DE4225686A1 - Microprocessor circuit arrangement for identifying and charging a battery pack - detects and displays electrical code, and processes signal from temp. sensor in battery pack - Google Patents
Microprocessor circuit arrangement for identifying and charging a battery pack - detects and displays electrical code, and processes signal from temp. sensor in battery packInfo
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Abstract
Description
Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a circuit according to the preamble of Claim 1.
Es sind Schaltungen mit Mikroprozessoren oder mit Analogrechnern bekannt, mit denen eine schnelle und schonende Aufladung eines Akkupacks bekannt sind.They are circuits with microprocessors or with analog computers known with which a quick and gentle charging of a battery pack are known.
Hierbei wird in der Regel ein Mikroprozessor oder ein Analogrechner verwendet, der während der Aufladung bestimmte charakteristische Eigenschaften des Akkupacks mißt und dementsprechend den Ladestrom und die Spannung einstellt. Auf diese Weise kann in schnellstmöglicher Zeit der Akkupack aufgeladen werden. Unter dem Begriff "Akkupack" wird hierbei in herkömmlicher Weise eine Anzahl von Akkumulatoren verstanden, die in einem gemeinsamen Gehäuse eventuell noch mit weiteren Schaltgliedern zusammen angeordnet sind. Um derartige Akkumulatoren vor Überladung zu schützen, ist es bekannt, im Akkupack ein temperaturabhängiges Element, z. B. einen NTC-Widerstand oder einen PTC-Widerstand anzuordnen, dessen Kennlinie während der Aufladung mit gemessen wird, um eine unzulässige Erwärmung der Akkumulatoren zu vermeiden.Usually a microprocessor or an analog computer is used used, the characteristic characteristic during charging Measures properties of the battery pack and accordingly the charging current and adjusts the tension. This way, as soon as possible the battery pack can be charged. Under the term "battery pack" is understood in a conventional manner a number of accumulators, those in a common housing possibly with others Switching elements are arranged together. To such accumulators To protect against overcharging, it is known to put one in the battery pack temperature-dependent element, e.g. B. an NTC resistor or one Arrange PTC resistor, whose characteristic during charging with is measured to inadmissible heating of the accumulators avoid.
Bisher ist es jedoch nicht möglich, eine Schaltung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der erkannt werden kann, ob im Akkupack ein oder mehrere Zellen defekt sind. Ebenso war es bisher nicht möglich, daß die Ladeschaltung überhaupt erkennt, ob die Akkumulatoren im Akkupack noch mit höchstem Wirkungsgrad aufgeladen werden können, oder ob die Ladefähigkeit der Akkumulatoren verschlechtert ist.So far, however, it has not been possible to switch the input to propose the type mentioned, in which it can be recognized whether in the battery pack one or more cells are defective. Likewise, it was previously not possible that the charging circuit detects whether the accumulators in Battery pack can still be charged with maximum efficiency, or whether the charging capacity of the batteries has deteriorated.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß beim Aufladen festgestellt werden kann, ob ein oder mehrere Zellen des Akkupacks defekt sind und ob Alterungserscheinungen oder sonstige Verschleißerscheinungen vorliegen, die eine optimale Ladung des Akkupacks nicht mehr erlauben.The invention is therefore based on the object of switching the type mentioned in such a way that found when charging whether one or more cells of the battery pack are defective and whether There are signs of aging or other signs of wear, which no longer allow optimal charging of the battery pack.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruchs 1 gekennzeichnet.To achieve the object, the invention is based on the technical Teaching of claim 1 characterized.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß dem Akkupack nun eine Codierung zugeordnet wird in der Weise, daß jedem bestimmten Typ eines Akkupacks eine spezifische, elektrische Codierung zugeordnet werden kann, die von der Ladeschaltung erkannt wird. Während des Ladevorgangs wird somit die spezifische Codierung des an der Ladeschaltung angehängten Akkupacks erkannt, und in einer Bibliothek des Mikroprozessors sind sämtliche bekannten Daten von sämtlich bekannten Akkupacks abgelegt, so daß es nun möglich ist, den an der Schaltung anhängenden Akkupack einwandfrei zu identifizieren.An essential feature of the invention is that the battery pack is now a Coding is assigned in such a way that each specific type has a Battery packs can be assigned a specific, electrical coding can, which is recognized by the charging circuit. During the charging process is thus the specific coding of the at the charging circuit attached battery packs recognized, and in a library of Microprocessors are all known data from all known Battery packs stored, so that it is now possible to the on the circuit identify the attached battery pack.
