CN102687179A - 备用电池系统、使用方法和制造方法 - Google Patents

Abstract

电气系统可以包括：系统输入端，该系统输入端被配置为从包括第一电压的外部电源接收第一电力信号；以及系统输出端，该系统输出端电气连接到系统输入端。该系统可以进一步包括：充电模块，该充电模块电气连接到系统输入端；电阻部件，该电阻部件连接在系统输入端和系统输出端之间；储电装置，该储电装置电气连接到系统输出端以及充电模块；和/或感测电路，该感测电路电气横跨电阻部件连接并且电气连接到充电模块。

Description

备用电池系统、使用方法和制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2009年11月2日的美国临时申请No.61/257,414的权益。

技术领域

本发明一般涉及电气系统，并更特别涉及用来为电子装置提供不间断电力的电气系统和使用该电气系统的方法。

背景技术

互联网语音传输协议的持续发展正在互联网电话中创造增加的商业和消费者兴趣。许多政府要求电话提供商为紧急事件提供一种不间断紧急查号业务。因为不同于常规电话网的互联网协议网络一般不被配置为在停电的情况下提供充足电力以便操作电话，所以许多互联网电话提供商需要在紧急事件的情况下向互联网协议电话供电的一种可靠替代方案。

同时，互联网电话提供商经常已经制造了各种互联网相关电子装置，设计已经为该电子装置策划，并且它们的工厂已经为该电子装置使用工具。因此，一般不期望必须策划并重组可提供访问互联网协议网络同时也为紧急互联网电话提供不可中断电力的新系统。

因此，益处的需要或潜在性为允许将不可中断供电系统纳入现有系统，以便提供互联网电话的设备或系统存在。同时，这样的设备或系统对同样有益于和任何数目的其它现有电子装置和系统一起使用。

附图说明

为方便这些实施方案的进一步描述，提供了如下附图，其中：

图1展示了一个示例性电气系统的一个实施方案的框图；

图2根据一个实施方案展示了包括图1的电气系统的一个系统的框图；

图3根据一个实施方案展示了图2的电源适配器的一个架构的框图；

图4是展示了一种制造电气系统的方法的一个实施方案的流程图；以及

图5至图7是展示了一种使用电气系统的方法的一个实施方案的流程图。

为展示的简化和清晰，附图展示了总体的构造方式，并且众所周知的特征和技术的说明和细节可以略去以避免使本发明不必要地模糊。此外，附图中的元素不必按照尺寸绘制。例如，附图中的一些元素的尺寸相对于其它元素可以被放大以帮助改善对本发明的实施方案的理解。在不同附图中的相同参考数字表示相同的元素。

说明书和权利要求中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等等（如果有的话）用于在类似的元素之间区分，并且不必按照特别的序列或时间顺序描述。应理解这样使用的术语在合适的情况下是可互换的以便在此描述的实施方案例如能够按不同于描述的那些或在此以其它方式描述的顺序工作。此外，术语“包括”和“具有”以及其任何变化形式旨在覆盖非排他性的包括，以便包括一系列元素的处理、方法、系统、物件、装置、或设备不必限制于那些元素，而是可以包括未清楚地列出或这样的处理、方法、系统、物件、装置、或设备固有的其它元素。

说明书和权利要求中的术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“上”、“下”（如果有的话）等用于描述的目的而不必描述永久的相对位置。应理解这样使用的术语在合适的情况下是可互换的以便在此描述的本发明实施方案例如能够在不同于描述的那些或在此以其它方式描述的其它方向工作。

术语“连接”等等应广泛理解并指代电气地、机械地和/或以其它方式将两个或多个元素或信号连接。两个或多个电气元件可以被电气连接但不可以机械地或以其它方式连接；两个或多个机械元件可以机械连接但不可以电气地或以其它方式连接；两个或多个电气元件可机械连接但不可以电气地或以其它方式连接。连接可以是持续任何时间长度，例如永久或半永久或仅片刻。

“电气连接”等等应广泛理解并且包括涉及任何电力信号的连接，无论电力信号、数据信号、和/或电力信号的其它类型或组合。“机械连接”等等应广泛理解并且包括全部类型的机械连接。

在词语“连接”等等附近缺少词语“可移除地”、“可移除的”等等不意味着所讨论的连接等等是或不是可移除的。

具体实施方式

一些实施方案包括一个电气系统。在许多实施方案中，电气系统可包括被配置为从外部电源接收一个第一电力信号的一个系统输入端。在相同或不同实施方案中，第一电力信号可包括一个第一电压。在相同或不同实施方案中，电气系统可包括电气连接到系统输入端的一个系统输出端。在相同或不同实施方案中，电气系统可包括电气连接到系统输入端的一个充电模块。在相同或不同实施方案中，电气系统可包括在系统输入端和系统输出端之间连接的一个电阻部件。在相同或不同实施方案中，电气系统可包括电气连接到系统输出端和充电模块的一个储电装置。在相同或不同实施方案中，电气系统可包括跨电阻部件电气连接并电气连接到充电模块的一个感测电路。

其它实施方案可包括一种制造电气系统的方法。在许多实施方案中，该方法可包括：提供被配置为从外部电源接收一个第一电力信号的一个系统输入端，其中该第一电力信号包括一个第一电压；提供一个系统输出端；提供一个充电模块；提供一个电阻部件；提供一个储电装置；提供一个感测电路；将系统输入端连接到充电模块和电阻部件；将充电模块连接到储电装置；将电阻部件和储电装置连接到输出端；将感测电路连接到系统输入端和系统输出端，以便电阻部件被布置在其中感测电路被连接到系统输入端的一个第一连接点和其中感测电路被连接到系统输出端的一个第二连接点之间；以及将感测电路连接到充电模块。

进一步实施方案可包括一种使用电气系统的方法。在许多实施方案中，该方法可包括：在电气系统的系统输入端接收一个第一电力信号，该第一电力信号包括一个第一电压；跨一个电阻部件传输第一电力信号的至少一个第一部分到电气系统的系统输出端；将在系统输出端的输出电压和一个第一参考电压比较；如果至少输出电压大于第一参考电压，则使用第一电力信号的至少一个第二部分对一个储电装置充电；以及如果在电气系统的系统输入端接收的第一电力信号被中断，则使用储电装置向系统输出端供电。

