[发明专利]电池再充电系统的电池温度补偿装置

说明书

过去的几年中，电池生产厂家已为电信工业中的电话交换系统及类似的系统以及计算机工业中的不间断电源开发了作为电源或原动力的不用维护的密封酸铅电池;它们已经被用作汽车电池并将作为电动汽车未来的电源。不用维护的酸铅电池生产厂家建议：电池最长寿命的最佳工作温度应保持在25℃。如果在电池的充电周期或点滴式充电周期过程中设有保持合适的电池温度，那么电池的寿命就会大大地缩短（并且在某些情况下会小于期望寿命的一半）。

大家知道，由于额外电流通过电池或者周围（室内）温度升高，导致电池温度升高，从而引起这种电池内部阻抗降低。阻抗降低会允许更大的电流通过电池，从而产生更多的热量。如果不去制止，这种情况会导致热量逸出。大家知道，热量逸出也是用于电源后备系统的电池的主要问题，如前所述。

相反地，过度充电或温度过度升高会引起这种密封电池“漏气”，并且在极端情况下，会使电池的密封层爆炸、凸起或破裂，因此结束电池的寿命。电池完整性的丢失事实上通常会对设备及人员造成损害。

茵格（ENG）在1989年7月11日发布的第4，663，580号美国专利中，发明了一种具有V_b温度补偿电路的电池充电器，该温度补偿电路与电池充电系统本身是一体的。它补偿周围温度的变化而不是电池温度变化。

相似地，沃特曼（WORTMAN）在1987年5月5日发布的第4，663，580号美国专利中，发明了一种密封酸铅电池的浮式充电及提供了预先设定的非线性温度系数的电源，该电源通过混合使用线性温度系数部件（前偏硅二极管）和非线性温度系数部件（热敏电阻）来提供预先设定的非线性温度系数。

库柏（COOPER）等于1987年5月17日发布的第4，667，143号美国专利中，发明了一处具有温度补偿充电比值的电池充电器。发明的电路是一个电池充电器，它装有一个根据电流、电压及温度信号来切换调整类型的控制电路，但是温度信号是周围温度的信号而不是电池温度的信号。仅在电池温度在再充电周期过程中影响电池内部阻抗。

因此本发明的目的就是根据电池温度来调整电池的再充电电压。

本发明的另一个目的是在整个再充电温度范围内将再充电电压的变化控制在1%内。

本发明的另一个目的是提供一个电池温度补偿装置，该装置可改装在现有充电器中，从而无需对电池充电装置进行昂贵的替换。

本发明使用温度检测部件来取得前述目的，该温度检测部件最好是一块装在电池上的集成电路，用来检测电池的温度。同样通过相应的电线将电池与监测电路相连，根据电池的温度，该监测电路按比例地调整由电池充电器（其与电池电连接）施加的电压，因此电压调整，其作为电压为2.5到-4.5毫伏/摄氏度/电池（60-108毫伏/摄氏度/电池串）时相应温度变化为0℃到50℃之间的最佳线性电压补偿，按照线性图在最佳工作温度范围：-40℃到+60℃之间进行调整;但是线性补偿的斜率可根据要充电的电池类型及电池组串的整个电压来改变。

从上述可知，实际上夏季白天到晚上的温度变化大约在15℃左右，这将导致相当于参数电压（这里有时称为“浮动电压”）900-1620mv的变化，该变化在电池再充电过程中，随着电池温度的升高，会对电池产生（不好）的影响;并且如这里所述，这种影响甚至可通过连接在电池再充电系统上的现有电池充电单位（次标称sub.nom.）整流器（R）施加。

本发明根据电池实际周围温度或当前温度，在电池再充电周期过程中通过改变充电参考电压或“浮动电压”来动态地改变施加在电池两端的充电电压，充电参考电压或“浮动电压”作为最佳或推荐充电电压的偏差电压，其变化范围为-1.5伏到+1.5伏。为了再充电，对于任意给定的温度（在充电参考电压变化的零伏点），充电参考电压通常就是每个电池或电池串在电池的参考温度即25℃时的实际再充电电压。

现在将通过例子和附图来说明本发明，附图中：

图1A和图1B是最佳实施例的框图和电路图。

图2是一个典型的额定24伏电池串的“补偿”或“浮动电压”的电压与温度对比关系图，额定24伏电池串包含24个工作的酸铅电池。

图3表示外置补偿系统电路图，该补偿系统连在用于多个串联电池（BAT）充电的电池架（BB）及用于相同电池充电的充电器（R）之间。

图4是传感器外壳及其部分剖视图的俯视平面图，表示粘接在电池（其位于图3的电池架串内）一侧的传感器侧视图中的传感器（S）及连接电缆。