專利名稱：具有用于電池放電條件的檢測裝置的電池供電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于消費品市場的電池供電裝置，它具有一個驅(qū)動馬達、一個電池、用于檢測該電池放電條件的檢測裝置、以及信號發(fā)送裝置。
這樣一個裝置可從歐洲專利0605438中獲得。所述文獻描述了一種電池供電的電動剃須刀，它用這樣的方式進行配置在達到該電池的一個預定放電條件之后，電池容量指示器設備被設置為0，且該驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速連續(xù)地或逐步地減少為0。該馬達轉(zhuǎn)速有控制的減少阻止了該電池放電太多，并防止該剃須刀在一個剃須過程中被卡在胡須中。
已知裝置的一個缺點是馬達速度比較快速地降低以警告用戶該電池放空。這意味著一般說來，即使在該電池實際上包含足夠電荷以完成該剃須過程的情況下，已經(jīng)在進行中的剃須過程也不能完成。
顯然，對一個用戶來說，如果一旦剃須過程已經(jīng)開始卻不能完成，是不方便的。由于該用戶沒有給予一個指示，剃須刀將會因為電池的電荷減少而被關閉，該用戶將會被該剃須過程的偶然終止而大吃一驚，或者是如果該用戶以前對此已經(jīng)經(jīng)歷了，則他將會傾向于在實際需要前不久重新充電該電池。這可能導致?lián)p害該電池。
因此，就需要一種由用戶體驗可信賴的改進方法，用于控制在已經(jīng)達到該電池的一個預定電荷條件之后關閉一個電池供電裝置。
為了實現(xiàn)這個需要，根據(jù)本發(fā)明，一種在開始段落中定義的類型的電池供電裝置，其特征在于當達到該電池的第一預定放電條件時，由該檢測裝置起動的放電裝置在一種控制方式下對該電池進行放電，直到達到該電池的第二預定放電條件為止。
在下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行更為詳細地描述。


圖1舉例顯示了兩個電池放電曲線，并說明了控制該放電裝置的第一實施例；圖2以類似于圖1的方式顯示了控制該放電裝置的第二實施例；
圖3以類似于圖1和圖2的方式顯示了控制該放電裝置的第三實施例；圖4是能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的一個電路實施例的電路圖。
圖1、2和3每個都顯示了兩個電池放電曲線1和2的一個實施例。在下文中，術語“電池”將會被理解為意指一個“蓄電池”。
曲線表示相對于消耗的電池電荷dQ繪制的電池電壓Vbat。dQbat由放電電流和時間的乘積(I×t)來確定。在橫軸上繪制了從100％到0％的范圍。這個范圍表示最低保證的電池容量。在放電條件Q0上，電池是充足電的，且電壓值Vbai最大。
在放電條件QBLI時，已經(jīng)經(jīng)過了使用保證期，或是已經(jīng)使用了最低保證的電池容量。在這一瞬間，還存在有一定的剩余容量，但是一個電池與另一個電池間的這個容量可能不同。在如圖1、2和3所示的實施例中，曲線1中的電池在放電條件QBLI時與曲線2中的電池相比較具有一個較高的剩余容量。然而，在放電條件QBLI時它們的使用期限內(nèi)部，所有的電池還有足夠的剩余容量以持續(xù)正被驅(qū)動的裝置的操作直至電池電壓已經(jīng)減少到Vmin為止。假如該裝置的特征是發(fā)送這樣一個信號，則放電條件QBLI還是該裝置產(chǎn)生一個BLI信號的條件。BLI意指“電池低指示”。該BLI信號能夠借助于一個顯示器、LED或一個蜂鳴器給出。
該BLI信號指示電池應該充電了。然而，在這一瞬間，該電池還沒有被完全地消耗，在一個剃須刀的情況下，它還能夠用于多個剃須過程。然而，預測在該BLI信號之后還有多少個剃須過程可用是不可能的。
由于剩余電荷的數(shù)值可能是該電池整個容量的一大部分，這對用戶來說似乎是不實際的，因此該電池將在該BLI信號之后的某個時間以一種受控制的方式進行放電。因此，剩余容量實際上被局限于用于該用戶的預定最大值。以這樣一個速率完成放電，即該電池在下一個剃須過程中幾乎被消耗完，這通常是稍后的24個小時。這意味著電池電壓已經(jīng)減少到一個值V2，它仍然略微地高于最低工作電壓Vmin。在開始有控制放電的那個瞬間能夠以各種方式進行確定，這將在下文中進行更為詳細地描述。