Gleichzeitig sind in dieser Bibliothek alle Daten dieses bekannten Akkupacks abgelegt, wie z. B. maximal zulässiger Ladestrom, maximal zulässige Ladespannung, maximal zulässige Temperatur und maximale Ladezeitdauer und dergleichen mehr.At the same time, all the data of this known are in this library Battery packs stored, such as B. maximum permissible charging current, maximum permissible charging voltage, maximum permissible temperature and maximum Charging time and the like.
Damit ist es nun erstmals möglich, die in der Bibliothek abgelegten "guten Werte" mit den tatsächlich gemessenen Werten des aktuell an dem Ladegerät anhängenden Akkupacks zu vergleichen und dadurch eine Aussage über die Güte der Akkumulatoren und sonstige die Ladung beeinflussende Parameter zu treffen. Damit ist ein Ladesystem für Akkumulatoren in der Lage, die maximale Energiemenge, die der jeweilige Akkupack aufnehmen kann, zu erfahren, und es kann die maximale Ladezeit in Verbindung mit dem Ladestrom berechnet werden.It is now possible for the first time to save those stored in the library "good values" with the actually measured values of the currently on the Compare charger attached battery packs and thereby make a statement about the quality of the accumulators and other factors influencing the charge Parameters. This is a charging system for batteries in the Location, the maximum amount of energy that the respective battery pack absorb may experience, and it may be the maximum charge time associated with the charging current can be calculated.
Mit der Aufladung wird also gleichzeitig eine Diagnose für den aufzuladenden Akkupack erstellt und entsprechend dieser Diagnose werden die Ladeparameter individuell eingestellt. Gleichzeitig können entsprechende Anzeigen am Ladegerät vorgesehen werden, um die Diagnose dem Benutzer auch optisch kenntlich zu machen.With the charging, a diagnosis for the battery pack to be charged and be made according to this diagnosis the loading parameters set individually. Can at the same time Appropriate indicators on the charger are provided to help diagnose to make it visually recognizable to the user.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß diese Daten sich durch die elektrische Codierung automatisch vom Ladegerät oder vom Verbraucher erkennen lassen.The advantage of the method according to the invention is that it The electrical coding automatically transfers data from the charger or to be recognized by the consumer.
Die meisten Energiespeicher (Akkupacks) benötigen eine Kontaktierung mittels einem Dreileitersystem.Most energy storage devices (battery packs) require contacting using a three-wire system.
- 1. Plus-Pol1. Plus pole
- 2. Minus-Pol2nd minus pole
- 3. Temperatur3. Temperature
Die Temperatur wird hierbei meist mittels eines NTC-Widerstandes ermittelt.The temperature is usually measured using an NTC resistor determined.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht nun, mittels dieses temperaturabhängigen Widerstandes und einer dazu parallelen Kapazität eine genaue Kennzeichnung der Daten eines Energiespeichers zu erhalten.The described method now enables this temperature-dependent resistance and a parallel capacity to get an exact identification of the data of an energy storage.
Die Parallelschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators ergibt einen Scheinwiderstand.The parallel connection of a resistor and a capacitor results an impedance.
