本发明涉及一种电压测量设备，一种读取装置以及一种电压测量系统。
背景技术：
今天，许多装置或设施都是在采用电压源如电池或蓄电池的情况下驱动的。蓄电池典型地是指可以反复充电的蓄电器。电池按原意是指那些不能反复充电的蓄电器。然而，蓄电池也常常被称为电池、例如汽车电池。
蓄电池例如用于为运输工具，如汽车、摩托车或船供电，这些运输工具需要电能来发动内燃机或者作为相应的运输工具的唯一的能源。蓄电池例如也用来为静止的设施如度假房屋或者装置如割草机或其它园艺装置供电。
上述装置和设施中通常存在非常不均匀的使用特性，这意味着，此类装置和设施常常只是偶尔使用，然而必要时集中使用。例如，一辆摩托车在整个冬季有几个月的时间放在车库里不被使用，但是在春季天气好的时候却每天被使用。类似的情况也见于船或园艺装置。度假屋经常也很少居住，例如一年一次地被住上几天，而其余时间基本上保持不被居住。
这样不均匀的使用特性对于蓄电池的使用和管理提出了特殊的挑战，因为长时间出现缺乏活动性的情况下，常常不监测或仅不足地监测蓄电池并且常常不给蓄电池充电。这与提高活动性的时间相反，在这样的时间内，充足的充电对于正确地驱动装置或设施来说是必需的。例如，如果一只船较长时间被停放在码头内不被使用，蓄电池就会一直放电，直至不再能够直接使用该船。这可能导致用户恼火，例如当他要乘船行驶很长一段路而在某一天使用这只船的时候，然而在尝试发动引擎时才发现，这只船因为蓄电池电量过低而不能发动。
在上述或类似应用目的中，通常以如下方式监测电压源，用户手动地将万用表或类似的测量装置暂时地连接在电压源上并读出电压值。然而，这点是相对耗费的，这会导致在实践中对电压源的监测常常不足。
技术实现要素：
因此，本发明的任务在于，改善对于电压源的充电状况的监测。这点通过按照相应的独立权利要求所述的一种电压测量设备、一种读取装置和一种电压测量系统来实现。
本发明涉及一种电压测量设备。所述电压测量设备具有用于连接到不属于该电压测量设备的电压源上的端子布置结构。该电压测量设备具有电压传感器，该电压感应器与所述端子布置结构连接并构成为测量电压值，所述电压值基于施加在端子布置结构上的电压。此外，该电压测量设备具有无线电模块，该无线电模块与电压传感器连接并配置用于由该电压传感器获得电压值并且通过无线电连接将该电压值发送给读取装置。该读取装置特别地可以涉及移动电话。
借助按照本发明的电压测量设备，有利地可能的是，自动监测电压源、例如蓄电池或干电池，并且为了读取而使用读取装置、例如商业上通用的移动电话，其能够通过无线电简单地与电压测量设备通信。以此可以省去借助特殊的测量装置、例如电池充电装置或万用表来检测电压源。只需在移动电话上简单一看，就能获知电压源、例如蓄电池的实时充电状态，因为电压值允许直接推断出充电状态。
所述端子布置结构优选具有第一端子和第二端子，其中，每个所述端子构成为用于连接到电压源的相应电极上。在此，每个端子可以单独地与电压传感器连接。但也可以将施加在所述两个端子之间的电势差传递到电压传感器上。这能实现简单地连接电压源、特别是干电池或蓄电池的通常的两个电极。
所述电压传感器优选构成为用于将电压值以数字形式输出给无线电模块。这能实现数字值能够通过无线电模块进行直接传递。然而备选的是，例如也可以将电压值以模拟的形式输出给无线电模块，然后再由该无线电模块将其数字化。
按照各个实施方式，所述无线电模块是蓝牙模块、无线局域网模块、近场通信(NFC)模块、红外线模块、ANT模块、ANT+模块或ZigBee(紫蜂)模块。这些技术已经被证明对于通常的应用是有利的。然而，应该理解的是，原则上也可以使用其它用于无线传输的技术。
