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Title:
METHOD AND DEVICE FOR THE TREATMENT OF AN ACCUMULATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/138289
Kind Code:
A1
Abstract:
In a method for treating an accumulator, an accumulator parameter is detected (101). A comparative value for the accumulator parameter is read (102) from a memory device or is calculated by means of one or more values read from the memory device (18; 28; 38). The accumulator parameter is compared (103) with the comparative value in order to obtain a comparative result. A decision as to whether the accumulator is suitable to be charged is made (104) in accordance with the comparative value.

Inventors:
BERTSCH JOCHEN (DE)
HEINRICH THOMAS (DE)
LIEBENOW CORNELIUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/053512
Publication Date:
November 19, 2009
Filing Date:
March 25, 2009
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
BERTSCH JOCHEN (DE)
HEINRICH THOMAS (DE)
LIEBENOW CORNELIUS (DE)
International Classes:
G01R31/36; H01M10/42
Foreign References:
DE19752278A11999-06-02
EP2012134A12009-01-07
US6291973B12001-09-18
DE4242983A11994-06-23
DE102004043673A12006-03-30
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (DE)
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Claims:
Ansprüche:

1. Verfahren zum Behandeln eines Akkumulators (20), mit folgenden Schritten:

Erfassen (101 ) einer Akkumulator-Kenngröße des Akkumulators (20);

Lesen (102) eines Vergleichswerts für die Akkumulator-Kenngröße aus einer Speichereinrichtung (18; 28; 38) oder Berechnen eines Vergleichswerts mittels eines oder mehrerer aus der Speichereinrichtung (18; 28; 38) gelesener Werte;

Vergleichen (103) der Akkumulator-Kenngröße mit dem Vergleichswert, um ein Vergleichsergebnis zu erhalten;

Entscheiden (104), ob der Akkumulator (20) für ein Laden geeignet ist, oder

Entscheiden, ob der Akkumulator (20) für eine vorbestimmte Leistungsabgabe geeignet ist, abhängig von dem Vergleichsergebnis.

2. Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, bei dem die Akkumulator- Kenngröße zumindest entweder vor oder während oder nach einem Laden des Akkumulators (20) erfasst wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die Akkumulator-Kenngröße zumindest entweder vor oder während oder nach einem Entladen des Akkumulators (20) erfasst wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Schritte des Erfassens, des Lesens, des Vergleichens und des Entscheidens von einer Ladevorrichtung (10) ausgeführt werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Schritte des Erfassens (101 ), des Lesens (102), des Vergleichens (103) und des Ent-

scheidens (104) von einer Vorrichtung (30) ausgeführt werden, die von dem Akkumulator (20) mit Leistung versorgt wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit folgendem Schritt:

Laden (108) des Akkumulators (20) nur dann, wenn der Akkumulator (20) für ein Laden geeignet ist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit folgendem Schritt:

Entnahme von Leistung aus dem Akkumulator (20) nur dann, wenn der Akkumulator (20) für die vorbestimmte Leistungsabgabe geeignet ist.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit folgendem Schritt:

Signalisieren (105) des Ergebnisses des Entscheidens an einen Benutzer des Akkumulators (20).

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner mit folgendem Schritt:

Markieren (106) des Akkumulators (20) als für ein Laden bzw. für die vorbestimmte Leistungsabgabe ungeeignet, wenn der Akkumulator (20) für ein Laden bzw. für die vorbestimmte Leistungsabgabe ungeeignet ist.

10. Verfahren zum Behandeln eines Akkumulators (20), mit folgenden Schritten:

Erfassen (107) einer Markierung eines Akkumulators (20) durch eine Ladevorrichtung (10);

Laden (108) des Akkumulators (20) durch die Ladevorrichtung (10), wenn die Markierung anzeigt, dass der Akkumulator (20) für ein Laden geeignet ist.

11. Verfahren zum Behandeln eines Akkumulators (20), mit folgenden Schritten:

Erfassen (107) einer Markierung eines Akkumulators (20) durch eine Vorrichtung (30);

Versorgen der Vorrichtung (30) mit Leistung aus dem Akkumulator (20), wenn die Markierung eine Eignung des Akkumulators (20) für eine vorbestimmte Leistungsabgabe anzeigt.

12. Computer-Programm mit Programmcode zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Programm auf einem

Computer oder einem Prozessor (14; 34) abläuft.

13. Vorrichtung (10; 30) zum Behandeln eines Akkumulators (20), wobei die Vorrichtung (10; 30) ausgebildet ist, um ein Verfahren nach einem der Ansprü- che 1 bis 12 auszuführen.

14. Vorrichtung (10; 30) zum Behandeln eines Akkumulators (20), wobei die Vorrichtung (10; 30) ein Computer-Programm nach Anspruch 12 in Form von Firmware oder Software umfasst.

