Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorher
eingereichten parallelen vorläufigen
US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 60/428,358, die am 22. November
2002 eingereicht wurde, der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
60/428,450, die am 22. November 2002 eingereicht wurde, der US-Patentanmeldung
mit der Seriennummer 60/400,629, die am 17. Januar 2003 eingereicht
wurde, der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 60/440,693, die
am 17. Januar 2003 eingereicht wurde, der vorher eingereichten parallelen
vorläufige
US-Patentanmeldung mit dem Titel "METHOD AND SYSTEM FOR BATTERY PROTECTION", die am 19. November
2003 eingereicht wurde (Anwaltsdokument Nr. 066042-9536-00), und
die vorher eingereichte parallele vorläufige US-Patentanmeldung mit
dem Titel "METHOD
AND SYSTEM FOR BATTERY CHARGING",
die am 19. November 2003 eingereicht wurde (Anwaltsdokument Nr. 066042-9538-00), wobei deren
gesamte Inhalte hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen sind. Der
gesamte Inhalt der US-Patentanmeldung mit dem Titel "METHOD AND SYSTEM
FOR BATTERY PROTECTION",
die am 20. November 2003 eingereicht wurde (Anwaltsdokument Nr.
066042-9536-01) wird hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen.This application claims the priority of the previous
submitted parallel preliminary
U.S. Patent Application Serial No. 60 / 428,358 filed November 22
In 2002, the US patent application was filed with the serial number
60 / 428,450, filed November 22, 2002, of the United States patent application
with serial number 60 / 400,629, which was filed on January 17, 2003
U.S. Patent Application Serial No. 60 / 440,693, which
was submitted on January 17, 2003, of the previously submitted parallel
provisional
US patent application entitled "METHOD AND SYSTEM FOR BATTERY PROTECTION" filed November 19
2003 was filed (attorney document no. 066042-9536-00), and
the previously filed parallel US provisional application
the title "METHOD
AND SYSTEM FOR BATTERY CHARGING ",
which was filed on November 19, 2003 (attorney document no. 066042-9538-00), whereby their
All content is hereby incorporated by reference. The
entire content of the US patent application entitled "METHOD AND SYSTEM
FOR BATTERY PROTECTION ",
filed on November 20, 2003 (attorney document no.
066042-9536-01) is hereby incorporated by reference.
GEBIET DER
ERFINDUNGAREA OF
INVENTION
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich allgemein auf ein Verfahren und ein System für das Laden
einer Batterie und insbesondere auf ein Verfahren und ein System
für das
Laden der Batterie eines Elektrowerkzeugs.The present invention relates
generally refer to a method and system for loading
a battery, and in particular a method and a system
for the
Charging the battery of a power tool.
HINTERGRUND
DER ERFINDUNGBACKGROUND
THE INVENTION
Schnurlose Elektrowerkzeuge werden
typischerweise durch tragbare Batteriesätze mit Leistung versorgt.
Diese Batteriesätze
unterscheiden sich in der Art der Batterien und der Nennspannung
und sie können verwendet
werden, um viele Werkzeuge und elektrische Vorrichtungen mit Leistung
zu versorgen. Typischerweise besteht die Batterie eines Elektrowerkzeugs
entweder aus Nickel-Cadmium ("NiCd") oder Nickel-Metall-Hydrid
("NiMH"). Die Nennspannung
des Batteriesatzes reicht gewöhnlicherweise
von ungefähr
2,4 V bis ungefähr
24 V.Cordless power tools will be
typically powered by portable battery packs.
These battery packs
differ in the type of batteries and the nominal voltage
and they can be used
to many tools and electrical devices with performance
to supply. Typically, there is a battery of a power tool
either nickel cadmium ("NiCd") or nickel metal hydride
( "NiMH"). The nominal voltage
of the battery pack is usually sufficient
of about
2.4 V to approximately
24 V.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Einige Batterietypen (wie beispielsweise
Lithium ("Li"), Lithium-Ionen
("Li-Ionen") und andere auf
Lithium basierende chemische Zusammensetzungen) erfordern präzise Ladeschemata
und Ladeoperationen mit einer gesteuerten Entladung. Ungenügende Ladeschemata
und ungesteuerten Entladeschemata können eine übermäßige Wärmeerzeugung, übermäßig überladene
Zustände
und/oder übermäßig entladene
Zustände
erzeugen. Diese Zustände
und Erzeugungen können
den Batterien einen irreversiblen Schaden zufügen und sie können die
Batteriekapazität
schwer beeinträchtigen.Some types of batteries (such as
Lithium ("Li"), lithium ions
("Li-ion") and others
Lithium-based chemical compositions) require precise charging schemes
and charging operations with controlled discharge. Inadequate charging schemes
and uncontrolled discharge schemes can generate excessive heat, overcharged
conditions
and / or excessively discharged
conditions
produce. These states
and generations can
cause irreversible damage to the batteries and they can
battery capacity
severely affect.
Die vorliegende Erfindung liefert
ein System und ein Verfahren für
das Laden einer Batterie. In einigen Konstruktionen und einigen
Aspekten liefert die Erfindung eine Batterieladevorrichtung, die
verschiedene Batteriesätze
mit Batterien unterschiedlichen chemischen Aufbaus vollständig laden
können.
In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten liefert die Erfindung
eine Batterieladevorrichtung, die auf Lithium basierende Batterien,
wie beispielsweise Lithium-Cobald-Batte rien, Lithium-Mangan-Batterien
und Spinellbatterien, laden kann. In einigen Konstruktionen und
in einigen Aspekten liefert die Erfindung eine Batterieladevorrichtung,
die auf Lithium basierende Batteriesätze mit unterschiedlichen Nennspannungen
oder in unterschiedlichen Nennspannungsbereichen laden kann. In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten liefert die Erfindung
eine Batterieladevorrichtung, die verschiedene Lademodule aufweist,
die auf der Basis unterschiedlicher Batteriezustände implementiert sind. In
einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten liefert die Erfindung
ein Verfahren und ein System für
das Laden einer auf Lithium basierenden Batterie durch das Anlegen
von Pulsen konstanten Stroms. Die Zeit zwischen den Pulsen und die
Länge der
Pulse kann in Abhängigkeit
von gewissen Batterieeigenschaften durch die Batterieladevorrichtung
erhöht
oder erniedrigt werden.The present invention provides
a system and procedure for
charging a battery. In some constructions and some
Aspects of the invention provides a battery charger that
different battery packs
fully charge with batteries of different chemical structures
can.
The invention provides in some constructions and in some aspects
a battery charger that uses lithium-based batteries,
such as lithium cobalt batteries, lithium manganese batteries
and spinel batteries. In some constructions and
In some aspects, the invention provides a battery charger
the lithium-based battery packs with different nominal voltages
or can charge in different nominal voltage ranges. In
the invention provides some constructions and in some aspects
a battery charging device which has various charging modules,
which are implemented on the basis of different battery states. In
the invention provides some constructions and in some aspects
a method and system for
charging a lithium-based battery by applying it
of pulses of constant current. The time between the pulses and the
Length of
Pulse can be dependent
certain battery properties by the battery charger
elevated
or be humiliated.
Unabhängige Merkmale und unabhängige Vorteile
der Erfindung werden Fachleuten beim Betrachten der folgenden detaillierten
Beschreibung, der Ansprüche
und der Zeichnungen deutlich.Independent features and independent advantages
The invention will become apparent to those skilled in the art upon considering the following detailed
Description of the claims
and the drawings clearly.
1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Batterie. 1 is a perspective view of a battery.
2 ist
eine andere perspektivische Ansicht einer Batterie, wie der Batterie,
die in 1 gezeigt ist. 2 is another perspective view of a battery, such as the battery shown in 1 is shown.
3 ist
eine perspektivische Ansicht einer Batterie, wie der Batterie, die
in 1 gezeigt ist, die
elektrisch und physikalisch mit einer Batterieladevorrichtung verbunden
ist. 3 is a perspective view of a battery, such as the battery shown in 1 is shown the elek is physically and physically connected to a battery charger.
4 ist
eine schematische Ansicht einer Batterie, die elektrisch mit einer
Batterieladevorrichtung verbunden ist, wie der Batterie und der
Batterieladevorrichtung, die in 3 gezeigt
sind. 4 FIG. 12 is a schematic view of a battery electrically connected to a battery charger, such as the battery and battery charger shown in FIG 3 are shown.
5a und 5b sind Flussdiagramme, die
den Betrieb einer Batterieladevorrichtung zeigen, die Aspekte der
Erfindung verkörpert,
wie der Batterieladevorrichtung, die in 3 gezeigt ist. 5a and 5b FIG. 10 are flowcharts showing the operation of a battery charger embodying aspects of the invention, such as the battery charger shown in FIG 3 is shown.
6 ist
ein Flussdiagramm, das ein erstes Modul zeigt, das auf einer Batterieladevorrichtung
implementiert werden kann, die Aspekte der Erfindung verkörpert, wie
der Batterieladevorrichtung, die in 3 gezeigt
ist. 6 FIG. 14 is a flowchart showing a first module that can be implemented on a battery charger embodying aspects of the invention, such as the battery charger shown in FIG 3 is shown.
7 ist
ein Flussdiagramm, das ein zweites Modul zeigt, das auf einer Batterieladevorrichtung,
die Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert, wie der Batterieladevorrichtung,
die in 3 gezeigt ist,
implementiert werden kann. 7 FIG. 14 is a flowchart showing a second module installed on a battery charger embodying aspects of the present invention, such as the battery charger shown in FIG 3 is shown, can be implemented.
8 ist
ein Flussdiagramm, das ein drittes Modul zeigt, das auf einer Batterieladevorrichtung,
die Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert, wie der Batterieladevorrichtung,
die in 3 gezeigt ist,
implementiert werden kann. 8th FIG. 14 is a flowchart showing a third module installed on a battery charger embodying aspects of the present invention, such as the battery charger shown in FIG 3 is shown, can be implemented.
9 ist
ein Flussdiagramm, das ein viertes Modul zeigt, das auf einer Batterieladevorrichtung,
die Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert, wie der Batterieladevorrichtung,
die in 3 gezeigt ist,
implementiert werden kann. 9 FIG. 14 is a flowchart showing a fourth module installed on a battery charger embodying aspects of the present invention, such as the battery charger shown in FIG 3 is shown, can be implemented.
10 ist
ein Flussdiagramm, das ein fünftes
Modul zeigt, das auf einer Batterieladevorrichtung, die Aspekte
der vorliegenden Erfindung verkörpert,
wie der Batterieladevorrichtung, die in 3 gezeigt ist, implementiert werden kann. 10 FIG. 10 is a flowchart showing a fifth module that is embodied on a battery charger embodying aspects of the present invention, such as the battery charger shown in FIG 3 is shown, can be implemented.
11 ist
ein Flussdiagramm, das ein sechstes Modul zeigt, das auf einer Batterieladevorrichtung,
die Aspekte der vor liegenden Erfindung verkörpert, wie der Batterieladevorrichtung,
die in 3 gezeigt ist,
implementiert werden kann. 11 FIG. 12 is a flowchart showing a sixth module installed on a battery charger embodying aspects of the present invention, such as the battery charger shown in FIG 3 is shown, can be implemented.
12 ist
ein Flussdiagramm, das einen Ladealgorithmus zeigt, der auf einer
Batterieladevorrichtung, die Aspekte der Erfindung verkörpert, wie
der Batterieladevorrichtung, die in 3 gezeigt
ist, verkörpert
werden kann. 12 FIG. 10 is a flowchart showing a charging algorithm implemented on a battery charger embodying aspects of the invention, such as the battery charger shown in FIG 3 is shown, can be embodied.
13 ist
ein schematisches Diagramm einer Batterie, die elektrisch mit einer
Batterieladevorrichtung verbunden ist. 13 FIG. 12 is a schematic diagram of a battery electrically connected to a battery charger.
14A und 14B sind Ansichten anderer
Konstruktionen einer Batterie. 14A and 14B are views of other constructions of a battery.
15A und 15B sind perspektivische
Ansichten einer Batterie, wie einer der Batterien, die in den 1, 2 und 14A und 14B gezeigt sind, die elektrisch
und physikalisch mit einem Elektrowerkzeug verbunden ist. 15A and 15B are perspective views of a battery, such as one of the batteries used in the 1 . 2 and 14A and 14B are shown, which is electrically and physically connected to a power tool.
16 ist
eine schematische Ansicht des Ladestroms für eine Batterie. 16 is a schematic view of the charging current for a battery.
17 ist
ein anderes schematisches Diagramm einer Batterie. 17 is another schematic diagram of a battery.
Bevor irgend welche Ausführungsformen
der Erfindung im Detail erklärt
werden, sollte verstanden werden, dass die Erfindung in ihrer Anwendung
nicht auf die Details der Konstruktion und die Anordnung der Komponenten,
die in der folgenden Beschreibung angeführt oder in den folgenden Zeichnungen
gezeigt sind, beschränkt
ist. Die Erfindung kann andere Ausführungsformen annehmen und sie
kann auf verschiedene Weise in die Praxis umgesetzt oder ausgeführt werden.
Es sollte auch verständlich
sein, dass die Ausdrucksweise und Terminologie, die hier verwendet
wird, nur zur Beschreibung und nicht als Be grenzung dienen soll.
Die Verwendung von "einschließen", "umfassen" oder "haben" und Variationen
davon sollen die Gegenstände,
die nachfolgend aufgelistet sind, und Äquivalente davon als auch zusätzliche
Gegenstände
umfassen.Before any embodiments
of the invention explained in detail
should be understood that the invention in its application
not on the details of the construction and the arrangement of the components,
which are given in the following description or in the following drawings
are shown
is. The invention can take other embodiments and can
can be put into practice or carried out in various ways.
It should also be understandable
be that the wording and terminology used here
is only intended to serve as a description and not as a limitation.
The use of "include", "include" or "have" and variations
of which the objects,
which are listed below, and equivalents thereof as well as additional ones
objects
include.
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDETAILED
DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ein Batteriesatz oder eine Batterie 20 ist
in den 1 und 2 dargestellt. Die Batterie 20 ist
konfiguriert, um Leistung an eine oder mehrere elektrische Vorrichtungen,
wie beispielsweise ein Elektrowerkzeug 25 (das in den 15A und 15B gezeigt ist) und/oder eine Batterieladevorrichtung 30 (die
in den 3 und 4 gezeigt ist) zu liefern
oder von dort zu empfangen. In einigen Konstruktionen und in einigen
Aspekten kann die Batterie 20 eine chemischen Aufbau aufweisen,
wie beispielsweise Blei-Säure,
Nickel-Cadmium ("NiCd"), Nickel-Metall-Hydrid
("NiMH"), Lithium ("Li"), Lithium-Ionen
("L-Ionen") und andere auf
Lithium basierende chemische Zusammensetzungen oder andere wiederaufladbare
Batterien mit einer anderen chemischen Zusammensetzung. In einigen
Konstruktionen und in einigen Aspekten kann die Batterie 20 einen
hohen Entladestrom an elektrische Geräte, wie beispielsweise ein
Elektrowerkzeug, liefern, wobei sie Entladeraten mit hohem Strom aufweist.
In den dargestellten Konstruktionen weist die Batterie 20 eine
chemische Zusammensetzung aus Li, Li-Ionen oder eine andere auf
Lithium basierende chemische Zusammensetzung auf und liefert einen
mittleren Entladestrom, der gleich oder größer als ungefähr 20 A
ist. Beispielsweise kann in der dargestellten Konstruktion die Batterie 20 eine
chemische Zusammensetzung aus Lithium-Cobalt ("Li-Co"), Lithium-Mangan ("Li-Mn") Spinel oder Li-Mn-Nickel aufweisen.A battery pack or a battery 20 is in the 1 and 2 shown. The battery 20 is configured to provide power to one or more electrical devices, such as a power tool 25 (that in the 15A and 15B is shown) and / or a battery charger 30 (which in the 3 and 4 is shown) to deliver or to receive from there. In some constructions and in some aspects, the battery can 20 have a chemical structure such as lead acid, nickel cadmium ("NiCd"), nickel metal hydride ("NiMH"), lithium ("Li"), lithium ions ("L ions") and others lithium-based chemical compositions or other rechargeable batteries with a different chemical composition. In some constructions and in some aspects, the battery can 20 deliver a high discharge current to electrical devices, such as a power tool, having high current discharge rates. In the constructions shown, the battery 20 a chemical composition of Li, Li ions or another lithium-based chemical composition and delivers an average discharge current that is equal to or greater than approximately 20 A. For example, in the construction shown, the battery 20 have a chemical composition of lithium cobalt ("Li-Co"), lithium manganese ("Li-Mn") spinel or Li-Mn-nickel.
In einigen Konstruktionen und einigen
Aspekten kann die Batterie 20 auch irgend eine Nennspannung, wie
beispielsweise eine Nennspannung, die von ungefähr 9,6 V bis ungefähr 50 V
reicht, aufweisen. In einer Konstruktion (siehe 1 bis 3)
weist die Batterie 20 beispielsweise eine Nennspannung
von ungefähr
21 V auf. In einer anderen Konstruktion (siehe 14) weist die Batterie 20A eine
Nennspannung von ungefähr
28 Volt auf. Es sollte verständlich
sein, dass in anderen Konstruktionen die Batterie 20 eine
andere Nennspannung in einem anderen Nennspannungsbereich aufweisen
kann.In some constructions and some aspects, the battery can 20 also a nominal voltage, such as a nominal voltage ranging from about 9.6 V to about 50 V. In a construction (see 1 to 3 ) shows the battery 20 for example, a nominal voltage of approximately 21 V. In another construction (see 14 ) shows the battery 20A a nominal voltage of approximately 28 volts. It should be understood that in other constructions the battery 20 can have a different nominal voltage in a different nominal voltage range.
Die Batterie 20 umfasst
ein Gehäuse 35,
das Anschlussträger 40 liefert.
Die Batterie 20 umfasst weiter ein oder mehrere Batterieanschlüsse, die
von den Anschlussträgern 40 getragen
werden, und die mit einem elektrischen Gerät, wie einem Elektrowerkzeug 25 und/oder
einer Batterieladevorrichtung 30 verbindbar sind. In einigen
Konstruktionen, wie beispielsweise der Konstruktion, die in 4 dargestellt ist, umfasst
die Batterie 20 einen positiven Batterieanschluss 45,
einen negativen Batterieanschluss 50 und einen Messbatterieanschluss 55.
In einigen Konstruktionen umfasst die Batterie 20 mehr
oder weniger Anschlüsse
als in der oben gezeigten Konstruktion.The battery 20 includes a housing 35 , the connection carrier 40 supplies. The battery 20 further includes one or more battery connections made by the connection carriers 40 worn, and that with an electrical device, such as a power tool 25 and / or a battery charger 30 are connectable. In some constructions, such as the construction described in 4 is shown includes the battery 20 a positive battery connection 45 , a negative battery connector 50 and a measuring battery connection 55 , In some constructions, the battery includes 20 more or fewer connections than in the construction shown above.
