带有可充电电池和能计算及指示设备的剩余使用次数装置的设备制造方法及图纸

技术编号:2637924 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种设备,包括:可充电电池(B);一个负载(MR);用于在使用期间把负载(MR)接到电池(B)上的装置;用于对电池(B)充电的装置(PS);用于监测电池(B)充电状态并产生一个表示电池(B)中剩余电量的信号的装置(MC、PS), 其特征在于该设备还包括:用于测量在一次使用期间由电池(B)流入负载的使用电量的装置(RS、VFC);用于对使用次数进行计数的装置(MC、S);用于计算在历次使用期间所消耗的总电量的第一装置(MC);用于从总的电量和使用次数计算出平均一次使用的耗电量的第二装置(MC);用于根据电池(B)中剩余的电量和平均使用耗电量而计算剩余使用次数的第三装置(MC);以及用于显示剩余使用次数的装置(D)。(*该技术在2016年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设备,它含有可充电电池;一个负载;用于在使用期把负载接到电池的装置;向电池充电的装置;监测电池的充电状态并产生表示电池中剩余电量的信号的装置。这样的一种设备,特别是一种剃须刀,是已知的并由飞利浦电子公司以型号HS990而出售。这种剃须刀含有一个向马达供电的可充电电池和一个液晶(LCD)显示器,以指示在电池放完电之前剩下的剃须时间。在这个设备中电池内可供使用的电量是根据由马达所消耗的电流的持续时间和电流数值而被计算得出的。先计算出每次剃须期间的平均电流,然后剩余的(电池)容量被由计算所得的平均消耗电流相除从而得到剩下的剃须时间的预期值。显示器向剃须刀的用户显示在电池耗尽之前的“剩下的分钟”数。实际上剃须刀的使用者并不总是能够判断显示器所指示的剩下的分钟数是否足够供下一次剃须之用。本专利技术的目的是提供一种设备,它带有改进的指示,这种指示和设备的使用方式有更多的相关性。这些和其它一些目的是在如开头的段落所规定的一种设备中实现的,其特征在于,该设备还含有用于测量在一次使用期间从电池流入负载的使用电量的装置;用于对使用次数进行计数的装置;用于计算在历次使用期间所消耗的总电量的第一装置;用于从总电量和使用次数计算出平均一次使用的耗电量的第二装置;用于根据电池中剩余的电量和平均使用耗电量计算出剩余使用次数的第三装置;以及用于显示剩余使用次数的装置。按照本专利技术,每使用一次,例如一次剃须,所用的平均耗电量是由以前历次的使用计算而得的。电池中的实际电量是在电池的充电和放电期间被监测的。从实际电量和每次的平均耗电量可以计算并显示一个数,这个数就表明了在电池耗尽之前剩余的使用次数。剃须刀的使用者一般是不去注意每次剃须的持续时间的,但是他非常熟悉他自己的使用方式,例如一天一次或一天两次。按照本专利技术的在剃须刀上的“剩余剃须”次数,使得想确定在电池必须重新充电之前该剃须刀还可以用多少次变得容易得多。例如,当用户要进行业务出差时,他可以立即知道剃须刀的电池在其旅途的下一天内是否有足够的电量。这个设备可以是个剃须刀,但本专利技术也可用于其它带有可充电电池的设备中,这些设备都或多或少地具有有规律的使用方式,例如,电动除毛机、电动牙刷、洁齿冲洗机、螺丝刀、电钻、真空吸尘器、搅拌机等等。在这里电池指的是一个或多个单独的可充电电池或电池组。按照本专利技术的设备的一个实施例的特征在于,用于计算的第二装置是这样工作的它把被少于预定时间量所分隔开的多次使用作为单独一次使用来对待。这样就保证了被不使用的短时间所分隔的多次使用可当作是一次单独的使用。这样就可以减少“断续使用”设备对计算使用一次的平均耗电量所造成的影响。在一个实施例中平均耗电量的计算还可进一步改善,这种实施例的特征在于,用于计算的第二装置能够忽略其使用时间比某个最小时间短的使用和/或用于计算的第二装置能够忽略其使用时间比某一最大时间长的使用。在这种情况下,异常短或长的使用期就不再包括在平均电量消耗的计算之中。按照本专利技术的一种实施例的特征在于,在电池充电期间;用于计算的第三装置能够借助利用最近计算所得到的平均一次的耗电量,根据减掉安全电量裕量后的剩余电量来计算剩余的使用次数。由于每次使用的平均耗电量可能会随时间改变,计算的剩余可用次数就按在电池再充电后可得到的最新数据予以更新。