專利名稱：自動鋰離子電池保護(hù)的制作方法
自動鋰離子電池保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域
本公開內(nèi)容涉及電池保護(hù)。具體而言，其涉及自動鋰離子電池保護(hù)。
發(fā)明背景
當(dāng)前，航空器控制算法用于防止航空器電池的完全放電。然而，在過去，這些保護(hù)算法的失敗使得航空器電池完全放電，使其受損。發(fā)明內(nèi)容
本公開內(nèi)容涉及用于自動鋰離子電池保護(hù)的裝置、系統(tǒng)和方法。在一個或多個實(shí)施方式中，公開了電池的自動調(diào)節(jié)方法。公開的方法包括用傳感器感測電池的電壓。該方法進(jìn)一步包括通過處理器將電池的電壓與電池的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較。此外，該方法包括:當(dāng)處理器測定電池的電壓低于預(yù)設(shè)的電壓時，通過開關(guān)邏輯將極低電阻的非電磁驅(qū)動器(NEA)開關(guān)轉(zhuǎn)換到打開位置以將電池從總線電路斷開，并且通過開關(guān)邏輯轉(zhuǎn)換低電阻繼電器開關(guān)以將電池連接到專用充電電路。而且，該方法包括:當(dāng)處理器測定電池的電壓超過預(yù)設(shè)的電壓時，通過開關(guān)邏輯轉(zhuǎn)換繼電器開關(guān)以將電池連接到總線電路。
在一個或多個實(shí)施方式中，專用充電電路包括太陽能陣列(array)的至少一部分。在至少一個實(shí)施方式中，太陽能陣列的所述部分至少是太陽能電池的一個串列(string)。在一些實(shí)施方式中，電池、傳感器、處理器、開關(guān)邏輯、NEA開關(guān)和/或繼電器開關(guān)共同容納在單個單元中。在一個或多個實(shí)施方式中，電池在航空器上。在一些實(shí)施方式中，電池是鋰離子電池。
在至少一個實(shí)施方式中，公開了電池的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。公開的系統(tǒng)包括配置用于感測電池電壓的傳感器。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括處理器，其配置用于將電池的電壓與電池的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較。此外，所述系統(tǒng)包括開關(guān)邏輯，其配置用于當(dāng)處理器測定電池的電壓低于預(yù)設(shè)的電壓時，將極低電阻的非電磁驅(qū)動器(NEA)開關(guān)轉(zhuǎn)換到打開位置以將電池從總線電路斷開，并且配置用于轉(zhuǎn)換低電阻繼電器開關(guān)以將電池連接到專用充電電路。此外，所述系統(tǒng)包括開關(guān)邏輯，其進(jìn)一步配置用于當(dāng)處理器測定電池的電壓超過預(yù)設(shè)的電壓時，轉(zhuǎn)換繼電器開關(guān)以將電池連接到總線電路。
在一個或多個實(shí)施方式中，公開了電池的自動調(diào)節(jié)方法，其包括通過電壓傳感器感測電池的電壓。該方法進(jìn)一步包括將電池的電壓與電池的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較。另外，該方法包括當(dāng)電池的電壓低于預(yù)設(shè)的電壓時，通過開關(guān)邏輯轉(zhuǎn)換總線電路開關(guān)以將電池從總線電路斷開。此外，該方法包括通過溫度傳感器感測電池的溫度。此外，該方法包括將電池的溫度與電池的閾值溫度進(jìn)行比較。
該方法進(jìn)一步包括當(dāng)電池的溫度低于閾值溫度時，轉(zhuǎn)換第二熱開關(guān)以將電池從專用電源斷開，并且轉(zhuǎn)換第一熱開關(guān)以將電池加熱器連接到專用電源。而且，該方法包括當(dāng)電池的溫度超過閾值溫度時，轉(zhuǎn)換第一熱開關(guān)以將電池加熱器從專用電源斷開，并且轉(zhuǎn)換第二熱開關(guān)以將電池連接到專用電源。在至少一個實(shí)施方式中，電池、電壓傳感器、溫度傳感器、開關(guān)邏輯、總線電路開關(guān)、第一熱開關(guān)、第二熱開關(guān)和/或電池加熱器共同容納在單個單元中。
