DE102007034605A1 - Battery charger - Google Patents

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DE102007034605A1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieladevorrichtung mit einer Ladestromerzeugungseinrichtung (2) und einer Ladestromsteuerungseinrichtung (1). Um eine Batterieladevorrichtung zu schaffen, die sowohl Lithium-Ionen-Batterien eines ersten Typs als auch Lithium-Ionen-Batterien eines zweiten Typs laden kann, ist die Ladestromsteuerungseinrichtung (1) eingerichtet, einen ersten Batterietyp eines ersten Batteriepakets (3) zu erkennen, der Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Übergangsmetalloxids aufweist, und einen zweiten Batterietyp eines zweiten Batteriepakets (3) zu erkennen, der Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Metallphosphats aufweist, und ist die Ladestromerzeugungseinrichtung (2) eingerichtet, ein erstes Ladeverfahren anzuwenden, das für das erste Batteriepaket (3) geeignet ist, und ein zweites Ladeverfahren anzuwenden, das für das zweite Batteriepaket (3) geeignet ist.The present invention relates to a battery charging device with a charging current generating device (2) and a charging current control device (1). In order to provide a battery charger which can charge both lithium ion batteries of a first type and lithium ion batteries of a second type, the charging current control means (1) is adapted to detect a first type of battery of a first battery pack (3) Having lithium-ion cells based on a transition metal oxide, and a second battery type of a second battery pack (3) having lithium metal ion-based cells, and the charging current generating means (2) is adapted to apply a first charging method, which is suitable for the first battery pack (3), and to apply a second charging method suitable for the second battery pack (3).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieladevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Batterieladeverfahren nach dem Patentanspruch 5.The The present invention relates to a battery charging device according to the preamble of patent claim 1 and a battery charging method according to claim 5.

Solche Batterieladevorrichtungen mit einer Ladestromerzeugungseinrichtung und einer Ladestromsteuerungseinrichtung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese Ladestromsteuerungseinrichtungen können Batteriepakete aus NiCd-Zellen und NiMH-Zellen erkennen, und die Batterieladevorrichtungen können sowohl NiCd-Zellen als auch NiMH-Zellen laden.Such Battery charging devices with a charging current generating device and a charging current control device are known in the art known. These charging current control devices can battery packs from NiCd cells and NiMH cells, and the battery chargers can loading both NiCd cells and NiMH cells.

Ein Nachteil liegt darin, daß solche Batterieladevorrichtungen nicht geeignet sind, Batteriepakete eines ersten Typs, der Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Übergangsmetalloxids aufweist, oder Batteriepakete eines zweiten Typs, der Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Metallphosphats aufweist, zu laden. Außerdem sind solche Batterieladevorrichtungen erst recht nicht geeignet, sowohl Batterien des ersten Typs und als auch Batterien des zweiten Typs zu laden.One Disadvantage is that such Battery chargers are not suitable battery packs first type, the lithium-ion cells based on a transition metal oxide or battery packs of a second type, the lithium-ion cells based on a metal phosphate, to load. Besides, they are Such battery chargers certainly not suitable, both Batteries of the first type and also of the second type to load.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Batterieladevorrichtung zu schaffen, die sowohl Lithium-Ionen-Batterien des ersten Typs als auch Lithium-Ionen-Batterien des zweiten Typs laden kann.Of the present invention is based on the object, a battery charging device to create both lithium-ion batteries of the first type as well as lithium-ion batteries of the second type can charge.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Batterieladevorrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.The The object underlying the invention is achieved by a battery charging device having the features of the characterizing part of the claim 1 solved.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieladevorrichtung mit einer Ladestromerzeugungseinrichtung und einer Ladestromsteuerungseinrichtung, wobei die Ladestromsteuerungseinrichtung eingerichtet ist, einen ersten Batterietyp eines erstes Batteriepaktes zu erkennen, der Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Übergangsmetalloxids aufweist, und einen zweiten Batterietyp eines zweites Batteriepakets zu erkennen, der Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Metallphosphats aufweisen, und wobei die Ladestromerzeugungseinrichtung eingerichtet ist, ein erstes Ladeverfahren anzuwenden, das für das erste Batteriepaket geeignet ist, und ein zweites Ladeverfahren anzuwenden, das für das zweite Batteriepaket geeignet ist.The The present invention relates to a battery charger with a charging power generating device and a charging current control device, wherein the charging current control means is arranged, a first battery type of a first battery pack to recognize the Having lithium-based cells based on a transition metal oxide, and to recognize a second type of battery of a second battery pack, comprising lithium-ion cells based on a metal phosphate, and wherein the charging power generating means is arranged, a first To apply charging procedure for the first battery pack is suitable, and a second charging method to apply that for the second battery pack is suitable.

