DE29520119U1

DE29520119U1 - Gerät zum Behandeln von wiederaufladbaren Batterien

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Publication number: DE29520119U1
Application number: DE29520119U
Authority: DE
Original assignee: ALFRED HAERTL ELEKTRONIK ENTWI
Current assignee: ALFRED HAERTL ELEKTRONIK ENTWI
Priority date: 1995-12-19
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2005-12-20

Description

Gerät zum Behandeln von wiederaufladbaren Batterien

Die Neuerung bezieht sich auf ein Gerät zur Behandlung von wiederaufladbaren Batterien,insbesondere auf ein Lade-, Entlade- und/oder Meßgerät für wiederaufladbare Batterien gemäß Oberbegriff Schutzanspruch 1.

Bekannt sind insbesondere auch Mikroprozessor gesteuerte Batterie-Ladegeräte, die unter Berücksichtigung von eingestellten, sowie gemessenen elektrischen Parametern das Laden von wiederaufladbaren Batterien nach einem vorgegebenen Programm durchführen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät aufzuzeigen, bei welchem nicht nur eine mikroprozessor-gesteuerte Behandlung einer wiederaufiadbaren Batterie, d.h. ein Laden und/oder Entladen der Batterie erfolgt, sondern zugleich auch hierbei gemessenen elektrischen Parametern, ggf. zusammen mit eingestellten Parametern oder eingestellten Betriebsarten übersichtlich angezeigt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Gerät entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruches 1 ausgebildet.

Das neuerungsgemäße Gerät gestattet es u.a. wiederaufladbare Batterien in der üblichen Weise zu laden, beispielsweise auch in einem Ladezyklus, bei dem zumindest einmal ein erstes Entladen und ein anschließendes Wiederladen erfolgt. Weiterhin gestattet das neuerungsgemäße Gerät ein &ldquor;Parken" einer wiederaufladbaren Batterie in der Weise, daß die Ladekapazität erhalten bleibt (Erhalt-Laden), wobei zur Aufrechterhaltung der Eigenschaften der Batterie beispielsweise periodisch, z.B. alle 30 Tage, ein automatisches Entladen und Wiederladen der Batterie vorgenommen wird.

Weiterhin gestattet es die Erfindung auch, eine wiederaufladbare Batterie zu messen und deren Qualität zu bestimmen.

Mit dem Grafik-Display können die gemessenen Parameter ggf. zusammen mit den eingestellten Parametern oder Betriebsarten auch in ihrer zeitlichen Änderung angezeigt werden. Hierdurch ist eine übersichtliche Darstellung und damit eine einfache und wirksame Überprüfung des Zustandes sowie des Ladens und Entladens, insbesondere auch von teueren Batterien möglich, wie sie beispielsweise für Videogeräte, tragbare Rechner usw. benötigt werden.

Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Neuerung wird in Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und im Blockdiagramm ein Akku-Ladegerät gemäß der

Neuerung;
Fig. 2 das Akku-Ladegerätes gemäß Fig. 1 in Frontansicht.

Das in der Figur allgemein mit 1 bezeichnete Gerät dient zum Laden von wiederaufladbaren Batterien 2 (Akkus), die eine unterschiedliche Kapazität und/oder Nennspannung (unterschiedliche Anzahl von Zellen) aufweisen können.

Im einzelnen besteht das Gerät 1 im wesentlichen aus den in der Figur dargestellten Komponenten, nämlich aus einer zentralen, einen Mikroprozessor aufweisenden Steuereinheit 3, der u.a. folgenden Komponenten zugeordnet sind:

Eingabeeinheit 4 zur manuellen Steuerung des Gerätes, insbesondere auch zur Eingabe der jeweils gewünschten Betriebsart sowie zur Eingabe von Befehlen sowie zum Ein- und Ausschalten des Gerätes, wobei die Eingabeeinheit auch aus mehreren Teilen bestehen kann;

Programmspeicher 5 insbesondere zur Speicherung des allgemeinen Betriebsund Steuerprogramms sowie spezielle Programme für das Laden und Entladen der jeweiligen Batterie 2;

Datenspeicher 6 insbesondere zum Speichern der manuell an der Eingabeeinrichtung 4 eingestellten sowie auch der beim Arbeiten des Gerätes gemessenen relevanten elektrischen Daten, beispielsweise Lade- und Entladezeit, Lade- und Entladestrom, Zellenzahl, Spannung der Batterie am Beginn des Vorgangs, Spannung der Batterie am Ende des Vorgangs, Restkapazität am Ende eines Entladevorganges, eingeladene Kapazität sowie maximal mögliche Kapazität usw.,

