用于控制電池狀況的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于控制電池狀況的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池。網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備供電。加熱元件可以連接到網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池。加熱元件可以是用于確定網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池的狀態(tài)的電阻性負(fù)載，或者加熱元件可以基于加熱規(guī)范而被激活。
【專利說(shuō)明】用于控制電池狀況的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明大體上涉及用于控制電池狀況的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備(諸如，與車輛遠(yuǎn)程信息處理(telematics)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的設(shè)備)會(huì)需要在緊急的情況下操作。無(wú)論車輛動(dòng)力系統(tǒng)是否起作用或甚至被連接，該功能可能是必要的。因此，通常為這些網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備提供備用電池。
[0003]然而，當(dāng)電池的溫度接近或低于0° C時(shí)，用于供應(yīng)足夠電力的電池有效性降低。較低的溫度提高了電池的輸出阻抗，當(dāng)負(fù)載電流增加時(shí)，這在電池單元和負(fù)載之間引起增加的電壓降。依賴于電池化學(xué)，這種影響可能更加顯著。
[0004]該增長(zhǎng)的阻抗的影響是隨著周圍溫度降低而減少可用呼叫時(shí)間。對(duì)于ECALL應(yīng)用，客戶期望在-20° C維持呼叫達(dá)11分鐘或在-30° C維持呼叫達(dá)5分鐘的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]對(duì)該問(wèn)題的一個(gè)解決方案是要提高電池的大小和/或容量。這種方案的主要缺陷主要是高成本和較大的封裝大小。對(duì)于汽車ECALL應(yīng)用來(lái)說(shuō)，具有較小的封裝大小和較低成本是明顯有利的。
[0006]為了使用最小和最低成本的電池技術(shù)來(lái)在汽車或戶外環(huán)境中預(yù)期的溫度提供需要的呼叫時(shí)間，理想的情況是將電池組的溫度維持在最小操作閾值之上。在周圍的溫度低到-40° C的情況下，該閾值通常在-20° C和+10° C之間。通過(guò)將加熱元件放置得靠近電池箱能夠?qū)崿F(xiàn)將電池組的溫度在周圍的溫度之上提高20° C到30° C。
[0007]電池組能夠包括某種類型的溫度傳感器，所述溫度傳感器安裝在靠近電池單元并且甚至可以熱耦合到電池單元。該溫度傳感器能夠被用于控制備用電池的充電和放電循環(huán)何時(shí)可以發(fā)生。同一個(gè)傳感器可以被用于控制加熱元件，以便將電池單元溫度維持在接近期望的操作點(diǎn)，所述操作點(diǎn)通常大于0° C。
[0008]在許多應(yīng)用中，尤其在車輛中，期望確定電池的有效壽命終結(jié)。這通常通過(guò)測(cè)量電池單元的輸出阻抗來(lái)實(shí)現(xiàn)。一種用于測(cè)量輸出阻抗的技術(shù)是測(cè)量電池?zé)o載情況下的電壓改變并且還測(cè)量當(dāng)連接負(fù)載時(shí)的電壓改變。通過(guò)測(cè)量開(kāi)路電壓以及負(fù)載下的電壓并且了解負(fù)載阻抗，能夠計(jì)算電池的輸出阻抗。
[0009]在所述系統(tǒng)中，用于執(zhí)行該診斷功能的負(fù)載也可以被用作加熱元件。加熱元件由柔性襯底上的蝕刻跡線組成，以使得加熱元件的形狀能夠成型(contour)以匹配被加熱的電池單元的形狀。該技術(shù)應(yīng)該在整個(gè)電池單元的全體積上提供均勻的加熱。這可以與用于加熱車輛中的鉛酸電池的加熱墊類似。
[0010]對(duì)于ECALL應(yīng)用，下面的情況是可能的:在車輛已經(jīng)運(yùn)行之后的某一短時(shí)間段內(nèi)，可能發(fā)生觸發(fā)呼叫的事件。在該情況下，加熱元件能夠從作為輔電源的車輛交流發(fā)電機(jī)供電，以使得能夠達(dá)到備用電池的最大容量。作為功率路徑管理的部分，開(kāi)關(guān)用于將加熱元件連接到輔電源或電池組。
[0011]還存在使用案例，其中車輛被存儲(chǔ)在寒冷的環(huán)境中一段時(shí)間，可能過(guò)夜。如果只在當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)處于RUN (運(yùn)行)位置時(shí)激活加熱器，那么在備用電池被暖得足以完成呼叫之前會(huì)存在延遲。為了在啟動(dòng)車輛之前使備用電池變暖，可以使用計(jì)時(shí)器來(lái)在某個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間開(kāi)啟加熱器。該計(jì)時(shí)器可以基于存儲(chǔ)的操作簡(jiǎn)檔而被設(shè)置成類似于鬧鐘在每天固定的時(shí)間觸發(fā)。更成熟的技術(shù)可以包括基于用戶習(xí)慣使加熱時(shí)間自適應(yīng)。在該情況下，算法可以被用于了解車輛每天啟動(dòng)的最可能的時(shí)間并且在該預(yù)測(cè)的時(shí)間之前的時(shí)間激活加熱器，以使得加熱器具有足夠的時(shí)間來(lái)在車輛的預(yù)期啟動(dòng)之前加熱電池。當(dāng)然，用戶可以選擇禁用該特征，如果他們關(guān)注對(duì)車輛電池進(jìn)行放電的話。
