DE102008001717A1 - Method and device for treating a rechargeable battery - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Behandeln eines Akkumulators wird eine Akkumulator-Kenngröße des Akkumulators erfasst (101). Ein Vergleichswert für die Akkumulator-Kenngröße wird aus einer Speichereinrichtung gelesen (102) oder mittels eines oder mehrerer aus der Speichereinrichtung (18; 28; 38) gelesener Werte berechnet. Die Akkumulator-Kenngröße wird mit dem Vergleichswert verglichen (103), um ein Vergleichsergebnis zu erhalten. Es wird abhängig von dem Vergleichswert entschieden (104), ob der Akkumulator für ein Laden geeignet ist.In a method for treating a rechargeable battery, a rechargeable battery characteristic of the rechargeable battery is detected (101). A comparison value for the accumulator characteristic is read from a memory device (102) or calculated by means of one or more values read from the memory device (18; 28; 38). The accumulator characteristic is compared (103) with the comparison value to obtain a comparison result. It is decided (104), depending on the comparison value, whether the accumulator is suitable for charging.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Behandeln eines Akkumulators, insbesondere zum Laden oder Entladen eines Akkumulators, sowie auf Computer-Programme und Vorrichtungen zum Behandeln eines Akkumulators.The The present invention relates to methods for treating a Accumulator, in particular for charging or discharging an accumulator, as well as computer programs and devices for treating a Battery.
Immer mehr elektrische und elektronische Geräte werden ausschließlich oder optional durch Akkumulatoren mit elektrischer Leistung versorgt. Beispiele sind neben mobiler Kommunikations- und Informationstechnologie Elektrowerkzeuge zum Bohren, Schleifen, Schrauben, Sägen etc. Der Akkumulator, oft auch wiederaufladbare Batterie genannt, aus einer oder mehreren Sekundärzellen ist in der Regel lösbar mechanisch und elektrisch mit dem Elektrowerkzeug verbunden. Zum Laden wird der Akkumulator vom Elektrowerkzeug abgenommen und mechanisch und elektrisch mit einer Ladevorrichtung verbunden. Alternativ bleibt der Akkumulator auch während des Ladens mit dem Elektrowerkzeug verbunden, wobei das Elektrowerkzeug direkt oder über ein Kabel mit der Ladevorrichtung verbunden wird.always more electrical and electronic devices become exclusive or optionally powered by accumulators with electrical power. Examples are in addition to mobile communication and information technology power tools for drilling, grinding, screwing, sawing etc. The accumulator, often called a rechargeable battery, one or more Secondary cells are usually mechanically detachable and electrically connected to the power tool. For loading is the accumulator was taken from a power tool and mechanically and electrically connected to a charging device. Alternatively it stays the accumulator also while charging with the power tool connected, with the power tool directly or via a Cable is connected to the charger.
Die Kapazität eines Akkumulators nimmt im Laufe seiner Lebensdauer in der Regel ab. Der Akkumulator kann deshalb immer weniger elektrische Energie speichern. Damit steigt das Risiko, dass der Akkumulator zu einem für den Anwender bzw. Benutzer unerwarteten Zeitpunkt leer ist. Der elektrische Innenwiderstand eines Akkumulators nimmt im Laufe seiner Lebensdauer in der Regel zu. Damit nimmt die Fähigkeit, hohe Ströme abzugeben, ab. Ferner steigt das Risiko einer Überhitzung des Akkumulators während des Ladens und vor allem während des Entladens bzw. der Leistungsabgabe an ein Elektrowerkzeug. Eine Alterung eines Akkumulators hat deshalb nicht nur einen Komfortnachteil für dessen Anwender, sondern auch ein zunehmendes Sicherheitsrisiko zur Folge.The Capacity of a rechargeable battery decreases over its lifetime usually off. The accumulator can therefore less and less electric Save energy. This increases the risk that the accumulator at an unexpected time for the user or user is empty. The internal electrical resistance of a rechargeable battery decreases in the course of its life usually too. This decreases the ability to give off high currents. Furthermore, the risk of overheating increases of the accumulator during charging and especially during the discharge or the power output to a power tool. A Aging of a rechargeable battery therefore not only has a comfort disadvantage for its users, but also an increasing security risk result.
Die
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine sichere und komfortable Verwendung eines Akkumulators durch einen Anwender zu ermöglichen.A Object of the present invention is to provide a safe and to allow comfortable use of a rechargeable battery by a user.
