用于監視蓄電池的充電狀態或充電電流或放電電流的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種用于監視蓄電池的充電狀態或者充電電流或放電電流的方法、尤 其用于蓄電池、特別是裡離子蓄電池的充電或放電方法。此外，本發明設及一種計算機程序 或者一種計算機程序產品、一種計算單元或者一種處理裝置和/或設及一種蓄電池充電設 備/蓄電池充電裝置或者一種蓄電池運行的設備/裝置。
【背景技術】
[0002] 越來越多的電的和電子的設備僅僅或者可選擇地通過蓄電池供給電功率。除移動 通信技術和信息技術W外，例如是燈化及用于鉆孔、磨削、梓螺栓、銀等的電動工具。由一個 或多個電池單元組成的通常也稱作可充電的電池的蓄電池與電的或者電子的設備通常電 地并且機械地可松開地連接。為了充電，將蓄電池從電的或者電子的設備取下并且機械地 和電子地與充電設備連接。替代地，蓄電池也在充電期間保持與設備連接，其中設備可W直 接具有充電裝置或者可W與充電設備電連接。
[0003] 如今，蓄電池能夠W不同的類型和大小可供多種應用使用。典型的類型是相應于 分別包含在蓄電池中的元件一-例如鉛酸蓄電池、鑲簡（NiCd)蓄電池、鑲金屬混合（NiMH) 蓄電池、裡離子（Li-Ion)蓄電池或者裡聚合物蓄電池。所述蓄電池可W多次使用并且在適 合的充電裝置或者充電設備中再次充電。在本申請的范疇內，蓄電池理解為可充電的電池， 其除原本的蓄電池或者原本的電池組W外可W具有至少一個另外的元件、例如電子電路、 電連接端和/或用于與電的或電子的設備或者充電設備機械連接的鎖合機構。
[0004] 特別地，不允許使裡離子蓄電池過充，W避免對其損害。通常借助恒定的充電電流 來充電所述蓄電池，直至到達邊界電壓或者充電終止電壓。隨后，恒定地保持充電電壓并且 撤消充電電流（I/U充電方法、CCCV(constantcurrentconstantvoltage);恒定電流恒定 電壓充電方法）。如果超過一個確定的充電電流值，則終止充電過程，為此在充電設備中需 要電流檢測。為此，需要昂貴且復雜的電路元件，它們也始終具有電阻，該損害蓄電池的充 電和/或放電時的效率。
[0005] DE693 18 029T2或者US5 477 125A教導了一種用于蓄電池的充電的方法，其 中在應用電壓/時間函數的情況下W恒定的初始充電電流來充電蓄電池并且周期性地中 斷充電電流，W便實現一個確定的時間持續的無電流的間隔。在所述間隔中，在每一個無電 流間隔期間的確定的時刻減小并且測量要充電的蓄電池的無電阻的電壓W及選擇蓄電池 的過充參考電壓。在此，所述過充參考電壓對于蓄電池的過充反應的開始是典型的。在此， 周期地如此調節充電電流，使得蓄電池的無電阻電壓不大于蓄電池的過充參考電壓W避免 顯著的過充。
【發明內容】
[0006] 本發明的任務是，提供一種用于監視蓄電池的充電狀態的方法、優選用于蓄電池、 尤其裡離子蓄電池的充電方法，可W借助低成本的蓄電池充電設備/蓄電池充電裝置或者 相對低成本的蓄電池運行的設備/裝置來實施所述方法。在此，應當可w有效防止蓄電池 的過充，其中應當能夠實現有效的充電過程。此外，本發明的任務是，與此相應說明一種計 算機程序或者一種計算機程序產品、一種計算單元或者一種處理裝置和/或一種蓄電池充 電設備/蓄電池充電裝置或者一種蓄電池運行的設備/裝置。
[0007] 本發明的任務通過根據權利要求1所述的用于監視蓄電池的充電狀態的方法、尤 其用于蓄電池、特別是裡離子蓄電池的充電或放電方法；借助根據權利要求9所述的計算 機程序或者計算機程序產品；借助根據權利要求10所述的優選用于蓄電池充電設備/蓄電 池充電裝置或者蓄電池運行的設備/裝置的計算單元或者處理裝置；W及通過根據權利要 求11所述的蓄電池充電設備/蓄電池充電裝置或者蓄電池運行的設備/裝置、尤其充電設 備、儀器、電動機械工具、燈、設備或者車輛來解決。由從屬權利要求和W下描述得到本發明 的有利擴展方案、附加特征和/或優點。
