CN104335443A - 电池充电装置以及对电池充电的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电池充电装置以及对电池充电的方法。所述装置包括外壳、被构造成接收多个电池的至少一个料斗、以及至少一个分度圆筒，所述分度圆筒邻近所述料斗并具有被构造成接收并支撑一个电池的充电槽。所述分度圆筒被结构化成将由所述充电槽支撑的电池移动至充电站或从所述充电站移动所述电池，所述充电站包括被构造成接触电池的端子以对电池充电的一组充电端子。所述装置还包括至少一个分配斜槽和至少一个排除斜槽。所述斜槽被构造成接收已被充电或被装置排除的电池，其中所述斜槽中的每个被结构化成包含多个电池。
Description
技术领域
本发明涉及电池充电装置和对电池充电的方法。更具体地讲，所述电池充电装置和方法涉及在共享环境中对可再充电电池充电。
背景技术
电池驱动的装置在市场中是普遍的。此类装置的示例包括电话、儿童玩具、手电筒和数码相机。在许多情况下，这些装置可由可再充电电池或二次电池供电。
一般将用于电池驱动的装置中的耗尽的可再充电电池从它们预期使用的装置中移除，连接至用于充电的充电器，然后一旦充完电，就重新插入所述装置中。使用所述装置的消费者将需要等待直至电池被充电，以便继续使用该装置。另外，充电器装置一般受可用于对耗尽的电池充电的充电位置数限制。例如，充电器可仅具有四个用于对耗尽的电池充电的狭槽。固定的充电位置数还可增加消费者可能需要等待直至他们能够对耗尽电池充电的时间长度。此外，消费者对电池充电通常必须将耗尽的电池置于充电装置的充电端子之间。在端子之间插入/移除电池对于力量有限和/或其手指和/或手的灵活性有限的消费者，诸如儿童和老年人而言是非常困难的。此外，许多消费者在一个通用位置处储存处于多个充电状态的多种类型的电池。例如，消费者可能在通用厨房抽屉中储存了充电或未充电的相似尺寸的一次电池或二次电池。消费者可能不能容易地确定他们将需要从该位置中找出哪种电池来继续操作他们的便携式装置。消费者可能需要依靠反复试验法来确定被充电的电池。另选地，消费者可能不得不完成对电池的电测量，诸如校验电池电压，以确定可对装置供电的电池。需要提供一种电池充电装置，所述电池充电装置减少消费者必须等待以使用被充电的可再充电电池的时间，消除对于消费者将可再充电电池插入充电器的充电端子之间的需要，并使消费者能够容易地确定可再充电电池是否被充电以及准备好使用。
发明内容
电池充电装置包括外壳、被构造成接收多个电池的至少一个料斗、以及至少一个分度圆筒，所述分度圆筒邻近所述至少一个料斗并在其上具有至少一个充电槽。所述充电槽被构造成接收并支撑至少一个电池。所述至少一个分度圆筒被结构化并被构造成将由所述充电槽支撑的至少一个电池移动至至少一组充电端子或从所述至少一组充电端子移动所述至少一个电池，所述至少一组充电端子设置在所外壳内部。所述充电端子被构造成接触所述至少一个电池的端子，以对所述至少一个电池充电。所述装置包括至少一个分配斜槽，其被构造成接收已被充电的电池，其中所述至少一个分配斜槽被结构化成在其中包含若干电池。所述装置可具有若干分配斜槽，其各自被构造成接收某一类型或某些类型(或尺寸)的电池。因此，装置可具有例如被构造成接收第一类型电池的第一分配斜槽和被构造成接收第二类型电池的第二分配斜槽，其中所述第一类型的电池在至少一种尺寸上与第二类型的电池不同。
所述装置还可包括至少一个排除斜槽，其被构造成接收已被所述装置排除的电池，其中所述至少一个排除斜槽被结构化成在其中包含多个电池。所述排除斜槽可被构造成接收第一类型的电池和第二类型的电池。
所述至少一个料斗、至少一个分配斜槽、以及至少一个排除斜槽中的每个可被构造成容纳不同类型和尺寸的电池。
