CN201819976U

CN201819976U - 燃料计量系统和计量方法

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Publication number: CN201819976U
Application number: CN2009901000548U
Authority: CN
Inventors: 约翰·D·克劳福德; 戴维·A·斯帕尔塔诺; 亚当·R·雅库比亚克; 彼得·F·霍夫曼; 弗兰克·F··黄; 斯蒂芬·E·奥斯米亚罗维斯基
Original assignee: Eveready Battery Co Inc
Current assignee: Energizer Brands LLC
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: EP2235550A1; US8717034B2; EP2235550A4; US20120194197A1; WO2009097083A1; US8115492B2; US20090189614A1

Abstract

提供了一种照明系统(10)，所述照明系统(10)包括：至少一个照明设备(14A、14B、14C)、至少一个连接件(12)和多个外部电源(20、22、24、26、27)。所述至少一个照明设备(14A、14B、14C)包括至少一个光源(18A、18B、18C)，和提供第一电流以点亮所述至少一个光源(18A、18B、18C)的内部电源(16)，其中所述内部电源(16)提供所述第一电流。所述至少一个连接件(12)电连接到所述至少一个照明设备(14A、14B、14C)。所述多个外部电源(20、22、24、26、27)至少包括适配成借助所述至少一个连接件(12)电连接到所述至少一个照明设备(14A、14B、14C)的第一和第二外部电源。此外，燃料计量系统和方法(1230)检测电源(16、20、22、24、26、27)的电化学成分，所述电源可以是所述内部电源(16)和所述外部电源(20、22、24、26、27)中的至少一个；然后基于所确定的所述电源(16、20、22、24、26、27)的电化学成分来确定所述电源(16、20、22、24、26、27)的电量状态。

Description

燃料计量系统和计量方法

交叉引用

根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2008年1月25提交的美国临时专利申请No.61/023,632的权益，以及2008年11月26日提交的美国专利申请No.12/323,519的优先权，美国专利申请No.12/323,519是2008年7月23日提交的美国专利申请No.12/177,969的部分连续申请，而美国专利申请No.12/177,969根据35U.S.C.§119(e)要求2008年1月25日提交的美国临时专利申请No.61/023,632的权益，上述全部公开文件通过引用包含在本申请中。

技术领域

本发明一般涉及燃料计量系统，更具体地说，涉及基于所确定的电源的电化学成分来确定电源的电量状态的燃料计量设备。

背景技术

一般来说，移动照明设备，诸如闪光灯，由位于闪光灯内部的电源(诸如电池)来供电。通常，当闪光设备的电池电量状态低于为闪光灯的光源提供电力的电量充足状态时，可以更换闪光设备的电池。由于闪光灯以电池供电，所以闪光灯一般能在不电连接到闪光灯外部的电源(诸如交流(AC)壁装插座)的情况下发光。

此外，在闪光灯的电池的电量状态低于电量充足状态水平时，所述电池可以用其他电池来代替。如果取下的电池为可再充电电池，则取下的电池可以利用外部再充电设备充电，然后装回闪光灯。当取下的电池是不可再充电的电池时，则可以用新的电池替换不可再充电的电池。

除了电池，作为替代，闪光灯可以包含电连接件，以便连接到专用类型的电源，诸如AC壁装插座。通常，在闪光灯连接到静态外部电源时，闪光灯可以持续发光，但是闪光灯的移动性受到阻碍。如果闪光灯直接连接到AC壁装插座，则闪光灯的移动性一般就不存在。当闪光灯不直接连接到AC壁装插座，诸如借助延长线连接时，闪光灯具有有限的移动性。

发明内容

根据本发明一个方面，提供一种燃料计量系统，包括适配成电连接到具有电化学成分的电源的硬件电路。所述燃料计量系统进一步包括：配置成确定所述电源的电化学成分的电化学成分检测设备；和配置成基于所确定的电源的所述电化学成分来确定所述电源的电量状态的燃料计量设备。

根据本发明的另一方面，提供一种照明设备，包括硬件电路；光源；电化学成分检测设备；和燃料计量设备。所述硬件电路适配成电连接到具有电化学成分的电源。所述光源与所述硬件电路电气连通。所述电化学成分检测设备配置成确定所述电源的所述电化学成分。所述燃料计量设备配置成基于所确定的所述电源的所述电化学成分来确定所述电源的电量状态。

根据本发明的又一方面，提供一种确定电气连接到硬件电路的电源的电量状态的方法，包括确定电源的电化学成分的步骤。所述方法进一步包括至少基于所确定的所述电源的所述电化学成分来确定所述电源的电量状态的步骤。

