CN110915242A - 分布式充电站 - Google Patents

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Abstract

一种包括电池模块和中央充电站的设备充电系统。所述电池模块配置为向至少一个负载设备供应一种类型的电力。所述中央充电站与所述电池模块通信。所述中央充电站包括电子处理器，所述电子处理器配置为：定义虚拟边界；确定所述电池模块的位置；基于所述电池模块的所述位置，确定所述电池模块是否在所述虚拟边界内；以及当所述电池模块不在所述虚拟边界内时，向所述电池模块发送命令，使得所述电池模块停止向所述负载设备供电。

Description

分布式充电站
相关申请
本申请要求2017年6月26日提交的美国临时专利申请第62/524,818号和2018年2月28日提交的美国临时专利申请第62/636,454号的权益，两者的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
实施例涉及便携式电源。
发明内容
便携式电源(例如，电池充电模块、移动电源模块等)可能需要放在中央设备附近，以确保它们不会丢失或被盗。
因此，实施例提供了一种包括电池模块和中央充电站的设备充电系统。所述电池模块配置为向至少一个负载设备供应一种类型的电力。所述中央充电站与所述电池模块通信。所述中央充电站包括电子处理器，所述电子处理器配置为：定义虚拟边界；确定所述电池模块的位置；基于所述电池模块的所述位置，确定所述电池模块是否在所述虚拟边界内；以及当所述电池模块不在所述虚拟边界内时，向所述电池模块发送命令，使得所述电池模块停止向所述负载设备供电。
其他实施例提供了一种监控向充电系统内的至少一个负载设备供电的电池模块的方法。所述方法包括定义虚拟边界和确定所述电池模块的位置。所述方法进一步包括基于所述电池模块的所述位置，确定所述电池模块是否在所述虚拟边界内，以及当所述电池模块不在所述虚拟边界内时，向所述电池模块发送命令，使得所述电池模块停止向所述负载设备供电。
其他实施例提供了一种包括电池模块和中央充电站的设备充电系统。所述电池模块配置为向至少一个负载设备供应一种类型的电力。所述中央充电站与所述电池模块通信。所述中央充电站包括存储器，所述存储器配置为存储所述电池模块的标识符；输出端口，所述输出端口配置为向所述电池模块供电；以及电子处理器。所述电子处理器配置为通过存储所述电池模块的所述标识符，将所述电池模块与所述中央充电站相关联，并且当所述电池模块耦合到所述输出端口时，对所述电池模块进行充电。所述电子处理器进一步配置为确定所述电池模块何时从所述中央充电站移除并且不再耦合到所述输出端口，并且定义所述电池模块预期停留在其中的虚拟边界。所述电子处理器进一步配置为：确定所述电池模块的位置；基于所述电池模块的所述位置，确定所述电池模块是否在所述虚拟边界内；以及当所述电池模块不在所述虚拟边界内时，向所述电池模块发送命令，使得所述电池模块停止向所述负载设备供电。
通过考虑详细描述和附图，本申请的其他方面将变得显而易见。
附图说明
图1示出了根据一些实施例的示例充电系统的示意图。
图2A示出了根据一些实施例的图1的充电系统的中央充电站的示意图。
图2B示出了根据一些实施例的图2A的中央充电站的正面透视图。
图3A示出了根据一些实施例的图1的充电系统的电池模块的示意图。
图3B示出了根据一些实施例的图3A的电池模块的正面透视图。
图4A和图4B示出了用于图1的充电系统的电池资产管理应用系统的示意图。
图5是示出根据一些实施例的图3A和图3B的电池模块的锁定机构的侧剖视图。
具体实施方式
在详细解释本申请的任何实施例之前，应当理解，本申请的应用不限于在以下描述中阐述或在以下附图中示出的结构和组件布置的细节。为了便于描述，本文呈现的一些或所有示例系统用其组成部分中的每一个的单个范例来示出。一些示例可能没有描述或说明系统的所有组件。其他示例性实施例可以包括更多或更少的每个示出的组件，可以组合一些组件，或者可以包括附加的或可替代的组件。本申请能够有其他实施例，并且能够以各种方式实践或执行。