在至少一個實(shí)施方式中，公開了電池的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括配置用于感測電池的電壓的電壓傳感器。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括第一處理器，其配置用于將電池的電壓與電池的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較。另外，該系統(tǒng)包括開關(guān)邏輯，其配置用于當(dāng)?shù)谝惶幚砥鳒y定電池的電壓低于預(yù)設(shè)的電壓時，轉(zhuǎn)換總線電路開關(guān)以將電池從總線電路斷開。
此外，該系統(tǒng)包括配置用于感測電池溫度的溫度傳感器。此外，該系統(tǒng)包括第二處理器，其配置用于將電池的溫度與電池的閾值溫度進(jìn)行比較。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括第二熱開關(guān)和第一熱開關(guān)，當(dāng)?shù)诙幚砥鳒y定電池的溫度低于閾值溫度時，第二熱開關(guān)配置用于將電池從專用電源斷開，并且第一熱開關(guān)配置用于將電池加熱器連接到專用電源。
此外，當(dāng)?shù)诙幚砥鳒y定電池的溫度超過閾值溫度時，第一熱開關(guān)進(jìn)一步配置用于將電池加熱器從專用電源斷開，并且第二熱開關(guān)進(jìn)一步配置用于將電池連接到專用電源。在一個或多個實(shí)施方式中，電池、電壓傳感器、第一處理器、第二處理器、溫度傳感器、開關(guān)邏輯、總線電路開關(guān)、第一熱開關(guān)、第二熱開關(guān)和/或電池加熱器共同容納在單個單元中。在一些實(shí)施方式中，第二處理器是第一處理器(即，它們是同一處理器)。
特征、功能和優(yōu)勢可以單獨(dú)地在本發(fā)明的各實(shí)施方式中實(shí)現(xiàn)，或可以在另外其它實(shí)施方式中結(jié)合。


通過下列的說明書、所附權(quán)利要求書和附圖將更好地理解本公開內(nèi)容的這些和其它特征、方面及優(yōu)勢，其中:
圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)的框圖，開關(guān)在電池的正常充電和放電的初始位置。
圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)的框圖，開關(guān)在電池通過專用充電電路進(jìn)行充電的位置。
圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)的框圖，開關(guān)在電池通過專用充電電路充電后電池的正常充電和放電的位置。
圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)方法的流程圖，其遵循在圖1-3的系統(tǒng)框圖中所描述的轉(zhuǎn)換過程。
圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)的框圖，其中開關(guān)在電池正常充電和放電的位置，該系統(tǒng)包括將電池預(yù)熱用于充電的加熱器。
圖6是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)的框圖，其中開關(guān)在電池通過加熱器進(jìn)行預(yù)熱的位置，該系統(tǒng)包括將電池預(yù)熱用于充電的加熱器。
圖7是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)的框圖，其中開關(guān)在電池通過專用電源進(jìn)行充電的位置，該系統(tǒng)包括將電池預(yù)熱用于充電的加熱器。
圖8是根據(jù)本公開內(nèi)容的至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)方法的流程圖，其遵循在圖5-7的系統(tǒng)框圖中所描述的轉(zhuǎn)換過程。
具體實(shí)施方式
本文公開的方法和裝置提供了用于自動鋰離子電池保護(hù)的操作系統(tǒng)。在一個或多個實(shí)施方式中，所述電池(或電池組)在航空器上，比如衛(wèi)星。然而，在其它實(shí)施方式中，電池可用在其它裝置或交通工具中，比如地面裝置或交通工具。具體而言，系統(tǒng)使用電池(或電池組)內(nèi)部包括的保護(hù)電路，以便當(dāng)電池處于通過完全放電而損壞的危險中時自動地將其從航空器斷開。
