(57)【要約】  電池縦続接続体によって負荷が供給を受ける電気装置においては、充電状態の均等化を開始させ、かつ不足電圧又は過電圧を防止するために、電池縦続接続体の各電池の電圧は、高精度で測定されなければならず、可能な場合、適した構成要素が同時に使用されるべきである。この問題は、電池縦続接続体を有するある回路構成を提案することで解決され、その回路構成は、負極が接地電位（ＧＮＤ）を有する第１の電池（Ａ１）と、負極が第１の電池の正極に結合された第２の電池（Ａ２）とを備え、第１の側においては抵抗器（Ｒ１）を介して第１の電池の正極に結合されており、また、第２の側においては第１のスイッチ（Ｓ１）を介して接地電位（ＧＮＤ）に加えられコンデンサ（Ｃ１）を更に備えている。更に、第２の電池（Ａ２）の正極は、第２のスイッチ（Ｓ２）を介して抵抗器（Ｒ１）とコンデンサ（Ｃ２）との間に結合される。コンデンサ（Ｃ１）は第１の電池の電圧（Ｖ１）に充電されることができ、また、電池縦続接続体全体とコンデンサ（Ｃ１）との差動電圧のみが測定されなければならない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池縦続接続体の電池のそれぞれの電圧を測定するのに適した回路構成であって、
負極が接地電位（ＧＮＤ）に接続された第１の電池（Ａ１）と、
負極が前記第１の電池の正極に結合された第２の電池（Ａ２）と、
第１の側において、抵抗器（Ｒ１）を介して前記第１の電池（Ａ１）の前記正極に結合されており、また、第２の側において、第１のスイッチ（Ｓ１）を介して前記接地電位（ＧＮＤ）に接続されるコンデンサ（Ｃ１）とを備え、
前記第２の電池（Ａ２）の正極が、第２のスイッチＳ２を介して前記抵抗器（Ｒ１）と前記コンデンサ（Ｃ１）との間に結合される、回路構成。
【請求項２】
測定された電圧を評価するための測定回路（μＣ）を有し、前記第１の電池（Ａ１）の前記正極が、前記測定回路（μＣ）の第１の入力（ＡＤ１）に結合されており、また、前記コンデンサ（Ｃ１）の前記第２の側が、前記測定回路（μＣ）の第２の入力（ＡＤ２）に結合されている、請求項１に記載の回路構成。
【請求項３】
前記測定回路（μＣ）が、供給されたアナログ電圧値をデジタル化するためのアナログ・デジタルコンバータ（ＡＤＣ）と、少なくとも１つのデジタル電圧値を記憶するためのメモリー（Ｍ）と、を有する、請求項２に記載の回路構成。
【請求項４】
前記測定回路（μＣ）が、２つの電圧値を比較するための比較ユニット（ＣＰ）を有する、請求項２又は３に記載の回路構成。
【請求項５】
前記第１のスイッチ（Ｓ１）及び前記第２のスイッチ（Ｓ２）が、前記測定回路（μＣ）によって制御される、請求項２〜４のいずれか一項に記載の回路構成。
【請求項６】
前記第２の電池（Ａ２）の前記正極が、第３のスイッチ（Ｓ３）を介して前記測定回路（μＣ）に結合される、請求項２〜５のいずれか一項に記載の回路構成。
【請求項７】
前記測定回路（μＣ）が、電圧値の絶対的測定のための内部基準電圧（Ｕｒｅｆ）を有する、請求項２〜６のいずれか一項に記載の回路構成。
【請求項８】
前記第１の電池（Ａ１）の前記負極及び前記第２の電池（Ａ２）の前記正極が、充電電流（ＤＣ）に結合されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の回路構成。
【請求項９】
前記電池縦続接続体が、電気装置（１００）の負荷（Ｌ）を供給するように働く、請求項１〜８のいずれか一項に記載の回路構成を有する電気装置（１００）。
【請求項１０】
電池縦続接続体の電池の電圧に対する測定値である電圧を提供するための方法であって、
接地電位（ＧＮＤ）に接続された前記電池縦続接続体の第１の電池（Ａ１）の電圧（Ｖ１）が所定の精度でコンデンサ（Ｃ１）の電圧に近づくまで、接地電位に接続されたコンデンサ（Ｃ１）に充電する工程と、
