專利名稱：在電池組運(yùn)行的具有電動(dòng)機(jī)的設(shè)備中用于過載探測(cè)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電池組運(yùn)行的具有電動(dòng)機(jī)的設(shè)備中用于探測(cè)過載狀況的方法，其中確定并使用該電動(dòng)機(jī)的負(fù)載電流，以推斷電池組的熱過載。另外本發(fā)明還涉及根據(jù)權(quán)利要求11前序部分所述的相應(yīng)的裝置。
背景技術(shù)：
在DE 10 2005 038 225 Al中已公開了這樣一種過載監(jiān)控。許多種電動(dòng)工具機(jī)或電動(dòng)園藝設(shè)備可以不連接到電網(wǎng)而被運(yùn)行。為了在這些“無繩”電動(dòng)工具機(jī)、園藝設(shè)備或電動(dòng)汽車中存儲(chǔ)能量而采用了電化學(xué)電池，其或者固定安裝在設(shè)備中，或者位于可從設(shè)備拆卸的電池組中。該概念“電池組”在下文中用于所有這種電池、 尤其也用于可重復(fù)充電的電池、比如蓄電池的鋰離子電池。為了保證電化學(xué)電池的可靠性以及長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定的能量存儲(chǔ)能力，應(yīng)該保護(hù)電池以防止由于快速提取在電池中所存儲(chǔ)的能量而導(dǎo)致的過度溫升。在最簡(jiǎn)單的情況下可以通過采用如下的元件來進(jìn)行限制，其中這些元件或者通過直接的熱流或者在太大電流下以及由此所發(fā)生的元件溫度提升下造成電流的限制或者中斷，也即比如通過在現(xiàn)有技術(shù)中所公開的熱熔斷器或雙金屬開關(guān)。采用這種簡(jiǎn)單的、處于在能量存儲(chǔ)器與該耗電器之間的電流路徑中的元件的缺點(diǎn)在于，其通常僅僅能夠是粗略的保護(hù)。這是因?yàn)椋瑸榱诉\(yùn)行電動(dòng)工具機(jī)和類似的設(shè)備典型地必須汲取相對(duì)高的電流，所述電流在其數(shù)量級(jí)上接近于過載電流或短路電流，其中應(yīng)該通過采用保險(xiǎn)而防止其流過。為了在運(yùn)行中限制電池組溫升，還已知的是，在設(shè)備中集成一種調(diào)節(jié)或控制裝置， 比如以電子電路的形式。電池的溫度在此利用一個(gè)或多個(gè)溫度測(cè)量傳感器來檢測(cè)，其中傳感器位于電池表面上或附近。從而比如可以把NTC溫度傳感器附加到電池機(jī)殼的位置上， 其中在該位置假定其良好地再現(xiàn)了電池的內(nèi)部溫度。用于強(qiáng)制限制負(fù)載電流的溫度界限典型地作為靜態(tài)量來實(shí)施，在最簡(jiǎn)單的情況下作為最大允許溫度值。如果借助該溫度傳感器在所述電池上確定了超過該溫度，那么就斷開該電流。在此還已知的是，實(shí)施了多個(gè)溫度界限，在超過這些溫度界限時(shí)以相應(yīng)多級(jí)增加地來對(duì)電流進(jìn)行限制。這種靜態(tài)溫度界限的應(yīng)用的缺點(diǎn)在于，這些溫度界限僅僅對(duì)于正好精確定義的放電電流值才關(guān)于電池的過熱保護(hù)而達(dá)到最佳效果。從而可以認(rèn)為，由于提取非常高的電流，電池內(nèi)部溫升已經(jīng)非常大，但由于熱傳導(dǎo)到電池外壁的惰性而稍后才知道電池的過度發(fā)熱，并明顯稍晚地才對(duì)電流采用必要的限制。這可能意味著太晚地知道危急狀況。為了避免這種狀況，可以更低地設(shè)定用于限制最大允許放電電流的靜態(tài)溫度界限，使得在較早的階段就已經(jīng)對(duì)電池的溫升進(jìn)行干預(yù)。但是這意味著，在適當(dāng)放電的情況下，其中在電池內(nèi)部溫度和電池外部溫度之間不存在大的落差，電流早于真正意圖地而被限制或中斷。為了在提取非常高電流時(shí)來防止電池的不允許地高的溫升，實(shí)施非常低的溫度界限可能是必要的，使得利用較適當(dāng)?shù)碾娏鞯臉?biāo)準(zhǔn)工作在環(huán)境溫度稍微提高的情況下已經(jīng)被大大限制，或甚至變成完全不可能。
