NL1004893C2

NL1004893C2 - Inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie.

Info

Publication number: NL1004893C2
Application number: NL1004893A
Authority: NL
Inventors: Kenji Kawaguchi; Masayuki Toriyama
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 1998-07-29
Also published as: FR2743949B1; FR2743949A1; JP3428795B2; JPH09200965A; US5963140A; ITTO960959A1; NL1004893A1; IT1289689B1

Description

INRICHTING VOOR HET AANGEVEN VAN RESTERENDE BATTERIJ-ENERGIE

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het aangeven van resterende batterij -energie voor een batterij voor het opslaan van electrische energie, en meer in het bijzonder op een inrichting voor 5 het aangeven van resterende batterij-energie voor het integreren van een hoeveelheid electrische energie die opgeladen en ontladen is, met betrekking tot een voorafbepaalde ontladen tijd en een voorafbepaalde volledig opgeladen tijd, om daardoor een integratiefout te reduceren.

10 Een conventionele inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie voor een batterij integreert de electrische energie die ontladen en opgeladen is, met betrekking tot een referentiewaarde die de hoeveelheid electrische energie is op het tijdstip dat het 15 ontladen van de batterij voltooid is, en geeft een resterende hoeveelheid electrische energie weer, zoals beschreven in de openbaar gemaakte Japanse octrooiaanvrage 59-5975 .

Een energieweergeefschema is een absolute waar-20 de-weergeefproces dat de absolute waarde weergeeft van een resterende hoeveelheid electrische energie ten opzichte van een schaal die overeenkomt met een voorafbepaalde hoeveelheid electrische energie, bijvoorbeeld 0,8 Ah.

Een andere energieweergeefinrichting is een 25 relatieve waarde-weergeefproces dat de relatieve waarde van een resterende hoeveelheid electrische energie weergeeft in verhoudingen met betrekking tot een batterij capaciteit van 100%, waarbij de verhouding aangegeven worden door schaalverdelingen die elk 20% weergeven.

30 De capaciteit van batterijen varieert als gevolg van het herhaald opladen en ontladen en veroudering.

Volgens het absolute waarde-weergeefproces, 1004893 2 wanneer de batterij capaciteit groot is, correspondeert elke schaalverdeling met bijvoorbeeld 1 Ah, en de hoeveelheid electrische energie die met elke schaalverdeling overeenkomt reduceert langzaam. Wanneer daarentegen de 5 batterijcapaciteit klein is, correspondeert elke schaalverdeling bijvoorbeeld met 0,8 Ah, en de hoeveelheid electrische energie die correspondeert met elke schaalverdeling reduceert snel.

Dientengevolge, is het relatieve waarde-weer-10 geefproces nadelig doordat de gebruiker van een electrisch bediend apparaat die een dergelijke batterij als een energiebron gebruikt niet in staat is eenvoudig de resterende bedrijfstijd of werk van het electrisch bediende apparaat te herkennen van de schaalverdelingsweergave van 15 de resterende hoeveelheid electrische energie.

Bijvoorbeeld, kan de bestuurder van een electrisch voertuig niet inschatten welke afstand het electrische voertuig kan afleggen van de schaalverdelingsweergave van de resterende hoeveelheid electrische energie.

20 De inrichting voor het aangeven van de resteren de batterij-energie die de electrische energie die opgeladen en ontladen is integreert, met betrekking tot een referentiewaarde die de hoeveelheid electrische energie is op de tijd dat het ontladen van de batterij voltooid is, 25 en een resterende hoeveelheid electrische energie weergeeft kan de resterende hoeveelheid electrische energie nauwkeurig weergeven indien de batterij opgeladen wordt van de ontladen-voltooid tijd wanneer de batterij opgebruikt is. Indien de batterij echter herhaaldelijk opgela-30 den en ontladen wordt hoewel zij nog steeds een resterende hoeveelheid electrische energie bevat, dan lijdt de inrichting voor het aangeven van de resterende batterij-energie aan een integratiefout, en kan niet in staat zijn de resterende hoeveelheid electrische energie nauwkeurig 35 weer te geven.

Dit is daar de geïntegreerde waarde representerende de geschiedenis van de batterij en overeenkomende 1004893 3 met de resterende hoeveelheid electrische energie neigt om onnauwkeurig te zijn als gevolg van verscheidene correctief actoren .

Dientengevolge is de conventionele inrichting 5 voor het aangeven van resterende batterij-energie, indien gebruikt met een electrisch bediend apparaat dat de electrische energie opgeslagen in de batterij niet bij elke werkcyclus volledig gebruikt, problematisch doordat inte-gratiefouten opgebouwd worden, hetgeen het moeilijk maakt 10 om een momentele resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij en een resterende bedrijfstijd, etcetera van het electrisch bediende apparaat nauwkeurig te herkennen.

Bijvoorbeeld ondergaat de conventionele inrich-15 ting voor het aangeven van resterende batterij-energie, indien gebruikt met een fiets met hulpmotor of een electrisch voertuig dat de electrische energie opgeslagen in de batterij in elke werkcyclus niet volledig gebruikt, een nadeel doordat integratiefouten opgebouwd worden, hetgeen 20 het moeilijk voor de gebruiker maakt om een momentele resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij en de afstand die de fiets of het electrische voertuig kan afleggen nauwkeurig te herkennen.