按照一种实施方式，无线电模块构成为用于与读取装置建立直接的无线电连接并通过该无线电连接将电压值发送给读取装置和/或接收激活消息。这能实现在电压测量设备和读取装置之间的简单通信，例如不需要在二者之间连接的移动无线网络或其它外部基础设施。当用户处在电压测量设备的无线覆盖范围内，用户可以用简单的方式借助其移动电话读取电压值。
按照另一种实施方式，所述无线电模块构成为用于与读取装置建立通过移动无线网络形成的无线连接并通过该无线连接将电压值发送给读取装置和/或接收激活消息。这特别是在使用短消息、电子邮件、消息服务的情况下和/或在使用外部服务器的情况下进行。这也能实现从远处读取电压值，从而为了读取在无线覆盖范围之内的电压值而不必处在由电压源供电的物体紧邻附近。例如，即使在家里，用户也能监测在其度假房屋或船内的蓄电池的充电状态。对于该实施方式，所述无线电模块可以特别是构成为用于与移动无线网络通信、例如借助GSM、GBRS、EDGE、UMTS、CDMA2000、WCDMA、HSPA、HSPA+、HSDPA、HSUPA和/或LTE。在此，从电压测量设备到读取装置的无线连接并不必强制是连续的。例如，数据也可以存储在服务器上，于是再由读取装置从服务器读取所述数据。如短消息或电子邮件的消息也可以通过无线连接传递到服务器或中央装置上并从那里传递给读取装置。这样的组合的通信在本申请的范围内应被理解为无线连接。
优选地，所述无线电模块构成为从读取装置接收激活消息并且响应于此地将电压值发送给读取装置。这能实现通过读取装置明确要求电压值，例如当用户通过相应的输入用信号表示他想获知相应的值。以此能够避免持续的监测以及与此联系的电量消耗。
特别优选地，所述无线电模块可构成为用于响应于由读取装置接收到激活消息来操控电压传感器，以用于电压测量。
电压测量设备特别是可以构成为蓄电池或干电池的盖罩或附装物。这能实现紧凑且节省空间地安装在电压源上。特别有利的是，电压测量设备这样构成，使得尽管它本身的存在还是能实现将电缆或端子连接在电压源上以用于量取用于给装置或设施供电的电压。当电压源用于为装置或设施供电时，该电压测量设备因此也可以保留在电压源上。
所述电压测量设备优选地具有固定器件、特别是用于固定在蓄电池或干电池上的固定器件。这样，电压测量设备可以在没有其它部件的情况下、优选也在不使用工具的情况下固定在电压源上。
所述电压测量设备优选地仅构成为用于测量电压值。这特别是可以意味着，所述电压测量设备构成为不用于测量其它参数、例如温度或者空气湿度。也特别是可以意味着，所述电压测量设备不构成为用于操纵其它部件、例如不构成为用于打开或关闭灯具。换句话说。这意味着，除了监测电压源的电压，该电压测量设备不能实施其它监测或控制目的。
所述电压测量设备优选构成为用于由连接在端子布置结构上的电压源对所述电压测量设备供电。这样也可以省去为电压测量设备设置单独的电源、例如单独的干电池。所述电压测量设备例如可以构成为用于利用电压源的典型的输出电压来驱动。有利地，该电压测量设备也可以构成为用于还利用多个输出电压来驱动，该输出电压显著处于待监测的电压源的额定电压之下，例如低10％、20％、30％、40％、50％或60％。如果电压源已经大幅放电，这于是也实现仍然驱动电压测量设备。以此，电压源也仍然可以被监测并且认识到充电需求。
所述电压测量设备优选地具有防尘和/或防水地实施的壳体。因此，所述电压测量设备也可以无问题地使用在没有被完全包裹的安装情况中或基本上近水的使用地点、如船上。
本发明还涉及一种读取装置。在此，特别是涉及一种移动电话。该读取装置具有显示器。所述读取装置还具有通信模块、特别是近距离通信模块，该仅距离通信模块构成为用于与按照本发明的电压测量设备的无线电模块建立无线连接并通过该无线连接接收电压值。此外，该读取装置具有处理器，该处理器与显示器并且与通信模块连接并配置用于该电压值显示在显示器上。