Die Batterie 20 umfasst
eine oder mehrere Batteriezellen 60, wobei jede einen chemischen
Aufbau und eine Nennspannung aufweist. In einigen Konstruktionen
weist die Batterie 20 einen chemischen Batterieaufbau aus
Li-Ionen, eine Nennspannung von ungefähr 18 V oder 21 V und fünf Batteriezellen
auf. In einigen Konstruktionen weist jede Batteriezelle 60 einen
chemischen Aufbau aus Li-Ionen auf, und jede Batteriezelle 60 weist
im wesentlichen dieselben Nennspannung, wie beispielsweise ungefähr 3,6 V
oder ungefähr
4,2 V auf.The battery 20 comprises one or more battery cells 60 , each with a chemical structure and a nominal voltage. In some constructions, the battery shows 20 a chemical battery structure made of Li-ions, a nominal voltage of approximately 18 V or 21 V and five battery cells. In some designs, each battery cell shows 60 a chemical structure made up of Li ions, and every battery cell 60 has substantially the same rated voltage as, for example, about 3.6 V or about 4.2 V.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst die Batterie 20 eine Identifikationsschaltung
oder eine Komponente, die elektrisch mit einem oder mehreren Batteriean schlüssen verbunden
ist. In einigen Konstruktionen würde
ein elektrisches Gerät,
wie beispielsweise eine Batterieladevorrichtung 30 (die
in den 3 und 4 gezeigt ist) die Identifikationsschaltung
oder Komponente "lesen" oder eine Eingabe
empfangen auf der Basis der Identifikationsschaltung oder der Komponente,
um eine oder mehrere Batterieeigenschaften zu bestimmen. In einigen
Konstruktionen würden
die Batterieeigenschaften beispielsweise die Nennspannung der Batterie 20,
die Temperatur der Batterie 20 und/oder den chemischen
Aufbau der Batterie 20 einschließen.In some constructions and in some aspects, the battery includes 20 an identification circuit or a component that is electrically connected to one or more battery connections. In some constructions, an electrical device, such as a battery charger, would be used 30 (which in the 3 and 4 is shown) "read" the identification circuit or component or receive input based on the identification circuit or component to determine one or more battery characteristics. For example, in some constructions, the battery characteristics would be the nominal voltage of the battery 20 , the temperature of the battery 20 and / or the chemical structure of the battery 20 lock in.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst die Batterie 20 eine Steuervorrichtung, eine
Mikrosteuerung, einen Mikroprozessor oder eine Steuerung, die elektrisch
mit einem oder mehreren Batterieanschlüssen verbunden ist. Die Steuerung
kommuniziert mit den elektrischen Geräten, wie beispielsweise der
Batterieladevorrichtung 30 und liefert Information an die
Geräte
im Hinblick auf eine oder mehrere Batterieeigenschaften oder Zustände, wie
beispielsweise die Nennspannung der Batterie 20, die einzelnen
Zellenspannungen, die Temperatur der Batterie 20 und/oder
den chemischen Aufbau der Batterie 20, In einigen Konstruktionen,
wie beispielsweise der Konstruktion, die in 4 dargestellt ist, umfasst die Batterie 20 eine
Identifikationsschaltung 62, die einen Mikroprozessor oder
eine Steuerung 64 aufweist.In some constructions and in some aspects, the battery includes 20 a controller, microcontroller, microprocessor, or controller electrically connected to one or more battery terminals. The controller communicates with the electrical devices, such as the battery charger 30 and provides information to the devices regarding one or more battery characteristics or conditions, such as the nominal voltage of the battery 20 , the individual cell voltages, the temperature of the battery 20 and / or the chemical structure of the battery 20 , In some constructions, such as the construction described in 4 is shown includes the battery 20 an identification circuit 62 that have a microprocessor or a controller 64 having.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst die Batterie 20 eine Temperaturmessvorrichtung
oder einen Thermistor. Der Thermistor ist innerhalb der Batterie 20 konfiguriert
und positioniert, um eine Temperatur einer oder mehrerer Batteriezellen
oder eine Temperatur der Batterie 20 als Ganzes zu messen.
In einigen Konstruktionen, wie beispielsweise der Konstruktion,
die in 4 gezeigt ist,
umfasst die Batterie 20 einen Thermistor 66. In
der dargestellten Konstruktion ist der Thermistor 66 in
der Identifikationsschaltung 62 eingeschlossen.In some constructions and in some aspects, the battery includes 20 a temperature measuring device or a thermistor. The thermistor is inside the battery 20 configured and positioned to a temperature of one or more battery cells or a temperature of the battery 20 to measure as a whole. In some constructions, such as the construction described in 4 shown includes the battery 20 a thermistor 66 , In the construction shown is the thermistor 66 in the identification circuit 62 locked in.
Wie in den 3 und 4 gezeigt
ist, ist die Batterie 20 auch konfiguriert, um eine Verbindung
mit einem elektrischen Gerät,
wie einer Batterieladevorrichtung 30, herzustellen. In
einigen Konstruktionen umfasst die Batterieladevorrichtung 30 ein
Gehäuse 70.
Das Gehäuse 70 liefert
einen Verbindungsteil 75, mit dem die Batterie 20 verbunden
ist. Der Verbindungsteil 75 umfasst ein oder mehrere elektrische
Geräteanschlüsse, um
die Batterie 20 elektrisch mit der Batterieladevorrichtung 30 zu
verbinden. Die Anschlüsse,
die in der Batterieladevorrichtung 30 eingeschlossen sind,
sind konfiguriert, um mit den Anschlüssen, die in der Batterie 20 eingeschlossen
sind, zusammen zu passen, und um Leistung und Information von der
Batterie 20 zu übertragen
und zu empfangen.As in the 3 and 4 is shown is the battery 20 also configured to connect to an electrical device, such as a battery charger 30 to manufacture. In some constructions, the battery charger includes 30 a housing 70 , The housing 70 provides a connecting part 75 with which the battery 20 connected is. The connecting part 75 includes one or more electrical device connectors to the battery 20 electrically with the battery charger 30 connect to. The connectors that are in the battery charger 30 are configured to connect to the connectors that are in the battery 20 are included to fit together and to get power and information from the battery 20 to transmit and receive.
In einigen Konstruktionen, wie beispielsweise
der Konstruktion, die in 4 gezeigt
ist, umfasst die Batterieladevorrichtung 30 einen positiven
Anschluss 80, einen negativen Anschluss 85 und
einen Messanschluss 90. In einigen Konstruktionen ist der
positive Anschluss 80 der Batterieladevorrichtung 30 konfiguriert, um
mit dem positiven Batterieanschluss 45 zusammen zu passen.
In einigen Konstruktionen ist der negative Anschluss 85 und
der Messanschluss 90 der Batterieladevorrichtung 30 konfiguriert,
um mit dem negativen Batterieanschluss 50 und dem Batteriemessanschluss 55 zusammen
zu passen.In some constructions, such as the construction described in 4 shown includes the battery charger 30 a positive connection 80 , a negative connection 85 and a measurement connection 90 , In some constructions there is a positive connection 80 the battery charger 30 configured to use the positive battery connector 45 to fit together. In some constructions the negative connection is 85 and the measurement connection 90 the battery charger 30 configured to use the negative battery connector 50 and the battery measurement connection 55 to fit together.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst die Batterieladevorrichtung 30 auch
eine Ladeschaltung 95. In einigen Konstruktionen umfasst
die Ladeschaltung 95 eine Steuervorrichtiing, eine Mikrosteuerung,
einen Mikroprozessor oder eine Steuerung 100. Die Steuerung 100 steuert
den Transfer der Leistung zwischen der Batterie 20 und
der Batterielade vorrichtung 30. In einigen Konstruktionen
steuert die Steuerung 100 den Transfer von Information
zwischen der Batterie 20 und der Batterieladevorrichtung 30.
In einigen Konstruktionen identifiziert die Steuerung 100 und/oder
bestimmt eine oder mehrere Eigenschaften oder Zustände der
Batterie 20 auf der Basis von Signalen, die von der Batterie 20 empfangen
werden. Die Steuerung 100 kann auch den Betrieb der Ladevorrichtung 30 auf
der Basis der Identifikationseigenschaften der Batterie 20 steuern.In some constructions and in some aspects, the battery charger includes 30 also a charging circuit 95 , In some constructions, the charging circuit includes 95 a control device, a microcontroller, a microprocessor or a controller 100 , The control 100 controls the transfer of power between the batteries 20 and the battery charger 30 , In some designs, the controller controls 100 the transfer of information between the battery 20 and the battery charger 30 , In some designs, the controller identifies 100 and / or determines one or more properties or states of the battery 20 based on signals from the battery 20 be received. The control 100 can also operate the charger 30 based on the identification properties of the battery 20 Taxes.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst die Steuerung 100 verschiedene
Zeitmesser, Sicherungszeitmesser und Zähler und/oder kann verschiedene
Zeitmess- und Zählfunktionen
durchführen.
Die Zeitmesser, Sicherungszeitmesser und Zähler werden durch die Steuerung 100 während verschiedener
Ladeschritte und/oder Module verwendet und gesteuert. Die Zeitmesser,
Sicherungszeitmesser und Steuerungen werden unten diskutiert.In some constructions and in some aspects, the control includes 100 different timers, backup timers and counters and / or can perform different timekeeping and counting functions. The timers, backup timers and counters are controlled by the controller 100 used and controlled during various loading steps and / or modules. The timers, backup timers, and controls are discussed below.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst die Batterieladevorrichtung 30 eine
Anzeige oder einen Indikator 110. Der Indikator 110 informiert
einen Nutzer über
den Status der Batterieladevorrichtung 30. In einigen Konstruktionen
kann der Indikator 110 den Nutzer über verschiedene Stufen der
Ladung, Ladebetriebsarten oder Lademodule informieren, wie sie während des
Betriebs begonnen und/oder beendet werden. In einigen Konstruktionen
umfasst der Indikator 110 eine erste Leuchtdiode 115 ("LED") und eine zweite
LED 120. In der dargestellten Konstruktion sind die ersten
und zweiten LEDs 115 und 120 verschieden gefärbte LEDs.
Beispielsweise ist die erste LED 115 eine rote LED, und
die zweite LED 120 ist eine grüne LED. In einigen Konstruktionen
aktiviert die Steuervorrichtung 100 den Indikator 110.
In einigen Konstruktionen ist der Indikator 110 auf dem
Gehäuse 70 oder
im Gehäuse 70 angeordnet,
so dass der Indikator 110 für den Nutzer sichtbar ist.
Die Anzeige könnte
auch einen Indikator einschließen,
die den prozentualen Ladezustand, die verbleibende Zeit etc. zeigt.
In einigen Konstruktionen kann die Anzeige oder der Indikator 110 die
Ladeanzeige, die auf der Batterie 20 vorgesehen ist, einschließen.In some constructions and in some aspects, the battery charger includes 30 an ad or indicator 110 , The indicator 110 informs a user of the status of the battery charger 30 , In some constructions, the indicator 110 inform the user about different levels of charging, charging modes or charging modules, how they are started and / or ended during operation. In some constructions, the indicator includes 110 a first light emitting diode 115 ("LED") and a second LED 120 , In the construction shown, the first and second LEDs are 115 and 120 different colored LEDs. For example, the first LED is 115 one red LED, and the second LED 120 is a green LED. In some constructions, the controller activates 100 the indicator 110 , In some constructions the indicator is 110 on the case 70 or in the housing 70 arranged so that the indicator 110 is visible to the user. The display could also include an indicator that shows the percentage of charge, remaining time, etc. In some constructions, the indicator or the indicator 110 the charge indicator on the battery 20 is intended to include.
Die Batterieladevorrichtung 30 ist
angepasst, um eine Eingabe von Energie von einer Leistungsquelle 130 zu
empfangen. In einigen Konstruktionen besteht die Leistungsquelle 130 aus
einem Signal einer Wechselspannung von ungefähr 120 Volt mit 60 Hz. In anderen
Konstruktionen ist die Leistungsquelle 130 beispielsweise
eine Konstantstromquelle.The battery charger 30 is adapted to input energy from a power source 130 to recieve. The power source exists in some constructions 130 from a signal of an alternating voltage of approximately 120 volts at 60 Hz. In other constructions, the power source is 130 for example a constant current source.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten kann die Batterieladevorrichtung 30 verschiedene wiederaufladbare
Batterien, die verschiedene chemische Batterieaufbauten und verschiedene
Nennspannungen haben, aufladen, wie das unten beschrieben ist. Beispielsweise
kann die Batterieladevorrichtung 30 in einer beispielhaften
Implementierung eine erste Batterie laden, die einen chemischen
Batterieaufbau aus NiCd aufweist und eine Nennspannung von ungefähr 14,4
Volt hat, eine zweite Batterie, die einen chemischen Batterieaufbau
von Li-Ionen und eine Nennspannung von ungefähr 18 Volt aufweist, und eine
dritte Batterie, die einen chemischen Batterieaufbau von Li-Ionen
und eine Nennspannung von ungefähr
28 Volt besitzt. In einer anderen beispielhaften Implementierung
kann die Batterieladevorrichtung 30 eine erste Li-Ionen-Batterie,
die eine Nennspannung von ungefähr
21 V aufweist, und eine zweite Li-Ionen-Batterie, die eine Nennspannung von
ungefähr
28 V aufweist, laden. In dieser beispielhaften Implementierung kann
die Batterieladevorrichtung 30 die Nennspannungen jeder
Batterie 20 identifizieren und entweder gewisse Schwellwerte
entsprechend skalieren, wie das unten diskutiert wird, oder die
Spannungsablesungen oder Messungen (die wäh rend des Ladens gewonnen werden)
gemäß der Nennspannung
der Batterie modifizieren.In some constructions and in some aspects, the battery charger can 30 charge various rechargeable batteries, which have different chemical battery structures and different nominal voltages, as described below. For example, the battery charger 30 In an exemplary implementation, charge a first battery that has a NiCd chemical battery structure and has a nominal voltage of approximately 14.4 volts, a second battery that has a Li-ion chemical battery structure and a nominal voltage of approximately 18 volts, and one third battery, which has a chemical battery structure of Li-ions and a nominal voltage of approximately 28 volts. In another exemplary implementation, the battery charger 30 charge a first Li-ion battery, which has a nominal voltage of approximately 21 V, and a second Li-ion battery, which has a nominal voltage of approximately 28 V. In this exemplary implementation, the battery charger 30 the nominal voltages of each battery 20 identify and either scale certain thresholds accordingly, as discussed below, or modify the voltage readings or measurements (taken during charging) according to the nominal voltage of the battery.
In einigen Konstruktionen kann die
Batterieladevorrichtung 30 die Nennspannung einer Batterie 20 identifizieren,
indem sie eine Identifikationskomponente, die in der Batterie 20 eingeschlossen
ist "liest" oder indem sie ein
Signal von beispielsweise einem Batteriemikroprozessor oder einer
Steuerung empfängt.
In einigen Konstruktionen kann die Batterieladevorrichtung 30 einen
Bereich akzeptabler Nennspannungen für verschiedene Batterien 20,
die die Ladevorrichtung 30 identifizieren können, einschließen. In
einigen Konstruktionen kann der Bereich akzeptabler Nennspannungen
einen Bereich von ungefähr
8 Volt bis ungefähr
50 Volt einschließen.
In anderen Konstruktionen kann der Bereich der akzeptablen Nennspannungen
einen Bereich von ungefähr
12 V bis ungefähr
28 V einschließen.
Bei weiteren Konstruktionen kann die Batterieladevorrichtung 30 Nennspannungen,
die ungefähr
12 V und mehr betragen, identifizieren. In weiteren Konstruktionen kann
die Batterieladevorrichtung 30 Nennspannungen von ungefähr 30 Volt
oder niedriger identifizieren.In some constructions, the battery charger 30 the nominal voltage of a battery 20 identify by having an identification component in the battery 20 includes "reads" or receives a signal from, for example, a battery microprocessor or controller. In some constructions, the battery charger 30 a range of acceptable voltages for different batteries 20 that the charger 30 can identify, include. In some designs, the range of acceptable voltages can range from about 8 volts to about 50 volts. In other constructions, the range of acceptable voltages can range from about 12 V to about 28 V. In other constructions, the battery charger 30 Identify nominal voltages that are approximately 12 V and higher. In other constructions, the battery charger 30 Identify nominal voltages of approximately 30 volts or lower.
In anderen Konstruktionen kann die
Batterieladevorrichtung 30 einen Bereich von Werten identifizieren,
die die Nennspannung der Batterie 20 einschließt. Statt
der Identifikation, dass eine erste Batterie 20 einen Nennspannung
von ungefähr
18 V aufweist, kann die Batterieladevorrichtung 30 beispielsweise
eine Identifikation durchführen,
dass die Nennspannung der ersten Batterie 20 in den Bereich
von beispielsweise ungefähr 18
Volt bis ungefähr
22 Volt oder ungefähr
16 Volt bis ungefähr
24 Volt fällt.
In weiteren Konstruktionen kann die Batterieladevorrichtung 30 auch
andere Batterieeigenschaften, wie beispielsweise die Anzahl von
Batteriezellen, die chemische Zusammensetzung der Batterie und dergleichen,
identifizieren.In other constructions, the battery charger 30 identify a range of values that represent the nominal voltage of the battery 20 includes. Instead of identifying that a first battery 20 has a nominal voltage of approximately 18 V, the battery charger 30 for example carry out an identification that the nominal voltage of the first battery 20 falls in the range of, for example, about 18 volts to about 22 volts or about 16 volts to about 24 volts. In other constructions, the battery charger 30 also identify other battery properties, such as the number of battery cells, the chemical composition of the battery, and the like.
In anderen Konstruktionen kann die
Ladevorrichtung 30 jede Nennspannung der Batterie 20 identifizieren.
In diesen Konstruktionen kann die Ladevorrichtung 30 die
Batterie 20 mit jeder Nennspannung laden, indem sie gewisse
Schwellwerte gemäß der Nennspannung
der Batterie 20 einstellt oder skaliert. Jede Batterie 20 kann
in diesen Konstruktionen auch unabhängig von der Nennspannung ungefähr dieselbe
Amplitude des Ladestroms für
ungefähr
dieselbe Menge der Zeit empfangen (wenn beispielsweise jede Batterie 20 ungefähr voll
geladen wird). Die Batterieladevorrichtung 30 kann gemäß der Nennspannung
der Batterie 20, die geladen wird, entweder die Schwellwerte
einstellen oder skalieren (wie das unten diskutiert wird) oder die
Messungen einstellen oder skalieren.In other constructions, the loading device 30 any nominal voltage of the battery 20 identify. In these constructions, the loading device 30 the battery 20 charge at each nominal voltage by setting certain thresholds according to the nominal voltage of the battery 20 sets or scales. Any battery 20 can also receive approximately the same amplitude of the charging current for approximately the same amount of time in these constructions (if, for example, each battery 20 about fully charged). The battery charger 30 can according to the nominal voltage of the battery 20 that loaded will either set or scale the thresholds (as discussed below) or set or scale the measurements.
