SE504848C2 - Batteri med stöldskydd - Google Patents

Description

40 504* 848 härpå överför en processor inom batteriet parameterdata för batteriet till en separat signalut- gång från batteriet. Parameterdata innefattar laddningstillståndet för battericellema, tempera- turvärden och batteriets typ. Processom kan också svara på en begäran om datavärden, som sänds till batteiipolerna, genom att sända de önskade datavärdena. Batteriet är också utformat för att minimera processoms energiförbrukning. När batteriet varken laddas eller urladdas utifrån under en given tidsperiod, överförs processorn i ett tillstånd med låg aktivitet och där- igenom låg energiförbrukning.

Liknande system är kända genom patenten US-A 4,553,081 och US-A 4,555,523 för Koenck, där också metoder för uppskattning av ett batteris kvarvarande kapacitet beskrivs.

I patentet US-A 4,289,836 visas ett áteruppladdbart batteri, vilket är försett med en mikroprocessor för att avge signaler, som styr uppladdningen av batteriet.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Det är ett syfte med uppfinningen att anvisa ett stöldskyddat batteri med en fiäirstyrd brytare, som har en fördelaktig montering av omkopplare/brytare inuti batteriet.

Detta syfte uppnås med uppfinningen, vars närmare kännetecken framgår av de bifoga- de patentkraven.

I ett batteri såsom ett startbatteri för ett motorfordon med flera seriekopplade battericel- ler finns brytare i form av parallellkopplade halvledaromkopplare såsom MOSFET-switchar.

De är anslutna mellan de mittersta seriekopplade battericellerna och allmänt mellan cellgrup- per, där annars en seriekoppling skulle finnas. Batteriets celler har såsom konventionellt posi- tiva och negativa batteriplattor, vilka var och en är ansluten till en pol eller anslutning i cel- len. Brytaranordningens halvledaromkopplare har sina huvuddelar eller kroppar är anbragta på en elektriskt och termiskt ledande platta. Brytarens ena elektriska anslutning innefattar just denna platta och denna är i elektrisk och intim termisk kontakt med en av de nämnda polema.

Den pol, med vilken plattan är i kontakt, kan vara förlängd av ett polstycke och denna pol el- ler polstycket har med fördel en övre, i huvudsak plan yta, mot vilken plattan är anbragt. En kylfläns kan vara anordnad vid plattan för termisk kontakt med denna och den har lämpligen formen av en till U-form böjd platta eller plåt, vilken med en skänkel anligger mot en sida av plattan och med sin andra skänkel ligger ovanför plattan.

En andra elektriskt ledande platta kan också finnas, som ligger intill men på litet av- stånd från den första plattan och/eller är elektriskt och termiskt isolerad därifrån. Halvledar- omkopplama är då med fördel anbragta invid kanter hos plattorna, som ligger nära varandra, tex parallellt med varandra på litet avstånd. Halvledaromkopplarna kan direkt via sina hu- vuddelar vara elektriskt förbundna med den första plattan, medan deras elektriska anslutning- ar till nästa battericell går till områden på den andra plattan, som ligger invid dess kant intill den första plattan.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall nu beskrivas närmare i anslutning till ett ej begränsande utföringsex- empel i samband med de bifogade ritningarna, i vilka: - Fig. l är ett principiellt kopplingsschema för en stöldskyddande anordning anbragt in- 2 20 25 35 40 504 848 uti ett batteri, - Fig. 2 är en schematisk bild av några väsentliga delar i ett motorfordons elsystem till- sammans med en handsändare, - Fig. 3 är en vy uppifrån av metallplattor, vid vilka omkopplare är anordnade/anslutna, - Fig. 4 är en sektion längs linjen III-III i ñg. 3, - Fig. 5 är en sprängvy i perspektiv av en annan utformning av metallplattoma i fig. 2, - Fig. 6 är en perspektivvy av plattorna i fig. 5 monterade vid varandra och med mon- terade omkopplare, - Fig. 7 - 9 visar flödesscheman för arbetssteg utförda av en processor använd i en stöldskyddande anordning.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I fig. 1 visas ett kopplingsschema för en stöldskyddande anordning för ett batteri, som i det föredragna fallet är ett startbatteri för ett motordrivet fordon eller annan motordriven far- kost eller anordning. Batteriet innehåller i det visade fallet sex celler visade symboliskt vid 1, som alla är seriekopplade. För ett blybatteri erhålls då mellan den negativa yttre anslutningen 3, som vanligen är ansluten till fordonets jord eller chassi/kaross, och den positiva yttre an- slutningen 5 en spänning av +12 V. Cellema är sammanförda till eller indelade i två grup- per, en lägre grupp 7 innefattande tre celler, av vilka den yttersta cellen har sin negativa pol identisk med hela batteriets yttre negativa pol, och en högre grupp 9 också innefattande tre celler, av vilka den yttersta cellen har sin positiva pol lika med batteriets positiva pol.

