(57)【要約】  この発明は複数電池システム及び回線制御された複数電池システムを対象にしている。主正出力及び主負出力を有する主電池はまた、一つ以上の補助正出力及び一つ以上の補助負出力を有する一つ以上の補助電池と共に提供される。一つ以上の切換装置を有する主電気回路には二つ以上の作動位置が備えられる。二つの作動位置は主及び一つ以上の補助電池を共通正端子へ選択的に接続する。二つ以上の作動位置の第一では電気充電は主電池および一つ以上の補助電池の両方へ提供される。制御装置も又備えられ、そして主電気回路へ接続され、そして一つ以上のセンサからの入力に基づき一つ以上の切換装置を切換える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数電池システムであって、各々は電気系統へ接続される共通正端子及び共通負端子を有する電池ハウジング、主正出力及び主負出力を有する主電池、補助正出力及び補助負出力を有する一つ以上の補助電池、及び切替装置をもった共通正端子の接続からなる主電気回路からなり、一つ以上の切替装置は二つ以上の作動位置を有し、二つ以上の作動位置の第一作動位置では主電池の主正出力及び補助正出力の前に配置され、これに接続された一方向充電回路へ共通正端子を接続し、第二作動位置では共通正端子が一つ以上の切替装置を通して補助正出力へ接続する一方向充電回路を越えた主回路の一点へ接続される複数電池システム。
【請求項２】
主電池は一つ以上の切替装置の第二位置で補助電池から電気的に絶縁される、請求項１の複数電池システム。
【請求項３】
電池ハウジングは主電池を含む一つ以上の主電池室から更になる、請求項１の複数電池システム。
【請求項４】
主電池は６Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖ電池の一つである請求項１の複数電池システム。
【請求項５】
主電池の正出力及び一つ以上の補助電池の正出力の接続のみが切替装置により切り換えられる、請求項１の複数電池システム。
【請求項６】
二つ以上の作動位置の第二作動位置は電気系統から主電池を絶縁しそして一つ以上の補助電池だけを接続する、請求項１の複数電池システム。
【請求項７】
電池ハウジングは一つ以上の補助電池を含む一つ以上の補助電池室から更になる、請求項１の複数電池システム。
【請求項８】
一つ以上の補助電池は６Ｖ、１２Ｖ、又は２４Ｖ電池の一つである、請求項１の複数電池システム。
【請求項９】
主電池は６個の２Ｖセルから更になる１２Ｖ電池で、そして一つ以上の補助電池は６個の２Ｖセルから更になる１２Ｖ電池である、請求項１の複数電池システム。
【請求項１０】
電池ハウジングは主電池を含む主電池室及び一つ以上の補助電池を含む一つ以上の補助電池室から更になり、主電池は一つ以上の補助電池室上に配置される、請求項１の複数電池システム。
【請求項１１】
電池ハウジングは一つ以上の補充チューブから更になる、請求項１の複数電池システム。
【請求項１２】
一つ以上の補充チューブは一つ以上の主電池補充チューブからなる、請求項１１の複数電池システム。
【請求項１３】
主電池は一つ以上のセルからなり、そして一つ以上の主補充チューブは主電池の各セルのための主補充チューブからなる、請求項１２の複数電池システム。
【請求項１４】
一つ以上の補充チューブは一つ以上の補助電池補充チューブからなる、請求項１の複数電池システム。
【請求項１５】
補助電池は一つ以上のセルからなりそして一つ以上の補助補充チューブは補助電池の各セルのための補助補充チューブからなる、請求項１４の複数電池システム。
【請求項１６】
一つ以上の主補充チューブ及び一つ以上の補助補充チューブから更になり、一つ以上の補助補充チューブは主電池室を貫通する、請求項１の複数電池システム。
【請求項１７】
一方向充電回路は一つ以上の一方向充電ダイオードからなる、請求項１の複数電池システム。
【請求項１８】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン整流器から更になる、請求項１７の複数電池システム。
【請求項１９】
一つ以上のシリコン整流器は約２５及び９５Ａの間の定格を有する、請求項１８の複数電池システム。
【請求項２０】
主電池は１２Ｖ自動車電池でありそして一つ以上のシリコン整流器は１２Ｖ、４５Ａ定格を有する、請求項１９の複数電池システム。
【請求項２１】
充電回路は一つ以上の大容量ダイオード及び一つ以上の大容量ダイオードへ接続された一つ以上のヒートシンクから更になる、請求項１の複数電池システム。
【請求項２２】
一つ以上の大容量ダイオードは約２５及び９５Ａの間の定格を有する、請求項２１の複数電池システム。
【請求項２３】
一つ以上の大容量ダイオードは１２Ｖ、４５Ａ定格を有し、そして大容量ダイオードへ接続された一つ以上のヒートシンクは１２Ｖ、４５Ａ定格の一つ以上の大容量ダイオードにより発生する熱を放散するための十分な表面領域を有する、請求項２２の複数電池システム。
【請求項２４】
一つ以上の切換装置へ接続され、そしてこれを切換える制御装置から更になる、請求項１の複数電池システム。
【請求項２５】
一つ以上の制御装置と連絡を取る一つ以上のセンサから更になる、請求項２４の複数電池システム。
【請求項２６】
一つ以上のセンサが一つ以上の主電池電圧センサから更になる、請求項２５の複数電池システム。
【請求項２７】
一つ以上のセンサが一つ以上の主電池の常温始動アンペアセンサから更になる、請求項２６の複数電池システム。
【請求項２８】
一つ以上のセンサが一つ以上の補助電池電圧センサから更になる、請求項２７の複数電池システム。
【請求項２９】
補助電池常温始動アンペアセンサから更になる、請求項２８の複数電池システム。
【請求項３０】
一つ以上のセンサが一つ以上のスイッチ位置センサから更になる、請求項２９の複数電池システム。
【請求項３１】
制御装置が位置センサへ接続されそしてこれと連絡を取り、これにより切換装置位置を検出し、そして一つ以上の主電池電圧センサ、一つ以上の主電池常温始動センサ、一つ以上の補助電池電圧センサ、及び一つ以上の補助電池常温始動アンペアセンサの入力に基づき切換装置を選択的に作動させる、請求項２９の複数電池システム。
【請求項３２】
補助電池放電システムから更になる、請求項１の複数電池システム。
【請求項３３】
補助電池放電システムはタイマを持った制御装置から更になる、請求項３２の複数電池システム。
【請求項３４】
タイマは短期間二つ以上の作動位置の第二作動位置で補助電池を放電するようにスイッチ位置を変更するため、制御装置へ信号を送り次に二つ以上の作動位置の第一作動位置へスイッチを戻す、請求項３３の複数電池システム。
【請求項３５】
放電システムは、短時間第二作動位置へ電池システムを手動で切換え、次に第一作動位置へ切換装置を手動で切換える取扱説明書からなる、請求項３２の複数電池システム。
【請求項３６】
制御装置は、もし一つ以上のセンサからの入力信号が、主電池電圧又は常温始動アンペアがトリガ点以下であることを示すならば、共通正端子を補助電池正出力ヘ接続するため、切換装置を切換える、請求項３２の複数電池システム。
【請求項３７】
複数電池システムであって、電気系統へ接続された共通正端子及び共通負端子を有する電池ハウジング；主正出力及び主負出力を有する主電池；補助正出力及び補助負出力を有する補助電池；二つ以上の作動位置を持った切換装置、ここで該二つ以上の作動位置は該主電池および該補助電池を選択的に作動させ、該二つ以上の作動位置の第一作動位置では共通正端子は主正出力へ、更に一つ以上の補助電池の間で、そしてその前に配置される一方向充電回路を通して一つ以上の補助電池へ接続され、そして該二つ以上の作動位置の第二作動位置では、共通正端子が一方向充電回路を越えた点で補助電池正出力へ接続されるように共通正端子が補助正出力へ接続される、ことからなる複数電池システム。
【請求項３８】
第二作動位置は補助電池だけを電気系統と直接接続し、そして補助電池の電気エネルギが主電池へ流れることを防ぐ、請求項３７の複数電池システム。
【請求項３９】
一方向充電回路は第二作動位置で主電池を電気的に絶縁する、請求項３７の複数電池システム。
【請求項４０】
第一作動位置で、一方向充電回路は、電気系統からの電気エネルギが主及び補助電池の両方へ流れることを可能にするが、しかし電気エネルギが補助電池から流れ出ることを防ぐ、請求項３７の複数電池システム。
【請求項４１】
主電池及び一つ以上の補助電池正出力のみが切換装置により切換えられる、請求項３７の複数電池システム。
【請求項４２】
二つ以上の作動位置の第二作動位置は主電池を電気系統から完全に切り離し、そして一つ以上の補助電池のみを接続する、請求項３７の複数電池システム。
【請求項４３】
主電池は６Ｖ、１２Ｖ、又は２４Ｖ電池の一つである、請求項３７の複数電池システム。
【請求項４４】
一つ以上の補助電池は６Ｖ、１２Ｖ、または２４Ｖ電池の一つである、請求項３７の複数電池システム。
【請求項４５】
電池ハウジングは、主電池を含む主電池室及び一つ以上の補助電池を含む一つ以上の補助電池室からなり、主電池室は一つ以上の補助電池室上に配置される、請求項３７の複数電池システム。
【請求項４６】
電池ハウジングは一つ以上の補充チューブから更になる、請求項３７の複数電池システム。
【請求項４７】
一つ以上の充電回路は一方向充電ダイオードからなる、請求項３７の複数電池システム。
【請求項４８】
一つ以上の充電ダイオードは一つ以上のシリコン整流器から更になる、請求項４７の複数電池システム。
【請求項４９】
一つ以上のシリコン整流器は約２５及び９５Ａ間の定格を有する、請求項４８の複数電池システム。
【請求項５０】
主電池は１２Ｖ自動車電池でそして一つ以上のシリコン整流器は１２Ｖ、４５Ａ定格を有する、請求項４８の複数電池システム。
【請求項５１】
充電回路は一つ以上の大容量ダイオード及び一つ以上の大容量ダイオードに接続された一つ以上のヒートシンクから更になる、請求項３７の複数電池システム。
【請求項５２】
一つ以上の大容量ダイオードは約２５及び９５Ａ間の定格を有する、請求項５１の複数電池システム。
【請求項５３】
一つ以上の大容量ダイオードは１２Ｖ、４５Ａ定格を有し、そして大容量ダイオードへ接続された一つ以上のヒートシンクは一つ以上のダイオードにより発生する熱を放散させるために十分な表面領域を有する、請求項５１の複数電池システム。
【請求項５４】
切換装置へ接続されそしてこれを切換える制御装置から更になる、請求項３７の複数電池システム。
【請求項５５】
制御装置と連絡を取る一つ以上のセンサから更になる、請求項５４の複数電池システム。
【請求項５６】
制御装置と連絡を取る一つ以上のセンサは切換装置の位置を検出するため一つ以上のスイッチ位置センサを含み、そして制御装置は、一つ以上の切換装置センサ及び主電池電圧センサ、主電池常温始動アンペアセンサ、補助電池電圧センサ、及び補助電池常温始動アンペアセンサの一つ以上からの入力に基づき切換装置を作動させる、請求項５５の複数電池システム。
【請求項５７】
補助電池放電システムから更になる、請求項３７の複数電池システム。
【請求項５８】
放電システムはタイマを持った制御装置から更になる、請求項３７の複数電池システム。
【請求項５９】
タイマは短期間二つ以上の作動位置の第二作動位置で補助電池を放電させるように、スイッチ位置を周期的に変更するため、制御装置へ信号を送り、次に二つ以上の作動位置の第一作動位置へスイッチを戻す、請求項５８の複数電池システム。
【請求項６０】
放電システムは、短時間第二作動位置へ電池システムを手動で切換え、次に第一作動位置へ切換装置を手動で切換えるための取扱説明書からなる、請求項５８の複数電池システム。
【請求項６１】
制御装置は、もし一つ以上のセンサからの入力信号が、主電池がトリガ点以下であることを示すならば、共通正端子を補助電池正出力へ接続するため切換装置を切換える、請求項５８の複数電池システム。
【請求項６２】
タイマは短時間第二作動モードへ切換装置を周期的に作動させ、次に短時間の後第一作動モードへ切換装置を戻す、切換装置へ接続されたタイマからなる補助電池循環放電システムから更になる、請求項３７の複数電池システム。
【請求項６３】
補助電池付帯システムであって、一つ以上の主正出力及び一つ以上の主負出力を持った主電池；一つ以上の共通正端子、一つ以上の共通負端子、次に電気系統へ接続される一つ以上の正及び一つ以上の負共通端子へ一つ以上の正及び一つ以上の負主電池出力を電気的に接続する一つ以上の正カプリング及び一つ以上の負カプリング、を有する回路ハウジング；それぞれ一つ以上の共通正端子及び一つ以上の共通負端子へ電気的に接続される補助正出力及び補助負出力を有する一つ以上の補助電池；及びその第一作動位置では一つ以上の正カプリングを通して主電池の主正出力及び補助正出力の前に配置されそしてこれに接続される一方向充電回路へ共通正端子を接続し、そしてその第二作動位置では一つ以上の切換装置を通して補助正出力へ接続する一方向充電回路を越えた主回路の一点へ共通正端子を接続する、二つ以上の作動位置を有する一つ以上の切換装置と共通正端子の接続からなる主電気回路；からなるシステム。
【請求項６４】
回路ハウジングは主電池上に設置される、請求項６３の補助電池付帯システム。
【請求項６５】
回路ハウジングは主電池の側面に設置される、請求項６３の補助電池付帯システム。
【請求項６６】
第一作動位置で、一方向充電回路は電気系統からの電気エネルギが主及び補助電池の両方へ流れ込むことを可能にするが、電気エネルギが補助電池から流出することを防ぐ、請求項６３の複数電池システム。
【請求項６７】
二つ以上の作動位置の第二作動位置は電気系統から主電池を完全に切り離し、そして一つ以上の補助電池だけを接続する、請求項６３の補助電池付帯システム。
【請求項６８】
一つ以上の正及び負カプリングは回路ハウジング内にある、請求項６３の補助電池付帯システム。
【請求項６９】
一つ以上の補助電池は６Ｖ、１２Ｖ、又は２４Ｖ電池の一つである、請求項６３の補助電池付帯システム。
【請求項７０】
回路ハウジングは一つ以上の補助電池を含む、請求項６３の補助電池付帯システム。
【請求項７１】
一方向充電回路は一つ以上の充電ダイオードからなる、請求項６３の補助電池付帯システム。
【請求項７２】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン整流器から更になる、請求項７１の補助電池付帯システム。
【請求項７３】
一つ以上のシリコン整流器は約２５及び９５Ａ間の定格を有する、請求項７２の補助電池付帯システム。
【請求項７４】
主電池は１２Ｖ自動車電池であり、そして一つ以上のシリコン整流器は１２Ｖ、４５Ａ定格を有する、請求項７２の補助電池付帯システム。
【請求項７５】
充電回路は一つ以上の大容量ダイオード及び一つ以上の大容量ダイオードへ接続された一つ以上のヒートシンクから更になる、請求項６３の補助電池付帯システム。
【請求項７６】
一つ以上の大容量ダイオードは約２５及び９５Ａ間の定格を有する、請求項７５の補助電池付帯システム。
【請求項７７】
一つ以上の大容量ダイオードは１２Ｖ、４５Ａ定格を有し、そして大容量ダイオードへ接続された一つ以上のヒートシンクは１２Ｖ、４５Ａ定格の一つ以上のダイオードにより発生した熱を放散するための十分な表面領域を有する、請求項７６の補助電池付帯システム。
【請求項７８】
切換装置へ接続されそしてこれを切換える制御装置から更になる、請求項７７の補助電池付帯システム。
【請求項７９】
制御装置と連絡を取る一つ以上のセンサから更になる、請求項７８の補助電池付帯システム。
【請求項８０】
制御装置と連絡を取る一つ以上のセンサは、一つ以上の切換装置の位置、及び主電池電圧センサ、主電池常温始動アンペアセンサ、補助電池電圧センサ、及び補助電池常温始動アンペアセンサ、の一つ以上を含み、該切換装置は一つ以上のセンサの一つからの入力に基づき制御装置により作動される、請求項７９の補助電池付帯システム。
【請求項８１】
補助電池放電システムから更になる、請求項６３の補助電池付帯システム。
【請求項８２】
放電システムはタイマを持った制御装置から更になる、請求項６３の補助電池付帯システム。
【請求項８３】
タイマは短時間二つ以上の作動位置の第二作動位置で補助電池を放電させるようにスイッチ位置を周期的に変更するように制御装置へ信号を送り、次に二つ以上の作動位置の第一作動位置へスイッチを戻す、請求項８２の補助電池付帯システム。
【請求項８４】
放電システムは短時間第二作動位置へ電池システムを手動で切換え、次に切換装置を第一作動位置へ手動で切換える取扱説明書からなる、請求項８２の補助電池付帯システム。
【請求項８５】
制御装置は、一つ以上のセンサからの入力が主電池電圧がトリガ点以下であることを示すならば、共通正端子を補助電池正出力へ接続するため切換装置を切換える、請求項８２の補助電池付帯システム。
【請求項８６】
電気系統における放電状態不良を検出する方法であって、乗物又は機械の一部の内の初期放電状態を感知する方法ステップ；主及び補助電池、及び主及び補助電池が補助電池の前に配置される一方向充電ダイオードを持った電気回路で接続される主作動位置から、補助電池が乗物又は機械の一部の電気系統に直列に接続され、そして主電池が電気的に絶縁される補助作動位置へ接続される二つ以上の作動位置をもった切換装置を有する電池を切換える方法ステップ；乗物又は機械の一部を始動するため補助作動位置で補助電池を使用する方法ステップ；通常作動位置へ切換装置を戻しそして通常作動位置で主電池を作動させる方法ステップ；及び乗物又は機械が通常作動位置で作動するか、電気系統に一般的作動不良を示す故障かを決定する方法ステップ；からなる方法。
【請求項８７】
切換装置を補助位置へ戻す方法ステップ及び乗物又は機械を作動させそして電気故障の修理を模索するため、必要なエネルギを供給するため補助電池を作動させる方法ステップから更になる、請求項８６の方法。
【請求項８８】
複数電池システムであって、主正出力及び主負出力を有する主電池；一つ以上の補助正出力及び一つ以上の補助負出力を有する一つ以上の補助電池；及び主及び一つ以上の補助電池を共通正端子へ選択的に接続するため、二つ以上の作動位置を有する一つ以上の切換装置と共通正端子の接続からなる主電気回路；ここで二つ以上の作動位置の第一作動位置は電気充電を主電池及び一つ以上の補助電池の両方へ提供し；そして主電気回路へ接続されそして一つ以上のセンサからの入力に基づき一つ以上の切換装置を切換える制御装置；からなる複数電池システム。
【請求項８９】
共通正端子を主電池の主正出力へ、及び共通正端子を一つ以上の補助電池上の一つ以上の補助正出力の前に配置されそしてこれに接続される一方向充電回路へ接続させる二つ以上の作動位置の第一作動位置から更になる、請求項８８の複数電池システム。
【請求項９０】
共通正端子は、補助正端子へ接続する一方向充電回路を越えた主電気回路の一点へ一つ以上の切換装置を通して接続される第二作動位置から更になる、請求項８９の複数電池システム。
【請求項９１】
主電池は一つ以上の切換装置の二つ以上の作動位置の第二作動位置で一つ以上の補助電池から電気的に絶縁される、請求項９０の複数電池システム。
【請求項９２】
主電池の正出力と一つ以上の補助電池の正出力の接続のみが切換装置により切換えられる、請求項９０の複数電池システム。
【請求項９３】
二つ以上の作動位置の第二作動位置はシステムから主電池を電気的に絶縁させそして一つ以上の補助電池のみを接続する、請求項９０の複数電池システム。
【請求項９４】
制御装置は一つ以上の表示要素から更になる、請求項９０の複数電池システム。
【請求項９５】
一つ以上の表示要素はクラクション、ホーン、ライト、複数のライト、ＬＣＤパネル、擬似人声、人声、光放射ダイオード、複数の光放射ダイオード、の内の一つ以上である、請求項９４の複数電池システム。
【請求項９６】
一つ以上の表示要素は、赤、オレンジ、緑、又は黄色の一つ以上を有する複数の表示要素である、請求項９０の複数電池システム。
【請求項９７】
電池システムは主電池を含む主電池室及び一つ以上の補助電池を含む一つ以上の補助電池室を持った電池ハウジングから更になる、請求項９０の複数電池システム。
【請求項９８】
主電池室は一つ以上の補助電池室上に配置される、請求項９７の複数電池システム。