Z= 1/(sqr (1/R)2 + (1/Xc)2)Z = 1 / (sqr (1 / R) 2 + (1 / Xc) 2 )
Durch das beschriebene Verfahren ist es nun möglich, die kapazitiven Anteile des Scheinwiderstandes zu bestimmen und den Wert der Kapazität zu erhalten. Dieser Wert der Kapazität dient dem Verbraucher oder dem Ladegerät als Erkennung, um welchen Energiespeichertyp es sich handelt.With the described method it is now possible to use the capacitive Determine portions of the impedance and the value of the capacitance to obtain. This value of the capacity serves the consumer or the consumer Charger as a recognition of the type of energy storage.
Die Messung erfolgt in der Gestalt, daß zuerst mittels eines Gleichstroms der ohmsche Wert des NTC-Widerstandes ermittelt wird und anschließend durch Aufschalten eines Wechselstroms von ca. 5 kHz der Scheinwiderstand der Anordnung bestimmt wird.The measurement takes place in the form that first by means of a DC current, the ohmic value of the NTC resistor is determined and then by applying an alternating current of approx. 5 kHz Impedance of the arrangement is determined.
Aus den sich daraus ergebenden Daten kann man nun mittels eines analogen oder digitalen Rechners, der sich im Ladegerät oder im Verbraucher befindet, den Wert des Kondensators bestimmen.From the resulting data you can now use an analog one or digital calculator located in the charger or in the consumer determine the value of the capacitor.
Dieser Kapazitätswert ist im Ladegerät oder im Verbraucher in einer Datentabelle hinterlegt, so daß eine einwandfreie Zuordnung der Daten des jeweiligen Energiespeichers mit dem gemessenen Kapazitätswert möglich ist.This capacity value is in the charger or in the consumer in one Data table deposited, so that a perfect assignment of the data of the respective energy store with the measured capacity value is possible.
Die Struktur der im Ladegerät oder im Verbraucher abgelegten Tabelle kann wie folgt aussehen. Z = Scheinwiderstand bei der Meßfrequenz.The structure of the table stored in the charger or in the consumer can look like this. Z = impedance at the measuring frequency.
Zum Beispiel gemessen bei: RNTC = 3,3 kOhm, Meßfrequenz = 5 kHz;For example measured at: R NTC = 3.3 kOhm, measuring frequency = 5 kHz;
Wie daraus ersichtlich wird, kann das einfache Verwenden einer Parallelkapazität zu einer genauen Einordnung des verwendeten Akkupacks oder Energiespeichers führen.As can be seen from this, simply using a Parallel capacity for a precise classification of the battery pack used or energy storage.
Die Anzahl der zuzuordnenden Daten und die Anzahl der verschiedenen Energiespeicher hängt nur von der Leistungsfähigkeit des verwendeten Meßsystems ab.The number of data to be assigned and the number of different Energy storage only depends on the performance of the used Measuring system.
Prinzipiell können zur Unterscheidung der Energiespeicher auch Induktivitäten eingesetzt werden. Bei der Verwendung von Kapazitäten ergibt sich jedoch durch den Kondensator eine Verminderung von möglichen hochfrequenten Spannungen auf der analogen Meßleitung zur Temperaturerfassung der Energiespeichertemperatur. Dieser Effekt gibt der Variante mit Kondensatoren einen Vorteil. Es ergibt sich dadurch also ein Filtereffekt.In principle, energy storage can also be used to differentiate Inductors are used. When using capacities however, the capacitor results in a reduction of possible high-frequency voltages on the analog test lead Temperature detection of the energy storage temperature. This effect gives an advantage in the variant with capacitors. It follows from this so a filter effect.
Der Kern der vorliegenden Erfindung liegt also darin, daß man zu dem ansonsten in einem Akkupack gewöhnlich vorhandenen Widerstand, der z. B. als NTC- oder als PTC-Widerstand ausgebildet ist, ein dem jeweiligen Akkupack angepaßtes Codierschaltglied zuschaltet, welches Schaltglied bevorzugt als Kondensator oder als Induktivität ausgebildet ist.The essence of the present invention lies in the fact that one can otherwise usually present in a battery pack resistance, the z. B. is designed as an NTC or PTC resistor, one for each Battery pack adapted coding switching element switches which switching element is preferably designed as a capacitor or as an inductor.