在所有情況下，進行有控制的放電直至達到電平V2為止。最好是，該電平V2用這種方式進行選擇，即該裝置仍然起作用，但是對該用戶來說顯然在隨后的使用期間、例如隨后的一個剃須期間該裝置將很可能不再正確地操作。就一個剃須刀來說，這指的是該放電過程最好比24個小時要短。
在圖1、2和3中，箭頭R1和R2表示在BLI信號之后可用于曲線1和2中的電池剩余容量。在這兒假定已經(jīng)達到了電平V2。
圖4顯示了能夠?qū)崿F(xiàn)如上所述有控制的電池放電方法的一個電子電路的實施例。電池用B1表示。該電池向馬達M和該電子電路提供電源。該電路包含一個開關S，它能夠經(jīng)由一個集成電路IC1、例如一個微控制器，導通和斷開與該馬達M串聯(lián)連接的一個晶體管T2、例如一個MOSFET，并能夠因此起動和關閉馬達M。
電路IC1經(jīng)由一個帶有電阻R1、R3、在R1和R3之間與該電路IC1中的一個模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端ADC-in相連的分接頭的分壓器測量電池電壓。一個齊納二級管D1與該電路IC1的一個輸入端ADC-ref、以及一個限流電阻R2相連。該齊納二級管D1提供一個用于該電路IC1中的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓。
在本實施例中，電路IC1進一步連接到一個可選的信號發(fā)送設備D，它能夠產(chǎn)生一個用戶可察覺的、例如光或聲BLI信號。也可能是一個振動警報。一個電池充電器用BC表示。此外，還顯示了一個能夠由該電路IC1接通的放電電路，其中該放電電路包含一個晶體管T1、在該IC1的一個輸出端和晶體管T1的基極之間的一個基極電阻R4、以及一個集電極電阻R5。如果要求的話，電阻R4和晶體管T1可以被包括在該集成電路IC1以內(nèi)。顯然從上文中可以看出，電路IC1被配置為起動信號發(fā)送設備D以便當達到該BLI點時產(chǎn)生一個BLI信號。為了這個目的，該BLI點能夠以任何已知的和/或適當?shù)姆绞竭M行確定。例如，該BLI點可以被定義為已經(jīng)經(jīng)過一個最低保證使用期的那個瞬間。另一種可能性是定義BLI點為該電池的最低保證電荷已經(jīng)用完的那個瞬間。當如描述的那樣或是以另一種方式確定的BLI點達到時，起動根據(jù)本發(fā)明的一個有控制的放電過程，由于晶體管t1被驅(qū)動為導通而接通放電電路。如前所述，該放電過程的起點最好位于在出現(xiàn)該BLI信號之后的某個時間，以這樣一種方式進行，即在該電池將在不久的將來被用完的適當時候被警告。
能夠以各種方式確定控制放電的起點。例如，放電可以在該BLI點之后的一段預定時間結(jié)束時開始。圖1說明的一種方法中，相應的開始瞬間S1或S2位于多個使用期，即在一個剃須刀的情況下，在該BLI點之后的一個預定數(shù)目的剃須過程。在當前環(huán)境中，一個剃須過程被理解為意指該裝置在一段預定時間、例如半小時內(nèi)被一次或多次打開/關閉的任一階段。在圖1中剃須過程的數(shù)目用X表示。X可以是例如2。
由于在一個剃須過程中消耗的電荷可能在各個剃須過程之間有所不同，還可能在各個人之間有所不同，因此在有控制放電之后的起點也可能不同。圖1顯示了兩個可能的起點S1和S2。應當注意到很有可能第X個剃須過程實際上不能實現(xiàn)。圖1顯示了在一個具有低剩余容量R2電池和要求一個相對大量電荷的剃須過程的情況下，起點S2位于特性曲線2和電壓電平Vmin的交點以外。
圖2說明的一種方法中，起點S位于該BLI點之后已經(jīng)消耗一個固定的預定量電荷ΔQ的那個瞬間。電荷ΔQ能夠是，例如有關電池類型的一個給定百分比的最低保證電荷。在起點S開始的有控制放電繼續(xù)進行直至達到電壓電平V2為止。用于曲線1和2的有控制放電范圍用圖2中的D1和D2表示。
