电池单元组件的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本申请发明人已经认识到需要这样一种电池单元组件:其采用附接至电池单元的外表面的薄外形传感器，用于确定电池单元的内部电阻值和荷电状态值。
【发明内容】
[0002]提供一种根据示例性实施例的电池单元组件。该电池单元组件包括具有壳体以及从壳体延伸的第一电端子和第二电端子的电池单元。该电池单元组件进一步包括具有柔性塑料板、微处理器、感测电路和发热电路的薄外形传感器。微处理器可操作地联接至感测电路和发热电路。微处理器、感测电路和发热电路联接至柔性塑料板。柔性塑料板联接至电池单元的壳体的外表面。微处理器被编程成确定与第一电端子和第二电端子之间的电池单元的开路电压对应的第一电压值。微处理器被进一步编程成确定与当电池单元正在供应经过发热电路的电流时的第一电端子和第二电端子之间的电池单元的第一电压值对应的第二电压值。微处理器被进一步编程成确定与电池单元正在供应经过发热电路的电流时的流经电池单元的电流电平对应的电流值。微处理器被进一步编程成基于第一电压值、第二电压值和电流值确定与电池单元的内部电阻水平对应的内部电阻值。微处理器被进一步编程成在存储器装置中存储内部电阻值。
【附图说明】
[0003]图1是具有根据示例性实施例的电池单元组件的电池系统的示意图；
[0004]图2是图1的电池单元组件的示意图；
[0005]图3是在图1的电池单元组件中使用的薄外形传感器的第一侧的示意图；
[0006]图4是图3的薄外形传感器的另一示意图；
[0007]图5是在图3的薄外形传感器中使用的感测电路、基准电压电路、数据传输电路、数据接收电路和发热电路的电示意图；
[0008]图6是图3的薄外形传感器的第二侧的示意图；
[0009]图7是沿线7-7的图3的薄外形传感器的横截面示意图；
[0010]图8是图1的电池单元组件的部分的放大示意图；
[0011]图9是图1的电池单元组件的部分的放大侧视图；
[0012]图10是根据另一示例性实施例的薄外形传感器的部分的示意图；
[0013]图11-13是用于确定电池单元的内部电阻值和荷电状态值以及用于利用图3的薄外形传感器控制电池单元的荷电状态的方法的流程图；并且
[0014]图14是通过温度值和内部电阻值索引的用于确定电池单元的荷电状态值的荷电状态值的表的示意图。
【具体实施方式】
[0015]参考图1和图2，提供具有根据示例性实施例所述的电池单元组件20和电池控制模块30的电池系统10。
[0016]参考图1、图3、图5和图7，电池单元组件20包括电池单元40和薄外形传感器50。电池单元组件20的优点在于，薄外形传感器50直接联接至电池单元40的外表面，并且确定电池单元40的内部电阻值和荷电状态值，并且基于荷电状态值控制电池单元40的荷电状态。
[0017]为了理解，本文中术语“走线”的意思是其内的薄导电构件。
[0018]参考图1和图2，电池单元40具有壳体60和从壳体60延伸的电端子62、64。壳体60被构造成包围在电端子62、64之间生成电压的有源元件。在示例性实施例中，电池单元40是锂离子袋型电池单元。此外，在示例性实施例中，壳体60大体上为矩形，并且具有外表面66(图9中所示)。在替代实施例中，电池单元40能够为另一类型的电池单元，诸如镍金属氢化物电池单元或者镍镉电池单元。此外，在替代实施例中，电池单元40的壳体能够具有另一形状，诸如圆柱形。又进一步，在替代实施例中，能够以另一类型的能量储存单元代替电池单元40。例如，电池单元40能够被具有从其延伸的第一电端子和第二电端子的超大电容器代替，或者被具有从其延伸的第一电端子和第二电端子的超级电容器代替。
[0019]参考图3-7，薄外形传感器50被构造成确定电池单元40的荷电状态值，并且基于荷电状态值控制电池单元40的荷电状态。例如，在示例性实施例中，薄外形传感器50采用感测电路100以确定电池单元40的荷电状态值，并且基于荷电状态值控制发热电路108，以调节电池单元40的荷电状态。