Im Fall der Verwendung einer Induktivität wurde diese in Serie zu dem NTC-Widerstand geschaltet werden, während bei der Verwendung eines Kondensators dieser bevorzugt parallel zum NTC geschaltet wird. Ebenso können komplexe Schaltungen zugeschaltet werden, deren elektrische Eigenschaften durch jeweils eine Gleichstrom-Messung und eine Wechselstrom-Messung bei einer bestimmten Frequenz bestimmbar sind.In the case of using an inductor, it became the series one NTC resistor can be switched while using a Capacitor this is preferably connected in parallel to the NTC. As well complex circuits can be connected, their electrical Properties by a direct current measurement and a AC measurement can be determined at a certain frequency.
Soweit in einem Akkupack herkömmlicher Art eine Temperaturmessung nicht stattfindet, kann es vorgesehen sein, statt eines NTC- oder PTC-Widerstandes einen normalen Festwiderstand zusammen mit dem vorher erwähnten Codierschaltglied, nämlich dem Kondensator oder der Induktivität einzubauen.Unless a temperature measurement in a conventional battery pack takes place, it can be provided instead of an NTC or PTC resistor a normal fixed resistor together with the previously mentioned coding switching element, namely the capacitor or Install inductance.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, statt des vorher erwähnten NTC- oder PTC-Widerstandes eine Diode, eine Zenerdiode oder einen oder mehrere Transistoren zu verwenden. Bei allen drei Schaltgliedern kann die charakteristische Kennlinie ausgenutzt werden, um jeweils einen bestimmten Typ dieses Schaltgliedes einem bestimmten Akkupack zuzuordnen, um so im Sinne der Erfindung eine individuelle Erkennung des Akkupacks zu ermöglichen.In another embodiment of the invention, it is provided instead of the aforementioned NTC or PTC resistor one diode, one Zener diode or one or more transistors to use. The characteristic curve can be used for all three switching elements be exploited to each a specific type of this switching element to assign a specific battery pack, so as a within the meaning of the invention to enable individual recognition of the battery pack.
Allerdings wird die Parallelschaltung eines Kondensators bzw. die Serienschaltung einer Induktivität zu einem herkömmlich, normalerweise im Akkupack bereits schon vorhandenen temperaturabhängigen Widerstand bevorzugt, weil dies den geringsten Schaltungsaufwand ergibt.However, the parallel connection of a capacitor or the Series connection of an inductor to a conventional, normally Temperature-dependent resistance already present in the battery pack preferred because this results in the least amount of circuitry.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject matter of the present invention does not arise only from the subject of the individual claims, but also from the combination of the individual claims.
Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung - offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All in the documentation - including the summary - Disclosed information and features, especially those in the drawings Spatial training shown are essential to the invention claimed, insofar as they are individually or in combination with the stand of technology are new.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor. Es zeigtIn the following the invention is based on only one Execution path illustrating drawings explained in more detail. Go here from the drawings and their description further essential to the invention Features and advantages of the invention. It shows
Fig. 1 schematisiert ein Schaltbild einer Schaltung nach der Erfindung, Fig. 1 is a schematic diagram of a circuit according to the invention,
Fig. 2 das Spannungsdiagramm einer ersten Messung am Ausgang des Mikroprozessors, Fig. 2 shows the diagram of a first voltage measurement at the output of the microprocessor,
Fig. 3 das Spannungsdiagramm der zweiten Messung am gleichen Ausgang des Mikroprozessors. Fig. 3 shows the voltage diagram of the second measurement at the same output of the microprocessor.