通过参考以下说明内容、权利要求书以及附图，本领域技术人员将进一步理解并领会本发明的所述以及其他特征、优势和目标。

附图说明

以下参照附图，作为示例描述本发明，在附图中：

图1是根据本发明一种实施方式，具有多个照明设备和多个外部电源的照明系统的示意图；

图2A是根据本发明一种实施方式，照明系统的手持照明设备的电路图；

图2B是根据本发明一种实施方式，照明系统的手持照明设备的电路图；

图3A是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的电路图；

图3B是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的电路图；

图4A是根据本发明一种实施方式，照明系统的聚光照明设备的电路图；

图4B是根据本发明一种实施方式，照明系统的聚光照明设备的电路图；

图5A是根据本发明一种实施方式，照明系统的储能系统的电路图；

图5B是根据本发明一种实施方式，照明系统的储能系统的电路图；

图6是示出根据本发明一种实施方式，由外部电源提供的电流绕开照明系统的照明设备的内部电源的方法的流程图；

图7A是根据本发明一种实施方式，照明系统的手持照明设备的正视立体图；

图7B是根据本发明一种实施方式，照明系统的手持照明设备的分解视图；

图7C是根据本发明一种实施方式，照明系统的手持照明设备的横截面图；

图8A是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的正视立体图；

图8B是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的分解视图；

图8C是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的横截面图；

图8D是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的内部电源的分解视图；

图9A是根据本发明一种实施方式，照明系统的聚光照明设备的侧视立体图；

图9B是根据本发明一种实施方式，照明系统的聚光照明设备的分解视图；

图9C是根据本发明一种实施方式，照明系统的聚光照明设备的横截面图；

图10A是根据本发明一种实施方式，照明系统的储能系统的正视立体图；

图10B是根据本发明一种实施方式，照明系统的储能系统的分解视图；

图10C是根据本发明一种实施方式，照明系统的储能系统的横截面图；

图11A是根据本发明一种实施方式，处于太阳辐射采集位置的照明系统的太阳能电源的俯视立体图；

图11B是根据本发明一种实施方式，处于太阳辐射采集位置的照明系统的太阳能电源的分解视图；

图11C是根据本发明一种实施方式，处于卷起位置的照明系统的太阳能电源的正视立体图；

图12A是根据本发明一种实施方式，照明系统的电连接件的正视立体图；

图12B是根据本发明一种实施方式，照明系统的电连接件的分解视图；

图12C是根据本发明一种实施方式，照明系统的电连接件的横截面图；

图13是根据本发明一种实施方式，确定照明系统的设备或系统的电源的电化学成分的方法的流程图；

图14是示出根据本发明一种实施方式，针对具有不同电化学成分的电池单元的电势和内阻的电量状态的图表；

图15是示出根据本发明一种实施方式，确定照明系统的设备或系统的电源的电量状态的方法的流程图；

图16是示出根据本发明一种实施方式，确定照明系统的设备或系统的电源电化学成分和电源电量状态的方法的流程图；

图17是大致示出根据本发明一种实施方式，用于检测照明系统的设备或系统的电源的电化学成分的测试电路的电路图；

图18是示出根据本发明另一种实施方式，用于确定照明系统的设备或系统的电源的电化学成分的例程的流程图；

图19是大致示出根据本发明一种实施方式，用于检测多个电池单元的电化学成分的测试电路的电路图；

图20A和20B是示出根据本发明另一种实施方式，用于确定照明系统的设备或系统的电源的电化学成分的例程的流程图；和

图21是示出根据一种示例，在检测测试过程中，对于三种电池类型实现的电压变化的曲线图。

具体实施方式

在详细描述符合本发明的具体实施方式之前，应该明白，所述实施方式包括与照明系统及其操作方法有关的方法步骤和设备部件的组合。因此，所述设备部件和方法步骤在适当的情况下以附图中的传统符号所表示，仅示出了那些与理解本发明的实施方式有关的具体细节，以防所公开内容与本领域技术人员容易理解的具有文中所述内容的优势的细节相混淆。此外，描述内容和附图中的相同的附图标记指代相同元件。

在本文中，相关术语，诸如第一和第二、顶部和底部等，可以用来将一个实体或动作与另一个实体或动作相区别，而并不必然要求或采用所述实体或动作之间的任何实际的此类关系或顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何变体，意在涵盖非排他性地拥有，以便包括列举元件的工艺、方法、物品或装置不仅包括所述元件，而且还可以包括其他未明示列出的或所述过程、方法、物体品或装置所固有的元件。由“包括……”所引导的元件，在没有更多约束的情况下，并不排除在包括所述元件的过程、方法、物品或装置中存在额外的相同元件。

I.照明系统

参照图1至12，照明系统总体以附图标记10来表示。照明系统10包括：至少一个照明设备14；至少一个一般以12指代的电连接件；和一个或多个电源16、20、22、24、26、27。根据一种实施方式，所述至少一个照明设备包括一般以14A指代的手持照明设备；一般以14B指代的头戴式照明设备；和一般以14C指代的聚光照明设备。为了解释而非限制，本发明一般针对包括手持照明设备14A、头戴式照明设备14B以及聚光照明设备14C的至少一种照明设备来进行描述，但是，本领域技术人员应该理解，照明系统10可以包括照明设备14A、14B、14C和/或额外照明设备的组合。所述至少一个照明设备通常包括至少一个光源和一般以16指代的内部电源，所述内部电源提供第一电流以点亮所述至少一个光源，如文中更为详细地描述。但是，本领域技术人员应该理解，其他实施方式包括含有至少一个照明设备14A、14B、14C和/或内部电源16的设备。根据一种实施方式，照明系统10可以包括非照明设备，诸如但不限于气象电台、全球定位卫星(GPS)系统接收器、音频播放器、蜂窝电话等或者它们的组合。