图1是示例性电气系统100的一个实施方案的框图。电气系统100仅是示例性的并且不限于在此描述的实施例。电气系统100可在未在此描述的许多不同实施方案或实例中实施。

参考图1，在许多实施方案中，电气系统100可包括一个系统输入端101。在相同或不同实施方案中，系统输入端101可被配置为从外部电源210接收一个第一电力信号，如以下参考图2所描述。在相同或不同实施方案中，电气系统100可包括电气连接到系统输入端101的一个系统输入端102。

再次参考图1，在相同或不同实施方案中，电气系统100可包括电气连接到系统输入端101的一个充电模块103。在许多实施方案中，充电模块103可包括一个升压转换器131。在相同或不同实施方案中，升压转换器131可被配置为将第一电力信号转变为一个第二电力信号。在相同或不同实施方案中，充电模块103可包括一个调节器132。在相同或不同实施方案中，调节器132可被配置为调节电流经过调节器132。作为一个实例，调节器132可为第二电力信号使用来自第一电力信号的电流的全部或仅部分。

在一些实施方案中，第一电力信号可包括一个第一电压。在各种实施方案中，第二电力信号可包括不同于第一电压的一个第二电压。在一些实施方案中，第一电压包括约12伏，并且第二电压包括约14伏。在其它实施方案中，第一电压包括约12伏，并且第二电压包括约18伏。也在其它实施方案中，第一电压包括约12伏，并且第二电压包括约20伏。在这些各种实施方案中，升压转换器131将第一电力信号的电压提高到第二电力信号。

在相同或不同实施方案中，电气系统100可包括在系统输入端101和系统输出端102之间连接的一个电阻部件104。在相同或不同实施方案中，电阻部件104可包括一条电线。在其它实施方案中，电阻部件104可包括至少一个电阻器。在其中电阻部件104包括多个电阻器的相同或不同实施方案中，电阻器可在串联或并联配置或该两者中被配置。在各种实施方案中，电阻部件104可包括具有大于几毫欧电阻的任何合适电阻。

电阻部件104可包括一个电阻部件输入电压和一个电阻部件输入电流。在一些实施方案中，电阻部件输入电压可与第一电力信号的第一电压或输入电压相同，并且电阻部件输入电流可与第一电力信号的一个第一电流或输入电流的全部或部分相同。在相同或不同实施方案中，电阻部件104可包括一个电阻部件输出电压和一个电阻部件输出电流。在一些实施方案中，电阻部件输出电压可包括第一电压的至少一部分，并可以与在系统输出端102的输出电压相同。也在相同或不同实施方案中，电阻部件输出电流可以是第一电力信号的第一电流的全部或部分，并可以与在系统输出端102的输出电流或第二电流相同。

在相同或不同实施方案中，电气系统100可包括电气连接到系统输出端102和充电模块103的一个储电装置105。在许多实施方案中，储电装置105可被配置为从充电模块103接收第二电力信号的至少一部分。在一些实施方案中，储电装置105可被配置为输出一个第三电力信号。在相同实施方案中，储电装置105可包括任何电池，例如可从美国宾夕法尼亚州Laureldale的Yuasa Battery公司获得的铅酸电池。在其它实施方案中，储电装置105可包括镍镉电池。也在其它实施方案中，储电装置105可包括锂离子电池。

在相同或不同实施方案中，电气系统100可包括跨电阻部件104电气连接并电气连接到充电模块103的一个感测电路106。在许多实施方案中，感测电路106可被配置为测量跨电阻部件104的电差的至少一个测量值。在一些实施方案中，电差包括电压差或电流差中的至少一个。在相同或不同实施方案中，感测电路106可基于该至少一个测量值提供至少一个控制信号到调节器132。

仍参考图1，在许多实施方案中，感测电路106可包括一个逻辑块或逻辑单元150和一个第一比较器151。在一些实施方案中，第一比较器151可被配置为将输出电压和一个第一参考电压比较，并基于输出电压和第一参考电压的第一电压关系提供一个第一比较器信号。在其它实施方案中，第一比较器151可被配置为将电阻部件输出电压与第一参考电压比较，并基于电阻部件电压和第一参考电压的第一电压关系提供第一比较器信号。也在其它实施方案中，第一比较器151可被配置为将输入电压的一部分与第一参考电压比较，并基于电阻部件电压和第一参考电压的第一电压关系提供第一比较器信号。

在相同或不同实施方案中，逻辑单元150可被配置为接收第一比较器信号，并基于至少第一比较器信号提供至少一个控制信号到调节器132。在一些实施方案中，第一参考电压可包括大于或等于约11.4伏并小于或等于约12.6伏的一个第一预设电压。在其它实施方案中，第一参考电压可包括被约束在一个预定中心电压约加减百分之五（±5%）范围之间的一个不同预设电压。在许多实施方案中，第一比较器151可被配置为具有一个内建（built-in）滞后。

再次参考图1，在一些实施方案中，感测电路106可进一步包括一个第二比较器152。在一些实施方案中，第二比较器152可被配置为将第一电压和一个第二参考电压比较，并基于第一电压和第二参考电压的第二电压关系提供一个第二比较器信号。在其它实施方案中，第二比较器152可被配置为将输入电压和第二参考电压比较，并基于输入电压和第二参考电压的第二电压关系提供一个第二比较器信号。也在其它实施方案中，第二比较器152可被配置为将电阻部件输入电压和第二参考电压比较，并基于电阻部件输入电压和第二参考电压的第二电压关系提供一个第二比较器信号。

在相同或不同实施方案中，逻辑单元150可被配置为接收第二比较器信号，并基于至少第二比较器信号提供至少一个控制信号到调节器132。在一些实施方案中，第一和第二参考电压可以是相同的。例如，第二参考电压可包括大于或等于约11.4伏并小于或等于约12.6伏的一个第二预设电压。作为另一实例，第一参考电压可以包括被约束在一个预定中心电压约加减百分之五（±5%）范围之间的一个不同预设电压。在许多实施方案中，第二参考电压可稍大于（例如大百分之五到二十）第一参考电压。在许多实施方案中，第二比较器152可被配置为具有一个内建滞后。