Anzeigevorrichtung oder optische Anzeige 7' unter andern zum Anzeigen der Betriebsbereitschaft und verschiedener Betriebszustände des Gerätes, Grafikdisplay 7 unter andern auch zum Anzeigen verschiedener Betriebszustände sowie zum Anzeigen eingestellter und/oder während des Betriebes gemessener elektrischer Daten, wobei die Anzeigeeinrichtung ebenfalls aus mehreren Elementen bestehen kann,

Drucker 8 zum Ausdrucken aller wesentlichen Parameter; Meß- und Ladeelektronik 9;
Takt- bzw. Zeitgeber 1 Cl.

Die jeweils zu behandelnde Batterie 2 ist mit ihren Anschlüssen mit den beiden Ausgängen der Meß- und Lade- bzw. Entladeelektronik 9 verbunden, die die wesentlichen Parameter der Batterie 2, z.B. Batteriespannung bzw. Zellenzahl, sowie auch die elektrischen Daten beim Laden und Entladen, beispielsweise Änderung der Batteriespannung, Entlade- und Ladestrom usw. mißt und die entsprechenden Daten an die Steuereinheit 3 weiterleitet. Weiterhin erfolgt über die Meß- und Lade- bzw. Entladeelektronik gesteuert von der Steuereinheit 3 das jeweilige Entladen und/oder Laden der Batterie 2 nach einem vorgegebenen, der gewählten Betriebsart entsprechenden Programm und zwar unter Berücksichtigung der gemessenen Parameter.

Mit der dargestellten Vorrichtung können alle gängigen Batterie- oder Akkutypen, insbesondere NiCd-Akkus, Nickel-Hybrid-Akkus oder Alkali-Mangan-Akkus mit unterschiedlicher Endkapazität, beispielsweise im Bereich zwischen 15OmAh bis 5Ah geladen, gewartet, entladen und gemessen werden. Bei jedem Vorgang wird die

entladene und geladene Kapazität ermittelt und an der Anzeigeeinrichtung 7 angezeigt sowie in dem von dem Drucker 8 erstellten Protokoll ausgedruckt.

Speziell ist es möglich, folgende Betriebsarten durch Einstellung an der Eingabeeinheit vorzuwählen:

Laden, mit Aufrechterhaltung der geladenen Kapazität solange die jeweilige Batterie 2 an das Gerät 1 angeschlossen ist;

Entladen, mit Messung der Restkapazität;

Entladen, Laden und Aufrechterhaltung der Kapazität nach dem Wiederladen, wobei hier die für das Entladen und Laden relevanten elektrischen Parameter gemessen, gespeichert und mit dem Drucker 8 ausgedruckt werden; Formierung, d.h. Entladen, Laden, Entladen und erneutes Laden, und zwar bis die maximale Kapazität erreicht ist, d.h. keine Kapazitätszunahme mehr gemessen wird; automatisches Entladen und Wiederladen alle 30 Tage bei am Gerät 1 &ldquor;geparkter" Batterie 2.

Bei diesen möglichen Betriebsarten werden durch Drücken einer entsprechenden Taste der Eingabeeinrichtung 4 die jeweilige entladene Restkapazität der Batterie bzw. die Kapazität nach einem kompletten Ladezyklus und die eingeladene Kapazität sowie auch die Lade- und Entladezeiten angezeigt und auch ggf. mit weiteren Parametern am Drucker 8 ausgedruckt.

Der Drucker 8 ist bevorzugt ein Thermodrucker, d.h. ein Drucker für Thermopapier.

Mit 11 ist noch eine PC-Schnittstelle bezeichnet, über die das Gerät 1 an einen Rechner anschiießbar ist.

Die Mikroprozessor gestützte Steuereinrichtung 3 und das zugehörige, im Programmspeicher 5 gespeicherte Programm sind weiterhin so ausgeführt, daß während eines Entlade- und Ladevorganges einer wiederaufladbaren Batterie (Akku) einerseits die Daten des Akkus sowie die eingestellten Parameter, wie Lade-Entladezeit, Lade-

• · Ä J -

Entladestrom, eingestellte Zellenzahl des Akkus, eingegebene Kapazität, gemessene Kapazität bzw. Restkapazität (z.B. in kleinen mAh oder prozentual) usw. als Zahlenwerte und/oder auch in Form einer Graphik-Kurve angezeigt werden. Das Display 7 ist hierfür als Graphik-Display mit entsprechender Ansteuerung ausgeführt.

