CN112106270A - 电池省电系统以及包括该电池省电系统的电动移动装置 - Google Patents

电池省电系统以及包括该电池省电系统的电动移动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112106270A
CN112106270A CN201980028553.9A CN201980028553A CN112106270A CN 112106270 A CN112106270 A CN 112106270A CN 201980028553 A CN201980028553 A CN 201980028553A CN 112106270 A CN112106270 A CN 112106270A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
voltage
threshold level
load current
saving system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980028553.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112106270B (zh
Inventor
D·米勒拜耶尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Permobil AB
Original Assignee
Permobil AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Permobil AB filed Critical Permobil AB
Publication of CN112106270A publication Critical patent/CN112106270A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112106270B publication Critical patent/CN112106270B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3828—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC using current integration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H02J7/0032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits disconnection of loads if battery is not under charge, e.g. in vehicle if engine is not running
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/005—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting using a power saving mode
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/378—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator
    • G01R31/379—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator for lead-acid batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/10—Control circuit supply, e.g. means for supplying power to the control circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/005—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting using a power saving mode
    • H02J9/007—Detection of the absence of a load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

一种电动移动装置(13)的电池省电系统(1)，包括电池(15)以及被配置成由该电池供电的驱动控制系统(16)，其中，该电池省电系统(1)包括：电流监测电路(3)，其被配置成对电池(15)提供的负载电流进行监测，其中，该电流监测电路(3)被配置成确定负载电流量值是否低于负载电流阈值水平；计时器电路(7)，其具有计数器，该计数器被配置成只要负载电流量值水平低于负载电流阈值水平就进行连续计数，并且在负载电流量值水平超过电流阈值水平的情况下将计数器复位；以及断连开关(9)，其被配置成在打开状态与闭合状态之间工作，其中，该计时器电路(7)被配置成，当计数器已经达到预定数目时触发断连开关(9)以获得打开状态，从而使电池(15)与驱动控制系统(16)断开连接。