Ein Akkupack 1 besteht in herkömmlicher Weise aus einem Gehäuse, in dem mehrere Akkumulatoren 2 in Serie geschaltet sind. Diese Akkumulatoren 2 werden über die Anschlüsse 5, 6 mit einer entsprechenden Ladespannung versorgt, wobei die Ladespannung über die Leitung 4 an einem Anschluß 7 angelegt wird. Es ist in der Zeichnung nicht näher dargestellt, welche Anschlüsse des Mikroprozessors verwendet werden, um die Ladespannung am Anschluß 7 zu erzeugen.A battery pack 1 conventionally consists of a housing in which several batteries 2 are connected in series. These accumulators 2 are supplied with a corresponding charging voltage via the connections 5 , 6 , the charging voltage being applied to a connection 7 via the line 4 . It is not shown in the drawing which connections of the microprocessor are used to generate the charging voltage at connection 7 .
Im Akkupack 1 findet gleichzeitig eine Temperaturmessung über einen temperaturabhängigen Widerstand 3 statt, der einerseits über den Anschluß 8 am Akkupack 1 nach außen geführt ist und der über eine Leitung 19 mit dem Anschluß 6 des Akkumulators 2 verbunden ist.In the battery pack 1 , a temperature measurement takes place simultaneously via a temperature-dependent resistor 3 , which is led to the outside via the connector 8 on the battery pack 1 and which is connected to the connector 6 of the battery 2 via a line 19 .
Über die Leitung 9, die am Anschluß 8 anliegt, wird die Messung der Temperatur und die individuelle Erkennung des Akkupacks aufgrund der erfindungsgemäßen Codierung erbracht.The measurement of the temperature and the individual recognition of the battery pack are carried out on the line 9 , which is connected to the connection 8 , on the basis of the coding according to the invention.
Es ist hierbei ein Mikroprozessor 18 vorhanden, der auch als Analogrechner ausgebildet sein könnte. Dieser Mikroprozessor wird über den Anschluß 10 und die Leitung 11 mit einer Versorgungsspannung versorgt. Die Meßspannung, die über die Leitung 9 abgenommen wird, wird über einen Integrator 12 aufintegriert. Der Integrator 12 besteht aus einer in Serie geschalteten Diode 13, zu der parallel ein Kondensator 14 geschaltet ist. Am Anschluß 15 liegt somit die Meßspannung an, welche ein Maß für die Temperatur des Akkupacks ist und die gleichzeitig für die individuelle Erkennung des Akkupacks verwendet wird.There is a microprocessor 18 here, which could also be designed as an analog computer. This microprocessor is supplied with a supply voltage via connection 10 and line 11 . The measuring voltage, which is taken off via line 9 , is integrated via an integrator 12 . The integrator 12 consists of a diode 13 connected in series, to which a capacitor 14 is connected in parallel. The measuring voltage, which is a measure of the temperature of the battery pack and which is simultaneously used for the individual detection of the battery pack, is thus present at the connection 15 .
Zur individuellen Erkennung werden zwei unterschiedliche Messungen durchgeführt, um einmal den Gleichstrom-Widerstand des Widerstandes 3 zu erfassen und zum zweiten den Wechselstrom-Widerstand Z.For individual recognition, two different measurements are carried out, in order to detect the DC resistance of the resistor 3 on the one hand and the AC resistance Z on the other.
Hierbei werden am Ausgang 17 des Mikroprozessors 18 zwei verschiedene Meßspannungen erzeugt, die über den Vorwiderstand 16 auf die Leitung 9 geschaltet werden.In this case, two different measuring voltages are generated at the output 17 of the microprocessor 18 and are connected to the line 9 via the series resistor 16 .
Gemäß Fig. 2 wird zunächst zur Gleichstrom-Messung eine Gleichspannung über eine gewisse Zeit t am Anschluß 17 erzeugt. Nachdem der Anschluß 6 auf Masse liegt, genauso wie ein Anschluß des Mikroprozessors 18, ergibt sich somit ein Spannungsteiler und der Gleichstrom-Widerstand des Widerstandes 3 kann somit am Meßeingang (Anschluß 15) erfaßt werden.According to FIG. 2, a DC voltage is initially generated at terminal 17 for a certain time t for DC measurement. After the connection 6 is connected to ground, just like a connection of the microprocessor 18 , a voltage divider results and the direct current resistance of the resistor 3 can thus be detected at the measurement input (connection 15 ).
