Die Erfindung betrifft ein Zyklustestverfahren für wenigstens eine wiederaufladbare Batterie. Eine solche Batterie kann beispielsweise ein NiCD-Batterie, eine NiMH- oder Lithium- Ionen-Batterie sein. Andere Batterien sind ebenfalls möglich. Solche Batterien werden beispielsweise für Einzelbatterie-Notleuchten eingesetzt, die Teil eines entsprechenden Notlichtsystems sein können. Die jeweilige Leuchte weist als Leuchtmittel eine oder mehrere Leuchtstoffröhren, LEDs oder dergleichen gegebenenfalls auch in Modulbauweise auf.

Die Batterie ist am Einsatzort, d.h. nahe der entsprechenden Last, mit einem Versor- gungsgerät verbunden, um die Batterie zumindest aufzuladen.

Um die Kapazität der verschiedenen Batterien / Batterietypen zu optimieren ist es sinnvoll die Batterien bei der ersten Inbetriebnahme zu formieren. Diese Formierung wird durch mehrfache Lade- Entladezyklen erreicht. Hierbei wird die Batterie zu 100% geladen und anschließen bis zur Entladeschlussspannung entladen. Gegenstand der Erfindung ist die Automatisierung der Formierung.

Bei der Formierung wird in einem ersten Schritt i) die Batterie mittels des Versorgungsgeräts zu 100% geladen.

Anschließend wird das Laden für eine insbesondere vorgegebene Zeit in einem Schritt ii) unterbrochen, um eine Temperatur der Batterie abzusenken. Während des Ladens wan- delt sich in der Regel ein gewisser Teil der zugeführten Energie in Wärme um, die auf diese Weise wieder abgeführt wird.

Nach Unterbrechen des Ladens für die vorgegebene Zeit erfolgt in einem Schritt iii) ein Entladen der Batterie bis zur Entladeschlussspannung. Anschließend werden die vorangehenden Schritte i) bis iii) des Ladens, des Unterbrechens des Ladens, und des Entla- dens wiederholt, d.h. mehrmalig durchgeführt.

Durch dieses Zyklustestverfahren wird eine neue Batterie formiert und die Kapazität der Batterie optimiert. Die Batterie wird zu jeder Zeit überwacht. Bei NiCd und NiMH Zellen wird mit einem Konstantstrom abhängig von der Batterietemperatur geladen. Zusätzlich wird die maximale Ladespannung überwacht. Nachdem 100% der Kapazität eingeladen wurde, wird auf eine Erhaltungsladung umgeschaltet, um die Selbstentladung der Zellen auszugleichen. Bei den Lithium Batterien wird bis zu einer max. Ladespannung geladen und anschließend die Ladung komplett abgeschaltet. Die Ladung wird wieder eingeschaltet wenn die Spannung der Lithium Batterie einen gewissen Wert unterschreitet und die Kapazität einen bestimmten Wert unterschritten hat, der die Notlichtdauer gefährden könnte.

Durch das Zyklustestverfahren ist eine entsprechende Batterie oftmals soweit regenerierbar, dass ihre Kapazität eine geforderte Notlichtdauer für eine entsprechende Last bereitstellt.

Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, die Batterie in einem separaten Gehäuse anzuordnen und dieses mit der Last insbesondere explosionsgeschützt zu verbinden. D.h., Batterie und entsprechendes Gehäuse können in explosionsgefährdeten Bereichen ein- gesetzt werden, die entsprechende Kontaktierung zwischen Gehäuse und Last kann beispielsweise über Ex-d-Steckkontakte oder dergleichen erfolgen.

Außerdem kann alternativ oder auch zusätzlich das Versorgungsgerät in erforderlicher Explosionsschutzart ausgebildet sein. D.h., auch das Versorgungsgerät ist in explosionsgefährdeten Bereichen einsetzbar und ähnlich wie die Batterie mit ihrem Gehäuse gege- benenfalls austauschbar.

In der Regel sind für entsprechende Einzelbatterie-Notleuchten oder dergleichen als Last unterschiedliche Batterietypen in unterschiedlicher Anzahl einsetzbar. Diesem wird erfindungsgemäß dadurch Rechnung getragen, dass insbesondere vor Schritt i) Anzahl der Batterien und/oder Batteriearten erfasst werden. Diese Erfassung erfolgt in der Regel durch das Versorgungsgerät, sodass unterschiedliche Anzahlen von Batterien oder auch unterschiedliche Typen durch nur ein Versorgungsgerät aufladbar bzw. entladbar sind und ebenfalls dem Zyklustestverfahren unterworfen werden können.

