CN102598355B

CN102598355B - 具有灵活的大小和方位的电池系统

Info

Publication number: CN102598355B
Application number: CN201080052330.5A
Authority: CN
Inventors: G.C.拉森
Original assignee: Microsoft Corp
Current assignee: Microsoft Technology Licensing LLC
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2030-11-16
Also published as: WO2011062878A3; EP2502293B1; CN102598355A; CA2781103C; EP2502293A2; EP2502293A4; RU2543080C2; CA2781103A1; KR101945545B1; JP2013511810A; KR20120103595A; JP5658760B2; US8378629B2; RU2012120746A; US7884573B1; TW201126794A; TWI473327B; MY191898A; WO2011062878A2; US20110117389A1

Abstract

本发明提供电池容置系统来接纳处于不同方位的各种类型或大小的电池。电池容置系统包括：第一径向缺口，其用于将第一电池的第一正端子定位成以第一位置与第一正接触件电连接；以及第二径向缺口，其用于将与第一电池大小和/或类型不同的第二电池的第二正端子定位成以不同于第一位置的第二位置与第一正接触件电连接。第二径向缺口被配置成防止第一电池的第一正端子以第二位置与第一正接触件电连接。

Description

具有灵活的大小和方位的电池系统

背景技术

在先前电池装置解决方案中，使用者以特定方位插入电池，谨慎地将正端子和负端子与装置上相对应的具体极性的接触件适当地对准。在这些先前解决方案中不正确地定向电池不仅使得电路无效，而且还可能会损坏电池或其它电子构件。

而且，在先前解决方案中，一种装置可被配置成接纳特定类型或大小的电池，且维持仅与该类型或大小的电连接。不同类型或大小的电池不能用于该装置。

发明内容

提供本发明内容以简化形式介绍对概念的选择，这些概念将在下文的具体实方式中进一步描述。此发明内容并不旨在确认所主张的主题的关键特点或必要特点，也不旨在用于限制所主张的主题的范围。所主张的主题的其它特点、细节、效用和优点将通过下文更具体描述的各种实施例和实施方式的具体实施方式而更明晰，如在附图中进一步图示且在所附权利要求中所限定的那样。

根据本公开的一方面，提供一种电池容置系统来接纳不同方位的各种类型和/或大小的电池从而实现电连接。根据另一方面，电池容置系统可包括：可致动固持臂，其可调整以容纳不同直径电池、延伸以保持较小直径电池且缩回以不阻碍较大直径电池。根据另一方面，电池容置系统可包括：平移组件，其可调整以容纳不同长度电池、延伸以保持较短电池且缩回以容纳较大电池。

附图说明

图1A至1B示意性地示出双接触组件，该双接触组件被配置成与不同方位的不同大小/类型的电池相互作用。

图2示意性地示出与处于第一方位的较大电池电连接的图1A至图1B的双接触组件。

图3示意性地示出与处于第二方位的较大电池电连接的图1A至图1B的双接触组件。

图4示意性地示出与处于第一方位的较小电池电连接的图1A至图1B的双接触组件。

图5示意性地示出与处于第二方位的较小电池电连接的图1A至图1B的双接触组件。

图6示意性地示出电池容置系统的实施例。

图7示意性地示出电池容置系统的另一实施例。

图8A至图8C示出电池容置系统的一实施例的电气示意图。

图9示出电池容置系统的一实施例的截面图，其具有使得可致动固持臂移位的较大电池。

图10示出电池容置系统的一实施例的截面图，其具有由可致动固持臂所保持的较小电池。

图11为电池容置系统的底视图，其中平移组件被压缩以保持较大电池。

图12为电池容置系统的底视图，其中平移组件被延伸以保持较小电池。

具体实施方式

本公开涉及一种电池容置系统，其接纳以各种方位与正接触件和负接触件电连接的不同类型的电池，且防止反极性。在许多情况下，电池将具有两个端子(正和负)，该两个端子将要电连接到一对接触组件。这对接触组件具有以两种不同方位之一将电池物理地定位于电池容置系统中的可能性。本文所述的电池容置系统的实例允许不同类型的电池以任一方位有效连接。换言之，在任一方位，建立适当电连接以允许操作且避免在允许一种电池类型的仅一种有效方位的先前解决方案中会出现的电气/机械损坏。

举例而言，AA电池或AAA电池可以任一方位插入于电池容置系统中以使得正确极性被递送到双接触组件以实现电连接。这允许使用者在电池选择和可用性方面以及以方便的方位进行宽容性安装方面具有更大自由度和灵活性。虽然本文的实例常常集中在AA电池和AAA电池的使用上，但应了解，本讨论可应用于其它电池和端子的配置。

