专利名称：延缓蓄电池放电过程的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在负载、特别是手持式工具机被断开的情况下，延缓蓄电池放电过程的方法和装置，其中为该蓄电池装备有一个可采集和计算其工作参数的电路，该电路从蓄电池获得供电。
背景技术：
例如在德国专利文献DE 4106725 A1中公开了一种具有电路的蓄电池，该电路采集和计算蓄电池的工作参数。这些工作参数例如是蓄电池在工作期间产生的充电或放电电流以及蓄电池的温度。此外所述电路还采集蓄电池的静态电流和自放电情况，并且将蓄电池的放电限制在一个给定的极限电压上，从而避免出现会降低蓄电池寿命的深度放电。由所述电路采集的工作参数随后可以用于控制连接在蓄电池上的负载的工作，或者用于控制充电站内的充电过程。
对蓄电池而言，不可避免的情况是，即便没有接通负载，也会随着时间逐渐放电。这种放电过程还会由于德国专利文献DE 4106725A1所述的电路而被加速，因为后者始终由蓄电池供电。本发明的目的是尽可能延缓蓄电池的放电过程，使蓄电池尽量长时间保持在可驱动负载运行的状态，所述负载例如是手持式工具机(例如电钻，电动螺丝刀，冲击钻，磨削机，电锯等等)。
发明内容
并列的独立权利要求1和6给出了一种在负载被断开的情况下，延缓蓄电池放电过程的方法和装置，其中，蓄电池具有一个可采集和计算其工作参数的电路，该电路从蓄电池获得供电。根据本发明，当蓄电池与负载断开时，所述电路的供电也被断开。这样所述电路将不会消耗蓄电池的电能，因此当蓄电池未处于工作模式(接通负载)时，该电路也不会导致蓄电池的放电。
本发明的有利改进体现在从属权利要求中。
有利的方式是，所述电路的供电在负载被断开后以一个预定的时间间隔延迟断开。经常出现的情况是，负载被断开后短时间内又重新接通。如果蓄电池的电路还没有进入其所谓的“睡眠模式”，即完全被断开，则负载将迅速重新进入准备运行状态，不需要先进行唤醒过程，即激活蓄电池的电路。
在断开负载时，蓄电池所属电路的去激活可采用以下方式进行在断开负载时，向蓄电池内的电路传输一个断开信息，通过该信息使所述电路与蓄电池的供电立刻或延时断开。也可以在所述负载被断开时，经由负载通向蓄电池内电路的导线传递的供电同时或延时断开。在这种情况下，蓄电池电路的供电是从蓄电池经负载通向所述电路的。
有利的方式是，在负载被断开后，蓄电池内的电路以减小的蓄电池供电工作，并且在预定的时间间隔后，将供电完全断开。在这种情况下，即断开负载时，所述电路首先进入一种所谓的“待机模式”(以减小的电能消耗方式工作)，随后进入“睡眠模式”(完全断开)。如果负载被重新接通，而此时所述电路处于待机模式，则所述电路被激活的速度要高于其处于睡眠模式的情况。
下面对照附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
图1表示一个带有负载的蓄电池电路框图，其电路直接从蓄电池获取供电，图2表示一个带有负载的蓄电池电路框图，其电路所需的电能经负载获得，其中供电经一根特有的导线从负载引向所述电路，图3表示一个带有负载的蓄电池电路框图，其电路所需的电能经负载获得，其中供电是经一根处在蓄电池和负载之间传递信息的导线实现的。
具体实施例方式
图1表示一个带有负载2的蓄电池1电路框图。在蓄电池1内通常含有若干蓄电池单元，它们用方框3表示。负载2可以是一种手持式电动工具机，例如电动螺丝刀，电钻，冲击钻，磨削机，电锯以及类似的工具。假设负载2是一个手持式电动工具，则被供电的负载主要是一个电机4，它经供电导线5和6与蓄电池1相连。在作为负载2与蓄电池1相连的电动工具内还设置了一个控制电路7，它同样经来自蓄电池1的供电导线5和6得到供电。所述控制电路7的作用是公知的，例如用于调节或控制电机4的功率、扭矩或转速。在与电机4和控制电路7相连的供电导线5上设置了一个开关8，通过它可使操作人员接通或者断开负载2。所述开关8也可以是一个可由操作人员操纵的额定值传感器，例如是一个电位器，通过它可以设定负载2的输出功率。
所述蓄电池1内包含一个电路9，它可采集和计算蓄电池单元3的一个或多个工作参数。所述工作参数例如是一个或多个蓄电池单元3的温度或压力。其他工作参数例如是充电或放电电流，工作时间，可支配充电容量等等。该电路9例如也可以用于控制蓄电池1上的一个充电指示器，或者将蓄电池的放电限制在一个给定的极限电压上，以避免蓄电池的深度放电。
所述蓄电池1内的电路9经信号线10与负载2的控制电路7相连。经该信号线10例如可以使蓄电池1的电路9向负载2的控制电路7传输蓄电池1的实际充电状态，使得负载2的功率消耗被这样匹配，即防止蓄电池1过度放电，即防止它低于一个将会降低其寿命的深度放电阈值。所述信号线10的用途还在于将蓄电池1放到充电器上时，将蓄电池1的工作参数传递给充电器，从而能够相应调节或控制充电过程。
蓄电池1内的电路9如图1中的实施例所示，直接连在蓄电池单元3的输出端子上，从而由其获取电能。
