具有感应充电器的能量盒以及使该能量盒充电的方法

专利名称：具有感应充电器的能量盒以及使该能量盒充电的方法
技术领域：
本发明涉及一种独立权利要求中的通常类型的能量盒以及用于使能量盒充电的方法。
背景技术：
本发明涉及一种独立权利要求中的一般类型的具有感应充电器的能量盒以及用于使能量盒充电的方法。可移动能量盒是已知的，在没有电源的区域中，例如在山顶棚屋中或者在人口稀疏的区域以及在大城市的贫困区域中，该可移动能量盒可以确保用于照明或者用于移动设备等的操作的目的的基本的电能供给。同样已知的是，由电池进行操作的系统能被感应地充电。W02007/090168公开了一种用于便携设备的感应充电系统，其中接收器的线圈也被用于将数据传送到充电站。W02008/038203公开了一种感应充电系统，其中通过改变负载电路的电阻，过电压或者过电流信息从充电器的可充电电池传送到充电系统。W02009/059638公开了一种能量盒，该能量盒可以在任何地方以太阳能充电，并且也被用作光源。特别是在贫穷区域，人们通常负担不起像这些的设备，为此原因他们可以经由那里的交易系统租赁。在这种情形中，能量盒以充满的状态出租，并且以空的状态返回，并且支付综合费用，该综合费用包括租赁费、使用费以及消费的能量的成本。在这种情形中的出现的一个问题是实际上不能辨别的能量盒的误用或者不正确使用或者存储，并且这可能导致可充电电池的寿命较短，并且对于租赁商业来说是不经济的。已经做出努力通过高质量可充电电池并且通过频繁更换它们来克服特别快速老化的问题，但是这相应地减小了经济活跃性。出于成本的原因，铅酸可充电电池主要地用于诸如这些的能量盒。能量盒的寿命、特别是可充电电池的寿命主要取决于使用者如何操作能量盒。具体地说，以下的状态尤其是不利的-在放电状态存储这种状态尤其地不利因为I.特别地铅酸可充电电池中在放电状态中存储对可充电电池的寿命具有消极的影响，并且2.设备是“不生息资金”，因为在租赁使用期间设备不能产生金融收益。-高温，因为其可能减少可充电电池的寿命；-湿气/水，因为其造成电器故障以及腐蚀；-装载的碰撞和震动。因为可充电电池很重并且由此发生的作用力度非常高，所以像这样的装载对可充电电池的负面影响实际上小于对机构/壳体的影响。此时，这些设备的大部分都使用缆线充电。不接触充电可以具有其能够克服接触的问题，可能允许壳体相当的更加容易地密封。此外，螯合尝试将会更加复杂，并且能够被更加容易地辨别出来。通过焊接的塑料壳体这些问题可以被容易地并且以低成本地解决。在回馈上，没有有用的数据被评估，因为已知的能量盒不记录任何用户信息，或者仅记录少量用户信息。本发明的目的是确定一种改进的不再具有上述缺陷的能量盒
发明内容

根据本发明，通过一种能量盒实现了本发明的目的。该能量盒包括可充电电池；充电电子元件，该充电电子元件具有连接到可充电电池的信息传送器；感应充电装置，该感应充电装置连接到所述充电电子元件；具有信息存储器的控制器，该控制器控制所述充电电子元件；用于探测有用数据的至少一个传感器，该至少一个传感器连接到所述控制器；至少一个半导体光源，该至少一个半导体光源用于指示数据；存储在所述控制器中的有用数据，在充电过程中该有用数据经由所述至少一个半导体光源被光学地传送。本发明的有利的改进在从属权利要求中限定。本发明涉及一种也具有可充电电池的能量盒，并且该能量盒还可以具有光源或者具有连接部以便使得光源工作，该能量盒经由感应充电装置提供有能量，并且具有充电电子元件，该充电电子元件包含数据存储器，并且充电电子元件与充电器相互交换该数据。该数据在充电时相互交换。在这种情形中，来自充电器的信息通过感应电场的调制而被传送到能量存储器，能量存储器主要地用于充电。能量盒具有光学装置，该光学装置用于将信息传送到充电器，并且充电器本身具有用于此目的的光学接收器。