專利名稱：直流電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體上涉及一種用于手持式電子裝置的便攜式直流電源。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于例如移動(dòng)電話等裝置的直流電源。
背景技術(shù)：
便攜式電池供電裝置例如移動(dòng)電話的增長(zhǎng)在過(guò)去的幾年間有了顯著地提高并且該趨勢(shì)被認(rèn)為還將繼續(xù)。移動(dòng)電話通常使用置于話機(jī)內(nèi)以提供所需電力的可再充電電池。電池給移動(dòng)電話供電的時(shí)長(zhǎng)主要取決于電池的型號(hào)和置于移動(dòng)電話內(nèi)的耗能元件的數(shù)量。響應(yīng)消費(fèi)者的需求，移動(dòng)電話生產(chǎn)商將例如發(fā)送和接收數(shù)字圖像和/或文字信息的能力引入
移動(dòng)電話元件中。不幸地是，含有這些元件通常會(huì)對(duì)給移動(dòng)電話供電的可再充電電池帶來(lái)附加的要求。最終結(jié)果就是移動(dòng)電話的運(yùn)行時(shí)間由于增加的電力需求而變得越來(lái)越短。在對(duì)于電池的電力需求不斷增加的同時(shí)，為了減小移動(dòng)電話的大小，移動(dòng)電話的尺寸和重量在不斷減小。隨著移動(dòng)電話尺寸的減小，置于移動(dòng)電話內(nèi)的電池盒的尺寸也被減小。這兩種趨勢(shì)的存在(也就是電力需求的增加和電池尺寸的減小)導(dǎo)致很多
通話或數(shù)據(jù)傳輸失敗。一^H吏解決該問(wèn)題復(fù)i:^附加趨勢(shì)i絕大多數(shù)移動(dòng)電話需要具有特定尺寸和形狀特征的電池。為了鼓勵(lì)消費(fèi)者向移動(dòng)電話生產(chǎn)商購(gòu)買替換電池，移動(dòng)電話被制成為包括具有特定的形狀，封閉機(jī)構(gòu)，電壓要求等的電池。而且，置于移動(dòng)電話內(nèi)的再充電端口限制了能夠被連接至移動(dòng)電話的充電器的類型?？傊?，這些因素限制了消費(fèi)者用另一個(gè)電源快速替換已耗盡電池的能力。
已經(jīng)進(jìn)行了多種嘗試來(lái)發(fā)展合適的用于移動(dòng)電話的便攜式電源。例如，US6， 127， 801/>開了一種電源，包括電池組和具有雙向電路的基本單位。電池組被制成卡入到設(shè)計(jì)為被夾在移動(dòng)電話上的基本單位內(nèi)。不幸地是，電池組和基本單位會(huì)增加移動(dòng)電話的尺寸和重量，這與消費(fèi)者的期望相反，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致用戶在移動(dòng)電話的電池被耗盡時(shí)需要更換的
8部件數(shù)量的額外增長(zhǎng)。在另一個(gè)例子中，US6， 709， 784公開了一種獨(dú)特的電池組，該電池組能夠被插入移動(dòng)電話的接口以再充電移動(dòng)電話的內(nèi)置可再充電電池和/或直接給移動(dòng)電話供電。該發(fā)明將電池和允許將電池組連接至移動(dòng)電話的插頭集成在一起。因此，當(dāng)電池組的電池被耗盡時(shí)，整個(gè)電池組，包括插頭在內(nèi)，就必須報(bào)廢，這增加了消費(fèi)者的成本。因此，存在一種對(duì)于使用通用電池的便攜式直流電源的需求，消費(fèi)者能夠輕易地將這種通用電池插入可重復(fù)使用的殼體內(nèi)和從中取出。該電源應(yīng)該是重量輕，體積小并容易適于各種使用不同形狀和尺寸的電池的移動(dòng)電話。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠給手持式電子裝置，例如使用具有特定尺寸和形狀的電池的移動(dòng)電話，提供電流的便攜式直流電源。本發(fā)明體積小，重量輕，并且使用便宜。
根據(jù)本發(fā)明的第一種應(yīng)用，便攜式電化學(xué)電源包括具有內(nèi)表面和外表面的殼體，穿過(guò)殼體設(shè)置的電連接器，連接器具有可從外表面連接的第一端。電源還包括位于殼體內(nèi)的電路板。電路板同時(shí)與電化學(xué)電池和連接器電連接，從電化學(xué)電池接收低于1. 90V的輸入電壓并通過(guò)連接器提供高于3. OOV的輸出電壓。殼體包括彼此連接在一起的至少兩部分和適于可取出地容納電化學(xué)電池的空腔。
根據(jù)本發(fā)明的另一種應(yīng)用， 一種用于向電池供電裝置提供電流的方法包括提供一種具有至少一個(gè)端口的電池供電裝置，該端口被物理地和電學(xué)地設(shè)置成從外部電源接收電流，選擇一種具有第一端子，第二端子和低于1.90V的初始不變的開路電壓的電化學(xué)電池，提供一個(gè)用于至少一塊電路板和電化學(xué)電池的殼體，將電化學(xué)電池放入殼體內(nèi)，在殼體開口端上固定一個(gè)封蓋，提供一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)電的連接器，將細(xì)長(zhǎng)的連接器
固定至殼體和本裝置的端口從而在殼體和裝置之間建立起電連接，并使組裝起來(lái)的殼體，細(xì)長(zhǎng)的連接器和裝置在電路板從電化學(xué)電池接收輸入電壓時(shí)保持連接并將輸出電壓提供給裝置。輸入電壓低于1. 90V而輸出電壓高于3. OOV。殼體包括開口端，側(cè)壁和封閉端。電路板能夠?qū)㈦娀瘜W(xué)電池的電壓從第一電壓轉(zhuǎn)化為較高的第二電壓。殼體還包括界定出殼體封閉端的不導(dǎo)電的第一部分且電連接器被設(shè)置為通過(guò)該部分和包括側(cè)壁的導(dǎo)電的第二部分。而根據(jù)另一種應(yīng)用，便攜式電池供電電源包括具有第一端和第二端的第一殼體部分，第一端包括第一開口；第二殼體部分，具有第三和第四端以及位于其間的電池容納區(qū)域；電路板；和由電路板攜帶的供電電路。供電電路包括從第一電池接收電能的輸入端和將電能提供給電池供電裝置的輸出端。電源還包括由電路板攜帶的第一電池觸點(diǎn)且其與供電電路的輸入端電連通，由電路板攜帶的電連接器且其與電源輸出端電連通，以及適于和位于電池第二端的端子電接觸的第二電池觸點(diǎn)。第三端面向第一殼體部分，第一電池觸點(diǎn)適于和位于容納在電池容納區(qū)域內(nèi)的電池的第一端的端子電接觸，而電連接器通過(guò)第一開口可到達(dá)電源外部。
根據(jù)另一種應(yīng)用，便攜式電池供電電源適于選擇性地容納基本圓柱形的第一和第二電池并通過(guò)電連接器將電能提供給外部的便攜式電池供電裝置。電源主要包括封閉地接合以形成具有電池容納區(qū)域的整體組件的第一，第二和第三蓋部，電路板，第四蓋部，由第四蓋部攜帶并適于可移除地將第四蓋部連接至整體組件的第一和笫二用戶可操作連接部件，和由第四蓋部攜帶的機(jī)械彈性導(dǎo)電部件。電路板帶有供電電路，電連接器，適于和位于第一電池第一端上的端子電接觸的第一電池觸點(diǎn)，和適于和位于第二電池第一端上的端子電接觸的第二電池觸點(diǎn)。機(jī)械彈性導(dǎo)電部件適于提供分別位于第一和第二電池的第二端的端子之間的電連接。機(jī)械彈性導(dǎo)電部件與鎖定部件有效機(jī)械連通。
