ES2431086T3 - Comprobador de batería para prueba de amperaje de arranque en frío - Google Patents

Comprobador de batería para prueba de amperaje de arranque en frío Download PDF

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Abstract

Un comprobador de bateria, que comprende una carcasa (10) quetiene un dispositivo de entrada (11), dos cables de deteccion (12)adaptados para conectarse selectivamente a dos electrodos (31) deuna bateria (30), un microprocesador (20), una unidad de carga(21) conectada electronicamente al microprocesador (20) yconectada a los cables de deteccion (12), y una unidad dedeteccion del estado de carga de la bateria (22), caracterizadoporque el dispositivo de entrada (11) proporciona diferentesopciones de amperaje de arranque en frio CCAB de la bateria (30) Yrequisitos de deteccion que incluyen un 1/N CCA y un tiempo decarga ToLRGA; el microprocesador (20) almacena un proceso dedecision estrategica en el mismo; un interruptor (211) conectadoelectr6nicamente entre uno de los cables de deteccion (12) y launidad de carga (21), y controlado por el microprocesador (20); yla unidad de deteccion del estado de carga de la bateria (22)conectada electr6nicamente al microprocesador (20) para detectaruna tension y una corriente de la bateria (30) e informar de latension y la corriente al microprocesador (20); en el que elmicroprocesador (20) est6 adaptado para ejecutar las siguientesetapas del proceso de decisi6n estrategica: (a) obtener un amperaje de arranque en frio CCAB del dispositivo deentrada, la tension de la bateria (V) de una presente bateria dela unidad de estado de carga de la bateria (22), el 1/N CCA y eltiempo de carga Tu&A del dispositivo de entrada (11) (S10); (b) conectar la unidad de carga (21) a la bateria (30) y despuesleer la corriente de bateria Is de la bateria (30) de la unidad dedeteccion del estado de carga de la bateria (22) (S11); (c) calcular una ecuaci6n de tiempo de carga con la corriente debateria '13, el amperaje de arranque en frio CCAB, el 1/N CCA y eltiempo de carga Tualx para determinar un tiempo de carga para lapresente bateria (30) (S12), en la que la ecuacion es**Fórmula** (d) ejecutar un proceso de detecci6n para obtener una forma deonda de deteccion (S13).

Description

COMPROBADOR DE BATERÍA PARA PRUEBA DE AMPERAJE DE ARRANQUE EN FRÍo
5 1. Campo de la Invención
La presente invención se refiere al campo de un comprobador de bateria, y más particularmente a un comprobador de bateria que proporciona resultados de detección de alta precisión.
2. Descripción de la Técnica Relacionada
Existen muchos tipos de baterias recargables con diferentes capacidades en el mercado. El comprobador de bateria se usa para
15 detectar la capacidad residual de la bateria recargable con el fin de determinar el estado de la. bateria recargable. Sin embargo, el comprobador de bateria convencional usa únicamente un procedimiento para detectar diferentes baterias recargables y probablemente aparecerán resultados inexactos de la pruebas.
20 En general, el comprobadOl: de bateria convencional usa un procedimiento de prueba de 1/2 amperaje de arranque en frio (en lo sucesivo en este documento CCA) para detectar el e~tado de la bateria recargable, teniendo el procedimiento las etapas de: (a)
25 añadir una carga a los dos electrodos de la bateria para descargar la bateria cargando el amperaje de 1/2 CCA durante 15 segundos; y
(b) determinar el estado de la bateria de acuerdo con el diagrama de descarga.
En el procedimiento de prueba convencional implementado por el comprobador de bateria, se fijan la resistencia de la carga y la duración de la adición de carga a la bateria. Por lo tanto, cuando el comprobador de bateria detecta respectivamente baterias recargables con diferentes capacidades, '.s figuras de los 35 diagramas de descarga no son precisas. La precisión de prueba del comprobador de bateria conVEmcional no es ideal para todas las
baterias recargables.