Mellan de båda cellgrupperna 7 och 9 är ett antal, i det visade fallet åtta, halvledarom- kopplare 11 anslutna. Dessa kan vara av MOSFET-typ och de är alla parallellt med sin emit- ter- eller sourceanslutning kopplade till en cell i den högre cellgruppen 9 och med sin kollek- tor- eller drainanslutning kopplade till en cell i den lägre gruppen 7. Halvledaromkopplarna 11 har sina styren hopkopplade två och två och dessa är anslutna till drivkretsar 13, vilka i sin tur styrs av signaler från en processor 15. Halvledaromkopplarna 11 är inkopplade, så att vid utebliven signal från processorn 15, t ex när denna inte får någon strömförsörjning, de är i spärrande tillstånd. Härigenom kan ur batteriet inte uttas någon ström, när exempelvis nå- gon felfunktion föreligger i styrelektroniken eller denna inte får någon drivspänning. Detta år enkelt att utföra eftersom halvledaromkopplare för att komma i ledande tillstånd erfordrar en viss spänning på/strömstyrka till sina styren.

Processom 15 innehåller också en A/D-omvandlare 19 för mottagande av signaler, vilka av processorn utvärderas för en styrning av halvledaromkopplama via signalerna till drivkret- sama 13. För mätning av strömstyrkan genom batteriet kan ett litet motstånd RI finnas anslu- tet i serie mellan ett par celler, tex såsom visas i figuren mellan halvledaromkopplama 11 och den lägsta cellen i den högre gruppen 9 av celler. Ledningar på båda sidor om motståndet RI kan då gå till A/D-enheten 19. Emellertid drar motståndet RI elektrisk effekt förutom den elektriska effekt som utvecklas av omkopplarna ll i dessas ledande tillstånd. Därför är det fördelaktigare att utelämna motståndet RI och i stället utnyttja den inre resistansen hos om- kopplarna 11 vid dessas ledande tillstånd för mätning av strömstyrkan genom batteriet. Detta 20 25 35 504 848 4 förutsätter att denna resistans är konstant och väl känd och den kan bestämmas tex vid an- slutning av processom i batteriet. I detta fall utelämnas också den ena ledningen på ena sidan om motståndet och ersätts av en ledning från den motsatta elektroden hos halvledaromkopp- larna 11, så att ledningar går till A/D-enheten 19 hos processom l5 från omkopplamas båda sidor.

Vidare finns en första temperaturgivare 21 placerad i närheten av halvledaromkopplama 11 och avger en signal till processorns 15 A/D-enhet. En likadan temperaturgivare 23 finns placerad på större avstånd från halvledaromkopplama ll men fortfarande inuti batteriet för att avge en signal till processorn, vilken representerar batteriets temperatur. Till sist finns också ledningar från batteriets yttre poler 3 och 5 till A/D-omvandlaren 19 för att möjliggöra en mätning av batterispänningen.

Två zenerdioder 24 är inkopplade parallellt med varandra och med halvledaromkopplar- na ll. De är anslutna med sin positiva elektrod till halvledaromkopplarnas ll sida, vilken vetter mot batteriets positiva pol 5. De har en zenerspänning anpassad för att skydda halvle- daromkopplarna ll. Härigenom passerar inte någon ström genom dioderna 24 vid normal ur- laddning och laddning av batteriet men de blir ledande vid överspänningar över halvledarom- kopplarna, som kan uppträda både när omkopplama är i ledande och spärrande tillstånd och skulle kunna skada halvledaromkopplarna ll.

