BRPI0620653A2 - métodos e dispositivos para troca a quente da bateria - Google Patents

Abstract

MéTODOS E DISPOSITIVOS PARA TROCA A QUENTE DA BATERIA. São revelados métodos e dispositivos em um dispositivo eletrónico energizado a bateria (202) para baterias de troca a quente, o dispositivo eletrónico energizado a bateria tendo um detentor de bateria (210) com um primeiro conector (203) e um segundo conector (205), e tendo uma primeira bateria em contato tanto com o primeiro conector (203) como o segundo conector (205). O método inclui manter energia no dispositivo de uma primeira bateria (706). O método também inclui mover parcialmente a primeira bateriapara fora do detentor de bateria em uma direção predeterminada para quebrar o contato com o primeiro conector (712) enquanto mantém contato com o segundo conector (714). O método ainda inclui inserir parcialmente uma segunda bateria dentro do detentor de bateria na direção predeterminada de modo que a segunda bateria é recebida pelo detentor de bateria e faz contato com o primeiro conector (712) . Em outra versão o método inclui carregar uma ou a outra bateria através do primeiro conector ou do segundo conector.

Description

MÉTODOS E DISPOSITIVOS PARA TROCA QUENTE DA BATERIA CAMPO

Esta invenção relaciona-se genericamente a dispositivos de energia portáteis e, mais particularmente, à substituição da bateria sem perda de energia para o dispositivo eletrônico.

HISTÓRICO

Os fabricantes de dispositivos de comunicação móvel, incluindo aqueles de telefones celulares, estão crescentemente acrescentando funcionalidade a seus dispositivos. Por exemplo, telefones celulares incluem recursos como câmaras fotográficas e de video, streaming de vídeo e chamadas de vídeo bilateral, funcionalidade de correspondência eletrônica, browsers da Internet, reprodutores de música, rádios FM com áudio estéreo, e organizadores. Telefones celulares ativados com Bluetooth poderão ser compatíveis com o PC de modo que os arquivos gerados ou capturados no dispositivo de comunicação móvel poderão ser baixados para um PC. Da mesma forma, dados de um PC ou de outra fonte poderão ser carregados no dispositivo de comunicação móvel. Telefones celulares em particular estão tornando-se mais do que simplesmente dispositivos de comunicação móvel. Eles estão evoluindo para ferramentas potentes para o gerenciamento da informação.

Com a funcionalidade aumentada dos dispositivos de comunicação móvel, os usuários terão maior probabilidade de consumir energia significativa por períodos extensos de tempo. Ao mesmo tempo em que os consumidores agradecem a funcionalidade aumentada nos dispositivos de comunicação móvel, os consumidores também preferem dispositivos de comunicação móvel de tamanhos menores. Neste intervalo, o ônus da energia ultrapassou a tecnologia de bateria. Assim e infelizmente baterias pequenas não podem armazenar energia suficiente para manter a funcionalidade por períodos de tempo extensos.

À medida que os usuários tendem a utilizar seus dispositivos por períodos de tempo extensos, interrupções devido a baterias descarregadas podem ser extremamente inconvenientes. O usuário poderá não ter acesso imediato a uma saída elétrica ou acendedor de cigarro de automóvel para recarregar a bateria do dispositivo. No evento do usuário ser capaz de afixar um carregador à bateria, o carregador pode limitar a mobilidade do usuário. Com a perda da energia, o usuário poderá ser forçado a desligar o dispositivo de comunicação móvel quer intencional ou inadvertidamente. Desta forma, uma chamada de voz ou de vídeo poderia ser interrompida com inconvenientes. Após o dispositivo estar desligado, o usuário poderá mudar as baterias descarregadas e então restaurar a energia para o dispositivo. Quando a energia é restaurada, um dispositivo "inteligente" de alta funcionalidade poderá tomar mais de um minuto para religar e tornar-se operacional.

Em um dispositivo de dreno de corrente elevado, como o telefone celular de mão, seria benéfico permitir ao usuário trocar a quente baterias de dispositivos. Isto é, os usuários se benef iciari8am da operação contínua se as baterias fossem intercambiáveis no dispositivo sem perda de energia para o dispositivo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 retrata um dispositivo eletrônico energizado por bateria em visão traseira de acordo com uma versão e, em particular, um telefone celular tendo uma bateria posicionada em seu detentor de bateria com saliências unilaterais para engajar o movimento unidirecional da bateria.

A Figura 2 retrata um dispositivo similar àquele mostrado na Figura 1, tendo duas baterias posicionadas dentro da armação.

A Figura 3 retrata um dispositivo similar àqueles dispositivos mostrados nas Figuras 1 e 2, contudo, na Figura 3, o detentor de bateria é representado como vazio.

A Figura 4 retrata uma bateria de acordo com uma versão tendo contatos alongados em duas visões, a primeira de modo que seu lado inferior esteja defrontando para cima no desenho e o segundo uma visão lateral.

A Figura 5 retrata um dispositivo eletrônico energizado por bateria de acordo com uma versão em visão traseira e visão lateral tendo um detentor de bateria vazio.

A Figura 6 retrata uma versão de uma bateria de acordo com outra versão dotada de contatos c-clip em duas visões, a primeira de modo que seu lado inferior está defrontando para cima no desenho e o segundo uma visão lateral.

A Figura 7 é um fluxograma que mostra uma versão de um processo para fazer e quebrar conexões dos contatos das baterias com os conectores do detentor de bateria durante a troca a quente.

A Figura 8 mostra uma versão dos conectores do circuito no detentor de bateria juntamente com outros componentes do circuito.

A Figura 9 mostra uma versão de um circuito em que os componentes lógicos poderão fornecer funções de carregador a uma ou duas baterias no detentor de bateria do dispositivo. E

A Figura 10 mostra esquematicamente quatro configurações diferentes de baterias em um detentor de bateria de acordo com uma versão.

