專利名稱：帶有電容器的電池、電池裝置和電池輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池、一種電池裝置和一種電池輔助裝置，特別是用于移動(dòng)機(jī)器例如汽車的一種電池、一種電池裝置和一種電池輔助裝置。
背景技術(shù)：
提供有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的移動(dòng)車輛、例如攜帶汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車安裝有作為用于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒裝置或作為電源的電池。在點(diǎn)火系統(tǒng)中，在點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)將瞬時(shí)高壓施加到發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞以引起在其間的間隙處發(fā)生的放電。由于放電而氣化的汽油碳?xì)浠衔锉稽c(diǎn)燃，發(fā)動(dòng)機(jī)通過汽油的爆炸性燃燒來工作。在由于高壓而產(chǎn)生放電時(shí)，在電池中通常發(fā)生電壓降、脈動(dòng)和連續(xù)的電壓起伏。不僅在點(diǎn)火系統(tǒng)中發(fā)生放電時(shí)，而且在使用普通的電設(shè)備系統(tǒng)時(shí)電池中發(fā)生電壓降、不規(guī)律和連續(xù)的電壓起伏。這必然引起要連續(xù)施加到電池正極和/負(fù)極的電負(fù)載起伏。
然而，未預(yù)料到地，不知道這種現(xiàn)象加速電池的耗盡。例如，廣為人知的是沖擊如果很小，在連續(xù)加到金屬時(shí)金屬會(huì)疲勞并破裂。類似地，在電負(fù)載長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)被施加到電池上時(shí)，類似于金屬中碰到的疲勞逐漸積累的現(xiàn)象也會(huì)發(fā)生，但這種現(xiàn)象可能被忽視。因此，這一連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生電負(fù)載起伏的事實(shí)加速電池的耗盡，卻沒有認(rèn)真地加以考慮。在此情況下，還沒有設(shè)計(jì)出能夠減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)而產(chǎn)生的上述電壓降和電壓起伏的電池。
也還沒有設(shè)計(jì)出能夠減輕這種電壓降和電池起伏的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的電池裝置。
也沒有設(shè)計(jì)出具備這種性能的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的電池輔助裝置。
上述這種電壓降和起伏的發(fā)生不僅對(duì)電池有不良的影響而且導(dǎo)致在電設(shè)備中產(chǎn)生噪聲。
此外，火花塞之間的放電被減弱，使得由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩也受到不利的影響。
流經(jīng)包括點(diǎn)火系統(tǒng)的電設(shè)備系統(tǒng)的電流被接地并返回到電池的負(fù)極，這種電流的接地在許多情形下是經(jīng)車體的金屬部分來進(jìn)行的。然而，這類接地方法不能說是合適的接地方法，因?yàn)檐圀w的金屬部分具有高阻值，并且以高比率消耗電能。因此，在一定程度上改進(jìn)了接地單元，使得電設(shè)備系統(tǒng)性能充分顯現(xiàn)并使得電池的耐用性提高，但是還沒有設(shè)計(jì)出結(jié)合減輕上述電池的電壓降和電壓起伏的裝置以及接地裝置的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是考慮這些問題以低價(jià)提供一種電池，該電池能夠減輕電壓降和起伏的并且具有高耐用性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是以低價(jià)提供一種電池裝置，該裝置能夠利用維持在低水平的同一系統(tǒng)的接地電阻的電阻值顯現(xiàn)電設(shè)備系統(tǒng)性能、減輕電池的電壓降和起伏以及提高電池耐用性。
本發(fā)明的另一目的是以低價(jià)提供一種簡(jiǎn)單的電池輔助裝置，該裝置能夠利用維持在低水平的同一系統(tǒng)的接地電阻的電阻值顯現(xiàn)電設(shè)備系統(tǒng)性能、減輕電池的電壓降以及提高電池耐用性。
第一發(fā)明是一種帶有電容器的電池，該電池適于驅(qū)動(dòng)電設(shè)備系統(tǒng)，并提供有與電池的正極和負(fù)極連接的電容器，其中由于使用電設(shè)備系統(tǒng)而導(dǎo)致的電池正極和負(fù)極之間發(fā)生的電壓起伏被減輕。
由于這種結(jié)構(gòu)，能夠以低價(jià)提供高耐用性的電池，通過與電池并聯(lián)連接的電容器和電設(shè)備系統(tǒng)的作用，該電池適于減輕由于電設(shè)備系統(tǒng)的功率消耗而在電池正極和負(fù)極之間發(fā)生的電壓降和起伏，通過向其提供穩(wěn)定的電流，該電池顯現(xiàn)電設(shè)備系統(tǒng)的該性能。