[0020]参考图3、图5和图7，薄外形传感器50包括柔性塑料板80、微处理器90、感测电路100、基准电压电路102、数据接收电路104、数据传输电路106、发热电路108和引线110、112。微处理器90可操作地电联接至感测电路100、数据接收电路104、数据传输电路106和发热电路108。微处理器90、感测电路100、数据接收电路104、数据传输电路106和发热电路108联接至柔性塑料板80的第一侧130。
[0021]参考图1、图3和图6，柔性塑料板80被设置成在其上保持薄外形传感器50的其余部件。柔性塑料板80包括第一侧130和第二侧132。柔性塑料板80被成形为大体上覆盖电池单元40的壳体60的第一侧上的全部外表面66。在一个示例性实施例中，柔性塑料板80大体上呈矩形。在替代实施例中，柔性塑料板80能够具有被构造成覆盖电池单元的外表面的其它形状。
[0022]参考图1、图3、图4和图5，如下文将更详细地描述的，微处理器90被编程成确定电池单元40的荷电状态值，并且基于荷电状态值控制电池单元40的荷电状态。微处理器90包括:存储器装置140;具有输入-输出(1/0)端口150、152、154、156、158、160、162的模拟-数字转换器142;以及振荡器170。微处理器90经由引线110、112电联接至电池单元40的电端子62、64。电端子62、64被构造成向微处理器90供应运行电压。在示例性实施例中，采用粘合剂或者其它种附接措施将微处理器90直接联接至柔性塑料板90的第一侧130。在替代实施例中，微处理器90被直接联接至电路板119(图12中所示)，并且采用粘合剂或者其它附接措施将电路板119直接联接至柔性塑料板90的第一侧130。在另一替代实施例中，微处理器90被布置在柔性塑料板90的第二侧132上。微处理器90采用存储在存储器装置140中的软件指令和/或数据来实施本文中关于微处理器90所述的至少部分任务。
[0023]感测电路100被构造成产生指示电池单元40的温度值的信号。该温度值指示电池单元40的温度水平。在所示实施例中，感测电路100被直接联接至柔性塑料板80。当然，在替代实施例中，感测电路100的至少一些部件能够被布置在进一步联接至柔性塑料板80的电路板119(如图12中所示)上。此外，在所示实施例中，感测电路110直接联接至柔性塑料板80的第一侧130。当然，在替代实施例中，感测电路100能够直接联接至柔性塑料板80的第二侧132。感测电路100包括晶体管190、电阻器194、198、202、206、电阻走线210以及节点218、222、226。电阻走线210具有基于电池单元40的温度水平变化的电阻水平。
[0024]参考图5，晶体管190包括基极B1、发射极EI和集电极Cl。发射极EI电联接至节点218，节点218进一步电联接至电池单元40的正电极端子上的运行电压。节点218进一步电联接至微处理器90的I/O端口 150。基极BI电联接至节点222。电阻器194电联接在节点222和节点218之间。此外，电阻器198电联接在节点222和I/0端口 152之间。电阻器202电联接在集电极Cl和节点226之间。此外，电阻走线210电联接在节点226和电池单元40的负电端子之间。因而，电阻器202与电阻走线210串联电联接，并且电节点226电联接在两者之间。当晶体管190导通时，电阻器202进一步电联接至运行电压。电阻器206电联接在节点226和I/O端口154之间。
[0025]参考图3和图5，电阻走线210具有基于电池单元40的温度水平而变化的电阻水平，并且该电阻水平被微处理器90用于确定电池单元40的温度水平。在一个示例性实施例中，电阻走线210被直接布置在柔性塑料板80的第一侧130上。在替代实施例中，电阻走线210被直接布置在柔性塑料板80的第二侧132上。电阻走线210包括彼此串联电联接的