用於不間斷電源的電池裝置和具有這種電池裝置的電子裝置的製作方法
2023-04-30 08:22:51 1
專利名稱：用於不間斷電源的電池裝置和具有這種電池裝置的電子裝置的製作方法
技術領域：
本發明總體涉及用於電子裝置，特別是可攜式電子裝置的電池解決方案(batterysolution) 0更具體地，本發明涉及能夠不間斷地向電子裝置供電的電池裝置。本發明還涉及包括這種電池裝置的電子裝置。
背景技術：
充電電池被廣泛用於向電子裝置，特別是可攜式電子裝置提供電源。圖1示出了這樣一種傳統的充電電池20』，其通常被配置成可裝入電子裝置的電池室。電池20』具有電接觸點22』，用於與電子裝置上的電接口電連接，以便電池20』能夠向電子裝置提供電源。電池20』還可具有其它的結構(例如電池鎖(battery lock)和/或電池室門)，用於當電池20』被裝入電池室後將電池20』保持在電子裝置的電池室的適當位置。由於充電電池的容量有限，因此充電電池需要定期充電以便向電子裝置連續供電。通常有兩種對充電電池進行充電的方法，其中之一是將電池留在電子裝置中，並將該電子裝置與電池充電器連接以對該電子裝置內的電池進行充電。由於該電子裝置被物理地連接到電池充電器上，並與該電池充電器電連接，當用這種充電方法對電池充電時，再以正常的方式在電池充電的過程中使用這種電子裝置是很不方便或受限制的。一種對充電電池進行充電的可供選擇的方法是將電池從電子裝置中取出而在電子裝置的電池室外對其獨立進行充電。通常，當原電池在充電時，可將備用電池使用在電子裝置中以允許該電子裝置繼續運行。這種電池更換操作會導致電子裝置供電的中斷。例如，當從電子裝置中取出原電池時，該電子裝置的供電將被停止，然後該電子裝置會被例如內部保護電路關閉或停機。這種電池更換的結果是，電子裝置所實施的操作被終止。電池更換期間發生的供電中斷妨礙了電子裝置的正常使用，例如，通訊、談話和/或數據傳輸過程的中斷或終止。例如，在一個或更多的應用程式的使用過程中將充電電池從電子裝置中移出時，這種應用程式和設置的結構會丟失。在恢復對該電子裝置供電之後，該電子裝置被重新開啟時，用戶必須重啟這些設置並重新運行該應用程式以獲得相同的結果。
發明內容
本文中所描述的實施例提供了一種用於電子裝置的電池解決方案，該電池解決方案解決了上述的一個或更多的缺陷。更具體地，是提供了一種電池裝置，即使當電子裝置中的充電電池被移除時，該電池裝置也能夠向電子裝置不間斷地供電。根據本文中各種實施例的電池裝置包括主電池(hostbattery)和副電池(main battery),該主電池和副電池中的每一個可操作用於獨立地向電子裝置供電，以便電子裝置能實施其正常的操作。當將副電池從所述電子裝置中移除時，所述主電池保留在所述電子裝置中並能向該電子裝置供電，使得該電子裝置能繼續以其正常的方式運行而不被中斷，從而避免了電源被關閉以及該電子裝置的重啟操作。當副電池與所述電子裝置連接時，該副電池能夠在向電子裝置提供電源的同時對主電池充電。該電池裝置的主電池和副電池能被組裝成一個單元並且可拆卸地安裝在電子裝置中以對其供電。在這種情況下，該電池裝置能夠與傳統電子裝置一起使用，以代替為這種傳統的電子裝置所配置的傳統電池。或者，所述電池裝置的主電池可被製造在電子裝置內，而所述副電池則可被可拆卸地連接到電子裝置。本文中所描述的實施例還提供了一種包括上述電池裝置的電子裝置。該電池裝置的主電池可作為整體部件被製造在所述電子裝置中，而所述副電池則被可拆卸地連接到所述電子裝置。例如，所述副電池可被可拆卸地放置在所述電子裝置的電池室中，以對該電子裝置供電使其實施正常的操作。
參照所附的附圖給出了下面的描述，所述附圖沒有按照繪圖比例繪製，附圖的目的在於給出本發明的原則。在附圖中圖1顯示了用在電子裝置內的傳統的電池；圖2A顯示了包括第一實施例的電池裝置的電子裝置；圖2B是圖2A中的電子裝置的側視圖；圖3A顯示了使用在圖2A中的電子裝置中的電池裝置；圖3B顯示了包括圖3A的電池裝置的主電池的電池外殼；圖3C顯示了圖3A所顯示的電池裝置的副電池；圖3D顯示了被安裝入電池外殼中的副電池；圖4是包括根據本發明的第一實施例所形成的電池裝置的電子裝置的框圖；圖5A顯示了包括第二實施例的電池裝置的電子裝置；圖5B顯示了被安裝入圖5A所顯示的電池裝置中的副電池；圖6是包括根據第二實施例所形成的電子裝置的框圖；圖7A是帶有圖5A所顯示的電池裝置的一種變型的電子裝置的側視圖；圖7B是圖7A所顯示的副電池的一種變型的側視圖；圖8A是電池裝置中的副電池的一種變型的框圖；以及圖8B是電池裝置中的副電池的另一種變型的框圖。