【請求項９９】
主電池室は一つ以上の補助電池室の横に配置される、請求項９０の複数電池システム。
【請求項１００】
一方向充電回路は一つ以上の一方向ダイオードからなる、請求項９０の複数電池システム。
【請求項１０１】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン整流器から更になる、請求項１００の複数電池システム。
【請求項１０２】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン制御整流器(ＳＣＲ)から更になる、請求項１００の複数電池システム。
【請求項１０３】
一つ以上のシリコン制御整流器(ＳＣＲ)が制御装置へ接続され、そしてもし過充電状態が補助電池に検出されれば、一つ以上の補助電池との接続を解除する、請求項１０２の複数電池システム。
【請求項１０４】
一つ以上の補助電池は単一補助電池からなる、請求項９０の複数電池システム。
【請求項１０５】
一つ以上の電池が複数の補助電池からなる、請求項９０の複数電池システム。
【請求項１０６】
一つ以上のセンサは、一つ以上の主電池電圧センサ、一つ以上の主電池アンペアセンサ、一つ以上の補助電池電圧センサ、補助電池アンペアセンサ、一つ以上のスイッチ位置センサからなる、請求項１０２の複数電池システム。
【請求項１０７】
制御装置は、一つ以上のマイクロプロセッサ、一つ以上の信号処理器、１セット以上の検索表、一つ以上の記憶装置、一つ以上のセキュリティプロトコル／暗号化の要素、及び一つ以上の表示要素の一つ以上から更になる、請求項９０の複数電池システム。
【請求項１０８】
制御装置は無線制御システムである、請求項９０の複数電池システム。
【請求項１０９】
無線制御システムは無線制御装置、無線送受信器、及び入力装置から更になる、請求項１０８の複数電池システム。
【請求項１１０】
入力装置は無線入力装置でありそして一つ以上の表示要素から更になる、請求項１０９の複数電池システム。
【請求項１１１】
制御装置は、回線インタフェース及び送受信器から更になる回線インタフェース付き制御装置である、請求項９０の複数電池システム。
【請求項１１２】
回線インタフェース付き制御装置は回線による回線操作センター(ＮＯＣ)と連絡を取る、請求項１１１の複数電池システム。
【請求項１１３】
回線インタフェース付き制御装置は、一つ以上の切換装置の位置を検出するため一つ以上の切換装置へ接続しそしてこれと連絡を取り、そして一つ以上の主電池電圧センサ、一つ以上の主電圧アンペアセンサ、一つ以上の補助電池電圧センサ、及び一つ以上の補助電池アンペアセンサ、の一つ以上の入力に基づき一つ以上の切換装置を選択的に作動させる、請求項１１２の複数電池システム。
【請求項１１４】
制御装置は、短期間二つ以上の作動位置の第二作動位置で一つ以上の補助電池を放電し、次に二つ以上の作動位置の第一作動位置へスイッチを戻すように一つ以上の切換装置のスイッチ位置を周期的に変更するように制御装置へ信号を送るトリガを含む、請求項９０の複数電池システム。
【請求項１１５】
一つ以上のＶＩセンサから更になる、請求項１１３の複数電池システム。
【請求項１１６】
複数電池は６Ｖ、１２Ｖ、１４Ｖ、２４Ｖ電池電気系統の一つ以上の一部である、請求項９０の複数電池システム。
【請求項１１７】
回線制御された複数電池システムであって、回線インタフェース付き制御装置と連絡を取る回線；一つ以上の主電池の状態を感知する一つ以上のセンサ；一つ以上の回線インタフェース付き制御装置へ接続されそして主電池から一つ以上の補助電池へ切換える回線インタフェース付き制御装置への回線からの一つ以上の信号に対し反応する一つ以上の制御された切換装置；からなる回線制御された複数電池システム。
【請求項１１８】
主電池は主正出力及び主負出力から更になり、そして一つ以上の補助電池は一つ以上の補助正出力及び一つ以上の補助負出力から更になる、請求項１１７の回線制御された複数電池システム。
【請求項１１９】
一つ以上の制御された切換装置は二つ以上の作動位置の間で切換わり、各位置は一つ以上の主出力及び一つ以上の補助出力の一つ以上と共通端子を選択的に接続する、請求項１１８の回線制御された複数電池システム。
【請求項１２０】
二つ以上の作動位置の第一作動位置は主電池へ充電を提供し、そして一方向充電回路を通して一つ以上の補助電池へ充電を提供する、請求項１１９の回線制御された複数電池システム。
【請求項１２１】
二つ以上の作動位置の第二作動位置は一つ以上の補助電池の一つ以上の補助正出力を共通正端子へ接続する、請求項１２０の回線制御された複数電池システム。
【請求項１２２】
一つ以上の一方向充電回路は一つ以上の一方向充電ダイオードを含む、請求項１２０の回線制御された複数電池システム。
【請求項１２３】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン整流器から更になる、請求項１２２の回線制御された複数電池システム。
【請求項１２４】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン制御整流器(ＳＣＲ)から更になる、請求項１２２の回線制御された複数電池システム。
【請求項１２５】
一つ以上のシリコン制御整流器(ＳＣＲ)は制御装置へ接続され、そしてもし過充電状態が補助電池に検出されればこれをシャットオフする、請求項１２４の回線制御された複数電池システム。
【請求項１２６】
一つ以上の制御された切換装置は二つ以上の作動位置を有し、二つ以上の作動位置の第一作動位置は共通正端子を主電池の主正出力及び一つ以上の補助電池の一つ以上の補助正出力の前に配置されそしてこれに接続される一方向充電回路へ接続し、そして第二作動位置では共通正端子は一方向充電回路を越えたシステムの一点で一つ以上の補助電池の一つ以上の補助正出力へ共通正端子を接続し、一つ以上の補助電池へ直接接続する主電池を効果的に絶縁する、請求項１１７の回線制御された複数電池システム。
【請求項１２７】
一つ以上の表示要素から更になる、請求項１１７の回線制御された複数電池システム。
【請求項１２８】
一つ以上の表示要素は一つ以上の色の一つ以上の光放射ダイオードを有する、請求項１２７の回線制御された複数電池システム。
【請求項１２９】
一つ以上の表示要素は、赤、オレンジ、緑及び黄色の一つ以上を有する複数の表示要素である、請求項１２７の回線制御された複数電池システム。
【請求項１３０】
一つ以上の表示器は、クラクション、ホーン、ライト、複数のライト、ＬＣＤパネル、擬似人声、人声、光放射ダイオード、及び複数の光放射ダイオードの一つ以上である、請求項１２７の回線制御された複数電池システム。
【請求項１３１】
一つ以上の回線インタフェース付き制御装置は一つ以上のマイクロプロセッサ、一つ以上の信号伝送器、一つ以上の信号受信器、セキュリティプロトコル／暗号化要素、表示要素、入力／出力母線を有する、請求項１１７の回線制御された複数電池システム。
【請求項１３２】
一つ以上のセンサは一つ以上のＶＩセンサである、請求項１２６の回線制御された複数電池システム。
【請求項１３３】
複数の電池は６Ｖ、１２Ｖ、１４Ｖ、及び２４Ｖ電池電気系統の一つ以上の一部である、請求項１２６の回線制御された複数電池システム。
【請求項１３４】
複数電池システムであって、電気系統へ接続された共通正端子および共通負端子を有する電池ハウジング；主正出力及び主負出力を有する主電池；補助正出力及び補助負出力を有する一つ以上の補助電池；該主電池及び該一つ以上の補助電池を選択的に作動させる二つ以上の作動位置をもった一つ以上の切換装置；そして共通正端子は主正出力へ接続され、そして、該二つ以上の作動位置は一つ以上の補助電池の間にありそしてこの前に配置された一方向充電回路を通して一つ以上の補助電池出力へ更に接続される、二つ以上の作動位置の第一作動位置、共通正端子が一方向充電回路を越えた一点で補助電池正出力へ接続されるように共通正端子を共通正出力へ接続する二つ以上の作動位置の第二作動位置、からなり；そして該一つ以上の切換装置へ接続されそしてこれを切換える制御装置；からなる複数電池システム。
【請求項１３５】
第二作動位置は一つ以上の補助電池を電気系統と接続させそして一つ以上の補助電池の電気エネルギが主電池へ流れることから防ぐ、請求項１３４の複数電池システム。
【請求項１３６】
一方向充電回路は第二作動位置で主電池を電気的に絶縁させる、請求項１３４の複数電池システム。
【請求項１３７】
一つ以上の補助電池は単一補助電池から更になる、請求項１３４の複数電池システム。
【請求項１３８】
一つ以上の補助電池は複数の補助電池から更になる、請求項１３４の複数電池システム。
【請求項１３９】
一方向充電回路は一つ以上の一方向充電ダイオードからなる、請求項１３４の複数電池システム。
【請求項１４０】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン整流器から更になる、請求項１３９の複数電池システム。
【請求項１４１】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン制御整流器(ＳＣＲ)から更になる、請求項１３９の複数電池システム。
【請求項１４２】
制御装置と連絡を取る一つ以上のセンサから更になる、請求項１４１の複数電池システム。
【請求項１４３】
制御装置は一つ以上のセンサからの入力に基づき切換装置を作動させそして一つ以上のセンサは、一つ以上の主電池電圧センサ、主電池アンペアセンサ、補助電池電圧センサ、及び補助電池アンペアセンサの一つ以上を含む、請求項１４２の複数電池システム。
【請求項１４４】
一つ以上の表示要素から更になる、請求項１３４の複数電池システム。
【請求項１４５】
複数電池システムを制御する方法であって、一つ以上のセンサのポーリング；該一つ以上のセンサからの異常読み取りの検出；操作者又は回線操作センタへの該検出ステップ結果の連絡；操作者、回線操作センタ又は制御装置からの指令により主電池から一つ以上の補助電池への切換え；及びシステム作動の確認の各方法ステップからなる方法。
【請求項１４６】
連絡ステップの後、エネルギ貯蔵ステップ開始の方法ステップから更になる、請求項１４５の複数電池システムを制御する方法。
【請求項１４７】
電気発生の監視及びシステムへの伝送の方法ステップから更になる、請求項１４５の複数電池システムを制御する方法。
【請求項１４８】
確認ステップの後、スイッチを通常作動モードへ戻すか又は操作者又はＮＯＣへ電気故障状態を警報する方法ステップから更になる、請求項１４７の複数電池システムを制御する方法。
【請求項１４９】
ポーリングステップの後、循環トリガ又はフラグの検出；トリガ又はフラグの検出時、一つ以上の補助電池への切換え；放電、十分な再充電及び通常作動のため一つ以上の補助電池の監視；短時間電気系統の補助電池での作動；一つ以上のセンサを通しての放電のため一つ以上の補助電池のチェック；及び主電池を作動させるため一つ以上のスイッチの戻し；の付加的方法ステップから更になる、請求項１４５の方法。
【請求項１５０】
複数電池管理システムであって、共通正及び共通負端子；主正出力及び主負出力を有する一つ以上の主電池；補助正出力及び主負出力を有する一つ以上の補助電池；及び再充電選択機構に先行する一つ以上の一方向充電回路を通して共通正端子を夫々の一つ以上の電池と接続することにより、電池管理システムは共通正端子を、一つ以上の主電池正出力又は一つ以上の補助電池正出力の一つ以上と選択的に接続し、そして一つ以上の再充電選択機構は一つ以上の主又は一つ以上の補助電池の一つ以上へ選択的に接続する、一つ以上の制御装置、一つ以上の切換装置、一つ以上の再充電選択機構及び一つ以上のセンサからなる電池管理システム；からなる複数電池管理システム。
【請求項１５１】
一つ以上の再充電選択機構は一つ以上のリレー又は一つ以上のＭＯＳＦＥＴ又は同様の半導体電気素子の一つである、請求項１５０の複数電池システム。
【請求項１５２】
一つ以上の切換装置は二つ以上の作動位置を有しそして二つ以上の作動位置の第一作動位置は共通正端子を一つ以上の主電池の主正出力へ接続する、請求項１５１の複数電池管理システム。
【請求項１５３】
二つの作動位置の第二は一つ以上の切換装置を通して一つ以上の補助電池の補助正出力へ共通正端子を接続する、請求項１５２の複数電池管理システム。
【請求項１５４】
一つ以上の再充電選択機構は二つ以上の設定を有し、第一設定では再充電が一方向充電回路を通して補助電池へ提供され、そして第二設定では充電は一方向充電回路を通して主電池の主正出力へ提供される、請求項１５３の複数電池管理システム。
【請求項１５５】
電池管理システムは一つ以上の主及び一つ以上の補助電池の一つ以上の状態を感知し、そして該第一位置で一つ以上の切換装置及び該第一位置で一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ、一つ以上の主電池の主出力を共通正出力へ接続しそして一つ以上の充電回路を通して一つ以上の補助電池を再充電する、請求項１５４の複数電池管理システム。
【請求項１５６】
電池管理システムは一つ以上の主および一つ以上の補助電池の一つ以上の状態を感知し、そして該第一位置で一つ以上の切換装置を、そして該第二位置で該一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ、一つ以上の主電池の主出力を共通正出力へ接続し、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の主電池を再充電し、これにより一つ以上の補助電池が電気的に絶縁される、請求項１５４の複数電池管理システム。
【請求項１５７】
電池管理システムは一つ以上の主及び一つ以上の補助電池の状態を感知し、そして該第二位置で一つ以上の切換装置を、そして第一位置で該一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ、一つ以上の補助電池の補助正出力を共通正出力ヘ接続し、一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の補助電池を再充電し、これにより一つ以上の主電池が電気的に絶縁される、請求項１５４の複数電池管理システム。
【請求項１５８】
電池管理システムは一つ以上の主及び一つ以上の補助電池の状態を感知し、そして該第二位置で一つ以上の切換装置を、そして第二位置で該一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ、一つ以上の補助電池の補助正出力を共通正出力ヘ接続し、一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の主電池を再充電する、請求項１５４の複数電池管理システム。
【請求項１５９】
一つ以上の一方向充電回路は一つ以上の一方向充電ダイオードからなる、請求項１５０の複数電池管理システム。
【請求項１６０】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン整流器から更になる、請求項１５９の複数電池管理システム。
【請求項１６１】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン制御整流器(ＳＣＲ)から更になる、請求項１６０の複数電池管理システム。
【請求項１６２】
制御装置は切換装置の位置検出のため、センサへ接続されそしてこれと連絡を取り、一つ以上の主電池電圧センサ、一つ以上の主電池アンペアセンサ、一つ以上の補助電池電圧センサ、及び一つ以上の補助電池アンペアセンサ、の一つ以上の入力に基づき切換装置を選択的に作動させる、請求項１５４の複数電池管理システム。
【請求項１６３】
乗物用複数電池システムであって、付属正出力及び付属負出力を有する付属電池；
始動正出力及び始動負出力を有する始動電池；付属及び始動電池の状態を感知し、そして一つ以上の切換装置を二つ以上の切換位置の一つへ切換える制御装置；及び該付属及び該始動電池を選択的に作動させ、そして該二つ以上の作動位置の第一作動位置では、共通正端子が一つ以上の始動電池の間にありそしてこの前に配置された一方向充電回路を通して付属正出力へ接続され、そして一つ以上の始動電池正出力へ更に接続され、該二つ以上の作動位置の第二作動位置では共通正端子が一方向充電回路を越えた一点で始動電池正出力へ接続されるように、共通正端子を始動電池正出力へ接続する、ことからなる、二つ以上の作動位置をもった切換装置；からなる乗物用複数電池システム。
【請求項１６４】
始動シーケンスを感知すると、制御装置は一つ以上の切換装置を第二作動位置へ切換え、始動電池のみを電気系統へ直列に配置し、そして始動電池の電気エネルギが付属電池へ流れることを防ぐ、請求項１６３の乗物用複数電池システム。
【請求項１６５】
一方向充電回路は第二作動位置で付属電池を電気的に絶縁する、請求項１６３の乗物用複数電池システム
【請求項１６６】
第一作動位置で、一方向充電回路は電気系統からの電気エネルギが付属及び始動電池の両方へ流れ込むことを可能にするが、しかし電気エネルギが始動電池から流出するのを防ぐ、請求項１６３の乗物用複数電池システム。
【請求項１６７】
第二作動位置で、付属電池は始動電池から電気的に絶縁される、請求項１６６の乗物用複数電池システム。
【請求項１６８】
付属電池及び一つ以上の始動電池の正出力のみが切換装置により切換えられる、請求項１６３の乗物用複数電池システム。
【請求項１６９】
二つ以上の作動位置の第二作動位置は電気系統から付属電池を完全に切り離し、そして一つ以上の始動電池のみを接続する請求項１６３の乗物用複数電池システム。
【請求項１７０】
付属電池は６０ＡＨ電池である、請求項１６３の乗物用複数電池システム。
【請求項１７１】
一つ以上の始動電池は２５ＡＨ電池である、請求項１６３の乗物用複数電池システム。
【請求項１７２】
一方向充電回路は一つ以上の一方向充電ダイオードからなる、請求項１６３の乗物用複数電池システム。
【請求項１７３】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン整流器から更になる、請求項１７２の乗物用複数電池システム。
【請求項１７４】
一つ以上のシリコン整流器はシリコン制御整流器である、請求項１７３の乗物用複数電池システム。
【請求項１７５】
制御装置は切換装置へ接続されそしてこれを切換え、そしてシリコン制御整流器へ接続されそしてこれを制御する、請求項１７４の乗物用複数電池システム。
【請求項１７６】
制御装置と連絡を取る一つ以上のセンサから更になる、請求項１７５の乗物用複数電池システム。
【請求項１７７】
制御装置と連絡を取る一つ以上のセンサは切換装置の位置を検出するため一つ以上のスイッチ位置センサを含み、そして制御装置は一つ以上の切換装置センサ及び電池電圧センサ、電流センサ、及びＶＩセンサの一つ以上からの入力に基づき切換装置を作動させる、請求項１７６の乗物用複数電池システム。
【請求項１７８】
一つ以上のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）は制御装置へ接続され、そして熱暴走状態が一つ以上のセンサにより補助電池の中に検出されれば、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）と一つ以上の補助電池との接続を解除する、請求項１７７の乗物用複数電池システム。
【請求項１７９】
乗物用複数電池システムであって、共通正及び共通負端子；付属正出力及び付属負出力を有する一つ以上の付属電池；始動正出力及び始動負出力を有する一つ以上の始動電池；及び電池管理システムは共通正端子を付属又は始動電池正出力の一つ以上と選択的に接続し、そして再充電選択機構の前に配置された一つ以上の一方向充電回路を通してそれぞれの電池出力を共通出力へ接続させることにより電池管理システムは又一つ以上の再充電選択機構を付属または始動電池へ接続し、一つ以上の制御装置、一つ以上の切換装置、一つ以上の再充電選択機構及び一つ以上のセンサからなる電池管理システム；からなる乗物用複数電池システム。
【請求項１８０】