[0012]本構(gòu)思的應(yīng)用可以用于需要使用備用電池的任何遠(yuǎn)程信息處理產(chǎn)品中，所述備用電池用于在車輛電池?cái)嚅_(kāi)連接的情況下進(jìn)行呼叫。在其中調(diào)制解調(diào)器被用作用于提供遠(yuǎn)程放置的電動(dòng)發(fā)電機(jī)組的診斷和操作情況的數(shù)據(jù)端口的應(yīng)用中也存在可能的使用。另一個(gè)可能的應(yīng)用可以是在部署在戶外的系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)通常由主電力線供電，而還需要電池備用系統(tǒng)。
[0013]在所述的系統(tǒng)中，用于加熱備用電池的功率來(lái)自輔電源。特別地，這可以是車輛或固定物中的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中用于加熱元件的電流從交流發(fā)電機(jī)或從主電力線用通過(guò)變壓器和充電器供應(yīng)的電流來(lái)供應(yīng)。
[0014]參考附加于并形成本說(shuō)明書(shū)一部分的權(quán)利要求和附圖，在回顧下述描述之后，本發(fā)明的另外的目標(biāo)、特征和優(yōu)勢(shì)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是包括遠(yuǎn)程信息處理控制器和網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的系統(tǒng)的示意圖；
圖2是在機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)實(shí)現(xiàn)的具有遠(yuǎn)程信息處理控制器和網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的系統(tǒng)的示意
圖；
圖3是用于控制電池狀況的電路的示意圖；
圖4是圖示由電池提供的呼叫持續(xù)時(shí)間相對(duì)于周圍溫度的曲線圖；以及 圖5是圖示電池容量相對(duì)于周圍溫度的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)參考圖1，提供了系統(tǒng)100。所述系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110和遠(yuǎn)程信息處理控制器112。網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110可以包括處理器114和存儲(chǔ)裝置116。處理器114可以是可編程微處理器或可替代地可以是專用集成電路(ASIC)、或其他已知的處理器。存儲(chǔ)裝置116可以是存儲(chǔ)器，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、靜態(tài)存儲(chǔ)器或其他數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110還可以包括收發(fā)器118，所述收發(fā)器118包括發(fā)射器122和接收器120。可替代地，網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110可以包括獨(dú)立的發(fā)射器和接收器。收發(fā)器118可以與天線124進(jìn)行通信。收發(fā)器118可以與無(wú)線電塔128進(jìn)行通信，如線126所示。網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110和無(wú)線電塔128之間的通信126可以包括多個(gè)通信模式之一。
[0017]網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110中的收發(fā)器118可以被用于通過(guò)無(wú)線通信鏈路126將上行鏈路通信發(fā)射到網(wǎng)絡(luò)130和服務(wù)中心132以及通過(guò)無(wú)線通信鏈路126從網(wǎng)絡(luò)130和服務(wù)中心132接收下行鏈路通信。無(wú)線通信鏈路126可以使用諸如標(biāo)準(zhǔn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之類的無(wú)線協(xié)議，例如傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)、碼分多址(CDMA)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)。
[0018]無(wú)線電塔128可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)130與服務(wù)提供者132進(jìn)行通信，所述服務(wù)提供者132包括例如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)130可以是諸如普通老式電話服務(wù)(POTS)之類的模擬網(wǎng)絡(luò)或例如通過(guò)傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)的以太網(wǎng)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。