具體實施例方式下面參照附圖描述了電池裝置以及帶有這種電池裝置的電子裝置的各種實施例。在下面的不同實施例的描述中，相同的部件以相同的數字標號表示，並且重複的描述將被省略。圖2A和圖2B顯示了一種電子裝置1，例如便攜的電子裝置，其具有行動電話形式的主體10。雖然該電子裝置I以行動電話形式顯示，但是本文中所描述的各種實施例並不限於使用這種行動電話，而是可應用到其它的電子裝置，該電子裝置包括但不限於帶有或不帶有作業系統的手機、個人數字助理(PDA)、可攜式電腦、平板電腦、筆記本電腦、小筆記本電腦、統一通信設備、視頻會議設備、無線數據收發機、可攜式視頻遊戲機、MP3播放器、數位照相機、攝影機、錄音機、全球定位系統(GPS)、掃描機、或其它使用充電電池的便攜的電子裝置或電子裝置。電子裝置I還具有用於向該電子裝置I供電的電池裝置20，以使該電子裝置能實施其正常的操作，包括在該電子裝置I上執行各種應用程式或者通過網際網路傳輸聲音和數據。該電池裝置20被配置成可拆卸地連接到電子裝置I的主體10上。在一個例子中，該電池裝置20可至少部分地容納並保持在電子裝置I的電池室12內。如果需要，可使用電池蓋來將電池裝置20蓋在和/或保持在裝置I的電池室12內。電池裝置20可以下面描述的各種其它的方法來連接到電子裝置I。根據本文中各種實施例的電池裝置20可包括主電池30和副電池40。該電池裝置20的主電池30和副電池40被配置成相互可分離並可連接至電子裝置I的主體10。所述電池裝置20的主電池30和副電池40中的每一個用於獨立地向電子裝置I提供電源以是該電子裝置執行其正常的運行。例如，電池裝置20的主電池30和副電池40各自獨立地與電池裝置20上的電接觸點22電連接。當電池裝置20被連接至電子裝置I時，該電池接觸點22被電連接至電子裝置I上的裝置接觸點(未顯示)，以便主電池30和副電池40中的一個能向電子裝置I提供電源以使該電子裝置進行其正常的操作。根據本文的各種實施例的一個方面，在缺乏電池裝置20的副電池40的情況下，電池裝置20的主電池30能向電子裝置I提供電源以使該電子裝置充分進行其正常的操作。在一個例子中，在電池裝置20的正常運行期間，當副電池40能從電子裝置I脫離和分離時，所述主電池30保留在電子裝置I內並用於提供電源給電子裝置I以是該電子裝置繼續其正常的運行。例如，主電池30能保持在電子裝置I上運行的所有應用程式的結果。在一個例子中，所述主電池30不向電子裝置I輸出電源，直到所述副電池40被從所述電子裝置I上移除。如此，當副電池40與電子裝置I分離並移除之後，本文中所描述的電池裝置20允許電子裝置I繼續其正常的操作。在一個例子中，當電池裝置20的副電池40被從電子裝置I移除之後，與副電池40相似的備用電池可被用於向電子裝置I提供電源。在這種情況下，在沒有副電池40時，電池裝置20的主電池30可被用於使電子裝置I的正常的運行保持一段足夠的期間，直到備用電池被裝入電子裝置I以對其提供電源。這樣形成的主電池30至少在備用電池40的更換期間能對電子裝置I提供不間斷的電源，避免了電子裝置I的正常操作的中斷。換言之，在將副電池40從電子裝置I移除並且安裝合適的備用充電電池的電池更換過程期間，提供的電池解決方案向電子裝置I提供了連續的、不間斷的電源。如此，在各種電子裝置I的正常運行期間，電池的「熱拔插」得以成為可能。在另一個例子中，可對分離的副電池40進行充電操作。例如，所述分離的副電池40可與充電裝置一起使用，以便對該分離的副電池40進行再充電。一旦充電操作完成，該被再充電的副電池40能夠被再次使用到電子裝置I上以對其進行連續供電。例如，備用電池可從電子裝置I上移除，使得副電池40能夠重新與電子裝置I連接以對其進行供電。在該電池更換工序的過程中，電池裝置20的主電池30用於保持電子裝置I的正常運行，並且避免由電池更換操作所導致的電子裝置運行的中斷。副電池40和備用電池之間的更換和外部電池充電操作一起使得能夠對電子裝置I提供延長的連續的電源供應。根據本文中的各種實施例的另一個方面，當副電池40與主電池30—起使用時，電池裝置20的副電池40能用於向電子裝置I提供電源。在一個實施例中，電池裝置20的副電池40是電子裝置I的主電源。