举例而言，电池容置系统可被配置成接收和实现与多种不同类型电池中任一种的有效电连接，该多种不同类型电池包括AAA电池、AA电池、C电池、D电池或任何其它合适的柱型或纽扣型电池。在某些实施例中，电池容置系统可被配置成接纳不同方位的两种不同类型的电池(例如，AA型和AAA型)。在某些实施例中，电池容置系统可被配置成接纳不同方位的多于两种的不同类型的电池(例如，D型、C型, AA型和AAA型)。

图1A示出被配置成接纳两种不同大小或类型的电池的正端子或负端子的双接触组件100的工作侧。双接触组件100可结合电池容置系统中的相对的双接触组件来使用以在电池以第一方位或第二方位物理地且电气地位于相对的双接触组件之间时实现电连接，如在图2至图5中以举例说明的方式所图示的那样。

双接触组件包括负接触件102、绝缘连接器104和正接触件106。负接触件102定位于双接触组件100的前面或内面上以便物理地接触电池负端子的基本上平坦的表面从而在电池处于两个方位之一时实现电连接。负接触件102形成位于中央的贯穿区108，位于中央的贯穿区108在电池处于两个方位中的另一方位时允许电池的正端子突伸经过负接触件102且触摸正接触件106从而实现电连接。贯穿区108大于正端子的直径以使得在正端子被定位成触摸正接触件时正端子并不触摸负接触件。贯穿区108位于中央以容纳正端子。相对应地，负端子基本上在负接触件外围处与负接触件102电连接。

绝缘连接器104定位于正接触件106与负接触件102之间以防止两个接触件彼此触摸且造成短路。绝缘连接器104形成贯穿区110，贯穿区110与贯穿区108对准以允许电池的正端子触摸正接触件106。由绝缘连接器104形成的贯穿区110可略微小于由负接触件102形成的贯穿区108。这允许绝缘连接器104在正端子与正接触件106电连接时支承正端子，而正端子不触摸负接触件。特别地，绝缘连接器104防止正端子的弯曲的周向边缘触摸形成贯穿区的负接触件的薄边缘。

在某些实施例中，绝缘连接器可物理地连接负接触件与正接触件同时防止在负接触件与正接触件之间的电连接。在某些实施例中，绝缘连接器可由显著地限制电传导的电绝缘材料制成。在某些实施例中，可省略绝缘连接器，且正接触件和负接触件可被充分远地间隔开以避免彼此电连接。

正接触件106从负接触件102凹陷以允许电池的正接触件突伸经过负接触件并与正接触件电连接。相应地，由于正接触件106从负接触件102凹陷，因此当电池的平坦负端子定位成与负接触件电连接时，电池的平坦负端子并不触摸正接触件。另外，正接触件106经由贯穿区108和贯穿区110被在中央暴露以便与电池的正端子对准。

应当注意的是，包括突伸的正端子和平坦的负端子的实例性电池并无限制意义。实际上，电池可具有正平坦端子和负突伸端子。下文所描述的电路极性可相反以适应这些电池。

继续图1，双接触组件100包括不同部分，每一部分被配置成定位不同类型和/或大小的电池的正端子以与正接触件106电连接。双接触组件100包括第一部分，其形成较大径向缺口112以将较大电池的正端子定位成与正接触件106电连接。如图1B所图示的那样，较大电池的正端子在正接触件上的上部位置116处与正接触件106连接。较大径向缺口112具有以上部位置116为中心的半径A。较大径向缺口112具有适应较大电池的正端子的直径的直径以提供对较大电池的略微轴向的压缩，从而帮助将电池保持在位置116处以维持电连接。较大径向缺口112由左侧弧形区段122和右侧弧形区段124形成。左侧弧形区段122和右侧弧形区段124由形成较小径向缺口114的第二部分中断，从而使得间隙120形成于左侧弧形区段与右侧弧形区段之间。

较小径向缺口114用于将较小电池的正端子定位成与正接触件106电连接。如图1B所图示的那样，较小电池的正端子在正接触件上的下部位置118处与正接触件106连接。较小径向缺口114具有以下部位置118为中心的半径B，其小于较大径向缺口112的半径A。较小径向缺口114具有容纳较小电池的正端子直径的直径以提供对较小电池的略微轴向的压缩，从而帮助保持电池就位以维持电连接。

在图示实例中，较小径向缺口114和较大径向缺口112竖直地对准使得较大电池与正接触件电连接的上部位置116和较小电池与正接触件电连接的下部位置118竖直地对准。在不偏离本公开的预期范围的情况下可使用其它配置。间隙120防止较小电池的较小直径的正端子在较大电池将与正接触件连接的位置116处与正接触件106电连接。

相比而言，在先前解决方案中（其中不包括被配置成适应不同大小电池的不同大小的径向缺口），较小电池的正端子可不固定，而是可在较大径向缺口内转换且因此可不保持电池且维持与正接触件的电连接。

