DE102012112403A1

DE102012112403A1 - Akkumulatorbetriebenes Reinigungsgerät sowie Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Akkumulators

Info

Publication number: DE102012112403A1
Application number: DE201210112403
Authority: DE
Inventors: Andres Sauerwald
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-18
Also published as: ITMI20132083A1

Abstract

Die Erfindung betrifft zunächst ein akkumulatorbetriebenes Reinigungsgerät (1), beispielsweise Boden- oder Fensterreinigungsgerät, mit einem Akkumulator (10) und einer Ladestation (13), wobei der Akkumulator (10) bei elektrischer Verbindung des Reinigungsgerätes (1) mit der Ladestation (13) aufladbar ist, wobei weiter in dem Reinigungsgerät (1) programmgesteuert selbsttätig Routinen, wie An- und Abschalten eines Verbrauchers, wie etwa eines Gebläses (9) oder eines Bürstenantriebes, ablaufen können. Um ein akkumulatorbetriebenes Reinigungsgerät der in Rede stehenden Art weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass der Lade- und Entladestrom des Akkumulators (10) mittels eines in dem Reinigungsgerät (1) und/oder in der Ladestation (13) vorgesehenen Stromzählers erfassbar ist und dass das Reinigungsgerät (1) gegebenenfalls in Zusammenwirkung mit der Ladestation (13) so eingerichtet ist, dass selbsttätig ein definierter Lade- und Entladevorgang unter Erfassung der diesbezüglichen Stromwerte durchführbar ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Akkumulators (10) in einem Reinigungsgerät (1), beispielsweise Boden- oder Fensterreinigungsgerät.