Diese Aufgabe wird durch Verfahren, ein Computer-Programm und Vorrichtungen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.These Task is through procedures, a computer program and devices according to the independent claims solved.
Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.further developments The present invention is defined in the dependent claims Are defined.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beruhen auf der Idee, während bzw. zeitnah zum Ladeprozess eines Akkumulators oder während oder zeitnah zur Entnahme von elektrischer Leistung aus einem Akkumulator dessen Alterungszustand zu ermitteln und anschließend entweder das Laden bzw. die Entnahme von Leistung uneingeschränkt zuzulassen oder bei erkannter übermäßiger Alterung des Akkumulators das Laden bzw. die Entnahme von Leistung nicht durchzuführen. Alternativ wird ein Benutzer auf die fortgeschrittene Alterung des Akkumulators hingewiesen oder eine Empfehlung ausgesprochen, den Akkumulator nicht mehr zu laden.Various Embodiments of the present invention are based on the idea during or near the charging process of a battery or during or near to the removal of electrical power from an accumulator to determine its state of aging and then either charging or withdrawing power without restriction to allow or if detected excessive Aging of the accumulator charging or the removal of power not to perform. Alternatively, a user on the advanced aging of the accumulator pointed out or a recommendation pronounced to no longer charge the accumulator.
Bei einem Verfahren zum Behandeln eines Akkumulators wird zunächst eine Akkumulator-Kenngröße des zu behandelnden Akkumulators erfasst. Aus einem digitalen oder analogen Speicherbauelement wird ein Vergleichswert für die Akkumulator-Kenngröße gelesen. Die Akkumulator-Kenngröße wird mit dem Vergleichs wert verglichen, um ein Vergleichsergebnis zu erhalten. Abhängig von dem Vergleichsergebnis wird entschieden, ob der Akkumulator für ein Laden geeignet ist.at a method for treating a battery is first an accumulator characteristic of the treatment to be treated Accumulator detected. From a digital or analog memory device becomes a comparison value for the accumulator characteristic read. The accumulator characteristic is with the Comparison value compared to obtain a comparison result. Depending on the comparison result, it is decided whether the accumulator is suitable for a store.
Die Akkumulator-Kenngröße kann beispielsweise vor, während und/oder nach einem Laden des Akkumulators oder vor, während und/oder nach einem Entladen des Akkumulators erfasst werden. Die Schritte des Erfassens, des Lesens, des Vergleichens und des Entscheidens werden beispielsweise von einer Ladevorrichtung oder von einer Vorrichtung, die von dem Akkumulator mit Leistung versorgt wird, ausgeführt. Anschließend an die Entscheidung, ob der Akkumulator für ein Laden geeignet ist, wird der Akkumulator bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nur dann geladen, wenn der Akkumulator für ein Laden geeignet ist. Zusätzlich oder alternativ wird das Ergebnis der Entscheidung einem Benutzer bzw. Verwender des Akkumulators auf optische, akustische oder andere Weise signalisiert.The Accumulator characteristic may, for example, during and / or after charging the accumulator or before, during and / or after a discharge of the accumulator be recorded. The steps of comprehending, reading, comparing and deciding, for example, from a loader or from a device powered by the accumulator is supplied, executed. Subsequently to the Deciding if the accumulator is suitable for a store is the accumulator in a preferred embodiment only charged if the accumulator suitable for charging is. Additionally or alternatively, the result of the decision a user or user of the accumulator optical, acoustic or otherwise signaled.
Ferner kann der Akkumulator zusätzlich oder alternativ als für ein Laden ungeeignet markiert werden. Die Markierung wird beispielsweise beim oder nach dem Entnehmen elektrischer Leistung aus dem Akkumulator durch eine Vorrichtung gesetzt oder verändert und vor dem nächsten Laden von einer Ladevorrichtung gelesen, wonach die Ladevorrichtung den Akkumulator nur dann lädt, wenn die Markierung anzeigt, dass der Akkumulator dazu geeignet ist. Alternativ oder zusätzlich wird die Markierung bei oder nach dem Laden des Akkumulators durch eine Ladevorrichtung gesetzt oder verändert, wobei eine Vorrichtung nur dann elektrische Leistung aus dem Akkumulator entnimmt, wenn die Markierung anzeigt, dass der Akkumulator für eine vorbestimmte Leistungsentnahme geeignet ist.Further the accumulator may additionally or alternatively as for a store will be marked unsuitable. The mark becomes, for example during or after removal of electrical power from the accumulator set or changed by a device and before the Next store read from a loader, after which the charging device charges the accumulator only when the mark indicates that the accumulator is suitable for this purpose. Alternatively or additionally, the marking becomes at or after the charging of the accumulator by a charger or set changed, with a device only electric Remove power from the accumulator when the marker indicates that the accumulator for a predetermined power extraction suitable is.