Vorteilhafterweise können vielerlei neuartige Batterietechnologien mit nur einer Ladevorrichtung geladen werden.advantageously, can loaded with all kinds of novel battery technologies with only one charger become.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird für das erste Ladeverfahren ein Strom verwendet, dessen Wert angegeben in Ampere nicht größer als ein Wert ist, der einer Batteriepaketkapazität in Ah multipliziert mit einem Faktor 0,4 entspricht, und wird eine Spannung verwendet, die nicht größer als ein Wert ist, der einer Anzahl der in Serie geschalteten Batterien multipliziert mit 4,25 V entspricht.In a preferred embodiment is for the first charging method uses a current whose value is specified in amps not greater than one Value is that of a battery pack capacity in Ah multiplied by a Factor is equal to 0.4, and a voltage is used that is not greater than is a value of a number of series connected batteries multiplied by 4.25v.

Vorteilhafterweise wird eine zu starke Erwärmung des Batteriepakets vermieden.advantageously, is too much warming of the battery pack avoided.

In einer Weiterbildung der bevorzugten Ausführungsform wird für das erste Ladeverfahren ein Strom verwendet, dessen Wert in Ampere nicht größer als ein Wert ist, der einer Batteriepaketkapazität in Ah multipliziert mit einem Faktor 4 entspricht, und wird eine Spannung verwendet, die nicht größer als ein Wert ist, der einer Anzahl der in Serie geschalteten Zellen multipliziert mit 4,25 V entspricht.In a development of the preferred embodiment is for the first Charging method uses a current whose value in amps is not greater than is a value that multiplies a battery pack capacity in Ah by one Factor 4 equals, and a voltage is used that is not bigger than one Value that multiplies a number of cells in series corresponding to 4.25V.

Vorteilhafterweise kann das Batteriepaket schnell aufgeladen werden, ohne daß es sich übermäßig erwärmt.advantageously, The battery pack can be charged quickly without overheating.

In noch einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ladestromsteuerungseinrichtung eingerichtet, einen dritten Batterietyp eines dritten Batteriepakets zu erkennen, und ist die Ladestromerzeugungseinrichtung eingerichtet, ein drittes Ladeverfahren anzuwenden, das für das dritte Batteriepaket geeignet ist.In still a preferred embodiment the charge current control device configured, a third type of battery of a third battery pack, and is the charging power generating means set up to apply a third charging procedure for the third Battery pack is suitable.