在其他示例中，網(wǎng)絡(luò)130可以是多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)、基于衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)、公共交換電信網(wǎng)絡(luò)(PSTN)、因特網(wǎng)、綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)和/或其他通信網(wǎng)絡(luò)之一。服務(wù)提供者可以包括用于將遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用和服務(wù)提供給車輛的服務(wù)中心。例如，服務(wù)中心可以包括運(yùn)營(yíng)商、內(nèi)容服務(wù)器和內(nèi)容數(shù)據(jù)庫(kù)。用于遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用和服務(wù)的內(nèi)容服務(wù)器可以包括交通服務(wù)器、地圖服務(wù)器、用戶簡(jiǎn)檔服務(wù)器、位置信息服務(wù)器等。用于遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用和服務(wù)的內(nèi)容數(shù)據(jù)庫(kù)可以包括位置信息、用戶簡(jiǎn)檔、交通內(nèi)容、地圖內(nèi)容、興趣點(diǎn)內(nèi)容、使用歷史或其他類似的數(shù)據(jù)。
[0019]網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110可以與遠(yuǎn)程信息處理控制器112通過(guò)通信接口 134進(jìn)行通信。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110可以在與遠(yuǎn)程信息處理控制器112相同的封裝內(nèi)。然而，在其他實(shí)現(xiàn)方式中，網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110可以被提供在與遠(yuǎn)程信息處理控制器112的封裝不同的封裝中，并因此可以位于車輛的不同區(qū)域中?？梢栽谶h(yuǎn)程信息處理控制器112和網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110之間傳遞各種信息。
[0020]遠(yuǎn)程信息處理控制器112可以包括處理器136和存儲(chǔ)裝置138。處理器136可以是微處理器、專用集成電路、可編程門(mén)陣列、或其他處理器。此外，存儲(chǔ)裝置138可以是存儲(chǔ)設(shè)備，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、靜態(tài)存儲(chǔ)器或者甚至可以是硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、或其他方式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。遠(yuǎn)程信息處理控制112可以與多個(gè)其他車輛傳感器和設(shè)備通過(guò)線束或通過(guò)車輛總線進(jìn)行通信，如線140所示。此外，遠(yuǎn)程信息處理控制器112可以與用戶接口 144進(jìn)行通信，如線142所示。用戶接口 144可以包括顯示器146和控制148用于將諸如車輛參數(shù)之類的用戶輸入提供到遠(yuǎn)程信息處理控制器112內(nèi)。而且，用戶接口144可以包括諸如鍵盤(pán)或小鍵盤(pán)、一個(gè)或多個(gè)控制按鈕、指示器燈、一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、和用于遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用和服務(wù)的任何其他用戶接口類型元件之類的元件?？蛇x地，遠(yuǎn)程信息處理控制器112還可以連接到定位單元。定位單元可以是確定車輛的地理位置的系統(tǒng)，諸如全球定位系統(tǒng)(GPS)或類似的系統(tǒng)。
[0021]此外，遠(yuǎn)程信息處理控制器112可以與諸如發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、車輛鎖控制、車輛安全系統(tǒng)(例如，安全帶牽引器、安全氣袋等)、車輛娛樂(lè)系統(tǒng)或懸掛控制系統(tǒng)之類的其他車輛系統(tǒng)進(jìn)行通信以基于此類系統(tǒng)的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息處理控制器112或網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110的所述功能。
[0022]遠(yuǎn)程信息處理控制器112可以由車輛電池150來(lái)供電，如線152和154所示?？商娲?，可以提供電壓轉(zhuǎn)換器用于從車輛電池電壓轉(zhuǎn)換成可以適于運(yùn)行遠(yuǎn)程信息處理控制器112的不同的電壓。電壓轉(zhuǎn)換器可以被包含在用于遠(yuǎn)程信息處理控制器112的封裝內(nèi)或可替代地可以在車輛電池150和遠(yuǎn)程信息處理控制器112之間的不同的封裝中。車輛電池150還可以給網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110供電。