一つ以上の再充電選択機構は一つ以上のリレー又は一つ以上のＭＯＳＦＥＴ又は同様の半導体電気素子の一つである、請求項１７９の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１８１】
一つ以上の切換装置は二つ以上の作動位置を有し、そして二つ以上の作動位置の第一作動位置は共通正端子を一つ以上の付属電池の付属正出力へ接続する、請求項１８０の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１８２】
二つの作動位置の第二は一つ以上の切換装置を通して共通正端子を一つ以上の始動電池の始動正出力へ接続する、請求項１８１の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１８３】
一つ以上の再充電選択機構は二つ以上の設定を有し、第一設定では再充電が一方向充電回路を通して始動電池へ提供され、そして第二設定では充電が一方向充電回路を通して付属電池の付属正出力へ提供される、請求項１８２の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１８４】
電池管理システムは一つ以上の付属及び一つ以上の始動電池の状態を感知し、そして該第一位置で一つ以上の切換装置を、そして該第一位置で該一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ、一つ以上の付属電池の付属出力を共通正出力へ接続し、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の付属電池を再充電する、請求項１８２の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１８５】
電池管理システムは一つ以上の付属及び一つ以上の始動電池の一つ以上の状態を感知し、そして該第一位置で一つ以上の切換装置を、そして該第二位置で該一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ、一つ以上の付属電池の付属正出力を共通正出力へ接続し、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の付属電池を再充電し、これにより一つ以上の始動電池が電気的に絶縁される、請求項１８３の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１８６】
電池管理システムは一つ以上の付属及び一つ以上の始動電池の一つ以上の状態を感知し、そして該第二位置で一つ以上の切換装置を、そして第一位置で該一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ、一つ以上の始動電池の始動正出力を共通正出力へ接続し、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の始動電池を再充電し、これにより一つ以上の付属電池が電気的に絶縁される、請求項１８３の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１８７】
電池管理システムは一つ以上の付属及び一つ以上の始動電池の一つ以上の状態を感知し、そして該第二位置で一つ以上の切換装置を、そして第二位置で該一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ、一つ以上の始動電池の始動正出力を共通正出力へ接続し、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の付属電池を再充電する、請求項１８３の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１８８】
一つ以上の一方向充電回路は一つ以上の一方向充電ダイオードからなる、請求項１７９の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１８９】
一つ以上の一方向ダイオードは一つ以上のシリコン整流器から更になる、請求項１８８の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１９０】
一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）から更になる、請求項１８９の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１９１】
制御装置は切換装置の位置を検出するため位置センサへ接続し、そしてこれと連絡を取り、そして一つ以上の付属電池電圧センサ、一つ以上の付属電池アンペアセンサ、一つ以上の始動電池電圧センサ、及び一つ以上のアンペアセンサの一つ以上の入力に基づき切換装置を選択的に作動させる、請求項１８３の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１９２】
制御装置は一つ以上の表示要素から更になる、請求項１７９の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１９３】
一つ以上の表示要素はクラクション、ホーン、ライト、複数のライト、ＬＣＤパネル、擬似人声、人声、光放射ダイオード、複数の光放射ダイオードの一つ以上である、請求項１９２の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１９４】
一つ以上の表示要素は赤、オレンジ、、緑、又は黄色の一つ以上を有する複数の表示要素である、請求項１９３の乗物用複数電池管理システム。
【請求項１９５】
一つ以上の補助電池は単一補助電池からなる、請求項１５０の複数電池管理システム。
【請求項１９６】
一つ以上の補助電池は複数の補助電池からなる、請求項１５０の複数電池管理システム。
【請求項１９７】
電池管理方法であって、一つ以上の主電池及び一つ以上の補助電池の状態を検出し；制御装置内に設定された充電バランスパラメータに基づき、主及び補助電池の一つ以上を選択的に作動させるため、主及び補助電池を有する複数電池システムを二つ以上の位置の間で選択的に切換え；再充電機構における二つ以上の位置の第一を選択的に作動させることを通して電池システムを選択的に再充電し；そしてシステムの電池の選択的切換え及び選択的再充電を通して各電池の充電レベルを維持する；方法。
【請求項１９８】
電池管理システムは、一つ以上のマイクロプロセッサ、一つ以上の信号処理器、１セット以上の表検索、一つ以上の記憶装置、一つ以上のセキュリティプロトコル／暗号化要素、及び一つ以上の表示要素、の一つ以上から更になる、請求項１５２の複数電池管理システム。
【請求項１９９】
一つ以上の表示要素は、クラクション、ホーン、ライト、複数のライト、ＬＣＤパネル、擬似人声、人声、光放射ダイオード、複数の光放射ダイオード、の一つ以上である、請求項１９８の乗物用複数電池システム。
【請求項２００】
一つ以上の表示要素は赤、オレンジ、緑、又は黄色、の一つ以上を有する複数の表示要素である、請求項１９９の乗物用複数電池システム。
【発明の詳細な説明】
【優先権に関する情報】
【０００１】
この出願は２００３年８月１１日付の標題「複数電池システム及び補助電池付帯システム」の先の米国特許出願連番ＮＯ．１０／６４０,７０３、及び２００４年３月２２日付標題「複数電池システム及び回線制御された複数電池システム」の先の米国特許出願連番ＮＯ．１０／７０８，７３９、及び２００４年８月６日付、標題「複数電池管理システム、補助電池付帯システム及び回線制御複数電池システム」の利点を請求する。
【技術分野】
【０００２】
この発明は一般に選択電気接続のために配置された主及び一つ以上の補助電池を含む再充電可能な電池システムに関し、特に電池システムの電池が従来の外形寸法を有するハウジング内に構成される乗物用電池システムに関する。更にこの発明は、主及び一つ以上の補助電池を選択的に作動させるための回路をもった一つ以上の補助電池付帯システムを従来の電池へ提供する付帯部、及び電池システムに接続された電気系統の電気故障を検出する方法とを含む。
【背景技術】
【０００３】
今日使用される殆ど全ての乗物は作動するための電池を必要とする。電池は通常、従来の自動車の心臓部での内部燃焼反応を始める。更に機能する電池に直接依存する電気式及びハイブリッド電気式乗物の発展に伴い、電池電力の信頼できる供給の必要性が増加している。最近電池技術での著しい進歩が従来寸法の電池で電力増加、作動寿命延長、放電及び再充電サイクルに対する応答性の改良、及び従来の物より少ない保守要求を可能にしてきた。これは乗物、設備及び補助装置の長寿命の作動は勿論のこと、始動の改良を可能にしてきた。
【０００４】
しかし乗物技術及び安全性の他の多くの側面は進歩してきたが、従来電池の要素は殆ど変化していない。例えば従来の乗物用電池はセル（１２Ｖ電池は６個のセル、６Ｖ電池は３個のセル）の入ったほぼ標準寸法の長方形ケースからなる。これらのセルは一般に、電池が貯蔵電気を蓄え、そして電気系統のような発生源からこの貯蔵を補給できるように正負の電池板および電解液が入っている。電池は一般に標準セットの電気ケーブルを通して乗物の又は設備の一部の電気系統へ接続される。
【０００５】
しかし既存の電池の重要な問題はもし何らかの理由で従来電池の電力が失われるか、又は放電する場合に生ずる。乗物又は装置を始動又は作動するのに必要な電力源が失われる。同様にもし例えば自動車のライトが自動車が走行しない状態で長時間偶然放置されると、電池の放電は避けられない。更にラジオ、ファン等のような他の補助設備がエンジン作動なしに放置されると、同様の問題が生じる。乗物の電気系統が故障するまた更なる場合は、短絡又は使用中電池が再充電されないような電池への誤接続によってである。これはまた交流発電機又は発電機のような再充電機構が働かない場合に発生する。これらは電池の故障又は放電が乗物を役立たないものにする場合に発生する問題又は放電の筋書きのほんのいくつかの形である。
【０００６】
放電の筋書きの場合、電池へ電力を戻す一つの方法はジャンプ始動を通してである。しかしこれは別の乗物が必要であり利用できない。ジャンプ始動はまた放電した電池及びジャンプ始動電池のどちらも潜在的な破損、もし電気接続が不適切に接続されれば破滅的爆発の可能性にさえ曝すことになる。乗物間のジャンプ始動に経済的に利用可能な代案もある。第一にこれらの装置は放電した電池をジャンプ始動させるための可搬型補助電源からなる。これらの装置の主な欠点は、それらが乗物の電気系統が電池を復旧するため稼動状態にあることを要求する。これらの可搬型「緊急電池」の大部分は一般に例えばタバコライタプラグを通して自動車の電気系統へ差し込まれる小型蓄電池からなり、家庭のコンセントでしか再充電できない。それは乗物から再充電できないため、もし放電が何らかの理由で再発した場合、使用者は立ち往生する可能性がある。これらのシステムは電池のジャンプ始動の従来法と共に電池の電力損失又は他の放電の筋書きに打ち勝つための唯一の経済的に利用可能な方法を現在は提供する。
【０００７】
ジャンプ始動の必要性を未然に防ぐため補助電池を利用することにより放電の筋書きの電池機能を進歩させるいくつかの企てが立てられたが、しかしいづれも経済的成功には出くわせていない。二重電池システムのこれらの以前の経済的企ては信頼性がなくそして面倒であり、さらに悪いことに機能的でないことが証明されてきた。非標準電池寸法のための費用のかかる改造、電池端子の改造、そして／または乗物又は装置の電気系統の改造を必要とする多くの重大な欠点が初期システムの多くで見られる。これらの改造はこれらのシステムを、実行に費用がかかりそして標準寸法の電池より信頼性が低下したものにした。これらの初期の企ての例はロバートの米国特許NO．３，２００，０１４、及びストライダの米国特許NO．３，０２９，３０１、を含む。
【０００８】
これら初期のシステムの別の例はデルコ（ＤＥＬＣＯ）からの３ポストシステムを含む。電池ハウジングはカバーから延びる３個の外部端子を有する。即ち主電池正端子、蓄電池正端子及び共通負端子である。システムの各電池の負端子電極は電池ハウジングのカバーアセンブリ中のリンクを通して意図的に接続されていた。このようにこの乗物電気系統はシステムを収容するための３本のケーブルを必要とし、そして始動の間に作動した付加ソレノイドを必要とした。非標準構成は特別３ポスト電池とケーブルを必要とし、追加的な費用と最終使用者にとっての悩みの種を意味した。これ及び追加の電気的素子の必要による追加費用はこの装置を経済的に不成功なものとした。
【０００９】
標準電気ケーブル構成に適した経済的に成功であるシステムを達成するための追加の企てが試みられて来たが、これらも失敗している。クリーンナウ他の米国特許ＮＯ．５，００２，８４０、及びダウハーテイ他の米国特許ＮＯ．５，１６２，１６４、（‘８４０と‘１６４特許）に示すそれらのような乗物電池システムは不使用の間に貯蔵ユニットを充電状態に維持するため一方向ダイオードにより単純に分離された主及び貯蔵ユニットを示す。‘８４０と‘１６４特許の主及び蓄電池はそれらの間にダイオードと抵抗で並列に接続され、標準の二極電池構成のみしか必要としない。通常作動モードの作動において抵抗、例えば可変抵抗、正の温度係数を有する抵抗は一方向ダイオードの前に配置される。可変又は正係数抵抗は電流量を制限するため、及びこれによりダイオードによる発生熱量を制限するためアンペア数を低下させる。ダイオードは蓄電池を主電池へ放電することから守り、一方電流は電池へ届くようにするが、再充電のため蓄電池へ細流充電を提供することに限定される。抵抗及びダイオードを効果的にバイパスし、そして二つの電池ユニットをダイオードなしに並列にし、これにより蓄電池を作動させるため放電の筋書きで作動するシャントが提供される。全システムは並列回路で接触する各電池の負端子を通して接続される。
【００１０】
これらの回路及び電池構成はいくつかの欠点を有する。‘８４０及び‘１６４特許で記述したダイオードは低容量ダイオードである。これらの低容量ダイオードはそれらは電流搬送容量が限定されていることに問題がある。低容量ダイオードは比較的低い電流搬送容量しか有していないため、それらはもし過剰電流がそれらを通して流される場合は破壊されるかもしれない。例えば乗物の電気系統の全電流容量がダイオードのみを通して流される場合はダイオードは破壊されるだろう。このようにこれらのシステムは抵抗で電流を低下させる必要がある。これは蓄電池の充電のために使用される電流量を制限する。従ってこれらの装置及びこれらに似た他の装置は、低電流での蓄電池の充電又は「細流」充電を制限し、この蓄電池を充電するために相当長い時間を取ることになる。蓄電池を充電するための長い時間はこのような装置の放電の筋書きの場合の重大な欠点となる。
【００１１】
更に記述したように回路中のシャントの採用は放電した電池を充電された電池と並列に接続することになる。このように充電された蓄電池は乗物又は装置によりそれに接続された負荷とそして放電した主電池の負荷の両方と取り組まなければならない。操作者のエラーが更なる問題を起こす。もしスイッチ又はシャントがうっかりしてバイパスモードに放置されるか又は検出不可の故障が電池又は電気系統に起こった場合、貯蔵ユニットは主ユニットと共に放電し、これにより貯蔵ユニットが補助始動電池として機能する能力を損なう。
【００１２】
このように放電の筋書きでは ‘８４０及び‘１６４特許の装置は蓄電池にストレスを追加し、その中に蓄えられる貯蔵電力を再充電するのに長いサイクルタイムを必要とする可能性がある。もし乗物に短絡又はほかの電気系統故障が発生し、蓄電池だけの乗物作動時間を厳しく制限するようならば、これは特に深刻な問題となろう。
【００１３】
同様に、カンプの米国特許ＮＯ．５，２５６，５０２はセットの板により規定され、そしてスイッチにより作動された蓄電池の再充電を可能にする回路中のダイオードを含む、板及び板枠のセット、可動母線バー及び回路要素を開示している。スイッチが貯蔵位置にない場合にダイオードは電流が蓄電池から流出することから守る。'８４０及び'１６４特許と同様に、蓄電池板が選択的に作動する場合、'５０２特許において、それは主電池及び蓄電池をスイッチの作動で互いに並列にする。この解決法は'８４０及び'１６４特許と同様の問題があり、そして同様に二つの電池の負端子を接続する。放電の筋書きから始動しようとする場合、システムダウン時の作動は貯蔵エネルギを引き出すので、電気系統の負荷及び放電した主電池の負荷が蓄電池にかかる。この問題を克服する方法は前述参考文献のいづれにも示唆はなく、そして'５０２特許の場合には、それは主電池と共有の板で構成されているため蓄電池を電気的に絶縁する方法はない。
【００１４】
フワ（Ｈｗａ）の米国特許ＮＯ．６，１２１，７５０でマイクロプロセッサ制御スイッチを有する二部電池が開示されている。フワの装置は共通負端子及び単一正端子を共有する単一ハウジング内の二つの１２Ｖ電池を含む。短期間の大電流出力状況に対する要件を満たすため、間欠的に作動する第二電池が備えられる。主電池から主及び第二電池の作動に切替えを可能にするスイッチボックスが備えられる。再度電池は作動時は並列で、他の参考文献に関して以前に論じたそれらと同様の理由で、放電の筋書きを処理するには貧弱な設備である。更に第二電池の充電のため'７５０特許の回路に備えられるダイオード又は同様の装置についての指摘又は示唆がなく、従って第二電池は付加的始動力を提供するだけのため第二電池は充電状態に保つ必要は必ずしもない。
【００１５】
ユー（Ｙｕ）の米国特許ＮＯ．５，６８３，８２７は電池パックが放電サイクルの間に電圧閾値より低い出力電圧を発電する場合は電池パックを自動的にスイッチオフするためのシリコン制御整流器を開示している。整流器は電池パックからなるセルに直接に個々のセルと接続される。システムはパックを切り替えるがしかし個々のセルを越えて蓄電エネルギを提供はしない。更に切換えは補助電池を教示せず、示唆せず、放電の筋書きの場合に補助電池を絶縁することも教示していない。
【００１６】
今まで知られた複数電池システムの性能は全て不満足である。電池に直ちに利用できる蓄電池電力を提供するための従来の企てでも、尚進歩の著しい余地がありそして緊急始動力の必要性がある。しばしば法外な費用のかかる色々な寸法の電池ハウジング、色々な端子構成又は遠隔回路を収容するため、従来の企ては乗物の改造を必要とした。今日まで緊急時乗物又は設備の一部を始動させるために、そしてあらゆる場合に十分頼りになるのに必要な貯蔵電力を提供するシステムは開発されていない。
【００１７】
既知の複数電池構成は、従来の乗物電池包絡線により規定され、そして従来のケーブル構成を収容するように設計された端子配置を有するハウジング内にその各々が乗物を始動及び作動させるに十分な力を供給できる、二つ以上の電池配置を可能としていない。直ちに一つ以上の補助電池の再充電を開始するため乗物の電気系統の全電流を提供するシステムは存在しない。実際今迄に企てられたシステムの信頼性及び安定性は不充分な電流搬送容量のダイオードにより阻止され、これらの同じダイオードは実際再充電の間に破壊されるかもしれない。更に従来装置のいづれも一方向充電回路と必要時は緊急電力を提供するため補助電池を絶縁する能力の両方を提供することはできていない。最後に従来装置のいづれも、主電池放電の原因が乗物の電気系統にあるかどうかを決定するための方法が提供できないし、なお助けを得るためこの状況で必要な補助電力を提供することもできない。
【発明の開示】
【００１８】
この発明の複数電池システムにおける信頼でき即座にアクセス可能な補助電力を有する無数の利点は容易に評価することができる。それは乗物のジャンプ始動の必要性を排除し又はもし電気系統が故障した場合、それは使用者がこのような故障を見つけ、そして補助電池作動中に助けを得る努力を可能にする。この発明は又、電気スパーク又は爆発の可能性がある自動車のジャンプ始動の試みの危険性を排除する。さらに乗物が始動しない場合、助けを求めるため自分の乗物を放置したり、旗を振って見知らぬ人を止める必要がなくなるので、この発明によりジャンプ始動の必要性を回避することにより安全性と安心感が改善される。充電のための時間改善もこの発明の更なる重要な利点である。既知の装置による電池の再充電は、もし例えば人気のない田舎道で動けなくなる状況で、それが可能であったとしても著しく長い時間がかかる。しかしこの発明は使用者に速やかに始動し、そして主及び一つ以上の補助電池の両方の充電を直ちに開始することを可能にする。本発明のこれら及び他の目的はこの中で更に論ずる。
