[发明专利]用于评估可更换蓄电池的健康状态的方法和设备

说明书

提出一种用于评估可更换蓄电池(12)、尤其用于电动工具的可更换蓄电池组(12)的健康状态的方法，所述方法具有以下方法步骤：i在充电过程期间如此确定所述可更换蓄电池(12)的剩余容量，使得如果没有或只有最小的充电电流(I_C)流动，那么通过测量开路电压(U_I)来确定第一电荷值(C₁)；通过在限定的时间间隔(t_2b，t_2c)内测量充电电流(I_Cn)来求取至少一个另外的电荷值(C_n)，直到充电过程完成，并且计算所求取的电荷值的总和(C₁+∑_nC_n)；ii在充电过程期间如此确定所述可更换蓄电池(12)的剩余功率能力，使得在达到预定义的蓄电池电压(U_CT)后，短时间地改变充电电流(I_C，I_CH，I_CL)，并且测量相应的蓄电池电压(U_C，U_C1，U_C2)，并且由所测量的充电电流的差(I_CH‑I_CL)与蓄电池电压的差(U_C1‑U_C2)的商计算出所述可更换蓄电池(12)的阻抗(Z)。此外，提出一种用于执行根据本发明的方法的充电设备和可更换蓄电池。

技术领域

本发明涉及一种用于评估可更换蓄电池(Wechselakkus)、尤其用于电动工具的可更换蓄电池组的健康状态的方法，还涉及用于执行根据独立权利要求的类别的方法的一种充电设备和一种可更换蓄电池。

背景技术

在许多领域中使用可充电电池(以下也称为蓄电池)；要么固定地集成在设备中，要么作为可更换蓄电池或可更换蓄电池组。制造商通常为特定的应用提供可更换蓄电池。然而，同样经常发生的是，相同功率等级或电压等级的可更换蓄电池可以应用于多种不同的设备。这在电动工具、家用器具和园艺设备领域中尤其是这种情况。在下文中，术语电池、蓄电池、可更换蓄电池或可更换蓄电池组在其技术方面和在本发明的范围内应被理解为同义。

以下参数对于蓄电池是特征性的：

·所使用的电池技术(化学)，例如锂离子、锂聚合物、锂金属、Ni-Cd、Ni-MH等。

·电压(最大/标称/最小电压)。这是由电池技术和蓄电池中串联连接的蓄电池单元的数量得出的。

·容量。这通常以安培小时(Ah)表示并且描述蓄电池可以容纳的充电量。它由单个蓄电池单元的容量和蓄电池中并联连接的蓄电池单元的数量计算出的。在给定的蓄电池电压下，更高的容量意味着电池可以存储更多的能量。

·功率能力其例如表示蓄电池可以提供的最大电流。由于蓄电池单元在大电流下会发热，并且仅允许在确定的温度范围内运行，因此蓄电池的功率能力也可以通过蓄电池关于确定的时间或直到完全放电可以提供的电流来描述。功率能力在很大程度上取决于蓄电池的阻抗(内部电阻)。

由于各种老化机制，容量和功率能力可能会随着蓄电池的使用寿命而改变。通常，蓄电池会在其整个生命周期的过程中失去容量和功率能力，这对其“健康状态”有直接影响。蓄电池的急性(akute)的健康状态通常称为“健康状态”(SOH)。