TW486569B - Current measuring apparatus for battery - Google Patents
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Description
486569 五、發明說明(1) 相關專利申 本案擁有 2000/04/04 供參考。 發明背景 1 -發明範疇 本發明有 的電流的裝 2.前案說明 本發明係 力量的錯酸 含浸泡在酸 隔開’而正 帶且延伸通 的柱末端以 目前監控 壓,惟電池 訊’因而期 使用電流以 的設計簡單 發明總結 因此本|务 置包括 :一 已知電阻值 置。 配合用 電池來 性電解 錯帶接 過殼體 收納電 電池狀 電壓本 望一種 計算及 而且易 以提供車 說明,這 液中的正 到正板而 ’而鉛正 線接頭。 態的裝置 身僅提供 能監控進 監控電池 於裝入電 請案 美國臨時專利申請案60 / 1 94435號,申請曰 的優先權’其讓渡給本發明的受讓人而在此併 且尤其有關於測量進 輛(如汽車,卡車及機車)啟動 種電池一般包括一塑性殼體内 負鉛板,該等板由不導電的板 負斜帶接到負板,錯挺接到夂 及負電池端子則固定在殼體& 一般會測量電池端子間的電 關於電池狀態及性能的有=資 出電池的電流的裝置,接著$ 的電荷位準,較佳的,該裝 池中。 明提供一種測量進出電池柱之電能之裝置,壯 電阻以提供至電池柱之電連接,而電阻具有= ’一第一導電面及一笪一邋雷; 486569 五、發明說明
成使從電池流出之電流從第一導電面通過電阻而到達第一 導電面,而流入電池之電流則從第二導電面通過電阻而到 達第一導電面,電能測量裝置更包括:一第一引線電連接 電阻之第一導電面,及一第二引線電連接電阻之第二導帝 面〇 根據本發明的特點,裝置更包括一伏特計接在第一與第 二引線之間以測量電阻之電壓降。 根據本發明的另一特點’裝置更包括:一電腦具有―己 體以儲存電阻之已知電阻值,及一處理器設計成接收伏 計測量到之電壓降,擷取記憶體之已知電阻值,另柄 寸 ^ 丨且 汉很據测 置到之電壓降及已知電阻值而計算電阻之電流。 本發明也提供一種包括測量裝置之電池,及更包括一 殼’包含在外殼中之儲存室以接收及儲存電荷,及一導帝 柱接到儲存室及從外殼伸出,電阻之第一導電面位於從二 殼伸出之柱之一部分上。 、 根據本發明的一特點,電池之儲存室包括浸泡在電 中之錯及氧化錯板。 配合附圖來說明較佳實施例熟於此技術者 發明的這些及其他特點。 j Γ本 附圖簡單說明 以下參考附圖以說明本發明,其中 圖1是習用鉛酸電池的立體圖,纟中切除電池外殼的 刀以择頁示電池内部; 圖2是圖1電池的柱及端子的側視圖其中部分已切除;
486569
圖3是圖1電池的柱及端子的分解側視圖; 是根據本發明的敦置的側視圖其中部分已切除 土圖1電池的柱與端子之間的筒狀電阻; 本發明裝置使用的另一電阻的立體圖; «6疋本發明裝置使用的又一電阻的立體圖; 包括 本發明裝置使用的又另一電阻的立體圖; 二疋沿者圖7線8-8看去的電阻的剖視面; J是沿著圖7線9-9看去的電阻的剖視面; =〇是本發明裝置使用的又—電阻的側視圖; M 11是圖1 0電阻的上視圖;及 圖1 2疋沿著圖11線1 2 - 1 2看去的電阻的剖視面。 =圖中的相同數字表示相同或對應元件 &明詳細說明 明 供 合 及 解 電 啟 的f爹考附圖’可了解的是這些說明只是用以敘述本發 ,較佳實施例並不是用以限制本發明,圖4的本發明提 :種測量進出電池柱116的電能的裝置1〇,裝置1〇可配 :種不同的電池使用,但是本文是以鉛酸電池為例。 