副電池40可被配置成各種形式以有利於簡單並容易地與電子裝置I連接和移除。當被用於向電子裝置I供電時，副電池40能將主電池30從供電電路中斷開，使得主電池30停止向電子裝置I供電。例如，電池開關29可與主電池30電連接，並可用於接通/切斷主電池30。電池開關29既可由用戶手動操作，也可由副電池40觸發。在一個例子中，電池開關29可以是機械操作開關，當副電池40放入或從電子裝置I移除時，所述電池開關可以被接通。當副電池40被連接到電子裝置I以對其進行供電時，該副電池40能將主電池30從供電電路中切斷和斷開。在一個例子中，主電池30的斷開能夠被延遲以確保電池裝置20的副電池40被正確地安裝在電子裝置I中並對該電子裝置進行供電。此外或可供選擇地，當副電池40被連接至電子裝置I並對其進行供電時，電池裝置20被配置成以便副電池40能夠對主電池30進行充電。入下文將要進一步詳細描述的，在各自使用之後，副電池40能夠對主電池充電，以便在下一次電池更換操作期間，使主電池30能獨立地對電子裝置I供電。如此，電池裝置20的主電池30和副電池40都能被充電以對電子裝置I提供連續地、不間斷的電源，以使該電子裝置進行正常的操作。電池裝置20以及其各個部件將會在下面根據各種實施例並參照附圖進一步詳細地描述。圖3A至圖3D顯示了電池裝置20的第一實施例，其中，如圖3A所示，主電池30和副電池40形成了電池組。電池裝置20具有與電子裝置I的主體10上的裝置接觸點電連接的電池接觸點22。在圖3A至圖3D所示的例子中，電池裝置20可包括電池外殼21，該外殼被配置成將主電池30和副電池40連接至電子裝置I的主體10。當電池裝置20被連接至電子裝置I時，電池接觸點22可以形成在電池外殼21上以便於電子裝置I的主體10上的裝置接觸點電連接。電池接觸點22可選擇性地將主電池30和副電池40與電子裝置I連接，以便對該電子裝置提供電源。電池外殼21可用各種方法形成，以將主電池30和副電池40安裝到電子裝置I的主體10上。在一個例子中，電池外殼21能被形成以將主電池30包在其內。這種電池外殼21能被形成為主電池30的延伸。在可選擇的例子中，主電池30能夠從電池外殼21移除和/或分離。安裝在電池外殼21內的主電池30與電池外殼21上的電池接觸點22電連接，以便主電池30能與電子裝置I上的裝置接觸點電連接以對該電子裝置提供供電，從而使電子裝置I能進行其正常的操作。在圖3B所最佳地顯示的一個例子中，電池外殼21具有電池空腔23，副電池40可以被容納和保持在該電池空腔內。通常，電池空腔23能夠被形成為具有與副電池40的形狀和尺寸基本相同的形狀和尺寸，以便在電子裝置I的正常運行期間，副電池40能適當地保持在電池空腔23內。各種保持結構25可設置在電池空腔23內和/或電池外殼上，以便在電池裝置20的正常使用期間協助將副電池40保持在適當位置。在一個例子中，保持結構25位於電池空腔23的側壁以用於與電池裝置20的副電池40上的互補的保持結構接合。電池外殼21配置有內部電接觸點27，該電接觸點與電池外殼21上的電池接觸點22電連接。內電接觸點27也能夠與副電池40上的電池接觸點電連接，以便副電池40能被電連接到電子裝置I上以對其供電。更具體地，內電接觸點27是這樣位於電池外殼21上，以便在副電池40安裝入電池外殼21之後，該內電接觸點27能與副電池40上的電池接觸點電連接。在圖3B所示的例子中，該內電接觸點27形成在電池空腔23的側壁上。當副電池40被置於電池空腔23內時，副電池40上的電池接觸點能與電池空腔23的側壁上的內接觸點27電連接，以便副電池40能對電子裝置I供電以使該電子裝置正常運行。電池裝置20的副電池40可形成為可拆卸地連接到電池外殼21上。在圖3C所示的例子中，副電池40的形狀和尺寸被設置成能適當地裝入電池外殼21的電池空腔23中。副電池40上也可以具有另外的保持結構，來與電池外殼21上的互補的保持結構25相配合以協助將副電池40保持在電池外殼21的電池空腔23內。電池裝置20的副電池40具有電池接觸點42，以便於電池外殼21上的內接觸點27電連接。如圖3B和3D所示，電池外殼21具有電池開關29，該電池開關可通過插入副電池40而被操作，如圖3D所示。在一個例子中，如圖4所示，電池開關29能夠與電池裝置20的主電池30和副電池40形成電連接並它們之間的進行切換。