專利名稱:具有熱緩沖的電池維護設備的制作方法
具有熱緩沖的電池維護設備
背景技術:
本發明涉及涉及蓄電池維護類型的電池維護設備。更加具體地,本發明涉及包括電負載的電池維護設備,電負載在使用期間由于流經電阻的電流而發熱。各種類型的電池維護設備是已知的并用于維護蓄電池。維護設備的示例包括電池測試器和電池充電器。一些電池維護設備包括諸如在使用期間產生熱的電負載等電元件。熱的產生是由于電流流經負載并且負載電阻使得從該電流產生熱。如果這種熱過度,則會損壞電池維護設備的組件。因此,必須使用技術來降低流經負載的電流和/或消散所產生的熱。在以下參考文獻中示出和描述了各種類型的電池維護設備
1975年3月25授予Champlin的美國專利No. 3,873,911 ;1975年9月30日授予Champlin的美國專利No. 3,909, 708 ;1989年3月28日授予Champlin的美國專利No. 4,816,768 ;1989 年 4 月 25 日授予 Champlin 的美國專利 No. 4,825,170 ;1989 年 11 月14日授予Champlin的美國專利No. 4,881,038 ;1990年3月27日授予Champlin的美國專利 No. 4,912,416 ;1992 年 8 月 18 日授予 Champlin 的美國專利 No. 5,140,269,;1994 年 8月30日授予的美國專利No. 5,343,380 ;1996年11月5日授予的美國專利No. 5,572,136 ;1996年11月12日授予的美國專利No. 5,574,355 ;1996年12月10日授予的美國專利No. 5,583,416 ;1996年12月17日授予的美國專利No. 5,585,728 ;1996年12月31日授予的美國專利No. 5, 589, 757 ; 1997年I月7日授予的美國專利No. 5, 592, 093 ; 1997年I月28日授予的美國專利No. 5,598,098 ;1997年8月12日授予的美國專利No. 5,656,920 ;1998年5月26日授予的美國專利No. 5,757,192;1998年10月13日授予的美國專利No. 5,821,756 ;1998年11月3日授予的美國專利No. 5,831,435 ; 1999年2月16日授予的美國專利No. 5, 871, 858 ;1999年6月22日授予的美國專利No. 5, 914, 605 ;1999年8月31日授予的美國專利No. 5,945,829 ;1999年12月14日授予的美國專利No. 6,002,238 ;2000年3月14日授予的美國專利No. 6,037,751 ;2000年3月14日授予的美國專利No. 6,037,777 ;2000年4月18日授予的美國專利No. 6,051,976 ;2000年6月27日授予的美國專利No. 6,081,098 ;2000年7月18日授予的美國專利No. 6,091,245 ;2000年8月15日授予的美國專利No. 6,104,167 ;2000年10月24日授予的美國專利No. 6,137,269 ;2000年12月19日授予的美國專利No. 6,163,156 ;2001年I月9日授予的美國專利No. 6,172,483 ;2001年I月9日授予的美國專利No. 6,172,505 ;2001年4月24日授予的美國專利No. 6,222,369 ;2001年5月I日授予的美國專利No. 6,225,808 ;2001年6月19日授予的美國專利No. 6,249,124 ;2001年7月10日授予的美國專利No. 6,259,254 ;2001年7月17日授予的美國專利No. 6,262,563 ;2001年9月25日授予的美國專利No. 6,294,896 ;2001年9月25日授予的美國專利No. 6,294,897 ;2001年10月16日授予的美國專利No. 6,304,087 ;2001年10月30日授予的美國專利No. 6,310,481 ;2001年11月6日授予的美國專利No. 6,313,607 ;2001年11月6日授予的美國專利No. 6,313,608 ;2001年11月13日授予的美國專利No. 6,316,914 ;2001年11月27日授予的美國專利No. 6,323,650 ;2001年12月11日授予的美國專利No. 6,329,793 ;2001年12月18日授予的美國專利No. 6,331,762 ;2001年12月18日授予的美國專利No. 6,332,113 ;2002年2月26日授予的美國專利No. 6,351,102 ;2002年3月19日授予的美國專利No. 6,359,441 ;2002年3月26日授予的美國專利No. 6,363,303 ;2002年4月23日授予的美國專利No. 