指示低電池電平的方法和設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了用于測定用于電池驅(qū)動設(shè)備(1)以驅(qū)動負(fù)載(2)并指示低電池電平的所述可再充電電池(3)的所述電池電平的方法和設(shè)備。提供了對所述電池電壓的重復(fù)測量和指示所述低電池電平的閾值測定。當(dāng)驅(qū)動所述負(fù)載(2)時(shí)，所述設(shè)備(1)的運(yùn)行時(shí)間從所述最后一次充電開始累積。此外，所述累積運(yùn)行時(shí)間在數(shù)據(jù)記錄存儲器(7)中重復(fù)存儲為依序的數(shù)據(jù)記錄器條目(9)直至所述設(shè)備(1)由于電池容量不足導(dǎo)致的重置或直至所述電池(3)充電，并且所述閾值在所述設(shè)備(1)重置后，基于所述數(shù)據(jù)記錄器條目(9)和所述設(shè)備(1)在指示低電池電平時(shí)所需的剩余運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行測定。
【專利說明】
指示低電池電平的方法和設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及測定用于電池驅(qū)動設(shè)備的可再充電電池的電池電平的方法，該電池驅(qū)動設(shè)備用于驅(qū)動某一負(fù)載，例如電動牙刷、電動剃須刀等，并且涉及用于指示低電池電平的方法，該指示具體顯示需要給電池充電，所述方法包括重復(fù)測量電池電壓并測定指示所述低電池電平的閾值。如果閾值超出范圍，即，根據(jù)觀察到的變化高于或低于閾值，指示低電池電平。因此，按照本發(fā)明監(jiān)測閾值來測定電池電平。此外，本發(fā)明涉及其中實(shí)施和/或進(jìn)行前述方法的設(shè)備。
[0002]本發(fā)明主要的應(yīng)用領(lǐng)域因此是指示日常生活中短時(shí)間內(nèi)經(jīng)常使用的電氣設(shè)備中的低電池電平，例如電動牙刷或電動剃須刀。然而，本發(fā)明不限于這種在電動牙刷、電動剃須刀等中非常優(yōu)選的應(yīng)用，而是可結(jié)合所有電池驅(qū)動設(shè)備使用，用于提供精確可靠的低電池電平指示，從而指示設(shè)備中的可再充電電池需要充電。
[0003]結(jié)合本發(fā)明，術(shù)語“電池”以“可再充電電池”的含義使用。
【背景技術(shù)】
[0004]許多電器，并且具體地那些日常生活中使用的電器如電動牙刷或電動剃須刀，由電池驅(qū)動以使使用者移動中使用并方便攜帶，不需要在使用期間插入電插座的電源線。出于生態(tài)方面的原因，并且為了避免頻繁更換電器中經(jīng)放電的電池，常用可再充電電池給電器供電。這種技術(shù)尤其可用于相對短時(shí)間內(nèi)(相對于一天中的空閑時(shí)間)使用的電器。
[0005]這些電器的一個關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)是電池電平指示器，其指示使用者需要給可再充電電池(下文也僅稱為“電池”)充電，以避免電器由于電池電量不足而損壞。這種需要給電池充電的指示應(yīng)為及時(shí)的，使得使用者能夠完成電器的實(shí)際(正常)使用，并且之后給電池充電，例如通過將電器插入帶電的對接底座進(jìn)行充電。另一方面，應(yīng)避免提早指示充電需求，因?yàn)槭褂谜呖赡苷J(rèn)為這是電器自身的質(zhì)量問題。
[0006]電池指示器當(dāng)前常?；趯﹄姵仉妷旱臏y量結(jié)果工作。如果測量的電池電壓下降到低于預(yù)先確定的閾值，低電池電平指示器被激活以指示需要給電池充電。這種電池電平指示器公開于WO 01/78211 Al的WO 95/34002 Alor中。此外，WO 2008/075246 A2公開了檢測是否整個電池的電池電壓下降到低于閾值的電池充電指示器?？刂破鳒y定是否設(shè)備的負(fù)載連接到電池以激活檢測器，該檢測器用于在該負(fù)載已經(jīng)與電池?cái)嚅_連接后比較電池電壓與閾值。
[0007]然而，難以使用固定的預(yù)先確定的閾值，因?yàn)殡姵仉妷喝Q于多種不同的環(huán)境參數(shù)，并且不是在所有情況下與電池的剩余容量(其限定電池的剩余電量)直接相關(guān)聯(lián)。例如對于NiMH可再充電電池，在電池電壓和容量之間僅存在低的相關(guān)性。因此在顯示的電池電平指示器和真實(shí)的電池狀態(tài)之間非常有可能存在差異。