電池開關29既可由用戶手動操作，也可通過電池裝置20的副電池40來觸發。在一個例子中，電池開關29可以是一種機械操作的開關，當副電池40被置於電子裝置I內或從該電子裝置移除時，該開關能夠被打開或關閉。在圖3D所示的例子中，在副電池40被置入電池外殼21的電池空腔23內之前，電池開關29處於「關閉」位置。當電池開關29位於此「關閉」位置時，包含副電池40的供電電路被切斷，而包含主電池30的供電電路被接通。換言之，當電池開關29位於該「關閉」位置時間，電池裝置20的主電池30對電子裝置I供電。如圖3A所示，當副電池40被適當地置於電池外殼21並且與主電池30 —起使用時，副電池40啟動電池開關29使其位於「打開」位置。如圖4所示，當電池開關29位於該「打開」位置時，電池開關29能接通副電池40的供電電路並斷開主電池30的供電電路。此時，電池裝置20的副電池40對電子裝置I供電，而主電池30被切斷並停止對電子裝置I供電。在一個實施例中，提供有時間延遲裝置，以便能延遲主電池30的斷開，從而在主電池30停止對電子裝置I供電之前，使電池裝置20的副電池40能適當地裝入電子裝置I以對其供電。在圖3B所示的例子中，電池開關29位於遠離內接觸點27的位置。例如，內接觸點27和電池開關29分別位於電池外殼21的相對的側壁上。當安裝電池裝置20的副電池40時，副電池40的電池接觸點42能夠在電池開關29被置於「打開」位置而斷開電池裝置20的主電池30之前與內接觸點27接觸。如此，在副電池40開始對電子裝置I供電之後，主電池30能被斷開，以確保對電子裝置I進行連續地、不間斷地供電。如下面的實施例所描述的，其它類型的時間延遲裝置也能被使用以實現相同的目的。此外或可供選擇地，當副電池40被適當地裝入電池外殼21時，電池裝置20的供電電路被配置成以便副電池40能用於對主電池30充電。在一個例子中，主電池30和副電池40相互之間能夠電連接以形成充電控制電路。當副電池40置入電池裝置20並且連接入充電控制電路中時，副電池40能在對電子裝置I進行充電的同時對主電池30進行充電。電池裝置20能以各種方式與電子裝置I的主體10連接。在一個例子中，電池外殼21能被配置成具有適合裝入電子裝置I的電池室12的形狀和尺寸。例如，電池外殼21能具有與用於對電子裝置I供電的傳統的電池相同的尺寸和形狀。如此形成的電池裝置20可具有與傳統的電池組相似的外形，並能夠以與傳統的電池連接到電子裝置I的方式相似的方式連接到電子裝置I的主體10。如此，電池裝置20能被用於代替傳統的裝置電池並能與電子裝置I 一起使用，而不需要對電子裝置I進行改變。可以採用各種鎖定機構來鎖定電池外殼21和/或鎖定電子裝置I的主體10內的電池室12內的電池裝置20。在一個例子中，鎖定機構可以形成為與用於將傳統的電池固定在電子裝置I的電池室12內的機構相似。在另一個例子中，電池外殼21能被形成為固定到電子裝置I的外殼上，或者作為該外殼的一部分。在上面兩個例子中，電池裝置20的主電池30和/或副電池40能被配置成可拆卸地連接到電池外殼21。圖4為包括根據第一實施例形成的電池裝置20的電子裝置I的框圖。在圖4所示的例子中，電子裝置I包括CPU裝置50、供電控制電路51、電源充電控制電路53和電池組電路55。供電控制電路51與CPU裝置50電連接，以便控制對CPU裝置50的供電操作。電源充電控制電路53被電連接至主電池30、副電池40和供電控制電路51，以便控制從外部電源59到主電池30、副電池40和/或CPU裝置50的電池充電操作。在一個例子中，可使用A/C適配器，以在外部電源59和電源充電控制電路53之間進行電連接。電池組電路55被電連接至供電控制電路51以對CPU裝置50提供電源。在一個例子中，電池組電路55通過電池開關29被電連接至供電控制電路51，以便主電池30和副電池40的其中之一能對CPU裝置50供電。當副電池40位於電池裝置20中時，電池開關29能將主電池30與電池充電控制電路57斷開並使電池充電控制電路與副電池40連接，如圖4所示。當副電池40不在電子裝置I中時，電池開關29能將副電池40從電池充電電路57斷開並與電池裝置20的主電池30連接。電池組電路55能配置成包括充電控制電路57，該充電控制電路用於控制主電池30的通過副電池40的再充電操作。在一個例子中，在副電池40被使用在電池裝置20中之後，充電控制電路57能被配置成將主電池30與副電池40電連接。