Description

电池省电系统以及包括该电池省电系统的电动移动装置
技术领域
本公开总体上涉及电动移动装置(electrically powered mobility device)。
背景技术
电子组件即使被断开也通常会消耗能量。根据系统被断开时的电池大小以及能耗，当包含一个或多个电池的装置未在使用中时，存在该电池会被耗尽的风险。
对于不是每天都被使用的电池供电的移动装置，这可能会成为主要的问题。特别地，对于其中对这种移动装置的操作进行控制的驱动控制系统的空闲电流较高的移动装置而言，可能存在的问题与一个或多个电池的容量有关。对于移动装置在没有事先充电的情况下未被使用达较长时段的情况来说，情形会更糟。尤其是对于诸如不包括任何内部电子装置的铅酸电池的电池，这可能导致整个电池耗尽。在铅酸电池的情况下，存在硫化(sulfation)的风险。硫化会使一个或多个电池逐渐劣化，从而导致该电池损失容量。当电池发生深度放电时，即，当电池被耗尽到低于最低推荐电压时，会增加这种风险。
发明内容
本公开的目的是，提供一种解决或者至少减轻现有技术的问题的电池省电系统(battery saving system)。
因此，根据本公开的第一方面，提供了一种电动移动装置的电池省电系统，该电动移动装置包括电池以及被配置成由该电池供电的驱动控制系统，其中，该电池省电系统包括：电流监测电路，该电流监测电路被配置成对电池提供的负载电流进行监测，其中，该电流监测电路被配置成确定负载电流量值是否低于负载电流阈值水平；计时器电路，该计时器电路具有计数器，该计数器被配置成只要负载电流水平低于负载电流阈值水平就进行连续计数，并且在负载电流量值超过负载电流阈值水平的情况下将计数器复位；以及断连开关(disconnecting switch)，该断连开关被配置成在打开状态与闭合状态之间工作，其中，该计时器电路被配置成，当计数器已经达到预定数目时触发断连开关以获得打开状态，从而使电池与驱动控制系统断开连接。
在电动移动装置是指包括电动机的移动辅助设备的情况下，这种电动移动装置的示例是无能力儿童的助行器、病床以及起重工具。这类装置的电动机可能很少使用，因为该装置对于该装置的用户而言不一定构成日常生活的一部分。这样的装置可以具有驱动控制系统，该驱动控制系统汲取相对于一个或多个电池的容量较高的空闲电流。电动移动装置的另一示例是电动轮椅。
电池省电系统会自动将电池与驱动控制系统断开连接/分离，并且在不使用时防止电池耗尽。这是通过与计时器电路一起对负载电流进行监测来完成的，该计时器电路在利用断连开关将电池与驱动控制系统断开连接之前，可使电池省电系统空闲，直到计数器达到预定数目为止。由此可以降低硫化(sulfation)的风险。
一个实施方式包括电压监测电路，该电压监测电路被配置成对电池电压进行监测，其中，该电流监测电路被配置成对充电电流进行监测，并且其中，将计时器电路被配置成，只要达到以下项中的至少一项就将计数器复位：a)电池电压高于预定电压阈值水平，以及b)充电电流量值高于预定充电电流阈值水平。
因此，只要充电在进行中并且达到条件a)和b)之一，计数器就会不断复位，使得能够在无需将电池与电池充电器断开连接的情况下进行充电达任何给定的时间长度。
由于充电电流和负载电流的符号相反，因此可以将这两个电流区分开。
根据一个实施方式，将计数器配置成，在电池电压低于预定电压阈值水平和充电电流量值低于预定充电电流阈值水平时加以启用。
根据一个实施方式，将断连开关配置为在充电电流量值高于预定允许充电电流水平时，设定在打开状态以使电池断开连接。
根据一个实施方式，预定允许充电电流水平高于最大推荐电池充电电流。
根据一个实施方式，将断连开关配置为在电池电压高于预定允许电压水平时，设定在打开状态以使电池断开连接。
因此，保护了电池免于过充电。通过减少在电池冒气(gassing)期间将气体释放到大气中的风险，可以延长电池的使用寿命。如果损失太多的气体，则电池将会变干，从而缩短电池使用寿命，同时降低了爆炸的危险。
根据一个实施方式，预定允许电压水平高于最大推荐电池充电电压。
一个实施方式包括按钮，该按钮被配置成使得能够将断连开关设定在闭合状态以及将计数器复位。
一个实施方式包括电源，该电源被配置成由电池供电，并且该电源被配置成向计时器电路供电，其中，将断连开关配置成，在该断连开关处于打开状态时，将电源与电池断开连接，并且其中，按钮具有机械开关，该机械开关被配置成在按钮被致动时设定在闭合位置，使得电源连接至电池并且向计时器电路供电。