[0008]通過預(yù)先確定的固定電壓閾值檢測低電池電平的另一個缺點(diǎn)是由于存在廣泛多種電池性能(分布、溫度、電流消耗、老化等)，不可能找到一種在所有情況下匹配低電池電平的普遍有效的電壓極限。因此，使用者將得到一種在斷電之前過早或過晚反應(yīng)電池需充電的低電池電量指示。在上述兩種情況下，使用者或消費(fèi)者將對電池電平指示器和/或電池的運(yùn)行時(shí)間不滿意。
[0009]在JPH 07294610 A中，公開了一種檢測電池的剩余容量的可能性，這通過基于儲存在存儲器里的自放電特性運(yùn)行自放電容量進(jìn)行。
[0010]還有一種用于電池電平指示器的不同方法也是適用的，例如用于NiMH電池，將計(jì)算隨時(shí)間進(jìn)行的充電電流和放電電流并計(jì)算剩余容量。但是當(dāng)不知道精確的充電和放電電流時(shí)，這也將導(dǎo)致在顯示器上指示的電池電平與實(shí)際剩余容量之間的不匹配。對充電和放電電流的精確測量是廣泛的并且自身耗電的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的一個目的是為了提供指示使用可再充電電池的電池驅(qū)動設(shè)備中的低電池電平的可能性，其能夠盡可能精確地指示低電池電平，優(yōu)選地基于設(shè)備的所需剩余運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行指示。
[0012]這一目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法和根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。
[0013]按照開始時(shí)描述的建議方法，前提條件是設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間當(dāng)驅(qū)動負(fù)載時(shí)從最后一次充電開始累積。在這一設(shè)備運(yùn)行時(shí)間內(nèi)(即，當(dāng)所述負(fù)載開啟時(shí))，累積的運(yùn)行時(shí)間在一個數(shù)據(jù)記錄存儲器中被反復(fù)儲存為依序的數(shù)據(jù)記錄器條目，直至所述設(shè)備由于電池容量不足重置或直至電池充電。根據(jù)本發(fā)明，隨后基于所述數(shù)據(jù)記錄器條目和所需的所述設(shè)備在指示低電池電平時(shí)剩余的運(yùn)行時(shí)間，在所述設(shè)備一次重置(優(yōu)選地在每次重置)后測定所述用于指示低電池電平的閾值。
[0014]本發(fā)明的一個主要優(yōu)點(diǎn)是僅在設(shè)備由于電池容量不足發(fā)生一次重置后，累積的運(yùn)行時(shí)間歷史、優(yōu)選的與在累積運(yùn)行時(shí)間期間測量的電池電壓值一起是可用的(如下文優(yōu)選的實(shí)施方案所述)。不測量電池電壓的話，僅累積運(yùn)行時(shí)間。
[0015]術(shù)語“設(shè)備重置”將被理解為根據(jù)本發(fā)明，由于電池容量不足導(dǎo)致的設(shè)備重置。
[0016]這種重置的一個可能性是如果電池電壓供應(yīng)不足以繼續(xù)運(yùn)行處理器的話，非受控的設(shè)備處理器停機(jī)。在這種情況下，必須給電池充電，然后處理器和設(shè)備將繼續(xù)工作。然而，非受控的處理器停機(jī)一般是不期望的情況，因?yàn)橥C(jī)是不受控的，并且導(dǎo)致的設(shè)備狀態(tài)是無效。通常處理器將隨后以基本設(shè)置啟動，無任何使用者進(jìn)行的個人配置。
[0017]與非受控的停機(jī)相比，由于電池容量不足導(dǎo)致的設(shè)備重置的另一種可能性是在電池容量非常低的情況下，受控的處理器停機(jī)。在這種情況下，在檢測到非常低的電池容量時(shí)，處理器可準(zhǔn)備進(jìn)行受控的停機(jī)并以受控的方式停止運(yùn)行該設(shè)備。僅在電池充電后，可提供可手動開啟的設(shè)備。非常低電池容量的檢測可根據(jù)本發(fā)明，通過測量電池電壓并比較測得的電池電壓與低電壓閾值來進(jìn)行。供電電壓與低電壓閾值一致時(shí)，認(rèn)為設(shè)備應(yīng)不再正常工作。然而，這一低電壓閾值可遠(yuǎn)高于設(shè)備處理器必需的供電電壓，使得設(shè)備在這一電壓下不發(fā)生非受控的停機(jī)，并且設(shè)備可以受控方式停機(jī)?？衫缭谠O(shè)備設(shè)計(jì)期間確定這種低電壓閾值并在制造過程中執(zhí)行其作為固定閾值，例如作為固定的軟件閾值。優(yōu)點(diǎn)是處理器在設(shè)備由于電池容量不足而重置的情況下繼續(xù)工作。不重置處理器本身將干擾程序的執(zhí)行。