Description:

Beschreibung

Titel

Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln eines Akkumulators

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Behandeln eines Akkumulators, insbesondere zum Laden oder Entladen eines Akkumulators, sowie auf Computer-Programme und Vorrichtungen zum Behandeln eines Akkumulators.

Immer mehr elektrische und elektronische Geräte werden ausschließlich oder optional durch Akkumulatoren mit elektrischer Leistung versorgt. Beispiele sind neben mobiler Kommunikations- und Informationstechnologie Elektrowerkzeuge zum Bohren, Schleifen, Schrauben, Sägen etc. Der Akkumulator, oft auch wiederauf- ladbare Batterie genannt, aus einer oder mehreren Sekundärzellen ist in der Regel lösbar mechanisch und elektrisch mit dem Elektrowerkzeug verbunden. Zum Laden wird der Akkumulator vom Elektrowerkzeug abgenommen und mechanisch und elektrisch mit einer Ladevorrichtung verbunden. Alternativ bleibt der Akkumulator auch während des Ladens mit dem Elektrowerkzeug verbunden, wobei das Elektrowerkzeug direkt oder über ein Kabel mit der Ladevorrichtung verbunden wird.

Die Kapazität eines Akkumulators nimmt im Laufe seiner Lebensdauer in der Regel ab. Der Akkumulator kann deshalb immer weniger elektrische Energie speichern. Damit steigt das Risiko, dass der Akkumulator zu einem für den Anwender bzw. Benutzer unerwarteten Zeitpunkt leer ist. Der elektrische Innenwiderstand eines Akkumulators nimmt im Laufe seiner Lebensdauer in der Regel zu. Damit nimmt die Fähigkeit, hohe Ströme abzugeben, ab. Ferner steigt das Risiko einer

überhitzung des Akkumulators während des Ladens und vor allem während des Entladens bzw. der Leistungsabgabe an ein Elektrowerkzeug. Eine Alterung eines Akkumulators hat deshalb nicht nur einen Komfortnachteil für dessen Anwender, sondern auch ein zunehmendes Sicherheitsrisiko zur Folge.

Die DE 10 2005 020 356 A1 beschreibt eine Ladevorrichtung mit einer Messeinheit zur Erfassung einer Batteriekenngröße und einer Recheneinheit zum Bestimmen eines alterungsspezifischen Lademodus.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine sichere und komfortable Verwendung eines Akkumulators durch einen Anwender zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch Verfahren, ein Computer-Programm und Vorrichtungen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.

Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beruhen auf der Idee, während bzw. zeitnah zum Ladeprozess eines Akkumulators oder während oder zeitnah zur Entnahme von elektrischer Leistung aus einem Akkumulator dessen Alterungszustand zu ermitteln und anschließend entweder das Laden bzw. die Entnahme von Leistung uneingeschränkt zuzulassen oder bei erkannter übermäßiger Alterung des Akkumulators das Laden bzw. die Entnahme von Leistung nicht durchzuführen. Alternativ wird ein Benutzer auf die fortgeschrittene Alterung des Akkumulators hingewiesen oder eine Empfehlung ausgesprochen, den Akkumulator nicht mehr zu laden.

Bei einem Verfahren zum Behandeln eines Akkumulators wird zunächst eine Ak- kumulator-Kenngröße des zu behandelnden Akkumulators erfasst. Aus einem digitalen oder analogen Speicherbauelement wird ein Vergleichswert für die Akkumulator-Kenngröße gelesen. Die Akkumulator-Kenngröße wird mit dem Vergleichs-

wert verglichen, um ein Vergleichsergebnis zu erhalten. Abhängig von dem Vergleichsergebnis wird entschieden, ob der Akkumulator für ein Laden geeignet ist.

Die Akkumulator-Kenngröße kann beispielsweise vor, während und/oder nach ei- nem Laden des Akkumulators oder vor, während und/oder nach einem Entladen des Akkumulators erfasst werden. Die Schritte des Erfassens, des Lesens, des Vergleichens und des Entscheidens werden beispielsweise von einer Ladevorrichtung oder von einer Vorrichtung, die von dem Akkumulator mit Leistung versorgt wird, ausgeführt. Anschließend an die Entscheidung, ob der Akkumulator für ein Laden geeignet ist, wird der Akkumulator bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nur dann geladen, wenn der Akkumulator für ein Laden geeignet ist. Zusätzlich oder alternativ wird das Ergebnis der Entscheidung einem Benutzer bzw. Verwender des Akkumulators auf optische, akustische oder andere Weise signalisiert.

Ferner kann der Akkumulator zusätzlich oder alternativ als für ein Laden ungeeignet markiert werden. Die Markierung wird beispielsweise beim oder nach dem Entnehmen elektrischer Leistung aus dem Akkumulator durch eine Vorrichtung gesetzt oder verändert und vor dem nächsten Laden von einer Ladevorrichtung gelesen, wonach die Ladevorrichtung den Akkumulator nur dann lädt, wenn die Markierung anzeigt, dass der Akkumulator dazu geeignet ist. Alternativ oder zusätzlich wird die Markierung bei oder nach dem Laden des Akkumulators durch eine Ladevorrichtung gesetzt oder verändert, wobei eine Vorrichtung nur dann elektrische Leistung aus dem Akkumulator entnimmt, wenn die Markierung anzeigt, dass der Akkumulator für eine vorbestimmte Leistungsentnahme geeignet ist.