Electrische energie zoals een electrische la-25 ding, een electrische stroom, een electrisch vermogen, of dergelijke wordt geïntegreerd gebaseerd op een electrische stroom die in of uit de batterij stroomt. Dientengevolge, wordt elke electrische stroom die in de batterij stroomt verder geïntegreerd, zelfs indien een batterij-oplader 3 0 verbonden is met de batterij en de batterij in werkelijkheid volledig opgeladen is, hetgeen veroorzaakt dat de geïntegreerde waarde de actueel opgeladen hoeveelheid electrische energie niet correct weergeeft.

Een meter voor het weergeven van de resterende 35 hoeveelheid electrische energie opgeslagen in een batterij bevat een bewegende spoelmeter die de resterende hoeveelheid electrische energie aangeeft met een aangeefwijzer.

1004893 4

De bewegende spoelmeter kan niet in afmeting gereduceerd worden daar hij een ruimte nodig heeft waarin de aangeef-wijzer draait.

Dit probleem manifesteert zich indien de batte-5 rij gebruikt wordt als een verwijderbare batterij op een fiets met hulpmotor waarvoor het uiterlijk belangrijk is en die een beperkte ruimte heeft voor het installeren van de meter.

De onderhavige uitvinding heeft als doel de 10 bovengenoemde problemen op te lossen. Een eerste doel van de onderhavige uitvinding is het weergeven van een resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in een batterij met een gereduceerde integratiefout, zelfs indien de batterij herhaaldelijk opgeladen en ontladen wordt 15 zonder in elke cyclus volledig ontladen te worden.

Een tweede doel van de onderhavige uitvinding is het minimaliseren van een integratiefout wanneer een batterij volledig ontladen is zelfs indien een electrische stroom van een batterij-oplader in de batterij stroomt die 20 hiermee verbonden is wanneer zij volledig ontladen is.

Een derde doel van de onderhavige uitvinding is het weergeven van een resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in een batterij zonder nadelig beïnvloed te worden door veranderingen in de capaciteit van 25 de batterij.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie die in staat is de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in een batterij 3 0 aan te geven onder het in beslag nemen van een kleine ruimte.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding voorzien in een inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie, bevattende: 3 5 een detecteerorgaan voor het detecteren van een voorafbepaalde ontladen tijd en een voorafbepaalde volledig opgeladen tijd van een batterij voor het opslaan van 1004893 5 energie; een integreerorgaan voor het integreren van electrische energie die opgeladen en ontladen is, waarbij als een geïntegreerde waarde een waarde beschouwd wordt 5 die overeenkomt met een hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de voorafbepaalde ontladen tijd en de voorafbepaalde volledig opgeladen tijd wanneer de voorafbepaalde ontladen tijd en de voorafbepaalde volledig opgeladen tijd bereikt zijn; en 10 een weergeef orgaan voor het weergeven van de absolute waarde van een resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij gebaseerd op een uit-voersignaal van het integreerorgaan.

Daar het integratieorgaan de electrische energie 15 integreert met betrekking tot de volledig opgeladen tijd wanneer de batterij opgeladen is of ontladen is van de volledig opgeladen tijd, en de electrische energie integreert met betrekking tot de ontladen tijd wanneer de batterij opgeladen is of ontladen is van de ontladen tijd, 20 kan het integratieorgaan het integreren van de electrische energie die ontladen en opgeladen is starten van een nauwkeurig geïntegreerde waarde bij de volledig opgeladen tijd of ontladen tijd.

Dientengevolge kan een integratiefout kleiner 25 zijn dan indien uitsluitend de ontladen-voltooid tijd gebruikt wordt als een referentie in de batterij die vaker volledig opgeladen wordt dan volledig ontladen.

Daar het weergeeforgaan de absolute waarde van de resterende hoeveelheid van electrische energie opgesla-30 gen in de batterij weergeeft gebaseerd op een uitgangssignaal van het integreerorgaan, is de gebruiker van een electrisch bediend apparaat dat de batterij als een energiebron gebruikt in staat om eenvoudig de resterende bedrijfstijd of dergelijke van het electrisch bediende 35 apparaat te herkennen.

In een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding stopt het integreerorgaan het integre- 10048 93 6 ren van de electrische energie wanneer het detecteerorgaan detecteert dat de hoeveelheid energie opgeslagen in de batterij gelijk is aan of groter is dan de hoeveelheid electrisch energie opgeslagen in de batterij op de volle-5 dig opgeladen tijd.

Zelfs indien een batterij-oplader gedurende een langere tijdsperiode verbonden blijft met de batterij, terwijl de batterij volledig opgeladen is en een electrische stroom in de batterij stroomt, is de geïntegreerde 10 waarde gefixeerd op een waarde die overeenkomt met de hoeveelheid opgeladen electrische energie op de volledig opgeladen tijd. Een fout van de geïntegreerde waarde in de volledig opgeladen toestand wordt dus gehouden op een waarde gelijk aan of kleiner dan het verschil tussen de 15 hoeveelheid opgeladen electrische energie op de volledig opgeladen tijd en de batterij capaciteit.

Bij voorkeur bevat het weergeeforgaan een staaf-grafiekmeter voor het weergeven van een hoeveelheid electrische energie die gelijk is aan of kleiner is dan de 20 hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de volledig opgeladen tijd.