电源例如可以是功率转换器，例如，DC-DC转换器。电源例如可以与该断连开关串联连接。按钮例如可以包括与该断连开关并联连接的机械开关，诸如瞬时机械开关。通过推动按钮，可以将瞬时机械开关设定在闭合位置，从而闭合由电池和电源形成的电路。因此，电源将由电池进行供电。因此，该按钮可以启用电源。可以将电源配置成向计时器电路供电。可以将电源配置成向电流监测电路和/或电压监测电路供电。通过启用电源，可以将断连开关设定在闭合状态。例如，可以将电源配置成在被启用时向计时器电路供电，从而使计时器电路触发断连开关以获得该断连开关的闭合状态。例如，如果断连开关包括半导体开关(诸如晶体管)，则计时器电路可以向半导体开关发送信号，该信号将半导体开关设定在该半导体开关的闭合状态。因此，电源将通过处于闭合状态的断连开关从电池供电。此外，驱动控制系统将连接至电池并由该电池供电。按钮例如可以是机械按钮，例如，诸如瞬时推动式按钮的推动式按钮或者软按钮。
根据本公开的第二方面，提供了一种延长电动移动装置的电池的寿命的方法，该电动移动装置包括由该电池供电的驱动控制系统，该方法包括以下步骤：对从电池)到驱动控制系统的负载电流进行检测；确定负载电流量值是否低于负载电流阈值水平；只要负载电流量值低于负载电流阈值水平就进行计数；在负载电流量值超过负载电流阈值水平的情况下，将计数器复位；以及当计数器达到预定数目时对断连开关进行操作以获得打开状态，从而使驱动控制系统与电池与断开连接。
一个实施方式在充电期间包括以下步骤：对电池电压和充电电流进行检测；确定电池电压是否低于预定电压阈值水平或者充电电流是否低于预定充电电流阈值水平；以及只要达到以下项中的至少一项就将计数器复位：a)电池电压高于预定电压阈值水平，以及b)充电电流高于预定充电电流阈值水平。
一个实施方式包括以下步骤：在充电电流量值高于预定允许充电电流水平时，对断连开关进行操作以获得打开状态，从而将电池与电池充电器。
一个实施方式包括以下步骤：在电池电压高于预定允许电压水平时，对断连开关进行操作以获得打开状态，从而将电池与电池充电器断开连接。
根据本公开的第二方面，提供了一种电动移动装置的控制系统，该电动移动装置包括根据第一方面的电池省电系统。该控制系统可以是包括驱动控制系统的监督控制系统。监督控制系统除驱动控制系统的被直接用于驱动控制的功能以外还包括另一些控制功能。监督控制系统例如可以另外被配置成控制座椅系统以及与驾驶控制无关的任何其它功能。
可以将控制系统配置成基于计时器电路(特别是计数器)的状态来控制断连开关的操作。
根据本公开的第三方面，提供了一种电动移动装置，该电动移动装置包括：电池；驱动控制系统；以及根据第一方面的电池省电系统。
通常，除非本文另外明确规定，否则权利要求中使用的所有术语都要根据它们在技术领域中的普通含义来加以解释。除非另外明确规定，否则对“一/所述要素、设备、组件、装置等”的引用都要开放地解释为是指要素、设备、组件、装置等中的至少一个实例。
附图说明
现在，参照附图，通过示例的方式对本发明构思的特定实施方式进行描述，其中：
图1示意性地示出了用于连接至电池以及驱动控制系统的电动移动装置的电池省电系统的框图；
图2示意性地示出了延长电动移动装置的电池的寿命的方法的流程图；
图3示意性地示出了充电期间的电池省电系统；
图4示意性地示出了结合电池充电的流程图；
图5示意性地示出了在电池充电期间具有不同阶段的曲线图，其中，电池省电系统在运行中；以及
图6示意性地示出了电动移动装置的示例。
具体实施方式
现在，在下文中，参照附图，对本发明构思进行更全面描述，附图中示出了举例说明的实施方式。然而，本发明构思可以按许多不同形式具体实施，而不应视为对本文所阐述的实施方式进行限制；相反，通过示例的方式来提供这些实施方式，以使本公开透彻和完整，并且向本领域技术人员全面表达本发明构思的范围。贯穿本说明书，相同的标号指代相同的要素。
图1描绘了电池省电系统1的示例的框图。电池省电系统1被配置为与包括电池15和驱动控制系统16的电动移动装置一起使用。特别地，电池省电系统1被配置成在电池已经处于空闲状态达预定时间量并且未经受充电的情况下，将驱动控制系统16与电池15断开连接。
另外，电池省电系统1被配置成，只要充电电流和电池电压中的至少一项高于对应预定限值，就使得能够在任何给定时间对电池15进行充电。
而且，电池省电系统1被配置成，在电池充电器提供超过预定限值的充电电流或电压的情况下，将电池充电器与电池15断开连接。由此保护电池15免于过充电(overcharging)。
举例说明的电池省电系统1包括电流监测电路3和电压监测电路5。电池省电系统1还包括计时器电路7和断连开关9，该断连开关9被配置为设定在闭合状态和打开状态。电池省电系统1可以另外包括按钮11，例如，推动式按钮或者具有数字用户界面的按钮。
电池省电系统可以另外包括电源10。电源10例如可以是功率转换器，诸如DC-DC转换器。电源10被配置成向电流监测电路3、电压监测电路5以及计时器电路7供电。可以将电源10配置成由电池15供电。按钮11可以包括机械开关，该机械开关在正常情况下可以处于打开位置，而在推动按钮11时可以设定在闭合位置。电源10是经由按钮11的机械开关连接至电池15的。电源10还经由断连开关9连接至电池15。当断连开关9处于闭合状态并且机械开关处于打开位置时，电源10经由断连开关9由电池15来进行供电。当断连开关9处于打开状态并且机械开关处于打开位置时，电源10与电池15断开连接。
包括电池省电系统1的电动移动装置13可以包括一个或更多个电池15以及驱动控制系统16。为简单起见，在本示例中，尽管可以另选地使用多个电池，但是将假定为单个电池。电池15被配置成向驱动控制系统16供电。电池15是可再充电电池。电池15例如可以是铅酸电池。驱动控制系统16例如可以包括电动机和/或电子装置，该电子装置对电动机和/或用户界面电子装置进行控制，该用户界面电子装置用于与电动移动装置13进行交互。