前記コンデンサ（Ｃ１）と接地電位（ＧＮＤ）との間の高インピーダンスを切り替えることによって、前記接地電位（ＧＮＤ）から前記コンデンサ（Ｃ１）の結合を解除する工程と、
電池縦続接続体の前記第１の電池（Ａ１）の電圧（Ｖ１）と第２の電池（Ａ２）の電圧（Ｖ２）の総電圧を前記コンデンサ（Ｃ１）に印加する工程と、からなる方法。
【請求項１１】
更なる工程として、前記第２の電池（Ａ２）の部分放電が、抵抗器（Ｒ１）を介して実施される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記電池縦続接続体に充電する際の更なる工程として、前記第２の電池（Ａ２）の充電電流の一部が、抵抗器（Ｒ１）を介して通電される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
更なる工程として、測定回路（μＣ）に供給することが、前記第１の電池（Ａ１）を介してのみ実施される、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池縦続接続体を有する回路構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池縦続接続体を有する回路構成は通常、電池縦続接続体の個々の電池の充電状態が異なることを防止し、したがって電池が早期に性能低下することを防止するために使用される。
【０００３】
電池縦続接続体を有する回路構成が、ドイツ特許第３９  ４０  ９２９（Ｃ１）号に記載されており、この特許において、電池縦続接続体の電池の極接続部に各々が取り付けられた直列回路の対を、制御回路が接続しており、したがって、並列に接続されたコンデンサ（capacitances）にそれぞれの電池が接続されている。コンデンサとコンデンサに接続された電池との間の電圧の差異に応じて、電荷の交換及び電荷の均等化が生じる。各電池は比較器回路に接続され、比較器回路は、実電圧をそれぞれの電池の目標電圧と比較し、制御回路に差動電圧を印加する。電荷を均等化するために、十分に充電された電池の回路対がまず閉鎖され、十分に充電されたコンデンサの電圧を有するまでコンデンサが充電されて十分に充電されたコンデンサの電圧を有する。その後、この回路対は開放され、十分に充電されていない回路対が閉鎖される。次いで、電荷がコンデンサから、十分に充電されていない電池に流れる。
【０００４】
この説明した回路構成の欠点として、この回路構成は、個々の電池電圧を測定するために各電池ごとに比較器回路を必要とし、また、電圧を均等化するための複数のコンデンサを備えた更なる回路を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ドイツ特許第３９  ４０  ９２９（Ｃ１）号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、簡潔な回路構成を用いて電池縦続接続体内で電圧の正確な測定が可能となり、かつ、別々に充電される電池の間で電圧の均等化が可能となる回路構成及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この問題は、請求項１に記載の特徴を備えた回路構成、及び請求項１０に記載の特徴を備えた方法によって解決される。更なる実施形態が、従属の請求項に示されている。
【０００８】