Het weergeeforgaan geeft een hoeveelheid electrische energie weer gelijk aan of kleiner dan de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de 25 voorafbepaald volledig opgeladen tijd. Dientengevolge, zelfs wanneer de capaciteit van de batterij varieert in een bereik gelijk aan of groter dan de hoeveelheid electrische energie op de volledig opgeladen tijd, kan het weergeeforgaan de resterende hoeveelheid electrische 30 energie opgeslagen in de batterij weergeven zonder nadelig beïnvloedt te worden door de variatie.

Aangezien de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij weergegeven wordt met een staafgrafiekmeter, is de ruimte vereist voor weergave klein in 35 afmeting, en kan de gebruiker van een electrisch bediend apparaat een benaderende waarde van de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij visueel snel 1004893 7 herkennen. De gebruiker kan eenvoudig de resterende bedrijfstijd van het electrisch bediende apparaat herkennen alvorens of tijdens het bedienen van het electrisch bediende apparaat.

5 In een voorkeursvorm van een inrichting volgens de uitvinding bevat de batterij een batterij voor het opslaan van electrische energie voor het produceren van vermogen voor een electrisch bediend voertuig.

Dientengevolge, kan een integratiefout aanzien-10 lijk kleiner zijn dan indien uitsluitend de ontladen-voltooid tijd gebruikt wordt als een referentie in de batterij die vaker volledig opgeladen wordt dan volledig ontladen.

Daar het weergeeforgaan de absolute waarde van 15 de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij, weergeeft, kan de bestuurder van een electrisch voertuig eenvoudig de afstand die het electrische voertuig kan afleggen voordat of terwijl de bestuurder het electrische voertuig bestuurt herkennen.

20 Indien de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij weergegeven wordt door een staaf-grafiekmeter, dan is de ruimte vereist voor de weergave klein in afmeting. Dientengevolge, kan een ruimte voor het installeren van de inrichting voor het aangeven van reste-25 rende batterij-energie volgens de onderhavige uitvinding eenvoudig op een electrisch voertuig gemonteerd worden dat een beperkt oppervlakte heeft voor het installeren van de meter.

Bijvoorbeeld kan een ruimte voor het installeren 30 van de inrichting voor het aangeven van resterende batterij -energie volgens de onderhavige uitvinding eenvoudig gevormd worden door een losneembare batterij of een losneembare batterij-omhullingssamenstel op een fiets met hulpmotor waarvoor het uiterlijk belangrijk is en die een 35 beperkt oppervlakte heeft voor het installeren van de meter.

Indien de resterende hoeveelheid electrische 1004893 8 energie in de batterij weergegeven wordt door een staaf-grafiekmeter, dan kan de bestuurder van het electrische voertuig een benaderende waarde van de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij snel visueel 5 herkennen, en kan eenvoudig de afstand herkennen die het electrische voertuig kan afleggen terwijl de bestuurder het electrische voertuig bestuurt.

De onderhavige uitvinding zal hierna bij wijze van voorbeeld beschreven worden aan de hand van een in de 10 tekeningen weergegeven uitvoeringsvorm. Hierin toont:

Figuur 1 een blokschema van de inrichting volgens de uitvinding voor het aangeven van resterende batterij -energie,

Figuur 2 een diagram tonende resterende energie-15 weergeefkarakteristieken van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding voor het aangeven van resterende batterij-energie,

Figuur 3 een diagram tonende de manier waarop een resterende hoeveelheid energie weergegeven wordt door 20 de inrichting volgens de uitvinding voor het aangeven van resterende batterij-energie,

Figuur 4 een diagram tonende de relacie tussen de opgeladen hoeveelheid electrische energie in een batterij en de temperatuur van de batterij, 25 Figuur 5 een diagram tonende de relatie tussen de spanning over de batterij en de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij,

Figuur 6 een verzameling diagrammen illustratief voor verscheidene correctieprocessen, 3 0 Figuur 7 een aanzicht van een fiets met hulpmo- tor,

Figuur 8 een aanzicht van een batterij-omhul-lingssamenstel van de fiets met hulpmotor, en

Figuur 9 een aanzicht tonende een schema van de 35 inrichting volgens de onderhavige uitvinding voor het aangeven van resterende batterij-energie.

Figuur 1 is een blokschema van de inrichting 1004893 o _✓ voor het aangeven van resterende batterij-energie volgens de onderhavige uitvinding.

Zoals getoond in figuur 1, bevat een inrichting 1 volgens de onderhavige uitvinding voor het aangeven van 5 resterende batterij-energie een detecteerorgaan 3 voor het detecteren van een voorafbepaalde ontladen tijd en een voorafbepaalde volledig opgeladen tijd van een batterij 2 voor het opslaan van electrische energie voor een fiets met hulpmotor, een integreerorgaan 4 voor het integreren 10 van electrische energie die opgeladen en ontladen is, waarbij als een geïntegreerde waarde een waarde beschouwd wordt die overeenkomt met een hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de voorafbepaalde ontladen tijd en de voorafbepaalde volledig opgeladen tijd 15 wanneer de voorafbepaalde ontladen tijd en de voorafbepaalde volledig opgeladen tijd bereikt zijn, en een weer-geeforgaan 5 voor het weergeven van de absolute waarde van een resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij gebaseerd op een uitvoersignaal van het 20 integreerorgaan 4.

De inrichting 1 voor het aangeven van resterende batterij-energie heeft tevens een weerstand R, een diode D, een zekering FS, en connectoren 6a, 7a.