噹噹電池裝置20的副電池40被置入電子裝置I時，該副電池40與充電控制電路57電連接，從而能夠通過充電控制電路57的操作來對主電池30再充電。例如，為了對主電池30充電，充電控制電路57能增加副電池40的輸出電壓。充電控制電路57還能在主電池30的充電過程中監測主電路30的溫度。下面將描述該電池裝置20的使用和操作。首先，電池裝置20能通過各種方式與電子裝置I的主體10連接。例如，電池外殼21能裝入電子裝置I的電池室12內。電池裝置20的副電池40能插入到電池外殼21內的電池空腔23內，以對電子裝置I進行供電。此外，電池裝置20能與電子裝置I電連接以對其進行供電，以便該電子裝置I能進行其正常的運行。例如，電池裝置20可具有電池接觸點22以與電子裝置I上的裝置接觸點電連接。在圖3B所示的例子中，電池接觸點22形成在電池外殼21的側邊上。在電池裝置20的正常運行期間，副電池40與主電池30 —起使用。例如，如圖2A和2B所示，副電池40能插入到電池外殼21的電池空前23中，該電池外殼隨後再插入到電子裝置I的主體10內的電池室12中。在電池裝置20(包括副電池40)被適當地安裝好後，電池裝置20的副電池40能對電子裝置I供電以允許電子裝置I正常運行。在一個實施例中，電池裝置20的副電池40能用於切斷主電池30的充電電路。換言之，電池裝置20的副電池40能在電池裝置20的正常供電操作期間直接對電子裝置I供電。在另一個是實施例中，電池裝置20的副電池40能切斷主電池30的供電電路，使得該主電池30停止對電子裝置I供電。在進一步的實施例中，當副電池40對電子裝置I進行充電時，副電池40能對主電池30充電。當副電池40從電子裝置I中移除時，主電池30被接通並被用於向電子裝置I供電，以便該電子裝置I能連續進行其正常的運行，而不會經歷電源的中斷。在主電池30工作期間，與副電池40相似的備用電池能使用在電子裝置I中來對其進行供電。被移除的副電池40可利用外部電池充電裝置對齊進行電池充電操作。在副電池40被再充電之後，可將該副電池40再次使用到電子裝置I中以對該電子裝置進行充電。如果需要，可將備用電池從電子裝置I中移除並對該備用電池進行充電操作。在這種電池更換操作期間，電池裝置20的主電池30被接通並對電子裝置I進行充電，以便電子裝置I能在不中斷電源的情況下繼續進行其正常的操作。圖5A和圖5B顯示了包括根據第二實施例形成的電池裝置120的電子裝置100。所述電池裝置120包括主電池130，該主電池被製造在電子裝置100的主體10內。在一個例子中，電池裝置120的主電池130能配置成可拆卸地連接到電子裝置100的主體10。在該實施例中，主電池130被配置成直接對電子裝置100供電以使該電子裝置正常運行。在圖7所示的例子中，電池裝置120的主電池130能與電子裝置100的CPU電連接並對其提供能量。不需要使用單獨的電池外殼(例如在上面的第一實施例中所描述的電池外殼21)來將主電池130連接到電子裝置100的主體10。根據第二實施例的電池裝置120還具有副電池40，該副電池形成為可拆卸地與電子裝置100的主體10連接以對其該電子裝置供電。例如，該副電池40能直接置入並保持在電子裝置100的主體10內的電池室12內。在這種情況下，就不需要電池外殼來將副電池40連接到電子裝置100的主體10。副電池40具有電池接觸點42，以用於與電子裝置100的主體10上的裝置接觸點電連接，以便該副電池40能對該電子裝置100進行供電。在一個例子中，電池裝置120的副電池40的形狀和大小能被設置成與傳統電池相似。另外，第二實施例中的電子裝置100具有電池開關29。在一個例子中，電池開關29位於電子裝置100的主體10的電池室12的側壁上。在一個實施例中，電池開關29可形成為裝置接觸點的一部分，以與電池裝置120的副電池40上的電池接觸點42電連接。當副電池40被置入電子裝置100的電池室12中時，該副電池40能啟動電池開關29來切斷主電池130的供電電路，並且接通副電池40的供電電路。如此，副電池40能代替主電池130向電子裝置100進行供電以是該電子裝置正常運行。圖6為包含第二實施例的電池裝置120的電子裝置100的框圖，其中主電池130被製造入電子裝置100中。在一個例子中，充電控制電路57能與電池裝置120的主電池130一起製造在電子裝置100中。在另一個例子中，充電控制電路57能被包括在電池裝置120的副電池40中。