而根據(jù)另一種應(yīng)用，便攜式電池供電電源包括第一高分子蓋部，封閉地接合第二蓋部以形成包括適于容納電池的空腔的整體組件的第二高分子蓋部，電路板，和由電路板攜帶的供電電路。供電電路包括從電池接收電能的輸入端和用于將電能提供給外部裝置的輸出端。電源還包括由電路板攜帶并與供電電路的輸出端電連通的第一電連接器，由電路板攜帶并與供電電路的輸入端電連通的第一電池觸點(diǎn)，封閉地接觸整體組件以允許用戶選擇性地處理空腔的笫三高分子蓋部，以及由第三高分子蓋部攜帶的笫二電池觸點(diǎn)。第一電連接器適于向?qū)?yīng)的外部連接器提供可移除的電連接，第一電池觸點(diǎn)適于提供和位于空腔內(nèi)容納的電池第一端的端子的電接觸，而第二電池觸點(diǎn)適于提供和位于電池第二端的端子的電接觸。
根據(jù)本發(fā)明的另 一種應(yīng)用， 一種組裝電池供電電源的方法包括在第一蓋部?jī)?nèi)安裝可人工操作的第一和第二連接部件和機(jī)械彈性導(dǎo)電部件以使得導(dǎo)電部件將連接部件壓向第一蓋部的內(nèi)表面并提供第一電池觸點(diǎn)。該方法還包括將第二蓋部卡合地連接至第三蓋部以構(gòu)成具有第一端和第二端以及位于其間的電池容納區(qū)域的殼體，插入帶有電連接器，第二電池觸點(diǎn)，和從電池接收電能并產(chǎn)生電源輸出來(lái)給第四蓋部?jī)?nèi)的外部裝置提供電能的電子電路的電路板，以使得電連接器與第四蓋部?jī)?nèi)的第一開口對(duì)齊。該方法進(jìn)一步包括將第四蓋部卡合地連接至殼體的第一端和使用連接部件以可移除地將第一蓋部連接至殼體的第二端。
根據(jù)另一種應(yīng)用， 一種組裝便攜式電池供電電源的方法包括將帶有導(dǎo)電部件，電連接器，第一電池觸點(diǎn)，和從電池接收電能并產(chǎn)生電源輸出來(lái)給外部裝置提供電能的電子電路的電路板放入第一蓋部?jī)?nèi)，以使得電連接器與第一蓋部?jī)?nèi)的第一開口對(duì)齊。該方法還包括將第一蓋部連接至具有第一端和第二端以及位于其間的電池容納區(qū)域的第二蓋部以使得導(dǎo)電部件和第一殼體的第一端電接觸，并可移除地將帶有笫二電池觸點(diǎn)的第三蓋部連接至殼體的第二端。
本發(fā)明的更多其他應(yīng)用將通過(guò)閱讀和理解隨后的說(shuō)明書和附圖而被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員領(lǐng)會(huì)。


圖l是便攜式電源的分解截面圖2是已組裝的便攜式電源的截面圖3示出了便攜式電源，通用連接器和移動(dòng)電話的透視圖4示出了本發(fā)明的方法的流程圖5示出了電子電路的功能方塊圖6示出了電子電路的變壓功能；
圖7是便攜式電源的頂部正面透視圖8是具有被設(shè)置為透明的封蓋的便攜式電源的頂部正面透視圖9是具有被設(shè)置為透明的封蓋的便攜式電源的底部正面透視圖IO是印刷電路板和光導(dǎo)管的透視圖11是底蓋內(nèi)部的透視圖12是頂蓋內(nèi)部的透視圖13示出了一部分連接器殼體的截面；
圖14示出了組裝電源的步驟。
ii
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖且更具體地是參照?qǐng)D1，示出了本發(fā)明的便攜式電源
20的分解截面圖。電源通常包括殼體22，電路板24，絕緣環(huán)26，和電 化學(xué)電池72。殼體22包括不導(dǎo)電的第一部分28和導(dǎo)電的第二部分30, 第二部分30能夠被進(jìn)一步劃分為第一分部32和第二分部34。第一部分 28由不導(dǎo)電且透明的材料制成以允許消費(fèi)者看到電路板上的部件。第二 部分由本身是導(dǎo)電材料的鋁制成。第一部分28和第二部分30可以被固 定在一起。電路板24，作為公知的印刷電路板(PCB)，通常包括用不導(dǎo) 電的薄片成型的具有第一平面50和第二平面51的基板。電子部件，例 如電阻，二極管，變壓器等，被印制和/或以其他方式固定至任一基板 平面。固定至第一表面的是管狀金屬觸點(diǎn)36和發(fā)光二極管53。固定至 電路板第二表面的是位于至少部分電路板邊界附近的弧形導(dǎo)電觸點(diǎn)99。 第二表面上的弧形觸點(diǎn)99與固定至第一平面和/或第二平面的電子電路 (未示出)電接觸。電路板的管狀金屬觸點(diǎn)36的一部分延伸穿過(guò)內(nèi)壁 40內(nèi)的開口 38。開口 38的直徑大于管狀金屬觸點(diǎn)的頂部46的外徑但 是小于和內(nèi)壁40的內(nèi)表面44接觸的凸緣42的直徑，從而限制管狀觸 點(diǎn)能夠伸出開口的距離。內(nèi)壁4(H皮充分凹進(jìn)以防止管狀觸點(diǎn)36的頂部 46延伸超出由絕緣的第一部分28的邊緣48所確定的平面。具有確定開 口 27尺寸的內(nèi)徑和外徑的絕緣環(huán)由電絕緣材料制成。絕緣環(huán)26鄰接電 路板24的底面和第一分部32的橫檔52。在組裝電源時(shí)，第一分部32 的前沿54延伸穿過(guò)絕緣環(huán)26并與電路板24底面上的弧形導(dǎo)電觸點(diǎn)99 形成導(dǎo)電接觸。第一分部32具有外徑56，內(nèi)徑58,前端60和后端62。 前端和后端都有螺紋以便于可移除地將第一分部32分別固定至第一部 分28和笫二分部34。第二分部34，本文中也被稱作封蓋，是一個(gè)具有 封閉端64和與封閉端相對(duì)的螺紋開口 66的杯形部件。導(dǎo)電的金屬螺旋 彈簧68被固定至封蓋34的內(nèi)底面70。
圖2中公開的組裝電源可以按下述步驟組裝。將電路板朝向并插入 殼體的第一部分28以使得管狀金屬觸點(diǎn)穿過(guò)第一部分的內(nèi)壁40內(nèi)的開 口伸出直到管狀觸點(diǎn)的凸緣42觸及內(nèi)壁40的內(nèi)表面44為止。然后將 絕緣環(huán)26插入殼體第一分部32的前端60。絕緣環(huán)26的外徑略微大于 第一分部32的第一內(nèi)徑58且略微小于橫檔52的內(nèi)徑從而確保絕緣環(huán) 26擱置在橫檔52上且不會(huì)阻擋第一分部32的前沿54。第一部分28隨即通過(guò)將第一部分螺紋固定在笫一分部上的方式被固定至第一分部32 從而限制住絕緣環(huán)26并建立起第一分部的前沿54和電路板24的底面 51上的周緣觸點(diǎn)之間的電路。為了最小化電源的成本和體積，殼體被設(shè) 計(jì)為去掉了獨(dú)立導(dǎo)線或其他已能夠被用于完成從電池的第二端子到電 路板的電路的電導(dǎo)體。這是通過(guò)構(gòu)造由本身是導(dǎo)電材料的鋁制成的第一 分部和笫二分部而實(shí)現(xiàn)的。其他的導(dǎo)電材料，例如鍍鎳鋼，銅或黃銅都
可以用來(lái)替代鋁。如果需要，殼體可以由電絕緣材料例如塑料制成，提 供一條設(shè)置在電池的第二端子和電路板之間的導(dǎo)電路徑。導(dǎo)電路徑可以 是固定至絕緣殼體內(nèi)表面并纏繞或者以其他方式終止在殼體的前沿54 上的細(xì)長(zhǎng)條的黃銅以與PCB的弧形觸點(diǎn)99形成電接觸。隨后將電化學(xué) 電池72插入空腔74以使得電池的第一端子76延伸穿過(guò)絕緣環(huán)26內(nèi)的 開口 27并接觸設(shè)置在電路板24底面中心上的電觸點(diǎn)。絕緣環(huán)防止第一 端子和其他可能設(shè)置在電路板底面上的電子部件之間的電接觸。隨后通 過(guò)繞第一分部外壁的外表面手動(dòng)旋轉(zhuǎn)封蓋將第二分部34，本文中也稱作 封蓋，固定至第一分部32的后端62，以使得第一分部外表面上的螺紋 皺褶80與封蓋內(nèi)表面中的凹槽82相接合。彈簧68將電池壓向電路板 從而確保建立并保持電池和電路板之間良好的物理接觸同時(shí)也提供了 電池的第二端子和封蓋之間的導(dǎo)電路徑。