[0018]累積的運(yùn)行時(shí)間歷史可從可再充電電池最后一次充電開始直至設(shè)備由于電池容量不足而重置來計(jì)算。在電池電平和設(shè)備精確限定的條件下，這一信息可精確地用于設(shè)置一個指示低電池電平的合適閾值。具體地，在指示低電池電平時(shí)電池的剩余運(yùn)行時(shí)間可根據(jù)設(shè)備所需的剩余運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行預(yù)測，因?yàn)樵O(shè)備當(dāng)驅(qū)動負(fù)載時(shí)將在未來有相似表現(xiàn)。對于一般的設(shè)備這是尤其真實(shí)的，例如在家居中，其中使用條件(例如分別是環(huán)境溫度、使用時(shí)間和/或使用時(shí)間段)不發(fā)生太大變化。
[0019]然而，優(yōu)選測量在運(yùn)行時(shí)間累積期間的電池電壓，例如在所述預(yù)先確定的累積運(yùn)行時(shí)間間隔中，諸如一分鐘的累積運(yùn)行時(shí)間。在這個優(yōu)選的實(shí)施方案中，重復(fù)測量電池電壓作為所述累積運(yùn)行時(shí)間的函數(shù)，并存儲在數(shù)據(jù)記錄存儲器中作為依序的數(shù)據(jù)記錄器條目，其包含至少測量時(shí)測得的電池電壓和累積運(yùn)行時(shí)間。在不能測量電池電壓的情況下，例如由于設(shè)備暫時(shí)失效或設(shè)計(jì)原因，僅將累積運(yùn)行時(shí)間存儲為數(shù)據(jù)記錄器條目。這也這認(rèn)為是根據(jù)本發(fā)明的“電池電壓測量”。
[0020]此類運(yùn)行時(shí)間以及，任選地但是優(yōu)選地，作為數(shù)據(jù)記錄器條目測得的電池電壓的重復(fù)存儲持續(xù)進(jìn)行，直至設(shè)備由于電池容量不足而重置(如上所述)或者直至隨后進(jìn)行電池充電，甚至在所述設(shè)備由于電池容量不足而重置之前進(jìn)行充電。根據(jù)本發(fā)明，隨后基于所述數(shù)據(jù)記錄器條目和所需的所述設(shè)備在指示低電池電平時(shí)剩余的運(yùn)行時(shí)間，在所述設(shè)備一次重置(優(yōu)選地在每次重置)后測定所述用于指示低電池電平的閾值。
[0021]電池電壓測量優(yōu)選地在預(yù)先確定的累積運(yùn)行時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行，例如每分鐘累積運(yùn)行時(shí)間。這意味著在累積運(yùn)行時(shí)間預(yù)先確定的時(shí)間間隔內(nèi)，當(dāng)驅(qū)動或運(yùn)行負(fù)載設(shè)備時(shí)，重復(fù)進(jìn)行電池電壓測量。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，可通過在設(shè)備由于電池容量不足發(fā)生所述重置之前，從最近的數(shù)據(jù)記錄器條目回溯運(yùn)行時(shí)間來評估所述數(shù)據(jù)記錄器條目，從而測定該閾值。這是對數(shù)據(jù)記錄器條目非常直接的評估，因?yàn)樵O(shè)備的剩余運(yùn)行時(shí)間可類比設(shè)備在此類重置前的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行預(yù)測。
[0023]就這一點(diǎn)而言，重點(diǎn)在于根據(jù)本發(fā)明的累積運(yùn)行時(shí)間僅涉及當(dāng)開啟設(shè)備時(shí)的時(shí)間，這意味著驅(qū)動這一設(shè)備的所述某一負(fù)載。對于本發(fā)明非常優(yōu)選的實(shí)施方案，例如是牙刷或電動剃須刀的設(shè)備，某一負(fù)載可為電動馬達(dá)。通過累積運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)驅(qū)動負(fù)載并且電池消耗的能量與待機(jī)模式相比較高時(shí)，對剩余運(yùn)行時(shí)間非常精確的預(yù)測是可能的。如果每日使用的時(shí)間段通常相似，這是尤其可行的。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的可能性是閾值測定為一個數(shù)據(jù)記錄器條目測量的電池電壓水平，該數(shù)據(jù)記錄器條目具有對應(yīng)于在設(shè)備重置前的最近累積運(yùn)行時(shí)間和所需剩余運(yùn)行時(shí)間之間的差值的累積運(yùn)行時(shí)間，其可根據(jù)使用者需求或預(yù)測的使用者需求在工廠中進(jìn)行參數(shù)化。因此將閾值定義為當(dāng)驅(qū)動設(shè)備負(fù)載時(shí)測得的電池電壓閾值。有利地是，低電池電平的指示因此在設(shè)備使用期間或直接在設(shè)備使用后提供，即，當(dāng)使用者正常注意到此種指示時(shí)。