另一方面，双接触组件100的间隙120允许较小电池的正端子落入于较小径向缺口内以被固定成与正接触件电连接。此外，较小的径向缺口114防止较大电池的正端子与下部位置118处的正接触件106电连接，这是因为较小径向缺口的直径小于较大电池的正端子的直径。

在图示实施例中，绝缘连接器104形成较大径向缺口112和较小径向缺口114。应了解，较大径向缺口和较小径向缺口可由双接触组件的任何合适元件形成。在某些实施例中，径向缺口可不同地定位于双接触组件上以适应不同电池位置。在某些实施例中，不同于径向缺口的结构可用于支持不同类型电池的正端子。在某些实施例中，双接触组件可包括多于两个且具有不同大小的缺口以容纳多于两种的不同类型电池的正端子。

应了解，双接触组件的径向缺口中的每一个的大小可设置成容纳不同类型的电池。另外，不同径向缺口的大小可不同以容纳不同类型电池的不同组合。举例而言，双接触组件可包括被配置成接纳AAA电池或AA电池中任一电池的径向缺口。作为另一实例，双接触组件可包括被配置成接纳AA电池或C电池中任一电池的径向缺口。作为又一实例，双接触组件可包括被配置成接纳C电池或D电池中任一电池的径向缺口。

下表格示出用于不同类型电池的双接触组件的上述径向缺口的近似尺寸(以毫米为单位)。尺寸A对应于较大径向缺口的半径。尺寸B对应于较小径向缺口的半径。尺寸C对应于由负接触件102形成的贯穿区108的第一部分的半径以容纳较大电池。尺寸D对应于由负接触件102形成的贯穿区108的第二部分的半径以容纳较小电池。尺寸C的大小略微大于尺寸A使得当较大电池的正端子与正接触件电连接时，正端子并不触摸负接触件。同样，尺寸D的大小略微大于尺寸B使得当较小电池的正端子与正接触件电连接时，正端子并不触摸负接触件。尺寸E为较大电池与较小电池的电池轴向中心线(换言之，较大电池被定位成与正接触件电连接的上部位置和较小电池被定位成与正接触件电连接的下部位置)之间的距离。

电池组合	尺寸A	尺寸B	尺寸C	尺寸D	尺寸E
						AAA/AA	2.75 mm	1.9 mm	3.5 mm	3.5 mm	2 mm
AA/C	3.75 mm	2.75 mm	6.5 mm	6.5 mm	5.85 mm
						C/D	4.75 mm	3.75 mm	9 mm	9 mm	4 mm

图2至图5示意性地示出不同类型/大小的电池如何能在电池容置系统200中以不同方位与双接触组件100电连接的各个实例。图2示出处于第一方位的较大电池202，在此方位，正端子204与正接触件106电连接。当较大电池202处于第一方位时，正接触件106被配置成与较大电池202的正端子204电连接，而较大电池的正端子不与负接触件102电连接。为了清楚地说明起见，在较大电池的正端子与负接触件之间的间隙以实心黑色示出。当较大电池202处于第一方位时，较大电池的正端子204在位置116处与正接触件106电连接，位置116与较大电池的纵向轴线A-A相对应。

图3示出处于第二方位的较大电池202，在此方位，较大电池的负端子206与双接触组件100的负接触件102电连接。当较大电池202处于第二方位时，负接触件102被配置成与较大电池202的负端子206电连接，而较大电池的负端子不与正接触件106电连接。当较大电池202处于第二方位时，较大电池的纵向轴线A-A与位置116基本上对准。换言之，较大电池202在第一方位和第二方位都维持相同的轴向对准。

图4示出处于第一方位的较小电池208，在此方位，较小电池的正端子210与双接触组件100的正接触件106电连接。较小电池208具有较小直径、较短长度和具有比较大电池的正端子的直径更小的直径的正端子。当较小电池208处于第一方位时，正接触件106被配置成与较小电池208的正端子210电连接，而较小电池的正端子不与负接触件102电连接。为了清楚地说明起见，在较小电池的正端子与负接触件之间的间隙以实心黑色示出。当较小电池208处于第一方位时，较小电池的正端子210在位置118处与正接触件106电连接，位置118与较小电池的纵向轴线B-B相对应。

图5示出处于第二方位的较小电池208，在此方位，较小电池的负端子212与双接触组件100的负接触件102电连接。当较小电池208处于第二方位时，负接触件102被配置成与较小电池208的负端子212电连接，而较小电池的负端子不与正接触件106电连接。当较小电池208处于第二方位时，较小电池的纵向轴线B-B与位置118基本上对准。换言之，较小电池208在第一方位和第二方位都维持相同的轴向对准。

