用于从电池供电单元供应电能的方法和系统的制作方法

文档序号:7232989阅读:216来源:国知局
专利名称:用于从电池供电单元供应电能的方法和系统的制作方法
技术领域
本发明涉及一种方法和系统,用于以温度受控方式从电池供电单 元向电子器件特别是安装在自行车上的电子器件供应电能。
背景技术
例如用于控制电子变速器和/或用于获取、显示和控制骑行参数以 及各种功能的安装在自行车上的电子器件提供了供电单元的用途。
该供电单元通常包括通常串联的一个或多个电池,也称为电池组。 用于这种电子器件的电池通常具有可再充电类型。
电池额定电压和容量与随着电池温度变化而变化的关系相关。图
22示出示例特征曲线,其中电池的用V表示的额定电压和用mAh表示 的容量的演化在温度为-20。 C、 -10° C、 0° C、室温和60° C处示出。
如可从图22的特征曲线看出,当温度降低时,电压和容量数值降 低,即曲线朝向零点移动。在如可能在冬季中特别是安装在自行车上 的电子器件的电池供电单元所经历的特定寒冷条件中,电池尽管被充 电,因此不能供给负载所需电流,或者保持所需电压。这因此引起系 统性能降低。为了最好地利用电池,因此有利的是不在低温下使用它。

发明内容
作为本发明基础的技术问题在于允许供电单元也能够在低的大气 温度下使用。
在其第一方面,本发明涉及一种方法,用于以温度受控方式从电
池供电单元向自行车电子器件供应电能。该方法包括以下步骤 -探测供电单元的至少一个温度,
-控制电池供电单元的操作条件,包括检查探测温度是否低于或等 于下温度阀值,
并且,如果所述检査步骤具有肯定的结果,
-从供电单元向与所述供电单元热耦合的至少一个加热元件供应 电能。
通过供电单元的自加热,它的温度升高到一定温度数值,此时供 电单元的性能令人满意。
下温度阀值的数值被有利的选择成保证供电单元的容量为供电单 元最大额定容量的至少5免,优选地40%。
在使用具有聚合电解质的锂离子电池时,TlOW的数值有利的选择
成等于_4° C。
有利地,该检查步骤可包括检査探测温度是否低于上温度阀值。 通过设置双阀值,能够获得供电单元更加连续的加热,特别是避免过 于频繁地开关用于加热的元件,以及当供电单元温度围绕下温度阀值 快速变化时系统发生不稳定性的风险。
上温度阀值的数值被选择从而在供电单元性能和它的电荷损耗之 间获得良好的平衡,并且优选地被选择成能够保证供电单元的容量是
供电单元最大额定容量的至少75%。
更优选地,上温度阀值为4。 C。在一个实施例中,从供电单元到 所述至少一个加热元件的电能供给是下温度阀值和与探测温度成比例 的温度之间的差值的函数,以此方式实现闭环反馈控制。
ii
所述函数优选地是比例、积分和/或求导类型的函数。
探测至少一个温度的步骤可包括探测所述电池供电单元的多个电 池的每一个的温度,例如采用平均值或者最小温度作为检査基准。
可替代地或者另外地,检查步骤可包括检查下温度阀值和探测温 度之间的差值是否小于或等于最大温度差值。
在下温度阀值和探测温度之间的最大温度差值被如此选择,使得 超过该差值时供电单元不能充分地自加热,即直至它达到或者超过下 温度阀值数值,同时保持充分的剩余电荷使得电子器件操作足够的时 间。
优选地,ATmax=15° C,特别是对于具有聚合电解质的锂离子电池。
为了尽可能简化检查,最大温度差值可被选择为恒定数值,基于 试验并且基于所用供电单元和加热元件的类型选择,例如为15° C。
可替代地,能够更加考虑供电单元自加热的实际可能性,选择最 大温度差值作为供电单元剩余电荷的非下降函数。
为了相同目的,根据本发明方法可包括探测供电单元剩余电荷的 步骤,并且检查步骤可包括检査剩余电荷是否大于最小剩余电荷。
在一个实施例中,最小剩余电荷是恒定的百分比数值,例如供电 单元最大电荷的75%。
恒定百分比数值能够例如被如此选择,使得当下温度阀值和探测 温度之间的差值等于最大温度差值时,超过该差值供电单元不能自加
热以达到或者超过下温度阀值数值,能够保证至少在几个小时内对供 电单元的加热和电子器件具有令人满意的性能,例如至少三个小时。
为了更加考虑供电单元自加热和提供令人满意性能的实际可能 性,最小剩余电荷可以是温度差值的非下降函数。
优选地最小剩余电荷是在0°和最大温度差值之间的温度差值范 围中的温度差值的增加函数,对于等于0。的温度差值等于剩余储备电 荷,并且对于高于或者等于最大温度差值的温度差值等于供电单元的
最大电荷(100%)。
换言之,根据本发明的自加热仅当供电单元在非常高的温度差值 的情形中被完全充电时进行,当供电单元几乎为空时从不进行,从而 确保电子器件的操作,并且在这种极端条件之间,在保存供电单元的 用于电子器件的能量的需要和加热供电单元的需要之间达成平衡。
在特别简单的实施例中,在o。和最大温度差值之间的温度差值范
围中的温度差值的增加函数是线性的。
对于小于o。的温度差值,最小剩余电荷也可被选择成等于剩余储 备电荷。
剩余储备电荷优选地被选择成等于供电单元最大电荷的30%。
优选地,在与检查各个前述实施例中的剩余电荷结合使用的下温 度阀值和探测温度之间的温度差值中,大气温度被用作探测温度。
有利地,检查步骤包括预先检查电子器件是否在工作中。
工作系统指的是该系统并非处于暂停中,当例如自行车长时间停
止时系统进入该状态。在启动按钮、传感器、电池充电等之后,该系 统能够在最小时间中工作。在另一方面,当自行车移动或者在当其电 子部件被使用时的任何情形中被控制时,该系统总是工作的。最后, 当周期性唤醒操作发生时,该系统可以工作特定时间段,这是必要的, 以控制需要被加以考虑的缓慢变化的幅度,即时当系统暂停时。
在所述供电单元包括多个电池的情形中,优选地能量部分从供电 单元被供给到与每一个电池热耦合的多个加热元件。以此方式,能够 单独地控制每一个电池的温度,改进它们的性能。
上述方法还可包括向电子器件供应电能的步骤。
有利地,可以使得向电子器件供应电能的步骤仅当探测温度高于 下温度阀值时发生。以此方式,在非最佳条件中操作的供电单元的电 能被专门用于自加热。
在其第二方面中,本发明涉及一种用于自行车电子器件的供电系 统,包括
-电池供电单元,
-示意供电单元温度的温度的至少一个传感器, -与供电单元热关联的至少一个加热元件,
-可被选择性地启动的从供电单元到加热元件的电连接,和 -检查系统操作状态,并且如果检查具有肯定结果,则启动所述电
