在环境控制系统中使用的控制器技术方案

本实用新型专利技术提供一种在环境控制系统中使用的控制器，其包括充电器，其具有输入至控制器电池的充电电流输出；可调节电阻模块，其与充电器的充电电流限制器模块相连接；以及控制单元。控制单元包括：充电电流监控模块，其与充电器的充电电流输出连接；电池电压监控模块，其与电池的电压输出连接；以及电阻调节器模块，其具有输入至可调节电阻模块的电阻调节输出。可调节电阻模块在电阻调节器模块控制下，基于从充电电流监控模块和电池电压监控模块向控制单元的输入，限制充电器的充电电流输出，使得电池的电压输出在(a)低于电池的满容量的上充电电压和(b)高于电池的截止电压的放电终止电压之间；电池的电压输出具有在(a)和(b)之间充分被最小化的变化比率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种在环境控制系统中使用的控制器，其包括充电器，其具有输入至控制器电池的充电电流输出；可调节电阻模块，其与充电器的充电电流限制器模块相连接；以及控制单元。控制单元包括：充电电流监控模块，其与充电器的充电电流输出连接；电池电压监控模块，其与电池的电压输出连接；以及电阻调节器模块，其具有输入至可调节电阻模块的电阻调节输出。可调节电阻模块在电阻调节器模块控制下，基于从充电电流监控模块和电池电压监控模块向控制单元的输入，限制充电器的充电电流输出，使得电池的电压输出在(a)低于电池的满容量的上充电电压和(b)高于电池的截止电压的放电终止电压之间；电池的电压输出具有在(a)和(b)之间充分被最小化的变化比率。【专利说明】在环境控制系统中使用的控制器
本公开涉及管理环境控制系统控制器的电池充电，以延长电池寿命的装置和系 统，尤其涉及一种在环境控制系统中使用的控制器。
技术介绍
本节提供涉及本公开内容的背景信息，其并不一定是现有技术。 数字温控器及其它环境控制系统的控制器通常具有微型计算机和连续使用电能 的其它组件。在各种温控器中，这样的组件可以从电池获得至少一些它们的工作电能。
技术实现思路
本节提供了本公开内容的一般性概括，但并不是对其全部范围或其全部特征的全 面揭示。 依据各个方面，揭示了在环境控制系统中使用的控制器和相关方法的示例实施 例。在示例实施例中，在环境控制系统中使用的控制器大体上包括用于向控制器的电池提 供充电电流的充电器。该控制器还包括用于可选地限制充电电流的可变电阻。控制装置被 配置成监控充电电流和电池的电压。基于这种监控，控制装置改变电阻以使被监控电压保 持在由（a)低于电池满容量的上充电电压与（b)高于电池截止电压的放电终止电压所限定 的范围内。被监控电压具有在该范围内被充分地最小化的变化比率。 依据本技术的一方面，一种在环境控制系统中使用的控制器包括：充电器，其 具有被输入至所述控制器的电池的充电电流输出；可调节电阻模块，其与所述充电器的充 电电流限制器模块相连接；以及控制单元。该控制单元包括：充电电流监控模块，其与所述 充电器的所述充电电流输出连接；电池电压监控模块，其与所述电池的电压输出连接；以 及电阻调节器模块，其具有被输入至所述可调节电阻模块的电阻调节输出。所述可调节电 阻模块在所述电阻调节器模块的控制下，基于从所述充电电流监控模块和电池电压监控模 块向所述控制单元的输入，限制所述充电器的充电电流输出，使得所述电池的所述电压输 出在（a)低于所述电池的满容量的上充电电压和（b)高于所述电池的截止电压的放电终止 电压之间；所述电池的所述电压输出具有在（a)和（b)之间充分地被最小化的变化比率。 进一步的，所述可调节电阻模块基于所述电阻调节输出，使所述充电电流最大化 并选择性地限制所述充电电流；并且/或者在所述控制器的控制下，通过所述环境控制系 统的负载窃取电能，并将所述电能供给所述充电器。 进一步的，基于所述电池的所述电压输出，所述控制器控制所述控制器的负载，使 其被切换至离线模式以提高所述充电电流；并且/或者所述充电电流的水平是至少部分基 于所述控制器的负载的。 进一步的，所述环境控制系统包括向所述充电器供电的公共线；并且/或者基于 所述电池的所述电压输出，所述控制器确定所述电池是否正接近于电池寿命的尽头。 进一步的，所述控制器控制所述控制器的负载，使其在所述电池的电压输出基本 上等于平台电压时被切换至在线模式，在所述平台电压下，所述被监控电压的变化比率被 最小化；并且/或者所述充电电流是涓流电流。 进一步的，其中，所述控制器包括温控器，并且/或者所述电池是可替换的，并且/ 或者能在所述控制器和/或移动装置上显示电池更换报警。 根据在此所提供的说明，其它适用的方面将变得显而易见。在本