Eine solche Markierung kann eine mechanisch, optisch, elektronisch oder auf andere Weise erfassbare Markierung sein. Die Markierung des Akkumulators kann zu einem späteren Zeitpunkt durch eine Ladevorrichtung erfasst werden, die anschließend den Akkumulator nur dann lädt, wenn die Markierung anzeigt, dass der Akkumulator für ein Laden geeignet ist.A Such marking may be mechanical, optical, electronic or be detectable mark in another way. The mark of the Accumulator can at a later time by a Charging device are detected, then the accumulator only loads when the marker indicates that the accumulator is suitable for a shop.
Bei einer Variante der vorliegenden Erfindung wird alternativ oder zusätzlich zur Entscheidung über eine Eignung des Akkumulators für ein Laden über eine Eignung des Akkumulators für eine vorbestimmte Leistungsabgabe entschieden. Entsprechend kann eine Markierung des Akkumulators gesetzt oder verändert werden, die anzeigt, ob der Akkumulator für eine vorbestimmte Leistungsabgabe geeignet ist. Die Markierung wird in diesem Fall von einer Vorrichtung erfasst, die danach nur dann Leistung aus dem Akkumulator entnimmt, wenn die Markierung anzeigt, dass der Akkumulator für die vorbestimmte Leistungsabgabe geeignet ist.at A variant of the present invention is alternatively or additionally for deciding on the suitability of the accumulator for a loading on a suitability of the accumulator for a predetermined power output decided. Accordingly set or changed a mark of the accumulator indicating whether the accumulator is for a predetermined time Power output is suitable. The marker will be in this case detected by a device that only then power out takes the accumulator when the mark indicates that the Accumulator suitable for the predetermined power output is.
Die vorliegende Erfindung ist als Verfahren oder als Computer-Programm mit Programmcode zur Durchführung eines solchen Verfahrens, wenn das Computer-Programm auf einem Computer oder einem Prozessor abläuft, implementierbar. Ferner ist die Erfindung als Computer-Programm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger, beispielsweise einem ROM-, EPROM-, EEPROM- oder Flash-Speicher, einer CD-ROM oder DVD oder auf einer Diskette oder Festplatte, oder in Form von Firmware gespeicherten Programmcode zur Durchführung von einem der genannten Verfahren, wenn das Computer-Programm-Produkt auf einem Computer, Rechner oder Prozessor abläuft, implementierbar. Ferner kann die vorliegende Erfindung als digitales Speichermedium, beispielsweise ROM-, EPROM-, EEPROM- oder Flash-Speicher, CD-ROM oder DVD oder Diskette oder Festplatte, mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, die so mit einem programmierbaren Computer- oder Prozessor-System zusammenwirken können, dass eines der beschriebenen Verfahren ausgeführt wird, implementiert werden. Ferner kann die vorliegende Erfindung als Ladevorrichtung zum Laden eines Akkumulators oder als Vorrichtung, die aus dem Akkumulator elektrische Leistung bezieht, implementiert werden, wobei die Ladevorrichtung bzw. Vorrichtung ausgebildet ist, um eines der beschriebenen Verfahren auszuführen, oder wobei die Ladevorrichtung bzw. die Vorrichtung ein Computer-Programm, ein Computer-Programm-Produkt oder ein digitales Speichermedium umfasst, wie sie in diesem Absatz beschrieben wurden.The The present invention is as a method or as a computer program with program code for carrying out such a method, if the computer program is on a computer or a processor expires, implementable. Furthermore, the invention is as Computer program product with on a machine readable carrier, for example, a ROM, EPROM, EEPROM or Flash memory, a CD-ROM or DVD or a floppy disk or hard disk, or in the form of firmware stored program code to carry out of one of the said procedures when the computer program product on a computer, computer or processor expires, implementable. Furthermore, the present invention can be used as a digital storage medium, for example, ROM, EPROM, EEPROM or Flash memory, CD-ROM or DVD or floppy disk or hard disk, with electronically readable Control signals, so with a programmable computer or Processor system can interact that one of the implemented method is implemented become. Furthermore, the present invention can be used as a charging device for charging a rechargeable battery or as a device from the rechargeable battery electrical power, to be implemented, the charging device or device is designed to one of the methods described or wherein the loading device or the device a Computer program, a computer program product or a digital Storage medium as described in this paragraph.
