Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung für das geregelte Aufla- den von wiederaufladbaren Batterien bzw. Akkus die eine Mehrzahl einzelner Zellen umfassen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere um eine Ladeeinrichtung für wiederaufladbare Batterien oder Akkus des Modellbaubereichs.

Technologischer Hintergrund

In einer aus mehreren Zellen bestehenden, wiederaufladbaren Batterie bzw. eines entsprechenden Akkus, z.B. eines Lithium-Ionen- Akkus oder Lithium-Polymer- Akkus, ist es möglich, dass die einzelnen Zellen ein unterschiedliches Aufladeverhalten aufweisen. Dies liegt zum einen daran, dass während der Nutzung beim Entladen die Zellen unterschiedliche Spannungslagen erreichen, zum anderen beim gemeinsamen Laden nicht die gleiche Lade-Endspannung erreichen. Um eine Schädigung einzelner Zellen aufgrund eines Überladens zu vermeiden, setzt man zum Aufladen derartiger Batterien bzw. Akkus einen sogenannten Ausgleichsregler ein, der die einzelnen Zellen beim Ladevorgang kontrolliert und die Spannungen der einzelnen Zellen überwacht sowie den Ladevorgang entsprechend steuert.

Nächstliegender Stand der Technik

Aus der EP 0 731 545 A2 ist eine Ladeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Hierbei wird eine Statusfeststellung in Bezug auf die ein- zelnen Zellen eines Akkus vorgenommen, diese angezeigt und das Aufladeverhalten entsprechend gesteuert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die gattungsgemäße Ladeeinrichtung in Bezug auf ihre Einsatzmöglichkeiten zu verbessern.

Lösung der Aufgabe

Die vorstehende Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Ladeeinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Ladeeinrichtung mit einer drahtlosen ID- Leseeinrichtung ausgestattet ist, die es ermöglicht, die ID (Identifika- tor/Identifizierung) eines mit einem ID-Etikett ausgestatteten Akkus, bzw. einer wiederaufladbaren Batterie drahtlos einzulesen und in der Ladeeinrichtung ein Daten-File für jede ID generierbar ist. Die Erfindung ermöglicht es dem Nutzer, den jeweiligen individuellen Akku bzw. die jeweilige individuelle Batterie mit einer wieder erkennbaren Identifizierung zu versehen und hierdurch das Ladebzw. Entladeverhalten individueller Akkus bzw. Batterien zu dokumentieren. Verfügt der Nutzer beispielsweise über verschiedene Akkus zu unterschiedlichen Einsatzzwecken, beispielsweise im Modellbau bzw. Hobbymodellbau, ermöglicht es die Erfindung, eine Dokumentation auf einfache Art und Weise vorzunehmen. Die Erfindung bewirkt den zusätzlichen Vorteil, dass der Nutzer bereits in seinem Bestand befindliche Akkus bzw. Batterien in einfacher Weise aufgrund der Verwendung des ID-Etiketts„nachrüsten" kann und hierdurch seinen gesamten Bestand der Bildung von Datenfiles zuführen kann. Die Erfindung ermöglicht es auch, die Ladeeinrichtung zu sperren, beispielsweise aus Sicherheitsgründen, d.h. vor unbefugtem Zugriff zu schützen.

In vorteilhafter Weise ermöglicht es die Erfindung, eine Lade- und/oder Entlade- informationsdatenbank für eine Vielzahl von ID's, d.h. eine Vielzahl von einzelnen Akkus bzw. Batterien, durch den Nutzer zu generieren.

Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem ID-Etikett um ein RFID (radio- frequency-identification)-Etikett und bei der drahtlosen ID-Leseeinrichtung um eine RFID-Leseeinrichtung. Ein RFID-Etikett eignet sich für den vorliegenden Zweck ganz besonders, da diese Etiketten aufgrund ihrer geringen Baugröße gut an Akkus bzw. Batterien anbringbar sind. Darüber hinaus begründet die RFID- Technik vergleichsweise geringe Zusatzkosten, verbunden mit einer zuverlässigen und unauffälligen Auslesemöglichkeit.