Vorteilhafterweise können nicht nur Lithium-Ionen-Batterien sondern auch weitere Arten von Batterien geladen werden.advantageously, can not only lithium-ion batteries but also other types of batteries getting charged.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Batterieladeverfahren für eine Batterieladevorrichtung, die eine Ladestromerzeugungseinrichtung und eine Ladestromsteuerungseinrichtung aufweist, mit den folgenden Schritten: Erkennen eines ersten Batterietyps eines ersten Batteriepakets mittels der Ladestromsteuerungseinrichtung, wobei der erste Batterietyp Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Übergangsmetalloxids aufweist; Laden des ersten Batteriepakets nach einem ersten Ladeverfahren mittels der Ladestromerzeugungseinrichtung, wobei das erste Ladeverfahren für den ersten Batterietyp geeignet ist; Erkennen eines zweiten Batterietyps eines zweiten Batteriepakets mittels der Ladestromsteuerungseinrichtung, wobei der zweite Batterietyp Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Metallphosphats aufweist; und Laden des zweiten Batteriepakets nach einem zweiten Ladeverfahren mittels der Ladestromerzeugungseinrichtung, wobei das zweite Ladeverfahren für den zweiten Batterietyp geeignet ist. Dabei ist es ohne Bedeutung, ob das erste Batteriepaket oder das zweite Batteriepaket zuerst geladen wird.The The present invention further relates to battery charging methods for a battery charging device, which a charging power generating device and a charging current control device comprising the steps of: detecting a first type of battery a first battery pack by means of the charging current control device, wherein the first type of battery is based on a transition metal oxide lithium-ion cells having; Charging the first battery pack after a first charging process by means of the charging current generating device, wherein the first charging method for the first type of battery is suitable; Recognition of a second battery type a second battery pack by means of the charging current control device, wherein the second type of battery based on a lithium-ion cells Metal phosphate; and charging the second battery pack after one second charging method by means of the charging current generating device, the second charging method for the second type of battery is suitable. It does not matter whether the first battery pack or the second battery pack first is loaded.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Im folgenden wird die Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:in the The invention will be described in more detail below with reference to the drawing. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Ladevorrichtung; 1 a schematic representation of a charging device;

2 ein Flußdiagramm eines Ladeverfahrens; 2 a flowchart of a charging method;

3A einen Spannungs- und Stromverlauf zum Laden von einem Batteriepaket, das Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Übergangsmetalloxids aufweist; 3A a voltage and current waveform for charging a battery pack having lithium-based cells based on a transition metal oxide;

3B einen alternativen Spannungs- und Stromverlauf zum Laden von einem Batteriepaket, das Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Übergangsmetalloxids aufweist; 3B an alternative voltage and current waveform for charging a battery pack having lithium-based cells based on a transition metal oxide;

4A einen Spannungs- und Stromverlauf zum Laden von einem Batteriepaket, das Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Metallphosphats aufweist; und 4A a voltage and current waveform for charging a battery pack comprising metal phosphate based lithium ion cells; and

4B einen alternativen Spannungs- und Stromverlauf zum Laden von einem Batteriepaket, das Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Metallphosphats aufweist. 4B an alternative voltage and current profile for charging of a battery pack having lithium-metal based metal phosphate cells.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ladevorrichtung. Die Ladevorrichtung umfaßt eine Ladestromsteuerungseinrichtung 1 und eine Ladestromerzeugungseinrichtung 2. Die Batterieladevorrichtung dient dazu, ein Batteriepaket 3 zu laden, welches vier in Reihe geschaltete Batteriezellen 9 und einen Codespeicher 8, der als ROM in Form eines digitalen Datenspeichers oder eines auslesbaren Widerstands mit definiertem Widerstandswert ausgebildet ist, umfaßt. Die Batteriezellen 9 sind allgemein irgendwelche Sekundärzellen, die nach der Entladung wieder aufgeladen werden können und sind irgendwelche bekannte Zellen wie NiCd-Zellen, NiMH-Zellen, Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Übergangsmetalloxids oder von Übergangsmetalloxiden wie Kobalt-, Nickel-, Mangan-, Aluminiumoxid (erster Batterietyp), oder Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Metallphosphats oder von Metallphosphaten wie Eisenphosphat, Manganphosphat (zweiter Batterietyp). Das Bat- teriepaket 3 kann zusätzlich eine Temperaturmeßeinrichtung aufweisen, so daß ein Ladevorgang abhängig von der Temperatur des Batteriepakets 3 ausgeführt werden kann und unterbrochen werden kann, wenn die Temperatur des Batteriepakets 3 eine bestimmte Temperatur überschreitet. Die Ladestromsteuerungseinrichtung 2 umfaßt eine Codespeicherleseeinrichtung 5, die als ROM-Leser ausgebildet ist, eine Ladeverfahrenauswahleinrichtung 4, einen Ladeverfahrenspeicher 7 und eine Ladestromansteuerungseinrichtung 6. 1 shows a schematic representation of a charging device. The charging device comprises a charging current control device 1 and a charging power generating device 2 , The battery charger serves a battery pack 3 to charge which four series connected battery cells 9 and a code memory 8th , which is formed as ROM in the form of a digital data memory or a readable resistor with a defined resistance. The battery cells 9 are generally any secondary cells that can be recharged after discharge and are any known cells such as NiCd cells, NiMH cells, transition metal oxide based lithium ion cells, or transition metal oxides such as cobalt, nickel, manganese, alumina (first battery type), or lithium-ion cells based on a metal phosphate or of metal phosphates such as iron phosphate, manganese phosphate (second battery type). The battery pack 3 may additionally comprise a temperature measuring device, so that a charging process depends on the temperature of the battery pack 3 can be executed and can be interrupted when the temperature of the battery pack 3 exceeds a certain temperature. The charging current control device 2 comprises a code memory reading device 5 , which is formed as a ROM reader, a charging method selector 4 , a load procedure memory 7 and a charging current driving device 6 ,

