在環(huán)境控制系統(tǒng)中使用的控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種在環(huán)境控制系統(tǒng)中使用的控制器，其包括充電器，其具有輸入至控制器電池的充電電流輸出；可調(diào)節(jié)電阻模塊，其與充電器的充電電流限制器模塊相連接；以及控制單元?？刂茊卧ǎ撼潆婋娏鞅O(jiān)控模塊，其與充電器的充電電流輸出連接；電池電壓監(jiān)控模塊，其與電池的電壓輸出連接；以及電阻調(diào)節(jié)器模塊，其具有輸入至可調(diào)節(jié)電阻模塊的電阻調(diào)節(jié)輸出?？烧{(diào)節(jié)電阻模塊在電阻調(diào)節(jié)器模塊控制下，基于從充電電流監(jiān)控模塊和電池電壓監(jiān)控模塊向控制單元的輸入，限制充電器的充電電流輸出，使得電池的電壓輸出在(a)低于電池的滿容量的上充電電壓和(b)高于電池的截止電壓的放電終止電壓之間；電池的電壓輸出具有在(a)和(b)之間充分被最小化的變化比率。
【專利說明】在環(huán)境控制系統(tǒng)中使用的控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及管理環(huán)境控制系統(tǒng)控制器的電池充電，以延長電池壽命的裝置和系 統(tǒng)，尤其涉及一種在環(huán)境控制系統(tǒng)中使用的控制器。
【背景技術(shù)】
[0002] 本節(jié)提供涉及本公開內(nèi)容的背景信息，其并不一定是現(xiàn)有技術(shù)。
[0003] 數(shù)字溫控器及其它環(huán)境控制系統(tǒng)的控制器通常具有微型計(jì)算機(jī)和連續(xù)使用電能 的其它組件。在各種溫控器中，這樣的組件可以從電池獲得至少一些它們的工作電能。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本節(jié)提供了本公開內(nèi)容的一般性概括，但并不是對(duì)其全部范圍或其全部特征的全 面揭示。
[0005] 依據(jù)各個(gè)方面，揭示了在環(huán)境控制系統(tǒng)中使用的控制器和相關(guān)方法的示例實(shí)施 例。在示例實(shí)施例中，在環(huán)境控制系統(tǒng)中使用的控制器大體上包括用于向控制器的電池提 供充電電流的充電器。該控制器還包括用于可選地限制充電電流的可變電阻?？刂蒲b置被 配置成監(jiān)控充電電流和電池的電壓?；谶@種監(jiān)控，控制裝置改變電阻以使被監(jiān)控電壓保 持在由（a)低于電池滿容量的上充電電壓與（b)高于電池截止電壓的放電終止電壓所限定 的范圍內(nèi)。被監(jiān)控電壓具有在該范圍內(nèi)被充分地最小化的變化比率。
[0006] 依據(jù)本實(shí)用新型的一方面，一種在環(huán)境控制系統(tǒng)中使用的控制器包括：充電器，其 具有被輸入至所述控制器的電池的充電電流輸出；可調(diào)節(jié)電阻模塊，其與所述充電器的充 電電流限制器模塊相連接；以及控制單元。該控制單元包括：充電電流監(jiān)控模塊，其與所述 充電器的所述充電電流輸出連接；電池電壓監(jiān)控模塊，其與所述電池的電壓輸出連接；以 及電阻調(diào)節(jié)器模塊，其具有被輸入至所述可調(diào)節(jié)電阻模塊的電阻調(diào)節(jié)輸出。所述可調(diào)節(jié)電 阻模塊在所述電阻調(diào)節(jié)器模塊的控制下，基于從所述充電電流監(jiān)控模塊和電池電壓監(jiān)控模 塊向所述控制單元的輸入，限制所述充電器的充電電流輸出，使得所述電池的所述電壓輸 出在（a)低于所述電池的滿容量的上充電電壓和（b)高于所述電池的截止電壓的放電終止 電壓之間；所述電池的所述電壓輸出具有在（a)和（b)之間充分地被最小化的變化比率。
[0007] 進(jìn)一步的，所述可調(diào)節(jié)電阻模塊基于所述電阻調(diào)節(jié)輸出，使所述充電電流最大化 并選擇性地限制所述充電電流；并且/或者在所述控制器的控制下，通過所述環(huán)境控制系 統(tǒng)的負(fù)載竊取電能，并將所述電能供給所述充電器。