Beispielsweise kann die Batterieladevorrichtung 30 eine
erste Batterie identifizieren, die eine Nennspannung von ungefähr 21 Volt
und 5 Batteriezellen aufweist. Während
des Ladens modifiziert die Batterieladevorrichtung 30 jede
Messung, die die Ladevorrichtung 30 abtastet (beispielsweise
die Batteriespannung), um eine Messung pro Zelle zu erhalten. Das
heißt,
die Ladevorrichtung 30 teilt jede Messung der Batteriespannung
durch 5 (bei beispielsweise fünf
Zellen), um ungefähr
die mittlere Spannung einer Zelle zu erhalten. Somit können alle
Schwellwerte, die in der Batterieladevorrichtung 30 eingeschlossen
sind, einer Messung pro Zelle entsprechen. Die Batterieladevorrichtung 30 kann
auch eine zweite Batterie identifizieren, die eine Nennspannung
von ungefähr
28 Volt und 7 Batteriezellen aufweist. Ähnlich wie beim Betrieb mit
der ersten Batterie modifiziert die Batterieladevorrichtung 30 jede
Spannungsmessung, um eine Messung pro Zelle zu erhalten. Wiederum
können
alle Schwellwerte, die in der Batterieladevorrichtung 30 enthalten
sind, einer Messung pro Zelle entsprechen. In diesem Beispiel kann
die Batterieladevorrichtung 30 dieselben Schwellwerte für das Überwachen
und das Be enden der Ladung für
die ersten und zweiten Batterien verwenden, um es der Batterieladevorrichtung 30 zu
ermöglichen,
viele Batterien in einem Bereich von Nennspannungen zu laden.For example, the battery charger 30 identify a first battery that has a nominal voltage of approximately 21 volts and 5 battery cells. During charging, the battery charger modifies 30 every measurement that the charger 30 samples (e.g. battery voltage) to get one measurement per cell. That is, the charger 30 divides each measurement of the battery voltage by 5 (for example, five cells) to get approximately the average voltage of a cell. Thus, all thresholds that are in the battery charger 30 included correspond to one measurement per cell. The battery charger 30 can also identify a second battery that has a nominal voltage of approximately 28 volts and 7 battery cells. Similar to operation with the first battery, the battery charger modifies 30 each voltage measurement to get one measurement per cell. Again, all of the thresholds in the battery charger 30 are included, correspond to one measurement per cell. In this example, the battery charger 30 Use the same thresholds for monitoring and ending charging for the first and second batteries to make it the battery charger 30 to enable many batteries to be charged in a range of nominal voltages.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten gründet
die Batterieladevorrichtung das Ladeschema oder das Verfahren für das Laden
der Batterie 20 auf die Temperatur der Batterie 20.
In einer Konstruktion liefert die Batterieladevorrichtung 30 einen
Ladestrom an die Batterie 20, während sie periodisch die Temperatur
der Batterie 20 detektiert oder überwacht. Wenn die Batterie 20 keinen
Mikroprozessor oder keine Steuerung einschließt, misst die Batterieladevorrichtung 30 periodisch
den Widerstand des Thermistors 66 nach vordefinierten Perioden
der Zeit. Wenn die Batterie 20 einen Mikroprozessor oder
eine Steuerung, wie die Steuerung 64, einschließt, so (1)
fragt die Batterieladevorrichtung 30 entweder die Steuerung 64 periodisch ab,
um die Batterietemperatur zu bestimmen und/oder ob die Batterietemperatur
sich außerhalb
eines passenden Betriebsbereiches befindet, oder (2) wartet darauf,
ein Signal von der Steuerung 64 zu empfangen, das anzeigt,
dass sich die Batterietemperatur nicht innerhalb eines passenden
Betriebsbereichs befindet, wie das unten diskutiert wird.In some constructions and in some aspects, the battery charger establishes the charging scheme or method for charging the battery 20 on the temperature of the battery 20 , In one construction, the battery charger provides 30 a charging current to the battery 20 while periodically checking the battery temperature 20 detected or monitored. If the battery 20 does not include a microprocessor or controller, the battery charger measures 30 periodically the resistance of the thermistor 66 according to predefined periods of time. If the battery 20 a microprocessor or controller, such as the controller 64 , includes (1) asks the battery charger 30 either the controller 64 periodically to determine the battery temperature and / or whether the battery temperature is outside a suitable operating range, or (2) is waiting for a signal from the controller 64 receive, which indicates that the battery temperature is not within an appropriate operating range, as discussed below.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten gründet
die Batterieladevorrichtung 30 das Ladeschema oder das
Verfahren für
das Laden der Batterie 20 auf die aktuelle Spannung der
Batterie 20. In einigen Konstruktionen liefert die Batterieladevorrichtung 30 einen
Ladestrom an die Batterie 20, während sie periodisch die Batteriespannung
nach vorbestimmten Zeitabschnitten detektiert oder überwacht,
wenn der Strom an die Batterie 20 geliefert wird und/oder
wenn der Strom nicht geliefert wird, wie das unten diskutiert wird.
In einigen Konstruktionen gründet
die Batterieladevorrichtung 30 das Ladeschema oder das
Verfahren für
das Laden der Batterie 20 so wohl auf der Temperatur als
auch der Spannung der Batterie 20. Das Ladeschema kann
auch auf die Spannungen einzelner Zellen gegründet werden.In some constructions and in some aspects, the battery charger is based 30 the charging scheme or procedure for charging the battery 20 to the current voltage of the battery 20 , In some constructions, the battery charger provides 30 a charging current to the battery 20 while periodically detecting or monitoring the battery voltage after predetermined periods of time when the current to the battery 20 is supplied and / or if the electricity is not supplied as discussed below. The battery charger is based in some constructions 30 the charging scheme or procedure for charging the battery 20 both on the temperature and the voltage of the battery 20 , The charging scheme can also be based on the voltages of individual cells.
Wenn die Batterietemperatur und/oder
die Batteriespannung einen vordefinierten Schwellwert überschreitet
oder nicht in einen passenden Betriebsbereich fällt, so unterbricht die Batterieladevorrichtung 30 den Ladestrom.
Die Batterieladevorrichtung 30 detektiert oder überwacht
weiter periodisch die Batterietemperatur/die Spannungen oder wartet,
um ein Signal von der Steuerung 64 zu empfangen, das anzeigt,
dass die Batterietemperatur/die Spannungen innerhalb eines passenden
Betriebsbereichs liegen. Wenn die Batterietemperatur/ die Spannungen
innerhalb eines passenden Betriebsbereichs liegen, so kann die Batterieladevorrichtung 30 den
Ladestrom, der an die Batterie 20 geliefert wird, wieder
aufnehmen. Die Batterieladevorrichtung 30 überwacht
weiter die Batterietemperatur/die Spannungen und unterbricht und
nimmt den Ladestrom auf der Basis der detektierten Batterietemperatur/den
Spannungen wieder auf. In einigen Konstruktionen beendet die Batterieladevorrichtung 30 das
Laden nach einer vorbestimmten Zeitdauer oder wenn die Batteriekapazität einen
vordefinierten Schwellwert erreicht. In anderen Konstruktionen wird
das Laden beendet, wenn die Batterie 20 von der Batterieladevorrichtung 30 entfernt
wird.If the battery temperature and / or the battery voltage exceeds a predefined threshold value or does not fall within a suitable operating range, the battery charging device interrupts 30 the charging current. The battery charger 30 continues to periodically detect or monitor the battery temperature / voltages or wait for a signal from the controller 64 receive, which indicates that the battery temperature / voltages are within a suitable operating range. If the battery temperature / voltages are within a suitable operating range, the battery charger can 30 the charging current that goes to the battery 20 delivered, resume. The battery charger 30 further monitors the battery temperature / voltages and interrupts and resumes the charging current based on the detected battery temperature / voltages. In some constructions, the battery charger terminates 30 charging after a predetermined period of time or when the battery capacity reaches a predefined threshold. In other designs, charging stops when the battery 20 from the battery charger 30 Will get removed.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst die Batterieladevorrichtung 30 ein
Verfahren des Betriebs für
das Laden verschiedener Batterien, wie der Batterie 20,
die verschiedene chemische Zusammensetzungen und/oder Nennspannungen
aufweisen. Ein Beispiel dieses Ladebetriebs 200 ist in
den 5a und 5b dargestellt. In einigen
Konstruktionen und in einigen Aspekten umfasst die Batterieladevorrichtung 30 ein
Verfahren des Betriebs für
das Laden von auf Li basierenden Batterien, wie Batterien, die eine
chemische Li-Co Zusam mensetzung, eine chemische Li-MN Zusammensetzung,
eine chemische Li-Mn-Nickel Zusammensetzung und dergleichen aufweisen.
In einigen Konstruktionen und in einigen Aspekten umfasst der Ladebetrieb 200 verschiedene
Module für
das Durchführen
unterschiedlicher Funktionen in Erwiderung auf unterschiedliche
Batteriezustände
und/oder Batterieeigenschaften.In some constructions and in some aspects, the battery charger includes 30 a method of operation for charging various batteries, such as the battery 20 which have different chemical compositions and / or nominal voltages. An example of this charging operation 200 is in the 5a and 5b shown. In some constructions and in some aspects, the battery charger includes 30 a method of operation for charging Li-based batteries such as batteries having a Li-Co chemical composition, a Li-MN chemical composition, a Li-Mn-nickel chemical composition, and the like. In some constructions and in some aspects, the loading operation includes 200 Different modules for performing different functions in response to different battery conditions and / or battery properties.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst das Verfahren zum Betrieb 200 Module
für das
Unterbrechen des Ladens auf der Basis abnormaler und/oder normaler
Batteriezustände.
In einigen Konstruktionen umfasst die Ladeoperation 200 ein
Defektsatzmodul, wie das Defektsatzmodul, das im Flussdiagramm 205 der 6 dargestellt ist, und/oder
ein Temperatur-aus-dem-Bereich-Modul, wie das Temperatur-aus-dem-Bereich-Modul, das
im Flussdiagramm 210 der 7 dargestellt
ist. In einigen Konstruktionen tritt die Batterieladevorrichtung 30 in
das Defektsatzmodul 205 ein, um das Laden zu beenden, basierend
auf einer abnormalen Batteriespannung, einer abnormalen Zellenspannung
und/oder einer abnormalen Batteriekapazität. In einigen Konstruktionen
tritt die Batterieladevorrichtung 30 in das Temperatur-aus-dem-Bereich-Modul 210 ein,
um das Laden zu beenden, basierend auf einer abnormalen Batterietemperatur
und/oder abnormaler Temperaturen der Batteriezellen. In einigen
Konstruktionen umfasst der Ladebetrieb 200 mehr oder weniger Module,
die das Laden beenden, basierend auf mehr oder weniger Batteriezuständen, als
die Module und Zustände,
die oben und unten diskutiert werden.In some constructions and in some aspects, the method includes operating 200 Modules for interrupting charging based on abnormal and / or normal battery conditions. In some constructions, the loading operation involves 200 a defect set module, such as the defect set module shown in the flowchart 205 the 6 and / or a temperature-out-of-range module, such as the temperature-out-of-range module, shown in the flowchart 210 the 7 is shown. Occurs in some constructions the battery charger 30 into the defect kit module 205 to end charging based on an abnormal battery voltage, an abnormal cell voltage, and / or an abnormal battery capacity. In some constructions, the battery charger occurs 30 into the temperature-out-of-range module 210 to stop charging based on an abnormal battery temperature and / or abnormal temperatures of the battery cells. In some constructions, the loading operation includes 200 more or fewer modules that stop charging based on more or less battery states than the modules and states discussed above and below.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst der Ladebetrieb 200 verschiedene
Betriebsarten oder Module für
das Laden der Batterie 20 auf der Basis verschiedener Batteriezustände. In
einigen Konstruktionen umfasst der Ladebetrieb 200 ein
Erhaltungslademodul, wie das Erhaltungslademodul, das im Flussdiagramm 215 der 8 gezeigt ist, ein Schrittlademodul,
wie das Schrittlademodul, das im Flussdia gramm 220 der 9 gezeigt ist, ein Schnelllademodul,
wie das Schnelllademodul, das im Flussdiagramm 225 der 10 dargestellt ist, und/oder
ein Wartungslademodul, wie das Wartungslademodul, das im Flussdiagramm 230 der 11 dargestellt ist.In some constructions and in some aspects, the loading operation includes 200 different operating modes or modules for charging the battery 20 based on different battery levels. In some constructions, the loading operation includes 200 a trickle charge module, like the trickle charge module shown in the flowchart 215 the 8th is shown a step loading module, such as the step loading module, which in the flow diagram 220 the 9 a quick charge module, such as the quick charge module shown in the flowchart 225 the 10 is shown, and / or a maintenance charging module, such as the maintenance charging module, which is in the flowchart 230 the 11 is shown.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten wird jedes Lademodul 215 bis 230 durch
die Steuerung 100 während
des Ladebetriebs 200 auf der Basis gewissen Bereiche der
Batterietemperatur, gewisser Bereiche der Batteriespannung und/oder
gewisser Bereiche der Batteriekapazitäten ausgewählt. In einigen Konstruktionen
wird jedes Modul 215 bis 230 durch die Steuerung 100 auf
der Basis der in Tabelle 1 gezeigten Batterieeigenschaften ausgewählt. In
einigen Konstruktionen kann der Zustand "Batterietemperatur" oder "Temperatur der Batterie" die Temperatur der
Batterie als ein Ganzes (das sind die Batteriezellen, die Batteriekomponenten
etc.) und/oder die Temperatur der Batteriezellen, die einzeln oder
gemeinsam hergenommen werden, einschließen. In einigen Konstruktionen
kann jedes Lademodul 215 bis 230 auf demselben
Basisladeschema oder demselben Ladealgorithmus, wie beispielsweise
dem Vollladestrom, basieren, wie das unten diskutiert wird.In some constructions and in some aspects, each loading module 215 to 230 through the controller 100 during charging 200 selected based on certain ranges of battery temperature, certain ranges of battery voltage and / or certain ranges of battery capacities. In some constructions, each module 215 to 230 through the controller 100 selected based on the battery characteristics shown in Table 1. In some constructions, the "battery temperature" or "battery temperature" condition may include the temperature of the battery as a whole (that is, the battery cells, the battery components, etc.) and / or the temperature of the battery cells, taken individually or collectively. In some designs, any charging module can 215 to 230 based on the same basic charging scheme or charging algorithm, such as the full charge current, as discussed below.
Betrieb für das Laden von auf Li basierenden
Batterien Tabelle
1 Operation for charging Li-based batteries Table 1
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst der Ladestrom, der an die Batterie 20 während des
Erhaltungslademoduls 215 angelegt wird, das Anlegen eines
vollen Ladestroms (beispielsweise "I") an
die Batterie 20 für
eine erste Zeitdauer, wie beispielsweise 10 Sekunden, und dann das
Aufheben des vollen Ladestroms für
eine zweite Zeitdauer, beispielsweise fünfzig Sekunden. In einigen
Konstruktionen ist der volle Ladestrom ein Puls des Ladestroms mit
einer ungefähr vordefinierten
Amplitude. In einigen Konstruktionen tritt die Batterieladevorrichtung 30 nur
in das Erhaltungslademodul 215 ein, wenn die Batteriespannung
kleiner als ein erster vordefinierten Spannungsschwellwert V1 ist.In some constructions and in some aspects, the charging current includes that to the battery 20 during the trickle charge module 215 is applied, the application of a full charging current (for example "I") to the battery 20 for a first period of time, such as 10 seconds, and then releasing the full charge current for a second period of time, for example fifty seconds. In some constructions, the full charge current is a pulse of the charge current with an approximately predefined amplitude. In some constructions, the battery charger occurs 30 only in the trickle charge module 215 on when the battery voltage is less than a first predefined voltage threshold value V 1 .
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst der Ladestrom, der an die Batterie 20 während des
Schnelllademoduls 225 angelegt wird, das Anlegen des vollen
Ladestroms an die Batterie 20 für eine erste Zeitdauer, wie
beispielsweise eine Sekunde, und dann das Aufheben des vollen Ladestroms
für eine zweite
Zeitdauer, wie beispielsweise 50 ms. In einigen Konstruktionen stellt
die Steuerung 100 einen ersten Sicherungszeitgeber auf
eine erste vorbestimmte Zeitgrenze, wie beispielsweise auf ungefähr zwei
Stunden, ein. In diesen Konstruktionen wird die Batterieladevorrichtung 30 das
Schnelllademodul 225 für
die vorbestimmte Zeitgrenze nicht implementieren, um eine Batteriebeschädigung zu
vermeiden. In anderen Konstruktionen wird die Batterieladevorrichtung 30 abschalten
(das heißt
das Laden stoppen), wenn die vorbestimmte Zeitgrenze abläuft.In some constructions and in some aspects, the charging current includes that to the battery 20 during the quick charge module 225 is applied, the application of the full charging current to the battery 20 for a first period, such as one second, and then canceling the full charge current for a second period, such as 50 ms. In some constructions, the controller provides 100 a first backup timer to a first predetermined time limit, such as approximately two hours. In these constructions, the battery charger 30 the quick charge module 225 for the predetermined time limit, to avoid battery damage. In other constructions, the battery charger 30 turn off (i.e. stop charging) when the predetermined time limit expires.
In einigen Konstruktionen wird die
Batterieladevorrichtung 30 nur dann in das Schnelllademodul 225 eintreten,
wenn die Batteriespannung sich in einem Bereich vom ersten Spannungsschwellwert
V1 bis zu einem zweiten vordefinierten Spannungsschwellwert
V2 befindet, und wenn die Batterietemperatur
in einen Bereich von einem zweiten Batterietemperaturschwellwert
T2 bis zu einem dritten Temperaturschwellwert
T3 fällt. In
einigen Konstruktionen ist der zweite Spannungsschwellwert V2 größer als
der erste Spannungsschwellwert V1, und der
dritte Temperaturschwellwert T3 ist größer als
der zweite Temperaturschwellwert T2.In some constructions, the battery charger 30 only then in the quick charging module 225 occur when the battery voltage is in a range from the first voltage threshold value V 1 to a second predefined voltage threshold value V 2 , and when the battery temperature falls in a range from a second battery temperature threshold value T 2 to a third temperature threshold value T 3 . In some constructions, the second voltage threshold V 2 is greater than the first voltage threshold V 1 , and the third temperature threshold T 3 is greater than the second temperature threshold T 2 .
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten, umfasst das Ladestrom, der an die Batterie 20 während des
Schrittla demoduls 220 angelegt wird, das Anlegen des Ladestroms
des Schnelllademoduls 225 an die Batterie 20,
wobei aber nur ein Tastzyklus von einer Minute Laden ("AN") und einer Minute
aufgehobenen Ladens ("AUS") vorkommt. In einigen
Konstruktionen stellt die Steuerung 100 einen Sicherungszeitgeber auf
eine zweite bevorzugte Zeitgrenze, wie beispielsweise vier Stunden,
ein. In diesen Konstruktionen wird die Batterieladevorrichtung 30 das
Schrittlademodul 220 für
die vorbestimmte Zeitgrenze nicht implementieren, um eine Beschädigung der
Batterie zu vermeiden.In some constructions and in some aspects, the charging current includes that to the battery 20 during the step charging module 220 is applied, the application of the charging current of the quick charging module 225 to the battery 20 , but only a duty cycle of one minute of charging ("ON") and one minute of disabled charging ("OFF") occurs. In some constructions, the controller provides 100 a backup timer to a second preferred time limit, such as four hours. In these constructions, the battery charger 30 the step loading module 220 for the predetermined time limit, to avoid damaging the battery.