按照本发明的读取装置能实现简单地读出由按照本发明的电压测量设备测量的电压值。在此特别有利的是，该读取装置涉及用户在正常情况下本来就有的移动电话。在该移动电话上安装并也运行相应的应用程序，以用于读取或接收电压值并且用于在显示器上显示该电压值。
就可以与读出装置通信的电压测量设备而言，可以参照所有上文提到的实施方式以及变形。
该读取装置优选地还具有输入器件，该输入器件与所述处理器连接。在此，所述处理器配置用于响应于借助输入器件进行的输入来指示所述通信模块，以用于给无线电模块发送激活消息。这能实现专门查询电压值。例如，该电压测量设备可以构成为用于只在接收到激活消息时才实施电压测量，这可以节省功率。
所述输入器件例如可以构成为按键、按钮、键盘或构成为触摸敏感的显示器。
按照一个实施方式，所述处理器配置用于在显示器上以数值形式显示电压值。这能实现即使是在困难的读取条件下也简单地读取。
按照一个实施方式，所述处理器配置用于在显示器上以图表形式显示电压值。这同样可以实现简单地读取并且特别是可以实现将所测量的电压值与额定值、最小值、最大值或数值范围相比较。最大值例如可以涉及电压源的标称电压。数值范围例如可以是这样的范围，在所述范围中由所述电压源供电的装置或由电压源供电的设施可以无问题地驱动。
按照一个实施方式，所述处理器配置用于在显示器上以指针形式显示电压值。这同样能实现简单地读取。
按照一个实施方式，所述处理器配置用于基于所述电压值生成文字消息并输出在显示器上。所述文字消息例如可以包含电压值本身。所述文字消息也可以包含特殊的消息，例如提示严重过压或欠压。例如可以在超过或低于预定的阈值时生成这样的文字消息。该文字消息也可以包含操作建议，所述操作建议例如可以要求给电压源充电或减少引取电流。
按照一个实施方式，所述处理器配置用于基于所述电压值生成语音消息并通过读取装置的扬声器输出。所述语音消息例如可以是朗读的文字消息。为此可以使用语音输出系统或语音输出程序。这能实现便利的监测而无需查看显示器。例如能实现也为盲人使用。
所述处理器优选地配置用于在显示器上输出通知，所述通知提示无线连接存在、不存在和/或状态。以此，用户就可以直接识别出，当前能够监测电压值还是不能。
所述通信模块优选是近距离通信模块。按照相应的实施方式，所述通信模块可以是蓝牙模块、无线局域网模块、近场通信(NFC)模块、红外线模块、ANT模块、ANT+模块或ZigBee模块。这些技术已经被证明在典型的应用中是有利的。但是，应当理解，原则上也可以使用其它用于无线传输的技术。
所述通信模块优选地构成为与无线电模块建立直接的无线连接并通过该无线连接接收电压值和/或发送激活消息。以此，传递不依赖于外部基础设施、例如移动无线网络。
所述通信模块也可以构成为与电压测量设备建立通过移动无线网络形成的无线连接并通过该无线连接由电压测量设备接收电压值和/或发送激活信息。这尤其是可以在使用短消息、电子邮件、消息服务的情况下和/或在使用外部的服务器的情况下进行。可能的优点和实施方式参阅关于按照本发明的电压测量设备的上述实施方式。
按照一个优选的实施方式，所述处理器和/或通信模块配置用于识别出处于无线覆盖范围内的按照本发明的电压测量设备并响应于此地在显示器上输出消息和/或通过读取装置的扩音器输出信号。以此可以给用户提示，基于现有的或可建立的无线连接目前能监测电压值。
所述处理器和/或所述通信模块也可以配置用于响应于用户的输入来确定按照本发明的电压测量设备是否处于无线覆盖范围内并且响应于此地在显示器上输出该消息和/或通过读取装置的扩音器输出信号。以此用户可以主动询问是否存在或可建立无线连接。
