电池单元组件的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001 ] 本文的发明人已经认识到需要一种使用了薄型传感器(thin profile sensor)的电池单元组件，该薄型传感器被贴附到电池单元的外表面，用于确定与电池单元相关的操作参数值。
【发明内容】
[0002]提供了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电池单元，该电池单元具有外壳以及从外壳延伸的第一电气端子和第二电气端子。该电池单元组件还包括薄型传感器，该薄型传感器具有柔性塑料片材、微处理器和感测电路。该微处理器和感测电路以可操作方式联接在一起。该微处理器和感测电路联接到所述柔性塑料片材。该柔性塑料片材联接到电池单元的所述外壳的外表面。该感测电路被构造成产生表示电池单元的操作参数值的信号。微处理器被编程为基于来自感测电路的所述信号来确定该操作参数值。微处理器被进一步编程为将该操作参数值存储在存储器装置中。
【附图说明】
[0003]图1是根据示例性实施例的具有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型传感器的第一面(firstside)的示意图；
[0006]图4是图3的薄型传感器的另一个示意图；
[0007]图5是在图3的薄型传感器中使用的感测电路、基准电压电路、数据发送电路、数据接收电路和热量产生电路(heat generating circuit)的电气原理图；
[0008]图6是图3的薄型传感器的第二面(secondside)的示意图；
[0009]图7是沿着图3的7-7线的薄型传感器的示意性剖视图；
[0010]图8是图1的电池单元组件的一部分的放大示意图；
[0011]图9是图1的电池单元组件的一部分的放大侧视图；
[0012]图10和图11是确定与电池单元组件相关的操作参数并使用图3的薄型传感器控制该操作参数值的方法的流程图；并且
[0013]图11是根据另一个示例性实施例的薄型传感器的一部分的示意图。
【具体实施方式】
[0014]参照图1和图2，提供了一种电池系统10，该电池系统10具有根据一个示例性实施例的电池单元组件20和电池控制模块30。
[0015]参照图1、图3、图5和图7，电池单元组件20包括电池单元40和薄型传感器50。该电池单元组件20的优点是:薄型传感器50直接联接到电池单元40的外表面并确定与电池单元40相关的操作参数值，并且基于该操作参数值来控制电池单元40的操作参数。具体地，在一个示例性实施例中，薄型传感器50利用感测电路100确定与电池单元40相关的温度值，并基于该温度值控制热量产生电路108以调节电池单元40的温度水平。
[0016]为了便于理解，在本文中，术语“迹线(trace)”表示薄的导电构件。
[0017]参照图1和图2，电池单元40具有外壳60以及从外壳60延伸的电气端子62、64。外壳60被构造成包围在电气端子62、64之间产生电压的有源元件。在一个示例性实施例中，电池单元40是锂离子袋状电池单元。另外，在该示例性实施例中，外壳60是大致矩形形状的并具有外表面66(图9所示)。在替代性实施例中，例如，电池单元40可以是另一种类型的电池单元，例如镍-金属-氢化物电池单元或镍-镉电池单元。另外，在替代性实施例中，例如，电池单元40的外壳可具有其它形状，例如圆柱形形状。此外，在替代性实施例中，可以用其它类型的能量存储单元取代电池单元40。例如，可以用带有从其延伸的第一电气端子和第二电气端子的超电容器(ultracapacitor)取代电池单元40，或者用带有从其延伸的第一电气端子和第二电气端子的超级电容器(supercapacitor)取代电池单元40。
[0018]参照图3至图7，薄型传感器50被构造成确定电池单元40的操作参数值并基于该操作参数值来控制电池单元40的操作参数。例如，在一个示例性实施例中，薄型传感器50使用感测电路100来确定电池单元40的温度值，并基于该温度值控制热量产生电路108以调节电池单元40的温度水平。
[0019]参照图3、图5和图7，薄型传感器50包括柔性塑料片材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、数据发送电路106、热量产生电路108和引线110、112。微处理器90以可操作方式电联接到感测电路100、数据接收电路104、数据发送电路106和热量产生电路108。微处理器90、感测电路100、数据接收电路104、数据发送电路106和热量产生电路108联接到柔性塑料片材80的第一面130。
[0020]参照图1、图3和图6，柔性塑料片材80被设置成将薄型传感器50的其余部件保持在其上。柔性塑料片材80包括第一面130和第二面132。柔性塑料片材80被设定尺寸和形状，以基本覆盖电池单元40的外壳60的第一面上的整个外表面66。在一个示例性实施例中，柔性塑料片材80具有大致矩形形状。在替代性实施例中，柔性塑料片材80可具有被构造成覆盖电池单元的外表面的其它形状。
[0021]参照图1、图3、图4和图5，如下文将更详细描述的，微处理器90被编程为确定电池单元40的操作参数值(例如，温度值)并基于该操作参数值来控制电池单元40的操作参数(例如，温度水平)。微处理器90包括存储器装置140、具有输入-输出(I/O)端口 150、152、154、156、158、160、162的模数转换器142、以及振荡器170。微处理器90经由引线110、112电联接到电池单元40的电气端子62、64。电气端子62、64被构造成向微处理器90供应工作电压。在示例性实施例中，微处理器90利用粘合剂或其它附接手段直接联接到柔性塑料片材80的第一面130。在一个替代性实施例中，微处理器90直接联接到电路板119(图12所示)，并且该电路板119利用粘合剂或其它附接手段直接联接到柔性塑料片材80的第一面130。在又一个替代性实施例中，微处理器90设置在柔性塑料片材80的第二面132上。微处理器90利用存储器装置140中存储的软件指令和/或数据来执行本文中针对微处理器90描述的任务中的至少一部分。
[0022]感测电路100被构造成生成表示电池单元40的操作参数值(例如，温度值)的信号。在图示的实施例中，感测电路100直接联接到柔性塑料片材80。当然，在替代性实施例中，感测电路100的部件中的至少一些可设置在电路板119(图12所示)上，该电路板119进一步联接到柔性塑料片材80。另外，在该图示的实施例中，感测电路100直接联接到柔性塑料片材80的第一面130。当然，在替代性实施例中，感测电路100可直接联接到柔性塑料片材80的第二面132。感测电路100包括晶体管190、电阻器194、198、202、206、电阻迹线210和节点218、222、226。电阻迹线210具有基于电池单元40的温度水平而变化的电阻水平。
[0023]参照图5，晶体管190包括基极B1、发射极EI和集电极Cl。发射极EI电联接到节点218，该节点218进一步电联接到电池单元40的正极端子上的工作电压。节点218进一步电联接到微处理器90的I/O端口 150。基极BI电联接到节点222。电阻器194电联接在节点222和节点218之间。另外，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。另外，电阻迹线210电联接在节点226和电池单元40的负极端子之间。因此，电阻器202与电阻迹线210串联地电联接，且电节点226电联接在电阻器202与电阻迹线210之间。当晶体管190导通时，电阻器202进一步电联接到工作电压。电阻器206电联接在节点226和I/O端口 154之间。