图1示出了根据一些实施例的示例充电系统100的示意图。充电系统100包括中央充电站105、一个或多个电池模块110以及耦合到一个或多个电池模块110的一个或多个负载设备115。中央充电站105配置为例如经由通信链路120与电池模块110通信。如参考图4A和图4B更详细描述的，中央充电站105验证电池模块110保持在靠近中央充电站105的虚拟边界(或地理围栏)内。当在虚拟边界内时，电池模块110向耦合到相应电池模块110的一个或多个负载设备115供电。当中央充电站105确定电池模块110中的一个在虚拟边界之外时，中央充电站105向电池模块110发送命令，以停止向耦合到电池模块110的负载设备115供电。在其他实施例中，一旦电池模块110离开虚拟边界，电池模块110将变得不可操作(例如，禁止向负载设备115供电)。
图2A示出了根据一些实施例的中央充电站105的示意图。在示出的实施例中，中央充电站105包括电子处理器202、存储器204、输入和输出(I/O)接口206、收发器208、天线210、电力输入211和电力输出213。在一些实施例中，中央充电站105包括显示器212。示出的组件以及其他各种模块和组件由或通过使得它们之间能够通信的一条或多条控制或数据总线彼此耦合。鉴于本文提供的描述，对于本领域技术人员来说，使用控制和数据总线来在各种模块和组件之间互连和交换信息将是显而易见的。在其他结构中，中央充电站105包括附加的、更少的或不同的组件。例如，在一些实施例中，中央充电站105包括一个或多个电子传感器，该电子传感器配置为感测中央充电站105和/或电池模块110的电(例如，电压、电流和/或电力)和/或热特性。
电子处理器202(例如，从存储器204和/或I/O接口206)获得并且提供信息，并且通过执行一个或多个软件指令或模块来处理信息，该软件指令或模块能够被存储在例如存储器204的随机存取存储器(“RAM”)区域或存储器204的只读存储器(“ROM”)或另一非暂时性计算机可读介质(未示出)中。软件可以包括固件、一个或多个应用程序、程序数据、过滤器、规则、一个或多个程序模块以及其他可执行指令。
存储器204可以包括一个或多个非暂时性计算机可读介质，并且包括程序存储区和数据存储区。如本文所描述，程序存储区和数据存储区可以包括不同类型存储器的组合。除了别的以外，存储器204可以包括将耦合到中央充电站105的每个电池模块110的唯一标识符。电子处理器202配置为从存储器204中检索并且执行(除了别的以外)与本文描述的控制过程和方法相关的软件。
I/O接口206配置为接收输入并且向外设提供输出。I/O接口206从中央充电站105内部和外部两者的(例如，通过一个或多个有线和/或无线连接)设备获得信息和信号，并向该设备提供信息和信号。在一些实施例中，I/O接口206可以包括用户可启动的设备(例如，键盘、开关、按钮、软键等)和指示器灯/设备(例如，发光二极管(LED)、触觉振动器等)。
电子处理器202配置为控制收发器208向中央充电站105发送数据并从该中央充电站接收数据。电子处理器202对由收发器208发送和接收的数字数据进行编码和解码。收发器208使用天线210向各种无线通信网络发送无线电信号并从该无线通信网络接收无线电信号。电子处理器202和收发器208可以包括各种数字和模拟组件，为了简洁起见，本文不描述该数字和模拟组件，并且该数字和模拟组件可以用硬件、软件或两者的组合来实现。一些实施例包括单独的发送和接收组件，例如，发送器和接收器，而不是组合收发器208。
在一些实施例中，中央充电站105还包括显示器212。显示器212是合适的显示器，例如液晶显示器(LCD)触摸屏或有机发光二极管(OLED)触摸屏。中央充电站105可以实现图形用户界面(GUI)(例如，由电子处理器202根据存储在存储器204中的指令和数据生成，并且呈现在显示器212上)，该图形用户界面使得用户能够与中央充电站105交互。图形用户界面可以允许用户查看关于中央充电站的信息。这种信息可以包括连接的电池模块110和耦合到相应电池模块110的负载设备115的类型和充电状态。图形用户界面还可以允许授权用户定义和调整中央充电站105的虚拟边界，向系统100安装或移除附加电池模块110，或者远程命令一个或多个电池模块110停止向耦合到它们的负载设备115供电或充电。图形用户界面可以允许使用基于手势的输入或用户启动的开关/按钮与界面交互。图形界面可以部分分布在一个或多个附加外部设备上，例如智能手机或平板电脑。在一些实施例中，外部设备包括一个或多个连接的负载设备115。