[000引在根據本發明的監視方法中，通過蓄電池的充電電壓或放電電壓的數學導數或者 微商推斷出蓄電池的充電狀態或者充電電流或放電電流。在此，可W通過蓄電池的充電電 壓或放電電壓的變化速度、變化加速度、變化急動度（Andemngsmck)和/或通過一個或 多個其他的導數或者微商推導出蓄電池的充電狀態或者充電電流或放電電流。在此，在考 慮時間的情況下根據（當前）所確定的、所求取的或者所估計的充電電壓或放電電壓W及 根據先前剛剛確定的、求取的或者估計的一個或多個充電電壓值或者放電電壓值實現用于 (當前的）變化速度、用于（當前的）變化加速度、用于（當前的）變化急動度等的（當前 的）充電電壓或放電電壓的（當前的）求導。
[0009] 在此，主要或者基本上超過蓄電池的充電或者放電的整個時間段地實施所述監視 方法。在此，根據蓄電池的充電電壓或放電電壓的變化速度、變化加速度和/或變化急動度 等優選確定、求取或者估計蓄電池的當前的充電狀態或者當前的充電電流或放電電流。在 此，優選測量或者此外推導、即求取、確定或者估計充電電壓或放電電壓。
[0010] 可W在流動的充電電流或放電電流時實施所述監視方法。此外，可W在沒有充電 電流或放電電流的影響和/或在沒有充電電流或放電電流的中斷的情況下實施所述監視 方法。此外，可W在沒有推導出充電電流或放電電流的情況下實施所述監視方法。也就是 說，通過所述監視方法既不測量、也不求取、更不確定充電電流或放電電流。根據本發明的 監視方法發生在蓄電池的充電或者放電期間，其中在充電電流或放電電流流入或者流經蓄 電池時測量蓄電池上的充電電壓或放電電壓并且由此確定、求取或者估計充電電壓或放電 電壓的導數。
[0011] 在此，優選被動地、即在后臺實現遠離所述監視方法的充電電流或放電電流的控 制或者調節。其優選影響充電電流（確定的可應用的充電方法）或者放電電流直至充電或 者放電的終止。在根據本發明的方法中，對于充電狀態或者充電電流或放電電流的估計優 選不需要關于充電電流或放電電流自身的信息。對于所述監視方法而言，根據本發明可W 放棄用于推斷（測量、求取、確定、估計）充電電流或放電電流的模塊或者放棄用于影響充 電電流或放電電流的模塊。
[0012] 在本發明的一種實施方式中，在實施所述監視方法期間、但當然在所述監視方法 自身W外充電電流（不是養護充電）或放電電流（充電；I/U充電方法）主要或者基本上 可W保持恒定。在此，充電電流或放電電流優選是對于蓄電池的確定的類型典型的充電電 流或放電電流。也就是說，w已知的方式實現充電電流或放電電流的控制或者調節。此外， 對于蓄電池的有計劃的充電或者放電的持續時間可W主要或者基本上無中斷地或者持久 地并且可能在時間上相繼的、離散的步驟中實施所述監視方法。在此典型地，值從0.Is至 1. 75s、尤其ls±0. 1-0. 5s。
[0013] 在此，蓄電池的有計劃的充電和放電例如應當理解為蓄電池借助蓄電池充電設備 /蓄電池充電裝置的充電（如下），蓄電池借助蓄電池充電設備/蓄電池充電裝置的放電或 者蓄電池在蓄電池運行的設備/裝置中的放電（如下）。也就是說，蓄電池在蓄電池運行的 設備/裝置中的根據目的的使用、例如在借助手電筒照明環境時同樣應當理解為蓄電池W 優選恒定的放電電流的放電。
[0014] 根據本發明，在蓄電池的恒定的充電或放電曲線的范圍中可W通過蓄電池的多個 充電電壓或放電電壓的多個導數的比較推斷出蓄電池的充電狀態或者充電電流或放電電 流。此外，根據本發明可W在達到用于充電電壓或放電電壓的導數的所定義的一個值或者 值范圍時終止蓄電池的充電或者放電。
[0015] 此外，根據本發明還可W通過對于蓄電池的確定的類型典型的充電或放電曲線推 導出蓄電池的充電狀態或者充電電流或放電電流。也就是說，除充電電壓或放電電壓的導 數W外考慮所述充電曲線或者放電曲線。
[0016] 根據本發明的監視方法可W是用于至少一個蓄電池的充電和/或放電方法。此 夕F，可W在蓄電池中在蓄電池的根據目的的放電或者使用時實施所述監視方法。此外，所述 監視方法可W設置用于在蓄電池中確定、求取或者估計蓄電池的根據目的的放電或者使用 時的當前的充電狀態或者當前的充電電流或放電電流。此外，所述監視方法可W設置用于 識別損壞的電池單元或者用于識別損壞的蓄電池。
[0017] 根據本發明，在所述監視方法中可W設置充電電流或放電電流的確