所述分度圆筒可以为将用于指定用途的任何设计。例如，所述分度圆筒可包括被构造成在至少一个方向上旋转的轮式结构，从而使所述至少一个电池在外壳内部移动。所述分度圆筒的充电槽可以成形并将尺寸设定为接收至少第一类型的电池和第二类型的电池，其中所述第一类型的电池在至少一种尺寸上与第二类型的电池不同。所述装置可被构造成对具有不同直径的各种圆柱形电池充电，例如选自下列的电池：AA型电池、AAA型电池、C型电池和D型电池。分度圆筒的充电槽可具有任何合适的形状，例如凹形或半圆形–或可允许充电槽接受合适的电池的任何其它形状。充电槽可具有至少约6.75mm的深度。
当所述装置设置在水平工作表面上时，所述至少一个分配斜槽和至少一个排除斜槽中的每个可相对于工作表面成角度地取向，使得位于所述斜槽中的至少一个中的电池可在重力的影响下于其中滚动或滑动。
出料斜槽中的至少一个可具有闸门，所述闸门被结构化成防止其中包含的电池意外地从斜槽中排出。所述闸门可设置在斜槽的一个出口处。料斗也可具有相关的闸门，所述相关的闸门被结构化成防止用完的电池从所述料斗中意外地取出。
所述装置可被结构化成确定选自下列的至少一个特征或状态：存在于装置中的电池数；在所述装置内的电池位置；料斗是否装满；料斗是否阻塞；电池类型；电池温度，电池是否失效或损坏，所述分配斜槽是否装满，所述排除斜槽是否装满，分度圆筒的位置，所述充电槽是否被占据，是否已经开始充电，充电是否已经完成，充电期间施加的电压，充电期间施加的电流，任何闸门是否打开，以及它们的任何组合。
装置可还包括微控制器，其用于控制横跨被充电电池的端子的电流和电压中的至少一者。所述微控制器还可参与确定选自上文所述的一个或多个特征或状态。所述装置可包括用于将AC电源转换成DC电源的电源转换器。
一种对电池充电的方法，所述方法包括以下步骤：将至少一个电池插入电池充电装置中，所述电池充电装置包括被构造成接收所述至少一个电池的料斗、具有被构造成接收并支撑所述至少一个电池的充电槽的分度圆筒、具有用于对所述至少一个电池充电的一对充电端子的充电站、以及用于分配所述至少一个电池的至少一个出料斜槽；使所述分度圆筒在所述充电槽中接收电池；移动所述分度圆筒，从而将电池输送至充电站以使电池的端子与充电端子进行电接触；确定电池是否适用于充电；如果电池确定适用于充电，则对所述电池充电；如果所述电池确定不适合充电，则排除所述电池；以及移动所述分度圆筒，从而将所述电池从充电站输送至出料斜槽。所述方法可还包括确定选自上文所述组的特征和状态中至少一者的步骤。
移动分度圆筒从而将电池从充电站输送至出料斜槽的步骤可包括将充电电池输送至被构造成接收已被充电的电池的分配斜槽，或将电池输送至被构造成接收被确定为不适于在装置中充电的电池的排除斜槽。
附图说明
虽然在说明书之后提供了特别指出和清楚地要求保护本发明的权利要求书，但是据信通过下面的描述并结合附图可以更好地理解本发明。
图1是本发明的装置的一个实施例的透视图。
图2是图1所示的实施例的透视图，其包括电池、所述装置的料斗、分配斜槽、和排除斜槽。
图3是本发明装置的实施例的剖面图，其示出在其充电槽中接收待由装置充电的电池的分度圆筒。
图4为本发明装置的实施例的剖面图，其示出定位成将由装置充电的电池分配到分配斜槽中的分度圆筒。
图5是图3和4中所示实施例的剖面图，其中移除分度圆筒以示出充电站和装置的其它元件，否则被图3和4中的分度圆筒遮蔽。
图6是分度圆筒的剖面图，其示出其充电槽的尺寸。
图7是图3、4和5中所示的实施例的剖面图，其示出进入排除斜槽的经排除电池。
图8是本发明的装置的另一个实施例的透视图。
图9是图8中所示实施例的剖面图，其示出用于在其充电槽中接收待由装置充电的电池的分度圆筒。
图10是图9中所示实施例的剖面图，其中移除分度圆筒以示出充电站和装置的其它元件，否则在图9中被遮蔽。
图11是图8中所示实施例的另一个剖面图，其示出用于在其充电槽中接收待由装置充电的电池的分度圆筒。
图12是图11中所示实施例的剖面图，其中移除分度圆筒以示出充电站和装置的其它元件，否则在图11中被遮蔽。
具体实施方式