圖3說明的一種方法中，一旦電池電壓已經(jīng)減少了一個預定量ΔV到電壓V1時就開始有控制的放電，其中該電壓V1低于在BLI點的電壓VBLI。就一個具有小剩余容量R2的電池來說，有控制的放電從點S2開始。就一個具有大剩余容量R1的電池來說，有控制的放電從點S1開始。
當達到電壓電平V2時，晶體管T1被再次斷開，做為結(jié)果該裝置在下一個使用期內(nèi)仍然能夠被使用，但是對用戶來說顯然該電池應該被充電。如果要求的話，這可以，例如借助于一個特殊的信號發(fā)送特征進行強調(diào)。該信號發(fā)送設備能夠具有例如紅色和綠色的LED，在這種情況下綠色的LED首先變亮，然后當達到電平V2時一個或多個紅色的LED變亮。
應當注意到除上述之外還可能有各種修改。上述描述主要是針對本發(fā)明在一個電動剃須刀中的使用。然而，本發(fā)明同樣適用于其它的電池供電裝置中。此外，該電子電路可以進行修改而所描述的功能保持相同。此外，BLI點能夠以各種已知的方式進行確定，而且確定有控制放電過程的開始還有更多的可能性。例如，在圖3中的電壓V1能夠在空載電池電壓的基礎上進行確定。這種修改被認為是屬于本發(fā)明范圍之內(nèi)的。
權利要求
1.一種電池供電的裝置，具有一個電池、用于檢測該電池一個放電條件的檢測裝置、以及用于指示該電池該放電條件的信號發(fā)送裝置，其特征在于當達到該電池的第一預定放電條件時，由該檢測裝置起動放電裝置以便以一種有控制的方式對該電池進行放電，直至達到該電池的第二預定放電條件為止。
2.如權利要求1所述的電池供電裝置，其特征在于該第一預定放電條件發(fā)生在消耗最低保證容量(QBLI)之后的一個預定使用期間。
3.如權利要求1所述的電池供電裝置，其特征在于一旦在消耗最低保證容量(QBLI)之后已經(jīng)消耗了一個預定量電荷(ΔQ)，就達到了該第一預定放電條件。
4.如權利要求1所述的電池供電裝置，其特征在于該第一預定放電條件在該電池的一個預定電壓電平V達到，其中該電壓電平V比在已經(jīng)消耗一個最低保證容量(QBLI)那個瞬間的電壓電平(VBLI)低一個預定值ΔV。
5.如權利要求1所述的電池供電裝置，其特征在于如果在消耗一個最低保證容量(QBLI)之后空載電池電壓相對于剛好達到該最低保證容量的那個瞬間已經(jīng)減少了一個預定值時，就達到了該第一預定放電條件。
6.如在前權利要求中任何一個所述的電池供電裝置，其特征在于該第二預定放電條件位于低于第一預定放電條件的那個電壓電平的第二預定電壓電平(V2)。
7.如權利要求6所述的電池供電裝置，其特征在于該第二電壓電平(V2)遠遠在該裝置仍然能夠臨時起作用的最低工作電壓之上。
8.如權利要求2、3、4、5、6或7中任何一個所述的電池供電裝置，其特征在于該信號發(fā)送裝置可操作用于對以下事件中的至少一個發(fā)送信號最低保證容量已經(jīng)耗盡；達到了該第一預定放電條件；達到該第二預定放電條件。
9.如先前權利要求中任何一個所述的電池供電裝置，其特征在于一個電子電路布置包含一個用于檢測達到第一和第二預定放電條件的檢測電路，并包含一個用于對該電池進行放電的放電電路，當達到第一放電條件時起動該放電電路，且當達到第二放電條件時使該放電電路無效。
10.如先前權利要求中任何一個所述的電池供電裝置，其特征在于該裝置是一個電動剃須刀，且該有控制的放電需要不到24個小時。
11.如權利要求2和10所述的電池供電裝置，其特征在于最低保證容量的消耗是通過檢測執(zhí)行的剃須過程數(shù)目來確定的。
12.如權利要求11所述的電池供電裝置，其特征在于該最低保證容量的消耗是通過執(zhí)行的剃須過程數(shù)目來確定的。
全文摘要
一種電池供電的裝置,包含一個電池(B1)、用于檢測該電池一個放電條件的檢測裝置(IC1)、用于指示該電池該放電條件的信號發(fā)送裝置(D)、以及放電裝置(R5,T1),并且當達到該電池的第一預定放電條件時起動該放電裝置,以便以一種有控制的方式對該電池進行放電,直至已經(jīng)達到該電池的第二預定放電條件為止。
文檔編號H01M10/48GK1366727SQ01800854
公開日2002年8月28日 申請日期2001年3月29日 優(yōu)先權日2000年4月10日
發(fā)明者J·波斯特馬 申請人:皇家菲利浦電子有限公司