De batterij 2 heeft een negatieve klem (-) via 2 5 de weerstand R verbonden aan een klem van de connector 7a en een klem van de connector 6a.

De batterij 2 heeft een positieve klem (+) verbonden via de zekering FS met een andere klem van de connector 7a en via de diode D met een andere klem van de 30 connector 6a.

Het detecteerorgaan 3 detecteert (E (leeg) detectie) de voorafbepaalde ontladen tijd uit de spanning over de batterij, en voert een gedetecteerd signaal uit indicatief voor de voorafbepaalde ontladen tijd naar het 35 integratieorgaan 4. Het detecteerorgaan 3 detecteert tevens (F (volledige) detectie) de voorafbepaalde volledig opgeladen tijd uit de temperatuur van de batterij, en 1004893 10 voert een gedetecteerd signaal uit indicatief voor de voorafbepaalde volledig opgeladen tijd naar het integreer-orgaan 4.

Bijvoorbeeld bevat het detecteerorgaan 3 een 5 vergelijker voor het vergelijken van de spanning over de batterij 2 en een vooraf ingestelde spanning, en een temperatuursensor.

Het detecteerorgaan 3 kan een digitale waarde omgezet uit de spanning over de batterij 2 via een A/D 10 omzetter vergelijken met een vooraf ingestelde waarde om de voorafbepaalde ontladen tijd te detecteren.

In reactie op het gedetecteerde signaal van het detecteerorgaan 3, beschouwt het integreerorgaan 4 een waarde overeenkomstig een hoeveelheid electrische energie 15 opgeslagen in de batterij op de voorafbepaalde ontladen tijd en de voorafbepaalde volledig opgeladen tijd als een geïntegreerde waarde, en integreert een electrische stroom als electrische energie die opgeladen en ontladen is. De geïntegreerde waarde wordt geproduceerd door het integre-20 ren van de electrische stroom met betrekking tot tijd, en wordt uitgedrukt in Ah (ampère.uur).

De electrische stroom stromende in of uit de batterij 2 wordt voor detectie omgezet in een spanning door de weerstand R voor detectie.

25 Bijvoorbeeld bevat het integreerorgaan 4 een A/D

omzetter voor het omzetten van de analoge spanning over de weerstand R in een digitale waarde, en een microcomputer met een integrerende functie.

Het integreerorgaan 4 kan een analoog integre-30 rende schakeling bevatten bevattende een condensator, een weerstand, en een operationele versterker.

Het weergeeforgaan 5 bevat een staafgrafiekmeter en heeft een groot aantal weergeefelementen 51-55 voor het weergeven van een hoeveelheid electrische energie gelijk 35 aan of kleiner dan de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 op de volledig opgeladen tijd. Elk van de weergeefelementen 51-55 bevat een LED.

10048 91 11

Het weergeeforgaan 5 heeft tevens schaalverdelingen 5a gemarkeerd met respectieve numerieke waarden 0 Ah, 0,8 Ah, 1,6 Ah, 2,4 Ah, 3,2 Ah, en 4,0 Ah.

De hoeveelheid electrische energie opgeslagen in 5 de batterij 2 op de volledig opgeladen tijd is 4,0 Ah.

Het weergeeforgaan 5 geeft de absolute waarde weer van de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 door activering van de LEDs van de weergeefelementen 51-55 gebaseerd op een uitvoer-10 signaal representatief voor een geïntegreerde waarde van het integreerorgaan 4.

Bijvoorbeeld heeft het weergeeforgaan 5 een LED matrixregelschakeling voor het activeren of knipperen van de LEDs.

15 Een motor 8 heeft een negatieve klem (-) verbon den met een klem van de connector 7b en een positieve klem ( + ) verbonden met een andere klem van de connector 7b. De connectoren 7a, 7b zijn zo gevormd dat ze complementair bij elkaar passen.

20 Vermogen van een electrisch bediend voertuig zoals een fiets met hulpmotor wordt geleverd door de motor 8 .

Een batterij-oplader 9 heeft een negatieve klem (-) verbonden met een klem van de connector 6b en een 25 positieve klem ( + ) verbonden met een andere klem van de connector 6b. De connectoren 6a, 6b zijn zo gevormd om complementair bij elkaar te passen.

Figuur 2 is een schema tonende de resterende energieweergeefkarakteristieken van de inrichting voor het 30 aangeven van resterende batterij-energie volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 3 is een diagram tonende de manier waarop een resterende hoeveelheid energie weergegeven wordt door de inrichting volgens de uitvinding voor het aangeven van 35 resterende batterij-energie.

In figuren 3 en 2, worden de LEDs als volgt geactiveerd of aan het knipperen gebracht: 1004893 12

De LED van het weergeefelement 51 knippert wanneer de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij 2 groter is dan 0,0 Ah en gelijk aan of kleiner dan 0,5 Ah.

5 De LED van het weergeefelement 51 wordt geacti veerd wanneer de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 groter is dan 0,5 Ah en gelijk aan of kleiner dan 0,8 Ah.

De LED van het weergeefelement 52 wordt geacti-10 veerd wanneer de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 groter is dan 0,8 Ah en gelijk aan of kleiner dan 1,6 Ah.

De LED van het weergeefelement 53 wordt geactiveerd wanneer de resterende hoeveelheid electrische ener-15 gie opgeslagen in de batterij 2 groter is dan 1,6 Ah en gelijk aan of kleiner dan 2,4 Ah.