连接以从供电单元向所述加热元件供给电能的控制器,其中操作状态
包括探测温度是否低于或等于下温度阀值。
自行车电子器件通常被设置用于控制电子变速器和/或用于获取、 显示和控制自行车骑行参数和其它供能并且能够位于系统外部或者是 它的一部分。对于下温度阀值,参考本发明方法的上述内容仍然有效。
操作状态还可包括探测温度是否低于上温度阀值。
对于上温度阀值,参考本发明方法的上述内容仍然有效。
优选地,控制器通过选自包括继电器和固态开关的组的功率调节 器启动所述电连接。
在一个实施例中,控制器驱动所述功率调节器以向供电单元供给 热动力,它是下温度阀值和与探测温度成比例的温度之间差值的函数。
该函数优选地选自包括比例函数、积分函数、求导函数及其组合 的组。
更具体地,所述加热元件是电阻类型的,并且所述控制器包括所 述至少一个温度传感器的输出信号的放大器,用于从下温度阀值减去
放大器输出并且用于获得误差信号的减法器,和P丄D.类型的功率调节 器模块,该模块作用在所述误差信号上以输出用于所述功率调节器的 驱动信号,优选地为电流或电压驱动信号。
在一个实施例中,所述P.I.D.功率调节器模块产生所述加热元件两 端处的电压数值或者流经所述加热元件的电流数值,当误差信号增加 时该数值增加。
在一个实施例中,所述P丄D.功率调节器模块产生所述加热元件端 部处的调制电压,或通过所述加热元件的调制电流,当误差信号增加 时,其工作周期增加。
优选地,所述至少一个温度传感器包括与所述供电单元热耦合的
至少一个温度传感器。
当所述供电单元包括至少两个电池时,优选地至少一个温度传感 器与每一个电池热关联,从而更好地控制每一个电池的实际温度。用 于根据上述实施例中的一个的方法中的温度例如可以是探测温度中的 最小或者平均值。
优选地,所述至少一个温度传感器包括电热调节器,更优选地负
温度系数电热调节器或NTC。
控制器检查的操作状态还可包括下温度阀值和探测温度之间的差 值是否低于或等于最大温度差值。
类似于参考本发明方法所述,最大温度差值可以是恒定数值,例
如等于15° C,或者相应传感器探测到的供电单元剩余电荷的非下降函 数。
当该系统包括供电单元剩余电荷的至少一个传感器时,控制器检 查的操作状态可以包括剩余电荷是否高于最小剩余电荷,关于这一点, 参考本发明方法所述仍然有效。
在此情形中,该系统优选地包括大气温度传感器以提供用于评估 温度差值的探测温度。
类似于参考本发明方法所述,操作状态可包括电子器件是否在工 作。为此,该系统优选地包括在控制器和电子器件之间的辅助连接。
优选地,所述加热元件是电阻类型,更优选地所述加热元件包括 施加到所述供电单元的至少一个电池的至少一个电阻片,并且甚至更 优选地,所述至少一个电阻片被置于所述供电单元的两个邻近电池之间。
当为供电单元的每一个电池提供温度传感器和加热元件时,能够 有利地对于每一个电池执行本发明方法。
系统构件能够被容纳在单独外壳中,该外壳能够被固定到自行车 框架。
在其它实施例中,供电单元被容纳在第一外壳中并且电子器件被 容纳在第二外壳中,第一和第二外壳能够以机械和电子方式可移除地 连接。以此方式能够从自行车拆卸供电单元,以对其充电和/或利用已 被充电的对其更换。
控制器能够被容纳在第一外壳中。在此情形中自行车电子器件可 以是标准的,特别是位于系统外部。该系统因此仅由供电器件制成并 且易于安装以升级现有自行车电子器件。
可替代地,控制器容纳在第二外壳中。供电器件因此更加成本有 效,当设置两个或多个可互换的可移除的可再充电供电器件时,这是 有利的方面。
用于选择性启动从供电单元到加热器的所述电连接的功率调节器
能够被容纳在第一外壳中。当功率调节器是固态类型例如MOSFET类 型时,这是有利的,因为它经受在其启动和禁用期间由于开关损耗而 引起的加热。除了由加热元件产生的加热,由这种损耗引起的热量被 有利地利用以加热供电单元。
可替代地,用于选择性启动所述电连接的功率调节器能够被容纳 在第二外壳中,例如进一步降低两个或更多个可互换供电器件的成本。
能够被选择性地启动的电连接能够从来自供电单元电连接被转向 电子器件。当供电器件和电子器件能够通过一对连接器被可移除地连 接时,这种结构是有利的,因为触点的数目特别小。
优选地,供电单元剩余电荷的传感器被容纳在第一外壳中。因为 它与供电单元关联,电荷传感器能够有利的利用由供电单元供给的电
流随时间的积分计算。
可替代地,电荷传感器能够被容纳在第二外壳中。
可能的大气温度传感器优选地容纳在第二外壳中,但是它也能够 被容纳在第一外壳中或者自行车的任何其它位置处。
通常,电池供电单元具有可再充电类型。
在其第三方面,本发明涉及一种用于所述系统的自行车电子器件, 包括
-用于从包括至少一个加热元件的供电单元接收电能的连接器,和 -在输入中接收示意所述供电单元温度的信号并且当探测温度低
于或者等于下温度阀值时,向加热元件提供用于开关所述供电单元的
部分电能的信号的控制器。
优选地,该器件还包括由控制器提供的所述信号驱动的用于调节 开关所述部分电能的功率调节器。
优选地,该器件还包括温度传感器,其输出被供给到所述控制器。


现在参考其某些实施例更好地描述本发明,该实施例仅作为非限 制实例在附图中示意,其中
图1是本发明系统第一实施例的框图;
图2是本发明系统第二实施例的框图;
图3是本发明系统第三实施例的框图;
图4是本发明系统第四实施例的框图;
图5是本发明方法第一实施例的框图;
图6是本发明方法第二实施例的框图;
图7是本发明方法第三实施例的框图;
图8更加详细示出图7的调节模块;
图9和IO示出本发明加热器的供电信号的两个优选实施例。
图11是本发明系统第五实施例的框图
图12是本发明系统第六实施例的框图
图13是本发明系统第七实施例的框图
图14是本发明系统第八实施例的框图
图15是本发明方法第四实施例的框图
图16是本发明方法第五实施例的框图
图17示意用于本发明方法第五实施例中的函数;图18是本发明方法第六实施例的框图;图19示意用于本发明方法第六实施例中的函数;图20是本发明方法第七实施例的框图;图21示意用于本发明方法第七实施例中的函数;和图22示出电池供电单元的特征曲线。
具体实施例方式
本发明系统第一实施例1的框图示于图1。
在这种实施例中,可确定两个函数模块,即供电器件2和自行车 电子器件3,该器件例如用于控制电子变速器和/或用于获取、显示和 控制自行车骑行参数和其它功能。