Eine solche Markierung kann eine mechanisch, optisch, elektronisch oder auf andere Weise erfassbare Markierung sein. Die Markierung des Akkumulators kann zu einem späteren Zeitpunkt durch eine Ladevorrichtung erfasst werden, die an- schließend den Akkumulator nur dann lädt, wenn die Markierung anzeigt, dass der Akkumulator für ein Laden geeignet ist.

Bei einer Variante der vorliegenden Erfindung wird alternativ oder zusätzlich zur Entscheidung über eine Eignung des Akkumulators für ein Laden über eine Eignung des Akkumulators für eine vorbestimmte Leistungsabgabe entschieden. Entsprechend kann eine Markierung des Akkumulators gesetzt oder verändert wer- den, die anzeigt, ob der Akkumulator für eine vorbestimmte Leistungsabgabe geeignet ist. Die Markierung wird in diesem Fall von einer Vorrichtung erfasst, die danach nur dann Leistung aus dem Akkumulator entnimmt, wenn die Markierung anzeigt, dass der Akkumulator für die vorbestimmte Leistungsabgabe geeignet ist.

Die vorliegende Erfindung ist als Verfahren oder als Computer-Programm mit Programmcode zur Durchführung eines solchen Verfahrens, wenn das Computer- Programm auf einem Computer oder einem Prozessor abläuft, implementierbar. Ferner ist die Erfindung als Computer-Programm-Produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger, beispielsweise einem ROM-, EPROM-, EEPROM- oder Flash-Speicher, einer CD-ROM oder DVD oder auf einer Diskette oder Festplatte, oder in Form von Firmware gespeicherten Programmcode zur Durchführung von einem der genannten Verfahren, wenn das Computer-Programm-Produkt auf einem Computer, Rechner oder Prozessor abläuft, implementierbar. Ferner kann die vorliegende Erfindung als digitales Speichermedium, beispielsweise ROM-, EP- ROM-, EEPROM- oder Flash-Speicher, CD-ROM oder DVD oder Diskette oder Festplatte, mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, die so mit einem programmierbaren Computer- oder Prozessor-System zusammenwirken können, dass eines der beschriebenen Verfahren ausgeführt wird, implementiert werden. Ferner kann die vorliegende Erfindung als Ladevorrichtung zum Laden eines Ak- kumulators oder als Vorrichtung, die aus dem Akkumulator elektrische Leistung bezieht, implementiert werden, wobei die Ladevorrichtung bzw. Vorrichtung ausgebildet ist, um eines der beschriebenen Verfahren auszuführen, oder wobei die Ladevorrichtung bzw. die Vorrichtung ein Computer-Programm, ein Computer- Programm-Produkt oder ein digitales Speichermedium umfasst, wie sie in diesem Absatz beschrieben wurden.

Beispiele für Akkumulator-Kenngrößen sind die Kapazität, der Innenwiderstand, die Lade- oder Entladekurve (beispielsweise die Spannung U(Q) in Abhängigkeit von der Ladung Q) und aus der Lade- oder Entladekurve abgeleitete Größen sowie Kombinationen (Produkte, Quotienten oder andere Funktionen) derselben. Die beim Laden oder Entladen im Akkumulator verschobene Ladung kann bestimmt werden, indem die Spannung, die an einem präzisen Shunt-Widerstand abfällt, gemessen, der Strom daraus berechnet und aufintegriert wird. Ohne Verwendung eines Shunt-Widerstands kann ein aus dem Akkumulator entnommener Strom beispielsweise auch aus der Spannung und der Drehzahl eines aus dem Akkumu- lator mit elektrischer Leistung versorgten Motors berechnet werden.

Ein Vergleichswert für die Akkumulator-Kenngröße kann beispielsweise in der Ladevorrichtung, im Akkumulator oder in einer Vorrichtung, die aus dem Akkumulator elektrische Leistung bezieht, abgelegt bzw. gespeichert sein. Wenn der Ver- gleichswert im Akkumulator gespeichert ist, weisen der Akkumulator und die Ladevorrichtung oder die Vorrichtung, die mit elektrischer Leistung aus dem Akkumulator zu versorgen ist, Einrichtungen zum optischen, elektrischen, mechanischen oder anders gearteten übertragen des Vergleichswerts vom Akkumulator zur Ladevorrichtung bzw. zu der Vorrichtung auf. Wenn der Vergleichswert in der Ladevorrichtung und/oder in der Vorrichtung, die durch den Akkumulator mit elektrischer Leistung zu versorgen ist, gespeichert ist und die Ladevorrichtung bzw. die Vorrichtung nicht nur mit einem einzigen Typ von Akkumulator zu betreiben ist, können ferner Vorrichtungen zum optischen, elektrischen, mechanischen oder anders gearteten Identifizieren des Akkumulators oder des Akkumulator-Typs vor- gesehen sein. Es gibt jedoch auch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen von dem zum Laden und Entladen erforderlichen elektrischen Kontakten abgesehen keine weiteren Einrichtungen zum optischen, elektrischen, mechanischen oder anders gearteten übertragen von Informationen zwischen dem Akkumulator und der Ladevorrichtung bzw. der Vorrichtung vorgesehen sind.

