CN102185234A

CN102185234A - 电池供电的设备的连接器

Info

Publication number: CN102185234A
Application number: CN2011100215353A
Authority: CN
Inventors: E·J·普特南
Original assignee: Microsoft Corp
Current assignee: Microsoft Technology Licensing LLC
Priority date: 2010-01-05
Filing date: 2011-01-04
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2031-01-04
Also published as: US9054534B2; CN102185234B; US20110163725A1

Abstract

本申请描述了一种电池供电的设备的连接器。可以同时将电池供电的设备耦合到非电池电源和来自电池的信息信号。设备上的电源触点耦合到电源，而电池上的一个或多个信息触点耦合到设备上相应的触点。

Description

电池供电的设备的连接器

技术领域

所公开的技术中的至少某些涉及电子设备的连接器。

背景技术

有时候需要在长于设备允许的典型电池寿命的一段时间内操作电池供电的电子设备。这种场景的一个非限制性示例是在涉及设备的测试期间。测试过程可能需要比可从设备的电池获得的更多的能量。一个可能的解决方法是用非电池电源(例如，插头电源)来替代设备的电池。然而，用于电子设备的许多电池不仅提供电源而且还提供一个或多个信息信号(例如，电池容量信息)。如果用非电池电源来代替电池，则这种信息可能将不可用，并且这种信息的缺失可能对设备的正常工作造成负面影响。

发明内容

公开了用于同时将电池供电的设备耦合到非电池电源和来自电池的信息信号的装置和方法。设备上的电源触点耦合到电源，同时电池上的一个或多个信息触点耦合到设备上的相应触点。

本发明的方法的某些实施例从外部电源向电池供电的设备供电，该外部电源代替电池来供电并将一个或多个电池信息信号从电池提供到电池供电的设备。向电池供电的设备供电包括将电池供电的设备上的一个或多个触点的集合耦合到外部电源而非电池上的一个或多个触点的集合。提供一个或多个电池信息信号包括将电池供电的设备上的一个或多个触点的集合耦合到电池上的一个或多个触点的集合。该方法还包括在一个或多个测试期间操作电池供电的设备。该方法还包括测量电池供电的设备所消耗的电量。

本发明的装置的某些实施例包括第一连接器，该第一连接器被配置成将电池供电的设备上的第一电源触点耦合到外部电源来代替在电池供电的设备上的第一电源触点和电池上的第一电源触点之间的耦合，该第一连接器被配置成允许电池供电的设备上的信号触点耦合到电池上的信号触点。该装置还包括开关，该开关被配置成可切换地将电池供电的设备上的第一电源触点耦合到电池上的第一电源触点或者耦合到电源。该开关被配置成响应于一个或多个基于时间的信号来操作。该装置还包括第二连接器，该第二连接器被配置成将电池供电的设备上的信号触点耦合到电池上的信号触点。在某些情况下，第一连接器让电池上的信号触点暴露。该装置还包括第二连接器，该第二连接器被配置成将电池供电的设备上的第二电源触点和电池上的第二电源触点耦合到外部电源。电池上的信号触点可被配置成提供电池信息和/或电池的温度信息。第一连接器可包括铜带。第一连接器随后可被配置成最小化第一连接器所提供的相应的有效阻抗。当电池在机械上耦合到电池供电的设备时，该装置的至少一部分可被配置成安装在电池和电池供电的设备上的电池接收表面之间。

用于测试电池供电的设备的系统的某些实施例包括第一连接器，该第一连接器被配置成将电池供电的设备上的第一电源触点耦合到外部电源来代替电池供电的设备上的第一电源触点与电池上的第一电源触点之间的耦合，该第一连接器被配置成通过暴露电池上的信号触点来允许将电池供电的设备上的信号触点耦合到电池上的信号触点。该系统还包括一个或多个电路，该一个或多个电路被配置成控制对耦合到该系统的一个或多个电池供电的设备的信号的传送。该系统还包括机箱，该机箱可被配置成至少部分地从耦合到该系统的一个或多个电池供电的设备的视图中隐去。该系统可被配置成按照一个或多个间隔来对电池充电。