在前述的類型的DE 10 2005 038 225 Al中公開了用于過載探測(cè)的方法，其中限制負(fù)載電流并不是基于電池的(所測(cè)量的)溫度，而是其中基于從電池所提取的電流來確定電流界限。在所述的公開文件中推薦，根據(jù)在負(fù)載電流的值與至少一個(gè)所存儲(chǔ)的電流值之間的差來推斷驅(qū)動(dòng)系、比如電池組的部件的熱過載。還推薦不是把負(fù)載電流的簡(jiǎn)單的瞬時(shí)值、而是對(duì)其大小相應(yīng)加權(quán)的值、或者在確定時(shí)間上所積分的電流值來用于差值形成。另外還推薦，在識(shí)別出過載狀況時(shí)通過調(diào)節(jié)來降低或中斷電流。所提到的是，運(yùn)行溫度在確定系統(tǒng)參數(shù)時(shí)可以以輸入量的形式輸入過載狀況的計(jì)算確定中。根據(jù)所公開方法、也即單獨(dú)地基于電流測(cè)量來保護(hù)電池防止過熱的缺點(diǎn)在于，沒有考慮在系統(tǒng)中可能的變化，其可能導(dǎo)致單個(gè)元件的不期望地高的溫度上升——比如電池的老化或損壞以及與其相關(guān)聯(lián)的內(nèi)阻增加。雖然在任何情況下都測(cè)量電流，但是電池上的靜態(tài)溫度沒有測(cè)量，或者僅用作計(jì)算的輸入量。另外其缺點(diǎn)表現(xiàn)為，需要早在設(shè)計(jì)時(shí)、最遲在最終實(shí)施時(shí)就必須進(jìn)行確定的最大允許電流的確定，在稍后該系統(tǒng)變化的情況下，比如在采用其他的電池(制造商、類型)的情況下，這導(dǎo)致產(chǎn)生局限，因?yàn)樾枰捎貌考臒崽匦允冀K相同。用具有另外的溫度特性或內(nèi)阻的電池來未經(jīng)授權(quán)地更換最初安裝的電池從而可能導(dǎo)致安全問題。

發(fā)明內(nèi)容
在權(quán)利要求1中闡述了根據(jù)本發(fā)明的用于過載探測(cè)的方法的特征，而在獨(dú)立權(quán)利要求11中闡述了用于在電池組運(yùn)行的設(shè)備中探測(cè)過載狀況的監(jiān)控裝置的特征。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，除了按類型的特征之外還規(guī)定，借助可預(yù)先給定的、與所確定的負(fù)載電流有關(guān)的函數(shù)來計(jì)算電池的隨時(shí)間可變的最大允許溫度界限，其中在負(fù)載電流消失的情況下該函數(shù)采用其最大值，其中該最大值相應(yīng)于可預(yù)先給定的靜態(tài)溫度界限， 并且把所計(jì)算的可變的溫度界限與一個(gè)當(dāng)前的測(cè)量的電池溫度相比較，并根據(jù)比較結(jié)果來推斷電池的熱過載。本發(fā)明的核心在于，從將靜態(tài)溫度界限作為函數(shù)最大值出發(fā)，計(jì)算可變的、也即與負(fù)載電流有關(guān)的溫度界限，把靜態(tài)的在該電化學(xué)電池上所測(cè)量的溫度與所計(jì)算的當(dāng)前有效的溫度界限相比較。根據(jù)比較結(jié)果來推斷存在或不存在該電池的熱過載，使得在必要時(shí)可以導(dǎo)出用作應(yīng)對(duì)措施的動(dòng)作。相對(duì)于如采用熱熔斷器或雙金屬開關(guān)的簡(jiǎn)單解決方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在超過確定溫度時(shí)負(fù)載電流不被中斷，而是考慮溫升的前因，其方式是，當(dāng)前的溫度界限不必簡(jiǎn)單地僅僅由當(dāng)前的負(fù)載電流值來獲得。從而能夠區(qū)分由于高負(fù)載電流而引起的快速溫升以及由適當(dāng)?shù)呢?fù)載電流而引起的逐步溫升。通過本發(fā)明的方法考慮了電池的熱惰性，其在第一種情況下可能導(dǎo)致簡(jiǎn)單的熱熔斷器太晚地響應(yīng)。這首先在電池以非常高的負(fù)載電流放電時(shí)是有用的，因?yàn)楸旧碓诖嗽谕ㄟ^熱熔斷器斷開高負(fù)載電流之后還出現(xiàn)所測(cè)量的電池溫度相當(dāng)程度地繼續(xù)增加(“后升溫”)。