为了简化起见,仅仅电子器件3的电路被概略示意,用3a表示。
应该理解,这种电子器件3能够在实际中还包括用户接口器件,以及 变速器致动器的驱动单元,并且通常它应该被连接到其它器件例如传 感器、倾斜计等。
自行车电子器件3和供电器件2能够被容纳在分离的外壳中,在 后面用相同参考数字2和3表示,它们能够以机械和电子方式可移除 地连接,例如通过插入一对多极连接器CN。可替代地,自行车电子器 件3和供电器件2能够被容纳在相同外壳中,在后面用相同参考数字1 表不。
供电器件2包括供电单元4、与供电单元4热耦合的加热元件5、 与供电单元4热耦合以探测它的温度Tbatt的温度传感器6,和控制逻 辑单元或控制器8。
在实际实施例中,供电单元4可以包括例如串联的很多电池元件 以获得足够的电压用于向自行车电子器件3供电。供电单元4具有可 再充电类型,例如具有聚合电解质的锂离子类型。
加热元件5优选地包括放置成接触供电单元4的外表面的电阻片。
加热元件5通过其中设置功率调节器SW的电连接7电连接到供 电单元4,它由控制器8驱动,如由箭头或者数据连接9概略示意地。 功率调节器SW也可以是简单的ON/OFF开关。
功率调节器SW优选地包括MOSFET,但是在不同实施例中,这 种功率调节器可以例如由晶体管或者甚至继电器构成。
温度传感器6被设置成靠近供电单元4,也优选地接触供电单元4 的外表面,并且它优选地包括无源元件例如NTC (负温度系数)电热 调节器。在不同实施例中,这种传感器可以具有不同类型,例如PTC电热调节器、有源(模拟或数字)传感器等。温度传感器6的输出在 输入中被提供到控制器8,如箭头或数据连接IO所示意。
供电单元4通过供电线路11向控制器8供电并且通过供电线路12 向电子器件3特别是它的电路3a供电。可以理解,除了所示连接,也 存在为了简洁起见没有示出的接地连接。
在控制器8和电子器件3之间还可设置辅助通讯线路13。
应该指出,在图1实施例的情形中,其中控制器8是供电器件2 的一部分,自行车电子器件3可以是标准的并且特别是位于系统1外 部。系统1因此由供电器件2制成并且易于安装以升级现有自行车电 子器件3。
图1系统的操作将参考图5-8在以后描述。
根据本发明系统的第二实施例示意于图2。图2实施例与图1实施 例不同之处在于控制器8是电子器件3的一部分。控制器8能够在此 情形中有利地由安装在相同印刷电路上的电路构成,在该印刷电路上 设置电子器件3的电路3a。
可替代地,控制器8能够在用于其它自行车控制功能例如管理自 动或半自动变速器的电子器件3的微处理器中实现。
通过使得控制器8成为电子器件3的一部分,供电器件2更加成 本有效,当提供可再充电类型的两个或更多个可互换的可移除供电器 件2时,这是有利的方面。当功率调节器SW是例如MOSFET类型的 固态器件时,使得功率调节器SW保持作为供电器件2的一部分是有 利的,因为在其启动和停止期间,它经历由于开关损耗引起的加热。 除了由加热元件5产生的加热,由这种损耗引起的热量有利的被用来
加热供电单元4,如在后面更好地描述地。
然而能够例如进一步降低两个或更多个可互换供电器件4的成本,
以使得功率调节器SW成为电子器件3的一部分,如示意在示于图3 的根据本发明系统的第三实施例中。图3实施例在其它方面与图2实 施例相同。
根据本发明系统的第四实施例示意于图4中。
图4实施例与图3实施例不同之处在于,控制器8的和电子器件3 的电路3a的供电线路11、 12,以及设有功率调节器SW的加热元件5 的电连接7,在供电单元4一侧,包括单独供电线路14。当供电器件2 和电子器件3能够通过一对连接器CN可移除地连接时,这种构造是有 利的,因为触点的数目特别小。
根据本发明方法的第一实施例将参考系统上述实施例中的一个进 行描述。
根据按照本发明方法的这种第一实施例,使用下面的参数
Tlow-下温度阀值,基于试验基础并且基于所使用的电池供电单元
4的类型选择的数值;该下温度阀值是在此处或者比它高时希望实现或
者保持供电单元4的温度从而它令人满意地进行操作的温度。
下温度阀值Tlow的数值被有利的选择成使得它能够保证供电单 元4的容量是供电单元4最大额定容量的至少5%,并且优选地40%。
Tlow的数值被存储在控制器8中并且能够通过电子器件3的用户 接口被设定。
在使用具有聚合电解质的锂离子电池时,Tiow的数值有利的被选
择成等于-4° C。
在根据本发明方法的第一实施例中,也能够使用存储在控制器8
中并且可能通过电子器件3的接口被设定的参数
ATmaxz最大温度差值,基于试验并且基于使用的供电单元4和 加热元件5的类型选择,在其之上,认为供电单元4不能充分地自加 热,即直至至少下温度阔值数值Tlow,或者不能自加热并且同时保持 足够的剩余电荷用于电子器件3操作足够的时间;例如对于具有聚合 电解质的锂离子电池ATmax-15。 C。
参考图5,在可选框101中,通过来自辅助通讯线路13的信号, 控制器8检查系统是否在工作。
工作系统指的是该系统未被暂停,当例如自行车长时间静止时系 统进入该状态。在启动按钮、传感器、对供电单元充电等之后,该系 统能够在最小时间中工作。在另一方面,当自行车移动或者被控制或 者在任何情形中当它的电子部件被使用时,该系统总是工作的。最后, 当周期性唤醒操作发生时,该系统能够工作特定时期,这是必要的, 以检査即使当系统暂停时也需要被加以考虑的缓慢变化的幅度。
在检查系统是否工作(框101)已经给出肯定结果的情形中,在框 102中,控制器8通过温度传感器6探测电池4的温度数值Tbatt。
如果探测数值Tbatt低于或等于预选的下温度阀值数值Tlow,即 Tbatt<=Tlow,则控制器8在框103中启动加热元件5,通过线路9,驱 动ON/OFF开关类型的功率调节器SW关闭。电能因此从供电单元4 供给到加热元件5。供电单元4因此自加热。
如果,在另一方面,框102的检查给出否定结果,即如果探测数 值Tbatt高于预选的下限温度数值Tlow,即T〉Tlow,则继续进行框104,
其中控制逻辑单元8禁用加热元件5,驱动功率调节器ON/OFF开关 SW打开。
根据该实施例执行的自加热因此提供在一个阀值Tlow上进行的 温度检查。
应该指出,对于系统是否工作的可选检查101允许防止随后的检 査并且尤其是供电单元4的自加热对于暂停系统执行,此时不必要从 电池4向电子器件3供给能量并且因此也不必对其加热。
