发明名称 具有内建控制器的电池组
摘要 本发明揭示一种具有内建控制器之多槽电池组,其延长电池组的使用时间的有。控制器可以延长电池组的使用时间,举例来说,藉由将槽电压转换成比电子装置之截止电压更大的输出电压、藉由将槽电压转换成小于电池组的电化槽之标称电压的输出电压、或藉由保护电话槽免于电流峰巅。控制器也可以包括提供一虚拟接地的接地偏压电路,使得转换器可以在比较低的槽电压操作。电池组可以是单槽电池组、通用型单槽电池组、多槽电池组或多槽混合电池组。多槽电池组的个别槽可以在串联或并联地连接。除此之外,个别槽可以于每个槽里具有一控制器,其能执行一或多个延长该槽之使用时间的功能。
申请公布号 TW417327 申请公布日期 2001.01.01
申请号 TW088105324 申请日期 1999.04.20
申请人 宝硷公司 发明人 维拉迪蜜格雷史丁;卓根丹尼欧尼伯基
分类号 H01M6/50;H01M10/42 主分类号 H01M6/50
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 1.一种电池组,包含: (a)一具有一正端与一负端之容器; (b)一配置于该容器内之电池槽,该槽有一正电极、 负电极、以及一横过该槽之正及负电极所量测之 槽电压; (c)一控制器,电连接在该槽之该等电极和该容器的 该等端之间,以由该槽电压产生一横过容器的正端 与负端之输出电压;以及 (d)一回应于该电池组之一预定条件的电路,该电路 系可操作以在侦测到该预定条件唑解耦合该控制 器的输出电压,其系来自容器的该等端。2.如申请 专利范围第1项之电池组,其中该电路系控制器的 一部份,且系可操作以在侦测到该预定条件时解耦 合该控制器的输出电压,其系来自容器的正与负端 。3.如申请专利范围第1项之电池组,其中该电路包 括一电流感测器,其与该槽耦接以测量一槽电流, 该电路系回应于一预定条件,该预定条件包括一基 于该电流应测器之倒转极性条件,以及在侦测到该 预定条件时,从容器之该等端解耦合控制器的输出 电压。4.如申请专利范围第1项之电池组,其中该电 路包括一电流感测器,其与该槽耦接以测量一槽电 流,该电路系回应于一预定条件,该预定条件包括 一基于该电流感测器之短路条件,以及在侦测到该 预定条件时,从容器之该等端解耦合控制器的输出 电压。5.如申请专利范围第1项之电池组,其中该电 路系可操作以监控该槽电压,该电路系回应于一预 定条件,该预定条件包括该槽电压下降至一预定电 压位准之下,该电路在侦测到该预定条件时,从容 器之该等端解耦合控制器的输出电压,以通常避免 该槽之一过度放电。6.如申请专利范围第1项之电 池组,其中该电路系可操作以监控该槽内阻抗,该 电路系回应于一包括该槽内阻抗超过一预定阻抗 之预定条件,该电路在侦测到该预定条件时,从容 器之该等端解耦合控制器的输出电压,以通常避免 该槽之一过度放电。7.如申请专利范围第1项之电 池组,其中该电路系可操作以监控该槽电压,该电 路系回应于一包括该槽电压超过一预定电压位准 之预定条件,该电路在侦测到该预定条件时,从容 器之该等端解耦合控制器的输出电压,以通常避免 该槽之一过度充电。8.如申请专利范围第1项之电 池组,其中该电路系可操作以监控该容器内之压力 ,该电路系回应于一包括该容器压力超过一压力界 限之预定条件,该电路在侦测到该预定条件时,从 容器之该等端解耦合控制器的输出电压。9.如申 请专利范围第1项之电池组,其中该电路系可操作 以监控该容器内之氢浓度,该电路系回应于一包括 该容器之氢浓度超过一氢界限之预定条件,该电路 在侦测到该预定条件时,从容器之该等端解耦合控 制器的输出电压。10.