CN1099716C - 电池连续装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一个电池连续装置(104)含有电化学电池(1039)扣旁路机构(1100)。当固定到电子设备(100)时，该旁路机构(1100)有选择地连接该电化学电池(1039)，以便向电子设备(100)供电，或当一个电池组(102)或一个具有一个第二电源的附加电池连续装置(2001)连接到电池连续装置(104)时，有选择地旁路电化学电池(1039)。

Description

电池连续装置及其方法
本发明涉及电池，特别涉及在一种设备中使用的电池装置。
近年来，在电池技术和电子设备效率方面的改进已经使便携电子设备得到普遍应用。轻型电池现在可对曾经需要从常规的墙上插座或交通工具点火系统供电的电子设备(例如计算机或蜂窝无线电话)供电。这类电池通常是以可再充电电池组(即配置在设备机壳内的多次可再充电电化学电池)的形式呈现的，以便固定到便携电子设备中。在固定时，电池组壳体自带的电触点与便携电子设备机壳上的配合触点接触，以将电池组的电化学电池连接到装置中的电路上。该便携电子设备可一直工作到电池组内的电化学电池用完为止。
一旦电池用完，用户通常取下用完的电池，再装上另一个已充好电的电池，以使该便携电子设备继续工作。然而，瞬间取下电池组导致便携电子设备与电源实际分离会中断其工作。当便携无线电话用户正在参与呼叫时，取下电池组会造成该呼叫终止。
据此，现在需要一种允许用户使其设备延续工作而不中断的装置和方法。
图1示出具有一个电池连续装置和一个固定到该电池连续装置的电池组的便携电子设备的右前侧和上侧透视图；
图2示出卸下电池连续装置和电池组的便携电子设备的右后侧和底侧透视图；
图3示出图1的便携电子设备的底视图；
图4示出图1电池组的正视图；
图5示出图1电池组的俯视图；
图6示出图1电池连续装置的底视图；
图7示出图1电池连续装置的正图；
图8示出图1电池连续装置的俯视图，示出了柔性锁定机构；
图9示出电池连续装置沿图6剖线9-9的局部剖面图；
图10示出固定到便携电子设备的电池连续装置和电池组的电路示意图；
图11示出图1电池连续装置的右后侧及底侧的放大局部剖面透视图，示出旁路机构位于第一位置；
图12示出旁路机构的可滑动外壳部件右前侧及底侧透视图；
图13示出旁路机构和电池连续装置外壳沿图11的剖线13-13的局部剖面图；
图14示出将电池连续装置定位固定到便携电子设备的步骤；
图15示出将电池连续装置完全固定到便携电子设备的步骤；
图16示出定位固定到电池连续装置的电池组的步骤；
图17示出电池连续装置和电池组沿图1中剖线17-17的放大局部侧面图，其中，与图1不同，所示出的是电池组和电池连续装置刚好处在完成固定之前并且旁路机构位于第二位置；
图18示出将电池组完全固定到电池连续装置的步骤；
图19示出在虚线所示电池组被完全固定并且旁路机构位于第三位置情况下图11的剖面透视图；
图20示出将第二电池连续装置定位固定到图15的电池连续装置的步骤；
图21示出将第二电池连续装置完全固定到图15所示的电池连续装置的步骤；
图22示出将电池组定位固定到第二电池连续装置的步骤；
图23示出将电池组完全固定到第二电池连续装置的步骤；
图24示出采用图11、12、13、17和19中的旁路机构的便携无线电话机。
一种电池连续装置包括一个外壳；一个设置在该外壳上的第一触点，用以连接一个第一装置；一个设置在该外壳中的电化学电池，用于向第一装置提供第一电源；以及一个旁路机构。该旁路机构连接到电化学电池和第一触点，以便有选择性地将该电化学电池连接到第一触点，并当一个含有一个第二电源的第二装置被连接到电池连续装置时有选择性地旁路该电化学电池。对便携电子设备供电的一种新方法是利用该电池连续装置实现的。电池连续装置的电化学电池向便携电子设备提供电能，或是该电池连续装置将电化学电池旁路，以外部电源连接向便携电子设备供电。
图1示出一个便携无线电话机100、一个电池组102和一个电池连续装置104。在该配置中，由电池组102通过被旁路的电池连续装置104向便携无线电话100供电。便携无线电话机100可以是任何可在市场上买到的便携式蜂窝电话机，例如由Motorola公司制造并销售的无线电话机。虽然所说明和描述的是便携无线电话机100，但可以理解，许多种便携电子设备，例如laptop计算机、摄录像机、寻呼机、双工无线装置、个人数字辅助设备、和类似装置中的任何一种都可以使用该电池连续装置104和下文所描述的方法。
便携无线电话机100包括一个无线电话机外壳106。该无线电话机外壳106最好由适当的聚合材料(例如聚碳酸酯)模制的。该无线电话机外壳106包括一个前表面108、一个上表面110、一个右侧表面112和一个左侧表面114(图1中看不到)。一个可伸缩天线116从上表面110伸出。可伸缩天线116连接到收发信机电路(因设置在无线电话机外壳内部，故图中未能表示)，并通过射频波120与固定地点的蜂窝基站118通信，而使便携无线电话机100在蜂窝无线电话环境中工作。
前表面108包括一系列位于显示器124上方的扬声器孔122，显示器124位于铰链盖126上方。一个扬声器位于该系列扬声器孔122后面，图中未表示出来，用户可以从该扬声器听到向便携无线电话机100提供电能的电池组102即将用完的报警。同样，也可用液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)的显示器124在电池组102用完时向用户发出可视报警。所示的处于关闭位置的铰接的盖板126盖住键盘(未示出)，用户通常从键盘接通和断开便携无线电话机100的电源，并通过输入和发送号码开始呼叫。