Se ha llegado a conocer un cargador de baterias con las caracteristicas del preámbulo de la reivindicación 1 a partir del documento US 2006/244423 Al. Se describen otros comprobadores de bateria similares en los documentos US 6369577 81, US 6259254 Bl, US 5773977 A, US 4707795 A Y US 2009/237086 Al.
Para superar las deficiencias, la presente invención proporciona un comprobador de bateria con alta precisión para mitigar u obviar los problemas que se han mencionado anteriormente.
En base a los inconvenientes anteriores del comprobador de bateria convencional, el objetivo principal de la presente invención es proporcionar un comprobador de bateria con alta precisión.
El comprObador de bateria tiene una carcasa que tiene un dispositivo de entrada y dos cables de detección, un
microprocesador, una unidad de carga y una unidad de detección del
estado
de carga de la bateria. El microprocesador almacena un
proceso
de decisión estraté9ica en el mismo para determinar un
tiempo
de carga para una bateria de acuerdo con el amperaje de
arranque en frio de la bate:l:ia, la tensión de la bateria y los requisitos de detección que incluyen un l/N CCA y un tiempo de carga introducidos desde el dispositivo de entrada. Por lo tanto, el comprobador de bateria detecta baterias con diferente amperaje de arranque en frio y tiene unos resultados de detección precisos.
Otros objetos, ventajas y caracteristicas novedosas de la invención serán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada cuando se toman jun"to con los dibujos adjuntos.
EN LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista ein perspectiva de un comprobador de bateria de acuerdo con la pI:esente invención; la figura 2 es un diagrama de bloques funcional de un comprobador de bateria de
acuerdo con la presente invención; la figura 3 es un diagrama de flujo de un proceso de decisión estratégica implementado en la figura 1; la figura 4 es un diagrama de prueba del comprobador de bateria de acuerdo con la presente invención; y la figura 5 es un
5 diagrama de flujo de un proceso de detección de acuerdo con la presente invención.
Con referencia a las figuras 1 y 2, una realización preferida de un comprobador de bateria de acuerdo con la presente invención
10 tiene una carcasa 10 , un microprocesador 20, una unidad de carga 21, un interruptor 211 y una unidad de detección del estado de carga de la bateria 22 .
La carcasa 10 tiene un dispositivo de entrada 11 y dos cables de
15 detección 12 . Un usuario usa el dispositivo de entrada 11 para seleccionar una capacidad de la bateria especifica . Los cables de detección 12 están respectiva y electrónicamente conectados a los dos electrodos 31 de la bate¡,ia 30 . En la realización preferida, los dos cables de detección 12 se acoplan respectivamente a los
20 dos electrodos 31 de la bateria 30. Además, la carcasa 10 tiene adicionalmente una pantalla 13 , un conector informático 14 y una alarma 15. El conector infol:mático 14 se usa para conectar un dispositivo electrónico externo, tal camo un ordenador o un teléfono móvil.
25 El microprocesador 20 almacen.a un proceso de decisión estratégica y un proceso de detección en e,l mismo .
La unidad de carga 21 e::stá conectada electrónicamente al
30 microprocesador 20 y los dos cables 12 . La unidad de carga 21 está conectada electrónicamente a los electrodos 31 de la bateria 30 a través de los dos cables 12 para detectar los cambios de tensión y de corriente de la bateria 30 y después responde con los valores de tensión y de corriente al microprocesador 20 .
El interruptor 211 estA conE!ctado electrónicamente entre uno de los cables de detección 12 y la unidad de carga 21, y se controla por el microprocesador 20.
La unidad de detección del estado de carga de la bateria 22 está
conectada electrónicamente entre los cables de detección 12 y el microprocesador 20 para detectar el valor de tensión y/o el valor de corriente de la bateria. Adicionalmente, la unidad de detección del estado de carga de la ba'teria 22 puede estar integrada en el microprocesador 20.