在根据本发明方法的第二实施例中,除了参数Tlow以及上述的可 能的参数AT,使用下面的参数-
Thigh-上温度阀值,该数值基于所用电池供电单元4的类型以及 加热器5的功率通过试验选择;该上温度阀值是这样的温度,在该温 度或者高于该温度时,希望中断对供电单元4的加热以在供电单元4 的性能和它的电荷消耗之间实现良好的平衡。
上温度阀值Thigh的数值被有利地选择使得仍然保证供电单元4 的容量为供电单元4的最大额定容量的大约75%。
在使用具有聚合电解质的锂离子电池时,Thigh的数值有利地选择 成等于_4° C。Thigh的数值存储在控制器8中并且能够通过电子器件3 的用户接口被设定。
参考图6,在可选框201中,控制逻辑单元8检查系统是否工作, 如上所述。
在肯定情形中,在框202中,控制器8通过温度传感器6探测供 电单元4的温度数值Tbatt。
如果探测数值T.batt低于或者等于下温度阀值数值Tl0W,即
Tbatt<=Tlow,则控制器8在框203中启动加热元件5,通过线路9,驱 动ON/OFF开关类型的功率调节器SW关闭。电能因此从供电单元4 被供给到加热元件5。供电单元4因此自加热。
应该指出,供电单元4能够同时地向电子器件3供电,如可选框 90所示。
也可使得供电单元4不向电子器件3 (框90)供电,直至供电单 元4自身处于低于下温度阀值Tlow的温度Tbatt。以此方式,在非最 佳条件中操作的供电单元4的电能被专门用于自加热。
如果,在另一方面,在框202中,探测数值Tbatt高于预选的下温 度阀值数值Tlow,即Tbatt>Tlow,则继续进行框204,其中探测温度 数值Tbatt与上温度阀值Thigh相比较。如果探测数值Tbatt高于上温 度阀值Thigh,即Tbatt>Thigh,则继续进行框205,其中控制逻辑单元 8禁用加热元件5,驱动功率调节器或开关SW打开。
根据该实施例进行的自加热因此提供在两个阀值Thigh和Tlow上 进行的温度控制。
在两个阀值Thigh和Tlow上进行的温度控制相对于仅在一个阀值 Tlow上进行的控制是优选的,因为它允许降低功率调节器或开关SW 的启动和禁用的次数,以降低开关损耗,特别当这种功率调节器是固 态器件例如MOSFET时。而且,在两个阀值Thigh和Tlow上进行的这 种控制允许避免当供电单元4的温度Tbatt围绕温度Tlow快速改变时 系统可能产生的不稳定性,在根据图5仅在下温度阀值Tlow上执行控 制的情形中,这可能涉及连续切换开关SW。
在根据本发明方法的第三实施例中,可能除了前述参数ATmax、
最大温度差值,使用下温度阀值,在这里用Tref表示。
参考图7,在可选框301中,控制逻辑单元8检查系统是否工作, 如上所述。
在肯定情形中,在框302中,控制单元8通过温度传感器6探测 供电单元4的温度数值Tbatt。如果探测数值Tbatt高于下温度阀值数 值或者基准温度Tref,则加热元件5被停用-框303。如果探测数值 Tbatt低于或等于基准温度Tref,则能够提供框305的进一步检查,即 检查供电单元4的温度Tbatt和下温度阀值Tlow之间的差值是否不高 于前述最大温度差值A Tmax。换言之,在框305中,检查是否 Tbatt>=Tlow-A Tmax并且供电单元4的自加热仅在肯定情形中执行, 从而不浪费供电单元4的电荷。
如果框302的检査和可能的框305的检查给出肯定的结果,则在 框304中,通过本质上已知的利用图8所示的闭环反馈控制系统获得 的信号,控制单元8通过线路9启动加热元件5。
当处理被本质上已知的P.I.D.调节器模块适当滤波的误差信号时, 获得用于加热元件5的驱动信号。
更特别地,被供电单元4的温度传感器6探测的温度数值T在放 大器26中被增益数值GAIN放大,该数值也可是单位。来自放大器的 输出信号GAIN*T在减法器节点27中从数值Tref中被减去。减法器节 点27的输出被表示成误差信号e =Tref-GAIN*T。
误差信号e被送至P.I.D.类型的调节器模块28,该模块具有比例 P、求导D和/或积分I类型的转移函数。
调节器模块28的输出信号S ( e )被用于驱动功率调节器SW从
而在加热元件5端部处的电压V (t)或在加热元件5中流动的电流I (t)具有理想的演化以提供所需的热功率。
例如,当为电阻类型时,驱动信号S ( e )可以是在加热元件5 端部处引起电压数值V (t)或者通过加热元件5的电流数值I (t)的 信号,当误差信号e增加时,该数值增加,如示意于图9的特征曲线 中。
作为另一例子,驱动信号S ( e )可以是当为电阻类型时,在加 热元件5的端部处引起电压数值V (t)或者通过加热元件5的电流数 值I (t)的信号,脉冲宽度被调制(PWM信号),其中当误差信号e 增加时,调制信号的工作周期增加,如示意于图10中。
显然的是,可能依赖于检查供电单元4的温度Tbatt是否低于或者 等于较低阀值或者基准温度Tlow, Tref的对电子器件3供电,同时供 电单元4的自加热的可选框90也能够被提供在本发明方法的第一和第 三实施例中。
类似地,可能的框305的检査,即供电单元4的温度Tbatt和下温 度阀值Tlow之间的差值是否不高于最大温度差值ATmax,也能够被提 供在本发明方法的第一和第二实施例中。
本发明系统1的第五实施例示意于图11中。这种实施例与第一实 施例不同之处在于供电器件2还包括供电单元4的剩余电荷Ch的传感 器15,其输出通过线路16被供给到控制器8,和大气温度Tatm传感 器17,其输出通过线路18被供给到控制器8。
充电传感器15优选地基于由供电单元4供给的电流随时间的积分 计算。
大气温度Tatni传感器17可以具有与供电单元4的温度传感器5 相同的类型。大气温度Tatm传感器17在供电器件4的外壳2中优选 地容纳在优选地远离加热元件5的位置处。可替代地,大气温度Tatm 传感器17能够在供电器件4的外壳2的外侧被被设置在自行车的任何 位置处。
仍然可替代地,可以省略大气温度Tatm的传感器17。实际上, 如果在使用中系统1并且特别是供电器件2被安装在自行车上,当供 电单元4被打开时,大气温度Tatm并不显著有别于供电单元4的温度 Tbatt,并且在任何情形中,在大气温度Tatm上执行的检查如以后所讨 论地能够反之在由传感器6探测的供电单元4的初始温度Tbatt上执行。
图11系统的操作将参考图15-20在以后描述。