所推薦的方法的另一優(yōu)點(diǎn)是，從而針對(duì)具有電動(dòng)機(jī)的設(shè)備的不同應(yīng)用以及針對(duì)與此相關(guān)的不同類型的電流耗用，避免了太晚地識(shí)別在電池內(nèi)部已經(jīng)進(jìn)行的不允許地高的溫度上升，但另一方面短時(shí)的高電流耗用也能實(shí)現(xiàn)，并且不會(huì)由于持久地非常低地設(shè)置的溫度界限而被阻止。根據(jù)本發(fā)明的基于迅速確定的負(fù)載電流來為電化學(xué)電池預(yù)測(cè)性計(jì)算和采用最大允許溫度的優(yōu)點(diǎn)在于，在電池內(nèi)部高溫的出現(xiàn)通過電池外殼的溫升而可顯現(xiàn)之前，已經(jīng)能夠考慮在電池中過熱的產(chǎn)生。與前述的形成類型的現(xiàn)有技術(shù)所述的解決方案不同，其中所測(cè)量的溫度(就所考慮的而言)僅僅是用于計(jì)算最大允許電流值的輸入量，根據(jù)本發(fā)明，通過與所計(jì)算的可變的溫度界限相比較而對(duì)實(shí)際所測(cè)量的溫度值進(jìn)行反應(yīng)，使得能夠直接推斷電池組的熱過載。 如果一個(gè)或多個(gè)電池已經(jīng)老化、損壞或失效，并從而與最初所設(shè)置的并比如借助系統(tǒng)參數(shù)已存儲(chǔ)的相比更迅速地溫升，那么根據(jù)本發(fā)明的用于過載探測(cè)的方法在安全機(jī)制的意義上也是起作用的。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方案，在可預(yù)先給定的時(shí)間間隔上被積分的或取平均的負(fù)載電流值被用作與負(fù)載電流有關(guān)的函數(shù)的輸入量，以計(jì)算可變的溫度界限。根據(jù)該實(shí)施方案的一個(gè)改進(jìn)，規(guī)定在積分或取平均之前利用指數(shù)對(duì)該負(fù)載電流值進(jìn)行求冪。按照在運(yùn)行中所期待的過載狀況的類型，這樣就尤其可以預(yù)調(diào)節(jié)負(fù)載電流相關(guān)性的時(shí)間上回顧水平或預(yù)測(cè)水平。通過本發(fā)明的方法提供了如下可能性作為對(duì)確定的熱過載的應(yīng)對(duì)措施來降低或中斷當(dāng)前的負(fù)載電流。也可以采取其他的動(dòng)作，比如通過光或聲信號(hào)對(duì)用戶的警告，或者接通在電池包組中電池的強(qiáng)制冷卻，以及多個(gè)動(dòng)作的組合。從不同的靜態(tài)溫度界限和/或不同的函數(shù)出發(fā)，根據(jù)本發(fā)明的另一有利的實(shí)施方案，可以計(jì)算多個(gè)可變的溫度界限，其中該負(fù)載電流剛在超過所計(jì)算的最高可變溫度界限時(shí)就被中斷，而該負(fù)載電流在超過所計(jì)算的較低可變溫度界限時(shí)就被相應(yīng)地降低為確定的可預(yù)先給定的值。由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)過載的一種靈活的、分級(jí)的監(jiān)控響應(yīng)。對(duì)于溫度界限的計(jì)算，根據(jù)本發(fā)明的另一有利的實(shí)施方案而選擇了一個(gè)函數(shù)，該函數(shù)在流過確定的高負(fù)載電流之后在可測(cè)量的溫度提升方面考慮了熱特性比如電池的熱惰性。依據(jù)該實(shí)施方案，也可以動(dòng)態(tài)地確定在電池組運(yùn)行的電氣設(shè)備中描述電池?zé)崽匦缘牟⑤斎氲胶瘮?shù)中的至少一個(gè)特征量。在所有的實(shí)施方案中，該負(fù)載電流可以被測(cè)量或者借助在該設(shè)備中所經(jīng)歷的、與電動(dòng)機(jī)運(yùn)行相關(guān)的過程來近似地被檢測(cè)或評(píng)估。因?yàn)檫^載探測(cè)根據(jù)本發(fā)明考慮了溫升的前因，所以電池的溫度不需要以技術(shù)上耗費(fèi)的方式在內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)控，而是需要在電池組的電化學(xué)電池處或附近的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)上來
