[发明专利]用于监视蓄电池的充电状态或充电电流或放电电流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于监视蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电流的方法、尤其用于蓄电池、特别是锂离子蓄电池的充电或放电方法。此外，本发明涉及一种计算机程序或者一种计算机程序产品、一种计算单元或者一种处理装置和/或涉及一种蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者一种蓄电池运行的设备/装置。

背景技术

越来越多的电的和电子的设备仅仅或者可选择地通过蓄电池供给电功率。除移动通信技术和信息技术以外，例如是灯以及用于钻孔、磨削、拧螺栓、锯等的电动工具。由一个或多个电池单元组成的通常也称作可充电的电池的蓄电池与电的或者电子的设备通常电地并且机械地可松开地连接。为了充电，将蓄电池从电的或者电子的设备取下并且机械地和电子地与充电设备连接。替代地，蓄电池也在充电期间保持与设备连接，其中设备可以直接具有充电装置或者可以与充电设备电连接。

如今，蓄电池能够以不同的类型和大小可供多种应用使用。典型的类型是相应于分别包含在蓄电池中的元件——例如铅酸蓄电池、镍镉(NiCd)蓄电池、镍金属混合(NiMH)蓄电池、锂离子(Li-Ion)蓄电池或者锂聚合物蓄电池。所述蓄电池可以多次使用并且在适合的充电装置或者充电设备中再次充电。在本申请的范畴内，蓄电池理解为可充电的电池，其除原本的蓄电池或者原本的电池组以外可以具有至少一个另外的元件、例如电子电路、电连接端和/或用于与电的或电子的设备或者充电设备机械连接的锁合机构。

特别地，不允许使锂离子蓄电池过充，以避免对其损害。通常借助恒定的充电电流来充电所述蓄电池，直至到达边界电压或者充电终止电压。随后，恒定地保持充电电压并且撤消充电电流(I/U充电方法、CCCV(constant current constant voltage)：恒定电流恒定电压充电方法)。如果超过一个确定的充电电流值，则终止充电过程，为此在充电设备中需要电流检测。为此，需要昂贵且复杂的电路元件，它们也始终具有电阻，这损害蓄电池的充电和/或放电时的效率。

DE 693 18 029 T2或者US 5 477 125 A教导了一种用于蓄电池的充电的方法，其中在应用电压/时间函数的情况下以恒定的初始充电电流来充电蓄电池并且周期性地中断充电电流，以便实现一个确定的时间持续的无电流的间隔。在所述间隔中，在每一个无电流间隔期间的确定的时刻减小并且测量要充电的蓄电池的无电阻的电压以及选择蓄电池的过充参考电压。在此，所述过充参考电压对于蓄电池的过充反应的开始是典型的。在此，周期地如此调节充电电流，使得蓄电池的无电阻电压不大于蓄电池的过充参考电压以避免显著的过充。

发明内容

本发明的任务是，提供一种用于监视蓄电池的充电状态的方法、优选用于蓄电池、尤其锂离子蓄电池的充电方法，可以借助低成本的蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者相对低成本的蓄电池运行的设备/装置来实施所述方法。在此，应当可以有效防止蓄电池的过充，其中应当能够实现有效的充电过程。此外，本发明的任务是，与此相应说明一种计算机程序或者一种计算机程序产品、一种计算单元或者一种处理装置和/或一种蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者一种蓄电池运行的设备/装置。

本发明的任务通过根据权利要求1所述的用于监视蓄电池的充电状态的方法、尤其用于蓄电池、特别是锂离子蓄电池的充电或放电方法；借助根据权利要求9所述的计算机程序或者计算机程序产品；借助根据权利要求10所述的优选用于蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者蓄电池运行的设备/装置的计算单元或者处理装置；以及通过根据权利要求11所述的蓄电池充电设备/蓄电池充电装置或者蓄电池运行的设备/装置、尤其充电设备、仪器、电动机械工具、灯、设备或者车辆来解决。由从属权利要求和以下描述得到本发明的有利扩展方案、附加特征和/或优点。

在根据本发明的监视方法中，通过蓄电池的充电电压或放电电压的数学导数或者微商推断出蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电流。在此，可以通过蓄电池的充电电压或放电电压的变化速度、变化加速度、变化急动度()和/或通过一个或多个其他的导数或者微商推导出蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电流。在此，在考虑时间的情况下根据(当前)所确定的、所求取的或者所估计的充电电压或放电电压以及根据先前刚刚确定的、求取的或者估计的一个或多个充电电压值或者放电电压值实现用于(当前的)变化速度、用于(当前的)变化加速度、用于(当前的)变化急动度等的(当前的)充电电压或放电电压的(当前的)求导。