电力输入211配置为接收输入电力。在示出的实施例中，电力输入211是配置为从电插座接收输入电力的电力插头。在一些实施例中，输入电力约为110伏交流电至约120伏交流电。在其他实施例中，输入电力约为210伏交流电至约220伏交流电。
中央充电站105配置为与一个或多个电池模块110相关联。电子处理器202配置为通过I/O接口206向电池模块110供电并与该电池模块通信。电池模块110配置为耦合到中央充电站105，以通过有线连接、插座到插座连接或无线方式(例如，经由感应充电)进行充电。电池模块110也可以从中央充电站105移除。当电池模块110被移除(不再物理耦合到中央充电站105)时，电子处理器202经由收发器208与电池模块110无线通信。
中央充电站105和包括电池模块110的各种组件之间的通信可以通过通信链路120进行。在一些实施例中，通信链路120例如是广域网(WAN)、基于传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)的网络、蜂窝网络，诸如例如，全球移动通信系统(或分组专用移动(GSM))网络、通用分组无线业务(GPRS)网络、码分多址(CDMA)网络、演进数据优化(EV-DO)网络、增强型数据速率GSM演进(EDGE)网络、1G网络、3GSM网络、4GSM网络、数字增强无绳电信(DECT)网络、数字高级移动电话系统(AMPS)(IS-136/时分多址(TDMA))网络或集成数字增强网络(iDEN)网络等。在其他实施例中，通信链路120例如是采用多种通信协议(诸如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等)中的任何一种的局域网(LAN)、邻域网(NAN)、家域网(HAN)或个域网(PAN)。
中央充电站105配置为经由电力输出213向一个或多个电池模块110提供电力。尽管示出为向单个电池模块110提供电力，但是在其他实施例中，中央充电站105配置为向两个或更多电池模块110提供电力。在一些实施例中，电池模块110接收电力并且对电池模块110的电池312(图3A)进行充电。在一些实施例中，经由专有充电接口供电。在这种实施例中，充电接口可以是有线的。在其他实施例中，电力经由无线电力传输(例如感应充电)供应。在一些实施例中，电力输出端口213可以配置为向一个或多个电池模块110传输电力以及与该电池模块通信。例如，在一些实施例中，电力输出端口213可以配置为执行近场通信(NFC)。在进一步的实施例中，中央充电站105配置为确定并且实现对一个或多个电池模块110的充电限制。充电限制可以由充电站105自动确定或者由用户设定。尽管示出了单个电力输出213，但是应当理解，在一些实施例中，中央充电站105可以包括一个以上的电力输出端口213。中央充电站105可以包括配置为向除电池模块110之外的附加电子设备提供电力和/或与该附加电子设备通信的附加输出端口(未示出)。
在一些实施例中，中央充电站105(在存储器204内)存储唯一标识符的索引，每个标识符分配给电池模块110。可以经由显示器212上的用户界面、来自远程设备的经由收发器208的无线电子命令和/或中央充电站105的I/O接口来更新索引(可以添加或移除标识符)。中央充电站105可以配置为在接收到电池模块110时，从电池模块110接收与电池模块110相关联的标识符，并且参考索引来确定标识符是否存储在存储器204中。当在索引中没有找到标识符时，中央充电站105可以例如在显示器212上生成未知电池模块110已经被接收的警报。在进一步的实施例中，中央充电站105可以配置为将包括标识符的警报发送到另一中央充电站。