In diesem Zusammenhang besteht weiterhin die Möglichkeit, dass Batterieparameter aufgezeichnet und/oder überwacht werden. Dies kann insbesondere vor, während oder auch nach den Schritten des Zyklustestverfahrens erfolgen. D.h., dass Versorgungsgerät wird die Historie der Batterie aufzeichnen und wird mittels der entsprechenden Batteriepara- meter feststellen können, ob die Batterie in einer kritischen Situation hinsichtlich ihres Einsatzes insbesondere für eine Einzelbatterie-Notleuchte ist.

Eine solche kritische Situation ist beispielsweise dann gegeben, wenn eine Notversorgungszeit der Last durch die Batterie geringer als eine vorgegebene Notversorgungsmin- destzeit ist. Dies kann zum Beispiel bei NiCd Batterien auftreten wenn ein sogenannter Memory Effekt eintritt oder wenn Batterien längere Zeiten nicht bis zur Entladeschlussspannung entladen wurden. In einem solchen Fall können die entsprechenden Schritte des Zyklustestverfahrens nach Erfassen dieser zu geringen Notversorgungszeit durchgeführt werden. D.h., es wird durch das Zyklustestverfahren versucht, die Batterie wieder soweit zu regenerieren, dass sie zur Notversorgung einsetzbar ist.

Die entsprechende„Selbstheilung" der Batterie wird dadurch erreicht, dass die Batterie bis zur Entladeschlussspannung entladen wird. Um die entsprechenden Batterien zu schützen, weist die Schaltung einen redundanten Tiefentladeschutz auf, der eine Zerstörung der Batterien durch eine Entladung unterhalb der Entladeschlussspannung sicher verhindert.

Erfindungsgemäß wird der entsprechende Zyklus des Testverfahrens mehrmalig in vorbestimmter Anzahl durchgeführt. Wird dann nach Beendigung des Zyklustestverfahrens wieder eine entsprechende Notversorgungsmindestzeit durch die Batterie erreicht, erfolgt eine Umschaltung der Batterie auf Wiedereinsatz zur Versorgung der Last im Normalbe- trieb. D.h., die Batterie erreicht wieder die erforderliche Entladungszeit und damit Notversorgungsmindestzeit und die entsprechende kritische Situation ist ausgeräumt. Der Normalbetrieb der Last und insbesondere der Einzelbatterie-Notleuchte kann wieder aufgenommen werden.

Es besteht gegebenenfalls die Möglichkeit, dass nach einmaligem Durchführen des Zyk- lustestverfahrens noch nicht eine entsprechende Notversorgungsmindestzeit der Batterie gegeben ist. In diesem Fall kann das Zyklustestverfahren ein weiteres Mal oder noch mehrfach durchgeführt werden. Stellt sich allerdings auch nach mehrfacher Durchführung des Zyklustestverfahrens keine Verbesserung ein, kann eine Fehlermeldung mittels beispielsweise einer Anzeigeeinrichtung des Versorgungsgerätes ausgegeben werden. Da- durch wird dem Benutzer die Fehlfunktion der Batterie mitgeteilt. Dabei kann insbesondere eine solche Fehlermeldung angezeigt werden, falls nach den entsprechenden Schritten des Zyklustestverfahrens wenigstens ein Batterieparameter außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Dies kann ebenfalls durch das Versorgungsgerät festgestellt werden. Das entsprechende Zyklustestverfahren zur Formierung der Batterie sollte erst dann initiiert werden, wenn für einen gewissen Zeitraum die Netzspannung ununterbrochen vorhanden war. D.h., es sollte noch nicht durchgeführt werden, wenn während einer Aufbauphase eines Notlichtsystems die Netzspannung wiederholt abgeschaltet, d.h. unterbrochen wird. Ein solches Abschalten der Netzspannung sollte nicht dazu dienen, das erfin- dungsgemäße Zyklustestverfahren zu initiieren. Eine Möglichkeit für eine solche vorgegebene Zeit ist beispielsweise eine ununterbrochene Versorgung mit Netzspannung für zwei, drei oder mehr Tage.

Das entsprechende Versorgungsgerät der Batterie kann unterschiedliche Bauteile aufweisen. Bei einem günstigen Ausführungsbeispiel ist das Versorgungsgerät beispielsweise mit einer Ladeeinrichtung für die Batterie und/oder einem Prozessor und/oder einer Konstantstromquelle und/oder einer Anzeigeeinrichtung und/oder einer Batterieüberwachung und dergleichen ausgebildet.