Ein Vorteil einiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Laden von zu stark gealterten Akkumulatoren abgelehnt oder verhindert

werden kann. Dadurch kann eine Unzufriedenheit eines Benutzers mit einem unzureichenden Energieinhalt oder einer unzureichenden Leistungsabgabe eines gealterten Akkumulators verhindert werden. Ferner werden das Risiko einer ü- bermäßigen Hitzeentwicklung und eines dadurch verursachten Brandes und das Risiko eines unerwarteten Ausfalls einer Leistungsversorgung einer sicherheitsrelevanten Vorrichtung vermindert. Neben einer übermäßigen Alterung eines Akkumulators werden gleichzeitig auch Beschädigungen oder andere Defekte des Akkumulators erkannt und die daraus resultierenden Risiken und Gefahren verhindert oder zumindest vermindert.

Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben den Vorteil, dass Kosten für Elektronik im Akkumulator oder auch in der Ladevorrichtung vollständig eingespart oder zumindest vermindert werden können. Durch den Wegfall des Erfordernisses einer Unterbringung von Elektronik im Akkumulator kann dort ne- ben Herstellungskosten auch Bauraum eingespart werden. Gleichzeitig wird die Empfindlichkeit gegen elektrostatische Entladungen, Feuchtigkeit, Erschütterungen und andere äußere Einwirkungen reduziert. Die genannten Vorteile existieren beispielsweise, wenn eine Vorrichtung, die durch einen Akkumulator mit elektrischer Leistung versorgt wird, anhand eines zu starken Spannungseinbruchs bei der Entnahme elektrischer Leistung oder anhand anderer Kriterien eine übermäßige Alterung des Akkumulators erkennt und den Akkumulator entsprechend markiert. Diese Markierung kann später von einer Ladevorrichtung erfasst werden, die danach das Laden des Akkumulators ablehnt, ohne selbst Vorrichtungen zum Erfassen von Kenngrößen des Akkumulators aufweisen zu müssen.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Ladevorrichtung und eines Akkumu- lators;

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Akkumulators und einer durch den Akkumulator mit elektrischer Leistung versorgten Vorrichtung; und

Figur 3 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Behandeln eines Akkumulators.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ladevorrichtung 10 mit elektrischen Kontakten 11 , einer Signalübertragungseinrichtung 12, einer Ladeschaltung 13, einem Prozessor 14, einem Netzkabel 17, einer Speichereinrichtung 18 und einer Signalisierungseinrichtung 19. Ferner ist in Figur 1 ein Akkumulator 20 mit elektrischen Kontakten 21 , einer Signalübertragungseinrichtung 22 und einer Speichereinrichtung 28 dargestellt. Der Prozessor 14 ist mit der Signalübertragungseinrichtung 12, der Ladeschaltung 13, der Speichereinrichtung 18 und der Signalisierungseinrichtung 19 gekoppelt. Die Ladeschaltung 13 ist ferner mit den elektrischen Kontakten 11 und dem Netzkabel 17 verbunden. Die Signalübertragungseinrichtung 22 des Akkumulators 20 ist mit der Speichereinrichtung 28 gekoppelt.

In Figur 1 sind die Ladevorrichtung 10 und der Akkumulator 20 so dargestellt, dass die elektrischen Kontakte 11 und die Signalübertragungseinrichtung 12 der Ladevorrichtung 10 den elektrischen Kontakten 21 und der Signalübertragungseinrichtung 22 des Akkumulators 20 gegenüberliegen. Bei einem gegenüber der Darstellung in Figur 1 weiter verringerten Abstand zwischen der Ladevorrichtung 10 und dem Akkumulator 20 berühren sich die elektrischen Kontakte 11 der Ladevorrich- tung 10 und die elektrischen Kontakte 21 des Akkumulators 20 und bilden leitfähige Verbindungen zwischen der Ladungsschaltung 13 und der Ladevorrichtung 10 einerseits und den beiden Polen einer Sekundärzelle oder einer Serienschaltung von Sekundärzellen des Akkumulators andererseits. Wenn die Signalübertragungseinrichtung 12 der Ladevorrichtung 10 und die Signalübertragungseinrich- tung 22 des Akkumulators 20 ebenfalls als elektrische Kontakte ausgebildet sind, berühren sich diese und bilden eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Prozessor 14 der Ladevorrichtung 10 und der Speichereinrichtung 28 des Akku-