使得计算机执行本文公开的方法中的任一个的指令可被存储在一个或多个计算机可读介质上。

继续参考附图和以下的具体实施方式，所公开的技术的这些和其它特征将变的更显而易见。

附图说明

图1示出可用于本文描述的各技术的各实施例的示例性电池供电的设备。

图2A-2C示出电池的一示例性实施例的视图。

图3示出用于将电池和外部电源耦合到电池供电的设备的装置的一示例性实施例。

图4示出用于将电池和外部电源耦合到电池供电的设备的方法的一示例性实施例的流程图。

图5示出用于将电池和外部电源耦合到电池供电的设备的方法的另一示例性实施例的流程图。

图6A-6D用电池装置的一示例性实施例来示出电池的视图。

图7示出硬件控制系统的一示例性实施例的框图。

图8示出通信和电源控制组件的一示例性实施例的框图。

图9示出电源控制组件的一示例性实施例的框图。

图10示出电源控制组件中的端口的一示例性实施例的框图。

图11示出通信控制组件的一示例性实施例的框图。

图12示出通信控制组件中的端口的一示例性实施例的框图。

图13示出用于使用通信控制组件中的端口的一示例性方法的流程图。

图14示出用于控制一个或多个电子设备的系统的一示例性实施例的框图。

图15示出用于控制对一个或多个电子设备的访问的系统的一示例性实施例的框图。

具体实施方式

以下公开的是硬件界面技术和/或相关系统和方法的实施例。各实施例决不应该被解释为限制。相反，本发明针对各公开的方法和系统及其等效方案(单独地或彼此的各种组合和子组合)的所有新颖和非显而易见的特征和方面。此处公开的方法不仅仅在人类头脑中执行。

如在本申请和权利要求书中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另外清楚地指明。另外，术语“包括”意味着“开放性包含”。当短语“和/或”在句子中使用时，它可意味着句子中描述的“一个或多个”元素。此处描述的实施例是所公开的技术的示例性实施例，除非另外清楚地声明。

虽然为方便呈现起见所公开的方法和系统中的某一些的操作是以特定的顺序次序来描述的，但应当理解，这一描述方法涵盖重新安排，除非以下阐明的具体语言需要特定排序。例如，顺序地描述的操作可在某些情况下被重新安排或并发执行。

为简明起见，附图未示出可结合其他方法和系统使用所公开的方法和系统的各种方式。另外，本说明书有时使用像“提供”、“传送”和“发送”等术语来描述所公开的技术。这些和其他术语是所执行的实际操作的高度抽象。与这些术语相对应的实际操作可取决于特定实现而不同并且易于由本领域普通技术人员辨别。此外，除非上下文另外规定，术语“耦合”意味着电连接/电链接或电磁连接/电磁链接并包括直接连接或直接链接和通过一个或多个中间元件的间接连接或间接链接，而不改变电路的预期操作。

此处描述的方法中的任一种可以至少部分地使用包括存储在一个或多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令的软件来执行。计算机可读存储介质可包括非易失性存储，诸如例如只读存储器(ROM)、闪存、硬盘驱动器、软盘和光盘(例如，CD、DVD)。计算机可读存储介质还可包括易失性存储，诸如例如随机存取存储器(RAM)、设备寄存器和处理器寄存器。任何这样的软件可以在单个计算机或联网计算机(例如，经由因特网、广域网、局域网、客户机-服务器网络、或其他这样的网络)上执行。

计算机可执行指令可以在本地或分布式计算环境中执行。为清楚起见，只描述了基于软件的各实现的某些所选择的方面。省略了本领域公知的其他细节。例如，应当理解，所公开的技术不限于任何特定计算机语言、程序或计算机。例如，所公开的实施例可使用各种各样市场上可购得的计算机系统来实现。所公开的方法中的任一种可另选地用硬件(例如，ASIC、PLD或SoC)来实现(部分地或完全地)。

此外，软件实施方式中的任一个(包括例如用于使计算机执行所公开的方法中的任一种的计算机可执行指令)可以通过合适的通信手段来发送、接收或访问。这些合适的通信手段包括，例如，因特网、万维网、内联网、电缆(包括光缆)、磁通信手段、电磁通信手段(包括RF、微波和红外通信)、电子通信手段或任何这样的通信手段。这些通信手段可以是，例如共享或专用网络的一部分。

图1示出可用于所公开的各技术中的至少某些的一个或多个设备的示例性实施例，包括计算机110(例如，台式计算机、膝上型计算机、上网本、服务器、瘦客户机)、电话120(例如，蜂窝电话、智能电话、无绳电话)、和手持式计算设备130(例如，个人数字助理(PDA)、便携式音乐或视频播放器、视频游戏设备、电子书阅读器)。在特定实施例中，设备110、120、130中的两个或更多与所公开的技术中的一个或多个组合使用。设备110、120、130中的任一个可被配置成从网络(未示出)接收数据和/或向网络发送数据。

一般而言，本文公开的各技术的至少某些实施例可用于一个或多个电子电池供电的设备。电池供电的设备是从一个或多个电池获得其工作电源的至少一部分的设备。电池供电的设备可包括以上参考图1描述的设备中的任一个以及许多其他设备。即使设备从非电池源(例如，从AC源)接收其电源的一部分，设备也可以是电池供电的设备。