根据本发明系统的第六实施例示意于图12中。图12的实施例与 图11实施例不同之处在于,控制器8和可能的大气温度Tatm传感器 15是电子器件3的一部分。类似于图2-4的实施例,控制器8能够在 这种情形中有利地包括安装在其中设置电子器件3的电路的相同印刷 电路上的电路,或者它能够在电子器件2的微处理器中实现。
通过使得控制器8成为电子器件3的一部分,供电器件2更加成 本有效,当预见可再充电类型的两个或多个可互换的可移除供电器件2 时,这是有利的方面。当功率调节器SW是例如MOSFET类型的固态 器件时,使得功率调节器SW在任何情形中成为供电器件2的一部分 是有利的,因为在其启动和停止期间,它经历由于开关损耗引起的加 热。除了由加热元件6产生的加热,由这种损耗引起的热量被有利地 利用以加热供电单元4。
而且,在设置两个或多个可互换的可移除供电器件2时,单独的 大气温度Tatm传感器17是足够的。
然而也能够使得功率调节器SW是电子器件3的一部分,如在示 于图13的根据本发明系统的第七实施例中示意。图13的实施例在其
它方面与图12的实施例相同。
根据本发明系统的第八实施例示意于图14中。
图14的实施例与图13实施例不同之处在于用于控制器8的和用 于电子器件3的电路3a的供电线路11和12,以及设有功率调节器SW 的到加热元件5的电连接7,在供电单元4 一侧包括单独的供电线路 14。当供电器件2和电子器件3能够通过一对连接器CN可移除地连接 时,这种结构是有利的,因为触点数目特别小。
虽然没有示出,在图11到14的实施例中,电荷传感器15能够可 替代地为电子器件3的一部分,特别当设置两个或更多个可互换的可 移除供电器件2时,即使在此情形中需要即时探测电荷,因为不能跟 随所供给的电流。
在能够利用图11-14的实施例中的一个系统执行的根据本发明方 法的第四实施例中,除了在上面定义的下温度阀值Tlow和最大温度差 值ATmax参数,使用下面的参数,它存储在控制器8中并且可能通过 电子器件3的接口而被设定
Chmin-电池的最小电荷数值,根据试验并且基于所用供电单元4 的类型选择,以保证在充分的时间例如至少三个小时中在恶劣的操作 大气条件中即当AT等于ATmax时,系统被加热和具有可接受的性 能,;例如Chmin被表示成供电单元4的最大电荷的百分比并且优选 地等于供电单元4的最大电荷的75%。
也使用利用控制器8计算的下面的变量
△ T-在较低阀值数值Tlow和由温度传感器15探测的大气温度
Tatm数值之间的温度差值,T=Tlow-Tatm。
参考图15,在可选框401中,控制逻辑单元或控制器8检查系统 是否工作,类似于上述方法第一实施例的框101。
如果在框401中,系统工作,则能够提供可选框405,其中检查探 测数值Tbatt是否低于或者等于下温度阀值数值Tlow或Tref。在否定 情形中,随后的检查得以避免,因为供电单元4不需被加热。
在系统工作并且框406的可能的检查具有肯定结果时,继续进行 框402,其中对数值AT和数值Atmax进行比较。如果数值AT大于A traax,则认为系统并且特别是供电单元4不能充分地自加热,并且因 此在循环中不继续下一步。
如果,在另一方面,AT低于或者等于ATmax,则执行框403, 其中对由电荷传感器15探测的剩余电荷数值Ch和最小电荷数值 Chmin进行比较。如果剩余电荷数值Ch小于Chmin,则认为该系统并 且特别是供电单元4不能充分地自加热,并且因此在循环中不继续下 一步。
如果,在另一方面,剩余电荷数值Ch大于或等于Chmin,则执行 框404,其中对供电单元4的温度执行调节。根据参考图5到8描述的 一个方法,例如,能够执行在框404中进行的供电单元4的温度调节。 当使用这种方法中的一个时,图5、 6和7分别的框101、 201和301 的对系统是否工作的检查能够被省略,因为这种检査在框401中预先 执行。
在能够利用图11-14中的一个的系统执行的根据本发明方法的第 五实施例中,使用在上面定义的下温度阀值Tlow参数和温度差值AT 变量。也使用存储在控制器8中并且可能通过电子器件3的接口设置
的参数函数
Chmin (AT)=电池的最小剩余电荷数值,根据试验并且基于所 用供电单元4的类型选择,作为较低阀值数值Tlow和由温度传感器17 探测的大气温度数值Tatm之间的温度差值A T的函数,T=Tlow-Tatm,
它保证系统加热和可接受的性能。
参数函数Chmin ( AT)的优选演化示意于图17中,并且包括 -具有从储备电荷数值Chris开始的线性演化的区域A,例如对于 包括在0。 C和最大数值Atmax例如15° C之间的温度差值数值A T, 供电单元4最大电荷的30%,到最终100%的数值或供电单元4的最大 电荷;储备电荷数值Chris被选择以设定最小电荷阀值,在该数值之下, 在任何情形中不允许供电单元自加热,但是可替代地,这种数值也可 为零;
-具有Chmin (AT)的恒定演化的区域B,对于高于最大温度差 值Atmax的温度差值数值AT,等于供电单元4的最大电荷的100%。
仍然可替代地,储备电荷数值Chris可以是能够基于例如在对供电 单元4充电之前自行车的预计使用时间通过电子器件3的接口由用户 设定的参数。
应该指出,在上面定义的参数Tlow和参数A Tmax也被隐含地使 用。参数Tlow实际上被用于计算参数AT,并且参数ATmax被用在参 数函数Chmin(AT)中。可替代地,这种参数可以被明显地使用并且 例如通过电子器件3的接口能够被用户设定。函数Chmin(AT)的区 域A在此情形中能够被计算作为Chmin (AT) =Chris+ (100%-Chris) * AT/ATmax。
参考图16,在可选框501中,控制逻辑单元8检查系统是否工作, 类似于上述方法第一实施例的框101。
如果在框501中,系统在工作,则可以提供可选框505,其中检査 探测数值Tbatt是否低于或者等于下温度阀值数值Tlow或Tref。在否 定情形中,随后的检査得以避免,因为供电单元4不需要被加热。
在系统工作并且框505的可能的检査给出肯定的结果的情形中, 继续进行框502,其中检査AT的数值是否高于或等于零。
在否定情形中,系统l不需要自加热,因为大气温度Tatm高于预 选下温度阀值Tlow。