公開的保護(hù)電路包括內(nèi)部邏輯、自動開關(guān)以及在至少一個實(shí)施方式中用于保護(hù)電池而不需要干擾航空器監(jiān)測或控制的加熱器。斷開功能是完全自動的，并且不依賴電池組外部的任何控制或驅(qū)動信號。該邏輯自包含在電池組內(nèi)，并且不依賴外部信號用于驅(qū)動或重新連接。該保護(hù)電路使用太陽能陣列電池的一個或多個專用串列以在一個或多個實(shí)施方式中將電池預(yù)熱，以及將電池再充電。該保護(hù)電路完全自包含在電池中，僅存在太陽能陣列電池的串列(一個或多個)附加的接口，該太陽能陣列電池的串列用于對系統(tǒng)提供專用和可靠的動力。
在下面的說明中，闡述很多細(xì)節(jié)以便提供所述系統(tǒng)更徹底的描述。然而，在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下也可以實(shí)踐公開的系統(tǒng)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。在其它情況下，沒有詳細(xì)描述眾所周知的特征以便不多余地混淆所述系統(tǒng)。
圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)的框圖，開關(guān)120、130處在電池110的正常充電和放電的初始位置。在該圖中，示出系統(tǒng)100包括電池110、航空器總線(即，總線電路)140、開關(guān)邏輯150、極低電阻的非電磁驅(qū)動器(NEA)開關(guān)120、低電阻繼電器開關(guān)130、保險絲170，175、二極管180，185、以及專用于低速率再充電的太陽能陣列串列(即，專用充電電路)160。
在一個或多個實(shí)施方式中，電池110是鋰離子電池。應(yīng)當(dāng)注意在一些實(shí)施方式中，系統(tǒng)100使用電池110的電池組。此外，應(yīng)當(dāng)注意在一個或多個實(shí)施方式中，系統(tǒng)100使用專用充電電路160的至少一部分太陽能陣列。在一些實(shí)施方式中，太陽能陣列電池的一個或多個串列由系統(tǒng)100使用用于專用充電電路160。在至少一個實(shí)施方式中，電池110、開關(guān)邏輯150、處理器(未顯示)、傳感器(未顯示)、NEA開關(guān)120、繼電器開關(guān)130、保險絲170，175和/或二極管180，185共同容納在單個保護(hù)電路單元中。應(yīng)當(dāng)注意在一些實(shí)施方式中，處理器(未顯示)和傳感器(未顯示)包含在開關(guān)邏輯150中。
在系統(tǒng)100的正常運(yùn)行期間，電池110連接至總線電路140以通過總線電路140使電池110充電和放電。正常運(yùn)行的開關(guān)120，130的配置如圖1所示，其中NEA開關(guān)120閉合，繼電器開關(guān)130接地，其將電池110連接至總線電路140。另外，在系統(tǒng)100的正常運(yùn)行期間，傳感器(未顯示)連續(xù)地感測電池110的電壓。此外，處理器(未顯示)連續(xù)地將電池110的感測電壓與電池110的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較。
一旦處理器(未顯示)測定電池110的電壓低于預(yù)設(shè)的電壓，則開關(guān)邏輯150將NEA開關(guān)120轉(zhuǎn)換至打開位置以使電池110從總線電路140斷開，并且開關(guān)邏輯150轉(zhuǎn)換繼電器開關(guān)120以將電池110連接至專用充電電路160。圖2中圖示說明了這些開關(guān)位置。具體而言，圖2是公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)100的框圖，開關(guān)120、130處在電池110通過專用充電電路進(jìn)行充電的位置。一旦開關(guān)120、130被轉(zhuǎn)換，則專用充電電路160通過對電池110提供低速率充電使電池110再充電。保險絲170限制電流流至電池110以便限制對電池110的充電速度，并且二極管180確保電流以合適的方向流動，其朝向電池110。