图6示意性地示出电池容置系统600的实施例，其包括第一双接触组件602和第二双接触组件604。为了简单说明起见，第一双接触组件602和第二双接触组件604被图示为具有朝向相同方向的工作侧。但应了解，实际上，相对的双接触组件将被定向成工作侧朝向彼此。而且，如在下文中参看图11和图12所述的那样，可使用平移组件来改变在相对的双接触组件之间的距离以容纳具有不同长度的电池。双接触组件中每一个包括正接触件和负接触件。另外，双接触组件中每一个包括不同的径向缺口，该不同的径向缺口被配置成定位具体类型和/或大小的电池(例如，AA型、AAA型等)的正端子以与该双接触组件的正接触件电连接，而正端子不与双接触组件的负接触件电连接。这些特点允许不同类型的电池在电池容置系统中以不同的方位实现与双接触组件的电连接。此外，这些特点可在电子装置中提供更灵活的电池供电/充电选择，且可减小电池或构件由于相反极性而损坏的可能性。

举例而言，当较大电池以第一方位插入于电池容置系统600中时，较大电池的正端子与第一双接触组件602的正接触件电连接，而较大电池的正端子不与第一双接触组件的负接触件电连接。相对应地，较大电池的负端子与第二双接触件604的负接触件电连接，而较大电池的负端子不与第二双接触组件的正接触件电连接。当较大电池处于第一方位时，较大电池具有纵向轴线A-A。

当较大电池以第二方位插入于电池容置系统600中时，较大电池的正端子与第二双接触组件604的正接触件电连接，而较大电池的正端子不与第二双接触组件的负接触件电连接。相对应地，较大电池的负端子与第一双接触件602的负接触件电连接，而较大电池的负端子不与第一双接触组件的正接触件电连接。当较大电池处于第二方位时，较大电池具有相同纵向轴线A-A。换言之，较大电池在第一方位和第二方位都维持相同的轴向对准。

作为另一实例，当较小电池以第一方位插入于电池容置系统600中时，较小电池的正端子与第一双接触组件602的正接触件电连接，而较小电池的正端子不与第一双接触组件的负接触件电连接。相对应地，较小电池的负端子与第二双接触件604的负接触件电连接，而较小电池的负端子不与第二双接触组件的正接触件电连接。当较小电池处于第一方位时，较小电池具有纵向轴线B-B。

当较小电池以第二方位插入于电池容置系统600中时，较小电池的正端子与第二双接触组件604的正接触件电连接，而较小电池的正端子不与第二双接触组件的负接触件电连接。相对应地，较小电池的负端子与第一双接触件602的负接触件电连接，而较小电池的负端子不与第一双接触组件的正接触件电连接。当较小电池以第二方位插入时，较小电池具有相同的纵向轴线B-B。换言之，较小电池在第一方位和第二方位都维持相同的轴向对准。

双接触组件可被配置成定位较大电池和较小电池使得当较大电池或较小电池处于任一方位时它们的纵向轴线彼此竖直对准和/或基本上彼此平行。

图7示意性地示出电池容置系统700的另一实施例，其包括第一双接触组件702、第二双接触组件704和第三双接触组件706。为了简单说明起见，第一双接触组件702、第二双接触组件704和第三双接触组件706被图示为具有朝向相同方向的工作侧。但应了解，实际上，相对的双接触组件将被定向成工作侧朝向彼此。换言之，实际上，双接触组件702的工作侧朝向双接触组件704和双接触组件706的工作侧。

第一双接触组件702被配置成接纳处于不同方位的不同大小的电池。第二双接触组件704被配置成接纳处于不同方位的较大电池。具体地，第二双接触组件704包括径向缺口708，用于将较大电池的正端子定位成与第二双接触组件的正接触件电连接。第三双接触组件706被配置成接纳处于不同方位的较小电池。更特别地，第三双接触组件706包括径向缺口710，用于将较小电池的正端子定位成与第三双接触组件的正接触件电连接。

第三双接触组件706可定位于电池容置系统700内位于第二双接触组件704下方以便不阻碍较大电池与第一双接触组件702和第二双接触组件704电连接。举例而言，第三双接触组件可以一定角度凹陷到电池容置系统700的底板内。类似地，由于第二双接触组件704定位于电池容置系统700内位于第三双接触组件706的上方，因此第二双接触组件并不阻碍较小电池与第一双接触组件702和第三双接触组件706的电连接。这些特点允许不同类型的电池以不同方位实现与第一双接触组件702和第二双接触组件704或第三双接触组件706的电连接，这取决于电池的类型和/或长度。

举例而言，当较大电池以第一方位插入于电池容置系统700中时，较大电池的正端子与第一双接触组件702的正接触件电连接，而较大电池的正端子不与第一双接触组件的负接触件电连接。相对应地，较大电池的负端子与第二双接触件704的负接触件电连接，而较大电池的负端子不与第二双接触组件的正接触件电连接。

当较大电池以第二方位插入于电池容置系统700中时，较大电池的正端子与第二双接触组件704的正接触件电连接，而较大电池的正端子不与第二双接触组件的负接触件电连接。相对应地，较大电池的负端子与第一双接触件702的负接触件电连接，而较大电池的负端子不与第一双接触组件的正接触件电连接。

作为另一实例，当较小电池以第一方位插入于电池容置系统700中时，较小电池的正端子与第一双接触组件702的正接触件电连接，而较小电池的正端子不与第一双接触组件的负接触件电连接。相对应地，较小电池的负端子与第三双接触件706的负接触件电连接而较小电池的负端子不与第三双接触组件的正接触件电连接。

当较小电池以第二方位插入于电池容置系统700中时，较小电池的正端子与第三双接触组件706的正接触件电连接，而较小电池的正端子不与第三双接触组件的负接触件电连接。相对应地，较小电池的负端子与第一双接触件702的负接触件电连接，而较小电池的负端子不与第一双接触组件的正接触件电连接。

较大电池在第一方位和第二方位都维持相同的轴向对准A-A。类似地，较小电池在第一方位和第二方位都维持相同的轴向对准C-C。双接触组件可被配置成定位较大电池和较小电池使得当较大电池或较小电池处于任一方位时它们的纵向轴线竖直地对准。双接触组件可被配置成定位较大电池和较小电池使得当较大电池或较小电池处于任一方位时它们的纵向轴线偏斜(即，不平行)。

尽管电池容置系统700包括第二双接触组件和第三双接触组件，第二双接触组件和第三双接触组件被配置成容纳单一大小的电池，但应了解，第二双接触组件和第三双接触组件可被配置成类似于第一双接触组件。使用相同部件可降低制造成本。作为另一实例性实施例，作为使用相同部件的替代，第一双接触组件602和/或第二双接触组件604可包含弹性或柔顺的特点以允许在相同电池大小/类型(即，就电池本身的制造变型而言，小AA或大AA)内进行大小变化。以此方式，可促进导电性，尽管存在制造变型。类似地，第一双接触组件702、第二双接触组件704，和/或第三双接触组件706可包含弹性或柔顺的特点以允许在相同电池大小/类型(即，就电池本身的制造变型而言，小AA或大AA)内进行大小变化。以此方式，可促进导电性，尽管存在制造变型。

图8A至图8C示出了如何能在上文所述的电池容置系统中实现电连接的示意图。在图8A中，电迹线802和804被示意性地示出：它们连接到通往待由电池800供电的装置(未图示)的电路(也未图示)的相应线连接件806、808。电池800被示意性地示出且未连接到图8A中的电路。还示出相应的双接触组件810a和810b，双接触组件810a和810b具有相应的正接触件812a和812b和负接触件814a和814b。电池800示出处于图8A中的相对中立位置，相应正端子816和负端子818并不触摸双接触组件的接触件中的任一个。对于电池在朝向图8B所示的连接的方向B中所进行的旋转，或者在朝向图8C所示的连接的方向C中所进行的旋转而言，提供了另外的指示。

在图8B中，电池800示出：其将与接触双接触组件810a的正接触件812a的正端子816连接，而电池800的负端子818接触双接触组件810b的负接触件814b。在图8B中由相应迹线802和804的实线部分示出闭合电路径，其由此提供到相应正线连接件806和负线连接件808的电流流动。未使用的接触件仍电连接到使用的接触件，但并不参与闭合电路。

在图8C中示出电池和电流流动的基本上相反的方位，其中电池800示出：其将在图8A的C方向中旋转且由此与接触双接触组件810b的正接触件812b的正端子816连接，而电池800的负端子818与双接触组件810a的负接触件814a接触。与图8B的情况相反，在图8C中由相应迹线802和804的实线部分示出闭合电路径，其由此提供到相应正线连接件806和负线连接件808的电流流动。此处，同样，未使用的接触件仍电连接到使用的接触件，但并不参与闭合电路。

图9至图10示出电池容置系统900的一实施例的截面图。电池容置系统900包括外壳912，在外壳912中不同大小/类型的电池可以不同方位插入于第一双接触组件904与第二双接触组件922之间(在图11至图12中示出)以实现电连接。为了容纳具有不同直径大小的电池，电池容置系统900包括可致动机构906。可致动机构906可包括弹性或柔顺部件，其向可致动机构的移动施加偏压以在纵向保持较小电池与双接触组件的电连接。在图示实施例中，可致动机构906包括固持臂，固持臂能选择性地致动以在纵向保持较小直径电池与双接触组件的电连接。相对应地，可致动机构906被配置成可缩回以容纳较大直径电池，其能经由电池与外壳912之间的压缩力而维持与双接触组件的电连接。

