用于电子设备的适配器和混合式电源制造技术

一个混合电源包括一个燃料电池和一个位于所述燃料电池和燃料盒或外部电池之间的接口、和一个切换型ＤＣ／ＤＣ升压型转换器，该切换型ＤＣ／ＤＣ升压型转换器从燃料电池或外部电池接收能量并将能量递送到一个可充电电池。所述混合电源还包括一个燃料电池电流传感器／比较器，被包含在所述ＤＣ／ＤＣ转换器周围的反馈控制环中，其部分控制所述转换器的操作，以在混合电源的燃料电池侧提供恒定放电电流。还公开了一个耦合到ＡＣ电源（如到所述互连的充电器）的适配器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电子设备的适配器和混合式电源
本专利技术涉及便携式电子设备的供电。
技术介绍
便携式电子设备通常是用一次电池或可再充电电池来供电的。便携式电子设备市场的发展以及使用方式的变化为可再充电电源提供了为电子设备供电的机会。虽然一次电池的能量密度较大，但是其内电阻也较大，并且一次电池不那么适用于高消耗(＞0.2C放电速率)的电子设备。可再充电电池可以处理大负载，但是对于许多应用都不具有足够的能量容量。结合在便携式设备的电源中的燃料电池比起传统电池系统承诺了更长的运行时间，这是因为它使用高能含量燃料的能力。目前正在开发几种燃料电池技术以便投放市场用于便携式供电应用，所述燃料电池技术亦即直接甲醇燃料电池(DMFC)和氢PEM燃料电池(H2FC)。这两种燃料电池都要求能够在燃料用尽时将燃料补充到电源中。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面内容，一种适配器包括：包括适当的配对零件的第一构件，该配对零件用于允许所述构件连接到一个互连，该互连以接口方式将电池或燃料源与燃料电池系统相连，以用于为电子设备供电。根据本专利技术的一方面内容，一种适配器包括：第一构件，其包括适当的配对零件，用于允许所述构件连接到一个互连，该互连以接口方式将燃料源与燃料电池系统相连；第二构件，其具有电子元件，用-->于将入射在适配器的输入端处的功率转换为所述构件的间隔开的电池接线端对处的输出功率电平；以及第一对导线，其耦合在第一构件的输入端和第二构件的输出端之间；以及第二对导线，其从第二构件的输入端耦合到电子插头。根据本专利技术的一方面内容，一种混合式电源包括：燃料电池系统和燃料盒或电池之间的接口；以及切换型DC/DC升压型转换器，其耦合到接口，并且接收来自燃料电池或来自连接到所述接口的外部电池的能量，并且被安排为向可再充电电池递送能量，该DC/DC转换器被配置为用于提供来自燃料电池的基本上恒定的耗用电流。根据本专利技术的一方面内容，一种混合式电源包括：燃料电池；燃料电池和燃料盒或外部电池之间的接口；切换型DC/DC升压型转换器，其接收来自燃料电池或连接到所述接口的外部电池的能量，并且被安排为将能量递送到可再充电电池。该混合式电源还包括燃料电池电流传感器/比较器，其被包括在置于DC/DC转换器周围的反馈控制环中，其部分控制转换器的工作，以在混合式电源的燃料电池侧提供恒定的放电电流。根据本专利技术的一方面内容，一种混合式电源包括：燃料电池；可接收燃料盒、电池或电源适配器的互连；可再充电电池；以及DC/DC升压型转换器，其接收来自燃料电池、电池或适配器的能量，并且被安排为将能量递送到可再充电电池。本专利技术的各方面内容提供了用于在燃料盒暂时不可用的情况下操作一个燃料电池混合式供电的设备。这是通过从电池或电池盒向燃料电池混合式系统提供能量来实现的，该电池或电池盒可与设备中的燃料盒空腔互换。插到空腔中的燃料盒或电池将会允许内置的可再充电电池被再充电，并且向所述设备提供电能。然后插入式燃料盒或电池盒可在使用后被更换。