 ist vorzugsweise nicht direkt der lichtempfangenden Vorrichtung 40 ausgesetzt, sondern statt dessen von der lichtempfangenden Vorrichtung innerhalb des Hohlraumes 25 des Gehäuses 20 getrennt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die lichtempfangende Vorrichtung 40 eine Fotodiode. Die lichtempfangende Vorrichtung 40 kann eine Fotozelle oder jede andere Vorrichtung sein, die in Reaktion auf Licht ein Signal zur Verfügung stellt und die von ausreichender Größe für eine Anordnung innerhalb des Gehäuses 20 ist. Alternativ kann die lichtempfangende Vorrichtung 40 ein optisches Faserkabel oder andere Mittel zur Übertragung von Licht an eine andere Stelle enthalten.
Da die gesamte nötige Elektronik und Optik in dem Gehäuse 20 enthalten ist, werden Lichtverluste durch andere Quellen als durch Brechung vermieden. Aus diesem Grund wird eine genauere und vorhersagbare Auslesung erreicht. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welche schematisch in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, enthält die reflektierende Fläche 55 drei separate Flächen, welche im anderen Fall zu einem kubischen Lichtverlust führen würden, wenn alle notwendigen reflektierenden Oberflächen nicht innerhalb der Box 45 enthalten wären.
Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Sensorfläche 50 mit Abstand von der reflektierenden Oberfläche 55 angeordnet, um eine optische Lücke 70 innerhalb des Gehäuses 20 zu bilden. Die optische Lücke 70 leitet unerwünschtes Licht innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches aus dem Gehäuse 20 heraus und von der reflektierenden Oberfläche 55 weg.
Die Fig. 4 und 5 zeigen schematisch die Übertragung von Licht für zwei verschiedene Batterieladezustände. Das Licht ist durch Linien dargestellt, welche von der Lichtquelle 35 ausgesendet werden. Fig. 4 zeigt eine Batterie in einem entleerten Ladezustand. Aus der Lichtquelle 35 ausgetretenes Licht wird zu der Sensorfläche 50 übertragen, an welcher sehr wenig, wenn überhaupt, Licht aus dem Gehäuse 20 heraus gebrochen wird. Wie dargestellt, wird das meiste Licht zu der reflektierenden Oberfläche 55 reflektiert, da der Brechungsindex in dem Elektrolyten in dem Inneren 30 der entladenen Batterie sehr niedrig ist. Von dem übrigen Licht wird viel zu der lichtempfangenden Vorrichtung 40 reflektiert. Auf diese Weise wird ein Ladeniveau bestimmt, basierend auf der großen Lichtmenge, welche von der lichtempfangenden Vorrichtung 40 wahrgenommen wird.
Fig. 5 zeigt eine Batterie in einem vollständig geladenen Zustand. Aus der Lichtquelle 35 ausgetretenes Licht wird zu der Sensorfläche 50 übertragen, an welcher das meiste Licht gebrochen wird. Wie gezeigt, wird sehr wenig von dem Licht zu der reflektierenden Oberfläche 55 reflektiert, da der Brechungsindex in dem Elektrolyten in dem Inneren 30 der vollständig geladenen Batterie sehr hoch ist. Das verbleibende Licht wird zu der lichtempfangenden Vorrichtung 40 reflektiert. Dadurch wird ein Ladeniveau bestimmt, basierend auf der kleinen Lichtmenge, welche von der lichtempfangenden Vorrichtung 40 wahrgenommen wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht die lichtempfangende Vorrichtung 40 in Verbindung mit einem Computer (nicht dargestellt), wie beispielsweise einem Automobil-Bordcomputer. Wie schematisch in Fig. 3 dargestellt, ist die lichtempfangende Vorrichtung 40 an eine Steuer- oder Regeleinrichtung 65 angeschlossen, die innerhalb des Gehäuses 20 angeordnet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nimmt die Steuer- oder Regeleinrichtung 65 ein Signal von der lichtempfangenden Vorrichtung 40 auf und überträgt eine geeignete Information durch den Ausgang 75 zu dem Computer, zur Weiterverarbeitung und zur möglichen Rückkopplung.