【００１９】
この技術における問題及び欠点について解決又は改善する、改善された乗物電池を提供することがこの発明の目的である。
【００２０】
この発明の別の目的は従来の電池の代わりに一般に広く設置可能な改善された複数電池システム及び電池付帯システムを提供することである。
【００２１】
本発明の別の目的は、電気系統の故障のような最悪の場合の型の放電の筋書きの場合、全てではないにしろ大部分の状況に対し十分な貯蔵電力を蓄える改善された乗物電池を提供することである。
【００２２】
この発明の更なる目的は補助電力を容易にそしてほぼ瞬時に提供する改善された乗物電池を提供することである。
【００２３】
この発明の又更なる目的は、構築は簡単であるがしかし本質的なそして費用のかかる構造又は既存の電気系統、回路又は他の要素の改造を必要としない、製造及び使用が経済的な改善された乗物電池を提供することである。
【００２４】
この発明の別の目的は効率的で、耐久性がありかつ信頼性のある改善された乗物電池を提供することである。
【００２５】
この発明の目的は乗物又は設備の一部を信頼性高く始動又は作動させるために十分な貯蔵電力を持った補助電池を絶縁する回路を提供することである。
【００２６】
この発明の典型的実施例の更なる目的は主電池は大部分の相手先商標製品製造会社（ＯＥＭ）の乗物に対するＳＡＥ推奨最低ＣＣＡ出力定格を上回るように従来の電池ハウジング寸法内の利用可能空間の効率的利用である。
【００２７】
この発明の典型的実施例の更なる目的は、システムは従来の外形寸法で特徴付けられたハウジング内に配置され、端子は従来の乗物ケーブル構造を収容するように配置され、補助電池との選択的電気通信の主電池を有するスイッチ付複数電池システムを提供することである。従来の電池ハウジング包絡線の使用は既存の製造設備及び工程の利用を通して比較的低価格の製造を容易にする。更にそれは既存の電池に対しこの発明の速やかな置換を可能とする。
【００２８】
典型的実施例の一つの目的によると、主電池のセルは電池ハウジングの長さ方向の軸に沿ってそして補助セルハウジング上に配置される。補助電池のセルは主セルの高さの約１／４である。典型的実施例で補助セルは主電池の下に配置される。この構造は主電池システムを広範囲の従来の２端子自動車電池と相互交換可能にする。
【００２９】
典型的実施例の別の目的によるとスイッチ機構はまたカバーの中に配置され、そして主電池及び蓄電池の間の連絡を選択的に確立するための手動操作作動器を含む。
【００３０】
本発明の更なる目的によると、スイッチ付き複数電池システムが従来の乗物用電池ケーブルとの電気的接続のため乗物内に配置されるように構成される。主電池出力が乗物を始動させるのには低過ぎる場合、操作者はスイッチを補助位置に切替え、これにより補助電池をオンラインにし、これは充電ダイオード回路により十分な充電状態に維持される。乗物を始動すれば、操作者はスイッチを通常位置へ戻し、これにより主及び補助電池の再充電を開始するため、電気系統と接続させる。主及び補助電池は乗物を作動させる間に従来の方法で再充電される。
【００３１】
更に本発明の又更なる目的は補助電池の電力は自動車が主電池が放電又は無くなった時でも作動することを可能にする。このように主電池が使用不可の場合、修理又は置換が都合よく得られるまで補助電池が利用できる。
【００３２】
この発明の別の目的は、通常の天候状況では一方が他方の助けなしに始動器及び乗物を作動させるように第一及び第二蓄電池の両方が十分な力を有することである。このように２個の電池の１個がある理由で全部放電してしまった場合でも、乗物はなお作動可能である。
【００３３】
本発明の装置は複数電池システムを含む。複数電池システムは各々が電気系統へ接続された共通端子と共通負端子を有する電池ハウジングを含む。主電池は主正出力と主負出力を有し，そして一つ以上の補助電池は補助正出力と補助負出力を有する。複数電池システムは共通正端子を一つ以上の切替え装置と接続する主電気回路を含む。一つ以上の切替え装置は二つ以上の作動位置を有する。二つ以上の作動位置の第一作動位置で、共通正端子は主電池の主正出力及び補助正出力の前にあり、そしてこれに接続される一方向充電回路へ接続される、第二作動位置で共通正端子は一つ以上の切替え装置を通して、共通正端子を補助正出力へ接続させ、補助正出力へ接続する一方向充電回路を越えて主回路の一点へ接続される。
【００３４】
電池システムで主電池を、一つ以上の切替え装置の第二位置で補助電池から電気的に絶縁することができる。
【００３５】
システムで電池ハウジングはまた主電池を含む一つ以上の主電池室を含む。主電池は６Ｖ、１２Ｖ、１４Ｖ又は２４Ｖ電池の一つである。
【００３６】
複数電池システムの更なる実施例で、主電池の正出力と一つ以上の補助電池の正出力の接続だけは切替え装置により切換えられる。更に二つ以上の作動位置の第二作動位置は電気系統から主電池を絶縁し、そして一つ以上の補助電池だけを接続することができる。
【００３７】
電池ハウジングはまた一つ以上の補助電池を含む一つ以上の補助電池室を含む。一つ以上の補助電池は６Ｖ、１２Ｖ、１４Ｖ、又は２４Ｖ電池の一つである。更に主電池は６個の２Ｖセルを有する１２Ｖ電池であり、一つ以上の補助電池は６個の２Ｖセルを有する１２Ｖ電池である。
【００３８】
電池ハウジングはまた主電池を含む主電池室及び一つ以上の補助電池を含む一つ以上の補助電池室を有し、主電池室は一つ以上の補助電池室の上に配置される。
【００３９】
電池ハウジングはまた一つ以上の補充チューブを有する。一つ以上の補充チューブは一つ以上の主電池補充チューブである。主電池は一つ以上のセルからなり、そして一つ以上の補充チューブはまた一つ以上の補助電池補充チューブである。補助電池は一つ以上のセルからなり、そして一つ以上の補助補充チューブは補助電池の各セルに対する補助補充チューブである。更に一つ以上の補充チューブは一つ以上の主補充チューブ及び一つ以上の補助補充チューブであり，一つ以上の補助補充チューブは主電池室を貫通する。
【００４０】
複数電池システムの一方向充電回路は一つ以上の一方向充電ダイオードからなる。一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン整流器である。
【００４１】
一つ以上のシリコン整流器は約２５及び９５Ａ間の定格である。また更なる典型的実施例で主電池は１２Ｖ自動車電池で、そして一つ以上のシリコン整流器は１２Ｖ、４５Ａ定格を有する。更に充電回路は一つ以上の大容量ダイオード及び一つ以上の大容量ダイオードへ接続された一つ以上のヒートシンクからなる。一つ以上の大容量ダイオードは約２５及び９５Ａの間の定格を有する。更にまた別の典型的実施例において一つ以上の大容量ダイオードは１２Ｖ、４５Ａ定格を有し、そして大容量ダイオードへ接続された一つ以上のヒートシンクは１２Ｖ、４５Ａ定格の一つ以上の大容量ダイオードにより発生する熱を放散するために十分な表面領域を有する。
【００４２】
複数電池システムはまた一つ以上の切換装置へ接続されそしてこれを切り換える制御装置を有する。複数電池システムはまた制御装置と連絡をとる一つ以上のセンサを有する。一つ以上のセンサは一つ以上の主電池電圧センサ、一つ以上の主電池アンペアセンサ、一つ以上の補助電池電圧センサ、一つ以上のスイッチ位置センサ、及び一つ以上の補助電池アンペアセンサを含む。制御装置は、切換装置の位置検出のため位置センサと連絡をとり、そして，一つ以上の主電池電圧センサ，一つ以上の主電池アンペアセンサ、一つ以上の補助電池電圧センサ及び一つ以上の補助電池アンペアセンサの一つ以上の入力に基づき、切換装置を選択的に作動させるため、位置センサに接続し、そしてこれと連絡をとることができる。
【００４３】
複数電池システムはまた補助電池放電システムを有する。補助電池放電システムはタイマ付き制御装置を有する。タイマは、短期間二つ以上の作動位置の第二作動位置で補助電池を放電させ、次に二つ以上の作動位置の第一作動位置へスイッチを戻すように、周期的にスイッチ位置を変化させるため制御装置へ信号を送る。
【００４４】
放電システムはまた電池システムを第二作動位置へ短時間手動で切換え、次に切換装置を第一作動位置へ手動で切換える取扱説明書である。
【００４５】
放電システムはまた、もし一つ以上のセンサからの入力信号が主電池電圧又は電流がトリガ点以下であることを示す場合は、制御装置は共通正端子を補助電池正出力へ接続するため切換装置を切換える。
【００４６】
この発明の装置はまた電気系統へ接続された共通正端子及び共通負端子を有する電池ハウジング、主正出力及び主負出力を有する主電池、補助正出力及び補助負出力を有する補助電池、該主電池及び該補助電池を選択的に作動させる二つ以上の作動位置を持った切換装置、からなる複数電池システムを含む。該二つ以上の作動位置の第一作動位置は、主正出力及び補助電池間のそしてその前にある一方向充電回路を通して補助正出力へ接続された共通正端子を有する。該二つ以上の作動位置の第二作動位置は、共通正端子が一方向充電回路を越えた点で補助電池の正出力へ接続されるように、共通正端子を補助正出力へ接続する。
【００４７】
複数電池システムの第二作動位置は補助電池だけ電気系統へ直列に接続し、そして補助電池の電気エネルギが主電池へ流れることを防ぐ。一方向充電回路は第二作動位置で主電池を電気的に絶縁する。第一作動位置で、一方向充電回路は電気系統からの電気エネルギが主及び補助電池の両方へ流れ込むことを可能にするが、しかし電気エネルギが補助電池から流出することを防ぐ。更にこの発明の典型的実施例で主電池及び一つ以上の補助電池の正出力のみが切換装置により切換えられる。更に二つ以上の作動位置の第二作動位置にある場合、システムは主電池を電気系統から完全に切り離し、そして一つ以上の補助電池のみを接続する。
【００４８】
主電池は６Ｖ、１２Ｖ、１４Ｖ又は２４Ｖ電池の一つである。一つ以上の補助電池は６Ｖ、１２Ｖ、１４Ｖ又は２４Ｖ電池の一つである。
【００４９】
電池ハウジングは主電池を含む主電池室及び一つ以上の補助電池を含む一つ以上の補助電池室からなり、主電池室は一つ以上の補助電池室の上に配置される。電池ハウジングはまた一つ以上の補充チューブを含む。
【００５０】
一方向充電回路は一つ以上の一方向充電ダイオードからなる。一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン整流器からなる。一つ以上のシリコン整流器は定格約２５と９５Ａの間の定格である。主電池はまた１２Ｖ自動車電池でありそして一つ以上のシリコン整流器は１２Ｖ、４５Ａ定格である。充電回路は更に一つ以上の大容量ダイオード及び一つ以上の大容量ダイオードへ接続された一つ以上のヒートシンクからなる。一つ以上の大容量ダイオードは約２５から９５Ａの間の定格である。一つ以上の大容量ダイオードは１２Ｖ、４５Ａ定格で、一つ以上のダイオードにより発生する熱を放散するために十分な表面領域を有する大容量ダイオードへ接続された一つ以上のヒートシンクを有する。
【００５１】
システムはまた切換装置へ接続されそしてこれを切換える制御装置を有する。制御装置と連絡をとる一つ以上のセンサが備えられる。制御装置と連絡をとる一つ以上のセンサは切換装置の位置検出のため一つ以上のスイッチ位置センサを含み，次に制御装置は一つ以上の切換装置センサ及び主電池電圧センサ、主電池アンペアセンサ、補助電池電圧センサ、及び補助電池アンペアセンサの一つ以上からの入力に基づき切換装置を作動させる。
【００５２】
この発明のシステムは又補助電池放電システムからなる。放電システムはタイマを持った制御装置からなり、ここでタイマは短時間二つ以上の作動位置の第二作動位置で補助電池を放電し、次に二つ以上の作動位置の第一作動位置へスイッチを戻すように周期的にスイッチ位置を変化させるために制御装置へ信号を送る。
【００５３】
放電システムは又短時間第二作動位置へ電池システムを手動で切換え、次に第一作動位置へ切換装置を手動で切換えるための取扱説明書である。
【００５４】
制御装置は又，もし一つ以上のセンサからの入力信号が主電池電圧がトリガ点以下であることを示せば，共通正端子を補助電池の正出力へ接続するように切換装置を切換える。
【００５５】
システムは又切換装置へ接続されたタイマを含む補助電池の循環放電システムが備えられ，ここでタイマは短時間第二作動モードへ切換装置を周期的に作動し，次に短時間後に第一作動モードへ切換装置を戻すように作動する。
【００５６】
本発明の装置はまた、一つ以上の主正出力及び一つ以上の主負出力を有する主電池、及び一つ以上の共通正端子、一つ以上の共通負端子、一つ以上の正カプリング及び一つ以上の負カプリングを有する回路ハウジング、を有する補助電池付帯システムを含み、一つ以上の正及び負カプリングは次に電気系統へ接続される一つ以上の正及び一つ以上の負共通端子へ一つ以上の正及び一つ以上の負主電池出力を電気的に接続する。システムはまた、各出力が夫々一つ以上の共通正端子及び一つ以上の共通負端子へ電気的に接続された補助正出力及び補助負出力を有する一つ以上の補助電池、及び共通正端子と一つ以上の切換装置の接続からなる主電気回路を含む。主回路で一つ以上の切換装置は二つ以上の作動位置を有し、二つ以上の作動位置の第一作動位置では共通正端子を一つ以上の正カプリングを通して主電池の主正出力へ及び補助正出力の前に配置されそしてこれへ接続された一方向充電回路へ接続し、そして第二作動位置では共通正端子は一つ以上の切換装置を通して補助正出力へ接続する一方向充電回路を越えた主回路の一点へ接続される。
【００５７】
回路ハウジングは主電池の上に取り付けられ、又は回路ハウジングは主電池の側面へ取り付けられる。又第一作動位置にある間に、一方向充電回路は電気系統からの電気エネルギが主及び補助電池の両方へ流れ込むことを可能にするが、しかし電気エネルギが補助電池から流出することを防ぐ。二つ以上の作動位置の第二作動位置にある間に、システムは全電池を電気系統から完全に切り離し、そして一つ以上の補助電池のみを接続する。
【００５８】
一つ以上の正及び負のカプリングが回路ハウジング内にある。一つ以上の補助電池は６Ｖ、１２Ｖ、１４Ｖ又は２４Ｖ電池の一つである。
【００５９】
付帯システムの一方向充電回路は勿論一つ以上の一方向充電ダイオードからなる。一つ以上の一方向ダイオードは例えば一つ以上のシリコン整流器である。一つ以上のシリコン整流器は２５及び９５Ａの間の定格である。主電池はまた１２Ｖ自動車電池でありそして一つ以上のシリコン整流器は１２Ｖ、４５Ａ定格を有する。
【００６０】
複数電池システムはまた一つ以上の大容量ダイオード及び一つ以上の大容量ダイオードへ接続された一つ以上のヒートシンクを有する充電回路を提供する。一つ以上の大容量ダイオードは約２５及び９５Ａの間の定格を有する。一つ以上の大容量ダイオードはまた１２Ｖ、４５Ａ定格、及び１２Ｖ、４５Ａ定格の一つ以上のダイオードにより発生する熱を放散するために十分な表面領域を有する大容量ダイオードへ接続された一つ以上のヒートシンクを有する。
【００６１】
複数電池システムはまた切換装置へ接続され、そしてこれを切換える制御装置からなる。一つ以上のセンサはまた制御装置と連絡を取る。制御装置と連絡をとる一つ以上のセンサは一つ以上の切換装置の位置検出のための一つ以上のスイッチ位置センサ及び主電池電圧センサ、主電池アンペアセンサ、補助電池電圧センサ、及び補助電池アンペアセンサの一つ以上を含み、切換装置は一つ以上のセンサの一つからの入力に基づき制御装置により作動される。
【００６２】
補助電池付帯システムはまた補助電池放電システムを有する。また補助電池放電システムはタイマを持った制御装置を有する。短時間二つ以上の作動位置の第二作動位置で補助電池を放電させ、次に二つ以上の作動位置の第一作動位置へ戻すように、タイマはスイッチ位置を周期的に変化させるため制御装置へ信号を送る。放電システムはまた短時間第二作動位置へ電池システムを手動切換えするための取扱説明書からなる。
【００６３】
制御装置はまた、もし一つ以上のセンサからの入力信号が主電池電圧がトリガ点以下であることを示す場合、共通正端子を補助電池正出力へ接続するため切換装置を切換える。
【００６４】
本発明の方法は電気系統の放電状態になる故障を検出する方法を含み、それは乗物又は機械の一部の電気系統内の初期放電状態を感知する方法ステップ、主及び補助電池及び二つ以上の作動位置を持った切換装置を有する電池を切換える方法ステップからなり、上記二つ以上の作動位置は以下の通りである。即ち主作動位置では、主電池が電気系統に接続されそして一つ以上の補助電池はまた補助電池の前にある一方向充電ダイオードを通して接続され、そして補助作動位置では補助電池が乗物又は設備の一部の電気系統へ直列に接続され、そして主電池は電気的に絶縁される。次に乗物又は機械の一部を始動させるため補助作動位置での補助電池の使用及び切換装置を通常作動位置へ戻すこと，及び通常作動位置で主電池を作動させること、及び乗物又は機械が通常作動位置で作動するか又は電気系統の一般的作動故障を示す故障であるかを決定することである。方法はまた切換装置を補助位置へ戻すステップ、及び乗物又は機械を作動させ、そして電気故障の修理を探求するため必要なエネルギを供給するように補助電池を作動させるステップを含む。
【００６５】
本発明の上記目的及び利点は本発明により達成できるそれらの説明でそれらを網羅してはいない。記述の一部を形成するそして本発明の図解の典型的実施例により示される付属図面を参照する。このようにこれら及び本発明の他の目的及び利点はここで具体化されるように、そしてこの技術に熟練する人に明らかな変更の観点で修正されるように記述から明らかとなるだろう。
【００６６】
本発明はまた、主正出力及び主負出力を持った主電池、及び一つ以上の補助正出力及び一つ以上の補助負出力を有する一つ以上の補助電池を有する複数電池システムを含む。主電気回路はまた正の共通正端子を主及び一つ以上の補助電池を共通正端子へ選択的に接続するため二つ以上の作動位置を有する一つ以上の切換装置と接続するために提供される。二つ以上の作動位置の第一作動位置で、主電池及び一つ以上の補助電池の両方へ電気充電が提供される。制御装置は主電気回路へ接続されそして一つ以上のセンサからの入力に基づき一つ以上の切換装置を切換える。システムは更に共通正端子を主電池の主正出力へ接続し、そして共通正端子を、一つ以上の補助電池上の一つ以上の補助正出力に先行しそしてこれに接続される一方向充電回路へ接続する二つ以上の作動位置の第一作動位置からなる。複数電池システムは更に第二作動位置からなり、ここで共通正端子は一つ以上の切換装置を通して一方向充電回路を越えて補助正出力へ接続する主電気回路の一点へ接続される。主電池は一つ以上の切換装置の二つ以上の作動位置の第二作動位置で一つ以上の補助電池から電気的に絶縁される。
【００６７】
更にシステムはこれに限定しないが、主電池の正出力及び一つ以上の補助電池の正出力の接続のみの提供が切換装置により切換えられる。二つ以上の作動位置の第二作動位置は再度これに限定しないが，システムから主電池を電気的に絶縁し、そして一つ以上の補助電池のみを接続する。
【００６８】
複数電池システムの制御装置は更に一つ以上の表示要素を含む。一つ以上の表示要素は例えば、これに限定しないが、一つ以上のクラクション、ホーン、ライト、複数のライト、ＬＣＤパネル、疑似人声、人声、光放射ダイオード、及び複数の光放射ダイオードである。いくつかの典型的実施例で一つ以上の表示要素は、赤、オレンジ、緑又は黄色の一つ以上を有する複数の表示要素である。
【００６９】
複数電池システムは更に主電池を含む主電池室及び一つ以上の補助電池を含む一つ以上の補助電池室を持った電池ハウジングからなる。主電池室はある実施例で一つ以上の補助電池室の上に配置される。主電池室は又他の実施例で一つ以上の補助電池室の側面に配置される。
【００７０】