一旦處理器(未顯示)測定電池110的電壓超過預(yù)設(shè)的電壓并因此電池110被充分地再充電，則開關(guān)邏輯150將繼電器開關(guān)130轉(zhuǎn)換回接地以使電池110重新連接到總線電路140用于正常充電和放電。圖3中圖示說明了這些開關(guān)位置。圖3是公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)100的框圖，開關(guān)120、130處于在電池110通過專用充電電路160充電后電池110的正常充電和放電的位置。
應(yīng)當(dāng)注意由于NEA開關(guān)120是超低電阻開關(guān)，當(dāng)NEA開關(guān)處于其正常的閉合位置時，其允許電池110在正常運(yùn)行期間的幾乎全部性能，如圖1所示。然而，一旦NEA開關(guān)120從其正常的閉合位置轉(zhuǎn)換，其不可重置。因此，繼電器開關(guān)130用于在電池110被充分地再充電之后恢復(fù)電池110的正常運(yùn)行。應(yīng)當(dāng)注意繼電器開關(guān)130將造成電池性能下降，但其將允許恢復(fù)航空器運(yùn)行。
此外，應(yīng)當(dāng)注意一些電池具有單獨(dú)的電池極耳(tab)，用于促進(jìn)清除單獨(dú)總線上的總線短路。在一個或多個實(shí)施方式中，公開的系統(tǒng)100可延伸以包括該附加的極耳。此外，應(yīng)當(dāng)注意公開的系統(tǒng)100的斷開功能可以在電池110的正極(高)側(cè)或該電池的接地(低)側(cè)執(zhí)行，這取決于航空器系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)方法400的流程圖，其遵循在圖1-3的系統(tǒng)框圖中所描述的轉(zhuǎn)換過程。在方法400的開始410，傳感器連續(xù)地感測電池的電壓420。處理器連續(xù)地將電池的電壓與電池的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較430。一旦處理器測定電池的電壓低于預(yù)設(shè)的電壓，則開關(guān)邏輯將極低電阻的非電磁驅(qū)動器(NEA)開關(guān)轉(zhuǎn)換至打開位置以使電池從總線電路斷開，并且轉(zhuǎn)換低電阻繼電器開關(guān)以將電池連接到專用充電電路440。一旦處理器測定電池的電壓超過預(yù)設(shè)的電壓，則開關(guān)邏輯轉(zhuǎn)換繼電器開關(guān)以將電池連接到總線電路450，并且之后方法400結(jié)束460。
圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)500的框圖，其中開關(guān)520、530、535處在電池510的正常充電和放電的位置，該系統(tǒng)包括將電池510預(yù)熱用于充電的加熱器590。圖5的系統(tǒng)500使用額外的加熱器(加熱器I) 590，其用于保護(hù)電池510免受由于在極冷溫度下再充電造成的損壞。因此，加熱器1590用于在電池510被再充電之前將電池510預(yù)熱。在該圖中，示出系統(tǒng)500包括電池510、航空器總線(即，總線電路)540、開關(guān)邏輯550、總線電路開關(guān)(SWl) 520、兩個熱開關(guān)(TSl和TS2)530，535、保險絲570，575、二極管580，585、兩個加熱器(加熱器I和加熱器2) 590，595以及專用于低速率再充電的太陽能陣列串列(即，專用電源)560。
在一個或多個實(shí)施方式中，電池510是鋰離子電池。應(yīng)當(dāng)注意在一些實(shí)施方式中，系統(tǒng)500使用電池510的電池組。此外，應(yīng)當(dāng)注意在一個或多個實(shí)施方式中，系統(tǒng)500使用專用電源560的至少一部分太陽能陣列。在至少一個實(shí)施方式中，太陽能陣列電池的一個或多個串列由系統(tǒng)500使用用于專用電源560。在至少一個實(shí)施方式中，電池510、開關(guān)邏輯550、處理器(未顯示)、電壓傳感器(未顯示)、溫度傳感器(未顯示)、總線電路開關(guān)(SWl) 520、兩個熱開關(guān)(TSl和TS2) 530，535、保險絲570，575、二極管580，585和/或加熱器1590共同容納在單個保護(hù)電路單元中。應(yīng)當(dāng)注意在一些實(shí)施方式中，處理器(未顯示)、電壓傳感器(未顯示)和溫度傳感器(未顯示)包含在開關(guān)邏輯550中。