在一些实施例中，中央充电站105包括一个或多个空腔(例如，图2B中的空腔214)，该空腔配置为在一个或多个电池模块110充电/耦合到中央充电站105时容纳它们。在一些实施例中，一个或多个空腔214从中央充电站105挤出。在进一步的实施例中，一个或多个空腔214可以凹陷在中央充电站105中。一个或多个电池模块110和空腔214可以配置为模块化的，使得电池模块110牢固地装配到相应的空腔214中。
中央充电站105可以包括一个或多个锁定(或闭锁)机构216，该锁定(或闭锁)机构配置为将电池模块110固定到中央充电站105。图5是示出了具有电池模块110的锁定机构216的示例性实施例的侧剖视图。锁定机构216包括锁定构件502A，该锁定构件配置为与电池模块110的接收器空腔502B接合。当处于解锁位置501A时，锁定构件502A不与接收器腔502B接合，允许电池模块110从中央充电站105移除。当处于锁定位置501B时，锁定构件502A与接收器腔502B接合，使得电池模块110被固定并且不能从中央充电站105移除。应当理解，锁定机构216可以利用除所示出的实施例之外的其他类型的锁定/闭锁配置。在一些实施例中，电池模块110包括锁定构件502A，而中央充电站105包括接收器空腔502B。
锁定机构216可以配置为电子锁定，其中锁定机构216被电子或远程操作(锁定和解锁)(例如，“智能锁定”)。当锁定机构216配置为被电子锁定时，它们可以经由来自通过显示器212上的图形用户界面的用户交互的电子命令、输入和输出接口206的输入设备和/或经由收发器208接收的来自远程设备(例如，智能电话、平板电脑、计算机或其他个人电子设备)的电子命令来操作。在一些实施例中，锁定机构216可以配置为物理接合(需要经由钥匙、旋钮的转动或用户可启动设备的激活来手动锁定和解锁，以便操作)。在一些实施例中，锁定机构216可以利用一种以上的锁定/闭锁配置。例如，在一些实施例中，锁定机构216可以配置为物理锁定和电子锁定，其中当锁定机构216配置为物理接合时超越/绕过电子锁时，允许用户在没有电子命令的情况下解锁一个或多个电池模块110。
回到图2A，在一些实施例中，中央充电站105可以包括在每个电力输出端口213中(或附近)(例如，在每个空腔214内)的电池模块传感器218。电池模块传感器218配置为感测一个或多个电池模块110何时存在/耦合到中央充电站105。除了充电站105和电池模块110之间(例如，分别经由收发器208和输入/输出接口206和/或电力输出213)的无线和/或有线通信之外，电池模块传感器218还可以用作确定电池模块110何时放置在充电站105中的单独器件。例如，电池模块传感器218可以配置为读取电池模块110的识别标签/芯片(例如，射频识别或RFID芯片)。中央充电站105可以使用这种二次通信来确定中央充电站105和电池模块110之间的无线/有线通信是否存在问题/故障。
图2B示出了包括中央充电站105和电池模块110的系统100的示例性实施例。在示出的实施例中，充电站105配置为机柜。应当理解，充电站105的其他配置是可实现的。充电站105可以配置为安装/固定到垂直或水平表面，或者集成到独立结构中。例如，充电站105可以集成到支柱、便携式手推车、桌子等中。
图3A示出了中央充电站105的电池模块110的框图。电池模块110包括电子处理器302、存储器304、收发器306、天线308、至少一个电力输出310、电池312和电力输入313。
电力输出310配置为连接/耦合到负载设备115中的一个以供电。在一些实施例中，电力输出310配置为接收电力插头。尽管仅示出了一个电力输出310，但是应当理解，在一些实施例中，电池模块110包括一个以上的电力输出310。在这种实施例中，电力输出310是配置为输出类似类型的电力的类似电力插座，而在其他实施例中，电力输出310是配置为输出不同类型的电力或具有不同特性(例如，不同的电压幅度和/或大小、不同的电压频率、交流电或直流电)的不同电力插座。例如，一个电力输出310是配置为输出具有大约12伏直流电的电力的直流电力插座，第二电力输出310是配置为输出具有大约120伏交流电的电力的北美电力插座，并且第三电力输出310是配置为输出大约5伏直流电的通用串行总线(USB)电力输出。然而，在其他实施例中，电力输出可以不同。在其他实施例中，电池模块110可以配置为例如经由感应充电对一个或多个负载设备115进行无线充电。