Processorn 15 och övriga kretsar, som erfordrar strömtillförsel för sin funktion, får sin energi från tex något lämpligt mindre separat torrbatteri, ej visat, eller från batteriet självt såsom från dess yttre anslutningar 3 och 5 kopplade till ett strömförsörjningsaggregat, ej vi- sat. Processom 15 kan vara av lågeffektstyp med särskilda strömsparfunktioner, när ingen ak- tivitet föreligger eller inga ändringar föreligger i de till processorn 15 matade signalerna.

Processorn 15 är vidare kopplad till någon anordning för trådlös överföring av informa- tion, i det föredragna fallet en mottagare 25 för radiofrekvens, som eventuellt kan vara kom- binerad med en sändningsenhet. Mottagaren/sändaren 25 är ansluten till en antenn visad vid 27.

I stället för radiofrekvensmottagaren 25 kan alternativt en transponderstation 29 för an- vändning med en yttre, bärbar miniatyriserad transponder, ej visad, såsom tex tillverkas av Texas Instruments under namnet "TIRlS" användas i stället för en batteridriven handsändare (51, se ñg. 2), vilken är avsedd att samverka med mottagaren/sändaren 25. Transpondersta- tionen är försedd med en speciell antenn 31, som innefattar flera lindningsvarv och fungerar som en lindning i en transformator. Denna transformators andra lindning, ej visad, finns i transpondem, som normalt bärs av ägaren eller föraren av det fordon, där batteriet är place- rat. När antennen eller lindningen 31 aktiveras och sänder ut högfrekventa pulser av exempel- vis 100 - 200 kHz induceras i transponderns lindning en spänning, som ger upphov till en ström i denna, varigenom högfrekvensenergin i de mottagna pulserna kan lagras i en konden- sator i transpondern, som sedan används för drivning av elektronikkretsar i transpondern.

Med hjälp av pulsskurar av olika längd från transponderns antennlindning kan information 40 överföras till transponderstationen 29, vilken alltså avkodar de mottagna pulsskurarna och se- 10 15 20 25 35 40 5 504 848 dan överför utvunnen information till processorn 15. Transponderstationen 29 kan också an- vändas för att sända information till transpondern.

Processorn 15 kan också vara utformad för trådbunden kommunikation tex med en laddningsgenerator för batteriet och för detta kan ett serieinterface 33 av konventionellt slag vara anslutet till processom.

I fig. 2 visas hur batteriet innefattande cellerna l kan vara anordnat i ett motorfordon, ej visat, som är drivet av en förbränningsmotor 35. Från batteriets pluspol 5 går ledningar till en startmotor 37, en generator 39 och övriga eldrivna anordningar såsom en klocka 41, be- lysning 43 etc. Ledningen till startmotom 37 är avbruten av en nyckelströmbrytare 45, som normalt är öppen men vid omvridning av en nyckel 47 sluts, varigenom ström levereras till startmotom 37. Nyckelströmbrytaren 45 kan också sluta en strömkrets till tändsystemet.

Halvledaromkopplarna ll visas här i form av ett enda block och de styrs av styrkretsar- na 49, som innefattar de elektroniska komponenterna visade i ñg. l med undantag av just halvledaromkopplarna ll. Antennen 27 visas här ansluten till styrkretsama 49, som också in- nefattar rf-mottagaren 25.

En handsändare 51 innefattar ej visade sändningskretsar, en strömbrytare 53, som sluts vid intryckning av en manöverknapp eller tangent 55, ett mindre elektrokemiskt batteri antytt vid 57, tex ett litiumbatteri, och en antenn 59. Vid intryckning av tangenten 55 utsänds från antennen elektromagnetiska radiovågor, som innehåller identifierande information kodad på lämpligt sätt. Dessa radiovågor mottas via antennen 27 av styrkretsarna 49, närmare bestämt mottagaren/sändaren 25, och denna översänder den mottagna information till processom 15.

Denna jämför den mottagna information med i processorn lagrad information för fastställande om den mottagna information är identifikationsinformation för den handsändare 51, som är ansluten till anläggningen. Vid överensstämmelse avger processorn 15 sådana signaler till drivkretsarna 13 och härigenom till halvledaromkopplarna, att dessa tillåter att en stor eller hög urladddningsström uttas från batteriet.