Beispiele für Akkumulator-Kenngrößen sind die Kapazität, der Innenwiderstand, die Lade- oder Entladekurve (beispielsweise die Spannung U(Q) in Abhängigkeit von der Ladung Q) und aus der Lade- oder Entladekurve abgeleitete Größen sowie Kombinationen (Produkte, Quotienten oder andere Funktionen) derselben. Die beim Laden oder Entladen im Akkumulator verschobene Ladung kann bestimmt werden, indem die Spannung, die an einem präzisen Shunt-Widerstand abfällt, gemessen, der Strom daraus berechnet und aufintegriert wird. Ohne Verwendung eines Shunt-Widerstands kann ein aus dem Akkumulator entnommener Strom beispielsweise auch aus der Spannung und der Drehzahl eines aus dem Akkumulator mit elektrischer Leistung versorgten Motors berechnet werden.Examples for accumulator characteristics are the capacity, the internal resistance, the charge or discharge curve (for example the voltage U (Q) as a function of the charge Q) and variables derived from the charge or discharge curve as well as combinations (products, quotients or other functions) the same. The shifted during loading or unloading in the accumulator Charge can be determined by adding voltage to a precise shunt resistor falls, measured, the current calculated and integrated becomes. Without using a shunt resistor, one can out of the accumulator removed current, for example, from the voltage and the speed a powered from the accumulator with electric power engine be calculated.
Ein Vergleichswert für die Akkumulator-Kenngröße kann beispielsweise in der Ladevorrichtung, im Akkumulator oder in einer Vorrichtung, die aus dem Akkumulator elektrische Leistung bezieht, abgelegt bzw. gespeichert sein. Wenn der Vergleichswert im Akkumulator gespeichert ist, weisen der Akkumulator und die Ladevorrichtung oder die Vorrichtung, die mit elektrischer Leistung aus dem Akkumulator zu versorgen ist, Einrichtungen zum optischen, elektrischen, mechanischen oder anders gearteten Übertragen des Vergleichswerts vom Akkumulator zur Ladevorrichtung bzw. zu der Vorrichtung auf. Wenn der Vergleichswert in der Ladevorrichtung und/oder in der Vorrichtung, die durch den Akkumulator mit elektrischer Leistung zu versorgen ist, gespeichert ist und die Ladevorrichtung bzw. die Vorrichtung nicht nur mit einem einzigen Typ von Akkumulator zu betreiben ist, können ferner Vorrichtungen zum optischen, elektrischen, mechanischen oder anders gearteten Identifizieren des Akkumulators oder des Akkumulator-Typs vorgesehen sein. Es gibt jedoch auch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen von dem zum Laden und Entladen erforderlichen elektrischen Kontakten abgesehen keine weiteren Einrichtungen zum optischen, elektrischen, mechanischen oder anders gearteten Übertragen von Informationen zwischen dem Akkumulator und der Ladevorrichtung bzw. der Vorrichtung vorgesehen sind.One Comparison value for the accumulator characteristic For example, in the charger, in the accumulator or in a device, from the accumulator electric power relates, stored or stored. If the comparison value stored in the accumulator, have the accumulator and the charging device or the device using electrical power from the accumulator is to be supplied, facilities for optical, electrical, mechanical or otherwise transferring the reference value from Accumulator to the charger or to the device. If the comparative value in the loading device and / or in the device, to provide the electrical power to the accumulator is, is stored and the charging device or the device not only to operate with a single type of accumulator, Furthermore, devices for optical, electrical, mechanical or other identification of the accumulator or of the accumulator type. However, there are also embodiments of the present invention, in which required by the for loading and unloading electrical contacts apart from any other facilities optical, electrical, mechanical or other type of transmission information between the accumulator and the charging device or the device are provided.