請求項１に記載の回路構成により、第１の電池の電圧が記憶されるために、電池縦続接続体の第２の電池の電圧の測定が可能となり、したがって、電池縦続接続体全体の電圧とコンデンサの電圧との差が、接地電位に対して測定される。これにより、各電池が、割り当てられた独立した測定回路を有することが不要となり、また、第２の電池の極における電圧値の差異ではなく差動電圧のみを接地電位に対して測定すればよいので、電池縦続接続体の合計電圧に対応して設計されていない測定回路を使用することも可能となる。リチウムイオン電池を備える電池縦続接続体の典型的な電圧値は、第１の電池の正極においては約４．０ボルト（Ｖ）、第２の電池の正極においては８．０Ｖとなる。本発明の回路構成において、第２の電池の電圧は、接地電位に対して８．０Ｖ、及び接地電位に対して４．０Ｖの差異として測定されなくてもよく、４．０Ｖの差動電圧が直接接地電位に対して測定される。
【０００９】
本回路構成の更なる実施形態において、直接第１の入力を介して第１の電池の電圧を供給される測定回路が存在し、測定回路の第２の入力は、充電状態にあるコンデンサの電圧と電池縦続接続体の総電圧との電圧差を供給される。この回路構成の特性により、ある測定回路、例えば、約５．５Ｖの最大電圧に対応して設計された市販の経済的なマイクロコントローラが、この目的で使用される。
【００１０】
別の実施形態において、測定回路は、供給されたアナログ電圧値をデジタル電圧値に変換できるアナログ・デジタルコンバータと、メモリーとを有する。デジタル電圧値は、例えば互いに比較するために、あるいは時間の経過に伴う電圧上昇を後の解析に利用できるようにするために、メモリーに保存される。アナログ・デジタルコンバータは、測定回路の第１の入力からのアナログ信号又は第２の入力からのアナログ信号のいずれをも受信することができ、したがって、２つのアナログ・デジタルコンバータが設けられる必要はなく、また、１つのアナログ・デジタルコンバータのみを用いると、各変換は同じ誤差を受け、その結果、２つの変換値の差異を計算する際、誤差は基本的に減じられることになる。メモリーは、１つのデジタル値用のメモリーとしても、複数のデジタル値用のメモリーとしても設計される。
【００１１】
一実施形態において、測定回路は、更に別の比較ユニットを有し、その比較ユニットは、規定の電圧値を現在の電圧値と比較するために使用される。
【００１２】
更なる実施形態において、第１の回路及び第２の回路が測定回路によって制御される。
【００１３】
更に別の実施形態において、第２の電池の正極は、第３の回路を介して測定回路に結合される。このようにして、測定回路は、電池縦続接続体を介してエネルギーを供給される。
【００１４】
一実施形態において、測定回路は内部基準電圧を有する。これにより電圧値を絶対的に測定することができ、それによって、特に、それぞれの電池の不足電圧又は過電圧を判断することが可能となる。更に、基準電圧により、より高精度な測定も可能となる。
【００１５】
更なる実施形態において、電池縦続接続体は充電回路に接続され、その結果、電池は充電回路を介して充電される。充電回路は測定回路によって制御されることができ、その結果、不足電圧が生じると、電池は自動的に充電される。
【００１６】
説明した回路構成は、特に、電池によって供給を受ける電気装置において使用される。そのような電気装置は、特に、携帯電話、電動歯ブラシ、かみそり若しくは脱毛器、手持型ミキサーなどのワイヤレスで操作される家庭用装置、又はコードレススクリュードライバなどのワイヤレスで操作される工具である。したがって、本発明はまた、そのような回路構成を特徴とする電気装置に関する。
【００１７】
更に、本発明は、電池縦続接続体の電圧を測定する方法に関する。その方法は、
・接地電位にある電池縦続接続体の第１のコンデンサを構成する、接地電位にあるコンデンサを、第１の電池の電圧が所望の精度でそのコンデンサの電圧と同じになるまで充電する工程と、
・特に、高インピーダンス（例えば数メガオーム）の抵抗器がコンデンサと接地電位との間に接続されているときに生じる、接地電位からコンデンサの結合を解除する工程と、
・コンデンサにおける電圧と総電圧との差異が接地電位に対して測定されるように、電池縦続接続体の総電圧をコンデンサに印加する工程、とからなる。