无线电话机外壳106包括一个如图2所示的后表面200和一个底表面205。后表面200包括用于连接到电池电源的突起触点，以使包含在无线电话机外壳106中的收发信机电路工作。后表面200包括位于其上部区域的升高区域202。升高区域202包括一个设置在一个矩形凹槽204上的凹纹(indent)203。下文将描述凹纹203和矩形凹槽204定尺寸，以便于电池连续装置104或电池组102与便携无线电话机100的固定和拆卸。
后表面200包括第一导轨206和第二导轨208，用于将电池连续装置104或电池组102固定到便携无线电话机100。第一和第二导轨206、208从后表面200伸出一定高度，以便与升高区域202一样高。第一导轨206基本是第二导轨208的镜象。第一导轨206沿后表面200纵向并紧靠和平行于右侧表面112延伸。第一导轨206包括第一组凸缘209。第一组凸缘209包括第一下凸缘210、第一中凸缘212和第一上凸缘214。第一组凸缘209从第一导轨206上部朝向右侧表面112的方向向外伸出。将第一组凸缘209的每一个凸缘沿第一导轨206均匀隔开，并设置第一下凹口216和第一上凹口217。
第二导轨208沿后表面200纵向并紧靠和平行于右侧表面114纵向延伸。第二导轨208包括第二组凸缘217。第二组凸缘217包括第二下凸缘218、第二中凸缘220和第二上凸缘222。第二组凸缘217从第二导轨208上部朝向左侧表面114的方向向外伸出。将第二组凸缘217的每一个凸缘沿第二导轨208均匀隔开，并设置第二下凹口224和第二上凹口225。
图3更好地示出第一和第二组凸缘209、217相对于各自的第一和第二导轨206、208的方位。第一下凸缘210从第一导轨206上部垂直伸出形成第一下开放区300。同样，第二下凸缘218从第二导轨208上部垂直伸出形成第二下开放区302。在第一和第二组凸缘209、217的另一凸缘下方也有与第一和第二下开放区300和302相同的开放区。该开放区使第一和第二组凸缘209、217与电池连续装置104和电池组102的配合凸缘相邻接并互锁。
返回参考图1和2，电池组102包括一个电池组外壳128，该电池组可以是任何常规的、可在市场上买到的用于便携无线电话机100的电源，例如由Motorola公司制造并销售的型号为SNN4132的镍镉标准电池。该电池组外壳128最好由适当的聚合材料，例如聚碳酸酯模制，其尺寸与电池连续装置104和便携无线电话100相适应。该电池组外壳128包括一个上表面130、一个右侧表面132、一个左侧表面134(图中看不到)、一个下表面230和一个后表面232。虽然图1和2中未示出，该电池组外壳128内含电化学电池。下表面230含有与电化学电池连接的充电触点234，后表面232含有一个构成将参考图4论述的柔性锁定机构一部分的可驱动释放钮236。
电池组外壳128包括一个如图4的示的前表面400。电池组外壳128的前表面400包括扁平触点401。可以理解，扁平触点401与设置在电池组外壳128内的电化学电池电连接。扁平触点401设置在前表面400上，以便当电池组102被固定到便携无线电话机100时使其与便携无线电话机100的突起触点201接触(见图2)。以这种方式接触时，在充电的同时，电池组102向便携无线电话100提供电能。
电池组外壳128的前表面400包括一个模制在其上部的下凹区402。选定下凹区402的尺寸以便对应并容纳无线电话外壳106后表面200的升高区域202(见图2)。下凹区402包括一个与电池组外壳128整体模制的柔性锁定机构404。柔性锁定机构404使电池组102与便携无线电话机100保持连接。如前面结合图2所论述的，柔性锁定机构404包括可驱动释放钮236。柔性锁定机构404包括一个凸起制动片406和一个扭力杆408。扭力杆408连接在可驱动释放钮236和凸起制动片406之间。扭力杆408将柔性锁定机构404偏移到图5所示位置。在该位置上，当电池组102完全被固定到便携无线电话机100时，凸起制动片406将被容纳在矩形凹槽204中。驱动柔性锁定机构404，以便通过压下可驱动释放钮236后表面将凸起制动片406从矩形凹槽204移开。该下压操作产生绕扭力杆408的转动，使凸起制动片406收回到下凹区402中并与矩形凹槽204脱离。
第一导槽410和第二导槽412被模制在前表面400中。第一和第二导槽410、412在前表面400下面延伸，其深度基本与下凹区402的深度相等。第一和第二导槽410、412沿前表面400纵向并分别紧靠和平行于右侧表面132和左侧表面134延伸。第一组配合凸缘414和第二组配合凸缘416分别设置在第一和第二导槽410、412上方。包括第一下配合凸缘418、第一中配合凸缘420、和第一上配合凸缘422的第一组配合凸缘414从右侧表面132部分地伸入第一导槽410。将第一组配合凸缘414的每一个配合凸缘沿第一导槽410均匀隔开，并设置第一下配合凹口424和第一上配合凹口425。
第二组配合凸缘416基本上是第一组配合凸缘414的镜象，从左侧表面134部分地伸入第二导槽412。第二组配合凸缘416包括第二下配合凸缘426、第二中配合凸缘428、和第二上配合凸缘430。将第二组配合凸缘416的第一个配合凸缘沿第二导槽412均匀隔开，并设置第二下配合凹口432和第二上配合凹口433。