測(cè)量溫度。 根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)控裝置除了按類型的特征之外還具有邏輯裝置，在該邏輯裝置中實(shí)施一個(gè)可預(yù)先給定的、與所確定的負(fù)載電流有關(guān)的函數(shù)，以由在該邏輯裝置中所存儲(chǔ)的最大允許靜態(tài)溫度界限來計(jì)算隨時(shí)間可變的溫度界限，并將其與當(dāng)前的、借助傳感器所測(cè)量的電池組溫度相比較，以由此推斷電池組的熱過載。


下面借助在附圖中所示的實(shí)施例來更詳細(xì)解釋本發(fā)明。其中 圖1示出了具有監(jiān)控裝置的手持式電動(dòng)工具機(jī)的示意示出的實(shí)施例， 圖2示出了一個(gè)圖，其在其下面部分示出了負(fù)載電流的時(shí)間變化曲線，在其上面部分示出了在多種變化下所計(jì)算的可變的溫度界限的相應(yīng)變化曲線。
具體實(shí)施例方式圖1示出了具有電動(dòng)機(jī)12的手持式電動(dòng)工具機(jī)10，其中該手持式電動(dòng)工具機(jī)10 由蓄電池14來供電。從該蓄電池14出發(fā)，在該電流回路中設(shè)置有控制元件16、該電動(dòng)機(jī) 12、斷開裝置18以及電流測(cè)量裝置20。該斷開裝置18由監(jiān)控裝置22來控制。該斷開裝置 18具有開關(guān)M (也可以作為半導(dǎo)體元件來實(shí)施)，該開關(guān)通常是閉合的，但在需要時(shí)可以由該監(jiān)控裝置22斷開。該開關(guān)M的斷開位置借助一個(gè)虛線來表示。最后給該蓄電池14分配了一個(gè)溫度測(cè)量裝置沈，其中該溫度測(cè)量裝置檢測(cè)該蓄電池14的溫度。在該監(jiān)控裝置 22或在該邏輯裝置28中存儲(chǔ)了至少一個(gè)靜態(tài)的溫度界限值，該溫度界限值在該情況中是硬件固定存儲(chǔ)的。對(duì)于本發(fā)明方法的應(yīng)用，需要測(cè)量該負(fù)載電流I以及在該電化學(xué)電池14處或附近測(cè)量溫度。所測(cè)量的電流值和溫度信息在該單元22中被處理，其中該單元在必要時(shí)還促使降低或斷開該負(fù)載電流。對(duì)于電流的測(cè)量，可以使用在分流電阻或其他合適的電流測(cè)量變換器20上的電壓降。該電流測(cè)量可以連續(xù)地進(jìn)行，但或者也可以以適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔(比如以秒節(jié)拍)來進(jìn)行。該溫度測(cè)量(Twft)利用一個(gè)或多個(gè)合適的溫度傳感器沈來進(jìn)行，其中溫度傳感器位于所使用的電化學(xué)電池14的表面，或至少位于其附近。該傳感器沈比如可以是NTC。電流和溫度值的確定和處理由在圖1中所示的單元23、比如以具有邏輯裝置觀的電子電路的形式(存儲(chǔ)單元、計(jì)算單元和軟件)來實(shí)現(xiàn)。由所測(cè)量的電流值來計(jì)算一個(gè)(或多個(gè))溫度值(T#R)，其中必須把負(fù)載電流限制到確定的最大值或者完全中斷該電流。為此可以在該調(diào)節(jié)單元22或在該邏輯裝置觀中來實(shí)施類型(1)的一個(gè)函數(shù)
T界限(t)=f(I，t)(1),