Durch diese verschiedenen Bauteile des Versorgungsgeräts kann das Laden, Entladen, Überwachen und Speichern aller Batterieparameter und dergleichen erfolgen. Das Versorgungsgerät kann dann einen Zyklustest durchführen, wenn beispielsweise bei einer vollgeladenen Batterie im Notlichtbetrieb eine Versorgung der entsprechenden Last für die vorgegebene Notversorgungsmindestzeit nicht mehr gewährleistet ist.

Es besteht weiterhin die Möglichkeit, das Versorgungsgerät auch zur entsprechenden Versorgung der angeschlossenen Last auszubilden, siehe hierzu beispielsweise ein elekt- ronisches Vorschaltgerät für eine Leuchtstofflampe oder ein LED-Modul.

Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass Versorgungsgerät und elektronisches Vorschaltgerät separate Bauteile sind. Der entsprechende Zyklus wird durch den Prozessor des Versorgungsgeräts gesteuert. D.h., der Prozessor überwacht beispielsweise auch die Ladung der Batterie über einen entsprechenden Konstantstrom von der Konstantstromquelle.

Eine einfache Möglichkeit zum Laden ist ein kapazitätsabhängiges Laden. Bei einem sol- chen Laden kann ein Laden auf eine volle Kapazität der Batterie erfolgen, insbesondere unter Berücksichtigung eines Ladefaktors der Batterie. Ein solcher Ladefaktor entspricht dem Kehrwert eines Ladewirkungsgrads. Der Ladewirkungsgrad entspricht dem Verhältnis der entnommenen Kapazität zu der zugeführten Kapazität. Die Ladefaktoren sind für unterschiedliche Batterietypen bekannt. Beispielsweise beträgt der Ladefaktor für NiCd- Batterien ca. 1 ,4 und für NiMH-Batterien ca. 1 ,2.

Mit Hilfe des Ladefaktors, des Ladestroms und der maximalen Ladungsmenge lässt sich außerdem die ungefähre Ladezeit der Batterie bestimmen.

Während des Entladens kann die Batterie insbesondere über die Last entladen werden. Dabei kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn während des Entladens eine Trennung der Netzspannung von dem elektronischen Vorschaltgerät zur Versorgung einer Leuchtstofflampe oder eines LED-Moduls als Last erfolgt und eine Versorgung des EVG über insbesondere einen Gegentaktwandler von der Batterie her erfolgt. Ein solcher Gegentakt- wandler ist eine Schaltung, die eine elektrische Gleichspannung in eine andere elektrische Gleichspannung umwandelt. Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine vereinfachte prinzipielle Darstellung einer Schaltung zur Durchführung des Zyklustestverfahrens und Figur 2 Graphen von Strom, Spannung und Temperatur insbesondere während des Zyklustestverfahrens.

Figur 1 zeigt eine stark vereinfachte Skizze einer entsprechenden Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Zyklustestverfahrens. Die Schaltung umfasst zumindest eine wiederaufladbare Batterie 1 oder auch mehrere von diesen. Die Batterie bzw. Batterien 1 sind in einem Gehäuse 4 angeordnet, in dem gegebenenfalls auch eine Anzeigeeinrichtung 15 integriert ist. Dieses ist mit einer Versorgungseinheit 3 in einer Leuchte über entsprechende explosionsgeschützt ausgeführte Kontakte beispielsweise nach Explosionsschutzart Ex-d verbindbar. Durch die entsprechende Verbindung besteht die Möglichkeit, dass beispielsweise das Gehäuse 4 mit den Batterien auch in explosionsgefährdeten Bereichen insbesondere ohne Abschalten der Netzspannung 16 austauschbar ist. Die Batterie bzw. Batterien 1 sind mit einem Versorgungsgerät 3 verbunden. Durch dieses ist die Batterie aufladbar und überwachbar. Insbesondere erfolgt ein solches Aufladen, Entladen und Überwachen während des erfindungsgemäßen Zyklus- testverfahrens.

Das Versorgungsgerät 3 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verschiedene Bauteile auf. Ein Bauteil ist beispielsweise eine Ladeeinrichtung 12, die das Laden der jeweiligen Batterie 1 von der Netzspannung 16 her durchführt. Weiterhin weist das Versorgungsgerät 3 eine Batterieüberwachung 19, eine Konstantstromquelle 14 und einen Prozessor 13 auf. Das Laden der jeweiligen Batterie 1 mittels der Ladeeinrichtung 12 von der Konstantstromquelle 14 her kann durch den Prozessor 13 überwacht werden. Außerdem kann der Prozessor 13 ebenfalls das Entladen der jeweiligen Batterie 1 insbesondere über die Last 2 und gegebenenfalls das elektronische Vorschaltgerät 17 steuern und überwachen. Das Laden der jeweiligen Batterie erfolgt kapazitätsabhängig. Die Last 2 kann eine Notleuchte sein, welche als Leuchtmittel beispielsweise eine Leuchtstofflampe, ein LED-Modul oder dergleichen aufweist. Zur Ansteuerung des Leuchtmittels dient in diesem Zusammenhang gegebenenfalls das elektronische Vorschaltgerät 17.