DESCRIÇÃO DETALHADA

São descritos métodos e dispositivos em um dispositivo eletrônico energizado por bateria para a troca a quente das baterias. Isto é, o usuário poderá manter a energia e assim as operações do dispositivo enquanto nele troca uma primeira bateria por uma segunda bateria. Assim, sem desligar o dispositivo, sua bateria de corrente poderá ser removida e substituída por outra.

O dispositivo inclui um detentor de bateria ou armação com pelo menos dois conectores de baterias e um circuito para fornecer energia contínua para o dispositivo durante a troca de bateria. Para iniciar a troca da bateria, a primeira bateria é parcialmente deslocada para fora do detentor de bateria em uma direção predeterminada para quebrar contato com um primeiro conector enquanto mantém contato com o segundo conector. Para continuar a troca, a segunda bateria é parcialmente inserida dentro do detentor de bateria na direção predeterminada de modo que a segunda bateria é recebida pelo detentor de bateria e faz contato com o primeiro conector. Em uma versão, quando a segunda bateria se desloca na direção predeterminada dentro do detentor de bateria, ela empurra a primeira bateria para efetuar a movimentação parcial da primeira bateria para fora do detentor de bateria. Cada bateria é configurada para manter contato com um dos conectores de bateria de maneira substancialmente simultânea durante o processo de substituição.

Em uma versão, o circuito do dispositivo inclui conectores de bateria para a primeira e a segunda baterias que podem ser configurados com um circuito carregador para carregar a primeira bateria enquanto a primeira bateria é parcialmente removida do detentor de bateria, e para carregar a segunda bateria enquanto a segunda bateria for parcialmente recebida dentro do detentor de bateria, em qualquer uma das ordens.

A configuração da bateria, em uma versão, inclui contatos que são contatos alongados no lado inferior da primeira bateria ou localizado nos lados laterais da bateria. Em outra versão, a configuração da bateria inclui contatos c-clips configurados para fazer contato com conectores nas paredes interiores do detentor de bateria.

A revelação em questão é fornecida para melhor explicar de maneira ativadora os melhores modos de fazer e de utilizar várias versões de acordo com a presente invenção. A revelação é ainda oferecida para aprimorar a compreensão e a apreciação para os princípios da invenção e as vantagens da mesma, em vez de limitar de qualquer maneira a invenção. A invenção é definida unicamente pelas reivindicações apensas conforme emitidas.

É ainda compreendido que a utilização de termos relacionais, se houver algum, como primeiro e segundo, superior e inferior, e assemelhados, são utilizados unicamente para distinguir uma de outra entidade ou ação sem necessariamente exigir ou sugerir qualquer relacionamento ou ordem desse entre essas entidades ou ações. Boa parte da funcionalidade inventiva e muitos dos princípios inventivos são mais bem implementados com ou em programas de software ou instruções e circuitos integrados (ICs) como ICs específicos da aplicação.Espera-se que alguém de habilidade ordinária, apesar de possivelmente um esforço significativo e muitas opções de projeto motivadas, por exemplo, pelo tempo disponível, pela tecnologia atual, e por considerações econômicas, quando orientado pelos conceitos e princípios aqui revelados estará prontamente capacidade a gerar essas instruções e programas de software e ICs com um mínimo de experimentação. Portanto, no interesse da brevidade e minimização de qualquer risco de obscurecer os princípios e conceitos de acordo com a presente invenção, maior discussão desse software e ICs, se houver, será limitada ao essencial com relação aos princípios e conceitos dentro das versões preferidas.

As Figuras 1, 2 e 3 são ilustrações similares que retratam armações de bateria no lado traseiro de uma versão de um dispositivo eletrônico energizado por bateria. A Figura 5 mostra uma versão alternativa para uma armação de bateria de um dispositivo eletrônico energizado por bateria. As Figuras 4 e 6 mostram visões inferior e lateral de certas versões de baterias que podem ser adaptadas para caber nas armações de bateria ilustradas. O lado frontal (não mostrado) do dispositivo de comunicação móvel poderá ter um teclado e uma tela de exibição mais elementos de controle. A Figura 1 retrata um dispositivo eletrônico energizado por bateria 102 de acordo com uma versão tendo uma bateria 104 posicionada em seu detentor de bateria 110 com saliências unilaterais 115, 116 para engajar o movimento unidirecional da bateria 120. O dispositivo eletrônico energizado por bateria 102 pode ser um dispositivo de comunicação móvel e, em particular, um telefone celular. É compreendido que qualquer dispositivo eletrônico energizado por bateria, incluindo aqueles qeu não são dispositivos de comunicação móvel, estão dentro do escopo desta discussão. Assim, o dispositivo eletrônico energizado por bateria 102 pode, por exemplo, incluir telefones celulares, dispositivos de mensagens, telefones móveis, assistentes digitais pessoais (PDAs), computadores notebook ou laptop que incorporam modems de comunicação, terminais de dados móveis, reprodutores de música, dispositivos de jogos específicos da aplicação, e dispositivos de jogos de vídeo que incorporam modems sem fio.

O dispositivo 102 é mostrado com uma única bateria 104 posicionada no detentor de bateria do dispositivo ou armação 110. Dois conectores de bateria 103 e 105 do dispositivo 102 e os contatos de bateria 112 da bateria 104 são mostrados em forma fantasma e serão discutidos em detalhe abaixo. O detentor de bateria 110 pode ser em qualquer configuração adequada, em recesso ou não, e pode ser adaptado para fornecer fechamento mecânico 115 e/ou 116 para engajar a bateria 104 na direção predeterminada 120 e engajar uma segunda bateria na direção predeterminada 120.

O fechamento mecânico pode ser uma mola ou um ressalto de tensão que impede a bateria de ser deslocada, na versão em questão, para a direita. A bateria poderá ter permissão de se deslocar linearmente em uma direção para a esquerda. Naturalmente, dependendo do projeto de armação da bateria do dispositivo, a direção de movimento poderá ser em qualquer maneira unidirecional, por exemplo, da esquerda para a direita ou para baixo ou para cima. É ainda compreendido que qualquer tipo de mecanismo de fechamento para engajar a primeira bateria na direção predeterminada e engajar a segunda bateria na direção predeterminada está dentro do escopo desta discussão.

