发明名称 充电及调节电池
摘要 一种充电及调节之电池电路,其中一电池充电电流与该短路电流尖波交替应用。该电池的阻抗特性和无载电压特性被监控及处理以选择施于该电池的充电电流和尖波电流。该电池的阻抗特性和无载电压特性是由一处理单元(5)所执行。使用以产生短路电流尖波的电路回应至一由一振荡器(15)藉着开启和关闭一开关(11)产生的一计时讯号,以释放储存在一电荷储存装置,如一电感(19)之电荷,所释放的电荷包含一应用至该电池的电流脉波。
申请公布号 TW331668 申请公布日期 1998.05.11
申请号 TW084112711 申请日期 1995.11.29
申请人 3266991曼尼托巴公司 发明人 佛拉迪米尔.费德曼;道格拉斯.尔韵
分类号 H01M10/44 主分类号 H01M10/44
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用以调节一电池极板之方法,此方法包含以下步骤:连接至电池之一正及负端子;施加一实质定电压在正端子与负端子之间;施加脉波在正端子与负端子之间,该等脉波具有一峰値电压经测量高于该定电压,该等脉波造成一高于1.0安培之电流流过该电池,且其中该等脉波具有一自前缘至后缘为小于10微秒之时间周期。2.根据申请专利范围第1项之方法,其中每一脉波被安置以使得其实质完全地施于该定电压之上而不会减少横跨该等端子之该电压为一小于该定电压之电压。3.根据申请专利范围第1项之方法,其中该电池是一12伏特电池,且其中每一脉波导致一流经该等电池在2至6安培范围峰値之电流。4.根据申请专利范围第1项之方法,更包括藉由产生一流经该等电池之电流预定値以控制每一脉波,以使得在峰値的电压改变并经由横跨该等正负端子的电池电阻来决定。5.根据申请专利范围第1项之方法,更包括以下步骤:检测一横跨该等正和负端子间的电压,该电压大于该电池电压,及仅在该检测出的电压大于该电池电压时,产生该等脉冲。6.根据申请专利范围第1项之方法,包括使用横跨该等电池端子间的该电压以供应产生该等脉冲的电源。7.根据申请专利范围第1项之方法,更包括以下步骤:周期性地停止产生该等电压脉冲;及当该等脉冲被停止时,测量一由该电池产生的电压及一横跨该电池的电阻,及依所测的该电池电压和电池电阻来选择充电电压値及该等脉冲値。8.一种用以调节一电池极板之方法,该电池具有至少一电解电池,一正连接端子及一负连接端子跨接在至少一电池上,该方法包含连接一第一连接器至该正端子,连接一第二连接器至该负端子,以使得一实质地在该第一和第二连接器间施予定电压,产生一连串电流脉波及将该等脉冲施于该第一和第二连接器间,其中该电池被供应以作为一电池电源和充电系统的部份,包括一连接在该电池的正和负端子间的电池充电装置,及其中该等脉冲由与该充电装置分离的一设备产生,该设备从该等电池端子间接收到电压,以供应产生该等脉冲之电源。9.一种用以调节一电池极板之方法,该电池具有至少一电解电池,一正连接端子及一负连接端子跨接在至少一电池上,该方法包含连接第一连接器至该正端子,连接一第二连接器至该负端子,以使得一实质地在该第一和第二连连接器间施予一定电压,产生一连串电流脉波及将该等脉冲施于该第一和第二连接器间,其中该电池被供应以作为同一电池电源和充电系统的部份,包括一连接在该电池的该等正和负端子间的电池充电装置,包括检测一横该正和负端子间且大于该电池电压的电压,及仅在该电压大于该电池电压时产生该脉冲。10.一种用以调节一电池极板之方法,该电池具有至少一电解电池,一正连接端子和一负连接端子跨接在至少一电池上,该方法包含连接一第一连接器至该正端子,连接一第二连接器至该负端子,以使得一实质地在该第一和第二连接器间施予一定电压,产生一连串电流脉冲及将该等脉冲施于该第一和第二连接器间,周期性地停止产生该等电压脉冲及当该等脉冲被停止时,测量一由该电池产生的电压及横跨该电池的一电阻,及包括供应产生一充电电压的装置及产生该等电压脉冲的装置,及包括选择该充电电压的存在和数値及依所测量之该电池电压及电池电阻来选择该等脉冲的存在和数値。