在系統(tǒng)500的正常運(yùn)行期間，電池510連接至總線電路540以通過總線電路540將電池510充電和放電。正常運(yùn)行的開關(guān)520，530，535的配置如圖5所示。在該圖中，示出總線電路開關(guān)520被轉(zhuǎn)換以便電池510連接至總線電路540，并且示出熱開關(guān)530，535都打開以便專用電源560不連接至電池510或加熱器1590。另外，在正常運(yùn)行期間，加熱器2595由總線電路540提供動力。加熱器2595用于加熱電池510以便確保電池510維持在足夠進(jìn)行充電的溫度。此外，在系統(tǒng)500的正常運(yùn)行期間，電壓傳感器(未顯示)連續(xù)地感測電池510的電壓。此外，處理器(未顯示)連續(xù)地將電池510的感測電壓與電池510的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較。
一旦處理器(未顯示)測定電池510的電壓低于預(yù)設(shè)的電壓，則開關(guān)邏輯550轉(zhuǎn)換總線電路開關(guān)520以將電池550從總線電路540斷開。溫度傳感器(未顯示)連續(xù)地感測電池550的溫度以測定電池510對于再充電是否過冷。處理器(未顯示)將電池510的感測溫度與用于再充電的電池510閾值溫度進(jìn)行比較。一旦處理器(未顯示)測定電池510的溫度低于電池510的閾值溫度，若其并未斷開，則開關(guān)邏輯550轉(zhuǎn)換第二熱開關(guān)(TS2)535以將電池510從專用電源560斷開，并且轉(zhuǎn)換第一熱開關(guān)(TSl) 530以將加熱器1590連接到專用電源560。一旦第一熱開關(guān)(TSl) 530被轉(zhuǎn)換，則加熱器1590將電池510再加熱至足夠進(jìn)行再充電的溫度。圖6中圖示說明了這些開關(guān)位置。具體而言，圖6是公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)500的框圖，其中開關(guān)520，530，535處在電池通過加熱器590進(jìn)行預(yù)熱的位置，該系統(tǒng)包括將電池510預(yù)熱用于充電的加熱器590。
一旦處理器(未顯示)測定電池510的溫度超過電池的閾值溫度，則開關(guān)邏輯550轉(zhuǎn)換第一熱開關(guān)(TSl) 530以將加熱器I從專用電源560斷開，并且轉(zhuǎn)換第二熱開關(guān)(TS2) 535以將電池510連接到專用電源560。一旦開關(guān)530，535被轉(zhuǎn)換，則專用電源560通過對電池510提供低速率充電而將電池510再充電。保險絲570限制到電池510的電流，以便限制對電池510的充電速度，并且二極管580確保電流朝電池510流動。圖7中圖示說明了這些開關(guān)位置。具體而言，圖7是公開的自動鋰離子電池保護(hù)系統(tǒng)500的框圖，其中開關(guān)520，530,535處在電池510通過專用電源560進(jìn)行充電的位置，該系統(tǒng)包括將電池510預(yù)熱用于充電的加熱器590。
在處理器(未顯示)測定電池的電壓超過預(yù)設(shè)的電壓之后，開關(guān)邏輯550將開關(guān)520，530，535轉(zhuǎn)換至圖5中所示的電池510正常運(yùn)行的開關(guān)位置，其中電池510通過總線電路540進(jìn)行正常的充電和放電。
應(yīng)當(dāng)注意在其它實(shí)施方式中，開關(guān)邏輯550不用于轉(zhuǎn)換第一熱開關(guān)(TSl) 530和第二熱開關(guān)(TS2)535。對于這些實(shí)施方式，開關(guān)邏輯550僅用于轉(zhuǎn)換總線電路開關(guān)520。當(dāng)其感測到電池(或電池組)510的溫度變化超過或低于閾值電池溫度時，第一熱開關(guān)(TS1)530和第二熱開關(guān)(TS2)535簡單地將其自身在打開和閉合間轉(zhuǎn)換。
此外，應(yīng)當(dāng)注意在其它實(shí)施方式中，總線電路開關(guān)520可以被與低電阻繼電器開關(guān)并聯(lián)的極低電阻的非電磁驅(qū)動器(NEA)開關(guān)代替，類似于圖1-3所述實(shí)施方式中的NEA開關(guān)102和繼電器開關(guān)130的配置。