Wie in Fig. 3 gezeigt, nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, ist ein Temperatursensor 60 innerhalb des Hohlraumes 25 angeordnet. Zusätzlich zu der lichtempfangenden Vorrichtung 40 steht vorzugsweise auch der Temperatursensor 60 mit dem Computer in Verbindung. Ein typischer Spannungsregler in einem Automobil flacht bei ungefähr 13,5 Volt ab, wenn eine normale Betriebstemperatur erreicht wird. Eine vollständig geladene Batterie benötigt im Allgemeinen nur ungefähr 12,7 Volt, um einen gleichmäßigen Ladezustand beizubehalten. Jede Überschußspannung, welche an die Batterie angelegt wird, verursacht einen Stromfluß. Solche Ströme verursachen eine hohe Gasbildungsrate und eine resultierende Erzeugung von innerer Wärme in der Batterie.
Die Batterielebensdauer kann reduziert werden, wenn die Batterie bei hohen Temperaturen geladen wird. Optimalerweise wird die Batterie nicht geladen, während sie solch hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Der Temperatursensor 60 und die lichtempfangende Vorrichtung 40 kommunizieren deshalb vorzugsweise mit der Regeleinrichtung 65, um eine innere Temperatur der Batterie zusammen mit einem Ladeniveau der Batterie auszulesen. Die Steuer- oder Regeleinrichtung 65 erzeugt vorzugsweise ein Signal basierend auf der internen Temperatur und auf dem Ladeniveau, und erzeugt, wenn notwendig, durch den Ausgang 75 ein Signal an den Computer, der die Batterie bei einem bestimmten Ladezustand abschaltet. Dieses System würde daher zu einer optimalen Batterielebensdauer und optimalen Batteriebetriebsbedingungen führen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Ausgang 75 eine 5 Volt-Leitung, eine Masse-Leitung, eine Ladezustandssignal-Leitung und eine Temperatursignal-Leitung. Entsprechend ist der Ausgang 75 vorzugsweise die einzige Komponente der Vorrichtung 10, welche außerhalb des Gehäuses 20 angeordnet ist. Eine Grenzfläche zwischen dem Ausgang 75 und Gehäuse 20 ist vorzugsweise abgedichtet, um eine Unversehrtheit der internen Komponenten innerhalb des Hohlraumes 25 des Gehäuses 20 zu erhalten.
Während in der vorangegangenen Beschreibung die Erfindung mit Bezug auf bestimmte, bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurde und viele Einzelheiten zum Zwecke der Illustration hervorgehoben wurden, ist für den Fachmann ersichtlich, daß eine Vorrichtung nach der Erfindung weiteren Ausführungsformen zugänglich ist und daß gewisse, hierin beschriebene Details beträchtlich variiert werden können, ohne von den grundlegenden Prinzipien der Erfindung abzuweichen.

Claims (22)

1. Optisch-elektronische Vorrichtung zur Messung eines Ladeniveaus in einer Batterie, enthaltend ein Gehäuse (20), welches im Inneren (30) der Batterie positionierbar oder positioniert ist, wobei das Gehäuse (20) einen Hohlraum (25) aufweist; eine Lichtquelle (35), welche innerhalb des Hohlraumes (25) angeordnet ist; eine Sensorfläche (50), welche innerhalb des Hohlraumes (25) angeordnet ist, wobei die Sensorfläche (50) den Hohlraum (25) von dem Inneren (30) der Batterie trennt; mindestens eine reflektierende Oberfläche (55), welche benachbart zu der Sensorfläche (25) angeordnet ist; eine Box (45), welche bezüglich des Gehäuses (20) geformt ist, wobei die mindestens eine reflektierende Oberfläche (55) die Box (45) von dem Hohlraum (25) trennt; und eine lichtempfangende Vorrichtung (40), welche innerhalb des Hohlraumes (25) angeordnet ist, so daß von der Lichtquelle (35) ausgestrahltes Licht von der Sensorfläche (50) zu der mindestens einen reflektierenden Oberfläche (55) und zu der lichtempfangenden Vorrichtung (40) übertragen wird.
2. Optisch-elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorfläche (50) unter einem Winkel zwischen ungefähr 59° und 63° zu einer Normalen des einfallenden Lichtes angeordnet ist.
3. Optisch-elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Box (45) abgedichtet ist, um eine Verunreinigung durch das Innere (30) der Batterie zu verhindern.
