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Automatisches Ausmessen der Akkukapazität zur optimalen mobilen Betriebsdauer

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017749D
Original Publication Date: 2001-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23

Publishing Venue

Siemens

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Authors:
Gerhard Streichert [+details]

Abstract

Mobile Geräte sind auf Stromversorgung durch einen Akku angewiesen. Sie sollen leicht sein und möglichst lang mit einer Akkuladung auskommen. Deshalb muss der Akku möglichst gut ausgenutzt werden können. Verschiedene Betriebssysteme vertragen es nicht, wenn die mobilen Geräte plötzlich bei leerem Akku abgeschaltet werden. Auch für den Benutzer ist ein plötzliches Abschalten nicht wünschenswert. Deshalb muss die entnommene Ladungsmenge gemessen, vor Erreichen der Kapazitätsgrenze gewarnt und zum Akkuwechsel aufgefordert werden. Bei Unterschreiten der Grenze muss dann automatisch und zwangsweise das System ordentlich heruntergefahren werden. Akkus altern mit der Anzahl der Lade-/Entladezyklen. Die Grenze muss deshalb dynamisch angepasst werden. Vom Hersteller werden deshalb Kennlinien veröffentlicht, die eine Funktion aus Ladezyklen und Restkapazität darstellen. Stand der Technik ist es, die Ladezyklen zu zählen bzw. die gesamte Ladungsmenge zu messen und über die Kurve auf die aktuelle Restkapazität zurückzuschliessen. In der hier beschriebenen Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Ladegerät den fast leeren Akku vollständig entlädt, den Ladungszähler auf Null setzt und den Akku anschliessend vollständig auflädt. Damit wird bei jedem Lade-/Entladezyklus die tatsächliche Kapazität erneut ausgemessen. Liegt diese niedriger als die theoretische, so kann dies entsprechend beim nächsten Entladevorgang berücksichtigt werden. So können auch Akkus, die „schlecht“ behandelt wurden (z.B. lange Zeit tiefentladen, extreme Temperaturen, auch Toleranzen) trotzdem sicher bis an die untere Kapazitätsgrenze heran ausgenutzt werden, ohne dass die Gefahr eines unkontrollierten Abschaltens besteht. Sicherheitszuschläge in den Kennlinien des Herstellers können unberücksichtigt bleiben, da individuell bei jedem Ladevorgang die tatsächliche Kapazität gemessen wird. Stellt das Ladegerät fest, dass der Akku kaum entladen ist, so kann aus Gründen kürzerer Ladezeit auf das vorgeschaltete Entladen verzichtet und der Akku sofort geladen werden. Derartige Vorgänge werden gezählt, da diese nicht zu oft hintereinander erfolgen dürfen. Nach z.B. zehn Entladungen ohne vorheriges Entladen kann dann ein Entladezyklus mit Kapazitätsmessung eingeschoben werden.