根据一种实施方式，所述至少一个光源包括白泛光发光二极管(LED)18A、白聚光LED 18B和红泛光LED18C。通常，白泛光LED 18A和白聚光LED 18B发出具有两种不同光照图案的白光，其中白泛光LED 18A的光照图案较之白聚光LED 18B在更大的面积上散射发出的光线，正如以下更为详细地描述。本领域技术人员应该理解，白泛光LED 18A、白聚光LED 18B和红泛光LED 18C可以是任何期望的颜色，诸如但不限于，白色、红色、蓝色、可见光波谱中的光的适当颜色的光、红外、非可见光波谱中的光的适当颜色等，或者它们的组合。

根据一种实施方式，泛光光束图案照射出大致锥形的光束，所述光束具有圆形横截面，在大约100米(100m)的目标距离处的目标尺寸为直径大约两米(2m)，而聚光光束图案照射出具有圆形横截面的大致锥形光束，该光束在大约两米(2m)的目标距离处的目标尺寸为直径约小于1米(1m)。因此，泛光光束图案可以定义为相对于光源18A以12度(12°)或更大的半角发出的光线，而聚光光束图案可以定义为相对于光源18B以小于12度(12°)的半角发出的光线。根据一种实施方式，对于手持和头戴式照明设备14A、14B而言，聚光光源18B可以具有小于或等于大约5度(5°)的半角，而对于聚光照明设备14C而言，半角小于或等于大约2度(2°)。红泛光LED 18C可以具有与白泛光LED 18A类似的光照图案，只是发射红色光。根据一种实施方式，术语“光照图案”一般指代在目标距离处照射区域的尺寸和形状、发出光线的角度、光束范围内发射光的强度、光束的照明度(例如，入射在每单位面积表面上的总光通量)或者而它们的组合。光照图案的形状可以定义为包含80％到85％(80％-85％)的发射光的目标区域。

本领域技术人员应该理解，泛光和/或聚光光照图案可以形成或限定除圆形之外的其他形状，诸如但不限于椭圆形、正方形、矩形、三角形、对称形状、非对称形状等，或者它们的组合。本领域技术人员应该进一步理解，光源18A、18B、18C可以是光照图案不同的光源的其他组合，诸如但不限于，两个或更多个泛光光源、两个或更多个聚光光源，或者它们的组合。

为了解释而非限制，本发明一般参照包括白泛光LED 18A、白聚光LED18B和红泛光LED 18C的至少一个光源来描述。但是，本领域技术人员应该理解，照明系统10可以包括具有光源18A、18B、18C和/或额外光源的组合的照明设备14A、14B、14C。根据一种实施方式，光源18A、18B、18C连接到LED电路板19，以下将有更为详细的描述。

所述多个电源包括多个外部电源，其中所述多个外部电源包括适于通过至少一个电连接件12电连接到所述至少一个照明设备的至少第一和第二外部电源。通常，电连接件12将外部电源电连接到照明设备14A、14B、14C。作为解释而非限制，所述多个外部电源可以包括交流(AC)电源20，诸如120伏特壁装插座；直流(DC)电源22，诸如车载插座；一般以24表示的储能系统；太阳能电源26；太阳能储能系统27等，或者它们的组合。本领域技术人员应该理解，其他类型的外部电源可以配置成与照明设备14A、14B、14C连接。

为了解释而非限制，手持照明设备14A可以适配成由使用者单手握持，其中使用者的手环绕在纵向延伸的手持照明设备周围。因此，使用者手的拇指定位成促动至少一个开关SW1、SW2、SW3或SW4，所述开关改变由手持照明设备14A发出的光，正如文中更为详细地描述。头戴式照明设备14B可以适配成利用头带21安放在使用者的头上，其中使用者利用使用者手的一个或多个手指来促动至少一个开关SW1、SW2、SW3、SW4，以改变头戴式照明设备14B发出的光，正如文中更为详细地描述。因此，使用者一般通过移动其头部来定向头戴式照明设备14B发出的光。此外或者作为替代，聚光照明设备14C适配成由使用者的手握持，其中使用者的手环绕聚光照明设备14C的手柄部分17周围。通常，使用者的手定位在手柄部分17上，以便使用者手的食指可以促动开关SW1、SW2或SW3，而使用者手的中指可以用来促动开关SW4，开关SW4改变由聚光照明设备14C发出的光，正如文中更为详细地描述。一般来说，聚光照明设备14C利用光源18B发出的光来照亮物体的距离大于手持照明设备14A和头戴式照明设备14B发出的光来照亮物体的距离。

通常，照明设备14A、14B、14C包括内部电源16，并通过电连接件12电连接到外部电源20、22、24、26或27。照明设备14A、14B、14C可以根据照明系统10的使用者的指令而电连接到外部电源20、22、24、26或27，以便在照明设备14A、14B、14C电连接到外部电源20、22、24、26或27中的其中之一时，照明设备14A、14B、14C不消耗内部电源16的电力。因此，根据一种实施方式，如果使用者不希望消耗内部电源16的电力或者内部电源16的电量状态低于适当水平，则使用者可以将外部电源20、22、24、26或27中的一个电连接到照明设备14A、14B、14C，以便电连接的电源20、22、24、26或27向光源18A、18B、18C提供电流。此外，一个或多个外部电源可以是可再充电电源，可以通过照明系统10的其他外部电源或者照明系统10外部的其他电源进行充电。