[0025]在一個本發(fā)明方法的有利實(shí)施方案中，以下情況是可能的:初始低電池電壓水平，即，工廠設(shè)置或在首次使用設(shè)備前的設(shè)置(首次使用或在更換過一次可再充電電池后)，或者換句話講在首次測定設(shè)備閾值之前的設(shè)置為零。在這種情況下，在首次使用期間將不提醒使用者給電池充電。這是故意使之發(fā)生的，目的是為了在數(shù)據(jù)記錄存儲器中存儲完整的數(shù)據(jù)記錄器條目歷史，這能夠非常精確地預(yù)測剩余運(yùn)行時(shí)間并繼而非常精確地預(yù)測低電池電平。相應(yīng)的說明可在用戶使用手冊中給出。
[0026]測定用于指示低電池電平的閾值(其也可與如前文所述的閾值測定相結(jié)合)的另一個可能性是將閾值測定為低電池累積運(yùn)行時(shí)間值。這個值可對應(yīng)于在設(shè)備重置前的最近累積運(yùn)行時(shí)間和所需剩余運(yùn)行時(shí)間之間的差值。這一備選也可應(yīng)用于以下情況:其中例如由于電池電壓測量失效導(dǎo)致的無電壓水平與在數(shù)據(jù)記錄存儲器中存儲的數(shù)據(jù)記錄器條目中的累積運(yùn)行時(shí)間相關(guān)聯(lián)。如果電壓測量值和累積時(shí)間均被測量/測定并存儲在數(shù)據(jù)記錄存儲器中，兩個值可一起用于測定閾值。例如，為了推遲指示低電池電平，如果兩個閾值均被超出，可僅開啟低電平電池指示器。因?yàn)槭褂谜邥⒃谝粋€充電循環(huán)后持久使用的電池與高質(zhì)量相關(guān)聯(lián)，組合兩種閾值可能是有利的。此外，如果推遲指示低電池電平將導(dǎo)致設(shè)備由于電池容量不足發(fā)生非預(yù)期的重置，這具有積極效果，收集了數(shù)據(jù)記錄器條目的新的完整歷史，這可成為新的確實(shí)有效閾值的測定基礎(chǔ)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一般方面，任選地提出基于在設(shè)備由于電池容量不足發(fā)生的每次重置后的最近數(shù)據(jù)記錄器條目測定新閾值。
[0028]優(yōu)選地，為了測定作為低電池累積運(yùn)行時(shí)間的閾值，初始的低電池累積運(yùn)行時(shí)間值，即，工廠設(shè)置或在首次使用設(shè)備前的設(shè)置，被設(shè)定為遠(yuǎn)低于可再充電電池可獲得的最大累積運(yùn)行時(shí)間的值。例如，初始值可設(shè)置為兩倍(或更多)的在最佳條件下可獲取的最大累積運(yùn)行時(shí)間。另一個可能性是使用在設(shè)備處理器內(nèi)實(shí)施所述方法的軟件中使用的軟件變量范圍的最高可能值作為這個閾值的初始值。功效與相對于初始低電池電壓閾值為零的描述相同。
[0029]根據(jù)本發(fā)明方法，可提供的是累積低水平運(yùn)行時(shí)間的測定起始于指示低電池電平，直至設(shè)備由于電池容量不足導(dǎo)致的重置或直至電池充電。在使用這種累積低水平運(yùn)行時(shí)間時(shí)，如果累積低水平運(yùn)行時(shí)間超過所需的剩余運(yùn)行時(shí)間，指示低電池電平的閾值根據(jù)本發(fā)明可被降低。這指示保持的電池能量高于所需剩余運(yùn)行時(shí)間必需的能量。在這種情況下，在運(yùn)行中調(diào)整閾值是可能的，即，不發(fā)生由于低電池容量導(dǎo)致的設(shè)備重置。通過降低例如低電池電壓水平和/或增加低電池累積運(yùn)行時(shí)間值時(shí)間，降低用于指示低電池電平的閾值意味著低電池電平將晚于累積運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行指示。
[0030]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，閾值的降低量對應(yīng)于在累積低水平運(yùn)行時(shí)間和所需剩余運(yùn)行時(shí)間之間的差值。在這個實(shí)施方案中，閾值的降低與設(shè)備由于電池容量不足導(dǎo)致的重置無關(guān)。