この発明の一方向充電回路は例えば、これに限定しないが、一つ以上の一方向ダイオードである。ある実施例では、一つ以上の一方向充電ダイオードは更に一つ以上のシリコン整流器からなる。他の実施例で、一つ以上の一方向充電ダイオードは例えば、これに限定しないが、一つ以上のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）である。一つ以上のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）は例えば、これに限定しないが、制御装置へ接続され、そしてもし過充電状態が補助電池で検出されれば一つ以上の補助電池との接続を解除することができる。
【００７１】
システムのある実施例で、一つ以上の補助電池は単一補助電池からなる。他の実施例で、一つ以上の電池は複数の補助電池からなる。
【００７２】
ある実施例で、一つ以上のセンサは更に、一つ以上の主電池電圧センサ、一つ以上の主電池アンペアセンサ，一つ以上の補助電池電圧センサ，補助電池アンペアセンサ、一つ以上のスイッチ位置センサ、の一つ以上からなる。一つ以上のセンサは例えばこれに限定しないが、一つ以上のＶＩセンサである。同様にある典型的実施例で、制御装置は更に、一つ以上のマイクロプロセッサ、一つ以上の信号処理機，一セット以上の検索表，一つ以上の記憶装置，一つ以上のセキュリティプロトコル／暗号化要素、及び一つ以上の表示要素、の中の一つ以上からなる。
【００７３】
ある典型的実施例で、制御装置は無線制御システムである。無線制御システムは例えば、これに限定しないが、無線制御装置、無線送受信器、入力装置を含む。無線入力装置はまた一つ以上の表示要素を含む。他の典型的実施例で制御装置は回線インタフェース付き制御装置で回線インタフェース付き制御装置は回線インタフェース及び送受信器を有する。回線インタフェース付き制御装置は回線を経由して回線操作センタ（ＮＯＣ）と連絡をとる。回線インタフェース付き制御装置は、一つ以上の切換装置の位置を検出し、そして一つ以上の主電池電圧センサ、一つ以上の主電池アンペアセンサ、一つ以上の補助電池電圧センサ、及び一つ以上の補助電池アンペアセンサの中の一つ以上の入力に基づき一つ以上の切換装置を選択的に作動させるため、一つ以上の切換装置へ接続しそしてこれと連絡をとる。
【００７４】
制御装置は、二つ以上の作動位置の第二作動位置で短期間一つ以上の補助電池を放電し、次に二つ以上の作動位置の第一作動位置へスイッチを戻すように一つ以上の切換装置のスイッチ位置を周期的に変化させるため、制御装置へ信号を送るトリガを含む。複数の電池からなる複数電池システムは６Ｖ、１２Ｖ、１４Ｖ、及び２４Ｖ電池の電気系統の一つ以上の一部である。
【００７５】
本発明はまた回線制御される複数電池システムを含む。システムは回線インタフェース付き制御装置及び一つ以上の主電池の状態を感知する一つ以上のセンサと連絡をとる回線を含む。一つ以上の制御される切換装置は一つ以上の回線インタフェース付き制御装置へ接続され、そして回線から回線インタフェース付き制御装置への一つ以上の信号に反応し、主電池から一つ以上の補助電池へ切換える。
【００７６】
主電池は、これに限定しないが、主正出力及び主負出力を含み、そして一つ以上の補助電池は、これに限定しないが、一つ以上の補助正出力及び一つ以上の補助負出力を含む。一つ以上の制御された切換装置は、これに限定しないが、二つ以上の作動位置の間の切換えを行い、各位置は共通端子を主及び一つ以上の補助電池の一つ以上と選択的に接続する。
【００７７】
システムの典型的実施例で、一つ以上の作動位置の第一作動位置は、一方向充電回路を通して主電池を充電し、そして一つ以上の補助電池を充電する。二つ以上の作動位置の第二作動位置は、一つ以上の補助電池の一つ以上の補助出力を共通出力へ接続する。
【００７８】
一つ以上の充電回路は一つ以上の一方向充電ダイオードを含む。一つ以上の一方向充電ダイオードは更に例えば、これに限定しないが、一つ以上のシリコン整流器である。一つ以上の一方向充電ダイオードはまた例えば、これに限定しないが、一つ以上のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）である。一つ以上のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）は制御装置へ接続でき、そして過充電状態が補助電池に検出されれば、これを解除することもできる。
【００７９】
回線はまた二つ以上の作動位置を有する一つ以上の制御された切換装置を含み，二つ以上の作動位置の第一作動位置は共通正端子を主電池の主正出力及び一つ以上の補助電池の一つ以上の補助正出力の前に配置され、そしてこれに接続される一方向充電回路へ接続し，そして第二作動位置では共通正端子は一つ以上の補助電池の一つ以上の補助正出力へ一方向充電回路を越えたシステムの一点で接続され，一つ以上の補助電池へ直接接続する主電池を効果的に絶縁する。
【００８０】
回線制御された複数電池システムは又一つ以上の表示要素を含む。一つ以上の表示要素は又一つ以上の色の一つ以上の光放射ダイオードを有する。一つ以上の表示要素は又，赤，オレンジ，緑及び黄色の中の一つ以上を有する複数の表示要素を含む。一つ以上の表示要素は又限定しないが，クラクション，ホーン，ライト，複数のライト、ＬＣＤパネル、擬似人声、人声、光放射ダイオード、及び複数の光放射ダイオードの中の一つ以上のものである。
【００８１】
回線制御された複数電池システムの一つ以上の回線インタフェース付き制御装置は例えばこれに限定しないが、一つ以上のマイクロプロセッサ、一つ以上の信号伝送器、一つ以上の信号受信器、セキュリティプロトコル／暗号化要素、表示要素、入力／出力母線を含む。一つ以上のセンサは一つ以上のＶＩセンサを含む。回線制御された複数電池システムは、これに限定しないが、６Ｖ、１２Ｖ、１４Ｖ及び２４Ｖ電池電気系統の一つ以上の一部である。
【００８２】
本発明はまた電気系統に接続された共通正端子及び共通負端子を持った電池ハウジングを有する更なる複数電池システムを含む。主正出力及び主負出力を有する主電池及び補助正出力及び補助負出力を有する一つ以上の補助電池もまた提供される。システムは、該電池及び該補助電池を選択的に作動させ、そして共通正端子は主正出力へ接続されそして更に一方向充電回路を通して一つ以上の補助電池の間でそして前に配置された一つ以上の補助電池へ接続される該二つ以上の作動位置の第一作動位置、及び共通正端子が一方向充電回路を越えた一点で補助電池正出力へ接続されるように共通正端子を補助正出力へ接続する該二つ以上の作動位置の第二作動位置を有する二つ以上の作動位置を持った一つ以上の切換装置を含む。システムはまた一つ以上の切換装置へ接続されそしてこれを切換える制御装置を含む。
【００８３】
ある典型的実施例で、第二作動位置は一つ以上の補助電池を電気系統と接続させ、そして一つ以上の補助電池電気エネルギが主電池へ流れるのを防ぐ。一方向充電回路は第二作動位置で主電池を電気的に絶縁する。一つ以上の補助電池は単一補助電池である。一つ以上の補助電池は複数の補助電池である。
【００８４】
一方向充電回路は例えば限定しないが、一つ以上の一方向充電ダイオードである。一つ以上の充電ダイオードは限定しないが一つ以上のシリコン整流器である。一つ以上の充電ダイオードは又限定しないが，一つ以上のシリコン制御整流器(ＳＣＲ)である。
【００８５】
複数電池システムもまた制御装置と連絡をとる一つ以上のセンサを含む。制御装置は一つ以上のセンサからの入力に基づき切換装置を作動させ、そして一つ以上のセンサは一つ以上の主電池電圧センサ、主電池アンペアセンサ、補助電池電圧センサ、及び補助電池アンペアセンサの中の一つ以上を含む。複数電池システムもまた一つ以上の表示要素を含む。
【００８６】
この発明の方法は以下の方法ステップからなる複数電池システムを制御する方法を含む。即ち該一つ以上のセンサからの異常値の検出ステップ、該検出ステップの結果を操作者又は回線操作センタへの連絡ステップ、操作者、回線操作センタ又は制御装置の指令に基づき主電池から一つ以上の補助電池への切換えステップ、及びシステム作動の確認ステップである。
【００８７】
複数電池システムの制御方法はまた連絡ステップの後に、エネルギ貯蔵ステップ開始の方法ステップを含む。方法はまた発電の監視及びシステムへの伝送の方法ステップを含む。方法はまた確認ステップ後に、スイッチを通常作動モードに戻す方法ステップか又は操作者又はＮＯＣへ電気故障状態を警報する方法ステップを含む。
【００８８】
本発明はまた更なる複数電池管理システムを含む。システムは主正出力及び主負出力を有する一つ以上の主電池及び補助正出力及び補助負出力を有する一つ以上の補助電池を持った共通正端子及び共通負端子を有する。システムはまた、電池管理システムは共通正端子を一つ以上の主電池正出力又は一つ以上の補助電池正出力の中の一つ以上と選択的に接続し、そして一つ以上の再充電選択機構は、再充電選択機構の前に配置される一つ以上の充電回路を通して夫々の一つ以上の電池をもった主共通正極へ接続することにより一つ以上の主又は一つ以上の補助電池の一つ以上へ選択的に接続し、一つ以上の制御装置、一つ以上の切換装置、一つ以上の再充電選択機構、及び一つ以上のセンサからなる電池管理システムを有する。
【００８９】
再充電選択機構は、限定しないが、一つ以上のリレー又は一つ以上のＭＯＳＦＥＴ又は同様の半導体電気素子の中の一つである。一つ以上の切換装置は二つ以上の作動位置を有し、そして二つ以上の作動位置の第一作動位置は共通正端子を一つ以上の主電池の主正出力へ接続する。二つの作動位置の第二は共通正端子を一つ以上の切換装置を通して一つ以上の補助電池の補助正出力へ接続する。
【００９０】
一つ以上の再充電選択機構は二つ以上の設定を有し、例えば第一設定では再充電は一方向充電回路を通して補助電池へ行われ、第二設定では再充電は一方向充電回路を通して主電池の主正出力へ行われる。更に電池管理システムは一つ以上の主及び一つ以上の補助電池の状態を感知し、そして該第一位置の一つ以上の切換装置及び該第一位置の一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ、一つ以上の主電池の主出力を共通正出力へ接続し、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の補助電池を再充電する。
【００９１】
同様に、電池管理システムは一つ以上の主及び一つ以上の補助電池の状態を感知し、そして該第一位置の一つ以上の切換装置及び該第二位置の一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ，一つ以上の主電池の主出力を共通正出力へ接続させ，そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の主電池を再充電し，これにより一つ以上の補助電池が電気的に絶縁される。
【００９２】
更に電池管理システムはまた一つ以上の主及び一つ以上の補助電池の状態を感知し、そして該第二位置の一つ以上の切換装置及び第一位置の該一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ、一つ以上の補助電池の補助正出力を共通正出力へ接続させ、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の補助電池を再充電し、これにより一つ以上の主電池は電気的に絶縁される。
【００９３】
又電池管理システムは一つ以上の主及び一つ以上の補助電池の状態を感知し、そして該第二位置の一つ以上の切換装置及び第二位置の該一つ以上の再充電選択機構を選択的に作動させ、一つ以上の補助電池を共通正出力へ接続させ、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の主電池を再充電する。
【００９４】
一つ以上の一方向充電回路は例えば、限定しないが、一つ以上の一方向充電ダイオードからなる。一つ以上の一方向ダイオードは更に例えばこれに限定しないが、一つ以上のシリコン整流器である。更に一つ以上の一方向充電ダイオードは一つ以上のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）である。一つ以上の制御装置は切換装置の位置検出のため、位置センサに接続し、そしてこれと連絡をとることができ、そして一つ以上の主電池電圧センサ、一つ以上の主電池アンペアセンサ、一つ以上の補助電池電圧センサ、及び一つ以上のアンペアセンサの中の一つ以上の入力に基づき切換装置を選択的に作動させる。
【００９５】
電池管理システムはまた更に例えばこれに限定しないが、一つ以上のマイクロプロセッサ、一つ以上の信号処理器、一セット以上の検索表、一つ以上の記憶装置、一つ以上のセキュリティプロトコル／暗号化要素及び一つ以上の表示要素の一つ以上からなる。一つ以上の表示要素は例えば、確かに限定しないが、クラクション、ホーン、ライト、複数のライト、ＬＣＤパネル、擬似人声、人声、光放射ダイオード、複数の光放射ダイオードの中の一つ以上である。更に一つ以上の表示要素は赤、オレンジ、緑又は黄色の一つ以上を有する複数の表示要素である。
【００９６】
本発明はまた乗物用複数電池システムを含む。システムは付属正出力及び付属負出力を有する付属電池、及び始動器正出力及び始動器負出力を有する始動器、及び一つ以上のセンサへ接続された制御装置からなり、制御装置は付属の及び始動電池の状態を感知し、そして一つ以上の切換装置を二つ以上の切換え位置の一つへ切換える。システムは更に二つ以上の作動位置を持った切換装置からなり、二つ以上の作動位置は該付属電池及び該始動器電池を選択的に作動させそして共通正出力を一方向充電回路を越えた一点で始動電池正出力へ接続するため，該二つ以上の作動位置の第一作動位置では共通正端子は付属正出力へ接続され、そして更に一つ以上の始動電池の間のそしてこれの前に配置される一方向充電回路を通して一つ以上の始動電池正出力へ接続され、該二つ以上の作動位置の第二作動位置では共通正端子を始動器の正出力へ接続することからなる。
【００９７】
起動シーケンスを感知すると、制御装置は一つ以上の切換装置を第二作動位置へ置き、これにより始動電池のみを電気系統へ直列に接続しそして始動電池の電気エネルギが付属電池へ流れることから守る。一方向充電回路は第二作動位置で付属電池を電気的に絶縁する。同様に第一作動位置で、一方向充電回路は電気系統からの電気エネルギが付属及び始動電池の両方へ流れ込むことを可能にするが、電気エネルギの始動電池からの流出を防ぐ。第二作動位置で、付属電池は始動電池から電気的に絶縁される。
【００９８】
乗物の複数電池システムはまた、確かに限定しないが、付属電池の正出力及び切換装置で切換えられた一つ以上の始動電池を有する。二つ以上の作動位置の第二作動位置は電気系統から付属電池を完全に切離し、そして一つ以上の始動電池のみ接続する。
【００９９】
付属電池は例えば限定しないが、６０ＡＨの電池である。一つ以上の始動電池は例えば限定しないが、２５ＡＨの電池である。一方向充電回路は例えば限定しないが、一つ以上の一方向充電ダイオードである。一つ以上の一方向充電ダイオードは更に例えば限定しないが、一つ以上のシリコン整流器である。一つ以上のシリコン整流器は例えば限定しないが、シリコン制御整流器である。
【０１００】
乗物複数電池システムはまた切換装置へ接続されそしてこれを切換えそして一方向充電回路へ接続された制御装置を含む。一つ以上のセンサが制御装置と連絡が取られる。制御装置と連絡をとる一つ以上のセンサは切換装置の位置検出のため一つ以上のスイッチ位置を含み、そしてここで制御装置は一つ以上の切換装置センサ及び電池電圧センサ、電流センサ、及びＶＩセンサの中の一つ以上からの入力に基づき切換装置を作動させる。一つ以上のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）はまた例えば制御装置へ接続されそして熱暴走状態が一つ以上のセンサにより補助電池内で検出されれば、ＳＣＲの一つ以上の補助電池との接続を解除する。
【０１０１】
本発明はまた乗物複数電池管理システムのまた更なる典型的実施例を含む。この典型的実施例は共通正及び共通負端子、付属正出力及び付属負出力を有する一つ以上の付属電池、始動正出力及び始動負出力を有する一つ以上の始動電池、及び電池管理システムを有する。電池管理システムは限定しないが、一つ以上の制御装置、一つ以上の切換装置、一つ以上の再充電選択機構、及び一つ以上のセンサを有し、ここで電池管理システムは共通正端子を付属又は始動電池正出力の一つ以上と接続し、電池管理システムはまた再充電選択機構の前に配置される一つ以上一方向充電回路を通して夫々の電池出力を共通出力へ接続することにより、一つ以上の再充電選択機構を付属又は始動電池へ選択的に接続する。
【０１０２】
一つ以上の再充電選択機構は例えば限定しないが、一つ以上のリレー又は一つ以上のＭＯＳＦＥＴ又は同様の半導体電気素子の中の一つである。一つ以上の切換装置は例えば限定しないが、二つ以上の作動位置を有し、二つ以上の作動位置の第一作動位置は共通正端子を一つ以上の付属電池の付属正出力へ接続する。二つの作動位置の第二は一つ以上の切換装置を通して共通正端子を一つ以上の始動電池の始動正出力へ接続する。
【０１０３】
一つ以上の再充電選択機構は例えば限定しないが、二つ以上の設定を有し、第一設定では再充電は一方向充電回路を通して始動電池へ提供され、そして第二設定では充電は一方向充電回路を通して付属電池の付属正出力へ提供される。
【０１０４】
電池管理システムは一つ以上の付属及び一つ以上の始動電池の状態を感知し、そして一つ以上の切換装置を該第一位置へ、そして一つ以上の再充電選択機構を該第一位置へ選択的に作動させ、一つ以上の付属電池の付属出力を共通正出力へ接続し、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の始動電池を再充電する。
【０１０５】
電池管理システムはまた一つ以上の付属及び一つ以上の始動電池の状態を感知し、そして一つ以上の切換装置を該第一位置へそして一つ以上の再充電選択機構を該第二位置へ作動させ、一つ以上の付属電池の付属出力を共通正出力へ接続し、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の付属電池を再充電し、これにより一つ以上の始動電池は電気的に絶縁される。
【０１０６】
請求項３４の乗物用複数電池管理システムで、電池管理システムは一つ以上の付属及び一つ以上の始動電池の状態を感知し、そして一つ以上の切換装置を該第二位置へそして一つ以上の選択機構を第一位置へ選択的に作動させ、一つ以上の始動電池の始動正出力を共通正出力へ接続し、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の始動電池を再充電し、これにより一つ以上の付属電池を電気的に絶縁させる。
【０１０７】
電池管理システムは一つ以上の付属及び一つ以上の始動電池の状態を感知し、一つ以上の切換装置を該第二位置へそして該一つ以上の再充電選択機構を第二位置へ選択的に作動させ、一つ以上の始動電池の始動正出力を共通正出力へ接続し、そして一つ以上の一方向充電回路を通して一つ以上の電池を再充電する。
【０１０８】
一つ以上の一方向充電回路は例えば限定しないが、一つ以上の一方向充電ダイオードである。一つ以上の一方向充電ダイオードは例えば限定しないが、一つ以上のシリコン整流器である。一つ以上の一方向充電ダイオードは例えば限定しないが、一つ以上のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）である。制御装置は切換装置の位置検出のためスイッチ位置センサへ接続し、そしてこれと連絡をとり、そして一つ以上の電池電圧センサ、一つ以上の付属電池アンペアセンサ、一つ以上の始動電池電圧センサ、及び一つ以上のアンペアセンサの中の一つ以上の入力に基づき切換装置を選択的に作動させる。
【０１０９】
制御装置は一つ以上の表示要素を含む。一つ以上の表示要素は例えば限定しないが、クラクション、ホーン、ライト、複数のライト、ＬＣＤパネル、擬似人声、人声、光放射ダイオード、複数の光放射ダイオードの一つ以上である。一つ以上の表示要素はまた例えば限定しないが、赤、オレンジ、緑、又は黄色の中の一つ以上を有する複数の表示要素である。
【０１１０】