根据该数据，提出了能量盒，该能量盒存储有用的数据并且在充电过程中将该有用的数据传送到充电器，从而允许优化的充电作为有用数据的一个功能。该优化的充电方法使得能够增加可充电电池的寿命，并且因此提高租赁商业本身的金融活跃性。此外，对于不正确使用来说可以增加租赁费用，因为当能量盒返回时由于有用的数据也被存储，从而这一点能够直接的获取。具体地说，提出了一种能量盒，该能量盒包括可充电电池；充电电子元件，该充电电子元件具有连接到可充电电池的信息传送器；感应充电装置，该感应充电装置连接到充电电子元件；具有信息存储器的控制器，该控制器控制充电电子元件；用于探测有用数据的至少一个传感器，该至少一个传感器连接到控制器；至少一个半导体光源，该至少一个半导体光源既用于指示数据也用于传送有用的数据。存储在控制器中的有用数据，在充电过程中该有用数据经由至少一个半导体光源被光学地传送。能量盒可以优选地经由感应充电装置传送数据。特别优选地，能量盒能够经由充电装置感应地传送数据并且经由半导体光源光学地传送数据。在这种情形中，数据被优选地感应地从充电器传送到能量盒，并且数据被光学地从能量盒传送到充电器。充电电子元件优选地根据有用的数据区别地操作，以便允许用于可充电电池的充电方法与存储的有用的数据相匹配。例如，由于能量盒已经被长期存储于空置状态中，因此可充电电池已经被深度放电，可充电电池能够像正常一样以高电流充电，以使其改善。已经被正确地操作的能量盒中的可充电电池能够被非常适当地操作以保持寿命。此外，本发明提出了一种用于使能量盒充电的方法，该方法具有以下步骤对能量盒以及给能量盒充电的充电器进行授权；将存储在能量盒中的有用的数据传送到充电器；根据传送的有用数据设定充电参数。 该方法使得能够达到安装在能量盒中的可充电电池的最大充电量。
优选地，充电参数和/或其他数据被从充电器传送到能量盒。这允许主要的充电智能存在于充电器中，使得能量盒自身简单并且有成本效益。在这种情形中，数据可以光学地传送。然而，数据还可以感应地传送。在一个优选的实施方式中，数据被光学地且感应地传送。优选地，数据和/或充电参数被从充电器感应地传送到能量盒。优选地，有用的数据从能量盒光学地传送，尤其优选的是通过设置在能量盒中的用于指示或者照明目的的一个或多个发光二极管的方式传送。这允许能量盒被简单且可靠地设计，并且待传送的数据量与传送方法相匹配。此外，根据本发明的能量盒的有利的发展和改进从另外的从属权利要求并且从以下描述产生。


从以下的示例性实施方式的描述中并且从附图中本发明的其他优点、特征和细节将变得显而易见，在附图中相同的或者具有相同作用的元件具有相同的附图标记。在这种情况下，图I示出了加权函数的一个例子，利用该加权函数可以对温度进行加权；图2示出了在微控制器中的程序计数器，其中执行计数器/存储器功能性；图3示出了根据本发明的能量盒的以及充电器的框图，其中二者进行双向通信；图4示出了具有相应的充电器的可能的能量盒的一个示例性实施方式，充电器设置在能量盒中；图5示出了具有集成的手提灯的能量盒以及位于充电器中的光通信接口 ；图6示出了一个与充电器光学地且感应地通信的能量盒，数据被从能量盒通过发光装置和光接收器光学地传送，并且数据被从充电器经由感应充电装置传送到能量盒。