4. Optisch-elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Computer, welcher mit der lichtempfangenden Vorrichtung (40) in Verbindung steht.
5. Optisch-elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Temperatursensor (60) innerhalb des Hohlraumes (25) angeordnet ist.
6. Optisch-elektronische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Computer mit dem Temperatursensor (60) in Verbindung steht.
7. Optisch-elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (35) eine lichtemittierende Diode enthält.
8. Optisch-elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfangende Vorrichtung (40) eine Fotodiode enthält.
9. Optisch-elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuer- oder Regeleinrichtung (65) innerhalb des Gehäuses (20) angeordnet ist und daß die Steuer- oder Regeleinrichtung (65) mit der lichtempfangenden Vorrichtung (40) in Kommunikationsverbindung steht.
10. Optisch-elektronische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorfläche (50) und die reflektierende Fläche (55) mit Abstand voneinander angeordnet sind, um eine optische Lücke (70) innerhalb des Gehäuses (20) zu bilden.
11. Vorrichtung zur Messung eines Ladeniveaus in einer Batterie, enthaltend ein Gehäuse (20), welches im Inneren (30) der Batterie positionierbar oder positioniert ist; eine Lichtquelle (35), welche innerhalb des Gehäuses (20) angeordnet ist; und eine lichtempfangende Vorrichtung (40), welche innerhalb des Gehäuses (20) angeordnet ist, wobei die lichtempfangende Vorrichtung (40) Licht wahrnimmt, welches durch das Gehäuse (20) reflektiert wird, jedoch nicht Licht, welches in das Innere (30) der Batterie gebrochen wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 gekennzeichnet durch eine Sensorfläche (50), welche zwischen der Lichtquelle (35) und dem Inneren (30) der Batterie angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 gekennzeichnet durch eine Box (45), welche bezüglich des Gehäuses (20) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine reflektierende Fläche (55) zwischen der Box (45) und der Lichtquelle (40) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine reflektierende Fläche (55) benachbart zu der Sensorfläche (50) angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine reflektierende Fläche (55) und die Sensorfläche (50) mit Abstand voneinander angeordnet sind, um eine optische Lücke (70) innerhalb des Gehäuses (20) zu bilden.
17. Verfahren zur Messung einer Aufladung einer Batterie, wobei ein Gehäuse (20) im Inneren (30) der Batterie angeordnet wird; Licht von einer Lichtquelle (35) durch das Gehäuse (20) übertragen wird; ein Teil des Lichtes von dem Gehäuse (20) in das Innere (30) der Batterie gebrochen wird; ein verbleibender Teil des Lichtes in eine lichtempfangende Vorrichtung (40) innerhalb des Gehäuses (20) reflektiert wird; und die Aufladung der Batterie auf der Basis der Lichtmenge, welche von der lichtempfangenden Vorrichtung (40) gemessen wird, gemessen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsregler für die Batterie abhängig von der Aufladung der Batterie gesteuert wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperatur des Inneren (30) der Batterie gemessen wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang der Batterie abhängig von der Temperatur des Inneren (30) der Batterie und der Aufladung der Batterie gesteuert wird.
21. Optisch-elektronische Vorrichtung, welche ein Ladeniveau in einer Batterie mißt, enthaltend eine Gehäuse (20), welches im Inneren der Batterie positionierbar oder positioniert ist, wobei das Gehäuse (20) einen Hohlraum (25) enthält; eine Lichtquelle (35), welche im Inneren des Hohlraumes (25) angeordnet ist; eine Sensorfläche (50), welche innerhalb des Hohlraumes (25) angeordnet ist, wobei die Sensorfläche (50) den Hohlraum (25) von dem Inneren (30) der Batterie trennt; eine lichtempfangende Vorrichtung (40), welche innerhalb des Hohlraumes (25) angeordnet ist, so daß von der Lichtquelle (35) ausgesendetes Licht von der Sensorfläche (50) zu der lichtempfangenden Vorrichtung (40) übertragen wird.
22. Optisch-elektronische Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Box (45) bezüglich des Gehäuses (20) zwischen der Sensorfläche (50) und der lichtempfangenden Vorrichtung (40) geformt ist.
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