[0008] 進(jìn)一步的，基于所述電池的所述電壓輸出，所述控制器控制所述控制器的負(fù)載，使 其被切換至離線模式以提高所述充電電流；并且/或者所述充電電流的水平是至少部分基 于所述控制器的負(fù)載的。
[0009] 進(jìn)一步的，所述環(huán)境控制系統(tǒng)包括向所述充電器供電的公共線；并且/或者基于 所述電池的所述電壓輸出，所述控制器確定所述電池是否正接近于電池壽命的盡頭。
[0010] 進(jìn)一步的，所述控制器控制所述控制器的負(fù)載，使其在所述電池的電壓輸出基本 上等于平臺(tái)電壓時(shí)被切換至在線模式，在所述平臺(tái)電壓下，所述被監(jiān)控電壓的變化比率被 最小化；并且/或者所述充電電流是涓流電流。
[0011] 進(jìn)一步的，其中，所述控制器包括溫控器，并且/或者所述電池是可替換的，并且/ 或者能在所述控制器和/或移動(dòng)裝置上顯示電池更換報(bào)警。
[0012] 根據(jù)在此所提供的說明，其它適用的方面將變得顯而易見。在本實(shí)用新型內(nèi)容中 的說明和特定示例僅旨在進(jìn)行說明的目的，而并不意圖限制本揭示內(nèi)容的范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 在此所說明的附圖僅為了說明所選實(shí)施例，而非所有可能實(shí)施的目的，且并不意 圖限定本揭示內(nèi)容的范圍。
[0014] 圖1是示例性環(huán)境控制系統(tǒng)的示圖，其包括依據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的溫 控器；
[0015] 圖2是依據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的示例性竊電電路的示圖；
[0016] 圖3是依據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的示例性充電電路的示圖；
[0017] 圖4是使涓流電流最大化的示例性方法的流程圖；
[0018] 圖5是依據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的示例性操作順序的示圖，以及；
[0019] 圖6是依據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的示例性遲滯回路的示圖。
[0020] 貫穿附圖中的若干視圖，相應(yīng)的參考編號(hào)指示相應(yīng)的部件。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 現(xiàn)在將參考附圖更為全面地說明示例性實(shí)施例。
[0022] 本實(shí)用新型的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，可再充電鋰離子電池的再充電周期次數(shù)有限， 超過這些周期，電池可能就不能再被充電了。不同電池的再充電周期的次數(shù)一般不超過500 個(gè)周期。發(fā)明人已經(jīng)觀察到，當(dāng)電池通過涓流電流被充電至低于該電池可被充電的最大電 壓的電壓，且此時(shí)電池被保持為處于或接近該較小電壓（例如盡可能長的時(shí)間）時(shí)，電池壽 命可能延長。
[0023] 據(jù)此，發(fā)明人研發(fā)出并在此公開了可控制鋰電池的充電比率和極限電壓水平的裝 置和方法的示例性實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，可使用電阻器組和微處理器來控制電池的充 電比率和電壓水平以延長電池壽命。在一個(gè)示例實(shí)施例中，可將溫控器或其它控制器的電 池充電至低于電池最大容量電壓的初始電壓水平，然后放電例如20%至30%，達(dá)到電池最 低允許（即，截止）電壓以上的充電水平，并然后涓流充電回到初始電壓水平。在一些示例 實(shí)施例中，涓流充電電流可被調(diào)節(jié)并設(shè)定成，例如，從該電池接收電能的溫控器或其它控制 器的當(dāng)前"可見"負(fù)載的函數(shù)。在不同的實(shí)施例中，充電電路可被提供成與溫控器或其它環(huán) 境控制系統(tǒng)控制器的竊電電路（例如電流受限竊電電路）相結(jié)合。雖然參考了不可替換的 可再充電電池說明了不同的實(shí)施例，但是應(yīng)該理解的是，該公開內(nèi)容的各個(gè)方面也可關(guān)于 可替換電池來實(shí)現(xiàn)。