固定在電路板上的是電子電路300的各個(gè)部件。這些部件可以被固 定至電路板的第一側(cè)面50，第一側(cè)面50是電路板距離電化學(xué)電池最遠(yuǎn) 的側(cè)面，而對(duì)于電路板的第二側(cè)面51來(lái)說(shuō)，則是距離電化學(xué)電池最近 的側(cè)面。
電路的第一部分用作測(cè)量電路而電路的第二部分用作增壓電路。測(cè) 量電路的基本功能是檢測(cè)電源所連接的電池供電裝置的存在，然后確定 固定在電源殼體內(nèi)的電化學(xué)電池是否能夠提供具有足夠電流強(qiáng)度和電 壓的電流來(lái)操作該裝置和/或給構(gòu)成該裝置一部分的可再充電電池再充 電。如果測(cè)量裝置能夠檢測(cè)到的該裝置的一個(gè)或多個(gè)電子參數(shù)例如電阻 對(duì)于測(cè)量電路來(lái)說(shuō)不可接受，那么測(cè)量電路將不允許增壓電路給該裝置 供電。類似地，如果測(cè)量電路確定該電池的電化學(xué)容量已經(jīng)被完全耗盡 從而禁止該電池繼續(xù)給增壓電路提供足夠的電流，那么測(cè)量電路將不允 許增壓電路工作。在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)量電路可以被設(shè)置為大約每秒鐘 嘗試檢測(cè)合適的裝置和電化學(xué)電池的存在兩次。從消費(fèi)者的觀點(diǎn)出發(fā)來(lái)
13看，電源一直是"打開"的。但是，由于給測(cè)量電路供電的電池的功耗 非常小，因此在必須更換電池之前，電池能夠給測(cè)量電路供電很長(zhǎng)一段 時(shí)間。
增壓電路的功能是將電池的電壓，在本文中也被稱作增壓電路的輸 入電壓，從第一電壓轉(zhuǎn)化為較高的第二電壓。優(yōu)選地，增壓電路的輸入 電壓，被定義為電池在任意電路中放電并消耗超過(guò)百分之一的電池理論
電化學(xué)容量之前電池的閉合回路電壓，低于1. 90V。增壓電路接受電池 的電壓低于1.90V的能量，并將其轉(zhuǎn)化以產(chǎn)生高于3. OOV的輸出電壓， 這是給很多商用移動(dòng)電話供電所需的最低電壓。如果需要，增壓電路可 以被設(shè)置為將輸出電壓轉(zhuǎn)化為不同的電壓例如3. 60V。增壓電路直到測(cè) 量電路確定電池的輸出電壓和裝置的電子參數(shù)滿足了預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)例如用 于電池的最小閉合回路電壓和用于裝置的最大電阻才會(huì)被激活。
參照?qǐng)D5的功能方塊圖，電子電路300工作時(shí)被有效連接在電化學(xué) 電池72和給電子裝置88例如移動(dòng)電話供電的電池310之間。
電子電路300由電化學(xué)電池72供電。電子電路300將由電化學(xué)電 池72提供的電能轉(zhuǎn)化為適合給電子裝置88供電的電壓和電流水平。
在一個(gè)實(shí)施例中，電子電路300從一塊具有1. 5伏直流(VDC)額 定電壓的堿性AA電池接收輸入功率并產(chǎn)生高于約3. 0伏直流(VDC)的 輸出電壓。更具體地，電路300給具有3. 6伏直流(VDC)額定電壓的 鋰離子電池310提供充電電流。電子電路300包括有效連接至反過(guò)來(lái)給 鋰離子電池310提供電能的充電/增壓電路307的控制器306。輸入測(cè)量 電路302被有效連接至電化學(xué)電池72并給控制器306提供電池72所供 電壓的指示信號(hào)。負(fù)載測(cè)量電路304被有效連接至負(fù)栽310并給控制器 306提供負(fù)載310所消耗電流的指示信號(hào)。人眼可讀的指示器308例如 一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)指示電源的狀態(tài)。
圖6示出了表示提供給鋰離子電池310的輸出電流和電壓與由電化 學(xué)電池72提供的輸入電壓之間關(guān)系的示意圖。在鋰離子電池310的3. 6 伏直流(VDC)額定電壓附近的電壓值第一范圍中，電路300用作電流 源以給電池310提供基本恒定的充電電流。由于電池310的電壓隨著電 池充電量的增加而升高，提供給電池310的電流被降低直到電池310被 充分地充電為止。
繼續(xù)參照?qǐng)D5，電子電路300還包括測(cè)量電化學(xué)電池72所提供的輸入電壓的輸入測(cè)量電路302。高于第一電壓闊值，例如約1.1伏直流 (VDC)時(shí)，由充電電路307提供的電流作為輸入電壓的函數(shù)基本保持 恒定。隨著電池72電壓的降低，由充電電路307提供的電流也同樣降 低。當(dāng)電池72的電壓下降到低于第二閾值，例如約0. 6伏直流(VDC) 時(shí)，控制器306進(jìn)入待機(jī)模式或低功率模式，在此模式下增壓電路307 被禁用且充電電路307不再給鋰離子電池310供電。
負(fù)栽測(cè)量電路304在電路的輸出端測(cè)量負(fù)載的存在。如果檢測(cè)到?jīng)] 有負(fù)載，那么控制器306進(jìn)入待機(jī)模式或低功率模式，在此模式下增壓 電路307被禁用以保存電池72中的能量。另一方面，如果負(fù)栽測(cè)量電 路304指示存在合適的負(fù)載，那么增壓電路被啟用，且電子電路300給 電池310提供再充電電流?？刂破?06使指示器308閃動(dòng)以表明該裝置 正在給負(fù)載供電。
在一個(gè)實(shí)施例中，使用可以從以色列特拉維夫的Techtium有限責(zé) 任公司獲得的TEC103集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)電子電路300。當(dāng)然，也能夠?qū)崿F(xiàn) 其他的電路實(shí)施例。
盡管上述的內(nèi)容集中在再充電鋰離子電池方面，但是電子電路300 還可以在電子裝置88運(yùn)行時(shí)提供附加或輔助電源，或者可以被用于直 接給裝置供電。
也可以實(shí)現(xiàn)電子電路300的其他實(shí)施例。因此，例如電路可以凈皮設(shè) 置為提供適合用于除了鋰離子電池以外的電池充電技術(shù)的電壓和/或電 流水平。電路可以被設(shè)置為提供合適的電壓和/或電流以在沒(méi)有電池310 時(shí)直接給負(fù)載供電。而且，可以省略輸入和負(fù)載測(cè)量功能兩者之一或全 部省略。