图5示出第一和第二组配合凸缘414、416相对于第一和第二导槽410和412的方位。第一组配合凸缘414的第一上配合凸缘422从右侧表面132部分地伸入第一导槽410。同样，第二组配合凸缘416的第二上配合凸缘430从左侧表面134部分地伸入第二导槽412。
图1的电池连续装置104包括一个电池加续装置外壳136。该电池连续装置外壳136最好由适当的聚合材料(例如聚碳酸酯)模制，使其尺寸与便携无线电话机100和电池组102相对应。电池连续装置外壳136包括一个上表面138和一个右侧表面140。电池连续装置136还包括一个左侧表面238(图中看不到)、如图2所示的一个下表面240和一个后表面242。后表面242包括一个其上所附带的可滑动外壳部件244。可滑动外壳部件244盖住其后所配置的可伸缩触点246(由点划线表示)。
除了可滑动外壳部件244以外，电池连续装置104后表面242的结构和作用与便携无线电话机100后表面200基本相同。该后表面242包括一个位于其上部区域上的升高区域244。升高区域244包括设置在矩形凹槽248上方的凹纹246，用于保持电池组102的固定依附关系。
后表面242包括第一导轨250和第二导轨252。第一和第二导轨250、252从后表面242伸出一定高度，以便与升高区域244一样高。第一导轨250基本是第二导轨208的镜象。第一导轨250沿后表面242纵向并紧靠和平行于右侧表面140延伸。第一导轨250包括第一组凸缘254。第一组凸缘254包括基本上相互平行伸出的第一下凸缘256、第一中凸缘258、和第一上凸缘260。第一组凸缘254从第一导轨250上部朝向右侧表面140的方向向外伸出。将第一组凸缘254的每一个凸缘沿第一导轨250均匀隔开，并设置第一下凹口262和第一上凹口263。第二导轨252沿后表面242纵向并紧靠和平行于左侧表面238延伸。第二导轨252包括第二组凸缘264。第二组凸缘264包括基本上相互平行伸出的第二下凸缘266、第二中凸缘268、和第二上凸缘270。第二组凸缘264从第二导轨252上部朝向左侧表面238的方向向外伸出。将第二组凸缘264的每一个凸缘沿第二导轨252均匀隔开，并设置第二下凹口272和第二上凹口273。
图6示出第一和第二组凸缘254、264相对于各自的第一和第二导轨250、252的方位。第一下凸缘256从第一导轨250上部基本垂直地伸出形成第一下开放区600。同样，第二下凸缘266从第二导轨252上部基本垂直地伸出形成第二下开放区602。在第一和第二组凸缘254、264的另一凸缘下方也有一个与第一和第二下开放区600和602相同的开放区。该开放区使第一和第二组凸缘254、264与电池组102的第一和第二组配合凸缘414、416或与第二电池连续装置的配合凸缘相邻接并互锁。
电池连续装置外壳136包括一个如图7所示的前表面700，图7示出了电池连续装置104的正视图。前表面700的结构和作用与图4所示电池组102的前表面400基本相同。前表面700包括扁平触点701。虽然图7中未示出，扁平触点701与设置在电池连续装置外壳136内的电化学电池电连接。
前表面700包括模制在其中的第一导槽710和第二导槽712。第一和第二导槽710、712分别沿前表面700纵向并紧靠和平行于右侧表面140和左侧表面238延伸。第一组配合凸缘714和第二组配合凸缘716分别设置在第一和第二导槽710、712上方。包括第一下配合凸缘718、第一中配合凸缘720、和第一上配合凸缘722的第一组配合凸缘714从右侧表面140部分地伸入第一导槽710并基本相互平行地伸出。将第一组配合凸缘714的每一个配合凸缘沿第一导槽710均匀隔开，并设置第一上配合凹口724和第二上配合凹口725。基本为第一组配合凸缘714镜象的第二组配合凸缘716从左侧表面238部分地伸入第二导槽712。第二组导槽716包括基本上相互平行伸出的第二下配合凸缘726、第二中配合凸缘728、和第二上配合凸缘730。将第二组配合凸缘716的每一个配合凸缘沿第二导槽712均匀隔开，并设置第二下配合凹口732和第二上配合凹口733。
图8更清楚地示出第一和第二组配合凸缘714、716相对于第一和第二导槽710和712的方位。第一组配合凸缘714的第一上配合凸缘722从右侧表面140部分地伸入第一导槽710。同样，第二组配合凸缘716的第二上配合凸缘730从左侧表面238部分地伸入第二导槽712。
前表面700包括一个模制在其上部的下凹区702。下凹区702包括一个与电池连续装置外壳136整体模制的柔性锁定机构704。柔性锁定机构704包括可驱动释放钮705、凸起制动片706和挠性地安装在可驱动释放钮705和凸出制动片706之间的扭力杆708。柔性锁定机构704的作用是保持电池连续装置104与便携无线电话机100连接。柔性锁定机构704的操作和其与电池组的柔性锁定机构404的差异将参考图8和9进一步描述。
图8中，可驱动释放钮705向后延伸到凹槽801内，与电池连续装置外壳136的上表面138相邻。设定凹槽801的尺寸以便当电池连续装置104被连接到便携无线电话100和电池组102之间时(例如见图1)使用户便于进入可驱动释放钮705。
扭力杆708向图9所示位置偏置柔性锁定机构704。在该位置，当电池连续装置104完全固定到便携无线电话机100时，凸起制动片706将被容纳在矩形凹槽204中。按箭头901方向向可驱动释放钮705施加一个力推动柔性锁定机构404。作为响应，可驱动释放钮705按箭头901方向移动，以便绕扭力杆708转动。该转动使凸起制动片706按箭头903方向移动，并脱离便携无线电话100的矩形凹槽204。
图10示出固定到便携无线电话机100的电池连续装置104和电池组102的电路示意图。电池组102的充电触点234和扁平触点401、电池连续装置104的可伸缩触点246和扁平触点701，以及便携无线电话机100的突起触点201各包括一个“大帽头(Hi-Cap)正极”端子1001、一个正极端子1003、一个热敏传感端子1005、和一个负极或接地端子1007。
电池组102包括多个配置在电池组外壳128内的电化学电池1009。该多个电化学电池1009一般被连接在前表面400上的扁平触点401和下表面230上的充电触点234之间。熔丝1010连接在多个电化学电池1009之间，用于提供过电流保护。
多个电化学电池1009的每个电化学电池分别包括一个正极端子(+)和一个负极端子(-)。该多个电化学电池1009被串接，以使正极位于例如第一节点1011，负极位于例如第二节点1013。位于第一节点1011的正极分别通过第一导线1015和第二导线1017连接到充电触点234和扁平触点401两者的正极端子1003。位于第二节点1013的负极分别通过第三导线1021和第四导线1023连接到充电触点234和扁平触点401两者的负极端子1007。
热敏电阻1025连接在第二节点1013和第三节点1027之间，在第三节点1027提供电阻。第三节点1027分别通过第五导线1029和第六导线1031连接在充电触点234和扁平触点401两者的热敏电阻1025之间。用热敏电阻1025的阻值来检测多个电化学电池1009的温度。结果是，有一种充电器例如由Johnson等人提交、并转让给Motorola公司的题为“多电池和多速率电池充电器”的美国专利5,028,859中论述的、被连接到电池组102的充电器，能够使用这样的温度信息来优化充电率。
充电触点234和扁平触点401包括一个“大帽头正极”端子1001。一个充电器(未示出)以及便携无线电话机100可以使用该“大帽头正极”端子1001，以便确定多个电化学电池1009的同一性，以分别使充电和放电最优化。这种确定是通过将具有与多个电化学电池1009对应数值的电阻网络连接到“大帽头正极”端子1001实现的。由Johnson等人提交并转让给motorola公司的两篇题为“确定电池类型和改进操作特性的方法和装置”的美国专利5,614,652和5,237,257中论述了由充电器和无线电话机使用“大帽头正极”端子1001对电池类型进行检测。
电池连续装置104包括多个串联连接并配置在电池连续装置外壳136内的电化学电池1039。该多个电化学电池1039一般连接在前表面700上的扁平触点701和与后表面242相关的可伸缩触点246之间。多个电化学电池1039中的每个分别包括一个正极端子(+)和一个负极端子(-)。熔丝1040连接在多个电化学电池1039之间，用于提供过电流保护。
该多个电化学电池1039的正极呈现在第四节点1041。第四节点1041分别通过第七导线1043和第八导线1045连接到可伸缩触点246和扁平触点701两者的正极端子1003。
第五节点1049通常位于多个电化学电池1039的负极以及可伸缩触点246和扁平触点701之间。更具体地说，第五节点1049分别进一步通过第九导线1051和第十导线1053连接到可伸缩触点246和扁平触点701两者的负极端子1007。具有用于检测多个电化学电池1039温度的电阻的热敏电阻1055被连接在第五节点1049和第六节点1057之间。第六节点1057分别通过第十一导线1059和第十二导线1061连接在可伸缩触点246和扁平触点701两者的热敏电阻传感端子1005之间。
与电池组102不同，电池连续装置104包括一个连接在该多个电化学电池负极和第五节点1049之间的开关1063。当一个电池组102或一个第二电池连续装置通过后表面242固定到电池连续装置104时，开关1063被断开，并在后表面242空闲时保持闭合。
图10示出固定在便携无线电话机100和电池组102之间的电池连续装置104，处于断开位置的开关1063。在该情况下，电池连续装置104被旁路，电池组102向便携无线电话机100提供电能。如图的示，跨接在突起触点201正极端子1003和负极端子1007的电池连续装置104的多个电化学电池1039不提供电压。另外，电池组102的多个电化学电池1009不对多个电化学电池1039充电。相反，电池组102的多个电化学电池1009电连接到便携无线电话机100的突起触点201，以便如所完成的下列连接提供电能：(1)多个电化学电池1009连接到第二导线1017和第四导线1023，(2)第二导线1017和第四导线1023连接到扁平触点401，(3)扁平触点401连接到可伸缩触点246，(5)可伸缩触点246边接到第七导线1043和第八导线1045，以及第九导线1051和第十导线1053(6)第七导线1043和第八导线1045，以及第九导线1051和第十导线1053连接到扁平触点701，和(7)扁平触点701连接到突起触点201。
参照图11至19描述旁路电池连续装置104的多个电化学电池1039。图11示出旁路机构1100部分地配置在电池连续装置外壳136内的情况。旁路机构包括图12中单独表示的可滑动外壳部件244。可滑动外壳部件244包括一个壳体1106、一个盖板1108和一个臂1110。壳体1106是基本为矩形的平面部件，具有一个下边缘1201、一个左边缘1118、一个右边缘1132和一个上边缘1112。盖板1108是一个具有宽度W和长度L的矩形平面部件。盖板1108从下边缘1201并沿该下边缘向前伸出。盖板1108和壳体1106平行延伸。臂1110是一个从壳体1106基本垂直伸出的矩形部件。臂1110的上边缘1113与壳体1106的上边缘1112同平面。轨道1126分别从壳体1106和臂1110的上边缘1112、1113向外延伸。轨道1126包括狭缝1124。一个检测制动片1134从臂1110末端向上伸出。可滑动外壳部件244由塑料材料例如聚碳酸酯整体模制。
参考图13，可滑动外壳体部件244支撑在导轨1116和定位器调整片1122上。导轨1116通常为L型截面，以容纳壳体1106。定位器调整片1122包括一个圆柱接线柱1127和一个位于圆柱接线柱1127末端的圆柱盖1128。圆柱盖1128的直径大于圆柱接线柱1127的直径。选定圆柱接线柱1127的尺寸使其装配在轨道1126中(见图11)。导轨1116和定位器调整片1122与后表面242的下侧整体模制。
参考图11，一个方孔1130和一个加长的外壳狭缝1136设置在电池连续装置外壳136的后表面242上。方孔1130用于容纳盖板1108。加长的外壳狭缝1136用于接受检测制动片1134。方孔1130的宽度基本等于盖板1108的宽度W。方孔1130的长度近似为盖板1108长度的两倍。长外壳狭缝1136的宽度基本等于检测制动片134的宽度。
旁路机构1100还包括一个固定器(anchor)1140，采用夹子、螺钉紧固件、粘接剂等将固定器1140紧贴导轨1116安装在电池连续装置外壳136后表面242下侧，或与电池连续装置外壳136构成整体。弹簧1138的一端固定到固定器1140。
采有夹子、螺钉紧固件、粘接剂等将构成旁路机构1100一部分的开关1063贴近轨道1126安装在后表面242下侧并与固定器1140相邻接，或与电池连续装置外壳136构成整体。开关1063分别通过第九导线1051和第十导线1053连接在带有多个电化学电池1039负极的第一导线1102和可伸缩触点246和扁平触点701两者的负极端子1007之间。开关1063可以是任何常闭开关，例如樱桃夹式开关。
将可滑动外壳部件244装配在后表面242下侧，可滑动外壳部件244与后表面242下侧并列，以使壳体1106的左边缘1118插入导轨1116。另外，定位器调整片1122插入轨道1126的狭缝1124，检测制动片1134插入长外壳狭缝1136，盖板1108插入方孔1130。另外，弹簧1138的另一端固定到壳体1106的上边缘。装配好后，可滑动外壳部件244保持在图13所示平行后表面242下侧的并列位置。
确定盖板1108、检测制动片1134、轨道1126、和导轨1116的位置防止可滑动外壳部件244横向移动。可滑动外壳部件244移动由长度L和方孔1130长度之差、轨道1126狭缝1124的长度、和连接到导轨1116上端的制支部件1120设定的预定距离。确定开关1063位置，以便当到达预定长度时，由可滑动外壳部件244上边缘1112驱动开关1063。弹簧1138将盖板偏移到图11所示的闭合位置。
图14示出确定电池连续装置104位置以固定到便携无线电话100的步骤。参考图2至7，该定位步骤是通过将电池边续装置104前表面700与便携无线电话100后表面200并列，以使电池连续装置104的第一和第二上配合凸缘722、730插入便携无线电话100的第一和第二上凹口217、225，并使电池连续装置104的第一和第二中配合凸缘720、728插入便携无线电话机100的第一和第二下凹口216、224实现的。当如此定位时，便携无线电话机100的第一和第二中凸缘212、220同时插入电池连续装置104的第一和第二上配合凹口725、733。另外，便携无线电话机100的第一和第二下凸缘210、218同时插入电池连续装置104的第一和第二下配合凹口724、732。
当定位后，沿箭头1401的方向推动电池连续装置104，以实现其与便携无线电话机100完全固定，如图15所示。再参考图2、3、7和8，整个固定步骤是通过滑动电池连续装置104，以便在便携无线电话机100的第一和第二上凸缘214、222下拖动电池连续装置104的第一和第二上配合凸缘722、730；在便携无线电话机100的第一和第二中凸缘212、220下拖动电池连续装置104的第一和第二中配合凸缘720、728；和在便携无线电话机100的第一和第二下凸缘210、218下拖动电池连续装置104的第一和第二下配合凸缘718、726实现的。当电池连续装置104(见图9)的柔性锁定机构704的凸起制动片706插入便携无线电话机100的矩形凹槽204时该固定完成。固定完成后，电池连续装置104前表面700上所带的扁平触点701接触便携无线电话机100的突起触点201，电池连续装置104向便携无线电话机100提供电能。
图16示出确定电池组102位置以固定到电池连续装置104和便携无线电话机100的步骤。参考图2和4，该定位步骤是通过将电池组102前表面400与电池连续装置104后表面242并列，以使电池组102的第一和第二上配合凸缘422、430插入电池连续装置104的第一和第二上凹口263、273，并使电池组102的第一和第二中配合凸缘420、428插入电池连续装置104的第一和第二下凹口262、272实现的。当如此定位时，电池连续装置104的第一和第二中凸缘258、268同时插入电池组102的第一和第二上配合凹口425、433。另外，电池连续装置104的第一和第二下凸缘256、266同时插入电池组102第一和第二下配合凹口424、432。应该指出，当如此定位时，电池组102的第一和第二下配合凸缘418、426位于电池连续装置104第一和第二下凸缘256、266下方。
定位后，沿箭头1601方向推动电池组102，以实现其与电池连续装置104的固定。再参考图2、4、5和6，固定是通过滑动电池组102，以便在电池加续装置104的第一第二上凸缘260、270下拖动电池组102的第一和第二上配合凸缘422、430；在电池连续装置104的第一和第二中凸缘258、268下拖动电池组102的第一和第二中配合凸缘420、428；和在电池连续装置104的第一和第二下凸缘256、266下拖动电池组102的第一和第二下配合凸缘418、426实现的。参考图11，随着电池组102的第一下配合凸缘418在电池连续装置104的第一下凸缘266下被拖动，第一下配合凸缘418的顶部紧靠检测制动片1134的底面，随着电池组102被继续固定，第一下配合凸缘418沿箭头1113方向推动检测制动片1134从而压缩弹簧1138。随着检测制动片1134被推动，包括盖板1008的可滑动外壳部件244沿箭头1113方向移动，露出可伸缩触点246。
图17示出电池连续装置104和电池组102刚好在完成固定前的局部放大侧视图，其中可滑动外壳部件244位于上边缘1112仍未驱动开关1063的第二位置。电池组102前表面400的下边缘相对于电池连续装置104略微突出部分1701表明整个固定过程仍未完成。电池连续装置104的多个电化学电池1039向便携无线电机100供电。旁路机构1100包括一个安装在后表面242(未示出)下侧和可伸缩触点246两者的弹簧加载铰链1703。偏移弹簧加载铰链1703，以便按逆时针方向转动可伸缩触点246，以使盖板1108打开，可伸缩触点246经方孔1130伸出。在该第二位置，盖板1108被部分地打开，使电池连续装置104的可伸缩触点246在开关1063启动前接触电池组102的扁平触点401。该接触使电池组102的多个电化学电池1009与电池连续装置104的多个电化学电池1039并联工作，直到固定完成。结果是，附连完成并且启动开关1063时，在电池连续装置104的多个电化学电池1039被旁路时，便携无线电话100的工作不中断。由于电池组102和电池连续装置104的并联工作的时间周期，即可伸缩触点246接触扁平触点401和完成固定之间的时间较短，可以避免例如利用电池组102延续充电电池连续装置104的不利的电效应。
图18和19表示完全固定到电池连续装置104的电池组102。固定完成时，电池组102(见图4)柔性锁定机构404的凸起制动片406插入电池连续装置104(见图2)的矩形凹槽248。图19中，示出旁路机构1100位于第三位置，并描述如下：弹簧1138被充分压缩，检测制动片1134位于长外壳狭缝1136上部，盖板1108位于方孔1130的上半部分内，可滑动外壳部件244的上连缘1112靠住导轨1116的制动部件1120，被固定的导向调整片1122位于轨道1126中形成的长孔1124的底面。另外，开关1063被上边缘1112保持在驱动位置。驱动时，开关1063被断开，电池连续装置104的多个电化学电池1039不再向扁平触点701提供负极，从而将便携无线电话机(见图10)的突起触点201旁路。仅从电池组102的多个电化学电池1009向便携无线电话机100提供电能。
便携无线电话机100工作直到电池组102的多个电化学电池1009用完。用完前，由便携无线电话机100提供的电池不足报警向用户发出可听和/或可见的报警。如果用户希望继续而不中断便携无线电话机100的工作，该用户将卸下电池组102。参考图2、4、5、16和18，如前面相关的图4中所论述，通过压下可驱动释放钮236驱动柔性锁定机构404开始卸下电池组102。下压柔性锁定机构404的可驱动释放钮236时，可驱动释放钮236绕扭力杆408转动并移入电池连续装置104升高区域244的凹槽246中，凸起制动片406同时从电池连续装置104升高区域244的矩形凹槽248收回。在可驱动释放钮236被保持在该下压位置的同时，电池组102能够沿与箭头1601相对的方向滑动，直到其到达图16所示位置。滑动时，电池组102的第一和第二组配合凸缘414、416分别被从电池连续装置104的第一和第二组凸缘254、264抽出。一旦第一和第二上配合凸缘422、430位于电池连续装置104的第一和第二上凹口263、273并且第一和第二中配合凸缘420、428位于电池连续装置104的第一和第二下凹口262、272后，可以卸下电池组102并能使电池组102脱离电池连续装置104。这样如图15所示，仅留下电池连续装置104和被固定的便携无线电话机。
卸下电池组102期间旁路机构1100的操作基本与图11、15和17所示的顺序相反。随着电池组102被滑离，弹簧1138扩展，并向可滑动外壳部件244施加力，以使其沿箭头1113相反方向移动。随着可滑动外壳部件244的上边缘1112释放开关1063，开关1063转换到闭合位置，不再旁路电池连续装置104的多个电化学电池1039，从而将多个电化学电池1039与电池组102的多个电化学电池1009并联连接。随着可滑动外壳部件244继续沿箭头1113相反方向移动，盖板1108的下边缘向下推动可伸缩触点246，使弹簧加载铰链1703(见图17)顺时针转动并收回到电池连续装置104的后表面242。随着可伸缩触点246收回，其与电池组102扁平触点401的电接触被断开，电池组的多个电化学电池1009不再与电池加续装置104的多个电化学电池1039并联。由于在可伸缩触点246与电池组扁平触点401分离前，开关1063转换到闭合位置，将电池连续装置104的多个电化学电池1039从电池组102的扁平触点401连接到便携无线电话机100，所以便携无线电话机100的工作不出现中断。卸下电池组102后，旁路机构1100位于图11所示位置，以使检测制动片1134位于长外壳狭缝1136底部，盖板1108盖住可伸缩触点246，仅有电池连续装置104的多个电化学电池1039向便携无线电话100供电。
为延续便携无线电话机100的连续工作，可以预见用户会“携带(piggyback)”或将多个电池连续装置固定到便携无线电话机100。图20说明确定第二电池连续装置2001位置，以固定到电池连续装置104。第二电池连续装置2001以与电池组102相同的方式(见图16-19)相对于电池连续装置104定位。然后沿箭头2003所描述方向推动第二电池连续装置1801，直到其如图21所示被完全固定。随着第二电池连续装置1801被固定，电池连续装置104的旁路机构1100如对电池组102所做描述以及如图11-19所示操作。固定完成时，电池连续装置104旁路其中的多个电化学电池1039，使第二电池连续装置2001向便携无线电话机100供电。
用户将电池组102定位并固定到图22和23所示的第二电池连续装置2001。电池组102固定时，电池连续装置2001旁路其中的多个电化学电池并将电池组102提供的电能连接到电池连续装置104。随着电池连续装置104的多个电化学电池1039也被旁路，便携无线电话机100通过电池组102提供的电能工作。电池连续装置104、2001的旁路概念确保最外边的电源首先被用完。结果是，当电源即将用完时便于卸下该电源。
如图23所示配置时，能够将电池连续装置104、2001从便携无线电话机100卸下。可以通过仅将第二电池连续装置2001卸下而达到将电池组102和第二电池连续装置2001两者一同卸下。拆卸期间，与如前所述的电池组102的拆卸相关，出现电池连续装置104不再接通。可以仅通过拆卸电池连续装置104而达到将电池连续装置104、第二电池连续装置2001和电池组102一同拆卸。参考图2和6-9，以与前面相关的图9中所论述的相同方式通过驱动柔性锁定机构704开始拆卸电池连续装置104。随着柔性锁定机构704的可驱动释放钮705被驱动，可驱动释放钮236移入便携无线电话机100升高区域202的凹槽203中，凸起制动片706从便携无本电话机100升高区域202的矩形凹槽204收回。将可驱动释放钮705保持在该驱动位置的同时，电池连续装置104(以及第二电池连续装置2001和电池组102)能够的朝拆卸方向滑动。滑动时，电池连续装置104的第一和第二组配合凸缘714、716被分别从便携无线电话机100的第一和第二组凸缘209、217抽出。第一和第二上配合凸缘722、730位于便携无线电话机100的第一和第二上凹口217、225中并且第一和第二中配合凸缘720、728位于使携无线电话机100第一和第二下凹口216、224后，可以卸下电池连续装置104并使其脱离便携无线电话机100。电池连续装置104的卸除去掉了便携无线电话100的电源。
除了上述机械方面以外，可滑动外壳部件244具有保护作用以及装饰作用。随着电池连续装置104后表面242被空出以及可滑动外壳部件244被关闭，一般能保护可伸缩触点246和旁路机构1100免受尘土和其它污染。也可保护可伸缩触点246免于直接的物理破坏。通过盖住金属材料构成的可伸缩触点246增强电池连续装置104的外形，以装饰其与构成电池连续装置外壳136的塑料的不协调。
为了装饰和充电目的，可以将一个模拟外壳罩(未示出)固定到电池连续装置104的后表面。将该模拟外壳罩模制成与电池组外壳外形基本相同，但其中不设置电化学电池。模拟罩的下表面(未示出)包括与电池组102上设置的充电触点234相同的充电触点(未示出)。模拟罩的前表面(未示出)包括与电池组102上设置的扁平触点2第一导槽和具有第二组配合凸缘(未示出)的第二导槽。然而，第一和第二组配合凸缘的下凸缘被改进成为固定期间仅部分地移动可滑动外壳部件244。当固定模拟罩时防止可滑动外壳部件244驱动开关1063。下凸缘移动可滑动外壳部件244足以使电池连续装置104的可伸缩触点246接触模拟罩的扁平触点。固定时，可以通过将固定有模拟罩的电池连续装置104放置在一个，例如前面提到的由Johnson等人提交的美国专利5,028,859中论述的充电器中对电池连续104的多个电化学电池1039充电。
鉴于可滑动外壳部件244的上述优点，可以预想在电子装置本身采用可滑动外壳部件244。图24说明采用无线设备可滑动外壳部件2400并且其下面隐藏有可伸缩无线设备触点2402的图1的便携无线电话机100。与旁路机构1100(见图11)相同的无线电话机旁路机构(未示出)紧贴无线电话机外壳106后表面200下侧设置，并当固定电池连续装置104或电池组102时露出可伸缩无线设备触点2402。、电池连续装置104或电也组102向便携无线电话机100的固定完成时，包括在无线电话旁路机构中的开关(未示出)将发发射接收电路从配置在下表面205上通过，例如汽车适配器提供电能的外部端口2404转换到现在已露出并由电池提供电能的可伸缩无线设备触点2402。
虽然优选实施例公开的是配置在电池连续装置外壳136中的机械旁路机构1100(见图11)，但应该承认可以由微处理器电路(未示出)提供旁路机构1100。微处理器电路通过光传感器(未示出)或磁弹簧开关(未示出)检测电池组102或附加电池连续装置向电池连续装置104的固定步骤。微处理器电路通过与可滑动外壳部件244连接的电机控制可滑动外壳部件244的运动。另外，装配有高速开关的微处理器电路在被固定的供电装置的电能用完时自动操作该供电装置，而不是在用完前需要用户手动取下从外面设置的供电装置(电池组附加电池连续装置)以实现旁路和使便携无线电话机100继续工作。通过旁路和接通任何被固定的供电装置，在供电装置即将用完时，通过微处理器电路旁路和不再旁路供电装置的能力，确保便携无线电话机100连续不中断地工作，而不需要用户手动卸下(替换)供电装置。
总之，该电池连续装置包括旁路机构和向便携电子设备供电的电化学电池。当电池连续装置被连接在便携电子设备和备用电源之间时，电池连续装置被旁路，以便由备用电源向便携电子设备供电。当从电池连续装置中的电化学电池向便携电子设备供电时，通过将备用电源连接到池连续装置，可以延续便携电子设备的工作。借助连接，电池连续装置被旁路时，便携电子设备的工作不会被中断。同样，从电池连续装置取下备用电源时，电池连续装置不再被旁路，因而不中断便携电子设备的工作。这种情况下，最外面的电源首先被用完。通过将电池连续装置连接到便携电子设备，并当最外面的电池连续装置即将用完时将其依次卸下(替换)，可以延续便携电子设备的连续工作。

Claims (10)

1.一种电池连续装置，其特征在于，包括：
一个外壳；
一个第一触点，设置在所述外壳上，与第一装置连接；
至少一个设置在所述外壳中的电化学电池，用于向该第一装置提供第一电源；和
一个旁路机构，连接到所述的至少一个电化学电池和所述的第一触点，用于有选择性地将所述的至少一个电化学电池连接到所述第一触点，和当包括一个第二电源的第二装置被连接到该电池连续装置时用于有选择地旁路所述的至少一个电化学电池。
2.根据权利要求1所述的电池连续装置，其特征在于，所述电池连续装置包括：
一个开关电路，连接在所述第一触点和所述的至少一个电化学电池之间以及所述第一触点和连接到第二装置的第二触点两者之间，所述第二触点设置在所述外壳上，与第二装置连接，所述第二装置用于提供第二电源，和
一个开关控制装置，紧贴着连接到所述开关电路，用于有选择性地控制所述开关电路连接所述第一触点，和控制所述的至少一个电化学电池为第一装置提供所述第一电源，或当第二装置连接到该电池连续装置时，连接所述第一触点和所述第二触点，以为所述第一装置提供所述第二电源。
3.根据权利要求2所述的电池连续装置，其特征在于，所述旁路机构包括一个检测器，连接到所述开关控制装置，用以指示该第二装置何时连接到电池连续装置。
4.根据权利要求3所述的电池连续装置，其特征在于，所述旁路机构包括一个盖板部件，连接到所述检测器，用于有选择地盖住所述第二触点。
5.根据权利要求4所述的电池连续装置，其特征在于，设置所述盖板部件，以在该第二装置未连接到电池连续装置时隐蔽所述第二触点，而在连接该第二装置之前露出所述第二触点。
6.根据权利要求1所述的电池连续装置，其特征在于，所述电池连续装置进一步包括一个可驱动释放机构，安装在所述外壳上，用于从第一装置释放该电池连续装置。
7.根据权利要求6所述的电池连续装置，其特征在于，所述外壳包括一个第一侧；与该第一装置并列，一个第二侧，与该第二装置并列；和一个第三侧，连接所述第一侧和所述第二侧；所述可驱动释放机构被安装在所述第三侧上，以易于进出该可驱动释放机构。
8.一种组合装置，其特征在于：
一个电池供电装置，具有一个触点；
一个第一电池连续装置，可移动地连接到所述由电池供电的装置，用于有选择地向由电池供电的装置提供电能，所述第一电池连续装置具有一个外壳；至少一个设置在所述外壳中的电化学电池；一个第一触点，用于连接到所述由电池供电的装置的触点，一个第二触点，用于连接到一个电能提供装置；和一个连接到所述的至少一个电化学电池、所述第一触点、和所述第二触点的旁路机构，所述旁路机构在电能提供装置连接到所述第二触点时旁路所述的至少一个电化学电池。
9.根据权利要求8所述的组合装置，其特征在于，进一步包括一个第二电池连续装置，可移动地连接到所述第一电池连续装置，所述第二电池连续装置具有一个外壳；至少一个设置在所述第二电池连续装置外壳中的电化学电池；一个第一触点，连接到该第一电池连续装置的所述第二触点；一个第二触点，连接到所述电能提供装置；和一个旁路机构，连接到该第二电池连续装置的所述至少一个电化学电池、该第二电池连续装置的所述第一触点、和该第二电池连续装置的所述第二触点，该第二电池连续装置的所述旁路机构在所述电能提供装置被连接到该第二电池连续装置的所述第二触点时，旁路该第二电池连续装置的所述至少一个电化学电池。
10.一种向便携电子设备提供电能的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(a)将可旁路电源固定到该便携电子设备，该可旁路电源具有至少一个电化学电池，向该便携电子设备供电，和用于旁路该至少一个电化学电池、以便由一个备用电源向该便携电子设备供电的装置；
(b)将该备用电源固定到该可旁路电源，该备用电源具有至少一个电化学电池向该便携电子设备供电；和
(c)旁路该可旁路电源的至少一个电化学电池，以便从备用电源的至少一个电化学电池向该便携电子设备供电。
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