この発明の方法もまた循環トリガ又はフラグの検出、トリガ、又はフラグの検出時の一つ以上の補助電池への切換え、放電、十分な再充電及び通常作動のため一つ以上の補助電池の監視、、ある期間の補助電池上での電気系統作動、一つ以上のセンサを通した放電のための一つ以上の補助電池チェック、及び主電池を作動させるため一つ以上のスイッチを元へ戻すことの各付加的方法ステップを含む。
【０１１１】
この発明の方法はまた、一つ以上の主電池及び一つ以上の補助電池の状態検出ステップ、制御装置内に設定された充電バランスパラメータに基づき主又は補助電池の中の一つ以上を選択的に作動させるため、主及び補助電池を有する複数電池システムの二つ以上の位置の間での選択的な切換えステップ、再充電機構で二つ以上の位置の第一の選択的作動を通した電池システムの選択的再充電ステップ、及びシステムの電池の選択的切換え及び選択的再充電を通した各電池における充電レベル維持ステップを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１１２】
図面において描写された要素は縮尺など必ずしも同一に描かれておらず、そして同様の要素はいくつかの図を通して同様の参照番号が付けられている。
【０１１３】
この発明は、主及び一つ以上の補助電池の組み合わせを有する複数電池システムを対象とする。限定しない典型的実施例において、この発明はＯＥＭ仕様に合致する乗用車、トラック、船舶及び機械用標準１２Ｖ電池の寸法である。例えば図１，２ａ及び２ｂに示すように限定しない典型的実施例は従来寸法及び比率の単一電池ハウジングの中の２個の１２Ｖ電池からなる。主電池１００及び予備、補助、又はバックアップ電池２００はここで以下に更に述べるようにハウジング１０に収容される。付加実施例は６Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖ、４８Ｖ、７２Ｖなどの主及び／又は補助電池を提供するための変更を含む。電池の数、電池の電圧、セルの数、各セルの相対電力及びセルを入れる室の数における追加の構成及び変更は特定用途に適するように提供され、そして本発明の態様から離れない。
【０１１４】
図１はこの発明の典型的実施例の等角図を示す。図１及び図２〜５に示す典型的実施例で電池ハウジング１０の上部は主電池１００を含み、一方電池ハウジング１０の下部は補助電池２００を含む。表示した典型的実施例で、主電池１００は電池ハウジング１０の約３／４を占め、そして補助電池２００は約１／４を占める。主電池１００は正出力１１０及び主負出力１２０で終端処理される。補助電池は第二又は補助正出力２１０及び第二又は補助負出力２２０で終端処理される。こうして示された典型的実施例は各電池の電池ハウジングの内部に二つの正出力及び二つの負出力を提供する。
【０１１５】
図１の典型的実施例で、一つ以上の正柱又は端子、この場合は一組の共通正柱又は端子３１０及び一つ以上の共通正柱又は端子、ここでは一組の共通負柱又は端子３２０は出力の第一セット１１０、２１０及び第二セット１２０，２２０へ電気的に接続される。正出力１１０、２１０は更にここで以下に記述するように切換装置３００を通して選択的に接続される。追加の典型的実施例は単一共通正端子及び単一共通負端子を提供できる。図１の典型的実施例で端子３１０、３２０の夫々の出力への接続は電池ハウジング１０の内部である。この接続は例えば母線接続又は母線棒は電線接続又は類似の電気接続を通してのようにいかなる適切な方法によってでも行うことができる。追加の電池は可能であり、そして電池の接続は本発明の精神から離れずに、電池ハウジングの外側又は一部外側で行われる。
【０１１６】
図１に示す典型的実施例で描写するように、共通負及び正端子又は柱３１０、３２０は電池ハウジング１０の外にあり、そして電気系統（表示なし）から延びる電気コネクタに容易に接続されるように外部電池ハウジングの上部又は側面から突出するこの構成は普通の乗物及び設備の電気系統のための電気コネクタを収容する。可能な柱又は接続の場所、数及び型の変形はこの発明の発明的態様から離れることなく提供できる。このような変形の限定しない一例は、厳しい環境におけるシステム及び乗物のための普通の端子への内部接続を提供する典型的実施例である。
【０１１７】
主正出力１１０又は補助正出力２１０は切換装置３００へ接続され、これは代わって色々な作動位置で電池１００、２００及びそれら夫々の正出力１１０、２１０を色々な作動状態及びスイッチ位置に基づき共通正端子３１０へ選択的に電気的に接続する。各作動位置は主電池正出力１１０及び補助電池正出力２１０を共通正出力柱又は端子３１０へ接続するため色々な回路構成に対応する。
【０１１８】
図１〜５に示す典型的実施例で、切換装置３００はハウジング内に含まれる。それは主電池１００及び補助電池２００を乗物の電気系統へ選択的に電気的に接続する追加実施例は切換装置３００の作動位置又は場所の数及び配置を変化させることができる。例えば追加の典型的実施例で切換装置３００は、ここで以下に図６及び図７に関し更に論ずるように、回路及び補助電池２００を含む付帯又は分離したハウジングと共に含まれる。更にこの記述で簡略化のため、第一３５０、第二３６０、及び第三３７０スイッチ位置を有する三位置切換装置３００に言及する。表示するようにスイッチ位置の関係数及び位置は装置の発明態様から離れることなく変更又は変化させることができる。更に切換装置３００の切換えは、この後で図８に関し更に論ずるように電池システムの状態を感知する。制御機構又は回路を通して自動化される。更にこの発明の複数電池システムに対する周期的放電システムまた図９に関し更に記述するように付加される。
【０１１９】
三位置切換装置３００で示す典型的実施例で、切換装置３００は第一又は通常作動モード又は位置３５０を有する。この位置で乗物又は設備は以下の図３Ａ及び３Ｂに関し更に記述するようにそれが作動しそして補助電池２００を充電する場合、乗物又は設備の電気系統から絶えず充電される主電池１００で作動する。切換装置３００は第二の又は補助位置又は作動位置３６０を有し、ここで補助電池２００は、以下に図４Ａ及び４Ｂに関し更に記述するように、乗物又は装置のための唯一の電力源として作動する。第二又は補助スイッチ作動モード又は位置３６０は、以下に記述するように主電池１００が乗物、設備、又は機械を始動又は作動させることができない場合又は補助電池２００を循環させる場合、乗物を始動そして／または作動させる必要がある場合に緊急バックアップのために使用される。最後に第三の又は貯蔵作動モード又は位置３７０が備えられ、ここでは切換装置３００は使用されない場合、共通正端子３１０から主電池正出力１１０及び補助電池正出力２１０の両方を切り離す。
【０１２０】
図２ａ及び２ｂはこの発明の典型的実施例の夫々上面図及び断面図を示す。描写された典型的実施例で各電池はそれぞれ主室１０９及び補助室２０９内に含まれるセルのセットから構成される。主電池室１０９及び補助電池室２０９は一つが他の上に配置されるが、しかし各室の相対位置は変化させることができる。６個の２Ｖ主セル１０１〜１０６の第二セットは主電池１００を形成するため直列に接続される。６個の２Ｖセル２０１〜２０６の第二セットもまたスタンバイ，補助又はバックアップ電池２００を形成するため直列に接続される。主電池１００を形成する６個の主セルの第一セットは主正出力及び主負出力１２０で終端処理される。同様に補助電池２００を形成する６個の補助セル２０１〜２０６の第二セットは補助正出力２１０及び補助負出力２２０で終端処理される。
【０１２１】
主電池１００及び個別セル１０１〜１０６の電解液レベルを維持するため、一つ以上の狭いチャネル又はチューブ、表示するようなチューブ１１１〜１１６が、主電池１００又は主電池１００の個別セル１０１〜１０６の各々へ提供される。同様に、補助電池２００及び個別セル２０１〜２０６の電解液レベルを維持するため、一つ以上の狭いチャネル又はチューブ、描写するようなチューブ２１１〜２１６が、電解液の補充チューブとして作動しそして排出口として作動するため主電池１００の個別主セル１０１〜１０６の間に吊るされる。補充チューブ又はチャネルは、特別な空間及び製造上の制約条件に適合する数と長さの両方で変更可能であるが、しかしガスの排出及び電解液レベルの維持を可能にする。更に補充チューブ又はチャネルはこの技術で知られるキャップ取り付け又は取り外しが行われる。
【０１２２】
図３ａ及び３ｂは通常作動モードでこの発明の典型的実施例の夫々上面図及び回路図を示す。図３Ａは第一スイッチ位置３５０における装置を示す。スイッチ位置Ｓ１で図３Ｂの回路図に表示されるこの第一、主又は通常スイッチ位置又はモード３５０で、主電池１００は電気系統へ電気的に接続され、そして補助電池２００は一方向充電回路４００を通して電気系統へ接続される。電気系統（表示なし）は共通正柱３１０へ接続され、これは代わって切換装置３００へ接続される。Ｓ１位置又は通常作動モード３５０にある場合、切換装置３００は一方向充電回路４００を経由して主正出力１１０及び補助正出力２１０の両方を共通正柱３１０へ、これにより電気系統（表示なし）へ接続する。主負出力１２０及び補助負出力２２０の両方共、負出力柱又は端子３２０へ接続され、これは接続を完成させるため電気系統（表示なし）へ戻って接続される。
【０１２３】
二つの電池は、図３Ｂの回路図に表示されるように、補助電池２００の前に設置される一方向充電回路４００により接続される。一方向充電回路４００は、補助電池２００を補充するため、電気が乗物（表示なし）の電気系統から出て行くことを可能にする一方向回路である。乗物（表示なし）電気系統が補助設備全体を作動させるのに必要な電流を提供しているので、それはまた同様に一方向充電回路４００を通してバックアップ又は補助又はスタンバイ電池２００へ十分な充電電圧を提供し、そしてバックアップ又は補助電池２００からの如何なる放電も防止する。事実上一方向充電回路４００は電気が主又は第一スイッチ位置３５０で補助電池２００へ流れ込むことを可能にする一方向電気弁である。
【０１２４】
一方向充電回路４００は充電のため十分な電流を補助電池２００へ提供する。これは、これらの従来システムは夫々のスタンバイ又は蓄電池へ少量の電力を提供するだけであったので、低容量ダイオードと直列の可変係数抵抗等を開示した従来システムからの著しい脱却である。充電電流を細流充電に落とす従来設計と異なり、この発明は十分な電流が両電池の迅速な回復を可能にするため同時に主及び補助電池の両方へ流れることを可能にする充電回路を利用している。しかしこれは充電回路を通して回路の充電量又は電池の一方への量を変動させる電流調節要素を組み込むことを装置に制限しない。
【０１２５】
一方向充電回路４００の一つの典型的実施例は一つ以上の充電ダイオード４１０を含む回路である。一方向充電ダイオード４１０は一つの典型的実施例では限定しないが、一つ以上のシリコン整流器である。一つ以上の一方向充電ダイオード４１０としての一つ以上のシリコン整流器は、補助電池２００が再充電に達するため、十分な電流が乗物の電気系統により提供されることを可能にし、一方熱負荷を最低にしそして主電池が補助電池２００の流出を防止する。一つ以上のシリコン整流器は用途の電気系統の電流及び電圧により指示されるような如何なる電流及び電圧でもよい。例えば約２５〜９５Ａの間の定格を有するシリコン整流器は例えば１２Ｖ乗用車、軽トラック、及び船舶システムで使用可能である。限定しない例は一方向充電回路４００の一部として、一方向充電ダイオード４１０として定格４５Ａを有するシリコン整流器を使用する従来の１２Ｖ自動車の典型的実施例である。同様に更なる典型的構成は図８Ｃに関し更に記述するように一つ以上のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）を含む。
【０１２６】
追加の充電回路構成は限定しないが、一つ以上の大容量一方向ダイオード４１０を含む。これは、一方向充電回路４００として一つ以上の大容量ヒートシンクと接続される。典型的な代わりの充電回路機構として、一つ以上の大容量ダイオード４１０の組み合わせは、ダイオードにより発生する大量の熱を処理できる適切なヒートシンク又は同様な熱放散装置への接続が必要である。大容量ダイオードを有することは、もしダイオードが単独で取り付けられ又は電池の揮発性要素近辺に余りにも近いと、熱がより多く発生し不安全であるので、批判的である。熱放散の量及び速度は用途に関連する広範囲のパラメータに大いに影響されるので大容量ダイオード及びヒートシンクの寸法及び配置は大いに変化する。限定しないがプラスチック及び揮発性化学物質に近いもの、ヒートシンクの寸法、ダイオード寸法、電池配置、電池環境及び他のパラメータを含むダイオード環境に関連する色々な設計パラメータが大容量ダイオードの寸法及び定格及びヒートシンクの組み合わせ及び電池ハウジングの内外での組み合わせの配置の決定に使用される。
【０１２７】
図４ａ及び４ｂは補助作動モードでのこの発明の典型的実施例の夫々上面図及び回路図を示す。操作者又は制御装置は、図４Ｂの回路図のスイッチ位置Ｓ２により表示される第二又は補助位置又はモード３６０へ切換装置３００を操作する。これは共通正出力３１０従って乗物の電気系統を補助電池２００の正出力２１０へ電気的に接続する。接続は、充電ダイオード４００は乗物（表示なし）の電気系統からの電流がこの作動モードにある時、主電池１００へ流れ込むことを防止するので、補助電池２００を、主電池１００から絶縁させるように接続される。再度この回路は蓄電池を放電した主電池と並列に投入する従来装置とは著しく異なる。
【０１２８】
これら従来の試みは全てスタンバイ電池を主電池と並列にすることを開示している。こうすることの問題は二つある。第一はその主電池に短絡又は液不足が発生すれば、その型の回路はバックアップ電池を短絡させ乗物を始動させるその能力を損ねる。更に電気系統及び主電池が良好な状態にあっても、従来技術のスタンバイ電池は始動器負荷及び放電電池負荷の両方に跨る。これはスタンバイ電池を弱め、必要な電力を奪い去る。補助モード３６０で主電池１００から補助電池２００を絶縁することにより、本発明は十分充電された補助電池２００が乗物又は装置を独立して始動するように使用されることを可能にする。一旦始動すれば作動モードは第一又は主作動位置３５０へ戻され、そして乗物電気系統の十分な電気エネルギが主電池１００及び補助電池２００の両方の充電に投入される。更に通常作動モードで作動の継続が出来ないことは、ここで以下に記述するように短絡又は電気系統故障が発生した印である。
【０１２９】
図５ａ及び５ｂはこの発明の典型的実施例の第三作動位置における上面図及び回路図である。操作者又は制御装置は図５Ｂの回路図でスイッチ位置Ｓ３により表現される第三、オフ又は貯蔵位置３７０へ切換装置３００を操作する。この位置は貯蔵のため両電池の切り離しを提供する。Ｓ３位置は共通正端子３１０更に乗物又は設備の電気系統から主正出力１１０及び補助正出力２１０を切り離す。例えば乗物又は設備が貯蔵状態に置かれるか又は電池が貯蔵状態にある場合、これは有効である。
【０１３０】
図５Ｃ〜５Ｉはこの発明のまた更なる典型的実施例に対する電気系統図を示す。この更なる典型的実施例で複数電池は乗物の作動状態により決定される特別な目的を果たす。図５Ｃで描写される実施例で一つ以上の付属電池１００Ａは始動後に乗物及び乗物付属装置へ電力を提供するように作動する。始動電池２００Ａは一方向充電回路４００Ａにより一つ以上の付属電池１００Ａから絶縁される。描写される実施例で、一方向充電回路４００Ａは制御装置７００へ接続されるシリコン制御整流器（ＳＣＲ）の最低一部でも含む。
【０１３１】
電力は乗物内の電気系統（表示無し）により複数電池システムへ提供される。
制御装置７００Ａが提供され、一つ以上の切換装置３００Ａ、一方向充電回路４００Ａ及び一つ以上のセンサ７０００へ接続される。電力は一つ以上の切換装置３００Ａを通して乗物の電気系統（表示なし）から流れ、複数電池システムを選択的に作動させるため制御装置７００Ａ又は操作者により制御される。一つ以上の切換装置３００Ａは複数切換装置又は表示するような単一独立切換装置からなる。再度ここで３個の切換え位置Ｓ１Ａ、Ｓ２Ａ、Ｓ３Ａを有する単一切換装置に言及し、しかしこれより多い又は少ないスイッチ位置を備えてもよい。
【０１３２】
図５Ｃは付属作動位置にある典型的実施例を示す。Ｓ１Ａで表示されるこの位置でＳＣＲ４１０Ａは充電が一方向充電回路を通して始動電池へ流れることを可能にし、これにより付属電池１００Ａ又は付属設備の作動中にこの電池からの放電を防ぐ。一つ以上のセンサ７０００を通して制御装置７００Ａは、熱暴走状態が始動電池２００Ａに存在するかを決定する。熱暴走は充電又は放電状態のセル又は電池が過負荷又はある悪条件により引き起こされた内部の熱発生を通して破壊される状態である。これは電池又はセルが連続的に充電されるか、又は短時間過剰充電を受ける場合しばしば発生する。ＳＣＲ４１０Ａは、熱暴走又は他の悪条件を感知した場合、ＳＣＲ４１０Ａをシャットオフするか又は始動電池２００Ａの再充電を停止されることにより効果的に充電回路４００Ａをシャットダウンさせることを可能にする。
【０１３３】
図５Ｄ及び５Ｅで、図５Ｃの実施例は夫々シャットダウン位置及び始動位置の状態を示す。図５Ｄは図５Ｃの実施例に対するシャットダウン位置を示す。乗物が停止した場合、複数電池システムはシャットダウン位置に対応するスイッチ位置Ｓ３Ａ又は始動位置に対応するスイッチ位置Ｓ２Ａに設置される。シャットダウン位置又はスイッチ位置Ｓ３Ａで、両電池は共に完全に切り離され、付属電池による作動を保護しそして乗物の始動を保護する。これは乗物の安全性の向上及び両電池の充電を保護することにより付加的充電を提供する。システムは制御装置７００Ａが全付属設備が停止し、次に保護スイッチ位置Ｓ３Ａに切換えられたことを感知するまで所定時間の間、付属位置に保持される。しかしスイッチ位置Ｓ３Ａはまた省略され、代わりに電池は始動位置又は位置Ｓ２Ａに設定される。
【０１３４】
図５Ｆは始動位置にある図５Ｃの実施例を示す。始動位置又はスイッチ位置Ｓ２Ａは、制御装置７００Ａ又は操作者による手動操作により始動シーケンスを明確に認知した場合選択される。始動シーケンスの明確な認知は例えばキーの挿入又は電子キー又はマイクロチップの検出により生ずる。制御装置７００Ａは一つ以上の切換装置３００Ａと連絡をとり、そして装置をスイッチ位置Ｓ２Ａへ切換える。スイッチ位置Ｓ２Ａにおいて、ここで開示される他の実施例と同様に一つ以上の切換装置３００Ａが、一方向充電回路４００Ａを越えた点、ここではＳＣＲ４１０Ａを越えた点で電気回路へ接続することにより、それを付属電池１００Ａから絶縁させるように始動電池２００Ａを作動させる。
【０１３５】
乗物の始動時点で、制御装置は一つ以上のセンサ７０００を通して正常作動状態を感知しそして乗物をスイッチ位置Ｓ１Ａへ戻し、ここで乗物は付属電池１００Ａで作動する。これは始動電池２００Ａが作動を開始する１００％充電状態に維持されることを可能にし、そして他のシステムと異なり、付属電池１００Ａの状態は始動手順の間は関係しない。この発明の付属電池１００Ａは従来設計と反対に、電池２００Ａと並列に接続されず、そして始動電池２００Ａは低下した付属電池１００Ａの負荷を負う必要はない。従って付属電池１００Ａは完全に放電してもよく、そしてシステムは尚乗物を始動するように機能する。
【０１３６】
図５Ｆ〜５Ｉはこの発明のまた更なる実施例を示す。再度表示される実施例で、複数電池は乗物の作動状態により決められる特別な目的を果たすが、図１２Ａ〜１２Ｃと同様に高度充電バランス電池管理システム８０００Ａはこの典型的実施例で提供される。充電バランスは各電池の状態を監視しそして電池管理システムで確立されたパラメータ内にシステムの放電及び再充電を管理する柔軟性のある制御システムである。このように電池管理システムは複数電池を選択的に制御し、そしてどの電池が作動し、どの電池が再充電されているかを管理することにより個々の充電レベルを維持する。充電バランス電池管理システム８０００Ａは、例えばマイクロプロセッサ、切換装置３００Ａ及び、ここでは再充電バランスリレー２Ａとして描写される一つ以上の再充電選択機構のような制御装置７００Ａを含む。又再充電選択機構は例えば限定しないが、一つ以上のＭＯＳＦＥＴ装置又は同様の電気経路選択機能を備えた同様の半導体装置であることは留意すべきである。図５Ｃ〜５Ｅの実施例に関して一つ以上の付属電池１００Ａ及び始動電池２００Ａは乗物電気系統（表示なし）へ選択的に接続するために提供される。充電バランスリレー２Ａの付加により、複数電池システムは各電池への充電を選択的に制御し、これにより各電池の熱暴走状態又は過充電を防止できる。