根据一种实施方式，第一外部电源向至少一个照明设备提供第二电流，以点亮至少一个光源18A、18B、18C，而第二外部电源提供第三电流，以点亮至少一个光源18A、18B、18C，以便内部电源16和所述多个外部电源其中之一分别提供电流，以便在不同时刻点亮所述至少一个光源18A、18B、18C，正如文中更为详细地描述。第一、第二和第三电流以至少两种不同的电势提供。根据一种实施方式，AC电源20在电势从大约90伏特(90VAC)到240伏特(240VAC)的范围内、频率为50赫兹(50Hz)或60赫兹(60Hz)的AC源接收电流，并将电流以大约基本上12伏特的电势提供给照明设备14A、14B、14C，DC电源22在大约基本上为12伏特的电势下提供电流，储能系统24和太阳能储能系统27在大约基本上为3.6伏特的电势下提供电流，而太阳能电源26在大约基本上为8伏特的电势下提供电流。根据一种实施方式，内部电源16可以是配置为1.5伏特电源的电化学单元电池，诸如但不限于，碱性电池、镍金属氢化物(NiMH)电池等。可替换地，内部电源16可以是配置为3.6伏特到3.7伏特电源的电化学单元电池，诸如锂离子(Li-Ion)电池等。因此，可以向照明设备14A、14B、14C提供电势在大约1.5伏特(含)到12伏特(含)的范围内的电流，以便点亮光源18A、18B、18C。

根据一种实施方式，照明设备14A、14B、14C可以分别包括一般以28指代的第一电气路径；一般以30指代的第二电气路径，其中第一电气路径28和第二电气路径30两者都位于照明设备14A、14B、14C内部(图2B、3B和4B)。通常，内部电源16通过第一电气路径28向光源18A、18B、18C提供电流，而所述多个外部电源20、22、24、26、27经由电连接件12通过第二电气路径30向光源18A、18B、18C提供电流，以便第二电气路径30绕开第一电气路径28。根据替代实施方式，外部电源20、22、24、26、27在连接到照明设备14A、14B、14C时，经由电连接件12通过第二电气路径30提供电流，以点亮发光元件18A、18B、18C，并向内部电源16提供电流以对内部电源再充电。本领域技术人员应该理解，在这种实施方式中，内部电源16是可再充电电源(图1)。根据另一种实施方式，照明设备14A、14B、14C并不配置成电连接到外部电源20、22、24、26、27，因此，并不适配成连接到电连接件12。

照明设备14A、14B、14C通常包括内部电源16并配置成依次连接到外部电源20、22、24、26、27中的一个。在外部电源20、22、24、26或27中的一个被连接时，一般以34指代的电池电压监控器与内部电源16和外部电源20、22、24、26、27电气连通。电池电压监控器34确定内部电源16和外部电源20、22、24、26、27是否具有电势。根据一种实施方式，处理器或微处理器36向电池电压监控器34的晶体管Q10供电或使其通电，以便照明设备14A、14B、14C可以判断内部电源16或相连的外部电源20、22、24、26、或27是否具有电势。因此，电池电压监控器34启动开关，从而将一般以38指代的内部电池选择器或者一般以40指代的外部电池选择器中的一个导通。根据一种实施方式，内部电池选择器38由开关晶体管Q8导通，所述开关晶体管可以是背对背型的场效应晶体管(FET)，而外部电池选择器40由开关晶体管Q9导通，所述开关晶体管Q9可以是背对背型的FET。

参照图1至6，从电源16、20、22、24、26、27提供电流的方法在图6中一般以附图标记1000指代。根据一种实施方式，方法1000从步骤1002开始，并进展到步骤1004，在该步骤中至少一个开关SW1或SW4被促动。在步骤1006，确定电源16、20、22、24、26、27中的至少一个的电势。在判断步骤1008，确定外部电源20、22、24、26、27是否连接到照明设备14A、14B、14C。根据一种实施方式，在外部电源20、22、24、26、27充电(例如，储能系统24)时，外部电源20、22、24、26、27具有比内部电源16更高的电势，因此，通过在步骤1006确定电源16、20、22、24、26、27的电势，在存在多个所确定的电势时，则认为较高的电势是外部电源20、22、24、26、27。

如果在判断步骤1008确定不存在连接到照明设备14A、14B、14C的外部电源20、22、24、26或27，则方法1000进展到步骤1010，在该步骤中使内部电池选择器38导通。在步骤1012，从内部电源16通过第一电气路径28向光源18A、18B、18C提供电流，然后方法1000在步骤1014结束。但是，如果在判断步骤1008处确定外部电源20、22、24、26或27中的一个连接到照明设备14A、14B、14C，则方法1000进展到步骤1016，在该步骤中使外部电池选择器40导通。在步骤1018，从外部电源20、22、24、26或27通过第二电气路径30向光源18A、18B、18C提供电流，然后方法1000在步骤1014结束。本领域技术人员应该理解，如果外部电源20、22、24、26或27连接到照明设备14A、14B、14C，则在开关SW1或SW4促动而使光源18A、18B、18C导通之后，方法1000在步骤1002开始，并且直接进展到步骤1006，在该步骤中确定电源16、20、22、24、26、27的电势。