A Figura 2 retrata um dispositivo 202 similar àquele mostrado na Figura 1, tendo duas baterias 2 04 e 2 06 posicionadas dentro da armação 210. Com o movimento unidirecional 220 compelido por um ou mais fechamentos mecânicos 215, 216, uma primeira bateria 204 poderá ser parcialmente removida ou parcialmente deslocada para fora da armação 210 em uma direção predeterminada 220 de modo que ela pode manter contato com o segundo conector 2 05 (mostrado em fantasma) . Uma segunda bateria 206 poderá ser parcialmente inserida ou parcialmente deslocada para dentro da armação 210 na direção predeterminada 220 de modo que ela pode fazer contato com o primeiro conector 203 (mostrado em fantasma).

Na Figura 2, os fechamentos mecânicos 215, 216 são mostrados em estado pressionado pois nenhum deles está engajado pelos receptores de fechamento das baterias 2 07, 208, 217, 218. Caso a primeira bateria 204 fosse inverter a direção de movimentar da esquerda para movimentar para a direita, os receptores de fechamento de bateria 207, 208 poderiam engajar os fechamentos mecânicos 215, 216 e poderiam ser impedidos de continuar o movimento para a direita. Também é mostrado na Figura 2 um adaptador de carregador 250 que será discutido em maior detalhe abaixo.

A Figura 3 retrata um dispositivo 3 02 que pode ser similar aos dispositivos 102, 202 mostrados nas Figuras 1 e 2; contudo, na Figura 3, o detentor de bateria 310 é retratado estando vazio. Na Figura 3, os fechamentos 315, 317 também são retratados. Um primeiro conector 303 e um segundo conector 3 05 (ver na Figura 1 os conectores 103 e 105, e na Figura 2 os conectores 203 e 205,

respectivamente) são configurados para fornecer energia ao circuito de energia do dispositivo de uma primeira bateria que pode ser inteiramente inserida dentro do detentor de bateria do dispositivo. A bateria pode estar em contato tanto com o primeiro conector 3 03 como com o segundo conector 3 05 (ver a Figura 1) . Então, ao deslocar parcialmente a primeira bateria fora do detentor de bateria 310 em uma direção predeterminada, a primeira bateria quebra o contato com o primeiro conector 303 enquanto mantém contato com o segundo conector 305. Uma segunda bateria pode ser parcialmente inserida dentro do detentor de bateria na direção predeterminada de modo que a segunda bateria pode ser recebida pelo detentor de bateria e fazer contato com o primeiro conector 3 03 (ver a Figura 2) .

Depois, a primeira bateria poderá ser inteiramente deslocada para fora da armação da bateria de modo que a segunda bateria pode ser inteiramente inserida dentro do detentor de bateria. Assim, a segunda bateria pode substituir a primeira bateria, e a segunda bateria pode, portanto, fazer contato tanto com o primeiro conector 303 como com o segundo conector 305.

A Figura 3 também mostra uma visão lateral do dispositivo 302. Um detentor de bateria, armação ou recesso 310 tem duas extremidades abertas 307 e 3 08 para receber e expelir as baterias ao deslizar as baterias através do detentor 310.- por exemplo, do lado direito da extremidade aberta do dispositivo 3 07 para o lado esquerdo da extremidade aberta do dispositivo 308. A visão lateral ilustra as paredes inferior 312 e laterais 324, 325 do detentor de bateria. A visão traseira também ilustra o fundo da armação 312.

O canto inferior direito do fundo 312 da armação inclui uma porta opcional de levantamento ou de 15 deslizamento 316 que cobre, por exemplo, o cartão SIM do dispositivo. Como foi mencionado acima, ao deslocar parcialmente, isto é, a sua remoção parcial, da primeira bateria para fora do detentor de bateria em uma direção predeterminada, a primeira bateria poderá quebrar contato com o primeiro conector 303 enquanto mantém contato com o segundo conector 305. Com a primeira bateria parcialmente removida e sem inserir uma segunda bateria, a porta 316 poderá ser acessada e aberta. Assim, o usuário poderá ser capaz de substituir uma placa SIM sem desligar o dispositivo, pois a primeira bateria pode estar fornecendo energia para o dispositivo através do segundo conector 305. Uma vez terminada a operação da placa SIM, a primeira bateria poderá ser inteiramente reinserida, isto é, deslocada de volta dentro da posição mostrada na Figura 1.

A Figura 4 retrata duas visões de uma bateria 402 de acordo com uma versão tendo contatos alongados 404. A primeira visão mostra seu lado inferior defrontando para cima no desenho e a segunda visão é uma visão lateral. A bateria 402 tendo contatos alongados 404 é configurada para fornecer energia para o primeiro conector 303 e para o segundo conector 305 do dispositivo 302 mostrado na Figura 3. Os contatos alongados 404 podem ser no fundo da bateria e podem abranger a distância entre um primeiro conector 3 03 e um segundo conector 305 quando a bateria 402 está integralmente posicionada no detentor de bateria 310. Em outra versão, os contatos alongados configurados de modo similar de uma bateria estão localizados em um ou mais lados laterais da bateria 406, 407. Numa configuração assim, os contatos alongados podem fazer contato superficial com uma parede interna do detentor de bateria e/ou conectores nela (ver a Figura 3, 324, 325) em que o conector ou conectores de bateria do dispositivo estão localizados. Em uma versão com conectores de bateria configurados nas paredes internas do detentor de bateria, uma disposição diferente para compelir o movimento unidirecional poderá, por exemplo, incluir o fechamento mecânico no lado inferior (ver a Figura 3, 312) do detentor de bateria.

Os contatos alongados 404 poderão ser dispostos em canais de contato de bateria paralelos 410, 411, 412, 413. Contatos correspondentes poderão estar dispostos em um primeiro conector de bateria 303 e um segundo conector de bateria 305. Cada um dos contatos correspondentes poderá ser adaptado para deslizar, e fazer contato, com um contato alongado 404 apropriado disposto em um canal de contato de bateria 410, 411, 412, 413. Embora os contatos alongados 404 sejam retratados como estendidos na largura da bateria, poderá ser suficiente que seu comprimento alcance a distância dos conectores 303 e 305.