【０１３７】
図５Ｆは第一作動構成のこの実施例を示す。二つのＶＩセンサ７００１、７００３及び始動器センサ７００５を描写した典型的実施例で一つ以上のセンサ７００は主及び補助電池１００Ａ、２００Ａの両方の状態及び／又は電気系統に関して、充電バランス電池管理システム８０００Ａへ入力を提供する。感知した状態により、充電バランス電池管理システム８０００Ａは制御装置７００Ａを通して一つ以上の手段３００Ａ及び充電バランスリレー２を切換える。充電バランス電池管理システム８０００Ａは二つ以上のスイッチ位置を持った一つ以上の切換装置３００Ａへ接続される。この例で一つ以上の切換装置３００Ａは全く限定しないが、切換え位置Ｓ１Ａ、Ｓ２Ａ及びＳ３Ａを有する。
【０１３８】
加えて一方向充電回路４００Ａは充電バランス電池管理システム８０００Ａへ接続される。一方向充電回路４００Ａに続いて充電バランスリレー２Ａがある。充電バランスリレー２Ａは第一リレー位置Ｒ１Ａ及び第二リレー位置Ｒ２Ａの間で動く。一つ以上の切換装置３００Ａ及び一つ以上の再充電バランスリレー２Ａは各５Ｆ〜５Ｉに示すように電池管理システム８０００Ａの一部として制御装置７００Ａにより主電池１００Ａ及び補助電池２００Ａに選択的に接続される。
【０１３９】
図５Ｆで一つ以上の切換装置３００Ａは、乗物を付属電池１００Ａから作動させるＳ１Ａ位置にある。同時に一つ以上の充電バランスリレー２Ａは、一方向充電回路４００Ａを通して始動電池２００Ａへ充電するリレー位置Ｒ１Ａにある。これは乗物が始動した時のシステムの作動モードである。
【０１４０】
図５Ｇは図５Ｆの実施例について第二作動構成を示す。この位置で一つ以上の切換装置３００Ａは乗物を付属電池１００Ａから作動させる位置Ｓ１Ａにある。同時に一つ以上の充電バランスリレー２Ａは一方向充電回路４００Ａから付属電池１００Ａへ電力を分岐するリレー位置Ｒ２Ａにある。これは充電が始動電池２００Ａへ達することを防ぐ。この作動モードは、もし過充電状態又は熱暴走状態が始動電池２００Ａに検出される場合に選択される。充電バランス電池管理システム８０００Ａは一つ以上のセンサ７０００を通してこの情報を受ける。制御装置７００Ａはデータを分析し、作動モードによりスイッチを切換える。加えて視覚警報が過充電状態及び作動構成の変化を彼らに警報するために乗物の操作者へ提供される。
【０１４１】
図５Ｈは図５Ｆの実施例の第三作動構成を示す。図５Ｈで制御装置７００Ａは乗物を始動させる始動電池２００Ａを作動させる位置Ｓ２Ａへ一つ以上の切換装置３００Ａを切換える。制御装置７００Ａはまた一つ以上の再充電バランスリレー２Ａを一つ以上の充電回路４００Ａを付属電池１００Ａへ接続するリレー位置Ｒ２Ａに設定し、これは付属電池１００Ａへの一方向電流を提供する。同時にシステムは始動電池２００Ａで作動する。この作動構成は始動状態が充電バランス電池管理システム８０００Ａにより感知される場合に生ずる。始動の成功を感知すると、充電バランス電池管理システム８０００Ａは図５Ｆで示す作動構成へスイッチを戻し、これにより付属電池１００Ａを作動させそしてそれが再充電を可能にすることが継続する。
【０１４２】
図５Ｉは図５Ｆの実施例についての第四作動構成を示す。この又更なる作動構成で、一つ以上の切換装置３００Ａは再度スイッチ位置Ｓ２Ａに設定される。一つ以上の再充電バランスリレー２Ａは、一つ以上の充電回路４００Ａを始動電池１００Ａへ直接接続し、効果的に付属電池１００Ａを絶縁するリレー位置Ｒ１Ａにある。この構成で乗物は付属電池１００Ａを充電することなく、始動電池２００Ａで作動する。この構成は、もし付属電池１００Ａが故障して、そして充電が無くなった場合に使用される緊急構成である。この場合、始動電池２００Ａは、付属電池１００Ａが修理されるまで、この作動構成で乗物を作動させるように使用される。この構成は、図１１Ａ及び１１Ｂに関しここで述べた警報と同様の例えば音声又は視覚警報７０５０のような運転者への警報が伴う。
【０１４３】
図６及び７は既存の主電池に対する補助電池付帯装置として使用したこの発明の代わりの典型的実施例の等角図を示す。図６に描写する更なる典型的実施例で、回路、切換装置３００、及び補助電池が「バックパック」電池付帯システムとして提供される。
【０１４４】
従来の主電池１０００は補助電池２００とハウジングを共有せず、代わりにこの二つは正接続３３０及び負接続３４０及び共通回路ハウジング５０９を通して接続される。回路ハウジング５０９は従来の主電池１０００及びその正出力１１００及び負出力１２００から吊るされる。これは本発明を既存の普通の電池へ適用することを可能にする。
【０１４５】
図６に示す付帯装置の典型的実施例は、乗物又は機械から来る電気リード線（表示なし）を切り離し、そしてそのリード線を描写した実施例の共通回路ハウジング５０９上の外部へ配置された典型的実施例の共通負端子３２０及び共通正端子３１０へ接続することにより既存の主電池１０００へ接続される。図６及び図７の両方に描写される典型的実施例は先に述べた典型的実施例と同じ切換装置３００を有するが、６個のセルからなる補助電池２００だけは回路ハウジング５０９に囲まれる補助電池正出力２１０及び補助電池負出力２２０はまた回路ハウジングに囲まれ、そして先の典型的実施例で上に論じたと同様の方法で共通正端子３１０及び共通負端子３２０へ電気的に接続される。回路ハウジング５０９、一方向充電回路４００及び切換装置３００は、同じ変更と共にこの発明の先に論じた典型的実施例と同一機能の全てを実施するように提供される。
【０１４６】
表示する典型的実施例は同様の一方向充電回路４００を含み、これは一つ以上の一方向充電ダイオード４００及び図３ｂ、４ｂと５ｂに関して記述したように位置、Ｓ１、Ｓ２及びＳ３を持った同様の切換え回路構成を含む。色々な用途に対し同様のアンペア定格及び電圧が付帯システムの典型的実施例で使用できる。これはこの発明の付帯システム実施例から同様の機能を提供する。位置は乗物又は設備が主電池１０００で作動し、絶えず乗物又は設備の電気系統から充電され、そして補助電池を充電する第一、主又は通常作動モード又は位置３５０、補助電池２００が乗物又は装置に対し唯一の電力源として作動する第二又は補助位置３６０、及び第三又は貯蔵位置３７０を含む。第二又は補助スイッチ位置３６０は、主電池１０００が乗物、設備又は機械を始動又は作動できない場合、乗物を始動及び／又は作動させることが必要な場合、緊急バックアップに使用される。このように付帯装置はこの発明の改良版を提供し、既存の乗物又は機械の電気系統の修正又は変更の必要なく、一方複数電池システムの典型的実施例に同じ性能を提供する。
【０１４７】
付帯システムの典型的実施例の形及び構成は色々な用途の特別の空間制約に適するように変更できる。例えば図７の更なる実施例は、側面から吊るされるのではなく主電池１０００の上に設定するように水平方向に配置される。図７に示す付帯装置の典型的実施例の要素は、図６に示す本発明の典型的実施例に同じであり、従来の主電池１０００は補助電池２００を持った共通ハウジングを共有せず、しかしその二つは共通回路ハウジング５０９及びカプリング３３０及び３４０を通して接続される。主な相異点は補助電池２００およびカプリング３３０と３４０が主電池１０００の上に配置されることである。更に上で述べたように、共通正及び負端子３１０、３２０の配置、補助出力２１０、２２０及び既存の従来電池が可能な程度迄主電池出力１１００、１２００、切換装置３００の型及び補助電池２００の電圧定格は本発明の精神から離れずに変更することができる。
【０１４８】
図８Ａは自動化された制御装置を組み込んだこの発明の典型的実施例の回路図を示す。切換装置３００及び先に開示した回路に加え、本発明の自動化制御のための付加制御システムが提供される。制御装置７００は例として限定しないが、マイクロプロセッサが提供される。制御装置７００はこれらの接続を通して、電池の一つ以上の状態を感知する電池システムの一つ以上のセンサに接続される。
【０１４９】
制御装置７００は一つ以上のセンサを通して電池の色々な作動状態を監視及び検出する。一つ以上のセンサは限定しないが、一つ以上の主電池、一つ以上の補助電池、及び適切な一つ以上のスイッチセンサ又は適切な付加センサを含む。制御装置７００は例えば限定しないが、一つ以上の主、補助電池又はスイッチセンサのいずれかに関する以下のパラメータのいずれかを連続的又は選択的に監視する。上記パラメータは補助電池電圧、主電池電圧、補助電池アンペア、主電池アンペア、温度、振動、電流、スイッチ状態、スイッチ位置、及びシステム内の色々なフラグ及び色々なタイマの状態又は同様のパラメータである。図８Ａの典型的実施例で、一つ以上の主電池センサが提供される。一つ以上の主電池センサは二つ以上の主電池センサ７１０、７２０として示される。これらは主電池センサ７１０を通して電圧を、そして主電池１００の主電池センサ７２０を通して電流を測定する。又表示した典型的実施例において、一つ以上の補助電池センサが提供される。一つ以上の補助電池センサが二つの補助センサ７３０、７４０として示される。これらは補助電池２００の補助センサ７３０を通して電圧を、そして補助電池２００の補助センサ７４０を通して電流を測定する。更に図８の典型的実施例において、一つ以上のスイッチ位置センサ７５０は切換装置３００の位置と状態を感知するために提供される。
【０１５０】
各場合に、色々なパラメータ入力を提供するセンサ７１０〜７５０は制御装置７００と連絡をとる。予めプログラムされた状態フラグを通した設定、トリガ、タイマ及び他の共通制御要素に合致するパラメータ入力を検出すれば、制御装置７００は切換装置３００の状態を変更するため切換装置３００へ信号を送る。次に制御装置７００は状態変更の結果を確認する。切換センサ７５０は切換装置に関係するデータを伝えるため制御装置３００へ接続される。
【０１５１】
図８Ｂはこの発明のまた更なる実施例の回路図を示す。この発明のこの更なる実施例において、表示要素７７５はこの発明の切換えにおける完全自動化した機能を提供する自動制御装置７００と連動して使用される。この実施例で一つ以上のセンサは、夫々両電池の状態を感知するため主電池センサ７１０及び補助電池センサ７４０を含む。典型的実施例で主電池センサ７１０を通して自動制御装置７００はその状態を決定するため主電池１００をポーリングする。ポーリングはまた補助電池又は同時に両電池に対して行うことができる。自動制御装置７００が異常放電状態が存在することを決定したならば、表示要素７７５は異常放電状態を表示するように作動する。制御装置７００は、主電池１００が電気系統へ接続されそして補助電池２００が一方向充電ダイオード４００を通して電気系統へ接続される第一作動位置Ｓ１から、主電池１００が電気系統から切り離されそして補助電池２００が一方向充電ダイオード４００をバイパスするように電気系統へ接続される第二作動位置へ切換装置要素３００を自動的に切換える。
【０１５２】
表示される典型的実施例で、次に制御装置７００は一つ以上のセンサ例えば図８Ｂの補助電池センサ７４０を通して補助電池２００の状態を監視する。一旦主電池１００の再充電のための十分な充電が電気系統における例えば交流発電機又は他の電気発生装置から来る補助電池センサ７４０により検出されれば、自動制御装置７００はシステムをその第一作動モードＳ１へ戻し、そして両電池は同時に充電される。一つ以上のセンサの一部として付加センサ又は電気系統の他の部分におけるセンサが制御装置を監視し更にそれに報告もする。これらは正常作動の復旧を確認することを助ける。
【０１５３】
表示した実施例で、故障／無充電状態が電気系統から検出されると、補助電池センサ７４０は自動制御装置７００へこの情報を伝送し、次に制御装置７００は例えば一つ以上の表示要素７７５を通して操作者へ表示警報を提供する。表示要素７７５は視覚に基づくか又は音声に基づくか又はその両方である。それは例えば限定しないが、クラクション、ホーン、ライト、複数のライト、ＬＣＤパネル、擬似人声、人声、光放射装置、複数の光放射装置、又は他の適当な表示装置である。一つ以上の表示要素７７５は警報を提供し、そして／又は電池状態のいずれか又は全てに関する注意、電気系統の故障、又は電気系統そして／又はこの発明の他の全ての状態又は状況を提供するように作動する。この警報は、以下に記述する方法に関し説明するように故障状態が存在すれば援助を求める適切な操作がとられることを可能にする。
【０１５４】
図８Cはこの発明のまた更なる実施例の電気系統図を示す。図８Ｃの実施例で、充電回路は補助電池２００に安全の付加と長寿命化を提供するため一つ以上のシリコン制御整流器（ＳＣＲ）４０００を含む。実施例は、ＳＣＲ４０００の使用を除いて図８Ｂのそれに似た構成を利用する。ＳＣＲ４０００は制御装置７００と連絡をとる。一つ以上のセンサは補助センサ７４０を含む。もし補助電池２００が補助センサ７４０入力に基づき過充電であれば、充電回路の一部としてのＳＣＲ４０００は、補助電池２００への回路経路を効果的に遮断し、これにより制御された方法で補助電池２００をシステムから切り離すことにより、シャットダウンされる。これは開示された典型的実施例で補助電池２００の過充電を防ぐことにより安全要因を付加する。過充電状態が存在する場合、シャットダウンを可能にすることもまた補助電池２００の長寿命化を改善する。
【０１５５】
図９はこの発明の又更なる典型的実施例について補助電池放電循環システムの回路図を示す。補助電池放電循環システム８００を含むこの発明のまた更なる実施例が提供される。この放電循環システムは例えば図９の典型的回路図に示すように、自動補助電池放電循環システムとして含まれる。典型的実施例の他の限定しない例で、放電循環システムは図８に示す制御装置７００の一部として又は別の手動放電ユニットとして又は短時間補助電池における第二又は補助作動設定で乗物を周期的に作動させるように、操作者に対する簡単な指示を通して組み込まれる。
【０１５６】
補助電池放電循環システム８００は、補助電池２００を乗物又は設備を始動そして／又は作動させるように周期的に作動させることにより補助電池２００の長寿命化を保証するように作動する。このようなシステムは切換装置３００へ接続されたタイマ８２０を含み、このタイマは切換装置３００を周期的に作動させ、次にこれは図４ａ及び４ｂに関し、上に述べたように短時間補助作動モード３６０へシステムを切換える。システムは補助作動モード３５０で補助電池２００へ少しの放電を周期的に提供するように作動する。少しの放電を提供することにより、補助電池２００はそのピーク電圧より低い値に下げられ、次に上述のようにその第一又は通常作動モードで電池システムにより再充電される必要がある。これは電極状態を維持しそして電解液を活性状態に保持することにより補助電池の寿命を延ばすことに役立つ。色々な形で補助電池放電循環システム８００を使用する典型的実施例は、補助電池２００を誤って停止させないように短時間だけ作動させる。
【０１５７】
この発明はまた放電状態表示器として作動する。操作者は乗物又は機械を始動させるため補助電池２００を使用する場合、回路図で補助回路位置３６０又はＳ２へそれらを切換える。乗物が一旦始動すれば、使用者は切換装置３００を通常又は主作動位置３５０へ戻し、両電池を容量一杯迄充電するため通常作動位置に関連する回路を作動させる。切換装置３００を通常作動位置３５０へ戻す場合、エンジンが作動を停止すれば、それは例えば交流発電機又は発電機の不良など電気系統に一般的な作動故障を意味する。この時点で操作者は切換装置３００を補助位置３６０へ戻すことが出来、そして補助電池２００から乗物又は設備を始動し、作動させるために必要なエネルギを供給するため補助電池２００を作動させ、用途により修理のための、いくらかの作動時間を可能とする。このようにシステムは例えば自動車を道路からそれさせ家へ帰るか、またはサービスステーションへ行くのに十分な時間を与え、旅行者に対する安全向上を可能とする。
【０１５８】
図１０Ａは、無線インタフェース及び無線制御入力を組み込んだこの発明の又更なる典型的実施例の要素図を示す。切換装置３００及び先の実施例のいづれかで開示した回路に加え、付加無線制御システム１５００がこの実施例で提供される。無線制御システム１５００は限定しないが、以下の一つ以上からなる。即ち一つ以上のマイクロプロセッサ、信号電送器、信号受信器、セキュリティプロトコル／暗号化要素、表示要素および他の一般的制御要素である。無線制御システム１５００は、二つ以上の作動位置を持ったマイクロプロセッサ制御切換装置７０００を有する電気制御回路へ接続され、そして電池の一つ以上の状態を感知するため一つ以上のセンサを含む。
【０１５９】
図１０Ａの典型的実施例で，無線制御システム１５００は一つ以上のセンサを通して電池の色々な作動状態を監視し，そして検出する。一つ以上のセンサは限定しないが，一つ以上の主電池，一つ以上の補助電池，及び一つ以上のスイッチセンサそして／又は付加センサのいづれかを含む。一つ以上のセンサは又電気系統の状態を感知するため，電気系統(表示無し)へ接続された先に開示したセンサ又は他のセンサのいづれかを含む。無線制御システム１５００は一つ以上のセンサを通してこの発明及び電池システムの状態を監視する。無線制御システム１５００は例えば限定しないが，一つ以上のセンサのいづれかで以下のパラメータの全てを連続的に監視する。パラメータは補助電池電圧，主電池電圧，補助電池アンペア，主電池アンペア，温度，振動，電流，スイッチ状態，スイッチ位置，及びシステム内の色々なフラグ及び色々なタイマの状態である。
【０１６０】
図１０Ａの典型的実施例で，一つ以上のセンサが夫々の電池を監視するために備えられた主電池センサ７１０及び補助電池センサ７４０として示される。これらのセンサは例えば限定しないが，ＶＩセンサである。マイクロプロセッサ制御スイッチ７０００及び主及び補助電池センサ７１０，７４０は入力／出力(Ｉ／Ｏ)母線７１００を通して無線制御装置１５００へ接続される。自動制御マイクロプロセッサスイッチ７０００は以下で更に記述するように，無線入力装置１５５０からの入力に対応して無線制御システム１５００により作動される。
【０１６１】
表示される典型的実施例で，無線制御システム１５００が必要な主電池パラメータより低い値を感知すれば，信号が無線又は従来の電気接続を経由して，一つ以上の表示要素７７５，例えば光放射ダイオード（ＬＥＤ）へ送られる。一つ以上の表示要素７７５が例えば配線を通して乗物のダッシュボードのＬＥＤへ地上波接続を経由して接続される。又はそして図１０Ａで示すように、表示要素７７５は例えば表示要素７７５が鍵入れハウジング上に配置されたＬＥＤである。図１０Ａの典型的実施例に示すように，無線入力装置１５５０に無線送受信器を備えることにより無線制御システム１５００へ接続される。無線送受信器を有する無線入力装置１５１０を持った図１０Ａの典型的実施例で、信号は無線制御システム１５００から無線入力装置１５１０へ伝送され，無線入力装置１５５０内，ここ鍵入れに取りつけられた入力装置無線送受信器は表示要素７７５，ＬＥＤライトをオンにする。ＬＥＤライトと特に述べたが，先に論じた表示要素のいづれでも又は他の適切な表示装置を使用してもよい。警報はこのように提供され次に補助電池２００が必要とされるまで電力を蓄えるための適切な操作が行われる。
【０１６２】
補助電池２００は直ちに又は電力が必要な場合に作動する。図１０Ａの典型的実施例で，作動する無線入力装置１５１０内の無線送受信器を通して遂行され，この場合鍵入れはボタンを有し，一旦押されると無線制御システム１５００へ信号を送る。無線制御装置１５００は，通常作動モードＳ１から補助作動モードＳ２へ切換えるためマイクロプロセッサ制御切換装置７０００へ信号を送り，これにより主電池１００を絶縁し，そして補助電池２００を作動される。
【０１６３】