[0023]電路158可以被包含在車輛電池150和網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110之間。電路158可以包括電壓轉(zhuǎn)換器，所述電壓轉(zhuǎn)換器用于改變?cè)诰€160和162中提供給網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110的電壓。此外，電路158可以連接到網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池156。在車輛運(yùn)行的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池156可以被充電，并且當(dāng)來(lái)自車輛電力系統(tǒng)(例如，電池或交流發(fā)電機(jī))的電力不可用時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池156可以例如被切換以給網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110供電。此外，電路158可以控制對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的監(jiān)測(cè)和周期性供電，如果車輛關(guān)閉較長(zhǎng)一段時(shí)間的話。此外，電路158可以根據(jù)環(huán)境變量或車輛的預(yù)期使用周期而控制在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池156的充電。
[0024]現(xiàn)參考圖2，在車輛230內(nèi)提供了系統(tǒng)200的一種可能的實(shí)現(xiàn)。可以在與遠(yuǎn)程信息處理控制器212相同或不同的封裝中提供網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備210。網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備210可以連接到天線214。天線214可以代表依賴于所選擇的特定通信模式的多個(gè)天線或天線矩陣。促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備210與遠(yuǎn)程站228的通信，如線216所示。如前所述，遠(yuǎn)程站218可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)220與包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的服務(wù)提供者222進(jìn)行通信。遠(yuǎn)程信息處理控制器212可以通過(guò)車輛總線或定制的連接來(lái)與全球定位設(shè)備240進(jìn)行通信，如線238所示。諸如衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)(GPS)之類的全球定位設(shè)備240可以與天線242進(jìn)行通信。天線242可以是多個(gè)天線或天線矩陣之一。此外，附圖標(biāo)記242所表示的一個(gè)或多個(gè)天線可以是相同的天線，如附圖標(biāo)記214所示。GPS單元可以與衛(wèi)星248進(jìn)行通信，如線246所示。正因?yàn)檫@樣，GPS單元240可以檢索車輛的位置數(shù)據(jù)或在其他實(shí)現(xiàn)中240還可以表示通用衛(wèi)星接收器，并因此可以從衛(wèi)星248接收其他通用廣播信息或通信。遠(yuǎn)程信息處理控制器212還可以通過(guò)車輛總線、線束、或其他無(wú)線連接來(lái)與各種其他車輛設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行通信，如線234所示。各種其他設(shè)備236可以包括但不限于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、車輛鎖、車輛安全系統(tǒng)(例如，安全帶牽引器、安全氣袋等)、車輛娛樂(lè)系統(tǒng)、或懸掛控制系統(tǒng)。
[0025]現(xiàn)參考圖3，提供了用于控制電池組310的狀況的系統(tǒng)300。電池組310可以包括用于存儲(chǔ)電能的電池單元314，以及保護(hù)電路312和溫度傳感器316。保護(hù)電路312可以保護(hù)電池單元314免于可能損害電池單元314的電壓或電流的過(guò)量涌入或消耗。此外，溫度傳感器316可以位于靠近電池單元314以提供電池單元314的溫度。電池組310可以充當(dāng)諸如圖1的NAD備用電池156之類的備用電池。
[0026]放電負(fù)載320可以電串聯(lián)連接在電池組的正端子350和電池組的負(fù)端子352之間。放電負(fù)載320可以是諸如電阻器之類的電阻性負(fù)載，而通常將包括在放電負(fù)載320兩端產(chǎn)生的沿電壓降的阻抗。此外，電壓傳感器322可以電并聯(lián)于放電負(fù)載320。正因?yàn)檫@樣，電壓傳感器322可以測(cè)量電池組310的正端子350和電池組310的負(fù)端子352之間的電壓，并因此相應(yīng)地測(cè)量放電負(fù)載320兩端的電壓降。
[0027]放電負(fù)載320還可以是加熱元件。例如，放電負(fù)載320可以是電阻式加熱器，以使得在放電負(fù)載320兩端耗散的能量被轉(zhuǎn)換成熱能用于加熱。正因?yàn)檫@樣，放電負(fù)載320可以與電池單元314熱連通以使電池單元變暖并提供改進(jìn)的能量存儲(chǔ)性能。此外，放電負(fù)載320可以直接地或通過(guò)導(dǎo)熱元件連接到電池單元314。
[0028]充當(dāng)加熱元件的電阻性負(fù)載可以分布在電池單元的區(qū)域中以提供更均勻的加熱。使用柔性襯底上的電阻性跡線，加熱元件被設(shè)計(jì)成像電熱毯一樣包圍電池單元或電池組。加熱元件還可以在靠近安裝有電池的剛性PCB襯底的部分上。在其他實(shí)現(xiàn)中，加熱元件由柔性襯底上的蝕刻跡線組成，以使得加熱元件的形狀能夠成型為匹配被加熱的電池單元的形狀。該技術(shù)應(yīng)該在電池的整個(gè)全體積上提供均勻的加熱。
[0029]可以在電池組310和放電負(fù)載320之間提供開(kāi)關(guān)324和326。因此，開(kāi)關(guān)324和326中的每一個(gè)可以選擇性地將放電負(fù)載320連接到電池組310。從放電負(fù)載320斷開(kāi)電池組310防止功率從電池單元314拉出。開(kāi)關(guān)324可以是允許放電負(fù)載320連接到電池組310或輔電源332的三連接開(kāi)關(guān)。同時(shí)，開(kāi)關(guān)326可以是例如用于選擇性地將放電負(fù)載320連接到電池的負(fù)端子和電參考(諸如，電接地)的兩連接開(kāi)關(guān)。
[0030]輔電源332可以是車輛電池或車輛交流發(fā)電機(jī)。輔電源332可以連接到電池充電器334。電池充電器334可以包括功率路徑開(kāi)關(guān)，所述功率路徑開(kāi)關(guān)可以將電池310連接到用于充電的輔電源、諸如來(lái)自圖1的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備110之類的功率設(shè)備330、或二者。在正常操作模式，電池組310可以與輔電源332和功率設(shè)備330 二者隔離，其中輔電源332會(huì)例如通過(guò)電池充電器和電池充電器334的功率路徑開(kāi)關(guān)而給功率設(shè)備330供電。
[0031]此外，可以提供處理器340以控制系統(tǒng)300的操作，并且例如確定各種操作模式(諸如，正常操作模式、充電操作模式、和加熱操作模式)之間的切換。在正常操作模式中，輔電源332會(huì)給設(shè)備330供電，而電池組310會(huì)保持隔離用于存儲(chǔ)緊急功率。因此，處理器340將控制開(kāi)關(guān)324，如線348所示，以使得開(kāi)關(guān)324將不連接三個(gè)點(diǎn)中的任何一個(gè)，從而將電池組310、放電負(fù)載320和輔電源332中的每一個(gè)彼此隔離。此外，處理器340將控制開(kāi)關(guān)326，以使得放電負(fù)載320將從電參考斷開(kāi)連接。處理器340還會(huì)周期性地在電池組310的正端子350和負(fù)端子352之間連接放電負(fù)載320以確定電池單元314的充電狀態(tài)。各種試驗(yàn)方法可以被用于確定電池充電狀態(tài)，例如在放電負(fù)載320兩端的電壓降可以指示電池存儲(chǔ)容量并用于確定電池狀態(tài)。
[0032]正因?yàn)檫@樣，處理器340與電壓傳感器322進(jìn)行通信，如線344所示，以在與電池組310連接的同時(shí)測(cè)量放電負(fù)載320兩端的電壓降。如果該電壓降低于閾值電壓降，例如指示低充電電池狀態(tài)，則為了充電的目的，電池充電器334可以將輔電源332與電池組310連接。電池充電器334可以允許在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)或在電壓傳感器322指示電池單元314充分充電之前對(duì)電池組310充電。
[0033]然而，如上所述，在非常寒冷的溫度下電池單元314提供不良的性能和充電特性。正因?yàn)檫@樣，溫度傳感器316與處理器340進(jìn)行通信(如線342所示)以提供電池單元314的溫度指示。在溫度低于閾值溫度的情況下，處理器340可以控制開(kāi)關(guān)324和326以允許給放電負(fù)載320供電。例如，可以從輔電源332提供功率并從而提供雙重作用作為用于使電池單元314變暖的加熱元件，以及促進(jìn)電池的阻抗測(cè)量。處理器340可以使用放電負(fù)載320控制電池單元314的加熱，直到溫度傳感器316指示電池單元314的溫度已經(jīng)超過(guò)閾值溫度。然而，應(yīng)該理解的是，其他參數(shù)可以用于控制加熱過(guò)程，例如預(yù)定時(shí)間段或來(lái)自電壓傳感器322的電壓測(cè)量。
[0034]此外，處理器340可以與存儲(chǔ)設(shè)備350進(jìn)行通信以檢索指示車輛的使用時(shí)間的信息，包括諸如典型操作時(shí)間、與各種操作時(shí)間關(guān)聯(lián)的操作長(zhǎng)度、與操作時(shí)間關(guān)聯(lián)的周圍溫度狀況和其他類似的關(guān)聯(lián)的信息。因此，處理器340可以基于描述的信息來(lái)確定在不久的將來(lái)是否預(yù)期有操作，例如駕駛或其他使用。此外，處理器340可以基于上述參數(shù)來(lái)確定加熱規(guī)范(heating schedule)。正因?yàn)檫@樣，處理器340可以使用電壓傳感器322來(lái)檢查電池狀態(tài)或者可以在期待預(yù)期操作中預(yù)先地確定對(duì)電池單元314進(jìn)行充電。因此，處理器340可以指示電池充電器334基于期待的操作對(duì)電池組310進(jìn)行充電。
[0035]基于溫度傳感器測(cè)量、來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)350的信息或二者，處理器340可以在對(duì)電池組310進(jìn)行充電之前使用放電負(fù)載320來(lái)使電池單元314變暖到閾值溫度之上。此外，處理器340可以在期待操作中和在操作期間利用放電負(fù)載320來(lái)使電池單元314變暖以改進(jìn)電池單元314的存儲(chǔ)性能，而不依賴于電池組310的充電。同樣地，為了電池性能目的的電池單元314的加熱也可以基于溫度傳感器316之一和/或來(lái)自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置350的信息。