在图示实施例中，可致动机构906的可致动固持臂绕枢轴908径向地致动。枢轴908基本上与插入于电池容置系统900中的电池的纵向轴线平行定位。可致动固持壁为由扭簧920(在图11至图12中示出)加载的弹簧，扭簧920偏压固持臂以朝向彼此延伸，从而提供压缩来保持各个可致动固持臂之间的较小直径的电池。

图9示出直径大小足以使得可致动固持臂906移位的较大电池910。较大电池910的大小和/或重量足够大以克服扭簧920的弹性力，使得当较大电池910插入于电池容置系统900中时可致动固持臂缩回到外壳912中的相应凹口914和916内。在某些实施例中，该外壳可包括用于施加向下力以保持较大电池牢固就座的结构(例如，电池隔室盖)。可致动固持臂致动到相应凹口914和916以便不阻碍较大电池在第一双接触组件904与第二双接触组件922之间的电连接(在图11至图12中示出)。在928处，图9还示出空电池座，其中既未安装较大电池也未安装较小电池。

图10示出直径小于较大电池910的较小电池902。在图10中，较小电池902由可致动机构906保持成与第一双接触组件904和第二双接触组件922(在图11至图12中示出)成电连接。较小电池902可用足以暂时克服扭簧920(在图11和图12中示出)的弹性力的力插入于电池容置系统900的外壳912中，使得较小电池902位于可致动机构906的各可致动固持臂之间。当较小电池902定位于各可致动固持臂之间时，扭簧920(在图11至图12中示出)的弹性力偏压可致动固持臂以朝向彼此延伸且将较小电池902保持成与第一双接触组件904和第二双接触组件922电连接。可致动机构906可以较小电池为中心以将正端子与双接触组件的径向缺口对准，从而将正端子定位成与双接触组件的正接触件电连接。

可致动固持臂可包括促进可致动固持臂移位的特点，以使得电池可更易于利用可致动固持臂相互作用。在图示实施例中，可致动机构906的可致动固持臂包括与电池的弯曲的边缘相背地倾斜的边缘918，使得电池可在可致动固持臂之间滑动。在某些实施例中，可致动固持臂可包括低摩擦表面和/或辊以适应电池的进入。在某些实施例中，可致动固持臂可包括斜角边缘以适应电池的进入。在某些实施例中，可致动固持臂可包括舌片或其它特点，该舌片或其它特点能由使用者抓握或另外操纵来使得可致动固持臂移位以插入电池。在某些实施例中，电池容置系统900可被配置成防止可致动固持臂抵靠彼此闭合(例如，可致动固持臂和/或外壳可包括机械挡止件)。

在图9和图10中示出的实例性电池容置系统900并不是限制性的。可使用任何合适的机构以用于将电池固定成与相对的双接触组件电连接。举例而言，在某些实施例中，当电池插入于电池容置系统的外壳内时，可致动固持臂可侧向地致动（而不是枢转）。举例而言，每个可致动固持臂可被弹簧加载以侧向地致动且被偏压以朝向彼此延伸从而保持较小直径的电池。另外，可致动固持臂可侧向地移位到电池容置系统外壳中的凹口以容纳较大直径电池。又一实例可使用柔顺橡胶、弹性体、泡沫或另一材料，其能使得较小电池居中,但其可移位以容纳较大电池。

在928处，图10还示出空电池座，其中既未安装大电池也未安装小电池。

图11至图12示出电池容置系统900的底视图。电池容置系统900包括移动组件924以调整在第一双接触组件904与第二双接触组件922之间的距离，从而将不同长度的电池保持成电连接。在图示实施例中，移动组件924包括螺旋弹簧926，螺旋弹簧926耦接到第二双接触组件922。当电池插入于电池容置系统900的外壳912中时，螺旋弹簧926被压缩且螺旋弹簧的弹性力将电池保持成与第一双接触组件904和第二双接触组件922电连接。第二双接触组件922和/或移动组件924可与由外壳912形成的滑动接头(例如，棱柱接头、燕尾榫等)互连以在螺旋弹簧926伸展和收缩时引导第二双接触组件的移动。这种布置并不是限制性的。可使用改变相对的双接触组件的相对定位的任何合适机构。举例而言，移动组件可平移、挠曲、枢转和/或为悬置以改变双接触组件中一个或多个的位置。应了解，可使用除了螺旋弹簧之外的弹簧。举例而言，可使用径向弹簧或扭簧。而且，可使用由柔顺橡胶、弹性体、金属、塑料、泡沫或其它材料制成的线性弹簧。应了解，可使用除了滑动接头之外的对准机构。