I fig. 3 och 4 visas det fysikaliska arrangemanget av halvledaromkopplarna i batteriet. I polstycken 61, som är anslutna till cellplattor i två i seriekopplade battericeller, finns ingjutna gängade bultar 63, som utskjuter ovanför polstyckenas 61 övre ytor. Medelst en mutter 65 på den ena bulten 65 är dels en kylfläns 67, dels en monteringsplatta 69 för halvledaromkopplar- na ll fastgjord vid det ena polstycket 61, lämpligen det polstycke som har lägre potential än det andra. Kylflänsen 67 består av en avlång rektangulär kopparplatta, som år böjd till U- form med en övre skänkel utskjutande över en undre. I den undre skänkeln finns två hål 71, varav åtminstone det ena utnyttjas och genomgås av en bult 63 för att fasta kylflänsen 67 di- rekt mot den övre ytan på ett polstycke 67 med den yttre, nedre ytan på sin kortare skänkel.

Detta ger en god värmeövergång och god elektrisk ledning mellan polstycket 61 och kylflån- sen 67.

Monteringsplattan 69 är anbragt delvis ovanpå den undre skänkeln hos kylflänsen, så att plattan ligger mellan skänklarna. Den har också hål 73 motsvarande hålen 71 hos kylflänsen 67, som genomgås av samma bult 63 som denna. Plattan 69 har allmänt rektangulär form och 10 20 25 35 504 848 6 är liksom kylflänsen 67 av ett bra värmeledande och elektriskt ledande material såsom av koppar. Genom att den delvis och över den större delen av sin undre sida är i direkt kontakt med kylflänsen 67, är också värmeövergången och den elektriska ledningen mellan dessa god.

På det andra polstycket 61, som med fördel har positiv polaritet, är på samma sätt me- delst en ingjuten bult 63 och en mutter 75 en bygeldel 77 fastgjord, som även den är gjord av ledande material såsom aluminiumplåt eller kopparplåt och är i god ledande kontakt med den övre ytan på polstycket. För passage av bulten har denna del två hål 79 motsvarande hålen 71 och 73 hos kylflänsen 67 resp monteringsplattan 69. Bygeldelen 77 har allmänt en yttre rät- vinklig kontur men har en djup urtagning centralt i sin ena kortsida så att den får U-form sett uppifrån. Benen är bockade i sitt område, där de ansluter till Uzets nederdel, så att benen ligger på en högre nivå än det nedre partiet av Uzet. De upphöjda partierna ligger ovanpå monteringsplattan 69, över områden vid dess båda långsidor. I vart och ett av de upphöjda benpartiema i bygeldelen 77 finns två hål 81, genom vilka gängade skruvar 83 passerar för att sitta fast i gängningar i hål 85 placerade på motsvarande ställen i monteringsplattan 69.

Skruvarna 83 är utförda av ett isolerande material, t ex nylon, och vidare finns mutterbrickor 87 av isolerande material placerade omkring skruvarna 83 och mellan bygeldelen 77 och monteringsplattan 69. På detta sätt fasthållas bygeldelen 77 och monteringsplattan i läge i för- hållande till varandra men är elektriskt isolerade från varandra.

I två parallella rader centralt på monteringsplattan 69, parallellt med dess långsidor och intill de inre kanterna av de upphöjda benpartierna hos bygeln 77 sitter halvledaromkopplama ll, i det visade utförandet åtta halvledaromkopplare i två lika stora grupper, där alltså varje grupp innefattar fyra komponenter. De är vid sin undersida elektriskt anslutna till monterings- plattan 69 genom lödning e dyl och har också den ena av sina brytande anslutningar på sina undersidor. De andra brytande anslutningarna finns i områden på komponentemas ll översi- da, från vilka elektriskt ledande trådar 89 går till områden på bygeldelens 77 upphöjda parti- er. Trådarna kan vara anbragta med hjälp av bondningsteknik vanlig vid yttre elektrisk för- bindning av elektroniska integrerade kretsplattor. Anslutningarna till omkopplamas ll styran- slutningar finns också på deras översidor och från dessa går elektriskt ledande trådar 91 till elektriskt ledande områden 93 på monteringsplattan 69. Dessa elektriskt ledande områden 93 kan vara ett ledande skikt anbragt på ett isolerande substrat i sin tur fastgjort vid monterings- plattans översida och de ligger anordnade i en rad centralt på rnonteringsplattan 69 och är fy- ra till antalet. Varje elektriskt ledande anslutningsområde 93 ligger mitt emellan två halvle- daromkopplare ll och från sådana mittemot varandra liggande omkopplare går då trådarna 91 till samma anslutningsområde 93.

