向可再充电的电池系统提供起始电压的设备与方法技术方案

一种欠压恢复脉冲网络（５００）与方法同锂离子电池系统（４００）一起使用，用于对由于发生一个涉及锂离子电池系统（４００）的事件而已在操作上禁用的电池控制器（５０３），提供起始电压。欠压恢复脉冲网络（５００）包括一个开关（５２３），用于检测一个由充电系统加到数据终端（５３７）的第一电压；和一个耦合器（５２５），用于把第二电压从充电终端（５３５）供给电池控制器（５０３），使电池控制器从其禁用状态起动。因此，电池控制器（５０３）把一个元件（５０１）的电压电位连接到充电终端（５３５），以便用充电系统检测。这使充电系统可以检测所连接的电池，从而可把充电电压加到充电终端（５３５）。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一般说来，本专利技术涉及电池的再充电；更具体地说，涉及用于可再充电电池元件的系统。如今，合用的便携式电子产品的数量在日益增加，它们依靠设备内电池电源操作。这些产品包括蜂房式电话，便携式无线电产品，寻呼电话接收机，和话音记录器之类的物品；它们移动方便，且用可再充电电池操作。多年来，一直使用多种不同的电池化学物质，它们可满足再充电的需求。大概最流行的化学物质要数镍镉和镍金属氢化物。但有一种比较新的化学物质，它通常被叫作锂离子，既可使元件再充电，又具有许多比其他类型的可再充电元件好的优点。这些好处主要指重量轻，尺寸小，和能量密度高。使用锂离子元件时要考虑的一个独特因素是它的充电方式。锂离子元件是按照不同于利用镍化学物质的元件的方式充电的。镍-镉和镍金属氢化物元件通常用快速充电法充电施加恒定的电流，直至一种必然的情况发生为止。这种情况可能伴随着元件达到某一预定的高电压，降到某一预定的低电压，或者元件的温度上升。而锂离子元件与此大不相同，它需要一个两步骤的充电过程，以达到最佳的性能。此过程之第一步骤提供 电池充电机施加一个恒定的电流电平，而元件电压维持在预定的阈值以下。在电压升至此阀值以后，第二步骤保证以阈值电压维持电池充电机，从而使电流下降。在电流充分下降，达到期望值以后，锂离子元件就被充分充电。在考虑用一个为镍系统而设计的充电机来充电锂离子元件时，此两步骤过程出现问题。一般说来，镍系统的充电机只施加恒定的电流，从而使元件的电压无阻碍地上升。如果电池未变得太热，则电压可升至任何电平，即升至不期望的和危险的电平。在镍系统电池变热的情况下，充电机检测这种状态，并且从快速大电流充电转换到一个约为快速电流值的5-10％的值的充电。这种小电流的模式通常叫作连续补充电流或连续补充充电。因此，由当前镍系统充电机提供的充电方式不会正确地充电锂离子元件。如果一个锂离子元件被放入或强迫进入一个镍系统充电机，则结果可能是危险的，因为锂离子元件能快速过热。因此，需要能把一个电池充电电路或系统改成一个现有锂离子元件的控制电路，使该元件可以安全地使用一个镍系统的充电机。除了提供一种可改型的电路，使锂离子电池可以用镍系统充电机再充电之外，一个完整的电池系统也是有用的，它提供一些附加系统，以便在用这种方式再充电一个锂离子元件时保证安全。当作为电池系统构成部分的电路已从用于充电单元的充电终端断开锂离子单元时，还出现另一个伴随镍系统充电机的涉及利用锂离子元件的问题。发生这种情况可以归因于高的电流或电压条件和没有可用的操作电压，它会使许多涉及电池的控制与安全系统没有功率。因此，在电池的充电终端，没有功率。一般说来，一个镍基电池充电系统在充电一个加上的电池时有两种用来检测的方法。这些方法包括检测电池上的热敏电阻和/或电压。许多目前所使用的充电系统，在根据到充电网的电池初始连接来检测数据传输线路时，都施加一个很短的脉冲。虽然这一脉冲足以起动或叫醒电池控制器，但这还是无效。因此，一种已用于向内部系统提供一个起动或触发电压以恢复通向充电接点的电压的方法，就是所谓的“双插入方法”。实际上，这需要在插入以后从充电系统断开电池，然后第二次重新连接它。因为到电池控制器被启动，并且电池控制器使元件电压可以加到充电接点的时候，充电机系统已经确定，没有电池被连接，所以电池必须重新连接两次。因此， 电池保持连接于充电系统，而没有充电系统的任何指示，消费者认为这意味着电池失效，而事实上此时它只是被阻塞。然而，在电池被断开和随后被重新连接以后，充电机识别充电终端上的电压电位，因为已用第一电压或脉冲，重新起动电池控制器。“双插入方法”是累赘而混乱的，在再充电能够开始之前，需要连接和重新连接阻塞的电池。因此，需要提供一种设备与方法它可使一个充电系统启用一个在阻塞锂离子电池内的电池控制器，而不会在把电池连接、断开和重新连接于充电系统时带来不便。附图说明图1是一个方块图，根据本专利技术展示高温模拟器的操作。图2是一个根据本专利技术一个优选实施例的局部示意图，展示一个在可利用高电流源时使用的高温模拟器。图3是一个根据本专利技术一个优选实施例的局部示意图，展示一个在只可利用一个低电流源时使用的高温模拟器。图4是一个根据本专利技术一个优选实施例的局部示意图，展示一个替代图2所示实施例的高温模拟器的实施例。图5是一个方块图，根据本专利技术展示一个和锂离子元件一起使用的改型充电与安全系统。图6是一个局部示意图，根据本专利技术的优选实施例展示一个欠压恢复脉冲网络。