其中Tjm (t)表示所計(jì)算的在時(shí)間點(diǎn)t處允許的溫度最大值T#R。該調(diào)節(jié)電路22可以根據(jù)在目前所計(jì)算的合適的溫度界限Tjm與在電池上所測(cè)量的溫度之間的比較結(jié)果來不受限制地允許一個(gè)負(fù)載電流，或者如果在該電池上所測(cè)量的溫度(Twft)已經(jīng)高于所計(jì)算的界限溫度或者位于至一個(gè)界限溫度Tjm的確定溫度間隔內(nèi)，那么就致使降低或者還中斷當(dāng)前的負(fù)載電流。該負(fù)載電流可以有意義地在一定的時(shí)間間隔上被積分或者取平均。此外不僅該平均(放電)電流，而且在確定時(shí)間上所積分的其取冪的值，比如平方值或者甚至以更大的指數(shù)取冪的值，都可以被用作用于校正該溫度界限的輸入量。也可以計(jì)算多個(gè)溫度值(T#R)，比如一個(gè)值(Τ_Β_Λλ)，其中在達(dá)到該值時(shí)完全中斷負(fù)載電流流動(dòng)，以及其他的體現(xiàn)為閾值的溫度值U...)。在該電池14上所測(cè)量的溫度(T_)超過閾值時(shí)，該負(fù)載電流就已經(jīng)被限制到確定值，之后在它達(dá)到時(shí)完全被中斷。基于對(duì)可變的溫度界限的計(jì)算，通過電池14的冷卻(主動(dòng)的或被動(dòng)的)、或者還通過使電池承載微小的電流，實(shí)現(xiàn)取消電流中斷或電流限制，或者實(shí)現(xiàn)遵守由電流中斷所強(qiáng)制的停止期。相應(yīng)的特性可以通過選擇合適的函數(shù)(1)來實(shí)現(xiàn)。要采用的允許負(fù)載電流的限制的不同溫度界限，Tm p...)也可以根據(jù)不同的公式來計(jì)算，比如其在下文中還要繼續(xù)進(jìn)行闡述。
該環(huán)境溫度，其中該設(shè)備在該環(huán)境溫度下被運(yùn)行并比如可以利用另外的傳感器來測(cè)量，同樣可以作為輸入量進(jìn)入該溫度界限(Tjm)的計(jì)算，如在如下公式(2)中所示
T界限(t) =MI1LTiw)(2)；
除了在該電動(dòng)工具10運(yùn)行期間所確定的目前的、或在確定時(shí)間段上取平均的電流值之外，還可以使一個(gè)或多個(gè)特征量進(jìn)入該最大允許電流的計(jì)算，其中這些特征量描述了所使用的電池14關(guān)于內(nèi)部放熱的斜率(比如電池的內(nèi)阻)。如果該設(shè)備僅能夠與確定電池類型相連接或被其運(yùn)行，那么就可以采用一個(gè)恒定的計(jì)算值來作為所使用的電阻包組/電池類型的特征量。在電動(dòng)工具機(jī)能夠使用不同電池包組的情況下，該特征量可以通過合適的裝置在相應(yīng)的電池包組上編碼并由該設(shè)備10來檢測(cè)和分析處理。也可以由該電池所供電的電動(dòng)工具機(jī)10來動(dòng)態(tài)地確定該電池組14的特征量-比如直流電阻，比如在運(yùn)行期間通過電流-電壓值的比較，并然后被用于溫度界限(τ·)的計(jì)算，如在下文中還要更詳細(xì)解釋的。除了采用所測(cè)量的電流值之外，也可以有意義地比如借助該設(shè)備10的冷卻裝置的監(jiān)控來輸出所評(píng)估的電流值以用于溫度界限(T ^r)的計(jì)算。根據(jù)本發(fā)明的方法在鋰離子電池的情況下是尤其有意義的。作為用于計(jì)算最大溫度的合適函數(shù)的一個(gè)例子，其中在該最大溫度下還允許電池放電，將闡述在公式(3)和(4)中所示的兩個(gè)函數(shù)，參見圖2上面，其中作為在之前的時(shí)間間隔中所提取電流的函數(shù)而示出了用于中斷負(fù)載電流的所計(jì)算的溫度界限的三個(gè)不同變型
Temp-界限 _A(t) =I^大(I=O) —F1*I 平均(3s)(3)
Temp-界限 _C(t)=T最大(I=O) —F2*I 平均(加權(quán)，8s)(4)。作為可預(yù)先給定的靜態(tài)溫度界限的示例值，在圖2中采用了 80° C的最大溫度T Λλ(Ι=0)。F1、F2、F3是系數(shù)。一旦流過一個(gè)負(fù)載電流，也即I并從而變成不為零， 那么根據(jù)公式(3)和(4)就得到新的溫度界限，該溫度界限在任何情況下都低于80° C。但是，在根據(jù)公式(3)的函數(shù)中，在流過一個(gè)高負(fù)載電流3s之后允許該電池14再次溫升直至 80° C的最大可能值。該特性也在圖2中示出，在此示出，該函數(shù)Temp-界限_A(t)幾乎直接在一個(gè)電流峰值之后再次采用值(1=0)，也即所選擇的80° C，而其他的函數(shù)，參見公式(3)和(4)，代表的是在過載監(jiān)控中所實(shí)施的較遲緩的響應(yīng)或者較長(zhǎng)的記憶。