6, 377,031 ;2002年5月21日授予的美國專利No. 6,392,414 ;2002年7月9日授予的美國專利No. 6,417,669 ;2002年7月23日授予的美國專利No. 6,424,158 ;2002年8月17日授予的美國專利No. 6,441,585 ;2002年8月20日授予的美國專利No. 6,437,957 ;2002年9月3日授予的美國專利No. 6,445,158 ;美國專利No. 6,456,045 ;2002年10月15日授予的美國專利No. 6,466,025 ;2002年10月15日授予的美國專利No. 6,465,908 ;2002年10月15日授予的美國專利No. 6,466,026 ;2002年11月22日授予的美國專利No. 6,469,511 ;2002年12月17日授予的美國專利No. 6,495,990 ;2002年12月24日授予的美國專利No. 6,497,209 ;2003年I月14日授予的美國專利No. 6,507,196 ;2003年3月18日授予的美國專利No. 6,534,993 ;2003年4月8日授予的美國專利No. 6,544, 078 ;2003年4月29日授予的美國專利No. 6,556,019 ;2003年5月20日授予的美國專利No. 6,566,883 ;2003年7月I日授予的美國專利No. 6,586,941 ;2003年7月22日授予的 美國專利No. 6,597,150 ;2003年9月16日授予的美國專利No. 6,621,272 ;2003年9月23日授予的美國專利No. 6,623,314 ;2003年10月14日授予的美國專利No. 6,633, 165 ;2003年10月21日授予的美國專利No. 6,635,974 ;2004年3月16日授予的美國專利No. 6, 707, 303 ;2004年5月18日授予的美國專利No. 6,737,831 ;2004年6月I日授予的美國專利No. 6,744,149 ;2004年7月6日授予的美國專利No. 6,759,849 ;2004年8月24日授予的美國專利No. 6,781,382 ;2004年9月7日遞交的美國專利No. 6,788, 025 ;2004年9月21日授予的美國專利No. 6,795,782 ;2004年10月19日遞交的美國專利No. 6, 805, 090 ;2004年10月19日遞交的美國專利No. 6,806,716 ;2005年2月I日遞交的美國專利No. 6,850,037 ;2005年2月I日遞交的美國專利No. 6,850,037 ;2005年3月22日遞交的美國專利No. 6,871,151 ;2005年4月26日授予的美國專利No. 6,885,195 ;2005年5月3日授予的美國專利No. 6,888,468 ;2005年5月10日授予的美國專利No. 6,891,378 ;2005年6月14日授予的美國專利No. 6,906,522 ;2005年6月14日授予的美國專利No. 6,906,523 ;2005年6月21日授予的美國專利No. 6,909,287 ;2005年7月5日授予的美國專利No. 6,914,413 ;2005年7月5日授予的美國專利No. 6,913,483 ;2005年8月16日授予的美國專利No. 6,930,485 ;2005年8月23日授予的美國專利No. 6,933, 727 ;2005年9月6日遞交的美國專利No. 6,941,234 ;2005年11月22日遞交的美國專利No. 6,967,484 ;2006年2月14日授予的美國專利No. 6,998,847 ;2006年2月21日授予的美國專利No. 7,003,410 ;2006年2月21日授予的美國專利No. 7,003,411 ;2006年3月14日授予的美國專利No. 7,012,433 ;2006年3月21日授予的美國專利No. 7,015,674 ;2006年4月25日授予的美國專利No. 7,034,541 ;2006年5月2日授予的美國專利No. 7,039,533 ;2006年6月6日授予的美國專利No. 7,058,525 ;2006年7月25日授予的美國專利No. 7,081,755 ;2006年9月12日授予的美國專利No. 7,106,070 ;2006年10月3日授予的美國專利No. 7,116,109 ;2006年10月10日授予的美國專利No. 7,119,686 ;以及2006年10月24日授予的美國專利No. 7,126,341 ;2006年12月26日授予的美國專利No. 7,154, 276 ;2007年4月3日授予的美國專利No. 7,198,510 ;2008年4月22日授予的美國專利No. 7,363,175 ;2007年4月24日授予的美國專利No. 