回来参考图1，在许多实施方案中，感测电路106可进一步包括一个放大器153。在一些实施方案中，放大器153可被配置为将第一电流和第二电流比较，并基于第一电流和第二电流的电流关系提供一个放大器比率信号。在其它实施方案中，放大器153可被配置为将输入电流和输出电流比较，并基于输入电流和输出电流的电流关系提供一个放大器比率信号。也在其它实施方案中，放大器153可被配置为将电阻部件输入电流和电阻部件输出电流比较，并基于电阻部件输入电流和电阻部件输出电流的电流关系提供一个放大器比率信号。在其它实施方案中，放大器153可被配置为将输入电压、第一电压和/或电阻部件输入电压与输出电压、第二电压、输入或第一电压的一部分、和/或电阻部件输出电压比较，并基于不同电压的第三电压关系提供一个放大器比率信号。

在许多实施方案中，放大器比率信号可包括一个线性输出。在相同或不同实施方案中，线性输出的值可与电流关系和/或第三电压关系的值成反比。此外，在相同或不同实施方案中，放大器153的增益可与电阻部件104的电阻大小成反比。例如，在电阻部件104具有较低电阻时，放大器153可具有较高增益。

在相同或不同实施方案中，逻辑单元150可被配置为接收放大器比率信号，并基于至少放大器比率信号提供至少一个控制信号到调节器132。也在其它实施方案中，感测电路106可包括一个霍尔效应装置。在相同或不同实施方案中，霍尔效应装置可执行与放大器153相似的功能。

对于一些实施方案，表1可为逻辑单元150提供一个示例性逻辑表。具体地，表1可为包括第一比较器151、第二比较器152和放大器153的系统100的实施方案提供一个逻辑表。在相同或不同实施方案中，第一和第二比较器信号可包括关于它们各自参考电压的高或低值，并且放大器比率信号可反映在第一电流和第二电流之间是否具有差。因此，由逻辑单元150为这些各种组合计算的逻辑结果为具体的示例性实施方案提供。

表1

比较器151	高	高	低	高
					比较器152	高	高	高	低
放大器153	无变化	变化	变化	变化
					逻辑	充电	不充电	不充电	充电

在许多实施方案中，至少一个控制信号可包括一个第一指令或一个第二指令中的至少一个，该第一指令用来提供第二电力信号的至少该部分到储电装置105从而对储电装置105充电，并且该第二指令提供第二电力信号的至少该部分的相当量到储电装置105从而对储电装置105充电。

在许多实施方案中，电气系统100可包括一个微控制器。在相同或不同实施方案中，微控制器可以是一个计算装置以便运行一个或多个算法从而控制电气系统100的一些或全部功能性。在许多实施方案中，微控制器可以是逻辑单元150的全部或部分和/或感测电路106的全部或部分。在相同或不同实施方案中，微控制器可根据常规技术控制储电装置105怎样以及何时输送第三电力信号到系统输出端102。在一些实施方案中，微控制器和在微控制器上运行的关联算法可允许对系统充电，以及在各种储电装置容量引起需要改变时和/或其中不同化学性质的操作灵活性。在一些实施方案中，微控制器可如上面描述执行控制充电处理和/或控制至少一个状态指示器160的至少一个算法，从而使得电气系统100与用户通信。在许多实施方案中，微控制器可运行储电装置105的储电装置自检程序，和/或分析储电装置105的储电装置状况。

在许多实施方案中，系统输出端102可被配置为接收第一电力信号的至少一部分或第三电力信号中的至少一个。在相同或不同实施方案中，系统输出端102可进一步被配置为提供第一电力信号的至少该部分或第三电力信号中的至少一个到电子装置220，如以下参考图2描述。也在进一步实施方案中，系统输出端102可被配置为提供第一电力信号的至少该部分或第三电力信号中的至少一个到电子装置220（图2）和至少一个其它电子装置，如以下描述。

在相同或不同实施方案中，电气系统100可进一步包括至少一个状态指示器160。在相同或不同实施方案中，该至少一个状态指示器160可以是一个视觉状态指示器或一个听觉状态指示器中的至少一个。在相同或不同实施方案中，视觉指示器可包括一个发光二极管（LED）。在相同或不同实施方案中，听觉指示器可包括一个发声器（例如蜂鸣器）。在许多实施方案中，微控制器可被配置为在系统输出端102从储电装置105接收电力时开启该至少一个状态指示器160。在相同或不同实施方案中，微控制器可被配置为在储电装置105从充电模块103接收电荷时开启该至少一个状态指示器160，其中该状态指示器不同于系统输出端102从储电装置105接收电力时的状态指示器。在相同或不同实施方案中，微控制器可被配置为在储电装置105充满电时开启该至少一个状态指示器160，其中该状态指示器可不同于系统输出端102从储电装置105接收电力时和储电装置105从充电模块103接收电荷时的状态指示器。在一些实施方案中，微控制器可被配置为同时和/或为一个或多个相同原因开启视觉指示器和听觉指示器两者。

返回附图，图2是根据一个实施方案的包括电气系统100的系统200的框图。在许多实施方案中，系统200可被配置为从一条干线提供电力到一个网关。在相同或不同实施方案中，电力可包括通用交流（AC）电力。系统200仅是示例性的并且不限于在此所展示的实施方案。系统200可应用于未在此具体描绘或描述的许多不同的实施方案或实例中。

参考图2，在许多实施方案中，系统200可包括供应AC电力信号到外部电源210的干线201。在相同或不同实施方案中，外部电源210可被配置为基于如由电子装置220和电气系统100的电力需要定义的负载，将AC电力信号转为合适的直流（DC）电力信号。电子装置220与电气系统100分离。在一些实施方案中，如果负载改变那么DC电力信号可改变，但如果负载保持恒定那么DC电力信号可保持恒定。在许多实施方案中，外部电源210可输送DC电力信号到电气系统100。在相同或不同实施方案中，电气系统100可基于电子装置220的负载需求将DC电力信号的一部分传递到电子装置220上。在一些实施方案中，所接收的DC电力信号的一部分可被转到电气系统100从而被存储在电气系统100的储电装置105中。