Con referencia adicional a la figura 3, el microprocesador 20 ejecuta un proceso de decisión estratégica que tiene las siguientes etapas de:
(a) obtener un amperaje de a ,rranque en frio (CCAB) de la bateria
del dispositivo de entrada 11. la tensión de la bateria (VII) de una presente bateria 30 de la unidad de estado de carga de la bateria 22, y los requisitc,s de detección preestablecidos que incluyen un l/N ceA y un tiempo de carga (TCAR~) introducidos desde el dispositivo de entrada 11 (510).
(b)
conectar la unidad de carga 21 a la baterla 30 y después leer la corriente de baterla 111 de la bateria 30 de la unidad de detección del estado de la bat:erla 22 (S1l).
(e)
calcular una ecuación del tiempo de carga con la corriente de bater1.a 111 , el amperaje de arlranque en frio (CCAs), los requisitos de detección preestablecidos l/N CCA y el tiempo de carga (TCMGI.) para determinar un tiempo de carga final para la presente baterla
30 (512), en la que la ecuación es y
(d) ejecutar un proceso de detección para obtener una forma de onda de detección (513).
Ejemplo 1: si el usuario dete~cta el estado de l a presente bateria 30 con 12 V/IODO CCA, y los requisitos de detección preestablecidos son l/N CCA ~ 1/2 CCA, tiempo de carga TCAA~ = 15 s y la unidad de carga 21 tiene una resistencia fija de 0 , 12 ohmios , el microprocesador 20 activa previamente el interruptor 211 por lo que la unidad de carga 21 se conecta a la bateria 30. Después , el microprocesador 20 obtiene la corriente de baterla (Is = 100 A). Puesto que las baterias con diferentes capacidades requieren diferentes tiempos de carga, el procesador 20 calcula la ecuación
(I000xYz).II5 = 75 S del tiempo de carga: 100 Por lo tanto, el tiempo de carga final apropiado para la presente bateria 30 con 12 V/lOOO CCA es de 75 s.
Ejemplo 2: si el usuario detecta el estado de la presente baterla 30 con 12 V/900 CCA, y los requisitos de detección preestablecidos son l/N CCA = 1/3 CCA, tiempo de carga T~~ = 20 s y la unidad de carga 21 tiene una resistencia fija de 0, 08 ohmios , el microprocesador 20 activa pr,eviamente el interruptor 211 por lo que la unidad de carga 21 se conecte a la bateria 30 . Después, el microprocesador 20 obtiene la corriente de bateria (la = 150 A). El microprocesador 20 calcula la ecuación del tiempo de carga:
.:..<9-;Ll X20 40 S
00x-;Ó:-'K= 150 Por lo tanto, el tiempo de carga final apropiado para la presente bat:eria 30 con 12 V/900 CCA es de 40 s.
En base a los dos ejemplos , el comprobador de bateria usa una unidad de carga fija , pero el tiempo de carga final se determina de acuerdo con el amperaje de arranque en frio de la bateria y 105 requisitos de detección preestablecidos que incluyen el l/N CCA y el tiempo de carga. En el pr'::lceso de det ección, la bateria puede descargarse continuamente durante el tiempo de carga final y el microprocesador preajusta un umbral de potencia y obtiene el estado de la potencia de descarga y una curva de detección de alta
precisión para analizar el estado de la bateria de acuerdo con la forma de onda de detección.
Con referencia a las figuras 1, 4 Y 5, se muestran la curva de detecci6n obtenida por el microprocesador 20 y el diagrama de flujo del proceso de detección. En el proceso de detección, la bateria 30 se carga en primer lugar a plena capacidad y se reti ra de un cargador. Después, la unidad de carga 21 se conecta a la bateria 30. El microprocesadol: 20 detecta una potencia de descarga de la bateria 30 a través de la unidad de carga 21 y controla si la potencia de descarga de la bateria 30 consigue un presente valor de potencia (Ve2). Cuando la potencia de descarga consigue el
presente
valor de potencia, el interruptor 211 se retira de la
bateria
30 por lo que la unidad de carga 21 se desconecta de la
bateria
(520). Por lo tanto, la bateria 30 no tiene tensión de
carga
flotante. Entonces, la unidad de carga 21 se conecta de
forma alternativa a la bateria 30 para detectar múltiples valores de tensión y valores de corriente de la bateria 30 (521). Finalmente, la curva de detección se completa por los valores de tensión y/o los valores de corriente y el microprocesador determina el estado de la bateria de acuerdo con la curva de detección (522) .
