JP2003279630A - 消費装置に接続される蓄電池の充電状態を求めるための装置 - Google Patents
消費装置に接続される蓄電池の充電状態を求めるための装置Info
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- JP2003279630A JP2003279630A JP2003013957A JP2003013957A JP2003279630A JP 2003279630 A JP2003279630 A JP 2003279630A JP 2003013957 A JP2003013957 A JP 2003013957A JP 2003013957 A JP2003013957 A JP 2003013957A JP 2003279630 A JP2003279630 A JP 2003279630A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 消費装置に接続される蓄電池の充電状態が、
できる限り小さな回路技術的コストで求められるように
すること。 【解決手段】 消費装置、殊に電動工具機械に接続され
る蓄電池の充電状態を求める装置であって、手段（６）
が設けられており、この手段により、上記の蓄電池
（１）の動作量が検出されて、この動作量から充電状態
が導き出される形式の、蓄電池の充電状態を求める装置
において、上記の手段（６）により、蓄電池（１）の端
子電圧が検出されかつ消費装置（２）によって消費され
る電流のレベルが所定の値に達する場合に蓄電池（１）
の出力端子（８，９）に加わる電圧値だけから充電状態
が導き出されることを特徴とする、蓄電池の充電状態を
求める装置を構成する。
できる限り小さな回路技術的コストで求められるように
すること。 【解決手段】 消費装置、殊に電動工具機械に接続され
る蓄電池の充電状態を求める装置であって、手段（６）
が設けられており、この手段により、上記の蓄電池
（１）の動作量が検出されて、この動作量から充電状態
が導き出される形式の、蓄電池の充電状態を求める装置
において、上記の手段（６）により、蓄電池（１）の端
子電圧が検出されかつ消費装置（２）によって消費され
る電流のレベルが所定の値に達する場合に蓄電池（１）
の出力端子（８，９）に加わる電圧値だけから充電状態
が導き出されることを特徴とする、蓄電池の充電状態を
求める装置を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、消費装置、殊に電
動工具機械に接続される蓄電池の充電状態を求めるため
の装置に関し、ここでは手段が設けられており、この手
段によって蓄電池の動作量が検出されて、ここからその
充電状態が導き出される。
動工具機械に接続される蓄電池の充電状態を求めるため
の装置に関し、ここでは手段が設けられており、この手
段によって蓄電池の動作量が検出されて、ここからその
充電状態が導き出される。
【０００２】
【従来の技術】蓄電池で動作する電気装置、例えば電動
工具機械の操作員にとって、蓄電池の目下の充電状態が
その都度表示されれば極めて好都合である。これによっ
て操作員に分かるのは、この電気装置が、接続された蓄
電池によってまだ十分に動作可能であるか否か、および
どのくらい動作可能かである。ＤＥ４１０６７２５Ａ１
から蓄電池の充電状態を求めるための装置が公知であ
り、この従来技術によれば充電状態は、消費装置を介し
て流れる電流から導き出される。電流を測定するためお
よびここから充電状態を導き出すためには、比較的高い
回路技術的コストが必要である。
工具機械の操作員にとって、蓄電池の目下の充電状態が
その都度表示されれば極めて好都合である。これによっ
て操作員に分かるのは、この電気装置が、接続された蓄
電池によってまだ十分に動作可能であるか否か、および
どのくらい動作可能かである。ＤＥ４１０６７２５Ａ１
から蓄電池の充電状態を求めるための装置が公知であ
り、この従来技術によれば充電状態は、消費装置を介し
て流れる電流から導き出される。電流を測定するためお
よびここから充電状態を導き出すためには、比較的高い
回路技術的コストが必要である。
【０００３】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許第４１０６７２５
Ａ１号明細書
Ａ１号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた形式の装置を提供して、消費装置に接続される
蓄電池の充電状態が、できる限り小さな回路技術的コス
トで求められるようにすることである。
に述べた形式の装置を提供して、消費装置に接続される