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein akkumulatorbetriebenes Reinigungsgerät, beispielsweise Boden- oder Fensterreinigungsgerät, mit einem Akkumulator und einer Ladestation, wobei der Akkumulator bei elektrischer Verbindung des Reinigungsgerätes mit der Ladestation aufladbar ist, wobei weiter in dem Reinigungsgerät programmgesteuert selbsttätig Routinen, wie An- und Abschalten eines Verbrauchers, wie etwa eines Gebläses oder eines Bürstenantriebes, ablaufen können.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Akkumulators in einem Reinigungsgerät, beispielsweise Boden- oder Fensterreinigungsgerät, wobei der Akkumulator bei elektrischer Verbindung des Reinigungsgerätes mit einer Ladestation aufladbar ist, wobei weiter in dem Reinigungsgerät programmgesteuert selbsttätig Routinen, wie An- und Abschalten eines Verbrauchers, wie etwa eines Gebläses oder eines Bürstenantriebs, ablaufen können.
Akkumulatorbetriebene Reinigungsgeräte der in Rede stehenden Art sind bekannt, so beispielsweise in Form von selbsttätig verfahrbaren Bodenreinigungsgeräten (beispielsweise DE 102 42 257 A1 ), wie darüber hinaus auch in Form von akkumulatorbetriebenen, handgeführten Sauggeräten, sogenannten Akku-Saugern (beispielsweise DE 10 2012 100 866 A1 ). Diese Geräte verfügen über eine Ladestation, an welcher unter elektrischer Verbindung mit dem Reinigungsgerät eine elektrische Aufladung des in dem Gerät bevorzugt zumindest nicht werkzeuglos entfernbaren Akkumulators durchführbar ist. Insbesondere im Zusammenhang mit selbsttätig verfahrbaren Bodenreinigungsgeräten, darüber hinaus gegebenenfalls auch im Zusammenhang mit selbsttätig verfahrbaren Fensterreinigungsgeräten, ist es weiter bekannt, diese Geräte mit selbsttätigen Routinen zu versehen, die, beispielsweise in Abhängigkeit von dem Bodenbelag oder eines Verschmutzungsgrades der zu reinigenden Fläche, Abläufe abrufen, wie beispielsweise das An- oder Abschalten des Sauggebläses und/oder eines Bürstenantriebs und/oder eines Antriebs zum Auftrag einer Flüssigkeit oder dergleichen.
Im Hinblick auf den bekannten Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein akkumulatorbetriebenes Reinigungsgerät sowie ein Verfahren der in Rede stehenden Art weiter zu verbessern, dies weiter bevorzugt insbesondere hinsichtlich einer möglichen Ermittlung des Akkumulatorzustandes.
Eine mögliche Lösung der Aufgabe ist nach einem ersten Erfindungsgedanken bei einem Reinigungsgerät gegeben, bei welchem darauf abgestellt ist, dass der Lade- und Entladestrom des Akkumulators mittels eines in dem Reinigungsgerät und/oder in der Ladestation vorgesehenen Stromzählers erfassbar ist und dass das Reinigungsgerät gegebenenfalls in Zusammenwirkung mit der Ladestation so eingerichtet ist, dass selbsttätig ein definierter Lade- und Entladevorgang unter Erfassung der diesbezüglichen Stromwerte durchführbar ist.
Bezüglich des Verfahrens ist darauf abgestellt, dass durch selbsttätiges Ablaufen einer vorgegebenen Lade- und Entladeroutine Messwerte erfasst und gespeichert werden, die zeitversetzt mittels eines Computers ausgewertet werden.
Zufolge dieser Ausgestaltung ist das Reinigungsgerät insbesondere im Zusammenhang mit der Ladestation so ausgebildet, dass eine günstige Ermittlung der Akkumulator-Kapazität erreicht werden kann. Der Lade- und Entladestrom des Akkumulators innerhalb des Reinigungsgerätes ist insbesondere zur Dokumentation des Akkumulatorzustandes mittels eines Stromzählers erfassbar, dies weiter bevorzugt ohne dass das Reinigungsgerät und/oder die Ladestation im Zuge dieser Erfassung an ein diesbezügliches Auswertegerät, beispielsweise einen Computer, angeschlossen sein muss. Bevorzugt werden die erfassten Stromwerte gespeichert, insbesondere zwischengespeichert in dem Reinigungsgerät und/oder in der Ladestation, dies weiter bevorzugt zur zeitlich versetzten Auswertung mittels eines zu diesem Zwecke anschließbaren Computers oder dergleichen. Die Auswertung kann auch nach einer entsprechenden Datenübertragung, weiter bevorzugt einer drahtlosen Datenübertragung vom Reinigungsgerät und/oder von der Ladestation zu einem die entsprechende Software aufweisenden Computer oder dergleichen erfolgen. Die Stromwerte, insbesondere Lade- und Entladestromwerte, werden bevorzugt im Zuge eines definierten Lade- und Entladevorganges gemessen, wozu in weiter bevorzugter Ausgestaltung eine programmgesteuerte selbsttätige Routine innerhalb des Reinigungsgerätes aufgerufen wird. So wird weiter bevorzugt gezielt ein Verbraucher des Reinigungsgerätes eingeschaltet, um während des Betriebs den Entladestrom zu messen. Das Reinigungsgerät ist entsprechend ausgelegt zum selbsttätigen, d. h. autarken und autonomen Erfassen des Akkumulatorzustandes, welche Prüfroutine beispielsweise in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt werden kann, wobei die erfassten Messwerte in einem bevorzugt nicht flüchtigen Speicher abgelegt werden, zur zeitlich versetzt vorgesehenen Analyse derselben. Alternativ erfolgt die Auslösung der Prüfungsroutine ferngesteuert, beispielsweise über einen Computer, der zunächst allein dazu genutzt wird, die Prüfroutine innerhalb des Reinigungsgerätes und/oder der Ladestation aufzurufen. Während des Prüfprozesses ist der Anschluss des Computers an das Gerät beziehungsweise an die Ladestation nicht notwendig.
Vielmehr wird bevorzugt erst lediglich zum Zwecke der Auswertung der erfassten Werte eine (erneute) Verbindung zu dem Computer hergestellt.
In vorteilhafter Weise werden bei einem Reinigungsgerät sowie zur Durchführung des Verfahrens zum Zustandstest des Akkumulators geräteinterne und/oder ladestationsinterne Komponenten genutzt, insbesondere Komponenten zur definierten Entladung des Akkumulators, wie beispielsweise ein Gebläse oder ein Bürstenantrieb. Darüber hinaus werden bevorzugt in vorteilhafter Weise auch für den üblichen Geräteprozess vorgesehene Routinen des Gerätes und/oder der Ladestation genutzt.