[0024] 在各種實(shí)施例中，提供了具有竊電電路和可再充電鋰電池的方法和電路設(shè)計(jì)，并 且其中對(duì)電池的電壓水平和從中抽取的電能進(jìn)行監(jiān)控。響應(yīng)于該監(jiān)控，關(guān)斷一個(gè)或多個(gè)負(fù) 載，并且通過微處理器選定適當(dāng)?shù)某潆婋妷褐?。該充電電壓確定被提供給電池的電流量并 被設(shè)計(jì)成使得電池的使用壽命被最大化。此外，如果被監(jiān)控的電池電壓降至特定值以下，則 關(guān)斷一個(gè)或多個(gè)較大的電流耗電負(fù)載（例如，Wi-Fi射頻），并通過竊電電路向電池提供電 能。在各種實(shí)施例中，該竊電電路為限流竊電電路。
[0025] 現(xiàn)在參考附圖，圖1示出了示例性環(huán)境控制系統(tǒng)10,其包括實(shí)施本公開內(nèi)容的一 個(gè)或多個(gè)方面的控制器。如圖1所示，環(huán)境控制系統(tǒng)10包括兩個(gè)電源，例如，分別為加熱子 系統(tǒng)22和冷卻子系統(tǒng)24供電的兩個(gè)變壓器14和18。加熱子系統(tǒng)變壓器14具有火線（通 常為24伏）側(cè)28和公共側(cè)（common side)，即中性側(cè)30。冷卻子系統(tǒng)變壓器18具有火線 側(cè)（通常為24伏）32和公共側(cè)，即中性側(cè)34。該冷卻子系統(tǒng)24包括被連接到變壓器18的 公共側(cè)34的風(fēng)扇38和壓縮機(jī)42。該加熱子系統(tǒng)22包括被連接到加熱子系統(tǒng)變壓器14的 公共側(cè)30的爐氣閥46。在本示例中，C端可為例如由變壓器18的公共側(cè)34連接的公共C 線提供。但是，在本公開內(nèi)容的各種備選實(shí)施例中，也可能未提供C線端。
[0026] 在一個(gè)示例實(shí)施例中，提供了控制器（例如溫控器50)用于控制環(huán)境控制系統(tǒng)10 的工作。該示例溫控器50包括竊電電路60，其可從溫控器50的變壓器14和/或18獲取 電能。所竊取的電能可被用于供給溫控器50的一個(gè)或多個(gè)組件。所竊取的電能還可被存 儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)可選電容器64中和/或可被用于例如供電給輔助溫控器50的一個(gè)或多個(gè) 電路，這些電路包括但不限于射頻收發(fā)器68、背光72，和/或一個(gè)或多個(gè)傳感器76。在各種 實(shí)施例中，來自電池（圖1中未示出）的電能可以在例如竊電不可用的情形下提供。
[0027] 應(yīng)該注意到一般來說，根據(jù)本公開各種方面的溫控器實(shí)施例和/或竊電電路實(shí)施 例可以被安裝在其他類型的環(huán)境控制系統(tǒng)中，包括但不限于具有單個(gè)變壓器的系統(tǒng)、單加 熱系統(tǒng)、單冷卻系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)等等。在一些實(shí)施例中，C端可以例如從變壓器14的公共側(cè) 30提供。在一些其他實(shí)施例中，溫控器或者其它控制器可以不設(shè)置有到公共C線的連接。 進(jìn)一步，盡管圖1中示出的環(huán)境控制系統(tǒng)10提供了單級(jí)加熱（single-stage heat)和單級(jí) 冷卻（single-stage cooling),但在各種實(shí)施例中，溫控器或其它控制器也可以設(shè)置在具 有多級(jí)加熱和/或冷卻的環(huán)境控制系統(tǒng)中。