图2A示出电池210的一示例性实施例的平面图。电池210包括上表面220。图2B示出电池210的侧视图。侧表面230的特征是多个触点，包括电源触点和一个或多个信号触点。例如，所描绘的实施例示出阳极触点240、阴极触点242和信号触点244、246。信号触点244、246可被配置成将信息信号提供给电池供电的设备。例如，这些信息信号可包括，电池容量信息(例如，电池210中保留多少电量)、电池210的温度信息(例如，用于热保护电路)、功耗信息(例如，剩余时间信息)、电池身份信息(例如，制造商和/或型号信息)、充电状态信息、电压信息、电流信息和其他状态信息。在某些实施例中，该信息由电池210使用高速DQ(HDQ)串行接口、I²C串行接口或其他接口来提供。该信息可至少部分地由耦合到电池210的一个或多个电路(例如，在电池210内部或在电池210上)来计算，这些电路可消耗存储在电池上的电能。这种电路的一个示例是德州仪器公司的bqJUNIOR系列集成电路中的任一种。

在特定实施例中，触点出现在电池的多个表面上。某些电池具有至少部分地凹进一个或多个电池表面中、至少部分地凸起至一个或多个电池表面的上方、和/或至少部分地与一个或多个电池表面对齐的一个或多个触点。侧表面230上的触点凹进其中的区域有时候被称为“电池阱”(未示出)。一般而言，触点有时候也被称为“接头”。图2C示出电池210的透视图。

图3示出用于将一个电池310(或一个以上的电池)耦合到电池供电的设备320的装置300的一示例性实施例。电池包括阳极电压触点312、阴极电压触点314、和一个或多个信号触点316、318。装置300有时候被称为“电池旁路”，但这个名称不应该用来限制装置300的元件。

电池触点312、314、316、318具有电池供电的设备320上的相应的触点322、324、326、328，因此形成了各自的触点对。一般而言，电池310和设备320上的电池接收表面372被设计成在机械上耦合在一起从而使得电池触点312、314、316、318电耦合到其相应的对应触点322、324、326、328。然而，在某些实施例中，电池310上的触点不是全都具有电池供电的设备320上的相应的触点。在其他实施例中，设备320上的触点不全具有电池310上的相应的触点。

对于装置300，各个触点对中的至少一个的触点使用一个或多个连接器来彼此电耦合。例如，在所描绘的实施例中，连接器336耦合触点316、326，连接器338耦合触点318、328，而连接器334耦合触点314、324。连接器一般由一种或多种导电材料构成。在某些配置中，触点312、322分别耦合到连接器340、342，连接器340、342进而被连接到开关350。开关350可以例如，通过连接器362和连接器340将电源360的VDD(+)接头耦合到设备触点322。一般而言，电源360提供几乎与电池310在电池的正常工作期间提供的相等的DC电压。在某些实施例中，电源360提供4.2伏的DC，但在其他实施例中，电源360可以提供一个或多个其他电压。开关350还可通过连接器340、342将电池触点312耦合到阳极设备触点322。这阻止电源360向设备320供电并允许设备320对电池310充电和/或消耗来自电池310的电能。用于对电池310充电的电能可以通过例如USB端口或设备320上的一个或多个其他端口来提供给设备320。

在某些实施例中，开关350根据手动输入来切换；在其他实施例中，开关350响应于来自控制单元370的信号来改变。控制单元370包括电路或经编程的计算机。在某些情况下，控制单元370被配置成响应于一个或多个判定(例如，已经到达某一时间点的判定、电池310的容量已经到达某一点的判定)来改变开关350并使得对电池310充电。因此，装置300可用于在需要时(例如，在已经发生了特定量的设备320的测试之后)对电池310充电。

在其他实施例中，开关350被略去，并且电源360的VDD接头使用连接器340、362耦合到设备触点322。

电源360的阴极(-)接头通过连接器364和连接器334耦合耦合到电池触点314和设备触点324。这向电池310和设备320提供了公共基准电压。在至少某些情况下，现在需要对一个或多个电路的适当操作来通过触点316、318将信息提供给设备320。其他实施例改为通过设备320和电池310上的一个或多个其他触点对(例如，通过阳极触点)来提供公共基准电压。