圖3中示出了以下三種部件的透視圖本發(fā)明中的便攜式電源20; 細(xì)長(zhǎng)，柔性，導(dǎo)電的連接器86;和移動(dòng)電話88。電源20包括透明的第 一部分28，通過(guò)第一部分28可以看到兩個(gè)發(fā)光二極管53;管狀金屬觸 點(diǎn)36和電路板24。被設(shè)置在管狀觸點(diǎn)36的一端和印刷電路板24之間 的彈簧觸點(diǎn)92與管狀觸點(diǎn)36電絕緣。彈簧觸點(diǎn)92被電連接至電化學(xué) 電池的其中一個(gè)端子而管狀觸點(diǎn)36被與電池的另一個(gè)端子電連接。柔 性連接器86包括在其一端的第一連接部件94和在其相反端的第二連接 部件96。連接部件是能夠被用于在電源和裝置之間建立電連接的電插 頭。兩個(gè)插頭通過(guò)包括用電絕緣材料涂覆的金屬導(dǎo)線的軟線被電連接和物理連接在一起。第一連接部件94包括外絕緣部分102，第一導(dǎo)電部分 104，第二導(dǎo)電部分106和絕緣套108。笫一導(dǎo)電部分104是設(shè)計(jì)用于形 成和管狀觸點(diǎn)36的內(nèi)徑緊配合的管狀金屬觸點(diǎn)。絕緣套108環(huán)繞第一 部分104的內(nèi)表面且略微地延伸超出第一部分104的頂部從而構(gòu)成第二 導(dǎo)電部分106延伸穿過(guò)的電絕緣路徑。當(dāng)消費(fèi)者抓出外絕緣部分102并 將第一連接部件94插入電源的管狀金屬觸點(diǎn)36時(shí)，第一導(dǎo)電部分104 即和管狀觸點(diǎn)36建立起電連接而第二導(dǎo)電部分106即和彈簧92建立起 電連接。第二導(dǎo)電部件96被成型為恰好符合移動(dòng)電話88的端口 110所 界定的空腔。因?yàn)橐苿?dòng)電話生產(chǎn)商可能會(huì)使用幾種不同端口中的一種， 而每一種端口相對(duì)于其他端口來(lái)說(shuō)都是獨(dú)特成型的，所以消費(fèi)者需要選 擇柔性導(dǎo)電連接器，其具有被恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置用于匹配其電話端口的第二連 接部件。如果消費(fèi)者需要先后給具有不同尺寸端口的兩種不同的移動(dòng)電 話充電，例如在消費(fèi)者將他們的舊移動(dòng)電話換為新移動(dòng)電話時(shí)可能會(huì)出 現(xiàn)這種情況，那么只要選擇一種能夠適合新電話的柔性連接器該電源就 仍然可用。當(dāng)柔性連接器的第一連接部件被插入電源的管狀觸點(diǎn)且第二 連接部件被插入裝置的端口時(shí)，電源的測(cè)量電路就檢測(cè)移動(dòng)電話，并且 只要通過(guò)測(cè)量電路檢測(cè)到一個(gè)或多個(gè)預(yù)定參數(shù)就允許電源向話機(jī)送出 電流。
如圖4所示，本發(fā)明的一種方法包括以下步驟。在步驟200中，提 供一種電池供電裝置。該裝置包括一個(gè)端口，導(dǎo)電的連接部件可以被插 入該端口。在步驟202中，組裝便攜式電源。該電源包括具有可移除地 位于其中的電化學(xué)電池的殼體。在步驟204中，提供細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)電連接器。 連接器具有連接到一端的第一連接部件和連接到連接器另一端的第二 連接部件。步驟206表示將第一連接部件連接至電源和將第二連接部件 連接至裝置的端口。在步驟208中，在印刷電路板從電池接收輸入電壓 并給裝置提供輸出電壓時(shí)，其中輸入電壓低于1.90V而輸出電壓高于 3. OOV，使裝置、細(xì)長(zhǎng)的連接器和電源保持連接。
用于在本發(fā)明的便攜式直流電源中使用的優(yōu)選電池是主要為圓柱 形的單塊電池，其包括含鋰的單個(gè)陽(yáng)極以及含二硫化鐵和非水電解質(zhì)的 單個(gè)陰極。優(yōu)選電池具有凝膠巻結(jié)構(gòu)，其中陽(yáng)極條(鋰)，陰極(二硫 化鐵)和隔離物被巻在一起以形成線圈，隨后線圏被插入構(gòu)成電池主體 的容器中。凝膠巻電池公知地具有很大的陽(yáng)極到陰極的分界面積，這有助于快速放電。在優(yōu)選的實(shí)施例中，至少百分之二十的電池理論電化學(xué)
容量在1. 40V或更高電壓下被釋放，且電池具有初始不變的介于1. 50V 和1.90V之間的開路電壓。其他適合的化學(xué)電池包括(l)主要為圓柱 形的電池，含有鋅，堿性電解質(zhì)和從由二氧化錳，羥基氧化鎳和氧化銀 構(gòu)成的組中選出的一種或多種電化學(xué)反應(yīng)材料；(2)包括鋅，堿性電解 質(zhì)并具有一個(gè)或多個(gè)氣體出入口和/或氣體管理器的金屬/氣體電池； (3)利用堿性電解質(zhì)與包含鎳和鎘或者包含鎳和金屬氫化物的電極的 可再充電電池；和(4)利用鋅做陽(yáng)極，二氧化錳做陰極和酸性電解質(zhì) 的電池。為了適應(yīng)商用電話的尺寸，電源的殼體被制成為界定一個(gè)圓柱 形空腔以容納一塊電化學(xué)電池，本文中也被稱為電池，例如R6(AA)， R03(AAA)， R14 (C)或R20 (D)型電池。因?yàn)殡娫创缋粲猛ㄓ秒姵?，?以不再需要購(gòu)買各種獨(dú)特形狀的電池給消費(fèi)者擁有的各種不同裝置供 電。本發(fā)明的電源允許消費(fèi)者使用單個(gè)電源先后給多種不同裝置供電。 設(shè)計(jì)包含電化學(xué)電池的電源時(shí)可能需要考慮的其中一個(gè)問(wèn)題是在 電池被放電時(shí)對(duì)于產(chǎn)生的熱量的管理。例如，當(dāng)包含鋅，二氧化錳和堿 性電解質(zhì)的R6型電池在一安培的恒定電流放電率下被連續(xù)放電，電池 的外表面能夠升溫至45X:。如果電池的外表面接觸電源殼體的內(nèi)表面， 那么熱量將會(huì)被傳導(dǎo)地送至并穿過(guò)電池的殼體。如果電源隨后被一個(gè)沒(méi) 有預(yù)料到的消費(fèi)者例如兒童拿起，電源殼體升高的溫度可能會(huì)使消費(fèi)者 突然扔掉電源結(jié)果導(dǎo)致傷害了消費(fèi)者和/或損傷了電源和/或裝置。 一種 安全地管理由電池產(chǎn)生的熱量的方法是最小化最近被放電的電池和殼 體內(nèi)表面之間的接觸，特別是殼體側(cè)壁的內(nèi)表面和電池的圓周表面之間 的接觸量。優(yōu)選地，電池的圓周表面區(qū)域和殼體的側(cè)壁之間的接觸被限 制在小于電池圓周表面面積的5°yi，這樣能夠確保至少95%的電池圓周表 面面積不與殼體的內(nèi)表面接觸。這可以通過(guò)在殼體內(nèi)裝入一種部件以在 插入電池時(shí)將電池置于空腔的中心并且無(wú)論用戶如何改變電源的朝向 都將電池保持在空腔的中心而實(shí)現(xiàn)。例如，絕緣環(huán)26 (參見圖1)可以 由足夠厚的材料制成以允許在其位于底面51內(nèi)的部分成型為皺褶和/或 凹槽，這樣能夠限制電池的第一端子76的側(cè)向移動(dòng)從而限制電池的側(cè) 向移動(dòng)。類似地，封蓋34的內(nèi)底面70可以被成型為接合電池第二端子 78上的皺褶和/或凹口并因此防止電池在空腔內(nèi)的側(cè)向移動(dòng)。管理從電 池到電源殼體的熱量傳輸?shù)牧硪环N方法是將管狀成型的熱絕緣體插入電池和殼體側(cè)壁的內(nèi)表面之間。管狀成型的熱絕緣體的直徑需要大于電 池的直徑并且小于殼體的內(nèi)徑?？蛇x地，可以在殼體的內(nèi)表面上添加熱 絕緣材料。而管理熱量傳輸?shù)牧硪环N方法是確保殼體的內(nèi)徑至少比電池
的外徑大5%，從而確保在殼體和電池的圓周表面區(qū)域之間存在氣體層。 圖1中所示的電源的殼體可以穿過(guò)殼體加工出一個(gè)或多個(gè)開口以便 于氣體例如氧氣和/或氫氣流入或流出殼體。某些電池，例如包含鋅， 二氧化錳和堿性電解質(zhì)的圓柱形電池，公知地會(huì)在放電期間產(chǎn)生氫氣。 氣體通過(guò)滲透穿過(guò)電池的密封組件緩慢地從電池的殼體逸出。穿過(guò)電源 殼體的開口可以允許氣體逸出從而避免電源殼體內(nèi)的氫氣危險(xiǎn)的積聚。 包含穿過(guò)殼體的開口的另一個(gè)理由是如果電池是使用氧氣作為電池的 一種反應(yīng)物的氣體電池，那么允許空氣中的氧氣進(jìn)入電化學(xué)電池。氧氣 將流過(guò)電源殼體內(nèi)的開口并隨后流過(guò)電化學(xué)電池殼體內(nèi)的開口 ，在此氧 氣可以和電池的其他電化學(xué)反應(yīng)材料一起反應(yīng)以產(chǎn)生電流。開口也可以 被用于釋放電池放電時(shí)產(chǎn)生的熱量。