具体实施例方式“使用历史”和/或基于此获得的变量(诸如剩余的折扣)利用微控制器被记录在能量盒中，从而导致以微控制器为基础的“智能”能量盒。在这种情形中，也记录了各种技术测量数据和时间间隔。这使得能够确保用户更好地操作能量盒，因为如果操作的不正确他们必须支付更多的租赁费用。例如，租赁模式可以如下表现在用于能量盒的租赁过程中，租赁能量盒的人被给予如何操作能量盒的说明。使用状况可以是在放电以后，不受到直接的太阳能辐射或者加热、不布置在水中、不受到任何增加的机械负载，在最大空置存储期间例如3天等内，返回到替换站。如果租赁能量盒的人将能量盒在最大空置存储期间内返还到替换站或者到租赁处并且如果他还“适当地”操作能量盒，也就是说遵守上述的其它使用规则，对于下次充电过程他将收到折扣例如，对于下一次充电过程他仅支付€ O. 60，并且收到返回的€ O. 10的押金。空置存储的持续期间的计数从这个时间开始，从该时间能量盒向使用者指示“可充电电池(实际上)空置”的状态，并且使他例如通过闪烁的发光二极管的形式意识到此。如果出租能量盒的人仅部分地遵守该条件，那么根据使用条件违反的“严格性和持续时间”而使折扣减少。例如，少量超过返回日期，例如三天还将产生€ O. 08的折扣，同时，对比之下，在> 65°C处累积的多余12小时的存储持续期间将导致完全丧失折扣。如果能量盒被极其错误的“误操作”或者存在根本的机械损坏(能够从外部看出)，押金将不再被完全地退回，而是将会根据记录的有用数据减少一定的量。然后能量盒从一般的租赁商业移除以便维修。当在记录的数据的基础上，可充电电池的电容已经下降到一定阈值以下，或者已经达到一定数量的充电/放电周期时，后者同样发生。 在能量盒中探测到的测量数据的记录以形成“使用历史”在微控制器中的EEPROM存储器中执行。非易失的和的可改写存储器诸如EEPROM存储器或者闪存使用具有这样的优点在完全放电并且因此在供给到微控制器一定时间的电压中断的情况下，在中断之前采集的数据未损失。存储器可以集成在微控制器中或者以外存储器的形式，其可以写入到微处理器并且从微处理器读取。如果微处理器不要求其它功能(例如与充电器通信等)，那么微处理器自动地将其自身切换到所谓的睡眠模式，在睡眠模式中微处理器消耗极少的能量。在微控制器中只有定时器或钟表继续运转。当定时器时间到时，例如在一分钟以后，或者达到具体的时刻，微控制器唤醒自身并且例如测量温度、测量湿度等，每三次被唤醒并且，如果充电的状态是“空”，此外测量时间的计数器加数直到能量盒再次返回。有利地通过直接包含在微控制器中的温度传感器来测量温度，因为该变量能够被尤其有成本效益地并且容易地并且/或者通过直接安装到可充电电池的温度传感器来执行。后者更为复杂，但是使得能够既为放电过程也为充电过程估测可充电电池的温度以便，例如，防止可充电电池的过热，作为已有的现有技术，至少用于可充电电池的充电。根据微处理器在壳体中的布置，容纳在微处理器中的温度传感器将实际上将壳体或者周围环境温度记录为可充电电池的温度，并且该传感器可以因此甚至更适于在考虑中(underconsideration)应用，所以用户能够直接地仅影响周围的温度并且还能够因此使得仅对此“负责”。然而，一个例外是能量盒，在能量盒中使用者具有操作外部负载的能力。在这种情形中，可以使用可充电电池的温度，建议使用者为设备提供良好的通风。通过加速传感器探测到高的加速作用力。具体地说，基于微机电系统技术(微电子机械系统)的G-传感器或者加速传感器是可能的，如在电动车辆中、在照相机中或者其它的手持装置中使用的驱动器协助系统中。如果能量盒具有足够大数量的存储空间，那么所有的测量值都被按时间顺序记录在能量盒中，并且在下一个充电过程中传送到充电器。充电器使用数据来计算折扣。能量盒具有为使用者指示大致期望的折扣的能力(通过显示器或者在该应用中更可能地通过闪烁特征，例如每次闪烁表示一分折扣，并且使用者仅需要计算闪烁脉冲的数量)。为此，在微处理器中存储了简化的计算模型，并且从记录的测量值中确定估算的折扣。可替换的方案是将要在下面进一步说明的计数器存储器用于该目的，并且并行于通过微控制器对所述测量值的探测，针对每次的测量值更新计数器存储器。能量盒有利地具有内部时钟，以使时钟时间同样被记录。可替换的是能量盒具有唯一的识别码(以使得能够在充电器上区分该能量盒与其它外观上相同的能量盒)，并且自从能量盒完全充电的时钟时间以及内部数据开始记录的时钟时间被存储在充电器的数据库中。