在相同或不同实施方案中，如果供应AC电力信号到外部电源210的干线101故障，那么电气系统100可被配置为基于电子装置220的负载需求在指定时间供应DC电力信号到电子装置220，或供应该DC电力信号直到储存在储电装置105中的电力被耗尽。如上面描述，DC电力信号可被传输到电子装置220从而容许电子装置220提供前述功能性。

再次参考附图，在相同或不同实施方案中，外部电源210可包括一个电源适配器300，在图3中展示了该电源适配器的框图。现在参考图3，电源适配器300可包括电源适配器输入端301、输入滤波器302、AC到DC（AC/DC）转换器303、过压/过流（OV/OC）保护器304、输出滤波器305和电源适配器输出端306。在一些实施方案中，输入滤波器302可被配置为从输入端301接收AC电力信号。在相同或不同实施方案中，输入滤波器302可被配置为将所接收的AC电力信号平滑化，并将所平滑化的AC电力信号转到AC/DC转换器303。在一些实施方案中，AC/DC转换器303可被配置为将所平滑化的AC电力信号转换为DC电力信号，并将DC电力信号转到OV/OC保护器304。在一些实施方案中，OV/OC保护器304可被配置为接收DC电力信号。在相同或不同实施方案中，OV/OC保护器304可被配置为确保DC电力信号不超过一个预定电压和/或电流电平，并将DC电力信号转到输出滤波器305。在一些实施方案中，输出滤波器305可被配置为从OV/OC保护器304接收DC电力信号。在相同或不同实施方案中，输出滤波器305可被配置为将所接收的DC电力信号平滑化，并将所平滑化的DC电力信号转到输出306以便输送到电气系统100。

在相同或不同实施方案中，电源适配器300可被配置为接收交流电力信号。在相同或不同实施方案中，电源适配器300可被配置为将交流电力信号变换为直流电力信号。在相同或不同实施方案中，电源适配器300可被配置为提供直流电力信号到电气系统100的输入端。在相同或不同实施方案中，第一电力信号可包括直流电力信号。

在相同或不同实施方案中，电源适配器300可用在约12伏的约3.5安直流的最大额定功率来配置。在相同或不同实施方案中，网关可用在约12伏的约3安直流的最大功率需求来配置。在相同或不同实施方案中，电源适配器300可用最大额定电流来配置。在相同或不同实施方案中，网关可消耗一个平均电流。在相同或不同实施方案中，平均电流可包括电源适配器最大额定电流的约百分之35到40之间。在一些实施方案中，电源适配器300可被实施为任何合适电源适配器或电源，例如可从加利福尼亚州的圣何塞市的2Wire公司获得的MTR-07244（零件号：1000-500033-001)。在其它实施方案中，网关可被实施为任何合适的住宅网关，例如可从加利福尼亚州的圣何塞市的2Wire公司获得的3800型。

在各种实施方案中，电子装置220可包括网关。在相同或不同实施方案中，网关可被配置为提供互联网语音传输协议（VoIP）功能性、调制解调器功能性（例如电缆调制解调器、DSL调制解调器或网络调制解调器）、路由器功能性（例如有线或无线）、网络交换机功能性或无线接入点（WAP）功能性中的至少一个。在一些实施方案中，网关可包括一个住宅网关。在其它实施方案中，网关可包括一个商业网关。在进一步实施方案中，网关可包括一个工业网关。也在进一步实施方案中，网关可包括一个零售网关。

在其中系统输出端102被配置为提供第一电力信号的至少该部分或第三电力信号中的至少一个到电子装置220和至少一个其它电子装置的其它实施方案中，该至少一个其它电子装置可包括一个具有VoIP的调制解调器。在其中电子装置220是网关但不提供VoIP功能性的一些实施方案中，具有VoIP的调制解调器可向用户提供VoIP使用。

再一次返回附图，图4展示一种制造电气系统的方法400的一个实施方案的流程图。方法400仅是示例性的并不限于在此所展示的实施方案。方法400可以应用在未在此具体描绘或描述的许多不同的实施方案或实例中。在一些实施方案中，可以按所展示的顺序执行方法400的活动、处理、和/或过程。在其它实施方案中，能够以任何合适的顺序执行方法400的活动、处理、和/或过程。也在其它实施方案中，可以组合或跳过方法400中的活动中一个或多个、活动、处理、和/或过程。

参考图4，在许多实施方案中，方法400可包括一个过程401，过程401提供被配置为从外部电源接收一个第一电力信号的一个系统输入端。在相同或不同实施方案中，系统输入端可相似于如上面描述的系统输入端101（图1）。在一些实施方案中，第一电力信号可包括一个第一电压和/或一个输入电压，并还可包括一个第一电流、一个输入电流和/或一个电阻部件输入电流。

参考图4，在许多实施方案中，方法400可包括提供系统输出端的一个过程402。在相同或不同实施方案中，系统输出端可相似于如上面描述的系统输出端102（图1）。在一些实施方案中，系统输出端可被配置为接收第一电力信号的至少一部分。在相同或不同实施方案中，第一电力信号的该部分可包括一个电阻部件输出电压或一个输出电压，并还可包括一个输出电流、第二电流和/或电阻部件输出电流。在相同或不同实施方案中，电阻部件输出电压可包括第一电压的至少一部分。

参考图4，在许多实施方案中，方法400可包括提供充电模块的一个过程403。在许多实施方案中，充电模块可相似于如上面描述的充电模块103（图1）。在相同或不同实施方案中，充电模块可包括被配置为将第一电力信号变换为一个第二电力信号的一个升压变换器。在相同或不同实施方案中，第二电力信号可包括一个第二电压。在相同或不同实施方案中，第一电压可包括约12伏，并且第二电压可包括约14伏。在许多实施方案中，充电模块可包括被配置为调节电流流过调节器的一个调节器。