驱动控制系统16通常需要具有一定负载电流量值的负载电流IL，以便正常工作。所需的负载电流量值可能高于负载电流阈值。驱动控制系统通常消耗电池15的能量。在充电期间，电池充电器C可以根据一个变型例另选地将能量提供给驱动控制系统16。
电流监测电路3被配置成，对从电池15流出的电流(即，负载电流)以及流向电池的电流(即，充电电流)进行测量。电流监测电路3可以包括电流传感器。
电压监测电路5被配置成对电池电压V进行测量。电压监测电路5可以包括电压传感器。
断连开关9被配置为，设定在打开状态和闭合状态。在闭合状态下，断连开关9闭合由电池15、电源10以及驱动控制系统16形成的电路。由此，可以将负载电流IL馈送至驱动控制系统16。在打开状态下，断连开关9打开由电池15、电源10以及驱动控制系统16形成的电路。由此，在打开状态下，断连开关9使驱动控制系统16与电池15断开连接。断连开关9还使电源10与电池15断开连接。因此，在这种情形下，电流监测电路3、电压监测电路5以及计时器电路7将不接收任何电力。
通过推动按钮11，使由电池15和电源10形成的电路闭合。电源10由此将从电池15接收电力。因此，电源10可以向电流监测电路3、电压监测电路5以及计时器电路7供电。当计时器电路7通电时，该计时器电路将信号发送至断连开关9，该信号将断连开关9设定在闭合状态。也可以将计数器复位。
当释放按钮11导致将机械开关设定在打开位置时，因为断连开关9处于闭合状态，所以电源10将与电池15处于闭合电路。例如，可以通过断连开关9与按钮11的机械开关之间的并联连接来实现该电路。电源10可以与断连开关9以及按钮11的机械开关串联连接。
断连开关9可以是电子开关，举例来说，诸如晶体管的半导体开关。另选地，断连开关9可以是诸如继电器的机电开关。
计时器电路7被配置成，基于由电流监测电路3提供的测量，并且在某些情况下还基于由电压监测电路5提供的测量来进行计数。在计时器电路7已经计数并达到预定数目的情况下，计时器电路7被配置成，触发经由断连开关9将电池15与驱动控制系统16断开连接。由此，将断连开关9配置为，从闭合状态设定在打开状态。
图2示出了当电池15正被用于向驱动控制系统16供电时改善电池15的使用寿命的方法的流程图。该方法是通过电池省电系统1来执行的。
在步骤S1中，电流检测系统3对由电池15向驱动控制系统16提供的负载电流IL进行检测。特别地，电流监测系统3基于电流的符号或流向来对电流是负载电流还是充电电流进行检测。如上面提到的，在本示例中，电流是负载电流IL。
在步骤S2中，确定负载电流IL是否具有超过或低于负载电流阈值水平的负载电流量值。
在负载电流量值低于负载电流阈值水平的情况下，这表明电池15未被使用，即，电动移动装置13处于空闲状态。
因此，在步骤S3中，计时器电路7进行计数。计时器电路7可以朝预定数目向上计数或向下计数。
对负载电流量值进行连续确定，并且只要负载电流量值低于负载电流阈值水平，计时器电路7就继续朝预定数目进行计数。
在计时器电路7达到预定数目的情况下，在步骤S4中，计时器电路7触发将断连开关9从闭合状态设定在打开状态。因此，断连开关9被操作以获得其打开状态，从而将电池15与驱动控制系统16断开连接。计数器达到预定数目的时间例如可以被设定在1.5小时。
在图1所示示例中，计时器电路7包含处理电路，该处理电路被配置成，在计数器达到预定数目的情况下，触发使断连开关9打开，即，设定在打开状态。到目前为止，根据该示例，计时器电路7可以发送信号以对断连开关9进行操作。作为另选例，电池省电系统1可以形成移动装置控制系统的一部分，该移动装置控制系统设置有处理电路，该处理电路被配置成在计数器达到预定数目的情况下将断连开关9设定在打开状态。
对于在步骤S2中，确定负载电流IL具有超过负载电流阈值水平的负载电流量值的情况来说，在步骤S5中，将计数器进行复位。因此，对于步骤S2的每次迭代，在步骤5中，在负载电流量值超过负载电流阈值水平的情况下，将计数器进行复位。
只要计数器尚未达到预定数目，就使断连开关9保持处于闭合状态。因此，只要负载电流量值超过负载电流阈值水平，计数器就将被复位，因此无法达到预定数目。由此，可以确保，只要电动移动装置13处于活动状态，就将电池15连接至驱动控制系统16。
当断连开关9已被设定在打开状态时，用户可以借助于按钮11手动将断连开关9复位至闭合状态，如前所述。
还可以将电池省电系统1配置成，在对电池15进行充电时防止借助于断连开关9将电池15与电池充电器断开连接。特别地，可以将电池省电系统1配置成，只要把打算用于电池15的电池充电器连接至驱动控制系统16并且该电池充电器无故障地操作，就防止将电池15断开连接。
图3示出了充电期间的电池省电系统1。可以将电池充电器C经由驱动控制系统16连接至电池15。在充电期间，驱动控制系统16可以由电池充电器C而不是电池15来进行供电。