参照图1至5和7至11，照明设备14A、14B、14C可以包括稳压器42(图2B、3B和4B)。根据一种实施方式，稳压器42是3.3伏稳压器，其中稳压器42从内部电源16、外部电源20、22、24、26或27或它们的组合接收电流。通常，稳压器42确定内部电源16和外部电源20、22、24、26或27中的哪一个具有较高电势，并且使用所确定的这一个电源16、20、22、24、26、27为处理器36供电。但是，本领域技术人员应该理解，稳压器42可以包括硬件电路，执行一个或多个软件例程或者它们的组合以默认内部电源16或可能存在的外部电源20、22、24、26、27为处理器36供电。因此，稳压器42调节选定的电源16、20、22、24、26、27的电压，从而以调节过的电势向处理器36提供电力。

此外或者作为替代，照明设备14A、14B、14C可以包括转换器44、限压器46、至少一个LED驱动器、基准电压设备48、至少一个燃料计量驱动器、一般以50指代的温度监控设备或者它们的组合，正如文中更为详细地描述。基于从开关SW1、SW2、SW3、SW4、温度监控设备50等或者它们的组合接收到的输入，处理器36可以与存储设备通信，以执行一个或多个软件例程。根据一种实施方式，转换器44是升压降压转换器，具有来自输入DC电势的输出DC电势，并且限压器46将提供给光源18A、18B、18C的电流的电势限制到适当的电势。多个LED驱动器可以包括但不限于泛光LED驱动器52A、聚光LED驱动器52B和与相应光源18A、18B、18C对应的红色LED驱动器52C。根据一种实施方式，基准电压设备48向处理器36和温度监控设备50提供2.5伏特的基准电势。

根据一种实施方式，照明设备14A、14B、14C；AC电源20；DC电源22或者它们的组合，包括封装在一般以54指代的壳体中的部件。另外或者替代地，储能系统24、太阳能电源26、太阳能储能系统27或者它们的组合可以包括封闭在壳体54中的部件。根据一种实施方式，壳体54是两部分壳体，以使壳体54包括沿着壳体54的连接侧的至少一部分延伸的相应互锁齿56。根据一种实施方式，两部分壳体的第一部分上的互锁齿56与两部分壳体的第二部分上的相应互锁齿56互锁，以便在所述设备组装过程中将壳体56的相应部分对齐。互锁齿56还可以用来固紧壳体56的各部分。但是，本领域技术人员应该理解，另外的电连接设备，诸如机械连接设备(例如，螺纹紧固件)或粘结剂，也可以用于连接壳体54的各部分。此外，互锁齿56可以定形为，使施加到壳体54的一部分上的力沿着互锁齿56的连接点分布在两部分壳体54的另一部分上。

根据一种实施方式，手持照明设备14A具有内部电源16，所述内部电源包括串联连接的三(3)个AA尺寸的电池。通常，至少其中两个AA电池并排定位，以便三(3)个AA尺寸的电池并非全部端对端，并且电路板39定位在壳体54中的三(3)个AA尺寸电池周围。根据一种实施方式，头戴式照明设备14B的内部电源16并非与光源18A、18B、18C容纳在同一壳体中，而是可以直接电连接到光源18A、18B、18C，并且安装在头带21上，而同时壳体54封装光源18A、18B、18C。因此，头戴式照明设备14B的内部电源16不同于利用电连接件12连接到头戴式照明设备14B的外部电源20、22、24、26、27。此外，头戴式照明设备14B可以包括一个或多个其中封装有电池的内部电源16。通常，头戴式照明设备14B的内部电源16包括三(3)个AAA尺寸的电池，如图8D所示。通常，AAA尺寸的电池用于头戴式照明设备14B中，较之其他尺寸的电池(例如，AA尺寸的电池，C尺寸的电池等)的重量而言，减轻一般由使用者头部支撑的头戴式照明设备14B的重量。根据一种实施方式，聚光照明设备14C具有内部电源16，所述内部电源包括六(6)个AA尺寸的电池，每个电池提供大约1.5伏特，并且电气串联以提供大约9伏特(9V)的总电势。通常，六(6)个AA尺寸的电池放置在夹持设备23中并且插入聚光照明设备14C的壳体54的手柄17中，如图9B所示。但是，本领域技术人员应该理解，其他形状、尺寸和电势的电池也可以用作照明设备14A、14B、14C的内部电源16。

参照图1和11A至11C，太阳能电源26包括具有面板的膜片材料29，其中所述面板从太阳能源(诸如太阳)接收辐射太阳能。根据一种实施方式，膜片材料29包括一个(1)到五个(5)面板。膜片材料29经由所述面板接收或采集太阳能，以使太阳能转化为电流，并且电流通过电连接件12传输到照明设备14A、14B、14C或者储能系统24、27。根据一种实施方式，由太阳能电源26接收的太阳辐射转化为电势大约为8伏特(8V)的电流。此外，根据一种实施方式，膜片材料29可以是KONARKA^TM膜片材料，诸如复合光电材料，其中带有纳米颗粒的聚合物可以混合在一起，以制作单一的多波谱层(第四代)。根据其他实施方式，膜片材料29可以是单晶(第一代)材料、非晶态硅、多晶硅、微晶体、光电化学单元、聚合物太阳能单元、纳米晶体单元和染色敏化太阳能单元。此外，太阳能电源26可以包括保护性覆盖膜31，所述覆盖膜覆盖膜片材料29的顶部和底部。为了解释而非限制，保护性覆盖膜31可以是任何适当的保护性覆盖膜(诸如层压材料)，其允许太阳辐射基本上穿过所述保护性覆盖膜31并被膜片材料29接收。

