[發明專利]基于傳感器數據改善電池壽命

在審

• 申請號: 202010401724.2
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111953065A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: A.別勒;D.費里;G.魯德魯
• 申請（專利權）人: 施耐德電器工業公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;G01R31/392;G01R31/382
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 鄧亞楠

本發明涉及一種用于控制設備(104)的供能的系統。該設備可以是需要永久供電的功率保持設備。為此，它可以可替代地在第一模式下由電源(140)供電，或者在第二模式下由電池(102)供電。該系統的至少一個傳感器(110?114；105)獲取與電池相關的數據，諸如環境數據、電池的電壓或電池的放電電流?；谠摂祿碗姵氐闹辽僖粋€特性曲線，電池監控模塊被配置為在第一模式和第二模式之間切換以改善電池的壽命。

技術領域

本發明涉及電池壽命周期的監控，特別地而不排他地，涉及在固態電池的上下文中的電池壽命周期的監控。

背景技術

電池或超級電容器通常用于在沒有其他電源供電時為設備提供電力。特別地，即使在電源斷電的情況下，諸如實時時鐘(Real Time Clock，RTC)之類的功率保持設備也需要持續供電。為此，傳統的備用系統集成了超級電容器或化學電池，以在任何情況下提供電力。例如，當電源的輸出電壓降至閾值以下時，備用電池可以用于為數據保持設備供電。

措辭“功率保持設備”指嵌入關鍵功能的任何設備(諸如存儲器或RTC)，該關鍵功能即使在電源關閉或有缺陷時也不應被中斷。

RTC用于許多應用，特別是工業自動化控制處理單元(Control ProcessingUnit,CPU)或遠程終端單元(Remote Terminal Unit，RTU)模塊。

一旦完全或部分放電，電池就可以通過由電源供電來充電。然而，電池的充電周期的數量是有限的，并且取決于電池技術(例如傳統電池或固態電池)、放電深度和許多其他因素。

此外，電池對工作條件非常敏感，并且電池壽命周期強烈依賴于這些工作條件。

在10年期間，在給定的溫度范圍內，RTC保留時間通常可保證40天。為了實現這一點，需要延長用于對數據保持設備(諸如RTC)供電的電池的壽命。

發明內容

本發明的目的是減輕上述缺點中的至少一些。

本發明的第一方面涉及一種用于控制設備的供能的系統，包括：

電池；

電源；

設備，由電池或電源交替供電；

至少一個傳感器，被配置用于感測與電池相關的數據；

電池監控模塊，可操作地耦合到開關，并被配置為至少基于數據和至少一個預定義曲線來控制開關，以在由電源對負載和電池供電的第一模式和由電池對設備供電的第二模式之間切換，所述預定義曲線是電池的特性曲線。

因此，電池監控模塊使得能夠在第一模式和第二模式之間交替以改善電池壽命，因為考慮了電池的特性曲線和由傳感器獲取的環境數據。

根據一些實施例，至少一個傳感器可以包括以下各項當中的一個或幾個：

-溫度傳感器，被布置用于感測電池的溫度；

-濕度傳感器，被布置用于感測電池的環境的濕度比，

-壓力傳感器，被布置用于感測電池的環境的壓力；

-振動傳感器，被布置用于感測電池周圍的振動；和

-分流器和電流計，被布置用于確定施加到電池的負載值。

因此，傳感器所獲取的數據是影響電池的工作和壽命的數據。

根據一些實施例，至少一個預定義曲線可以表示針對幾個溫度值的、取決于電池的放電的電池的電壓，并且至少一個傳感器可以包括溫度傳感器，該溫度傳感器被布置用于感測電池的溫度。

因此，電池的放電可以由電池監控模塊針對不同的溫度條件來管理。