[0028] 竊電電路的示例實(shí)施例在圖2中由參考數(shù)字100表示。竊電電路100可以適用于 溫控器中，該溫控器用于多種類型的環(huán)境控制系統(tǒng)中的任意一種，例如，具有單個(gè)變壓器、 兩個(gè)變壓器的系統(tǒng)、單加熱系統(tǒng)、單冷卻系統(tǒng)、熱泵系統(tǒng)等等。在各種實(shí)施例中，如下文進(jìn)一 步所述，竊電電路100可被配置成通過一個(gè)或多個(gè)環(huán)境控制系統(tǒng)負(fù)載竊電。所竊取的電能 可從一個(gè)或多個(gè)環(huán)境控制系統(tǒng)的"火"線沿一個(gè)或多個(gè)路徑被傳送以產(chǎn)生例如用于操作射 頻收發(fā)機(jī)和/或其它溫控器組件的DC輸出電壓。在各種實(shí)施例中，竊電電路100可從處于 "離線"模式的負(fù)載和/或處于"在線"模式的另一個(gè)負(fù)載竊電。
[0029] 在本示例實(shí)施例中，竊電電路100被配置成在示例環(huán)境控制系統(tǒng)106的溫控器104 中。在本示例實(shí)施例中，開關(guān)102可以例如是跨接線（jumper)、繼電器、基于晶體管的開 關(guān)、可手動(dòng)操作的開關(guān)，等等，其可以被設(shè)置成將竊電電路1〇〇有選擇地連接到環(huán)境控制系 統(tǒng)106的變壓器火線RC或RH。環(huán)境控制系統(tǒng)106被配置成具有負(fù)載108a至108f (大體 上參見負(fù)載108)。兩個(gè)爐加熱級(jí)108e和108f可通過線路W和W2供電。兩個(gè)冷卻級(jí)108c 和108d可通過線路Y2和Y供電。風(fēng)扇108b可通過線路G供電，且熱泵換向閥108a可通 過線路0/B供電。溫控器繼電器110a至110f可選擇地操作來將一個(gè)或多個(gè)負(fù)載108切換 到環(huán)境控制系統(tǒng)108的操作之中或者操作之外。
[0030] 在本示例實(shí)施例中，竊電電路100可通過一個(gè)或多個(gè)負(fù)載108竊電。在各種實(shí)施 例中，竊電電路100被配置成從處于"離線模式"的負(fù)載108竊電。額外地或備選地，在一些 示例實(shí)施例中，電能可從處于"在線模式"的負(fù)載中竊取。示例竊電電路100包括"在線模 式"竊電電路112和"離線模式"竊電電路114。電路112和114分別被跨接于電容器120 和調(diào)節(jié)器電路124,例如降壓電路。電容器120可以例如是4000uF的電容器。竊電電路中 所使用的組件的電容和配置可以根據(jù)例如其中使用竊電電路的環(huán)境控制系統(tǒng)配置、要竊取 和/或存儲(chǔ)的電能量等等，而改變。在各種實(shí)施例中，"在線模式"竊電電路可被用于代替 "離線模式"竊電電路來為電池供電或者與離線模式"竊電電路一起來為電池供電。
[0031] 繼續(xù)參考圖2,竊電電路100的"離線模式"竊電電路114包括整流器電路140,例 如全波橋式整流器。該整流器電路140包括限流電路或恒流整流器電路142。如在下面進(jìn) 一步說明的，在各種實(shí)施例中，整流器電路124向電池充電電路提供了"離線模式"竊電，以 用于為溫控器104的可再充電電池充電。在一些實(shí)施例中，限流電路或恒流調(diào)節(jié)器電路142 可提供10mA的電流。這樣的電流可被調(diào)節(jié)和/或限制以至于例如避免將環(huán)境控制系統(tǒng)負(fù) 載從"離線模式"無意識(shí)地切換至"在線模式"。