2 zeigt ein Flußdiagramm eines Ladeverfahrens, welches von der Ladevorrichtung aus 1 durchgeführt wird. Wenn das Batteriepaket 3 in der Ladevorrichtung eingesetzt ist, liest der ROM-Leser 5 einen Code des ROM-Speichers (Schritt S1), der zumindest angibt, um welchen Batterietyp es sich handelt und wie viele Batteriezellen parallel und/oder in Serie geschaltet sind, und noch weitere Angaben enthalten kann, und übermittelt den gelesenen Code an die Ladeverfahrenauswahleinrichtung 4. Die Ladeverfahrenauswahleinrichtung 4 greift auf den Ladeverfahrenspeicher 7 zu, in dem gespeichert ist, welches Ladeverfahren zu welchem Code gehört, und weist dann abhängig vom Code und somit von dem Batterietyp die Ladestromansteuerungseinrichtung 6 an, die Ladestromerzeugungseinrichtung 2 auf eine gewisse Weise anzusteuern, so daß diese ein bestimmtes geeignetes Ladestromverfahren anwendet (Schritt S2). Die Ladestromerzeugungseinrichtung 2 erzeugt dann einen geeigneten Ladestrom oder eine geeignete Ladespannung zum Laden des Batteriepakets 3 (Schritt S3). Diese Eignung hängt vom Batterietyp des eingesetzten Batteriepakets und somit von den Werkstoffen ab, auf denen die Batteriezellen basieren. Während eine Größe (Ladestrom oder Ladespannung) durch das Ladeverfahren festgelegt wird, wird die andere Größe gemessen und von der Ladestromerzeugungseinrichtung 2 der Ladestromsteuerungseinrichtung 1 mitgeteilt, die abhängig von dem anderen gemessenen Größe die festgelegte Größe verändert. Zum Laden eines weiteren Batteriepakets wird das eingesetzte Batteriepaket zunächst aus der Ladevorrichtung entfernt. Dann wird die weitere Batterie in die Ladevorrichtung eingesetzt und werden die Schritte S1, S2 und S3 für das weitere Batteriepaket durchgeführt. Dabei kann das eingesetzte Batteriepaket vom ersten Batterietyp sein und kann das weitere Batteriepaket vom zweiten Batterietyp sein oder umgekehrt. Die Batteriepakete können auch einen anderen Batterietyp haben. Eine unbegrenzte Anzahl von Batteriepaketen können so nacheinander geladen werden. Wenn die Ladevorrichtung in einem elektrischen Gerät fest eingebaut ist, kann auch nur immer das gleiche Batteriepaket geladen werden, denn die Ladevorrichtung muß nicht den Vorgang des Einsetzens selbst erkennen, sondern nur das eingesetzte Batteriepaket und kann den Ladevorgang, der mit dem Erkennen des Batterietyps beginnt, zum Beispiel immer dann initialisieren, wenn das eingesetzte Batteriepaket offensichtlich unzureichend geladen ist. 2 FIG. 12 is a flow chart of a charging process performed by the charging apparatus. FIG 1 is carried out. If the battery pack 3 is inserted in the loader reads the ROM reader 5 a code of the ROM memory (step S1), which at least indicates which battery type and how many battery cells are connected in parallel and / or series, and may contain further information, and transmits the read code to the charging process selection device 4 , The charging method selector 4 accesses the load procedure memory 7 in which is stored, which charging method belongs to which code, and then, depending on the code and thus of the battery type, the charging current driving means 6 on, the charging power generating device 2 in a certain way to apply a certain suitable charging current method (step S2). The charging power generating device 2 then generates a suitable charging current or voltage for charging the battery pack 3 (Step S3). This suitability depends on the battery type of the battery pack used and thus on the materials on which the battery cells are based. While one size (charging current or charging voltage) is set by the charging method, the other size is measured and charged by the charging current generating means 2 the charging current control device 1 notified, which changes depending on the other measured size the specified size. For charging a further battery pack, the inserted battery pack is first removed from the charging device. Then the further battery is inserted into the charging device and steps S1, S2 and S3 are carried out for the further battery pack. In this case, the battery pack used can be of the first battery type and can be the further battery pack of the second battery type or vice versa. The battery packs can also have a different type of battery. An unlimited number of battery packs can be loaded one after the other. If the charging device is permanently installed in an electrical device, only the same battery pack can always be charged, because the charging device does not have to recognize the process of insertion itself, but only the battery pack inserted and can start the charging process, which begins with the recognition of the battery type , for example, always initialize when the inserted battery pack is obviously insufficiently charged.

Im Folgenden werden Ladeverfahren für den ersten und den zweiten Batterietyp beschrieben. Zusätzlich kann die Ladevorrichtung auch eingerichtet sein, irgendwelche weiteren aus dem Stand der Technik bekannte Ladeverfahren für andere Batterietypen durchzuführen.The following describes charging methods for the first and second types of batteries. In addition, the charging device can also be set up be to perform any other known from the prior art charging method for other types of batteries.

3A zeigt einen Spannungs- und Stromverlauf zum Laden von einem Batteriepaket, das Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Übergangsmetalloxids aufweist (erster Batterietyp). Das Batteriepaket wird zunächst mit einem konstanten vorgegebenen Strom I = Imax geladen, bis die Spannung einen vorgegebenen Wert U = Umax erreicht. Als Imax wird typischerweise ein Strom in Ampere verwendet, der sich durch Multiplikation der Batteriepaketkapazität in Ah mit dem Faktor 0,1 bis 0,4 ergibt. Bei einer Batteriepaketkapazität von 2 Ah und einem Faktor von 0,4 ergibt sich ein Strom Imax von 0,8 A. Die maximale Ladespannung Umax ergibt sich dabei aus der Anzahl der in Serie geschalteten Batteriezellen multipliziert mit einem Spannungswert zwischen 4,05 V und 4,25 V abhängig von der Art der verwendeten Li-Ionenzellen auf Basis von Übergangsmetalloxi den. Für vier in Serie geschaltete Batteriezellen gilt somit Umax = 16,20–17,00 V. Nachdem die Spannung den vorgegebenen Wert U = Umax erreicht hat, wird der Strom kontinuierlich verringert, so daß die Spannung bei dem vorgegebenen Wert U = Umax beibehalten wird. Sobald der Strom den Wert I = 0,2 Imax unterschreitet, wird der Ladevorgang beendet. Allgemein wird der Ladevorgang für einen Strom beendet, der im Bereich von 0,01–0,8 Imax liegt. Alternativ kann das Ladeverfahren auch nach einer Zeit beendet werden, die aus dem Produkt von einer Stunde und dem Quotienten aus Batteriepaketkapazität/Imax multipliziert mit einem Faktor 1,5 bis 3 ergibt. 3A shows a voltage and current waveform for charging of a battery pack having lithium-based cells based on a transition metal oxide (first battery type). The battery pack is initially charged with a constant predetermined current I = Imax until the voltage reaches a predetermined value U = Umax. Imax typically uses a current in amperes which results from multiplying the battery pack capacity in Ah by a factor of 0.1 to 0.4. With a battery pack capacity of 2 Ah and a factor of 0.4, the current Imax is 0.8 A. The maximum charging voltage Umax results from the number of series-connected battery cells multiplied by a voltage value between 4.05 V and 4 , 25 V depending on the type of Li-ion cells used based on Übergangsmetalloxi the. For four series-connected battery cells Umax = 16,20-17,00 V. Thus, after the voltage has reached the predetermined value U = Umax, the current is continuously reduced, so that the voltage at the predetermined value U = Umax is maintained , As soon as the current falls below the value I = 0.2 Imax, the charging process is terminated. Generally, the charging is completed for a current that is in the range of 0.01-0.8 Imax. Alternatively, the charging process may be terminated after a time of one hour and the ratio of battery pack capacity / Imax multiplied by a factor of 1.5 to 3.