蓄電池の充電状態が、できる限り小さな回路技術的コス
トで求められるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題は、請求項１の
特徴部分に記載された特徴的構成により、手段が設けら
れており、この手段により、蓄電池の端子電圧が検出さ
れかつ消費装置によって消費される電流のレベルが所定
の値に達する場合に蓄電池の出力端子に加わる電圧値だ
けから充電状態が導き出されることによって解決され
る。この端子電圧は、例えばリチウム−イオン蓄電池で
は充電状態に直接比例する。したがって端子電圧から蓄
電池の充電状態を導き出し、最終的に表示も行うために
コストのかかる回路技術的手段は不要なのである。
特徴部分に記載された特徴的構成により、手段が設けら
れており、この手段により、蓄電池の端子電圧が検出さ
れかつ消費装置によって消費される電流のレベルが所定
の値に達する場合に蓄電池の出力端子に加わる電圧値だ
けから充電状態が導き出されることによって解決され
る。この端子電圧は、例えばリチウム−イオン蓄電池で
は充電状態に直接比例する。したがって端子電圧から蓄
電池の充電状態を導き出し、最終的に表示も行うために
コストのかかる回路技術的手段は不要なのである。
【０００６】本発明の有利な発展形態は従属請求項に記
載されている。
載されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】ここで有利であるのは、端子電圧
が検出されかつここから充電状態が導き出される上記の
固定の所定の電流レベルが値ゼロを有すること、すなわ
ち消費装置がオフにされることである。
が検出されかつここから充電状態が導き出される上記の
固定の所定の電流レベルが値ゼロを有すること、すなわ
ち消費装置がオフにされることである。
【０００８】また有利であるのは消費装置が別の手段を
有することであり、ここでは電流が所定のレベル値を有
する場合、この手段により、前記の充電状態を決定する
ために設けられた手段に、蓄電池の目下加えられている
端子電圧を検出すべきであることがシグナリングされ
る。ここで殊に有利であるのは、消費装置に設けられて
いるこの手段によって、消費装置の電流供給をオンない
しはオフにするスイッチのポジションが識別され、消費
装置がオフにされる場合、上記の手段により、充電状態
を決定するために設けられる手段に、目下加えられてい
る蓄電池の端子電圧が検出すべきであることがシグナリ
ングされることである。
有することであり、ここでは電流が所定のレベル値を有
する場合、この手段により、前記の充電状態を決定する
ために設けられた手段に、蓄電池の目下加えられている
端子電圧を検出すべきであることがシグナリングされ
る。ここで殊に有利であるのは、消費装置に設けられて
いるこの手段によって、消費装置の電流供給をオンない
しはオフにするスイッチのポジションが識別され、消費
装置がオフにされる場合、上記の手段により、充電状態
を決定するために設けられる手段に、目下加えられてい
る蓄電池の端子電圧が検出すべきであることがシグナリ
ングされることである。
【０００９】蓄電池の温度はその充電状態に所定の影響
を与えるため、充電状態をできる限り誤差なしに検出す
るのに有利であるのは、測定した端子電圧から導き出し
た充電状態に対して補正ファクタをこの温度から形成す
ることである。
を与えるため、充電状態をできる限り誤差なしに検出す
るのに有利であるのは、測定した端子電圧から導き出し
た充電状態に対して補正ファクタをこの温度から形成す
ることである。
【００１０】
【実施例】以下では図面に示した２つの実施例に基づい
て本発明を詳しく説明する。
て本発明を詳しく説明する。
【００１１】図１には蓄電池１およびこれに接続された
消費装置２のブロック回路図が示されている。この消費
装置は、通例、電気装置、例えば電動工具機械（例え
ば、ドライバ（Schrauber）、ドリル、ハンマードリ
ル、のこぎりなど）である。図１では消費装置を表すブ
ロック２に、例えば電動工具機械で使用される駆動モー
タ３が示されている。ただ１つの蓄電池セルまたは互い
に接続された複数の蓄電池セルから構成可能な蓄電池１
は、電流供給線路４および５を介して消費装置２に接続
されている。
消費装置２のブロック回路図が示されている。この消費
装置は、通例、電気装置、例えば電動工具機械（例え
ば、ドライバ（Schrauber）、ドリル、ハンマードリ
ル、のこぎりなど）である。図１では消費装置を表すブ
ロック２に、例えば電動工具機械で使用される駆動モー
タ３が示されている。ただ１つの蓄電池セルまたは互い
に接続された複数の蓄電池セルから構成可能な蓄電池１