[0031]本發(fā)明也涉及具有負(fù)載的設(shè)備、用于驅(qū)動負(fù)載的可再充電電池、低電池電平的指示器和帶有存儲器的處理器，該處理器適用于控制低電池電平的指示器。根據(jù)本發(fā)明，處理器進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整，例如通過軟件以可執(zhí)行方式存儲在處理器的存儲器中以實(shí)施如前文所述的方法或其部分。此外，與處理器連接的存儲器包括數(shù)據(jù)記錄存儲器。因此，對于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備，可實(shí)施用于指示低電池電平的本發(fā)明方法。
[0032]為了存儲數(shù)據(jù)記錄器條目，根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案建議數(shù)據(jù)記錄存儲器是非易失性存儲器。這意味著數(shù)據(jù)記錄器條目存儲在該存儲器中，也防備設(shè)備由于電池容量不足而發(fā)生重置。
[0033]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明的設(shè)備是電動牙刷和/或電動剃須刀。然而，本發(fā)明不限于此類設(shè)備，而是將與具有可再充電電池作為能源的任何其它設(shè)備一起工作。一個優(yōu)選的實(shí)施方案是使用規(guī)律使用、尤其是每天使用的家用電器，但是其使用時(shí)間遠(yuǎn)小于一天。電器的典型使用是每天使用一次，每次3分鐘至15分鐘或30分鐘，或者在不同的時(shí)間使用。
[0034]最后，本發(fā)明涉及存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上以實(shí)施如前文所述的方法或其部分的具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品(如果計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在具有負(fù)載的設(shè)備的處理器上執(zhí)行)、用于驅(qū)動負(fù)載的可再充電電池、低電池電平的指示器、和帶有存儲器的處理器。
【附圖說明】
[0035]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的設(shè)備示意圖；
[0036]圖2示出根據(jù)本發(fā)明用于指示低電池電壓的方法的優(yōu)選實(shí)施方案;并且
[0037]圖3示出數(shù)據(jù)記錄器條目的示例。
【具體實(shí)施方式】
[0038]如圖1所示的設(shè)備I具有負(fù)載2、用于驅(qū)動負(fù)載2的可再充電電池3、低電池電平指示器4和帶有存儲器6的處理器5，存儲器6包括數(shù)據(jù)記錄存儲器7，其功能將在下文進(jìn)行說明。根據(jù)一個優(yōu)選的實(shí)施方案，負(fù)載2可為電動馬達(dá)。設(shè)備I可為牙刷、剃須刀等。
[0039]處理器5通過以可執(zhí)行方式存儲在處理器5的存儲器6中的軟件進(jìn)行調(diào)試，其用于執(zhí)行測定電池驅(qū)動設(shè)備中使用的可再充電電池3中的電池電平的方法，并且用于基于這一測定指示低電池電平，示出給電池3再充電的需要。設(shè)備I的負(fù)載2可通過開關(guān)8開啟。
[0040]圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I的主要部件的僅有的示意圖。圖1不顯示在設(shè)備I的不同部件之間的所有連接和關(guān)系。
[0041]在下文中，用于指示低電池電平的本發(fā)明方法根據(jù)如圖2所示的優(yōu)選的實(shí)施方案進(jìn)行描述
[0042]通過用開關(guān)8開啟設(shè)備I的負(fù)載2，處理器5識別步驟SI中負(fù)載2的開啟。這可通過感測驅(qū)動負(fù)載2的電流或通過處理器自身用連接處理器5的開關(guān)8切換電流來進(jìn)行。
[0043]當(dāng)驅(qū)動負(fù)載2時(shí)，處理器5在步驟S2中累積運(yùn)行時(shí)間。在電池3每次充電后，累積運(yùn)行時(shí)間值重置為零。在重置后，負(fù)載2的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行累積，直至電池下一次充電或設(shè)備I由于電池容量不足而發(fā)生重置。
[0044]在預(yù)先確定的累積運(yùn)行時(shí)間間隔后，例如每分鐘的累積運(yùn)行時(shí)間后，在步驟S3中測量電池電壓，優(yōu)選地當(dāng)開啟負(fù)載2時(shí)測量。