Från varje anslutningsområde 93 går vidare elektriska kopplingstrådar, ej visade, till drivkretsarna 13 visade i ñg. 1.

Anslutna på analogt sätt som halvledaromkopplarna ll är dioderna 24 anbragta med si- na undersidor fastgjorda på elektriskt ledande sätt vid monteringsplattans 69 övre yta vid än- dama av bygeldelens 77 upphöjda benpartier. På undersidorna av dioderna 24 finns den ena 40 av deras elektroder medan de andra anslutningarna finns på deras översida, där elektriskt le- 10 15 20 25 35 40 504 848 dande trådar 95 förbinder dem med områden på bygeldelens upphöjda benpartier, som då är belägna vid benpartiemas ändar. Temperaturgivaren 21 för kontroll av halvledaromkopplama 11 är också fastsatt på monteringsplattan 69, t ex intill raden av de centralt liggande elektris- ka anslutningsområden 93. Givaren 21 är via en ej visad kopplingstråd förbunden med pro- cessorn 19, se fig. 1.

För åtkomst av bultama 63, särskilt för att kunna dra åt muttrarna 69 och 75 på dessa, flnns hål 97 i den övre skänkeln av kylflånsen 67.

En altemativ utformning av de monteringsplattor, på vilka halvledaromkopplarna ll är fastgjorda/anslutna visas i sprängvy i perspektiv i fig. 5 och i vid varandra monterat tillstånd i fig. 6. Den rektangulära monteringsplatta 69, på vilken halvledaromkopplarna är monterade i utförandet enligt fig. 3 och 4, är här ersatt av en platta 69”, som visserligen har samma all- männa yttre kontur men som vid sin kortsida riktad mot den andra plattan har en lång eller djup urtagning 101, så att den får en utformning som ett platt U. Den andra plattan 77' har till skillnad från plattan eller bygeldelen 77 i den första utformningen ingen bockning utan är helt plan. Den har formen av ett T, där Tzets mittben 103 är avsett att placeras i urtagningen 101 i den första plattan 69”. Plattorna 69” och 77” har sålunda komplementära proñler sett uppifrån, så att de, när de är placerade vid varandra, ger en platta med i väsentligen rektang- ulär form, se fig. 6.

Mellan sidorna i urtagningen 101 och sidorna hos Tzets ben 103 finns ett mellanrum, så att plattoma är elektriskt isolerade från varandra. Detta mellanrum utfylls av sidodelar hos en distanshylsa 105 utförd av isolerande material, såsom av en lämpligt plast. Hylsan 105 har ett allmänt rektangulärt tvärsnitt och genomgås av ett längsgående hål 107 för mottagande av be- net l03 hos den andra monteringsplattan 77' och har på sidorna om hålet 107 spår 109 för mottagande av de inre kanterna hos den första monteringsplattan 69', de kanter som ligger in- vid urtagningen 101. På översidan har hylsan 105 rektangulära hål 111 intill det längsgående hålet 107. När hylsan 107 anbringas i urtagningen 101 hos den första monteringsplattan 69' och sedan mittbenet 103 hos den andra plattan införs i hålet 107 hos den isolerande hylsan 105, sitter dessa båda plattor ihop och bildar en monteringsenhet.

På den första monteringsplattans 69' övre yta finns också inom olika ytområden påförda ytbelåggningar. Sålunda finns flera rektangulära områden, t ex kvadratiska, områden 113 vid kantområdet intill urtagningen 101 av lödtenn för fastgöring och anslutning av halvledarom- kopplarna 11. I det visade utförandet finns fem sådana områden intill varje sida av urtagning- en. Vidare finns avlånga områden eller kopplingslister 115 intill de rektangulära löd- tennsområdena 113 och intill de yttre långsidorna hos den första monteringsplattan 77' och dessa områden 115 kan vara av tjockfilmstyp innefattande flera skikt, varav de understa är adhesiva och elektriskt isolerande och de övre kan vara elektriskt ledande eller bilda olika elektriskt ledande strömbanor.

