电压调节设备以及具有电压调节设备的可再充电电池制造技术

本发明专利技术涉及一种可再充电电池，该可再充电电池包括：电池的外表面，该电池的外表面基本上由下述各者限定：壳体；正端子；和负端子；其中，壳体包括：可再充电电源；可编程控制器；以及电压调节设备，该电压调节设备能够操作地连接至正端子、负端子和电源；其中，电压调节设备包括：电压升压调节器；和至少一个电压传感器，该至少一个电压传感器被配置成将输入电压施加到正端子和负端子，并且被配置成将输入电压的信息转发到可编程控制器；其中，可编程控制器被配置成选择性地启动电压升压调节器来调节用于对电源进行充电的输入电压。节用于对电源进行充电的输入电压。节用于对电源进行充电的输入电压。

【技术实现步骤摘要】
电压调节设备以及具有电压调节设备的可再充电电池
[0001]本申请是申请日为2016年9月08日，申请号为201680065017.2，专利技术名称为“具有电压调节设备的电池”的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种电池，优选为可再充电电池，该电池包括适于提供至少经调节输出电压的电压调节设备。

技术介绍

[0003]全世界几乎每个家庭都需要使用电池。据信，每天每秒钟都卖出总共350个AA电池和150个AAA电池。可购买的家用电池的主要类型是碱性电池、锂电池、镍氢(NiMH)电池和镍镉(NiCD)电池。存在不可再充电的一次电池和能够使用不同形式的电源进行再充电的二次电池。
[0004]碱性一次电池(不可再充电)
[0005]碱性电池是一种取决于锌和二氧化锰(Zn/MnO2)之间的反应的“一次电池”。
[0006]碱性电池成本相对较低，并且贮藏寿命长。此外，它们在低功率设备诸如挂钟和电视遥控器中表现出色。然而，这些类型的电池是需要更频繁地处理的不可再充电/单次使用电池，并且因此在污染方面可能对环境有害。另外，这些类型的电池在高功率设备中不是非常有效。所有不可再充电/单次使用的碱性电池在负载过轻时会降低其输出电压，并且因此产品/设备诸如闪光灯/手电筒和照相机很快失去性能。
[0007]锂一次电池(不可再充电)
[0008]锂电池是以锂金属或锂化合物作为阳极的不可重复使用的(一次)电池。
[0009]这些类型的电池对于高电流设备特别有用。但是，与碱性电池类似，这些电池也是需要更频繁地处理的不可再充电/单次使用的电池，并且因此在污染方面可能对环境有害。此外，在成本方面，这些类型的电池对于不可再充电/单次使用的电池相对昂贵。
[0010]NiMH/NiCd二次电池(可再充电)
[0011]缩写为NiMH或Ni
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MH的镍氢电池是一种使用氢作为吸氢负电极(阳极)处的活性元素的可再充电电池。类似地，镍镉电池(NiCd电池或NiCad电池)是一种使用氧化镍的氢氧化物和金属镉作为电极的可再充电电池。
[0012]这些类型的电池是可再充电的，并因此可以一次又一次地使用，从而在多次使用后节约资金。但是，这些类型的电池具有比不可再充电/单次使用的电池低的输出电压(1.2V)，且因此不适合于所有类型的产品/设备。此外，一些已知的电池具有自放电率。这些类型的普通可再充电电池在负载过轻时也会降低其输出电压。尽管不同品牌的电池具有不同的输出电压降低，但无论使用何种类型或品牌的电池，总体上设备/产品诸如电筒和照相机相对快地失去性能。
[0013]市场上存在可以购买到的每一种均具有内置电压调节器的一些可再充电电池，这些可再充电电池中不允许输出电压在负载过轻时下降并允许恒定的1.5V输出。虽然这可能
看起来有利，但它可能会烧坏许多LED和白炽电筒，因为灯泡通常是在假定电压在电流负载过轻时将会下降的情况下制造的。此外，这些种类的可再充电电池需要特殊/定制的充电器。
[0014]利用普通电池(1.5V的一次性碱性电池、1.5V的一次锂电池以及1.2V的可再充电NiMH电池)，在负载过轻时，即使电池是新的并且充满电时，电压也会略微下降。一些电子器件的设计考虑到了这一点，诸如许多闪光灯，在这些闪光灯中灯泡的额定电压不在1.5V，而是在略微低些的电压，例如1.4V。
[0015]固定的1.5V输出在某些情况下将损坏电子器件。一些电子设备是在假定将使用普通1.5V一次性(一次)电池或1.2V可再充电(二次)电池的情况下构建的。这些电池在负载过轻时非常快地降低输出电压。
[0016]例如，LED和白炽两种的闪光灯灯泡通常不被制造成能够在全1.5V直流(DC)(或者如果使用多个电池时为1.5V的倍数)下操作，而是在1.2V至1.4V之间操作。使用固定的1.5V DC电池会烧坏一些闪光灯灯泡。
[0017]存在的主要技术困难在于设计电子器件，以提供智能调节输出电压并且还感测与电池充电器的连接以及调节输入电压来允许内部电池单元(cell，电池芯)(电源)充电。在电池内具有电子器件通常不是周知的或不是容易的。此外，调节电池中的电压输出或将电路包括在电池内通常是未知的或不是容易的。由于电池在设备中的工作在功能上受尺寸和形状的限制，因此通常难于在不改变电池的尺寸和形状同时还为电池提供高功率容量即不减小电池内电源的尺寸的情况下在电池内装配额外的电子部件。通常难于在电池中添加电子器件同时降低电子器件汲取电池功率的风险。而且，在不需要额外的可移除或可移动部件或特定适配器/连接器来对电池再充电的情况下控制电池的充电以允许使用多个再充电设备进行再充电通常是未知的。还可能存在的技术困难在于对电子器件优化和小型化使得它能够装配到较小的电池(诸如AA和AAA电池)中而不占太多空间，电子器件所占的空间越大，用于电源(诸如锂离子电池单元)的空间就越少，并且因此电池容量越低。
[0018]US 8,314,590和US 7,633,261 B2二者均公开了具有固定电压输出的电池。但是，它们未公开任何提供或可以提供智能可变输出的电池。
[0019]US 8,314,590公开了需要使用USB连接进行充电的电池。类似地，CN201174405公开了需要特定专用电池充电器的电池。此外，这些文献未公开可以提供智能可变输出的电池。
[0020]需要一种通过用微电子器件调节电源(诸如3.7V内部锂离子电池单元)来工作的电池，以提供合适的电压输出，使得用户的使用电池的设备/产品将具有持续的高性能(并且在可再充电电池的情况下，持续的高性能，直到电池需要再充电)。此外，如上所述，如果电池的输出电压没有被调节，而是被设定为恒定的1.5V，那么产品/设备诸如电筒可能被烧坏，因此还需要一种电池，该电池允许在一定范围内调节输出电压，最优选地为在1.25V至1.5V之间进行调节，从而消除或至少降低产品/设备诸如电筒被烧坏的几率。此外，在一种选项中，需要具有调节输入充电电压的电子器件的电池，使得可以使用现有的NiMH/NiCd电池充电器对电池充电。
[0021]本专利技术的目的
[0022]本专利技术的目的在于提供一种改进的电池，该改进的电池将以简单而有效的方式消
除或最小化一些或所有上述缺点或者将至少为公众提供有用的选择。
[0023]现有参考文件
[0024]在本说明书中所引用的包括任何专利或专利申请的所有参考文件都通过引用并入本文。未承认任何参考文件构成现有技术。参考文件的讨论陈述了这些参考文件的作者所声称的内容，并且申请人保留质疑(challenge，挑战)所引用文献的准确性和相关性的权利。将清楚地理解，虽然可以在本文引用许多现有技术出版物；但是在新西兰或任何其他国家中该参考文件不构成承认这些文献中的任何文献形成本领域公知常识的一部分。
[0025]定义
[0026]可以知道，术语“包括(comprise)”在不同的范围内可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：所述电池的外表面，所述电池的所述外表面基本上由下述各者限定：壳体；正端子；和负端子；其中，所述壳体包括：可再充电电源；可编程控制器；以及电压调节设备，所述电压调节设备能够操作地连接至所述正端子、所述负端子和所述电源；其中，所述电压调节设备包括：电压升压调节器；和至少一个电压传感器，所述至少一个电压传感器被配置成将输入电压施加到所述正端子和所述负端子，并且被配置成将所述输入电压的信息转发到所述可编程控制器；其中，所述可编程控制器被配置成选择性地启动所述电压升压调节器来调节用于对所述电源进行充电的所述输入电压。2.根据权利要求1所述的可再充电电池，还包括能够操作地连接至所述可编程控制器的通路电路。3.根据权利要求2所述的可再充电电池，其中，所述可编程控制器被配置成在所述可编程控制器确定所述输入电压适合用于对内部电源进行充电时选择性地启用所述通路电路。4.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，所述电压调节设备还包括能够操作地连接至所述可编程控制器的电流传感器。5.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中，所述电流传感器被配置成检测与电池充电器的连接。6.根据权利要求5所述的可再充电电池，其中，所述电流传感器被配置成检测下述中的两种或更多种：i)在产品/设备中的所述电池的使用期间从所述电池汲取的电流；ii)在所述电池的放电期间从所述电源汲取的电流；以及iii)对所述电源进行充电的电流。7.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，所述电压调节设备还包括至少一个调节器，所述至少一个调节器被配置成：在所述输入电压不被施加到所述电池的所述端子时将所述电池的输出电压调节到编程可变的水平。8.根据权利要求7所述的可再充电电池，其中，所述至少一个调节器是降压调节器或线性调节器。9.根据权利要求7所述的可再充电电池，其中，所述编程可变的水平是在1.2V与1.5V之间。10.根据权利要求7所述的可再充电电池，其中，所述控制器被配置成在所述电源的电压下降至预定水平时提供较低的输出电压。11.根据权利要求1所述的可再充电电池，还包括电压水平指示器，所述电压水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁，
申请(专利权)人：伏特技术有限公司，
类型：发明
国别省市：