“电压测量设备处于无线覆盖范围内”特别是理解为，由电压测量设备输出的无线信号在读取装置上以一定场强或信号强度被接收，所述场强或信号强度至少足够用于识别或解码电压值。
所述读取装置优选具有存储器件，在所述存储器件中存储有用于控制或用于配置处理器的程序编码。这能实现处理器的编程。
按照一个优选的实施方式，所述读取装置具有数据存储器，在所述数据存储器中存储有至少包括时间信息、电压值和电压测量设备的个性化信息的数据记录。在此，该读出装置还具有用于在显示器上显示至少一个可选的电压测量设备的电压值的时间曲线的显示装置。这也能实现进行对于电压值在时间上监测。
所述读取装置尤其是可以构成为移动电话、平板电脑、台式电脑、笔记本电脑或电子手表。此外，以此可以使用大多数人本来都有的常见装置作为读取装置。然而，读取装置也可以是专用的读取装置、特别是没有其它功能的专用读取装置。
本发明还涉及一种电压测量系统。该电压测量系统具有按照本发明的读取装置。该电压测量系统还具有至少一个按照本发明的电压测量设备，其中，所述通信模块用于与无线电模块通信。
借助按照本发明的电压测量系统可以简单地监测一个或多个电压源，如再上面关于按照本发明的电压测量设备和按照本发明的读取装置已描述的那样。就电压测量设备和读出装置而言，可以参照所有描述的实施方式以及变形。所阐述的优点也相应适用。
每个电压测量设备的相应的端子布置结构特别是可以连接在蓄电池或干电池上。
至少电压测量设备的端子布置结构可以连接在割草机的蓄电池或干电池上。
至少电压测量设备的端子布置结构可以连接在船的蓄电池或干电池上。
至少电压测量设备的端子布置结构可以连接在房屋的蓄电池或干电池上。
至少电压测量设备的端子布置结构可以连接在机动车辆的蓄电池或干电池上。
所述电压测量设备的至少一些电压测量设备这样设置，使得在所述读出装置的所有可能的位置中，所述电压测量设备不同时处于通信模块的无线覆盖范围内。这样允许对于分散设置的电压源进行管理。
附图说明
在附图中，特别是以一个实施例示意性示出本发明。图中：
图1示出一个按照本发明的电压测量系统。
具体实施方式
在附图中，相同的或相互对应的元件分别用相同的附图标记来表示并且因此不再重新赘述，除非不符合目的。在整个说明书中包含的公开内容可按意义转用到具有相同的附图标记或相同的部件名称的相同的部件上。而且，在说明书中选取的位置说明，例如上方、下方、侧方等等都是参照直接描述或示出的附图并且在位置改变时按意义地转用到新的位置上。此外，所示或所描述的不同实施例中的单个特征或特征组合本身构成独立的、有创造性的或按照本发明的技术方案。
图1示出一个按照本发明的一个实施例的电压测量系统10。
所述电压测量系统10具有一个读取装置，所述读取装置当前构成为移动电话200。所述电压测量系统10还具有一个第一电压测量设备100a和一个第二电压测量设备100b。所述第一电压测量设备100a与一个以第一蓄电池140a形式的第一电压源连接。所述第二电压测量设备100b与一个以第二蓄电池140b形式的第二电压源连接。所述电压测量设备100a、100b用于监测所述蓄电池140a、140b的相应的当前电压。在此，所述移动电话200特别用于显示相应的测量的电压值。
所述移动电话200具有显示器210、通信模块220、具有所连接的存储器235的处理器230、以按键240形式的输入器件、扩音器250以及数据存储器260。
所述显示器210构成为用于将信息显示给用户。为此，处理器230特别是能够基于相应的编程借助显示器210显示信息、如文字消息或者图片。
所述通信模块220当前构成为蓝牙模块。这允许简单地建立连接并将数据在通信模块220和其它蓝牙模块之间传递。
