CN113555920A - 通信的电池充电器 - Google Patents
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Abstract
一种适于对电池进行充电并经由有线和/或无线连接向移动计算装置和/或远程服务器输出电池状况和/或电池信息的电池充电器。该电池充电器包括整流器、控制器/处理器、电池连接、光耦合器、信号调节器和通信模块。
Description
技术领域
本发明总体涉及电池充电器。更具体地，本发明涉及经由无线和/或有线连接传送数据的电池充电器。
背景技术
电池充电器通常用于汽车、工业和家庭应用中，以对用作工具的电源的电池进行充电，这些工具诸如是电动棘轮扳手、起子、冲击工具和钻孔器。电池充电器通常通过使用壳体的外部上的电量计指示器(例如，增量式LED灯)指示正在被充电的电池的充电状况或充电状态，以表示电池的充电状态。然而，在工作场所或其他位置，电池充电器可以正在对距操作员一定距离的电池进行充电，或者以其他方式对电池进行充电，充电状态不容易看到或获得，因此通常难以确定电池的充电状态。
发明内容
本发明广泛地涉及一种适于对一个或多个电池充电的电池充电器，并且该充电器还适于经由无线和/或有线连接来传送数据。该数据可以包含关于系统或所连接的电池的状况的信息。数据类型的示例包括但不限于连接到充电器的电池的荷电状态、向电池供应的电流和电压和/或系统的温度。
具体地，本发明广泛地包括适于对电池进行充电并输出电池信息的电池充电器。该电池充电器包括：整流器，其适于接收由外部电源提供的电力；电池连接，其适于耦合至电池并向电池供应电力；控制器，其适于确定电池状况，并基于电池状况来调节供应至电池连接的电力；光耦合器，其适于经由电池连接将电池链接至控制器；信号调节器，其适于经由光耦合器接收信号，并将接收的信号转换为计算机可读格式；以及通信模块，其适于发送转换后的信号。
在另一实施例中，本发明进一步广泛地包括一种传送正在被电池充电器充电的电池的状态的方法。该电池充电器包括整流器、处理器、电池连接、光耦合器、信号调节器和通信模块。该方法包括：通过信号调节器从光耦合器接收包括电池状况的信号；通过信号调节器将信号转换为计算机可读格式；通过通信模块向计算装置输出转换后的信号；以及在计算装置的显示器上显示电池状况。
附图说明
为了促进对要保护的主题的理解，在附图中示出了其实施例，当结合以下的描述考虑时，通过对其实施例的检查，可以容易地理解和领会要保护的主题，及其结构、操作和许多优点。
图1是概念性地示出了根据本发明的实施例的电池充电器的示例电子部件的框图。
图2是根据本发明的实施例的电池充电器和电池的透视图。
图3示出了包括电池充电器和移动计算装置的系统的示例。
图4是示出了根据本发明的实施例的传送正在被电池充电器充电的电池的状况的方法的流程图。
具体实施方式
虽然本发明容许有许多不同形式的实施例，但是在附图中示出并将在本文中详细描述的是包括优选实施例的本发明的实施例，应当理解，本公开被认为是本发明的原理的示例，并且不意图将本发明的广泛的方面限制于在本文中示出的任意一个或多个实施例。如本文所使用的，术语“本发明”不意图限制要求保护的发明的范围，而是仅出于说明的目的而用于讨论本发明的示例性实施例。
本发明广泛地包括一种电池充电器，该电池充电器能够无线地和/或通过有线连接输出数据。数据提供关于可操作地耦合到电池充电器的一个或多个电池的状况的信息或与其有关的其他信息。数据可被传送到远程计算装置，诸如，例如远程服务器和/或移动计算设装置(诸如，例如移动电话)。与现有的解决方案相比，所传送的数据增强了操作员监视电池充电器正在充电的一个或多个电池的状况的能力。
参照图1至图4，电池充电器100适于耦合到电池102并对其充电。电池102可以是用于工具的可再充电电源，该工具诸如是例如电动棘轮扳手和起子、冲击工具、钻孔器或使用电池的任意其他电子装置。电池102可以是铅酸、镍镉(NiCd)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li离子)、锂离子聚合物(LiPo)和可再充电碱性电池中的任意一者。
电池充电器100经由电线104或其他类型的有线连接耦合到外部电源(未图示)。外部电源供应交流(AC)电力，交流电力可以在110V到220V的范围内。电池充电器100包括壳体106，壳体106包含允许对电池102充电、确定电池102的状况和/或关于电池102的其他信息，并且传送关于状态和/或关于电池102的信息的数据。关于电池102的状况可以包括例如充电状态、温度或充电循环。关于电池102的信息可包括例如制造商、制造日期、电压、安培或其他识别信息。电池充电器100的部件包括整流器108、控制器/处理器110、电池连接112、光耦合器114、信号调节器116和通信模块118。
由外部电源提供的电力可以是交流电(AC)，并经由诸如例如电线104而被整流器108所接收。整流器108适于将AC转换成直流电(DC)。转换后的DC可在12V至72V的范围内。
