JP2003248519A - 電気機器の温度に依存した電力制御のための方法および装置 - Google Patents

電気機器の温度に依存した電力制御のための方法および装置

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JP2003248519A JP2003017846A JP2003017846A JP2003248519A JP 2003248519 A JP2003248519 A JP 2003248519A JP 2003017846 A JP2003017846 A JP 2003017846A JP 2003017846 A JP2003017846 A JP 2003017846A JP 2003248519 A JP2003248519 A JP 2003248519A
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temperature
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electric
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Stefan Roepke
レープケ シュテファン
Rainer Glauning
グラウニング ライナー
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309Overheat or overtemperature protection

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  • Power Engineering (AREA)
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械ないし装置の作業に支承を来すことのな
い安全で確かな電気機器の電力制御方法並びに装置を提
供すること。 【解決手段】 電気機器に接続された給電ユニットの温
度またはこの温度に依存した特性量を求めるか、および
/または当該電気機器の1つまたは複数の構成要素の温
度またはこの温度に依存した特性量を求め、そのように
して求められた温度またはこれらの温度に依存した特性
量が、所定の閾値を上回った場合には、前記電気機器に
よって消費される電力を、前記温度かまたはそれらに依
存した特性量が前記所定の閾値またはこれよりも低い閾
値を再び下回るまで、低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器の温度に
依存した電力の制御のための方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電気機器用の蓄電池の寿命が、電気機器
による過度に高い電力消費に基づく過熱によって著しく
低減することは周知である。蓄電池をこのような過熱か
ら保護するために、ドイツ連邦共和国特許出願 DE 41 0
6 725 A1 明細書では、蓄電池において過度に高い温度
が検出された場合には、直ちに電気機器を遮断すること
が提案されている。それ故に蓄電池の保護のために電気
機器の突然の遮断がその動作中に起こり得る。これが例
えば穿孔用機械の場合には、蓄電池の過熱の際に穿孔過
程が突発的に中断され、ドリルが孔内にささったままと
なる。この穿孔用機械は、安全装置が働いているためド
リルを孔部から外すために直ちに再スイッチオンするこ
とはできない。
【0003】
【特許文献1】ドイツ連邦共和国特許出願 DE 41 06 72
5 A1 明細書
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前述
したような従来技術における欠点に鑑みこれを解消すべ
く改善を行うことであり、具体的には機械ないし装置の
作業に支承を来すことのない安全で確かな電気機器の電
力制御方法並びに装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、当該電気機器に接続された給電ユニットの温度また
はこの温度に依存した特性量を求めるか、および/また
は当該電気機器の1つまたは複数の構成要素の温度また
はこの温度に依存した特性量を求め、そのようにして求
められた温度またはこれらの温度に依存した特性量が、
所定の閾値を上回った場合には、前記電気機器によって
消費される電力を、前記温度かまたはそれらに依存した
特性量が前記所定の閾値またはこれよりも低い閾値を再
び下回るまで、低減させるようにして解決される。
【0006】
【発明の実施の形態】給電ユニット(蓄電池または電源
パック)の過熱または電気機器の1つまたは複数の構成
要素の過熱に至ると直ちに当該電気機器は、突然遮断さ
れるのではなく、低減された電力で継続して駆動され続
ける。そのため少なくとも当該機器をパワーダウンして
開始された作業過程は最後まで続けることが可能とな
る。本発明の手法によれば、使用者にとって思いがけな
い突然の作業中止は避けられる。
【0007】本発明の別の有利な実施例は従属請求項に
記載されている。
【0008】蓄電池の温度が所定の閾値を上回った場合
には直ちに、電気機器によって消費される電力が段階的
にもしくは連続的に低減される。
【0009】有利には、電気機器によって消費される電
力が、温度またはそれに依存した特性量による閾値の上
回りの後で段階的もしくは連続的に再び上昇される。そ
の後で給電ユニットおよび/または電気機器が、その通
常の温度領域に再び達した時には、作業過程が電気機器
の最大電力でもって続けられる。
【0010】
【実施例】次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳
細に説明する。
【0011】図1に示されているブロック回路図は、電
気機器1、例えば電動工具(電動ドライバ、電動ドリ
ル、電動鋸、研磨機など)とそのモータの駆動のための
エネルギーを供給する給電ユニット2を示している。こ
の給電ユニット2は、再充電可能な蓄電池か電源パック
であてもよい。この給電ユニット2に、もしくはこの給
電ユニット2内には、温度センサ3が設けられている。
この温度センサ3は、蓄電池2の目下の温度を検出し、
温度値T0として評価回路4に供給する。さらに、電気
機器1内でも、1つまたは複数の構成要素の温度T1が
測定され得る。それに対しては1つまたは複数の温度セ
ンサが用いられ、それらのうちから図1では1つの温度
センサ5がシンボリックに示されている。電気機器1内
で測定された温度値T1も同じように評価回路4に伝送
される。給電ユニット2および/または電気機器1内の
温度T0,T1を直接測定する代わりに、これらの温度
に依存した別の特性量を検出して評価回路4に供給する
こともできる。そのような温度に依存する特性量、すな
わちこれらの温度を推定できるパラメータとは、例えば
モータによって消費される電流に結び付く蓄電池の放電
電流や電気機器のモータ回転数またはモータトルクであ
る。
【0012】給電ユニット2と電気機器1の間の電流回
路の中には、電流制限回路6が設けられており、この回
路によって電気機器1に消費される最大電流I、つまり
当該電気器の電力消費が可変に低減できる。この電流制
限回路6は、評価回路4によって活動化され、測定され
た温度Tまたはこの温度に依存する特性量が所定の閾値
温度を記録すると直ちに作動する。ここでは一般的に単
に温度Tと称するが、これは、専ら給電ニット2内で測
定される温度T0、あるいは電気機器1内で測定される
温度T1、もしくはこれらの2つの測定温度T0,T1
から導き出された温度値(例えば平均値形成によって)
であり得る。以下の明細書では専ら温度Tとだけ称する
ものとする。評価回路4と電流制限回路6の正確な作動
形態は、図2および図3に基づいて以下の明細書で説明
する。
【0013】図2には、温度Tの時間経過7が示されて
おり、図4には、電気機器1に消費される給電ユニット
2からの電流Iの段階的な経過8と連続的な経過9が示
されている。ここでは電流Iについて述べるが、これは
電気機器1が最大電力を発揮する時に受入れる電流を意
味する。
【0014】図2から見て取れるように、温度Tは、時
点t1で所定の閾値S1を上回って上昇している。評価
回路4はこの閾値の上回りを記録し、相応の情報を電流
制限回路6に送出する。このことに応働して、電流制限
回路6は電流Iを値Iから段階的(経過特性8)また
は連続的(経過特性9)に低減する。この電流値I0
は、電気機器1が最大電力のもとで消費する電流であ
る。このことは例えば電気機器1に接続された蓄電池2
の放電にあたり、過熱を引き起こさない。電流Iが段階
的か連続的に低減されることによって、温度Tの上昇が
平坦になり続け、温度Tは時点t2で閾値S1以下に低
下する。評価回路4は、温度Tが閾値S1を下回った通
知を受けると直ちに、電流制限回路6に、電気機器1の
消費電流Iの低減を停止させ、同時に段階的もしくは連
続的な引上げを促す。温度Tが、設定された閾値S1を
再び下回るのに要する時間が長引く可能性もある。その
時には電流Iがさらに電気機器1の完全な遮断1まで低
減される。
【0015】電流Iの段階的もしくは連続的な低減を終
了させるための電流制限回路6のトリガは、評価回路4
において設定される第2の閾値S2であってもよい。こ
れは、電流Iの低減をトリガする第1の閾値S1の下方
に存在する。図2中の破線で示された経過特性7aは、
このより低い閾値S2を温度Tがより遅い時点t2′で
下回ることを表わしている。この時点t2′からは電流
Iが再び上昇を開始する。
【0016】当該明細書並びに請求項において記載され
ている閾値S1,S2は、具体的な固有値である必要は
なく、それらは所定の値域(レンジ)であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】電気機器の電力をその給電ユニットもしくは固
有の構成要素の温度に依存して制御するための装置をブ
ロック回路図で示したものである。
【図2】温度経過特性を表わした図である。
【図3】電気機器によって消費された電流の段階的な経
過と連続的な経過を示した図である。
【符号の説明】
1 電気機器 2 給電ユニット 3 温度センサ 4 評価回路 5 温度センサ 6 電流制限回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー グラウニング ドイツ連邦共和国 アイヒタール−グレッ ツィンゲン フローシェゲルト 11 Fターム(参考) 5H410 BB01 BB06 CC02 DD02 DD06 EB15 EB37 FF07 FF14 FF18 FF22 JJ05 LL09 5H730 AA05 AA12 AS13 FD61 FF13 FG25 XX19 XX38 XX47

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気機器の温度に依存した電力制御のた
    めの方法において、 当該電気機器(1)に接続された給電ユニット(2)の
    温度(T0,T)またはこの温度に依存した特性量を求
    めるか、および/または当該電気機器(1)の1つまた
    は複数の構成要素の温度(T1,T)またはこの温度に
    依存した特性量を求め、 そのようにして求められた温度(T0,T1,T)また
    はこれらの温度に依存した特性量が、所定の閾値(S
    1)を上回った場合には、 前記電気機器(1)によって消費される電力(I)を、
    前記温度(T0,T1,T)かまたはそれらに依存した
    特性量が前記所定の閾値(S1)またはこれよりも低い
    閾値(S2)を再び下回るまで、低減させるようにした
    ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記電気機器によって消費される電力
    (I)を、段階的(8)に低減するようにした、請求項
    1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記電気機器によって消費される電力
    (I)を、連続的(9)に低減するようにした、請求項
    1記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記電気機器によって消費される電力
    (I)を、前記温度(T0,T1,T)またはそれらに
    依存した特性量が閾値(S1,S2)を再び下回った後
    で、段階的(8)にまたは連続的(9)に再び高めるよ
    うにした、請求項1から3いずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記電気機器によって消費される電力の
    開ループ制御ないし閉ループ制御を、当該電気機器
    (1)に供給される電流(I)を介して行うようにし
    た、請求項1から4いずれか1項記載の方法。
  6. 【請求項6】 電気機器の温度に依存した電力制御のた
    めの装置において、 当該電気機器(1)に接続された給電ユニット(2)の
    温度(T0,T)またはこの温度に依存した特性量、お
    よび/または当該電気機器(1)の1つまたは複数の構
    成要素の温度(T1,T)またはこの温度に依存した特
    性量を、検出するための第1の手段(3,5)を有し、
    さらに、 そのようにして求められた温度(T0,T1,T)また
    はこれらの温度に依存した特性量が、所定の閾値(S
    1)を上回った場合に、前記電気機器(1)によって消
    費される電力(I)を、前記温度(T0,T1,T)か
    またはそれらに依存した特性量が前記所定の閾値(S
    1)またはこれよりも低い閾値(S2)を再び下回るま
    で、低減させる第2の手段(4,5)を有していること
    を特徴とする装置。
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