图11示出插入于电池容置系统900的外壳912中的较大电池910。当较大电池910插入于电池容置系统900的外壳912中时，螺旋弹簧926被压缩且第一双接触组件904与第二双接触组件922之间的距离相对于不插入电池时的位置增加。螺旋弹簧926的弹性力施加到较大电池910以维持第一双接触组件904与第二双接触组件922之间的电连接。另外，当较大电池910插入于电池容置系统900的外壳912中时，可致动机构906的可致动固持臂绕枢轴908旋转以打开并容纳较大电池。相对应地，当可致动机构906的可致动固持臂旋转时，扭簧920变平。

在928处，图11还示出空电池座，其中既未安装大电池也未安装小电池。

图12示出插入于电池容置系统900的外壳912中的较小电池902。当较小电池902插入于电池容置系统900的外壳912中时，螺旋弹簧926被压缩且第一双接触组件904与第二双接触组件922之间的距离相对于不插入电池时增加。但是，由于较小电池902比较大电池910更短，因此螺旋弹簧比较大电池910插入于外壳中时被更小地压缩。螺旋弹簧的弹性力施加到较小电池902以维持在第一双接触组件904与第二双接触组件922之间的电连接。另外，当较小电池902插入于电池容置系统900的外壳912中时，可致动机构906的可致动固持臂绕枢轴908朝向彼此旋转以保持较小电池。相对应地，当可致动机构906的可致动固持臂旋转扭簧920使其扭曲以施加弹性力来将可致动固持臂保持成抵靠较小电池902而闭合。

应了解，第一双接触组件和/或第二双接触组件可经由移动组件调整到第一位置，在该第一位置允许较大电池与第一双接触组件和第二双接触组件电连接；并调整到第二位置，在该第二位置允许较小电池与第一双接触组件和第二双接触组件电连接。换言之，双接触组件中的任一个或两个可耦接到移动组件。在某些实施例中，一个或多个双接触组件可包括柔顺特点来解决不同大小/类型电池中的制造的大小变化问题。在某些这样的实施例中，双接触组件都不可经由移动组件而移动。

根据上文所述的配置，陈述了电池容置系统，其提供用于插入和保持处于两个相反方位中的任一方位的不同类型的电池，也提供在任一方位的适当的电流流动。这在很大程度上减小了不当或错误电池安装的可能性。另外，可致动固持臂(若包括的话)提供对各种直径电池的纵向固持和对准；且平移组件(若包括的话)提供各种长度电池的侧向固持。上文所述的布置提供了持续的电接触和到电气装置的适当极性电流，而无论插入于电池容置系统中的电池的方位或类型如何。

本公开广泛地应用于柱形或矩形棱柱或其它形状的电池中，其具有在电池一端处带突起的端子和在电池的相对端处基本上平坦的端子。这些电池的实例可包括例如被称作A、AA、AAA、AAAA、C、D的那些电池或者类似这种大小或形状的其它电池。另外的实例可包括硬币形或纽扣型电池。注意，尽管典型的用途可利用正突起/平坦负端子的电池；但本发明的装置和方法可结合具有平坦的正端子和突伸的负端子的电池来使用。

应了解，本文的实施例是说明性的且非限制性的，因为本发明的范围由所附权利要求来限定，而不是由之前的说明书来限定，且落入权利要求的边界和界限或者权利要求的这些边界和界限的等同物范围内的所有变化因此旨在由权利要求来涵盖。

Claims

1.一种电池容置系统，包括：

第一双接触组件，其包括与第一正接触件电隔离的第一负接触件，所述第一负接触件和所述第一正接触件被配置成：当第一电池以第一方位处于所述电池容置系统中时，所述第一正接触件与所述第一电池的第一正端子电连接，而所述第一电池的第一正端子不与所述第一负接触件电连接；并且当所述第一电池以不同于所述第一方位的第二方位处于所述电池容置系统中时，所述第一负接触件与所述第一电池的第一负端子电连接，而所述第一电池的第一负端子不与所述第一正接触件电连接；并且当与所述第一电池大小不同的第二电池以第一方位处于所述电池容置系统中时，所述第一正接触件与所述第二电池的第二正端子电连接，而所述第二电池的第二正端子不与所述第一负接触件电连接；并且当所述第二电池以该第二方位处于所述电池容置系统中时，所述第一负接触件与所述第二电池的第二负端子电连接，而所述第二电池的所述第二负端子不与所述第一正接触件电连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其中处于所述第一方位的所述第一电池的第一纵向轴线与处于所述第二方位的所述第一电池的纵向轴线相同；并且

其中处于所述第一方位的所述第二电池的第二纵向轴线与处于所述第二方位的所述第二电池的纵向轴线相同。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一纵向轴线与所述第二纵向轴线竖直地对准。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一双接触组件还包括：