控制器/处理器110调节供应给电池连接112的电力。电池连接112适于经由物理连接点或无线电力传输模块(诸如感应线圈或射频天线)可操作地耦合到电池102并将调节后的电力供应给电池102，从而为电池充电。控制器/处理器110使用例如，脉冲宽度调制(PWM)调节所提供的电力。在一实施例中，控制器/处理器110包括用于使用已知方法处理数据和计算机可读指令的中央处理器(CPU)。例如，处理器/控制器110使用用于指令和数据的运行时临时存储的存储器经由总线从数据存储取得指令。该存储器可以包括易失性和/或非易失性随机存取存储器(RAM)。除了(或替代)经由总线连接到其他部件之外，这些部件还可连接到其他部件。
光耦合器114适于使用光在两个隔离的电路之间传输电信号。在一示例中，光耦合器114经由电池连接112将电池102链接至处理器/控制器110。处理器/控制器110确定电池信息，诸如电池状况。电池状况可包括诸如电池102的荷电状态和/或温度的信息。处理器/控制器110基于所确定的电池状况来调节正在供应给电池连接112的电力。处理器/控制器110还可确定其他的电池信息，诸如，例如电池的制造商、电池的制造日期、关于电池的识别信息等。
光耦合器114还将指示电池状况和/或电池信息的电信号发送给信号调节器116。信号调节器116将接收到的电信号转换为计算机可读格式。在一实施例中，信号调节器116将电信号转换为串行数据格式。
信号调节器116将转换后的信号发送给通信模块118。通信模块118可进一步格式化转换后的信号以进行通信。通信模块118使用有线连接120和/或无线传输122将包括电池状况和/或电池信息的转换后的信号传输给一个或多个计算装置，诸如一个或多个移动计算装置124和/或一个或多个远程服务器126。通信模块118可包括发送器、接收器以及相关联的编码器、调制器、解调器和解码器。通信模块118经由设置在电池充电器100中的一个或多个天线(未图示)来管理并建立与移动计算装置124的通信链接128，从而使得电池充电器100与由计算装置124执行的软件应用之间能够进行双向通信。通信链接128可以是电池充电器100与移动计算装置124之间的直接链接(如所示出的)，或者可以是通过一个或多个中间部件(诸如，经由Wi-Fi路由器或网格(Mesh)连接(未图示))的间接链接。
参照图3，其为包括电池充电器100和移动计算装置124的系统的示例。电池充电器100通过使用诸如红外、蓝牙、蓝牙智能(Bluetooth Smart，也称为低功耗蓝牙)、Wi-FiDirect或任意其他无线协议的协议建立通信链接128来经由无线传输122与移动计算装置124通信。在一实施例中，移动计算装置124包括触敏显示器130，操作者经由该触敏显示器130与由移动计算装置124上的软件应用提供的用户界面进行交互。除了其他方面，软件应用程序可以用于显示电池状况和/或电池信息，诸如连接到充电器100的电池102的荷电状态，向电池102供应的电流和电压、系统的温度、电池102的制造商、电池102的制造日期、充电循环次数或关于电池102的识别信息等。该软件应用程序还向技术人员提供现场、实时的反馈以及提供交互式功能以帮助操作员确定电池状况。
在另一实施例中，电池充电器100还通过建立至诸如因特网的数据通信网络132的通信链路128，经由无线传输122与一个或多个远程服务器126传送电池状况和/或电池信息。通信链路128可以使用例如诸如红外、蓝牙、蓝牙智能(也称为低功耗蓝牙)、Wi-FiDirect或任意其他无线协议的协议来与本地无线路由器链接。在该实施例中，移动计算装置124经由至数据通信网络132的无线通信链接134取得或接收电池状况和/或电池信息。无线通信链接134可以是例如移动计算装置124与本地无线路由器之间的Wi-Fi链接，或者移动计算装置124与附近的蜂窝塔之间的使用诸如长期演进(LTE)、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)等的蜂窝协议的蜂窝数据链接。一个或多个远程服务器126经由通信链接136连接到数据通信网络132。基于从移动计算装置124上的软件应用接收的查询，远程服务器126经由数据通信网络132将电池状况和/或电池信息发送给移动计算装置124。在其他的系统布置中，远程服务器126可以与软件服务提供商、制造公司或提供维修服务的公司相关联。
图4是传送正在被电池充电器100充电的电池102的状况或关于正在被电池充电器100充电的电池102的信息的方法。例如，信号调节器从光耦合器114接收(402)包括电池状况和/或电池信息的电信号。信号调节器116将接收到的电信号转换(404)为计算机可读格式。通信模块118使用有线连接120和/或无线传输122向诸如一个或多个移动计算装置124和/或一个或多个远程服务器126的计算装置输出(406)包括电池状况和/或电池信息的转换后的信号。然后，电池状况和/或电池信息被显示(408)在一个或多个移动计算装置124和/或一个或多个远程服务器126的显示器上。
本文公开的概念可以应用于多种不同的装置和计算机系统内。虽然将移动计算装置124描述为移动装置，但是可以使用任意的计算机。同样，远程服务器126可以是任意种类的计算机。