[0032] 整流器電路140與由例如微處理器的控制裝置150控制的開關(guān)146連接。在本示 例實(shí)施例中，控制裝置150為溫控器104的處理器控制單元（MCU)。該控制裝置150可以由 例如 Texas Instruments Inc.、Freescale Semiconductor, Inc?等等來制造。因此，控制 裝置150包括處理器和存儲(chǔ)器，其被配置成控制溫控器功能，例如響應(yīng)于用戶對(duì)溫控器104 的輸入要求加熱或冷卻?？刂蒲b置150檢測(cè)電容器120的電壓。如果電壓足夠高，控制裝 置150可控制調(diào)節(jié)器電路124以向例如電池充電電路輸出電壓164,正如在下面進(jìn)一步說 明的。否則，控制裝置150不開啟調(diào)節(jié)器電路124。調(diào)節(jié)器電路124可包括例如交替地存 儲(chǔ)和輸出能量的電感器和電容器。
[0033] 應(yīng)該理解的是，一般來說其他或者附加的組件也可以用于代替和/或附加于本文 所述的各種組件。例如，在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)半波整流器可以用于代替一個(gè)或多個(gè) 全波整流器。此外或者可選地，可以使用其他或者附加類型的調(diào)節(jié)器電路，例如其他或者附 加的變換器電路、升壓電路、集成電路等等。再進(jìn)一步地，應(yīng)該理解的是，竊電電路1〇〇僅為 示例。各種類型的"離線模式"和/或"在線模式"的竊電電路均可被用在各種實(shí)施例中。 額外地或備選地，也可能存在竊電電路僅偶爾地執(zhí)行或者根本不執(zhí)行的實(shí)施例，例如，在通 過C線連接供電的情況下。依據(jù)本公開內(nèi)容的各種方面并如在下面進(jìn)一步說明的，溫控器 或其它控制器可被配置成為電池提供再充電的方式有許多種。
[0034]控制裝置150可檢測(cè)處于"在線"模式的負(fù)載108的操作。隨后控制裝置150可 確定哪個(gè)負(fù)載108處于"離線"模式并且將"離線模式"竊電電路114與"離線模式"的負(fù)載 108相連接，使得電能可以從"離線模式"的負(fù)載竊取。例如，如果用戶選擇冷卻，則控制裝 置150可以選擇加熱電路，例如，通過負(fù)載108e和W電路，從其竊電。在這種情況下，控制 裝置150可以控制開關(guān)146來選擇W電路。具體地，繼電器110d關(guān)閉，并且由此第一冷卻 級(jí)負(fù)載l〇8d處于"在線"模式。在開關(guān)102連接線路RC時(shí)，第一冷卻級(jí)負(fù)載108d可通過例 如"火"線RC接收電能?？刂蒲b置150檢測(cè)到第一冷卻級(jí)負(fù)載108d處于"在線模式"。作 為響應(yīng)，控制裝置150可操作開關(guān)146以使"離線模式"的竊電電路114與"離線模式"的 負(fù)載（例如第一加熱級(jí)負(fù)載l〇8e)連接。則可沿從"離線模式"第一加熱級(jí)負(fù)載108e通過 開放繼電器llOe的路徑執(zhí)行"離線模式"竊電，并通過整流器電路140進(jìn)行整流。整流的 信號(hào)可以由電容器120濾波和存儲(chǔ)。
[0035] 相反，如果用戶在溫控器104上選擇加熱，則控制裝置150可以選擇冷卻電路，例 如通過負(fù)載l〇8d和Y電路，從其竊電。在這種情況下，控制裝置150可以控制開關(guān)146來 選擇Y電路。如果用戶選擇"自動(dòng)"恒溫設(shè)置，則控制裝置150可以在切換負(fù)載的同時(shí)動(dòng)態(tài) 地選擇"離線模式"的負(fù)載，例如，從加熱切換到冷卻，反之亦然。應(yīng)注意到在本示例竊電電 路100中，竊電可以各種方式并基于不同的"離線"和/或"在線"負(fù)載108執(zhí)行。
[0036] 在各種環(huán)境控制系統(tǒng)中，其中提供有公共C線，電能可從環(huán)境控制系統(tǒng)變壓器被 提供而不必從負(fù)載竊電。在圖2中的示例實(shí)施例中，存在環(huán)境控制系統(tǒng)106的C線，但其并 未與溫控器104相連接。在不具有C線連接的情況下，溫控器104使用從負(fù)載108竊取的 電流用于為電池充電，如下面所說明的。在一些實(shí)施例中，C線可通過例如開關(guān)146與竊電 電路100連接，以向調(diào)節(jié)器電路124供電?？刂蒲b置150通過電容器和調(diào)節(jié)器電路124管 理竊電并管理向溫控器104的供電。例如，控制裝置150可基于來自電容器120的可用電 壓水平控制對(duì)調(diào)節(jié)器電路124的操作，例如，使得調(diào)節(jié)器電路124可提供基本上連續(xù)的輸出 電壓164。