除了上述测量的值以外进一步测得的值被记录，通过这种方式可以确定符合使用状况。这些包括,例如,获取可充电电池的电压和可充电电池的电流。在能量盒的情形中，能量盒能够同时被用作光源，如果可能的话，例如，记录光源是否被打开以及使用哪种光源(在组合光源的情形中，例如，包括提供全方位照明的荧光灯以及可以被用作手电筒的LED发射器)，以及发光装置的调光位置。这可以被用于确定(匿名的)使用者的概评，这可以被用于随后产品的优化和产品的开发。此外，可以探测发光装置的操作时间，在适当的时候开始替换它们。还可能周期性地通过数据电台传输数据(例如通过由微控制器操作的GSM模块)，此外允许能量盒定位并且允许远程维护。能量盒能够使用确定的用户概评(自从租赁能量盒的前几日内或者否则经过上一个充电/放电周期)以便学习的目的，并且当剩余的电荷仅足够少于例如2天时根据能量盒用户的行为能够向使用者发送信号。用户能够更好地计划何时能量盒必须充电时以及何时当使用者必须使其充电。如果某人希望避免浪费能量盒中的大量的存储空间，例如出于成本的原因，可以将收集的数据压缩。通过实例的方式，仅指出了测量值中的变化(自从旧测量值被测量的持续时间+新测量值)。此外，还可以使用涉及损耗(loss)的压缩，例如温度仅以5°C的间隔存储，尽管温度例如，以O. 5°C的解析度被测量，并且此外，仅当超过一定阈值时执行存储过程，在该阈值以下不会发生其折扣的减少。此外，例如，仅指出了可充电电池中的电流等级的变化，同时产生了与前述测量值的一定的最小离散(如果电流波动小于最大电流的
I%时，将指出这一点)。在成本敏感的应用中，在所有可能性中在能量盒中仅非常小量的存储空间可用。在这种情形中，不能形成时间顺序，并且仅违反使用条件并且它们的严重性被记录，但是不记录发生的时间。计数存储器在存储器中执行微控制器周期性地探测测量值。对于每个测量变量来说(或者对于各个“不正确操作的情形中”)在EEPROM中存储器中有两个计数器(例如用于温度、湿度等的主计数器和辅助计数器)。根据目前测得的测量变量(例如温度)的值(例如76°C)来确定权重。权重反映了违反使用状态的“严重性”。所有计数器均通过权重来增加计数(计数增加而没有溢出)。图I示出了示例性的加权函数，根据该加权函数可以给温度进行加权。示例性测量值76°C将导致加权值4，因为，例如76°C发生在与用户相通信的60°C能量盒的最大允许温度以上的第四个5 °C的梯度中。第一计数器在60°C的能量盒的寿命期或者可充电电池的寿命期内加数(例如EEPROM存储器中的24位)，而第二计数器仅在当前租赁时间之内加数(例如仅具有16比特的宽度的计数器)。当能量盒被归还时第二计数器和相关的存储器单元被读取(以便能够告诉用户为什么他不能获得完全的折扣)，并且然后在充电过程的开始处重置到零。在正常的充电过程中，第一充电器仅被读取，但是不被删除或者重置。与在第二计数器中的每个测量变量相关的数据使得能够产生统计表，该统计表开始设备的自动的维护并且/或者还对来自本领域中的不同制造商的可充电电池相互比较(可充电电池基准)。第二计数器可以在维修之后重置返回的折扣可以根据初步的计数被充电器确定。然而，有利地，折扣同样通过计数器反映在存储器中，并且当侵害增加时折扣减少，也就是主要和辅助计数器计数增加(减少而不在零以下)。这具有本折扣同样能够指示给使用者的优势。例如，通过按压“折扣？”按钮，在能量盒的控制面板上的指示发光二极管能够闪烁。在能量盒具有内置发光二极管的情形中，代表能量盒的主要光源的发光二极管能够闪烁许多次，数量与I分(或者2，5，...)硬币(或者还使用任何货币)，其使用者还可以在那时获得折扣。在这种情形中，例如，具有32比特宽度的折扣计数器的仅5个最重要的比特以例子的方式被输出。