mulators 20. Bei dieser relativen Anordnung der Ladevorrichtung 10 und des Akkumulators 20 kann der Akkumulator 20 durch die Ladevorrichtung 10 geladen oder auch entladen werden. Gleichzeitig ist ein Austausch von Information zwischen dem Prozessor 14 der Ladevorrichtung 10 und der Speichereinrichtung 28 des Akkumulators 20 möglich.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des bereits oben anhand der Figur 1 dargestellten Akkumulators 20 und einer Vorrichtung 30, die ausgebildet ist, um durch den Akkumulator 20 mit elektrischer Leistung versorgt zu werden. Die Vor- richtung 30 ist beispielsweise ein Akku-Schrauber, eine Akku-Bohrmaschine oder ein anderes Werkzeug, das aufgrund einer Leistungsversorgung aus dem Akkumulator 20 mobil einsetzbar ist. Die Vorrichtung 30 umfasst elektrische Kontakte 31 , eine Signalübertragungseinrichtung 32, einen Prozessor 34, eine Speichereinrichtung 38, eine Signalisierungseinrichtung 39 und weitere Elemente, die in Figur 2 nicht dargestellt sind. Der Prozessor 34 ist mit der Signalübertragungseinrichtung 32, der Speichereinrichtung 38 und der Signalisierungseinrichtung 39 gekoppelt.

ähnlich wie die elektrischen Kontakte 11 und die Signalübertragungseinrichtung 12 der oben anhand der Figur 1 dargestellten Ladevorrichtung 10 sind auch die elektrischen Kontakte 31 und die Signalübertragungseinrichtung 32 der Vorrichtung 30 so angeordnet, dass sie bei einer vorbestimmten relativen Anordnung des Akkumulators 20 und der Vorrichtung 30 einander teilweise berühren und elektrisch leitfähige Verbindungen zwischen einer Sekundärzelle oder einer Serien- Schaltung von Sekundärzellen des Akkumulators 20 einerseits und der Vorrichtung 30 andererseits sowie zwischen dem Prozessor 34 der Vorrichtung 30 einerseits und der Speichereinrichtung 28 des Akkumulators 20 andererseits herstellen.

Die Speichereinrichtung 28 des oben anhand der Figuren 1 und 2 dargestellten Akkumulators 20 ist beispielsweise ein ROM-, EPROM-, EEPROM-, Flash-, oder ein anderer, vorzugsweise nicht-flüchtiger digitaler Speicher oder ein Kondensator oder Widerstandsbauelement mit fester oder veränderbarer Kapazität bzw. mit

festem oder veränderbarem Widerstandswert. Wie nachfolgend näher erläutert wird, kann in der Speichereinrichtung 28 Information, die den Akkumulator 20 oder einen Typ oder eine Bauart des Akkumulators 20 identifiziert, oder ein Vergleichswert für eine Akkumulator-Kenngröße abgelegt sein. Wenn die Speichereinrich- tung 28 des Akkumulators 20 ein Kondensator, ein Widerstandsbauelement, ein Schwingkreis oder ein anderes elektrisches Bauelement oder eine Schaltung e- lektrischer oder elektronischer Bauelemente ist, kann die Identität des Akkumulators 20, der Typ oder die Bauart des Akkumulators 20 oder der Vergleichswert in einer Kapazität, einem Widerstandswert, einer Resonanzfreuquenz oder einem anderen elektrischen Charakteristikum kodiert sein.

Die Signalübertragungseinrichtungen 12, 22, 32 der Ladevorrichtung 10, des Akkumulators 20 und der Vorrichtung 30 können alternativ oder zusätzlich beispielsweise für eine optische oder mechanische Signalübertragung oder für eine Signal- übertragung mittels elektromagnetischer Wellen ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Speichereinrichtung 28 als Vertiefung in einer der Ladevorrichtung 10 bzw. der Vorrichtung 30 zugewandten Oberfläche des Akkumulators 20 ausgebildet sein, deren laterale Abmessungen und/oder Tiefe die Identität des Akkumulators 20, den Typ oder die Bauart des Akkumulators 20 oder den Vergleichswert kodiert. In diesem Fall sind die Signalübertragungseinrichtungen 12, 20, 32 der

Ladevorrichtung 10 und der Vorrichtung 30 Einrichtungen zum Erfassen einer oder mehrerer lateraler Abmessungen oder der Tiefe der Vertiefung.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsformen eines Verfahrens zum Behan- dein des oben anhand der Figuren 1 und 2 dargestellten Akkumulators 20, insbesondere zum Laden und Entladen, anhand der Figur 3 dargestellt. Die Figur 3 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines solchen Verfahrens. Obwohl die nachfolgend dargestellten Verfahren auch auf Ladevorrichtungen, Akkumulatoren und aus Akkumulatoren mit elektrischer Leistung zu versorgenden Vorrichtungen anwendbar ist, die sich von den oben anhand der Figuren 1 und 2 dargestellten unterscheiden, werden nachfolgend beispielhalber die Bezugszeichen aus den Figuren 1 und 2 verwendet, um ein Verständnis zu erleichtern. Beispielsweise

kann ein Akkumulator anders als in den Figuren 1 und 2 dargestellt alternativ während eines Ladevorgangs in einer Vorrichtung verbleiben, die aus dem Akkumulator mit elektrischer Leistung zu versorgen ist.