电池充电器C提供用于对电池15进行充电的充电电流IC。与负载电流IL相比，充电电流IC是以相反方向流动的。将电流监测电路3配置成对充电电流IC进行测量，特别是确定充电电流量值。将电压监测电路5配置成对电池电压V进行测量。基于这两个量，计时器电路7的计数器被配置为在采取了正确的充电时进行复位，这将在下面参照图4和图5进行更详细描述。
图4描绘了用于处理充电的流程图。在步骤S11中，电流监测电路3对充电电流IC进行检测，电压监测电路5对电池电压V进行检测。
在步骤S12中，确定充电电流IC是否高于预定充电电流阈值水平或者电池电压V是否高于预定电压阈值水平。
在充电电流IC或电池电压V高于对应阈值水平的情况下，在步骤S13中，将计数器进行复位。然后，重复步骤11。
在充电电流IC和电池电压V低于对应阈值水平的情况下，在步骤S14中，计数器进行计数。在计数器达到预定数目的情况下，在步骤S15中，对断连开关9进行操作以设定在打开状态。
图5示意性地描绘了在对放电后的电池15进行充电期间的充电电流IC和电池电压V的充电曲线的示例。电压曲线17示出了充电期间的电池电压V。在示例中，充电开始时电池电压V是低的。充电电流IC如电流曲线19所示是恒定的。
基于电池电路中流动的电流的符号，可以确定电池15是在正常操作中正被用于向驱动控制系统16供电还是正在被充电，并且可以采取对应措施以便延长电池15的使用寿命。
计时器电路7的计数器被配置为，只要电池电压V和充电电流量值之一高于相应的预定电压阈值水平21和预定充电电流阈值水平23，就进行复位，如先前结合图4说明的。例如，每次对充电电流IC和电池电压V进行测量，并且确定电池电压V高于预定电压阈值水平21和充电电流IC高于预定充电电流阈值水平23中的至少一项，就将计数器复位。
根据举例说明的充电曲线，在第一阶段T1期间，恒定的充电电流IC高于预定充电电流阈值水平23，并且电池电压V低于预定的电压阈值水平21。因此，根据步骤S13，在整个第一阶段T1期间，计时器电路7的计数器被重复地复位。在第二阶段T2期间，电池电压V高于预定电压阈值水平21且充电电流量值高于预定充电电流阈值水平23。因此，根据步骤S13，在整个第二阶段T2期间，计时器电路7的计数器被重复地复位。在第三阶段T3期间，充电电流量值下降到预定充电电流阈值水平23以下。然而，电池电压V维持高于预定电压阈值水平21的值，该预定电压阈值水平高于电池15的标称电压水平。因此，根据步骤S13，在整个第三阶段T3期间，计时器电路7的计数器被重复地复位。为此，只要达到这些条件，就可以对电池15进行充电达任何给定的时间量，而不必冒借助于断连开关9将该电池与电池充电器断开连接的风险。
另外或针对上述另选地，可以将电池省电系统1配置成在充电期间保护电池15免受高电压和高充电电流。例如，在将与电池15不兼容的不正确电池充电器连接至该电池15以进行充电的情况下，可能发生这种情形。例如，因用户出错而可能会发生这样的情形。
至此，可以将电流监测电路3配置成检测充电电流量值是否超过预定允许充电电流水平27。预定允许充电电流水平27例如可以高于电池15的推荐最大充电电流。在充电电流量值超过预定允许充电电流水平27的情况下，可以将电池省电系统1配置成将断连开关9设定在打开状态。因此，该断开连接与计数器的状态无关。
可以将电压监测电路5配置成检测电池电压V是否超过预定允许电压水平29。预定允许电压水平29高于电池15的推荐最大充电电压。在电池电压量值超过预定允许电压水平29的情况下，可以将电池省电系统1配置成将断连开关9设定在打开状态。因此，该断开连接与计数器的状态无关。
图6示意性地示出了电动移动装置31的示例，该电动移动装置31包括具有座椅35的座椅系统33。电动移动装置31类似于轮椅。电动移动装置31可以被专门设计用于幼儿。与复杂的电动轮椅相比，这种电动移动装置31通常仅很少使用。
电动移动装置31包括：电动机(未示出)、一个或更多个电池(未示出)以及被配置成保护所述一个或更多个电池的电池省电系统1(未示出)。
上面，主要参照几个示例对本发明构思进行了描述。然而，本领域技术人员容易意识到，除了上面公开的实施方式以外的其它实施方式在所附权利要求限定的本发明构思的范围内是同样可行的。

Claims (15)

1.一种电动移动装置(13、31)的电池省电系统(1)，所述电动移动装置(13、31)包括电池(15)以及被配置成由所述电池(15)供电的驱动控制系统(16)，其中，所述电池省电系统(1)包括：
电流监测电路(3)，所述电流监测电路(3)被配置成对由所述电池(15)提供的负载电流(IL)进行监测，其中，所述电流监测电路(3)被配置成确定负载电流量值是否低于负载电流阈值水平；
计时器电路(7)，所述计时器电路(7)具有计数器，所述计数器被配置成，只要所述负载电流量值水平低于所述负载电流阈值水平就进行连续计数，并且在所述负载电流量值水平超过所述电流阈值水平的情况下将所述计数器复位；以及
断连开关(9)，所述断连开关(9)被配置成在打开状态与闭合状态之间工作，
其中，所述计时器电路(7)被配置成，当所述计数器已经达到预定数目时触发所述断连开关(9)以获得所述打开状态，从而使所述电池(15)与所述驱动控制系统(16)断开连接。