【００１８】
この方法の更なる実施形態において、第２の電池は抵抗器を介して部分的に放電されるか、あるいは、電池が充電されるとき、充電電流が抵抗器を介して第２の電池に部分的に供給される。これにより、第１の電池の電圧と比較して高い電圧が第２の電池において検出されるたびに、これらの電圧が均等化されるまで、第２の電池は、抵抗器を介して部分的に放電されるか、あるいは、第１の電池と同様に、充電電流の放電を介して徐々に充電されることが可能となる。
【００１９】
この方法の更なる別の実施形態において、測定回路は第１の電池のみを介して供給を受ける。この場合、第２の電池の電圧と比較して高い電圧が第１の電池において検出されると、測定回路の供給のため、第１の電池は第２の電池よりも迅速に放電されることになり、その結果、これらの電圧が均等化される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明について、例示的実施形態の議論によって、また図を参照して、更に詳細に説明する。これに関連して、
【図１】電池縦続接続体内の電圧を測定するための回路構成。
【図２】図１と比較して更なる構成要素によって発展された回路構成。
【図３】回路構成を有する電気装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に従う回路構成は、第１の電池Ａ１と第２の電池Ａ２とを有する電池縦続接続体を有している。第１の電池Ａ１は電圧Ｖ１を有し、第２の電池Ａ２は電圧Ｖ２を有している。電圧値は、電池のそれぞれの充電状態によって決まる。第１の電池Ａ１の負極は、接地電位、例えば地電位又は他の接地電位に接続されている。第１の電池Ａ１の正極は、第２の電池Ａ２の負極と抵抗器Ｒ１の双方に接続されている。抵抗器Ｒ１はコンデンサＣ１に接続されており、次にこのコンデンサＣ１は、第１のスイッチＳ１が閉鎖状態で、第１のスイッチＳ１を介して接地電位に接続される。第２の電池Ａ２の正極は、第２のスイッチＳ２を介してコンデンサＣ１と抵抗器Ｒ１との間に結合されている。測定回路μＣが破線で示されている。同じように、第１の入力ＡＤ１及び第２の入力ＡＤ２を測定するための電圧値が、測定回路μＣに供給される。電池縦続接続体は、周知の方式で充電回路ＤＣに接続されることができ、この充電回路ＤＣを用いて電池縦続接続体を充電回路ＤＣを介して放電させることはできないが、この充電回路ＤＣを介して電池縦続接続体をおそらくは充電することができる。測定回路μＣはまた、第２のスイッチＳ２を制御するように働き、これが点線で示されている。第１のスイッチＳ１は、ここでは測定回路μＣの構成要素として設計されており、コンデンサは、測定回路の第２の入力ＡＤ２によって接地電位側に結合される。しかしながら、第１のスイッチＳ１はまた、測定回路μＣによって制御される外部スイッチであることも可能である。スイッチの高精度を達成するために、第２のスイッチＳ２は、特に電圧降下の低い（若しくは実際的に電圧降下のない）スイッチとして、例えばＦＥＴ又はＭＯＳ−ＦＥＴとして設計されることができる。
【００２２】
電池がリチウムイオン電池である場合、電圧Ｖ１及びＶ２は、充電状態に応じて、例えば動作状態で２．５〜４．２ボルト（Ｖ）の値を取ることができる。第１の電池Ａ１の正極におけるタップにより、第１の電池Ｖ１の電圧Ｖ１を直接測定することが可能となっている。そのようなタップが、ここでは測定回路μＣの第１の入力ＡＤ１に接続されている。測定回路μＣは、供給されたアナログ電圧値を、例えばアナログ・デジタルコンバータＡＤＣを介してデジタル電圧値に変換することができ、それにより、１０ビットのアナログ・デジタルコンバータで、基準電圧の約１０００分の１の精度が可能となる。デジタル電圧値は、更なる用途に、例えば（以下で説明するように）電圧値の比較用に、あるいは時間の経過と共に電圧Ｖ１を与えるために、測定回路μＣのメモリーＭに保存される。