Dadurch, dass die Steuereinheit eine Logik umfasst, die folgende Funktionen aufweist: eine Sperrfunktion, die die Ladeeinrichtung in ihrer Funktion sperrt, eine Entsperrfunktion, die die Ladeeinrichtung in ihrer Funktion entsperrt, wobei die Entsperrfunktion durch einen Abgleich des ID-Etiketts an der Batterie mit der ID-Leseeinrichtung aktivierbar ist, kann z. B. durch eine Software im Zusammenhang mit der Logik der Steuereinheit eine entsprechende Betriebsweise generiert werden.

Die ID-Leseeinrichtung selbst steht mit einem Signalkabel oder Datenkabel (z. B. UART) mit der Ladeeinrichtung in Verbindung. Hierdurch können Signale bzw. Daten von der ID-Leseeinrichtung in die Ladeeinrichtung eingespeist werden oder umgekehrt. Alternativ kann die ID-Leseeinrichtung auch unmittelbar an der Ladeeinrichtung angeordnet sein, beispielsweise als in das Gehäuse der Ladeeinrichtung integriertes Bauteil. Zweckmäßigerweise kann durch die Steuereinheit der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung eine Setfunktion für den Nutzer angeboten werden, die es dem Nutzer ermöglicht, Lade- und/oder Entladeinformationsdaten für bestimmte ID's, d.h. Akkus bzw. Batterien, vorzugeben. So kann er z. B. für einen besonders empfindlichen Akku bzw. Batterie einen besonders günstigen Lade- und/oder Entlademo- dus vorgeben. Dieser kann dann zweckmäßig erweise von der Ladeeinrichtung automatisiert ausgewählt werden. Mittels der Datenfiles kann eine Lade- und/oder Entladeinformationsdatenbank mit verschiedensten Dateninhalten aufgebaut werden, wie z. B. Akkuname, Akkutyp, Anzahl der Zellen pro Akku, Ladeinformationen (Auflade- und/oder Entladeinformationen), Spannungspegel, Endspannung, Ladezeit und/oder Kapazität. Diese Datenfiles liegen zweckmäßigerweise alle ID- spezifiziert vor.

Ferner können als Ergebnis von Kombinationen verschiedene Datenfile- Diagramme generierbar sowie editierbar bzw. anzeigbar sein, wie z. B. ein Kapa- zität-Spannungs-Zeit-Diagramm für einen bestimmten Akku bzw. eine Batterie.

Das Ladegerät kann in vorteilhafter Weise auch über eine Datenschnittstelle verfügen, um einen Export der Daten aus dem Datenfile bzw. den Datenfiles der Ladeeinrichtung zu gewährleisten. Diese kann beispielsweise ein USB-Port sein, um einen PC, einen Drucker, einen Datenspeicher oder dergleichen mit der Ladeeinrichtung zu verbinden. Alternativ oder zusätzlich hierzu können auch noch weitere Datenausgabemöglichkeiten, wie z. B. Bluetooth usw., vorgesehen sein.

Das ID-Etikett kann lose dem Nutzer zur Verfügung gestellt werden, so dass die- ser das ID-Etikett an einer individuellen Batterie bzw. Akku selbst aufbringen kann. Das ID-Etikett ist hierbei zweckmäßigerweise vorab bereits mit der drahtlosen ID-Leseeinrichtung auf eine gemeinsame Funktionsfähigkeit abgestimmt.

Dadurch, dass die Ladeeinrichtung einen ersten Operationsmodus umfasst, bei dem eine Identifizierung der ID der Batterie erfolgt sowie einen zweiten Operationsmodus umfasst, bei dem keine Identifizierung der ID der Batterie erfolgt, und eine Auswahlfunktion zwischen den beiden Modi vorgesehen ist, besteht für die Nutzung die Möglichkeit, die Ladeeinrichtung auch mit einer Batterie bzw. einem Akku ohne ID zu nutzen, beispielsweise um auch hier die Auflade-/Entlade- charakteristik einer nicht identifizierten Batterie auszulesen und zu dokumentieren. Diese Ausgestaltung bietet daher dem Nutzer einen zusätzlichen Vorteil.

Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer herkömmlichen

Ladeeinrichtung;

Fig. 2 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer Ladeeinrichtung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.; Fig. 3 ein Ablaufschema der Funktionsweise der Ladeeinrichtung gemäß

Fig. 2 sowie

Fig. 4 einen beispielhaften Aufbau einer Datenorganisation sowie Datenfiles, die mit der erfindungsgemäßen Ladeeinrichtung generierbar sind. Bezugsziffer 100 in Fig. 1 beschreibt eine herkömmliche Ladeeinrichtung zum Aufladen einer Batterie 4, die eine Mehrzahl von Zellen 5 aufweist. Die Zellen 5 der Batterie 4 sind in Reihe geschaltet und gewährleisten in ihrer Summe die von der Batterie 4 zur Verfügung gestellte elektrische Energie.

Die Ladeeinrichtung 100 umfasst einen Ausgleichsregler 6. Hierbei handelt es sich um eine elektrische Einheit, die ein optimales Laden einzelner Zellen von entsprechenden Akkus, z. B. Lithium-Ionen- Akkus oder Lithium-Polymer- Akkus, sowie eine Schutz vor Überladung gewährleistet.

Der Ausgleichsregler 6 steht mit einer Ladeeinheit 2 in Verbindung. Die Ladeeinheit 2 legt an den Ausgleichsregler 6 die erforderliche Ladespannung an, die vom Ausgleichsregler 6 in entsprechend geregelter Art und Weise über ein lösbares Ladekabel 17a, 17b an die Batterie 4 angelegt wird. Zudem ist der Ausgleichsreg- 1er 6 über einzelne Kontrollkabel 18 mit jeder Zelle 5 verbunden. Die Kontrollkabel 18 dienen dazu, Informationen über den jeweiligen Lade- bzw. Endladezustand der einzelnen Zellen 5 durch den Ausgleichsregler 6 abzufragen und zu überwachen. Die Steuerung des Betriebs der Ladeeinrichtung 100 erfolgt durch die Steuereinheit 3. Die Ladeeinrichtung 1 kann über ein Display 8 verfügen, an dem Ladeinformationsdaten anzeigbar sind.

Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung einer Ladeeinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Ladeeinrichtung 1 verfügt über eine ID-Leseeinrichtung, vorzugsweise in Form einer RFID-Leseeinrichtung 7, die über ein Datenkabel 13 mit der Steuereinheit 3 der Ladeeinrichtung 1 elektrisch verbunden ist.

De Steuereinheit 3 verfügt über eine Logik 12 sowie eine entsprechende Software, in der eine Mehrzahl von Datenfiles 11 vorgesehen sind. Jeder Akku 4a, 4b ist mit einem ID-Etikett, vorzugsweise in Form eines RFID- Etiketts 10a, 10b, versehen, welches mit der RFID-Leseeinrichtung 7 abgestimmt ist. Aufgrund des RFID-Etiketts 10a, 10b besitzt der jeweilige Akku 4a, 4b eine eindeutige Identifizierung (ID), die von der RFID-Leseeinrichtung 7 drahtlos erfassbar ist. Hierdurch wird es möglich, dass, beispielsweise bezogen auf die Darstellung in Fig. 2, Daten in Bezug auf den Akku 4a im Rahmen der Steuereinheit 3 bzw. Logik 12 erfasst, in den einzelnen Datenfiles 11 abgelegt und mit einer entsprechenden ID versehen werden.

Ebenso können entsprechende Daten auch in Bezug auf den Akku 4b erstellt und zugeordnet werden.

Die Ladeeinrichtung 1 verfügt über eine Datenschnittstelle 14, die mit der Steuer- einheit 3 bzw. den einzelnen Datenfiles 11 in Verbindung steht und eine Ausgabe der Daten ermöglicht. Dies kann beispielsweise über einen USB-Port 15 erfolgen, der eine Verbindung der Ladeeinrichtung 1 mit einem PC 19 oder dergleichen ermöglicht, so dass die Daten der Datenfiles 11 der Ladeeinrichtung 1 in einfacher Weise ausgelesen werden.