7,208,914 ;2007年7月17日授予的美國專利No. 7,246,015 ;2007年11月13日授予的美國專利No. 7,295,936 ;2008年I月15日授予的美國專利No. 7,319,304 ;2008年4月22日授予的美國專利No. 7,363,175 ;2008年7月8日授予的美國專利No. 7,398,176 ;2008年8月5日授予的美國專利No. 7,408,358 ;2008年9月16日授予的美國專利No. 7,425,833 ;2008年11月4日授予的美國專利No. 7,446,536 ;2009年I月20日授予的美國專利No. 7,479,763 ;2009年3月3日授予的美國專利No. 7,498,767 ;2009年3月10日授予的美國專利No. 7,501,795 ;2009年3月17日授予的美國專利No. 7,505, 856 ;2009年6月9日授予的美國專利No. 7,545,146 ;2009年7月7日授予的美國專利No. 7,557,586 ;2009年9月29日授予的美國專利No. 7,595,643 ;2009年10月6日授予的美國專利No. 7,598,699 ;2009年10月6日授予的美國專利No. 7,598,744 ;2009年10月6日授予的美國專利No. 7,598,743 ;2009年11月17日授予的美國專利No. 7,619,417 ;2010年I月5日授予的美國專利No. 7,642,786 ;2010年I月5日授予的美國專利No. 7,642,787 ;2010年2月2日授予的美國專利 No. 7,656,162 ;2001 年 2 月 9 日遞交的題為 STORAGE BATTERY WITH INTEGRALBATTERY TESTER的美國專利序號No. 09/780, 146 ;2001年I月8日遞交的題為METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING BATTERY PROPERTIES FROM ⑶MPLEX IMPEDANCE/ADMITTANCE的美國專利序號No. 09/756, 638 ;2001年5月21日遞交的題為METHOD ANDAPPARATUS FOR TESTING CELLS AND BATTERIES EMBEDDED IN SERIES/PARALLEL SYSTEMS的美國專利序號No. 09/862, 783 ;2001年6月13日遞交的題為BATTERY TEST MODULE美國專利序號 No. 09/880,473 ;2002 年 I 月 8 日遞交的題為 BATTERY CHARGE CONTROL DEVICE的美國專利序號No. 10/042, 451 ;2002年3月28日遞交的題為APPARATUS AND METHOD FORCOUNTERACTING SELF DISCHARGE IN A STORAGE BATTERY 的美國專利序號No. 10/109, 734 ;2002 年 3 月 29 日遞交的題為 BATTERY TESTER WITH BATTERY REPLACEMENT OUTPUT 的美國專利序號 No. 10/112, 998 ;2002 年 10 月 2 日遞交的題為 ELECTRONIC BATTERY TESTER WITHRELATIVE TEST OUTPUT的美國專利序號No. 10/263,473 ;2002年12月5日遞交的題為BATTERY TEST MODULE的美國專利序號No. 10/310, 385 ;2003年9月2日遞交的題為ELECTRONIC BATTERY TESTER CONFI⑶RED TO PREDICT A LOAD TEST RESULT 的美國專利序號 No. 10/653,342 ;2000 年 9 月 I 日遞交的題為 SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLINGPOWER GENERATION AND STORAGE 的美國專利序號 No. 09/653, 963 ;2002 年 6 月 18 日遞交的題為 DAYTIME RUNNING LIGHT CONTROL USING AN INTELLIGENT POWER MANAGEMENTSYSTEM的美國專利序號No. 10/174, 110 ;2003年4月9日遞交的題為CURRENT MEASURINGCIRCUIT SUITED FOR BATTERIES 的美國專利序號 No. 10/258,441 ;2003 年 10 月 8 日遞交的題為 ELECTRONIC BATTERY TESTER WITH PROBE LIGHT 的美國專利序號 No. 10/681, 666 ;2004 年 3 月 2 日遞交的題為 METHOD AND APPARATUS FOR AUDITING A BATTERY TEST 美國專利序號 No. 10/791,141 ;2004 年 6 月 14 日遞交的題為 ENERGY MANAGEMENT SYSTEM FORAUTOMOTIVE VEHICLE的美國專利序號No. 10/867,385 ;2004年10月5日遞交的題為SCANTOOL FOR ELECTRONIC BATTERY TESTER 的美國專利序號 No. 10/958,812 ;2004 年 12 月 14日遞交的題為CELLTR0N ULTRA的美國專利序號No. 60/587,232 ;2004年12月21日遞交的題為 WIRELESS BATTERY MONITOR 的美國專利序號 No. 11/018, 785 ;2005 年 2 月 16 日遞交的題為 CUSTOMER MANAGED WARRANTY CODE 的美國專利序號 No. 60/653,537 ;2005 年 3 月 24日遞交的題為 OHMMETER PROTECTION CIRCUIT 的美國專利序號 No. 60/665, 070 ;2005 年 6月27日遞交的題為GEL BATTERY CONDUCTANCE COMPENSATION的美國專利序號No. 60,694,199 ;2005 年 7 月 11 日遞交的題為 WIRELESS BATTERY TESTER/CHARGER 的美國專利序號 No. 11/178,550 ;2005 年 8 月 4 日遞交的題為 PORTABLE TOOL THEFT PREVENTIONSYSTEM的美國專利序號No. 60/705, 389 ;2005年8月19日遞交的題為SYSTEM FORAUTOMATICALLY GATHERING BATTERY INFORMATION FOR USE DURING BATTERY TESTER/CHARGING的美國專利序號no. 11/207, 419 ;2005年8月29日遞交的題為AUTOMOTIVEVEHICLE ELECTRICAL SYSTEM DIAGNOSTIC DEVICE 的美國專利序號 No. 60/712,322 ;2005年 8 月 31 日遞交的題為 LOAD TESTER SIMULATION WITH DISCHARGE COMPENSATION 的美國專利序號 No. 60/713,168 ;2005 年 10 月 31 日遞交的題為 PLUG-IN FEATURES FOR BATTERYTESTERS的美國專利序號No. 60/731, 881 ;2005年10月31日遞交的題為AUTOMOTIVEVEHICLE ELECTRICAL SYSTEM DIAGNOSTIC DEVICE 的美國專利序號 No. 60/731,887 ;2005 年 12 月 14 日遞交的題為 BATTERY TESTER THAT CALCULATES ITS OWN REFERENCE VALUES的美國專利序號No. 11/304,004 ;2005年12月20日遞交的題為BATTERY MONITORINGSYSTEM的美國專利序號No. 60/751,853 ;2005年12月14日遞交的題為BATTERY TESTERWITH CALCULATES ITS OWN REFERENCE VALUES 的美國專利序號 No. 11/304,004 ;2005 年 12月20日遞交的題為BATTERY MONITORING SYSTEM的美國專利序號No. 60/751,853 ;2006年2 月 16 日遞交的題為 ELECTRONIC BATTERY TESTER WITH NETWORK COMMUNICATION 的美國專利序號 No. 11/356,443 ;2006 年 8 月 3 日遞交的題為 THEFT PREVENTION DEVICE FORAUTOMOTIVE VEHICLE SERVICE CENTERS 的美國專利序號 No. 11/498, 703 ;2006 年 8 月 29 日遞交的題為 AUTOMOTIVE VEHICLE ELECTRICAL SYSTEM DIAGNOSTIC DEVICE 的美國專利序號 No. 11/511,872 ;2006 年 12 月 12 日遞交的題為 BROAD-BAND LOff-CONDUCTANCE CABLESFOR MAKING KELVIN CONNECTIONS TO ELECTROCHEMICAL CELLS AND BATTERIES 的美國專利序號 No. 11/519,481 ;2006 年 9 月 25 日遞交的題為 STATIONARY BATTERY MONITORINGALGORITHMS的美國專利序號No. 60/847,064 ;2006年12月19日遞交的題為METHOD ANDAPPARATUS FOR MEASURING A PARAMETER OF A VEHICLE ELECTRONIC SYSTEM 的美國專利序號 No. 11/641,594 ;2007 年2 月 27 日遞交的題為 BATTERY TESTER WITH PROMOTIONFEATURE 的美國專利序號 No. 11/711,356 ;2007 年 6 月 11 日遞交題為 ALTERNATOR TESTER的美國專利序號No. 11/811,528 ;2007年7月17日遞交的題為BATTERY TESTER FOR HYBRIDVEHICLE的美國專利序號No. 60/950, 182 ;2007年9月20日遞交的題為ELECTRONICBATTERY TESTER FOR TESTING STATIONARY BATTERIES 的美國專利序號 No. 60/973,879 ;2007年10月31日遞交的題為BATTERY MAINTENANCE WITH PROBE LIGHT的美國專利序號No. 11/931,907 ;2007 年 12 月 6 日遞交的題為 STORAGE BATTERY AND BATTERY TESTER 的美國專利序號 No. 60/992,798 ;2008 年 4 月 9 日遞交的題為 BATTERY RUN DOWN INDICATOR的美國專利序號No. 12/099, 826 ;2008年6月16日遞交的題為KELVIN CLAMP FORELECTRONICALLY COUPLING TO A BATTERY CONTACT 的美國專利序號 No. 61/061,848 ;2008年7月7日遞交的題為BATTERY TESTERS WITH SECONDARY FUNCTIONALITY的美國專利序號 No. 12/168,264 ;2008 年 7 月 17 日遞交的題為 BATTERY TESTER FOR ELECTRIC VEHICLE的美國專利序號No. 12/174, 894 ;2008年9月4日遞交的題為ELECTRONIC BATTERY TESTEROR CHARGER WITH DATABUS CONNECTION 的美國專利序號 No. 12/204,141 ;2008 年 12 月 4 日遞交的題為 STORAGE BATTERY AND BATTERY TESTER 的美國專利序號 No. 12/328, 022 ;2009年 4 月 I 日遞交的題為 SYSTEM FOR AUTOMATICALLY GATHERING BATTERY INFORMATION 的美國專利序號No. 12/416,457 ;2009年4月I日遞交的題為INTEGRATED TAG READER ANDENVIRONMENT SENSOR的美國專利序號No. 12/416,453 ;2009年4月I日遞交的題為SIMPLIFICATION OF INVENTORY MANAGEMENT 的美國專利序號 No. 12/416,445 ;2009 年 6 月16 日遞交的題為 CLAMP FOR ELECTRONICALLY COUPLING TO A BATTEYR CONTACT 的美國專利序號 No. 12/485,459 ;2009 年 7 月 7 日遞交的題為 ELECTRONIC BATTERY TESTER 的美國專利序號 No. 12/498,642 ;2010 年 2 月 I 日遞交的題為 ELECTRONIC BATTERY TESTER 的美國專利序號 No. 12/697,485 ;2010 年 2 月 2 日遞交的題為 ELECTRONIC BATTERY TESTER 的美國專利序號No. 12/698,375 ;2010年2月25日遞交的題為METHOD AND APPARATU FORDETECTING CELL DETERIORATION IN AN ELECTROCHEMICAL CELL OR BATTEYR 的美國專利序號 No. 12/712,456 ;2010 年 3 月 8 日遞交的題為 BATTERY TESTER WITH DATABUS F ORCOMMUNICATING WITH VEHICLE ELECTRICAL SYSTEM 的美國專利序號 No. 61/311,485 ;2010年 3 月 15 日遞交的題為 USE OF BATTERY MANUFACTURE/SELL DATE IN DIAGNOSIS ANDRECOVERY OF DISCHARGED BATTERIES的美國專利序號No. 61/313,893 ;其全部內容通過引用合并于此。
發明內容
一種配置為維護蓄電池的電池維護設備。電連接將電池維護設備耦合至蓄電池。維護電路通過電連接耦合至電池,并且對電池執行維護。維護電路包括配置為從電池汲取電流的電負載。電流使電負載發熱。相變材料熱耦合至負載。相變材料具有特定熱指數,特定熱指數與溫度具有非線性關系,從而降低電負載的溫度變化率。
圖I是包括相變材料的電池維護電路的簡單框圖。圖2是用于包含圖I的相變材料的組件140的透視圖。圖3是圖2的組件的頂蓋的透視圖。圖4是圖2的組件的下外殼152的透視圖。圖5是圖2的組件的外部溫度與時間的圖。
具體實施例方式被設計為測試電池的測試器和充電器典型地包含某一類型的負載,要么是測量負載電壓和復蘇(bounce-back)的DC,要么是電導測試中使用的AC技術。在過去,一些類型的電池測試器已經采用了相對小的負載,該負載在大約I安培的量級上汲取電流。存在以下情況期望增大負載的尺寸以在10、20、50或甚至100安培的量級上汲取。這些較大負載可以用于克服例如在線UPS測試器中的顯著系統噪聲。
這些增大的負載的一個副作用是由于消散的能量而產生的大量熱,尤其是在與12伏特電池一同使用的情況下。可以使用風扇來使負載元件降溫。然而,這導致噪聲大、體積大且笨重的設備,并非我們所欣賞的“高科技”。本發明提供一種電池維護電路,具有配置為耦合至電池的電連接。維護電路配置為通過電連接對電池執行維護。電負載或其他熱產生元件包括在電池維護電路中。相變材料熱耦合至熱產生元件,并且配置為在發熱期間發生相變(即,固態到液態、液態到氣態、固態到氣態等)。這使相變材料具有特定熱指數,熱指數與溫度具有非線性關系。圖I是電池維護電路100的簡單框圖。在圖I中,電池維護電路100配置為作為電池測試器操作。然而,本發明不限于這種特定類型的電池維護電路100,并且例如可以包括電池充電器、或對電池執行維護并且包括熱產生元件的其他電路。在圖I中,電池維護電路100耦合至蓄電池102,蓄電池102具有端子104和106。蓄電池可以是任何類型的蓄電池。在示例特定配置中,蓄電池使用在車輛或備用電力系統中。車輛可以基于內燃機操作,或者可以使用蓄電池102中存儲的電來操作。車輛可以是 純電動車,或者可以是使用電池并通過內燃機供電的混合型車輛。電池維護電路100包括耦合至端子104和106的電連接器108。電負載110通過連接器108耦合至電池,并且從電池102接收電流L。模數轉換器112耦合至負載110,并配置為數字化模擬電壓,模擬電壓由于電流k出現在負載110上。將數字化的電壓值提供給微處理器114。微處理器114根據存儲器116中存儲的指令來操作。微處理器114還配置為使用可選的開關118,選擇性地將負載110耦合在電池102的端子104和106上。微處理器114配置為通過監視從電池汲取電流Il時出現在電池端子104和106上(因此,出現在負載110上)的電壓值,來對蓄電池102執行電池測試。在該配置中,負載110用于對蓄電池102執行“負載測試”。基于對存儲器116中存儲的編程指令,微處理器114對電池102執行測試,并且通過輸出電路120提供輸出。該輸出是與對電池執行的測試有關的測試結果輸出。例如測試可以通過顯示器提供給本地用戶提供,或者可以提供給遠程位置,或者傳遞給其他電路的電裝置。盡管圖I的電池維護電路100示作電池負載測試器,但是本發明不限于這種特定測試。在另一示例中,負載Iio用作強制功能(forcing function),以選擇性地從電池102汲取電流l·。連接器108被配置為開爾文連接器,并且微處理器114配置為測量電池102的動態參數。圖I示出了熱稱合至熱產生元件110的相變材料122。相變材料能夠吸收大量熱而同時保持恒定溫度。例如,一杯冰水。水的熱浸潰(將32度的冰變為32度的水所需的熱量)是水的比熱(將一定量的水的溫度改變I度所需的熱量)的近似80倍。換言之,對于引入冰中的每單位熱,冰在溫度上升高I度直到達到相變溫度為止。在相變溫度下,需要近似80個單位的熱來改變材料的溫度。對于液態到氣態過渡等中出現的相變存在類似特性。例如,與將水加熱I度相比,沸水明顯需要更多熱來從212度華氏溫度的水產生212度華氏溫度的蒸汽。冷卻循環利用了這種現象。本發明利用相變材料來降低電池維護電路100中的熱產生元件(例如,元件110)的發熱。適當地,選擇相變邊界在最大環境工作溫度以上但在維護電路100的任何部件的熱額定值或者操作者的生理舒適水平以下的材料。例如,根據其配方,石蠟是在近似130度華氏溫度從固態到液態過渡的相變材料。由于熱產生元件110產生熱,并且熱傳遞到相變材料122,因此,熱能大量地保持在材料122中以僅在較低溫度下存在。如果熱產生元件110連續操作,最終所有相變材料122在相變邊界上被轉換,并且溫度再開始上升。然而,電池維護電路100可以配置為具有僅間歇地產生熱的熱產生元件110。例如,可以周期性地去除施加到電池102的負載。這允許熱消散到較低溫度下的環境。圖2是包括相變材料122的相變材料組件140的透視圖。組件140由例如壓鑄鋁等金屬形成,并且填充有諸如石蠟等相變材料122。圖3和4是組件140的頂蓋150和下外殼152的內部透視圖。如圖3所示,頂蓋包括其上附著的負載電阻器154。如圖4所示,下外殼152包括其中形成的空腔156。該空腔156填充有相變材料122。該相變材料122應該放置為與熱產生元件110熱接觸。在這種情況下,熱產生元件110包括圖3中示出的負載電阻器154。注意,在圖3中,負載電阻器154包括突出物或鰭狀物160,突出物或鰭狀物160增加了負載電阻器154的表面積,從而·增強電阻器154與相變材料122之間的熱耦合。圖4還示出了填充孔170。這些填充孔170可以用于向空腔156填充相變材料122,隨后組裝組件140的頂蓋150和下外殼152。在通過填充孔170填充空腔156之后,可以密封填充孔。圖5是電流源耦合至組件140的電阻器154的情況下,溫度與時間的圖。圖5針對上蓋150和下外殼152示出了分開的制圖線。如圖5所示,組件140的外表面處的溫度穩定在相對低溫度下。在操作期間,電池維護電路100使熱產生元件110產生熱。這種熱被傳遞并由相變材料122接收。由于相變材料122的分攤,相變材料122的溫度與熱產生元件110的發熱非線性地相關。熱產生元件110有利地僅周期性產生熱,從而允許相變材料122中的熱消散到環境中。如果相變材料122的相已經改變,優選地在充分的時間上去除熱,從而允許相變材料122返回到其較低溫度下的相。盡管參照優選實施例描述了本發明,但是本領域技術人員應認識到可以在不背離本發明精神和范圍的前提下進行形式和細節的改變。盡管說明了電池測試器,但是本發明可以與任何類型的電池維護電路一同使用。
權利要求
1.一種配置為維護蓄電池的電池維護設備,包括 電連接,配置為耦合至蓄電池; 維護電路,配置為通過電連接耦合至電池,并且對電池執行維護,維護電路包括配置為從蓄電池汲取電流的電負載,電流使電負載發熱;以及 相變材料,熱耦合至負載,相變材料具有特定熱指數,特定熱指數與溫度具有非線性關系,從而降低電負載的溫度變化率。
2.根據權利要求I所述的電池維護設備,其中,維護電路包括配置為執行電池測試的電池測試電路。
3.根據權利要求2所述的電池維護設備,其中,電池測試包括負載測試。
4.根據權利要求2所述的電池維護設備,其中,電池測試基于使用電負載所提供的強制功能而產生的動態參數。
5.根據權利要求I所述的電池維護設備,其中,在包括相變材料的容器中承載電負載。
6.根據權利要求I所述的電池維護設備,其中,相變材料包括石蠟。
7.根據權利要求I所述的電池維護設備,其中,到電池的電連接包括開爾文連接。
8.根據權利要求I所述的電池維護設備,其中,維護電路包括電池充電器。
9.根據權利要求I所述的電池維護設備,其中,在來自電負載的熱所引起的發熱期間相變材料從固態過渡到液態。
10.一種用于維護蓄電池的方法,包括 將電池維護電路電連接到蓄電池; 使用電池維護電路對蓄電池執行維護,并且將來自蓄電池的電流汲取到電負載,并從而由于流經電負載的電流而產生熱; 將電負載所產生的熱耦合至相變材料,隨著相變材料從一種相過渡到另一種相,相變材料具有由于所施加的熱而以非線性方式變化的溫度曲線,并從而降低電負載的溫度變化率。
11.根據權利要求10所述的方法,其中,維護電路包括配置為執行電池測試的電池測試電路。
12.根據權利要求11所述的方法,其中,電池測試包括負載測試。
13.根據權利要求11所述的方法,其中,電池測試包括對使用電負載所提供的強制功能而產生的動態參數進行測量。
14.根據權利要求10所述的方法,其中,將電負載放置在包括相變材料的容器中。
15.根據權利要求10所述的方法,其中,相變材料包括石蠟。
16.根據權利要求10所述的方法,其中,到電池的電連接包括開爾文連接。
17.根據權利要求10所述的方法,其中,電池維護電路包括電池充電器。
18.根據權利要求10所述的方法,其中,在發熱期間相變材料從固態過渡到液態。
全文摘要
一種配置為維護蓄電池的電池維護設備(100)。電連接(168)將電池維護電路(100)耦合至蓄電池(102)。維護電路通過電連接(108)耦合至電池(102),并且對電池(102)執行維護。維護電路包括配置為從蓄電池(102)汲取電流的電負載(110)。電流使電負載(110)發熱。相變材料(122)熱耦合至負載(110)。相變材料(110)具有特定熱指數,特定熱指數與溫度具有非線性關系,從而降低電負載的溫度變化率。
文檔編號H01M10/48GK102948002SQ201180030045
公開日2013年2月27日 申請日期2011年5月27日 優先權日2010年6月18日
發明者凱文·I·貝特內斯 申請人:密特電子公司