第二發(fā)明是一種電池裝置，該裝置提供有用于驅(qū)動(dòng)電設(shè)備系統(tǒng)的電池；電容器，連接到電池的正極和負(fù)極并適于減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)在電池的正極和負(fù)極之間發(fā)生的電壓起伏；以及接地纜，從電設(shè)備系統(tǒng)的至少一部分延伸，并且通過電阻值強(qiáng)度小于車體的纜直接連接到電池的負(fù)極。
由于這種結(jié)構(gòu)，能夠以低價(jià)提供高耐用性的電池，該電池適于通過低阻值的接地纜顯現(xiàn)電設(shè)備系統(tǒng)的性能，通過并聯(lián)提供的電容器和電設(shè)備系統(tǒng)，減輕由于電設(shè)備系統(tǒng)的功率消耗在電池的正極和負(fù)極之間產(chǎn)生的電壓降和起伏，通過向其提供穩(wěn)定的電流防止電池的消耗。
第三發(fā)明是一種電池輔助裝置，該裝置提供有電容器，該電容器連接至用于驅(qū)動(dòng)電設(shè)備系統(tǒng)的電池的正極和負(fù)極，并且適于減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)在電池的正極和負(fù)極之間發(fā)生的電壓起伏；以及接地纜，該接地纜從電設(shè)備系統(tǒng)的至少一部分延伸并通過電阻值強(qiáng)度小于車體的纜直接連接到電池的負(fù)極。
由于這種結(jié)構(gòu)，能夠廉價(jià)地提供一種電池輔助裝置，該裝置適于通過低阻值的接地纜顯現(xiàn)電設(shè)備系統(tǒng)顯示的性能，通過將電容器和電設(shè)備系統(tǒng)并聯(lián)連接到電池，減輕由于電設(shè)備系統(tǒng)的功率消耗在電池的正極和負(fù)極之間發(fā)生的電壓降和起伏，并且通過向其提供穩(wěn)定的電流防止電池的耗盡。


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式將參照附圖進(jìn)行描述，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的、帶有電容器的電池以及電設(shè)備系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意性透視圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的、帶有電容器的電池以及電設(shè)備系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意性電路圖。
附圖標(biāo)記說明1.電池體2.電容器3、4、10、11.纜5、6、12、13.連接端7、8.電極
9.電設(shè)備系統(tǒng)14.接地電阻具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施方式將參照附圖進(jìn)行描述。
(第一實(shí)施方式)第1實(shí)施方式是用于驅(qū)動(dòng)電設(shè)備系統(tǒng)的、帶有電容器的電池，該電池提供有連接在電池正極和負(fù)極之間的電容器，并且該電池適于減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)在電池的正極和負(fù)極之間發(fā)生的電壓起伏。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的帶有電容器的電池以及電設(shè)備系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意性透視圖。參考數(shù)字1表示電池體，2表示電容器。參考數(shù)字3、4、10、11表示電纜，5、6、12、13表示連接端。參考數(shù)字7表示正極，8表示負(fù)極，9表示電設(shè)備系統(tǒng)。
電池1是通常用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的電池。根據(jù)本發(fā)明，電池不限于用于汽車的電池和用于電動(dòng)車的電池。不僅用于汽車的電池，而且所有其它類型的電池能夠包括在內(nèi)，只要電池在其使用時(shí)可能接收到來自電設(shè)備系統(tǒng)由于電壓降而引起的負(fù)載起伏。
盡管電容器2提供在圖1中電池體1的上部，電容器也可提供在其它位置。電容器的形狀也能夠根據(jù)其使用情形合理設(shè)置，也就是說，電容器可以制成長(zhǎng)方形、平面形和圓柱形。
電容器2也可在電池1內(nèi)提供的電池單元(未示出)中形成，從而電容器2和電池1形成一體。電容器2可以是可拆卸的。
電容器2的電容可以根據(jù)電池電壓、電設(shè)備系統(tǒng)的功率消耗以及在其使用時(shí)的電壓降按合適的方式選擇性地設(shè)置。電容器的電容也可根據(jù)車輛的類型或發(fā)動(dòng)機(jī)排量合理設(shè)置。