In einigen Konstruktionen wird die
Batterieladevorrichtung 30 nur in das Schrittlademodul 220 eintreten,
wenn sich die Batteriespannung in einem Bereich vom ersten Spannungsschwellwert
V1 bis zum zweiten Spannungsschwellwert
V2 befindet, und wenn die Batterietemperatur
in einen Bereich vom ersten Temperaturschwellwert T1 bis
zum zweiten Temperaturschwellwert T2 fällt. In
einigen Konstruktionen ist der zweite Spannungsschwellwert V2 größer als
der erste Spannungsschwellwert V1, und der
zweite Temperaturschwellwert T2 ist größer als
der erste Temperaturschwellwert T1.In some constructions, the battery charger 30 only in the step loading module 220 occur when the battery voltage is in a range from the first voltage threshold V 1 to the second voltage threshold V 2 , and when the battery temperature falls in a range from the first temperature threshold T 1 to the second temperature threshold T 2 . In some constructions, the second voltage threshold V 2 is greater than the first voltage threshold V 1 , and the second temperature threshold T 2 is greater than the first temperature threshold T 1 .
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten umfasst der Ladestrom, der an die Batterie 20 während des
Wartungsmoduls 230 angelegt wird, das Anlegen eines vollen
Ladestroms an die Batterie 20 nur dann, wenn die Batteriespannung
auf einen gewissen vordefinierten Schwellwert fällt. In einigen Konstruktionen
liegt der Schwellwert bei ungefähr
4,05 V/Zelle +/–1%
pro Zelle. In einigen Konstruktionen tritt die Batterieladevorrichtung 30 nur
in das Wartungsmodul 230 ein, wenn die Batteriespannung
im Bereich des zweiten Spannungsschwellwerts V2 bis
zum dritten Spannungsschwellwert V3 enthalten
ist, und wenn die Batterietemperatur in einen Bereich vom ersten
Temperaturschwellwert T1 bis zum dritten
Temperaturschwellwert T3 fällt.In some constructions and in some aspects, the charging current includes that to the battery 20 during the maintenance module 230 is applied, applying a full charge current to the battery 20 only if the battery voltage drops to a certain predefined threshold. In some designs, the threshold is approximately 4.05 V / cell +/- 1% per cell. In some constructions, the battery charger occurs 30 only in the maintenance module 230 on when the battery voltage is in the range from the second voltage threshold value V 2 to the third voltage threshold value V 3 and when the battery temperature falls in a range from the first temperature threshold value T 1 to the third temperature threshold value T 3 .
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten implementiert die Steuerung 100 die verschiedenen Lademodule 220 bis 230 auf
der Basis verschiedener Batteriezustände. In einigen Konstruktionen
umfasst jedes Lademodul 220 bis 230 denselben
Ladealgorithmus (beispielsweise einen Algorithmus für das Anlegen des
vollen Ladestroms). Jedes Lademodul 220 bis 230 implementiert,
wiederholt oder schließt
den Ladealgorithmus auf unterschiedliche Art ein. Ein Beispiel eines
Ladealgorithmus ist der Ladestromalgorithmus, wie er im Flussdiagramm 250 der 12 gezeigt ist, wie er unten
diskutiert wird.The controller implements in some constructions and in some aspects 100 the different charging modules 220 to 230 based on different battery levels. In some designs, each charging module includes 220 to 230 the same charging algorithm (for example, an algorithm for applying the full charging current). Every charging module 220 to 230 implements, repeats, or includes the loading algorithm in different ways. An example of a charging algorithm is the charging current algorithm as shown in the flowchart 250 the 12 shown as discussed below.
Wie in den 5a und 5b dargestellt
ist, beginnt der Ladebetrieb 200, wenn eine Batterie, wie
die Batterie 20, in die Batterieladevorrichtung 30 im
Schritt 305 eingeschoben oder elektrisch mit dieser verbunden wird.
Im Schritt 310 bestimmt die Steuerung 100, ob eine stabile
Eingabe von Leistung, wie beispielsweise die Leistungsquelle 130,
auf die Batterieladevorrichtung 30 angewandt oder mit dieser
verbunden wird. Wie in 5a gezeigt
ist, liegt derselbe Betrieb (das ist Schritt 305, der dem Schritt
310 voraus geht) vor, wenn die Leistung angelegt wird, nachdem die
Batterie 20 elektrisch mit der Batterieladevorrichtung 30 verbunden
wurde.As in the 5a and 5b is shown, the charging operation begins 200 if a battery like the battery 20 , into the battery charger 30 inserted in step 305 or electrically connected to it. Control determines in step 310 100 whether a stable input of power, such as the power source 130 , on the battery charger 30 applied or connected to it. As in 5a shown, the same operation (that is, step 305 that precedes step 310) is when the power is applied after the battery 20 electrically with the battery charger 30 was connected.
Wenn die Steuerung 100 bestimmt,
dass keine stabile Eingabe einer angewandten Leistung vorliegt, so
aktiviert die Steuerung 100 die Anzeige 110 nicht,
und es wird in Schritt 315 keine Ladung auf die Batterie 20 angewandt.
In einigen Konstruktionen zieht die Batterieladevorrichtung 30 einen
kleinen Entladestrom in Schritt 315. In einigen Konstruktionen beträgt der Entladestrom
weniger als ungefähr
0,1 mA.If the controller 100 determines that there is no stable input of an applied power, the control activates 100 the ad 110 not, and there is no charge on the battery in step 315 20 applied. In some constructions, the battery charger pulls 30 a small discharge current in step 315. In some designs, the discharge current is less than about 0.1 mA.
Wenn die Steuerung 100 bestimmt,
dass eine stabile Leistung an die Batterieladevorrichtung 30 im Schritt
310 angelegt wird, so geht der Betrieb 200 zum Schritt
320 weiter. Im Schritt 320 bestimmt die Steuerung 100,
ob alle Verbindungen zwischen den Batterieanschlüssen 45, 50 und 55 und
den Anschlüssen 80, 85 und 90 der
Batterieladevorrichtung stabil sind. Wenn die Verbindungen im Schritt
320 nicht stabil sind, so geht die Steuerung 100 zum Schritt
315 weiter.If the controller 100 determines that stable performance to the battery charger 30 is created in step 310, the operation goes 200 to step 320. Control determines in step 320 100 whether all connections between the battery connections 45 . 50 and 55 and the connections 80 . 85 and 90 the battery charger are stable. If the connections are not stable in step 320, control goes 100 to step 315.
Wenn die Verbindungen im Schritt
320 stabil sind, identifiziert die Steuerung 100 den chemischen
Aufbau der Batterie 20 über
den Messanschluss 55 der Batterie 20 im Schritt
325. In einigen Konstruktionen zeigt ein Widerstandsmessdraht von
der Batterie 20, wie er durch die Steuerung 100 gemessen
wird, dass die Batterie 20 einen chemischen Aufbau aus
NiCd oder NiMH aufweist. In einigen Konstruktionen wird die Steuerung 100 den
Widerstand der Widerstandsmessleitung messen, um den chemischen
Aufbau der Batterie 20 zu bestimmen. Beispielsweise besteht
in einigen Konstruktionen, wenn der Widerstands der Messleitung
in einen ersten Bereich fällt,
der chemische Aufbau der Batterie 20 aus NiCd. Wenn der
Widerstand der Messleitung in einen zweiten Bereich fällt, dann
besteht der chemische Aufbau der Batterie 20 aus NiMH.If the connections are stable in step 320, control identifies 100 the chemical structure of the battery 20 via the measuring connection 55 the battery 20 in step 325. In some designs, a resistance wire shows from the battery 20 how he's through the controller 100 is measured that the battery 20 has a chemical structure made of NiCd or NiMH. In some designs, the control 100 measure the resistance of the resistance test lead to determine the chemical structure of the battery 20 to determine. For example, in some constructions, if the resistance of the measuring line falls within a first range, the chemical structure of the battery exists 20 made of NiCd. If the resistance of the measuring line falls into a second range, the chemical structure of the battery exists 20 made of NiMH.
In einigen Konstruktionen werden
NiCd-Batterien und NiMH-Batterien durch die Batterieladevorrichtung 30 unter
Verwendung eines einzigen Ladealgorithmus, der sich von einem Ladealgorithmus,
der für
Batterien implementiert wird, die einen auf Li basierende chemischen
Aufbau aufweisen, unterscheidet, geladen. In einigen Konstruktionen
ist der einzige Ladealgorithmus für NiCd- und NiMH-Batterien
beispielsweise ein existierender Ladealgorithmus für NiCd/NiMH-Batterien.
In einigen Konstruktionen verwendet die Batterieladevorrichtung 30 den
einzigen Ladealgorithmus für
das Laden von NiCd-Batterien und NiMH-Batterien aber beendet das
Ladeverfahren für
NiCd-Batterien mit einem anderen Beendigungsschema als das Beendigungsschema,
das verwendet wird, um das Laden für NiMH-Batterien zu beenden.
In einigen Konstruktionen beendet die Batterieladevorrichtung 30 das
Laden für
NiCd-Batterien, wenn eine negative Änderung in der Batteriespannung
(beispielsweise –ΔV) durch
die Steuerung 100 detektiert wird. In einigen Konstruktionen
beendet die Batterieladevorrichtung 30 das Laden für NiMH-Batterien,
wenn eine Änderung
der Temperatur der Batterie über
der Zeit (beispielsweise ΔT/dt)
einen vordefinierten Beendigungsschwellwert erreicht oder überschreitet.In some constructions, NiCd batteries and NiMH batteries are powered by the battery charger 30 using a single charging algorithm that is different from a charging algorithm implemented for batteries that have a Li-based chemical structure. For example, in some constructions, the only charging algorithm for NiCd and NiMH batteries is an existing charging algorithm for NiCd / NiMH batteries. In some constructions, the battery charger is used 30 however, the only charging algorithm for charging NiCd batteries and NiMH batteries ends the charging process for NiCd batteries with a different termination scheme than the termination scheme used to finish charging for NiMH batteries. In some constructions, the battery charger terminates 30 charging for NiCd batteries when there is a negative change in battery voltage (e.g. -ΔV) by the controller 100 is detected. In some constructions, the battery charger terminates 30 charging for NiMH batteries when there is a change in battery temperature over time (for example, ΔT / dt) reaches or exceeds a predefined termination threshold.
In einigen Konstruktionen werden
NiCd- und/oder NiMH-Batterien unter Verwendung eines Konstantstromalgorithmus
geladen. Beispielsweise kann die Batterieladevorrichtung 30 dieselbe
Ladeschaltung für
das Laden unterschiedlicher Batterien, die einen unterschiedlichen
chemische Aufbau der Batterie aufweisen, wie NiCd, NiMH, Li-Ionen
und dergleichen, einschließen.
In einer beispielhaften Konstruktion kann die Ladevorrichtung 30 die
Ladeschaltung verwenden, um denselben vollen Ladestrom an NiCd-
und NiMH-Batterien anzulegen, da Li-Ionen-Batterien einen Konstantstromalgorithmus
statt einer Pulsladung verwenden. In einer anderen beispielhaften
Konstruktion kann die Batterieladevorrichtung 30 den vollen
Ladestrom durch die Ladeschaltung gemäß dem chemischen Aufbau der
Batterie skalieren.In some designs, NiCd and / or NiMH batteries are charged using a constant current algorithm. For example, the battery charger 30 same charging circuit for charging different batteries, which have a different chemical structure of the battery, such as NiCd, NiMH, Li-ion and the like, include. In an exemplary construction, the loading device 30 use the charging circuit to apply the same full charge current to NiCd and NiMH batteries because Li-ion batteries use a constant current algorithm instead of pulse charging. In another exemplary construction, the battery charger 30 scale the full charging current through the charging circuit according to the chemical structure of the battery.
In anderen Konstruktionen bestimmt
die Steuerung 100 nicht den exakten chemischen Aufbau der Batterie 20.
Stattdessen implementiert die Steuerung 100 ein Lademodul,
das sowohl NiCd-Batterien als auch NiMH-Batterien wirksam laden
kann.In other constructions, the control determines 100 not the exact chemical structure of the battery 20 , Instead, the controller implements 100 a charging module that can effectively charge both NiCd batteries and NiMH batteries.
In anderen Konstruktionen könnte der
Widerstand der Messleitung anzeigen, dass die Batterie 20 einen
auf Li basierenden chemischen Aufbau aufweist. Wenn beispielsweise
der Widerstand der Messleitung in einen dritten Bereich fällt, so
basiert der chemische Aufbau der Batterie 20 auf Li.In other designs, the resistance of the test lead could indicate that the battery 20 has a chemical structure based on Li. If, for example, the resistance of the measuring line falls into a third range, the chemical structure of the battery is based 20 on Li.
In einigen Konstruktionen zeigt eine
serielle Kommunikationsverbindung zwischen der Batterieladevorrichtung 30 und
der Batterie 20, die durch die Messanschlüsse 55 und 90 errichtet
wird, dass die Batterie 20 einen auf Li basierenden chemischen
Aufbau aufweist. Wenn eine serielle Kommunikationsverbindung in Schritt
325 errichtet wird, so sendet ein Mikroprozessor oder eine Steuerung,
wie die Steuerung 64 in der Batterie 20, Information
in Bezug auf die Batterie 20 an die Steuerung 100 in
der Batterieladevorrichtung 30. Eine solche Information,
die zwischen der Batterie 20 und der Batterieladevorrichtung 30 übertragen
wird, kann den chemischen Aufbau der Batterie, die Batterienennspannung,
die Batteriekapazität,
die Batterietemperatur, einzelne Zellenspannungen, die Anzahl der
Ladezyklen, die Anzahl der Entladezyklen, den Status einer Schutzschaltung
oder eines Netzes (beispielsweise aktiviert, gesperrt, freigeschaltet
etc.) etc. umfassen.In some constructions shows a serial communication link between the battery charger 30 and the battery 20 by the measurement connections 55 and 90 that the battery is built 20 has a chemical structure based on Li. If a serial communication link is established in step 325, a microprocessor or controller such as the controller sends 64 in the battery 20 , Information related to the battery 20 to the controller 100 in the battery charger 30 , Such information between the battery 20 and the battery charger 30 transferred, the chemical structure of the battery, the battery voltage, the battery capacity, the battery temperature, individual cell voltages, the number of charging cycles, the number of discharge cycles, the status of a protective circuit or a network (e.g. activated, blocked, activated, etc.), etc. include.
Im Schritt 330 bestimmt die Steuerung 100,
ob der chemische Aufbau der Batterie 20 auf Li basiert oder
ob dies nicht der Fall ist. Wenn die Steuerung 100 im Schritt
330 bestimmt, dass die Batterie 20 einen chemischen Aufbau
aus NiCd oder NiMH besitzt, dann geht der Betrieb 200 zum
NiCd/NiMH-Ladealgorithmus in Schritt 335 weiter.Control determines in step 330 100 whether the chemical structure of the battery 20 based on Li or if it is not. If the controller 100 in step 330 determines that the battery 20 has a chemical structure of NiCd or NiMH, then the operation goes 200 to the NiCd / NiMH charging algorithm in step 335.
Wenn die Steuerung 100 im
Schritt 330 bestimmt, dass die Batterie 20 einen chemischen
Aufbau auf Li-Basis besitzt, dann geht der Betrieb 200 zum
Schritt 340 weiter. Im Schritt 340 setzt die Steuerung 100 jede Batterieschutzschaltung,
wie beispielsweise einen Schalter, der in der Batterie 20 enthalten
ist, zurück
und bestimmt die Nennspannung der Batterie 20 über die
Kommunikationsverbindung. Im Schritt 345 stellt die Steuerung 100 den
Analog-Digital-Wandler ("A/D") auf der Basis der
Nennspannung auf den passenden Pegel ein.If the controller 100 in step 330 determines that the battery 20 has a chemical structure based on Li, then the operation goes 200 to step 340. Control sets in step 340 100 any battery protection circuit, such as a switch located in the battery 20 is included and determines the nominal voltage of the battery 20 over the communication link. In step 345, control sets 100 the analog-to-digital converter ("A / D") to the appropriate level based on the nominal voltage.
Im Schritt 350 misst die Steuerung 100 die
aktuelle Spannung der Batterie 20. Wenn eine Messung vorgenommen
wurde, so bestimmt die Steuerung 100 im Schritt 355, ob
die Spannung der Batterie 20 größer als 4,3 Volt/Zelle ist.
Wenn die Batteriespannung größer als
4,3 Volt/Zelle im Schritt 355 ist, so geht der Betrieb 200 zum
Defektsatzmodul 205 im Schritt 360 weiter. Das Defektsatzmodul 205 wird
unten diskutiert.In step 350, control measures 100 the current voltage of the battery 20 , If a measurement has been made, the controller determines 100 in step 355 whether the voltage of the battery 20 is greater than 4.3 volts / cell. If the battery voltage is greater than 4.3 volts / cell in step 355, the operation goes 200 to the defect kit module 205 continue in step 360. The defect kit module 205 is discussed below.
Wenn im Schritt 355 die Batteriespannung
nicht größer als
4,3 Volt/Zelle ist, so misst die Steuerung 100 im Schritt
365 die Temperatur der Batterie und bestimmt im Schritt 370, ob
die Temperatur der Batterie unter –20°C fällt oder 65°C übersteigt. Wenn im Schritt
370 die Temperatur der Batterie unterhalb –20°C oder über 65°C liegt, dann geht der Betrieb
200 im Schritt 375 zum Temperatur-aus-dem-Bereich-Modul 210 weiter. Das
Temperatur-aus-dem-Bereich-Modul 210 wird unten diskutiert.If the battery voltage is not greater than 4.3 volts / cell in step 355, the controller measures 100 in step 365 the temperature of the battery and in step 370 determines whether the temperature of the battery falls below -20 ° C or exceeds 65 ° C. If in step 370 the temperature of the battery is below -20 ° C or above 65 ° C, then operation 200 goes to the temperature out of range module in step 375 210 further. The temperature-out-of-range module 210 is discussed below.
Wenn im Schritt 370 die Temperatur
der Batterie nicht unter –20°C liegt und
65°C nicht übersteigt, dann
bestimmt die Steuerung 100 im Schritt 380 (der in 5b gezeigt ist), ob die Temperatur der
Batterie in den Bereich zwischen –20°C und 0°C fällt. Wenn die Temperatur der
Batterie im Schritt 380 in den Bereich zwischen –20°C und 0°C fällt, so geht der Betrieb 200 zum
Schritt 385 weiter. Im Schritt 385 bestimmt die Steuerung 100,
ob die Batteriespannung weniger als 3,5 Volt/Zelle beträgt. Wenn
die Spannung der Batterie weniger als 3,5 Volt/Zelle beträgt, so geht
der Betrieb 200 zum Erhaltungslademodul 215 im
Schritt 390. Das Erhaltungslademodul 215 wird unten diskutiert.If in step 370 the temperature of the battery is not below -20 ° C and does not exceed 65 ° C, then controller 100 determines in step 380 (the one in FIG 5b is shown) whether the temperature of the battery falls in the range between -20 ° C and 0 ° C. If the temperature of the battery falls in the range between -20 ° C and 0 ° C in step 380, the operation goes off 200 to step 385. Control determines in step 385 100 whether the battery voltage is less than 3.5 volts / cell. If the battery voltage is less than 3.5 volts / cell, operation will cease 200 to the trickle charge module 215 in step 390. The trickle charge module 215 is discussed below.