[0045]在電池電壓測量后，將測得的電壓與累積運(yùn)行時(shí)間一起存儲在數(shù)據(jù)記錄存儲器7中作為一個數(shù)據(jù)記錄器條目(步驟S4)。在下一個步驟S5中，其可直接在步驟S4后進(jìn)行或在步驟序列中的其它某處進(jìn)行，檢查是否給電池3充電。在給電池3充電的情況下，數(shù)據(jù)記錄器，即，數(shù)據(jù)記錄存儲器7中的數(shù)據(jù)記錄器條目，發(fā)生重置(步驟S6)，并且在下一次開啟設(shè)備I時(shí)，重復(fù)步驟S2至S4。
[0046]只要不發(fā)生充電，在步驟S7中檢查是否閾值用于指示低電池電平。只要不超出這一閾值并且設(shè)備I不由于電池容量不足發(fā)生重置(步驟S8)，開啟負(fù)載2時(shí)處理器5繼續(xù)累積運(yùn)行時(shí)間。如果關(guān)閉負(fù)載2，運(yùn)行時(shí)間的累積暫停，直至負(fù)載2在步驟SI中再次開啟。這種暫停不在圖2中示出。
[0047]如果指示低電池電平的閾值在步驟7中超出，低電池電平將用設(shè)備I的指示器4指示(步驟S9)。在步驟S9后，方法繼續(xù)進(jìn)行步驟S8，測定是否發(fā)生由于電池容量步驟導(dǎo)致的重置。
[0048]隨后將描述步驟S10，它是一個根據(jù)本實(shí)施方案的任選步驟，并且涉及評估低水平運(yùn)行時(shí)間。
[0049]在設(shè)備I由于電池容量不足發(fā)生重置的情況下，設(shè)備I的電池3必須在步驟Sll中充電。在步驟Sll中充電之后或期間，調(diào)節(jié)處理器5以測定步驟S12中基于步驟S4存儲的數(shù)據(jù)記錄器條目指示低電池電平的新閾值。在測定新閾值后，方法根據(jù)描述繼續(xù)進(jìn)行，在步驟I的負(fù)載2開啟后積聚運(yùn)行時(shí)間。此外，在設(shè)備I重置后，也將重置數(shù)據(jù)記錄器(步驟S6)。
[0050]如此每次設(shè)備I由于電池容量不足而發(fā)生重置時(shí)，更新指示低電池電平的閾值。因此，根據(jù)本發(fā)明方法，數(shù)據(jù)記錄器追蹤隨運(yùn)行時(shí)間推移的電池電壓，即，當(dāng)設(shè)備I的負(fù)載2開啟時(shí)，當(dāng)電池3在相應(yīng)充電后放空時(shí)。一旦發(fā)生由于電池容量不足導(dǎo)致的重置，數(shù)據(jù)記錄器記錄以及重置環(huán)境仍為可用的，它們被存儲在數(shù)據(jù)記錄存儲器7中，在非易失性存儲器中被執(zhí)行。
[0051]這個方法的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)達(dá)到電池能量的某個剩余運(yùn)行時(shí)間時(shí)，設(shè)備I的電池3的低電池電平指示可精確開啟?？煞浅＞_地限定指示這一剩余運(yùn)行時(shí)間的閾值。
[0052]當(dāng)然，此種低電池指示的目的在于示出需要給電池3充電。但是在實(shí)施重置前給使用者充足的時(shí)間以完成當(dāng)前操作也是重要的。這將通過設(shè)備I的示例電動牙刷進(jìn)行說明。在這個示例中，使用者應(yīng)能夠完成兩分鐘的刷牙以及能夠使剩余的家庭成員完成刷牙，例如在入睡前刷牙。因此，在指示低電池電平后，電池3的剩余電量應(yīng)允許例如4分鐘至6分鐘或8分鐘的剩余運(yùn)行時(shí)間作為所需剩余運(yùn)行時(shí)間。這種所需剩余運(yùn)行時(shí)間為約10 %的充滿電電池3 0
[0053]因?yàn)樵跍y定實(shí)際電池容量中的所有變量和關(guān)聯(lián)問題，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)設(shè)備中可能保留約25分鐘的時(shí)間(對應(yīng)于百分之40的運(yùn)行時(shí)間)以確保弱電池指示在任何情況下(尤其是電池老化)具有足夠的剩余時(shí)間。
[0054]然而，這導(dǎo)致過早指示低電池電平。使用者將這種體驗(yàn)視為低質(zhì)量。因此如果設(shè)備I的電池3老化并表現(xiàn)出一些老化效應(yīng)，有利地是也較精確地測定剩余運(yùn)行時(shí)間。這是根據(jù)本發(fā)明通過評估數(shù)據(jù)記錄器條目和數(shù)據(jù)記錄存儲器進(jìn)行的，這一點(diǎn)將在下文中利用圖3進(jìn)行說明。
[0055]圖3示出設(shè)備I的負(fù)載2的總計(jì)48-分鐘運(yùn)行時(shí)間中的最近的8分鐘，它們作為數(shù)據(jù)記錄存儲器7中的數(shù)據(jù)記錄器條目9。在40分鐘的運(yùn)行時(shí)間后，測得的電池電壓對應(yīng)于