参考图4，在许多实施方案中，方法400可包括提供电阻部件的一个过程404。在相同或不同实施方案中，电阻部件可相似于如上面描述的电阻部件104（图1）。

参考图4，在许多实施方案中，方法400可包括提供储电装置的一个过程405。在相同或不同实施方案中，储电装置可相似于如上面描述的储电装置105（图1）。

参考图4，在许多实施方案中，方法400可包括提供感测电路的一个过程406。在相同或不同实施方案中，感测电路可相似于如上面描述的感测电路106（图1）。在许多实施方案中，感测电路可被配置为测量跨电阻部件的电差的至少一个测量值。在相同或不同实施方案中，电差可包括电压差或电流差中的至少一个。在一些实施方案中，感测电路可被配置为测量跨电阻部件的电差的至少一个测量值，并基于该至少一个测量值提供至少一个控制信号到充电模块的调节器。在相同或不同实施方案中，控制信号可包括一个第一指令或一个第二指令中的至少一个，该第一指令用来提供第二电力信号的至少该部分到储电装置，并且该第二指令提供第二电力信号的至少该部分的相当量到储电装置。

在许多实施方案中，感测电路可包括一个逻辑单元和一个第一比较器。在相同或不同实施方案中，逻辑单元可包括一个微控制器。在许多实施方案中，逻辑单元可相似于如上面描述的逻辑单元150（图1）。在各种实施方案中，第一比较器可相似于如上面描述的第一比较器151（图1）。在相同或不同实施方案中，第一比较器可被配置为将电阻部件输出电压和一个第一参考电压比较，并基于电阻部件输出电压和第一参考电压的第一电压关系提供一个第一比较器信号。在一些实施方案中，逻辑单元可被配置为接收第一比较器信号，并基于至少第一比较器信号提供至少一个控制信号到调节器。

在进一步实施方案中，感测电路可进一步包括一个第二比较器。在许多实施方案中，第二比较器可相似于如上面描述的第二比较器152（图1）。在相同或不同实施方案中，第二比较器可被配置为将第一电压和一个第二参考电压比较，并基于第一电压和第二参考电压的第二电压关系提供一个第二比较器信号。在相同或不同实施方案中，逻辑单元可被配置为接收第二比较器信号，并基于至少第二比较器信号提供至少一个控制信号到调节器。

在相同或不同实施方案中，感测电路可进一步包括一个放大器。在许多实施方案中，放大器可相似于如上面描述的放大器153（图1）。也在进一步实施方案中，第一电力信号可包括一个第一电流。在相同或不同实施方案中，第一电力信号的部分可包括一个第二电流。在相同或不同实施方案中，放大器可被配置为将第一电流和第二电流比较，并基于第一电流和第二电流的电流关系提供一个放大器比率信号。在相同或不同实施方案中，逻辑单元可被配置为接收放大器比率信号，并基于至少放大器比率信号提供至少一个控制信号到调节器。

参考图4，在许多实施方案中，方法400可包括将系统输入端连接到充电模块和电阻部件的一个过程407。在相同或不同实施方案中，方法400可包括将充电模块连接到储电装置的一个过程408。在相同或不同实施方案中，方法400可包括将电阻部件和储电装置连接到输出的一个过程409。在相同或不同实施方案中，方法400可包括将感测电路连接到系统输入端和系统输出端，以便电阻部件被布置在其中感测电路被连接到系统输入端的一个第一连接点和其中感测电路被连接到系统输出端的一个第二连接点之间的一个过程410。在相同或不同实施方案中，方法400可包括将感测电路连接到充电模块的一个过程411。在许多实施方案中，过程407至411中的至少一个过程可与过程407至411中的至少一个其它过程同时执行。在各种实施方案中，过程407至411的全部都可相互同时执行。

参考图4，在许多实施方案中，方法400可包括提供至少一个状态指示器的过程412。在相同或不同实施方案中，该至少一个状态指示器相似于如上面描述的至少一个状态指示器160。

再一次返回附图，图5展示一种使用电气系统的方法500的一个实施方案的流程图。方法500仅是示例性的并不限于在此所展示的实施方案。方法500可以应用在未在此具体描绘或描述的许多不同的实施方案或实例中。在一些实施方案中，能够以所展示的顺序执行方法500的活动、处理、和/或过程。在其它实施方案中，能够以任何合适的顺序执行方法500的活动、处理、和/或过程。也在其它实施方案中，可以组合或跳过方法500中的活动中的一个或多个、活动、处理、和/或过程。

参考图5，在许多实施方案中，方法500可包括在电气系统的系统输入端接收一个第一电力信号的一个过程501，该第一电力信号包括一个第一电压。在相同或不同实施方案中，系统输入端可相似于如上面描述的系统输入端101（图1）。在相同或不同实施方案中，电气系统可相似于如上面描述的电气系统100（图1）。

参考图5，在许多实施方案中，方法500可包括跨电阻部件传输第一电力信号的至少一个第一部分到电气系统的系统输出端的一个过程502。在相同或不同实施方案中，电阻部件可相似于如上面描述的电阻部件104（图1）。在相同或不同实施方案中，系统输出端可相似于如上面描述的系统输出端102（图1）。

参考图5，在许多实施方案中，方法500可包括比较在系统输出端的输出电压（或电阻部件输出电压）和一个第一参考电压的一个过程503。在相同或不同实施方案中，第一参考电压可相似于如上面描述的电气系统100的第一参考电压（图1）。在相同或不同实施方案中，方法500可包括如果至少输出电压（或电阻部件输出电压）大于第一参考电压，则使用第一电力信号的至少一个第二部分对储电装置充电的一个过程504。在相同或不同实施方案中，储电装置可相似于如上面描述的储电装置105（图1）。在进一步实施方案中，方法500可包括如果在电气系统的系统输入端接收的第一电力信号被中断，则使用储电装置向系统输出端供电的一个过程505。

参考图5，在许多实施方案中，方法500可包括将第一电压（或输入电压或电阻部件输入电压）和一个第二参考电压比较的一个过程506。在相同或不同实施方案中，第二参考电压可相似于如上面描述的电气系统100的第二参考电压（图1）。在相同或不同实施方案中，方法500可进一步包括如果至少输出电压（或电阻部件输出电压）大于第一参考电压，并如果第一电压（或输入电压或电阻部件输入电压）小于第二参考电压，则使用第一电力信号的至少第二部分对储电装置充电的一个过程507。