Allen nachfolgend dargestellten Verfahren ist ein erster Schritt 101 gemein, in dem eine oder mehrere Akkumulator-Kenngrößen erfasst werden. Beispielsweise wird durch Messen der Ausgangsspannung des Akkumulators 20 bei mehreren verschiedenen Lade- oder Entlade-Strömen der Innenwiderstand des Akkumulators 20 erfasst. Alternativ oder zusätzlich wird bei einem vorbestimmten Strom die Spannung am Ausgang des Akkumulators 20 erfasst. Alternativ oder zusätzlich wird durch Messen und Integrieren des Stroms die während eines gesamten Lade- oder Entladevorgangs im Akkumulator 20 verschobene Ladung erfasst. Diese Größen können in Beziehung zueinander und/oder zu einer beispielsweise mittels eines Temperatursensors erfassten Temperatur des Akkumulators 20 gesetzt werden. Dazu können Look-Up-Tabellen oder mathematische Funktionen oder Relationen verwendet werden. Die so erhaltenen Akkumulator-Kenngröße oder Akkumulator-Kenngrößen werden so ausgewählt oder gebildet, dass sie eine möglichst große Aussagekraft über einen Alterungszustand des Akkumulators 20, insbesondere seine Kapazität und seine Fähigkeit, eine hohe Leistung abzugeben, aufweisen.

Die nachfolgenden Schritte werden nun zunächst für eine erste Ausführungsform des Verfahrens beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird die Akkumulator- Kenngröße im ersten Schritt 101 durch eine Ladevorrichtung 10 erfasst.

In einem zweiten Schritt 102 wird ein Vergleichswert für die Akkumulator- Kenngröße aus einer Speichereinrichtung 18 der Ladevorrichtung 10 gelesen oder mittels eines oder mehrerer aus der Speichereinrichtung 18 gelesenen Werte berechnet. Im Falle einer Berechnung des Vergleichswerts können einer oder meh- rere aus der Speichereinrichtung 18 gelesene Werte beispielsweise als Koeffizienten in eine Gleichung oder eine Formel eingehen. Dadurch ist beispielsweise eine Temperaturkompensation möglich. Wenn die Ladevorrichtung 10 ausschließlich

für ein Zusammenwirken mit einem einzigen Akkumulator 20 oder einem einzigen Akkumulatortyp, der im Neuzustand definierte Eigenschaften, beispielsweise eine definierte Kapazität und einen definierten Innenwiderstand aufweist, ausgebildet ist, kann in der Speichereinrichtung 18 der Ladevorrichtung 10 lediglich ein oder mehrere Vergleichswerte für diesen einen Akkumulator 20 oder den einen Akkumulatortyp abgelegt sein.

Wenn die Ladevorrichtung 10 für ein Zusammenwirken mit mehreren Akkumulatoren 20 oder mit mehreren Akkumulatortypen, die bereits im Neuzustand unter- schiedliche Akkumulator-Kenngrößen aufweisen, ausgebildet ist, ist in der Speichereinrichtung 18 der Ladevorrichtung 10 eine entsprechende Mehrzahl von Vergleichswerten bzw. eine entsprechende Mehrzahl Sätzen von Vergleichswerten abgelegt. In diesem Fall wird im zweiten Schritt 102 zunächst der mit der Ladevorrichtung 10 verbundene Akkumulator 20 oder der Typ des mit der Ladevorrichtung 10 verbundenen Akkumulators 20 identifiziert. Dies kann beispielsweise durch eine Eingabe eines Anwenders, durch Auslesen einer Speichereinrichtung 28 des Akkumulators 20, mittels RFID-Technologie oder auf andere Weise erfolgen. Anschließend werden abhängig von der erfassten Identität der oder die zugeordneten Vergleichswerte aus der Speichereinrichtung 18 der Ladevorrichtung 10 gele- sen.

Wenn die Ladevorrichtung 10 für ein Zusammenwirken mit einer Mehrzahl verschiedener Akkumulatoren 20 oder einer Mehrzahl verschiedener Akkumulatortypen ausgebildet ist, können im zweiten Schritt 102 alternativ der oder die Ver- gleichswerte aus einer Speichereinrichtung 28 des Akkumulators 20 ausgelesen werden.