因?yàn)楸景l(fā)明的電源是要用于供消費(fèi)者在其日常生活中使用的，有時(shí) 裝置和電源可能會(huì)被臨時(shí)性地在錢包，公文包或衣服口袋內(nèi)存放，所以 電源占據(jù)的總體積需要被最小化。因此殼體占據(jù)的體積相對(duì)于電化學(xué)電 池占據(jù)的體積而言應(yīng)該被最小化。優(yōu)選地，電化學(xué)電池的體積應(yīng)該至少 是電源占據(jù)的總體積的85%。更優(yōu)選地，電化學(xué)電池的體積應(yīng)該至少是 電源占據(jù)的總體積的90%。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，本發(fā)明的電源;故優(yōu)選地設(shè) 計(jì)為包括的電化學(xué)電池具有的外徑不小于電池所插入空腔內(nèi)徑的95%。
下面介紹本發(fā)明的優(yōu)選電源的操作。將具有電連接至單個(gè)陽(yáng)極的第 一端子，電連接至單個(gè)陰極的第二端子，和不變的低于1.90V的開路電 壓的主(不可再充電的)電池穿過(guò)開口插入部分封閉的殼體，殼體包括 印刷電路板和設(shè)置為穿過(guò)殼體的電連接器。在開口上固定有封蓋從而在 電池的第二端子和殼體的導(dǎo)電部分之間提供導(dǎo)電路徑以和印刷電路板 建立起電連接。印刷電路板包括檢測(cè)正確插入并具有最小電壓的電池的 存在的測(cè)量電路。印刷電路板進(jìn) 一 步包括被短時(shí)間點(diǎn)亮以提醒消費(fèi)者電 源正在運(yùn)行的發(fā)光二極管。消費(fèi)者隨后將細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)電的連接器的一段連接 至伸出殼體的電源的電連接器并將細(xì)長(zhǎng)的連接器的笫二端連接至移動(dòng) 電話的充電端口。電源的測(cè)量電路檢測(cè)到存在可以被電源再充電的移動(dòng) 電話之后就激活印刷電路板的增壓電路以將電池的電壓從低于l. 90V增
18加到高于3. OOV或更高。由電源提供的功率被用于再充電移動(dòng)電話的可 再充電電池和/或直接給移動(dòng)電話供電。測(cè)量電路監(jiān)控移動(dòng)電話的電壓， 如果移動(dòng)電話的電壓下降到低于預(yù)定的最小電壓就降低或者停止電源 的輸出。例如，如果移動(dòng)電話的電壓下降到低于第一閾值電壓例如 1.10V,那么就降低電源的輸出。當(dāng)移動(dòng)電話的電壓下降到低于第二閾 值電壓例如0.60V，那么電源的輸出就被降低為O.OV。
下面參照?qǐng)D7,便攜式電源700具有頂部702,底部704，前部706， 后部708，以及第一側(cè)面710和笫二側(cè)面712。因?yàn)殡娫?00是便攜式 的，上述說(shuō)明是為了提供一種一致的參考框架用于介紹電源700自身而 不應(yīng)該對(duì)應(yīng)于用戶的參考框架或者外界其他方式的參考框架。如圖7所 示，電源700適于容納兩節(jié)AA型電池。還是如圖所示，電源700具有 的外部尺寸為83. 4mm的長(zhǎng)度x 41ran的寬度x 22. 8mm的深度并且采用具 有基本扁平的前部706和后部708表面的卵形的形狀。
電源700包括可以有利地使用高分子材料例如丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)模制或以其他方式成型的前蓋714，后蓋716，頂蓋718，和底 蓋720。電連接器722例如陰極插頭可以通過(guò)通常位于頂蓋718的頂表 面中心的開口存取。人眼可讀的第一狀態(tài)指示器724a在頂蓋718的第 一側(cè)面710可見。對(duì)應(yīng)的人眼可讀的第二狀態(tài)指示器724b (參見圖9) 類似地在笫二側(cè)面720可見。第一鎖定部件726a被設(shè)置在底蓋720的 前部706。對(duì)應(yīng)的第二鎖定部件726b (在圖7的透視圖中也不可見)被 類似地設(shè)置在底蓋720的后部708。
圖8和圖9分別示出了具有設(shè)為透明以便于圖示的前蓋714的便攜 式電源700的頂部正面透視圖和底部正面透視圖。便攜式電源700包括 適于容納通常為圓柱形的笫一和第二電池的電池容納區(qū)域802。后蓋716 包括面朝前方，基本為弧形的電池支撐件806。前蓋714包括類似的面 朝后方的支撐件。
位于后蓋716邊緣的突起808和凹口 810卡合地連接位于前蓋714 邊緣的對(duì)應(yīng)凹口和突起。更具體地，卡扣和凹口被i殳置為〗更于將蓋部 714, 718組裝為整體部件但是防止被用戶很容易的拆開。
另外參照?qǐng)D11，底蓋720被可移除地連接至電源700以允許用戶插 入和取出電池。底蓋720帶有優(yōu)選相同的鎖定部件726a, 726b,和接觸 部件820。
19鎖定部件726a， 726b包括用戶可操作的致動(dòng)部分812a， 812b，可 以分別通過(guò)底蓋720內(nèi)的無(wú)材料區(qū)域操作。如圖所示，致動(dòng)部分812a， 812b基本與底蓋720的外表面平齊。鎖定部件726a， 726b還包括肩部 1102a，1102b，其具有大于無(wú)材料區(qū)域的尺寸并用于保持鎖定部件726a， 726b在底蓋720內(nèi)的位置。
鎖定部件726a， 726b還包括從底蓋720向上延伸的蓋部接合部分 814a， 814b。蓋部接合部分814a， 814b包括凹口 816a， 816b,無(wú)材料 區(qū)域，擋片，或與位于前蓋714和后蓋716的內(nèi)表面中的對(duì)應(yīng)突起相接 合的類似部件。各個(gè)突起通常具有彎曲或楔形的形狀以使得突起的高度 相對(duì)稍低于各個(gè)封蓋的頂部并相對(duì)稍高于底部。應(yīng)該理解，這樣的設(shè)置 有助于將底蓋720組裝至前蓋714和后蓋716并防止很容易地被拆開， 除非按壓致動(dòng)部分812a， 812b。蓋部接合部分814a， 814b也可以被設(shè) 置用于提供突起以接合蓋部714， 716上對(duì)應(yīng)的凹口或鎖定部分。
接觸部件820由導(dǎo)電的彈性材料例如AISI 302鉻鎳不銹鋼制成。 接觸部件820由通常從底蓋的內(nèi)底面向內(nèi)延伸的凸塊822支撐。桿824 穿過(guò)接觸部件820上對(duì)應(yīng)的孔延伸以幫助定位接觸部件820。桿824可 以以熱壓或其他方式成型以保持接觸部件820就位。其他的緊固方式， 例如卡合地與孔接合的開口柱，機(jī)械緊固部件例如螺栓，粘接劑，和/ 或緊配合方式也都可以使用。
接觸部件820包括與鎖定部件726a, 726b內(nèi)部中對(duì)應(yīng)的凹槽或凹 口接合的鎖片826a， 826b。接觸部件820的彈性性質(zhì)會(huì)將鎖定部件726a, 726b向外壓向底蓋720直到它們各自的肩部1102a， 1102b接觸到其內(nèi) 表面為止。接觸部件820還包括笫一電池觸點(diǎn)828a和第二電池觸點(diǎn)828b 以提供和插入電池容納區(qū)域802內(nèi)的電池端子的電連接。接觸部件的彈 性性質(zhì)用于提供與裝在電池容納區(qū)域802內(nèi)的電池之間可靠的電連接。
