專利名稱：用于改進在低外界溫度下充電電池的電流輸出性能的電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1前序部分所述的電路，即改進充電電池電流輸出性能的電路。
DE. 9012327U文獻中公開了一種用于改進在低外界溫度下的充電電池的電流輸出性能的電路。這種電路作為加熱元件包括一個大功率晶體管，它液密地和耐酸地固定在電池內部的一個冷卻器上，并且當電池加熱時，該晶體管由電源供電。
DE3340882C1文獻中提供了一種通過熱敏電阻用于溫度調節式電池加熱器的裝置，它與電池具有良好的熱接觸，并且與之并聯電連接。
本發明的目的是提供一種電路配置，使未充電的電池在低室外溫度中斷較長的情況下具有有效的起動性能。
這個問題已由本文開頭所提及的電路得以解決，該電路采用溫度傳感器控制與電池的連接，該連接帶有一個標定電池充電電壓的電路，這個電路在未充電的時間間隔內由電池充電，在這個電路中，為使電池能輸出大電流，特別是在低室外溫度下，利用充電電流改善電池性能。充電電壓首先通過一個相應的電路從電池電壓提取，從而使電池電壓升高。由于電池內阻的作用，充電電流產生一個明顯的溫升，不過在低室外溫度下運行性能的改善首先不是由于此溫升，而是由于流過內阻的充電電流的作用。上述的電池的再充電(“Ruckladung”)特別適用于牽引電池，和用于驅動電機的電池，這些電機直接用于驅動汽車或作功機械。
如果在低室外溫度下為改善工作性能而需加熱電池，則在各電池內有目的地配裝液密的和耐酸的加熱膜，當電流流過時這些膜被加熱。特別是作為加熱元件可以在冷卻器上裝有液密的和耐酸的大功率晶體管，它位于電池內部，它的控制電極是由一個溫度調節電路控制的。
當該加熱元件進行開和關擺動操作時，電流也產生擺動，其擺動頻度和持續時間與各個電池的大小和類型是相匹配的，這樣是很有利的。如上所述，在加熱元件下面顯然是充好電的電池，通過流過電流和沒有電流兩種狀態間的交換，引起溫度的相關變化，從而與恒定加熱相比，很好地避免了電池極板的效率變差的硫酸化問題(Sulfatieren)。所述通流周期，再循環電壓和再循環電流是與各電池類型和電池大小相一致的，從而改善了獲取大電池電流性能和在低室外溫度下的工作性能。這樣可以在制造電池時避免產生不希望有的強鼓冷風的狀況。通過電池使電流振蕩也可在較高的溫度下采用，以獲得改進的性能。這時就不必加熱該電池。因此振蕩的通流性能顯示了一種用于改善工作性能的發明途徑，它不只局限用于極低的室外溫度。
為了在不放電的時刻給電池充電，將電池有目的地與一個振蕩電路相連接，該電路可將電池電壓轉變成為一個更高的電壓，這個電路至少附加連接一個可充到較高電壓的儲能器，它根據由溫度傳感器測得的溫度和電池電壓可與電池接通。于是該振蕩電路相應于各電池類和電池大小的充電電流強度產生一個充電電壓。
在另一個使電池有效地再循環的實施例中，各電池通過開關元件可與至少兩個儲能器相連接，這些儲能器是可充電式的，接在具有電池電壓的并聯電路內，它隨著由溫度傳感器測得的溫度和電池電壓的變化，由與電池串聯的開關元件控制接通。在裝有多個電池的情況下，利用太陽能電池組，這些電池也能通過相應的開關組件相互連接，使電池能交替地從其它電池獲得充電電流。
可用作充電電壓的存儲媒體主要是大容量的電容器或充電電池，例如鎳-鎘或鋰電池。
其它的更佳的構型和獨有的需保護的特征描述在權利要求中。
本發明的進一步細節、優點和特征不僅體現在權利要求中，也不只體現在從這些特征推出的和/或組合的特征中，而且體現在下列用附圖表示的優越實施例的說明書內容中。
附圖為
圖1一個電池加熱裝置的電路圖，圖2帶有頂蓋和裝有加熱元件的電池箱的縱斷面圖，圖3加熱元件中產生振蕩電流的發生電路的線路框圖。
圖4在電池中產生再循環電流的電路線路框圖，圖5電池中產生再循環電流的另一電路線路框圖，圖6a沿縱剖面的電池的一個壁，圖6b沿縱剖面的電池壁的另一實施形式，圖7沿縱剖面的電池壁的另一實施形式，圖8圖7所示的壁沿線Ⅱ的剖面圖，圖9電池壁剖面的另一實施形式，圖10一個電池單元的橫剖面圖。
一個電池加熱裝置包括作為加熱元件的一個雙極(bipolaren)大功率晶體管(10)，以下均簡稱為晶體管(10)。該晶體管例如為PnP型，它的發射極通過一根導線(12)接到一個可充電的電池(16)的正極(14)上，晶體管(10)固定在一個例如為一金屬薄板的冷卻器(18)上。晶體管(10)的集電極通過一根導線(19)與一個測量電阻(20)串聯后接到電池(16)的負極(22)上，該晶體管的基極串接兩個電阻(24)、(26)后接到第一差分放大器(28)的輸出端，它帶有電池(16)的工作電壓。晶體管(10)的基極又串接兩個電阻(30)和(32)后接到溫度調節電路(34)的輸出端。該溫度調節電路(34)的輸出端還經由一二極管(36)接至電阻(24)和(26)的中間連接點上。這個二極管(36)的陽極位于溫度調節電路的輸出側。
裝置(38)具有一個用于控制電池電壓處于如12伏的下極限值的二極管(40)，它的陰極側連到電阻(30)，(32)中間的帶點上。另一裝置(42)具有一個用于控制電池電壓處于如13.75伏的上限電壓值的二極管(44)，它接到電阻(30)、(32)的公共連接點處。
一個齊納二極管(48)與電阻(46)串接后連接到電池(16)的電極(14)上，它為裝置(42)中的差分放大器(50)的倒相輸入和為裝置(38)中的差分放大器(52)的非倒相輸入提供一個穩定的電壓。該差分信號放大器(50)輸出到二極管(44)并接有一個用于非倒向輸入的反饋電阻(54)，該電阻抽取兩串接電阻(56)、(58)之間的電壓，電阻(56)、(58)與另兩個電阻(60)、(62)串聯后接到兩個極(14)、(22)上。由電阻(60)和(62)的中間節點上抽取一個電壓作為差頻放大器(52)的倒相輸入，它的輸出則通過一個電阻(64)反饋到非倒相的電路輸入端，五個電阻(66)、(68)、(70)、(72)和(74)相串聯后與齊納二極管(48)相并聯連接。
電阻(66)至(74)構成一個橋式電路的一半，另一半由一個包括如NTC-電阻的熱敏電阻(76)和電阻(78)的共同連接點向溫度調節電路(34)的差分放大器(80)輸入一個非倒相的功率。
差頻放大器(80)的倒相輸入經由一電阻(82)接到電阻(72)、(74)的共同連接點上，該差頻放大器(80)包括一個反饋電阻(84)、其輸出接到電阻(32)和二極管(36)上。
由電阻(86)、(88)組成的一個電壓分壓器跨接在兩極(14)、(22)上，一個電容器(90)并聯與電阻(86)連接。電阻(86)、(88)構成的分壓器抽頭一方面接到差分放大器(92)的非倒相輸入端，另一方面接到差分放大器(94)的倒相輸入端。該差分放大器(92)的倒相輸入端連接到電阻(60)(62)的共同連接處。該差分放大器(94)的非倒相輸入端連接到電阻(58)、(60)的共同連接處，而差分放大器(28)的非反相輸入端是與差分放大器(92)的非反相輸入端直接相連的。