從電容器2延伸的纜3、4經(jīng)由連接端5、6連接到正極7和負(fù)極8。在這種實(shí)施方式中，電容器2和電設(shè)備系統(tǒng)9彼此并聯(lián)連接到電池1的電極。將電設(shè)備系統(tǒng)9連接到電池1的纜10、11經(jīng)由連接端12、13連接到電極7、8。
由于這種結(jié)構(gòu)，在電容器2中存貯靜電時(shí)，可以減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)9而引起的電池1不規(guī)律和連續(xù)的電壓降和起伏。這使得對(duì)于電池可以穩(wěn)定地提供電流，并防止電池的耗盡。因此，可以向電設(shè)備系統(tǒng)傳送穩(wěn)定的電流。
圖2是根據(jù)本發(fā)明帶有電容器的電池和電設(shè)備系統(tǒng)的實(shí)施方式的示意性電路圖。圖中的參考數(shù)字1、2和9表示由圖1中的相同參考數(shù)字表示的相同部件。參考數(shù)字14表示在電設(shè)備系統(tǒng)和負(fù)極之間提供的接地電阻。
當(dāng)電流從電池1送出時(shí)，電容器在其內(nèi)存貯一部分電流，并且電流的余下部分被電設(shè)備系統(tǒng)9和接地電阻14消耗。在這期間，由于電設(shè)備系統(tǒng)特別是點(diǎn)火系統(tǒng)的功率消耗，電池1中發(fā)生不規(guī)律和連續(xù)的電壓降及起伏。然而，由于和電設(shè)備系統(tǒng)并聯(lián)提供電容器2，通過由存貯在電容器2中的靜電補(bǔ)償電池的功率短缺，可以穩(wěn)定供給電流。
加在電池上的電負(fù)載可由電容器2的電存貯效應(yīng)減弱。當(dāng)由于某種原因過量的電流流到電池中時(shí)，電容器2通過其電存貯功能存貯至少其一部分。這使得可以減輕電池和電設(shè)備系統(tǒng)上的負(fù)載。
在電設(shè)備系統(tǒng)9之一的音頻機(jī)器中，如上所述穩(wěn)定電流，從而可以將噪聲的發(fā)生抑制在低水平上。因此，可以通過由存貯在電容器2中的靜電補(bǔ)償電池的功率短缺，通過減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)發(fā)生的電壓降和起伏，供給更穩(wěn)定的電流。因此，可以更好地顯現(xiàn)電設(shè)備機(jī)器的性能。
特別是，當(dāng)這一實(shí)施方式中的電設(shè)備系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)時(shí)，發(fā)生瞬時(shí)高壓，從而這一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)證明更有效。
(第2實(shí)施方式)該第2實(shí)施方式是一種電池裝置，提供有用于驅(qū)動(dòng)電設(shè)備系統(tǒng)的電池；電容器，該電容器連接到電池的正極和負(fù)極，并適于減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)在電池的正極和負(fù)極之間發(fā)生的電壓起伏；以及接地纜，該接地纜從電設(shè)備系統(tǒng)的至少一部分延伸，并由電阻值強(qiáng)度小于車體的纜直接連接到電池的負(fù)極。
現(xiàn)在將再次參照?qǐng)D1來描述該實(shí)施方式。參考數(shù)字的描述與已經(jīng)給出的相同。在該實(shí)施方式中，參考數(shù)字11表示從電設(shè)備系統(tǒng)延伸的接地纜。
通常，安裝在車輛上電設(shè)備系統(tǒng)的接地纜通過使用車輛的金屬部分連接到負(fù)極。因此，這一接地纜具有高阻值，從而不能說其導(dǎo)電率高。這樣，即使在通過使用車輛的一部分將該纜接地時(shí)，也不能說接地纜的導(dǎo)電率變高了。因此，在許多情形下，電池和電設(shè)備系統(tǒng)的性能沒有被必要地顯現(xiàn)出來。在此情況下，認(rèn)為接地纜的電阻值減小了。本實(shí)施方式由這樣一種電池裝置構(gòu)成，既提供有減小接地纜的電阻值的裝置，又提供有用于減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)引起的電壓降和起伏的裝置。
本實(shí)施方式中使用的接地纜具有低于車輛的電阻值。具有這樣的低阻值的接地纜從電設(shè)備系統(tǒng)延伸并被直接連接到電池的負(fù)極。
已經(jīng)描述過的這一電容器可以用于與本實(shí)施方式中的這些部件一起使用的電容器，將忽略其描述。
特別是，當(dāng)該實(shí)施方式中的電設(shè)備系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)時(shí)，發(fā)生瞬時(shí)高壓，從而本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)還是有效的。
(實(shí)施方式3)實(shí)施方式3是一種電池輔助裝置，該裝置提供有電容器，連接在電池的正極和負(fù)極上，用于驅(qū)動(dòng)電設(shè)備系統(tǒng)，并適于減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)在電池的正極和負(fù)極之間發(fā)生電壓起伏；以及接地纜，該接地纜從電設(shè)備系統(tǒng)的至少一部分延伸，并由阻值強(qiáng)度小于車體的纜直接連接到電池的負(fù)極。也就是說，該實(shí)施方式是包括實(shí)施方式2中所述相同的低阻值接地纜和電容器的電池輔助裝置。因此，將忽略對(duì)第三實(shí)施方式的詳細(xì)描述。