电化学电池可为一次电池或二次电池。一次电化学电池，也被称为一次电池，意指仅放电一次，最典型地耗尽，然后丢弃。因此一次电池并非旨在被充电。另一方面，二次电化学电池，常常被称为二次电池，其可通过施加穿过可再充电电池的一组端子的电势而充电多次，例如五十次、一百次等。许多便携式电子设备采用可再充电电池。可再充电电池可选自各种电化学体系，诸如镍-镉(NiCad)、镍-金属-氢化物(NiMHi)、锂-离子(Li-Ion)、以及锂-聚合物体系，这取决于旨在使用所述电池的装置。可再充电电池可以为圆柱形、棱柱形或任何其它制造样式。
一些可再充电电池有时被称为“智能电池”，因为它们被设计成与电池充电装置的微控制器相互作用。由于此类相互作用，电池充电装置可对电池快速且有效地充电，识别电池不能正常工作的时间，并考虑电池的许多状态，例如，电池的热状态，其可能在充电期间，当电池过度充电、过快充电、或经历一些故障时发生。此类电池还可包括用于传输关于电池的状态、操作等参数的信号的内部通信装置。
图1和8示出用于在共享环境中，诸如其中一个或多个使用者具有从装置10获得再充电电池的机会的环境，对可再充电电池充电的电池充电装置10的实施例。电池充电装置10包括其中容纳分度圆筒60的外壳20。所述外壳20可被构造成覆盖并保护装置10的内部组件，并且可包括任何结构，所述结构可被构造成接收并储存多个耗尽的可再充电电池并在其中包括用于对那些电池充电的必要设备。装置10可使用常规电源供电。
参见图1-5和7-12，设置在外壳20的第一端部处的料斗50可被构造成和配置为适应可被使用者简单扔到装置中的多种用完的电池，并使分度圆筒60拾起至少单电池以在装置20内部进一步处理。如图3、4、5和7中所示，料斗50可被构造成具有闸门或闭合件55，其将防止或抑制当料斗50装满时，使用者将电池插入装置10中。闸门55可被构造成防止或抑制使用者，尤其是对装置10的操作不熟练的那些，试图从料斗50中取出用完的电池。为此，例如，闸门可被构造成仅在一个方向上打开，从而使得仅插入电池–但抑制电池从料斗50中撤回。
参见图3-5、7和9-12，料斗50具有在其第一端部处的第一开口54，其中电池可插入装置10中。第一开口54可具有足够的尺寸以允许电池在其中通过。此外，第一开口54可被构造成允许电池以特定方式进入料斗50，例如，相对于分度圆筒60的轴线成某个范围的角度，从而促进电池在料斗50内部的期望的位置。料斗50具有在其第二端部处的第二开口58，其中电池由分度圆筒60支撑。第二开口58应该足够大，以使得电池存储在料斗50内，从而适当地接合分度圆筒60的工作表面。在图3-5、7、以及9-12的实施例中，第二开口58基本上与第一开口54相对。
分度圆筒60被构造成具有至少一个充电槽70，所述充电槽被构造成接收设置在料斗50的第二开口58附近的电池中的一个。当电池通过第二开口58离开料斗50时，其被分度圆筒60上的充电槽70接收。第二开口58应被构造成并将尺寸设定成消除或至少减少，当电池离开料斗50并进入分度圆筒60的充电槽70时的堵塞的可能性。
分度圆筒60可以为能够在外壳20中移动，例如旋转的任何设计。在图3、4、7、9和11的实施例中，例如，分度圆筒60包括轮状结构。分度圆筒60可手动地或自动地操作。例如，分度圆筒可操作地连接到以下部件并由以下部件控制，以进行自动操作：马达、伺服系统、齿轮和滑轮系统、螺线管、或能够使圆筒60移动的任何已知部件。所述马达、伺服系统、齿轮和滑轮系统、螺线管、或能够使圆筒60移动的任何已知部件可电连接到微控制器或由微控制器控制。
外壳20、料斗50和分度圆筒60可由常规用于这种和类似目的的多种合适的材料制造。外壳20应该具有强度和刚度以允许多个电池插入、储存和检索。分度圆筒60应承受在使用者将电池放入、丢入料斗50中期间在其上施加的力。料斗50应具有足够的完整性和刚度以在其中容纳多个电池。大多数塑料由于其轻重量、低成本和足够的强度所以是合适的。此外，塑料可容易地模塑或挤塑，以具有多种形状和尺寸，从而能够在美观和设计上具有灵活性。塑料还可有利地用于应该由不导电材料制成的料斗50和分度圆筒60。示例性塑料包括丙烯腈丁二烯苯乙烯聚丙烯(ABS)、聚甲醛(POM)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龙和聚碳酸酯(PC)。