は、電流供給線路４および５を介して消費装置２に接続
されている。
【００１２】図１のブロック回路図はさらに、蓄電池１
の充電状態を求める装置６を有している。装置６は、消
費装置２を表す装置または蓄電池１のいずれかに組み込
むことができ、または独立したユニットとすることも可
能である。装置６には表示ユニット７が電気的に接続さ
れており、このユニットにより、装置６で求められた充
電状態が表示される。ここでは発光ダイオードを設ける
ことができ、この発光ダイオードによって複数の充電状
態レベルを表示可能である。表示ユニット７は位置的に
装置６に接続することも、消費装置２または蓄電池１に
配置することも、またはこれらのすべてとは位置的に切
り離されたユニットとすることも可能である。
の充電状態を求める装置６を有している。装置６は、消
費装置２を表す装置または蓄電池１のいずれかに組み込
むことができ、または独立したユニットとすることも可
能である。装置６には表示ユニット７が電気的に接続さ
れており、このユニットにより、装置６で求められた充
電状態が表示される。ここでは発光ダイオードを設ける
ことができ、この発光ダイオードによって複数の充電状
態レベルを表示可能である。表示ユニット７は位置的に
装置６に接続することも、消費装置２または蓄電池１に
配置することも、またはこれらのすべてとは位置的に切
り離されたユニットとすることも可能である。
【００１３】充電状態を求める装置６は、蓄電池１の２
つの出力端子８および９に接触接続している。詳しく言
うと装置６により、２つの出力端子８および９において
蓄電池１の端子電圧が取り出されるのである。この端子
電圧は、蓄電池１の目下の充電状態に比例する。このこ
とは殊にリチウム−イオン−蓄電池に当てはまることで
ある。この結果、回路技術的に簡単な手段によって、測
定した端子電圧を直接、充電状態として表示できるので
ある。
つの出力端子８および９に接触接続している。詳しく言
うと装置６により、２つの出力端子８および９において
蓄電池１の端子電圧が取り出されるのである。この端子
電圧は、蓄電池１の目下の充電状態に比例する。このこ
とは殊にリチウム−イオン−蓄電池に当てはまることで
ある。この結果、回路技術的に簡単な手段によって、測
定した端子電圧を直接、充電状態として表示できるので
ある。
【００１４】しかしながら蓄電池１の充電状態について
できるだけ誤りのない情報を得るために、つぎのような
端子電圧値だけから充電状態を導き出す。すなわちこの
端子電圧値は、消費装置２によって消費される電流が所
定の固定のレベルである際に蓄電池１に加わる端子電圧
値である。したがって充電状態を求める装置６は、消費
装置２によって消費される電流が、この所定の固定のレ
ベルにいつ到達したかについての情報を必要とする。図
１に示した実施例によれば装置６は、この情報を信号線
路１０を介して消費装置２から受け取る。この情報が消
費装置２において有利に得られるのは、この消費装置
が、電動工具機械ではしばしばそうであるように制御電
子回路１１を有する場合であり、ここでこの制御電子回
路により、消費装置２によって消費される電流が測定さ
れる。制御電子回路１１を介して公知のように例えば駆
動モータのトルクまたは回転数制御が行われる。簡単な
閾値判定により制御電子回路１１によって決定されるの
は、消費装置２によって消費される電流が、上記のあら
かじめ定めた固定のレベル値にいつ到達したかである。
信号線路１０を介し消費装置２の制御電子回路１１か
ら、上記の所定の電流レベルに到達したことの情報を装
置６が受け取るとただちに、装置６はこの時点で加えら
れている蓄電池１の端子電圧を検出する。この端子電圧
は、蓄電池の目下の充電状態に比例し、表示ユニット７
に表示される。
できるだけ誤りのない情報を得るために、つぎのような
端子電圧値だけから充電状態を導き出す。すなわちこの
端子電圧値は、消費装置２によって消費される電流が所
定の固定のレベルである際に蓄電池１に加わる端子電圧
値である。したがって充電状態を求める装置６は、消費
装置２によって消費される電流が、この所定の固定のレ
ベルにいつ到達したかについての情報を必要とする。図
１に示した実施例によれば装置６は、この情報を信号線
路１０を介して消費装置２から受け取る。この情報が消
費装置２において有利に得られるのは、この消費装置
が、電動工具機械ではしばしばそうであるように制御電
子回路１１を有する場合であり、ここでこの制御電子回
路により、消費装置２によって消費される電流が測定さ
れる。制御電子回路１１を介して公知のように例えば駆
動モータのトルクまたは回転数制御が行われる。簡単な
閾値判定により制御電子回路１１によって決定されるの
は、消費装置２によって消費される電流が、上記のあら