A Figura 5 retrata um dispositivo eletrônico energizado por bateria 502 de acordo com uma versão em visão traseira e visão lateral tendo um detentor de bateria vazio 510. 0 detentor de bateria 510 tem duas paredes internas 524, 525. Nas paredes laterais 524, 525, conectores alongados 509 são configurados para receber contatos do tipo c-clip em uma bateria.

A Figura 6 retrata duas visões de uma bateria 602 de acordo com uma versão tendo contatos c-clip 604, 605. A primeira visão mostra seu lado inferior defrontando para cima no desenho e a segunda visão é uma visão lateral. A bateria 602 retratada na Figura 6 é configurada com um primeiro c-clip 604 para fazer contato superficial com uma parede interna do detentor de bateria. Um segundo c-clip opcional 605 também é ilustrado. 0 c-clip poderá estar em qualquer dos lados laterais da bateria 602.

Em uma versão, c-clips 604 podem ser pares de contato único que são contatos separados no topo do sulco e no fundo do sulco. Interconexões entre contatos são mostradas em contorno serrilhado na Figura 6.

Em outra versão, o c-clip 605 é configurado com pares de contatos redundantes para "fazer ou quebrar" (conectar ou desconectar a bateria ao dispositivo eletrônico) no topo do sulco e no fundo do sulco. Aqui a interconexão também poderá conectar contatos c-clip correspondentes na parte superior e inferior do sulco. Pode-se verificar que há uma confiabilidade mais alta inerente em um projeto de contato em formato "c", especialmente com pares de contatos redundantes conforme mostrados em 605. Os contatos com confiabilidade mais alta podem ser utilizados para conexões mais e terra. Na versão c-clip, um fechamento ou ressalto mecânico (não mostrado) pode fornecer também travamento unidirecional.

As Figuras 7, 8 e 9 seguintes referem-se a circuitos para trocar baterias nos detentores de bateria dos dispositivos eletrônicos de acordo com várias versões. A Figura 7 é um fluxograma que mostra uma versão de um processo para fazer e quebrar conexões dos contatos da bateria aos conectores do detentor de bateria durante a troca. A Figura 8 mostra uma versão dos conectores do circuito, do detentor de bateria juntamente com outros componentes do circuito. A Figura 9 mostra uma versão de um circuito em que componentes lógicos fornecem funções de carregamento para uma ou duas baterias no detentor de bateria do dispositivo. É compreendido que, embora as

Figuras 7, 8, e 9 serão descritos para uma bateria configurada com contatos alongados, e seu detentor de bateria configurado de maneira correspondente, considerações similares aplicam-se para uma bateria configurada com contatos c-clip e um detentor de bateria configurado de modo correspondente. Será ainda compreendido que na descrição das Figuras 7, 8 e 9 abaixo, a operação do método revelado e circuitos não depende de se a bateria tem uma configuração com contatos alongados ou com contatos c- clip ou qualquer outra configuração de contato adequada.

O fluxograma da Figura 7 começa sem nenhuma bateria no detentor de bateria do dispositivo eletrônico energizado por bateria 702. Nesta circunstância, nenhuma voltagem é fornecida ao dispositivo eletrônico energizado por bateria de uma fonte de energia portátil. Quando da inserção de uma bateria dentro de um detentor de bateria, a bateria entra em contato com um primeiro conector na etapa 704. O primeiro conector inclui um conjunto de contatos, alguns dos quais puxam energia da bateria.

Quando a bateria faz contato apenas com o primeiro conector, o dispositivo eletrônico energizado por bateria é energizado pela bateria através de seu contato com o primeiro conector na etapa 706. À medida que a bateria se desloca para a posição normal no detentor de bateria, ela faz contato com o segundo conector, e encurta um pino de controle para o terra 708. Além disso, alguns contatos do segundo conector poderão monitorar e alterar a condição da bateria (por exemplo ao desativar o carregamento ou o descarregamento da bateria). O circuito conector da bateria é configurado de modo que quando o pino de controle é encurtado para o terra, a energia pode ser puxada da bateria através do segundo conector na etapa 710. Os conectores alongados da primeira bateria abarcam tanto o primeiro conector como o segundo conector do detentor de bateria na etapa 710.

A inserção de uma segunda bateria faz com que a primeira bateria seja empurrada para fora do primeiro conector, permanecendo conectada ao segundo conector. Por pouco tempo, nenhuma bateria poderá fazer contato com o primeiro conector. A inserção continuada da segunda bateria na etapa 712resulta na segunda bateria fazer contato com o primeiro conector enquanto a primeira bateria pode continuar a fazer contato com o segundo conector na etapa 714. Se a primeira bateria pode fazer contato com o segundo conector, energia poderá continuar a ser puxada da primeira bateria através do segundo conector.

Com a inserção suficiente da segunda bateria dentro do detentor de bateria, a segunda bateria empurra a primeira bateria de lado e abre a conexão entre o pino de controle e o terra na etapa 716. A primeira bateria poderá não mais fazer contato elétrico com qualquer um dos dois conectores de bateria. Ao mesmo tempo, a segunda bateria poderá continuar a fazer contato com o primeiro conector, mas ainda não poderá ter feito contato com o segundo conector.

Comparável à situação discutida acima em conexão com a etapa 706,o dispositivo eletrônico energizado por bateria poderá ser energizado pela segunda bateria através de seu contato com o primeiro conector. As etapas 708 e 710 poderão ser executadas para assentar a segunda bateria dentro do detentor de bateria em uma posição normal. A primeira bateria poderá ser completamente removida.