参见图4、5、9、10、11和12，装置10包括至少一个充电站40，所述充电站包括一组充电端子。所述充电站40可例如沿外壳20的壁设置，以便充电站40的充电端子能够与电池的充电末端接触或接合。充电站40的充电端子可由能够使电流流到电池端子的任何材料制成，例如镀镍钢、铜、铝、锡、黄铜以及它们的混合物。充电端子可设置在壁内，以便适应不同的电池尺寸。
例如，充电端子可经由弹簧附连到壁上，使得充电端子之间的距离根据被充电电池的尺寸而变化。因此，相对于当较小的电池例如AAA电池存在于充电端子之间时的充电端子之间的距离，在较大的电池例如AA电池置于充电端子之间时，充电站的充电端子之间的距离将增加。如图11和12中所示，弹簧72可附连到外壳或轮(未示出)的壁上，以朝电池的端子牵拉充电站40的充电端子。参见图4和5，装置10可具有第一充电站40，所述第一充电站具有第一组充电端子以适应第一尺寸的电池，例如AA电池；以及第二充电站41，所述第二充电站具有第二组充电端子以适应第二尺寸的电池，例如AAA电池。
分度圆筒60的充电槽70被构造成在分度圆筒60从第一位置(其中圆筒60接收来自料斗50的电池)移动至第二位置(其中使电池的端子与充电站40的充电端子接触)时，在其中接收并容纳电池。充电槽70可以为能够容纳待充电电池的任何形状–并且可被配置成容纳具有棱柱形、圆柱形或任何其它形状的电池。充电槽70可具有方形边缘、圆形边缘或它们的任何组合，只要充电槽70的尺寸适当地设定成能够在其中容易地无阻挡插入单个电池即可。
在图6的示例性实例中，充电槽70示为具有狭槽深度“z”和狭槽宽度“w”。狭槽70的深度和宽度必须使得料斗50内的任何电池均可容易地安装到充电槽70的界限内。此外，狭槽的深度和宽度的尺寸必须设定为防止多于一个电池被捕集在充电槽70中。为了在充电槽70内捕集一个电池并有助于防止堵塞，狭槽深度的尺寸应该根据馈送入装置10的电池的相关尺寸来设定。
例如，出于对圆柱形电池充电的目的，最小的狭槽深度(zmin)应该大于待插入装置中的最大电池尺寸的直径(dmax)的约1/2：zmin>0.5(dmax)；并且最大狭槽深度(zmax)应小于待插入装置10中的最小电池尺寸的直径(dmin)的约1 1/2倍：zmax<1.5(dmin)。此外，最小狭槽宽度(wmin)，例如应该大于约待插入装置中的最大电池尺寸的直径(dmax)：wmin>dmax。
圆柱形电池出现直径和长度的不同尺寸。国际电工委员会(IEC)，例如，已经对于电池，包括对消费者而言容易以零售获得的圆柱形电池，诸如AAA电池、AA电池、C电池和D电池，建立了标准直径和长度。充电槽的最小和最大深度将取决于待插入电池充电装置中的电池的尺寸组合，如在下表1中例示的。
表1电池的组合以及所需的充电槽深度和宽度。
装置10还具有至少一个出料斜槽30，其旨在接收、包含和分配充电电池和/或被确定为不适于充电从而被装置10排除的电池。因此，至少一个出料斜槽30本质上是在装置10内部处理电池(即，充电或排除)之后，用于所述电池的管道和储存装置。在图8-12的实施例中，装置10包括单个排除斜槽36和单个出料斜槽30。在图1-5的实施例中，至少一个出料斜槽30可包括例如第一分配斜槽32、第二分配斜槽34和排除斜槽36。第一分配斜槽32、第二分配斜槽34和排除斜槽36可运行通过外壳20的中心轴线，但还可以想到装置10的其它构形，其中这些元件不沿轴线对齐，或其中装置10不是对称的，并且换句话说可不具有容易识别的中心轴线。但是不考虑具体的实施例，出料斜槽30，从而装置10作为整体，包括外壳20在内，可被制成适应期望数量的电池的储存装置。