以这种方式所得的剩余可用次数总是可以适用于设备的改变的使用方式。该电量裕量提供了内在的安全性,它可以防止未曾预料到的出现电池耗尽的情况。按照本专利技术的设备的另一种实施例的特征在于,在使用期间,用于计算的第三装置能够借助利用电池在上一次充电期间所用的平均每次使用的耗电量根据剩余的电量来计算剩余使用次数的一个上限值。这个上限值可以在最新的每次使用的平均耗电量偏离了在电池上一次充电期间所使用的每次使用的平均耗电量的情况下防止不正确的计算。电池可以在任何合适的方式下充电。然而,对电池充电状态的监测在一种实施例中可得到简化,这种实施例的特征在于,对电池充电的装置包括一个恒流源以便以恒定电流向电池充电。通过用恒定电流向电池充电,电池中累积的电量可以很容易地通过对于以恒定电流流入电池的持续时间进行计数而被计算。本专利技术的上述目的和特性从以下参考附图对优选实施例所作的描述而变得更加明显,在这些图中附图说明图1表示按照本专利技术的设备的电子电路方块图;图2表示按照本专利技术的剃须刀;图3表示说明按照本专利技术的设备的工作流程图的一部分;图4表示说明按照本专利技术的设备的工作流程图的一部分;图5表示说明按照本专利技术的设备的工作流程图的一部分;图6表示说明按照本专利技术的设备的工作流程图的一部分。图1表示按照本专利技术的设备的功能方块图。这个设备,作为一个例子,是一个可充电的剃须刀,但同样也可以是其它的可充电设备,例如电动除毛机、电动牙刷、洁齿冲洗机、螺丝刀、电钻、真空吸尘器、电动搅拌机等。这些设备有一个共同点,就是,它们以“使用期”的方式被使用而中间由不使用的间歇所隔开。例如,剃须一般是每天使用一次;所以它的间歇接近于一天。电动螺丝刀通常是以一系列短暂使用期被使用,而以较短的间隙分隔开。所以,上述各种设备都有其典型的使用方式。每一使用期所消耗的能量数对于同一设备整体的各单个抽样而言可根据使用者的需要和行为而有很明显的变化;但是对每一种抽样而言每次使用所需能量却只有很小的变化,因为使用者都有规律性的使用方式。图1所示的剃须刀含有一个可充电电池B,它由电池PS所充电。电池经过一个串联电阻RS向马达MR提供电流。电子开关ES在微控制器MC的控制下把串联电阻RS和马达MR接到电池B,微控制器则根据一个通/断开关S而动作。微控制器MC把数据送到显示器D,例如液晶显示器(LCD)。微控制器MC有一个时间基准,例如一个时钟振荡器OSC,长度为ΔT的基本时间单元就从那里得出。当电子开关ES闭合时,马达电流流经串联电阻RS,造成在这一电阻上的电压降,这个电压降是和马达电流成正比的。在串联电阻RS上的电压由一个压频转换器VFC转换成一系列的脉冲,其重复频率正比于马达电流。微控制器MC对每时间单元内的脉冲进行计数。送到微控制器MC的每个脉冲相当于流经马达MR的一定数量的电量ΔQ。压频转换器的一个例子可从美国专利第5,144,218号中找到。在充电时电源PS向电池B提供一个恒定电流直到电池B充满或直到充电被中断为止。电源PS和微控制器MC相互通信,使得微控制器MC能够通过对充电时间进行计数而追踪由电源PS提供给电池B的电量。电源PS可以是市场上可得到的任何合适的开关型恒流电源或上述的HS990型剃须刀上的电源。当马达MR运转时微控制器MC根据在一次剃须期间所消逝的时间单元ΔT和所消耗的电量单元ΔQ而计算所消耗的电量。在经过一定次数的剃须后微控制器MC计算每次剃须的平均耗电量和在电池B的剩余电量情况下可能的剩余剃须次数。这个数字以整数形式显示在显示器D上,它表示“剩下的剃须”次数。每次剃须的平均耗电量是这样计算的把一系列剃须时每次剃须所消耗的电量相加,再把累加的总和除以相应的剃须次数。图2表示一个带有通/断开关SW和显示器D的剃须刀。剃须头2由在外壳1内部的马达MR(未示出)所驱动,外壳1还容纳了可充电电池B、电源PS、电子开关ES、串联电阻RS、压频转换器VFO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:O·罗姆霍尔特
申请(专利权)人:皇家菲利浦电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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