Halvledaromkopplarna ll kan lödas fast vid den första monteringsplattan 69' före ihop- montering med den andra monteringsplattan 77”. Efter dessa delars hopmontering förbinds se- dan halvledaromkopplarnas ll ytterligare elektriska anslutningar genom trådar 89' från om- 7 (VI 10 20 25 35 40 504 848 8 kopplarnas source-anslutning på den övre ytan av dessa via hålen 111 i hylsdelens 105 översi- da in till den däri liggande fria ytan hos den andra monteringsplattan 77”. Denna kan, för att medge trådbondning med ultraljud av det slag som används vid förbindning av integrerade kretsplattor, vara av aluminium. Halvledaromkopplarnas 11 styrelektroder ansluts med hjälp av trådar 91' från översidan av omkopplama ll till lämpliga områden på kopplingslistema 115. Övriga element såsom en med halvledaromkopplarna parallellkopplad zenerdiod och en temperaturgivare (ej visade) kan placeras på platsen för en eller två halvledaromkopplare ll.

Kopplingslistemas 115 strömbanor modifieras på motsvarande sätt, så att kopplingstrådar kan anslutas på isolerade delar av deras övre yta där så erfordras vid dessa övriga element.

Monteringsplattorna 69' och 77' innefattar fästhål 73 resp 79 på samma sätt som monte- ringsplattan 69' och bygeldelen 77 i det första utförandet och kan med hjälp av bultar passe- rande genom hålen direkt fastgöras vid polstycken hos ett batteri. Under den platta 77', vid vilken omkopplarelementens ll huvuddel är fastgjord, kan såsom ovan en kylplatta eller kyl- fläns 67 placeras. I detta fall ligger dock de hopmonterade plattornas 69' och 77” undre yta i ett och samma plan, varför ett mellanlägg med samma inaterialtjocklek som kylflänsen 67 och av väl elektriskt och termiskt ledande material måste placeras under den andra monterings- plattan 77”. Ett alternativ är att gjuta polstyckena 61, se fig. 4, med olika höjd.

I fig. 7 - 9 visas i form av flödesscheman de olika steg, som utförs av processorn 15.

Dessa olika flödesscheman genomlöps, först det i ñg. 7 och sedan endera av flödesschemana i ñg. 8 och 9. Processorn kan givetvis programmeras att utföra styrningen av halvledarom- kopplama Il, så att dessa alltid antingen är i ledande tillstånd eller spärrande tillstånd och att byte av tillstånd sker vid mottagande av en korrekt identiñerande signal utifrån. Här föredras dock en styrning vilken medger, att normalt en låg strömstyrka uttas från batteriet, även utan mottagande av en korrekt identifierande signal. Vid mottagande av korrekt kodsignal om- kopplas mellan detta läge med låg tillåten ström och en större strömstyrka, vilken är tillräck- lig för att t ex driva en elektrisk Startmotor.

Processtegen i flödesschemat för huvudrutinen börjar i tig. 7 med ett startblock 701, varefter i ett block 702 systemet överförs till ett stängt tillstånd, där bara små urladdnings- strömmar är tillåtna från batteriet. Sedan bestäms i ett block 703, huruvida en korrekt identi- fierande kod har mottagits. Om det avgörs att en korrekt kod har mottagits, bestäms i ett block 705, huruvida systemet, dvs processorn, befinner sig i ett stängt tillstånd eller ej. Ett stängt tillstånd betyder här, att den stöldskyddande funktionen är igångsatt och att någon start av en startmotor inte kan göras, eftersom bara låga urladdningsströmmar kan uttas. Om pro- cessorn är tidigare är försatt i stängt tillstånd, överförs den till öppnat tillstånd i ett block 707 och rutinen i ñg. 9 utförs, medan i annat fall systemet överförs till stängt tillstånd i ett block 709 och rutinen visad i ñg. 8 utförs. Om det i blocket 703 avgjordes, att någon korrekt kod inte har mottagits, utförs också rutinen enligt ñg. 8, som alltså gäller hela tiden när systemet är i stängt tillstånd.