Nach dem Ablauf der Zeit t wird über eine gewisse weitere Zeit t1 eine Wechselspannungs-Messung durchgeführt, indem am Anschluß 17 gemäß Fig. 3 eine Rechteckfrequenz von z. B. 5 kHz erzeugt wird, welche Spannung den Widerstand 3 durchfließt und ebenso den parallel zum Widerstand 3 geschalteten Meßkondensator 21.After the lapse of the time t is an AC-measurement is performed over a certain additional time t1, by the terminal 17 of FIG. 3 is a rectangular frequency of z. B. 5 kHz is generated, which voltage flows through the resistor 3 and also the measuring capacitor 21 connected in parallel with the resistor 3 .
Der Meßkondensator 21 ist in seiner Größe so gewählt, daß er einen meßbaren Scheinwiderstand ergibt und er ist individuell diesem Akkupack 1 zugeordnet. Das heißt, würde ein Akkupack mit einer anderen Anzahl von Akkumulatoren oder anderen Ladeeigenschaften vorliegen, würde ein anderer Meßkondensator 21 verwendet werden, der einen anderen Scheinwiderstand ergibt.The measuring capacitor 21 is selected in size so that it gives a measurable impedance and it is individually assigned to this battery pack 1 . That is, if there were a battery pack with a different number of batteries or different charging properties, a different measuring capacitor 21 would be used, which gives a different impedance.
Dieser Meßkondensator 21 ist in der Leitung 20 parallel zu dem Widerstand 3 geschaltet. Es ergibt sich somit mit der Wechselspannung gemäß Fig. 3 ein Wechselstrom-Widerstand, der ebenfalls am Anschluß 15 des Mikroprozessors gemessen wird.This measuring capacitor 21 is connected in line 20 in parallel to the resistor 3 . The AC voltage according to FIG. 3 thus results in an AC resistance, which is also measured at connection 15 of the microprocessor.
Aus der vorstehenden Tabelle kann nun aufgrund der beiden vorhandenen Daten (Gleichstrom-Widerstand und Wechselstrom-Widerstand) der konkrete Typ des vorliegenden Akkupacks dadurch bestimmt werden, daß diese Daten mit einer im Mikroprozessor abgelegten Daten-Bibliothek verglichen werden.From the table above can now be based on the two available Data (DC resistance and AC resistance) the concrete Type of the present battery pack can be determined by this data compared with a data library stored in the microprocessor become.
Aus dieser Daten-Bibliothek werden dann die ladespezifischen Parameter ausgelesen und dem Mikroprozessor mitgeteilt, so daß damit eine optimale Aufladung gewährleistet ist.The load-specific parameters are then made from this data library read out and communicated to the microprocessor, so that an optimal Charging is guaranteed.
Gleichzeitig kann eine GUT-SCHLECHT-Anzeige am Ladegerät selbst optisch dargestellt werden, um dem Benutzer den Wirkungsgrad der Aufladung und die Qualität des Akkupacks optimal mitzuteilen.At the same time, a GOOD-BAD display on the charger itself can be visual are presented to the user the efficiency of charging and to communicate the quality of the battery pack optimally.