かじめ定めた固定のレベル値にいつ到達したかである。
信号線路１０を介し消費装置２の制御電子回路１１か
ら、上記の所定の電流レベルに到達したことの情報を装
置６が受け取るとただちに、装置６はこの時点で加えら
れている蓄電池１の端子電圧を検出する。この端子電圧
は、蓄電池の目下の充電状態に比例し、表示ユニット７
に表示される。
【００１５】消費装置２によって消費される電流に対す
る上記の固定の所定のレベル値としてレベルゼロを選択
することは有利であり、ここでこのレベル値は、このレ
ベル値における蓄電池１の端子電圧が、その充電状態を
示す量として検出されるべきであるレベル値である。消
費装置によって消費される電流は、消費装置２が蓄電池
１から遮断される場合、つねにレベルゼロを有する。消
費装置はいずれもスイッチ１２を有しており、このスイ
ッチによってこの消費装置をオンないしはオフにするこ
とができる。消費装置２の制御電子回路１１によってス
イッチ１２のポジションを検出可能である。スイッチ１
２が開成するとただちに制御電子回路１１により、信号
線路１０を介して初期化信号が装置６に出力され、つぎ
のこの装置によって蓄電池１の端子電圧が検出される。
る上記の固定の所定のレベル値としてレベルゼロを選択
することは有利であり、ここでこのレベル値は、このレ
ベル値における蓄電池１の端子電圧が、その充電状態を
示す量として検出されるべきであるレベル値である。消
費装置によって消費される電流は、消費装置２が蓄電池
１から遮断される場合、つねにレベルゼロを有する。消
費装置はいずれもスイッチ１２を有しており、このスイ
ッチによってこの消費装置をオンないしはオフにするこ
とができる。消費装置２の制御電子回路１１によってス
イッチ１２のポジションを検出可能である。スイッチ１
２が開成するとただちに制御電子回路１１により、信号
線路１０を介して初期化信号が装置６に出力され、つぎ
のこの装置によって蓄電池１の端子電圧が検出される。
【００１６】端子電圧を検出するための装置６の初期化
は蓄電池１側から行うことも可能であり、これは図２に
示した実施例に示されている。蓄電池ケーシングにはし
ばしば回路１３が設けられており、この回路によって、
蓄電池１の充電ないしは放電が監視または制御される。
回路１３により、通例、蓄電池１の放電電流、すなわち
消費装置２によって消費される電流も測定される。この
場合、この回路により、電流が所定のレベルに到達した
か否かについてこの電流を監視することができる。この
所定の電流レベルの到達するとつねに、回路１３は、充
電状態を求める装置６につぎのことをシグナリングす
る。すなわち、蓄電池１の端子電圧が、充電状態を示す
量として検出されるべきであることをシグナリングする
のである。
は蓄電池１側から行うことも可能であり、これは図２に
示した実施例に示されている。蓄電池ケーシングにはし
ばしば回路１３が設けられており、この回路によって、
蓄電池１の充電ないしは放電が監視または制御される。
回路１３により、通例、蓄電池１の放電電流、すなわち
消費装置２によって消費される電流も測定される。この
場合、この回路により、電流が所定のレベルに到達した
か否かについてこの電流を監視することができる。この
所定の電流レベルの到達するとつねに、回路１３は、充
電状態を求める装置６につぎのことをシグナリングす
る。すなわち、蓄電池１の端子電圧が、充電状態を示す
量として検出されるべきであることをシグナリングする
のである。
【００１７】図１および２に示した２つの実施例では蓄
電池１に温度センサ１４が設けられており、この温度セ
ンサにより、充電状態を求める装置６に目下の蓄電池１
の温度が伝送される。蓄電池１の充電状態は、温度に対
して所定の依存性を有するため、求める充電状態の精度
を高めるのに有利であるのは、この温度から補正値を形
成することであり、ここでこの補正値は、測定した端子
電圧から導出される充電状態に対する補正値である。す
なわち、蓄電池１の温度が上昇すると、真の充電状態
は、測定した端子電圧から導出された充電状態よりも大
きくなるのである。
電池１に温度センサ１４が設けられており、この温度セ
ンサにより、充電状態を求める装置６に目下の蓄電池１
の温度が伝送される。蓄電池１の充電状態は、温度に対
して所定の依存性を有するため、求める充電状態の精度
を高めるのに有利であるのは、この温度から補正値を形
成することであり、ここでこの補正値は、測定した端子
電圧から導出される充電状態に対する補正値である。す
なわち、蓄電池１の温度が上昇すると、真の充電状態
は、測定した端子電圧から導出された充電状態よりも大
きくなるのである。
【００１８】上記の説明および請求項において蓄電池の