圖8是根據(jù)本公開內(nèi)容至少一個實(shí)施方式公開的自動鋰離子電池保護(hù)方法800的流程圖，其遵循在圖5-7的系統(tǒng)框圖中所示的轉(zhuǎn)換過程。在方法800的開始810，傳感器連續(xù)地感測電池的電壓820。處理器連續(xù)地將電池的電壓與電池的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較830。一旦處理器測定電池的電壓低于預(yù)設(shè)的電壓，則開關(guān)邏輯轉(zhuǎn)換總線電路開關(guān)以將電池從總線電路斷開840。
溫度傳感器連續(xù)地感測電池的溫度850。處理器隨后將電池的感測溫度與電池對于再充電的閾值溫度進(jìn)行比較860。一旦處理器測定電池的溫度低于電池的閾值溫度，則開關(guān)邏輯轉(zhuǎn)換第二熱開關(guān)以將電池從專用電源斷開，并且轉(zhuǎn)換第一熱開關(guān)以將電池加熱器連接到專用電源870。一旦處理器測定電池的溫度超過電池的閾值溫度，則開關(guān)邏輯轉(zhuǎn)換第一熱開關(guān)以將電池加熱器從專用電源斷開，并且轉(zhuǎn)換第二熱開關(guān)以將電池連接到專用電源用于再充電880，之后方法800結(jié)束890。
雖然本文已經(jīng)公開了某些說明性的實(shí)施方式和方法，但通過前述的公開內(nèi)容，在不偏離公開技術(shù)的真實(shí)精神和范圍的情況下，可進(jìn)行這些實(shí)施方式和方法的變更和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。存在公開的技術(shù)的許多其它實(shí)例，每個僅在細(xì)節(jié)上不同于其它。因此，公開的技術(shù)意欲應(yīng)當(dāng)僅限于由所附權(quán)利要求書及適用法律的規(guī)定和原則要求的程度。
權(quán)利要求
1.電池的自動調(diào)節(jié)方法，所述方法包括: 感測所述電池的電壓； 通過處理器將所述電池的電壓與所述電池的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較；并且 當(dāng)所述處理器測定所述電池的電壓低于所述預(yù)設(shè)的電壓時，選擇性地控制極低電阻的非電磁驅(qū)動器(NEA)開關(guān)以將所述電池從總線電路斷開，并且選擇性地控制低電阻繼電器開關(guān)以將所述電池連接到專用充電電路。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括: 當(dāng)所述處理器測定所述電池的電壓超過所述預(yù)設(shè)的電壓時，選擇性地控制所述繼電器開關(guān)以將所述電池連接到所述總線電路。
3.電池的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 傳感器，其配置用于感測所述電池的電壓； 處理器，其配置用于將所述電池的電壓與所述電池的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較； 開關(guān)邏輯，其配置用于當(dāng) 所述處理器測定所述電池的電壓低于所述預(yù)設(shè)的電壓時，轉(zhuǎn)換極低電阻的非電磁驅(qū)動器(NEA)開關(guān)以將所述電池從總線電路斷開，并且配置用于轉(zhuǎn)換低電阻繼電器開關(guān)以將所述電池連接到專用充電電路。
4.權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述開關(guān)邏輯進(jìn)一步配置用于當(dāng)所述處理器測定所述電池的電壓超過所述預(yù)設(shè)的電壓時，轉(zhuǎn)換所述繼電器開關(guān)以將所述電池連接到所述總線電路。
5.權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述專用充電電路包括太陽能陣列的至少一部分。
6.權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述電池、所述傳感器、所述處理器、所述開關(guān)邏輯、所述NEA開關(guān)和所述繼電器開關(guān)共同容納在單個單元中。