技术实现思路
中 的说明和特定示例仅旨在进行说明的目的，而并不意图限制本揭示内容的范围。 【专利附图】【附图说明】 在此所说明的附图仅为了说明所选实施例，而非所有可能实施的目的，且并不意 图限定本揭示内容的范围。 图1是示例性环境控制系统的示图，其包括依据本公开内容的示例性实施例的温 控器； 图2是依据本公开内容的示例性实施例的示例性窃电电路的示图； 图3是依据本公开内容的示例性实施例的示例性充电电路的示图； 图4是使涓流电流最大化的示例性方法的流程图； 图5是依据本公开内容的示例性实施例的示例性操作顺序的示图，以及； 图6是依据本公开内容的示例性实施例的示例性迟滞回路的示图。 贯穿附图中的若干视图，相应的参考编号指示相应的部件。 【具体实施方式】 现在将参考附图更为全面地说明示例性实施例。 本技术的专利技术人已经认识到，可再充电锂离子电池的再充电周期次数有限， 超过这些周期，电池可能就不能再被充电了。不同电池的再充电周期的次数一般不超过500 个周期。专利技术人已经观察到，当电池通过涓流电流被充电至低于该电池可被充电的最大电 压的电压，且此时电池被保持为处于或接近该较小电压（例如尽可能长的时间）时，电池寿 命可能延长。 据此，专利技术人研发出并在此公开了可控制锂电池的充电比率和极限电压水平的装 置和方法的示例性实施例。在一些实施例中，可使用电阻器组和微处理器来控制电池的充 电比率和电压水平以延长电池寿命。在一个示例实施例中，可将温控器或其它控制器的电 池充电至低于电池最大容量电压的初始电压水平，然后放电例如20%至30%，达到电池最 低允许（即，截止）电压以上的充电水平，并然后涓流充电回到初始电压水平。在一些示例 实施例中，涓流充电电流可被调节并设定成，例如，从该电池接收电能的温控器或其它控制 器的当前"可见"负载的函数。在不同的实施例中，充电电路可被提供成与温控器或其它环 境控制系统控制器的窃电电路（例如电流受限窃电电路）相结合。虽然参考了不可替换的 可再充电电池说明了不同的实施例，但是应该理解的是，该公开内容的各个方面也可关于 可替换电池来实现。 在各种实施例中，提供了具有窃电电路和可再充电锂电池的方法和电路设计，并 且其中对电池的电压水平和从中抽取的电能进行监控。响应于该监控，关断一个或多个负 载，并且通过微处理器选定适当的充电电压值。该充电电压确定被提供给电池的电流量并 被设计成使得电池的使用寿命被最大化。此外，如果被监控的电池电压降至特定值以下，则 关断一个或多个较大的电流耗电负载（例如，Wi-Fi射频），并通过窃电电路向电池提供电 能。在各种实施例中，该窃电电路为限流窃电电路。 现在参考附图，图1示出了示例性环境控制系统10,其包括实施本公开内容的一 个或多个方面的控制器。如图1所示，环境控制系统10包括两个电源，例如，分别为加热子 系统22和冷却子系统24供电的两个变压器14和18。加热子系统变压器14具有火线（通 常为24伏）侧28和公共侧（common side)，即中性侧30。冷却子系统变压器18具有火线 侧（通常为24伏）32和公共侧，即中性侧34。该冷却子系统24包括被连接到变压器18的 公共侧34的风扇38和压缩机4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在环境控制系统中使用的控制器，其特征在于，所述控制器包括： 充电器，其具有被输入至所述控制器的电池的充电电流输出； 可调节电阻模块，其与所述充电器的充电电流限制器模块相连接；以及 控制单元，其包括： 充电电流监控模块，其与所述充电器的所述充电电流输出连接， 电池电压监控模块，其与所述电池的电压输出连接，以及 电阻调节器模块，其具有被输入至所述可调节电阻模块的电阻调节输出； 所述可调节电阻模块在所述电阻调节器模块的控制下，基于从所述充电电流监控模块和电池电压监控模块向所述控制单元的输入，限制所述充电器的充电电流输出，使得所述电池的所述电压输出在(a)低于所述电池的满容量的上充电电压和(b)高于所述电池的截止电压的放电终止电压之间； 所述电池的所述电压输出具有在(a)和(b)之间充分地被最小化的变化比率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：涂礼晖，EB埃文斯，
申请(专利权)人：艾默生电气公司，
类型：新型
国别省市：美国;US