[0036]現(xiàn)參考圖4，圖形地提供了由電池提供的呼叫持續(xù)時(shí)間相對(duì)于周圍溫度的曲線圖。如前所述，電池性能并因此呼叫持續(xù)時(shí)間在低溫條件下會(huì)退化。該原理在曲線410和412中圖示。線410表示鋰離子電池的呼叫持續(xù)時(shí)間，而線412表示金屬氫化物電池的呼叫持續(xù)時(shí)間。能夠看見(jiàn)在大約0°C左右的溫度范圍兩種電池類型顯著的電池退化。
[0037]現(xiàn)參考圖5，繪制了電池的可用容量相對(duì)于周圍溫度的曲線圖。線510圖示鋰離子電池的可用容量，而線512圖示了鎳金屬氫化物電池的容量。鋰離子電池提供了更好的標(biāo)準(zhǔn)化的(normalized)容量性能，尤其在-20到-30溫度范圍，兩種電池在大約_35°C左右的溫度范圍提供0%的標(biāo)準(zhǔn)化容量。因此，使用放電負(fù)載320作為加熱元件用于在電池的期待使用或充電之前提高電池組的溫度是顯著有益的。
[0038]在其他實(shí)施例中，專用硬件實(shí)現(xiàn)方式(諸如，專用集成電路、可編程邏輯陣列和其他硬件設(shè)備)能夠被構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)本文所述的一個(gè)或多個(gè)方法?？梢园ǜ鞣N實(shí)施例的裝置和系統(tǒng)的應(yīng)用可以廣泛包括各種電子和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本文所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以使用帶有相關(guān)控制和數(shù)據(jù)信號(hào)的兩個(gè)或更多特定互連的硬件模塊或設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，所述控制和數(shù)據(jù)信號(hào)能夠在模塊之間傳遞并通過(guò)模塊進(jìn)行傳遞，或者作為專用集成電路的部分。因此，本系統(tǒng)包含軟件、固件和硬件實(shí)現(xiàn)。
[0039]根據(jù)本公開(kāi)的各種實(shí)施例，本文所述的方法可以通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可執(zhí)行的軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，在示例性、非限制性實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)可以包括分布式處理、組件/對(duì)象分布式處理、和并行處理?？商娲兀摂M計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理能夠被構(gòu)造成實(shí)現(xiàn)本文所述的一個(gè)或多個(gè)方法或功能。
[0040]此外，本文所述的方法可以在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中體現(xiàn)。術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”包括單個(gè)介質(zhì)或多個(gè)介質(zhì)，諸如集中式或分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、和/或存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)指令集的關(guān)聯(lián)的高速緩存和服務(wù)器。術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”還可以包括任何介質(zhì)，所述介質(zhì)能夠存儲(chǔ)、編碼或攜載指令集以供處理器運(yùn)行或者使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行本文公開(kāi)的任何一個(gè)或多個(gè)方法或操作。
[0041]如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的，上述描述意為本發(fā)明原理的說(shuō)明。所述描述非意在限制本發(fā)明的范圍或應(yīng)用，因此在不背離如下述權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神的情況下，本發(fā)明容許修改、變形和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制電池狀況的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備； 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池，被配置成與網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備進(jìn)行通信以用于提供電源；以及電池控制電路，包括選擇性地連接到網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池的電阻性負(fù)載以及被配置成基于所述電阻性負(fù)載來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池的狀態(tài)的傳感器，其中所述電阻性負(fù)載還被配置成對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入電池進(jìn)行加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電阻性負(fù)載被配置成對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池均勻地進(jìn)行加