差分放大器(92)的輸出端經由一個二極管(96)與在時間電路(100)中的差分放大器(98)的非反相輸入端相接，二極管(96)的陰極布置到所述非反相輸入端上。
差分放大器(94)從屬于一個觸發電路，該電路根據電池電壓的電壓陷落產生上升的電壓脈沖緣。
差分放大器(94)的輸出側經由一個電阻和一個二極管(104)接到一個電容器(106)和一個電阻(108)上，該二極管的陽極連接差分放大器(98)的非反相輸入端，其陰極接到上述電阻上，電容器(106)又連接到電極(22)上。電阻(108)抽取電阻(68)、(70)之間的電壓。
差分放大器(98)的反相輸入端與電阻(70)，(72)之間的節點相連，該差分放大器(98)的輸出端通過一個電阻(110)接到下一個差分放大器(28)的反相輸入端，同時也接至二極管(112)的陽極，二極管的陰極則連接到差分放大器(52)的輸出端。
一個由電阻(114)和電容(116)構成的串聯電路跨接在差分放大器(98)的輸出端和其非反相輸入端上。兩個二極管(118)(120)反極性串接在差分放大器(98)的非反相輸入端和其輸出端之間。二極管(118)(120)的相互連接的陰極連接到電容(116)和電阻(114)間的公共節點上。
下一級的差分放大器(122)位于一個最低值鑒別器電路內，它的非反相輸入端接有測量電阻(20)，差分放大器(122)的輸出則通過一個反饋電阻(124)返回到其反相輸入端上，并且進一步經由電阻(126)接到電阻(66)、(68)的公共節點上。差分放大器(122)的輸出端還接有兩個二極管(128)、(130)，其中一個二極管的對端接至電阻(24)(26)的公共節點，另一個二極管的對端接至電阻(30)(32)的公共節點。
晶體管(10)裝在冷卻器(18)上，它和溫度傳感器裝在一個位于電池(16)極板(134)下面的液密且耐酸的薄膜(132)內，導線(12)，(19)和圖中未詳細示出的晶體管(10)基極的引線及溫度傳感器的引線穿過電池(16)的至少一面壁(136)上的槽或開孔，通過焊接液密地封閉在該電池壁里。
圖2顯示了電池(16)的縱剖面圖，導線(12)(19)和其余的通向薄膜(132)的導線均是絕緣的。
在電池(16)的頂蓋(138)里除了晶體管(10)和熱敏電阻(76)以外，還有裝在印刷電路板上的圖1中示出的那些電路元件，它們被液密地密封。
在頂蓋(138)和電池壁之間敷設有圖中未示出的從電極(14)，(22)到印刷電路板(140)的第一引線和從該印刷電路板(140)引出的第二引線，在頂蓋(138)的下面，壁(136)上的支承位置處具有由鉛制的連接器(142)，在兩根導線的末端用連接器(144)對著連接器(142)。在將頂蓋(138)與電池箱體焊接的同時，每兩個連接器(142)和(144)在塑料內相互焊接在一起，這樣可實現導線和連接器的液密和耐酸的連接。
當熱敏電阻(76)測到一個低于15℃的低溫時，差分放大器(80)的具有壓差的輸入端被加載，其輸出端提供一個低電位，例如電極(22)的電位。晶體管(10)的基極于是經由電阻(30)、(32)獲得電流并導通。在晶體管(10)內流有一個電流，它產生熱，供給電池(16)。
當電池溫度高于15℃時，差分放大器(80)給出一個高電位，例如電極(14)的電位，該電位經由二極管(36)和電阻(24)或電阻(32)，(30)使晶體管(10)截止。
當電池電壓高于臨界下限值時，在差分放大器(52)的輸出端產生一個低電位，它相應于電極(22)的電位，使二極管(40)截止。晶體管(10)將從溫度調節電路(34)獲得基極電流，此時該電池溫度低于已標定的額定值。
差分放大器(50)輸出一個低電位，此時電池電壓小于上限的臨界值。這樣二極管(44)保持截止，從而在較低的電池溫度下該溫度調節電路(34)可向晶體管(10)饋給基極電流。在電池電壓低于或高于各臨界值時，差分放大器(52)和(50)使二極管(40)、(44)沿各通過方向具有高電位，該電位通過電阻(30)輸送到晶體管(10)的基極，晶體管的截止是與差分放大器(80)的輸出信號無關的。
圖3的框圖中示出了一個用于加熱液密的和耐酸的裝在電池內的加熱元件的電路，該電路包括類似于圖1所示的加熱器的熱敏電阻(76)，該電阻布置在一個橋式電路中。該橋式電路與一個溫度控制電路(34)相連，它的輸出接至一個門電路(146)。一個極限值監控電路(148)接到電池(16)的一個極(14)上，當電池電壓大于一個下限極限值和小于一個上限極限值時，上述監控電路給出一個信號，該極限值監控電路(148)的輸出端又接到門電路(146)的兩個輸入端之一上，從而構成一個“與”門。
門電路(146)輸出到一個振蕩器(150)，它產生一個矩形周期電壓，該電壓的頻率，它的脈沖間隔和脈沖持續時間比都是可調節的，為實現該調節控制，例如可裝有微調電位器(152)，(154)。振蕩器(150)的輸出端接到一個開關(156)上，它可以是無觸點式開關或是一個繼電器。采用無觸點式開關的例子是晶體管，它的控制電極接到所述振蕩器(150)的輸出端上。
開關(156)與一個加熱元件即一個熱敏膜(158)串接在電池(16)的兩極(14)，(22)之間，該熱敏膜(158)液密地和耐酸地裝在電池(16)內。采用圖3的電路，該電池由該熱敏膜(158)加熱，而且與由熱敏電阻(76)確定的溫度有關，從而由通流和加熱效率獲得一個適用于各種電池類型(起動型、牽引型、太陽能型等)和各種電池尺寸的最佳同步振蕩。這種電池加熱方式阻止了電池單元內極板硫酸化使功率減小的現象。
圖4所示的電路不僅能產生一定的電池加熱功率，而且可改善冷起動性能，圖4的電路包括圖1和圖3所示的相同的電路，一個構成溫度傳感器的熱敏電阻，它如圖1中所示的方式接在一個橋式電路中，該橋式電路接到一個溫控電路(34)，這個溫控電路和圖1中和圖4中用(34)表示的電路相同。
圖4的電路還包括一個同圖3所示的極限值監控電路(148)，它接至同樣接到溫控電路(34)上的一個門電路(146)上，門電路的輸出接到一個控制器(160)，它根據電池溫度和該極限值監控電路(148)的輸出信號控制兩個開關(162)，(164)，這兩個開關可以是無觸點式或繼電器式。這個控制器和圖3中的振蕩器(150)類似，都用于確定是否在電池上接一個消耗用電器。
這個實驗能實現與圖1所示電路的連接，當存在一個適當的外部溫度，并且電池電壓處于極限值監控電路控制的臨界值以內時，所述開關交替接通和斷開。開關(162)與一個振蕩器和變壓器電路(166)串接在電池(16)的兩極(14)，(22)之間。該振蕩器和變壓器電路(166)的輸出端接到一個儲能器(168)上。開關(164)接在電極(14)和儲能器(168)之間，并且與開關(162)和振蕩器一變壓器電路(166)并聯，這在下面稱之為短期振蕩電路。在低外界溫度下，控制器(160)短期接通開關(162)，從而該振蕩電路在儲能器(168)的輸出端建立一個高于電池電壓的電壓。而儲能器(168)接在該振蕩電路的出口和電極(22)之間。
該振蕩電路的輸出電壓的大小可這樣選擇，即一個適于用作電池充電的電壓，在儲能器(168)充電后，控制器(160)打開開關(162)，關閉開關(164)。該儲能器(168)向電池輸送一個充電電流。該電池也被“再充電”(ruckgeladen)。控制器(160)包括一個多諧振蕩器，它向開關(162)，(164)提供控制電壓。上述充電電流除了在電池內起到“再充電”作用，還明顯地產生效應，這兩種作用在低外界溫度下改善了電池的起動能力。
特別是在牽引電池的情況下，為了能達到比正常溫度范圍更大的作用距離，可以不加熱。這里電池循環“再充電”是有益的。頻率、充電電流大小、再充電電流大小和再充電電壓根據所用電池類型而確定。
這樣可使最現代的電池，如鋁-空氣-電池等變得更加經濟(例如減小過高的鼓冷風)。
根據電池類型和大小可以采用具有較大電容量的電容(鍍金端Goldcaps)或鎳鎘(Nicad)和鋰蓄電池作為儲能介質。
圖5表示這樣一個電路、其中溫控電路(34)的橋式電路、電池內作為溫度傳感器的熱敏電阻、極限值監控電路(148)和門電路(146)均采用與圖4中相同的方式構成的電路。
控制器(160)也與圖4中的同樣電路相同。區別是在圖5的電路中，控制器(160)只輸出一個輸出信號，送至一個繼電器(170)內，繼電器(170)包括一個轉換觸點(Umschaltkontakt)(172)和至少一個靜態電流觸點(Ruhestromkontakt)(174)。在電池極(14)和轉接觸點(172)的一個輸入端之間接有一個第一儲能器(176)，轉接觸點的輸出端接至一個第二儲能器(178)，繼而接至靜態電流觸點(174)上。轉接觸點(172)的第二輸入端接至電池的極(14)。而靜態電流觸點(174)上。轉接觸點(172)的第二輸入端接至電池的極(14)。而靜態電流觸點(174)和儲能器(178)均接到電池另一極(22)上。
當溫度傳感器和極限值鑒控電路(148)已確定，由于低外界溫度的作用，應改善電池的冷起動性能，則該控制器(160)處于激活狀態。
一般情況下，該電池將兩個儲能器(176)，(172)充到電池電壓水平，該電池儲能器所用構件如上面圖4中有關電路的已描述的一樣，在一個確定的充電時間間隔后，控制器(160)操作繼電器(170)，使在兩個電池電極(14)、(22)之間串聯的儲能器(176)、(178)受控通斷。
通過該串聯電路，電池提供一個已增高的電壓，它促使充電電流流過該電池。該電池則“再充電”，并加熱到一定的程度。儲能器(176)、(178)充電和放電的頻率變換和持續時間由取決于所用方式和電池種類。至少兩個儲能器借助于一個有關的電路先后或并行充電，以便串聯接通相應的附加電壓，實現電池的再充電。
在較大的電池組(太陽能電池)情況下，這些電池可先后順序接通，實現交替的放電和再充電操作。
結合圖3和圖4所示的電路，采用真空與低外界溫度隔離的手段保護電池或電池組是行之有效的。對于小型電池組合結構，即小電池組，最好采用簡單的真空結構。
將一個小的半球形“氣球殼”在較大的、穩固的、氣密的及最好是圓頂形的壁下從外部通過低壓抽真空，從而獲得一個較弱的具有滿意隔離值的真空。
采用透明材料可吸收外光用于加熱，在大部分應用場合，由于周期性再充電產生的電池的自身加熱足以達到令人滿意的溫度高度。
圖6a顯示了一個真空超高壓室結構，該結構是真空室和高壓室的組合，產生一個牢固的壁，從而在頂部結構中可以省略掉作為承力面的重的和導熱的支撐元件。
一個例如可由一排拱形布置的電池構成的桶形的壁(180)，包括第一壁段(181)，它圍成小室式布置，內部中空且相互隔開。該壁段(181)具有大約為矩形的橫剖面。最好存在一個輕微呈梯形的橫剖面，以便提供一個桶形的曲率彎度。這些壁段(181)復蓋在整個壁厚上，每兩個壁段間配有第二壁段(182)，它構成小室式且中空的。第二壁段(182)和第一壁段一樣從壁(180)的外側開始，但不沿著整個壁厚延伸，而只延伸一部分，從而位于每兩個壁段(181)之間的中間空間的其余部分保持空白。
在圖6a所示的實施例中，該第二壁段只填充了中間間隔的一半。這個第二壁段(182)具有大致為矩形的略帶梯形的橫截面，并且呈積木式地構成壁形式。壁段(181)，(182)的中空間隔處在高壓下并相互接合，從而形成一種牢固的支承結構。在第一壁段(181)的壁內側端部之間配置有氣密墻(183)，它與壁段(181)，(182)的墻體共同構成低壓室(184)。壁段(181)，(182)可以通過開口相互連接，這樣可以一方面同時實現壓力氣體的填充(Befullung)，另一方面實現均勻的壓力，而低壓室(184)同樣可通過開口相互接合，這樣可在這個室內通過同時抽真空獲得一種均勻的低壓或真空氛圍。
圖6b表示一個壁結構(185)，它具有兩個同樣結構的半個部分，即外側的一半(186)和內側的一半(187)。這兩個半部(186)，(187)都具有第一壁段(189)，它們相互隔開布置，而且內部是空心的，具有大約為矩形或梯形的橫剖面并處于高壓下。在第一壁段(189)之間具有第二壁段(191)，它也是中空的，具有大致為矩形或梯形的橫截面，并處于高壓下，壁段(191)的起點同在壁外側的壁段(191)，并且不象第一壁段(189)那樣沿該半個壁厚延伸，而是只沿壁的一部分延伸。一個氣密薄膜(193)對著位于壁中部的第一壁段(189)的末端布置。第二壁段(191)并未填滿的中間間隔位于第一壁段(189)之間，處于低壓下，從而使薄膜(193)頂壓在壁段(189)上，氣密薄膜(195)以同樣方式頂壓在內半體(187)的第一壁段上，它的構成形式完全與外半體(186)上的相同。
兩半體(186)、(187)的壁段(189)、(191)圍繞第二壁段(189)的一半距離交錯相互布置。因此裝在壁中部的壁段(189)的末端緊靠在對置的半體的薄膜上。壁段(189)、(191)固定相互連接，通過將這兩半體(186)(187)錯位布置，相互限定出處于低壓下的這兩半體(186)、(187)的間隔。于是兩半體(186)，(187)的壁段(189)僅通過這種導熱性差的膜(193)、(195)可相互連接。
圖6a中所示的壁結構因此具有相當好的隔熱性能。
壁段(189)，(191)在各半體中可通過圖中未示出的開口相互接合，從而在所有隔室內可同時產生相同的高壓。考慮到低壓或真空也適用于低壓室，該低壓室是由壁段(189)、(191)和薄膜(193)或(195)所限定的。
在圖6b中，高壓室中用正號表示高壓，低壓室中則用負號表示低壓，圖6b中的裝置適于用作包含大量電池的設備的頂面結構，其中的壁段呈積木式地與拱形形式相匹配，壁段(189)，(191)和壁膜(193)，(195)的材料可以采用透光性材料。
圖7和8表示電池的壁面，它各有兩個極板(188)，(190)，在它們的內表面上以確定的間隔突出有榫舌或凸緣(192)。兩個極板(188)，(190)的凸緣(192)是相對交錯布置的。一個網絡通過該凸緣(192)由拉緊的，盡可能無彈性的軟線或繩(194)拉緊，這些繩線只具有很小的導熱性。在空腔(196)中在極板(188)，(190)之間將產生低壓或真空，其中凸緣(192)緊靠繩線(194)布置，該繩吸收由于大氣壓力作用于極板(188)，(190)上的力，也就是說，塑料繩(194)使兩極板(188)，(190)相互不靠近，圖7和圖8中所示的裝置以一種懸掛橋式結構作用于繩(194)上。
圖9表示兩個這種極板之一的極板(198)，帶有容器壁，它用榫舌(200)代替了凸緣(198)，它們相同的間隔突出在極板的內面上。無彈力的絕熱的繩(202)通過榫舌(200)接緊。該繩線(194)可由一個薄膜(202)代替。
在低外界溫度下需要大電流的起動器或其他耗電器的輸出性能通過采用均勻電解混勻而得到改善，這種方法同樣對在高溫下的運行也是有益的。
圖10表示一個與電池的一個單元(204)有關的裝置的剖面圖，用于實現上述均勻的的電解混勻，該裝置具有平板形的電極(206)，在電池(204)的壁和電極(206)之間的間隔內裝有一根U-管(208)，它的彎曲部靠近電池(204)的底部，并帶有打孔形式的通流口(210)，這些管(208)的開孔位于靠近電池(204)上端處。管(208)的內部具有球體(212)，特別是由鉛制成的鉛球。這些耐酸的例如由塑料包封的球體(212)在管(210)內可移動地放置。
取代球體(212)也可用一個整平的可封閉管(210)的鉛滑塊。該U-管(208)是與電池(204)的外壁相匹配的，或與該壁形成一體。通過開孔(210)可使液體從電池(204)的底部流入。在底部區域內的流體密度大于電池(204)的其他部分，尤其在低溫下。在汽車加速時，球體(212)產生運動，并導致在管(208)內從下向上的干擾。
在每次汽車加速時，U-管的長邊由電池的上部泵入濃縮酸，如果需要的話，可在U-管的上輸出端裝一個閥門(振動閥或球閥)。在固定位置應用的電池中，在電池單元內裝有同樣的U-管，在下部區域內，這些U-管由線圈纏繞，它們先后定時處于電池電位，并產生磁場。對這些線圈上電壓的建立的周期性控制是與上述熱敏晶體管的控制相同的。所產生的磁場使耐酸外殼內的鐵球在各管內交錯運動，從而產生電流，促使實現電解混勻，當線圈裝在電池單元內部時，這些線圈必須實現耐酸密封。但如果這些線圈布置在電池單元外面，則不必對其耐酸處理。
如果在上述箱體內裝有較大的電池設備時，應有目的地配裝一個通風設備，當電池在高外界溫度下運行時使該通風設備工作。也可以裝有一個冷卻裝置，它可根據霧化原理工作。
權利要求
1.改進充電電池電流輸出性能的電路，這種用于用電器具有電池處于低外界溫度下，包括一個溫度傳感器，它液密地和耐酸裝在電池內部，當電池溫度低于一個預定的溫度額定值時，及電池電壓大于一個電壓下限值和小于一個電壓上限值時，電流流過至少一個熱敏元件，其特征在于該溫度傳感器控制電池(16)與一個提供電池充電電壓的電路的連接，該電路在未充電的時間間隔內通過該電池充電。
2.根據權利要求1的電路，其特征在于，電池(16)與一個將電池電壓轉變到較高電位的振蕩器和變壓器回路(166)相連接，它至少附加連接一個可充到較高電位的儲能器(168)，使電池(16)根據由溫度傳感器所測得的溫度和電池電壓與該儲能器相接通。
3.根據權利要求1的電路，其特征在于，電池(16)通過形狀與至少兩個呈并聯電路關系的可充到電池電壓的儲能器(176)、(178)相接通，電池根據由溫度傳感器測得的溫度和電池電壓利用串接在電池(16)上的形狀實現接通。
4.根據權利要求2或3的電路，其特征在于，儲能器(168，176，178)的充電和放電是由電池(16)周期性重復進行的。
5.根據前述一或多個權利要求的電路，其特征在于，一個箱體具有容納多個電池的壁，其中至少一個壁(180)包括相互間隔開的第一壁段(181)，它是空心的且處于高壓下，沿整個壁厚延伸，一個中空的且處于高壓下的第二壁段(182)填充在兩第一壁段(181)之間的空間內，并且位于靠壁外側的起始部分，該第二壁段與第一壁段(181)相接合，而在兩第一壁段(181)之間的空間的其余部分由跨在第一壁段(181)壁內端上的壁(183)所封閉，且處于低壓下。
6.根據前述一或多個權利要求的電路，其特征在于，一個箱體具有容納多個電池的壁，其中至少一個壁(185)包括兩個結構相同的在內側和外側布置的半體(186，187)，它們相互間隔開布置，具有空心且處于高壓下的第一壁段(189)，一個中空的且處于高壓下的第二壁段(191)局部地填充了每兩個第一壁段(189)之間的起始于壁外側的空間，它與第一壁段(189)接合，在第一壁段(189)的封閉壁外側端貼壓有處于空間低壓氣氛下的薄膜，兩半體的第一壁段(189)以相隔第一壁段(189)間距的一半交錯相互布置。
7.根據前述一個或多個權利要求的電路，其特征在于，至少一個電池裝在箱體內，它具有由兩個極板(188，190)構成的壁，該壁內面上具有凸緣(192)，它們相互錯開地布置在兩極板上，并且由具有很小導熱率的非彈性的繩(194)張緊，凸緣(192)頂靠在該繩(194)上壓緊，并處于位于極板(188，190)之間的空腔(196)中所充的低壓或真空氣氛下。
8.根據前述一個或多個權利要求的電路，其特征在于，電池的第一個單元(204)內裝有一根U-形管(208)，它的底部靠近電池單元底板，其上帶有通流口(210)，管腿的開口布置在靠近電池單元(204)的上端部，以及用于在管內和管(208)上產生電流的物質。
9.根據權利要求8的電路，其特征在于，所述產生電流的物質是球體(212)，它可移動地裝在管(208)內。
10.根據權利要求8或9的電路，其特征在于，所述產生電流的物質是線圈，它繞在管的下部，并先后交替地處于工作電壓下，管內裝有耐酸材料包覆的鐵球。
11.改進充電電池的電流輸出性能的電路，該電池用于耗電器且處于低外界溫度下，其中一個溫度傳感器液密的和耐酸的裝在電池內部，當電池溫度低于一個預定溫度額定值時，及電池電壓大于電壓下限和小于電壓上限時，在至少一個熱敏元件中流過電流，所提供的一個觸發電路對一個消耗大電流的用電器起作用，在關斷該電流后，使電池電壓升高，并且使時間電路啟動，在低于電壓下限值時或等于電池電壓值時，該熱敏元件受控持續導通一個可調的時間，其特征在于，該熱敏元件的振蕩可接通和判斷，電流的擺動是與電池的大小和種類相匹配的。
12.根據權利要求11的電路，其特征在于，該熱敏元件是液密地和耐酸地裝在電池內的熱敏膜(158)，它含有導電材料，當電流流過時發熱。
13.根據權利要求11的電路，其特征在于，該熱敏元件是固定在一個冷卻器上的且液密地和耐酸地裝在電池內部的大功率晶體管(10)，它的控制極由一個溫控電路(34)控制。
全文摘要
一種電池加熱裝置，包括一溫度傳感器和至少一個液密地和耐酸地裝在電池內部的熱敏元件，它是固定在散熱板上的大功率晶體管(10)其控制極由溫度控制電路(34)供電，前提是電池溫度低于給定的溫度額定值及電池電壓大于下限值和小于上限值。還包括一觸發電路，它作用于大電流耗電器，關斷上述電流后使電池電壓升高，該觸發電路啟動時間電路(100)，低于下限值或等于電池電壓時可調控制大功率晶體管持續導通時間。
文檔編號H01M10/50GK1097081SQ93112659
公開日1995年1月4日 申請日期1993年12月17日 優先權日1991年12月21日
發明者迪特爾·布朗 申請人:迪特爾·布朗