圖/顯示一典型鉛酸電池1 〇〇用以啟動車輛如卡車,汽車 機車,電池1 0 0 —般包括塑膠外殼丨0 2包含浸泡在酸性電 /、夜1 0 8中的正鉛板1 0 4及負鉛板1 〇 6,板1 0 4,1 〇 6用非導 板1 1 0分開,而正鉛帶11 2接到正板1 〇 4而負鉛帶11 4接到 = 106,正鉛柱116接到正鉛帶112,而負柱(未示)接到 w 11 4,這2個柱都伸入塑膠蓋11 8 (其封閉外殼1 〇 2的開 上端),圖2,3中也顯示套筒狀端子1 2 〇固定在蓋子外側
A:\pTA、2〇8.Ptd
486569 五、發明說明(4) 的柱的末端以收納電線接頭(未示),端子1 2 0可以在不施 $於軟質鉛柱1 1 6之下使電線接頭變緊,柱丨丨6能包括:環 吕1 2 2以便套合及封閉蓋子11 8,及頭部1 2 4以收納端子 120 ° 參考圖4,根據本發明的裝置10可測量進出一龟汜狂丨“ 的電能,裝置10包括電阻12以連接電池柱116,電阻12具 :·已知電阻值R,第一導電面14及第二導電面16,導 黾、、4 1 6配置成使從柱11 6流出的電流會從第一導電面 ί兒阻1 2而到達第二導電面1 6,而流到柱11 6的電流 曰彳電面通過電阻而到達第一導電面14,電能 測里1置10更包括:第一引線18電連接電阻12的第一導電 面=,及第二引線20電連接電阻12的第二導電面16。 裝置=更包括:伏特計22接在第一與第二引線Μ,“之 曰以凋里電阻1 2二端的電壓降v,及電4 ==電阻12的已知電阻值R,處理器28,及類二 ‘號;声:轉換伙特計22的電壓降V的類比信號成為數位 ϋ數用,處理器28設計成接收轉換器30的電壓 、4 k唬,徒記憶體26擷取已知電阻值r,及# _ 測量到的電壓降ν及Ρ 土午 ^ 及根據 a 牛及已知電阻值R而計算通過電阻1 2的電 :料;5接到外部裝置如汽車的中央處理器、,以 24也二裝;m⑴來的電流1,·然未示但電腦 時間(當提供帝里士紙干处理态28也可設計成根據電流及充電 咖計算電::::,!時刚漏時間(當電池輸出電流 的、、、心包何,可了解的是電腦24及伏特計22
486569 五 發明說明(5) 可接到電池1 0 0的蓋子11 8 在圖4的實施例中,以及12是套筒狀以便同軸 + 池柱116的端子120與頭部124之間,電阻12的電阻 % Μ阻12的材料體積乘上製造電阻12的材料的電阻值二 製造電阻的材料可以是錯或非錯材料,只 、, 電阻1 2的電阻值R以便能決定電流I 。它種導材:,逼 黃銅及青銅等都可以使用’電阻可藉由粉末冶金,0加 =加卫’鑄造,或鍛造等而形成,&外電阻可以電鍍或 j銀,金’鉑,或其合金以提供不易腐蝕的表面,且更可 ^上錫以使鉛柱與電鍍電阻之間的連接更佳,電阻丨2的第 —導電面14可以用鉛焊而固定在柱116的頭部124,而端子 0可以用錯焊而固定在第二導電面1 6。 例如裝置1 0配置成用在一般鉛酸汽車電池以測量〇 5安 f1〇〇〇安的電流,而電阻12具有約50到2 0 0微歐姆到的已 』電阻值R ’較佳的,電阻12具有約15〇微歐姆到的已知 I :值R ’當然電阻值是根據電流測量正確度與高電流下 力干散涵之間的取捨而定。 考圖5其中顯不用於圖4裝置的另一電阻42,圖5的 ί阻ϋ ί 3 2電阻12 Ϊ似,所以類似元件具有相同數 了 _日回、兔阻42的第二導電面16包括通道44以散熱(為