Zur Erfassung der jeweiligen Stromwerte, insbesondere der Ladestromwerte, wird in bevorzugter Ausgestaltung ein Coulomb-Zähler genutzt.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, die aber lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt. Auf der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische Perspektivdarstellung betreffend ein akkumulatorbetriebenes Reinigungsgerät in Zuordnungsstellung zu einer Ladestation sowie einen mit dem Gerät beziehungsweise der Ladestation kommunizierender Computer;
2 das Reinigungsgerät in einer schematischen Schnittdarstellung gemäß Linie II-II in 1, in Kontaktstellung zu der Ladestation.
Dargestellt und beschrieben ist ein akkumulatorbetriebenes Reinigungsgerät 1, insbesondere in Form eines selbsttätig verfahrbaren Bodenreinigungsgeräts. Weiter weist das Reinigungsgerät 1 ein Chassis 2 und eine das Chassis 2 überdeckende Haube 3 auf. Den Chassisboden 4 durchsetzt eine quer zur üblichen Verfahrrichtung ausgerichtete, um eine Horizontalachse drehbare Bürste 5. Diese dient zur Bürstenbearbeitung des zu reinigenden Bodens 6. Der durch die Bürste 5 gelöste Schmutz wird einem Saugkanal 7 zugeführt. Die Bürste 5 liegt hierbei in einem sich nach unten zum zu pflegenden Boden 6 hin öffnenden Saugmund 8 ein.
Die im Saugbetrieb in dem Saugkanal 7 herrschende Saugluftströmung wird aufgebaut mittels eines in dem Reinigungsgerät 1 integrierten Sauggebläses 9. Gespeist wird dieses über einen in dem Reinigungsgerät 1 aufgenommenen Akkumulator 10, der darüber hinaus auch zur Speisung von Elektromotoren zum Antrieb von Verfahrrädern 11 dient. Weiter dient der Akkumulator 10 der Versorgung einer nicht dargestellten Elektronik in dem Reinigungsgerät 1, insbesondere zur Steuerung desselben.
Die Bürste 5 wird über einen nicht dargestellten Elektromotor angetrieben.
Die gelösten Schmutz- und Staubpartikel werden während der Reinigungsfahrt über den Saugluftstrom, den Saugkanal 7 durchsetzend einer Staubsammelkammer 12 zugeführt.
Dem Reinigungsgerät 1 ist weiter eine Ladestation 13 zugeordnet. Diese ist bevorzugt durch das Reinigungsgerät 1 selbsttätig anfahrbar, insbesondere zum Zwecke des Aufladens des geräteseitigen Akkumulators 10.
In der in 2 schematisch dargestellten Andockposition ist eine elektrische Verbindung hergestellt zwischen dem geräteseitigen Akkumulator 10 und der Ladestation 13, welche wiederum, insbesondere einen Transformator sowie bevorzugt eine Regelelektronik aufweisend über ein Netzanschlusskabel 14 an das Haushaltsstromnetz angeschlossen ist.
Insbesondere in dieser Andockposition des Gerätes 1 an der Ladestation 13 ist eine Verbindung zwischen dem Gerät 1 und/oder der Ladestation 13 und einem Computer 15 herstellbar. Bei dem Computer kann es sich um einen üblichen PC, ein Notebook oder auch ein Smartphone oder dergleichen handeln.
Die Verbindung kann hierbei über ein Kabel erfolgen, wozu das Reinigungsgerät 1 und/oder die Ladestation 13 einen entsprechenden Steckanschluss aufweist, beispielsweise einen USB-Anschluss. Bevorzugt wird eine drahtlose Verbindung zwischen Computer 15 und Gerät 1 beziehungsweise Ladestation 13. Eine derartige drahtlose Verbindung kann eine Wlan- oder weiter beispielsweise eine Bluetooth-Verbindung sein.
Über diese Verbindung wird durch den Benutzer bevorzugt ein vorgegebenes Kommando beziehungsweise ein vorgegebener Code insbesondere an das Reinigungsgerät 1 gesandt. Daraufhin führt das Reinigungsgerät 1 selbsttätig die nachfolgend aufgeführten, bevorzugten Schritte durch.
Zunächst wird der Akkumulator 10 unter Nutzung der Ladestation 13 vollständig geladen. Der hierbei über einen Stromzähler (Coulumb-Zähler) erfasste Ladestrom wird in einem bevorzugt nicht flüchtigen Speicher des Reinigungsgerätes 1 und/oder der Ladestation 13 abgespeichert.
Hiernach startet das Ladegerät 1 in bevorzugter Ausgestaltung selbsttätig einen Verbraucher, so vorzugsweise das Sauggebläse 9, da dieses im Vergleich zu weiteren Verbrauchern des Reinigungsgerätes leise ist und relativ viel Strom verbraucht. Mittels des Stromzählers wird die von dem Verbraucher entnommene Leistung beziehungsweise der Entladestrom erfasst und gespeichert. Ist die untere Stromentnahmespannung erreicht, so wird der Wert des Stromzählers gespeichert.
Das Reinigungsgerät 1 startet hiernach bevorzugt unter definierten Bedingungen den zweiten Voll-Ladezyklus unter Nutzung der Ladestation 13. Auch hier wird beim Erreichen der Ladeschlussspannung der Wert des Stromzählers ausgewertet und bevorzugt abgespeichert.
Die vorbeschriebenen Abläufe starten bevorzugt selbsttätig nacheinander folgend allein zufolge Erfassen eines entsprechenden Auslösebefehls durch den Computer, welcher Computer 15 für den eigentlichen Akkumulator-Test nicht mit dem Reinigungsgerät 1 in Verbindung stehen muss. Der Computer 15 dient entsprechend zunächst allein als Auslöser dieser Routine.
Das Reinigungsgerät 1 zeigt in bevorzugter Ausgestaltung mittels einer Leuchte 16, beispielsweise in Form einer LED, dass die Routine zur Bestimmung des Alterungszustandes des Akkumulators 10 beendet ist. Dies kann durch Aufleuchten oder Blinken der Leuchte 16 angezeigt werden.
Beim nächsten Kontakt mit dem Computer werden die gesammelten und in dem internen Speicher des Reinigungsgerätes 1 und/oder der Ladestation 13 gespeicherten Daten an den Computer 15 übergeben. Der Nutzer des Computers 15 kann hiernach den tatsächlichen Zustand des Akkumulators 10 unter definierten Bedingungen ohne weiteres Messequipment auswerten.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
Bezugszeichenliste