参考图5，在许多实施方案中，方法500可包括比较第一电压（或输入电压或电阻部件输入电压）和第二参考电压的一个过程508。在相同或不同实施方案中，方法500可包括如果至少输出电压（或电阻部件输出电压）大于第一参考电压，并如果至少第一电压（或输入电压或电阻部件输入电压）大于第二参考电压，则使用第一电力信号的至少第二部分对储电装置充电的一个过程509。

参考图5，在许多实施方案中，方法500可包括比较跨电阻部件的电差的一个过程510。在相同或不同实施方案中，方法500可包括如果至少输出电压（或电阻部件输出电压）大于第一参考电压，并如果至少第一电压（或输入电压或电阻部件输入电压）大于第二参考电压，以及如果电差大于零，则使用第一电力信号的至少第二部分对储电装置充电的一个过程511。

现在参考图6，在许多实施方案中，方法500可包括比较跨电阻部件的电差的一个过程612。在相同或不同实施方案中，方法500可包括如果至少输出电压（或电阻部件输出电压）大于第一参考电压，并如果至少电差大于零，则使用第一电力信号的至少第二部分对储电装置充电的一个过程613。

参考图6，在许多实施方案中，方法500可包括调节第一电力信号的至少第二部分，以便第一电力信号的第二部分的电流不超过在电阻部件一个输入的一个第一电流减去在电阻部件一个输出的一个第二电流的差的一个过程618。

现在参考图7，在许多实施方案中，方法500可包括提高第一电压到更高电压从而对储电装置充电的一个过程721。

参考图7，在许多实施方案中，方法500可包括方法进一步包括提高第一电压到更高电压从而对储电装置充电的一个过程722。在许多实施方案中，更高电压可以是第一电力信号的至少第二部分的电压。在相同或不同实施方案中，方法500可包括调节被提供为对储电装置充电的第一电力信号的至少第二部分的一个过程723。

参考图7，在许多实施方案中，方法500可包括调节被提供为对储电装置充电的第一电力信号的至少第二部分的一个过程724，过程724包括提供用来将第一电力信号的至少第二部分提供到储电装置的一个第一指令，或提供将第一电力信号至少第二部分的相当量提供到储电装置的一个第二指令中的至少一个。

现在参考图7，在许多实施方案中，方法500可包括提供储电装置的状态的至少一个表示的一个过程728。

在一些实施方案中，方法500的全部可同时或顺序发生。在许多实施方案中，方法500的过程503和504的组合可与过程506和507，过程508和509，过程510和511，或过程612、613和618中的至少一个其它组合并行和/或同时发生。在许多实施方案中，方法500的过程721可以是过程504、507、509、511或613中的至少一个的部分。在相同或不同实施方案中，方法500的过程722可以是过程504、507、509、511或613中的至少一个的部分。在许多实施方案中，方法500的过程723可在过程504、507、509或511的任何之后或与该过程同时发生。在许多实施方案中，方法500的过程724可在过程504、507、509或511的任何之后或与该过程同时发生。

尽管已经参考具体的实施方案描述了本发明，但是应理解本领域技术人员可以进行各种改变而不脱离本发明的精神和范围。因此，本发明的实施方案的披露旨在描述本发明的范围而不在于限制。应注意本发明的范围应该仅限于所附权利要求所要求的内容。例如，对于本领域技术人员，将容易明显的是图4的过程401至412，图5的过程501至511，图6的过程612、613和618以及图7的721、722、723、724和725可由许多不同活动和/或处理组成，并且在图1至7的任何元素可修改的情况下由许多不同模块以许多不同顺序执行，而且这些实施例的某些的前面讨论不必需表现全部可能实施方案的一个完整描述。作为另一实例，在一些实施方案中，图1中的感测电路106可包括第一比较器151，并可不包括第二比较器152或放大器153的一个或多个。作为进一步实例，在一些实施方案中，电气系统100可包括相似于输入滤波器302（图3）的一个输入滤波器、相似于OV/OC保护304（图3）的一个OV/OC保护，和/或相似于输出滤波器305（图3）的一个输出滤波器。

在任何具体权利要求中提及的全部元素是该特别权利要求提及的实施方案所必要的。因此，一个或多个所提及的元素的替代形式形成重构并且不必修复。另外，已经关于特定实施方案描述了益处、其它优点以及问题的解决方案。然而不能认为可导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更明显的益处、优点、问题解决方案以及任何元素或多个元素是任何或全部权利要求的关键的、要求的、或主要的特征或元素，除非在此类权利要求中陈述了这样的益处、优点、解决方案或元素。

此外，通过若实施方案和/或限制如下：在此所披露的实施方案和限制不是在专用原则下而为大众所专用：（1）未在权利要求中清楚地提及；以及（2）是或在等效原则下是权利要求中表达的元素和/或限制的潜在等效物。

Claims (38)