De LED van het weergeefelement 54 wordt geactiveerd wanneer de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 groter is dan 2,4 Ah en 20 gelijk aan of kleiner dan 3,2 Ah.

De LED van het weergeefelement 55 wordt geactiveerd wanneer de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 groter is dan 3,2 Ah en gelijk aan of kleiner dan 4,0 Ah.

25 Indien de afstand die de fiets met hulpmotor kan afleggen 3 km/0,8 Ah is, dan wordt de activering van een LED omgezet in een schaalverdeling, dat is, 3 km/schaal-verdeling, hetgeen de gebruiker toestaat om de afstand die de fiets met hulpmotor kan afleggen eenvoudig te herkennen 30 uit de weergegeven resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 gebaseerd op een evenredige relatie.

De LED van het weergeefelement 55 wordt tevens geactiveerd wanneer de resterende hoeveelheid electrische 35 energie opgeslagen in de batterij 2 groter is dan 4,0 Ah en gelijk aan of kleiner dan 5,0 Ah.

De hoeveelheid electrische energie opgeslagen in 1004893 13 de batterij 2 op de volledig opgeladen tijd is 4,0 Ah, en wanneer de hoeveelheid opgeladen electrische energie ligt tussen 4,0 en 5,0 Ah, is de batterij 2 in een volledig opgeladen toestand.

5 Zelfs wanneer de batterij capaciteit of de op laadbare capaciteit van de batterij in elke cyclus varieert in het bereik van 4,0 tot 5,0 Ah, kan het bovenste weergeefelement 55 voor het weergeven van volledig opgeladen toestand de variatie absorberen en de volledig opgela-10 den toestand weergeven.

Nadat de batterij 2 begint op te laden van een volledig opgeladen toestand, neemt de temperatuur van de batterij 2 toe wanneer zij de volledig opgeladen toestand nadert. Wanneer de snelheid van de toename van de tempera-15 tuur of de temperatuur een voorafbepaalde waarde bereikt (F detectietemperatuur) , dan detecteert het detecteeror-gaan 3 de volledig opgeladen toestand, en detecteert tevens de tijd waarop de volledig opgeladen toestand gedetecteerd wordt als een voorafbepaalde volledig opgela-20 den tijd (F detectietijd) . De relatie tussen de opgeladen hoeveelheid electrische energie in de batterij en de temperatuur van de batterij is getoond in figuur 4. De letter F in figuur 4 komt overeen met 4,0 Ah.

Wanneer de batterij 2 dicht bij de batterijcapa-25 citeit opgeladen is, wordt de electrische energie gedragen door de electrische stroom in hoofdzaak niet in de batterij 2 opgeladen, zelfs indien een electrische stroom van de batterij-oplader 9 in de batterij 2 stroomt.

Dientengevolge, wanneer het detecteerorgaan 3 30 detecteert dat de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 gelijk is aan of groter is dan de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 op de volledig opgeladen tijd, ontvangt het integreeror-gaan 4 een gedetecteerd signaal indicatief voor de toe-35 stand, stopt het integreren van de electrische stroom, en vervangt de hoeveelheid opgeladen electrische energie op de volledig opgeladen tijd als een referentiewaarde door 1004893 14 de geïntegreerde waarde, makende de geïntegreerde waarde gelijk aan 4,0.

Dientengevolge, zelfs indien de batterij-oplader verbonden blijft met de batterij 2 gedurende een lange 5 tijdsperiode terwijl de batterij 2 volledig opgeladen is, correspondeert de geïntegreerde waarde met de hoeveelheid opgeladen electrische energie op de volledig opgeladen tijd. Een fout van de geïntegreerde waarde in de volledig opgeladen toestand wordt dus gehouden op een waarde gelijk 10 aan of kleiner dan het verschil tussen de batterij capaciteit en de hoeveelheid opgeladen electrische energie op de volledig opgeladen tijd.

Wanneer de batterij 2 ontladen wordt via activering van de motor 8, trekt het integratie-orgaan 4 een 15 ontladen hoeveelheid electrische energie af van de geïntegreerde waarde.

Wanneer de batterij 2 geleidelijk ontladen wordt van de volledig opgeladen toestand, daar de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 op de 20 volledig opgeladen tijd gebruikt wordt als een geïntegreerde tijd wanneer de volledig opgeladen tijd bereikt is en de electrische stroom geïntegreerd begint te worden wanneer de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 kleiner wordt dan de hoeveelheid electrische 25 energie opgeslagen in de batterij 2 op de volledig opgeladen tijd, kan de hoeveelheid electrische energie geïntegreerd worden van de nauwkeurig geïntegreerde waarde.

Wanneer de batterij 2 verder ontladen wordt, worden de weergegeven schaalverdelingen geleidelijk gere-30 duceerd totdat slechts de LED van het weergeefelement 51 geactiveerd wordt.

Wanneer de spanning over de batterij 2 een voorafbepaalde waarde (E detectiespanning) bereikt, detecteert het detecteerorgaan 3 dat de ontladingsvoltooiing 35 nabij is, en detecteert tevens de tijd waarop de ontladingsvoltooiing nabij is als de voorafbepaalde ontladings-tijd (E detect iet ij d) . De LED van het weergeef element 51 1004893 15 schakelt op knipperen, en de geïntegreerde waarde wordt ingesteld op de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij 2 op de voorafbepaalde ontladen tijd, dat is 0,5. De relatie tussen de spanning over de batterij en 5 de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij 2 is getoond in figuur 5. De letter E in figuur 5 komt overeen met 0,5 Ah.