如圖所示，底蓋720和相關(guān)部件具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性以使得接觸部件820 可以被安裝在底蓋內(nèi)的兩個(gè)180°旋轉(zhuǎn)相對(duì)的位置中的任意一個(gè)；蓋鎖 726a， 726b是可以互換的。而且，底蓋720可以類似地安裝在電源的兩 個(gè)180°旋轉(zhuǎn)相對(duì)的位置中的任意一個(gè)。這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)特定優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn) 化了電源700上的底蓋720的組裝和安裝。
下面回到圖8和圖9并另外參照?qǐng)D10，頂蓋718包括第一連接部件 902a和第二連接部件902b，分別卡合地連接后蓋716和前蓋714。連接部件902a， 902b優(yōu)選地為楔形以使得頂蓋718在朝向錯(cuò)誤時(shí)無(wú)法被安 裝。更具體地，第一連接部件902a包括基本為正方形的孔來(lái)適于接合 后蓋712內(nèi)表面上對(duì)應(yīng)形狀的突起904a。第二連接部件902b類似地包 括基本為圓形的孔來(lái)適于接合前蓋714內(nèi)表面上對(duì)應(yīng)形狀的突起。各個(gè) 突起904具有基本楔形的形狀以使得突起的高度相對(duì)稍低于各個(gè)封蓋的 頂部并相對(duì)稍高于底部。應(yīng)該理解，這樣的設(shè)置有助于將頂蓋718組裝 至前蓋714和后蓋716并防止被用戶或者其他人很容易地拆開。
頂蓋718上帶有PCB 908。設(shè)置在PCB 908的第一側(cè)面912上的是 第一和第二電池觸點(diǎn)906a， 906b，適于分別和插入電池容納區(qū)域802 內(nèi)的電池的端子電接觸。從前蓋714和后蓋716的內(nèi)表面伸出的電池極 性部件910，防止更靠近第一側(cè)面710設(shè)置的電池以錯(cuò)誤的極性被插入。 更具體地，極性部件910與前蓋和后蓋一起配合以形成孔998，其尺寸 允許所需型號(hào)電池(在圖示的實(shí)施例中為AA型電池)的正極端通過(guò)孔 998伸出以接觸第一電池端子906a?？?98具有小于所需型號(hào)電池外徑 的尺寸以使得負(fù)極端無(wú)法進(jìn)行這種接觸。
PCB 908還帶有供電電路以將電池提供的電能在電源輸出端轉(zhuǎn)化為 所需的電壓和/或電流水平。在一個(gè)實(shí)施例中，供電電路可以基本按照 上述與電路板24和電路300相關(guān)的內(nèi)容工作。但是，如結(jié)合圖7-11的 內(nèi)容所示，電池被成組地電連接。因此，供電電路的輸入電壓通常是提 供給電路板24的電路的電壓的兩倍，所以電路300的操作也應(yīng)該相應(yīng) 地調(diào)整。這樣設(shè)置的一種結(jié)果是電源700可以有利地給GSM移動(dòng)電話和 其他與只能通過(guò)單節(jié)電池有效供電的裝置相比具有相對(duì)較高功率需求 的電子裝置供電。
圖10示出了 PCB 108的第二側(cè)面914，連接器722，光源1001a， 1001b，例如為發(fā)光二極管(LED)，和光導(dǎo)管1002。 PCB 908的第二側(cè) 面914上帶有被電連接至供電電路輸出端的連接器7"。連接器7"被 設(shè)置為在將PCB 908裝入電源700時(shí)與對(duì)應(yīng)的頂蓋724上的開口對(duì)齊以 使得連接器可以從電源外部插拔。與頂蓋718內(nèi)表面中對(duì)應(yīng)的凹槽接合 的鍵部1008a， 1008b防止PCB 908以錯(cuò)誤的朝向被安裝。
如圖所示，連接器722還包括基本為管形或圓柱形的部分1098，該 部分穿過(guò)光導(dǎo)管1002的無(wú)材料區(qū)域。由聚碳酸酯或其他合適的材料制 成的光導(dǎo)管1002的外部具有基本為弓形或弧形的形狀，該形狀通常符合頂蓋718的形狀以使得光導(dǎo)管可以被插入其中。光導(dǎo)管1002的外表 面包括凹槽或狹縫1004與對(duì)應(yīng)的從頂蓋718的內(nèi)表面向內(nèi)突出的凸塊 相接合以幫助正確地定位光導(dǎo)管1002。
被電連接至供電電路以提供電路狀態(tài)指示的光源1001a, 1001b被 設(shè)置為使得當(dāng)PCB 908和光導(dǎo)管1002被裝入電源內(nèi)時(shí)，光源1001a, 1001b與光導(dǎo)管1002對(duì)應(yīng)的光接收部分1006a， 1006b光學(xué)連通。光導(dǎo) 管1002進(jìn)一步與頂蓋718的光傳輸或無(wú)材料區(qū)域?qū)R以給穿過(guò)其中可 見的狀態(tài)指示器724a， 724b提供信號(hào)。另外，光導(dǎo)管1002的部分或全 部的環(huán)形部分1096可以為了可見而被設(shè)置在連接器722的圓柱形部分 1098和頂蓋718對(duì)應(yīng)的無(wú)材料區(qū)域之間。這樣的設(shè)置可以被用于在電源 700的頂部提供額外的人眼可讀的指示。如圖所示，頂蓋718和光導(dǎo)管 1002具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性以使得光導(dǎo)管1002可以被安裝在底蓋內(nèi)的兩個(gè) 180°旋轉(zhuǎn)相對(duì)的位置中的任意一個(gè)。
圖12示出了便于使用旋轉(zhuǎn)鎖定式外部連接器的頂蓋718的可選實(shí) 施例。如上所述，頂蓋718包括與連接器對(duì)齊并提供插口的孔1202。但 是如圖12所示，頂蓋包括位于頂蓋718的頂面上或頂面附近的180°相 對(duì)的支架或凸起部分104a， 1204b，在此孔1202具有相對(duì)較小的直徑。 換句話說(shuō)，頂蓋還包括位于頂蓋718的頂面上或頂面附近的180°相對(duì) 的無(wú)材料區(qū)域1206a， 1206b，在此孔具有相對(duì)較大的直徑。將孔限制為 較小直徑的附加凸起或支架1208a， 1208b被設(shè)置在無(wú)材料區(qū)域1206a， 1206b下方。
對(duì)應(yīng)的外部連接器的一部分殼體具有圖13所示的截面。該殼體包 括尺寸被成型為剛好穿過(guò)無(wú)材料區(qū)域1206a， 1206b的凸起或支架 1302a， 1302b。凸起1302a， 1302b的位置和深度被設(shè)定為使得連接器 可以被插入孔102并旋轉(zhuǎn)以防止外部連接器被從電源700上移除。盡管 附圖中提供了一種90°旋轉(zhuǎn)鎖定的連接器，但是孔和外部連接器也可以 很容易地設(shè)置為提供180°鎖定或其他所需的鎖定方式。這樣的設(shè)置可 以類似地被結(jié)合用于封蓋28。
在一個(gè)實(shí)施例中，前蓋714和后蓋716以及鎖定部件726被設(shè)置為 第一種顏色，而頂蓋718和底蓋720被設(shè)置為第二種顏色。標(biāo)志，說(shuō)明， 附加的裝置圖案或其他類似的內(nèi)容也可以被設(shè)置在殼體的外表面上，例 如通過(guò)貼上另外模制的塑料片。特別是頂蓋718還可以被加工為半透明或透明的。
還有其他的變形也是可能的。例如，電源700可以;陂設(shè)置為容納AAA, C， D,或其他型號(hào)的電池。電源還可以被設(shè)置為容納四塊或更多塊電池， 或者如果導(dǎo)電路徑被設(shè)置在電池的第二端子和PCB 908之間，那還是只 能容納單塊電池。