1.一种电气系统，该电气系统包括：

系统输入端，该系统输入端被配置为从外部电源接收第一电力信号，其中该第一电力信号包括第一电压；

系统输出端，该系统输出端电气连接到该系统输入端；

充电模块，该充电模块电气连接到该系统输入端；

电阻部件，该电阻部件在该系统输入端和该系统输出端之间连接；

储电装置，该储电装置电气连接到该系统输出端和该充电模块；以及

感测电路，该感测电路跨该电阻部件电气连接并电气连接到该充电模块。

2.如权利要求1所述的电气系统，其中：

该充电模块包括：

升压转换器，该升压转换器被配置为将该第一电力信号变换为第二电力信号；以及

调节器，该调节器被配置为调节电流流过该调节器；

以及

该第二电力信号包括第二电压。

3.如权利要求2所述的电气系统，其中：

该储电装置被配置为从该充电模块接收该第二电力信号的至少一部分；以及

该储电装置被配置为输出第三电力信号。

4.如权利要求3所述的电气系统，其中：

该感测电路被配置为测量跨该电阻部件的电差的至少一个测量值；以及

该感测电路基于该至少一个测量值提供至少一个控制信号到该调节器。

5.如权利要求4所述的电气系统，其中：

该系统输出端被配置为接收该第一电力信号的至少一部分或该第三电力信号中的至少一个。

6.如权利要求5所述的电气系统，其中：

该系统输出端被进一步配置为提供该第一电力信号的至少该部分或该第三电力信号中的至少一个到电子装置；

该电子装置包括网关；以及

该网关被配置为提供互联网语音传输协议功能性、调制解调器功能性、路由器功能性、网络交换机功能性或无线接入点功能性中的至少一个。

7.如权利要求1到6中任意一项所述的电气系统，其中：

该外部电源包括电源适配器，该电源适配器被配置为接收交流电力信号，以便将该交流电力信号变换为直流电力信号，并以便提供该直流电力信号到该系统输入端；以及

该第一电力信号包括该直流电力信号。

8.如权利要求7所述的电气系统，其中：

该电源适配器用在约12伏的约3.5安直流的最大额定功率来配置；以及

该网关用在约12伏的约3安直流的最大功率需求来配置。

9.如权利要求7到8中任意一项所述的电气系统，其中：

该电源适配器用最大额定电流来配置；

该网关消耗平均电流；以及

该平均电流包括该最大额定电流的约百分之35到40之间。

10.如权利要求2到6中任意一项所述的电气系统，或其中：

该第一电压包括约12伏并且该第二电压包括约14伏。

11.如权利要求4到6中任意一项所述的电气系统，其中：

该电差包括电压差或电流差中的至少一个。

12.如权利要求5到6中任意一项所述的电气系统，其中：

该第一电力信号的该部分包括电阻部件输出电压；

该电阻部件输出电压包括该第一电压的至少一部分；

该感测电路包括逻辑单元和第一比较器；

该第一比较器被配置为将该电阻部件输出电压和第一参考电压比较，并基于该电阻部件电压和该第一参考电压的第一电压关系提供第一比较器信号；以及

该逻辑单元被配置为接收该第一比较器信号，并基于至少该第一比较器信号提供该至少一个控制信号到该调节器。

13.如权利要求12所述的电气系统，其中：

该第一参考电压包括大于或等于约11.4伏并小于或等于约12.6伏的第一预设电压。

14.如权利要求12或13所述的电气系统，其中：

该感测电路进一步包括第二比较器；

该第二比较器被配置为将该第一电压和第二参考电压比较，并基于该第一电压和该第二参考电压的第二电压关系提供第二比较器信号；以及

该逻辑单元被配置为接收该第二比较器信号，并基于至少该第二比较器信号提供该至少一个控制信号到该调节器。

15.如权利要求14所述的电气系统，其中：

该第二参考电压包括大于或等于约11.4伏并小于或等于约12.6伏的第二预设电压。

16.如权利要求12到15所述的电气系统，其中：

该第一电力信号包括第一电流；

该第一电力信号的该部分包括第二电流；

该感测电路进一步包括放大器；

该放大器被配置为将该第一电流和该第二电流比较，并基于该第一电流和该第二电流的电流关系提供放大器比率信号；以及

该逻辑单元被配置为接收该放大器比率信号，并基于至少该放大器比率信号提供该至少一个控制信号到该调节器。

17.如权利要求4到6或11到16中任意一项所述的电气系统，其中：

该至少一个控制信号包括第一指令或第二指令中的至少一个，该第一指令用来提供该第二电力信号的至少该部分到该储电装置，并且该第二指令提供该第二电力信号的至少该部分的相当量到该储电装置。

18.如权利要求1到17中任意一项所述的电气系统，进一步包括至少一个状态指示器。

19.如权利要求1所述的电气系统，进一步包括多个状态指示器，其中：

该感测电路被电气连接到该系统输入端和该系统输出端；

该充电模块包括：

升压转换器，该升压转换器被配置为将该第一电力信号变换为第二电力信号；以及

调节器，该调节器被配置为调节电流流过该调节器；

该第二电力信号包括第二电压；

该储电装置被配置为从该充电模块接收该第二电力信号的至少一部分；

该储电装置被配置为输出第三电力信号；

该感测电路被配置为测量跨该电阻部件的电差的至少一个测量值；

该感测电路基于该至少一个测量值提供至少一个控制信号到该调节器；

该系统输出端被配置为接收该第一电力信号的至少一部分或该第三电力信号中的至少一个；

该系统输出端被进一步配置为提供该第一电力信号的至少该部分或该第三电力信号中的至少一个到电子装置；

该电子装置包括住宅网关;

该住宅网关被配置为提供互联网语音传输协议功能性、调制解调器功能性、路由器功能性、网络交换机功能性或无线接入点功能性中的至少一个；

该外部电源包括电源适配器，该电源适配器被配置为接收交流电力信号，将该交流电力信号变换为直流电力信号，并提供该直流电力信号到该系统输入端；

该第一电力信号包括该直流电力信号；

该电差包括电流差；

该第一电力信号的该部分包括电阻部件输出电压；

该电阻部件输出电压包括该第一电压的至少一部分；

该感测电路包括逻辑单元、第一比较器、第二比较器和放大器；

该第一比较器被配置为将该电阻部件输出电压和第一参考电压比较，并基于该电阻部件输出电压和该第一参考电压的第一电压关系提供第一比较器信号；

该第一电力信号包括第一电流；

该第一电力信号的该部分包括第二电流；

该第二比较器被配置为将该第一电压和第二参考电压比较，并基于该第一电压和该第二参考电压的第二电压关系提供第二比较器信号；

该放大器被配置为将该第一电流和该第二电流比较，并基于该第一电流和该第二电流的电流关系提供放大器比率信号；

该逻辑单元被配置为接收该第一比较器信号、该第二比较器信号和该放大器比率信号，并基于该第一比较器信号、该第二比较器信号或该放大器比率信号中的至少一个提供该至少一个控制信号到该调节器；

该逻辑单元包括微控制器单元；以及

该至少一个控制信号包括第一指令或第二指令中的至少一个，该第一指令用来提供该第二电力信号的至少该部分到该储电装置，并且该第二指令提供该第二电力信号的至少该部分的相当量到该储电装置。