I delförfarandet visat i flödesschemat i ñg. 8 avgörs först i ett block 801, huruvida tem- 25 35 40 5.04 848 peraturen hos omkopplarna är för hög. Detta avgörs genom att jämföra signalen, som kom- mer från temperaturgivaren 21 och som omvandlats till digital form, med ett tröskelvärde.

Om temperaturen inte är för hög, får omkopplarna ll fortsätta att vara i ledande tillstånd el- ler ”på-läge", vilket illustreras av ett block 803, varefter det i ett block 805 bestäms, huruvi- da strömmen genom batteriet är större än ett förutbestämt, tämligen lågt värde, i ett praktiskt exempel värdet 6 A och eventuella strömstyrkor överstigande detta värde har en kort tidsvar- aktighet, dvs högst varar en förutbestämd tid, säg 10 ms. Om detta är fallet, uttas otillåtet hög ström under en tillräckligt lång tid för att tillfälliga strömrusningar skall kunna undantas och görs troligen ett försök att starta fordonet eller att någon felfunktion, exempelvis kortslut- ning, finns i det elektriska systemet i fordonet, och då försätts i ett block 807 omkopplarna i avstängt tillstånd eller "från-läge", så att inte någon ström alls kan uttas från batteriet. Detta tillstånd med omkopplama ll öppna, får fortgå under en förutbestämd tämligen lång tidsperi- od, såsom åskådliggörs av ett block 809. Till sist efterfrågas i ett block 810, huruvida en kor- rekt identiñerande signal har mottagits under den tid, sedan detta senast kontrollerades. Om någon korrekt kod inte har mottagits, utförs åter hela rutinen i ñg. 8 med början i blocket 801.

Om det i blocket 810 avgjordes, att ny korrekt kodsignal har mottagits, överförs syste- met till sitt andra läge, det öppna tillståndet i ett block 812, varefter rutinen i fig. 9 utförs.

Om det i blocket 805 avgjordes, att endast strömmar under tröskelvärdet uttas, avgörs i ett block 811, huruvida det föreligger ett tillstånd, där batteriets kapacitet är låg och inte några extra strömuttag överhuvudtaget får göras. För att komma till detta tillstånd har processom ti- digare avgjort, genom kontroll av batteriets utgångsspänning och urladdningsström och med hänsyn till batteriets temperatur med hjälp av signalen från temperaturgivaren 23, att batteri- ets kapacitet är så låg, att den endast räcker för start av motorn. Batteriets kapacitet kan upp- skattas på känt sätt, t ex såsom beskrivs i patent US-A 4,390,84l. Om detta tillstånd med låg kapacitet föreligger, övergår förfarandet till blocket 807 såsom ovan. l annat fall får normalt låg ström uttas och förfarandet övergår till blocket 810 såsom ovan för att avgöra om på nytt någon korrekt kodsignal har mottagits.

I fig. 9 visas det förfarande, som utförs när systemet är i öppnat tillstånd, i vilket större urladdningsströmmar är tillåtna. I ett block 901 avgörs, liksom i blocket 801, huruvida om- kopplamas ll temperatur är alltför hög. Om detta inte gäller, får omkopplarna ll fortsätta att vara i ledande tillstånd eller "påläge", såsom illustreras av ett block 903, och nu kan start av en fordonsmotor med hjälp av elektriskt driven startmotor göras med högt strömuttag. För emellertid undvika risk för kortslutningar och att alltför extremt höga strömstyrkor uttas, kon- trolleras i ett block 905, huruvida den uttagna strömmen överstiger ett stort förutbestämt värde, tex såsom visas i fig. 9 överskrider 1200 A och detta under en tillräckligt lång tid, säg under minst l ms. I normalfallet, när detta inte gäller, efterfrågas i ett block 907, huruvi- da nu den uttagna strömstyrkan överskrider den maximala strömstyrkan tillåten för startmo- torn, säg såsom visas i figuren överskrider 300 A och huruvida detta gäller under en längre tidsperiod, säg en tid av minst 10 s. Om detta inte gäller, såsom vid ett normalt startförsök, 9 10 15 504 848 efterfrågas i ett block 914, huruvida någon ny kodsignal har mottagits, sedan detta förra gången kontrollerades. Om detta inte är fallet, utförs hela rutinen på nytt och blocket 901 ut- förs igen.