Uma seqüência diferente de etapas poderá ser executada apôs a etapa 710 do que aquelas descritas acima. Em uma etapa 718, a primeira bateria poderá ser empurrada de lado sem inserção de uma segunda bateria. Por exemplo, o usuário poderá desejar ganhar acesso a um módulo SIM ou outro componente acessível através do detentor de bateria ou do compartimento de bateria. 0 fechamento unilateral poderá ser configurado de modo que a bateria poderá ser retornada a uma posição normal, por exemplo, após acesso ao módulo SIM não mais ser necessário. Como resultado da etapa 718, a bateria poderá fazer contato apenas com o segundo conector, e o dispositivo eletrônico energizado por bateria poderá ser energizado através do segundo conector 72 0. Com a continuação do empurramento, a bateria poderá ser empurrada para fora do segundo conector e quebrar a conexão entre o pino de controle e o terra 722. A bateria poderá ser removida do dispositivo eletrônico energizado por bateria, restaurando a configuração da etapa 702.

A Figura 8 mostra uma versão dos conectores do circuito em um detentor de bateria juntamente com outros componentes do circuito. O circuito da Figura 8 fornece energia para o dispositivo eletrônico dos conectores 803 e 805 da maneira seguinte. O circuito inclui um primeiro conector 803 e um segundo conector 805que podem ser configurados para fornecer energia a um dispositivo eletrônico energizado por bateria de uma primeira bateria em contato tanto com o primeiro conector 803 como com o segundo conector 805 e de uma segunda bateria substancialmente posicionada imediatamente subseqüente para substituir a primeira bateria, a segunda bateria em contato com o primeiro conector 803 e o segundo conector 805. Uma fonte de carga 826 é incluída para fornecer energia provisória ao circuito quando a primeira bateria não mais estiver em contato com o primeiro conector 8 03 e antes da segunda bateria estar em contato com o primeiro conector 803. Um comutador 818 também pode ser incluído. O comutador 818 é configurado para acoplar o primeiro conector 803 ao dispositivo eletrônico quando a segunda bateria estiver em contato com o primeiro conector e a primeira bateria não estiver em contato com o segundo conector 8 05, e para desacoplar o primeiro conector quando energia é fornecida ao dispositivo eletrônico através do contato da bateria com o segundo conector.

A discussão seguinte fornece mais detalhes do circuito da Figura 8. Um primeiro conector 803 inclui cinco contatos 854, 855, 856, 857, 858 para fazer contato com contatos alongados de uma matéria como a bateria 402 ou a bateria 602. O contato 854 é conectado ao primeiro de um par de MOSFETs de canal-p costas-com-costas em uma configuração de dreno comum. Os contatos 855, 856 e 857 não estão conectados nesta versão. O contato 858 é conectado ao terra nesta versão.

Um segundo conector 805 inclui cinco contatos 864, 865, 866, 867, 868 para fazer contato com contatos alongados de uma bateria. O contato 864 é conectado ao primeiro de um par de MOSFETs de canal p costas-com-costas 812 em uma configuração de dreno comum, similar aos MOSFETs costas-com-costas 806. O contato 865 é conectado a componentes do circuito para comunicação de dados com um microprocessador e outros circuitos que poderão ser incluídos com a bateria. De modo similar, o contato 866 é conectado a componentes de circuito que poderão processar a saída de um termistor incluído com a bateria. O contato 857 é um pino de contato conectado a componentes de circuito para controlar os pares de MOSFETs costas-com-costas 806 e 812, como discutido abaixo. O contato 858 é conectado ao terra.

Para o fim de discutir a operação de um comutador 818, dois nós de circuito CeD são indicados em 814 e 816, respectivamente. O comutador 818 poderá ser um MOSFET ou outro dispositivo adequado operado como um comutador. Na Figura 8, o nó C é conectado ao portal de um MOSFET de n- canais 818. 0 nó D é conectado ao dreno do MOSFET 818. A fonte do MOSFET 818 é conectada ao terra. Como será explicado abaixo, o valor da voltagem do nó C controla o valor da voltagem do nó D através do comutador 818.

Os pares citados anteriormente de MOSFETs costas-com- costas 806 e 812 possui, cada um, seus portais eletricamente conectados. 0 par de MOSFET 806 tem seus portais juntos conectados ao nó D. O valor da voltagem do nó D controla se o par de MOSFET 806 está ou não em estado condutor, conforme explicado abaixo. O par de MOSFET 812 tem seus portais juntos conectados ao nó C. O valor da voltagem do nó C controla se o par de MOSFET 812 está ou não em estado condutor.

Dois resistores de puxar 820 e 822 com valores, por exemplo, de 1 mega ohm, são fornecidos entre o potencial determinado pelo contato 854, rotulado VbattB na Figura 8, e os nós CeD, respectivamente. Os valores de resistência de 1 mega ohm são fornecidos para limitar o dreno de corrente na bateria durante a operação do detentor de bateria, e não são valores críticos. É compreendido que seus valores poderão ser selecionados para satisfazer condições de projeto apropriadas.

0 circuito da Figura 8 também inclui uma conexão 824 rotulada Vbatt entre os dois pares de MOSFETs de canal-p costas-com-costas 806 e 812. Vbatt é a voltagem fornecida ao dispositivo eletrônico energizado por bateria. Um capacitor 826 é conectado entre a conexão 824 e o terra. O capacitor, uma fonte de carga 826, pode ser incluído para fornecer energia provisória para o circuito quando a primeira bateria não estiver em contato com o primeiro conector 8 03 e antes da segunda bateria estar em contato com o primeiro conector 803.

Como foi citado acima, a operação do circuito da Figura 8 pode ser compreendida com referência às etapas descritas acima com relação à Figura 7. Como foi descrito acima, quando da primeira inserção de uma bateria dentro do detentor de bateria, a bateria faz contato com o primeiro conector 803. Supondo para fins desta discussão que a bateria está carregada, e tem um potencial de V1>0 volts, então o contato 854, e assim VbattB, pode ter um potencial de VI.