在一些实施例中，电池模块110可以配置为(经由收发器306和/或经由电力输出310)与耦合到电池模块110的一个或多个负载设备115电子通信。在一些实施例中，电池模块110配置为在预定时间量之后重复通知(例如，ping)中央充电站105。电池模块110可以使用该信息来近似电池模块110离中央充电站105的距离。
在一些实施例中，电池模块110还包括整流器、交流发电机或其他转换器中的一个或多个。整流器和/或交流发电机配置为将来自电池的电力转换成适当的输出电力，以输出到一个或多个负载设备115。
如上关于中央充电站105所讨论的，电池模块110配置为经由电力输入313从中央充电站105接收电力。在一些实施例中，电池模块110可以包括充电电路系统，以从中央充电站105接收电力并且对电池312进行充电。在一些实施例中，电力输入313可以是配置为无线接收电力和/或与中央充电站105通信的无线充电线圈。如上所述，在进一步的实施例中，至少一个输出端口310中的一个或多个可以是配置为向负载设备115无线发送电力的无线充电线圈。在一些实施例中，电力输出310和电力输入313可以集成到单个双向端口(或线圈)中，该端口配置为向充电站105和负载设备115发送电力和从该充电站和该负载设备接收电力。
电池模块110可以包括一个或多个输入/输出组件(未示出)，类似于上面关于I/O接口206描述的那些组件。在一些实施例中，电池模块110配置为产生视觉和/或听觉警报，以指示特定的操作状态。这种操作状态可以包括在电池模块110内检测到的故障、电池312电量低、或者电池模块110在虚拟边界之外并且已经停止向负载设备115供电。视觉指示可以经由一个或多个发光二极管(LED)、显示器(未示出)或警报器来提供。在一些实施例中，电池模块110可以配置为将关于特定状况的信息转发给一个或多个外部设备，例如负载设备115或中央充电站105。
在一些实施例中，电池模块110包括一个以上的电池312。在进一步的实施例中，电池模块110可以配置为允许附加的电池312被添加到电池模块110或该从电池模块移除。在这种实施例中，电池模块110可以进一步包括安全面板(未示出)，以防止未经授权移除电池312。在一些实施例中，中央充电站105配置为在电池312充电期间经由一个或多个电子传感器(未示出)监控电荷曲线(随时间变化的电和/或热特性曲线)。中央充电站105可以配置为在耦合到充电站105时记录和存储电池模块110的电池312的充电模式。中央充电站105可以进一步配置为分析充电模式，以获得电池模块110中的潜在故障的任何指示。当确定存在指示时，中央充电站105可以生成指示电池模块110指示潜在故障的视觉和/或听觉警报。在一些实施例中，当确定电池模块110中存在潜在故障时，中央充电站105可以保持锁定机构216接合，使得除非授权人员清除警报，否则不能移除电池模块110。授权可以经由显示器212的图形用户界面或I/O接口206的输入设备来验证。在一些实施例中，当电池模块110对一个或多个负载设备115进行充电时，电池模块110可以记录和存储电荷曲线。电池模块110可以将电荷曲线发送到中央充电站105，用于例如监控使用和/或监控潜在的维护。在一些实施例中，中央充电站105可以使用来自电池模块110的曲线信息来确定从电池模块110从中央充电站移除到电池模块110被返回的时间电池模块的使用量。然后充电站105可以基于使用量计算向电池模块110的用户收费的价格。
图3B示出了电池模块110的示例性实施例。电池模块110包括外壳314，外壳314封装上面关于图3A描述的组件，并且包括多个电源输出310。如所示出的，在一些实施例中，电池模块110包括一个或多个光源316，以向用户指示电池模块110的操作状态。应当注意，在一些实施例中，电池模块110可以包括附加的通信端口/线圈，以与其他电子设备通信。在进一步的实施例中，电池模块110可以包括安装支架或夹子(未示出)，使得它可以附着/悬挂在表面上。