根据一种实施方式，膜片材料29和保护性覆盖膜31是可以围绕心轴33滚卷或缠绕的挠性材料。心轴33可以具有中空中部，以便电连接件12或其他部件可以存储在心轴33中。根据一种实施方式，在膜片材料29和保护性覆盖膜31围绕心轴33滚卷或者处于卷起位置时，带材35可以用来将膜片材料29和保护性覆盖膜31固紧到所述心轴。此外，在膜片材料29和保护性覆盖膜没有围绕心轴33滚卷或者处于太阳辐射采集位置时，带材35可以用于将太阳能电源26附接到物品，诸如但不限于背包等。此外或者作为替代，端盖37可以用于进一步固紧在围绕心轴33滚卷时的膜片材料29和保护性覆盖膜31，并提供通往心轴33中空内部的通道。

根据替代实施方式，膜片材料29可以是可折叠材料，以便膜片材料29可以自身折叠，以便存放，诸如在太阳能电源26处于非太阳辐射采集位置时。此外，膜片材料29在处于折叠位置时，可以存放在心轴33、其他适当存储容器之类中。此外，保护性覆盖膜31可以为可折叠材料，以便处于非太阳辐射采集位置时，膜片材料29和保护性覆盖膜31可以折叠。在膜片材料29处于太阳辐射采集位置时，膜片材料29和保护性覆盖膜31也可以展开。

参照图1至5和7至12，根据一种实施方式，电连接件12包括连接到多条电导线43的多个管脚41(图12)，所述管脚通过电连接件12纵向延伸。通常，多个管脚41定位成使得管脚41匹配接合，从而与连接到电连接件12上的设备14A、14B、14C、20、22、24、26、27的电气部件形成电连接。因此，电导线43以及管脚41可以在照明设备14A、14B、14其中之一和外部电源20、22、24、26或27其中之一之间，以及处于不同电势的所述外部电源(即，AC电源20到储能系统24)之间，传送或传输电流。根据一种实施方式，电连接件12从电源20、22、24、26、27向照明设备14A、14B、14C传递信息信号，以便照明设备14A、14B、14C可以确认电连接件12正在将适当的外部电源连接到相连的照明设备14A、14B、14C。

根据一种实施方式，连接件41包括具有第一直径的外套管45和具有第二直径的内套管47，其中第二直径小于第一直径。根据一种实施方式，连接件41可以进一步包括包围所述多个管脚41和所述电导线43的至少一部分的保持件49。保持件41与电连接件12的其他部件(诸如外套管45和内套管47)相结合，形成不透水的密封件，以便在管脚41和相连设备14A、14B、14C、20、22、24、26、27的电气部件之间形成防水连接部。

此外或者作为替代，连接件41包括四分之一圆周的套管51，所述套管51限定至少一个凹槽53，所述凹槽围绕所述四分之一圆周套管51以一定的角度至少局部圆周延伸。根据一种实施方式，电连接件12包括位于四分之一周套管51的非连接端的挠性套管55，所述挠性套管连接到保护性套管59。通常，保护性套管59沿着电连接件12的长度纵向延伸，以保护导线43，并且挠性套管55允许电连接件12的端部具有挠性，以便管脚41可以相对于设备14A、14B、14C、20、22、24、26或27的接收部分正确定位。

根据一种实施方式，聚光照明设备14C还可以包括开关保护件32。此外或作为替代，所述设备14A、14B、14C、20、22、24、26、27可以包括尾盖组件88。尾盖组件88包括铰链机构90，其中至少一个盖子可操作地连接到所述铰链机构90，以便所述至少一个盖子围绕所述铰链机构90枢转。根据一种实施方式，连接件92附接或集成到盖子94上，其中连接件92是与电连接件12对应的凸起部分。根据一种实施方式，连接件92可以包括凸缘，所述凸缘定位成在连接件92正在连接到电连接件12或从其脱开时，滑动接合电连接件12的凹槽53。当盖子94处于完全闭合位置时，连接件92电连接到光源18A、18B、18C，以便在外部电源20、22、24、26或27中的一个通过连接到连接件92的电连接件12而连接到其中一个照明设备14A、14B或14C时，外部电源20、22、24、26、27将电流传递到光源18A、18B、18C。当盖子94处于打开位置时，连接件92并不电连接到光源18A、18B、18C，并且内部电源16可以插入照明设备14A、14B、14C或从中取出。

根据替代实施方式，尾盖组件88包括第二盖子96，当处于完全闭合位置时，所述第二盖子96覆盖连接件92。通常，第二盖子96可操作地连接到铰链机构90，以便第二盖子围绕所述铰链机构90与盖子94一起枢转。在第二盖子96处于完全闭合位置时，电连接件12无法连接到连接件92，而当第二盖子96处于打开位置时，电连接件12可以连接到连接件92。因此，在连接件92不连接到电连接件12时，连接件92不必暴露于照明设备14A、14B、14C的操作环境。此外，尾盖组件88可以包括紧固机构98，用于在盖子94、96处于完全闭合位置时，固紧盖子94、96。