在圖5所示的例子中，開關控制電路29』 (而不是在第一實施例中所討論的電池開關29)被提供用來選擇主電池和副電池130，40中的其中一個來對電子裝置I進行供電以使該電子裝置正常運行。在進一步的實施例中，開關控制電路29』能被製造在電子裝置100中。在一個例子中，當電池裝置120的副電池40(參見圖5A和5B)被安裝入電子裝置I來對該電子裝置充電時，開關控制電路29』能工作並將主電池130延遲從供電電路斷開。如圖6所示，開關控制電路29』能通過供電控制電路51選擇性地將主電池130和副電池40電連接至CUP裝置50。在一個例子中，即使在副電池40啟動開關控制電路29』來切斷主電池30之後，開關控制電路29』能延遲斷開主電池130，以便該主電池130能繼續對電子裝置I提供電源。在另一個例子中，在主電池130與供電電路斷開之前，主電池130和副電池40都能同時對電子裝置I供電。同樣地，在副電池40開始對電子裝置I供電之後，開關控制電路29』切斷電池裝置120的主電池130，從而當電池裝置120的副電池40被裝入電子裝置I並對其進行供電時，確保對電子裝置I進行連續地、不間斷地供電。圖7A和7B顯示了圖5A和5B所示的第二實施例的電池裝置120的一種變型120』。在該變型中，電池裝置120』的副電池60被直接置入電子裝置100』的主體10內的電池室12內。在這種情況下，電池外殼是不需要的。在一個例子中，副電池60的電池接觸點62與電子轉至100』的裝置接觸點電連接，以便該副電池60對電子裝置100』進行供電。如圖7A所最佳地顯示的，電池裝置120』的副電池60被設置成延伸超出電子裝置100』的電池室12之外。例如，副電池60具有延伸部分66，該延伸部分延伸到電池室12之夕卜，並與電子裝置100』的主體10部分接觸。與上面的第一實施例所描述的副電池40相比，這種副電池60能夠具有增加的容量。在一個例子中，這種副電池60能形成作為電子裝置100，的擴展電池(extended battery) 圖8A和8B是上面實施例所描述的副電池40的變型40』的框圖。在該變型中，副電池40』可包括多個以並聯方式排列的電池部分40s。電池外殼可被提供並配置成支撐電池部分40s。在一個例子中，這些多個電池部分40s都是相同的，以便它們之間能夠相互替換和/或用其他的相似的方式形成的 備用的電池部分替換。電池部分40s中的每一個能選擇性地與副電池40』的輸出端電連接。副電池40』的輸出端隨後可與副電池40』的電池接觸點42(見圖3C)電連接，從而將選擇的電池部分40s電連接到副電池40』的電池接觸點42。在一個例子中,所述多個電池部分40s中的每一個能夠選擇性地與連接開關48電連接。所述多重連接開關48能被配置成使得這些連接開關48中的每一個能與相應的電池部分40s或者相鄰的連接開關48電連接。如圖8A所示，多重連接開關48中的一個(也就是，位於圖的右側的多重連接開關48)將相應的電池部分40s連接至副電池40』的輸出端。當副電池40』被用於上面的實施例所描述的電子裝置1，100，100』中時，該電池部分40s能對電子裝置1，100，100，供電。此外，所述多重連接開關48中的每一個能選擇性地與不同的電池部分40s連接。例如，位於圖8A右側的連接開關48能將圖8A的右側的第二電池部分40s改變成與副電池40』的輸出端連接。同樣地，其它的電池部分40s也能選擇性地被連接至副電池40』的輸出端以對電子裝置1，100，100』進行供電。所述多重連接開關48可以是繼電式裝置(relay-type device)。在一個例子中，所述多重連接開關48中的每一個能夠與相應的電池部分40s或者相鄰的連接開關48電連接。所述多重連接開關48的操作基於相應的電池部分40s輸出的電池容量或者由電池容量檢測器和電源開關電路49探測到的電池容量而被實施。例如，如果電池容量檢測器和電源開關電路49探測到了具有較高的容量的電池部分40s，那麼測試電路49能產生接通信號以操作相應的連接開關48轉向並與該高容量的電池部分40s電接觸。同樣地，如圖8A所示，該高容量電池部分40s被接通以對電子裝置I供電。如果電池容量檢測器和電源開關電路49探測到了較低容量的電池部分40s，那麼測試電路49能產生斷開信號，以使相應的連接開關48轉換並與相鄰的電池部分40s接觸。