在图3-7的实施例中，装置10被构造成使得当装置设置在水平工作表面上时，料斗50位于出料斜槽30上方，然而第一分配斜槽32位于第二分配斜槽34上方，且第二分配斜槽34位于排除斜槽36上方。该结构允许依靠协助电池在装置10内部移动的重力。斜槽30中的每一个，例如可包括至少两部分：第一相对较短的部分30a，一旦电池与分度圆筒60份卡其就遇到电池，以及第二相对较长的部分30b，其被构造成聚集多个电池。第一部分30a可有利地被构造成具有倾斜，所述倾斜足以有利于刚与分度圆筒60分开的电池朝向斜槽30的第二部分30b移动。第二部分30b也可被构造成倾斜的，但相对于第一部分30a的倾斜成较小的角度，如图2和3中所示。对于可在斜槽30内部滚动的圆柱形电池可能特别有利的出料斜槽30的这种或类似的构形，旨在有利于电池朝向斜槽30的出口渐进式移动。可设想具有出料斜槽30的各种构形和相对位置的其它实施例。
第一分配斜槽32被构造成聚集第一类型的电池，并且第二分配斜槽34被构造成聚集第二类型的电池。排除斜槽36被构造成聚集出于至少一个原因被装置10排除的至少一个电池。那些电池可包括第一类型和第二类型的电池。排除原因可包括，例如，不含合格的(可再充电的)化学品、或电池不能满足在充电开始前由装置10进行的质量检查中的至少一个。
活动闸门或闭合件可附连到或以其它方式与出料斜槽30中的任一个相关联，以防止充电电池或排除电池不经意间离开装置10。闸门还可有助于减少使用者对电池被充电还是被排除的困惑。图3-7，例如示出了其中在排除斜槽36的出口处具有闸门38的实施例。如本领域技术人员可理解的，闸门可使用任何已知的方式活动附连到斜槽–或以其它方式布置以用于所述功能。
装置10中的任何闸门(包括斜槽30中至少一个的闸门38和料斗50的闸门55)，可包括例如用于控制电池至或从装置10的移动(例如分配)的机械部件和/或电部件。例证性地，闸门可以被看作抑制电池穿过斜槽30和料斗50中的开口的机械阻隔和/或电阻隔。闸门可以为经由螺线管、简单马达或其它等同部件打开和关闭的物理阻隔。闸门也可以为被构造成在一个方向或两个方向上打开或关闭的任何装置。闸门可被构造成仅在一个方向上打开，以允许电池插入装置10，但抑制电池经由插入电池的相同闸门从装置10中移除。闸门可以为弹簧致动或由其他机械部件致动。闸门可以由使用者手动致动，例如通过按下按钮，从而释放控制闸门的弹簧机构来手动致动。闸门可由电子部件诸如能够被微控制器控制的螺线管激活。因此，术语“闸门”不意指任何特定结构，而是意指抑制物理对象(电池)穿过开口的功能。
装置10可被构造成通过使电压和/或电流通过电池充电端子40而穿过电池，来确定存在于电池充电端子40之间的电池的各种特性。因此，装置10可被构造成，例如通过使装置10能够测量电池的开路电压，并确定所测量的电压是正还是负来确定电池的极性。装置10可被构造成，例如通过使得装置10将电流简要施加于电池并监测电压响应来观察响应的电压是否不同于装置内的设定值，来确定电池是可再充电的还是一次的。装置10可被构造成确定电池是否故障，诸如当电池具有短路、高过压值或高电阻时。装置10还可被构造成，例如通过使装置10监测电池的电压和/或电池的温度，来确定电池在充电期间是否正常工作。装置10可被构造成，例如通过使装置10测量电池的电阻并将所测量的电阻与预定电阻值进行比较或对电池进行库仑计数，来确定电池是否已经达到其可用寿命的终点。
装置10允许家庭、工作场所或其它共享环境中的多个使用者容易地获得一个或多个充电电池。使用者可将至少一个电池插入装置10的料斗50中。通常，料斗将包含等待充电的多个电池。参考图3，例如，分度圆筒60移动至装置10内的第一位置。料斗50内的电池中的一个进入圆筒60的充电槽70。然后，分度圆筒60移动(在图3中顺时针旋转)至第二位置或充电位置，使得充电槽70内部的电池的端子与充电站40的端子进行电连接。然后装置10可确定电池的至少一个特征或状态并验证电池是否适用于充电。装置可确定，例如电池的极性，电池是可再充电的还是一次的，电池是否故障或受损，电池在充电期间是否正常工作，电池是否已到达其可用寿命的终点，以及它们的任何组合。这些特性仅是示例性的；如果需要，装置10可被设计成能够确定电池的其它特性。