根据一种实施方式，储能系统24和太阳能储能系统27包括多个电池单元，所述电池单元至少包括第一电池单元78和第二电池单元80。文中描述的示例实施方式参照第一和第二电池单元78、80进行一般性讨论，但是，本领域技术人员应该理解，在储能系统24或太阳能储能系统27中可以使用任意适当数量的电池单元，诸如但不限于，三(3)个或四(4)个电池单元用在储能系统24或太阳能储能系统27中。根据一种实施方式，电源20、22、26、27向储能系统24提供电势大约为8伏特(8V)到12伏特(12V)的电流。

II.电化学检测

参照图1至5和13至21，根据一种实施方式，内部电源16和外部电源(诸如AC电源20、DC电源22、储能系统24、太阳能电源26和太阳能储能系统27)，可以具有广泛的电化学成分，其中可以确定所述电化学成分从而控制控制照明设备14A、14B、14C的一个或多个特征。通常，照明设备14A、14B、14C具有与电源电气连通的负载，诸如与内部电源16、AC电源20、DC电源22、储能系统24、太阳能电源26和太阳能储能系统27其中之一电气连通的白泛光LED 18A、白聚光LED 18B和红泛光LED 18C。根据一种实施方式，电化学成分设备，诸如处理器36，则可以确定特定电源(诸如内部电源16、储能器24、太阳能储能系统27)的电化学成分。根据一种实施方式，所述电化学成分设备可以是独立单元或与另一个单元、设备、系统结合，所述另一单元、设备或系统诸如但不限于照明设备14A、14B、14C；电池再充电设备；蜂窝电话；个人数字助理(PDA)；多媒体播放器等等。

照明设备14A、14B、14C可以由多种不同类型的电化学单元电池其中之一供电。例如，根据一种实施方式，可以采用单一AA尺寸的碱性电化学单元电池，所述碱性电化学单元电池具有包括碱性电解质和以锌和二氧化锰(Zn/MnO₂)作为活性电化学材料制成的电极的电化学组成。根据另一种实施方式，锂AA尺寸LiFeS₂电化学单元可以用作电源。根据进一步的实施方式，镍金属氢化物(NiMH)电化学单元、锂电化学单元、锂离子电化学单元和铅酸电化学单元可以用作电源。采用不同化学成分的不同类型的电池单元提供不同的电力能力。本领域技术人员应该理解，可以确定额外或替代的电源的电化学成分。

在照明设备14A、14B、14C针对负载的至少一种操作条件下，处理器36可以通过执行一个或多个软件例程和/或接收数据来确定电源16、24、27的电势，从而确定电源16、24、27的电化学成分。处理器36可以确定由电源16、24、27提供给负载的电流，并基于在所述操作条件下所确定的电势以及所确定的电流来检测电源16、24、27的电化学成分。

根据一种实施方式，处理器36在已知负载条件下确定开路电压(V_oc)和闭路电压(V_cc)。所述开路电压(V_oc)和所述闭路电压(V_cc)可以相减并除以提供给负载的所确定的电流，从而确定电源16、24、27的内阻(R_internal)。基于电源16、24、27的内阻(R_internal)，则可以确定电源16、24、27的电化学成分。因此电源16、24、27的内阻(R_internal)可以表示为以下方程：

\frac{(V_{oc} - V_{cc})}{I} = R_{internal}

根据另一种实施方式，处理器36基于开路电压、闭路电压以及已知负载阻抗R_LOAD，确定电源16、24、27的内阻(R_internal)，表述为以下方程：

R_{internal} = \frac{(V_{oc} - V_{cc}) \times R_{LOAD}}{V_{cc}}

在该实施方式中，不需要由处理器36来确定电流。相反，通过开路电压(V_oc)和闭路电压(V_cc)之差乘以已知负载阻抗(R_LOAD)然后除以闭路电压(V_cc)来确定电源16、24、27的内阻。应该理解，以上确定内阻的方法一般适用于确定单个单元电池的内阻。但是，应该理解，也可以确定多个单元(诸如两个电池单元)的内阻。应该理解，根据其他实施方式，也可以采用其他适当确定内阻的方法。

处理器36然后可以使用所述内阻(R_internal)、电压幅值(例如，开路电源(V_oc)和闭路电压(V_cc))、温度数据(例如从温度监控设备50接收的数据)、存储的分级校正数据、不同电化学成分的已知内阻(R_internal)值的参照表或者它们的组合，来确定电源16、24、27的电化学成分。通常，所述参照表数据存储在存储设备中。此外，所确定的开路电压(V_oc)可以用作与处理器36的内阻(R_internal)的交叉参照，以确定电源16、24、27的电化学成分。然后，处理器36可以基于所确定的电源16、24、27的电化学成分来控制照明设备14A、14B、14C的一个或多个操作参数。

作为解释而非限制，所确定的电源16、24、27的电化学成分可以用来确定电源16、24、27的电量状态，正如文中将要详细描述。此外或者作为替代，所确定的电源16、24、27的电化学成分可以用来结合处理器36从温度监控设备50接收到的温度数据来改变提供给光源18A、18B、18C的电流。因此，由光源18A、18B、18C发出的热量可以由温度监控设备50来监控，并且可以根据照明设备14A、14B、14C针对内部电源16的电化学成分而期望的操作温度来控制提供给光源18A、18B、18C的电流。