[0037] 在各種實(shí)施例中，控制器可被配置成為該控制器的電池再充電，以延長電池的使 用壽命。在一些實(shí)施例中，可例如如參考圖2所說明的那樣竊取電能，并提供給用于給控 制器電池再充電的充電電路。在圖3中通過參考編號(hào)200大體上示出了可提供在控制器 中的充電電路的一個(gè)示例實(shí)施例。在溫控器中提供有充電電路200,并且其包括調(diào)節(jié)器電 路224,其在一些實(shí)施例中可被提供在竊電電路中，例如，如前面參考圖2中的調(diào)節(jié)器電路 124所說明的。在各種實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器電路224可向充電器268提供電壓輸出264,其在 例如約8伏至約12伏之間。該充電器268可以是集成電路（1C)。一個(gè)示例性的1C是由 Micel，Inc.制造的MIC79110BML充電器。該充電器268向溫控器的電池270提供充電電 流。電池270可以是例如可再充電鋰離子電池。電池270向溫控器的一個(gè)或多個(gè)小型負(fù)載 274和/或大型負(fù)載276供電。小型負(fù)載274 (諸如傳感器采樣、時(shí)鐘保持，等）趨向于基本 上恒定不變。例如當(dāng)溫控器執(zhí)行例如經(jīng)由Wi-Fi射頻和/或使用彩色顯示屏進(jìn)行例如無線 通信時(shí)，電流消耗較大的溫控器負(fù)載276可處于"在線"模式。在各種控制器實(shí)施例中還可 提供其它的或額外的小型的和/或大型的負(fù)載。
[0038] 充電電路200包括控制裝置250 (例如，微處理器），其在一些實(shí)施例中可以是例如 溫控器的微處理器控制單元（MCU)，如前面參考圖2中的控制裝置150所說明的?？刂蒲b 置250控制對(duì)一個(gè)或多個(gè)大型負(fù)載276的操作。在一些實(shí)施例中，控制裝置250可額外地 或備選地控制對(duì)其它的或額外的負(fù)載274和/或276的操作。
[0039] 控制裝置250被配置成控制對(duì)充電器268的操作。在本示例實(shí)施例中，充電器268 可使用可變電阻280來建立上充電電壓V t()p，電池270可被充電至該上充電電壓。在各種 實(shí)施例中，上充電電壓Vt。，』、于電池270的滿電壓容量?？刂蒲b置250還控制可變電阻，例 如，包括并聯(lián)電阻器R1至R5( -般稱為Rn)的電阻器網(wǎng)絡(luò)284。這些電阻器Rn可例如通過 制造商根據(jù)例如電池270的容量來選定，以包含在充電電路200中。在一些實(shí)施例中，充電 電路可具有容量大于或小于電池270的電池。據(jù)此，結(jié)合在這樣的充電電路中的電阻器網(wǎng) 絡(luò)或其它可變電阻可被配置成提供與電阻器網(wǎng)絡(luò)284的那些不同的電阻值。如在下面進(jìn)一 步說明的，控制裝置250可改變電阻器網(wǎng)絡(luò)284的電阻以可選性地限制由電池270的充電 器268所提供的充電電流Ichg。
[0040] 在各種實(shí)施例中，在溫控器操作過程中，控制裝置250監(jiān)控充電電流IAg。該控制 裝置250還監(jiān)控電池270的電壓，其可隨著例如負(fù)載274和/或276抽取電能而變化?；?于這種監(jiān)控，控制裝置250可隨著電池270的充電和/或放電，改變電阻網(wǎng)絡(luò)284的電阻， 以將電池270的電壓保持在例如所限定出的電壓范圍以內(nèi)。例如，該電壓范圍可由例如由 控制裝置250所建立的上充電電壓V_以及放電終止電壓V lOT限定出。在各種實(shí)施例中，放 電終止電壓VlOT高于電池270的截止電壓，該截至電壓即，定義出電池270的"放空"狀態(tài)所 處的電壓。在各種實(shí)施例中，電池270的電壓具有在所限定的電壓范圍內(nèi)被充分地最小化 的變化比率。