Weiterhin kann zumindest der Batterie 1 eine Temperaturmesseinrichtung 20 zugeordnet sein, um mittels des Versorgungsgeräts 3 und insbesondere des Prozessors 13 ein Laden bzw. Entladen der Batterie in Abhängigkeit von Ladestrom, Ladespannung und Temperatur durchzuführen.

Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, dass insbesondere der Prozessor 13 als separates Bauteil angeordnet ist, der in diesem Fall beispielsweise nicht nur das Versorgungsgerät 3 und die Batterie 1 , sondern auch die Last 2 und elektronisches Vorschaltgerät 17 mit Ge- gentaktwandler 18 überwacht. In Figur 2 sind verschiedene Diagramme für Strom 7, Spannung 8 und Temperatur 9 sowohl vor Durchführen des erfindungsgemäßen Zyklustestverfahrens als auch während beispielsweise drei Zyklen, siehe Zyklus 10, dargestellt.

Die Temperatur 9 erhöht sich am Anfang beim vollständigen Aufladen der Batterie auf eine erhöhte Temperatur, die dann auf eine im Wesentlichen gleichbleibende Temperatur absinkt.

Ein erster Zyklus wird durchlaufen, nachdem die Batterie durch Überwachung des Versorgungsgeräts in einem Batterieparameter einen unzulässigen Wert aufweist. In diesem Fall erfolgt der Zyklus bei der Erstinbetriebnahme, nachdem die Netzspannung für eine gewisse Zeit an der Versorgungseinheit angelegen hat. Zur Initiierung des Zyklus 10 erfolgt zuerst ein Laden der Batterie über das Versorgungsgerät. Das Laden erfolgt insbesondere über einen Konstantstrom und kapazitätsabhängig. Das Laden erfolgt weiterhin bis zur vollständigen Kapazität. Anschließend an das Laden erfolgt eine Unterbrechung 21 des Ladens für eine vorgegebene Zeit und dann ein Entladen insbesondere bis zur Tiefentladung. Daran anschließend wird der Zyklus erneut durchgeführt, siehe Laden, Unterbrechen des Ladens, und Entladen bis zur Tiefentladung 1 1. Ein solcher Zyklus 10 kann zwei-, drei- oder auch mehrmals hintereinander durchgeführt werden. Wird am Ende des Zyklustestverfahrens festgestellt, dass eine entsprechende„Selbstheilung" der Batterie stattgefunden hat, erfolgt eine Zurückschaltung zum Normalbetrieb und Einsatz der Batterie wieder im Notlichtsystem.

Während des Zyklustests werden Strom 7, Spannung 8, und Temperatur 9 überwacht. Dies erfolgt bevorzugt durch das Versorgungsgerät 3 und insbesondere mittels dessen Prozessors 13. Außerdem weist zum Laden und Entladen das Versorgungsgerät eine Ladeeinrichtung 12 mit Konstantstromquelle 14 auf. Das Entladen erfolgt über die ange- schlossene Last 2 und gegebenenfalls über Vorschaltgerät 17. Dazu wird die Netzspannung 16 vom Vorschaltgerät 17 getrennt und dieses über den Gegentaktwandler 18 von der Batterie her versorgt. Dabei erfolgt die Steuerung in der Regel über den Prozessor 13.

Erfindungsgemäß ergibt sich eine einfache Schaltung zur Durchführung eines Zyklustestverfahrens, durch das eine Batterie oder auch eine Mehrzahl von Batterien überwacht werden und bei einer Fehlfunktion und insbesondere abnehmender Kapazität der Batterie, die Batterie hinsichtlich ihrer Notversorgungsmindestzeit soweit verbessert wird, dass diese wieder in einem Notlichtsystem im Normalbetrieb einsetzbar ist.

Dazu wird der beschriebene Zyklus einmal und in der Regel mehrmals durchgeführt. Dies führt zu einer„Selbstheilung" der Batterie. Weiterhin kann bei einem nicht behebbaren Fehler der Batterie die entsprechende Fehlfunktion der Batterie angezeigt werden.