当电源360的VDD接头耦合到设备320的触点322，并且当电源360的阴极接头耦合到设备320的触点324时，设备320可以由电源360而非电池310来供电(例如，代替电池310)。连接器336、338允许电池310和设备320交换信息，即使电池310未对设备320进行供电。因此，设备320可以较少地考虑电池310的容量来工作(例如，设备320可以比由电池310供电的情况下工作更长时间)。然而，因为连接器316、318仍然允许在电池310和设备320之间交换信息(例如，电池容量信息、电池温度信息)，所以设备320仍然可以就像是电池作为正常工作来附连的一样工作。例如，如果设备320被配置成只有当其可以从电池310接收电池容量信息的情况下才打开，则装置300可以帮助满足这一要求即使电池310未对设备320进行供电。

在某些实施例中，装置300还包括耦合到设备320(例如，在电源360和开关350之间)的电表366(例如，安培表)。电表366可以测量有电源360的各实施例中的设备320消耗的电能。在某些情况下，电表366可被合并到电源360中以允许对设备320吸收的电流的更准确的测量以及对设备320所需的电压的更准确的供应。

图4示出用于将电池和外部电源耦合到电池供电的设备的方法400的一示例性实施例的流程图。在方法动作410中，从外部电源而非从电池向电池供电的设备提供电能。在方法动作420中，从电池将一个或多个电池信息信号提供给电池供电的设备。

图5示出用于将电池和外部电源耦合到电池供电的设备的方法500的一示例性实施例的流程图。在方法动作510中，电池供电的设备上的第一组一个或多个触点耦合到外部电源上的一个或多个触点。这种耦合代替了对电池的一个或多个连接。在方法动作520中，电池供电的设备上的第二组一个或多个触点耦合到电池上的一个或多个触点。电池上的触点向设备提供一个或多个信息信号。在其他实施例中，在方法动作530中，在外部电源对电池供电的设备供电的同时对电池供电的设备执行一个或多个测试。

方法400、500可以使用例如诸如装置300等装置并使用本文描述的一个或多个其他装置来执行。

图6A示出耦合到电池610的电池装置600的一示例性实施例的平面图。电池610与电池210类似，但其他实施例可以使用不同的电池。装置600包括导体630和导体660。导体630或直接地或通过中介(例如，开关632)耦合到阳极连接器650。导体660耦合到阴极连接器652。连接器650、652可以与以上描述的图3的连接器362、364类似地耦合到电源(未示出)。导体630、660在此处被描绘为至少部分地沿着电池的上表面620延伸，但在其他实施例中，至少一个导体至少部分地沿着另一电池表面或不沿着电池表面延伸。在某些实施例中，导体630、660具有除了此处公开的以外的一个或多个形状。

图6B示出电池610的侧视图，其中侧表面622用阳极触点640、阴极触点642和信号触点644、646来表征。(为清楚起见，开关632和连接器650、652从该视图中略去。)导体630的一部分634覆盖阳极触点640的至少一部分。导体660的一部分664覆盖阴极触点642的至少一部分。触点640、642被其相应的导体部分634、664覆盖的量可以变化。一般而言，导体部分634、664被配置成使得在机械上将电池610耦合到设备之后，电池供电的设备上的相应的接收触点电耦合到其相应的导体部分而非触点640、642。在其他实施例中，导体部分634、664中的至少一个用作触点640、642中的至少一个和电池供电的设备上的一个或多个相应的接收触点之间的中间耦合器。在至少某些情况下，信号触点644、646一般保持暴露以供耦合到电池供电的设备上的相应触点。

在所描绘的实施例中，导体部分634、664被示为沿着电池侧表面622延伸并延伸到电池610的下表面上。在其他实施例中，导体部分634、664中的一个或多个具有除此处公开的以外的长度和/或形状。

图6C示出沿着图6A和6B中指示的线的装置600的横截面图。该视图示出导体630的一示例性实施例。导体630包括子导体636，子导体636沿着电池上表面620延伸并穿过侧表面622，部分地或完全地覆盖触点640。在该视图中，触点640被示为凹进电池阱624中。子导体636(有时被称为“顶面阳极”)被配置成耦合到电池供电的设备上相应的触点并阻止触点640直接耦合到设备。子导体636通过与触点隔开和/或通过绝缘材料674层来与触点640电绝缘。绝缘材料674可包括，例如，

和/或一个或多个其他材料。

在附加实施例中，导体630还包括子导体638，子导体638沿着电池上表面620延伸并穿过侧表面622，部分地或完全地覆盖触点640，因此与触点640耦合。在某些情况下，子导体638的至少一部分在子导体636和电池上表面620之间。子导体636、638耦合到开关632。这可以允许通过子导体636将连接器650电耦合到已耦合的电池供电的设备(例如，对于使用电源对设备供电的情况)，或者允许根据开关632的位置来将子导体636、638彼此耦合(例如，对于使用电池610对设备供电的情况)。