如果该检査具有肯定的结果,即如果AT高于或等于零,则继续 进行框503,其中在由电荷传感器15探测的剩余电荷数值Ch和相应于 温度差值数值AT的最小电荷数值Chmin (AT)之间进行比较。如果 剩余电荷数值Ch小于相应于温度差值数值At的最小电荷数值Chmin (AT),则认为该系统并且特别是供电单元4不能自加热,并且因此 在该循环中不进行下一步骤。
如果,在另一方面,剩余电荷数值Ch高于或等于相应于温度差值 数值AT的最小电荷数值Chmin ( AT),则执行框504,其中对供电 单元4的温度执行调节。在框504中执行的对供电单元4的温度调节 能够例如根据参考图5到8描述的一种方法而被执行。当使用这种方 法中的一个时,图5、 6和7的分别的框101、 201和301的对系统是 否工作的检查能够被省略,因为这种检查预先在框501中执行。
当系统处于图17的阴影区域中时,因此能够执行框504的对供电 单元4的温度调节。
在能够利用图11-14的实施例中的一个的系统执行的根据本发明 方法的第六实施例中,使用在上面定义的参数AT和参数函数Ounin (AT)。
不同于上述方法的第五实施例,示意于图19中的参数函数Chmin (AT)的优选演化还包括
-具有Chmin(AT)的恒定演化的区域C,对于小于0° C的温度 差值数值AT,等于储备电荷数值Chris,例如等于供电单元4的最大 电荷的30%。
同样在此情形中,储备电荷数值Chris可以是基于例如在对供电单 元4充电之前自行车预计使用时间能够由用户通过电子器件3的接口 设定的参数。
应该指出,同样在此情形中,在上面定义的参数Tlow和参数A Tmax也被隐含地使用。参数Tlow实际上被用于计算参数AT,并且参 数ATmax被用在参数函数Chmin (AT)中。可替代地,这种参数可 以被明显地使用并且能够由用户例如通过电子器件3的接口而设定。 函数Chmin ( △ T)的区域A在此情形中可以被计算作为Chmin ( △ T) =Chris+ (100%Chris) *AT/ATmax。
参考图18,在可选框601中,控制逻辑单元8检查系统是否工作, 类似于上述方法的第一实施例的框101。
如果在框601中,系统工作,则可提供可选的框604,其中检查探 测数值Tbatt是否低于或等于下温度阀值数值Tlow或Tref。在否定情 形中,随后的检查得以避免,因为供电单元4不需要被加热。
在系统工作并且框604的可能的检查具有肯定结果时,继续执行 框602,其中检查剩余电荷数值Oi是否高于或等于相应于温度差值数 值AT的最小剩余电荷Chmin ( AT)。
如果剩余电荷数值Ch小于相应于温度差值数值A T的最小电荷数值Chmin(AT),则认为系统并且特别是供电单元4不能充分地自加 热,并且因此在该循环中不继续下一步。
如果,在另一方面,剩余电荷数值Ch高于或等于相应于温度差值 数值At的最小电荷数值Chmin ( AT),则继续执行框603,其中执行 对供电单元4的温度的调节。在框603中执行的供电单元4的温度调 节能够例如根据参考图5到8描述的方法中的一个执行。当使用这种 方法中的一个时,图5、 6和7的分别的框101、 201和301的对系统 是否工作的检查能够被省略,因为这种检查预先在框601中执行。
当系统处于图19的阴影区域中时,因此能够执行框603的对供电 单元4的温度调节。
在能够利用图11-14的实施例中的一个的系统执行的根据本发明 方法的第七实施例中,使用在上面定义的下温度阀值Tlow参数和温度 差值AT变量。也使用参数函数,它被存储在控制器8中并且可能通过 电子器件3的接口而被设定
ATmax (Ch)=最大温度差值数值,根据试验并且基于所用供电 单元4的类型选择,在该数值,作为由电荷传感器15探测的剩余电荷 Ch的函数,系统加热和可接受的性能得以保证。
示意于图21中的参数函数ATmax (Ch)的优选演化基本为图19 实施例的参数函数Chmin ( AT)的演化的镜象,并且对于包括在储备 电荷数值Chris例如供电单元4的最大电荷的30%和100%的最终数值 或者供电单元4的最大电荷之间的剩余电荷数值,它是线性的并且从O ° C增加到最大数值ATmax,例如15° C;储备电荷数值Chris被选择 从而设定最小电荷阀值,在该数值之下,在任何情形中不允许供电单 元的自加热,但是可替代地这种数值也可以是零。
当然,在100%的最终数值或者供电单元4的最大电荷以上,参数
函数ATmax(Ch)未被定义。在储备电荷Chris,参数函数△ Tmax (Ch) 被设定为无限。
同样在此情形中,储备电荷数值Chris可以是基于例如在对供电单 元4充电之前自行车的预计使用时间能够由用户通过电子器件3的接 口设置的参数。
参考图20,在可选框701中,控制逻辑单元8检查系统是否工作, 类似于上述方法第一实施例的框101。
如果在框701中,系统工作,则可以提供可选的框704,其中检查 探测数值Tbatt是否低于或等于下温度阀值数值Tlow或Tref。在否定 情形中,随后的检查得以避免,因为供电单元4不需要被加热。
在系统工作并且框704的可能的检查具有肯定结果时,继续执行 框702,其中检查AT的数值是否小于或等于相应于由电荷传感器15 探测的剩余电荷数值Ch的最大温度差值数值,即是否AT《ATmax (Ch)。
在否定情形中,认为系统并且特别是供电单元4不能自加热,并 且因此在该循环中不继续进行。
在肯定情形中,继续执行框704,其中执行对供电单元4的温度调 节。在框704中执行的对供电单元4的温度调节能够例如根据参考图5 到8描述的方法中的一种执行。当使用这种方法中的一种时,图5、 6 和7分别的框101、 201和301的对系统是否工作的检査能够被省略, 因为这种检查预先在框701中执行。
当系统处于图21中的阴影区域中时,因此能够执行框704的供电 单元4的温度调节。
在上述系统的各种实施例中,在供电单元4包括多个电池的情形 中,可以提供多个温度传感器6以探测各个温度。如果也提供多个加 热元件5,则上述本发明方法的各种实施例能够在此情形中相对于各个 温度而得以实现,或者相对于构成供电单元4的各个电池的那些温度 的平均温度或者最小温度实现。
在本发明方法的第四、第五、第六和第七实施例的情形中,由传
