專利名稱：具有識(shí)別電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘及鑒別能力的充電電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池裝置，特別是涉及這樣一種電池裝置，它具有用于識(shí)別特定電池的裝置、實(shí)時(shí)時(shí)鐘，以及用于鑒別電池的裝置。
與普通使用的電池相比，充電電池有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，充電電池在大多數(shù)應(yīng)用中具有較低的壽命消耗。
然而，充電電池也有一些缺點(diǎn)。例如，每當(dāng)電池被使用或充電時(shí)，在電池內(nèi)部會(huì)發(fā)生材料的物質(zhì)轉(zhuǎn)換。盡管設(shè)計(jì)者都希望電池內(nèi)所含材料的分布不隨時(shí)間而變，但在實(shí)際中不可能設(shè)計(jì)出這種電池。充電循環(huán)次數(shù)的增加會(huì)使電池內(nèi)部的材料出現(xiàn)不均勻的分布，從而帶來故障的風(fēng)險(xiǎn)，例如會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部的短路。減少電池故障的風(fēng)險(xiǎn)是很重要的，因?yàn)槿魏芜@種風(fēng)險(xiǎn)都是對(duì)電池附近的人員和物質(zhì)的一種潛在的威脅。
當(dāng)今，電池制造商試圖通過過壓排氣孔，防爆密封等手段來降低風(fēng)險(xiǎn)。一種降低故障風(fēng)險(xiǎn)的方式是在充電電池的壽命范圍之內(nèi)僅允許有限次數(shù)的充電循環(huán)。換句話說，電池的壽命可以用充電循環(huán)次數(shù)或最大充電時(shí)間來限定。在使用這類電池時(shí)，需要考慮環(huán)境因素，例如可以用熱量來計(jì)算可以使用的充電循環(huán)次數(shù)。
Eaves的美國專利第5,136,620號(hào)公開了一種用于累加計(jì)算電池充電循環(huán)的電子計(jì)數(shù)裝置。然而，該計(jì)數(shù)裝置由一個(gè)向用戶輸出計(jì)數(shù)值的顯示器構(gòu)成。用戶必須知道計(jì)數(shù)值對(duì)電池壽命的意義，但沒有能使電池所連接的應(yīng)用電路或充電設(shè)備接收這一信息的機(jī)構(gòu)。
電池與充電電路的其他現(xiàn)有技術(shù)組合是用簡(jiǎn)單的方式來識(shí)別電池的特定等級(jí)或系列(參見Patino等人的美國專利5,184,059號(hào)和Lee的美國專利5,200,686號(hào))，或是用電池組內(nèi)部的復(fù)雜構(gòu)造來確保以最佳的方式處理具體的一個(gè)電池組(參見Koenck的美國專利第4,553,081號(hào)，Soklia的美國專利第5,057,083號(hào)，Bauer等人的美國專利第4,965,738號(hào)，以及Lemelson的美國專利第4,289,836號(hào))。然而，這些裝置沒有為每個(gè)電池組提供易于產(chǎn)生和識(shí)別的高度概率性特征，以便讓充電的和/或用電裝置有可能識(shí)別一個(gè)特定的電池。
現(xiàn)有充電電池的另一個(gè)問題是由非專業(yè)廠商制造的電池在市場(chǎng)上的銷售而造成的。特別是那些由充電電池供電的便攜設(shè)備的制造商想要向市場(chǎng)提供他們自己的電池。這是從商業(yè)和技術(shù)兩方面考慮的結(jié)果。如果用戶從非專業(yè)廠家購買電池，由于這種電池不適合原有的電池充電器，有可能不夠安全。
例如，在美國專利4,593,409號(hào)由Miller公開了一種報(bào)警和保護(hù)電路裝置，適合與雙向便攜式收發(fā)信機(jī)組合使用，收發(fā)信機(jī)上設(shè)有一個(gè)可拆卸的電池組/天線，它包括一個(gè)容納天線設(shè)備的電池殼。在電池殼內(nèi)部封裝了一個(gè)電路，用于提供指示天線或電池的某些預(yù)定參數(shù)的信息。收發(fā)信機(jī)在電池組/天線使用不當(dāng)?shù)那闆r下可以用這種信息向用戶發(fā)出警告。然而，這樣做需要提供獨(dú)立的電路，因而會(huì)增加電池組的尺寸和費(fèi)用。
在Burke的美國專利5,248,929號(hào)中公開了一種包括電池時(shí)間監(jiān)視器的蜂窩電話，監(jiān)視器上具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘。該專利的說明書中使用電池時(shí)間監(jiān)視器向用戶提供可視的反饋，指示出蜂窩電話的剩余工作時(shí)間量，以便使用戶在電池放完電之前能確定下次通話能持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間。然而，這就需要在蜂窩電話內(nèi)用獨(dú)立的電路監(jiān)視電池。另外，由于時(shí)鐘是由蜂窩電話電路提供的，如果電池完全被放完電了，實(shí)時(shí)時(shí)鐘就有可能喪失精確計(jì)時(shí)的能力。