It ^將電阻42的壁厚加大),圖中的通道則成 #包 ^周,惟而通道也可平行於電阻的縱軸Α而延 伸,或是以轴為中心形成螺旋狀。 五、發明說明(6) 參考圖6,ϋΐΦπ- 8,q ^ 十 *、、貝示用於圖4裝置的另一電阻62’圖7, 同I〜甩阻6 2與圖6的電阻5 2類似,所以類似元件具有相 柱 i T J电阻6 2與電池柱11 6 —體成型以取代電池 導泰’以便電池端子120能直接固定在電阻62的第二 之二从’然而電阻62包括第一導電面14與第二導電面16 ^間的通道6 4,捅、癸p , 0
而延伸。 通逼64可以散熱且平行於電阻62的縱軸A η: m;1二圖中顯示用於圖4裝置的另-電阻 似元件具有』同婁的電阻52類似’所以類 柱的頭部,以便t:的電阻72形成為-環管及電池 72勺壬· 池触子12〇能直接固定在電阻72。電阻 U包括·一内部部分73 道币二η 玉阻 池杈(去+、这太Μ , 令电1且的弟一蜍電面1 4以接到带 才C未不)及套同狀外部部分75,並可要至i甩 二具有電阻的第二導電面16,外部部;上 用鉛焊接)而固定在内部邱八7q ^ b以適田方式(如 通道64名® —道士電阻72也包括單一俨壯 …通道64可以:』ΪΪ以間的内部部:73 ^72的外部部分75包括環管以便套合及=:Π。 電阻72更包括内部部分73中的 !第二孔82 ’孔80,可收納弓丨線「8孔部分75中 弗—導電面1 4與第二導電面i 6 乂測里龟阻72的 因此本發明提供一種新賴及壓降: 電流,較佳的該裝置的設計簡單:以測望進出電池的
“\PTA-208.ptd 仏袼不貴而且能大量製 486569 五、發明說明(7) 造,及裝在新電池中,此外本發明的裝置也可裝在舊電池 中 ◦ 熟於此技術者在讀完上述說明書後可以作一些修正及改 良例如可以用電阻來取代電池端子,以便電線接頭能包括 散熱通道,該了解的是所有的這些修正及改良都在後附申 請專利範圍中,此外本文中所有敘述及顯示的實施例都在 至少一項申請專利範圍之中,而本發明並沒有任何實施例 或部分為習用相關專利所揭示。
A:\PTA-208.ptd 第11頁
Claims (1)
- 486569 六、申請專利範圍 1. 一種測量進出電池柱之電能之裝置,包括: A. —電阻以提供至電池柱之電連接,而電阻具有一已知電 阻值,一第一導電面及一第二導電面,其中從電池流出之 電流從第一導電面通過電阻而到達第二導電面,而流入電 池之電流則從第二導電面通過電阻而到達第一導電面; B. —第一引線電連接電阻之第一導電面;及 C. 一第二引線電連接電阻之第二導電面。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置,更包括一伏特計接在第 一與第二引線之間以測量電阻之電壓降。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置,更包括一電腦其包括: A. 記憶體以儲存電阻之已知電阻值;及 B. —處理器設計成接收伏特計測量到之電壓降,擷取記憶 體之已知電阻值,及根據測量到之電壓降及已知電阻值而 計算電阻之電流。 4. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中電阻之已知電阻值 在約5 0到2 0 0微歐姆之間。 5. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中電阻形成套筒狀以 便同軸收納在一電池柱上。 6. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中電阻一體成型為部 分電池柱。 