Wenn die Spannung der Batterie im
Schritt 385 nicht kleiner als 3,5 Volt/Zelle ist, so bestimmt die
Steuerung 100 im Schritt 395, ob die Spannung der Batterie
im Spannungsbereich von 3,5 Volt/Zelle bis 4,1 Volt/Zelle enthalten
ist. Wenn die Spannung der Batterie sich nicht im Spannungsbereich
von 3,5 Volt/Zelle bis 4,1 Volt/Zelle im Schritt 395 befindet, so
geht der Betrieb 200 im Schritt 400 weiter zum Wartungsmodul 230. Das
Wartungsmodul 230 wird unten diskutiert.If the voltage of the battery is not less than 3.5 volts / cell in step 385, control determines 100 in step 395 whether the voltage of the battery is in the voltage range from 3.5 volts / cell to 4.1 volts / cell. If the battery voltage is not in the voltage range of 3.5 volts / cell to 4.1 volts / cell in step 395, the operation goes 200 in step 400 to the maintenance module 230 , The maintenance module 230 is discussed below.
Wenn sich die Spannung der Batterie
im Schritt 395 im Spannungsbereich von 3,5 Volt/Zelle bis 4,1 Volt/Zelle
befindet, so löscht
die Steuerung 100 im Schritt 405 einen Zähler, wie
einen Ladezähler.
Wenn der Ladezähler
im Schritt 405 gelöscht
ist, so geht der Betrieb 200 im Schritt 410 zum Schrittlademodul 220 weiter. Das
Schrittlademodul 220 und der Ladezähler werden unten diskutiert.If the voltage of the battery is in the voltage range of 3.5 volts / cell to 4.1 volts / cell in step 395, the controller clears 100 in step 405 a counter, such as a load counter. If the load counter is cleared in step 405, the operation goes 200 in step 410 to the step loading module 220 further. The step loading module 220 and the load counter are discussed below.
Man kehre zum Schritt 380 zurück, wo,
wenn die Temperatur der Batterie nicht im Bereich von –20°C und 0°C enthalten
ist, die Steuerung 100 im Schritt 415 bestimmt, ob die Batteriespannung
weniger als 3,5 Volt/Zelle beträgt.
Wenn die Spannung im Schritt 415 weniger als 3,5 Volt/Zelle beträgt, so geht
der Betrieb 200 im Schritt 420 weiter zum Erhaltungslademodul 215.Return to step 380 where if the temperature of the battery is not in the range of -20 ° C and 0 ° C, controller 100 determines in step 415 whether the battery voltage is less than 3.5 Volts / cell. If the voltage in step 415 is less than 3.5 volts / cell, the operation goes 200 in step 420 to the trickle charge module 215 ,
Wenn die Spannung der Batterie im
Schritt 415 nicht weniger als 3,5 Volt/Zelle beträgt, so bestimmt die
Steuerung 100 im Schritt 425, ob die Spannung der Batterie im Spannungsbereich
von 3,5 Volt/Zelle bis 4,1 Volt/Zelle enthalten ist. Wenn die Spannung
der Batterie im Schritt 425 nicht im Spannungsbereich von 3,5 Volt/Zelle
bis 4,1 Volt/Zelle enthalten ist, dann geht der Betrieb 200 im Schritt
430 weiter zum Wartungsmodul 230.If the voltage of the battery is not less than 3.5 volts / cell in step 415, controller 100 determines in step 425 whether the voltage of the battery is in the voltage range from 3.5 volts / cell to 4.1 volts / cell is. If the voltage of the battery in step 425 is not within the voltage range of 3.5 volts / cell to 4.1 volts / cell, then operation 200 proceeds to the maintenance module in step 430 230 ,
Wenn die Spannung der Batterie im
Schritt 425 im Spannungsbereich von 3,5 Volt/Zelle bis 4,1 Volt/Zelle
enthalten ist, so löscht
die Steuerung im Schritt 435 einen Zähler, wie den Ladezähler. Wenn
der Ladezähler
im Schritt 435 gelöscht
wurde, so geht der Betrieb 200 im Schritt 440 zum Schnelllademodul 225 weiter,
Das Schnelllademodul 225 wird unten diskutiert.If the voltage of the battery in step 425 is within the voltage range of 3.5 volts / cell to 4.1 volts / cell, control in step 435 clears a counter, such as the charge counter. If the load counter was cleared in step 435, the operation goes 200 in step 440 to the quick charge module 225 continue, the quick charging module 225 is discussed below.
6 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Defektsatzmoduls 205 darstellt.
Der Betrieb des Moduls 205 beginnt, wenn im Schritt 460
der Hauptladebetrieb 200 in das Defektsatzmodul 205 eintritt.
Die Steuerung 100 unterbricht im Schritt 465 den Ladestrom
und aktiviert die Anzeige 110, wie die erste LED, im Schritt 470.
In der dargestellten Konstruktion steuert die Steuerung 100 die
erste LED, damit diese mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 4 Hz
blinkt. Wenn die Anzeige 110 im Schritt 470 aktiviert ist,
so endet das Modul 205 im Schritt 475, und der Betrieb 200 kann
auch enden. 6 Fig. 3 is a flowchart showing the operation of the defect set module 205 represents. Operation of the module 205 starts when the main charging operation in step 460 200 into the defect kit module 205 entry. The control 100 interrupts the charging current in step 465 and activates the display 110 , like the first LED, in step 470. In the construction shown, the controller controls 100 the first LED to blink at a speed of approximately 4 Hz. If the ad 110 is activated in step 470, the module ends 205 in step 475, and the operation 200 can also end.
7 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb des Temperatur-aus-dem-Bereich-Moduls 210 zeigt. Der
Betrieb des Moduls 210 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 im
Schritt 490 in das Temperatur-aus-dem-Bereich-Modul 210 eintritt.
Die Steuerung 100 unterbricht in Schritt 495 den Ladestrom
und aktiviert die Anzeige 110, wie die erste LED, im Schritt
500. In der dargestellten Konstruktion steuert die Steuerung 100 die
erste LED, damit diese mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1 Hz
blinkt, um einen Nutzer zu zeigen, dass sich die Batterieladevorrichtung 30 aktuell
im Temperatur-aus-dem-Bereich-Modul 210 befindet.
Wenn die Anzeige 110 im Schritt 500 aktiviert wird, so
verlässt
der Betrieb 200 das Modul 210 und kehrt dorthin
zurück,
wo der Betrieb 200 weggegangen war. 7 Fig. 3 is a flowchart showing the operation of the temperature-out-of-range module 210 shows. Operation of the module 210 starts when the main charging operation 200 in step 490 into the temperature-out-of-range module 210 entry. The control 100 interrupts the charging current in step 495 and activates the display 110 , like the first LED, in step 500. In the construction shown, the controller controls 100 the first LED to flash at a rate of approximately 1 Hz to show a user that the battery charger is off 30 currently in the temperature-out-of-range module 210 located. If the ad 110 is activated in step 500, the operation leaves 200 the module 210 and returns to where the operation 200 had gone away.
8 ist
ein Flussdiagramm, das das Erhaltungslademodul 215 zeigt.
Der Betrieb des Moduls 215 beginnt, wenn die Hauptladeoperation 200 im
Schritt 520 in das Erhaltungslademodul 215 eintritt. Die
Steuerung 100 aktiviert die Anzeige 110, wie die
erste LED 115 im Schritt 525, um einem Nutzer anzuzeigen,
dass die Batterieladevorrichtung 30 aktuell die Batterie 20 lädt. In der
dargestellten Konstruktion aktiviert die Steuerung 100 die
erste LED 115, so dass sie konstant angeschaltet erscheint. 8th is a flowchart showing the trickle charge module 215 shows. Operation of the module 215 starts when the main load operation 200 in step 520 into the trickle charge module 215 entry. The control 100 activates the display 110 like the first LED 115 in step 525 to indicate to a user that the battery charger 30 currently the battery 20 invites. In the construction shown, the control activates 100 the first LED 115 , so that it appears constantly switched on.
Wenn die Anzeige 110 im
Schritt 525 aktiviert wurde, so initialisiert die Steuerung 100 im
Schritt 530 einen Zähler,
wie einen Erhaltungsladezähler.
In der dargestellten Konstruktion weist der Erhaltungsladezähler eine
Zählgrenze
von zwanzig auf.If the ad 110 If activated in step 525, the controller initializes 100 in step 530 a counter, such as a trickle charge counter. In the construction shown, the trickle charge counter has a count limit of twenty.
Im Schritt 540 beginnt die Steuerung 100 zwei
jeweils eine Sekunde (1 s) lange Vollstrompulse an die Batterie 20 zu
legen, und unterbricht dann das Laden für fünfzig Sekunden ("50 s"). In einigen Konstruktionen gibt
es 50 ms Zeitintervalle zwischen den Pulsen von 1 Sekunde.Control begins in step 540 100 two full current pulses each lasting one second (1 s) to the battery 20 and then stops charging for fifty seconds ("50 s"). In some designs there are 50 ms time intervals between the pulses of 1 second.
Im Schritt 545 misst die Steuerung 100 die
Spannung der Batterie, wenn ein Ladestrom an die Batterie 20 (beispielsweise
während
Zeiten des angeschalteten Stroms) angelegt wird, um zu bestimmen,
ob die Spannung der Batterie 4,6 Volt/Zelle übersteigt.
Wenn die Spannung der Batterie 4,6 Volt/Zelle
während
der Zeiten des angeschalteten Stroms im Schritt 545 übersteigt,
so geht das Modul 215 zum Defektsatzmodul 205 im Schritt
550 weiter und würde
im Schritt 552 enden. Wenn die Spannung der Batterie 4,6 Volt/Zelle
während des
angeschalteten Stroms in Schritt 545 nicht übersteigt, misst die Steuerung 100 im
Schritt 555 die Temperatur der Batterie und die Spannung der Batterie,
wenn kein Ladestrom an die Batterie 20 angelegt wird (beispielsweise
während
Zeiten des ausgeschalteten Stroms).In step 545, control measures 100 the voltage of the battery when there is a charging current to the battery 20 (for example, during times of power on) is applied to determine whether the voltage of the battery 4 . 6 Volt / cell. When the battery voltage 4 . 6 Volts / cell during times of power on in step 545, the module goes 215 to defect set module 205 in step 550 and would end in step 552. When the battery voltage 4 . 6 Control does not exceed volts / cell during power on in step 545 100 in step 555 the temperature of the battery and the voltage of the battery if there is no charging current to the battery 20 is applied (for example, during times when the power is switched off).
Im Schritt 560 bestimmt die Steuerung 100,
ob die Temperatur der Batterie unter –20°C fällt oder 65°C übersteigt. Wenn im Schritt
560 die Temperatur der Batterie unter –20°C oder über 65°C beträgt, so geht das Modul 215 zum
Temperatur-aus-dem- Bereich-Modul 210 im
Schritt 565 weiter und würde
im Schritt 570 enden. Wenn die Temperatur der Batterie im Schritt
560 nicht unter –20°C beträgt oder
wenn sie nicht über
65°C liegt, so
bestimmt die Steuerung 100 im Schritt 575, ob sich die
Spannung der Batterie im Bereich von 3,5 Volt/Zelle bis 4,1 Volt/Zelle
befindet.Control determines in step 560 100 whether the temperature of the battery drops below –20 ° C or exceeds 65 ° C. If in step 560 the temperature of the battery is below -20 ° C or above 65 ° C, the module goes 215 to the temperature-out-of-range module 210 continue in step 565 and would end in step 570. If the temperature of the battery in step 560 is not below -20 ° C or if it is not above 65 ° C, control determines 100 in step 575 whether the battery voltage is in the range of 3.5 volts / cell to 4.1 volts / cell.
Wenn sich die Spannung der Batterie
im Schritt 575 im Bereich von 3,5 Volt/Zelle bis 4,1 Volt/Zelle befindet,
so bestimmt die Steuerung 100 im Schritt 580, ob die Temperatur
im Bereich von –20°C bis 0°C enthalten
ist. Wenn sich die Temperatur der Batterie im Bereich von –20°C bis 0°C im Schritt
580 befindet, so geht das Modul 215 im Schritt 590 zum
Schnelllademodul 225.If the battery voltage is in the range of 3.5 volts / cell to 4.1 volts / cell in step 575, control determines 100 in step 580 whether the temperature is in the range of -20 ° C to 0 ° C. If the temperature of the battery is in the range of -20 ° C to 0 ° C in step 580, the module goes 215 in step 590 to the quick charge module 225 ,
Wenn sich die Spannung der Batterie
im Schritt 575 nicht im Bereich von 3,5 Volt/Zelle bis 4,1 Volt/Zelle
befindet, so erhöht
die Steuerung 100 im Schritt 595 den Erhaltungsladezähler. Im
Schritt 600 bestimmt die Steuerung 100, ob der Erhaltungsladezähler die
Zählergrenze,
die beispielsweise bei zwanzig liegt, erreicht hat. Wenn der Zähler im
Schritt 600 die Zählergrenze
nicht erreicht hat, so geht das Modul 215 zum Schritt 540 weiter.
Wenn der Zähler
im Schritt 600 die Zählergrenze
erreicht hat, so geht das Modul 215 zum Defektsatzmodul 205 im
Schritt 605 weiter und würde
im Schritt 610 enden.If the voltage of the battery is not in the range of 3.5 volts / cell to 4.1 volts / cell in step 575, control increases 100 in step 595 the trickle charge counter. Control determines in step 600 100 whether the trickle charge counter has reached the counter limit, which is, for example, twenty. If the counter did not reach the counter limit in step 600, module 215 proceeds to step 540. If the counter has reached the counter limit in step 600, the module 215 goes to the defect set module 205 continue in step 605 and would end in step 610.
9 ist
ein Flussdiagramm, das das Schrittlademodul 220 zeigt.
Der Betrieb des Moduls 220 beginnt, wenn die Hauptladeoperation 200 im
Schritt 630 in das Schrittlademodul 220 eintritt. Die Steuerung 100 aktiviert
die Anzeige 110, wie die erste LED 115, im Schritt
635, um einem Nutzer anzuzeigen, dass die Batterieladevorrichtung 30 aktuell
die Batterie 20 lädt.
In der dargestellten Konstruktion aktiviert die Steuerung 100 die
erste LED 115, so dass sie konstant an erscheint. 9 Fig. 3 is a flowchart showing the step loading module 220 shows. Operation of the module 220 starts when the main load operation 200 in step 630 into the step loading module 220 entry. The control 100 activates the display 110 like the first LED 115 , in step 635 to indicate to a user that the battery charger 30 currently the battery 20 invites. In the construction shown, the control activates 100 the first LED 115 so that it appears constantly on.
Im Schritt 640 startet die Steuerung 100 einen
ersten Zeitmesser oder einen Ladevorgangszeitmesser. In der dargestellten
Konstruktion zählt
der Ladevorgangsmesser von einer Minute herab. Im Schritt 645 geht das
Modul 220 zum Ladestromalgorithmus 250 weiter.
Wenn der Ladestromalgorithmus 250 durchgeführt wird, so
bestimmt die Steuerung 100, ob der Ladezähler die
Zählgrenze,
wie beispielsweise 7200, im Schritt 650 erreicht hat. Wenn der Ladezähler im
Schritt 650 die Zählgrenze
erreicht hat, so geht das Modul 220 zum Defektsatzmodul 205 im
Schritt 655 weiter, und das Modul 220 würde am Schritt 660 enden.Control starts in step 640 100 a first timer or a charging timer. In the construction shown, the charge meter counts down from one minute. In step 645, the module goes 220 to the charging current algorithm 250 further. If the charging current algorithm 250 the controller determines 100 whether the load counter has reached the count limit, such as 7200, in step 650. If the load counter has reached the count limit in step 650, the module goes 220 to the defect kit module 205 continue in step 655, and the module 220 would end at step 660.
Wenn der Ladezäher im Schritt 650 die Zählgrenze
nicht erreicht hat, so bestimmt die Steuerung 100 im Schritt
665, ob die Wartezeit zwischen Strompulsen (wie das unten beschrieben
werden wird) größer oder gleich
einem ersten Wartezeitschwellwert, wie beispielsweise zwei Sekunden,
ist. Wenn die Wartezeit größer oder
gleich dem ersten Wartezeitschwellwert im Schritt 665 ist, so aktiviert
die Steuerung 100 im Schritt 670 die Anzeige, wobei sie
beispielsweise die erste LED 115 abschaltet und die zweite
LED 120 aktiviert, so dass sie mit ungefähr 1 Hz
blinkt. Wenn die Wartezeit nicht größer oder gleich dem ersten
Wartezeitschwellwert im Schritt 665 ist, so geht das Modul 220 zum
Schritt 690 weiter, der nachfolgend diskutiert wird.If the load counter has not reached the count limit in step 650, control determines 100 at step 665 whether the waiting time between current pulses (as will be described below) is greater than or equal to a first waiting time threshold, such as two seconds. If the waiting time is greater than or equal to the first waiting time threshold in step 665, control activates 100 in step 670 the display, for example the first LED 115 turns off and the second LED 120 activated so that it flashes at approximately 1 Hz. If the waiting time is not greater than or equal to the first waiting time threshold in step 665, the module goes 220 proceed to step 690, which is discussed below.
Wenn die Anzeige 110 im
Schritt 670 aktiviert wird, so bestimmt die Steuerung 100 im
Schritt 675, ob die Wartezeit zwischen Strompulsen größer oder
gleich einem zweiten Wartezeitschwellwert, beispielsweise fünf Sekunden,
ist. Wenn die Wartezeit größer oder
gleich dem zweiten Wartezeitschwellwert in Schritt 675 ist, so ändert die
Steuerung 100 die Anzeige
110 im Schritt 680,
indem sie beispielsweise die zweite LED 120 aktiviert,
so dass die zweite LED 120 konstant an zu sein scheint.
Das Modul 220 geht dann zum Wartungsmodul 230 im
Schritt 685 weiter.If the ad 110 If activated in step 670, control determines 100 in step 675 whether the waiting time between current pulses is greater than or equal to a second waiting time threshold, for example five seconds. If the wait time is greater than or equal to the second wait time threshold in step 675, control changes 100 the ad 110 in step 680, for example by pressing the second LED 120 activated so the second LED 120 seems to be constantly on. The module 220 then go to the maintenance module 230 at step 685.
Wenn die Wartezeit nicht größer als
oder gleich dem zweiten Wartezeitschwellwert im Schritt 675 ist, so
bestimmt die Steuerung 100 im Schritt 690, ob die Batterietemperatur
größer als
0°C ist.
Wenn die Batterietemperatur im Schritt 690 größer als 0°C ist, so geht das Modul 220 zum
Schnelllademodul 225 im Schritt 695 weiter. Wenn die Batterietemperatur
im Schritt 690 nicht größer als
0°C ist,
so bestimmt die Steuerung im Schritt 700, ob der Ladevorgangszeitmesser
abgelaufen ist.If the wait time is not greater than or equal to the second wait time threshold in step 675, control determines 100 in step 690 whether the battery temperature is greater than 0 ° C. If the battery temperature is greater than 0 ° C in step 690, the module goes 220 to the quick charge module 225 continue at step 695. If the battery temperature is not greater than 0 ° C in step 690, control determines whether the charge timer has expired in step 700.