如果装置10确定了充电站40中的电池是可再充电的，并且换句话讲适用于充电，则充电开始。装置10通过充电站40的端子施加穿过电池端子的充电电流。充电继续，直至装置10确定电池被充电完。一旦装置10确定了电池充电完，圆筒60就移动(在图3中顺时针旋转)，从而使电池端子与充电端子40脱离。圆筒60输送被充电的电池至第三位置或分配位置，其中电池可进入分配斜槽32,34中的一个。
装置10可被构造成并配置为使得第一分配斜槽32和第二分配斜槽34能够接受仅某个类型或尺寸的电池。在图3-5中，例如尺寸设定成接受AAA电池的第一斜槽32，将不能接受相对较大的AA电池。第一斜槽32位于第二斜槽34上方。因此，当由圆筒60(顺时针移动)携带的充电AA电池达到邻近分配斜槽32,34的入口的第三位置时，被充电的AA电池将不能进入第一分配斜槽32，并且圆筒60将继续移动直至被充电的AA电池到达设计用于AA电池尺寸的第二斜槽34。然后，重力将使得被充电的AA电池从狭槽70中脱离并进入第二斜槽34。
另一方面，当分度圆筒60以上文相对于AA电池所述的相似方式携带充电AAA电池时，被充电的AAA电池将安装到第一分配斜槽32，从而一旦被充电的AAA电池到达第一斜槽32的入口，就将与圆筒60分开。
如果装置10出于任何原因而确定电池不适于充电，则装置10排除所述电池并且分度圆筒60将被排除的电池输送到排除斜槽36。如果电池被排除，则圆筒60移动(在图3中顺时针旋转)到第四位置，其中排除的电池可进入排除斜槽36。排除斜槽可被构造成接收各种类型和尺寸的电池。一旦将排除电池分配到排除斜槽36中，则分度圆筒60返回第一位置以接收新电池并将其输送至第二充电位置，如上文所述。可重复该过程，只要料斗50中具有至少一个电池，分配斜槽32,34和/或排除斜槽36未装满，或直至关闭装置10。
装置10可包括微控制器45(图5)，其用于穿过可再充电电池的端子和各种传感器施加DC电流和电压。微控制器45可例如用于基于来自装置10和/或电池内的各种传感器的反馈，确定施用于充电端子的最适当的电压和电流。微控制器45可以为用于控制被充电电池的电流流动的任何电子电路。“微控制器”也可被称作“电池充电器”或简称为“充电器”–并可以指被构造成对可再充电电池施加电荷的任何装置。
本领域中已知的多种电池充电电路通常包括分流调节器，以控制递送到电池的电荷量。微控制器45可执行装置10内的各种功能。例如，微控制器45可识别电池达到其最大电量的时间，并减小或增大递送至充电端子的电流/电压。微控制器一般具有同时对多个电池充电的能力，但是在大量电池储存在外壳中的实施例中，可使用多个控制器。微控制器45可被构造成确定存在的电池的极性并分析电池的充电状态，以确定电池是否正常工作、是否达到其可用的使用寿命、以及如本文所述的其它电池特性。
每个闸门可通过螺线管(未示出)控制，所述螺线管可连接至微控制器45，如任何本领域技术人员将容易认识到的。本领域技术人员还将认识到存在对用于控制闸门移动的螺线管的许多另选替代方案，并且螺线管仅是例示性而不是详尽穷举的可用部件。例如，简单的马达可用于控制电池分配(或打开和关闭闸门)。此外，抑制移动的压电系统也可用于控制电池分配。当然，其它此类机械系统和电系统可用于该功能。
所述装置可包括电源转换器(未示出)，其用于将AC电源转换成DC电源。出于对任何电气装置供电的目的，诸如出于对电池充电的目的而对所述电池供电，电源转换器可以为用于对电流进行整流和调控的任何装置。电源转换器还可被称为供电电源、变压器、电源等。供电电源可以为在指定电压下供应给端子的经调节DC电流。供电电源从AC插座牵引其电力，从而还可包括将AC电源转化成DC电源的整流器。用于与可再充电电池一起使用的AC/DC电源转换器也可结合多个整流器、电容器和本领域技术人员熟知的其它电路，以确保DC电源具有低涟波和相对恒定的电压。
装置10可包括各种传感器，以指示充电过程中装置10和/或电池的各种特性，诸如装置内的电池位置、电池类型、电池故障、电池存在、料斗装满度、料斗阻塞、分配斜槽装满度、排除斜槽装满度、分度巢、以及它们的任何组合。料斗50，例如可包括位置传感器59，所述位置传感器通过电连接到例如微控制器而指示装置10，或换句话讲分度圆筒60的位置。例如，参见图3-7，位置传感器59可位于料斗的一端部处，从而指示电池可进入充电槽70的位置。