在每次充电过程中，折扣计数器设定为使用者可以获取最大折扣的值(例如，在10分的情形中，计数器的最重要的字节可以设定为二进位01010000，并且其它3字节设定为O)。图2示出了在微控制器中的程序流程，其中执行计数器/存储器功能性。在这种情形中，首先探测测量值M1到Mk。然后，η个不同误操作的情形在加权函数fl到fn的帮助下被评估，也就是说加权值(weight) g在每种情形中确定用于各种可能的误操作情形，并且如果加权值不是0，那么便对应于相关的主要和辅助计数器而增加。η个主要计数器被标注为M1到Μη，并且η个辅助计数器被标注为S1到Sn。对折扣计数器d的改变在其自身的过程中被计算，并且如果合适那么折扣计数器D减少。在一个特别简单的情形中，具有a)对于各个测量变量一个且仅一个误操作状态(k = η)以及b)根据测量值是否在特定阈值以上或者以下(根据阶梯函数Σ (Qi-Mi)函数fi)权重是O或者I，对于相应的变量i具有相应的Qi的阈值)。为了避免在达到“充电电池为空”时必须突然关闭灯，这已经从充电的较高状态通过缓慢地闪烁指示给使用者(具有可充电电池的LED)。如果可充电电池现在被进一步地排空，这在另一个实施方式中，也同样对折扣具有消极的作用。在这种情形中，使用者可以被鼓励不要使可充电电池完全为空，不完全为空在铅酸可充电电池的情形中可以极大地延长使用寿命。如果旨在允许能量盒的“外部充电”例如通过另一个大的能量盒使以手提灯形式的小的能量盒的充电，然后两个能量盒都具有合适的通信，但是能量盒不能被认定为是充电器，这导致一种情形，尽管在该种情形中手提灯已经被充电，但是I.主要计数器未被重置，并且2.当外部充电增加时用于手提灯的折扣减少(安培小时)。后者可以通过在微控制器中的存储器中的折扣计数器反映出来。数据通信最小的状况要求
I.从充电器到能量盒的单一的通信(单向性通信)并且2.从能量盒到操作者/卖主的进一步单一的通信第一通信可以在最简单的情形中通过插入充电缆线来提供，在这种情形中能量盒确定施加电压用于充电。类似地，这可以通过探测能量盒中的充电电流在无接触的感应充电的情形中完成，通过充电器的感应场来进行。现在能量盒周期性地发出一段期间的折扣，例如，在较长中断以后的以闪烁指示形式的15分钟。闪烁脉冲的数量可以被服务人员 和用户看到。尽管用户生意在15分钟期间执行，然而充电过程并未完成。因此，折扣计数器再次被设定为最大值，并且所有的主要计数器都被设定为零，同时闪烁停止。如果在15分钟经过以前电压供给被中止，计数器不改变并且用于15分钟的时间测量重新从下一次连接的开始处开始。这确保折扣数据不会由于初始接触问题而丢失。在该最小化的情形中，主要计数器和辅助计数器以及存储的历史不被评估。这些变量，例如在充电器中的通信电子元件故障的情形中，可以确保应急操作。然而上述的全部功能取决于能量盒与充电器之间的双重通信(双向通信)。适合的通信协议在这里用于所有的设备，例如以便能够对于相同的能量盒使用不同的充电器，或者否则使得能够在相同的充电器上在不同的能量盒之间做出区分，并且允许它们工作。每个能量盒都具有唯一的标识，由于该唯一的标识，使得其数据不会与相同充电器上的其它能量盒的数据相混淆。当使用多个充电器时，这些充电器可以相互联网并且/或者例如通过互联网能够与中央数据库相互交换数据。例如，用于能量盒的有效标识被存储在中央数据库中。还可以执行可信性检查，以确定已经读取的数据是否符合(例如辅助计数不能减少)。相反地和可替换的是能量盒必须将充电器识别为正确的充电器，通过使用在能量盒中产生的随机的数字，以确定来自充电器的合适的响应。更复杂方法是可能的，例如用公共和私人密钥，已使用的例如用于RFID识别。此外，个人用户信息可以通过从充电器到能量盒通信的方式传送。