简要地回到图6A，在某些实施例中，子导体638通过从电池上表面620上的子导体636下面伸出的翼片628来耦合到开关632。电子地，翼片628形成子导体638的延伸。在某些情况下，子导体638和翼片628是从一片材料形成的，而在其他情况下，它们是耦合在一起的分开的材料。翼片628和子导体638(有时被称为“电池阳极”或“底面阳极”)根据开关632的位置共同帮助用电池610对设备供电。

图6D示出沿着图6A和6B中指示的线的装置600的横截面图。该视图示出导体660的一示例性实施例。导体660包括与子导体682串联耦合的子导体680。子导体680沿着电池上表面620延伸，并穿过侧表面622，部分地或完全地覆盖触点642，此处该触点被示为凹进电池阱626中。子导体680与触点642耦合。子导体682从电池610的下表面延伸到上表面620，在外观上暴露相对于侧表面622的导电表面。在所描绘的配置中，子导体680、682串联地连接(例如，它们彼此对折(double-back))。因此，子导体680被配置成耦合到电池供电的设备。这可以允许通过连接器652同时将触点642和电池供电的设备耦合到电源。这种配置可以向电池和设备提供共同的基准电压。

在图6C和6D的实施例中，导体630、660还分别包括附加绝缘部分672、684，如虚线所指示的。这些绝缘部分使导体630、660的外表面绝缘。

以上描述的子导体可包括一个或多个导电材料。在某些实施例中，使用诸如金属带(例如，铜带)等的导电薄膜。铜提供了模仿金的低电阻的相对较低的电阻，这常常在电池触点中使用。金属带可包括导电侧和相对的绝缘侧。可以选择导电材料使得导电材料与电池610的尺寸相比是薄的。在某些情况下，导体630、660足够薄从而使得装置600不会干扰如在电池610的正常使用中在机械上耦合到电池供电的设备的电池610。装置600还可被配置成可移动地附连到电池610，从而使得装置600在需要时可以与电池610分开。在某些情况下，装置600可以适于不同的电池型号。

在某些情况下，导体630、660被配置成在连接器650、652和电池触点640、642或设备触点之间提供所选阻抗。一个示例目标阻抗是50mΩ左右，虽然目标阻抗在多个设备之间可以不同。为了获得目标阻抗，可以这样构造装置600从而使得连接器650加上导体630的总长度(和/或连接器652加上导体660的总长度)为例如小于8英寸、小于12英寸、或小于另一长度。

如果导体太长或者导体的横截面太小，则所得电阻可能对电池的工作造成负面影响。结果，在某些情况下，电池供电的设备将察觉电池的问题并无法正确地工作。例如，设备可能无法上电、一旦加载操作系统之后无法保持上电状态、无法对电池充电、和/或向操作系统提供错误的“低电量”指示。

图7示出硬件控制系统700的一示例性实施例的框图。系统700的一个或多个组件至少部分地被包含在容器710内。在某些情况下，容器710包括机箱(例如，2U机箱或其他经修改的或未修改的机箱设计)。容器710有时候出于特定覆盖区或整体大小(例如，紧凑的大小)来选择。一个或多个设备槽720被配置成耦合到一个或多个电子设备。在各实施例中，槽720包括一个或多个类型的数据和/或电源连接器(例如，USB、小型USB、微型USB、以太网、火线或其他类型)。在某些实施例中，设备槽720相对于容器710来定位从而使得耦合到设备槽720的一个或多个的电子设备至少部分地位于容器710内。容器710可被配置成至少部分地从耦合到设备槽720的一个或多个设备的视图中隐去。

系统700还包括耦合到设备槽720的通信和电源控制组件730。通信和电源控制组件730使用一个或多个电源控制线740来控制提供给耦合到槽720中的一个或多个的电子设备的电能。组件730还使用一个或多个数据线750来控制发送到电子设备和/或从电子设备接收的数据。下面更详细地描述通信和电源控制组件730。

在某些情况下，系统700还包括一个或多个电源760。一个或多个电源760可以提供一个或多个电压(例如，4.2伏DC、12伏DC)的电能。电源760的输入电压可以是一个或多个电压(例如，115伏AC、208伏AC)。系统700还可包括一个或多个电能分配印刷电路板(PCB)762、一个或多个冷却风扇764、和一个或多个电源开关766。

通信和电源控制组件730可以耦合到可以在容器710内部或外部的主控制器770。主控制器770通过一个或多个控制线772向通信和电源控制组件730提供控制信息。使用控制线772交换的控制信息可包括，例如，用于对耦合到设备槽720的一个或多个设备进行供电或操作的一个或多个信号。该一个或多个信号可用于控制诸如以上描述的装置300、600中的任一个等的装置。