【００２３】
図示の回路構成により、以下に説明する様々な種類の用途が可能となる。これらの用途には、
ａ）電池縦続接続体の電圧を測定するための回路構成としての使用、並びに
ｂ）第１及び第２の電池の充電状態を均一化するための回路構成としての使用、が含まれる。
【００２４】
用途ａ）における図１に従う回路構成の機能は、以下の通りである。まず、第１の電池Ａ１の電圧Ｖ１が、第１の電池Ａ１の正極のタップを介して、第１の入力ＡＤ１にて測定回路μＣに供給される。第１の入力ＡＤ１は、アナログ電圧値をデジタル電圧値に変換する測定回路μＣのアナログ・デジタルコンバータＡＣＤに供給され、ここで、説明する実施形態におけるアナログ・デジタルコンバータＡＤＣは、１０ビットの分解能を有しており、したがって、分割される最大電圧はリチウムイオン電池の最大電圧に対応するので、約４ｍＶの精度が達成される。次の工程において、第１のスイッチＳ１が閉鎖され、第２のスイッチＳ２が開放される。次いで、第１の電池Ａ１が、抵抗器Ｒ１を介してコンデンサＣ１を充電する。コンデンサＣ１（静電容量Ｃ）及び抵抗器Ｒ１（オーム抵抗Ｒ）を適切な大きさにすることにより、充電時間定数Ｔが、コンデンサＣ１の静電容量Ｃと抵抗器Ｒ１のオーム抵抗Ｒ１の積から得られる（Ｔ＝Ｒ×Ｃ）ものとして定義されることができ、その結果、コンデンサＣ１に蓄えられた電圧は、数ミリ秒間の充電時間以内に約０．１％の精度（アナログ・デジタルコンバータＡＤＣが電圧値をデジタル化する大きさに対応する）で、第１の電池Ａ１に蓄えられた電圧Ｖ１に対応する。より高い精度又はより低い精度で電圧値に対応することは、より長い充電時間又はより短い充電時間で達成される。このように、コンデンサＣ１における電圧の所望の精度が達成された場合、第１のスイッチＳ１が開放され、その結果、コンデンサＣ１の放電が基本的に禁じられ（第１のスイッチＳ１が開放されると、第２の入力は、メグオーム範囲（ＭΩ）の非常に高いインピーダンスを有する）、コンデンサＣ１の漏れ抵抗を介した低漏れ電流のみが、コンデンサＣ１の緩慢な放電をもたらす。次いで第２のスイッチＳ２が閉鎖され、その結果、第１の電池Ａ１の電圧Ｖ１と第２の電池Ａ２の電圧Ｖ２との和と、コンデンサＣ１の電圧Ｖ１’（Ｖ１’≒Ｖ１）との差に対応する電圧値が、測定回路μＣの第２の入力ＡＤ２に供給され、したがって、電圧Ｖ＝（Ｖ１＋Ｖ２）−（Ｖ１’）＝Ｖ２’が接地電位に対して測定される。
【００２５】
第２の入力ＡＤ２の電圧Ｖは、したがって、第１の電池Ａ１の電圧Ｖ１を基準としたコンデンサＣ１の電圧Ｖ１’の精度によって示される精度で、電圧Ｖ２に対応する。コンデンサＣ１の充電時間を増加させることにより、この電圧の精度は向上する。第１のスイッチＳ１が開放されているとき、コンデンサＣ１は実際的には放電されず（これは、適した高品質のコンデンサを選択することによって保証される）、また、電圧測定値は、第２のスイッチＳ２を閉鎖した後、基本的に遅延を伴うことなく測定されるという事実により、コンデンサの自己放電もまた、電圧測定の精度には重要でない。第２の入力ＡＤ２の電圧値は、アナログ電圧値をデジタル電圧値に変換するアナログ・デジタルコンバータＡＤＣに供給される。アナログ・デジタルコンバータＡＤＣは、ここでは、第１の入力ＡＤ１を介して電圧値が同様に供給されるアナログ・デジタルコンバータと同じものであるが、測定回路μＣは複数のアナログ・デジタルコンバータを有することもできる。
【００２６】