Zeichnungs-LegendeDrawing legend
1 Akkupack
2 Akkumulator
3 Widerstand
4 Leitung
5 Anschluß
6 Anschluß
7 Anschluß
8 Anschluß
9 Leitung
10 Anschluß
11 Leitung
12 Integrator
13 Diode
14 Kondensator
15 Anschluß (Meßeingang)
16 Vorwiderstand
17 Ausgang (Meßausgang)
18 Mikroprozessor
19 Leitung
20 Leitung
21 Meßkondensator 1 battery pack
2 accumulator
3 resistance
4 line
5 connection
6 connection
7 connection
8 connection
9 line
10 connection
11 line
12 integrator
13 diode
14 capacitor
15 connection (measuring input)
16 series resistor
17 output (measuring output)
18 microprocessor
19 management
20 line
21 measuring capacitor
Claims (6)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE4225686A DE4225686A1 (en) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | Microprocessor circuit arrangement for identifying and charging a battery pack - detects and displays electrical code, and processes signal from temp. sensor in battery pack |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=6464776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4225686A Ceased DE4225686A1 (en) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | Microprocessor circuit arrangement for identifying and charging a battery pack - detects and displays electrical code, and processes signal from temp. sensor in battery pack |
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| DE (1) | DE4225686A1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0844486A2 (en) * | 1996-11-22 | 1998-05-27 | Alps Electric Co., Ltd. | Electronic apparatus incorporating battery |
| US5945803A (en) * | 1998-06-09 | 1999-08-31 | Black & Decker Inc. | Apparatus for determining battery pack temperature and identity |
| DE19817423C2 (en) * | 1998-04-18 | 2003-09-18 | Metabowerke Gmbh | Method and device for recognizing a battery pack |
| WO2005093878A2 (en) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Siemens Aktiengesellschaft | System provided with a battery |
| CN103197258A (en) * | 2013-04-09 | 2013-07-10 | 青岛海信移动通信技术股份有限公司 | Battery type detection method and mobile terminal |
| CN104821417A (en) * | 2014-01-30 | 2015-08-05 | 赫拉胡克公司 | Battery and method for determining the ageing state of a battery |
| US9627908B2 (en) | 2012-03-13 | 2017-04-18 | Maxwell Technologies, Inc. | Ultracapacitor and battery combination with electronic management system |
| US10403939B2 (en) | 2010-12-30 | 2019-09-03 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Single wire battery pack temperature and identification method |
| EP2659542B1 (en) * | 2010-12-30 | 2020-07-22 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Single wire battery pack temperature and identification method |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3526045A1 (en) * | 1985-07-20 | 1987-01-22 | Bosch Gmbh Robert | Method for charging nickel-cadmium accumulators |
| DE3528659A1 (en) * | 1985-08-09 | 1987-02-19 | Jungheinrich Kg | Battery charging installation |
| DE3539441A1 (en) * | 1985-11-07 | 1987-05-21 | Jungheinrich Kg | METHOD FOR BATTERY DETECTION FOR BATTERIES TO BE CONNECTED TO A CHARGER, AND BATTERY DETECTING SYSTEM FOR CARRYING OUT THIS METHOD |
| DE3605627A1 (en) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Elektron Bremen | METHOD AND DEVICE FOR TRANSMITTING THE DATA FROM A VOLTAGE SOURCE (BATTERY) TO A DATA PROCESSING SYSTEM |
| DE3815001A1 (en) * | 1988-05-03 | 1989-11-16 | Ullmann Ulo Werk | DEVICE FOR CHARGING ACCUMULATORS |
| EP0394074A2 (en) * | 1989-04-21 | 1990-10-24 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for determining battery type and modifying operating characteristics |
| DE4001450A1 (en) * | 1990-01-19 | 1991-07-25 | Merten Gmbh & Co Kg Geb | Combination of electrical equipment of different types - which intelligent microprocessor unit recognises identity of connected adaptor by DC voltage on data link |
| DE9107186U1 (en) * | 1991-06-11 | 1991-08-01 | Chieh, Tingh Shao, Taipeh/T'ai-pei | Battery charger for a portable computer |
