[发明专利]电池组电解质水平监测器、系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于监测多电池的电池组的电池中的电解质水平的监测器、系统和方法。该系统可以由穿过电池组的一个或更多个电池附接的引线供电。该系统包括导电探针，该导电探针具有自己的导线，该导线也可以安装在任何电池组的电池中。对探针进行电流采样以提供用于确定探针是否与电解质物理接触(指示可接受的电解质水平)的一个或更多个信号。可以将探针作为阴极和作为阳极进行采样。可以使用PWM(脉冲宽度调制)对探针进行采样。可以使用电流限制对探针进行采样。

技术领域

本发明涉及用于监测电池组内的电解质水平的监测器、系统和方法，并且更具体地涉及电气监测器、系统和方法。

背景技术

用于监测电池组内的电解质水平的监测器、系统和方法是众所周知的。然而，这样的系统在电解质探针如何安装和安装在哪里以及使用方法方面受到限制。最突出的限制是探针必须始终配置为电池组系统中的阴极。

有几个原因要求将探针被配置为系统中的阴极。第一个原因是，当探针接触电解质并测量探针上的电压时，探针将始终具有可用于直接驱动LED或输入的正电压。第二个原因是，探针的使用寿命更长。如果探针被配置为阴极，则探针将慢慢被电池组内部的材料镀覆，并且探针可以幸存并且可以使用相当长的时间。另一方面，如果探针被配置为阳极(即，使得电流从探针流入电池组中)，则探针将被氧化并且相对较快地失效。

当被配置为阴极时，电流从探针的电池中的电解质流过探针，流到测量装置(或者在某些情况下直接流到LED)，然后流到低电压电位点，其有时是电池组接地。

已知的电解质水平监测产品包括密歇根州Byron Center的Flow-Rite Controls出售的“Eagle Eye”产品；北卡罗来纳州Clemmons的Battery Watering Technologies出售的“i-Lite”产品；宾夕法尼亚州Montgomeryville的Philadelphia Scientific出售的“Blinky”和“SmartBlinky”产品；田纳西州Ooltewah的Hawker Powersource出售的“Battery Boss”产品；以及弗吉尼亚州Charlottesville的Aker Wade PowerTechnologies出售的“DC PowerLogger”产品。

已知产品中的一些产品可以被分类为寄生水平监测器。在这些装置中，仅在探针接触电解质时才从内部具有探针的电池组的电池中汲取电力。探针安装的两个至四个电池比装置的接地线更正。该安装确保探针始终被配置为阴极。这些装置的100％的接通时间都是探针与电解质接触，这增加了探针的磨损并增加了电池组的消耗。当探针不与电解质接触时，这些装置将100％关闭。随着探针处电压的增加，装置的电流消耗也将增加。所有这些装置都具有最大电流或电压额定值，其不应被超过，否则这些装置将被损坏。这些产品的示例包括Flow-Rite Controls出售的“Eagle Eye”产品和Philadelphia Scientific出售的“Blinky”产品。

已知产品中的一些是电动装置，每个都具有单独的探针，且有时还具有单独的探针接地线。这些装置的电源范围为从4V直至约18V。必须按照与寄生水平监测器相同的安装规则来安装探针和接地线(或单独的探针接地线)。具体来说，探针的两个或更多个电池必须比装置的接地线更正。这些产品的示例包括Battery Watering Technologies出售的“i-Lite”产品、Philadelphia Scientific出售的“SmartBlinky”产品以及Aker Wade出售的“DC PowerLogger”产品。

上述所有产品都要求将探针配置为电池组系统中的阴极。这些产品在所需安装位置之外的安装将被损坏或无法运行。使用寄生电源配置(即从电池通过探针为装置汲取电力)的水平监测器对探针与接地线之间的最小和/或最大数量的电池具有限制。如果在探针和接地线之间安装的电池太多，则探针电压过高，装置将被损坏。如果在探针与接地线之间安装的电池太少，则无法准确地检测电压。