2.根据权利要求1所述的电池省电系统(1)，所述电池省电系统(1)包括电压监测电路(5)，所述电压监测电路(5)被配置成对电池电压(V)进行监测，其中，所述电流监测电路(3)被配置成对充电电流(IC)进行监测，并且其中，所述计时器电路(7)被配置成，只要达到以下项中的至少一项就将所述计数器复位：a)电池电压(V)高于预定电压阈值水平(21)，以及b)充电电流量值高于预定充电电流阈值水平(23)。
3.根据权利要求2所述的电池省电系统(1)，其中，所述计数器被配置成，当所述电池电压(V)低于所述预定电压阈值水平(21)且所述充电电流量值低于所述预定充电电流阈值水平(23)时被启用。
4.根据权利要求2或3所述的电池省电系统(1)，其中，所述断连开关(9)被配置为，当所述充电电流量值高于预定允许充电电流水平(27)时，设定在所述打开状态以使所述电池(15)断开连接。
5.根据权利要求4所述的电池省电系统(1)，其中，所述预定允许充电电流水平(27)高于所述电池的最大推荐充电电流。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的电池省电系统(1)，其中，所述断连开关(9)被配置为，当所述电池电压(V)高于预定允许电压水平(29)时，设定在所述打开状态以使所述电池(15)断开连接。
7.根据权利要求6所述的电池省电系统(1)，其中，所述预定允许电压水平(29)高于所述最大推荐充电电池电压。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的电池省电系统(1)，所述电池省电系统(1)包括按钮(11)，所述按钮(11)被配置成使得能够将所述断连开关(9)设定在所述闭合状态以及将所述计数器复位。
9.根据权利要求8所述的电池省电系统(1)，所述电池省电系统(1)包括电源(10)，所述电源(10)被配置成由所述电池(15)供电，并且所述电源(10)被配置成向所述计时器电路(7)供电，其中，所述断连开关(9)被配置成，当所述断连开关(9)处于所述打开状态时，将所述电源(10)与所述电池(15)断开连接，并且其中，所述按钮(11)具有机械开关，所述机械开关被配置成当所述按钮被致动时设定在闭合位置，使得所述电源(10)连接至所述电池(15)并且向所述计时器电路(7)供电。
10.一种延长电动移动装置(13、31)的电池(15)的电池寿命的方法，所述方法包括以下步骤：
对从所述电池(15)到驱动控制系统(16)的负载电流(IL)进行检测(S1)；
确定(S2)负载电流量值是否低于负载电流阈值水平；
只要所述负载电流量值低于所述负载电流阈值水平就进行计数(S3)；
在所述负载电流量值超过所述负载电流阈值水平的情况下，将计数器复位(S5)；以及
当所述计数器达到预定数目时对断连开关(9)进行操作(S4)以获得打开状态，从而使所述电池(15)与所述驱动控制系统(16)断开连接。
11.根据权利要求10所述的方法，所述方法在充电期间包括以下步骤：
对电池电压(V)和充电电流(IC)进行检测(S11)；
确定(S12)所述电池电压(V)是否低于预定电压阈值水平(21)或者所述充电电流(IC)是否低于预定充电电流阈值水平(23)；以及
只要达到以下项中的至少一项就将所述计数器复位(S13)：a)所述电池电压(V)低于所述预定电压阈值水平(21)，以及b)所述充电电流(IC)低于所述预定充电电流阈值水平(23)。
12.根据权利要求11所述的方法，所述方法包括以下步骤：当充电电流量值高于预定允许充电电流水平(27)时，对所述断连开关(9)进行操作以获得打开状态，从而将所述电池(15)与电池充电器(C)断开连接。
13.根据权利要求11或12所述的方法，所述方法包括以下步骤：当所述电池电压(V)高于预定允许电压水平(29)时，对所述断连开关(9)进行操作以获得打开状态，从而将所述电池(15)与电池充电器(C)断开连接。
14.一种电动移动装置(13、31)的控制系统，所述电动移动装置包括根据权利要求1至9中的任一项所述的电池省电系统(1)。
15.一种电动移动装置(13、31)，所述电动移动装置包括：
电池(15)；
驱动控制系统(16)；以及
根据权利要求1至9中的任一项所述的电池省电系统(1)。
CN201980028553.9A 2018-04-27 2019-03-19 电池省电系统以及包括该电池省电系统的电动移动装置 Active CN112106270B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18169884.6A EP3561992B1 (en) 2018-04-27 2018-04-27 Battery saving system and electrically powered mobility device comprising the same
EP18169884.6 2018-04-27
PCT/EP2019/056897 WO2019206525A1 (en) 2018-04-27 2019-03-19 Battery saving system and electrically powered mobility device comprising the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112106270A true CN112106270A (zh) 2020-12-18
