[发明专利]蓄电池及氢燃料电池充电调节器

说明书

技术领域

本发明一般性而言涉及一种用于控制蓄电池或氢燃料电池的温度的调节器、以及用该调节器控制蓄电池或氢燃料电池的温度的方法。

背景技术

包括但不局限于蓄电池和氢燃料电池的储能装置包括在充电期间和/或在使用期间可能过热的一个或多个电池单元。无论在充电期间还是在使用期间，使储能装置的一个或多个电池单元过热都可能损坏电池单元、可能降低储能装置的性能、和/或缩短储能装置的预期寿命。

发明内容

公开了一种用于控制储能装置的充电过程的调节器组件。调节器组件包括构造成用于控制到储能装置的充电流的电源总线。调节器组件还包括接触件。接触件可在连接位置与断开位置之间运动。当处于连接位置中时，接触件联接至电源总线，以允许到储能装置的充电流。当处于断开位置中时，接触件与电源总线分离，以阻止到储能装置的充电流。调节器组件还包括偏置装置。偏置装置联接至接触件，并构造成将接触件偏置到连接位置中。调节器组件还包括致动器。致动器联接至接触件，并构造成用于使接触件从连接位置和断开位置中的一个位置运动到连接位置和断开位置中的另一位置中。当来自储能装置的反馈信号等于或大于预定值时，致动器使接触件运动。

在本发明的另一方面中，公开了一种储能装置。储能装置包括限定电池单元的壳体。储能装置还包括调节器组件，其联接至壳体，并构造成用于控制电池单元的充电过程。调节器组件包括电源总线。电源总线构造成用于控制到电池单元的充电流。调节器组件还包括可在连接位置与断开位置之间运动的接触件。当处于连接位置中时，接触件联接至电源总线，以允许到电池单元的充电流。当处于断开位置中时，接触件与电源总线分离，以防止到电池单元的充电流。调节器组件还包括联接至接触件的偏置装置。偏置装置构造成用于将接触件偏置到连接位置中。调节器组件还包括联接至接触件的致动器。致动器构造成用于使接触件从连接位置运动到断开位置中。当来自电池单元的反馈信号等于或大于预定值时，致动器使接触件运动。致动器构造成当来自电池单元的反馈信号小于预定值时，允许偏置装置使接触件从断开位置运动到连接位置中。

在本发明的另一方面中，公开了一种控制储能装置的充电过程的方法。该储能装置包括调节器组件，调节器组件具有电源总线、用于接合电源总线的接触件、和构造成用于使接触件运动到与电源总线接合以及与电源总线脱开接合的活性材料致动器。该方法包括：用活性材料致动器感测来自储能装置的反馈信号；以及响应于来自储能装置的、上升至等于或大于预定值的水平的感测的反馈信号来接合活性材料致动器，以使接触件从连接位置运动到断开位置。该连接位置允许进入到储能装置中的充电流。该断开位置则阻止进入到储能装置中的充电流。

因此，活性材料致动器感测来自储能装置的电池单元的反馈信号，诸如电池单元和/或储能装置的温度。响应于储能装置的电池单元的温度在充电、放电或使用期间的升高，当例如活性材料致动器的温度之类的反馈信号上升至预定值或高于预定值时，活性材料致动器使接触件从连接位置运动到断开位置中。使接触件运动到断开位置中阻止了例如电流之类的充电流流向电池单元和/或储能装置或从电池单元和/或储能装置流出，从而防止电池单元的温度进一步升高。活性材料致动器的转变的滞后行为允许在致动器使接触件运动回到连接位置中以恢复充电流之前，电池单元和/或储能装置的温度冷却至低于预定触发水平的值，从而保护了电池单元和储能装置免受损害。

本发明还包括以下方案：

方案1. 一种用于控制储能装置的充电过程的调节器组件，所述调节器组件包括：

电源总线，所述电源总线构造成用于控制到所述储能装置的充电流；

接触件，所述接触件能够在连接位置与断开位置之间运动，其中所述接触件当处于所述连接位置中时联接至所述电源总线，以允许到所述储能装置的充电流，并且所述接触件当处于所述断开位置中时与所述电源总线分离，以防止到所述储能装置的充电流；

偏置装置，所述偏置装置联接至所述接触件，并构造成将所述接触件偏置到所述连接位置与所述断开位置中的一个位置中；以及

致动器，所述致动器联接至所述接触件，并构造成用于当来自所述储能装置的反馈信号等于或大于预定值时，使所述接触件从所述连接位置与所述断开位置中的一个位置运动到所述连接位置与所述断开位置中的另一位置中。

方案2. 根据方案1所述的调节器组件，其中，所述反馈信号包括所述储能装置的温度、所述储能装置的pH值水平、和所述储能装置的电阻中的一种。

方案3. 根据方案1所述的调节器组件，其中，所述致动器包括构造成用于当加热或冷却至所述预定值时使所述接触件运动的活性材料。