以上所论述的具体示例是说明性的。选择它们是为了解释本发明的原理和应用，而不旨在进行穷举。计算机或电池技术领域的普通技术人员应该认识到，本文描述的部件和处理步骤可与其他部件或步骤或者部件或步骤的组合进行互换，并且仍然可实现本发明的优点和优势。
由电池充电器100、移动计算装置124和远程服务器126执行的过程可被实现为计算机方法或被实现为诸如存储装置或非暂时性计算机可读存储介质的制品。该计算机可读存储介质可以是通过计算机可读的，并且可包括用于使计算机或其他装置执行所描述的过程的指令。该计算机可读存储介质可由非易失性计算机存储器、存储或介质来实现。此外，归因于电池充电器100的一些处理操作可以被实现为固件或硬件中的状态机，诸如将由处理器/控制器110执行的一些或全部操作实现为专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其某种组合。
如在此使用的，术语“耦合”可以指两方之间的任意物理、电气、磁性或其他连接，无论是直接的还是间接的。术语“耦合”不限于两个实体之间的固定直接耦合。
在前面的描述和附图中阐述的内容仅以示例说明的方式提供，而不作为限制。虽然已经示出并描述了特定的实施例，但是对于本领域技术人员而言将明显的是，在不脱离发明人的贡献的更广泛方面的情况下，可以进行改变和修改。当基于现有技术以适当的角度来看时，所寻求的保护的实际范围旨在由所附权利要求书来限定。
Claims (15)
1.一种适于对电池进行充电并输出电池信息的电池充电器，所述电池充电器包括：
电池连接，其适于耦合至电池并向所述电池供应电力；
控制器，其适于确定电池状况，并基于所述电池状况来调节供应至所述电池连接的电力；
光耦合器，其适于经由所述电池连接将所述电池链接至所述控制器；
信号调节器，其适于经由所述光耦合器接收信号，并将接收的所述信号转换为计算机可读格式，从而创建计算机可读信号；以及
通信模块，其适于发送所述计算机可读信号。
2.根据权利要求1所述的电池充电器，还包括整流器，所述整流器适于接收由外部电源提供的电力。
3.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，所述电池连接是物理连接点。
4.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，所述电池连接是无线电力传输模块。
5.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，所述控制器适于接收范围在约12V到72V的直流(DC)电力。
6.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，所述控制器使用脉冲宽度调制(PWM)调节电力。
7.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，所述电池状况包括荷电状态、所述电池的温度和充电循环中的一者或多者。
8.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，所述电池信息包括所述电池的制造商、所述电池的制造日期和关于所述电池的识别信息中的一者或多者。
9.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，由所述通信模块发送的所述计算机可读信号包括所述电池信息和所述电池状况。
10.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，所述电池状况包括所述电池的荷电状态、正在供应至所述电池的电流和电压、所述电池的温度，以及充电循环。
11.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，所述通信模块经由有线连接向计算装置发送转换后的电信号。
12.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，所述通信模块经由无线传输向计算装置发送所述计算机可读信号。
13.一种传送正在被电池充电器充电的电池的状态的方法，所述电池充电器包括整流器、处理器、电池连接、光耦合器、信号调节器和通信模块，所述方法包括：
通过所述信号调节器从所述光耦合器接收包括电池状况信息的信号；
通过所述信号调节器将电信号转换为计算机可读格式；
通过所述通信模块向计算装置输出转换后的电信号；以及
在所述计算装置的显示器上显示所述电池状况信息。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，输出的步骤是经由与所述计算装置的有线连接。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，输出的步骤是经由与所述计算装置的无线传输。
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