Ein Vorteil einiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Laden von zu stark gealterten Akkumulatoren abgelehnt oder verhindert werden kann. Dadurch kann eine Unzufriedenheit eines Benutzers mit einem unzureichenden Energieinhalt oder einer unzureichenden Leistungsabgabe eines gealterten Akkumulators verhindert werden. Ferner werden das Risiko einer übermäßigen Hitzeentwicklung und eines dadurch verursachten Brandes und das Risiko eines unerwarteten Ausfalls einer Leistungsversorgung einer sicherheitsrelevanten Vorrichtung vermindert. Neben einer übermäßigen Alterung eines Akkumulators werden gleichzeitig auch Beschädigungen oder andere Defekte des Akkumulators erkannt und die daraus resultierenden Risiken und Gefahren verhindert oder zumindest vermindert.An advantage of some embodiments of the present invention is that charging of over-aged accumulators can be rejected or prevented. Thereby, a user's dissatisfaction with an insufficient energy content or performance of an aged battery can be prevented. It also reduces the risk of excessive heat build-up and resulting fire and the risk of unexpected power failure of a safety-related device. In addition to excessive aging of a rechargeable battery, damage or other defects of the rechargeable battery are detected at the same time and the resulting risks and dangers are prevented or at least diminished.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben den Vorteil, dass Kosten für Elektronik im Akkumulator oder auch in der Ladevorrichtung vollständig eingespart oder zumindest vermindert werden können. Durch den Wegfall des Erfordernisses einer Unterbringung von Elektronik im Akkumulator kann dort neben Herstellungskosten auch Bauraum eingespart werden. Gleichzeitig wird die Empfindlichkeit gegen elektrostatische Entladungen, Feuchtigkeit, Erschütterungen und andere äußere Einwirkungen reduziert. Die genannten Vorteile existieren beispielsweise, wenn eine Vorrichtung, die durch einen Akkumulator mit elektrischer Leistung versorgt wird, anhand eines zu starken Spannungseinbruchs bei der Entnahme elektrischer Leistung oder anhand anderer Kriterien eine übermäßige Alterung des Akkumulators erkennt und den Akkumulator entsprechend markiert. Diese Markierung kann später von einer Ladevorrichtung erfasst werden, die danach das Laden des Akkumulators ablehnt, ohne selbst Vorrichtungen zum Erfassen von Kenngrößen des Akkumulators aufweisen zu müssen.Some Embodiments of the present invention have the Advantage that costs of electronics in the accumulator or completely saved in the loader or at least be reduced. By eliminating the Requirement of housing electronics in the accumulator can be saved there in addition to manufacturing costs and space. At the same time the sensitivity to electrostatic discharges, moisture, Shakes and other external influences reduced. The advantages mentioned exist, for example, if a device that supplies electrical power through an accumulator is due to an excessive voltage drop during the removal electrical performance or other criteria Aging of the accumulator recognizes and the accumulator accordingly marked. This marker may later be from a loader then refuses to charge the battery without itself Devices for detecting characteristics of the To have to have accumulator.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:following Various embodiments will be described with reference to the attached Figures explained in more detail. Show it:
In
Ähnlich
wie die elektrischen Kontakte
Die
Speichereinrichtung
Die
Signalübertragungseinrichtungen
Nachfolgend
werden mehrere Ausführungsformen eines Verfahrens zum Behandeln
des oben anhand der
Allen
nachfolgend dargestellten Verfahren ist ein erster Schritt
Die
nachfolgenden Schritte werden nun zunächst für
eine erste Ausführungsform des Verfahrens beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform wird die Akkumulator-Kenngröße
im ersten Schritt
In
einem zweiten Schritt
Wenn
die Ladevorrichtung
Wenn
die Ladevorrichtung
In
einem dritten Schritt
In
einem vierten Schritt
In
einem optionalen fünften Schritt
In
einem optionalen sechsten Schritt
Wenn
der Akkumulator
In
einem achten Schritt
Wenn
der erste Schritt
Die
Ausführung der beschriebenen Schritte wird beispielsweise
durch einen Prozessor
Bei
einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird die Akkumulator-Kenngröße
bzw. werden die Akkumulator-Kenngrößen im ersten
Schritt
Der
oder die Vergleichswerte werden im zweiten Schritt
Bei
allen Ausführungsformen des beschriebenen Verfahrens können
in der Speichereinrichtung
Bei
einer Variante der oben dargestellten Ausführungsformen
des Verfahrens beziehen sich die Entscheidung im vierten Schritt
Bei
dieser Variante wird im vierten Schritt
Im
siebten Schritt
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |