具有有缺陷的電池監控的電池充電和維護的制作方法
【專利說明】具有有缺陷的電池監控的電池充電和維護
[0001]相關申請
[0002]本申請要求2012年6月6 日提交的標題為“BATTERY CHARGER/MAINTAINER SAFETYFUNCT1N FOR FAILING BATTERIES (用于不合格的電池的電池充電器/維護器安全功能)”的美國臨時申請序列N0.61/656，408的優先權和權益，茲以參見方式引入。
【背景技術】
[0003]本申請總體上涉及電池設備和系統，更具體地，涉及用于監控電池充電或維護的系統和方法。
[0004]由一個或多個能夠將化學能轉化為更加易于使用的形式的電能的電化學電池單元組成的電池在許多工業和應用中被廣泛使用。例如，許多這種電池是能夠啟動汽車、卡車、摩托車以及其它車輛的內燃機的啟動、照明和點火(SLI)電池。這種類型的車輛在電池的生命周期耗盡之前典型地可以在多個循環中放電和充電補充。此外，深度循環電池能夠給車輛諸如高爾夫球車提供連續的電和/或動力。這種電池在再充電之前典型地是緩慢地并且幾乎完全地放電。
[0005]由于多種原因，電池充電器和維護器典型地用于補充存儲在車輛電池中的電荷。車輛可以在不使用的情況下貯藏很長一段時間，當車輛沒有運行時開著的燈或其它負載可能消耗電池，或者電池可能隨著時間的推移僅僅失去電荷并且需要額外的充電。雖然這種放電是正常的，但是表示或者可能是即將發生的故障的征兆的不正常情況也可能發生。這種情況可以被認為致使電池有缺陷的或不合格的，并且可能在新的電池(例如，在初始充電時或初始充電前)和使用中的電池上都發生這種情況。在某些情況下，當電池在充電器上時，很難識別其是有缺陷的或不合格的。在這種情況下，可能需要識別不合格的電池，使得其可以從充電器移除。因此，需要一種系統來在充電和/或維護期間幫助識別有缺陷的或不合格的電池。
【發明內容】
[0006]本公開內容涉及一種用于充電或維持電池的系統，其包括配置為提供用于充電或維護電池的輸出電力的電力轉換電路。系統還包括電導體，該電導體耦合到電力轉換電路，并且配置為耦合到電池以用于充電或維護電池。此外，系統包括控制電路，該控制電路耦合到電力轉換電路，并且配置為監控電池的充電或維護，控制電路進一步配置為根據輸出電力和時間閾值確定電池是否可能是有缺陷的或不合格的。
[0007]本公開內容還涉及一種用于充電或維護電池的系統，其包括電力轉換電路，該電力轉換電路配置為提供用于充電或維護電池的輸出電力；和電導體，該電導體耦合到電力轉換電路，并且配置為耦合到電池以用于充電或維護電池。系統還包括控制電路，該控制電路耦合到電力轉換電路，并且配置為監控電池的充電或維護。控制電路進一步配置為根據充電或維護電流、電流閾值和基于電池大小的時間閾值來確定電池是否可能是有缺陷的或不合格的。
[0008]本公開內容還涉及一種充電或維護電池的方法，其包括監控由用于充電或維護電池的電力轉換電路提供的輸出電力，以及根據輸出電力和時間閾值識別電池是不合格的。
【附圖說明】
[0009]圖1是具有電池模塊的車輛的一個實施例的立體圖，并示出了電池到適于檢測潛在的有缺陷的或不合格的電池的充電器或維護器的連接；
[0010]圖2是具有電池模塊并簡單地耦合到適于檢測潛在的有缺陷的或不合格的電池的充電器或維護器的摩托車的實施例的立體圖；
[0011]圖3是多個電池諸如在工廠或加工中心初始充電的實施例的示意圖，示出了可以類似地適于檢測有缺陷的或不合格的電池的總集體充電設備；
[0012]圖4是具有如圖1至3所示的類型的系統的某些功能性組件的示例性實施例的圖示;
[0013]圖5是表示適于檢測潛在電池缺陷或不合格電池的充電模式的示例性邏輯的流程圖；
[0014]圖6是初始充電期間不合格的或有缺陷的電池的示例性電流輸入跡線的圖示，用于檢測潛在的有缺陷的或不合格的電池；以及
[0015]圖7是用于充電或維護期間的，不合格的或有缺陷的工作中的電池的示例性電流跡線的圖示。
【具體實施方式】
[0016]以下介紹了一個或更多個具體實施例。為了致力于提供這些實施例的簡要介紹，并未在說明書內描述【具體實施方式】中的所有特征。應當意識到在開發任何這樣的【具體實施方式】時，例如在任何的工程或設計項目中，都必須做出大量的實施方式專用決策，以實現開發者的特定目標，例如符合與系統相關和業務相關的約束條件，而這些特定目標在不同的實施方式中可能有所不同。而且，應該意識到盡管這樣的開發工作可能是復雜且耗時的，但對受益于本公開的本領域普通技術人員來說這仍然是一種從事設計、制造和加工的常規手段。
[0017]在介紹本公開不同實施例的要素時，冠詞“一”、“一個”和“這個”旨在指存在一個或多個所述的要素。術語“包括”、“包含”和“具有”旨在包含在內并意味著除了列舉的要素之外還可以有另外的要素。另外，應當理解，提及本公開“一個實施例”或“某個實施例”并不旨在被解讀為排除了同樣包含所述特征的其它實施例的存在。
[0018]如下面更詳細描述的，本實施例是針對用于具有有缺陷的電池監控的電池充電和維護的系統和方法。系統和方法包括電力轉換電路，其提供用于充電或維護電池的輸出電力；親合到電力轉換電路的電導體，該電導體耦合到電池用于充電或維護；以及控制電路，其耦合到電力轉換電路并且配置為監控電池的充電或維護。控制電路還根據輸出電力和時間閾值確定電池是否可能是有缺陷的或不合格的。在其它實施例中，控制電路確定輸出電力的充電或維護電流是否在至少時間閾值期間已經超過電流閾值。如果輸出電力的電流在至少時間閾值期間已經超過電流閾值，系統可以提醒用戶電池被識別為有缺陷的或不合格的。
[0019]考慮到上述，圖1示出了電池充電/維護系統10，包括布置在車輛14中的電池12。電池典型地可以在車輛中使用，如所示出的，該車輛可以是汽車、卡車、船、娛樂車、高爾夫球車或其它使用電池電力的車輛。取決于車輛類型和應用，電池12可以包括任何所需的設計、類型、電壓和容量的啟動、照明和點火(SLI)電池以及深度循環電池。此外，可以根據任何現有的已知的或以后開發的技術設計和構造電池，諸如濕電池單元技術、玻璃纖維氈技術、凝膠電池單元技術等。電池12包括正極和負極端子16，并且為了能夠充電，電池12的端子16可以連接到具有導線20或其它任何電導體的電池充電器/維護器18。一旦端子16電耦合到充電器/維護器18，則電充電電力可以通過導線20施加以建立電池12中的電荷。電池充電器/維護器18可以從電力網22或其它電源接收電力，其提供交流電力給電池充電/維護系統10。如本領域的熟練技術人員所理解的，電池充電器/維護器18可以是便攜式的或可以具有固定位置。
[0020]類似地，圖2示出了具有連接到電池充電器/維護器18的電池12的摩托車24。因為摩托車24 (或某些其它車輛)的電池12可能很難接入，系統可以包括一個或多個鏈26，鏈26可以從端子16延伸以允許用戶充電或維護電池12，而不需要任何拆卸以到達端子。連接器28可以在鏈26和導線20之間延伸以對電池12充電。因為當對車輛14充電時，電力網22可以提供交流電給電池充電/維護系統10。這種設置可有利于當有需要時，通過簡單地將設備插入連接器而將電池連接到充電器/維護器。
[0021]圖3示出了具有連接到充電電路32以充電/維護一系列電池34的公共電源總線30的充電/維護系統10的一個實施例，諸如用于初始充電或用于當儲存時維護一大批電池。在這樣的實施例中，該系列電池34可以分別和同時由一個或多個電池充電器/維護器18充電和監控。這種電池34可以在工廠、電池制造設備、加工中心或測試設備處找到，并且初始充電電池34可以是新制造的電池12或先前制造的沒有被充電的電池12，或者充電可以被維護直到電池投入工作中。取決于系統1的需要，可以使用一個充電器/維護器18，或可以包括多個充電器/維護器18。電力總線30可以沿著充電電路32延伸，并且包括提供充電電力給充電電路32的正極和負極導體。除此之外，充電電路32可以調節電池12的充電電流和時間。然后充電電路32可以經由工廠導線36電連接到電池34的端子16，導線36可以是如圖1和