CN112106270B CN112106270B (zh) 2022-10-04

Family

ID=62089653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980028553.9A Active CN112106270B (zh) 2018-04-27 2019-03-19 电池省电系统以及包括该电池省电系统的电动移动装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11522374B2 (zh)
EP (1) EP3561992B1 (zh)
CN (1) CN112106270B (zh)
ES (1) ES2924202T3 (zh)
WO (1) WO2019206525A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114744735A (zh) * 2022-06-10 2022-07-12 成都星联芯通科技有限公司 一种充电设备及电池系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1440583A (zh) * 2000-05-08 2003-09-03 新晖贸易有限公司 用于电池的智能开关
US20110169341A1 (en) * 2007-04-02 2011-07-14 John Manning Power saving circuit
US20110267728A1 (en) * 2007-10-30 2011-11-03 Freescale Semiconductor, Inc. Overcurrent protection circuit, integrated circuit, apparatus and computer program product
US20120013189A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Vercingetorix, Llc battery management system
CN104009445A (zh) * 2012-09-20 2014-08-27 英飞凌科技股份有限公司 包括短路保护的半导体器件
US20160218554A1 (en) * 2013-09-05 2016-07-28 Arcelik Anonim Sirketi Electrical appliance having zero stand-by power consumption
CN107042766A (zh) * 2015-12-30 2017-08-15 昶洧新能源汽车发展有限公司 电池管理系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7548041B2 (en) * 2004-12-30 2009-06-16 Linear Technology Corporation Power management circuit and methodology for battery-powered systems
US7542250B2 (en) * 2007-01-10 2009-06-02 General Electric Company Micro-electromechanical system based electric motor starter
US9075090B2 (en) * 2011-08-11 2015-07-07 Qualcomm Incorporated Battery monitoring circuit
JPWO2017110578A1 (ja) * 2015-12-25 2018-09-06 ローム株式会社 電流監視回路、クーロンカウンタ回路、それらを用いたバッテリ管理システムおよび自動車
JP6566992B2 (ja) * 2017-05-31 2019-08-28 キヤノン株式会社 電子機器、制御方法およびプログラム
JP6424944B1 (ja) * 2017-12-08 2018-11-21 ミツミ電機株式会社 二次電池保護集積回路、二次電池保護装置及び電池パック

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1440583A (zh) * 2000-05-08 2003-09-03 新晖贸易有限公司 用于电池的智能开关
US20110169341A1 (en) * 2007-04-02 2011-07-14 John Manning Power saving circuit
US20110267728A1 (en) * 2007-10-30 2011-11-03 Freescale Semiconductor, Inc. Overcurrent protection circuit, integrated circuit, apparatus and computer program product