Os contatos 867 e 868 não são conectados juntos, pois a bateria está apenas parcialmente inserida dentro do detentor de bateria. Assim, nenhuma corrente flui através do resistor em 820 de modo que nó C também tem o potencial de VI. Então o portal do MOSFET de canal-n 818 é suficientemente positivo com relação a sua fonte para trazer o MOSFET em condução, acionando o nó D substancialmente para o potencial de terra. A corrente pode fluir através dos MOSFETs de canal-p costas-com-costas 806 pois a queda de voltagem do portal-fonte lá é suficientemente negativo. Assim, Vbatt, na conexão 824, é substancialmente VbattB, e o dispositivo eletrônico energizado por bateria e energizado através do primeiro conector 803.

Com mais inserção da bateria dentro do detentor de bateria, a bateria faz contato com o segundo conector 805. O contato da bateria encurta o contato de pino de controle 867 para o contato do terra 868. O encurtamento do pino de controle para o terra trás o nó C para potencial do terra, substancialmente desligando MOSFET 818 e portanto, trazendo o nó D para o potencial de substancialmente VbattB. A queda de voltagem de portal-fonte para o par de MOSFET 806 poderá agora ser substancialmente zero, cortando o fluxo de corrente através do par de MOSFET 806.

Substancialmente ao mesmo tempo em que um contato alongado da bateria encurta o contato de pino de controle 867 para o contato do terra 868, outro contato alongado da bateria poderá fazer conexão elétrica com o contato 864. VbattA agora tem um valor não-zero V1. A queda de voltagem do portal-fonte do par de MOSFET de canal-p costas-com- costas 812 pode ser negativa, de modo que o par de MOSFET 812 pode conduzir. Assim, Vbatt na conexão 824 pode ser substancialmente VbattA, e o dispositivo eletrônico energizado por bateria é energizado através do segundo conector. A bateria poderá ser ajustada dentro de sua posição normal, como foi discutido acima em conexão com a etapa 710 da Figura 7.

É apreciado que o capacitor 826fornece carga para a conexão 824 durante o curto tempo, se houver, que nem o par de MOSFET 806 nem o par de MOSFET 812 está em estado condutor. Ademais, o capacitor 826 poderá suavizar mudanças bruscas na voltagem durante a inserção da bateria e trocas da bateria. Neste ponto, poderá funcionar neste circuito como um filtro de passagem baixa ou um capacitor de fornecimento de energia.

Com a inserção de uma segunda bateria, a primeira bateria poderá ser empurrada para fora do primeiro conector 803. O dispositivo eletrônico energizado por bateria ainda pode ser energizado pela primeira bateria desde que o pino de controle 867 é encurtado no contato do terra 868 e o potencial V1 da primeira bateria é suficientemente positivo. O dispositivo eletrônico energizado por bateria poderá continuar a ser energizado através do segundo conector até a primeira bateria ser empurrada suficientemente longe do detentor de bateria que a conexão entre o pino de controle 867 e o contato do terra 868 é quebrado. Uma vez isto ocorra, a situação é a mesma conforme descrita anteriormente com uma bateria apenas parcialmente inserida dentro do detentor de bateria. É apreciado que, também aqui, o capacitor 826 poderá agir para fornecer carga para a conexão 824 e suavizar transições bruscas na voltagem que poderão de outra forma ser fornecida para o dispositivo eletrônico energizado por bateria.

A Figura 9 mostra outra versão do circuito em que os componentes lógicos fornecem funções de carregador para uma ou duas baterias dentro do detentor de bateria do dispositivo. O circuito carregador descrito poderá ser para carregar a primeira bateria enquanto a primeira bateria é parcialmente removida do detentor de bateria. O circuito de carga ainda poderá ser para carregar a segunda bateria enquanto a segunda bateria é parcialmente recebida dentro do detentor de bateria. O circuito de carga inclui lógica para permitir e impedir o carregamento da bateria ou das baterias de acordo com critérios predeterminados. A lógica é configurada para fornecer carga para a primeira bateria e/ou carga para a segunda bateria quer em ordem ou simultaneamente.

Muitos dos componentes mostrados na Figura 9 correspondem aos componentes discutidos anteriormente em conexão com a Figura 8, e são numerados na Figura 9 com números correspondentes. Como no circuito da Figura 8, o primeiro conector 903 tem cinco contatos 954, 955, 956, 957, 958 e o segundo conector 905 tem cinco conectores 964, 965, 966, 967, 968. Os pares de MOSFETs de canal-p costas- com-costas 906 e 912 são conectados a seus respectivos conectores de bateria 903 e 905 nos contatos 954 e 964. Os pares de MOSFET são conectados juntos à conexão 924, da qual um capacitor 926é conectado ao terra. O resistor de puxar 920 serve uma função similar no circuito desta versão que faz o resistor correspondente na versão da Figura 8. Um nó C, rotulado 914, corresponde ao nó C rotulado de modo similar do circuito da Figura 8, e é conectado em comum aos portais do par de MOSFETs de canal-p costas-com-costas 912.

Uma diferença com a Figura 9 situa-se na conexão do contato 955 com o circuito de 1/0 de bateria, o contato 955 é conectado aos componentes do circuito para comunicação de dados com um microprocessador e outros circuitos que poderão ser incluídos com uma bateria, por exemplo, para medidas de segurança e de anti-falsificação. De modo similar, o contato 956 é conectado aos componentes de circuito que poderão processar a saída de um termistor incluído com uma bateria para auxiliar no carregamento da bateria. Além disso, o contato 957 serve como um pino de controle acoplado à lógica para controlar a operação do circuito, como será descrito abaixo. 0 resistor de puxar 92 8 é análogo ao resistor de puxar 920, anteriormente descrito.

Componentes de circuito adicionais fornecem lógica configurada para controlar a operação do circuito, isto é, se a energia é para ser fornecida ao dispositivo eletrônico energizado por bateria através do primeiro conector de bateria 903 ou através do segundo conector de bateria 905. Muitos desses componentes de circuito podem aceitar entrada ou fornecer saída cujos valores poderão ser considerados como níveis lógicos, isto é, 0 ou 1, e denotado em caixa alta. Os componentes adicionais incluem um comutador de jogo duplo e pólo único 93 0 acoplado aos contatos 956 e 066 para a saída do termistor. O comutador é controlado através de uma linha de controle 032 cujo nível lógico é denotado THERMCNTL, e sua saída fornecida em uma linha de saída 934 para o canal conversor analógico-para-digital termistor (ADC).