Wenn der Ladevorgangszeitmesser im
Schritt 700 nicht abgelaufen ist, so geht das Modul 220 im Schritt
645 zum Ladestromalgorithmus 250 weiter. Wenn der Ladevorgangszeitmesser
im Schritt 700 abgelaufen ist, so aktiviert die Steuerung 100 einen
zweiten Zeitmesser oder einen Nichtladezeitmesser im Schritt 705 und
setzt das Laden aus. Im Schritt 710 bestimmt die Steuerung 100,
ob der Nichtladezeitmesser abgelaufen ist. Wenn der Nichtladezeitmesser
im Schritt 710 nicht abgelaufen ist, so wartet die Steuerung 100 eine
vorbestimmte Zeit im Schritt 715 und kehrt dann zum Schritt 710
zurück.
Wenn der Nichtladezeitmesser im Schritt 710 abgelaufen ist, so geht
das Modul 220 zurück
zum Schritt 640, um den Ladevorgangszeitmesser wieder zu starten.If the load timer has not expired in step 700, the module goes 220 in step 645 to the charging current algorithm 250 further. If the load timer has timed out in step 700, control activates 100 a second timer or a non-charging timer in step 705 and suspends loading. Control determines in step 710 100 whether the non-charging timer has expired. If the non-charge timer has not timed out in step 710, control waits 100 a predetermined time in step 715 and then returns to step 710. If the no-load timer expires in step 710, the module goes 220 back to step 640 to restart the load timer.
10 ist
ein Flussdiagramm, das das Schnelllademodul 225 zeigt.
Der Betrieb des Moduls 225 beginnt, wenn der Hauptladebetrieb 200 im
Schritt 730 in das Schnelllademodul eintritt. Die Steuerung 100 aktiviert
die Anzeige 110, wie die erste LED 115 im Schritt 735,
um einem Nutzer anzuzeigen, dass die Batterieladevorrichtung 30 aktuell
die Batterie 20 lädt.
In der dargestellten Konstruktion aktiviert die Steuerung 100 die erste
LED 115, so dass sie konstant an zu sein scheint. 10 is a flowchart showing the quick charge module 225 shows. Operation of the module 225 starts when the main charging operation 200 enters the fast charge module in step 730. The control 100 activates the display 110 like the first LED 115 in step 735 to indicate to a user that the battery charger 30 currently the battery 20 invites. In the construction shown, the control activates 100 the first LED 115 so that it seems to be constantly on.
Im Schritt 740 geht das Modul 225 zum
Ladestromalgorithmus 250 weiter. Wenn der Ladestromalgorithmus 250 durchgeführt wird,
so bestimmt die Steuerung 100 im Schritt 745, ob der Ladezähler der
Zählgrenze
(beispielsweise 7200) entspricht. Wenn der Ladezähler im Schritt 650 die Zählgrenze
erreicht hat, so geht das Modul 220 weiter zum Defektsatzmodul 205 im
Schritt 750, und das Modul 220 würde am Schritt 755 enden.In step 740, the module goes 225 to the charging current algorithm 250 further. If the charging current algorithm 250 is performed, the controller 100 determines in step 745 whether the load counter corresponds to the count limit (for example 7200). If the load counter has reached the count limit in step 650, the module goes 220 continue to the defect kit module 205 in step 750, and the module 220 would end at step 755.
Wenn der Ladezähler im Schritt 745 nicht der
Zählgrenze
entspricht, so bestimmt die Steuerung 100 im Schritt 760,
ob die Wartezeit zwischen Strompulsen größer als oder gleich dem ersten
Wartezeitschwellwert (beispielsweise zwei Sekunden) ist. Wenn die
Wartezeit größer oder
gleich dem ersten Wartezeitschwellwert im Schritt 760 ist, aktiviert
die Steuerung 100 die Anzeige 110 im Schritt 765,
wobei sie beispielsweise die erste LED 115 ausschaltet
und die zweite LED 120 aktiviert, so dass sie mit ungefähr 1 Hz
blinkt. Wenn die Wartezeit nicht größer oder gleich dem ersten
Wartezeitschwellwert in Schritt 760 ist, so geht das Modul 225 zum
Schritt 785 weiter, der unten diskutiert wird.If the load counter does not match the count limit in step 745, control determines 100 in step 760 whether the waiting time between current pulses is greater than or equal to the first waiting time threshold (for example two seconds). If the wait time is greater than or equal to the first wait time threshold in step 760, control activates 100 the ad 110 in step 765, for example the first LED 115 turns off and the second LED 120 activated so that it flashes at approximately 1 Hz. If the wait time is not greater than or equal to the first wait time threshold in step 760, the module exits 225 to step 785, discussed below.
Wenn die Anzeige im Schritt 765 aktiviert
ist, so bestimmt die Steuerung 100 im Schritt 770, ob die Wartezeit
zwischen Strompulsen größer oder
gleich einem zweiten Wartezeitschwellwert (beispielsweise fünfzehn Sekunden)
ist. Wenn die Wartezeit größer als
oder gleich dem zweiten Wartezeitschwellwert in Schritt 770 ist, ändert die
Steuerung 100 die Anzeige 110 im Schritt 775,
aktiviert beispielsweise die zweite LED 120, so dass die
zweite LED 120 konstant angeschaltet erscheint. Das Modul 225 geht
dann im Schritt 780 zum Wartungsmodul weiter.If the display is activated in step 765, control determines 100 in step 770 whether the waiting time between current pulses is greater than or equal to a second waiting time threshold (for example fifteen seconds). If the wait time is greater than or equal to the second wait time threshold in step 770, control changes 100 the ad 110 in step 775, for example, activates the second LED 120 so the second LED 120 appears constantly switched on. The module 225 then proceeds to the maintenance module in step 780.
Wenn die Wartezeit nicht größer als
oder gleich dem zweiten Wartezeitschwellwert in Schritt 770 ist, so
bestimmt die Steuerung 100, ob die Batterietemperatur im
Bereich von –20°C bis 0°C im Schritt
785 enthalten ist. Wenn die Batterietemperatur im Schritt 785 im
Bereich enthalten ist, so geht das Modul 225 zum Schrittlademodul 220 im
Schritt 790 weiter. Wenn die Temperatur der Batterie im Schritt
785 nicht in diesem Bereich enthalten ist, so geht das Modul 225 im
Schritt 740 zurück
zum Ladestromalgorithmus 250.If the wait time is not greater than or equal to the second wait time threshold in step 770, control determines 100 whether the battery temperature is in the range of -20 ° C to 0 ° C in step 785. If the battery temperature is included in the range in step 785, the module exits 225 to the step loading module 220 continue in step 790. If the temperature of the battery is not included in this range in step 785, the module exits 225 back to charging current algorithm in step 740 250 ,
11 ist
ein Flussdiagramm, das das Wartungsmodul 230 zeigt. Der
Betrieb des Moduls 230 beginnt, wenn die Hauptladeoperation 200 im
Schritt 800 in das Wartungsmodul 230 eintritt. Die Steuerung 100 bestimmt
im Schritt 805, ob die Spannung der Batterie im Bereich von 3,5
Volt/Zelle bis 4,05 Volt/Zelle enthalten ist. Wenn die Batteriespannung
im Schritt 805 nicht im Bereich enthalten ist, so bleibt die Steuerung 100 weiter im
Schritt 805, bis die Spannung der Batterie im Bereich enthalten
ist. Wenn im Schritt 805 die Spannung der Batterie im Bereich enthalten
ist, so initialisiert die Steuerung 100 im Schritt 810
einen Wartungszeitgeber. In einigen Konstruktionen zählt der
Wartungszeitgeber von dreißig
Minuten herab. 11 is a flowchart showing the maintenance module 230 shows. Operation of the module 230 starts when the main load operation 200 in step 800 into the maintenance module 230 entry. The control 100 determines in step 805 whether the voltage of the battery is in the range of 3.5 volts / cell to 4.05 volts / cell. If the battery voltage is not included in the range in step 805, control remains 100 continue in step 805 until the battery voltage is included in the range. If in step 805 the battery voltage is included in the range, control initializes 100 a maintenance timer in step 810. In some designs, the maintenance timer counts down from thirty minutes.
Im Schritt 815 bestimmt die Steuerung 100,
ob die Temperatur der Batterie unter –20°C fällt oder 65°C übersteigt. Wenn die Temperatur
der Batterie im Schritt 815 unter –20°C fällt oder 65°C übersteigt, so geht das Modul 230 im
Schritt 820 zum Temperatur-aus-dem-Bereich-Modul 210 weiter,
und das Modul würde
im Schritt 825 enden. Wenn die Temperatur der Batterie im Schritt
815 nicht unter –20°C fällt oder
65°C nicht übersteigt, so
geht das Modul 230 im Schritt 830 zum Ladestromalgorithmus 250 weiter.Control determines in step 815 100 whether the temperature of the battery drops below –20 ° C or exceeds 65 ° C. If the temperature of the battery drops below -20 ° C or exceeds 65 ° C in step 815, the module exits 230 in step 820 to the temperature-out-of-range module 210 continue, and the module would end in step 825. If the temperature of the battery does not drop below -20 ° C or does not exceed 65 ° C in step 815, module 230 proceeds to the charging current algorithm in step 830 250 further.
Wenn der Ladestromalgorithmus 250 im
Schritt 830 durchgeführt
wird, so bestimmt die Steuerung im Schritt 835, ob der Wartungszeitgeber
abgelaufen ist. Wenn der Wartungszeitgeber abgelaufen ist, so geht
das Modul 230 im Schritt 840 zum Defektsatzmodul 840 weiter,
und das Modul 230 würde
am Schritt 845 enden. Wenn der Wartungszeitgeber im Schritt 835
nicht abgelaufen ist, so bestimmt die Steuerung 100 im
Schritt 850, ob die Wartezeit zwischen den Strompulsen größer als
oder gleich einer ersten vordefinierten Wartungswartezeitdauer,
wie beispielsweise fünfzehn
Sekunden, ist.If the charging current algorithm 250 is performed in step 830, control determines in step 835 whether the maintenance timer has expired. If the maintenance timer has expired, the module goes 230 in step 840 to the defect set module 840 further, and the module 230 would end at step 845. If the maintenance timer has not expired in step 835, control determines 100 in step 850, whether the waiting time between the current pulses is greater than or equal to a first predefined maintenance waiting time, such as fifteen seconds.
Wenn die Wartezeit im Schritt 850
größer als
die erste vorbestimmte Wartungswartezeit ist, so geht das Modul 230 zum
Schritt 805 weiter. Wenn die Wartezeit im Schritt 850 nicht größer als
oder gleich der ersten vorbestimmten Wartungswartezeit ist, so geht
das Modul 230 im Schritt 830 zum Ladestromalgorithmus weiter. In
einigen Konstruktionen wird die Batterieladevorrichtung 30 im
Wartungsmodul 230 bleiben, bis der Batteriesatz 20 aus
der Batterieladevorrichtung 30 entfernt wird.If the waiting time in step 850 is greater than the first predetermined maintenance waiting time, the module goes 230 to step 805. If the waiting time in step 850 is not greater than or equal to the first predetermined maintenance waiting time, the module goes 230 to the charging current algorithm in step 830. In some constructions, the battery charger 30 in the maintenance module 230 stay until the battery pack 20 from the battery charger 30 Will get removed.
12 ist
ein Flussdiagramm, das das Basisladeschema oder den Ladestromalgorithmus 250 zeigt. Der
Betrieb des Moduls 250 beginnt, wenn die anderen Module 220 bis 230 oder
der Hauptladebetrieb 200 im Schritt 870 in den Ladestromalgorithmus 250 eintritt.
Die Steuerung 100 legt einen vollen Strompuls für ungefähr eine
Sekunde im Schritt 875 an. Im Schritt 880 bestimmt die Steuerung 100,
ob die Batteriespannung 880 größer als 4,6 Volt/Zelle ist,
wenn der Strom auf die Batterie 20 angewandt wird. 12 is a flowchart showing the basic charging scheme or the charging current algorithm 250 shows. Operation of the module 250 starts when the other modules 220 to 230 or the main loading mode 200 in step 870 into the charging current algorithm 250 entry. The control 100 applies a full current pulse for approximately one second in step 875. Control determines in step 880 100 whether the battery voltage 880 is greater than 4.6 volts / cell when the current is on the battery 20 is applied.
Wenn die Spannung der Batterie im
Schritt 880 größer als
4,6 Volt/Zelle ist, so geht der Algorithmus 250 im Schritt
885 zum Defektsatzmodul 205 weiter, und der Algorithmus 250 würde am Schritt
890 enden. Wenn die Batteriespannung im Schritt 880 nicht größer als
4,6 Volt/Zelle ist, so unterbricht die Steuerung 100 den
Ladestrom, erhöht
einen Zähler,
wie den Ladestromzähler
und speichert den Zählwert
im Schritt 895.If the voltage of the battery is greater than 4.6 volts / cell in step 880, the algorithm goes 250 in step 885 to the defect set module 205 further, and the algorithm 250 would end at step 890. If the battery voltage is not greater than 4.6 volts / cell in step 880, control is interrupted 100 the charging current, increments a counter such as the charging current counter, and stores the count in step 895.
Im Schritt 900 bestimmt die Steuerung 100,
ob die Temperatur der Batterie unter –20°C fällt oder 65°C übersteigt. Wenn die Temperatur
der Batterie im Schritt 900 unter –20°C fällt oder 65°C übersteigt, so geht der Algorithmus 250 im
Schritt 905 zum Temperatur-aus-dem-Bereich-Modul 205 weiter,
und der Algorithmus 250 wird im Schritt 910 enden. Wenn
die Temperatur der Batterie im Schritt 900 nicht unter –20°C fällt oder
65°C übersteigt,
so misst die Steuerung 100 im Schritt 915 die Batteriespannung,
wenn der Ladestrom nicht an die Batterie 20 geliefert wird.Control determines in step 900 100 whether the temperature of the battery drops below –20 ° C or exceeds 65 ° C. If the temperature of the battery drops below -20 ° C or exceeds 65 ° C in step 900, the algorithm goes 250 in step 905 to the temperature-out-of-range module 205 further, and the algorithm 250 will end in step 910. If the temperature of the battery does not drop below -20 ° C or exceed 65 ° C in step 900, the controller measures 100 in step 915 the battery voltage if the charging current is not supplied to the battery 20 is delivered.
Im Schritt 920 bestimmt die Steuerung 100,
ob die Spannung der Batterie kleiner als 4,2 Volt/Zelle ist. Wenn
die Spannung der Batterie im Schritt 920 kleiner als 4,2 Volt/Zelle
ist, so geht der Algorithmus 250 zum Schritt 875 weiter.
Wenn die Spannung der Batterie nicht kleiner als 4,2 Volt/Zelle
im Schritt 920 ist, so wartet die Steuerung 100 im Schritt
925, bis die Spannung der Batterie ungefähr 4,2 Volt/Zelle beträgt. Im Schritt
925 speichert die Steuerung 100 auch die Wartezeit. Der
Algorithmus 250 endet am Schritt 930.Control determines in step 920 100 whether the voltage of the battery is less than 4.2 volts / cell. If the voltage of the battery is less than 4.2 volts / cell in step 920, the algorithm goes 250 to step 875. If the battery voltage is not less than 4.2 volts / cell in step 920, control waits 100 in step 925 until the battery voltage is approximately 4.2 volts / cell. Control stores in step 925 100 also the waiting time. The algorithm 250 ends at step 930.
In einer anderen Konstruktion kann
der volle Ladestrom oder der volle Ladepuls, der durch die Batterieladevorrichtung 30 angewandt
wurde, gemäß den einzelnen
Zellenspannungen in der Batterie 20 skaliert werden. Diese
Implementierung wird unter Bezug auf die 4 und 16 beschrieben.In another construction, the full charge current or the full charge pulse generated by the battery charger 30 was applied according to the individual cell voltages in the battery 20 be scaled. This implementation is described with reference to the 4 and 16 described.
Wie in 4 gezeigt
ist, so kann die Steuerung 100 in der Batterieladevorrichtung 30 Information
zur Mikrosteuerung 64 in der Batterie 20 senden
oder von dort empfangen. In einigen Konstruktionen kann die Mikrosteuerung 64 entweder
automa tisch oder in Erwiderung auf einen Befehl von der Batterieladevorrichtung verschiedene
Batterieeigenschaften während
des Ladens überwachen,
wobei die Spannungen oder aktuelle Ladezustände jeder der Batteriezellen 60 eingeschlossen
sind. Die Mikrosteuerung 64 kann gewisse Batterieeigenschaften
und Verfahrensmessungen oder Mittelwertmessungen während Perioden
des Ladestroms (das heißt
in Zeitabschnitten mit "eingeschaltetem
Strom") Ton überwachen.
In einigen Konstruktionen kann die Zeitdauer mit eingeschaltetem
Ladestrom ungefähr
eine Sekunde ("1-s") betragen. In Zeitabschnitten
Toff, in denen kein Ladestrom fließt (das
heißt
in Zeitabschnitten mit "ausgeschaltetem
Strom"), kann Information
im Hinblick auf gewisse Batterieeigenschaften (beispielsweise die
Spannungen der Zellen oder den Ladezustand der Zellen) von der Batterie 20 an
die Ladevorrichtung 30 übertragen
werden. In einigen Konstruktionen beträgt der Zeitabschnitt Toff mit ausgeschaltetem Strom ungefähr 50 ms.
Die Batterieladevorrichtung 30 kann die Information, die
von der Batterie 20 gesendet wird, verarbeiten und die
Zeitabschnitte Ton mit eingeschaltetem Strom entsprechend
modifizieren. Wenn beispielsweise eine oder mehrere Batteriezellen 60 einen
höheren
aktuellen Ladezustand als die verbleibenden Batteriezellen 60 aufweisen,
so kann die Batterieladevorrichtung 30 die nachfolgenden
Zeitabschnitte Ton mit eingeschalteten Strom
erniedrigen, um eine Überladung
der einen oder mehreren Batteriezellen mit höherer Ladung zu verhindern.As in 4 is shown, the controller 100 in the battery charger 30 Microcontroller information 64 in the battery 20 send or receive from there. In some constructions, the microcontroller can 64 monitor, either automatically or in response to a command from the battery charger, various battery characteristics during charging, with the voltages or current states of charge of each of the battery cells 60 are included. The microcontroller 64 can monitor certain battery properties and process measurements or mean measurements during periods of the charging current (that is, in periods with "current on") T on . In some designs, the amount of time the charging current is on may be approximately one second ("1-s"). In periods T off in which no charging current flows (that is to say in periods with "current switched off"), information can be considered on certain battery properties (for example the voltages of the cells or the state of charge of the cells) from the battery 20 to the loading device 30 be transmitted. In some designs, the time period T off with the power off is approximately 50 ms. The battery charger 30 can be the information provided by the battery 20 is sent, process and modify the time segments T on accordingly with the power switched on . For example, if one or more battery cells 60 a higher current state of charge than the remaining battery cells 60 can have, so the battery charger 30 reduce the subsequent time periods T on with the current switched on in order to prevent overcharging of the one or more battery cells with a higher charge.
In einigen Konstruktionen kann die
Batterieladevorrichtung 30 jede einzelne Zellspannung mit
einer mittleren Zellspannung vergleichen, und wenn die Differenz
zwischen der einzelnen Zellspannung und der mittleren Zellspannung
gleich einem vordefinierten Schwellwert ist oder diesen übersteigt
(beispielsweise ein Ungleichgewichtsschwellwert), so kann die Ladevorrichtung 30 die
Zelle als eine Zelle identifizieren, die einen höheren Ladezustand aufweist.
