[发明专利]用于运行电池供电的电器具的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行电池供电的电器具的方法以及装置，其中，借助脉冲宽度调制对电池的放电电流进行调节。开头所述类型的方法尤其用于调节电池供电的工具机的电流需求。

背景技术

由现有技术已知，工具机，如磨削机、起子机、钻孔机或手持式圆锯机装备有电池，从而不依赖于电网也可以使用这些设备。在此，尤其是在使用可重复充电电池的情况下实现经济的运行，这些电池在使用之后可以借助充电设备从公共电网或者机动车的车载电网中充电，以便再次使用。

此外，由现有技术已知，在工具机的能量需求变化时，借助脉冲宽度调制来调节从电池中获取的电流。在此，从电池中获取电流脉冲，这些电流脉冲比所需要的驱动电流更高。各个电流脉冲通过间歇时间彼此分开，在这些间歇时间中所获取的电流比所需要的驱动电流更低。视具体情况而定，所获取的电流在间歇时间中可以降到零。通过对脉冲长度和脉冲之间的间歇时间进行调节来调整所期望的有效电流并因此在给定电压情况下调整输送给设备的有效功率。

然而，所述现有技术的缺点是，用于具有高功率需求的工具机的电池要么在工具机运行时很快地放电要么很大且不轻便。此外还会产生这样的问题，即具有高能量的电池被视为危险品，这使得电池的存储、生产和销售变得更加困难。

发明内容

因此，由所述现有技术出发，本发明的任务在于，提供一种用于运行电器具的方法和装置，借助该方法能够简单并且低成本地运行具有高能量需求的电动工具。

根据本发明，所述任务通过一种用于运行电池供电的电器具的方法来解决，在该方法中，借助脉冲宽度调制对电池的放电电流进行调节，其中，提供至少一个第一电池和至少一个第二电池，并且基本上在第二电池的脉冲间歇中输出第一电池的电流脉冲。

此外，所述任务的解决还在于一种用于在多个并联的电池放电时进行电流调节的装置，在该装置中，每个电池可通过一个对应的开关元件与一个负载相连接并且与一个控制电路相连接，借助该控制电路可以控制该开关元件，使得由电池输出的功率可以通过对电流的脉冲宽度调制来控制，并且该装置被设置用于每次将多个电池中的恰好一个电池与负载进行连接。

根据本发明提出，借助两个或者多个电池同时给一个电动工具供电。由此增大了可供使用的功率和可供使用的电池容量。在电池放电时，通过脉冲宽度调制来调节所获取的功率。这意味着，从每个电池获取各个也可以比所需要的驱动电流大的电流脉冲。在每个电流脉冲之后是一个间歇，在该间歇中，所获取的电流比所需要的驱动电流小。优选但不必须的是，电流在间歇时间期间下降到零。通过对脉冲长度和脉冲之间的间歇时间的调节来调整每个电池的期望的有效放电电流。

此外提出，这样地组合多个电池的经过脉冲宽度调制后的电流，使得一个电池的电流脉冲在另一个电池或另一些电池的脉冲间歇中接通。因此，所涉及的电池以短的时间间歇交替地放电。因此在使用者看来，得到了并行的放电。

根据本发明的放电方法适用于所有已经知道的电池，即原电池以及可可再充电的蓄电池，例如镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子蓄电池或锂聚合物蓄电池以及其它的、这里未明确指出的类型。

本发明意义上的电池包含至少一个电池单元或蓄电池单元。为了提高电压、馈电能力或容量，电池可以具有多个单元，这些单元彼此串联和/或并联地连接。在此，所述连接可以直接地，即通过跳线或者借助有源或无源的结构元件进行，例如电阻、电感或者晶体管。除此之外，电池可以包含其它的结构元件，例如用于探明容量的电路、用于对单元类型进行编码的电路、用于确定各个电池单元的老化的电路等等。

在本发明的一种扩展方案中，荷电状态较高的电池，即存储了较大电荷量的电池比荷电状态较低的电池承受的负荷更强。荷电状态可以以该方式部分地或者完全地相互均衡。具有不同荷电状态的电池既可以涉及不同的电池种类，也可以涉及名义上相同种的电池，但其因为同型元件的参数差异或者因为电池的预先使用而具有不同的荷电状态。

为了均衡荷电状态，在本发明的一种实施方式中可以规定，首先使具有更高的荷电状态的电池放电，直到其达到具有更低的荷电状态的电池的荷电状态。然后，使这两个电池交替地放电直至放电终了电压。然而，在本发明的另一种实施方式中也可以规定，如此地匹配两个经脉冲宽度调制后的电流的脉冲长度和间歇时间，使得具有更高荷电状态的电池始终更强地承受负荷，从而使得在放电周期结束时两个电池几乎同时到达它们的放电终了电压。

在本发明的一种扩展方案中可以规定，当负载需要两个或者更多个电池的最大电流时，两个电池与它们的荷电状态无关地以它们的最大功率，即以最大的馈电能力，承受负荷。