端子電圧という場合、この蓄電池が互いに接続された複
数の蓄電池セルからなる限りは、上記の端子電圧は１つ
または複数の個別の蓄電池セルに加わる端子電圧とする
ことも可能である。
端子電圧という場合、この蓄電池が互いに接続された複
数の蓄電池セルからなる限りは、上記の端子電圧は１つ
または複数の個別の蓄電池セルに加わる端子電圧とする
ことも可能である。
【図１】部分的に消費装置側から制御される、蓄電池の
充電状態を求める装置と、消費装置に接続された蓄電池
とを示すブロック回路図である。
充電状態を求める装置と、消費装置に接続された蓄電池
とを示すブロック回路図である。
【図２】消費装置に接続された蓄電池と、蓄電池側から
制御される、充電状態を求める装置とを示すブロック回
路図である。
制御される、充電状態を求める装置とを示すブロック回
路図である。
１ 蓄電池
２ 消費装置
３ 駆動モータ
４，５ 電流供給線路
６ 蓄電池の充電状態を求める装置
７ 表示ユニット
８，９ 出力端子
１０ 信号線路
１１ 制御電子回路
１２ スイッチ
１３ 回路
１４ 温度センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G016 CB11 CB12 CC04 CC06 CC07
CC12 CC13 CF06
5G003 BA01 DA02 EA05
5H030 AA00 AS12 FF41 FF43 FF44
Claims (5)
- 【請求項１】 消費装置、殊に電動工具機械に接続され
る蓄電池の充電状態を求める装置であって、 手段（６）が設けられており、 該手段により、前記蓄電池（１）の動作量が検出され
て、該動作量から充電状態が導き出される形式の、蓄電
池の充電状態を求める装置において、 前記の手段（６）により、蓄電池（１）の端子電圧が検
出されかつ消費装置（２）によって消費される電流のレ
ベルが所定の値に達する場合に蓄電池（１）の出力端子
（８，９）に加わる電圧値だけから充電状態が導き出さ
れることを特徴とする、 蓄電池の充電状態を求める装置。 - 【請求項２】 前記手段（６）により、レベルゼロを有
する電流の際に前記の蓄電池（１）の出力端子（８，
９）に加わる電圧値から充電状態が導出される、 請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記消費装置（２）は、別の手段（１
１）を有しており、 電流が所定のレベル値を有する場合、該別の手段（１
１）により、前記の充電状態を決定するために設けられ
た手段（６）に、目下加えられている蓄電池（１）の端
子電圧を検出すべきであることがシグナリングされる、 請求項１または２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記の消費装置（２）に設けられている
別の手段（１１）によって、消費装置（２）の電流供給
をオンないしはオフにするスイッチ（１２）のポジショ
ンが識別され、 消費装置（２）がオフにされる場合、前記別の手段（１
１）により、前記の充電状態を決定するために設けられ
た手段（６）に、蓄電池（１）の目下加えられている端
子電圧を検出すべきであることがシグナリングされる、 請求項２または３に記載の装置。 - 【請求項５】 温度センサ（１４）によって蓄電池
（１）の温度がセンシングされ、 前記装置（６）により、測定した端子電圧から導き出さ
れた前記の充電状態に対する補正値が温度から形成され
る、請求項１に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10202604 | 2002-01-24 | ||
| DE10202604.1 | 2002-01-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003279630A true JP2003279630A (ja) | 2003-10-02 |
Family
ID=7712927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003013957A Abandoned JP2003279630A (ja) | 2002-01-24 | 2003-01-22 | 消費装置に接続される蓄電池の充電状態を求めるための装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030137303A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003279630A (ja) |
| CN (1) | CN1434303A (ja) |