Om det i blocket 916 avgjordes, att ny korrekt kodsignal har mottagits, överförs syste- met till stängt tillstånd i ett block 916, varefter rutinen i fig. 8 utförs. Om det i blocket 909 avgjordes att hög startström uttas under alltför lång tid, är det möjligen något fel på startmo- tom eller i vart fall kan denna bli överhettad, så att omkopplama ll bringas till ej ledande tillstånd i ett block 9ll och detta tillstånd med batteriet avstängt får sedan fortgå under tämli- gen lång tid, säg under 10 s såsom åskådliggörs i ett block 913, varefter blocket 914 utförs såsom ovan. Om det i blocket 905 avgjordes, att en mycket stor ström uttas från batteriet un- der en ej alltför kort tidsperiod, övergår förfarandet till att åter stänga av strömuttag från batteriet och att detta får gälla under en viss, tämligen lång tidsperiod, säg 3 s, såsom åskåd- liggörs av block 915 och 917. Härefter utförs blocket 914 såsom ovan. Om det i blocket 901 avgjordes, att omkopplamas temperatur är för hög, stängs åter batteriet av och omkopplarna försätts i ej ledande tillstånd, såsom visas av ett block 919, varefter blocket 914 utförs såsom 10 OVaIl .

Claims (10)

10 15 20 25 35 504 848 11 PATENTKRAV

1. Batteri innefattande flera celler (1), som är sammankopplade i serie och som var och innefattar positiva och negativa batteriplattor, vilka var och en är ansluten till en pol eller an- slutningicellen, kännetecknat av en elektriskt styrd brytare inkopplad mellan två seriekopplade celler i batteriet, dvs med sina anslutningar mellan en positiv pol hos en cell och en negativ pol hos en angränsande cell, varvid brytaren innefattar halvledaromkopplare (ll), som på sina undersidor har en av sina brytande anslutningar och med sina huvuddelar eller kroppar är anbragta på en termiskt och elektriskt ledande första platta (69), en andra elektriskt ledande platta (77), vilken har en kant, som åtminstone delvis sträc- ker sig parallellt med och pä avstånd från en kant hos den första plattan (69), varvid halvledaromkopplama (15) är anbragta invid de nämnda kanterna och med andra brytande anslutningar är elektriskt kopplade till den andra plattan (77).

2. Batteri enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av elektriska anslutningar mellan halvle- daromkopplarna (1 1) och områden på den andra plattan (77), som ligger invid dess nämnda kant.

3. Batteri enligt ett av krav l - 2, k ä n n e t e c k n a t av att en (77) av de två plat- torna har U-form och att den nämnda kanten bildas längs Uzets båda inre sidokanter, så att halvledaromkopplama (l l) blir placerade i tvâ parallella rader.

4. Batteri enligt ett av krav l - 3, k ä n n e t e c k n a t av att minst en av plattoma (69, 77) är i elektrisk och intim termisk kontakt med en av polerna hos batteriet.

5. Batteri enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av en pol, med vilken en av plattoma (69, 77) är i kontakt, är förlängd av ett polstycke (61).

6. Batteri enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av en pol (61), med vilken en av plat- torna (69, 77; 69', 77') är i kontakt, har en övre, i huvudsak plan yta, mot vilken plattan är anbragt.

7. Batteri enligt ett av krav l - 6, k ä n n e t e c k n a t av en kylfläns (67), som är anordnad vid den första plattan (69; 69”) för termisk kontakt med denna och har formen av en till U-form böjd platta eller plåt, vilken med en skänkel anligger mot en sida av den första plattan (69; 69') och med sin andra skänkel ligger ovanför den första plattan.

8. Batteri enligt ett av krav 1 - 6, k ä n n e t e c k n a t av att den första plattan (69') har U-form och den andra plattan har T-form (77') med komplementära profiler for att ge en sammansatt platta med väsentligen rektangulär form.

9. Batteri enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av ett mellanrum mellan U-formens ur- tagning (101) och sidorna hos T-formens mittben ( 103), vilket mellanrum är utfyllt av isole- rande material.

10. Batteri enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att det isolerande materialet är si- dodelar hos en distanshylsa (105).