本發(fā)明克服了上述的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組的瞬時(shí)識(shí)別，并用這種識(shí)別來控制對(duì)電池的再充電。
本發(fā)明涉及一種電池組，它可以隨時(shí)識(shí)別電池組，并且通過這種識(shí)別來控制電池的充電。按照本發(fā)明，為每個(gè)電池組提供一個(gè)易于產(chǎn)生和識(shí)別的具有高度概率性的特征，使得充電器和/或用電池供電的裝置能識(shí)別特定的電池。在電池組內(nèi)還提供了實(shí)時(shí)時(shí)鐘。另外，本發(fā)明還提供了一種電池識(shí)別系統(tǒng)，它可以很容易地識(shí)別出偽造的電池組。
本發(fā)明提供了一種特定電池組的識(shí)別和再充電裝置，它包括至少一個(gè)一定電阻值的電阻器；監(jiān)測(cè)部分，接至少一個(gè)電阻器，供讀取至少一個(gè)電阻器的一定阻值，從而確定電池組的特定標(biāo)志；控制部分，根據(jù)檢測(cè)部分控制電池組的再充電操作，具有電池組剩余使用壽命測(cè)定器，供根據(jù)經(jīng)監(jiān)測(cè)部分識(shí)別過的電池組上進(jìn)行的充電循環(huán)次數(shù)據(jù)和電池組在各放電循環(huán)的放電電平確定電池組剩余的使用壽命；電路部分，接電池組，以便可以對(duì)電池組進(jìn)行再充電；和短接部分，供根據(jù)測(cè)定部分短接電路部分以防電池組再進(jìn)入充電狀態(tài)。
本發(fā)明還提供了一種日期和時(shí)間信息提供裝置，用以給使用電池組的應(yīng)用電路提供日期和時(shí)間信息，它包括一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘，設(shè)在電池組上；和時(shí)鐘信息提供部分，用以將實(shí)時(shí)時(shí)鐘來的實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息提供給接電池組的應(yīng)用電路。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種對(duì)特定電池組的充電進(jìn)行控制的裝置，該裝置包括用于識(shí)別特殊電池組的裝置，以及監(jiān)測(cè)裝置，用于響應(yīng)上述識(shí)別裝置，有選擇地允許和禁止特定電池組的充電。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種能向使用電池組的應(yīng)用電路提供數(shù)據(jù)和時(shí)間信息的裝置，該裝置包括設(shè)在電池組內(nèi)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，以及用于從實(shí)時(shí)時(shí)鐘向電池組所連接的應(yīng)用電路提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息的裝置。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于控制應(yīng)用電路操作狀態(tài)的裝置，該裝置包括用于驗(yàn)證已連接到應(yīng)用電路的那個(gè)電池組的可靠性的裝置，該驗(yàn)證裝置包括用于存儲(chǔ)電池組和應(yīng)用電路所具有的預(yù)定數(shù)學(xué)公式的裝置；產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字的裝置；使用隨機(jī)數(shù)字按照電池組的數(shù)學(xué)公式計(jì)算第一結(jié)果的裝置；使用隨機(jī)數(shù)字按照應(yīng)用電路的數(shù)學(xué)公式計(jì)算第二結(jié)果的裝置；以及用于比較第一結(jié)果和第二結(jié)果，并且輸出一驗(yàn)證信號(hào)的裝置，該裝置還包括一個(gè)響應(yīng)上述驗(yàn)證裝置的裝置，當(dāng)驗(yàn)證信號(hào)指示出第一結(jié)果不等于第二結(jié)果時(shí)用于把應(yīng)用電路置于非操作狀態(tài)。
熟悉本領(lǐng)域的人員根據(jù)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述可以更清楚地認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的其他目的、特征和意圖。
以下將參照附圖用舉例的方式對(duì)設(shè)備的最佳實(shí)施例做出詳細(xì)描述，從中可以看出本發(fā)明的用途。