可将充电算法用于使电池充电速率最大化。传感器可将必要的输入提供到算法中，以监测电池在充电站40中被充电的状态，并修改施加于充电端子的电流和/或电压。例如，装置10可具有热传感器以监测电池温度，其可以指示电池的充电状态，例如指示电池过快充电，或指示蓄电池内的电池已发生故障。电池内的传感器本身也可具有在电池外部上的触点，以接合设置在斜槽内的端子，用于接收电池的状态信息并将其输送至微控制器，所述微控制器调节施加于端子的电压和/或电流。
本文所公开的尺寸和数值不应被理解为严格限于所述确切数值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲是指所引用的数值和围绕该数值的功能上等同的范围。例如，所公开的尺寸“20.25mm”旨在表示“约20.25mm”。
应当理解，本发明不限于本文举例说明和描述的具体实施例。虽然，例如，本文中多个附图示出装置10的实施例，所述装置包括具有单个充电槽70的单个分度圆筒60，但是其它实施例也是可能的并且是完全可以考虑到的。本发明设想，例如装置10的实施例，所述装置包括两个、三个或更多个分度圆筒60，其可以一致地或彼此独立地一起工作，从而同时对两个、三个、或更多个电池充电。另外，本发明设想装置10的实施例，所述装置具有多于一个充电站40，所述充电站各自具有多于一组充电端子，使得多个电池可以同时充电。此外，本发明还设想装置10的实施例，其中分度圆筒60具有两个或更多个充电槽70。
但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的实质和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此，随附权利要求书旨在涵盖本发明范围内的所有这些改变和变型。
Claims (15)
1.一种电池充电装置，包括：
外壳；
至少一个料斗，其被构造成接收多个电池；
至少一个分度圆筒，其邻近所述至少一个料斗并具有被构造成接收和支撑至少一个电池的至少一个充电槽，所述至少一个分度圆筒被结构化并被构造成将由所述充电槽支撑的至少一个电池移动至至少一组充电端子或从所述至少一组充电端子移动所述至少一个电池，所述至少一组充电端子设置在所外壳内部并被构造成接触所述至少一个电池的端子以对所述至少一个电池充电；以及
至少一个分配斜槽，其被构造成接收已被充电的电池，其中所述至少一个分配斜槽被结构化成在其中包含多个电池。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括至少一个排除斜槽，其被构造成接收已被所述装置排除的电池，其中所述至少一个排除斜槽被结构化成在其中包含多个电池。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述至少一个料斗、至少一个分配斜槽、以及至少一个排除斜槽中的每个被构造成接收不同类型和尺寸的电池。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述至少一个分配斜槽包括至少第一分配斜槽和第二分配斜槽，所述第一分配斜槽被构造成接收第一类型的电池；并且所述第二分配斜槽被构造成接收第二类型的电池，其中所述第一类型的电池在至少一种尺寸上与所述第二类型的电池不同。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述排除斜槽被构造成接收所述第一类型的电池和所述第二类型的电池。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述分度圆筒包括被构造成在至少一个方向上旋转的轮式结构，从而使所述至少一个电池在所述外壳内部移动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述至少一个充电槽被构造成接收至少第一类型的电池和至少第二类型的电池，其中所述第一类型的电池在至少一种尺寸上与第二类型的电池不同。