3B zeigt einen alternativen Spannungs- und Stromverlauf zum Laden von einem Batteriepaket, das Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Übergangsmetalloxids aufweist (erster Batterietyp). Das alternative Ladeverfahren unterscheidet sich dadurch, daß das Batteriepaket zunächst mit dem konstanten vorgegebenen Strom I = Imax geladen wird, der dann kontinuierlich verringert wird, während die Spannung ansteigt. Wenn die Spannung den vorgegebenen Wert U = Umax erreicht, wird der Ladevorgang beendet. 3B shows an alternative voltage and current profile for charging of a battery pack having lithium-based cells based on a transition metal oxide (first battery type). The alternative charging method differs in that the battery pack is first charged with the constant predetermined current I = Imax, which is then reduced continuously as the voltage increases. When the voltage reaches the predetermined value U = Umax, the charging process is terminated.

4A zeigt einen Spannungs- und Stromverlauf zum Laden. von einem Batteriepaket, das Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Metallphosphats aufweist (zweiter Batterietyp). Das Batteriepaket wird zunächst mit einem konstanten vorgegebenen Strom I = Imax geladen, bis die Spannung einen vorgegebenen Wert U = Umax erreicht. Als Imax wird typischerweise ein Strom in Ampere verwendet, der sich durch Multiplikation der Batteriepaketkapazität in Ah mit dem Faktor 0,3 bis 5 ergibt. Die maximale Ladespannung Umax ergibt sich dabei aus der Anzahl der in Serie geschalteten Batteriezellen multipliziert mit einem Spannungswert zwischen 3,6 V und 4,1 V abhängig von dem oder den verwendeten Metallphosphaten. Nachdem die Spannung den vorgegebenen Wert U = Umax erreicht hat, wird der Ladevorgang beendet. 4A shows a voltage and current course for charging. of a battery pack having metal phosphate based lithium-ion cells (second battery type). The battery pack is initially charged with a constant predetermined current I = Imax until the voltage reaches a predetermined value U = Umax. Imax typically uses a current in amperes, which is obtained by multiplying the battery pack capacity in Ah by a factor of 0.3 to 5. The maximum charging voltage Umax results from the number of series-connected battery cells multiplied by a voltage value between 3.6 V and 4.1 V depending on the metal phosphate (s) used. After the voltage has reached the predetermined value U = Umax, the charging process is terminated.