如申请专利范围第1项之电池 组,其中该电路系可操作以监控该容器内之温度, 该电路系回应于一包括该容器之温度超过一温度 界限之预定条件,该电路在侦测到的预定条件时, 从容器之该等端解耦合控制器的输出电压。11.如 申请专利范围第1项之电池组,其中该预定条件包 括系附至电池组之一负载的电流需求超过控制器 容量之条件,该电路系进一步可操作以在从容器之 该等端解耦合控制器的输出电压时,将该槽直接地 耦合至容器之该之该等端,以在容器之该等端形成 槽电压。12.一种多槽电池组,包含: 一具有正端与负端之第一容器; 一配置于该第一容器内之第一电池槽,该第一电池 槽有一正电极、一负电极、以及一横过该第一电 池槽的正电极与负电极所测量之电池槽电压; 一电耦合于该第一电池槽的该等电极与该第一容 器的该等端之间之第一控制器,以产生一横过该第 一容器的正及负端所测量之槽电压; 一电耦合于该第一容器之第二容器,该第二容器具 有一正端与一负端; 一配置于该第二容器内之第二电池槽,该第二电池 槽有一正电极、一负电极、以及一横过该第二电 池槽的正电极与负电极所测量之电池槽电压; 一电耦合于该第二电池槽的该等电极与该第二容 器的该等端之间之第二控制器,以产生一该第二容 器的正及负端所测量之槽电压;以及 一回应于该多槽电池组的一预定条件之电路,该电 路系电耦合于该第一及第二控制器之一,以在侦测 到该预定条件时,从个别之第一及第二容器之该等 端解耦合个别之第一及第二容器输出电压。13.如 申请专利范围第12项之多槽电池组,进一步包含一 以及一电耦合至该第二容器负端之输出负端,该第 一容器负端系电连接至该第二容器正端,该外壳实 质地包含该第一及第二容器。14.如申请专利范围 第12项之多槽电池组,其中该电路包括一电流感测 器,其与至少一槽耦合以测量该槽之电流,该电路 系回应于一预定条件,该预定条件包括一基于该电 流感测器之倒转极性条件,且该电路在侦测到该预 定条件时,从与该槽相结合之该等容器端解耦合控 制器的输出电压。15.如申请专利范围第12项之多 槽电池组,其中该电路包括一电流感测器,其与至 少一槽耦合以测量该槽之电流,该电路系回应于一 预定条件,该预定条件包括一基于该电流感测器之 短路条件,且该电路在侦测到该预定条件时,从与 该槽相结合之该等容器端解耦合控制器的输出电 压。16.如申请专利范围第12项之多槽电池组,其中 该电路系可操作以监控至少一槽之槽电压,该电路 系回应于一预定条件,该预定条件包括该槽电压下 降至一预定电压位准之下,该电路在侦测到该预定 条件时,从与该槽相结合之该等容器端解耦合控制 器的输出电压,以通常避免该槽之一过度放电。17. 如申请专利范围第12项之多槽电池组,其中该电路 系可操作以监控至少一槽之槽内阻抗,该电路系回 应于一包括该槽内阻抗超过一预定阻抗之预定条 件,该电路在侦测到该预定条件时,从与该槽相结 合之该等容器端解耦合控制器的输出电压,以通常 避免该槽之一过度放电。18.如申请专利范围第12 项之多槽电池组,其中该电路系可操作以监控至少 一槽之槽电压,该电路系回应于一包括该槽电压超 过一预定电压位准之预定条件,该电路在侦测到该 预定条件时,从与该槽相结合之该等容器端解耦合 控制器的输出电压,以通常避免该槽之一过度充电 。19.如申请专利范围第12项之多槽电池组,其中该 电路系可操作以监控在至少一容器内之压力,该电 路系回应于一包括该容器压力超过一压力界限之 预定条件,该电路在侦测到该预定条件时,从与该 容器相结合之该等容器端解耦合控制器的输出电 压。20.如申请专利范围第12项之多槽电池组,其中 该电路系可操作以监控在至少一容器内之氢浓度, 该电路系回应于一包括该容器之氢浓度超过一氢 界限之预定条件,该电路在侦测到该预定条件时, 从与该容器相结合之该等容器端解耦合控制器的 输出电压。