在公式(4)的情況下，通過在所經(jīng)過的8s上取平均值，實(shí)現(xiàn)了在流過較高電流8秒之后相對(duì)于最大溫度(80° C)而明顯降低了用于斷開電流的溫度，使得在該時(shí)間期間在重新提取較高電流的情況下該系統(tǒng)將進(jìn)入熱中斷。當(dāng)該公式(3)適合于電池組時(shí)，其中它的電池14和它的溫度傳感器沈具有非常小的熱惰性，該公式(4)可以認(rèn)為具有較大惰性的電池和/或溫度傳感器的示例函數(shù)。把負(fù)載電流I的平方用于計(jì)算是有利的，如根據(jù)以下公式(5)的函數(shù)所示，參見圖 2的曲線Temp-界限_D。在該方法中，考慮了在高電流下電池的更強(qiáng)的內(nèi)部溫升，而中間的以及小的電流幾乎不導(dǎo)致該電池組14的最大允許運(yùn)行溫度在確定瞬間下降
Temp-界限 _D(t) =T最大(I=O) — F3*I、tt (加權(quán)，8s)(5)。在采用用于引入負(fù)載電流降低以及負(fù)載電流完全中斷的、不同的溫度界限時(shí)，也可以采用不同數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的公式來計(jì)算不同的溫度界限。從而比如可以對(duì)之前的電流負(fù)荷以及其與該計(jì)算的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間間隔進(jìn)行不同程度的加權(quán)。由此得出，用于降低負(fù)載電流的溫度界限不是在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)都與需要中斷電流的溫度值相差一個(gè)恒定的系數(shù)或者相差一個(gè)恒定的溫度差。該方法的一個(gè)變化方案也是可以的，在該變化方案中，由分別在時(shí)間點(diǎn)所測(cè)量的負(fù)載電流和同時(shí)測(cè)量的電池組端子電壓或單個(gè)電池的電壓值的值對(duì)來確定電池的直流內(nèi)阻，并且其中把該內(nèi)阻值作為參數(shù)輸入到該公式中以計(jì)算電池的最大允許溫度。這樣最大允許電池溫度的計(jì)算就可以考慮電池的對(duì)于電池內(nèi)部溫升重要的單獨(dú)參數(shù)，并考慮了電化學(xué)電池的老化或損耗。通過把所述的本發(fā)明與已知種類的安全機(jī)制相結(jié)合，比如與熱熔斷器相結(jié)合，再次明顯提高了借助本發(fā)明的過載探測(cè)而被監(jiān)控的系統(tǒng)的安全性，其方式是，可變的溫度界限主要對(duì)于電池儲(chǔ)能能力的保持是重要的，而熱熔斷器僅僅在溫度上升超過允許程度時(shí)才中斷電流。
權(quán)利要求
1.一種用于在電池組運(yùn)行的、具有電動(dòng)機(jī)(12)的設(shè)備(10)中探測(cè)過載狀況的方法，其中確定并使用該電動(dòng)機(jī)的負(fù)載電流，以推斷該電池組(14)的熱過載，其特征在于，借助可預(yù)先給定的與所確定的負(fù)載電流有關(guān)的函數(shù)來計(jì)算該電池組(14)的隨時(shí)間可變的最大允許溫度界限，其中該函數(shù)在負(fù)載電流消失時(shí)采用其最大值，該最大值相應(yīng)于可預(yù)先給定的靜態(tài)溫度界限，并且把所計(jì)算的可變的溫度界限與電池組(14)的當(dāng)前的所測(cè)量的溫度相比較，并根據(jù)比較結(jié)果來推斷該電池組(14)的熱過載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，把在可預(yù)先給定的時(shí)間間隔上積分或取平均的負(fù)載電流值用作與負(fù)載電流有關(guān)的函數(shù)的輸入量，以計(jì)算可變的溫度界限。