7. 如申請專利範圍第6項之裝置,其中電阻之第二導電面 包括至少一通道。 8. 如申請專利範圍第1項之裝置,其中電阻包括第一導電 面與第二導電面間之至少一通道。A:\PTA-208.ptd 第12頁 六、 9· 鉛 10 A. Β· C· 其 11 在 12 第 13 括 A. B. 體 計 14 值 15 狀 16 面 17 申凊專利範圍 如申睛專利範圍第1 爿士 之材料製成。 、衣 〃電阻係由至少包括 •-種包括申請專利範圍第裝 —外殼; 不κ冤池,且更包括: ”二外殼中之儲存室以接收及儲 =電柱接到儲存室及從外殼伸出; , 電阻之第一導電面位於從外殼伸出 •如申請專利範圍第10項之電池,二之-部分上。 一酸性電解液中之鉛及氧化鉛板。诸存室包括浸泡 .如申請專利範圍第10項之電&, -與第二引線之間以測量電阻之括-伏特計接在 .口申凊專利範圍第12項之電池 • 人匕含一電腦其包 =體以儲存電阻之已知電阻值;及 ^理窃設計成接收伏特計測量到之 阻值’及根據測量到 擷取記憶 异電阻之電流。 1牛及已知電阻值而 .如申請專利範圍第1〇項之電池, 在約50到2 0 0微歐姆之間。 電阻之已知電阻 •如申請專利範圍第1〇項之電池 ,而電阻之第一導電面同轴收 電阻形成套筒 •如申請專利範圍第15項之電池,其中也枝上: 包括至少一通道。 電阻之第一導電 .如申請專利範圍第15項之電池, ^ 套同狀端子A:\PTA-208. 第13頁 486569 六、申請專利範圍 收納在電阻之第二導電面上。 1 8.如申請專利範圍第1 0項之電池,其中電阻一體成型為 部分電池柱。 1 9.如申請專利範圍第1 8項之電池,其中電阻包括第一導 電面與第二導電面間之至少一通道。 2 0.如申請專利範圍第1 0項之電池,其中電阻係由至少包 括錯之材料製成。 2 1. —種用以測量進出電池柱之電流之,電阻包括: 一第一導電面與電池柱接觸,及一第二導電面,其中從電 池流出之電流從第一導電面通過電阻而到達第二導電面, 而流入電池之電流則從第二導電面通過電阻而到達第一導 電面;及 一已知電阻值,因此可根據第一導電面與第二導電面間測 量到之電壓變化及已知電阻值而決定通過電阻之電流。 2 2.如申請專利範圍第2 1項之電阻,其中已知電阻值在約 5 0到2 0 0微歐姆之間。 2 3.如申請專利範圍第2 1項之電阻,其中已知電阻值約為 1 5 0微歐姆。 2 4.如申請專利範圍第2 1項之電阻,形成套筒狀以便同軸 收納在電池柱上。 2 5.如申請專利範圍弟2 1項之電阻’形成為電池柱之頭部 形狀。 2 6.如申請專利範圍第2 1項之電阻,其中第二導電面包括 至少一通道俾散熱。A:\PTA-208.ptd 第14頁 486569 六、申請專利範圍 2 7.如申請專利範圍第2 1項之電阻,更包括第一導電面與 第二導電面間之至少一通道俾散熱。 2 8.如申請專利範圍第2 1項之電阻,係由至少包括鉛之材 料製成。 2 9.如申請專利範圍第2 1項之電阻,更包括一内部部分以 界定第一導電面及一外部部分收納在内部部分上以界定第 二導電面,而各部分包括孔以收納引線用以測量第一與第 二導電面間之電壓變化。 3 0.如申請專利範圍第2 1項之電阻,更包括固定在第一導 電面之引線及固定在第二導電面之引線,而引線則用以測 量第一與第二導電面間之電壓變化。A:\PTA-208.ptd 第15頁
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