现在参照图1，图中展示一个方块图，描述用于一个能模拟高电池温度条件的可再充电电池系统的高温模拟器的操作。一般说来，可再充电电池可以是一种以锂离子化学、锂聚合物化学或铅酸化学为基础的电池。高温模拟器使一个可再充电电池能够用一个通常有不相容充电方式的外部充电系统或充电网络来充电。一个外部充电系统可以是一个同镍镉或镍金属氢化物类型元件一起使用的系统，并且具有第一操作模式和第二操作模式。一般说来，第一操作模式是一种迅速或快的模式，而第二操作模式是一种较慢或涓流充电模式。这些充电系统通常叫作镍系统的电池充电机，被配置成可充电镍金属氢化物或镍镉单元。正如下面所详述，本专利技术的优选实施例利用一种由镍系统电池充电机带来的固有特征。这一特征保证，在从电池接收适当的控制信息时，就中止一个可再充电电池的快速充电。这控制信息涉及快速充电期间的电池温度。当达到预定的温度时，镍系统电池充电机就自动转换到一种小电流或涓流充电状态，在此状态下可以更慢地充电可再充电的电池。本专利技术的一个优选实施例示出一个电池100，它包括一个可再充电的元件101。如上所述，可再充电的元件可以是具有一种锂离子化学物质或类似物质的一个元件或多个元件。一个控制电路103在由充电系统105进行充电的过程中，测量或观察可再充电元件101的电压。充电系统105一般是一个用于镍镉或镍金属氢化物元件的充电机。控制电路103可以是一个比较器电路或类似的电路，例如Motorola Integrated CircuitModel No.SC371013F/FER。在控制电路103确定一个预定电压电平或者已达到电压电位以后，控制电路103就产生一个控制线路106上的控制信号。预定电压通常是一个选择的电压极限，它由可再充电元件101的操作电压来确定，并可取决于具体元件化学物质和/或相关充电规则系统。控制线路106用于把控制信号从控制电路103传送到各个低压开关104，高压开关107和一个温度模拟器件，例如热敏电阻开关111。低压开关用于在可再充电元件101的电压变得太低时断开该元件，借此防止损伤它。高压开关107和延迟电路109是与充电系统105串联地安置的，用于在充电期间达到预定的电压时，又经历一个期望的延迟期以后提供一个断开的电路。延迟期用于使充电系统105可以反馈，以改变流过温度传感器或热敏电阻113的电流。如果没有延迟，则充电系统105可以把高压开关107的断开理解为可再充电元件101被断开。一旦发生这种情况，充电系统105可以自己断开。热敏电阻开关111连接于控制电路103，还被通过控制线路106的控制信号所触发，以提供到热敏电阻113的短路电路。在本领域众所周知，热敏电阻113的电阻值或状态随可再充电元件10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同一个可再充电电池一起使用的设备，用于对一个由于涉及所述可再充电电池的一个事件而已在操作上停用的电池控制器，提供一个起始电压；所述的可再充电电池是由一个充电系统充电的，并且包括至少一个元件，一个用于向所述可再充电电池提供一个充电电流的充电终端，和一个用于向所述充电系统提供信息的数据终端；所述的设备包括：至少一个开关，用于检测一个由所述充电系统加到所述数据终端上的第一电压；一个耦合装置，用于把一个第二电压从所述充电终端供应到所述电池控制器，以便起动所述的电池控制器； 和其中所述的电池控制器把所述的至少一个元件的所述电压电位引导到所述的充电终端，以便用所述的充电系统来检测。

【技术特征摘要】
US 1994-12-16 08/357,8911.一种同一个可再充电电池一起使用的设备，用于对一个由于涉及所述可再充电电池的一个事件而已在操作上停用的电池控制器，提供一个起始电压；所述的可再充电电池是由一个充电系统充电的，并且包括至少一个元件，一个用于向所述可再充电电池提供一个充电电流的充电终端，和一个用于向所述充电系统提供信息的数据终端；所述的设备包括至少一个开关，用于检测一个由所述充电系统加到所述数据终端上的第一电压；一个耦合装置，用于把一个第二电压从所述充电终端供应到所述电池控制器，以便起动所述的电池控制器；和其中所述的电池控制器把所述的至少一个元件的所述电压电位引导到所述的充电终端，以便用所述的充电系统来检测。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述的数据终端用于把充电信息发送到所述充电系统。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述的数据终端用于把温度信息发送到所述充电系统。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述的至少一个元件是锂离子元件。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述的充电终端把一个充电电压从...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔斯M费尔南德斯，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]