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，該負(fù)載電流值在積分或取平均之前利用指數(shù)被取冪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，作為對(duì)確定的熱過載的應(yīng)對(duì)措施而降低或中斷當(dāng)前的負(fù)載電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，從不同的靜態(tài)溫度界限和/或不同的函數(shù)出發(fā)來計(jì)算多個(gè)可變的溫度界限，并且在超過所計(jì)算的最高的可變的溫度界限時(shí)該負(fù)載電流才被中斷，而在超過所計(jì)算的較低的可變的溫度界限時(shí)該負(fù)載電流相應(yīng)地被降低到確定的可預(yù)先給定的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，該設(shè)備(10)的環(huán)境溫度作為與負(fù)載電流有關(guān)的函數(shù)的額外輸入量被用于計(jì)算可變的溫度界限。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，為了計(jì)算可變的溫度界限而預(yù)先給定一個(gè)函數(shù)，該函數(shù)反映在在流過確定的負(fù)載電流之后可測(cè)量的溫度提升方面該電池組 (14)的熱特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，描述電池組(14)的熱特性并輸入到該函數(shù)中的至少一個(gè)特征量在電池組運(yùn)行的電氣設(shè)備(10)中被動(dòng)態(tài)地確定。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，該負(fù)載電流被測(cè)量，或者借助在該設(shè)備(10)中所經(jīng)歷的過程而被近似地檢測(cè)，其中該過程與電動(dòng)機(jī)(12)的運(yùn)行相關(guān)聯(lián)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，在該電池組(14)的電化學(xué)電池處或在其附近的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)上來測(cè)量該溫度。
11.一種用于電池組運(yùn)行的、具有電動(dòng)機(jī)(12)的設(shè)備(10)的監(jiān)控裝置，尤其用于蓄電池運(yùn)行的手持式電動(dòng)工具機(jī)，以用于探測(cè)過載狀況，其具有確定電動(dòng)機(jī)(12)的負(fù)載電流的裝置，其特征在于，該監(jiān)控裝置另外還具有邏輯裝置(28)，在該邏輯裝置中實(shí)施了可預(yù)先給定的與所確定的負(fù)載電流有關(guān)的函數(shù)，以根據(jù)在該邏輯裝置(28)中所存儲(chǔ)的最大允許靜態(tài)溫度界限來計(jì)算隨時(shí)間可變的溫度界限，并將其與當(dāng)前的、借助傳感器(26)所測(cè)量的電池組(14)的溫度相比較，以由此推斷該電池組(14)的熱過載。
全文摘要
本發(fā)明推薦了用于在電池組運(yùn)行的、具有電動(dòng)機(jī)(12)的設(shè)備(10)中探測(cè)過載狀況的一種方法，其中確定并使用該電動(dòng)機(jī)的負(fù)載電流，以推斷該電池組(14)的熱過載，其方式是，從靜態(tài)溫度界限出發(fā)，借助可預(yù)先給定的與所確定的負(fù)載電流有關(guān)的函數(shù)來計(jì)算該電池組(14)的隨時(shí)間可變的最大允許溫度界限。把所計(jì)算的可變的溫度界限與當(dāng)前的所測(cè)量的電池組(14)的溫度相比較，并根據(jù)比較結(jié)果來推斷該電池組(14)的熱過載。
文檔編號(hào)H02H7/18GK102301553SQ200980155531
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月28日
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