21.如申请专利范围第12项之多槽电池 组,其中该电路系可操作以监控在至少一容器内之 温度,该电路系回应于一包括一容器温度超过一温 度界限之预定条件,该电路在侦测到该预定条件时 ,从与该容器相结合之该等容器端解耦合控制器的 输出电压。22.如申请专利范围第12的多槽电池组, 其中该预定条件包括系附至该多槽电池组之一负 载的电流需求超过至少一控制器容量之条件,该电 路系进一步可操作以在从容器之该等端解耦合控 制器的输出电压时,将至少一槽直接地耦合至该等 个别容器之端,以在该等个别容器之端形成槽电压 。23.如申请专利范围第12项多槽电池组,其中该第 一及第二电池槽型至少其中之一包含一电化槽及 一伏打电池组之一。24.一种延长一电池组有效寿 命的方法,包含以下步骤: (a)备置一电池组,包括: (i)一具有一正端及一负端之电容器;以及 (ii)一配置于该容器内之电池槽,该槽有一正电极 、一负电极、以及一横过该槽之正及负电极所量 测之槽电压; 该方法之特征在于: (b)电耦合一控制器在该槽之该等电极与该容器的 该等端之间,以从槽电压形成一横过容器的正及负 端的输出电压; (c)回应于侦测到该电池组的一预定条件,从容器之 该等端解耦合控制器的输出电压。25.如申请专利 范围第24项之方法,其中感测一预定条件包括感测 一槽电流超过一预定电流位准。26.如申请专利范 围第25项之方法,进一步包含在从容器之该等端解 耦合控制器的输出电压时,将正电极电耦合至正端 ,以及将负电极电耦合至负端。27.如申请专利范围 第24项之方法,其中感测一预定条件包括感测一槽 电压,其系低于一过度放电电压与高于一过度充电 电压之一者。图式简单说明: 第一图、第一图A系典型的圆筒形电池组结构的一 透视图。 第二图系另一典型圆筒形电池组结构的一透视图 。 第三图系另一典型圆筒形电池组结构的一切面图 。 第四图系本发明电池组的一方块图。 第四图A系在第四图中所显示电池组的一较佳具体 实施例的一方块图。 第四图B系在第四图中所显示电池组另一较佳具体 实施例的一方块图。 第四图C系在第四图中所显示电池组再一较佳具体 实施例的一方块图。 第五图A系本发明电池组的一较佳具体实施例之一 部份分解、横切图。 第五图B系本发明电池组的另一较佳具体实施例之 一部份分解、横切图。 第五图C系本发明电池组的另一较佳具体实施例之 一部份分解、横切图。 第六图系本发明之一多槽电池组的一较佳具体实 施例之一区部透视图。 第七图系本发明之电池组的另一较佳具体实施例 之一方块图。 第八图系本发明之电池组的另一个较佳具体实施 例之方块图。 第九图系本发明之电池组的另一个较佳具体实施 例之方块图。 第九图A系第九图的电池组之较佳具体实施例之一 方面的一具体实施例的一设计图。 第九图B系第九图的电池组之较佳具体实施例之一 方面的另一具体实施例的一设计图。 第十图系本发明之电池组的另一个较佳具体实施 例之方块图。 第十一图系本发明之电池组的另一个较佳具体实 施例之方块图。 第十二图系本发明之电池组的另一个较佳具体实 施例之方块图。 第十三图系本发明之电池组的另一个较佳具体实 施例之方块图及设计图之结合。 第十四图系一典型电池组及本发明之电池组的二 个不同较佳具体实施例放电特性曲线图。 第十五图系本发明之电池组的另一个较佳具体实 施例之一方块图与设计图之结合。 第十六图系如第十五图所示之充电子控制器之一 具体实施例之方块图。 第十七图系如第十五图所示之充电子控制器之另 一具体实施例之方块图。
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