第一径向缺口，其用于将第一电池的第一正端子定位成以第一位置与所述第一正接触件电连接，以及

第二径向缺口，其用于将所述第二电池的第二正端子定位成以不同于所述第一位置的第二位置与所述第一正接触件电连接，其中所述第二径向缺口被配置成防止第一电池的第一正端子以所述第二位置与所述第一正接触件电连接。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一径向缺口具有第一半径且所述第二径向缺口具有小于所述第一半径的第二半径，且其中所述第二径向缺口将所述第一径向缺口中断。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第一半径为2.75毫米且所述第二半径为1.9毫米。

7.根据权利要求4所述的系统，其还包括：

绝缘连接器，其定位于所述第一正接触件与所述第一负接触件之间；并且

其中所述绝缘连接器形成所述第一径向缺口和所述第二径向缺口。

8.根据权利要求4所述的系统，其还包括：

可致动机构，其包括弹性或柔顺部件，所述弹性或柔顺部件对所述可致动机构的移动施加偏压以在纵向保持所述第二电池与所述第一正接触件和/或所述第一负接触件之间的电连接，且所述可致动机构被配置成在所述第一电池插入于所述电池容置系统中时缩回到所述电池容置系统的外壳中的凹口内。

9.根据权利要求4所述的系统，其还包括：

第二双接触组件，包括：

第二负接触件；

第二正接触件；

第三径向缺口，其用于将第一电池的第一正端子定位成以第三位置与所述第二正接触件电连接；以及

第四径向缺口，其用于将所述第二电池的第二正端子定位成以不同于所述第三位置的第四位置与所述第二正接触件电连接。

10.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

第二双接触组件，其包括与第二正接触件电隔离的第二负接触件，所述第二负接触件和所述第二正接触件被配置成：当所述第一电池以第一方位处于所述电池容置系统中时，所述第二负接触件与所述第一电池的第一负端子电连接，而所述第一电池的第一负端子不与所述第二正接触件电连接；并且当所述第一电池以第二方位处于所述电池容置系统中时，所述第二正接触件与所述第一电池的第一正端子电连接，而所述第一电池的第一正端子不与所述第二负接触件电连接；并且当所述第二电池以第一方位处于所述电池容置系统中时，所述第二负接触件与所述第二电池的第二负端子电连接，而所述第二电池的所述第二负端子不与所述第二正接触件电连接；并且当所述第二电池以第二方位处于所述电池容置系统中时，所述第二正接触件与所述第二电池的第二正端子电连接，而所述第二电池的所述第二正端子不与所述第二负接触件电连接。

11.根据权利要求10所述的系统，其还包括：

移动组件，其用于调整在所述第一双接触组件与所述第二双接触组件之间的距离，所述第一双接触组件和/或所述第二双接触组件可经由所述移动组件调整到第一位置以允许所述第一电池与所述第一双接触组件和所述第二双接触组件电连接，且所述第一双接触组件和/或所述第二双接触组件可经由所述移动组件调整到不同于所述第一位置的第二位置以允许所述第二电池与所述第一双接触组件和所述第二双接触组件电连接。

12.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

第二双接触组件，其包括与第二正接触件电隔离的第二负接触件，所述第二负接触件和所述第二正接触件被配置成：当所述第一电池以第一方位处于所述电池容置系统中时，所述第二负接触件与所述第一电池的第一负端子电连接，而所述第一电池的第一负端子不与所述第二正接触件电连接；并且当所述第一电池以第二方位处于所述电池容置系统中时，所述第二正接触件与所述第一电池的第一正端子电连接，而所述第一电池的第一正端子不与所述第二负接触件电连接；以及

第三双接触组件，其包括与第三正接触件电隔离的第三负接触件，所述第三负接触件和所述第三正接触件被配置成：当所述第二电池以第一方位处于所述电池容置系统中时，所述第三负接触件与所述第二电池的第二负端子电连接，而所述第二电池的第二负端子不与所述第三正接触件电连接；并且当所述第二电池以第二方位处于所述电池容置系统中时，所述第三正接触件与所述第二电池的第二正端子电连接，而所述第二电池的所述第二正端子不与所述第三负接触件电连接；并且其中所述第三双接触组件被配置成防止所述第一电池的第一正端子与所述第三正接触件电连接。

13.根据权利要求1所述的系统，其还包括：

可致动机构，其在纵向保持所述第二电池与所述第一正接触件或所述第一负接触件之间的电连接。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述可致动机构包括可致动固持臂，该可致动固持臂被弹簧加载且被偏压以朝向彼此延伸。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述可致动固持臂被配置成当所述第一电池插入于所述电池容置系统中时缩回到所述电池容置系统的外壳中的凹口内。