主控制器770还可以使用一个或多个数据线774与组件730交换数据。使用数据线774交换的数据可包括，例如，发送到耦合到设备槽720的设备或从耦合到设备槽720的设备接收的数据。这种数据可用于监视设备上的一个或多个情况和/或对设备执行一个或多个测试，包括调试操作。在至少某些情况下，沿着数据线774在主控制器770和设备之间传播的数据未经改变地通过通信和电源控制组件730。

控制线772和数据线774可以利用一个或多个协议和接口来串行地或并行地发送数据。在一个实施例中，对控制线772使用RS-232接口并且对数据线774使用USB接口。

系统700一般是可缩放的。在其他实施例中，使用图7中示出的一个或多个组件的多个实例来提供用于电子设备(例如，电池供电的设备、硬盘驱动器、和/或其他设备)的自动化同时或近乎同时测试的系统。测试可包括，例如，将数据复制到电子设备上、运行一个或多个测试、从设备检索测试结果、打开设备和/或关闭设备、以及连接设备上的数据连接和/或断开设备上的数据连接(例如，到诸如个人计算机等一个或多个其他组件的连接)。可以任意次数地持续任意时间段地运行测试，通常无需或几乎无需人类干预。取决于系统700的配置，其可用于简洁地执行大型的自动化设备测试。可以模块化地构造系统700从而使得可以容易地添加或移除各组件。

系统700的一个实施例包括：两组设备槽，每组包括八个设备槽(总共十六个设备槽)；一个12伏DC电源；三个4.2伏DC电源；四个12伏DC风扇；一个12伏DC电能分配PCB；耦合到电源的一个AC电源开关和一个AC线路输入；两个主控制器；以及四个通信和电源控制组件，控制组件中的每两个耦合到一组设备槽和一个主控制器。

系统700的其他实施例包括可用于对耦合到系统700的设备执行无线信号测试(例如，蜂窝测试、蓝牙测试、WiFi测试)的一个或多个天线。

图8示出以上描述的通信和电源控制组件730的一实施例的框图。该实施例包括电源控制组件810和通信控制组件820。在某些实施例中，组件810、820在一块电路板上。在其他实施例中，组件810、820在分开的电路板上制造并用线缆或其他连接器连接。通信控制组件820可被构造为电源控制组件810的插件板，在这种情况下，组件810、820可以例如用内部跳线来连接。

组件810允许或单独地或以两个或更多端口为一组地控制和/或测量N个端口上的电压。在某些实施例中，可以手动地或者程序性和/或串行地或同时地控制端口。

图9示出电源控制组件810的一示例性实施例的框图。主端口910与上述的主控制器770交换数据。可以对主端口910使用各种类型的端口(例如，串行端口、并行端口、USB端口)。将从主控制器770接收的命令从主端口910发送到处理器920。主控制器发送的示例性命令可包括用于处理器920本身的命令和/或用于N个端口930、932中的一个或多个的命令。处理器920发送指令到端口930、932中的一个或多个。端口930、932中的每一个允许控制提供给耦合到设备槽720的一个或多个设备的电能。在某些实施例中，端口930、932中的每一个耦合到如上述的装置300、600之类的装置。指令可以通过多路复用器940被路由到端口930、932。在其中从端口930、932接收数据的各实施例中，该数据可以可能通过多路复用器960被发送到处理器920。

在某些情况下，控制组件810的多个实例通过网络接口950的相应实例并通过网络952耦合在一起。网络接口950可包括，例如RS-485串行链接或其他接口。接口950可用于在控制组件810的多个实例之间共享单个主端口910。

在至少某些实施例中，控制组件810提供了从单个端口(例如，从单个串行或并行端口)程序性地控制多个设备的一种可扩展的方式。可扩展性至少部分地源于网络接口950。

图10示出端口930(或图9的N个端口中的任一个)的一示例性实施例的框图。端口930包括被配置成从多路复用器940接收一个或多个信号的一个或多个开关1010。开关1010可包括，例如，一个或多个锁存中继和/或其他类型的开关。在某些实施例中，端口930还包括可被配置成确定耦合到端口930的设备的状态(例如，设备是否通电)并将该信息提供给多路复用器960的电压检测组件1020。图10中示出的组件中的一个或多个可以使用来自处理器920的命令来控制。

简要地回到图8，通信控制组件820可用于启用或禁用一个或多个数据连接器。例如，组件820可以禁用耦合到电子设备的USB连接器。如在本申请中包括权利要求书中所使用的，术语“连接器”或“数据连接器”指的是数据连接器插头和插座(例如，凸形和凹形连接器)。因为对于给定连接器类型的插头和插座物理构造不同但具有相似的操作原理，所以所公开的技术一般适用于连接器插头和插座两者。本文的某些实施例可以指，例如，“连接器”和相应的“端口”之间的交互，但这些示例不是限制性的。

图11示出通信控制组件820的一示例性实施例的框图。组件820通过控制接口1110接收命令。在至少某些情况下，控制接口1110通过电源控制组件810接收命令。控制接口1110将命令发送到N个端口1120、1122中的一个或多个。端口1120、1122可以耦合到一个或多个电子设备。例如，端口1120、1122可以耦合到连接到设备槽720的设备。可以同时使用端口1120、1122中的一个或多个。

图12示出端口1120(或图11的N个端口中的任一个)的一示例性实施例的框图。端口1120包括数据开关1210和电源开关1220。开关1210、1220耦合到一个或多个连接器1230。开关可包括，例如，固态开关、锁存中继和/或一个或多个其他类型的开关。开关1210、1220控制对连接器1230的电流和数据信号流。在某些实施例中，连接器1230是端口1120的一部分，而在其他实施例中，连接器1230被集成到它耦合到的另一组件中。例如，连接器1230可以是设备槽720中的一个或多个的一部分。连接器1230被配置成在机械上和电子上耦合到相应的连接器1250。连接器1230、1250可包括，例如，USB连接器、以太网连接器、火线连接器、或许多其他类型的连接器之一。其他实施例可包括针对连接器1230的电源和/或数据信号的不同子集的附加开关。

端口1120可被配置成向连接器1230提供对电流和数据信号流的独立控制。在某些实施例中，可以在同一时刻激活数据开关1210和电源开关1220来同时将其相应的信号提供给连接器1230。在其他实施例中，例如，可以在不同时刻激活开关1210、1220以便在一个时刻提供数据信号而在另一时刻提供电源信号。可以通过对开关1210、1220中的每一个使用独立的控制信号来提供不同的激活时间。然而，在图12的实施例中，将来自多路复用器1130的控制信号提供给电源开关1220，并且通过时间延迟电路1240将相同控制信号的延迟版本提供给数据开关1210。在其他实施例中，延迟电路1240可改为被配置成延迟对电源开关1220的控制信号。一般而言，延迟可以是固定的或可变的(例如，根据模式变化、根据一个或多个用户输入变化、根据时间约束变化)。在某些情况下，连接器1230可以用作连接器1230耦合到的相应的连接器1250的“开/关”开关。

图13示出用于使用端口1120的一示例性方法1300的流程图。在方法动作1310中，将第一组一个或多个信号提供给数据连接器(例如，连接器1230)。第一组一个或多个信号包括模拟从数据连接器发送到相应的数据连接器的一个或多个数据连接器电源信号的一个或多个信号。在方法动作1320中，将第二组一个或多个信号提供到数据连接器，第二组一个或多个信号模拟从数据连接器发送到相应的数据连接器的一个或多个数据连接器数据信号。在提供第一组一个或多个信号之后的延迟之后提供第二组信号。

在某些情况下，端口1120可用于如方法1300之类的方法来模拟连接器与相应的连接器之间的交互。例如，它可以模仿将USB连接器插入USB端口(例如，在当USB连接器已经位于USB端口中但未通过连接器向端口发送信号的情况下)。因为USB连接器的设计，当USB连接器被插入到USB端口中时，连接器首先接收VCC和地信号，然后在不久之后，接收两个数据信号(D+和D-)。两种类型的信号之间的延迟可以例如允许在激活数据信号之前重新初始化并重置USB连接器。同时激活电源信号和数据信号通常会将噪声引入到USB连接器和USB端口之间的连接中。为了正确地模拟将USB连接器插入到USB端口中，使用端口1120来首先激活USB端口的VCC和地信号，随后激活USB端口的数据信号。

这种能力在测试具有连接器的设备时可以是有用的。例如，可以使用涉及将USB缆线插入到USB端口(或者从端口移除缆线)的场景来测试电子设备上的USB端口的功能而不必在测试期间在物理上插入或移除缆线。可以通过改变延迟电路1240提供的延迟来检查以不同的速度插入USB缆线的效果。在某些情况下，延迟大约是50毫秒。一般而言，延迟小于1秒，但可以使用任意长度的延迟。

图14示出用于控制一个或多个电子设备的系统1400的一示例性实施例的框图。通信控制组件1410(与上述的通信控制组件820相似)耦合到一个或多个电子设备1420、1422。控制组件1410被配置成激活或停用设备1420、1422连接到的相应的连接器(未示出)。控制组件1410可以从控制计算机1430接收关于设备1420、1422中的哪些设备要启用或禁用其相应的连接器的命令。

