可堆叠电池设备及使用方法技术

本公开提供了“可堆叠电池设备及使用方法”。本文提供了一种用于无人机的着陆设备。一种示例性电池总成可包括具有顶表面和底表面的外壳，其中所述外壳的所述底表面具有接收接口，所述接收接口接收相关联物体的第一突出适配器。所述外壳的所述顶表面具有第二突出适配器，所述第二突出适配器与第二电池总成的所述接收接口配合；能量存储单元，所述能量存储单元设置在所述外壳内；锁定机构，所述锁定机构设置在所述外壳内；偏压构件，所述偏压构件使所述锁定机构处于锁定构型；以及控制器，所述控制器具有处理器和用于存储指令的存储器，所述处理器被配置为执行所述指令以致使所述锁定机构移动成解锁构型。

【技术实现步骤摘要】
可堆叠电池设备及使用方法相关申请的交叉引用本公开要求2018年7月19日提交的PCT/US2018/042943的优先权、权益，并且是其部分延续，其要求2017年7月19日提交的美国临时专利申请号62/534,640、2017年7月25日提交的美国临时专利申请号62/536,897和2017年8月10日提交的美国临时专利申请号62/543,883的优先权，所述申请出于所有目的全部特此以引用方式整体并入本文。
本公开涉及可再充电或可插拔电池，并且在一些实施例中涉及包括用于锁定和解锁堆叠电池总成的锁定机构的可堆叠电池设备。
技术介绍
诸如无人机(UAV)或自主汽车的许多系统都依赖于电池或其他可选择性更换的能量存储单元。这些装置中的一些依赖于可再充电电池或利用可插拔电池。需要用户，以便利用新的或最近再充电的电池替换消耗的电池。
技术实现思路
本文提供了一种用于无人机的着陆设备。一种示例性电池总成可包括具有顶表面和底表面的外壳，其中所述外壳的所述底表面具有接收接口，所述接收接口接收相关联物体的第一突出适配器。所述外壳的所述顶表面具有第二突出适配器，所述第二突出适配器与第二电池总成的所述接收接口配合；能量存储单元，所述能量存储单元设置在所述外壳内；锁定机构，所述锁定机构设置在所述外壳内；偏压构件，所述偏压构件使所述锁定机构处于锁定构型；以及控制器，所述控制器具有处理器和用于存储指令的存储器，所述处理器被配置为执行所述指令以致使所述锁定机构移动成解锁构型。附图说明参考附图对详细描述进行阐述。使用相同的附图标记可指示类似或相同的项。各种实施例可利用除了附图中所示的那些之外的元件和/或部件，并且一些元件和/或部件可能不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。在整个本公开中，取决于上下文，单数和复数术语可以可互换地使用。图1描绘其中可实现用于提供本文所公开的系统和方法的技术和结构的说明性架构。图2A描绘处于锁定构型的本公开的基座构件和电池总成的横截面。图2B描绘处于解锁构型的本公开的基座构件和电池总成的横截面。图3A至图3C共同示出根据本公开使用的示例性锁定机构。图4A和图4B共同示出根据本公开使用的另一个示例性锁定机构。具体实施方式概述在一些实施例中，本公开涉及被配置为堆叠在一起并且包括锁定机构的电池总成。在一些情况下，电池总成可包括突出适配器，所述突出适配器与相关联物体(诸如基座构件或另一个电池总成)的接收接口配合。电池总成还可包括接收接口，所述接收接口与相关联物体(诸如基座构件或另一个电池总成)的突出接口配合。所述锁定机构可将两个电池总成固定在一起。在一些实施例中，锁定机构可将电池总成固定到基座构件。在各种实施例中，锁定机构可包括单个叶片或多个叶片，所述多个叶片被布置成形成轴对称锁定构件(例如，可调孔径)。轴对称锁定构件的大小可基于多个叶片的相对移动而改变。这允许轴对称锁定构件扩张或收缩以利用另一个电池总成或基座构件的突出适配器进行锁定或解锁。一些实施例包括基座构件，所述基座构件充当电池总成的充电站。在一些情况下，锁定构件不是轴对称的。基座构件可适于接收本公开的电池总成或电池总成堆叠。例如，基座构件还可包括突出适配器，诸如在电池总成上发现的突出适配器。基座构件还可被配置为使用充电策略来给电池总成堆叠充电。在一些实施例中，多个电池总成可堆叠在一起，并且多个电池总成中的每一个的构造相同。在一个或多个实施例中，UAV可适于从基座构件拾起和放下电池总成。在一个实施例中，UAV可适于利用电池总成中的一者给UAV的主电池或一次电池充电。说明性实施例现在转向附图，图1描绘其中可实现本公开的技术和结构的说明性架构100。说明性架构100可包括基座构件102、一个或多个电池总成(诸如第一电池总成104和第二电池总成106)以及无人机(UAV108)。在一些实施例中，图1的部件可使用网络110进行通信。网络110可包括多种不同类型的网络中的任一种或组合，所述多种不同类型的网络诸如有线网络、互联网、无线网络和其他专用网络和/或公共网络。在一些情况下，网络110可包括蜂窝、Wi-Fi或Wi-Fi直连。现在共同参考图1以及图2A至图2B，基座构件102充当用于给堆叠到基座构件102上的一个或多个电池总成充电的充电站。在一些实施例中，基座构件102可包括支撑轴112和基座控制器114。支撑轴112可包括具有第一突出适配器116的终端。在各种实施例中，基座构件102可与电源118耦接。在一个实施例中，电源118可包括连续公用或基础设施电力。在一些实施例中，电源118包括能量存储装置，诸如电池。在各种实施例中，电源118可包括公用或基础设施电力和能量存储装置两者。在各种实施例中，基座构件102包括板120，所述板120并入充电适配器122。充电适配器122可用于将能量从电源118传递到电池总成。在一个实施例中，第一电池总成104设置在板120上，并且通过充电适配器122从电源118接收电能(参见图2A和图2B)。本文更详细地提供关于第一电池总成104的另外细节。在一个或多个实施例中，支撑轴112包括阻尼器124，所述阻尼器124可减小UAV108在放下或拾起电池总成时所产生的力。阻尼器124可包括弹簧、衬套、缓冲垫或被设计为吸收和阻尼冲击脉冲的任何其他类似的机械或液压装置。在各种实施例中，支撑轴112可伸出或缩回以使第一突出适配器116升高或降低。例如，支撑轴112可使用可伸缩装置来伸出或缩回。在一些实施例中，基座控制器114可包括处理器126和存储器128。存储器128存储可由处理器126执行以执行电池充电过程或方案的指令。当提及由基座构件102或控制器114执行的操作时，将理解的是，这包括由处理器126执行指令。在一些实施例中，基座控制器114可被配置为在后进先充电的基础上给堆叠电池总成充电。例如，当第一电池总成104首先放置到基座构件102上并且第二电池总成106最后堆叠在基座构件102上时，基座控制器114可被配置为在给第一电池总成104充电之前首先给第二电池总成106充电。此外，在一些实施例中，基座控制器114可被配置为致使第一电池总成104(或其他电池总成)锁定或解锁。因此，基座构件102还可包括通信接口115，所述通信接口115允许基座构件102通过网络110发送或接收数据。如将更详细地讨论的，基座构件102可被配置为与电池总成和/或UAV108进行通信。例如，基座构件102可与UAV108进行通信以允许UAV108从基座构件102拾起或放下电池总成。在各种实施例中，第一突出适配器116包括具有侧壁130的基本上圆锥形状的构件。侧壁130通过周向沟槽132细分成两个部分。在一些实施例中，周向沟槽132将侧壁130的第一部分135与侧壁130的第二部分137分开。当然，第一突出适配器116的具体形状和构型可根据设计偏好而变化。因此，虽然示出并描述了大致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池总成，其包括：/n外壳，所述外壳具有第一表面和第二表面，其中所述外壳的所述第二表面包括接收接口，所述接收接口与相关联物体的第一突出适配器配合，进一步地其中所述外壳的所述第一表面包括第二突出适配器，所述第二突出适配器被配置为与第二电池总成的所述接收接口配合；/n能量存储单元，所述能量存储单元设置在所述外壳内；/n锁定机构，所述锁定机构设置在所述外壳内；以及/n控制器，所述控制器具有处理器和用于存储指令的存储器，所述处理器被配置为执行所述指令以致使所述锁定机构与所述第一突出适配器脱离接合以便将所述电池总成从所述相关联物体解锁。/n