Aunque se han especificado nun~erosas caracteristicas y ventajas de la presente invención en la descripción anterior, junto con detalles de la estructura y la función de la invención, la divulgación únicamente ilustra.tiva. 5e pueden realizar cambios en
los detalles, especialmente en lo que se refiere a la forma, tamaño y disposición de las piezas sin apartarse de los principios de la invención dentro de lo que se indica en el sentido general amplio de los términos en los que se expresan las reivindicaciones adjuntas.

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    l. Un comprobador de bateria, que comprende una carcasa (10) que tiene un dispositivo de entrada (11) , dos cables de detección (12) adaptados para conectarse selectivamente a dos electrodos (31) de una bateria (30) , un microprocesador (20), una unidad de carga
    (21) conectada electrónicamente al microprocesador (20) y conectada a los cables de detección (12), Y una unidad de detección del estado de carga de la bateria (22), caracterizado porque el dispositivo de €~ntrada (11) proporciona diferentes opciones de amperaje de arranque en frio CCAs de la bateria (30) y
    requisitos
    de detección que incluyen un l/N CCA y un tiempo de
    carga
    TCAA~; el microproce sador (20) almacena un proceso de
    decisión
    estratégica en el mismo; un interruptor (211) conectado
    electrónicamente entre uno de los cables de detección (12) Y la unidad de carga (21), Y contI'olado por el microprocesador (20); Y la unidad de detección del estado de carga de la bateria (22) conectada electrónicamente al microprocesador (20) para detectar una tensión y una corriente de la bateria (30) e informar de la tensión y la corriente al microprocesador (20); en el que el microprocesador (20) está adaptado para ejecutar las siguientes etapas del proceso de decisión estratégica:
    (a)
    obtener un amperaje de arl~anque en frio CCAs del dispositivo de entrada, la tensión de la bat;eria (Vs) de una presente bateria de la unidad de estado de carga de la bateria (22), el l/N CCA y el tiempo de carga TCAAGA del dispositivo de entrada (11) (S10l;
    (b)
    conectar la unidad de cal:ga (21) a la bateria (3D) y después leer la corriente de bateria 1s de la bateria (30) de la unidad de detección del estado de carga de la bateria (22) (511);
    (c)
    calcular una ecuaci6n de tiempo de carga con la corriente de bateria ls, el arrperaje de arranque en frio CCAs, el l/N CCA y el tiempo de carga TCAAGA para determinar un tiempo de carga para la presente bateria (3D) (51:2) , en la que la ecuación es
    y
    (d) ejecutar un proceso de detección para obtener una forma de onda de detección (SI3).
  2. 2. El comprobador de bat:eria como se ha indicado en la reivindicaci6n 1, en el quoe el microprocesador (20) almacena adicionalmente un proceso ele detecci6n y está adaptado para ejecutar las siguientes etapas del proceso de detección:
    (a)
    cargar la bateria (30) a plena capacidad y retirar la batería
    (30)
    de un cargador (520);
    (h)
    conectar la unidad de c.uga (21) para descargar la bateria
    (30)
    y controlar el estado de la potencia de descarga (520);
    (e)
    desconectar la unidad de carga (21) de la bateria (30) hasta que una presente potencia del la bateria (30) sea menor que un umbral de potencia (520);
    (d)
    conectar de forma alternativa la unidad de carga (21) a la bateria (30) para detectar múltiples valores de tensión y valores de corriente de la bateria (30) (521); Y
    (e)
    completar la forma "de onda de detección con los valores de tensión y los valores de corri.ente (522).
  3. 3. El comprobador de baterla como se ha indicado en la reivindicación 2, en el que la carcasa (10) comprende adicionalmente una pantalla (13), Un conector informático (14) y una alarma (15) .
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