11.一种用以调节一电池极板之方法,该电池具有至少一电解电池,一正连接端子及一负连接端子跨接在至少一电池上,该方法包含连接一第一连接器至该正端子,连接一第二连接器至该负端子,以使得一实质地在该第一和第二连接器上施予一定电压,供应一电感线圈,供应开关装置以控制流经该电感线圈的电流通量,初始关闭该开关以导致一电流流经该电感线圈,及然后开启该开关以导致该电感线圈内该电流流至该正端子。12.一种用以充电及调节一电池之装置,包含:一用以产生一可变涓流电池充电电流之第一电路;一用以产生一可变脉波电流调整电流之第二电路;用以连接第一及第二电路至电池之装置;一感测器,连接至电池用以感测一阻抗特性及电池之一无负载电压特性,并用以产生指示之输出信号;及一处理单元,连接至第一及第二电路以控制其操作,并连接至该感测器以接收输出阻抗特性及电压特性信号,该处理单元以感测之阻抗特性及电池之电压特性,以选取一値用于可变涓流电池充电电流及一値用于可变脉波电池调节电流,以便分别由第一及第二电路施至电池。13.根据申请专利范围第12项之装置,其中处理单元包括一查阅表指明分别在施加可变涓流电池充电电流及可变脉波电池调节电流中第一及第二电路之操作,该二电路以感测之阻抗特性及电池之电压特性为基础,可互相分开或结合。14.根据申请专利范围第13项之装置,其中查阅表指明第一电路仅在施加可变涓流电池充电电流于感应电池无负载电压性之一第一范围,指明第一及第二电路共同操作于施加可变涓流电池充电电流及可变脉波电池调节电流于一大于第一范围之感应之电池无负载电池特性的第二范围,以及指明第二电路单独之操作于施加可变脉波电池调节电流于一大于第二范围之电池感应无负载电压特性的第三范围。15.根据申请专利范围第14项之装置,其中查阅表更指明将要以感测之电池无负载电压特性为基础而施加至电池之可变涓流电池充电电流之値。16.根据申请专利范围第14项之装置,其中查阅表更指明将要以电流之感测阻抗特性为基础而施加至电池之可变脉波电池调节电流之値。17.根据申请专利范围第16项之装置,其中将要施加至电池之可变脉波电池调节电流之値通常在电池之感应阻抗特性愈高时会增加。18.根据申请范围第12项之装置,其中处理单元更包括一段由感测器所使用在感测阻抗特性及电池之负载电压特性之时间终止第一及第二电路操作之装置。19.根据申请范围第12项之装置,其中用以产生可变脉波电池调节电流之第二电路,包含:一用以产生一实质地方波时间信号之第三电路;一回应此时间信号而可操作地关闭或开启之开关;一与电源及地面间之开关串联在一节点上之电荷储存装置,此电荷储存装置在当开关关闭时储存来自电源之电荷并在当开关开启时在一端点上产生一来自电荷储存装置之电流脉波放电;及用以连接该端点至电池以施加一连串放电电流脉波至电池之装置。20.根据申请范围第19项之装置,其中电荷储存装置包含一电感。21.根据申请范围第19项之装置,其中第三电路包含一方波振荡器。22.一种用以调节一电池之装置,包含:一用以产生一可变脉波电池调节电流之电路;用以连接该电路至该电池之装置;一感测器,连接至该电池,用以感测一阻抗特性及电池之一无负载电压特性,及用以产生指示之输出信号;以及一处理单元,连接至该电路以控制其操作,并连接至该感测器以接收输出阻抗特性及电压特性信号,该处理单元以感测之阻抗特性及电池之电压特性而选择一値以便可变脉波电池调节电流为该电路而施加至该电池。23.根据申请专利范围第22项之装置,其中该处理单元包括一查阅表,指明在以感测之阻抗特性及电池之电压特性而施加可变脉波电池调整电流的电路之操作。