In einem dritten Schritt 103 werden die im ersten Schritt 101 erfasste Akkumulator- Kenngröße oder die im ersten Schritt 101 erfassten Akkumulator-Kenngrößen mit dem im zweiten Schritt 102 gelesenen Vergleichswert bzw. den im zweiten Schritt 102 gelesenen Vergleichswerten verglichen. Beispielsweise werden Ladung Q

und Spannung U des Akkumulators 20 mit einer Vergleichs-Ladekurve Q(U) verglichen.

In einem vierten Schritt 104 wird abhängig vom Ergebnis des Vergleichs im dritten Schritt 103 entschieden, ob der Akkumulator 20 geladen werden kann bzw. für ein Laden geeignet ist. Wenn der Vergleich im dritten Schritt 103 zeigt, dass der Akkumulator 20, beispielsweise aufgrund einer reduzierten Kapazität oder eines erhöhten Innenwiderstands, nicht mehr für eine sichere und komfortable Verwendung mit einer Vorrichtung 30 geeignet ist, wird im vierten Schritt 104 entschieden, dass der Akkumulator 20 nicht mehr für ein Laden geeignet ist.

In einem optionalen fünften Schritt 105 wird die im vierten Schritt 104 getroffene Entscheidung einem Anwender signalisiert. Dies erfolgt beispielsweise durch ein Leuchten, die Farbe eines Leuchtens oder eine zeitliche Variation der Helligkeit eines Leuchtens einer Leuchtidiode, durch Auswerfen des Akkumulators 20 aus der Ladevorrichtung 10 oder durch eine andere optische oder akustische Weise.

In einem optionalen sechsten Schritt 106 wird der Akkumulator 20 markiert oder eine Markierung des Akkumulators geändert. Als Markierung kann beispielsweise in einer Speichereinrichtung 28 des Akkumulators 20 eine Information abgelegt werden, die anzeigt, ob der Akkumulator für ein Laden geeignet ist. Wenn beispielsweise die Akkumulator-Kenngröße oder die Akkumulator-Kenngrößen im ersten Schritt 101 erst während oder nach einem abgeschlossenen Ladevorgang erfasst werden, kann mit der im sechsten Schritt 106 gesetzten Markierung ver- hindert werden, dass der Akkumulator 20 ein weiteres Mal geladen wird. Ein einfaches Beispiel für ein Markieren des Akkumulators 20 ist ein Durchbrennen eines Codierwiderstands oder einer Zuleitung zu einem Codierwiderstand.

Wenn der Akkumulator 20 im sechsten Schritt 106 markiert wurde, kann die Mar- kierung in einem siebten Schritt 107 erfasst werden. Dieser siebte Schritt 107 wird beispielsweise dann ausgeführt, wenn der Akkumulator 20 erneut mit einer Ladevorrichtung 10 verbunden wird, um geladen zu werden.

In einem achten Schritt 108 wird ein Laden des Akkumulators 20 zugelassen oder unterbunden. Wenn die Akkumulator-Kenngröße bzw. die Akkumulator- Kenngrößen im ersten Schritt 101 bereits zu Beginn oder während eines Ladevor- gangs erfasst wurden, können auch der zweite Schritt 102, der dritte Schritt 103, der vierte Schritt 104 und der achte Schritt 108 unmittelbar anschließend ausgeführt werden. In diesem Fall wird ein weiteres Laden des Akkumulators 20 unterbunden, wenn er dafür nicht mehr geeignet ist.

Wenn der erste Schritt 101 , der zweite Schritt 102, der dritte Schritt 103, der vierte Schritt 104 und der sechste Schritt 106 erst während oder nach dem Laden des Akkumulators 20 ausgeführt wurden, können der siebte Schritt 107 und der achte Schritt 108 zu Beginn eines erneuten Ladens ausgeführt werden. In diesem Fall wird das erneute Laden des Akkumulators 20 durch die Ladevorrichtung 10 unter- bunden, wenn der Akkumulator 20 als nicht mehr für ein Laden geeignet markiert ist.

Die Ausführung der beschriebenen Schritte wird beispielsweise durch einen Prozessor 14 der Ladevorrichtung 10 gesteuert, der direkt oder indirekt mit der Lade- Schaltung 13, der Speichereinrichtung 18 und der Signalisierungseinrichtung 19 der Ladevorrichtung 10 und mit der Speichereinrichtung 28 des Akkumulators 20 gekoppelt ist, um diese zu steuern bzw. Information in diese zu schreiben und aus dieser zu lesen.

Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens wird die Akkumulator- Kenngröße bzw. werden die Akkumulator-Kenngrößen im ersten Schritt 101 durch eine Vorrichtung 30 erfasst, die elektrische Leistung aus dem Akkumulator 20 bezieht. Dazu erfasst die Vorrichtung 30 beispielsweise mittels eines Shunt- Widerstandes und aus der an diesem abfallenden Spannung den aus dem Akku- mulator 20 fließenden Strom. Dieser Strom kann alternativ beispielsweise aus der vom Akkumulator 20 bereitgestellten Spannung und der Drehzahl eines mit elektrischer Leistung aus dem Akkumulator 20 angetriebenen Elektromotors der Vor-

richtung 30 bestimmt werden. Aus bei verschiedenen Lastzuständen gemessenen Strömen und Spannungen kann der Innenwiderstand des Akkumulators bestimmt werden. Durch Integration des Stroms kann die im Akkumulator 20 verschobene Ladung bestimmt werden.