Während des Entladens und des Ladens einer Batterie werden insbesondere auch die sich zeitlich ändernden, den Entlade;- und Ladevorgang charakterisierenden relevanten Werte ständig ermittelt und zusammen mit der von der Zeitbasis bzw. dem Taktgeber 10 gelieferten Zeit im Datenspeicher 6 abgespeichert. Bei diesen Werten handelt es sich insbesondere um den Verlauf der Spannung der Batterie zwischen dem Beginn und dem Ende des Entlade- und Ladevorganges, der zeitlicheVerlauf des Stromes, die zeitliche Änderung der Kapazität. Ermittelt und gespeichert wird weiterhin die für den Vorgang benötigte Zeit.

Automatisch oder auf Anforderung, d.h. durch Betätigen der Eingabeeinheit 4 oder einer entsprechenden Taste dieser Eingabeeinheit wird der jeweilige zeitliche Verlauf auf dem Graphik-Display 7 angezeigt.

Die ensprechenden Werte bleiben in dem Programmspeicher 4 zumindest solange gespeichert, bis eine neue Batterie an das Lade-, Meß- und Prüfgerät angeschlossen wird.

Bevorzugt ist das Gerät 1 bzw. die dortige Steuereinrichtung und Meß- und Lade- bzw. Entlade-Elektronik 9 so ausgeführt, daß das Gerät selbsttätig das Anschließen einer neuen Batterie 2 feststellt, und zwar beispielsweise aufgrund von abrupten Änderungen der Batterie typischen, gemessenen Daten.

Grundsätzlich ist es aber auch möglich, daß das Gerät bereits jede Unterbrechung zwischen der Batterie und dem Gerät bzw. den dortigen Entlade- und Ladeanschlüssen als Anschluß einer neuen Batterie interpretiert und den Lade- und Entladevorgang neu einleitet sowie vorhandene Werte im Datenspeicher 6 löscht.

• &diams; · ·

In der Fig. 2 ist als Beispiel der zeitliche Verlauf 12 der Batteriespannung bis zu einer Entladung von 82% der Kapazität und bei einem Entladestrom von 300 Milliampere angegeben. Weiterhin ist im Graphik-Display auch die Entladezeit angezeigt.

Mit dem Gerät können auch meihrere Batterien 2 gleichzeitig geladen bzw. behandelt werden.

Die Neuerung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Neuerung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So ist es insbesondere auch möglich, auf den Drucker 8 bei dem in Rede stehenden Gerät zu verzichten, da die relevanten Daten, insbesondere auch in ihrer zeitlichen Änderung ohnehin auf dem Graphik-Display 7 angezeigt werden.

	Bezugszeichenliste	Gerät
1	wiederladbare Batterie
2	Steuereinrichtung
3	Eingabeeinrichtung
4	Programmspeicher
5	Datenspeicher
6	Anzeigeeinrichtung
7'	Grafik-Display
7	Drucker
8	Meß- und Lade- bzw. Entiadeelektronik
9	Taktgeber
10	PC-Schnittstelle
11	Kurve
12

Claims

Schutzansprüche

1. Gerät zur Behandlung von wiederaufladbaren Batterien, insbesondere Entlade-, Lade- und/oder Meß- und Prüfgerät für wiederaufladbare Batterien (2) mit einer Meß- und Lade- bzw. Entlade-Elektronik (9), an die die jeweils zu behandelnde Batterie (2) anschließbar ist und die von einem Mikroprozessor gestützten Steuerkreis (3) angesteuert wird, sowie mil wenigstens einem Datenspeicher (6) zur Speicherung von bei der Behandlung der Batterie (2) gemessenen elektrischen Größen (Meßparameter) in Abhängigkeit von der von einem Taktgeber oder einer Zeitbasis (10) gelieferten Zeit, sowie mit einem Display (7), dadurch gekennzeichnet, daß das Display ein Graphik-Display (7) ist, auf welchem die gemessenen elektrischen Größen zumindest teilweise in einem Zeitdiagramm bzw. im zeitlichen Verlauf darstellbar sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Graphik-Display (7) zumindest die Lade- und Entladekurve (12) darstellbar sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Graphik-Display weitere elektrische Parameter oder Größen graphisch oder alphanumerisch darstellbar sind.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Datenspeicher (6) gespeicherten Daten erst beim Abtrennen der behandelten Batterie (2) vom Gerät und/oder erst beim Anschließen einer neuen Batterie an das Gerät gelöscht werden.