如果該相鄰的電池部分40s具有高的容量並且與相應的連接開關48電連接，那麼該相鄰的電池部分40s然後被接通並能對電子裝置I進行供電。如果該相鄰的電池部分40s具有較低的容量，那麼所述相應的連接開關48被轉換到與下一個相鄰的電池部分40s接觸。上述過程在多重連接開關48中的每一個上重複，以便所述電池部分40s能依次被選擇來對電子裝置I進行供電，直到所有的電池部分40s被使用。此時，電池裝置20的主電池30能被啟動以對電子裝置I提供能量。同時，一個或更多電池部分40s能夠從電池裝置40』移除並對其進行再充電操作。一旦被移除的電池部分40s被適當地充好電，就能夠將這些電池部分放回到電子裝置I中以對該電子裝置進行供電。此外或者可選擇地，所述多重電池部分40s中的至少一個可以被從電子裝置1，100，100』中移除，以對其進行再充電操作。在圖8A所示的例子中，提供電路49被提供以用於檢測電池容量並轉換電池部分40s以對電子裝置1，100，100』連續進行供電。電路49可用於檢測電池部分40s的電池容量並確定那些容量較低的電池部分。電路49也能切換到具有充沛容量的電池部分40s以便對電子裝置1，100，100』進行連續供電。然後，具有較低容量的電池部分40可從電子裝置1，100，100』中移除並對其進行再充電操作。其它的充好電的電池部分能被用來代替從電子裝置1，100，100』中移除的電池部分40s。根據圖8A所示的實施例，副電池40』的一個或更多電池部分40s能被用來對電子裝置I進行供電。如果低容量的電池部分40s能夠被充好電的電池部分及時代替，那麼副電池40』能對電子裝置1，100，100』連續地、不間斷地提供能量。在這種情況下，為了預期的目的，電池裝置40的主電池30會被很少地使用，從而變得多餘。圖8A還顯示了，電池部分40s中的每一個能被電連接至充電控制電路部分53s。該充電控制電路部分53s能用於控制從外部電源59至各自的電池部分40s的充電操作。在圖8A所示的例子中，提供有多個充電控制電路部分53s，其能夠控制從外部電源59到各自的電池部分40s的充電操作。圖8B是上述實施例中所描述的副電池40的另一個變型140』的框圖。在圖8B所示的例子中，每個電池部分40s與單獨的電池容量檢測電路49s連接，該電池容量檢測電路用於檢測相應的電池部分40s的電池容量。多重接觸開關48被提供以選擇性地將電池部分40s中的一個電連接到副電池140』的輸出端以與電子裝置I電連接以便對該電子裝置提供能量。例如，多重接觸開關48能轉換到與具有充沛電池容量的電池部分40s電連接，以便對CPU裝置50提供能量(見圖7A和7B)。此外，單個充電控制電路部分可被提供並與多個電池部分40s電連接以控制該電池部分的電池充電操作。本文中所描述的電池解決方案在副電池40，60，40』，140被移除和/或被替換的時候允許電子裝置(例如，移動裝置)連續運行和/或進行網絡通訊。相應地，本文中所描述的實施例使得電池的熱拔插(hot-swap)能為可能並且向電子裝置1，100，100』提供了連續的、不間斷的電源，從而使得用戶能夠連續地操作該電子裝置1，100，100』以在沒有任何電源中斷的情況下進行各種操作。由此，根據上述的優選實施例，儘管本文顯示、描述並指出了本發明的基本的新穎性特徵，但是應當理解的是，在不背離本發明的精神範圍內，本領域的技術人員可以對所示出的裝置的形式和細節以及它們的操作進行各種省略和代替以及改變。例如，明顯可以知道的是，那些以基本相同的手段、具有基本相同的功能來獲得基本相同的效果的元件和/或方法步驟屬於本發明的範圍之內。而且，應當知道的是，根據本發明的任何公開的形式或實施例所描述和/或顯示的結構和/或元件和/或方法步驟可作為一般情況下的設計選擇而被併入任何其它公開的或描述的或暗示的形式或實施例中。因此，本發明以所附的權利要求的範圍來限制。
權利要求
1.一種用於為電子裝置供電的電池裝置，該電池裝置包括 主電池； 副電池；及 電池開關，該電池開關可在主電池和副電池之間切換，並和主電池和副電池中選定的一個電連接，以對所述電子裝置供電； 其中所述主電池和所述副電池可各自獨立地給所述電子裝置供電，使該電子裝置可以進行正常操作； 當副電池對電子裝置供電時，所述電池開關關閉所述主電池。
2.根據權利要求1所述的電池裝置，進一步包括電池外殼，該電池外殼被配置成將主電池和副電池連接到所述電子裝置， 其中，所述電池外殼包括第一電接觸點，該第一電接觸點用於連接到電子裝置上的電接觸點，以及第二電接觸點，該第二接觸點用於與所述副電池上電接觸點連接；並且其中，所述電池外殼上的第一及第二電接觸點相互電連接。