此技术允许了适应电池上的不同电压，并且提供了一种非常灵活的方法，以用于利用可装到燃料盒空腔中的任何可用的一次或充电后的二次电池化学物质来向燃料盒混合式电源提供能量。该技术还允许了充电器或其他非便携式电源向设备提供电能。-->例如，适配器可被配置用于允许诸如车辆中常见的点烟器的电源端口，以向设备供电。本专利技术的一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中阐述。本专利技术的其他特征、目的和优点将从描述和附图以及权利要求书中显现出来。附图说明图1是框图。图2A和2B是用于耦合到燃料电池和电子设备的互连结构的透视简图。图3和4是示出电池和燃料盒的典型配置的透视简图。图5和6是基于燃料电池的混合式DC电源的电子电路的示意图。图7是混合式DC电源的控制电路的示意图。图8是混合式DC电源的另一种控制电路的示意图。图9是具有外部AC充电器的基于燃料电池的混合式DC电源的框图。图10是具有另一种外部AC充电器配置的基于燃料电池的混合式DC电源的框图。具体实施方式参见图1，其中示出了带便携式电源的电子设备12(以下称为设备12)。设备12包括壳体11，该壳体11具有用于容纳能量源(未示出)的隔间14以及用于封闭该隔间的门16。设备12还包括置于隔间14中的互连20，其用于以接口方式将电池电源(例如一次电池或二次电池，例如可再充电电池)或提供燃料源(某种形式的氢)的燃料盒连接到燃料电池(未示出)。虽然该门被示为沿隔间与互连20垂直的一侧转动，但是在某些实施例中可能需要从与互连20相反的那一侧接触隔间，以便能够较容易地插入电池和燃料盒。互连20可区分燃料盒和电池。互连20提供了一种方便的技术，-->用于允许以燃料电池供电的设备在燃料盒暂时不可用的情形下工作。互连20允许电源自动检测一个或多个一次电池或充电后的二次电池被插入到燃料盒空腔中。互连20允许一个或多个一次电池或二次电池操作设备，并且允许消费者在暂时没有燃料盒的情况下使用其设备。设备12可以是任何类型的便携式设备，例如移动电话、便携式计算机或音频/视频设备。一般而言，设备12将会包括：可操作部分(未示出)，即设备中提供设备功能的部分；用于向设备提供便携式供电的燃料电池(未示出)；以及互连20，这些部分都被容纳在壳体11内。参见图2A，互连20提供燃料电池22和燃料盒或电池(未示出)之间的接口。接口20具有适当的配对零件(mating fitting)32，用于允许燃料盒(未示出)连接到接口20并且向置于设备12中的燃料电池22递送燃料。配对零件32提供进入燃料接口端口。接口端口32可以是简单的阀，或者仅仅是允许液态或气态燃料通过的进入端口或其他配置，并且能够与燃料盒上的互补端口可靠且防漏地配对。配对零件32允许液态或气态燃料经由外出端口33流进燃料电池22，以使燃料电池能够操作。接口20还包括一对装有弹簧的电池接线端触点34a、34b，该对触点被置于互连20的公共表面上，用于允许与棱柱状电池系统中的电池接线端相接触。燃料电池22接收来自连接到互连20的燃料盒的燃料。燃料电池将燃料转化成电能，这些电能被用于为提供设备12的操作功能的电子电路24供电。电子电路24还可以由连接到互连20的电池来供电。在图2A所示的一个实现方式中，电能是经由从互连20发散出的电连接37a、37b递送的。燃料电池22具有耦合到互连20的电连接39a、39b。图5和6中提供了在电池和燃料电池提供的电能之间进行切换以在连接37a、37b上加电的电路。在图2B所示的另一种实现方式中，来自电池的电能是经由从互连20发散出的电连接37a’、37b’递送的，并且燃料电池22具有耦合到设备电路24的电连接39a’、39b’。在此配置中，如图5和6所示的在电池和燃料电池提供的电能之间进行切换的电路以这种方式被置于设备电路24上。-->虽然互连20被示为拥有从互连20伸出的进入端口32，但是应当理解进入端口可以是接收从燃料盒伸出来的外出端口的孔隙。参见图3，其中示出了燃料盒38和棱柱状电池40。燃料盒38具有与接口20(图2)互补的燃料递送接口，其包括外出端口42，如图所示。棱柱状一次电池或二次电池40具有位于棱柱状封装的同一侧的一对电池接线端44(接触式插孔)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适配器，包括：包括适当的配对零件的构件，所述配对零件用于允许所述构件连接到一个互连，该互连将电池或燃料源与燃料电池系统相接，以用于为电子设备供电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-7-9 10/616,4951.一种适配器，包括：包括适当的配对零件的构件，所述配对零件用于允许所述构件连接到一个互连，该互连将电池或燃料源与燃料电池系统相接，以用于为电子设备供电。2.如权利要求1所述的适配器，其中所述构件上的适当的配对零件包括一对间隔开的电池接线端和一个用于接收燃料电池互连上的进入端口的孔隙。3.如权利要求1所述的适配器，其中所述构件包括电子元件，用于将入射到所述适配器的输入端处的功率转换为所述间隔开的电池接线端对处的输出功率电平。4.如权利要求1所述的适配器，其中所述构件包括耦合到电子插头的导线。5.一种适配器，包括：第一构件，其包括适当的配对零件，用于允许所述构件连接到互连，该互连将燃料源与燃料电池系统相接；第二构件，其具有电子元件，用于将入射到所述适配器的输入端处的功率转换为所述构件的间隔开的电池接线端对处的输出功率电平；以及第一对导线，其耦合在所述第一构件的输入端和所述第二构件的输出端之间；以及第二对导线，其从所述第二构件的输入端耦合到一个电子插头。6.如权利要求5所述的适配器，其中所述构件包括耦合到电子插头的导线。7.如权利要求5所述的适配器，其中所述构件上的适当的配对零件包括一对间隔开的电池接线端和一个用于接收燃料电池互连上的进入端口的孔隙。8.如权利要求5所述的适配器，其中所述构件包括电子元件，-->用于将入射到所述适配器的输入端处的功率转换为所述间隔开的电池接线端对处的输出功率电平。9.如权利要求6所述的适配器，其中所述构件包括电子元件，用于将入射到所述适配器的输入端处的功率转换为所述间隔开的电池接线端对处的输出功率电平。10.一种混合式电源，包括：燃料电池系统和燃料盒或电池之间的接口；以及切换型DC/DC升压型转换器，其耦合到所述接口，并且接收来自燃料电池或来自连接到所述接口的外部电池的能量，并且被安排为向可再充电电池递送所述能量，所述DC/DC转换器被配置为用于提供取自所述燃料电池的基本上恒定的电流。11.如权利要求1所述的混合式电源，还包括：一电路，其被布置为感测何时存在一个跨所述接口的接线端的电压，以在存在外部电池的情况下，电能被从所述外部电池提供到可再充电电池，或者在所述电池不存在的情况下，电能被从燃料电池提供到可再充电电池。12.如权利要求11所述的混合式电源，其中所述电路包括耦在所述燃料电池的输出接线端和所述互连的接线端之间的二极管，其将外部电池连接到所述混合式电源。13.如权利要求11所述的混合式电源，所述电路包括：第一晶体管，其经由电阻器被偏置，以将电能从所述燃料电池引导到负载；以及第二晶体管，其被安排在：如果外部电池被插入，则所述第一晶体管的栅电压将该晶体管断开，从而防止所述燃料电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔丹T布里尔库弗，安德鲁G吉利西斯基，戴维N克莱因，约翰罗通多，
申请(专利权)人：吉莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]