特別是，當(dāng)本實(shí)施方式中的電設(shè)備系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)時(shí)，電池中發(fā)生瞬時(shí)的電壓降和起伏，從而本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)還是有效的。

對(duì)于其中提供與本發(fā)明實(shí)施方式中使用的相同電容器和低阻值接地纜的情形、其中提供這樣的電容器的情形和其中沒有提供這樣的部件的情形，進(jìn)行扭矩感受方面的功能測(cè)試，所述扭矩感受是駕駛者對(duì)實(shí)際旅行的感覺。在這些情形中的旅行車輛相同，即LegacyTouring Wagon(由Subaru公司制造，)。
(實(shí)施1)上述車輛具有提供在電池上的低阻值接地纜。
(實(shí)施2)上述車輛具有提供在電池上的電容器。
(比較例)上述車輛沒有提供在電池上的電容器和低阻值接地纜。
對(duì)于實(shí)施1和2以及比較例進(jìn)行的旅行測(cè)試所獲得的功能數(shù)據(jù)如表1所示。
表1

注釋○○優(yōu)秀；○良好；△一般如表1所示，其中在電池上僅提供電容器的實(shí)施2與其中沒有在電池上提供電容器的比較例相比扭矩感受更好。認(rèn)為原因在于由于提供電容器而穩(wěn)定了電流。
與實(shí)施2相比，在其中同時(shí)使用電容器和低阻值接地纜的實(shí)施1中進(jìn)一步改善了扭矩感受。認(rèn)為原因在于提供有低阻值接地纜和電容器的結(jié)構(gòu)引起將顯示的電容器效應(yīng)，并且接地纜的阻值減小，進(jìn)一步穩(wěn)定了電流。
這些功能測(cè)試的結(jié)果證明本發(fā)明實(shí)施方式中的帶有電容器的電池、電池裝置和電池輔助裝置具有改善扭矩感受的效果。
根據(jù)第一發(fā)明，借助于連接到電池的電容器，通過減輕由于電設(shè)備系統(tǒng)的功率消耗在電池的正極和負(fù)極之間發(fā)生的電壓降和起伏能夠穩(wěn)定供給電流，可以低價(jià)提供一種高耐用性電池。
根據(jù)第二發(fā)明，借助于提供低阻值的接地纜和電容器，通過減小電設(shè)備系統(tǒng)接地纜的阻值，能夠穩(wěn)定供給電流；并且借助于電容器，能夠減輕由于電設(shè)備系統(tǒng)的功率消耗在正極和負(fù)極之間發(fā)生的電壓降和起伏，可以低價(jià)提供一種穩(wěn)定供給電流的高耐用性電池裝置。
根據(jù)第三發(fā)明，借助彼此結(jié)合低阻值的接地纜和電容器，通過減小電設(shè)備系統(tǒng)的阻值，能夠提高電池的耐用性；并且借助于電容器，通過減輕由于電設(shè)備系統(tǒng)的功率消耗在電池的正極和負(fù)極之間發(fā)生的電壓降和起伏，能夠穩(wěn)定供給電流，可以低價(jià)提供一種電池輔助裝置。
權(quán)利要求
1.一種帶有電容器的電池，用于驅(qū)動(dòng)電設(shè)備系統(tǒng)，包括連接到電池正極和負(fù)極的電容器，并且適于減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)而在電池的正負(fù)極之間發(fā)生的電壓起伏。
2.一種電池裝置，包括電池，用于驅(qū)動(dòng)電設(shè)備系統(tǒng)，電容器，連接到電池的正極和負(fù)極，并且適于減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)而在電池的正負(fù)極之間發(fā)生的電壓起伏，以及接地纜，從電設(shè)備系統(tǒng)的至少一部分延伸，并且由阻值強(qiáng)度小于車體阻值強(qiáng)度的纜直接連接到電池負(fù)極。
3.一種電池輔助裝置，包括電容器，連接到用于驅(qū)動(dòng)電設(shè)備系統(tǒng)的電池的正極和負(fù)極，并且適于減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)而在正負(fù)極之間發(fā)生的電壓起伏，以及接地纜，從電設(shè)備系統(tǒng)的至少一部分延伸，并且由阻值強(qiáng)度小于車體阻值強(qiáng)度的纜直接連接到電池的負(fù)極。
全文摘要
廉價(jià)提供一種電池、一種電池裝置和一種電池輔助裝置，能夠減輕由于使用電設(shè)備系統(tǒng)而發(fā)生的電池電壓起伏、并且具有高耐用性。帶有電容器的電池提供有電容器(2)，該電容器連接到電池的正極(7)和負(fù)極(8)，并且適于減輕由于使用所連接的電設(shè)備系統(tǒng)(9)而發(fā)生的電壓降和電壓起伏。
文檔編號(hào)H01M2/34GK1599097SQ0315855
公開日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2003年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月18日
發(fā)明者增村光一郎 申請(qǐng)人:增村光一郎