24.根据申请专利范围第23项之装置,其中查阅表于感测之电池的无负载电压特性的第一范围指明该电路之无负载,并在大于第一范围之电池的感测无负载电池特性之第二范围中指明施加可变脉波电池调节电流中电路之操作。25.根楬据申请专利范围第23项之装置,其中查阅表指示以感测之电池阻抗特性为基础,而将要施加至电池之可变脉波电池调节电流之値。26.根据申请专利范围第25项之装置,其中将要施加至电池之可变脉波电池调节电流在感测之电池阻抗特性愈高时通常会增加。27.根据申请专利范围第22项之装置,其中处理单元更包括一段由感测器所使用在感测阻抗特性及电池之无负载电压特性之时间终止第一及第二电路操作之装置。28.根据申请专利范围第22项之装置,其中用以产生可变脉波电池调节电流之第二电路,包含:一用以产一实质地方波时间信号之装置;一回应此时间信号而可操作地关闭或开启之开关;一与电源及地面间之开关串联在一节点上之电荷储存装置,此电荷储存装置在当开关关闭时储存来自电源之电荷并在当开关开启时在一端点上产生一来自电荷储存装置之电流脉波放电;及用以连接该端点至电池以施加一连串放电电流脉波至电池之装置。29.根据申请专利范围第28项之装置,其中电荷储存装置包含一电感。30.根据申请专利范围第28项之装置,其中用以产生一实质方波时间信号之装置包含一方波振荡器。31.一种用以充电及调节一电池之装置,包含:一涓流充电电路;一用以产生一实质方波时间信号之电路;一可回应该时间信号而可操作地关闭及开启之开关;一与电源及地面之间的开关串联于一节点之电荷储存装置,该电荷储存装置在当开关关闭时储存来自电源之电荷并在当开关开启时在该节点产生一来自电荷储存装置之电流脉波于电;及用以连接涓流充电电路与该节点至电池之装置,以便同时施加一涓流充电电流及一连串放电电流脉波至该电池。32.根据申请专利范围第31项之装置,其中电荷储存装置包含一电感。33.根据申请专利范围第31项之装置,其中该电路包含一方波振荡器。34.根据申请专利范围第31项之装置,其中电源包含电池本身。35.一种用以调节一电池之装置,包含:一用以产生一实质地方波时间信号之电路;一回应此时间信号而可操作地关闭或开启之开关;一与电源及地面间之开关串联在一节点上之电荷储存装置,此电荷储存装置在当开关关闭时储存来自电源之电荷并在当开关开启时在一端点上产生一来自电荷储存装置之电流脉波放电;及用以连该端点至电池以施加一连串放电电流脉波至电池之装置。36.根据申请专利范围第35项之装置,其中电荷储存装置包含一电感。37.根据申请专利范围第35项之装置,其中电路包含一方波振荡器。38.根据申请专利范围第35项之装置,其中电源包含电池本身。39.根据申请专利范围第35项之装置,更包括一连接至电池以感应施加至电池之一涓流充电电流之电压感应电路,该电压感应电路包括用以回应感测施加涓流充电电流至电池,致动该方波电路并产生一连串放电电流脉波之装置。图示简单说明:第一图的部份是一电路的图解,该电路供应一电池充电和重调节系统以附着于一铝酸电池;第二图是电压相对着时间之图,显示该输入电压V1至该开关;第三图是该电感内电流在该第二电感C1之图;第四图是电压相对时间在该点C1之图;第五图、第六图、第七图对应着第二图、第三图、第四图显示着经由增加开启该开关的时间以产生增加的电流脉冲;第八图是相似于第一图的电路图显示一改良的电路,其是使用于调节一分离的电池电源供应和充电系统内的电池;第九图是一方块图,显示一相似于第一图的系统,其中被包括在微处理机控制以控制该充电电流和该等电流脉冲的出现及数値;及第十图则图解一电路以为第一图该电感线圈系统的替换及代替使用由一电容供应器产生的多个脉冲。
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