測定回路μＣの供給電圧（図１に示す実施形態の外部電圧源から与えられる）が一定であり続けるという条件下で、第１の電池Ａ１の電圧Ｖ１に対応する、記憶された第１のデジタル電圧値と、第２の電池の電圧Ｖ２に対応する第２のデジタル電圧値との相対比較が、例えば、測定回路μＣの比較ユニットＣＰを使用してなされる。比較した電圧の差異は、２つの電池のうちの一方がもう一方よりも強く放電していることを示唆する。次いで、第１の電池Ａ１の充電状態と第２の電池Ａ２の充電状態を均一化するための対応する工程が取り入れられる。
【００２７】
測定回路μＣが、一定の内部基準電圧Ｕｒｅｆ（図２を参照）を与える場合、電圧値は、互いに絶対的に比較されることができ、また、特に、それらの電圧値が、対応する電池がほぼ完全に放電したことに対応する臨界低電圧値に近いものであるか否かが判断される。次いで、完全な放電を防止するために必要な工程が導入される（既知の方式で達成される、放電の警告及び／又は装置の実負荷の未供給を表示するものである）。また、電池が充電されているとき、電池のそれぞれの電圧が臨界上限値に近づいており、電池の充電が停止される可能性があるか否かが判断される。また、言うまでもなく、基準電圧が外部的に与えられる。
【００２８】
説明した回路構成では、測定回路μＣの使用が可能となっているが、この測定回路μＣは、第１の電池Ａ１の電圧Ｖ１と第２の電池Ａ２の電圧Ｖ２との合計電圧Ｖ＝Ｖ１＋Ｖ２に対応して設計されたものではない。したがって、約５．５Ｖの最大電圧に対応して設計されたマイクロコントローラが測定回路として使用されることができ、合計電圧Ｖ＝Ｖ１＋Ｖ２は、完全に充電された電池を用いると約８．４Ｖとなる。また、この回路構成により、電池縦続接続体の電池の電圧を正確に（相対的にかつ／又は絶対的に）測定すること、並びに２つの電圧Ｖ１及びＶ２を正確に比較することが可能となる。測定の間、コンデンサＣ１を介して電流が流れないので、第１のスイッチＳ１の伝達抵抗と第２のスイッチＳ２の伝達抵抗は無関係であり、経済的な構成要素が使用される。基本的に、構成要素の高度な品質は、コンデンサＣ１にのみ必要となる。したがって、例えば、コンデンサＣ１の自己放電性を保つために、漏れ抵抗の高い紙又はプラスチック箔コンデンサが使用されることができ、このコンデンサは、ここでは、１つの電圧値、超低に対するメモリーとして使用されている。
【００２９】
用途ｂ）における図１に従う回路構成の機能は、以下の通りである。電圧の比較により、第２の電池Ａ２の電圧Ｖ２が第１の電池Ａ１の電圧Ｖ１よりも高い、つまりＶ２＞Ｖ１であると判断された場合、第２のスイッチＳ２が閉鎖され、第２の電池が抵抗器Ｒ１を介して放電されるような方式で、充電状態の均等化が生じる。一実施形態において、測定回路μＣは、電圧値の測定を規則的に実施するので、抵抗器Ｒ１を介した第２の電池Ａ２の部分放電は、第２の電池の電圧Ｖ２が、第１の電池Ａ１の電圧Ｖ１と同じに、つまりＶ２＝Ｖ１となったときに、第２のスイッチを開放することによって停止される。装置が充電している場合、第２のスイッチＳ２を閉鎖すると、電流の一部が、第２の電池Ａ２を通さずに抵抗器Ｒ１を介して流れるようになり、その結果、第１の電池Ａ１は、第２の電池Ａ２よりも迅速に充電され、したがって、第２の電池Ａ２の電圧Ｖ２と第１の電池Ａ１の電圧Ｖ１が均等化される。また、測定回路μＣは、電池の充電の間、電圧値Ｖ１及びＶ２を測定し、それに応じて第２のスイッチを開閉することができる。第１の電池Ａ１の電圧Ｖ１が第２の電池Ａ２の電圧Ｖ２よりも高い、つまりＶ１＞Ｖ２と判断された場合、第１の電池は測定回路μＣに供給するために使用されることができ、その結果、負荷への供給を伴わない、電池の休止モードにおける自己放電は、マイクロアンペア範囲（μＡ）で存在するのに対して、第１の電池Ａ１は、測定回路μＣへの供給によってミリアンペア範囲（ｍＡ）の電流を伴って放電される。これについて、以下で図２を参照して説明する。
【００３０】
図１と同じ構成要素が、基本的に、図２に従う回路構成に含まれており、それゆえに、これらの構成要素に関して、図１の説明を参照する。しかしながら、図２に従う回路構成は、図１に従う回路構成と比較して拡張されたものである。第１の電池の正極は、第１のダイオードＤ１を介して測定回路μＣの供給入力に接続されている。更に、第２の電池Ａ２の正極は、第３のスイッチＳ３を介して更なる抵抗器Ｒ２に接続されている。第３のスイッチＳ３は、測定回路μＣによって制御されることができ、このことが点線で示されている。更なる抵抗器Ｒ２は、ツェナーダイオードを介して接地電位に接続されており、また、更なる抵抗器Ｒ２は、第２のダイオードＤ２を介して測定回路μＣの供給入力に接続されている。この回路構成により、回路構成の第３の用途、つまり電池縦続接続体による測定回路μＣへの供給が可能となる。測定回路μＣはまた、図１に関連して前述したように供給電圧値を絶対的に測定するために使用される内部基準電圧Ｕｒｅｆを有しており、その結果、不足電圧の発生を認識することができ、したがって、電池を不足電圧から保護することができ、それによって電池の推定寿命が増加する。
【００３１】
図２に従う実施形態において、測定回路μＣは、電池を介して供給を受ける。第３のスイッチＳ３が閉鎖されると、測定回路μＣは、第２のダイオードＤ２を介して電池縦続接続体の両電池から供給を受ける。更なる抵抗器Ｒ２及びツェナーダイオードＺＤ１は、測定回路μＣの動作電圧（約５．５Ｖ）を超える両電池の合計電圧においても、測定回路μＣには、測定回路μＣが設計された対象である電圧のみが供給されるように選択されている。電池縦続接続体の両電池から供給を受けるとき、測定回路は、電池の電圧がそれぞれ約２．５Ｖの不足電圧限界に近い場合でも、依然として完全な性能を発揮することができる。更に、大きな負荷が原因で結果として生じる電圧降下が測定回路μＣの不足電圧につながることがないので、測定回路μＣはまた、供給を受ける装置（図示しないが、かみそり又は家庭用装置で、測定回路μＣは負荷、典型的にはモーターを扱う）の負荷を介して大きな負荷が電池に加えられる間、確実に供給を受けることができる。図１に関連して前述したように、測定回路μＣは、第１の電池Ａ１の電圧Ｖ１が第２の電池Ａ２の電圧Ｖ２よりも高い、つまりＶ１＞Ｖ２であれば、第１の電池Ａ１のみによって供給を受けることもできる。この目的で、第２のスイッチは開放される。また、装置の待機動作において、測定回路μＣは、第１のダイオードＤ１を介して供給を受け、第３のスイッチＳ３は依然として開放されている。この種の動作において、更なる抵抗器Ｒ２及びツェナーダイオードＺＤ１を介した電圧調整の必要はなく、数マイクロアンペア（μＡ）のみが用いられる。
【００３２】
説明した回路構成により、高コストな構成要素を使用することなく、数ミリボルトの高度な測定精度が可能となる。実際に、経済的な市販のマイクロコントローラが測定回路μＣとして使用される。
【００３３】
図３において、本発明に従う回路構成を有する電気装置１００が示されている。この回路構成は、第１の電池Ａ１と、第２の電池Ａ２と、電子部品ＥＬとからなる。電池は、電気装置１００の負荷Ｌに供給する。そのような負荷は、例えばモーターであることがあり、このモーターは応用機構Ａを駆動する。そのような応用機構Ａは、例えば、電気かみそりの剪断刃、脱毛器の毛抜き要素、電気ドリルのドリルヘッド、又は手持型ミキサーの切刃である。携帯電話において、負荷は、ディスプレイと送受信ユニットとからなる。電気装置１００の電池は、既知の方式で、非接触式充電によって又は直接接触を介して、充電ステーションＬＳにて充電される。この目的で、電気装置１００は電子充電器を含んでいる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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