感器6探测的供电单元温度数值Tbatt能够替代由传感器17探测的大 气温度数值Tatm使用,在此情形中它能够被省略。在此情形中,假定 在这种单独温度数值上执行检査时,即在框404、 504、 603和703中 在执行供电单元自加热之前,供电单元4基本处于大气温度。在较短 的暂停时间的情形中,这可能是事实,因为供电单元4可能还没有冷 却到空气温度。在任何情形中,最为相关的是供电单元4自身的温度 并且在任何情形中对大气温度Tatm执行根据本发明方法的各种检査指 的是至多执行供电单元4的无意义的自加热。
就本发明方法第六实施例的框603的供电单元4的温度调节而言, 当传感器6探测的供电单元4的温度Tbatt被直接地代替传感器17探 测的大气温度Tatm使用时,根据图5-8的实施例的框102、202和302, 在负温度差值数值A T的区域中的调节实际上应该被在调节自身期间 执行的检查阻止。
本领域技术人员可以理解,能够对上述实施例做出多种改变、添 加、删除和替换而不背离由所附权利要求限定的本发明的保护范围。 具体地,在各种所述实施例中执行的各种检查的顺序和重复能够相对 于所示内容而改变。
权利要求
1.一种用于从用于自行车电子器件(3)的电池供电单元供应电能的方法,包括以下步骤探测(6,15)示意供电单元(4)的温度的至少一个温度(Tbatt,Tatm),检查供电单元(4)的操作状态,包括检查(102,202,302,405,505,604,704)探测温度(Tbatt,Tatm)是否低于或等于下温度阀值(Tlow,Tref),并且,如果所述检查步骤具有肯定的结果,则从供电单元(4)向与所述供电单元(4)热耦合的至少一个加热元件(5)供应(90)电能(7,SW)。
2. 根据权利要求1的方法,其特征在于下温度阀值(Tlow)被选 择成保证供电单元(4)的容量是供电单元(4)的最大额定容量的至 少5%。
3. 根据权利要求2的方法,其特征在于下温度阀值(Tlow)被选 择成保证供电单元(4)的容量是供电单元(4)的最大额定容量的40%。
4. 根据前面任一项权利要求的方法,其特征在于下温度阀值 (Tlow)是-4° C。
5. 根据前面任一项权利要求的方法,其特征在于所述检查步骤包 括检查(204)探测温度(Tbatt, Tatm)是否低于上温度阀值(Thigh)。
6. 根据权利要求5的方法,其特征在于上温度阀值(Thigh)被选 择成保证供电单元(4)的容量是供电单元(4)的最大额定容量的大 约75%。
7. 根据权利要求5或6的方法,其特征在于上温度阀值(Thigh) 是4° C。
8. 根据权利要求1到3中任一项的方法,其特征在于从供电单元 (4)到所述至少一个加热元件(5)的电能作为下温度阀值(Tref)和与探测温度(Tbatt)成比例的温度之间的差值(e )的函数而被供给 (304)。
9. 根据权利要求8的方法,其特征在于所述函数是比例、积分和/ 或求导类型的函数。
10. 根据前面任一项权利要求的方法,其特征在于探测至少一个温 度(Tbatt)的步骤包括探测所述电池供电单元(4)的多个电池的每一 个的温度。
11. 根据前面任一项权利要求的方法,其特征在于所述检査步骤包 括检查(305, 402, 502, 702)下温度阀值(Tlow, Tref)和探测温度(Tbatt, Tatm)之间的差值(AT)是否低于或等于最大温度差值(△ Tmax,厶Tmax (Ch))。
12. 根据权利要求11的方法,其特征在于最大温度差值(ATmax) 是恒定数值。
13.根据权利要求12的方法,其特征在于最大温度差值(ATmax) 等于15° C。
14. 根据权利要求12的方法,其特征在于最大温度差值(ATmax (Oi))是供电单元(4)的剩余电荷(Ch)的非下降函数。
15. 根据前面任一项权利要求的方法,还包括探测(15)供电单元(4)的剩余电荷(Ch)的步骤,其中检查步骤包括检查(403, 503, 602)剩余电荷是否高于最小剩余电荷(Chmin, Chris, Chmin(厶T))。
16. 根据权利要求15的方法,其特征在于最小剩余电荷(Chmin) 是供电单元(4)的最大电荷的恒定百分比数值。
17. 根据权利要求16的方法,其特征在于最小剩余电荷(Chmin) 等于供电单元(4)的最大电荷的75%。
18. 根据权利要求16的方法,其特征在于最小剩余电荷(Chmin (厶T))是温度差值(AT)的非下降函数。
19. 根据权利要求18的方法,其特征在于最小剩余电荷(Omiiii (厶T))是包括在0°和最大温度差值(厶Tmax, ATmax (Ch))之间的温度差值范围(AT)中的温度差值(AT)的增加函数,对于 等于0°的温度差值(AT)等于剩余储备电荷(Chris),并且对于高 于或等于最大温度差值(ATmax, △ max (Ch))的温度差值(厶T) 等于供电单元(4)的最大电荷。
20. 根据权利要求19的方法,其特征在于在包括在0°和最大温度 差值(ATmax, ATmax (Oi))之间的温度差值范围(AT)中的温 度差值(AT)的增加函数是线性的。
21. 根据权利要求19或20的方法,其特征在于,对于小于(T的 温度差值(AT),最小剩余电荷(Chmin ( AT))等于剩余储备电荷(Chris)。
22. 根据权利要求19-21中任一项的方法,其特征在于剩余储备电 荷(Cris)等于供电单元(4)的最大电荷的30呢。
23. 根据权利要求11-22中任一项的方法,其特征在于探测温度是 大气温度(Tatm)。
24. 根据前面任一项权利要求的方法,其特征在于检查步骤包括检 査(101, 201, 301, 401, 501, 601, 701)电子器件(3)是否在工 作中。
25. 根据前面任一项权利要求的方法,其特征在于来自供电单元 (4)的能量部分被供给到与所述电池供电单元(4)的多个电池的每一个热耦合的多个加热元件(5)。
26. 根据前面任一项权利要求的方法,其特征在于包括向电子器件 (3)供应电能(90)的步骤。
27. 根据权利要求26的方法,其特征在于所述向电子器件(3)供 应电能(90)的步骤仅当探测温度(Tbatt)高于下温度阀值(Tlow) 时发生。
28. —种用于自行车电子器件(3)的供电系统,包括 电池供电单元(4),示意供电单元(4)的温度的温度(Tbatt, Tatai)的至少一个传 感器(6, 15),与供电单元(4)热关联的至少一个加热元件(5), 从供电单元(4)到加热元件(5)的能够选择性地启动的电连接 (7, SW),和控制器(8),它检査系统(1)的操作状态,并且如果该检查具 有肯定结果,则启动所述电连接(7, SW)以从供电单元(4)向所述 加热元件(5)供给电能,其中操作状态包括探测温度(Tbatt, Tatm) 是否低于或等于下温度阀值(Tlow, Tref)。