Der oder die Vergleichswerte werden im zweiten Schritt 102 durch die Vorrichtung 30 ähnlich wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform durch die Ladevorrichtung 10 aus einer Speichereinrichtung 38 der Vorrichtung 30 oder einer Speichereinrichtung 28 des Akkumulators 20 gelesen. Der dritte Schritt 103, der vierte Schritt 104 und der sechste Schritt 106 werden ähnlich wie bei der oben dargestellten Ausführungsform durch die Ladevorrichtung 10 hier durch die Vorrichtung 30 ausgeführt. Der siebte Schritt 107 und der achte Schritt 108 werden in diesem Fall von einer Ladevorrichtung 10 ausgeführt, wenn der Akkumulator 20 mit dieser verbunden wird, um geladen zu werden.

Bei allen Ausführungsformen des beschriebenen Verfahrens können in der Speichereinrichtung 18 der Ladevorrichtung 10, in der Speichereinrichtung 28 des Akkumulators 20 oder in der Speichereinrichtung 38 der Vorrichtung 30 weitere Informationen abgelegt werden. Diese Informationen können beispielsweise den Ladezustand des Akkumulators 20, die bei dem oder den letzten Ladevorgängen in einer Ladevorrichtung 10 und bei der oder den letzten Entladevorgängen in einer Ladevorrichtung 10 oder einer Vorrichtung 30 verschobenen Ladungen, das Datum oder die Daten des bzw. der letzten Lade- und Entlade-Vorgänge und andere den Akkumulator 20 beschreibende Informationen umfassen. Alle diese In- formationen können bei der Auswahl des zu lesenden Vergleichswerts im zweiten Schritt 102 und/oder bei der Entscheidung, ob der Akkumulator für ein Laden geeignet ist, im vierten Schritt 104 berücksichtigt werden.

Bei einer Variante der oben dargestellten Ausführungsformen des Verfahrens be- ziehen sich die Entscheidung im vierten Schritt 104, die im sechsten Schritt 106 gesetzte Markierung und die im siebten Schritt 107 erfasste Markierung des Akkumulators sowie der achte Schritt 108 nicht oder nicht nur auf die Eignung des

Akkumulators 20 für ein Laden bzw. auf das Laden, sondern alternativ oder zusätzlich auf die Eignung des Akkumulators 20 für eine vorbestimmte Leistungsabgabe.

Bei dieser Variante wird im vierten Schritt 104 entschieden, ob der Akkumulator 20 für eine vorbestimmte Leistungsabgabe geeignet ist. Die vorbestimmte Leistungsabgabe bezieht sich beispielsweise auf die vom Akkumulator 20 abzugebende Leistung oder auf die vom Akkumulator 20 während einer vorbestimmten Zeitdauer abzugebende Leistung oder auf die Zeitabhängigkeit einer vom Akkumulator 20 abzugebenden Leistung. Beispielsweise kann der Akkumulator 20 noch für die Erzeugung eines Drehmoments bis zu einem vorbestimmten Schwellenwert durch einen Akku-Schrauber oder eine Akku-Bohrmaschine, für einen Betrieb einer Taschenlampe oder einer anderen Vorrichtung, die nur eine geringe Leistung oder eine hohe Leistung nur für sehr kurze Zeit aus dem Akkumulator 20 entnimmt, ge- eignet sein, während er für eine Erzeugung eines Drehmoments, das über dem Schwellenwert liegt, oder eine Vorrichtung, die eine hohe Leistung oder über längere Zeiträume eine hohe Leistung aus dem Akkumulator entnimmt, nicht mehr geeignet sein. In diesem Fall wird im sechsten Schritt 106 der Akkumulator 20 mit einer Markierung versehen, die anzeigt, für welche Leistungsabgabe der Akkumu- lator 20 noch geeignet ist.

Im siebten Schritt 107 erfasst dann eine Vorrichtung 30, die mit dem Akkumulator 20 verbunden wird, die im sechsten Schritt 106 erzeugte Markierung. Abhängig von der erfassten Markierung kann die Vorrichtung 30 einem Benutzer bzw. An- wender mittels einer Signalisierungseinrichtung 39 oder auf andere Weise signalisieren, dass der Akkumulator 20 für die Vorrichtung 30 nicht mehr oder nur noch in eingeschränktem Maße geeignet ist. Entsprechend wird im achten Schritt 108 eine Leistungsabgabe des Akkumulators 20 an die Vorrichtung 30 nicht mehr oder nur noch eingeschränkt zugelassen.