图4A和图4B示出了充电系统100的示例虚拟边界400。虚拟边界400或地理围栏是叠加在区域上的虚拟边界。该区域可以是围绕中央充电站105的区域或靠近中央充电站105的区域。虚拟边界400的配置，例如形状或尺寸，可以由用户经由例如用户界面预定义或定义。
中央充电站105确定一个或多个电池模块110是否在虚拟边界400内。在一些实施例中，中央充电站105配置为基于监控每个电池模块110的位置和状态来收集信息。电池模块110的位置可以经由接近传感器(未示出)或射频通信来确定，例如蓝牙或射频识别(RFID)。在一些实施例中，除了别的以外，使用卫星导航跟踪(例如，全球导航卫星系统(GNSS)跟踪、全球定位系统(GPS)跟踪、伽利略跟踪、印度区域导航卫星系统(IRNSS)跟踪、全球导航系统(GLONAS)跟踪、北斗导航卫星系统跟踪等)和基于WiFi的跟踪来跟踪电池模块110。在一些实施例中，电池模块110向中央充电站105发送关于它们位置的信息。
当电池模块110在虚拟边界400内时，电池模块110可操作来提供电力以对连接到电池模块110的一个或多个负载设备115进行充电。然而，如图4B中所示出的，当电池模块110中的一个离开或在虚拟边界400之外时，电池模块110禁止向其连接的负载设备115供电。
在一些实施例中，中央充电站105配置为当电池模块110处于中央充电站105的预定充电范围内时，对一个或多个电池模块110进行无线充电。当在该预定充电范围内时，然后可以在对一个或多个连接的负载设备115进行充电时对电池模块110无线充电。预定充电范围可以等于或小于虚拟边界400的范围。例如，当充电系统100位于商业建筑内的房间时，虚拟边界400可以定义为包括整个商业建筑，而预定充电范围被限制为商业建筑内的单个房间。在这种情况下，具有电池模块110的用户能够在商业建筑的单个房间内对负载设备115以及电池模块110进行充电或供电。当用户将电池模块110带到单个房间之外，离开预定充电范围时，电池模块110不再从中央充电站105接收无线充电。然而，用户仍然能够使用电池模块110向一个或多个负载设备115供电。
在一些实施例中，电池模块110配置为周期性地确定电池模块110距中央充电站105的近似距离。例如，电池模块110可以周期性地ping中央充电站105，并且使用信息来近似电池模块110距中央充电站105的距离。在进一步的实施例中，电池模块110可以使用近似距离来确定电池模块110何时在虚拟边界400之外。电池模块110然后可以向用户提供视觉/听觉指示，以通知他们在虚拟边界400之外和/或通知中央充电站105电池模块110在虚拟边界400之外。在一些实施例中，电池模块110配置为当电池模块110确定电池模块110在虚拟边界之外时，停止向负载设备115供电/充电。当电池模块110确定电池模块110再次处于虚拟边界400内时，电池模块110可以继续接近距中央充电站105的距离，并且继续向负载设备115供电/充电。在进一步的实施例中，电池模块110配置为在发送一个或多个ping请求之后未能从充电站105接收到响应之后停止给负载设备115供电/充电和/或关闭。
在前述说明书中，已经描述了特定的实施例。然而，本领域的普通技术人员意识到，在不脱离如以下权利要求所阐述的应用范围的情况下，可以进行各种修改和变化。因此，说明书和附图应被视为说明性的，而不是限制性的，并且所有这些修改都旨在包括在本教导的范围内。
益处、优点、问题解决方案以及任何可能导致任何益处、优点或解决方案出现或变得更加明显的元素不应被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或基本特征或元素。本申请仅由所附权利要求书定义，包括在本申请未决期间所做的任何修正以及所发布的那些权利要求书的所有等同物。