De electrische stroom die geïntegreerd wordt (opgeteld of afgetrokken) kan gecorrigeerd worden geba-10 seerd op de temperatuur van de batterij of dergelijke.

Hij kan gecorrigeerd worden door een ontladings-snelheidscorrectieproces, een zelfontladingscorrectiepro-ces, of een temperatuur correctieproces.

Figuur 6a is een diagram tonende het ontladings-15 snelheidscorrectieproces.

Overeenkomstig het ontladingssnelheidscorrectie-proces, wordt de electrische stroom geteld als een grotere waarde wanneer de electrische stroom ontladen van de batterij 2 groter is.

20 Figuur 6b is een diagram tonende het zelfontla- dingscorrectieproces.

Wanneer de batterij 2 opgeladen is en dan achtergelaten wordt, wordt de batterij 2 zelfontladen. Overeenkomstig het zelfontladingscorrectieproces, wordt de 25 hoeveelheid zelfontladen electrische energie afgetrokken van de geïntegreerde waarde.

Figuur 6c is een diagram tonende het tempera-tuurcorrectieproces.

Volgens het temperatuurcorrectieproces, wordt de 30 temperatuur van de batterij gedetecteerd om de geïntegreerde waarde daarop gebaseerd te corrigeren.

Wanneer de temperatuur van de batterij lager is, wordt de geïntegreerde waarde geschat als kleiner te zijn.

De inrichting voor het aangeven van resterende 35 batterij-energie kan eenvoudig in structuur zijn, daar zij de electrische stroom integreert zonder rekening te houden met variaties in de spanning. De inrichting voor het 1004893 16 aangeven van resterende batterij-energie is in het bijzonder geschikt voor gebruik op een electrisch bediend voertuig van kleine afmeting.

Figuur 7 is een aanzicht van een fiets met 5 hulpmotor.

Figuur 8 is een aanzicht van een batterij-omhul-lingssamenstel van de fiets met hulpmotor.

Figuur 9 is een aanzicht in doorsnede van een bovenste deel van het batterij-omhullingssamenstel 30 10 getoond in figuur 8 nabij een hendel 38.

In figuur 9, is een inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie opgenomen in het batterij -omhullingssamenstel 30, en zijn batterijen 2 vast bevestigd in een batterij-omhulling 11 waarop een schakelingen-15 plaat 16 bevestigd is. Informatie weergegeven door de weergeefelementen 51-55 is zichtbaar op een oppervlak van de batterij-omhulling 11, en een weergeef knop 13 is geplaatst op het oppervlak van de batterij-omhulling 11.

Om electrisch vermogensgebruik te onderdrukken, 20 wordt de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterijen 2 weergegeven door de weergeef-elementen 51-55 wanneer de weergeefknop 13 ingedrukt is.

Een PVC film 12 is gehecht aan het oppervlak van de batterij-omhulling 11 over de weergeefelementen 51-55 25 die vast gemonteerd zijn op de schakelingenplaat 16 en het bovenoppervlak van de weergeefknop 13.

De schakelingenplaat 16 en het integreerorgaan (niet weergegeven) zijn met elkaar verbonden door een koppelaar 14 en een harnas 15.

30 De inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie is opgenomen in het batterij-omhullingssamenstel 30 dat verwijderbaar is van de fiets met hulpmotor, zodat de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterijen 2 kan worden waargenomen op 35 het batterij-omhullingssamenstel 30 alleen.

Het batterij-omhullingssamenstel 30 kan losgekoppeld worden van de fiets met hulpmotor en binnenshuis 1004893 17 gebracht voor het opladen van de batterijen 2. Ongeacht of het batterij-omhullingssamenstel 30 gedragen wordt op of verwijderd wordt van de fiets met hulpmotor, kan de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de 5 batterijen 2 weergegeven worden.

Het detecteerorgaan kan een ROM daarin hebben, dat tabellen van gegevens van de karakteristieken getoond in figuren 4 en 5 opslaat.

Het integreerorgaan kan een ROM daarin hebben, 10 dat een tabel van gegevens van de karakteristieken getoond in figuur 6 opslaat.

De hoeveelheden electrische energie opgeslagen in de batterij op de vooraf bepaalde ontladen tijd en de voorafbepaalde volledig opgeladen tijd, kunnen vooraf in 15 het integreerorgaan ingevoerd worden.

De weergeefelementen 51-55 kunnen LCDs bevatten in plaats van LEDs.

In de inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie, kan het weergeeforgaan een digitale 2 0 weergeef eenheid, of LEDs of LCDs voor het weergeven van een cirkelvormige grafiek, en bewegende spoelmeter bevatten .

Hoewel de inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie voor een batterij die electri-25 sche energie opslaat voor het produceren van vermogen voor een fiets met hulpmotor beschreven is in de weergegeven uitvoeringsvorm, kan de onderhavige uitvinding toegepast worden op een inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie voor een batterij die electrische energie 3 0 opslaat voor het produceren van vermogen voor een elec- trisch bediend apparaat zoals een electrisch voertuig, een electrische scooter, of dergelijke.

In de toekomst, kan de onderhavige uitvinding toegepast worden op een inrichting voor het aangeven van 35 resterende batterij-energie voor een batterij die electrische energie opslaat voor het opslaan van electrische energie voor het produceren van vermogen voor een motor- 1004893 18 boot.

