[发明专利]电池控制器

说明书

本发明涉及用在车辆中的多个电池装置中的控制器。该控制器被用在车辆和具有汽油或柴油电动机的设备、轮船、飞机和不希望有电池故障或危险的车辆中。本发明涉及用于协助车辆电池操作的开关，其中采取了措施来避免一个低的充电(SOC)状态到电池系统不能起动发动机的一个电平。

在常规车辆中的线路和设备一般地适合于具有两个极或端子的单个常规电池。当只有一个电池充电时，交流发动机充电电路输出与电池的正极和负极连接。

当建议一个三极电池用于车辆时，它需要控制器来确定交流发动机是否应该对辅助电池(AUX)或起动电池(CRA)进行充电。此外，如果电池相互被连接来被充电，那么它们必需被分开来保证中CRA电池中所有重要的充电，驾驶员依靠该电池来起动车辆。

在我们同时申请还未批准的NZ专利号244007/247509中，已经描述了一个连接在一个三电极电池的两个正电极之间的开关。控制器使电池并联连接以便接收交流发动机输出和使它们分离以便使AUX电池和用于起动的CRA电池的各个输出达到最大值。如果当充电系统不在工作时像空气调节、后窗加热和头灯这样的辅助负载正在工作，那么控制器通过有选择地分离这些辅助负载来防止AUX电池不适合的放电。

同时申请还未批准的NZ专利号264225和270344中对上述控制器进一步进行了改进，通过说明书涉及了所有这些控制器。控制器的可靠性部分地首先取决于利用微处理机控制和其次取决于在车辆的电系统中和在电池中选择的用于提供给微处理机估算充电状态的值。

在NZ专利申请244007/247509中已经描述了一个用于车辆电池的控制器，该电池具有一个CRA电池和一个AUX电池。这些开关和电池的操作以同时申请还未批准的申请号为264225；270344；270723和270788申请为条件并在此被引入。

采用两个电池无论它们在一个外壳中或分离设置都具有一定的优点，但是利用两个电池也带来了涉及充电和放电、电池寿命和保证电池系统具有充足的电来起动车辆的问题。这些问题也取决于在电池的电压差之间或各个电池的充电状态的估算差之间或电池的组合之间或其它的测量值之间的确定关系。

在US4883728中WITEHIRA把一个热开关插入在一个三电极AUX/CRA电池的正端子之间。该开关在正常的情况下被闭合，但当过电流使一个双金属片加热时它被打开。不同的条件和环境温度导致了不可靠的结果。

US5264777描述了一个电网络，该网络包括一个对一对双电极电池进行充电的交流发电机。一个开关把电池与该交流发电机连接和把由两个电池中的一个电池供电的负载与该电池分离。该网络不适合对一个车辆或船的负载进行充电并且它取决于用于其操作的AUX电池的放电。

在US5154985中描述了一对电池，其中一个是具有较小容量的的备用电池，该电池直到较大容量的电池被放电时才被利用。

US5243270描述了两个12V汽车电池，在这两个电池之间或任何装置之间没有任何开关，以致于当需要时卸掉辅助的负载。

US5336932描述了两个电池，在这两个电池之间具有具有一个开关，但没有采取措施来处理当电池相互连接时在充电中的偏差。

这些参考文件仅作为例子并且大多数已被公知了，只有PCT/NZ93/00067WAUGH涉及了采用一个包括一个微处理机的控制器，该微处理机对充电的状态进行估算和控制充电和放电，以致于在AUX电池和CRA电池之间的充电误差不很大。该技术完全地涉及了控制器和三电极电池组合。

控制器被设计是为了避免这样的情况，即在能够起动车辆的电池中存在不充足充电的情况，而使应用于电的附件的能量达到最大值。对于在车辆中的起动电动机和其它的电系统可以被单独地设置两个电池的电流输出。它具有下面的好处：首先，大的电动机起动电流不需要在两个电池之间被转换，其次，两个电池的输出可以被单独地设置，同时车辆被起动，点火可以从一个电池接收一个稳定的电压，而起动电动机从其它电池得到电流，结果产生电压下降和严重的电压波动。由辅助设备能够使应该电池放电而另一个电池被保持在全波充电状态来起动车辆。