电子设备1420、1422可包括，例如，电池供电的设备、计算机组件和/或外围设备、制造设备和其他设备。

图15示出用于控制对一个或多个电子设备的访问的系统1500的一示例性实施例的框图。系统1500包括耦合到一个或多个连接器1550(例如，USB端口、以太网端口、或一个或多个其他端口)的通信控制组件1510(如上述的通信控制组件820)。连接器1550耦合到一个或多个电子设备1520。在许多情况下，设备1520包括要控制用户或计算机对其的访问的数据存储设备或一个或多个其他设备。连接器1550耦合到一个或多个客户机计算机1540，客户机计算机1540可以被配置成通过连接器1550访问电子设备1520。

响应于来自控制计算机1530的一个或多个命令(例如，安全命令)，通信控制组件1510可以激活或停用连接器1550中的一个或多个。在停用相应的连接器1550的情况下，客户机计算机1540无法访问设备1520。因此，系统1500可用于根据一个或多个安全判定(例如，有效访问凭证和/或有效访问时间帧的标识)来控制客户机计算机对电子设备的访问。

该系统可能比例如将电子设备连接到客户机计算机的USB端口并用软件指令来启用或禁用USB端口更安全。在许多情况下，如果可以访问客户机计算机，则有可能重新激活已经由软件禁用的USB端口或其他端口。然而，系统1500不一定受来自客户机计算机1540的命令的影响并因此更安全。

鉴于可应用所公开的技术的原理的许多可能的实施例，应当认识到，所示实施例仅是所公开的技术的示例，并且不应该被认为限制本发明的范围。相反，本发明的范围由所附权利要求书来限定。因此，要求保护落入这些权利要求的精神和范围内的所有内容作为本发明。

Claims

1.一种方法，包括：

从外部电源向电池供电的设备供电，所述外部电源代替电池来供电；以及

将一个或多个电池信息信号从所述电池提供到所述电池供电的设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述电池供电的设备供电包括将所述电池供电的设备上的一组一个或多个触点耦合到所述外部电源而非耦合到所述电池上的一组一个或多个触点。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，提供一个或多个电池信息信号包括将所述电池供电的设备上的一组一个或多个触点耦合到所述电池上的一组一个或多个触点。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在一个或多个测试期间操作所述电池供电的设备。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括测量所述电池供电的设备消耗的电能。

6.一种装置，包括：

第一连接器，所述第一连接器被配置成将电池供电的设备上的第一电源触点耦合到外部电源来代替所述电池供电的设备上的所述第一电源触点和电池上的第一电源触点之间的耦合，所述第一连接器被配置成允许所述电池供电的设备上的信号触点耦合到所述电池上的信号触点。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括被配置成将所述电池供电的设备上的所述第一电源触点可切换地耦合到所述电池上的所述第一电源触点或耦合到所述电源的开关。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述开关被配置成响应于一个或多个基于时间的信号来工作。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括被配置成将所述电池供电的设备上的所述信号触点耦合到所述电池上的所述信号触点的第二连接器。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一连接器让所述电池上的所述信号触点暴露。

11.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括被配置成将所述电池供电的设备上的第二电源触点和所述电池上的第二电源触点耦合到所述外部电源的第二连接器。

12.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电池上的所述信号触点被配置成提供所述电池的电池信息。

13.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电池上的所述信号触点被配置成提供所述电池的温度信息。

14.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一连接器包括铜带。

15.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一连接器被配置成最小化所述第一连接器所提供的相应的有效阻抗。

16.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述电池在机械上耦合到所述电池供电的设备时，所述装置的至少一部分被配置成安装在所述电池和所述电池供电的设备上的电池接收表面之间。

17.一种用于测试电池供电的设备的系统，所述系统包括：

第一连接器，所述第一连接器被配置成将电池供电的设备上的第一电源触点耦合到外部电源来代替所述电池供电的设备上的所述第一电源触点与电池上的第一电源触点之间的耦合，所述第一连接器被配置成通过暴露所述电池上的信号触点来允许所述电池供电的设备上的信号触点耦合到所述电池上的所述信号触点。

18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，还包括被配置成控制对耦合到所述系统的一个或多个电池供电的设备的信号的传送的一个或多个电路。

19.如权利要求17所述的系统，其特征在于，还包括机箱，所述机箱可被配置成至少部分地从耦合到所述系统的一个或多个电池供电的设备的视图中隐去。

20.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成按一个或多个间隔对所述电池充电。