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電阻性負(fù)載是印刷電路板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述電阻性負(fù)載由柔性襯底上的跡線組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電阻性負(fù)載與網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備熱連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電阻性負(fù)載通過(guò)熱導(dǎo)體耦合到網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述電阻性負(fù)載被配置成基于溫度閾值來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池進(jìn)行加熱。
8.一種用于控制電池狀況的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備； 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池，被配置成與網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備進(jìn)行通信以用于提供電源；以及 電池控制電路，包括與網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備熱連通的加熱元件； 處理器，被配置成基于加熱規(guī)范來(lái)激活所述加熱元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中處理器被配置成在預(yù)定時(shí)間激活所述加熱元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中處理器被配置成基于操作時(shí)間來(lái)確定加熱規(guī)范。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中處理器被配置成基于與操作時(shí)間關(guān)聯(lián)的操作數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度來(lái)確定加熱規(guī)范。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中處理器被配置成基于與操作時(shí)間關(guān)聯(lián)的溫度數(shù)據(jù)來(lái)確定加熱規(guī)范。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中處理器被配置成基于電池狀態(tài)來(lái)確定加熱規(guī)范。
14.一種用于控制電池狀況的方法,所述方法包括: 對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備供電； 將電阻性負(fù)載連接到網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池； 基于所述電阻性負(fù)載來(lái)確定網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池的狀態(tài)；以及 用所述電阻性負(fù)載來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入電池進(jìn)行加熱。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電阻性負(fù)載由柔性襯底上的跡線構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)熱導(dǎo)體將所述電阻性負(fù)載熱耦合到網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電阻性負(fù)載基于溫度閾值來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備電池進(jìn)行加熱。
18.—種用于控制電池狀況的方法,所述方法包括: 對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備供電；用加熱元件對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入電池進(jìn)行加熱； 基于加熱規(guī)范來(lái)激活所述加熱元件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中處理器被配置成基于操作時(shí)間來(lái)確定加熱規(guī)范。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中處理器被配置成基于與操作時(shí)間關(guān)聯(lián)的操作數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度來(lái)確定加熱規(guī)范。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中處理器被配置成基于與操作時(shí)間關(guān)聯(lián)的溫度數(shù)據(jù)來(lái)確定加 熱規(guī)范。
【文檔編號(hào)】H01M10/48GK103563161SQ201280025885
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月28日
【發(fā)明者】E.阿爾姆奎斯特, M.克拉奇, J.布拉斯科 申請(qǐng)人:大陸汽車系統(tǒng)公司