圖1示出了按照本發(fā)明一個(gè)最佳實(shí)施例的電池組的示意性結(jié)構(gòu)；圖2示出了用于實(shí)施本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖3A示出了本發(fā)明另一實(shí)施例的實(shí)施方案；圖3B是沿著圖3A中3-3線方向的截面圖；圖4是本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例；圖5是本發(fā)明再一實(shí)施例的示意圖；以及圖6是用于實(shí)施本發(fā)明一個(gè)最佳實(shí)施例的流程圖。
按照本發(fā)明，在充電電池的壽命期間只允許有限次數(shù)的充電循環(huán)。如圖1所示，按照本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，在充電裝置(例如一個(gè)未示出的獨(dú)立充電器)或用電池供電的設(shè)備(例如一個(gè)未示出的蜂窩電話、尋呼機(jī)或是攝像機(jī))中設(shè)置監(jiān)測(cè)單元。該監(jiān)測(cè)單元能夠識(shí)別特定的電池。在識(shí)別出一個(gè)特殊的電池個(gè)體之后，充電裝置或用電池供電的裝置僅接受有限次數(shù)的充電循環(huán)。有效循環(huán)的次數(shù)是根據(jù)制造商或獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室做出的測(cè)試來確定的。在各種電池型號(hào)的循環(huán)次數(shù)中要考慮到安全系數(shù)，這種安全系數(shù)可以通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來選擇。為不同電池型號(hào)設(shè)定有效循環(huán)次數(shù)的方式是普通技術(shù)人員很容易做到的。
這種監(jiān)測(cè)電路12的實(shí)例之一如圖1所示。在每個(gè)電池組10中裝設(shè)N個(gè)電阻，N的最小值為1。電阻的范圍從0到∞歐姆。如圖1所示，電阻R1和R2被連接在電池裝置10表面上可以接觸到的連接器C1、C2和C3之間。一或多個(gè)連接器可以連接到一個(gè)以上的電阻或電池的任一其他部分，例如“+”極。這樣，一或多個(gè)電阻的阻值就可被用做識(shí)別特定的個(gè)體電池的“指紋”，并且可被用做允許對(duì)特定電池組再充電的鑰匙。
例如，若在E-12系列中選擇兩個(gè)電阻，就可以有3,000種具有不同電阻值的組合。這樣就提供了明顯的特征，使充電電路能利用很小的區(qū)別來識(shí)別特定的電池。
在選擇電阻數(shù)量N時(shí)需要考慮幾個(gè)因素。這些因素包括實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及電池用電裝置的使用者沒有得到具有各組電阻值的兩個(gè)以上電池的所需概率。各個(gè)電阻值的最佳范圍是0到100KΩ以及開路電阻。
按照本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，監(jiān)測(cè)電路12包括一個(gè)連接到電阻以及電池裝置的端子單元或連接器C1、C2及C3的模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器14。A/D轉(zhuǎn)換器14的輸出把電阻值的數(shù)字等效值提供給中央處理單元(CPU)16。CPU16被連接到用于存儲(chǔ)與特定電池有關(guān)的再充電信息的存儲(chǔ)單元18。存儲(chǔ)單元18可以是非易失性存儲(chǔ)器，或是由電池組或獨(dú)立的外部電源供電的易失性存儲(chǔ)器。按照一個(gè)實(shí)施例，存儲(chǔ)單元18是一個(gè)易失性存儲(chǔ)器，它需要相對(duì)小的電流，無論電池組的充電狀態(tài)如何，都可以用電池組本身為其供電。
參考電阻值Rref和參考電流Iref的用處是使監(jiān)測(cè)單元12能讀出R1和R2的值，以便識(shí)別特定的電池。具體地說，電流Iref流過Rref、R1和R2，并且用A/D轉(zhuǎn)換器14測(cè)量這些電阻兩端的電壓降。由Rref產(chǎn)生的電壓被輸入A/D轉(zhuǎn)換器14，用于允許監(jiān)測(cè)單元12讀出R1和R2的值，與電池的供電量無關(guān)。
報(bào)警單元20被連接到CPU16，以便通知使用者該電池組已經(jīng)達(dá)到了其使用壽命的終點(diǎn)。報(bào)警裝置20可以是聲音報(bào)警、顯示器、LED、振動(dòng)報(bào)警或是任何其他適用的裝置。
圖2示出了用于實(shí)施本發(fā)明的流程圖，該程序是由CPU16執(zhí)行的。具體地說，把電池插入充電裝置或是用電池供電的設(shè)備(步201)。采用Iref測(cè)量R1和R2的電阻值(步203)，用Iref在串聯(lián)連接的電阻對(duì)R1、R2以及作為分壓電路的電阻Rref中的R1兩端產(chǎn)生一個(gè)可以測(cè)量的電位差(電壓降)。