3.根據權利要求2所述的電池裝置，其中，所述主電池被裝入所述電池外殼的至少一部分中，並與該電池外殼是不可分的。
4.根據權利要求2所述的電池裝置，其中，所述電池外殼形成有電池空腔，用於在所述電子裝置的正常操作期間將所述副電池容納和保持在適當位置。
5.根據權利要求4所述的電池裝置，其中，所述電池開關形成在所述電池空腔內，並可通過所述副電池被操作。
6.根據權利要求1所述的電池裝置，進一步包括電連接在所述主電池和所述副電池之間充電控制電路，其中所述副電池可操作用於對所述主電池充電，並在同一時間該副電池對所述電子裝置供電。
7.根據權利要求1所述的電池裝置，進一步包括開關控制電路，其與所述主電池和所述副電池可選擇性地電連接，在所述電池裝置的副電池被裝入電子裝置而對該電子裝置供電之後，所述開關控制電路能使主電池延遲停止對電子裝置的供電。
8.根據權利要求1所述的電池裝置，其中，所述主電池的容量小於副電池容量的約10%。
9.根據權利要求8所述的電池裝置，其中，所述主電池具有的容量約為副電池的容量的 3% -5%。
10.一種用於為電子裝置供電的電池裝置，該電池裝置包括 主電池； 副電池；和 電池開關，該電池開關可在所述主電池和所述副電池之間切換，並且與所述主電池和所述副電池中選定一個電連接以對所述電子裝置供電； 其中所述主電池和所述副電池各自能獨立地對所述電子裝置供電，使得該電子裝置能進行其正常的操作；以及 其中所述副電池能對所述主電池充電，在對主電池充電的同時，該副電池向所述電子裝置供電。
11.根據權利要求10所述的電池裝置，其中，所述副電池包括多個電池部分，當所述副電池被裝入到所述電池裝置中時，所述多個電池部分中的至少一個能被選擇用於向所述電子裝置供電。
12.根據權利要求10所述的電池裝置，進一步包括檢測電池容量和切換電池部分的電路， 其中所述檢測/切換電路被電連接至所述多個電池部分以檢測這些電池部分中的每一個的電池容量；以及 當檢測到其中的一個電池部分的容量較低時，該檢測/切換電路能切換到所述副電池的另一個不同的電池部分。
13.一種電子裝置，包括 裝置主體； 主電池，該主電池被配置成連接到所述裝置主體並且能夠對所述電子裝置供電； 畐IJ電池，該副電池能夠向所述電子裝置供電；以及 電池開關； 其中所述副電池被配置成操作所述電池開關在所述主電池和所述副電池之間切換，並且將所述主電池和所述副電池中選定一個電連接到所述電子裝置以對該電子裝置供電。
14.根據權利要求13所述的電子裝置，其中所述裝置主體具有電池室，並且其中所述主電池製造在所述裝置主體內並位於所述電池室外。
15.根據權利要求14所述的電子裝置，其中所述副電池直接放置和保留在所述電池室裡。
16.根據權利要求14所述的電子裝置，其中所述電池開關形成在所述電池室裡並且可被所述副電池操作。
17.根據權利要求13所述的電子裝置，其中所述副電池可在對所述電子裝置供電的同時為所述主電池充電。
18.根據權利要求13所述的電子裝置，其中所述主電池和副電池具有不同的電池容量。
19.根據權利要求13所述的電子裝置，其中所述主電池具有的容量大約小於所述副電池容量的10%。
20.根據權利要求19所述的電子裝置，其中所述主電池的容量約為所述副電池容量的3% -5%。
全文摘要
本文中所描述的實施例提供了一種用於電子裝置的電池解決方案，其解決了上述的一個或更多的缺陷。更具體地，提供了一種電池裝置，該電池裝置能夠向電子裝置不間斷地提供能量，即使當該電子裝置中的充電電池被移除後也是這樣。根據本文的各種實施例的電池裝置可具有主電池和副電池，它們中的每一個能夠獨立地對電子裝置提供電源，以便使該電子裝置能進行正常運行。當副電池被從電子裝置中移除時，所述主電池保持在電子裝置中，並對該電子裝置供電，從而使得該電子裝置能夠繼續正常地運行而不被中斷，從而避免了切斷電源和重新啟動該電子裝置。當所述副電池與所述電子裝置連接時，該副電池能夠在對該電子裝置進行供電的同時對所述主電池充電。
文檔編號H02J9/06GK103036305SQ201110312568
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者薩爽 申請人:薩爽