1.20V。利用I分鐘的預(yù)先確定的累積運(yùn)行時(shí)間，數(shù)據(jù)記錄器條目9顯示每分鐘累積運(yùn)行時(shí)間對應(yīng)的電池電壓。在重置前最近的條目在48分鐘時(shí)顯示為0.87V電壓。通過起始于重置時(shí)間的回溯，發(fā)現(xiàn)其中應(yīng)已經(jīng)提供低電池指示的運(yùn)行時(shí)間/電壓點(diǎn)。在圖3的示例中，如果低電池指示應(yīng)在應(yīng)用重置前5分鐘提供，S卩，具有5分鐘的所需剩余運(yùn)行時(shí)間，在43分鐘運(yùn)行時(shí)間達(dá)到的電壓水平應(yīng)用作指示低電池電平的閾值。根據(jù)圖3的示例的這一電壓閾值為1.13V。
[0056]通過一直追蹤電壓和運(yùn)行時(shí)間直至設(shè)備I重置，每次應(yīng)用發(fā)生重置后將補(bǔ)償老化效應(yīng)。
[0057]為了一開始就設(shè)置有效的低電池閾值，低電池電平的工廠設(shè)置將設(shè)為零。這樣一來，消費(fèi)者將一開始不被指示給電池充電。因此，在設(shè)備重置前不提供警告。在這次重置并給電池3充電后，將如步驟SlO所述調(diào)節(jié)電壓閾值。
[0058]如果使用者直到重置時(shí)才利用該應(yīng)用，利用本發(fā)明方法它甚至不是一個問題。他們使用時(shí)直至電池容量由于老化而降低才面臨問題，那時(shí)在一個給定點(diǎn)，可能在重置前不再提供低電池指示。在這種情況下，發(fā)生重置。在重置并給電池充電后，將根據(jù)本發(fā)明預(yù)測一個新的低電池閾值。
[0059]如果不可能測量電池電壓或者電流消耗無太大變化，可僅激活時(shí)間驅(qū)動的低電池指示。時(shí)間驅(qū)動和電壓驅(qū)動的低電池電平指示組合也是可能的。在指示低電池電平的時(shí)間驅(qū)動激活的情況下，使用數(shù)據(jù)記錄器僅計(jì)算從滿電量開始直至重置的總使用時(shí)間(累積運(yùn)行時(shí)間)。這在圖3的右列(運(yùn)行時(shí)間)中示出。在這種情況下不使用電壓水平。僅計(jì)算直至重置時(shí)的運(yùn)行時(shí)間。在重置后，所需的或期望的剩余運(yùn)行時(shí)間用于預(yù)測在低電池指示應(yīng)被關(guān)閉后的運(yùn)行時(shí)間。在圖3的上文示例中，時(shí)間驅(qū)動的低電池指示將在使用43分鐘后開始以獲得重置前額外的5分鐘運(yùn)行時(shí)間。另外，在每次重置后將更新這一時(shí)間驅(qū)動的閾值。
[0060]最后，描述了在步驟SlO中的低水平運(yùn)行時(shí)間評估。在步驟S9中指示低電池電平后，第二時(shí)間計(jì)數(shù)器被激活，隨著激活的低電池電平指示累積運(yùn)行時(shí)間。如果這一累積低水平運(yùn)行時(shí)間超過了所需剩余運(yùn)行時(shí)間，可如前文所述調(diào)節(jié)指示低電池電平的閾值。在這種情況下，在測定閾值后，不需要也重置數(shù)據(jù)記錄器(如圖2所示)。相反，在步驟S8之后繼續(xù)累積運(yùn)行時(shí)間是可能的，以防不發(fā)生重置。
[0061]應(yīng)當(dāng)了解，本文所公開的量綱和值不旨在嚴(yán)格限于所引用的精確數(shù)值。相反，除非另外指明，否則每個這樣的量綱旨在表示所述值以及圍繞該值功能上等同的范圍。例如，公開為“40mm”的量綱旨在表示“約40mm”。
[0062]雖然已經(jīng)舉例說明和描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方案，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可做出各種其它改變和修改。因此，本文旨在所附權(quán)利要求中涵蓋屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有此類改變和修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于測定在電池驅(qū)動設(shè)備(I)中使用的用于驅(qū)動負(fù)載(2)并指示低電池電平的可再充電電池(3)的電池電平的方法，所述方法包括重復(fù)測量所述電池電壓并測定指示所述低電池電平的閾值，其特征在于， 所述設(shè)備(I)的運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)驅(qū)動所述負(fù)載(2)時(shí)，從所述最后一次充電進(jìn)行累積， 所述累積運(yùn)行時(shí)間在數(shù)據(jù)記錄存儲器(7)中重復(fù)存儲為依序的數(shù)據(jù)記錄器條目(9)，直至所述設(shè)備(I)由于電池容量不足而發(fā)生重置或直至所述電池(3)進(jìn)行充電，并且 所述閾值在所述設(shè)備(I)重置后測定，所述測定基于所述數(shù)據(jù)記錄器條目(9)和所述設(shè)備(I)在指示低電池電平時(shí)的所需剩余運(yùn)行時(shí)間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電池電壓作為所述累積運(yùn)行時(shí)間的函數(shù)進(jìn)行重復(fù)測量并與所述累積運(yùn)行時(shí)間一起存儲在所述數(shù)據(jù)記錄存儲器(7)中作為依序的數(shù)據(jù)記錄器條目(9)，其包含所述測量時(shí)測得的電池電壓和所述累積運(yùn)行時(shí)間。