US20120013189A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Vercingetorix, Llc battery management system
CN104009445A (zh) * 2012-09-20 2014-08-27 英飞凌科技股份有限公司 包括短路保护的半导体器件
US20160218554A1 (en) * 2013-09-05 2016-07-28 Arcelik Anonim Sirketi Electrical appliance having zero stand-by power consumption
CN107042766A (zh) * 2015-12-30 2017-08-15 昶洧新能源汽车发展有限公司 电池管理系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114744735A (zh) * 2022-06-10 2022-07-12 成都星联芯通科技有限公司 一种充电设备及电池系统

Also Published As

Publication number Publication date
ES2924202T3 (es) 2022-10-05
WO2019206525A1 (en) 2019-10-31
CN112106270B (zh) 2022-10-04
EP3561992A1 (en) 2019-10-30
US11522374B2 (en) 2022-12-06
US20210234382A1 (en) 2021-07-29
EP3561992B1 (en) 2022-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6388426B1 (en) Battery power source protecting device for an electromotive device
KR101054584B1 (ko) 충전 방법, 전지 팩 및 그 충전기
JP5289083B2 (ja) 二次電池の異常検出装置および二次電池装置
TWI277268B (en) Battery pack, battery protection processing apparatus, and startup control method of the battery protection processing apparatus
US8159186B2 (en) Power source system, power supply control method for the power source system, power supply control program for the power source system, and computer-readable recording medium with the power supply control program recorded thereon
JP5363740B2 (ja) 充電制御回路、電池パック、及び充電システム
CN111133655A (zh) 电池控制装置和包括该电池控制装置的能量存储系统
EP0440756B1 (en) Battery assembly and charging system
EP2249454A1 (en) Recharging device and recharging method
JP5361353B2 (ja) 二次電池の充電制御方法および充電制御装置
CN100438262C (zh) 电池充电方法及其装置
US20050253561A1 (en) Temperature sensitive charging of batteries with simple chargers
JP2009225632A (ja) 充電制御回路、電池パック、及び充電システム
CN102195318A (zh) 电池状态监视电路以及电池装置
CN115066837A (zh) 用于超便携式电池系统保护和节能的方法和装置
CN101252284B (zh) 半导体装置和充电式电源装置
CN112106270B (zh) 电池省电系统以及包括该电池省电系统的电动移动装置
JP4912108B2 (ja) 放電制御装置および充電制御装置
JP5165405B2 (ja) 充電制御回路、電池パック、及び充電システム
JP2004127532A (ja) バッテリーパック
KR20200021789A (ko) 충전 제어 장치 및 그 방법
JP3696101B2 (ja) 充電方法と充電器
JP2005218174A (ja) 組電池監視装置及び電池パック
JP2007053828A (ja) 二次電池充電装置及びそれを備えた電気機器
JP5279407B2 (ja) 二次電池の充電制御方法および二次電池装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant