(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池装置（１）内に蓄電池セル（３）の動作量を捕捉して評価する回路（９）が設けられており、該回路（９）は給電エネルギーを前記蓄電池セル（３）から調達する形式の、
負荷（２）が遮断されたときに蓄電池の放電を遅くする方法において、
前記負荷（２）が前記蓄電池セル（３）から遮断された後、前記蓄電池装置（１）内の前記回路（９）を給電エネルギーが抑えられるスタンバイモードにより所定期間駆動した後、前記給電エネルギーを完全に遮断することを特徴とする、
蓄電池の放電を遅くする方法。
【請求項２】
前記回路（９）に対する給電エネルギー供給を負荷（２）の遮断よりも、前記スタンバイモードに対応する期間だけ遅らせて中止する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
負荷（２）が遮断されたとき、遮断情報を前記蓄電池装置（１）における前記回路（９）に伝送し、該遮断情報により前記回路（９）に対し、前記蓄電池セル（３）の給電エネルギー供給をただちにまたは前記スタンバイモードに対応する期間だけずらして中止させる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
負荷（２）が遮断されたときに前記スタンバイモードに対応する期間だけずらして、前記蓄電池セル（３）から前記負荷（２）を経由して該蓄電池装置（１）内の前記回路（９）へ導かれる線（５，１０，１２）を介して伝送される給電エネルギーを遮断する、請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
蓄電池装置（１）内に蓄電池セル（３）の動作量を捕捉して評価する回路（９）が設けられており、該回路（９）は給電エネルギーを前記蓄電池セル（３）から調達する形式の、
負荷（２）が遮断されたときに蓄電池の放電を遅くする装置において、
前記負荷（２）が前記蓄電池セル（３）から遮断された後、前記蓄電池装置（１）内の前記回路（９）を給電エネルギーが抑えられるスタンバイモードにより所定期間駆動した後、前記給電エネルギーを完全に遮断する手段が設けられていることを特徴とする、蓄電池の放電を遅くする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池装置内に蓄電池セルの動作量を捕捉して評価する回路が設けられており、該回路は給電エネルギーを前記蓄電池セルから調達する形式の、負荷たとえば手工具機器が遮断されたときに蓄電池の放電を遅くする方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば DE 41 06 725 A1 から、蓄電池の動作量を測定して評価する回路を備えた蓄電池を設けることが知られている。この動作量として挙げられるのはたとえば、蓄電池に負荷が加わっている間に生じる充電電流もしくは放電電流および蓄電池の温度である。さらにこの回路は蓄電池の零入力電流および自己放電を測定し、蓄電池の放電を所定の限界電圧に制限して、蓄電池の寿命を短くする激しい放電を防ぐようにしている。この回路により測定された動作量を最終的に、蓄電池に接続された負荷の動作制御あるいは充電ステーションにおける充電プロセスの制御に使用することができる。
【０００３】
蓄電池においては、電力消費機器により蓄電池に対し負荷が加えられていないときでも時間が経つにつれて次第に放電してしまうのを避けることができない。この放電は、たとえば DE 41 06 725 A1 に記載されている回路が常に蓄電池からエネルギーを取り出していることによってさらに加速される。
【０００４】
【特許文献１】
DE 41 06 725 A1
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、蓄電池の放電を可能なかぎり遅くすることであり、そのようにすることで蓄電池を負荷の動作のために、たとえば手工具機器（たとえば穴あけ器、ドライバー、ハンマードリル、研磨器、鋸など）の動作のために、できるかぎり長い時間にわたり使用可能な状態に維持できるようにすることにある。
【０００６】
本発明によればこの課題は、負荷が蓄電池セルから遮断された後、前記蓄電池装置内の前記回路を給電エネルギーが抑えられるスタンバイモードにより所定期間駆動した後、前記給電エネルギーを完全に遮断することにより解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
この構成を採用したことにより上述の回路は蓄電池のエネルギーを消費せず、蓄電池が動作モード（負荷への接続状態）にないときにはこの回路は蓄電池の放電に寄与しない。従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。
【０００８】
好適には、回路に対する給電エネルギー供給を負荷の遮断よりも所定の期間だけ遅らせて中止する。しばしば起こるのは、負荷は遮断の短期間後に再びスイッチオンされることである。蓄電池の回路がまだいわゆる「スリープモード」になければ、つまり完全には遮断されていなければ、負荷は再び迅速にいつでも動作可能な状態となり、蓄電池の回路を呼び起こす過程すなわち回路の起動をはじめに行う必要はない。
【０００９】
負荷の遮断時に蓄電池に属する回路を非アクティブ状態にするのは、以下のようにして行える。
【００１０】
負荷の遮断時には遮断情報を蓄電池における回路へ伝送することができ、この遮断情報によって回路に対し蓄電池の給電エネルギー供給をただちにまたは時間的にずらして中止させる。しかし負荷の遮断時に時間的にずらして負荷から蓄電池における回路へ導かれる線を介して伝送される給電エネルギーの供給を中止することもできる。この場合、蓄電池の回路に対する給電エネルギーは蓄電池から負荷を介してその回路へ導かれる。
【００１１】
負荷の遮断後に蓄電池における回路を蓄電池からの給電エネルギーを抑えて作動させ、所定の期間後にはじめて給電エネルギーを完全に遮断すると有利である。つまりこの場合、負荷が遮断されるとはじめはいわゆる「スタンバイモード」（所要エネルギーの抑えられた動作）におかれ、そのあとではじめて「スリープモード」（完全に遮断された状態）におかれる。したがって回路がスタンバイモードにあるときに負荷が再び作動されると、回路がすでにスリープモードにおかれてしまったときよりも迅速に再び起動可能となる。
【００１２】
次に、図面に描かれた複数の実施例に基づき本発明について詳しく説明する。
【００１３】
【実施例】
図１には、蓄電池１およびそれに接続された負荷２のブロック図が示されている。蓄電池１には通常、複数の蓄電池セルが設けられており、それらはブロック３によってシンボリックに表されている。この場合、負荷２を電気手工具機器とすることができ、たとえばドライバ、穴あけ器、ハンマードリル、研磨器、鋸などとすることができる。
【００１４】
負荷２を電気手工具とするならば、エネルギーを供給すべき負荷は実質的に電動モータ４であり、これは電流給電線５，６を介して蓄電池１と接続されている。負荷２として蓄電池１につなげられている電動工具内には電子制御装置７が設けられており、この制御装置の給電エネルギーも電流給電線５，６を介して蓄電池１から与えられる。電子制御装置７は周知のようにたとえば、電動モータの出力またはトルクあるいは回転数を閉ループ制御もしくは開ループ制御するために用いられる。電動モータ４および電子制御装置７と接続されている電流給電線５にはスイッチ８が挿入接続されており、このスイッチによって操作者は負荷２をオン／オフ可能である。スイッチ８を操作者によって操作可能な目標値設定器たとえばポテンショメータとしてもよく、これによって負荷２により取り出される電力を設定することができる。
【００１５】
蓄電池１には回路９が含まれており、これは蓄電池セル３の１つまたは複数の動作量を測定して評価することができる。動作量はたとえば、１つまたは複数の蓄電池セル３内における温度または圧力である。別の動作量はたとえば充電電流もしくは放電電流、動作時間、使用可能な充電容量などである。この回路９はたとえば蓄電池１における充電表示を制御するために用いられ、あるいは蓄電池の激しい放電を防止する目的で蓄電池の放電を所定の限界電圧に制限するために用いられる。
【００１６】
蓄電池１内の回路は、信号線１０を介して負荷の電子制御装置７と接続されている。たとえばこの信号線１０を介して蓄電池１の回路９は、負荷２の電子制御装置７に対し蓄電池１の目下の充電状態を伝達することができ、限界放電閾値を下回るまで蓄電池１が放電してその寿命が短くなってしまわぬよう、負荷２の所要電力が整合されるようになる。また、蓄電池１を充電器に装填したときに蓄電池１の動作量を充電器へ伝送し、それに従い充電過程を閉ループ制御または開ループ制御するためにも、信号線１０を使用することができる。
【００１７】
図１の実施例で示されているように蓄電池１内の回路９は蓄電池セル３の出力端子とじかに接続されており、そこから給電エネルギーを取り出すことができる。
【００１８】
スイッチ８を介して、あるいは負荷２を成す機器から蓄電池１が取り外されることで、負荷２が蓄電池から切り離されるときには、蓄電池１内の回路９に対する給電エネルギー供給も遮断されるようにすべきである。その目的は、休止状態（負荷２から分離された状態）で回路９により蓄電池セル３からいかなるエネルギーも取り出されないようにすることであり、そうでないと蓄電池１の放電が加速されてしまう。この目的で回路９内には電気的に制御可能なスイッチ１１が設けられており、このスイッチを用いることで蓄電池セル３による回路９の電流給電を遮断することができる。このスイッチ１１が開かれるのは、負荷２が遮断されたという情報が信号線１０を介して負荷２の電子制御装置７から回路９へ伝送されたときである。したがって負荷２が遮断されると、蓄電池１の回路９はいわゆるスリープモードに移される。