1: Reinigungsgerät
2: Chassis
3: Haube
4: Chassisboden
5: Bürste
6: Boden
7: Saugkanal
8: Saugmund
9: Sauggebläse
10: Akkumulator
11: Verfahrrad
12: Staubsammelkammer
13: Ladestation
14: Netzanschlusskabel
15: Computer
16: Leuchte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10242257 A1 [0003]
DE 102012100866 A1 [0003]

Claims

Akkumulatorbetriebenes Reinigungsgerät (1), beispielsweise Boden- oder Fensterreinigungsgerät, mit einem Akkumulator (10) und einer Ladestation (13), wobei der Akkumulator (10) bei elektrischer Verbindung des Reinigungsgerätes (1) mit der Ladestation (13) aufladbar ist, wobei weiter in dem Reinigungsgerät (1) programmgesteuert selbsttätig Routinen, wie An- und Abschalten eines Verbrauchers, wie etwa eines Gebläses (9) oder eines Bürstenantriebes, ablaufen können, dadurch gekennzeichnet, dass der Lade- und Entladestrom des Akkumulators (10) mittels eines in dem Reinigungsgerät (1) und/oder in der Ladestation (13) vorgesehenen Stromzählers erfassbar ist und dass das Reinigungsgerät (1) gegebenenfalls in Zusammenwirkung mit der Ladestation (13) so eingerichtet ist, dass selbsttätig ein definierter Lade- und Entladevorgang unter Erfassung der diesbezüglichen Stromwerte durchführbar ist.
Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Akkumulators (10) in einem Reinigungsgerät (1), beispielsweise Boden- oder Fensterreinigungsgerät, wobei der Akkumulator (10) bei elektrischer Verbindung des Reinigungsgerätes (1) mit einer Ladestation (13) aufladbar ist, wobei weiter in dem Reinigungsgerät (1) programmgesteuert selbsttätig Routinen, wie An- und Abschalten eines Verbrauchers, wie etwa eines Gebläses (9) oder eines Bürstenantriebs, ablaufen können, dadurch gekennzeichnet, dass durch selbsttätiges Ablaufen einer vorgegebenen Lade- und Entladeroutine Messwerte erfasst und gespeichert werden, die zeitversetzt mittels eines Computers (15) ausgewertet werden.