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
【技术领域】
[0001] 本发明设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、特别是裡离子蓄电池的充电或放电方法。此外，本发明设及一种计算机程序 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/或设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】
[0002] 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W外，例如是灯化及用于钻孔、磨削、梓螺栓、银等的电动工具。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W直 接具有充电装置或者可W与充电设备电连接。
[0003] 如今，蓄电池能够W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一-例如铅酸蓄电池、镶簡（NiCd)蓄电池、镶金属混合（NiMH) 蓄电池、裡离子（Li-Ion)蓄电池或者裡聚合物蓄电池。所述蓄电池可W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W外可W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。
[0004] 特别地，不允许使裡离子蓄电池过充，W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(constantcurrentconstantvoltage);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，该损害蓄电池的充 电和/或放电时的效率。
[0005] DE693 18 029T2或者US5 477 125A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W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，W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W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W避免 显著的过充。
【发明内容】
[0006] 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、 尤其裡离子蓄电池的充电方法，可W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w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。
[0007] 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、特别是裡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；W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W下描述得到本发明 的有利扩展方案、附加特征和/或优点。
[000引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W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（Andemngsmck)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W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。
[0009] 在此，主要或者基本上超过蓄电池的充电或者放电的整个时间段地实施所述监视 方法。在此，根据蓄电池的充电电压或放电电压的变化速度、变化加速度和/或变化急动度 等优选确定、求取或者估计蓄电池的当前的充电状态或者当前的充电电流或放电电流。在 此，优选测量或者此外推导、即求取、确定或者估计充电电压或放电电压。
[0010] 可W在流动的充电电流或放电电流时实施所述监视方法。此外，可W在没有充电 电流或放电电流的影响和/或在没有充电电流或放电电流的中断的情况下实施所述监视 方法。此外，可W在没有推导出充电电流或放电电流的情况下实施所述监视方法。也就是 说，通过所述监视方法既不测量、也不求取、更不确定充电电流或放电电流。根据本发明的 监视方法发生在蓄电池的充电或者放电期间，其中在充电电流或放电电流流入或者流经蓄 电池时测量蓄电池上的充电电压或放电电压并且由此确定、求取或者估计充电电压或放电 电压的导数。
[0011] 在此，优选被动地、即在后台实现远离所述监视方法的充电电流或放电电流的控 制或者调节。其优选影响充电电流（确定的可应用的充电方法）或者放电电流直至充电或 者放电的终止。在根据本发明的方法中，对于充电状态或者充电电流或放电电流的估计优 选不需要关于充电电流或放电电流自身的信息。对于所述监视方法而言，根据本发明可W 放弃用于推断（测量、求取、确定、估计）充电电流或放电电流的模块或者放弃用于影响充 电电流或放电电流的模块。
[0012] 在本发明的一种实施方式中，在实施所述监视方法期间、但当然在所述监视方法 自身W外充电电流（不是养护充电）或放电电流（充电；I/U充电方法）主要或者基本上 可W保持恒定。在此，充电电流或放电电流优选是对于蓄电池的确定的类型典型的充电电 流或放电电流。也就是说，w已知的方式实现充电电流或放电电流的控制或者调节。此外， 对于蓄电池的有计划的充电或者放电的持续时间可W主要或者基本上无中断地或者持久 地并且可能在时间上相继的、离散的步骤中实施所述监视方法。在此典型地，值从0.Is至 1. 75s、尤其ls±0. 1-0. 5s。
[0013] 在此，蓄电池的有计划的充电和放电例如应当理解为蓄电池借助蓄电池充电设备 /蓄电池充电装置的充电（如下），蓄电池借助蓄电池充电设备/蓄电池充电装置的放电或 者蓄电池在蓄电池运行的设备/装置中的放电（如下）。也就是说，蓄电池在蓄电池运行的 设备/装置中的根据目的的使用、例如在借助手电筒照明环境时同样应当理解为蓄电池W 优选恒定的放电电流的放电。
[0014] 根据本发明，在蓄电池的恒定的充电或放电曲线的范围中可W通过蓄电池的多个 充电电压或放电电压的多个导数的比较推断出蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电 流。此外，根据本发明可W在达到用于充电电压或放电电压的导数的所定义的一个值或者 值范围时终止蓄电池的充电或者放电。
[0015] 此外，根据本发明还可W通过对于蓄电池的确定的类型典型的充电或放电曲线推 导出蓄电池的充电状态或者充电电流或放电电流。也就是说，除充电电压或放电电压的导 数W外考虑所述充电曲线或者放电曲线。
[0016] 根据本发明的监视方法可W是用于至少一个蓄电池的充电和/或放电方法。此 夕F，可W在蓄电池中在蓄电池的根据目的的放电或者使用时实施所述监视方法。此外，所述 监视方法可W设置用于在蓄电池中确定、求取或者估计蓄电池的根据目的的放电或者使用 时的当前的充电状态或者当前的充电电流或放电电流。此外，所述监视方法可W设置用于 识别损坏的电池单元或者用于识别损坏的蓄电池。
[0017] 根据本发明，在所述监视方法中可W设置充电电流或放电电流的确