20.一种制造电气系统的方法，该方法包括：

提供系统输入端，该系统输入端被配置为从外部电源接收第一电力信号，其中该第一电力信号包括第一电压；

提供系统输出端；

提供充电模块；

提供电阻部件；

提供储电装置；

提供感测电路；

将该系统输入端连接到该充电模块和该电阻部件；

将该充电模块连接到该储电装置；

将该电阻部件和该储电装置连接到该输出端；

将该感测电路连接到该系统输入端和该系统输出端，以便该电阻部件被布置在其中该感测电路被连接到该系统输入端的第一连接点和其中该感测电路被连接到该系统输出端的第二连接点之间；以及

将该感测电路连接到该充电模块。

21.如权利要求20所述的方法，其中：

该充电模块包括升压转换器，该升压转换器被配置为将该第一电力信号变换为第二电力信号；

该第二电力信号包括第二电压；以及

该第一电压包括约12伏并且该第二电压包括约14伏。

22.如权利要求20或21所述的方法，其中：

该感测电路被配置为测量跨该电阻部件的电差的至少一个测量值；以及

该电差包括电压差或电流差中的至少一个。

23.如权利要求20到22中任意一项所述的方法，其中：

该感测电路被配置为测量跨该电阻部件的电差的至少一个测量值，并基于该至少一个测量值提供至少一个控制信号到该充电模块的调节器；以及

该控制信号包括第一指令或第二指令中的至少一个，该第一指令用来提供该第二电力信号的至少该部分到该储电装置，并且该第二指令提供该第二电力信号的至少该部分的相当量到该储电装置。

24.如权利要求20到22中任意一项所述的方法，其中：

该充电模块包括调节器，该调节器被配置为调节电流流过该调节器；

该系统输出端被配置为接收该第一电力信号的至少一部分；

该第一电力信号的该部分包括电阻部件输出电压；

该电阻部件输出电压包括该第一电压的至少一部分；

该感测电路包括逻辑单元和第一比较器；

该第一比较器被配置为将该电阻部件输出电压和第一参考电压比较，并基于该电阻部件输出电压和该第一参考电压的第一电压关系提供第一比较器信号；以及

该逻辑单元被配置为接收该第一比较器信号，并基于至少该第一比较器信号提供该至少一个控制信号到该调节器。

25.如权利要求24所述的方法，其中：

该感测电路进一步包括第二比较器；

该第二比较器被配置为将该第一电压和第二参考电压比较，并基于该第一电压和该第二参考电压的第二电压关系提供第二比较器信号；以及

该逻辑单元被配置为接收该第二比较器信号，并基于至少该第二比较器信号提供该至少一个控制信号到该调节器。

26.如权利要求24或25所述的方法，其中：

该第一电力信号包括第一电流；

该第一电力信号的该部分包括第二电流；

该感测电路进一步包括放大器；

该放大器被配置为将该第一电流和该第二电流比较，并基于该第一电流和该第二电流的电流关系提供放大器比率信号；以及

该逻辑单元被配置为接收该放大器比率信号，并基于至少该放大器比率信号提供该至少一个控制信号到该调节器。

27.如权利要求24到26中任意一项所述的方法，其中：

该逻辑单元包括微控制器单元。

28.如权利要求20到27中任意一项所述的方法，进一步包括提供至少一个状态指示器。

29.一种使用电气系统的方法，该方法包括：

在该电气系统的系统输入端接收第一电力信号，该第一电力信号包括第一电压；

跨电阻部件传输该第一电力信号的至少第一部分到该电气系统的系统输出端；

将在该系统输出端的输出电压和第一参考电压比较；

如果至少该输出电压大于该第一参考电压，则使用该第一电力信号的至少第二部分对储电装置充电；以及

如果在该电气系统的该系统输入端接收的该第一电力信号被中断，则使用该储电装置向该系统输出端供电。

30.如权利要求29所述的方法，进一步包括：

将该第一电压和第二参考电压比较；以及

如果至少该输出电压大于该第一参考电压，并如果该第一电压小于该第二参考电压，则使用该第一电力信号的至少该第二部分对该储电装置充电。

31.如权利要求29所述的方法，进一步包括：

比较该第一电压和第二参考电压；以及

如果至少该输出电压大于该第一参考电压，并如果至少该第一电压大于该第二参考电压，则使用该第一电力信号的至少该第二部分对该储电装置充电。

32.如权利要求31所述的方法，进一步包括：

比较跨该电阻部件的电差；以及

如果至少该输出电压大于该第一参考电压，并如果至少该第一电压大于该第二参考电压，以及如果该电差大于零，则使用该第一电力信号的至少该第二部分对该储电装置充电。

33.如权利要求29所述的方法，进一步包括：

比较跨该电阻部件的电差；以及

如果至少该输出电压大于该第一参考电压，并如果至少该电差大于零，则使用该第一电力信号的至少该第二部分对该储电装置充电。

34.如权利要求32或33所述的方法，进一步包括：

调节该第一电力信号的至少该第二部分，以便该第一电力信号的该第二部分的电流不超过在该电阻部件的输入端的该第一电流减去在该电阻部件的输出端的第二电流的差。

35.如权利要求29到34中任意一项所述的方法，进一步包括：

提高该第一电压到更高电压从而对该储电装置充电。

36.如权利要求29到33中任意一项所述的方法，其中：

该方法进一步包括提高该第一电压到更高电压从而对该储电装置充电；

该更高电压是该第一电力信号的至少该第二部分的电压；以及

该方法进一步包括调节被提供用来对该储电装置充电的该第一电力信号的至少该第二部分。

37.如权利要求36所述的方法，其中：

调节被提供用来对储电装置充电的该第一电力信号的至少该第二部分包括提供用来将该第一电力信号的至少该第二部分提供到该储电装置的第一指令、或提供将该第一电力信号的至少该第二部分的相当量提供到该储电装置的第二指令中的至少一个。

38.如权利要求29到37中任意一项所述的方法，该方法进一步包括：

提供该储电装置的状态的至少一个表示。

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