[发明专利]传感器装置和用于其运行的方法

说明书

本发明涉及一种传感器装置(5)及其运行方法。传感器装置(5)包括用于向传感器装置(5)供能的供能电池(7)，可检测供能电池(7)的运行状态数据的传感器单元(8)以及可将运行状态数据传输至评估系统(17)的通信单元(9)。在该方法中，利用传感器单元(8)在不同的测量时间点(t1、t2)检测供能电池(7)的运行状态数据，该运行状态数据通过通信单元(9)发送到评估系统(17)，并由评估系统(17)测定传感器装置(5)的能量需求并基于运行状态数据和能量需求生成用于传感器装置(5)的优化运行的操作推荐。

技术领域

本发明涉及一种电池驱动的传感器装置和用于运行这种类型的传感器装置的方法。具体地，本发明涉及一种用于监控驱动系统、尤其是用于监控电机的传感器装置，以及一种用于运行这种传感器装置的方法。

背景技术

尤其地，用于监控电机的传感器装置被称为智能传感器盒或状态监控盒(CM盒)，并检测测量数据，例如振动或温度。为了避免或减少布线量，此类传感器装置通常具有用于为其供能的电池和无线通信装置，特别是用于无线传输测量数据的装置，例如用于通过符合Bluetooth或WLAN标准的无线电信号进行通信的通信装置(WLAN＝无线局域网络)。

在此，电池被理解为表示基于电化学的电能储存器，其可以被设计为可充电的或不可充电的。尤其地，在此属于这种电池的有蓄电池。用于传感器装置的电池是根据传感器装置的期望能量需求以及传感器装置的假定温度曲线来设计的，尤其是在传感器装置的电池容量和放电电流方面来进行设计。就蓄电池而言，除放电电流外，许多其他影响变量也会影响蓄电池的存储容量，例如温度、老化效应、恢复效应、蓄电池内阻损耗的增加以及蓄电池中电化学过程和电荷传输过程的速度受限。为了以针对传感器装置来最优地设计蓄电池，因此也必须考虑这些影响变量。

然而，许多这些与电池设计有关的量，事先只能非常困难地进行估计或以高度的不确定性来进行估计。例如，传感器装置的能量需求包括用于获取和处理测量数据的能量需求以及(无线电)通信的能量需求。在估计能量需求时，还必须考虑：传感器装置通常以具有不同运行模式的混合运行的方式来运行，这些运行模式在其各自的能量需求方面彼此不同。在单个运行模式的实际运行中分配到各个运行模式的运行时间以及伴随于此分至相应运行模式的总能量需求事先很难估计，因为例如在利用传感器装置进行监控的驱动系统的关键运行状态下，需要在短时间内请求测量数据，以快速、可靠地监控驱动系统的状态。

此外，传感器装置的能量需求以及电池的容量和老化效果都与温度高度相关。但是，对传感器装置的温度的温度变化的预测也存在很大的不确定性。

因此，对于电池供能的传感器装置而言，预先可靠地确定最佳地适于传感器装置的实际运行的电池是极其困难的，并且实际上几乎是不可能的。因此，在传感器装置中的电池在传感器装置的运行期间通常被证实为不是规格不足就是规格过剩。在电池规格不足的情况下，传感器装置的功能受损，尤其是在为传感器装置提供的运行时间结束之前，传感器装置可能失效。在电池规格过剩的情况下，传感器装置通常没有被实施为成本最优的，因为使用了规格过高进而过于昂贵的电池。

公开文献US 2013/317659 A1描述了一种具有低功率远程传感器的分布式无线监控系统，该系统包括在传感器上的数据编码/压缩，以减少通过传输和存储的功耗。监控系统还包括事件控制的运行/数据协议、事件触发阈值和相关模板的远程配置、分布式处理选项以及通过网络时间服务的传感器时钟同步。

公开文献EP 2 830 145 A1描述了一种用于监控电池存储器的方法，该方法包括以下步骤：接收表征电池存储器系统特征的识别信息和指示至少一个电池存储器状态的特征数据；根据接收到的特征数据，从数据库中管理的老化模型中确定对应于至少一个电池存储器的老化模型，该模型显示更多电池存储设备的老化趋势；通过通信网络生成控制数据，以根据对应的老化模型在预定时间改善至少一个电池存储装置的老化状态；将生成的控制数据传输到电池存储系统；根据所传输的控制数据，控制电池存储系统中的至少一个电池存储器。

发明内容