例如，在能量盒和发光二极管结合的情形中他希望在发光二极管的调光位置操作以形成光。因为不需要相关联的控制元件，所以这允许能量盒设计为更简单。使用者还可以将能量盒的程序设计为唤醒警报当出租时，对于即将到来的未来周次的唤醒时间在付款台规定，并且安装在能量盒中的蜂鸣器开始嘟嘟响，在所述唤醒时间处，灯打开。能量盒与充电器之间的通信可以以多种方式发生I.数据流均在相同的路径上经过，例如经由-传导连接/数据线-也用于能量传送的传导连接(其原则上与PLC相对应电力线通信)。在这种情形中，应该注意的是用于从充电器到能量盒通信的要求的数据速率可以极大地低于从能量盒到充电器的所需要的数据速率。因此完全双方向操作能够在频率范围内分开高频信号从能量盒流动到充电器(例如通过使充电电压接通或者切断)并且低频信号从充电器流动
到能量盒。在图3中示出的双向通信的选择中，充电器和能量盒都具有信息传送器Tx和接收器Rx。例如，用于充电器的能源可以是太阳能电池，可充电电池或者(公共)交流电能供给系统。两种情况是可行的
I.传导连接也可用于能量盒的感应充电，数据经由感应耦合被同时地双向地传送。2.两股数据流选择不同的通路(到能量盒的数据流和到充电器的数据流)。例如，用于传送功率的传导连接还能被用于从充电器到能量盒的数据。然而，返回路径经由发光二极管可视地设置，在任何情形中返回路径都提供在光中，以便照明(或者指示发光二极管)，它的光通过充电器中的光接收器接收。作为传导连接的替换方案，感应充电的磁场也能被适当地调整振幅和/或频率，以使数据从充电器传送到能量盒。原则上，多种结合都是可行的，尤其是具体地在图3至图5中示出的实施方式是特别有利的。在这种情形中，如上所述，从充电器到能量盒的信息流可以通过调整磁场而发生。 然而，在任何情形中，都存在从能量盒到充电器的光学确认(IR或可见光)。图4示出了具有适当的充电器2的可能的能量盒I的一个示例性实施方式。能量盒I具有可充电电池4、在反射器中的发光装置5、具有必要的电路部分的印刷电路板111、以及具有适当绕组的用于感应能量传送的磁芯114的一半。锁定舌片113确保能量盒仅能在正确的位置处被插入到充电器2中。充电器2同样具有印刷电路板211，充电和通信电子元件容纳在印刷电路板上。以缆线形式的电源212连接到印刷电路板211。充电器2还具有磁芯213的一半，该磁芯与能量盒I中的芯114相应。图5示出了具有集成的手持灯和位于充电器中的光通信接口的能量盒I。能量盒使用发光二极管51，在任何情形中发光二极管都提供用于指示操作状态，用于数据传送。使用高数据速率传送光学数据，允许所有探测到的用户数据在充电时间的一部分期间被传送到充电站。然而，如上所述，折扣通过闪烁特征通过发光二极管51的方式被另外地有利地传送到用户(目的应急操作中传送数据不应该起作用并且用于数据传送的简单的监控)。在实际数据传送的中止期间发生闪烁，并且特定数量的数据包随时通过能量盒传送。除了充电能量，信息也被从充电器经由磁场传送到能量盒。具体地说，数据包括到能量盒的命令以写入数据到能量盒中的EEPROM存储器或者致使能量盒将特定的数据从EEPROM存储器提供到充电器。与从能量盒到充电器的传送数据相比，与光学返回通道相比足够低的数据速率对于从充电器到能量盒的通信方向是充足的。在这种情形中，以低的数据速率的磁场的适当的调制是充分的。在此数据方向的低数据速率既可以在传送器终端也可以在接收器终端以较小的努力实现并且，此外，对充电系统的效率仅具有很小的影响。可以以多种方式调制磁场频率和/或振幅调制而不是相位调制似乎特别地合适，因为相位调制使得设计能量效率充电装置明显地更加困难。为了相位调制的目的，用于率禹合网络的高Q-因数的谐振电路的使用以及免于开关模式(relieved of switchingmodes)的电路拓扑几乎是不可能的。