Um inversor 936 com sua entrada conectada ao nó C fornece saída para os portais conectados comumente dos MOSFETs de canal-p costas-com-costas 906. 0 inversor 936 pode fornecer funcionalidade de comutador similar como o comutador 818 no circuito da Figura 8.Um inversor 938 com sua entrada acoplada ao pino de controle 957 fornece sua saída para um portal AND 94 0. 0 nível lógico da entrada para o inversor 938 é denotado CONB na Figura 9.Uma segunda entrada para o portal AND é fornecida por uma linha de ativação de carga 942, cujo nível lógico é denotado CHRGB_EN. A saída do portal AND é uma entrada para o portal OR 944. Uma segunda entrada para o portal OR é acoplada ao pino de controle 967, e seu nível lógico é denotado CONA na Figura 9. A saída do portal OR é conectada ao nó C, e seu nível lógico é denotado PATH na Figura. Uma maneira em que esses componentes trabalham juntos para controlar o suprimento de energia para o dispositivo eletrônico energizado por bateria através do primeiro conector de bateria 903 ou através do segundo conector de bateria 905 é descrito abaixo.

A linha de ativação de carga 942 fornece a seleção da bateria a carregar, quando duas baterias estão no detentor de bateria e um carregador é conectado ao dispositivo eletrônico energizado por bateria. Quando CHRGB_EN tem o valor de 0, uma bateria que faz contato com o segundo conector pode ser carregada. Se uma bateria faz contato com o primeiro conector, mas nenhuma bateria faz contato com o segundo conector, a bateria pode ser carregada através do primeiro conector. Quando CHRGB_EN é 1, a bateria conectada ao primeiro conector pode ser carregada. Se nenhuma bateria estiver conectada ao primeiro conector, uma bateria conectada ao segundo conector pode ser carregada.

CONA, BONB, PATH, e CHRGB_EN juntos fornecem uma descrição da operação do circuito, mostrado na tabela de verdade seguinte.

<table>table see original document page 25</column></row><table> <table>table see original document page 26</column></row><table>

É compreendido que CONA tem o valor 0 quando o pino de controle 967 é encurtado para o contato terra 968 e tem o valor de 1 de outra forma, e CONB da mesma forma tem o valor 0 quando o pino de controle 957 é encurtado para o terra 958 e tem o valor de 1 de outra forma. Assim, se os contatos de uma única bateria abrangem tanto o primeiro conector 903 como o segundo conector 905, CONA e CONB podem ambos ser 0. 0 comportamento do circuito depende do valor de CHRGB_EN. Se CHRGB_EN é 0 e CONA PE 0, então PATH é 0 de modo que os MOSFETs de canal-p costas-com-costas 912 conduzem. Por causa do inversor 93 6, os MOSFETs de canal-p costas-com-costas 906 não conduzem. Assim, o dispositivo eletrônico energizado por bateria poderá ser energizado através do segundo conector 905.

Se CHRGB_EN é 1, e tanto CONA como CONB são 0, então PATH tem o valor de 1 de modo que os MOSFETs de canal-p costas-com-costas não conduzem. Por causa do inversor 936, os MOSFETs de canal-p costas-com-costas 906 conduzem. 0 dispositivo eletrônico energizado por bateria é então energizado através do primeiro conector 903. No caso em que nenhuma bateria faz contato com o primeiro conector 903, mas contato é feito com o segundo conector 905, CONA é 0, CONB é 1, e PATH é 0. O dispositivo eletrônico energizado por bateria, portanto, é energizado através do segundo conector 905. No caso em que nenhuma bateria faz contato com o segundo conector 905, mas contato é feito com o primeiro conector 903, CONA é 1, CONB é 0, e PATH é 1. O dispositivo eletrônico energizado por bateria pode então ser energizado através do primeiro conector 903.

Quando nenhuma bateria faz contato quer como primeiro conector ou o segundo conector (CONA é 0, e CONB é 0), então PATH é 0 e o dispositivo eletrônico está pronto para ser energizado através do segundo conector após uma bateria ser inserida.

A Figura 10 mostra esquematicamente quatro configurações em que o detentor de bateria 1002 e os dois conectores de bateria 1003, 1005 são mostrados em contorno serrilhado para resumir as posições do detentor de bateria 1002 que uma ou duas baterias poderão ocupar. Em uma primeira configuração de bateria 1010, a primeira bateria 1004 está no detentor de bateria 1002, com seus contatos alongados 1012 abrangendo os dois conectores de bateria 1003, 1005 no detentor de bateria 1002. Uma segunda bateria 1006 é mostrada pronta para inserção dentro do detentor de bateria. Em uma segunda configuração de bateria 1020, a segunda bateria 1006 foi parcialmente inserida dentro do detentor de bateria 1002, longe o suficiente para empurrar a primeira bateria 1004para fora do primeiro conector 1003, mas não longe o suficiente que a segunda bateria 1006 fez contato com o primeiro conector 1003. Na segunda configuração de bateria 1020, os contatos alongados 1012 da primeira bateria 1004 continuam a fazer contato com o segundo conector 1005.

Em uma terceira configuração de bateria 103 0, a segunda bateria 1006 foi inserida longe o suficiente dentro do detentor de bateria 1002 que ela faz contato com o primeiro conector 1003, e os contatos alongados 1012 da primeira bateria 1004 continuam a fazer contato com o segundo conector 1005. Na quarta configuração de bateria 1040, os contatos alongados 1012 da primeira bateria 1004 quebraram contato com o segundo conector 1005, e a segunda bateria 1006 continua a fazer contato com o primeiro conector 1003 mas ainda não fez contato com o segundo conector 1005. Finalmente, quando a segunda bateria 1006 estiver inteiramente inserida (não mostrado) , ela pode fazer contato normal com ambos os conectores 1003 e 1005.

