具有识别电路、实时时钟及鉴别能力的充电电池组制造技术

一种用于识别特定电池组（１０）的装置包括至少一个具有特定电阻值的电阻（Ｒ１，Ｒ２……Ｒｎ），以及一个监测单元（１２）用于读出至少一个电阻（Ｒ１，Ｒ２……Ｒｎ）的特定电阻值，从而确定电池（１０）的特殊标识。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电池装置，特别是涉及这样一种电池装置，它具有用于识别特定电池的装置、实时时钟，以及用于鉴别电池的装置。与普通使用的电池相比，充电电池有许多优点。例如，充电电池在大多数应用中具有较低的寿命消耗。然而，充电电池也有一些缺点。例如，每当电池被使用或充电时，在电池内部会发生材料的物质转换。尽管设计者都希望电池内所含材料的分布不随时间而变，但在实际中不可能设计出这种电池。充电循环次数的增加会使电池内部的材料出现不均匀的分布，从而带来故障的风险，例如会导致电池内部的短路。减少电池故障的风险是很重要的，因为任何这种风险都是对电池附近的人员和物质的一种潜在的威胁。当今，电池制造商试图通过过压排气孔，防爆密封等手段来降低风险。一种降低故障风险的方式是在充电电池的寿命范围之内仅允许有限次数的充电循环。换句话说，电池的寿命可以用充电循环次数或最大充电时间来限定。在使用这类电池时，需要考虑环境因素，例如可以用热量来计算可以使用的充电循环次数。Eaves的美国专利第5,136,620号公开了一种用于累加计算电池充电循环的电子计数装置。然而，该计数装置由一个向用户输出计数值的显示器构成。用户必须知道计数值对电池寿命的意义，但没有能使电池所连接的应用电路或充电设备接收这一信息的机构。电池与充电电路的其他现有技术组合是用简单的方式来识别电池的特定等级或系列(参见Patino等人的美国专利5,184,059号和Lee的美国专利5,200,686号)，或是用电池组内部的复杂构造来确保以最佳的方式处理具体的一个电池组(参见Koenck的美国专利第4,553,081号，Soklia的美国专利第5,057,083号，Bauer等人的美国专利第4,965,738号，以及Lemelson的美国专利第4,289,836号)。然而，这些装置没有为每个电池组提供易于产生和识别的高度概率性特征，以便让充电的和/或用电装置有可能识别一个特定的电池。现有充电电池的另一个问题是由非专业厂商制造的电池在市场上的销售而造成的。特别是那些由充电电池供电的便携设备的制造商想要向市场提供他们自己的电池。这是从商业和技术两方面考虑的结果。如果用户从非专业厂家购买电池，由于这种电池不适合原有的电池充电器，有可能不够安全。例如，在美国专利4,593,409号由Miller公开了一种报警和保护电路装置，适合与双向便携式收发信机组合使用，收发信机上设有一个可拆卸的电池组/天线，它包括一个容纳天线设备的电池壳。在电池壳内部封装了一个电路，用于提供指示天线或电池的某些预定参数的信息。收发信机在电池组/天线使用不当的情况下可以用这种信息向用户发出警告。然而，这样做需要提供独立的电路，因而会增加电池组的尺寸和费用。在Burke的美国专利5,248,929号中公开了一种包括电池时间监视器的蜂窝电话，监视器上具有实时时钟。该专利的说明书中使用电池时间监视器向用户提供可视的反馈，指示出蜂窝电话的剩余工作时间量，以便使用户在电池放完电之前能确定下次通话能持续多长时间。然而，这就需要在蜂窝电话内用独立的电路监视电池。另外，由于时钟是由蜂窝电话电路提供的，如果电池完全被放完电了，实时时钟就有可能丧失精确计时的能力。本专利技术克服了上述的缺点。本专利技术的目的是实现对电池组的瞬时识别，并用这种识别来控制对电池的再充电。本专利技术涉及一种电池组，它可以随时识别电池组，并且通过这种识别来控制电池的充电。按照本专利技术，为每个电池组提供一个易于产生和识别的具有高度概率性的特征，使得充电器和/或用电池供电的装置能识别特定的电池。在电池组内还提供了实时时钟。另外，本专利技术还提供了一种电池识别系统，它可以很容易地识别出伪造的电池组。本专利技术提供了一种特定电池组的识别和再充电装置，它包括至少一个一定电阻值的电阻器；监测部分，接至少一个电阻器，供读取至少一个电阻器的一定阻值，从而确定电池组的特定标志；控制部分，根据检测部分控制电池组的再充电操作，具有电池组剩余使用寿命测定器，供根据经监测部分识别过的电池组上进行的充电循环次数据和电池组在各放电循环的放电电平确定电池组剩余的使用寿命；电路部分，接电池组，以便可以对电池组进行再充电；和短接部分，供根据测定部分短接电路部分以防电池组再进入充电状态。本专利技术还提供了一种日期和时间信息提供装置，用以给使用电池组的应用电路提供日期和时间信息，它包括一个实时时钟，设在电池组上；和时钟信息提供部分，用以将实时时钟来的实时时钟信息提供给接电池组的应用电路。按照本专利技术的一个实施例，提供了一种对特定电池组的充电进行控制的装置，该装置包括用于识别特殊电池组的装置，以及监测装置，用于响应上述识别装置，有选择地允许和禁止特定电池组的充电。按照本专利技术的一个实施例，提供了一种能向使用电池组的应用电路提供数据和时间信息的装置，该装置包括设在电池组内的实时时钟，以及用于从实时时钟向电池组所连接的应用电路提供实时时钟信息的装置。按照本专利技术的一个实施例，提供了一种用于控制应用电路操作状态的装置，该装置包括用于验证已连接到应用电路的那个电池组的可靠性的装置，该验证装置包括用于存储电池组和应用电路所具有的预定数学公式的装置；产生随机数字的装置；使用随机数字按照电池组的数学公式计算第一结果的装置；使用随机数字按照应用电路的数学公式计算第二结果的装置；以及用于比较第一结果和第二结果，并且输出一验证信号的装置，该装置还包括一个响应上述验证装置的装置，当验证信号指示出第一结果不等于第二结果时用于把应用电路置于非操作状态。熟悉本领域的人员根据以下结合附图对本专利技术实施例结构的详细描述可以更清楚地认识到本专利技术的其他目的、特征和意图。以下将参照附图用举例的方式对设备的最佳实施例做出详细描述，从中可以看出本专利技术的用途。附图说明图1示出了按照本专利技术一个最佳实施例的电池组的示意性结构；图2示出了用于实施本专利技术一个实施例的流程图；图3A示出了本专利技术另一实施例的实施方案；图3B是沿着图3A中3-3线方向的截面图；图4是本专利技术的又一个实施例；图5是本专利技术再一实施例的示意图；以及图6是用于实施本专利技术一个最佳实施例的流程图。按照本专利技术，在充电电池的寿命期间只允许有限次数的充电循环。如图1所示，按照本专利技术的一个最佳实施例，在充电装置(例如一个未示出的独立充电器)或用电池供电的设备(例如一个未示出的蜂窝电话、寻呼机或是摄像机)中设置监测单元。该监测单元能够识别特定的电池。在识别出一个特殊的电池个体之后，充电装置或用电池供电的装置仅接受有限次数的充电循环。有效循环的次数是根据制造商或独立的实验室做出的测试来确定的。在各种电池型号的循环次数中要考虑到安全系数，这种安全系数可以通过实验数据来选择。为不同电池型号设定有效循环次数的方式是普通技术人员很容易做到的。这种监测电路12的实例之一如图1所示。在每个电池组10中装设N个电阻，N的最小值为1。电阻的范围从0到∞欧姆。如图1所示，电阻R1和R2被连接在电池装置10表面上可以接触到的连接器C1、C2和C3之间。一或多个连接器可以连接到一个以上的电阻或电池的任一其他部分，例如“+”极。这样，一或多个电阻的阻值就可被用做识别特定的个体电池的“指纹”，并且可被用做允许对特定电池组再充电的钥匙。例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特定电池组的再充电控制装置包括： 用于识别特定电池组的装置； 响应上述识别装置的监测装置，用于有选择地允许和阻止对上述特定电池组的再充电，上述监测装置包括确定装置，用于根据由上述监测装置识别的对上述电池组的充电循环次数和上述电池组在每次放电循环中的放电电平来确定上述电池组的剩余使用寿命； 连接到上述电池组的电路装置，用于使上述电池组再充电；以及 用于短路上述电路装置的装置，它响应上述确定装置，用于阻止对上述电池组再充电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1994-3-15 2130731．一种特定电池组的再充电控制装置包括用于识别特定电池组的装置；响应上述识别装置的监测装置，用于有选择地允许和阻止对上述特定电池组的再充电，上述监测装置包括确定装置，用于根据由上述监测装置识别的对上述电池组的充电循环次数和上述电池组在每次放电循环中的放电电平来确定上述电池组的剩余使用寿命；连接到上述电池组的电路装置，用于使上述电池组再充电；以及用于短路上述电路装置的装置，它响应上述确定装置，用于阻止对上述电池组再充电。2．按照权利要求1的装置，其特征在于上述识别装置包括至少一个具有特定电阻值的电阻；以及上述监测装置读出上述至少一个电阻的特定电阻值，从而确定该电池组的标识，并且根据上述标识和上述被识别的电池组的剩余使用寿命有选择地允许或禁止再充电。3．按照权利要求1的装置，其特征在于上述识别装置包括印在上述电池组表面上的特殊图形；以及上述监测装置读出印在上述电池组上的特殊图形，从而确定该电池组的标识，并且根据上述标识和上述被识别电池组的剩余使用寿命有选择地允许或禁止再充电。4．按照权利要求3的装置，其特征在于上述图形是用电阻印剂印刷的。5．按照权利要求1的装置，还包括响应上述确定装置的装置，用于向用户报告上述电池组的使用寿命已接近或达到了终点。6．按照权利要求5的装置，其特征在于上述报告装置包括发光信号、显示或是声音信号。7．按照权利要求1的装置，其特征在于还包括响应上述确定装置的装置，当上述电池组的使用寿命接近或达到终点时，用于阻止被识别电池的进一步再充电循环。8．按照权利要求1的装置，其特征在于还包括指示装置，它响应上述被短路的电路装置，向用户指示上述电池组的使用寿命已接近或达到了终点。9．按照权利要求1的装置，其特征在于上述监测装置包括用于存储上述电池组的充电状态的存储装置；用于向上述存储装置发出上述充电状态信号的装置。10．按照权利要求9的装置，其特征在于上述发出信号的装置设在上述电池组内。11．按照权利要求9的装置，其特征在于上述发出信号的装置设在充电电路内。12．按照权利要求9的装置，其特征在于上述发出信号的装置每当上述电池组被连接到充电电路时就发出上述充电状态的变化信号。13．按照权利要求9的装置，其特征在于上述发出信号的装置在每个充电周期中发出为提供给上述电池组的总电荷量的函数的上述充电状态的变化信号。14．按照权利要求13的装置，其特征在于上述函数是电流乘以时间。15．按照权利要求9的装置，其特征在于上述存储装置包括一个非易失性存储器。16．按照权利要求9的装置，其特征在于上述存储器包括一个需要少量电流的易失性存储器，无论上述电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：NRC莱贝克，MS汉森，P霍尔维斯特，
申请(专利权)人：艾利森公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]