下面參照?qǐng)D14介紹電源的組裝。在步驟1402中，連接前蓋714和 后蓋716以形成殼體。在圖示的實(shí)施例中，蓋部被卡合在一起以使凸起 808和凹口 810接合。
在步驟1404中，光導(dǎo)管1002和PCB 908 ;故插入頂蓋718。換句話 說(shuō)，頂蓋被設(shè)置在光導(dǎo)管1002和PCB 908上方。注意光導(dǎo)管可以被安 裝在兩個(gè)180°相對(duì)的位置中的任意一個(gè)。但是，PCB是被鍵固定的并 且只能從一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置被插入。
在步驟1408中，頂蓋718被連接至殼體。在圖示的實(shí)施例中，兩 部件被卡合在一起以使得連接部件902接合其對(duì)應(yīng)的突起904。注意頂 蓋718和殼體只能從一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置被連接。
在步驟1406中，鎖定部件726a， 726b和連接部件802被安裝在底 蓋720內(nèi)。桿824可以根據(jù)需要以熱壓或其他方式成型。
在步驟1410中，電池可以被隨意地插入電池容納區(qū)域802。極性部 件910防止被錯(cuò)誤插入的電池的負(fù)極端與電池觸點(diǎn)906a形成電接觸。
在步驟1412中，底蓋720被連接至殼體。注意底蓋720可以被安 裝在兩個(gè)180。相對(duì)的位置中的任意一個(gè)。
底蓋720可以通過(guò)按壓鎖定部件726a， 726b的致動(dòng)部分812a， 812b 直到接合部814a， 814b從其各自的突起脫離并將底蓋720與殼體的其 余部分分離而被拆下。電池可以隨后通過(guò)拆下底蓋所造成的開口而凈皮從 電池容納區(qū)域中取出。
上述的說(shuō)明內(nèi)容只考慮了優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員和制作 并使用本發(fā)明的人員都能夠?qū)Ρ景l(fā)明做出修正。因此，應(yīng)該理解附圖中 示出的和上述介紹的實(shí)施例僅僅是用于說(shuō)明的目的而并不是為了限制 本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍根據(jù)包括等價(jià)原則在內(nèi)的專利法 的法條解釋由下述的權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1、一種電子電路(300)，包括殼體(700)；在所述殼體內(nèi)容納多塊電池(72)的電池容納區(qū)域(802)；測(cè)量所述多塊電池(72)的輸入功率并產(chǎn)生第一信號(hào)的輸入測(cè)量電路(302)；測(cè)量輸出功率消耗量并產(chǎn)生第二信號(hào)的負(fù)載測(cè)量電路(304)；將所述輸入功率轉(zhuǎn)化為所述輸出功率的增壓電路(307)；以及根據(jù)所述第一信號(hào)和第二信號(hào)控制所述增壓電路(307)的控制器(306)。
2、 如權(quán)利要求1所述的電路(300)，進(jìn)一步包括指示所述電路(300 ) 狀態(tài)的指示器(308 )。
3、 如權(quán)利要求2所述的電路(300 )，其中所述狀態(tài)包括負(fù)載(310)的存在。
4、 如權(quán)利要求2所述的電路(300 )，其中所述狀態(tài)包括所述電路 (300 )的充電狀態(tài)。
5、 如權(quán)利要求1所述的電路(300 )，其中所述輸入功率和所述輸 出功率具有不同的電壓。
6、 如權(quán)利要求1所述的電路(300)，其中所述輸入功率具有低于 約1.90伏的電壓而所述輸出功率具有高于約3. OO伏的電壓。
7、 如權(quán)利要求1所述的電路(300 )，其中所述多塊電池(72)包 括第一和第二電池。
8、 如權(quán)利要求1所述的電路(300 ),其中所迷輸出功率被電子裝 置(88)的電池(310)所消耗。
9、 如權(quán)利要求1所述的電路(300 )，其中所述控制器(306 )驅(qū)使 所述增壓電路(307 )以設(shè)定的充電電流和充電電壓提供所述輸出功率。
10、 如權(quán)利要求1所述的電路(300 )，其中所述控制器(306 )驅(qū) 使所述增壓電路(307 )作為恒流電源提供所述輸出功率。
11、 如權(quán)利要求1所述的電路(300 )，其中所述控制器(306 )驅(qū)使所述增壓電路(307 )隨著負(fù)栽(310)的輸出電壓的升高而降低電流。
12、 如權(quán)利要求1所述的電路(300 ),其中所述控制器(306 )驅(qū) 使所述增壓電路隨著所述輸入功率的輸入電壓的降低而降低輸出功率 的電流。
13、 如權(quán)利要求1所述的電路(300)，其中所述控制器(306 )在 所述增壓電路(307 )被禁用時(shí)進(jìn)入低功率模式。
14、 如權(quán)利要求1所述的電路(300 )，其中來(lái)自所述輸入測(cè)量電路 (302 )的所述第一信號(hào)表示所述輸入功率的輸入電壓。
15、 如權(quán)利要求1所述的電路(300 )，其中來(lái)自所述負(fù)載測(cè)量電路 (304 )的所述第二信號(hào)表示消耗電流.
16、 如權(quán)利要求1所述的電路(300 )，其中來(lái)自所述負(fù)栽測(cè)量電路 (304 )的所述第二信號(hào)指示外部裝置(88)的存在。
17、 一種便攜式電池供電電源，包括U)具有第一端和第二端的第一殼體部分，第一端包括第一開口；(b) 第二殼體部分，具有第三端和第四端以及位于其間的電池容 納區(qū)域；(c) 電路板；(d) 由所述電路板攜帶的供電電路，且所述供電電路包括輸入端 和給電池供電裝置提供電能的輸出端；(e) 由所述電路板攜帶并與所述供電電路的輸入端電連通的第一 電池觸點(diǎn)，其中所述第一電池觸點(diǎn)適于和位于所述電池容納區(qū)域內(nèi)容納 的電池的笫一端的端子電接觸；(f) 由所述電路板攜帶并與所述電源輸出端電連通的電連接器， 其中所述電連接器可以通過(guò)所述第一開口連接到所述電源外部；(g) 適于和位于所述電池第二端的端子電接觸的第二電池觸點(diǎn)。
18、 如權(quán)利要求17所述的電源，其中所述第二殼體部分構(gòu)成所述 第二電池觸點(diǎn)和所述供電電路的輸入端之間的至少一部分導(dǎo)電路徑。
19、 如權(quán)利要求18所述的電源，其中所述第二殼體部分由導(dǎo)電材 料制成。
20、 如權(quán)利要求19所述的電源，其中所述第一殼體部分由電絕緣 材料制成。
21、 如權(quán)利要求17所述的電源，其中所述電源包括電絕緣部件，所述第三端包括凹槽，所述電絕緣部件位于所述凹槽內(nèi)，所述電路板與 所述第三端電接觸，且所述絕緣部件允許容納在所述電池容納區(qū)域內(nèi)的 電池的正極端接觸所述第一電池觸點(diǎn)但防止所述電池的負(fù)極端接觸所 述第一電池觸點(diǎn)。
22、 如權(quán)利要求17所述的電源，其中所述電路板包括與所述供電 電路輸入端電連通的導(dǎo)電部件，所述第二殼體部分包括電導(dǎo)線，所述導(dǎo) 電部件與所述電導(dǎo)線電接觸，且所述電導(dǎo)線與所述第二電池觸點(diǎn)電連通。
23、 如權(quán)利要求22所述的電源，其中所述第二殼體部分由導(dǎo)電材 料制成。
24、 如權(quán)利要求17所述的電源，包括螺紋連接至所述第四端的封蓋。
25、 如權(quán)利要求23所述的電源，其中所述第一和第二殼體部分被 螺紋連接在一起。