4B zeigt einen alternativen Spannungs- und Stromverlauf zum Laden von einem Batteriepaket, das Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Metallphosphats aufweist (zweiter Batterietyp). Das Batteriepaket wird zunächst mit einem konstanten vorgegebenen Strom I = Imax geladen, bis die Spannung einen vorgegebenen Wert U = Umax ereicht. Das alternative Ladeverfahren unterscheidet sich dadurch, daß, nachdem die Spannung den vorgegebenen Wert U = Umax erreicht hat, der Strom abrupt auf einen kleineren Wert verringert wird, der dann konstant beibehalten wird, bis die Spannung wieder den vorgegebenen Wert U = Umax erreicht. Nachdem die Spannung den vorgegebenen Wert U = Umax erreicht hat, wird der Strom wieder abrupt auf einen noch kleineren Wert verringert, der dann konstant beibehalten wird, bis die Spannung wieder den vorgegebenen Wert U = Umax erreicht. So geht es weiter, bis schließlich der Strom einen Wert hat, der gerade noch über I = 0,2 Imax liegt und der konstant beibehalten wird, bis die Spannung den vorgegebenen Wert U = Umax erreicht hat. Nachdem die Spannung den vorgegebenen Wert U = Umax erreicht hat, wird der Strom abrupt auf I = 0 verringert, und wird der Ladevorgang beendet. 4B shows an alternative voltage and current profile for charging of a battery pack having lithium-metal based metal phosphate cells (second battery type). The battery pack is first charged with a constant predetermined current I = Imax until the voltage reaches a predetermined value U = Umax. The alternative charging method differs in that, after the voltage has reached the predetermined value U = Umax, the current is abruptly reduced to a smaller value, which is then maintained constant until the voltage again reaches the predetermined value U = Umax. After the voltage has reached the predetermined value U = Umax, the current is again abruptly reduced to an even smaller value, which is then maintained constant until the voltage again reaches the predetermined value U = Umax. So it goes on, until finally the current has a value which is just above I = 0.2 Imax and which is maintained constant until the voltage has reached the predetermined value U = Umax. After the voltage has reached the predetermined value U = Umax, the current is abruptly reduced to I = 0, and the charging is terminated.

Claims (5)