補助電池２００の必要が終わった後，無線制御装置１５００は一つ以上のセンサの一つ、この例では補助電池センサ７４０を通してシステムの監視を継続する。それはそれが再充電されているかどうかを検出するため補助電池２００の状態を監視する。もし再充電状態が感知されると，無線制御システム１５００は通常作動モードＳ１へスイッチを戻すようにマイクロプロセッサ制御切換装置７０００へ指示を出し，そして表示要素７７５へ信号を送り，それをオフにする。もし異常再充電状態又は再充電がされないことを感知すると，無線制御装置１５００は，電気故障状態を表示する第二の警報を提供するため，一つ以上の表示要素７７５を作動させる。次にそれは補助モードへスイッチを切換えそしてシステムに必要なサービスが得られることを可能にする。
【０１６４】
図１０Ｂは回線インタフェース付き制御装置及び回線を組み込んだこの発明の又別の典型的実施例の要素図を示す。この典型的実施例及び他の典型的実施例に関して、「制御装置」又は「回線インタフェース付き制御装置」は構造化入力の受け入れ，所定ルールによる構造化入力の処理及び、処理結果の出力としての生成が可能な装置に言及する。出力は他の装置の作動へ影響を与える場合と与えない場合がある。制御装置の例はマイクロプロセッサ、プログラマブルロジックチップ，デジタル信号処理機、マイクロ制御装置，コンピュータでは、汎用コンピュータ，スーパーコンピュータ，メインフレーム，スーパーミニコンピュータ，ミニコンピュータ，ワークステーション，マイクロコンピュータ，サーバ，双方向テレビ，及びコンピュータと双方向テレビの複合組み合わせを含む。コンピュータは又コンピュータ間の情報送受信のための回線を経由して共に接続された二つ以上のコンピュータに言及する。このような回線インタフェース付き制御装置の例は回線により接続されたコンピュータを経由して情報を処理するための分散制御システムを含む。
【０１６５】
「回線」は複数の制御装置，コンピュータ，プログラマブルロジック装置，そして／又は通信を可能にするため通信システム及び通信設備で接続された回線制御装置及び関連する装置に言及する。回線は，ケーブル又は他の地上波要素のような永久接続又は電話、衛星、無線通信システム，無線周波数送受信器又は、他の無線通信接続を通して行われるそれらのような一時的接続を含む。回線の例は無線通信回線、無線周波数回線、無線データ回線、インターネット、イントラネット、地域回線（ＬＡＮ），広域回線（ＷＡＮ）、制御域回線（ＣＡＮ）、制御域相互接続回線（ＬＩＮ）及びインターネットとイントラネットのような回線の組み合わせを含む。これは商標ＯＮＳＴＡＲ及び同様のサービスのような特別データ監視回線を含む。
【０１６６】
図１０Ｂは回線インタフェースを利用したこの発明の典型的実施例についての要素図を示す。回線インタフェース付き制御装置３５１０はそのセンサ状態をポーリングする。回線インタフェース付き制御装置３５１０はＩ／Ｏポート７１００を経由して電池システムへ接続される。Ｉ／Ｏポート７１００は強力で，全センサへ及びこれからの全データの流れに備える十分な伝送容量を有する。回線インタフェース付き制御装置３５１０は、回線５０００例えば衛星回線又は地上波無線回線を経由して回線操作センター（ＮＯＣ）５０１０へ状態を規則的又は選択的に報告する。ＮＯＣ５０１０は回線インタフェース３５１０の電池システム状態を含む感知されるパラメータ状態を監視する。適切なパラメータで測定されそして一つ以上のセンサで感知されるような主電池１００の状態が設定パラメータ以下になれば表示警報がトリガされそして／又は回線５０００を経由してＮＯＣ５０１０へ伝送される。
【０１６７】
電力を保存するための適切な操作が行われ、そして操作者へ取るべき手段を教える。例えば不必要な補助電気装置は全てＮＯＣ５０１０によりシャットダウンされる。ＮＯＣ５０１０は操作者の反応後又はその自由意志で電気系統の電力要求を促進するためスイッチ位置Ｓ２を通して電池を補助電池２００へ切換える。操作者又はＮＯＣ５０１０は次に電池システムが満足な状態にあるか確認する。又太陽発電システムにおけるように電池の切換え回線で使用される場合は，システムの充電状態の設定に又はこのような用途に適切なサービスニーズの決定においては検定が利用される。
【０１６８】
表示された典型的実施例でＮＯＣ５０１０又は回線インタフェース付き制御装置３５１０は再充電装置（表示無し），例えば交流発電機から一つ以上のセンサを通してスイッチ付き制御装置５０１０への出力を感知している間，補助電池２００が放電を継続する事を可能にする。再充電装置から感知された出力に基づき，ＮＯＣ５０１０は次に電池を通常作動位置Ｓ1へ切換えそして通常作動Ｓ１を可能にするか又はもし交流発電機出力が異常であれば，ＮＯＣ５０１０は操作者に電気系統に電気的故障状態があることを警報しそして補助作動位置Ｓ２へ戻る。
【０１６９】
図１１Ａはこの発明における制御装置の典型的実施例に対する動作ステップのフローチャートを示す。ステップ２０００で制御装置，無線制御装置または回線インタフェース付き制御装置は主電池の状態を決定するため一つ以上のセンサをポーリングする。ステップ２１００で，異常作動パラメータが主電池に関し報告されているか決定するため処理ロジックを経由して決定がなされる。もし異常作動パラメータが存在しなければ，次のステップは決定ループのＮの枝へ行きそしてステップ２０００へ戻る。繰り返しは連続したポーリングステップ２０００の間の遅れ又は付加センサに対する付加感知ステップを含む。図１１Ａに記述される回線インタフェース付き制御装置による本発明の典型的実施例の作動において，回線インタフェース付き制御装置は又ＮＯＣへの回線を経由してポーリングステップ２０００の結果である通常作動状態を直ちに報告又は周期的に報告する。しかしもし異常作動パラメータが確認されると，プロセスは決定ループのステップ２２００へのＹの枝に沿って動く。ステップ２２００で制御装置は，異常電池状態，例えば電池電圧低下が検出されたことを操作者へ信号を送るか又はＮＯＣへ伝送する。
【０１７０】
確認信号が制御装置へ戻り，そしてステップ２３００で受信され，そして制御装置，ＮＯＣ又は操作者はエネルギ保護ステップを開始する。例えば，もしこの発明がヘッドライト又は似たライトを有する乗物で使用されると，このライトは操作者により又は回線により遠隔から消すことができる。本発明は，直ちに又はシステムの場所に操作者が到着次第これらの保護ステップを操作者へ報告する。
【０１７１】
ステップ２４００で制御装置，回線インタフェース付き制御装置又は無線制御装置は，システムを主電池が電気系統により作動する第一作動モードから補助電池が電気系統により作動しそして主電池は絶縁される補助作動モードへ切換えるため，切換装置例えばマイクロプロセッサ制御スイッチを作動させる。
【０１７２】
システムは次にステップ２５００で通常作動を確認する。制御装置は次にステップ２６００でシステムの発電を監視する。制御装置は発電出力を分析しそしてステップ２７００で決定を行う。もし発電パラメータが正常であれば，制御装置は切換装置を主作動モードへ戻し，そしてステップ２８００で主電池を作動させる。もし異常発電パラメータが検出されれば，警報はステップ２９００で電気故障状態を表示するため，操作者そして／又はＮＯＣへ警報を伝送する。
【０１７３】
図１１Ｂは，補助電池の循環のため自動循環方法を含む，この発明における制御装置のための作動ステップのフローチャートを示す。この付加作動方法において，自動制御装置は補助電池を良好状態に保つため循環ルーチンを提供する。ステップ２０００〜２９００は、もしポーリングステップ２０００で正常作動パラメータになれば，付加決定ステップ６０００が循環法ステップのためのトリガ発生のため実行されることを除いて，図１１Ａに関し先に論じたそれらに同じである。トリガ発生は電気系統の作動パラメータ又はマイレージ又は時間どおりの修理に基づく。
【０１７４】
もしトリガが発生しない場合，Ｎの枝へ進み，そして制御装置はステップ２０００へループバックする。もしトリガが見出されれば，ステップ６１００の制御装置は切換装置を補助作動モードＳ２へ切換え，先に論じたように補助電池へ切換える。ステップ６２００で，制御装置は次に補助電池の十分な充電と作動を監視する。システムは次に補助電池で電気系統を作動させるステップ６４００へ続く。方法ステップ６５００で，システムは補助電池の放電レベルをチェックする。放電をチェックした後、制御装置はステップ６５００で補助電池の再充電をチェックする。再充電は所定時間又は量のエネルギに対して制御装置により設定される。ステップ６５００で電池を再充電した後システムはステップ６６００で通常作動位置へスイッチを戻す。制御装置は次にポーリングステップ２０００へ戻るループを取りそしてその方法を再度始める。
【０１７５】
図１２Ａはこの発明の更なる実施例を示す。図１２Ａの実施例は高度電池管理システムの第一作動位置を示す。充電バランス電池管理システム８０００は、複数電池システムが各電池を選択的に作動させそして／又は再充電することを可能にすることにより柔軟性を付加し、これによりシステムの充電バランスを管理する。こうして充電バランス管理システムは従来設計を上回る著しい利点を提供する。
【０１７６】
充電バランス電池管理システム８０００は図９に関して論じた補助電池放電システムと同じ特徴の一部を組み込むが、しかし電池状態の管理に対し方法及び柔軟性を拡大する。電池管理システム８０００は、補助電池放電システムのように各電池の放電を選択的に制御し、更に充電バランス電池管理システム８０００は複数電池システム全ての充電バランスを維持するように各電池の充電を選択的に制御する。これにより充電バランス電池管理システム８０００はそれらが感知された場合、放電及び熱暴走状態又は同様の不都合な作動状態を防止するが、しかし充電バランス電池管理システム８０００は、複数電池システムの電池のいずれかにいずれかの状態を検出する場合、これを可能にする。
【０１７７】
ここで二つのＶＩセンサ７００１、７００３として示す一つ以上のセンサ７０００は、電池、乗物そして／又は電気系統の状態に関する情報を提供する充電バランス電池管理システム８０００へ接続される。充電バランス電池管理システム８０００は二つ以上のスイッチ位置を持った一つ以上の切換装置３００へ接続される。この例で一つ以上の切換装置３００は確かに限定しないが、切換え位置Ｓ１、Ｓ２、及びＳ３を有する。更に一方向充電回路４００が充電バランス電池管理システム８０００へ接続される。一つ以上の充電バランスリレー２が一方向充電回路４００に続く。一つ以上の再充電選択機構はここで再充電バランスリレー２として描写されるが、再充電選択機構は又例えば限定しないが、一つ以上のＭＯＳＦＥＴ装置又は同様の電気経路選択能力を提供する同様の半導体装置である。一つ以上の充電バランスリレー２は二つ以上のリレー位置の間で動き、この典型的実施例でこれはこの発明を限定しないが、第一リレー位置Ｒ１及び第二リレー位置Ｒ２として描写される。一つ以上の切換装置３００及び一つ以上の再充電バランスリレー２は、図１２A〜１２Ｄの各々に示すように電池管理システム８０００の一部として制御装置７０００により主電池１００及び補助電池２００へ選択的に接続される。
【０１７８】
図１２Ａに示す構成で、この典型的実施例でここでは二つのＶＩセンサ７００１、７００３として示す一つ以上のセンサ７０００は主及び補助電池１００、２００の両方の状態に関係する充電バランス電池管理システム８０００へ入力を提供する。補助電池は一つしか描写されていないが、複数の補助電池がこの発明の精神から離れることなく提供される。同様に一つ以上の切換装置３００は一つの切換装置として示されそして一つ以上の再充電バランスリレー２は、一つの再充電バランスリレーとして示されているが、複数の切換装置及びリレーがこの発明の精神から離れることなく提供される。更にスイッチ位置Ｓ１、とＳ２及びリレー位置Ｒ１とＲ２に言及するがこれらは限定しないが例としてのみ提供される。
【０１７９】
感知された状態により、充電バランス電池管理システム８０００は制御装置７００を通して一つ以上の切換装置３００及び一つ以上の再充電バランスリレー２を切換える。図１２Ａに描写された作動構成で、切換装置３００は主電池１００から電気系統を作動させる位置Ｓ１にある。同時に一つ以上の再充電バランスリレー２は補助電池２００へ一方向充電回路４００を通して充電を提供するリレー位置Ｒ１にある。この構成で主電池１００は電気系統を作動させそして補助電池２００は充電される。
【０１８０】
図１２ｂは図１２Ａの典型的実施例の第二作動構成示す。この構成で一つ以上の切換装置３００は再度主電池１００から電気系統を作動させるをスイッチ位置Ｓ１にある。しかし一つ以上の再充電バランスリレー２は一方向充電回路４００及び主電池１００の間の回路を閉鎖するリレー位置Ｒ２にある。リレー位置Ｒ２へ一つ以上の再充電リレー２を閉じることにより補助電池２００への電気の流れは止まる。この状態は過充電又は熱暴走又は同様の悪条件が検出された場合に起こる。これは充電が補助電池２００へ入ること及び電池へダメージを与えることを効果的に防ぐ。システムは又図９に関し。上で論じた補助電池放電システムに似た方法で補助電池２００を放電するため作動構成を切換える。
【０１８１】
図１２Ｃは図１２Ａで開示した実施例の又更なる作動構成を示す。図１２Ｃで充電バランス電池管理システム８０００は制御装置７００を通して、補助電池２００が電気系統を作動するようにさせる位置Ｓ２へ一つ以上の切換装置３００を切換える。制御装置７００は又一つ以上の再充電バランスリレー２をリレー位置Ｒ２へ設定し、一つ以上の充電回路４００を主電池１００へ接続させそして主電池１００への一方向充電を提供する。同時に電気系統は表示するように補助電池２００により作動されそして補助電池２００を充電する。
【０１８２】
図１２Ｄは図１２Ａの典型的実施例の又更なる作動構成を示す。この構成で一つ以上の切換装置３００は再度スイッチ位置Ｓ２に設定される。一つ以上の再充電バランスリレー２は一つ以上の充電回路４００を補助電池２００へ接続するリレー位置Ｒ１にある。これは主電池１００を複数電池システムから絶縁する。この構成で電気系統は主電池１００を充電せずに補助電池２００で作動する。複数電池システムは、もし充電バランス電池管理システム８０００が主電池１００に熱暴走又は同様の悪い状態を感知し、またはもし主電池１００がダメージを受けそして充電を保持できなくなれば、この構成に入る。この作動モードは図１１に関し述べたそれと同様に音声又は視覚警報を伴う。
【０１８３】
ここで論じた実施例及び例は限定しない例である。本発明は典型的実施例に関して詳細に記述され、そして変更及び修正はそのより広い態様で本発明から離れずに行われることはこの技術に精通する人には今や上記から明らかであり、従って本発明は特許請求の範囲に規定されるように本発明の本当の精神の中に入るようなこのような変更及び修正は全てカバーするつもりである。
【図面の簡単な説明】
【０１８４】
【図１】この発明の典型的実施例の平面図を示す。
【図２ａ】この発明の典型的実施例の上面図を示す。
【図２ｂ】この発明の典型的実施例の断面図を示す。
【図３ａ】通常作動モードにおけるこの発明の典型的実施例の上面図を示す。
【図３ｂ】通常作動モードにおけるこの発明の典型的実施例の回路図を示す。
【図４ａ】補助作動モードにおけるこの発明の典型的実施例の上面図を示す。
【図４ｂ】補助作動モードにおけるこの発明の典型的実施例の回路図を示す。
【図５ａ】貯蔵作動モードにおけるこの発明の典型的実施例の上面図を示す。
【図５ｂ】貯蔵作動モードにおけるこの発明の典型的実施例の回路図を示す。
【図５Ｃ】この発明のまた更なる典型的実施例の電気回路図を示す。
【図５Ｄ】この発明のまた更なる典型的実施例の電気回路図を示す。
【図５Ｅ】この発明のまた更なる典型的実施例の電気回路図を示す。
【図５Ｆ】高度電池管理システムを有するこの発明のまた更なる典型的実施例の電気回路図を示す。
【図５Ｇ】高度電池管理システムを有するこの発明のまた更なる典型的実施例の電気回路図を示す。
【図５Ｈ】高度電池管理システムを有するこの発明のまた更なる典型的実施例の電気回路図を示す。
【図５Ｉ】高度電池管理システムを有するこの発明のまた更なる典型的実施例の電気回路図を示す。
【図６】既存の主電池用補助電池付帯システムとしてのこの発明の典型的実施例の等角図を示す。
【図７】既存の主電池用補助電池付帯システムとしてのこの発明の典型的実施例の等角図を示す
【図８Ａ】自動化された制御装置を組み込んだこの発明の典型的実施例の回路図を示す。
【図８Ｂ】自動制御装置及び表示要素を組み込んだこの発明の典型的実施例の回路図を示す。
【図８Ｃ】この発明のまた更なる実施例の電気回路図を示す。
【図９】補助放電循環システムを組み込んだこの発明の典型的実施例の回路図を示す。
【図１０Ａ】無線インターフェース及び無線制御入力を組み込んだこの発明のまた更なる典型的実施例の構成図を示す。
【図１０Ｂ】回線と相互接続した制御装置及び回線を組み込んだこの発明のまた別の典型的実施例の構成図を示す。
【図１１Ａ】この発明における制御装置の典型的実施例のための作動ステップのフローチャートを示す。
【図１１Ｂ】補助電池維持ステップを含むこの発明における制御装置の更なる典型的実施例のための作動ステップのフローチャートを示す。
【図１２Ａ】高度電池管理システムを有するこの発明のまた更なる典型的実施例の電気回路図を示す。
【図１２Ｂ】高度電池管理システムを有するこの発明のまた更なる典型的実施例の電気回路図を示す。
【図１２Ｃ】高度電池管理システムを有するこの発明のまた更なる典型的実施例の電気回路図を示す。
【図１２Ｄ】高度電池管理システムを有するこの発明のまた更なる典型的実施例の電気回路図を示す。
【符号の説明】
【０１８５】
１０：ハウジング
１００：主電池
１００Ａ：付属電池
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６：２Ｖ主セルの第一セット
１０９：主電池室
１１０：主正出力
１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６：主補充孔／チューブ
１２０：主負出力
２００：補助電池
２００Ａ：始動電池
２１０：補助正出力
２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６：補助補充孔／チューブ
２２０：補助負出力
３００、３００Ａ：切換装置
３１０；共通正端子
３２０：共通負端子
３３０、３４０：カプリング
３５０：第一スイッチ
３６０：第二スイッチ
３７０：第三スイッチ
４００、４００Ａ：一方向充電回路
４１０：一方向充電ダイオード
４１０Ａ、４０００：ＳＣＲ
５０９：回路ハウジング
７００、７００Ａ：制御装置
７１０、７２０：主電池センサ
７３０、７４０：補助電池センサ
７５０：スイッチ位置センサ
７７５：表示要素
８００：補助電池放電循環システム
８２０：タイマ
１０００：主電池
１１００、１２００：主電池出力
２０００：回路インタフェース送受信器／制御装置は主電池状態センサを含み、センサをポーリングする
２１００：主電池に異常作動パラメータがあるか？
２２００：電池電圧低下を操作者へ連絡、そして／又はＮＯＣへ送信
２３００：操作者入力／ＮＯＣ信号を受信、エネルギ貯蔵ステップの開始
２４００：要求により主電池から補助電池へ切換え
２５００：作動確認
２６００：発電の監視
２７００：発生信号は正常か？
２８００：Ｙｅｓ‐スイッチを通常作動モ−ドへ戻す
２９００：Ｎｏ‐操作者そして／又はＮＯＣへ電気故障状態を警報
３５１０：回路インタフェース付き制御装置
５０００：回線
５０１０：回線操作センタ
６０００：トリガ発生？
６１００：補助電池へ切換え
６２００：十分な充電及び作動を監視
６３００：短時間の作動
６４００：放電のチェック
６５００：再充電のチェック
６６００：主電池へスイッチを戻す
６７００：通常作動へ戻る
７０００：センサ
８０００：充電バランス電池管理システム
【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図６】
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【図７】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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