【００１９】
回路９のためのスリープモードは、負荷２が遮断された直後にアクティブにすることができるし、あるいはそれよりも時間的に遅れてアクティブにしてもよい。回路９をスリープモードから再起動するためには所定の時間がかかるので、負荷２の遮断後すぐには回路９をスリープモードに移行させないのが好適である。それというのも負荷２がすぐにまたは短時間後に再びスイッチオンされることが多いからであり、その場合、回路９をスリープモードから再び呼び起こすのに長くかかってしまうからである。蓄電池１の回路９がスリープモードにおかれているとき、回路９の再起動はたとえばスイッチ１１が再び閉じられることで行われ、スイッチ１１の閉成は、負荷２の電子制御装置７が信号線１０を介して回路９へ、蓄電池１が機器２に差し込まれたことまたはスイッチ８が新たにスイッチオンされたことを通報したときに行われる。
【００２０】
図２および図３には、蓄電池１内に設けられている回路９を負荷２の遮断時にスリープモードに移すことのできる回路の２つの別の実施例が描かれている。図２および図３において、図１の実施例でも用いられ機能についても説明済みの回路素子には図１と同じ参照符号が付されている。
【００２１】
図２による実施例の場合、蓄電池１の回路９はその給電エネルギーを蓄電池セル３からじかに受け取るのではなく、負荷２を経由して迂回して受け取る。このため回路９は電流給電線１２を介して負荷２と接続されており、詳しくは電子制御装置７内の破線で示されているように、蓄電池１から負荷２に電流を給電する線５と接続されている。電子制御装置７と回路９との間の電流給電線１２は、電子制御装置７により制御されるスイッチ１３が挿入接続されている。このスイッチ１３が開放されるのは負荷２が蓄電池１から遮断されたときであり、その場合、蓄電池１内の回路９はスリープモードに移される。すでに説明したようにスイッチ１３の開放を、蓄電池１が負荷２から分離された後で時間的にずらされて行うことができる。
【００２２】
図２に描かれている実施例とは異なり、蓄電池１の回路９に対する電流給電を負荷２から信号線１０を介して行うこともできる。このようにした場合、電子制御装置７と負荷２と蓄電池１の回路９との間の固有の電流給電線１２は不要となる。図３の実施例によれば電流給電線１２内のスイッチ（図２参照）の代わりに、信号線１０内にスイッチ１４が設けられている。このスイッチ１４は図２中のスイッチ１３と同じ機能を有する。スイッチ１４もしくはスイッチ１３は好適には電子制御装置７に統合される。
【００２３】
負荷２が遮断されても蓄電池１の回路９を既述のスリープモードに移行させないのが有用となる場合もあり、つまり回路９を蓄電池セル３による電流給電から完全に切り離さないのが有用となる場合もある。その理由は、負荷２が再び蓄電池１につながれたとき、回路９をスリープモードから新たに起動させるのに何らかの時間が必要とされるからである。これにより、機器２がスイッチオン後に再び完全に動作可能状態になるまでに、操作者にとって望ましくない待ち時間が発生する。このような待ち時間は、負荷２の遮断後に蓄電池１内の回路９をまずはじめは完全に遮断するのではなく所定の期間にわたり給電エネルギーを抑えて稼働させれば、格段に短くすることができる。この場合、図１〜図３に描かれているスイッチ１１，１３，１４は単純な遮断機能を備えるのではなく、それらのスイッチは負荷２が蓄電池１から遮断された後でさしあたり、回路９へ供給される給電電流を反応時間が遅れても回路９の機能を維持するのに十分な程度の低い値に抑えるようにする。このようなスタンバイモードが所定の時間にわたりアクティブとなっていて、その間に負荷２が再びスイッチオンされなかったときには、その後でスタンバイモードからスリープモードへ移行する。スタンバイモードからは、負荷は蓄電池１に接続されると迅速に再びいつでも動作可能な状態となる。なぜならば回路９は大きな遅れなくその機能すべてを再び続行するからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】負荷と接続された蓄電池のブロック図であり、この場合、蓄電池の回路はその給電エネルギーを蓄電池からじかに調達する。
【図２】負荷と接続された蓄電池のブロック図であり、この場合、蓄電池の回路はその給電エネルギーを負荷を介して調達し、ここでは固有の線を介して負荷から回路へ給電エネルギーが導かれる。
【図３】負荷と接続された蓄電池のブロック図であり、この場合、蓄電池の回路はその給電エネルギーを負荷を介して調達し、ここでは蓄電池と負荷との間で情報を伝送する線を介して給電エネルギーが導かれる。
【符号の説明】
１  蓄電池
２  負荷
３  蓄電池セル
４  モータ
５，６，１２  電流給電線、
７  電子制御装置
８，１１，１３，１４  スイッチ
９  蓄電池の回路
１０  信号線
【図１】
0004102674.tif 000002
【図２】
0004102674.tif 000003
【図３】
0004102674.tif 000004