所述处理器230实施为常见的可自由编程的处理器。控制处理器230行为的程序编码存储在存储器235中。特别是，在存储器235中存储有如下的应用程序，所述应用程序用于借助电压测量设备100a、100b监测蓄电池140a、140b的电压值。所述应用程序也包含用于将所测量的电压值适合地显示在显示器210上的程序编码。再下面将对此进行更详细说明。
所述扩音器250构成为输出由处理器230生成的听觉信号。该听觉信号不仅涉及语音信号也涉及声音信号。
所述数据存储器260构成为存储由电压测量设备100a、100b获得的电压值。在此，与电压值一起存储的基本上还有相应的时间戳以及所述电压测量设备100a、100b的个性化的特征。这能实现评价相应电压值的时间曲线。
所述两个电压测量设备100a、100b构成为相互相同的。接下来将对第一电压测量设备100a进行更为详细的描述。所述实施方式相应地适用于第二电压测量设备100b。因此就不再对第二电压测量设备100b进行单独描述。
应当理解的是，通常的电压测量系统也可以具有多于两个电压测量设备。
第一电压测量设备100a具有一个用于夹紧连接第一蓄电池140a的端子布置结构110a。所述端子布置结构110a具有一个第一端子112a和一个第二端子114a。所述第一端子112a与第一蓄电池140a的第一电极142a连接。所述第二端子114a与第一蓄电池140a的第二电极144a连接。这建立与第一蓄电池140a的电连接。
第一电压测量设备100a还具有一个电压传感器120a以及一个无线电模块130a。
电压传感器120a构成为用于检测施加在所述两个端子112a、114a之间的电压或电压差并将其数字化。所述电压传感器还构成为将数字化的电压差作为电压值传送给无线电模块130a。
所述无线电模块130a当前构成为蓝牙模块。这能实现，第一电压测量设备100a的无线电模块130a与移动电话200的通信模块220通信。特别是，由所述电压传感器120提供的电压值能够被传输给移动电话200。为此，该传输不需要通过移动无线网络或其它外部基础设施形成。还通过直接的无线连接实现电压值的直接传输。
所述第一电压测量设备100a具有一个壳体105a，所述壳体包围上述所有部件，除了从导出的端子112a，114a的部件。所述壳体是防尘且防水的，当前根据IP68等级。所述壳体105a借助以杆105a形式的固定器件固定在第一蓄电池140a上。
所述第一电压测量设备100a构成为用于为了驱动所述电压传感器120a和所述无线电模块130a而将所需电能从第一蓄电池140a引出。因此可以放弃附加的供电设备、例如借助自身的电池。
所述移动电话200的处理器230借助于存储在存储器235中的应用程序编程为用于此外这里还执行多个相关任务。以下将对此做出说明。
所述处理器230首先可以在通信模块220中询问，电压测量设备100的至少一个无线电模块130是否在无线覆盖范围内。该通信模块220能够识别出，具有足够场强的无线信号是否被这样的无线电模块130测量。如果是这种情况，该通信模块220向处理器230返回一条消息：无线电模块130在无线覆盖范围内。如果不是这种情况，则通信模块220向处理器230返回一条消息：无线覆盖范围内没有无线电模块130。
如果无线电模块130在无线覆盖范围内，所述处理器230将这点在显示器210上显示给用户。同时，通过扬声器250输出一个短促的声音。以此告知用户，电压测量设备100的无线电模块130处于无线覆盖范围内。典型地，如果移动电话200的用户处于装备有电压测量设备100的蓄电池140附近，他会期望：某个无线电模块130处于无线覆盖范围内。