29. 根据权利要求28的系统,包括从供电单元(4)到自行车电子 器件(3)的电连接(12)。
30. 根据权利要求28或29的系统,还包括自行车电子器件(3)。
31. 根据权利要求28-30中任一项的系统,其特征在于所述操作状 态还包括探测温度(Tbatt, Tatm)是否低于上温度阀值(Thigh)。
32. 根据权利要求28-31中任一项的系统,其特征在于所述控制器 (8)通过选自包括继电器和固态器件的组中的功率调节器(SW)启动所述电连接(7, SW)。
33. 根据权利要求32的系统,其特征在于所述加热元件(5)是电 阻类型的并且所述加热控制器(8)包括所述至少一个温度传感器(6) 的输出信号(Tbatt)的放大器(26)、用于从下温度阀值(Tref)减去 放大器输出(GAIN*T)并且用于获得误差信号(s )的减法器(27), 和作用在所述误差信号(s )上以输出用于所述功率调节器(SW)的 驱动信号(S ( e ))的P丄D.类型功率调节器模块(28)。
34. 根据权利要求33的系统,其特征在于P丄D.功率调节器模块 (28)的输出的所述驱动信号(S ( s ))在所述加热元件(5)的端部处产生电压数值(V (t)),或者通过加热元件(5)的电流数值(I (t)),当误差信号(e )增加时该数值增加。
35. 根据权利要求33的系统,其特征在于所述P.I.D.功率调节器模 块(28)在所述加热元件(5)的端部处产生调制电压(V (t)),或 者通过所述加热元件(5)的调制电流(I (t)),当误差信号(e ) 增加时其工作周期增加。
36. 根据权利要求28-35中任一项的系统,其特征在于所述至少一 个温度传感器(6)包括与所述供电单元(4)热耦合的至少一个温度 传感器。
37. 根据权利要求36的系统,其特征在于所述供电单元(4)包括 至少两个电池,并且至少一个温度传感器(6)与每一个电池热关联。
38. 根据权利要求28-37中任一项的系统,其特征在于所述至少一 个温度传感器(6)包括电热调节器。
39. 根据权利要求28-38中任一项的系统,其特征在于所述操作状 态还包括在下温度阀值(Tlow, Tref)和探测温度(Tbatt, Tatm, 6, 17)之间的差值(AT)是否低于或等于最大温度差值(ATmax, △ Tmax (Ch))。
40. 根据权利要求28-39中任一项的系统,其特征在于还包括剩余 电荷传感器(7),并且所述操作状态还包括剩余电荷是否高于最小剩 余电荷(Chmin, Chris, Chmin (厶T))。
41. 根据权利要求39-40中任一项的系统,其特征在于示意供电单 元(4)的温度(Tbatt)的温度的所述至少一个传感器包括大气温度(Tatm)的传感器(17)以提供用于估计温度差值(AT)的所述探测 温度。
42. 根据权利要求28-41中任一项的系统,其特征在于所述至少一 个加热元件(5)包括施加到所述供电单元(4)的至少一个电阻片。
43. 根据权利要求28-42中任一项的系统,其特征在于所述供电单 元(4)包括至少两个电池,并且至少一个加热元件(5)与每一个电 池热关联。
44. 根据权利要求28-43中任一项的系统,其特征在于它的构件容 纳在能够被固定到自行车框架的单独外壳(1)中。
45. 根据权利要求28-43中任一项的系统,其特征在于供电单元(4) 容纳在第一外壳(2)中并且电子器件(3)容纳在第二外壳(3)中, 第一和第二外壳(2, 3)能够以机械和电子方式可移除地连接。
46. 根据权利要求45的系统,其特征在于控制器(8)容纳在第一 外壳(2)中。
47. 根据权利要求45的系统,其特征在于控制器(8)容纳在第二 外壳(3)中。
48. 根据权利要求45的系统,其特征在于用于选择性启动所述电 连接(7)的功率调节器(SW)容纳在第一外壳(2)中。
49. 根据权利要求45的系统,其特征在于用于选择性启动所述电 连接(7)的功率调节器(SW)容纳在第二外壳(3)中。
50. 根据权利要求29和48的系统,其特征在于所述能够被选择性 地启动的电连接(7)从来自供电单元(4)的所述电连接(14)被偏 转到电子器件(3)。
51. 根据权利要求50的系统,其特征在于供电单元的剩余电荷传 感器(15)容纳在第一外壳(2)中。
52. 根据权利要求50的系统,其特征在于至少一个大气温度传感 器(17)容纳在第一外壳(1)中。
53. 根据权利要求50的系统,其特征在于至少一个大气温度传感 器(17)容纳在第二外壳(3)中。
54. 根据权利要求28-53中任一项的系统,其特征在于所述电池供 电单元(4)具有可再充电类型。
55. —种自行车电子器件(3),包括用于从包括至少一个加热元件(5)的供电单元(4)接收电能的 连接器(CN),控制器(8),它在输入中接收示意所述供电单元(4)的温度(Tbatt, Tatm)的信号(6)并且当探测温度(Tbatt, Tatm)低于或等于下温度 阀值(Tlow, Tref)时,提供用于向加热元件(5)切换所述供电单元 (4)的部分电能的信号。
56. 根据权利要求55的器件,其特征在于还包括由控制器(8)提 供的所述信号驱动的用于调节所述部分电能的切换的功率调节器(SW)。
57. 根据权利要求55或56的器件,其特征在于还包括大气温度 (Tatm)的传感器(17),其输出被供给到所述控制器(8)。
全文摘要
为了改进用于自行车电子器件(3)的电池供电单元(4)在低大气温度下的性能,当它的温度低于或等于下温度阀值时,电能由供电单元(4)供给到与供电单元(4)热耦合的加热元件(5),从而以此方式自加热。供电单元(4)的部分电能能够被同时供给到电子器件(3)。
文档编号H01M10/44GK101102053SQ200710127149
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月4日 优先权日2006年7月4日
发明者费代里科·米廖兰扎 申请人:坎培诺洛有限公司
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