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置被构造成对圆柱形电池和选自下列的电池充电：AA电池、AAA电池、C电池和D电池。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述充电槽包括半圆形的形状并具有至少约6.75mm的深度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置被构造成使得当所述装置设置在水平工作表面上时，所述至少一个料斗位于所述至少一个分配斜槽和所述至少一个排除斜槽上方，并且所述至少一个分配斜槽位于所述至少一个排除斜槽上方，并且其中当所述装置设置在水平工作表面上时，所述至少一个分配斜槽和所述至少一个排除斜槽中的每个至少部分地相对于所述工作表面成角度地取向，使得位于所述斜槽中的至少一个中的电池能够在重力的影响下在其中滚动或滑动。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述至少一个分配斜槽和所述至少一个排除斜槽中的至少一个具有闸门，所述闸门被结构化成防止电池意外离开所述至少一个分配斜槽或所述至少一个排除斜槽，并且所述至少一个料斗具有闸门，所述闸门被结构化成防止用完的电池从所述至少一个料斗中被意外取出。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括微控制器，所述微控制器用于控制横跨所述至少一个再充电电池的端子的电流和电压中的至少一者。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括电源转换器，其用于将AC电源转换成DC电源。
14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置被结构化成确定选自下列的至少一个特征或状态：存在于所述装置中的电池数；所述装置内的电池位置；所述料斗是否装满；所述料斗是否阻塞；电池类型；电池温度，电池是否失效或损坏，所述分配斜槽是否装满，所述排除斜槽是否装满，分度圆筒的位置，所述充电槽是否被占据，是否已经开始充电，充电是否已经完成，充电期间施加的电压，充电期间施加的电流，所述斜槽中任一个的闸门是否打开，以及它们的任何组合。
15.一种对可再充电电池充电的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)将至少一个电池插入电池充电装置中，所述电池充电装置包括被构造成接收所述至少一个电池的料斗、具有被构造成接收和支撑所述至少一个电池的充电槽的分度圆筒、具有用于对所述至少一个电池充电的一对充电端子的充电站；以及用于分配所述至少一个电池的至少一个出料斜槽；
(b)使所述分度圆筒在所述充电槽中接收至少一个电池；
(c)移动所述分度圆筒，从而将所述至少一个电池输送到所述充电站以使得所述至少一个电池的端子电接合所述充电端子；
(d)确定所述至少一个电池是否适合充电；
(e)如果确定所述至少一个电池适合充电，则对所述至少一个电池充电；
(f)如果确定所述电池不适合充电，则排除所述至少一个电池；以及
(g)移动所述分度圆筒，从而将所述至少一个电池从所述充电站输送至所述至少一个出料斜槽。
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160317 Address after: American Delaware Applicant after: Duracell U.S. Operations, Inc. Address before: Massachusetts, USA Applicant before: Gillette Co. |
|
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150204 |