É compreendido que, embora a Figura 10 tenha sido descrita para uma bateria configurada com contatos alongados e seu detentor de bateria configurado correspondentemente, considerações similares aplicam-se para uma bateria configurada com contatos c-clip e um detentor de bateria configurado correspondentemente. Será ainda mais compreendido que na descrições das Figuras 7-9 acima, a operação do método revelado e circuitos não depende de se a bateria poderá ter uma configuração com contatos alongados ou com contatos c-clips ou qualquer outra configuração de contato adequada.

Esta revelação pretende explicar como modelar e utilizar várias versões de acordo com a tecnologia e não limitar o verdadeiro, pretendido e razoável escopo e espírito da mesma. A descrição anterior não pretende ser abrangente ou ser limitada às formas precisas reveladas. Modificações ou variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. A versão foi escolhida e descrita para fornecer a melhor ilustração do princípio da tecnologia descrita e sua aplicação prática, e permitir que alguém de habilidade ordinária na tecnologia utilize a tecnologia em várias versões e com várias modificações conforme sejam adequadas para a utilização particular contemplada. Todas essas modificações e variações estão dentro do escopo da invenção conforme determinado pelas reivindicações apensas, conforme poderão ser emendadas durante a pendência deste requerimento por patente, e todos os equivalentes desta, quando interpretados de acordo com a largueza ao qual são razoável, legal e equitativamente merecedoras.

Claims (14)

1. Método em um dispositivo eletrônico energizado por bateria tendo um detentor de bateria com um primeiro conector e um segundo conector, o dispositivo eletrônico energizado por bateria tendo uma primeira bateria em contato tanto com o primeiro conector como o segundo conector, o método caracterizado pelo fato de compreender: manter energia para o dispositivo da primeira bateria; deslocar parcialmente a primeira bateria fora do detentor de bateria em uma direção predeterminada para quebrar contato com o primeiro conector enquanto mantém contato com o segundo conector; e inserir parcialmente uma segunda bateria dentro do detentor de bateria na direção predeterminada de modo que a segunda bateria é recebida pelo detentor de bateria e faz contato com o primeiro conector.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda: carregar a primeira bateria através do segundo conector.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda: carregar a segunda bateria através do primeiro conector.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o deslocamento parcial da primeira bateria compreende deslizar a primeira bateria; e a insersão parcial da segunda bateria compreende deslizar a segunda bateria.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da insersão parcial da segunda bateria compreender: deslocar a segunda bateria na direção predeterminada dentro do detentor de bateria de modo que ela empurra a primeira bateria na direção predeterminada para efetuar o deslocamento parcial da primeira bateria.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: remover na direção predeterminada a primeira bateria do detentor de bateria de modo que a primeira bateria quebra contato com o segundo conector; manter energia para o dispositivo da segunda bateria; e posicionar a segunda bateria no detentor de bateria de modo que a segunda bateria faz contato tanto com o primeiro conector como o segundo conector.

7. Sistema para manter energia em um dispositivo eletrônico energizado por bateria durante a retirada de uma primeira bateria e a instalação de uma segunda bateria, o sistema caracterizado pelo fato de compreender: o dispositivo eletrônico energizado por bateria compreender um primeiro conector e um segundo conector tendo uma distância entre eles em um detentor de bateria que é adaptada para permitir a remoção parcial da primeira bateria em uma direção predeterminada do detentor de bateria enquanto recebe energia da primeira bateria e que é adaptada para permitir o recebimento substancialmente seqüencialmente da segunda bateria na direção predeterminada para receber parcialmente a segunda bateria no detentor de bateria; a primeira bateria tendo contatos configurados para fornecer energia para o primeiro conector e o segundo conector; e a segunda bateria tendo contatos configurados para fornecer energia o primeiro conector e o segundo conector.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de: a primeira bateria compreender contatos alongados que abrangem a distância entre o primeiro conector e o segundo conector quando a primeira bateria estiver inteiramente posicionada no detentor de bateria;e a segunda bateria compreender contatos alongados que abrangem a distância entre o primeiro conector e o segundo conector quando a segunda bateria estiver inteiramente posicionada no detentor de bateria.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do detentor de bateria ser ainda adaptado para fornecer prendimento mecânico para engajar a primeira bateria na direção predeterminada e engajar a segunda bateria na direção predeterminada.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do dispositivo eletrônico energizado por bateria compreender ainda: um circuito que compreende uma fonte de carga adaptado para manter energia no dispositivo eletrônico energizado por bateria quando a primeira bateria estiver parcialmente removida do detentor de bateria e a segunda bateria estiver parcialmente recebida pelo detentor de bateria.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender ainda: um circuito carregador para carregar a primeira bateria enquanto a primeira bateria está parcialmente removida do detentor de bateria, e para carregar a segunda bateria enquanto a segunda bateria estiver parcialmente recebida dentro do detentor de bateria.

12. Circuito, caracterizado por compreender: um primeiro conector e um segundo conector configurados para fornecer energia a um dispositivo eletrônico de uma primeira bateria inicialmente em contato com o primeiro conector e o segundo conector e de uma segunda bateria subseqüentemente posicionada substancialmente de imediato para substituir a primeira bateria, a segunda bateria em contato com o primeiro conector e o segundo conector; uma fonte de carga para fornecer energia provisória para o circuito quando a primeira bateria não estiver em contato com o primeiro conector e antes da segunda bateria estar em contato com o primeiro conector; e um comutador configurado para acoplar o primeiro conector ao dispositivo eletrônico quando a segunda bateria estiverem contato com o primeiro conector e a primeira bateria não estiver em contato com o segundo conector, e desacoplar o primeiro conector quando a energia é fornecida ao dispositivo eletrônico através do contato da bateria com o segundo conector.

13. Circuito, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender ainda um carregador de bateria acoplado aos primeiro e segundo conectores.

14. Bateria, caracterizada por compreender: contatos configurados para fazer contato simultaneamente com pelo menos dois conjuntos de conectores de bateria de um dispositivo eletrônico tendo pelo menos um de uma configuração de contato alongada e uma configuração de c-clips.