【技术特征摘要】
20190913 US 16/570,9801.一种电池总成，其包括：
外壳，所述外壳具有第一表面和第二表面，其中所述外壳的所述第二表面包括接收接口，所述接收接口与相关联物体的第一突出适配器配合，进一步地其中所述外壳的所述第一表面包括第二突出适配器，所述第二突出适配器被配置为与第二电池总成的所述接收接口配合；
能量存储单元，所述能量存储单元设置在所述外壳内；
锁定机构，所述锁定机构设置在所述外壳内；以及
控制器，所述控制器具有处理器和用于存储指令的存储器，所述处理器被配置为执行所述指令以致使所述锁定机构与所述第一突出适配器脱离接合以便将所述电池总成从所述相关联物体解锁。


2.根据权利要求1所述的电池总成，其中所述第一突出适配器包括侧壁与沟槽。


3.根据权利要求2所述的电池总成，其中所述第一突出适配器的所述锁定机构包括滑动到所述沟槽中的锁定元件。


4.根据权利要求2所述的电池总成，其中所述锁定机构包括多个锁定元件，其中所述多个锁定元件中的第一锁定元件与耦接到所述控制器的致动器相关联，所述致动器被配置为使所述多个锁定元件中的所述第一锁定元件在锁定位置与解锁位置之间平移。


5.根据权利要求4所述的电池总成，其中所述锁定机构包括多个锁定元件，其中所述多个锁定元件以这样的方式耦接，其方式为使得所述致动器使所述多个锁定元件中的所述第一锁定元件平移致使所述多个锁定元件中的其余锁定元件平移。


6.根据权利要求5所述的电池总成，其中所述锁定机构包括多个锁定元件，所述多个锁定元件布置在所述外壳内以形成锁定构件，其中所述控制器被配置为致使所述多个锁定元件平移以便使所述锁定构件扩张或收缩。


7.根据权利要求6所述的电池总成，其中所述控制器被配置为致使所述多个锁定元件平移以便使所述锁定构件扩张以接收所述第一突出适配器。


8.根据权利要求7所述的电池总成，其中所述控制器被配置为使所述锁定构件收缩以使其与所述第一突出适配器的沟槽接合，进一步地其中所述控制器被配置为使所述锁定构件扩张以使所述锁定构件与所述沟槽脱离接合。
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【专利技术属性】
技术研发人员：拉吉·索姆谢蒂，凯文·万尼乌兰德，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US