用户现在可以按压按键240。这被处理器230识别，其中，响应于此地，处理器230通过通信模块220向处于无线覆盖范围内的无线电模块130发送一条激活消息。如果这样的激活消息被无线电模块130收到，那么该相应的无线电模块130会给所连接的电压传感器120发送一条消息，于是该电压感应器120测量施加在端子布置结构110上的电压或电压差。在此测量的电压(如再上面所述)被数字化并传递给无线电模块130。所述无线电模块130将该电压值发送给通信模块220，通信模块又将该电压值发送给处理器230。因此，处理器230响应于用户对按键240的操纵而引起电压测量。
所述处理器230现在以文字形式以及以指针形式在显示器210上输出所测量的电压值。这能为用户实现，直接容易地得知所测量的电压值。如果测量的电压值低于为相应蓄电池140定义的阈值，则处理器230在显示器210上再输出一条文字消息，所述文字消息要求用户给蓄电池140充电。以此能以简单的方式监测：蓄电池140是否需要充电，以便为其所规定的使用目的、例如为度假房屋、船或陆上交通工具供电而具有充足的电量。在面临低于必需的充电量的危险或已经出现这样的低于时，以上述方式可以简单且高效地要求用户充电。
也可以通过相应的用户输入来给所述处理器230编程，使得所述处理器230通过扩音器250将电压值作为语音消息输出。这便利于所描述功能对于盲人或有视力障碍的人士的使用。
所述处理器230还将每个所测量的电压值数据保存在数据存储器260中。和电压值一起保存的还有时间戳，所述时间戳说明该测量的日期和时间。此外，提供该电压值的电压测量设备100的身份也被一同存储。以此可以评价电压值的曲线。在相应的用户输入之后，处理器230可以将存储的数据从数据存储器260读出并将这些数值以相应清晰的方式显示在显示器210上。为此，处理器230可以在显示器210上显示图表，在所述图表中水平轴上绘出时间，并且竖直轴上绘出电压值。用户以此可以快速且简单地识别出：电压值和因此各个蓄电池140的充电状态如何随着时间变化。这例如允许识别出异常的电压下降，所述电压下降可以推断出有故障的蓄电池140或异常的耗电行为。
应当理解的是，再上面提到的用户输入可以借助未进一步示出或描述的输入器件来实现，这些输入器件以已知的方式典型地存在于移动电话中。例如可以涉及机械键盘或显示器210，只要所述显示器构成为触摸敏感的显示器。
如果所述两个蓄电池140a、140b处于遥远的地点，则典型地可以借助移动电话100不同时地监测所述两个蓄电池。在这种情况下，用户原则上可以监测那个正好处于他附近的那个蓄电池140a、149b。
应当指出的是，原则上也可以使用有线通信来代替在本申请中公开的在电压测量设备和读取装置之间的无线通信。有线通信例如可以通过借助数据线的直接连接或通过有线连接的网络实现。本申请中公开的技术方案的相应改型是本申请的公开内容的组成部分。
现在同本申请和后面提交的权利要求书不对获得尽可能更大的保护范围造成偏见。
如果这里在进一步审查、尤其是也对相关现有技术审查时应得出，一个或其它特征对于实现本发明的目标虽然是有利的，但是不是至关重要的，那么自然现在要争取不再具有这样的特征的表述、尤其是在独立权利要求中不再具有这样的特征的表示。这样的子组合也被本申请的公开内容所覆盖。
还要注意的是，在不同的实施形式中描述的以及在附图中示出的本发明的构造形式和变形可以任意相互组合。在此，单个或多个特征可以任意交换。这些特征的组合也被一同公开。
从属权利要求中的引用关系指出独立权利要求的技术方案通过相应的从属权利要求的特征的进一步构成方式。但是，这并应理解为放弃对被引用的从属权利要求特征的独立的、具体的保护。
仅在说明书中公开的特征或包括多个特征的权利要求中的单个特征随时可以对本发明具重要地为了与现有技术划界而接纳到一个或多个独立权利要求中，也就是说如果这样的特征与其它特征一同被提及或者与其它特征相结合地达到特别有利的结果则也是如此。