在步205確定用電阻R1和R2作標(biāo)志的個(gè)體是不是先前識(shí)別過的或是已知的電池。如果不是，就在步206記錄該電池并將其標(biāo)識(shí)存入存儲(chǔ)單元18，并使存儲(chǔ)器18增1以便對(duì)充電循環(huán)計(jì)數(shù)。或者是可以用存儲(chǔ)器18來跟蹤特定電池組經(jīng)歷的總充電時(shí)間。如果在步205中認(rèn)定了特定的電池，步207就判斷該特定電池是否還有有效的循環(huán)。如果有，就在與特定電池相關(guān)的存儲(chǔ)單元18中增加1個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)(步209)。如果沒有有效的循環(huán)，步208就發(fā)出報(bào)警或采用其他方式通知用戶該特定電池的壽命已到。
參見圖1，存儲(chǔ)器18通過跟蹤電池組經(jīng)歷的充電循環(huán)次數(shù)或是總充電時(shí)間來存儲(chǔ)特定電池組的充電狀態(tài)。設(shè)有向存儲(chǔ)器報(bào)告充電狀態(tài)的裝置。如上所述，可以通過對(duì)電池組經(jīng)歷的充電循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)或是跟蹤該電池組經(jīng)歷的總充電時(shí)間來監(jiān)視充電狀態(tài)。信號(hào)裝置22可以如圖1所示設(shè)備在電池組的監(jiān)測(cè)電路中，或是設(shè)在電池充電電路(未示出)中。如果把信號(hào)裝置設(shè)在電池充電電路中，信號(hào)可以由局部獨(dú)立總線或普通的放電線路來傳送。每當(dāng)電池組被連接到電池充電電路時(shí)，信號(hào)裝置22就報(bào)告電池狀態(tài)的變化?；蚴强梢杂眯盘?hào)裝置22根據(jù)在每次充電周期中供給電池組的點(diǎn)電荷量來報(bào)告充電狀態(tài)的變化。具體地說，每當(dāng)電池組被充電時(shí)就監(jiān)視總充電時(shí)間與電池輸入電流的乘積，并且將點(diǎn)數(shù)發(fā)送給存儲(chǔ)器18與先前存儲(chǔ)的充電時(shí)間相加。當(dāng)總充電時(shí)間達(dá)到預(yù)定的最大值時(shí)，就禁止繼續(xù)充電，或是按上述方式向用戶報(bào)警。
按照最佳的實(shí)施例，在步208可以用多種方式為用戶指出電池的使用壽命時(shí)間還剩下幾個(gè)循環(huán)，或是指出電池組的使用壽命已結(jié)束。具體地說，當(dāng)電池組已達(dá)到了該電池組允許的預(yù)定放電循環(huán)次數(shù)時(shí)，或是當(dāng)電池組的總充電時(shí)間已被接近或超過時(shí)，就發(fā)出一種指示。另一種方式是在顯示器(未示出)上向用戶提供信息，指示出電池的壽命已經(jīng)接近終點(diǎn)，從安全角度考慮應(yīng)該丟棄。這種信息可以用顯示器上的發(fā)光信號(hào)、聲音(蜂鳴聲或語音)或是其他任何通常用來發(fā)出信息的方式來提供。還有一種方式是拒絕接受特定的電池個(gè)體，并用上一種方式向用戶提供信息。第三種變更是可以破壞電池組中的某一電路元件，使特定的電池不能再被使用。如果需要，可以把這一結(jié)果的信息提供給用戶。
按照第三種變更，可以用一個(gè)晶體管在電池的“+”和“-”端之間形成短路，使電池組內(nèi)的熔絲熔斷。以下要詳細(xì)說明這一實(shí)施例。
圖3A和3B示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。不使用第一實(shí)施例的電阻，而是把電阻印劑印在電池表面上的專用圖形上。在電池組10外側(cè)可以設(shè)置接觸彈簧30，它接觸電池組表面上的特殊點(diǎn)。按照?qǐng)D2所示的軟件程序，可以用彈簧之間的電阻來識(shí)別和控制特定電池的充電過程。按照這一實(shí)施例，可以用一種條碼或電阻條碼來識(shí)別具體的電池組。
本發(fā)明的又一實(shí)施例沒有用附圖表示，它具有特殊的標(biāo)記，例如磁性標(biāo)記，設(shè)在靠近電池組表面的位置?？梢杂萌魏未琶舾性碜x出磁性標(biāo)記，例如用霍爾元件或是這種元件的陣列向監(jiān)測(cè)電路反饋所需的信息。
按照本發(fā)明的再一實(shí)施例，可以用近乎在觸點(diǎn)圖形中帶有半導(dǎo)體芯片的那種智能卡那樣的小型系列的“靈巧卡”來識(shí)別特定的電池組，例如用愛立信蜂窩電話中使用的那種“SIM”卡。在本例中，至少有兩個(gè)連接器連接到電池組內(nèi)側(cè)的芯片，其中一個(gè)是供電連接器。芯片可以是最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，例如一個(gè)存儲(chǔ)器，最好是一個(gè)非易失性的ROM，或是一個(gè)內(nèi)部有序號(hào)的RAM。
圖4示出了本發(fā)明的又一實(shí)施例，其中的電池組10′包括一個(gè)電路，該電路在達(dá)到或接近預(yù)定充電循環(huán)次數(shù)或是接近或達(dá)到預(yù)定的點(diǎn)充電時(shí)間時(shí)可以禁止對(duì)電池組進(jìn)一步充電，或是用其他方式從安全角度來考慮禁止繼續(xù)充電。如圖4所示，該電路包括一個(gè)用于檢測(cè)電池組10′充電過程的充電檢測(cè)電路43、中央處理單元(CPU)47、存儲(chǔ)器44以及一個(gè)備用電池或電容46。充電檢測(cè)電路43可以由施密特觸發(fā)器或模-數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。存儲(chǔ)器44可以是易失性或非易失性存儲(chǔ)器。如果使用非易失性存儲(chǔ)器，就可以省去備用電池/電容46。在充電檢測(cè)電路43和電池10′之間連接一個(gè)開關(guān)40，開關(guān)40可以采用F ET晶體管42和二極管41。在一個(gè)變更例中可以省去二極管41。當(dāng)CPU47判斷出特定的電池已經(jīng)達(dá)到了其充電容量時(shí)，就發(fā)出信號(hào)關(guān)斷開關(guān)40，開關(guān)40使電池短路，從而禁止繼續(xù)充電。
不難理解，上述實(shí)施方案可以通過把記錄電池的充電狀態(tài)改為記錄其放電狀態(tài)的方式來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的示例，用放電控制方法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明屬于普通技術(shù)人員熟知的范圍。
按照本發(fā)明，如果有必要對(duì)特定的電池保持跟蹤，例如由于制造問題需要對(duì)產(chǎn)自某一特定廠家的所有電池組進(jìn)行檢查，該電路就能夠指示出這些電池組。例如可以在應(yīng)用設(shè)備的顯示器或單獨(dú)的電池組顯示器上向用戶顯示由電阻提供的識(shí)別號(hào)碼。
另外，按照另一實(shí)施例，受到熱應(yīng)力作用后的電池組比適當(dāng)條件下使用的電池組的再充電循環(huán)次數(shù)低，經(jīng)過較低的循環(huán)次數(shù)后就需要更換。在電池組內(nèi)可設(shè)置一個(gè)溫度傳感器用于檢測(cè)是否出現(xiàn)了熱應(yīng)力，并且可以指示給CPU。CPU就可以根據(jù)這種應(yīng)力來控制特定個(gè)體電池所容許的有效再充電循環(huán)次數(shù)。
本發(fā)明的又一實(shí)施例如圖5所示，其中在電池組內(nèi)設(shè)有一實(shí)時(shí)時(shí)鐘。該電路可以把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提供給應(yīng)用設(shè)備，例如是一個(gè)蜂窩電話。可以通過在電池組和應(yīng)用設(shè)備上設(shè)置外部插頭來提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。如果電池組是可充電型的，電池有可能已完全放盡了。這樣就會(huì)使實(shí)時(shí)電路丟失實(shí)時(shí)信息。在這種情況下，不可能從應(yīng)用設(shè)備輸入數(shù)據(jù)和時(shí)間信息。
包括微處理器50、顯示器52以及電壓調(diào)節(jié)器54的蜂窩電話或其他應(yīng)用設(shè)備向電路元件提供一個(gè)恒壓源。晶體元件向?qū)崟r(shí)時(shí)鐘提供32KHz的信號(hào)。圖5所示的電池組包括一實(shí)時(shí)時(shí)鐘45、報(bào)警器58、32KHz晶體、以及一個(gè)算法及邏輯單元(ALU)59，可以用微處理器替代ALU59。
顯示器52可以顯示通過連接到應(yīng)用電路的微處理器50的數(shù)據(jù)線從實(shí)時(shí)時(shí)鐘獲得的時(shí)間和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)線連接到電池組內(nèi)所設(shè)的第一插頭，電池組連接到設(shè)在應(yīng)用電路中的第二插頭(在圖5中用一個(gè)“圓點(diǎn)·”表示)。設(shè)在電池組內(nèi)的一個(gè)內(nèi)置報(bào)警器58例如是一個(gè)振動(dòng)器或蜂鳴器，它可以根據(jù)實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息在預(yù)定時(shí)間被啟動(dòng)。該預(yù)定時(shí)間可以由電池組上的控制板48來設(shè)定(圖4)，或是由電池充電器或應(yīng)用設(shè)備中常用的控制板56來設(shè)定(圖5)。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘還可被用于按照預(yù)定的方式啟動(dòng)或關(guān)斷由電池供電的應(yīng)用設(shè)備。關(guān)斷時(shí)間的預(yù)定可以由電池組上的控制板或是應(yīng)用設(shè)備常用的控制板來完成。應(yīng)用設(shè)備中的微處理器50在實(shí)時(shí)時(shí)鐘達(dá)到預(yù)定時(shí)間時(shí)將應(yīng)用電路置于非操作模式，也就是關(guān)斷應(yīng)用設(shè)備。
按照一個(gè)實(shí)施例，可以用實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制電池組的再充電。具體地說，實(shí)時(shí)時(shí)鐘可以按上述方式提供一種手段，以便對(duì)電池組經(jīng)歷的總充電時(shí)間計(jì)數(shù)。
為電池組本身增加時(shí)鐘可以使本發(fā)明帶來一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，由于時(shí)鐘一直具有電能使時(shí)間在充電期間保持準(zhǔn)確，就可以省去備用電池或電容。如果在電池組和電話或應(yīng)用設(shè)備之間設(shè)有一或多個(gè)外部連接器，應(yīng)用設(shè)備中的微處理器就可以與時(shí)鐘電路相聯(lián)系，從而有可能查詢當(dāng)前時(shí)間、設(shè)定報(bào)警器、以及設(shè)定時(shí)間。這種連接還可以在報(bào)警時(shí)通過時(shí)鐘電路提醒微處理器。
在圖6的流程圖中示出了本發(fā)明的再一實(shí)施例。按照這一實(shí)施例，如圖4所示的電池組的存儲(chǔ)器和CPU可以與應(yīng)用電路(未示出)中的存儲(chǔ)器和CPU結(jié)合使用，以便使電池供電的應(yīng)用設(shè)備或電池充電器能夠從其他某些廠家制造的電池中間辨別出正確的電池。為了防止非專業(yè)廠商復(fù)制這種電子電路，存儲(chǔ)單元44包含有數(shù)學(xué)公式，這種公式也是應(yīng)用電路所知的，并且也存儲(chǔ)在應(yīng)用電路的存儲(chǔ)器中(未示出)。
當(dāng)應(yīng)用電路接通時(shí)，它就從應(yīng)用設(shè)備的存儲(chǔ)器中提取存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)公式(步60)。同時(shí)，電池組10′從電池存儲(chǔ)單元44提取存儲(chǔ)的數(shù)學(xué)公式。由應(yīng)用設(shè)備產(chǎn)生一隨機(jī)碼(步62)。該隨機(jī)碼被用做存儲(chǔ)在電池組及應(yīng)用設(shè)備中的數(shù)學(xué)公式的輸入。在電池組中使用在步62中產(chǎn)生的隨機(jī)碼計(jì)算數(shù)學(xué)公式的第一結(jié)果(步64)。在應(yīng)用設(shè)備中使用步62產(chǎn)生的隨機(jī)碼計(jì)算數(shù)學(xué)公式的第二結(jié)果(步66)。兩個(gè)計(jì)算結(jié)果被提供給應(yīng)用設(shè)備進(jìn)行比較(步68)。如果第一結(jié)果不等于第二結(jié)果，就表示該電池組是一個(gè)偽造的電池組，并將應(yīng)用設(shè)備置于非操作狀態(tài)(步70)。當(dāng)應(yīng)用設(shè)備被置于非操作狀態(tài)時(shí)，其原因可以通過顯示或報(bào)警報(bào)告給用戶。如果第一結(jié)果等于第二結(jié)果，就在步72允許應(yīng)用設(shè)備操作。當(dāng)應(yīng)用設(shè)備被置于非操作狀態(tài)時(shí)，其原因可以通過顯示或報(bào)警報(bào)告給用戶。
按照又一個(gè)實(shí)施例，對(duì)隱含在電池組中的一個(gè)數(shù)采用二進(jìn)制加法來確定電池組的真?zhèn)?。按照這一實(shí)施例，充電器或應(yīng)用設(shè)備以串行方式向電池組發(fā)送一個(gè)數(shù)。電池組的CPU用二進(jìn)制加法加上一個(gè)數(shù)并把結(jié)果送回監(jiān)測(cè)單元、電池充電器、或是應(yīng)用設(shè)備。經(jīng)過二進(jìn)制加法運(yùn)算之后，由監(jiān)測(cè)單元檢查電池組的隱含數(shù)是不是可接受的一組數(shù)中的一個(gè)數(shù)。
上述的特殊實(shí)施例可以充分地反映本發(fā)明的主要特征，其他人很容易利用現(xiàn)有的知識(shí)在不脫離本發(fā)明基本原理的條件下對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改并且/或是用于各種其他用途，因此，這種修改和應(yīng)用應(yīng)該被認(rèn)為是屬于與上述實(shí)施例等效的意義和范圍之內(nèi)。本文中采用的措詞應(yīng)被理解為說明的方式而不是為了加以限制。
權(quán)利要求
1．一種特定電池組的再充電控制裝置包括用于識(shí)別特定電池組的裝置；響應(yīng)上述識(shí)別裝置的監(jiān)測(cè)裝置，用于有選擇地允許和阻止對(duì)上述特定電池組的再充電，上述監(jiān)測(cè)裝置包括確定裝置，用于根據(jù)由上述監(jiān)測(cè)裝置識(shí)別的對(duì)上述電池組的充電循環(huán)次數(shù)和上述電池組在每次放電循環(huán)中的放電電平來確定上述電池組的剩余使用壽命；連接到上述電池組的電路裝置，用于使上述電池組再充電；以及用于短路上述電路裝置的裝置，它響應(yīng)上述確定裝置，用于阻止對(duì)上述電池組再充電。
2．按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于上述識(shí)別裝置包括至少一個(gè)具有特定電阻值的電阻；以及上述監(jiān)測(cè)裝置讀出上述至少一個(gè)電阻的特定電阻值，從而確定該電池組的標(biāo)識(shí)，并且根據(jù)上述標(biāo)識(shí)和上述被識(shí)別的電池組的剩余使用壽命有選擇地允許或禁止再充電。
3．按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于上述識(shí)別裝置包括印在上述電池組表面上的特殊圖形；以及上述監(jiān)測(cè)裝置讀出印在上述電池組上的特殊圖形，從而確定該電池組的標(biāo)識(shí)，并且根據(jù)上述標(biāo)識(shí)和上述被識(shí)別電池組的剩余使用壽命有選擇地允許或禁止再充電。
4．按照權(quán)利要求3的裝置，其特征在于上述圖形是用電阻印劑印刷的。
5．按照權(quán)利要求1的裝置，還包括響應(yīng)上述確定裝置的裝置，用于向用戶報(bào)告上述電池組的使用壽命已接近或達(dá)到了終點(diǎn)。
6．按照權(quán)利要求5的裝置，其特征在于上述報(bào)告裝置包括發(fā)光信號(hào)、顯示或是聲音信號(hào)。
7．按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于還包括響應(yīng)上述確定裝置的裝置，當(dāng)上述電池組的使用壽命接近或達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，用于阻止被識(shí)別電池的進(jìn)一步再充電循環(huán)。
8．按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于還包括指示裝置，它響應(yīng)上述被短路的電路裝置，向用戶指示上述電池組的使用壽命已接近或達(dá)到了終點(diǎn)。
9．按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于上述監(jiān)測(cè)裝置包括用于存儲(chǔ)上述電池組的充電狀態(tài)的存儲(chǔ)裝置；用于向上述存儲(chǔ)裝置發(fā)出上述充電狀態(tài)信號(hào)的裝置。
10．按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于上述發(fā)出信號(hào)的裝置設(shè)在上述電池組內(nèi)。
11．按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于上述發(fā)出信號(hào)的裝置設(shè)在充電電路內(nèi)。
12．按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于上述發(fā)出信號(hào)的裝置每當(dāng)上述電池組被連接到充電電路時(shí)就發(fā)出上述充電狀態(tài)的變化信號(hào)。
13．按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于上述發(fā)出信號(hào)的裝置在每個(gè)充電周期中發(fā)出為提供給上述電池組的總電荷量的函數(shù)的上述充電狀態(tài)的變化信號(hào)。
14．按照權(quán)利要求13的裝置，其特征在于上述函數(shù)是電流乘以時(shí)間。
15．按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于上述存儲(chǔ)裝置包括一個(gè)非易失性存儲(chǔ)器。
16．按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于上述存儲(chǔ)器包括一個(gè)需要少量電流的易失性存儲(chǔ)器，無論上述電池組的充電狀態(tài)如何，上述電池組都可以為上述存儲(chǔ)裝置供電。
17．按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于上述存儲(chǔ)器包括一個(gè)連接到外部電源的易失性存儲(chǔ)器。
18．按照權(quán)利要求13的裝置，其特征在于上述存儲(chǔ)裝置包括一個(gè)連接到外部電源的易失性存儲(chǔ)器。
19．按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于上述發(fā)出信號(hào)的裝置每當(dāng)上述電池組被連接到放電電路時(shí)就發(fā)出上述充電狀態(tài)的變化信號(hào)。
20．按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于還包括設(shè)在上述電池組內(nèi)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘；以及從上述實(shí)時(shí)時(shí)鐘向上述電池組所連接的應(yīng)用電路提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘信息的裝置。
21．按照權(quán)利要求20的裝置，其特征在于上述提供裝置包括設(shè)在上述電池組上的第一插頭裝置；以及設(shè)在上述應(yīng)用電路上并適合連接上述第一插頭裝置的第二插頭裝置。
22．按照權(quán)利要求20的裝置，其特征在于還包括向上述實(shí)時(shí)時(shí)鐘輸入時(shí)間和數(shù)據(jù)信息的裝置。
23．按照權(quán)利要求20的裝置，其特征在于還包括設(shè)在上述應(yīng)用電路中的裝置，用于響應(yīng)上述實(shí)時(shí)時(shí)鐘去關(guān)斷上述應(yīng)用電路。
24．按照權(quán)利要求20的裝置，其特征在于上述監(jiān)測(cè)裝置包括用上述實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制對(duì)上述電池組的再充電的裝置。
25．按照權(quán)利要求20的裝置，其特征在于還包括設(shè)在上述電池組上的顯示器，用于顯示時(shí)間和數(shù)據(jù)信息。
26．按照權(quán)利要求20的裝置，其特征在于還包括設(shè)在上述電池組內(nèi)的報(bào)警電路裝置，用于在預(yù)定的時(shí)間關(guān)閉報(bào)警。
27．按照權(quán)利要求20的裝置，其特征在于還包括用于把上述預(yù)定時(shí)間輸入上述報(bào)警電路裝置的控制板。
28．按照權(quán)利要求27的裝置，其特征在于上述控制板設(shè)在上述電池組內(nèi)。
29．按照權(quán)利要求27的裝置，其特征在于上述控制板設(shè)在上述應(yīng)用電路內(nèi)。
30．按照權(quán)利要求26的裝置，其特征在于上述報(bào)警電路裝置是從聲音報(bào)警、振動(dòng)報(bào)警及視覺報(bào)警中選出的一種。
31．按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于還包括用于檢驗(yàn)連接到應(yīng)用電路的電池組的可靠性的裝置；以及響應(yīng)上述檢驗(yàn)裝置，用于把上述應(yīng)用電路設(shè)置于非操作狀態(tài)的裝置。
32．按照權(quán)利要求31的裝置，其特征在于上檢驗(yàn)裝置包括設(shè)在上述電池組和上述應(yīng)用電路之內(nèi)，用于存儲(chǔ)預(yù)定數(shù)學(xué)公式的裝置；產(chǎn)生隨機(jī)碼的裝置；在上述電池組內(nèi)用上述隨機(jī)碼計(jì)算上述數(shù)學(xué)公式的第一結(jié)果的裝置；在上述應(yīng)用電路內(nèi)用上述隨機(jī)碼計(jì)算上述數(shù)學(xué)公式的第二結(jié)果的裝置；用于比較上述第一結(jié)果和上述第二結(jié)果，并且輸出檢驗(yàn)信號(hào)的裝置；以及其中當(dāng)上述檢驗(yàn)信號(hào)指示出上述第一結(jié)果不等于上述第二結(jié)果時(shí)，上述設(shè)置裝置就把上述應(yīng)用電路設(shè)置到非操作狀態(tài)。
33．按照權(quán)利要求32的裝置，其特征在于還包括指示裝置，用于在上述檢驗(yàn)信號(hào)指示出上述第一結(jié)果不等于上述第二結(jié)果時(shí)指示出上述電池組是不可靠的。
34．按照權(quán)利要求33的裝置，其特征在于上述應(yīng)用電路是一個(gè)充電電路。
全文摘要
一種用于識(shí)別特定電池組(10)的裝置包括至少一個(gè)具有特定電阻值的電阻(R1,R2……Rn),以及一個(gè)監(jiān)測(cè)單元(12)用于讀出至少一個(gè)電阻(R1,R2……Rn)的特定電阻值,從而確定電池(10)的特殊標(biāo)識(shí)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1214555SQ98118888
公開日1999年4月21日 申請(qǐng)日期1998年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月15日
發(fā)明者N·R·C·萊貝克, M·S·漢森, P·霍爾維斯特 申請(qǐng)人:艾利森公司, E·流動(dòng)通訊有限公司