Die Batterieladevorrich tung 30 kann den Zeitabschnitt Ton mit eingeschaltetem Strom modifizieren.
In anderen Konstruktionen kann die Batterieladevorrichtung den Ladezustand
für eine
spezielle Batteriezelle (wie eine Batteriezelle, die als eine Zelle
mit höherer
Spannung identifiziert wurde) während dem
Zeitabschnitt mit eingeschaltetem Strom auf der Basis der Information,
die von der Batterie 20 empfangen wird, schätzen. In
diesen Konstruktionen kann, wenn die Schätzung des aktuellen Ladezustands
für die
Zelle einen Schwellwert überschreitet,
die Batterieladevorrichtung 30 die Dauer des Zeitabschnitts
Ton mit eingeschaltetem Strom modifizieren.In some constructions, the battery charger 30 compare each individual cell voltage to an average cell voltage, and if the difference between the individual cell voltage and the average cell voltage is equal to or exceeds a predefined threshold (for example, an imbalance threshold), the charger can 30 identify the cell as a cell that has a higher charge level. The battery charger 30 can modify the time period T on with the power on. In other constructions, the battery charger can determine the state of charge for a particular battery cell (such as a battery cell identified as a higher voltage cell) during the power on period based on the information provided by the battery 20 received, appreciate. In these constructions, when the estimate of the current state of charge for the cell exceeds a threshold, the battery charger can 30 modify the duration of the period T on with the power on.
Beispielsweise kann, wie das in 16 gezeigt ist, die Batterieladevorrichtung 30 die
Batterie 20 anweisen, die Zellspannungsmessungen, die während der
nächsten
Zeitdauer Ton1 mit eingeschaltetem Strom gemessen
werden, zu mitteln. Der Befehl kann während der ersten Zeitdauer
Toff1 mit ausgeschaltetem Strom gesendet
werden. Somit misst während
der ersten Zeitdauer Ton1 mit eingeschaltetem
Strom die Mikrosteuerung 64 die Zellspannungen als auch
andere Batterieparameter und mittelt diese. Während des nächsten Zeitabschnitts Toff2 mit ausgeschaltetem Strom kann die Batterie 30 die
gemittelten Messungen an die Batterieladevorrichtung 30 übertragen.
In einigen Konstruktionen kann die Batterie 20 acht gemittelte
Messungen, wie beispielsweise einen Bemittelten Satzzustand der
Ladungsmessung und einen Bemittelten einzelnen Zellzustand der Ladung
für jede
der sieben Batteriezellen 60 senden. Beispielsweise kann
die Batterie 20 die folgende Information senden: Zelle
1 14%, Zelle 2 14%, Zelle 3 15%, Zelle 4 14%, Zelle 5 16%, Zelle
6 14%, Zelle 7 14% und Spannung des Satzes (beispielsweise die Zellen
1 bis 7) 29,96 Volt. In diesem Beispiel identifiziert die Batterieladevorrichtung 30 die
Zelle 5 als eine höhere
Batteriezelle. Die Ladevorrichtung 30 zeichnet auch die
Batteriespannung, wie sie sowohl von der Mikrosteuerung 64 der
Batterie als auch der Batterieladevorrichtung 30 gemessen
wurde, auf. In diesem Beispiel misst die Batterieladevorrichtung 30 die
Spannung der Batterie zu ungefähr
30,07 Volt. Die Batterieladevorrichtung 30 berechnet die
Differenz bei den Messungen der Spannung der Batterie (beispielsweise
110 mV) und bestimmt den Spannungsabfall über den Anschlüssen und Leitern
zu ungefähr
110 mV.For example, like that in 16 is shown, the battery charger 30 the battery 20 instruct to average the cell voltage measurements measured during the next period T on1 with the power on. The command can be sent with the power off during the first time period T off1 . The microcontroller thus measures during the first time period T on1 with the current switched on 64 the cell voltages as well as other battery parameters and averages them. During the next time period T off2 with the power switched off, the battery can 30 the averaged measurements to the battery charger 30 transfer. In some constructions, the battery can 20 Eight averaged measurements, such as an average charge state of the charge measurement and an average individual cell state of the charge for each of the seven battery cells 60 send. For example, the battery 20 send the following information: cell 1 14%, cell 2 14%, cell 3 15%, cell 4 14%, cell 5 16%, cell 6 14%, cell 7 14% and voltage of the set (e.g. cells 1 to 7 ) 29.96 volts. In this example, the battery charger identifies 30 cell 5 as a higher battery cell. The charger 30 also records the battery voltage as used by both the microcontroller 64 the battery as well as the battery charger 30 was measured on. In this example, the battery charger measures 30 the voltage of the battery to about 30.07 volts. The battery charger 30 calculates the difference in battery voltage measurements (e.g., 110 mV) and determines the voltage drop across the terminals and conductors to be approximately 110 mV.
Während
dem nachfolgenden Zeitabschnitt Ton2 mit
eingeschaltetem Strom "schätzt" die Batterieladevorrichtung 30 die
Spannung der Zelle 5. Beispielsweise tastet die Batterieladevorrichtung 30 die
Messungen der Spannung der Batterie 20 ab und für jede Messung
der Spannung der Batterie schätzt
sie den Ladezustand für
die Zelle 5 gemäß der folgenden
Gleichung: (VBatterie/la – VAnschlüsse) × VZelle wobei VBatterie/la die
Spannung der Batterie 20 als Messung durch die Ladevorrichtung 30 ist,
wobei VAnschlüsse der
Spannungsabfall über
den Anschlüssen
(beispielsweise 110 mV) ist, und wobei VZelle die
Spannung der Zelle, die als ein Prozentsatz der Batteriespannung
geschätzt
wird, ist. Wenn die Schätzung
der Spannung der Zelle 5 einen Schwellwert überschreitet,
dann kann die Batterieladevorrichtung 30 den nachfolgenden
Zeitabschnitt Ton3 mit eingeschaltetem Strom
modifizieren. Wie in 16 gezeigt
ist, identifiziert die Ladevorrichtung 30 die Zelle 5 als
eine hohe Batteriezelle und modifiziert den nachfolgenden Zeitabschnitt
Ton3 mit eingeschaltetem Strom so, dass
er ungefähr 800
ms beträgt.
Somit ist die Länge
T2 des Stroms im Zeitabschnitt Ton3 kleiner als die Länge T1 der
vorherigen Zeitabschnitte Ton1 und Ton2 mit eingeschaltetem Strom.During the subsequent period T on2 with the power on, the battery charger "estimates" 30 the voltage of the cell 5. For example, the battery charger is sensing 30 the measurements of the voltage of the battery 20 now and for each measurement of the voltage of the battery, she estimates the state of charge for cell 5 according to the following equation: (V battery / la - V connections ) × V cell where V battery / la is the voltage of the battery 20 as a measurement by the loading device 30 where V terminal is the voltage drop across the terminals (e.g. 110 mV) and where V cell is the voltage of the cell estimated as a percentage of the battery voltage. If the estimate of the voltage of the cell 5 exceeds a threshold, then the battery charger 30 Modify the following time period T on3 with the current switched on. As in 16 shown identifies the loading device 30 the cell 5 as a high battery cell and modifies the subsequent time period T on3 with the current switched on so that it is approximately 800 ms. Thus, the length T 2 of the current in the period T on3 is less than the length T 1 of the previous periods T on1 and T on2 with the current switched on.
In einigen Konstruktionen stellt
die Ladevorrichtung 30 die nachfolgenden Zeitabschnitte
mit eingeschaltetem Strom (beispielsweise Ton4–5)
auf ungefähr
die Länge
T2 des vorherigen Zeitabschnitts Ton3 mit eingeschaltetem Strom (beispielsweise
800 ms) ein. Wenn die Zelle 5 (oder eine andere Zelle)
weiter als eine hohe Zelle identifiziert wird, dann kann die Ladevorrichtung 30 die
Länge des
nachfolgenden Zeitabschnitts mit eingeschaltetem Strom (beispielsweise
Ton6) beispielsweise von der Länge T2 (beispielsweise ungefähr 800 ms) bis zur Länge T3 (beispielsweise ungefähr 600 ms) modifizieren.In some constructions, the loading device 30 the subsequent periods with current switched on (for example tone 4-5 ) to approximately the length T 2 of the previous period T on3 with current switched on (for example 800 ms). If the cell 5 (or another cell) is further identified as a tall cell, then the charger can 30 modify the length of the subsequent time segment with the current switched on (for example T on6 ), for example from the length T 2 (for example approximately 800 ms) to the length T 3 (for example approximately 600 ms).
Ein weiteres schematisches Diagramm
der Batterie 20' ist
schematisch in 13 dargestellt.
Die Batterie 20' ist ähnlich der
Batterie 20, und gemeinsame Elemente werden durch dieselben
Bezugszahlen "'" bezeichnet.Another schematic diagram of the battery 20 ' is schematically in 13 shown. The battery 20 ' is similar to the battery 20 , and common elements are denoted by the same reference numerals "'".
In einigen Konstruktionen umfasst
die Schaltung 62' eine
elektrische Komponente, wie beispielsweise einen Identifikationswiderstand 950,
und der Identifikationswiderstand 950 kann einen eingestellten
Widerstand aufweisen. In anderen Konstruktionen kann die elektrische
Komponente ein Kondensator, eine Spule, ein Transistor, ein Halbleiterelement,
eine elektrische Schaltung oder eine andere Komponente, die einen
Widerstand aufweist, oder die elektrische Signale senden kann, wie
beispielsweise ein Mikroprozessor, eine Digitallogikkomponente und
dergleichen sein. In der dargestellten Konstruktion kann der Widerstandswert
des Identifikationswiderstandes 950 auf der Basis der Eigenschaften
der Batterie 20',
wie der Nennspannung und dem chemischen Aufbau der Batteriezelle(n) 60' gewählt werden.
Ein Messanschluss 55' kann
elektrisch mit dem Identifikationswiderstand 950 verbunden
sein.In some constructions, the circuit includes 62 ' an electrical component, such as an identification resistor 950 , and the identification resistance 950 can have a set resistance. In other constructions, the electrical component can be a capacitor, a coil, a transistor, a semiconductor element, an electrical circuit or another component that has a resistor or that can send electrical signals such as a microprocessor, a digital logic component and the like. In the construction shown, the resistance value of the identification resistor can 950 based on the properties of the battery 20 ' , such as the nominal voltage and the chemical structure of the battery cell (s) 60 ' to get voted. A measurement connection 55 ' can be electrical with the identification resistor 950 be connected.
Die Batterie 20', die schematisch
in 13 gezeigt ist, kann
elektrisch mit einem elektrischen Gerät, wie beispielsweise einer
Batterieladevorrichtung 960 (auch schematisch dargestellt)
verbunden werden. Die Batterieladevorrichtung 960 kann
einen positiven Anschluss 964, einen negativen An schluss 968 und
einen Messanschluss 972 einschließen. Jeder Anschluss 964, 968, 972 der
Batterieladevorrichtung 960 kann (jeweils) elektrisch mit
dem entsprechenden Anschluss 45', 50', 55' der Batterie 20' verbunden werden.
Die Batterieladevorrichtung 960 kann auch eine Schaltung
einschließen,
die elektrische Komponenten aufweist, wie beispielsweise einen ersten
Widerstand 976, einen zweiten Widerstand 980,
ein elektronisches Halbleiterbauelement oder einen Halbleiter 984,
eine Vergleichsvorrichtung 988 und einen Prozessor, eine
Mikrosteuerung oder eine (nicht gezeigte) Steuerung. In einigen
Konstruktionen kann der Halbleiter 984 einen Transistor
einschließen,
der in der Sättigung
oder einem "AN"-Zustand arbeiten
kann, und der in einem ausgeschalteten oder "AUS"-Zustand arbeiten
kann. In einigen Konstruktionen kann die Vergleichsvorrichtung 988 eine
zugewiesene Spannungsüberwachungsvorrichtung,
ein Mikroprozessor oder eine Verarbeitungseinheit sein. In anderen
Konstruktionen kann die Vergleichsvorrichtung 988 in der
Steuerung enthalten sein (nicht gezeigt).The battery 20 ' that are shown schematically in 13 is shown electrically with an electrical device, such as a battery charger 960 (also shown schematically). The battery charger 960 can make a positive connection 964 , a negative connection 968 and a measurement connection 972 lock in. Any connection 964 . 968 . 972 the battery charger 960 can (each) electrically with the appropriate connector 45 ' . 50 ' . 55 ' the battery 20 ' get connected. The battery charger 960 may also include a circuit that includes electrical components, such as a first resistor 976 , a second resistance 980 , an electronic semiconductor component or a semiconductor 984 , a comparison device 988 and a processor, microcontroller, or controller (not shown). In some constructions, the semiconductor 984 include a transistor that can operate in saturation or an "ON" state and that can operate in an off or "OFF" state. In some constructions, the comparison device 988 an assigned voltage monitoring device, a microprocessor or a processing unit. In other constructions, the comparison device 988 be included in the controller (not shown).
In einigen Konstruktionen kann die
(nicht gezeigte) Steuerung programmiert werden, um den Widerstandswert
der elektrischen Komponente in der Batterie 20', wie den Identifikationswiderstand 958,
zu identifizieren. Die Steuerung kann auch programmiert sein, um
eine oder mehrere Eigenschaften der Batterie 20' zu bestimmen,
wie beispielsweise den chemischen Aufbau der Batterie und die Nennspannung
der Batterie 20'. Wie
vorher erwähnt
wurde, kann der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 958 einem
zugewiesenen Wert entsprechen, der mit einem oder mehreren gewissen
Batterieeigenschaften verbunden ist. Beispielsweise kann der Widerstandswert
des Identifikationswiderstands 958 in einem Bereich von
Widerstandswerten eingeschlossen sein, die dem chemischen Aufbau
und der Nennspannung der Batterie 20' entsprechen.In some constructions, the controller (not shown) can be programmed to measure the resistance of the electrical component in the battery 20 ' how the identification resistance 958 , to identify. The controller can also be programmed to have one or more properties of the battery 20 ' to determine how, for example, the chemical structure of the battery and the nominal voltage of the battery 20 ' , As previously mentioned, the resistance value of the identification resistor 958 correspond to an assigned value associated with one or more certain battery properties. For example, the resistance value of the identification resistor 958 be included in a range of resistance values that correspond to the chemical structure and the nominal voltage of the battery 20 ' correspond.
In einigen Konstruktionen kann die
Steuerung programmiert werden, um eine Vielzahl von Widerstandsbereiche
des Identifikationswiderstands 958 zu erkennen. In diesen
Konstruktionen entspricht jeder Bereich einem chemischen Aufbau
einer Batterie, wie beispielsweise NiCd, NiMH, Li-Ionen und dergleichen.
In einigen Konstruktionen kann die Steuerung zusätzliche Widerstandsbereiche
erkennen, wobei jeder einem anderen chemischen Aufbau der Batterie
oder anderen Batterieeigenschaften entspricht.In some constructions, the controller can be programmed to cover a variety of resistance ranges of the identification resistor 958 to recognize. In these constructions, each area corresponds to a chemical structure of a battery, such as NiCd, NiMH, Li-ion and the like. In some constructions, the controller can detect additional resistance ranges, each corresponding to a different chemical structure of the battery or different battery properties.
In einigen Konstruktionen kann die
Steuerung programmiert sein, um eine Vielzahl von Spannungsbereichen
zu erkennen. Die Spannungen, die in den Spannungsbereichen eingeschlossen
sind, können
dem Widerstandswert des Identifikationswiderstands 958 entsprechen
oder von diesem abhängen,
so dass die Steuerung den Wert des Widerstands 958 auf
der Basis der gemessenen Spannung bestimmen kann.In some designs, the controller can be programmed to recognize a variety of voltage ranges. The voltages included in the voltage ranges can be the resistance value of the identification resistor 958 correspond or depend on this, so that the control the value of the resistance 958 can determine based on the measured voltage.
In einigen Konstruktionen kann der
Widerstandswert des Identifikationswiderstands 958 weiter
so gewählt
werden, dass er eindeutig für
jeden möglichen
Nennspannungswert der Batterie 20' ist. Beispielsweise kann in einem
Bereich von Widerstandswerten, ein erster zugewiesener Widerstandswert
einer Nennspannung von 21 Volt entsprechen, ein zweiter zugewiesener
Widerstandswert kann einer Nennspannung von 16,8 Volt entsprechen,
und ein dritter zugewiesener Widerstandswert kann einer Nennspannung
von 12,6 Volt entsprechen. In einigen Konstruktionen können mehr
oder weniger zugewiesene Widerstandswerte vorhanden sein, wobei
jeder einer anderen möglichen
Nennspannung der Batterie 20' in
Verbindung mit dem Widerstandsbereich entspricht.In some constructions, the resistance value of the identification resistor 958 continue to be chosen so that it is unique for every possible nominal voltage value of the battery 20 ' is. For example, in a range of resistance values, a first assigned resistance value may correspond to a nominal voltage of 21 volts, a second assigned resistance value may correspond to a nominal voltage of 16.8 volts, and a third assigned resistance value may correspond to a nominal voltage of 12.6 volts. In some designs there may be more or less assigned resistance values, each with a different possible nominal voltage for the battery 20 ' in connection with the resistance range.
In der beispielhaften Implementierung
ist die Batterie 20' elektrisch
mit der Batterieladevorrichtung 960 verbunden. Um eine
erste Batterieeigenschaft zu identifizieren, schaltet der Halbleiter 984 in
den "AN"-Zustand unter der
Steuerung einer zusätzlichen
(nicht gezeigten) Schaltung. Wenn der Halbleiter 984 sich
im "AN"-Zustand befindet,
so schaffen der Identifikationswiderstand 958 und die Widerstände 976 und 980 ein
Spannungsteilernetzwerk. Das Netzwerk errichtet eine Spannung VA an einem ersten Referenzpunkt 992.
Wenn der Widerstandswert des Widerstands 980 signifikant
niedriger als der Widerstandswert des Widerstands 976 ist, so
wird die Spannung VA von den Widerstandswerten
des Identifikationswiderstands 958 und des Widerstands 980 abhängen. In
dieser Implementierung befindet sich die Spannung VA in
einem Bereich, der durch den Widerstandswert des Identifikationswiderstands 958 bestimmt
wird. Die (nicht gezeigte) Steuerung misst die Spannung VA am ersten Referenzpunkt 992 und
bestimmt den Widerstandswert des Identifikationswiderstands 958 auf
der Basis der Spannung VA. In einigen Konstruktionen
vergleicht die Steuerung die Spannung VA mit einer
Vielzahl von Spannungsbereichen, um die Batterieeigenschaften zu
bestimmen.In the exemplary implementation is the battery 20 ' electrically with the battery charger 960 connected. In order to identify a first battery characteristic, the semiconductor switches 984 in the "ON" state under the control of an additional circuit (not shown). If the semiconductor 984 is in the "ON" state, so create the identification resistance 958 and the resistors 976 and 980 a voltage divider network. The network establishes a voltage V A at a first reference point 992 , If the resistance value of the resistor 980 significantly lower than the resistance value of the resistor 976 then the voltage V A becomes from the resistance values of the identification resistor 958 and resistance 980 depend. In this implementation, the voltage V A is in a range determined by the resistance value of the identification resistor 958 is determined. The controller (not shown) measures the voltage V A at the first reference point 992 and determines the resistance value of the identification resistor 958 based on the voltage V A. In some designs, the controller compares the voltage V A to a variety of voltage ranges to determine the battery characteristics.