在最简单的情形中,通过切换电磁交互场(例如半桥)开与关，执行单纯的振幅调整。在这种情形中短暂的中断与逻辑零相应，并且长的中断与逻辑一相应。中断之间的时间期间限定字(word)或包端(packet end)。连续交变场意味着没有指令被发送到能量盒并且其仅被充电。如上面已经所述，当能量盒布置在充电器中时，相互识别通过限定的协议的方式发生。在这种情形中，不但充电器必须被授权用于能量盒，而且此外，相反地，能量盒必须被授权(authorzied)用于充电器。仅当该过程已经被成功地完成时，充电器继续经由磁交变场供给电能，以允许能量盒被充电。根据传送的有用的数据，充电能够与能量盒的状态相匹配。例如，在已经返回之前如果能量盒已经在充电状态中存储很长的时间，那么能够开始进行维护充电以使可充电电池恢复，稍微减缓由于在深度充电状态中的长期存储导致的寿命的损失。相互授权过程确保，在一个方面，能量盒不能被外部地充电，并且在另一个方面，仅登记的能量盒能被用于充电器上(例如，在一个区域中的操作充电器2的太阳能网络中心的多个操作者)。没有必须地经由磁场传送数据的需要。出于成本的考虑可以选择经由磁场的没有数据传送的诸如此的特别简单的系统，以降低充电电子元件的复杂性。然而，在诸如此的系统中，能量盒具有至少一个探测电路，该探测电路在出现 合适磁性交互场或特定充电电流的情况下改变具体模式，在此种情形中存储在EEPROM存储器中的所有数据自动地发送到充电器。在能量盒未收到从充电器的正确接收的确认以后，全部数据都被更加重复地传送。在最简单的情形中，该数据的连续的传送在整个寿命期内发生或者在充电开始以后至少X分钟。为了允许用户商业的快速操作，首选传送关于打折的数据，随后是关于在之前租赁时间期间使用者行为的数据，并且最后是所有其它的数据。例如，将折扣连续7次地进行传送。在这种情形中，描述折扣的接收的信息记录的至少5个必须相同，因为这些数据记录被解释为“正确”。如果至少5个相同的数据记录未被接收，这被估算为指示数据连接很差(例如散射光等)。充电器或者连接到充电器的电子现金点，然后将用信号通知操作者/服务人员光学连接很差。必须通过从充电器移除能量盒并且将能量盒重新插入做出用于数据传送的另一种尝试，由于此在能量盒中的微控制器再一次探测感应充电，并且响应于此开始数据的重新传送。图6示出了与充电器2光学地并且感应地通信的能量盒I。通过发光装置5和光接收器23从能量盒光学地传送数据。来自充电器的数据感应地经由感应充电装置传送到能量盒。如图5所示，该实施方式是监控发光二极管51的使用的另选的实施方式。对来自主发光装置5的光通量的调整允许数据传送到充电器，充电器装备有适当的光电探测器23以便从连接的能量盒接收数据。调整好的发光装置5有利地是发光二极管或者多个发光二极管，因为它们允许很宽的传送带宽。发光二级管通过能量盒中的微控制器来操作。附图标记列表I能量盒2充电器3能量源4可充电电池5发光装置，可能具有光学器件6控制器，例如微控制器7传感器21低通过滤器22高通过滤器23光接收器
41充电电子元件+Tx42充电电子元件+Rx51LED或者其它的光学监控指示411 接收器 Rx421信息传送器Tx111能量盒的印刷电路板112支架或者携带把手
113锁定舌片114具有绕组的能量盒的芯半部211充电器的印刷电路板212用于充电器的能量供给213具有绕组的充电器的芯半部i数字变量Awk从睡眠模式唤醒GetMi测量变量i的测量并且从传感器检查测量值Dis 可充电电池是否放电？T 一旦可充电电池放电(例如3天)便停止的计数器。Is在充电过程中重新设定到与最大空存储持续期间相应的值t在能量盒的可充电电池放电以后如果能量盒保存的比允许的3天保持为更长，每次睡眠周期(例如每分钟)结束时折扣减少dp对于发出的嘟嘟响的音调的最小折扣变化Beep发出嘟嘟音调SetT设定用于下一个睡眠周期的定时器Gslp将微控制器切换到睡眠状态