此外，在本文件中，关系术语，例如第一和第二、顶部和底部等，可以仅用于区分一个实体或动作与另一实体或动作，而不一定要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“含有(contains)”、“含有(containing)”或其任何其他变型旨在覆盖非排他性的包含，使得包含、具有、包括、含有元素列表的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元素，还可以包括未明确列出的或这些过程、方法、物品或装置固有的其他元素。由“包含一个”、“具有一个”、“包括一个”、“含有一个”开始的元素不排除在包含、具有、包括、含有该元素的过程、方法、物品或装置中存在附加的相同元素而没有更多的限制。术语“一”和“一个”被定义为一个或多个，除非本文另有明确说明。术语“基本上”、“大体上”、“近似”、“大约”或其任何其他版本被定义为接近于本领域普通技术人员所理解的，并且在一个非限制性实施例中，该术语被定义为在10％以内，在另一实施例中在5％以内，在另一实施例中在1％以内，以及在另一实施例中在0.5％以内。本文使用的术语“耦合”被定义为连接，尽管不一定是直接的，也不一定是机械的。以特定方式“配置”的设备或结构至少以此方式配置，但是也可以以未列出的方式配置。
应当理解，一些实施例可以包括一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”)，例如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA)以及唯一存储的程序指令(包括软件和固件)，该程序指令控制一个或多个处理器结合某些非处理器电路来实现本文描述的方法和/或装置的一些、大部分或所有功能。另选地，一些或所有功能可以由没有存储程序指令的状态机实现，或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实现，其中每个功能或某些功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然，这两种方法可以组合使用。
此外，一个实施例可以实现为其上存储有计算机可读代码的计算机可读存储介质，用于对计算机(例如，包含处理器)进行编程以执行本文描述和要求保护的方法。这种计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)和闪存。进一步地，期望普通技术人员在本文公开的概念和原理的指导下，尽管可能付出很大的努力并且出于例如可用时间、当前技术和经济考虑而做出许多设计选择，但是他们将能够以最少的实验容易地生成这种软件指令和程序以及IC。
因此，该应用尤其提供了一种设备充电的系统和方法。本申请的各种特征和优点在以下权利要求中阐述。

Claims (27)

1.一种设备充电系统，所述设备充电系统包含：
电池模块，所述电池模块配置为向至少一个负载设备供应一种类型的电力；和
中央充电站，所述中央充电站与所述电池模块通信，所述中央充电站包括电子处理器，所述电子处理器配置为：
定义虚拟边界；
确定所述电池模块的位置；
基于所述电池模块的所述位置，确定所述电池模块是否在所述虚拟边界内；以及
当所述电池模块不在所述虚拟边界内时，向所述电池模块发送命令，使得所述电池模块停止向所述负载设备供电。
2.根据权利要求1所述的设备充电系统，其中所述电子处理器进一步配置为向所述设备充电系统添加和移除附加电池模块。
3.根据权利要求1所述的设备充电系统，其中所述中央充电站配置为当所述电池模块耦合到所述中央充电站时，对所述电池模块的电池进行充电。
4.根据权利要求1所述的设备充电系统，其中供应给所述至少一个负载设备的所述类型的电力被无线传输。
5.根据权利要求1所述的设备充电系统，其中所述电池模块配置为向第二负载设备供应第二类型的电力。
6.根据权利要求5所述的设备充电系统，其中所述第二类型的电力不同于供应给所述至少一个负载设备的所述类型的电力。
7.根据权利要求1所述的设备充电系统，其中所述电子处理器进一步配置为当所述电池模块处于预定充电范围内时，对所述电池模块进行无线充电。
8.根据权利要求1所述的设备充电系统，其中所述电子处理器进一步配置为经由专有充电接口向所述电池模块供电。
9.一种监控向充电系统内的至少一个负载设备供电的电池模块的方法，所述方法包含：
定义虚拟边界；
确定所述电池模块的位置；
基于所述电池模块的所述位置，确定所述电池模块是否在所述虚拟边界内；以及
当所述电池模块不在所述虚拟边界内时，向所述电池模块发送命令，使得所述电池模块停止向所述负载设备供电。
10.根据权利要求9所述的方法，所述方法进一步包含向所述充电系统添加或移除附加电池模块。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述中央充电站配置为当所述电池模块耦合到所述中央充电站时，对所述电池模块的电池进行充电。
12.根据权利要求9所述的方法，其中供应给所述至少一个负载设备的所述类型的电力被无线传输。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述电池模块配置为向第二负载设备供应第二类型的电力。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二类型的电力不同于供应给所述至少一个负载设备的类型的电力。
15.根据权利要求9所述的方法，进一步包含当所述电池模块在预定充电范围内时，对所述电池模块进行无线充电。
16.根据权利要求9所述的方法，进一步包含经由专有充电接口向所述电池模块供电。
17.一种设备充电系统，所述设备充电系统包含：
电池模块，所述电池模块配置为向至少一个负载设备供应一种类型的电力；和
中央充电站，所述中央充电站与所述电池模块通信，所述中央充电站包括
存储器，所述存储器配置为存储所述电池模块的标识符；
输出端口，所述输出端口配置为向所述电池模块供电；以及
电子处理器，所述电子处理器配置为：
通过存储所述电池模块的所述标识符，将所述电池模块与所述中央充电站相关联；
当所述电池模块耦合到所述输出端口时，对所述电池模块进行充电；
确定所述电池模块何时从所述中央充电站移除并且不再耦合到所述输出端口；
定义所述电池模块预期停留在其中的虚拟边界；
确定所述电池模块的位置；
基于所述电池模块的所述位置，确定所述电池模块是否在所述虚拟边界内；以及
当所述电池模块不在所述虚拟边界内时，向所述电池模块发送命令，使得所述电池模块停止向所述负载设备供电。
18.根据权利要求17所述的设备充电系统，其中所述电子处理器进一步配置为向所述中央充电站的所述存储器添加和移除附加电池模块的标识符。
19.根据权利要求17所述的设备充电系统，其中所述中央充电站进一步包括次级传感器，所述次级传感器配置为读取所述电池模块的识别标签，以确定所述电池模块何时耦合到所述输出端口。
20.根据权利要求17所述的设备充电系统，其中供应给所述至少一个负载设备的所述类型的电力被无线传输。
21.根据权利要求17所述的设备充电系统，其中所述电池模块配置为向第二负载设备供应第二类型的电力。
22.根据权利要求21所述的设备充电系统，其中所述第二类型的电力不同于供应给所述至少一个负载设备的所述类型的电力。
23.根据权利要求17所述的设备充电系统，其中所述电子处理器进一步配置为当所述电池模块处于预定充电范围内时，对所述电池模块进行无线充电。
24.根据权利要求17所述的设备充电系统，其中所述电子处理器进一步配置为经由专有充电接口向所述电池模块供电。
25.根据权利要求17所述的设备充电系统，其中所述中央充电系统进一步包括锁定机构，所述锁定机构配置为当所述电池模块耦合到所述中央充电站时，将所述电池模块固定到所述中央充电站。
26.根据权利要求25所述的设备充电系统，其中所述锁定机构包括选自由电子锁和物理锁组成的群组中的至少一种。
27.根据权利要求17所述的设备充电系统，其中所述电子处理器进一步配置为通过在所述电池模块充电时监控所述电池模块的电子充电特性来确定所述电池模块中的潜在故障，并且当确定存在所述潜在故障时，向所述设备充电系统的用户生成警报。
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