In einigen Konstruktionen kann die
erste zu identifizierende Batterieeigenschaft den chemischen Aufbau
der Batterie einschließen.
Beispielsweise kann jeder Widerstandswert unterhalb 150 kOhm anzeigen, dass
die Batterie 20' einen
chemischen Aufbau aus NiCd oder NiMH aufweist, und jeder Widerstandswert
von ungefähr
150 kOhm oder darüber
kann anzeigen, dass die Batterie 20' einen chemischen Aufbau aus Li
oder Li-Ionen aufweist.
Wenn die Steuerung den chemischen Aufbau der Batterie 20' bestimmt und
identifiziert hat, kann ein passender Ladealgorithmus oder ein Ladeverfahren
ausgewählt
werden. In anderen Konstruktionen gibt es mehr Widerstandsbereiche
als im obigen Beispiel, die jeweils einem anderen chemischen Aufbau
der Batterie entsprechen.In some constructions, the first battery characteristic to be identified may include the chemical structure of the battery. For example, any resistance value below 150 kOhm can indicate that the battery 20 ' has a chemical composition of NiCd or NiMH, and any resistance value of approximately 150 kOhm or above can indicate that the battery 20 ' a chemical structure from Li or Has Li ions. If the control the chemical structure of the battery 20 ' has determined and identified, a suitable loading algorithm or a loading method can be selected. In other constructions there are more resistance ranges than in the example above, each corresponding to a different chemical structure of the battery.
Wenn man mit der beispielhaften Implementierung
fortfährt,
so schaltet der Halbleiter 984, um eine zweite Batterieeigenschaft
zu identifizieren, unter der Steuerung der zusätzlichen Schaltung in den "AUS"-Zustand. Wenn der
Halbleiter 984 in den "AUS"-Zustand schaltet,
schaffen der Identifikationswiderstand 958 und der Widerstand 976 ein
Spannungsteilernetzwerk. Die Spannung VA am
ersten Referenzpunkt 992 wird nun durch die Widerstandswerte
des Identifikationswiderstands 958 und des Widerstands 976 bestimmt.
Der Widerstandswert des Identifikationswiderstands 958 wird
so gewählt,
dass wenn die Spannung VBATT an einem zweiten
Referenzpunkt 880 im wesentlichen gleich der Nennspannung
der Batterie 20' ist,
die Spannung VA am ersten Referenzpunkt 992 im
wesentlichen gleich einer Spannung VREF an
einem dritten Referenzpunkt 996 ist. Wenn die Spannung
VA am ersten Referenzpunkt 992 die
feste Spannung VREF am dritten Referenzpunkt 996 übersteigt,
so ändert
ein Ausgang VOUT der Vergleichsvorrichtung 988 seinen
Zustand. In einigen Konstruktionen kann der Ausgang VOUT verwendet
werden, um das Laden zu beenden oder um als ein Anzeiger zu dienen,
um zusätzliche
Funktionen, wie eine Wartungsroutine, eine Abgleichroutine, eine
Entladefunktion, zusätzliche
Ladeschemata und dergleichen zu beginnen. In einigen Konstruktionen
kann die Spannung VREF eine feste Referenzspannung
sein.If one continues with the exemplary implementation, the semiconductor switches 984 to identify a second battery characteristic under the control of the additional circuit in the "OFF" state. If the semiconductor 984 switches to the "OFF" state, creating the identification resistance 958 and the resistance 976 a voltage divider network. The voltage V A at the first reference point 992 is now determined by the resistance values of the identification resistor 958 and resistance 976 certainly. The resistance value of the identification resistor 958 is chosen so that when the voltage V BATT is at a second reference point 880 essentially equal to the nominal voltage of the battery 20 ' is the voltage V A at the first reference point 992 substantially equal to a voltage V REF at a third reference point 996 is. When the voltage V A at the first reference point 992 the fixed voltage V REF at the third reference point 996 exceeds an output V OUT of the comparison device 988 its condition. In some constructions, the V OUT output can be used to stop charging or to serve as an indicator to begin additional functions such as a maintenance routine, a matching routine, an unloading function, additional charging schemes and the like. In some constructions, the voltage V REF can be a fixed reference voltage.
In einigen Konstruktionen kann die
zweite zu identifizierende Batterieeigenschaft eine Nennspannung der
Batterie 20' einschließen. Beispielsweise
kann eine allgemeine Gleichung für
das Berechnen des Widerstandswertes für den Identifikationswiderstand 958 folgendermaßen aussehen: R100 = (VREF·R135)/(VBATT – VREF)wobei R100 der
Widerstandswert des Identifikationswiderstands 958 ist,
wobei R135 der Widerstandswert des Widerstands 976 ist,
wobei VBATT die Nennspannung der Batterie 20' ist, und wobei
VREF eine feste Spannung, wie beispielsweise
ungefähr
2,5 Volt, ist. Beispielsweise kann im Bereich der Widerstandswerte
für den
(oben angegebenen) chemischen Aufbau in Form von Li-Ionen, ein Widerstandswert
von ungefähr
150 kOhm für
den Identifikationswiderstand 958 einer Nennspannung von
ungefähr
21 Volt entsprechen, ein Widerstandswert von ungefähr 194 kOhm
kann einer Nennspannung von ungefähr 16,8 Volt entsprechen, und
ein Widerstandswert von ungefähr
274,7 kOhm kann einer Nennspannung von ungefähr 12,6 Volt entsprechen. In
anderen Konstruktionen können
mehr oder weniger zugewiesene Widerstandswerte zusätzlichen
oder unterschiedlichen Nennspannungswerten des Batteriesatzes entsprechen.In some constructions, the second battery characteristic to be identified may be a nominal voltage of the battery 20 ' lock in. For example, a general equation can be used to calculate the resistance value for the identification resistor 958 look like this: R 100 = (V REF · R 135 ) / (V BATT - V REF ) where R 100 is the resistance value of the identification resistor 958 where R 135 is the resistance value of the resistor 976 where V BATT is the nominal voltage of the battery 20 ' and where V REF is a fixed voltage such as about 2.5 volts. For example, in the range of the resistance values for the (above) chemical structure in the form of Li-ions, a resistance value of approximately 150 kOhm for the identification resistor can be used 958 correspond to a nominal voltage of approximately 21 volts, a resistance value of approximately 194 kOhm can correspond to a nominal voltage of approximately 16.8 volt, and a resistance value of approximately 274.7 kOhm can correspond to a nominal voltage of approximately 12.6 volt. In other constructions, more or less assigned resistance values may correspond to additional or different nominal voltage values of the battery pack.
In der dargestellten Konstruktion
können
sowohl der Identifikationswiderstand 958 als auch der dritte Referenzpunkt 996 auf
der "hohen" Seite eines Strommesswiderstands 1000 angeordnet
sein. Das Positionieren des Identifikationswiderstands 958 und
des dritten Referenzpunktes 996 in dieser Art kann jede
relative Spannungsfluktuation zwischen VA und
VREF reduzieren, wenn ein Ladestrom vorhanden
ist. Die Spannungsfluktuationen können in der Spannung VA erscheinen, wenn der Identifikationswiderstand 958 und
der dritte Referenzpunkt 996 sich auf Erde 1004 beziehen,
und ein Ladestrom an die Batterie 20' angelegt wurde.In the construction shown, both the identification resistance 958 as well as the third reference point 996 on the "high" side of a current measuring resistor 1000 be arranged. Positioning the identification resistor 958 and the third reference point 996 in this way, any relative voltage fluctuation between V A and V REF can reduce if there is a charging current. The voltage fluctuations can appear in the voltage V A when the identification resistor 958 and the third reference point 996 yourself on earth 1004 relate, and a charging current to the battery 20 ' was created.
In einigen Konstruktionen kann die
Batterieladevorrichtung 960 auch eine Ladevorrichtungssteuerfunktion
einschließen.
Wie vorher diskutiert wurde, so ändert,
wenn die Spannung VA im wesentlichen gleich der
Spannung VREF ist (was anzeigt, dass die
Spannung VBATT der Nennspannung der Batterie 20' entspricht), der
Ausgang VOUT der Vergleichsvorrichtung 988 den
Zustand. In einigen Konstruktionen wird der Ladestrom nicht länger an
die Batterie 20' geliefert,
wenn der Ausgang VOUT der Vergleichsvorrichtung 988 den
Zustand ändert.
Wenn der Ladestrom unterbrochen wird, so beginnt die Batteriespannung VBATT abzunehmen. Wenn die Spannung VBATT einen unteren Schwellwert erreicht,
so ändert
der Ausgang VOUT der Vergleichsvorrichtung 988 den
Zustand. Wenn der Ladestrom unterbrochen wird, so beginnt die Batteriespannung
VBATT abzunehmen. Wenn die Spannung VBATT einen unteren Schwellwert erreicht,
so ändert
der Ausgang VOUT der Vergleichsvorrichtung 988 den
Zustand wieder. In einigen Konstruktionen wird der untere Schwellwert
der Spannung VBATT durch einen Widerstandswert
eines Hysteresewiderstands 1008 bestimmt. Der Ladestrom
wird wieder aufgenommen, wenn der Ausgang VOUT der
Vergleichsvorrichtung 988 den Zustand wieder ändert. In
einigen Konstruktionen wiederholt sich dieser Zyklus für eine vorbestimmte
Zeit, wie sie durch die Steuerung bestimmt wird, oder er wiederholt
sich für
eine gewisse Anzahl von Zustandsänderungen,
die durch die Vergleichsvorrichtung 988 durchgeführt werden.
In einigen Konstruktionen wiederholt sich dieser Zyklus, bis die Batterie 20' aus der Batterieladevorrichtung 960 entfernt
wird.In some constructions, the battery charger 960 also include a charger control function. As previously discussed, when the voltage V A is substantially equal to the voltage V REF (which indicates that the voltage V BATT is the nominal voltage of the battery 20 ' corresponds), the output V OUT of the comparison device 988 the condition. In some designs, the charging current is no longer supplied to the battery 20 ' delivered when the output V OUT of the comparator 988 changes the state. If the charging current is interrupted, the battery voltage V BATT begins to decrease. When the voltage V BATT reaches a lower threshold, the output V OUT of the comparison device changes 988 the condition. If the charging current is interrupted, the battery voltage V BATT begins to decrease. When the voltage V BATT reaches a lower threshold, the output V OUT of the comparison device changes 988 the state again. In some constructions, the lower threshold voltage V BATT is determined by a resistance value of a hysteresis resistor 1008 certainly. The charging current is resumed when the output V OUT of the comparison device 988 changes the state again. In some constructions, this cycle repeats for a predetermined time as determined by the controller, or it repeats for a certain number of state changes by the comparator 988 be performed. In some designs, this cycle repeats itself until the battery 20 ' from the battery charger 960 Will get removed.
In einigen Konstruktionen und in
einigen Aspekten kann eine Batterie, wie die Batterie 20,
die in 17 gezeigt ist,
so entladen werden, dass die Batteriezellen 60 nicht genug
Spannung haben mögen,
um mit einer Batterieladevorrichtung 30 zu kommunizieren.
Wie in 17 gezeigt ist,
so kann die Batterie 20 eine oder mehrere Batteriezellen 60,
einen positiven Anschluss 1105, einen negativen Anschluss 1110 und
einen oder mehrere Messanschlüsse 1120a und 1120b einschließen (wie
in 17 gezeigt, wobei
der zweite Messanschluss oder der Aktivierungsanschluss 120b in
der Batterie 20 eingeschlossen oder nicht eingeschlossen sein
kann). Die Batterie 20 kann auch eine Schaltung 1130 einschließen, die
eine Mikrosteuerung 1140 einschließt.In some constructions and in some aspects, a battery can be like the battery 20 , in the 17 is shown to be discharged so that the battery cells 60 may not have enough voltage to use a battery charger 30 to communicate. As in 17 is shown, the battery 20 one or more battery cells 60 , a positive connection 1105 , a negative connection 1110 and one or more measuring connections 1120a and 1120b include (as in 17 shown, the second Mes connection or the activation connection 120b in the battery 20 may or may not be included). The battery 20 can also be a circuit 1130 which include a microcontroller 1140 includes.
Wie in 17 gezeigt
ist, so kann die Schaltung 1130 einen Halbleiterschalter 1180 einschließen, der den
Entladestrom unterbricht, wenn die Schaltung 1130 (beispielsweise
der Mikroprozessor 1140) einen Zustand oberhalb oder unterhalb
eines vorbestimmten Schwellwerts bestimmt oder misst (das ist ein "abnormaler Batteriezustand"). In einigen Konstruktionen
umfasst der Schalter 1180 eine Unterbrechungsbedingung,
bei der der Strom von oder zur Batterie 20 unterbrochen
wird, und einen Gestattungsbedingung, in der der Strom von oder
zur Batterie 20 gestattet wird. In einigen Konstruktionen
kann ein abnormaler Batteriezustand beispielsweise hohe oder niedrige
Temperaturen der Batteriezelle, hohe oder niedrige Batterieladezustände, hohe
oder niedrige Ladezustände
der Batteriezelle, hohen oder niedrigen Entladestrom, hohen oder
niedrigen Ladestrom und dergleichen einschließen. In den dargestellten Konstruktionen
umfasst der Schalter 1180 einen Leistungs-FET oder einen
Metalloxidhalbleiter-FET ("MOSFET"). In anderen Konstruktionen
können
die Schalter 1180 parallel angeordnet sein. Parallele Schalter 1180 können in
Batteriesätzen
eingeschlossen sein, die einen hohen mittleren Entladestrom liefern
(wie beispielsweise die Batterie 20, die Leistung an eine
Kreissäge,
eine Bohrmaschine und dergleichen liefert).As in 17 is shown, the circuit 1130 a semiconductor switch 1180 include that interrupts the discharge current when the circuit 1130 (e.g. the microprocessor 1140 ) determines or measures a condition above or below a predetermined threshold (this is an "abnormal battery condition"). In some designs, the switch includes 1180 an interruption condition where the current from or to the battery 20 is interrupted, and a permit condition in which the current from or to the battery 20 is allowed. In some constructions, an abnormal battery condition may include, for example, high or low battery cell temperatures, high or low battery charge levels, high or low battery cell charge levels, high or low discharge current, high or low charge current, and the like. In the designs shown, the switch includes 1180 a power FET or a metal oxide semiconductor FET ("MOSFET"). In other constructions, the switches 1180 be arranged in parallel. Parallel switches 1180 may be included in battery packs that deliver a high average discharge current (such as the battery 20 which supplies power to a circular saw, a drill and the like).
In einigen Konstruktionen kann es
sein, dass wenn der Schalter 1180 nicht leitend wird, der
Schalter 1180 sich nicht zurückstellt, sogar dann, wenn
der abnormale Zustand nicht länger
detektiert wird. In einigen Konstruktionen kann die Schaltung 1130 (beispielsweise
der Mikroprozessor 1140) den Schalter 180 nur
dann zurücksetzen,
wenn ein elektrisches Gerät,
wie beispielsweise eine Batterieladevorrichtung 30 den
Mikroprozessor 1140 anweist, dies zu tun. Wie vorher erwähnt wurde,
kann die Batterie 20 so entladen werden, dass die Batteriezellen 60 nicht
genug Spannung aufweisen, um den Mikroprozessor 1140 mit
Leistung zu versorgen, um mit einer Batterieladevorrichtung 30 zu
kommunizieren.In some constructions it may be that when the switch 1180 the switch does not become conductive 1180 does not reset, even if the abnormal condition is no longer detected. In some constructions, the circuit can 1130 (e.g. the microprocessor 1140 ) the switch 180 reset only when an electrical device, such as a battery charger 30 the microprocessor 1140 instructs to do so. As mentioned earlier, the battery can 20 be discharged so that the battery cells 60 not have enough voltage to power the microprocessor 1140 to power to with a battery charger 30 to communicate.
In einigen Konstruktionen kann, wenn
die Batterie 20 nicht mit der Ladevorrichtung 30 kommunizieren kann,
die Batterieladevorrichtung 30 einen kleinen Ladestrom
durch die Körperdiode 1210 des
Schalters 1180 liefern, um die Batteriezellen 60 langsam
zu laden. Wenn die Zellen 60 genug Ladestrom empfangen,
um den Mikroprozessor 1140 mit Leistung zu versorgen, so
kann der Mikroprozessor 1140 den Zustand des Schalters 1180 ändern. Das
heißt,
die Batterie 50 kann sogar dann geladen werden, wenn sich
der Schalter 1180 im nicht leitenden Zustand befindet.
Wie in 17 gezeigt ist,
kann der Schalter 180 die Körperdiode 1210 einschließen, die
in einigen Konstruktionen integral mit einem MOSFET und anderen
Transistoren ausgebildet ist. In anderen Konstruktionen kann die
Diode 1210 elektrisch parallel mit dem Schalter 1180 verbunden
sein.In some constructions, when the battery 20 not with the charger 30 can communicate, the battery charger 30 a small charge current through the body diode 1210 of the switch 1180 deliver to the battery cells 60 load slowly. If the cells 60 received enough charging current to the microprocessor 1140 to supply with power, so the microprocessor 1140 the state of the switch 1180 to change. That is, the battery 50 can be charged even when the switch 1180 is in the non-conductive state. As in 17 is shown, the switch 180 the body diode 1210 include, which in some constructions is integral with a MOSFET and other transistors. In other constructions, the diode 1210 electrically in parallel with the switch 1180 be connected.
In einigen Konstruktionen kann, wenn
die Batterie 20 nicht mit der Ladevorrichtung 30 kommunizieren kann,
die Batterieladevorrichtung 30 einen kleinen mittleren
Strom durch eine Messleitung, wie beispielsweise die Messleitung 120a oder
den zugewiesenen Aktivierungsanschluss 120b, anlegen. Der
Strom kann einen Kondensator 1150 laden, der wiederum genug
Spannung an den Mikroprozessor 1140 liefern kann, um den Betrieb
zu ermöglichen.In some constructions, when the battery 20 not with the charger 30 can communicate, the battery charger 30 a small average current through a test lead, such as the test lead 120a or the assigned activation port 120b , invest. The current can be a capacitor 1150 load, which in turn has enough voltage to the microprocessor 1140 can deliver to enable operation.
Die Konstruktionen, die oben beschrieben
sind, und die in den Figuren dargestellt sind, werden nur beispielhaft
präsentiert
und sollen nicht als eine Begrenzung für die Konzepte und Prinzipien
der vorliegenden Erfindung dienen. Somit wird ein Durchschnittsfachmann
erkennen, dass verschiedene Änderungen
in den Elementen und ihrer Konfiguration und ihrer Anordnung möglich sind,
ohne vom Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.The constructions described above
are, and which are shown in the figures, are only exemplary
presents
and are not meant to be a limitation on the concepts and principles
serve the present invention. Thus, an average specialist
recognize that various changes
are possible in the elements and their configuration and arrangement,
without departing from the spirit and scope of the present invention.