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過在所述設(shè)備(I)的所述重置之前，從所述最近的數(shù)據(jù)記錄器條目(9)回溯運(yùn)行時(shí)間來評估所述數(shù)據(jù)記錄器條目(9)，從而測定所述閾值。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述閾值測定為所述一個數(shù)據(jù)記錄器條目(9)測得的電池電壓與所述累積運(yùn)行時(shí)間，其對應(yīng)于在所述設(shè)備(I)的所述重置前最近的累積運(yùn)行時(shí)間和所述所需剩余運(yùn)行時(shí)間之間的差值。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將所述初始低電池電壓閾值設(shè)為零。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述閾值測定為低電池累積運(yùn)行時(shí)間值，其對應(yīng)于在所述設(shè)備(I)的所述重置前最近的累積運(yùn)行時(shí)間和所述所需剩余運(yùn)行時(shí)間之間的差值。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將所述初始低電池累積運(yùn)行時(shí)間值設(shè)定為遠(yuǎn)低于所述可再充電電池可獲得的最大累積運(yùn)行時(shí)間的值。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述累積低水平運(yùn)行時(shí)間的測定起始于所述指示低電池電平，直至所述設(shè)備(I)由于電池容量不足導(dǎo)致的重置或直至所述電池(3)充電，并且如果所述累積低水平運(yùn)行時(shí)間超過所述所需的剩余運(yùn)行時(shí)間，指示所述低電池電平的所述閾值被降低。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述閾值的所述降低對應(yīng)于在所述累積低水平運(yùn)行時(shí)間和所述所需的剩余運(yùn)行時(shí)間之間的差值。10.—種具有負(fù)載(2)、用于驅(qū)動所述負(fù)載(2)的可再充電電池(3)、低電池電平指示器(4)和帶有存儲器(6)的處理器(5)(所述處理器經(jīng)調(diào)試以控制低電池電平的所述指示器)的設(shè)備，其特征在于，所述處理器(5)經(jīng)調(diào)試以執(zhí)行如前文權(quán)利要求所述的方法，并且所述存儲器包括數(shù)據(jù)記錄存儲器(7)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)記錄存儲器(7)是非易失性存儲器。12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備(I)是電動牙刷和/或電動剃須刀。13.如果所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在設(shè)備(I)的處理器(5)上執(zhí)行，存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上以實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法的具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述設(shè)備具有負(fù)載(2)、用于驅(qū)動所述負(fù)載(2)的可再充電電池(3)、低電池電平的指示器(4)和帶有存儲器(6)的所述處理器(5)。
【文檔編號】G01R31/36GK105829903SQ201480069365
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年11月19日
【發(fā)明人】M·西馬斯
【申請人】博朗有限公司