26、 如權(quán)利要求17所述的電源，其中所述第二殼體部分包括第一 蓋部和卡合地連接至所述第一蓋部的第二蓋部，且其中所述第一殼體部 分被卡合地連接至所述第二殼體部分。
27、 如權(quán)利要求17所述的電源，包括位于所述第一殼體部分內(nèi)的 光導(dǎo)管，且其中所述電路板帶有第一發(fā)光二極管，所述光導(dǎo)管的笫一光 線接收部分與所述發(fā)光二極管光學(xué)連通，且由所述光導(dǎo)管發(fā)出的光線通 過(guò)所述第一殼體部分可見。
28、 如權(quán)利要求27所述的電源，其中由所述光導(dǎo)管發(fā)出的光線通 過(guò)所述第一殼體部分的第一和第二側(cè)面可見。
29、 如權(quán)利要求28所述的電源，其中由所述光導(dǎo)管發(fā)出的光線通 過(guò)所述第一殼體部分的第三側(cè)面可見。
30、 如權(quán)利要求28所述的電源，其中所述電路板帶有第二發(fā)光二 極管且其中所述光導(dǎo)管的第二光線接收部分與所述第二發(fā)光二極管光 學(xué)連通。
31、 如權(quán)利要求17所述的電源，包括由所述電路板攜帶并與所述 供電電路的輸入端電連通的第三電池觸點(diǎn)，且其中所述電池容納區(qū)域適 于容納第二電池。
32、 如權(quán)利要求31所述的電源，包括鎖定地連接至所述第四端的封蓋，且其中所述封蓋帶有所述第二電池觸點(diǎn)。
33、 如權(quán)利要求32所述的電源，包括機(jī)械彈性導(dǎo)電部件和可通過(guò) 所述封蓋操作的用戶可操作鎖定部件，其中所述封蓋帶有所述導(dǎo)電部件 和所述鎖定部件，所述導(dǎo)電部件適于和所述第一和第二電池的端子電接 觸，且所述導(dǎo)電部件將所述鎖定部件壓向所述封蓋外部。
34、 如權(quán)利要求31所述的電源，包括封蓋和由所述封蓋攜帶的導(dǎo) 電部件，其中所述導(dǎo)電部件適于和所述第一和第二電池的端子電接觸， 且其中所述封蓋在第一位置和180°旋轉(zhuǎn)相對(duì)的第二位置被鎖定地連接 至所述第四端。
35、 如權(quán)利要求17所述的電源，包括封蓋以及第一和第二用戶可 操作鎖定部件，其中所述第一鎖定部件可通過(guò)位于所述封蓋第一側(cè)面上 的第一無(wú)材料區(qū)域操作而所述第二鎖定部件可通過(guò)位于與所述第一側(cè) 面相對(duì)的所述封蓋第二側(cè)面上的第二無(wú)材料區(qū)域操作，因此用戶可以選 擇性地將所述封蓋連接至所述笫四端和將所述封蓋從所述第四端移除。
36、 如權(quán)利要求17所述的電源，其中所述第一開口的笫一角部具 有第一直徑而所述第一開口的第二角部具有第二直徑，因此所述開口適 于選擇性地容納對(duì)應(yīng)的用于與其旋轉(zhuǎn)鎖定接合的外部電連接器。
37、 一種便攜式電池供電電源，其中所述電源適于選擇性地容納基 本圓柱形的第一和笫二電池并通過(guò)電連接器給外部的便攜式電池供電 裝置提供電能，所述電源主要包括(a) 鎖定地接合以形成具有電池容納區(qū)域的整體組件的第一，第 二和第三蓋部；(b) 電路板，其中所述電路板帶有供電電路，電連接器，適于和 位于所述第一電池第一端上的端子電接觸的第一電池觸點(diǎn)，以及適于和 位于所述第二電池第一端上的端子電接觸的第二電池觸點(diǎn)；(c) 第四蓋部；(d) 由所述第四蓋部攜帶并適于可移除地將所述第四蓋部連接至 所述整體組件的第一和第二用戶可操作連接部件；(e) 由所述第四蓋部攜帶的機(jī)械彈性導(dǎo)電部件，其中所述機(jī)械彈 性導(dǎo)電部件適于提供分別位于所述第一和第二電池的第二端的端子之 間的電連接，且其中所述機(jī)械彈性導(dǎo)電部件與所述鎖定部件有效機(jī)械連 通。
38、 如權(quán)利要求37所述的電源，包括由所述電路板攜帶的光源。
39、 如權(quán)利要求38所述的電源，包括與所述光源有效連通的光導(dǎo)管。
40、 一種便攜式電池供電電源，包括(a) 第一高分子蓋部；(b) 鎖定地接合所述第二蓋部以形成包括適于容納電池的空腔的 整體組件的第二高分子蓋部；(c) 電路板；(d) 由所述電路板攜帶并具有從電池接收電能的輸入端和給外部 裝置提供電能的輸出端的供電電路；(e) 由所述電路板攜帶并與所述供電電路的輸出端電連通的第一 電連接器，其中所述第一電連接器適于給對(duì)應(yīng)的外部連接器提供可移除 的電連接；(f) 由所述電路板攜帶并與所述供電電路的輸入端電連通的笫一 電池觸點(diǎn)，其中所述第一電池觸點(diǎn)適于提供和位于所述空腔內(nèi)容納的電 池的第一端的端子的電接觸；(g) 鎖定地接合所述整體組件以允許用戶選擇性地處理所述空腔 的第三高分子蓋部；(h) 由所述第三高分子蓋部攜帶的笫二電池觸點(diǎn)，其中所述第二 電池觸點(diǎn)適于提供和位于所述電池第二端的端子的電接觸。
41、 一種組裝電池供電電源的方法，所述方法包括(a) 在第一蓋部?jī)?nèi)安裝可人工操作的笫一和笫二連接部件以及才凡 械彈性導(dǎo)電部件以使得所述導(dǎo)電部件將所述連接部件壓向所述第一蓋部的內(nèi)表面并提供第一電池觸點(diǎn)；(b) 將第二蓋部卡合地連接至第三蓋部以構(gòu)成具有第一端和第二 端以及位于其間的電池容納區(qū)域的殼體；(c) 插入帶有電連接器，第二電池觸點(diǎn)，和從電池接收電能并產(chǎn) 生電源輸出來(lái)給第四蓋部?jī)?nèi)的外部裝置提供電能的電子電路的電路板， 以使得所述電連接器與所述第四蓋部?jī)?nèi)的第一開口對(duì)齊；(d) 將所述第四蓋部卡合地連接至所述殼體的第一端；(e) 使用所述連接部件以可移除地將所述第一蓋部連接至所述殼 體的第二端。
42、 如權(quán)利要求41所述的方法，包括將光導(dǎo)管插入所述笫四蓋部。
43、 一種組裝便攜式電池供電電源的方法，包括(a) 將帶有導(dǎo)電部件，電連接器，第一電池觸點(diǎn)，和從電池接收 電能并產(chǎn)生電源輸出來(lái)給外部裝置提供電能的電子電路的電路板放入 第 一蓋部?jī)?nèi)，以使得所述電連接器與所述第 一蓋部?jī)?nèi)的第一開口對(duì)齊；(b) 將所述第一蓋部連接至具有第一端和第二端以及位于其間的 電池容納區(qū)域的第二蓋部以使得所述導(dǎo)電部件和所述第一殼體的第一 端電接觸；(c )可移除地將帶有第二電池觸點(diǎn)的第三蓋部連接至所述殼體的 第二端。
44、 如權(quán)利要求43所述的方法，其中所述第三蓋部被螺紋連接至 所述第二蓋部。
45、 如權(quán)利要求44所述的方法，其中所述第一蓋部被螺紋連接至 所述第二蓋部。
46、 如權(quán)利要求43所述的方法，包括在連接步驟之前安裝包含無(wú) 材料區(qū)域的絕緣部件，所述無(wú)材料區(qū)域與位于所述第二部件第一端內(nèi)凹 槽中的第一電池觸點(diǎn)對(duì)齊。
全文摘要
公開了一種用于手持式電子裝置(88)例如移動(dòng)電話的便攜式電化學(xué)電源(20)。該電源(20)包括帶有電連接器(86)的殼體(22)，電路板(24)，和位于其中的可移除的電化學(xué)電池(72)。電路板(24)帶有從電化學(xué)電池(72)接收電能并提供電源輸出來(lái)給外部裝置(88)供電的供電電路。
文檔編號(hào)H02J7/00GK101467323SQ200780009840
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者B·加伯, N·魏因施泰因 申請(qǐng)人:永備電池有限公司