[0041] 在一個(gè)示例實(shí)施例中，電池270的上充電電壓V_約為3. 92V，且放電終止電壓VlOT 約為3. 74V，這是由示例電池270的特性所確定的，如現(xiàn)在將進(jìn)行說明的。表1列出了電池 270的電壓，對(duì)應(yīng)于電池270容量的百分比。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，電池270是600毫 安 -小時(shí)（milliamp-hour)Li/Co02電池，其封裝類似于手機(jī)電池的封裝。電池組成、大小、 容量和/或封裝等，在其它實(shí)施例中可以是不同的。
[0042] 表 1 :
[0043]
【權(quán)利要求】
1. 一種在環(huán)境控制系統(tǒng)中使用的控制器，其特征在于，所述控制器包括： 充電器，其具有被輸入至所述控制器的電池的充電電流輸出； 可調(diào)節(jié)電阻模塊，其與所述充電器的充電電流限制器模塊相連接；以及 控制單元，其包括： 充電電流監(jiān)控模塊，其與所述充電器的所述充電電流輸出連接， 電池電壓監(jiān)控模塊，其與所述電池的電壓輸出連接，以及 電阻調(diào)節(jié)器模塊，其具有被輸入至所述可調(diào)節(jié)電阻模塊的電阻調(diào)節(jié)輸出； 所述可調(diào)節(jié)電阻模塊在所述電阻調(diào)節(jié)器模塊的控制下，基于從所述充電電流監(jiān)控模塊 和電池電壓監(jiān)控模塊向所述控制單元的輸入，限制所述充電器的充電電流輸出，使得所述 電池的所述電壓輸出在（a)低于所述電池的滿容量的上充電電壓和（b)高于所述電池的截 止電壓的放電終止電壓之間； 所述電池的所述電壓輸出具有在（a)和（b)之間充分地被最小化的變化比率。
2. 如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于： 所述可調(diào)節(jié)電阻模塊基于所述電阻調(diào)節(jié)輸出，使所述充電電流最大化并選擇性地限制 所述充電電流；并且/或者 在所述控制器的控制下，通過所述環(huán)境控制系統(tǒng)的負(fù)載竊取電能，并將所述電能供給 所述充電器。
3. 如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于： 所述控制器基于所述電池的所述電壓輸出控制所述控制器的負(fù)載，使其被切換至離線 模式以提高所述充電電流；并且/或者， 所述充電電流的水平是至少部分基于所述控制器的負(fù)載的。
4. 如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于： 所述環(huán)境控制系統(tǒng)包括向所述充電器供電的公共線；并且/或者 所述控制器基于所述電池的所述電壓輸出，確定所述電池是否正接近于電池壽命的盡 頭。
5. 如權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于： 所述控制器控制所述控制器的負(fù)載，使其在所述電池的電壓輸出基本上等于平臺(tái)電壓 時(shí)被切換至在線模式，在所述平臺(tái)電壓下，所述電池的所述電壓輸出的變化比率被最小化； 并且/或者 所述充電電流是涓流電流。
6. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制器，其特征在于：所述控制器包括溫控器，并 且/或者所述電池是可替換的，并且/或者能在所述控制器和/或移動(dòng)裝置上顯示電池更 換報(bào)警。
【文檔編號(hào)】H02J7/04GK204145050SQ201420364155
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】涂禮暉, E.B.埃文斯 申請(qǐng)人:艾默生電氣公司