De weergegeven uitvoeringsvorm is slechts een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, en de onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de weergegeven 5 uitvoeringsvorm.

Een inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie is voorzien van een detecteerorgaan, een integreerorgaan, en een weergeeforgaan, zoals bovenbeschreven. Daar het integreerorgaan electrische energie 10 integreert, waarbij een waarde overeenkomstig een hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de F detectietijd en de E detectietijd wanneer de F detectie-tijd en de E detectietijd bereikt zijn, beschouwt als een geïntegreerde waarde, kan een integratiefout kleiner zijn 15 dan indien slechts de ontlading-voltooiingstijd gebruikt wordt als een referentie in de batterij die vaker volledig opgeladen wordt dan ontladen.

De inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie is in staat tot het nauwkeurig weergeven 20 van de absolute waarde van de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij (de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij) van de F detectietijd tot de E detectietijd.

Bijvoorbeeld, indien de batterij capaciteit of 25 haar nominale waarde 5 Ah is, is de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de F detectietijd 80% (4 Ah) daarvan, en de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de E-detectietijd 10% (0,5 Ah) daarvan, dan is de inrichting voor het aangeven 30 van resterende batterij-energie effectief in het nauwkeurig weergeven van de absolute waarde van de resterende hoeveelheid van electrische energie opgeslagen in de batterij tussen de F en E detectietijden.

Indien het integreerorgaan de electrische ener-35 gie begint te integreren, een waarde overeenkomstig de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de F detectietijd gebruikende als een geïntegreerde 1 004893 19 waarde, dan kan het integreerorgaan eenvoudiger in rangschikking zijn dan indien zij electrische energie begint te integreren, onder gebruikmaking van een groot aantal waarden overeenkomstig de respectieve hoeveelheden opgela-5 den electrische energie in een volledig opgeladen toestand als geïntegreerde waarden.

Dit is daar het detecteerorgaan niet vereist is een specifieke hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de F detectietijd uit te voeren naar het 10 integreerorgaan.

Indien het integreerorgaan electrische energie begint te integreren, een constante waarde overeenkomstig de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de F detectietijd als een geïntegreerde waarde 15 gebruikend, dan kan het integreerorgaan een grotere nauwkeurigheid verschaffen voor de weergave van de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij van de F detectietijd tot de E detectietijd, dan indien zij electrische energie begint te integreren, onder ge-20 bruikmaking van een groot aantal waarden overeenkomstig respectieve hoeveelheden opgeladen electrische energie in een volledig opgeladen toestand als geïntegreerde waarden.

Dit is daar het integreerorgaan integratiefouten niet accumuleert als gevolg van correctiefactoren uit de 25 respectieve hoeveelheden opgeladen electrische energie in de volledig opgeladen toestand naar de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de F detectietijd .

Daar het weergeeforgaan de absolute waarde van 30 de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij weergeeft gebaseerd op een uitgangssignaal van het integreerorgaan, is de gebruiker van een elec-trisch bediend apparaat dat de batterij als een energiebron gebruikt in staat tot het eenvoudig herkennen van de 35 resterende bedrijfstijd of dergelijke van het electrisch bediende apparaat.

In een inrichting voor het aangeven van reste- 1004893 20 rende batterij-energie volgens een uitvoering van de uitvinding, stopt het integreerorgaan het integreren van de electrische energie wanneer het detecteerorgaan detecteert dat de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in 5 de batterij gelijk is aan of groter is dan de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de volledig opgeladen tijd. Dientengevolge, zelfs indien een batterij-oplader verbonden blijft met de batterij gedurende een lange tijdsperiode terwijl de batterij volledig 10 opgeladen is en een electrische stroom in de batterij stroomt, is de geïntegreerde waarde gefixeerd op een waarde die overeenkomt met de hoeveelheid opgeladen electrische energie op de volledig opgeladen tijd. Een fout van de geïntegreerde waarde in de volledig opgeladen 15 toestand wordt dus gehouden op een waarde gelijk aan of kleiner dan het verschil tussen de hoeveelheid opgeladen electrische energie op de volledig opgeladen tijd en de batterijcapaciteit.

Bijvoorbeeld, is de inrichting voor het aangeven 20 van resterende batterij-energie effectief in het weergeven van de resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij als een digitale waarde.

In een uitvoering van een inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie, geeft het weer-25 geeforgaan een hoeveelheid electrische energie weer gelijk aan of kleiner dan de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de voorafbepaalde volledig opgeladen tijd. Dientengevolge, zelfs wanneer de capaciteit van de batterij varieert in een bereik gelijk aan of 30 groter dan de hoeveelheid electrische energie op de volledig opgeladen tijd, kan het weergeeforgaan de resterende, hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij weergeven zonder nadelig beïnvloed te worden door de variatie.

35 Een bovenste weergeefelement voor het weergeven van de volledig opgeladen toestand kan een variatie in de batterijcapaciteit of de oplaadbare capaciteit van de 1004893 21 batterij in elke cyclus absorberen, en de volledig opgeladen toestand weergeven.

Dientengevolge, geven alle weergeefelementen in de volledig opgeladen toestand de hoeveelheid electrische 5 energie in de batterij op alle tijdstippen weer, voorkomende dat de batterij opgeladen wordt in de volledig opgeladen toestand en tijdsverlies voorkomende.