-
1992
- 1992-08-04 DE DE4225686A patent/DE4225686A1/en not_active Ceased
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3526045A1 (en) * | 1985-07-20 | 1987-01-22 | Bosch Gmbh Robert | Method for charging nickel-cadmium accumulators |
| DE3528659A1 (en) * | 1985-08-09 | 1987-02-19 | Jungheinrich Kg | Battery charging installation |
| DE3539441A1 (en) * | 1985-11-07 | 1987-05-21 | Jungheinrich Kg | METHOD FOR BATTERY DETECTION FOR BATTERIES TO BE CONNECTED TO A CHARGER, AND BATTERY DETECTING SYSTEM FOR CARRYING OUT THIS METHOD |
| DE3605627A1 (en) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Elektron Bremen | METHOD AND DEVICE FOR TRANSMITTING THE DATA FROM A VOLTAGE SOURCE (BATTERY) TO A DATA PROCESSING SYSTEM |
| DE3815001A1 (en) * | 1988-05-03 | 1989-11-16 | Ullmann Ulo Werk | DEVICE FOR CHARGING ACCUMULATORS |
| EP0394074A2 (en) * | 1989-04-21 | 1990-10-24 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for determining battery type and modifying operating characteristics |
| DE4001450A1 (en) * | 1990-01-19 | 1991-07-25 | Merten Gmbh & Co Kg Geb | Combination of electrical equipment of different types - which intelligent microprocessor unit recognises identity of connected adaptor by DC voltage on data link |
| DE9107186U1 (en) * | 1991-06-11 | 1991-08-01 | Chieh, Tingh Shao, Taipeh/T'ai-pei | Battery charger for a portable computer |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0844486A3 (en) * | 1996-11-22 | 1998-07-08 | Alps Electric Co., Ltd. | Electronic apparatus incorporating battery |
| EP0844486A2 (en) * | 1996-11-22 | 1998-05-27 | Alps Electric Co., Ltd. | Electronic apparatus incorporating battery |
| DE19817423C2 (en) * | 1998-04-18 | 2003-09-18 | Metabowerke Gmbh | Method and device for recognizing a battery pack |
| EP1637897A3 (en) * | 1998-06-09 | 2006-04-05 | BLACK & DECKER INC. | Method for determining the identity of a battery pack |
| EP0964258B1 (en) * | 1998-06-09 | 2006-11-02 | Black & Decker Inc. | Apparatus for determining battery pack temperature and identity |
| EP0964258A2 (en) * | 1998-06-09 | 1999-12-15 | Black & Decker Inc. | Apparatus for determining battery pack temperature and identity |
| US5945803A (en) * | 1998-06-09 | 1999-08-31 | Black & Decker Inc. | Apparatus for determining battery pack temperature and identity |
| EP1637897A2 (en) * | 1998-06-09 | 2006-03-22 | BLACK & DECKER INC. | Method for determining the identity of a battery pack |
| DE102004014136A1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-10-20 | Siemens Ag | Arrangement with a battery |
| WO2005093878A3 (en) * | 2004-03-23 | 2006-07-27 | Siemens Ag | System provided with a battery |
| WO2005093878A2 (en) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Siemens Aktiengesellschaft | System provided with a battery |
| DE102004014136B4 (en) * | 2004-03-23 | 2007-12-06 | Siemens Ag | Arrangement with a battery |
| CN1934730B (en) * | 2004-03-23 | 2010-06-16 | 西门子公司 | Apparatus provided with a battery |
| US10403939B2 (en) | 2010-12-30 | 2019-09-03 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Single wire battery pack temperature and identification method |
| EP2659542B1 (en) * | 2010-12-30 | 2020-07-22 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Single wire battery pack temperature and identification method |
| US9627908B2 (en) | 2012-03-13 | 2017-04-18 | Maxwell Technologies, Inc. | Ultracapacitor and battery combination with electronic management system |
| CN103197258A (en) * | 2013-04-09 | 2013-07-10 | 青岛海信移动通信技术股份有限公司 | Battery type detection method and mobile terminal |
| CN103197258B (en) * | 2013-04-09 | 2015-12-02 | 青岛海信移动通信技术股份有限公司 | A kind of battery type detection method and mobile terminal |
| CN104821417A (en) * | 2014-01-30 | 2015-08-05 | 赫拉胡克公司 | Battery and method for determining the ageing state of a battery |
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