Ebenso kann, alternativ oder zusätzlich, auch eine drahtlose Sende- und/oder Empfangseinrichtung 16, beispielsweise ein Bluetooth-Port, zur Übertragung der Daten auf ein Mobiltelefon 20 vorgesehen sein. Aus dem Ablaufschema der Funktionsweise der Ladeeinrichtung gemäß Figur 3 geht hervor, dass die Ladeeinrichtung 1 einen ersten Operationsmodus umfasst, bei dem eine Identifizierung der ID des Akkus 4 erfolgt sowie einen zweiten Operationsmodus, bei dem keine Identifizierung der ID des Akkus 4 erfolgt, so dass die Ladeeinrichtung auch für einen Akku 4 bzw. eine wiederaufladbare Batterie ohne ID nutzbar ist. Für die Operationsmodi ist zunächst ein Sperrmodus bzw. Schutzmodus vorgesehen, der aktivierbar (gekennzeichnet durch das Wort„ja") oder nicht aktivierbar (gekennzeichnet durch das Wort„nein") ist. Ist der Sperrmodus aktiviert, wird auch die RFID-Funktion aktiviert, um die einzelnen Funktionen freizuschalten, welche mittels der RFID-Erkennung erfolgen und einen Ab- gleich des RFID-Etiketts des Akkus voraussetzen. Ist der Schutz- bzw. Sperrmodus ausgeschaltet, kann die Ladeeinrichtung direkt die einzelnen Funktionen ausüben, wobei aber auch dann noch der RFID-Lesebetrieb einstellbar ist.

Eine der Funktionen ermöglicht die Anzeige von Ladeinformationen des jeweili- gen Akkus 4 entsprechend der RFID. Eine andere Funktion führt den Lade- bzw. Entladungsvorgang durch. Über die„Profile" ist es außerdem möglich, dass der Nutzer eine Lade-/Entladeeinstellung vorgeben kann, welche dann später bei der Ladung/Entladung eines bestimmten Akkus oder mehrerer Akkus genutzt werden kann. Außerdem können individuelle Benutzereinstellungen wie z. B. die Anzei- geeinstellungen des Displays 8 vorgenommen werden. Mittels des RFID- Lesebetriebs kann das Auflade-/Entl adeverhalten sowie der Ladezustand der einzelnen Zellen 5 des Akkus 4 ausgelesen werden. Ferner ist eine Schnellmessung der Gesamtspannung sowie der individuellen Zellspannung mindestens eines Akkus 4 möglich, der an die Ladeeinrichtung 1 angeschlossen wird.

Wie aus der beispielhaften Darstellung des RFID-Betriebs gemäß Figur 4 hervorgeht, beinhaltet dieser Akkuinformationen, verschiedene Funktionen, Ladeinformationen sowie verschiedene Profile. Hinsichtlich der Akkuinformationen können Informationen hinzugefügt sowie editiert werden. Bei diesen Informationen handelt es sich z. B. um den Namen des jeweiligen Akkus, des Gruppennamens eines bestimmten Akkus, des Akkutyps, der Zellenanzahl des Akkus, um Lade- sowie Entladeinformationen. Unter die Funktion fällt die kontrollierte Ladung bzw. Entladung des Akkus 4. Die Ladein- formation enthält Informationsdaten, die mit der jeweiligen RFID korrespondie- ren, wobei es sich bei den Informationsdaten um Ladeinformationen, Span- nungspeaks, die Endspannung, Ladezeit, Kapazität sowie Kapazität/Spannung/Zeit-Diagramm und dergleichen handelt. Die Profile beinhalten die beiden Operationsmodi, nämlich den Operationsmodus ohne RFID und den Ope- rationsmodus mit RFID.

BEZ U GSZ EICHE NLIS TE

1 Ladeeinrichtung

2 Ladeeinheit

3 Steuereinheit

4 Akku

5 Zelle

6 Ausgleichsregler

7 RFID-Leseeinrichtung

8 Display

9 Touchscreen

10 RFID-Etikett

11 Datenfile

12 Logik

13 Datenkabel

14 Datenschnittstelle

15 USB-Port

16 drahtlose Sende- und Empfangseinrichtung

17 Ladekabel

18 Kontrollkabel (Batteriezelle)

19 PC

20 Mobiltelefon

100 Ladeeinrichtung (Stand der Technik)