权利要求
1.ー种能量盒(I)，该能量盒包括 可充电电池⑷； 充电电子元件(41)，该充电电子元件具有连接到可充电电池的信息传送器(421)； 感应充电装置(114)，该感应充电装置连接到所述充电电子元件； 具有信息存储器的控制器出)，该控制器(6)控制所述充电电子元件； 用于探测有用数据的至少ー个传感器，该至少一个传感器连接到所述控制器； 至少ー个半导体光源，该至少一个半导体光源用于指示数据； 存储在所述控制器中的有用数据，在充电过程中该有用数据经由所述至少一个半导体光源被光学地传送。
2.根据权利要求I所述的能量盒(I)，其特征在于可以经由所述感应充电装置(114)来传送所述数据。
3.根据权利要求I或2所述的能量盒(I)，其特征在于数据可以经由所述充电装置感应地并且经由所述半导体光源光学地传送。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的能量盒(I)，其特征在于所述充电电子元件(41)根据所述有用数据被不同地操作。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的能量盒(I)，其特征在于所述能量盒(I)包含发光装置(5)，该发光装置可以切换到开与关以用于照明目的。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的能量盒(I)，其特征在于所述发光装置(5)使用半导体光源。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的能量盒(I)，其特征在于所述发光装置(5)与所述半导体光源相同，该半导体光源既用于指示数据又用于传送所述有用的数据。
8.一种用于使根据权利要求1-7中任一项所述的能量盒(I)充电的方法，该方法具有以下步骤 对能量盒(I)以及给能量盒充电的充电器(2)进行授权， 将存储在能量盒(I)中的有用的数据传送到充电器(2)， 根据传送的所述有用数据设定所述充电參数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述充电參数和/或其它数据被从所述充电器(2)传送到所述能量盒(I)。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于所述数据被光学地传送。
11.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于所述数据被感应地传送。
12.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于所述数据被光学地并且感应地传送。
全文摘要
本发明涉及一种能量盒，包括可充电电池；充电电子元件，该充电电子元件具有连接到可充电电池的信息传送器；感应充电装置，该感应充电装置连接到充电电子元件；具有信息存储器的控制器，控制充电电子元件；用于探测有用数据的至少一个传感器，该至少一个传感器连接到所述控制器；至少一个半导体光源，该至少一个半导体光源既用于指示数据也用于传送有用的数据；存储在控制器中的有用数据，在充电过程中该有用数据经由至少一个半导体光源被光学地传送。本发明还涉及一种用于使这种能量盒充电的方法，包括以下步骤对能量盒以及给能量盒充电的充电器进行授权；将存储在能量盒中的有用的数据传送到充电器；根据传送的所述有用数据设定充电参数。
文档编号G08C17/06GK102629775SQ20121002358
公开日2012年8月8日 申请日期2012年2月2日 优先权日2011年2月2日
发明者伯恩哈德·西贝格 申请人:欧司朗股份有限公司