7.電池的自動調(diào)節(jié)方法，所述方法包括: 感測所述電池的電壓； 將所述電池的電壓與所述電池的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較； 當(dāng)所述電池的電壓低于所述預(yù)設(shè)的電壓時，選擇性地控制總線電路開關(guān)以將所述電池從總線電路斷開； 感測所述電池的溫度； 將所述電池的溫度與所述電池的閾值溫度進(jìn)行比較；并且 當(dāng)所述電池的溫度低于所述閾值溫度時，選擇性地控制第二熱開關(guān)以將所述電池從專用電源斷開，并且選擇性地控制第一熱開關(guān)以將電池加熱器連接到所述專用電源。
8.權(quán)利要求15所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括: 當(dāng)所述電池的溫度超過所述閾值溫度時，選擇性地控制所述第一熱開關(guān)以將所述電池加熱器從所述專用電源斷開，并且選擇性地控制所述第二熱開關(guān)以將所述電池連接到所述專用電源。
9.權(quán)利要求1或7所述的方法，其中所述專用電源包括太陽能陣列的至少一部分。
10.權(quán)利要求3或9所述的方法，其中所述太陽能陣列的所述部分是太陽能電池的至少一個串列。
11.權(quán)利要求7所述的方法，其中所述電池、所述總線電路開關(guān)、所述第一熱開關(guān)、所述第二熱開關(guān)和所述電池加熱器共同容納在單個單元中。
12.權(quán)利要求1或7所述的方法，其中所述電池在航空器上。
13.權(quán)利要求1或7所述的方法，其中所述電池是鋰離子電池。
14.電池的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 電壓傳感器，其配置用于感測所述電池的電壓； 第一處理器，其配置用于將所述電池的電壓與所述電池的預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較； 開關(guān)邏輯，其配置用于當(dāng)所述第一處理器測定所述電池的電壓低于所述預(yù)設(shè)的電壓時，轉(zhuǎn)換總線電路開關(guān)以將所述電池從總線電路斷開； 溫度傳感器，其配置用于感測所述電池的溫度； 第二處理器，其配置用于將所述電池的溫度與所述電池的閾值溫度進(jìn)行比較； 第二熱開關(guān)，其配置用于當(dāng)所述第二處理器測定所述電池的溫度低于所述閾值溫度時將所述電池從專用電源斷開；以及 第一熱開關(guān)，其配置用于當(dāng)所述第二處理器測定所述電池的溫度低于所述閾值溫度時將電池加熱器連接到所述專用電源。
15.權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述第一熱開關(guān)進(jìn)一步配置用于當(dāng)所述第二處理器測定所述電池的溫度超過所述閾值溫度時將所述電池加熱器從所述專用電源斷開；并且所述第二熱開關(guān)進(jìn)一步配置用于當(dāng)所述第二處理器測定所述電池的溫度超過所述閾值溫度時將所述電池連接到所述專用電源。
16.權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述電池、所述電壓傳感器、所述第一處理器、所述第二處理器、所述溫度傳感器、所述開關(guān)邏輯、所述總線電路開關(guān)、所述第一熱開關(guān)、所述第二熱開關(guān)和所述電池加熱器共 同容納在單個單元中。
全文摘要
本發(fā)明的名稱是自動鋰離子電池保護(hù)。公開了用于自動鋰離子電池保護(hù)的方法、系統(tǒng)和裝置。具體而言，本公開內(nèi)容教導(dǎo)了系統(tǒng)，其對鋰離子電池提供自動保護(hù)，防止由于深度放電以及在一些實(shí)施方式中由于在低溫中再充電而造成的損壞。該公開的系統(tǒng)使用內(nèi)部邏輯、自動開關(guān)以及在一些實(shí)施方式中用于保護(hù)電池而不需要任何航空器監(jiān)測或控制干擾的加熱器。該系統(tǒng)使用太陽能陣列電池的一個或多個專用串列以在一些實(shí)施方式中將電池預(yù)熱，以及將電池再充電。該系統(tǒng)完全自包含在電池中，僅存在太陽能陣列電池的串列(一個或多個)附加的接口，該太陽能陣列電池的串列用于對系統(tǒng)提供專用和可靠的動力。
文檔編號H02J7/00GK103166284SQ201210545620
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者J·F·斯迪克梅爾, A·R·怕瓦斯 申請人:波音公司