Dit voorkomt dat een bovenste weergeefelement voor het weergeven van de volledig opgeladen toestand 10 nalaat de hoeveelheid electrische energie in de batterij weer te geven zelfs indien de batterij in volledig opgeladen toestand is, en voorkomt tevens dat een batterij-oplader de batterij te lang oplaad en voorkomt tijdsverlies.

Daar de resterende hoeveelheid electrische 15 energie in de batterij weergegeven wordt met een staafgra-fiekmeter, is de ruimte vereist voor weergave klein in afmeting, en kan de gebruiker van een electrisch bediend apparaat snel een benaderende waarde van de resterende hoeveelheden electrische energie in de batterij visueel 20 herkennen. De gebruiker kan eenvoudig de resterende bedrijfstijd van het electrisch bediende apparaat voorafgaand of tijdens de werking van het electrisch bediende apparaat herkennen.

Een voorkeursuitvoering van de inrichting voor 25 het aangeven van de resterende batterij-energie wordt toegepast op een batterij voor het opslaan van electrische energie voor het produceren van vermogen voor een electrisch bediend voertuig. Dientengevolge, kan een integra-tiefout aanzienlijk kleiner zijn dan indien uitsluitend de 30 ontladen-voltooid tijd gebruikt wordt als een referentie in de batterij die vaker volledig opgeladen wordt dan volledig ontladen.

Daar het weergeeforgaan de absolute waarde van de resterende hoeveelheid electrische energie in de batte-35 rij weergeeft, kan de bestuurder van een electrisch voertuig eenvoudig de afstand herkennen die het electrische voertuig kan afleggen voorafgaand of tijdens het besturen 1004893 22 van het electrische voertuig.

Indien de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij weergegeven wordt door een staaf-grafiekmeter, dan is de ruimte vereist voor weergave klein 5 in afmeting. Dientengevolge, kan een ruimte voor het installeren van de inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie volgens de onderhavige uitvinding eenvoudig op een electrisch voertuig gemonteerd worden, dat een beperkt oppervlakte heeft voor het installeren van 10 de meter.

Bijvoorbeeld kan een ruimte voor het installeren van de inrichting voor het aangeven van resterende batterij -energie volgens de onderhavige uitvinding eenvoudig in een losneembare batterij of een losneembare batterij-15 omhullingssamenstel op een fiets met hulpmotor gemonteerd worden, waarvoor het uiterlijk belangrijk is en die een beperkt oppervlak heeft voor het installeren van de meter.

Indien de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij weergeven wordt door een staaf-20 grafiekmeter, dan kan de bestuurder van het electrische voertuig snel een benaderende waarde voor de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij snel herkennen, en kan tevens eenvoudig de afstand herkennen die het electrische voertuig kan afleggen tijdens het besturen 25 van het electrische voertuig.

Dit biedt een bijzonder groot voordeel daar de bestuurder snel de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij kan herkennen tijdens het besturen van het electrische voertuig op een hoge snelheid.

30 Indien de staafgrafiekmeter LEDs (licht imitte- rende diodes) bevat of licht-emitteren LCDs (vloeibaar kristal weergeefinrichting) kan de gebruiker de resterende hoeveelheid electrische energie in de batterij en de opgeladen hoeveelheid electrische energie in de batterij 35 bevestigen tijdens besturing bij nacht of in een donkere plaats.

Volgens de onderhavige uitvinding, zoals boven 1004893 23 beschreven, heeft de inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie een gereduceerde integratie-fout en is in hoge mate geschikt voor gebruik, zelfs indien de batterij herhaaldelijk opgeladen en ontladen 5 wordt zonder volledig ontladen te worden.

1004893

Claims

1. Inrichting voor het aangeven van resterende batterij-energie, bevattende: een detecteerorgaan voor het detecteren van een voorafbepaalde ontladen tijd en een voorafbepaalde volle-5 dig opgeladen tijd van een batterij voor het opslaan van energie; een integreerorgaan voor het integreren van de hoeveelheid electrische energie die opgeladen en ontladen is; 10 een weergeef orgaan voor het weergeven van de absolute waarde van een resterende hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij gebaseerd op een uit-voersignaal van het integreerorgaan, met het kenmerk, dat wanneer het detecteerorgaan 15 de voorafbepaalde volledig opgeladen tijd detecteert, het weergeeforgaan "vol" weergeeft en het integreerorgaan stopt het met integreren van de hoeveelheid electrische energie die opgeladen is, en het integreerorgaan een geïntegreerde waarde gebruikt corresponderende met een 20 hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij die ontladen is, wanneer het detecteerorgaan de voorafbepaalde ontladen tijd detecteert, het weergeeforgaan "leeg" weergeeft en het integreerorgaan stopt met het integreren van 25 de hoeveelheid electrische energie die ontladen is, en het integreerorgaan een geïntegreerde waarde gebruikt corresponderende met een hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij die opgeladen is.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarin het 30 weergeeforgaan een staafgrafiekmeter bevat voor het weergeven van een hoeveelheid electrische energie die gelijk 1 004Ö 93 is aan of kleiner is dan de hoeveelheid electrische energie opgeslagen in de batterij op de volledig opgeladen tijd.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarin 5 de batterij een batterij bevat voor het opslaan van electrische energie voor het produceren van vermogen voor een electrisch bediend voertuig. -o-o-o-o-o-o-o-o- 1004893