如果负载2与蓄电池1断开，无论是经开关8断开，还是将蓄电池1与表示负载2的装置断开，也应当同时断开向蓄电池1内电路9的供电，使得蓄电池单元3在静态下(与负载2断开)不会被电路9消耗电能，否则会加速蓄电池1的放电。为此目的在电路9内设置了一个电控开关11，用该开关可将由蓄电池单元3对电路9的供电断开。该开关11在信号线10从负载2的控制电路7将关于负载2被断开的信息传输给电路9时将会被打开。负载2被断开时，蓄电池1的电路9即进入所谓的睡眠模式。
所述电路9的睡眠模式既可以直接在断开负载2后激活，也可以延时激活。因为使电路9脱离睡眠模式再激活需要一定的时间，因此有利的方式是，让电路9不是直接在负载断开后进入睡眠模式，因为负载2经常要直接或者短时间后重新接通，而且如果电路9需要从睡眠模式中重新唤醒，持续的时间较长，会带来使用不便。如果蓄电池1的电路9进入睡眠模式，则电路9的再激活例如可以通过使开关11重新闭合实现，当负载2的控制电路7经信号线10向电路9发出信号，蓄电池1已连接在设备2上，或者开关8已经重新接通时。
图2和图3表示电路的另外两个实施例，通过它可使蓄电池1内的电路9在负载2断开时进入睡眠模式。在图2和图3中，电路元件如果也出现在图1所示的实施例中，而且其功能已经做了描述，则采用与图1中相同的标号。
在图2所示的实施例中，蓄电池1的电路9的供电并不是直接来自蓄电池单元3，而是绕道经过负载2。所以电路9经一根供电导线12与负载2相连，并且如控制电路7内的虚线所示，连接到由蓄电池1向负载2供电的导线5上。在供电导线12上，在控制电路7和电路9之间插入一个开关13，它受控制电路7的控制。该开关13在负载2与蓄电池1之间断开时被打开，所以蓄电池1内的电路9随即进入睡眠模式。开关13的打开如上所述，或者是在蓄电池1和负载2分离的同时发生，或者有时间上的延迟。
与图2所示实施例不同的方式是，向蓄电池1的电路9的供电可以由负载2经信号线10实现。此时在控制电路7、负载2和蓄电池1的电路9之间将不需要特有的供电导线12。代替供电导线12上的开关13(比较图2)，在图3所示的实施例中设置了一个位于信号线10上的开关14。该开关14的功能和图2中的开关13的相同。开关14或开关13最好集成在控制电路7内。
在某些情况下采用以下方式是有利的，即负载2被断开后，蓄电池1的电路9并不进入以上所述的睡眠模式，也就是说，电路9不要完全断开来自蓄电池单元3的供电。因为如果负载2重新接通蓄电池1，则需要一定的时间使电路9脱离睡眠模式被再次激活。该方式将对操作人员造成不希望的等待时间，一直要等到设备2打开后重新完全进入可工作状态。该等待时间通过以下方式可以明显缩短，即断开负载2后，蓄电池1内的电路9首先不是完全断开，而是在一定时间间隔内以减小的电能供电。图1至图3所示的开关11、13、14在此情况下并不仅仅起到单纯的断开功能，而是在负载2与蓄电池1之间断开后，首先减小供给电路9的电能，即减小到一个较小的数值，它足以使电路9保持其功能即可，即便反应时间有所延迟。在该待机模式激活一定时间后，而且在此期间负载2没有重新接通时，则由待机模式过渡到睡眠模式。负载在接通蓄电池1时可以由该待机模式快速恢复工作准备状态，因为电路9无需较大延迟即可重新实现其所有功能。
权利要求
1.在负载(2)、特别是手持式工具机被断开的情况下，延缓蓄电池(1)放电过程的方法，其中，蓄电池(1)具有一个可采集和计算其工作参数的电路(9)，该电路从蓄电池(1)获得供电，其特征是，当蓄电池(1)的负载(2)被断开时，所述电路(9)的供电也被断开。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述电路(9)的供电在负载(2)被断开后以一个预定的时间间隔延迟断开。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，在断开负载(2)时，向蓄电池(1)内的电路(9)传输一个断开信息，通过该信息使所述电路(9)与蓄电池(1)的供电立刻或延时断开。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，在所述负载(2)被断开时，经由负载(2)通向蓄电池(1)内电路(9)的导线(10，12)传递的供电被同时或延时断开。
5.如以上权利要求中任何一项所述的方法，其特征是，在负载(2)被断开后，蓄电池(1)内的电路(9)被以减小的供电能工作，并且在预定的时间间隔后，将供电完全断开。
6.在负载(2)、特别是手持式工具机被断开的情况下，延缓蓄电池(1)放电过程的装置，其中，蓄电池(1)具有一个可采集和计算其工作参数的电路(9)，该电路从蓄电池(1)获得供电，其特征是，具有装置(11，13，14)，它们在蓄电池(1)与负载(2)断开时，断开所述电路(9)的供电。
全文摘要
所述蓄电池(1)具有一个可采集和计算其工作参数的电路(9)，该电路从蓄电池(1)获得供电。当蓄电池(1)与负载(2)断开时，为防止其本身的电路(9)继续消耗其电能并且防止因此造成的蓄电池的更快放电，在蓄电池(1)与负载(2)断开的情况下，所述电路(9)的供电也被断开。
文档编号H01M10/44GK1437282SQ0310181
公开日2003年8月20日 申请日期2003年1月20日 优先权日2002年1月24日
发明者汉斯-约阿希姆·鲍尔, 斯特凡·勒普克, 赖纳·格劳宁, 福尔克尔·博施 申请人:罗伯特·博施有限公司