Batterieladevorrichtung mit einer Ladestromerzeugungseinrichtung (2) und einer Ladestromsteuerungseinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Ladestromsteuerungseinrichtung (1) eingerichtet ist, einen ersten Batterietyp eines erstes Batteriepakt (3) zu erkennen, der Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Übergangsmetalloxids aufweist, und einen zweiten Batterietyp eines zweites Batteriepakets (3) zu erkennen, der Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Metallphosphats aufweist, und daß die Ladestromerzeugungseinrichtung (2) eingerichtet ist, ein erstes Ladeverfahren anzuwenden, das für das erste Batteriepaket (3) geeignet ist, und ein zweites Ladeverfahren anzuwenden, das für das zweite Batteriepaket (3) geeignet ist.Battery charging device with a charging current generating device ( 2 ) and a charging current control device ( 1 ), characterized in that the charging current control device ( 1 ), a first battery type of a first battery pack ( 3 ), which has lithium-based cells based on a transition metal oxide, and a second battery type of a second battery pack ( 3 ), which comprises lithium-ion cells based on a metal phosphate, and in that the charging current generating device ( 2 ) is adapted to apply a first charging method, which for the first battery pack ( 3 ) and to apply a second charging method that is suitable for the second battery pack ( 3 ) suitable is. Batterieladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das erste Ladeverfahren ein Strom verwendet wird, dessen Wert in Ampere nicht größer ist als der Wert, der einer Batteriepaketkapazität in Ah multipliziert mit einem Faktor 0,4 und eine Spannung verwendet wird, die nicht größer als ein Wert ist, der einer Anzahl in Serie geschalteter Batterien (7) multipliziert mit 4,25 V entspricht.A battery charging device according to claim 1, characterized in that for the first charging method a current is used whose value in amperes is not greater than the value which is used for a battery pack capacity in Ah multiplied by a factor 0.4 and a voltage which is not greater is a value equal to a number of series connected batteries ( 7 ) multiplied by 4.25V. Batterieladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das erste Ladeverfahren ein Strom verwendet wird, dessen Wert in Ampere nicht größer als ein Wert einer Batteriepaketkapazität in Ah multipliziert mit einem Faktor 4 und eine Spannung verwendet wird, die nicht größer als ein Wert ist, der einer Anzahl in Serie geschalteter Zellen (7) multipliziert mit 4,25 V entspricht.Battery charger according to claim 1, since characterized in that for the first charging method a current is used whose value in amperes is not greater than a value of a battery pack capacity in Ah multiplied by a factor of 4 and a voltage not greater than a value of a number in series Switched cells ( 7 ) multiplied by 4.25V. Batterieladevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladestromsteuerungseinrichtung (1) eingerichtet ist, einen dritten Batterietyp eines dritten Batteriepakets (3) zu erkennen, und daß die Ladestromerzeugungseinrichtung (2) eingerichtet ist, ein drittes Ladeverfahren anzuwenden, das für das dritte Batteriepaket (3) geeignet ist.Battery charging device according to Claim 3, characterized in that the charging current control device ( 1 ), a third battery type of a third battery pack ( 3 ) and that the charging current generating device ( 2 ) is adapted to apply a third charging method, which is for the third battery pack ( 3 ) suitable is. Batterieladeverfahren für eine Batterieladevorrichtung, die eine Ladestromerzeugungseinrichtung (2) und eine Ladestromsteuerungseinrichtung (1) aufweist, mit den folgenden Schritten: – Erkennen eines ersten Batterietyps eines ersten Batteriepakets (3) mittels der Ladestromsteuerungseinrichtung (1), wobei der erste Batterietyp Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Übergangsmetalloxids aufweist; – Laden des ersten Batteriepakets (3) nach einem ersten Ladeverfahren mittels der Ladestromerzeugungseinrichtung (2), wobei das erste Ladeverfahren für den ersten Batterietyp geeignet ist; – Erkennen eines zweiten Batterietyps eines zweiten Batteriepakets (3) mittels der Ladestromsteuerungseinrichtung (1), wobei der zweite Batterietyp Lithium-Ionen-Zellen auf Basis eines Metallphosphats aufweist; und – Laden des zweiten Batteriepakets (3) nach einem zweiten Ladeverfahren mittels der Ladestromerzeugungseinrichtung (2), wobei das zweite Ladeverfahren für den zweiten Batterietyp geeignet ist.Battery charging method for a battery charging device, comprising a charging current generating device ( 2 ) and a charging current control device ( 1 ), comprising the following steps: detecting a first battery type of a first battery pack ( 3 ) by means of the charging current control device ( 1 ), wherein the first type of battery has lithium-based cells based on a transition metal oxide; - charging the first battery pack ( 3 ) after a first charging process by means of the charging current generating device ( 2 ), wherein the first charging method is suitable for the first type of battery; Detecting a second battery type of a second battery pack ( 3 ) by means of the charging current control device ( 1 ), wherein the second battery type comprises metal phosphate based lithium ion cells; and - charging the second battery pack ( 3 ) according to a second charging method by means of the charging current generating device ( 2 ), the second charging method being suitable for the second type of battery.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104733790A (en) * 2013-12-21 2015-06-24 苏州宝时得电动工具有限公司 Multi-battery-pack common discharge protection parameter setting method and overload protection method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6175211B1 (en) * 1999-04-15 2001-01-16 Black & Decker Inc. Battery pack with identification device
JP4608735B2 (en) * 2000-05-16 2011-01-12 ソニー株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary battery charging method
GB2434704B8 (en) * 2002-11-22 2009-09-16 Milwaukee Electric Tool Corp Method and system for battery charging
EP1796243B1 (en) * 2005-10-31 2014-12-03 Black & Decker Inc. Methods of charging battery packs for cordless power tool systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104733790A (en) * 2013-12-21 2015-06-24 苏州宝时得电动工具有限公司 Multi-battery-pack common discharge protection parameter setting method and overload protection method

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