| GB (1) | GB2385675A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7688075B2 (en) * | 2005-04-20 | 2010-03-30 | Sion Power Corporation | Lithium sulfur rechargeable battery fuel gauge systems and methods |
| US7649337B2 (en) | 2005-05-17 | 2010-01-19 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Power tool including a fuel gauge and method of operating the same |
| DE102006023187B4 (de) | 2005-05-17 | 2020-02-27 | Milwaukee Electric Tool Corp. | Verfahren zum Betreiben eines Batterieladegeräts sowie eine Kombination, welche eine Batterie und ein Batterieladegerät aufweist |
| JP6115204B2 (ja) * | 2013-03-12 | 2017-04-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池容量報知装置、及び電池容量報知装置を備える電動工具 |
| JP2020500396A (ja) * | 2016-10-03 | 2020-01-09 | スナップ − オン インコーポレイテッド | 自動化工具管理システムにおける再充電可能な工具およびバッテリーの状態監視 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3876931A (en) * | 1972-01-14 | 1975-04-08 | Fox Prod Co | Method and apparatus for determining battery performance at one temperature when battery is at another temperature |
| US4021718A (en) * | 1975-08-21 | 1977-05-03 | General Electric Company | Battery monitoring apparatus |
| US4460870A (en) * | 1981-07-23 | 1984-07-17 | Curtis Instruments, Inc. | Quiescent voltage sampling battery state of charge meter |
| US5744938A (en) * | 1996-07-16 | 1998-04-28 | Electronic Development, Inc. | Method and apparatus for testing a vehicle charge storage system |
| DE19643012B4 (de) * | 1996-10-18 | 2008-01-03 | Vb Autobatterie Gmbh & Co. Kgaa | Verfahren zur Ladung eines elektrischen Akkumulators mit einem Generator |
| JPH1138104A (ja) * | 1997-07-15 | 1999-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 電池の残存容量検出装置 |
| US6586130B1 (en) * | 2000-11-22 | 2003-07-01 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for determining the state of charge of a lithium-ion battery |
-
2003
- 2003-01-02 US US10/335,729 patent/US20030137303A1/en not_active Abandoned
- 2003-01-20 GB GB0301232A patent/GB2385675A/en not_active Withdrawn
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