根据一种实施方式，处理器36以预定时间间隔来确定电源16、24、27的电化学成分，诸如但不限于每隔5分钟(5min)检测电化学成分。通过以预定时间间隔检测电源16、24、27的电化学成分，较之持续确定电源16、24、27的电化学成分而言，限制了处理器36的功耗以及处理器36确定电化学成分的负担。此外，通过以预定时间间隔确定电源16、24、27的电化学成分，处理器36可以确认或纠正先前的电化学成分确定结果和/或确定新近连接的电源16、24、27的电化学成分。

根据一种实施方式，确定电源16、24、27电化学成分的方法一般在图13中以附图标记1160指代。方法1160从步骤1162开始，并进展到步骤1164，在该步骤中确定开路电压。在步骤1166，确定闭路电压。通常，可以相对于已知负载来确定闭路电压。在步骤1167，确定操作电流。根据一种实施方式，可以通过测量操作电流来确定确定操作电流。方法1160然后进展到步骤1168，在该步骤中基于开路电压、闭路电压和操作电流确定电源内阻(R_internal)。在步骤1170中，基于所述内阻(R_internal)和开路电压来确定电源(例如，电源16、24、27)的电化学成分，然后方法1160在步骤1172处结束。

如图14所示，电源的放电深度百分比、电势和内阻(R_internal)基于电源的电化学成分而存在区别。通常，电源电势基于放电深度百分比而以一种变化速率改变，而电源内阻(R_internal)基于放电百分比以第二变化速率改变。因此，通过在确定电源电化学成分时比较电势和内阻(R_internal)，则可以确定放电深度百分比。

参照图17，图中示出了根据一种实施方式，用来检测电源16、24、27的化学成分的电化学成分测试电路490。作为解释而非限制，图17所示的电源或单元是内部电源16。应该理解，测试电路490可以构造在照明设备14A、14B、14C中，并且可以作为控制电路的一部分包含在内。作为替代方案，测试电路490可以是单独的电路。根据一种实施方式，测试电路490可以采用适配成电连接到电源16、24、27的硬件电路以及由5伏特(+5V)电压源供电的处理器36。应该理解，升压电路可以用来将电源16、24、27的电压提升到5伏特(5V)从而为处理器36供电。还应该理解，测试电路490可以包括单独的处理器。测试电路包括可以经由开关连接的已知负载阻抗R_LOAD，所述开关示出为场效应晶体管(FET)Q，与电源16、24、27并联。根据一种实施方式，负载阻抗R_LOAD具有已知值2.2欧姆。与负载阻抗R_LOAD串联的是用来将负载阻抗R_LOAD切入或切出带有电源16、24、27的闭合电路的晶体管Q。开关Q可以实施为由处理器36的输出所控制的FET晶体管。晶体管Q可以由处理器36控制，经过电源16、24、27施加负载阻抗R_LOAD，以允许测量闭路电压和电流，并且可以打开以允许测量电源16、24、27的开路电压。可以利用耦接到处理器36的RC电路从电源16、24、27的正极(+)端子进行电压测量。

应该理解，根据一种实施方式，根据例述测试电路490，可以通过按压而促动开关SW以启动化学成分测试。但是，应该理解测试电路490可以由处理器36基于时间间隔或者其他触发事件而自动实施，所述触发事件例如为激活一个或多个光源或改变(更换)一个或多个电池。此外，图中示出了3个LED连接到处理器36。这三个LED可以包括照明设备的光源，或者可以包括可以用于指示电源16、24、27电化学成分的确定类型的另外的发光指示器。例如，第一LED可以用于指示检测到锂电池单元，第二LED可以用于指示检测到镍金属氢化物电池单元，而第三LED可以用于指示检测到碱性电池单元。

参照图18，根据另一种实施方式，确定电源16、24、27电化学成分的方法一般以附图标记500指代。方法500在步骤502开始，并进展到步骤504，向电源16、24、27施加负载阻抗R_LOAD并持续测试时间周期。在一种示例实施方式中，负载阻抗R_LOAD大约为2.2欧姆，并且测试时间周期大约为100毫秒。在化学组成检测测试期间，方法500在步骤506中确定开路电压V_oc，在步骤508中确定闭路电压V_cc。在不向电源16、24、27施加负载以便电池电路处于开路状态且没有电流流入流出电源16、24、27的情况下确定开路电压V_oc，而在已知负载阻抗R_LOAD经过电源16、24、27端子施加以便电流流过负载阻抗R_LOAD时确定闭路电压V_cc。然后方法500进展到步骤510，在该步骤中，基于开路电压V_oc和闭路电压V_cc确定电源16、24、27的内阻(R_internal)。根据一种实施方式，也可以利用电流来确定电源16、24、27的内阻。根据所述公开的实施方式，内阻值确定为十进制(decimal)等效值，这要根据实际阻抗的倍增因子(诸如1/1000)来确定。应该理解，根据另一种实施方式，所述内阻可以确定为实际欧姆值。

电池化学检测方法500然后进展到判断步骤512，以比较开路电压V_oc与电压阈值。根据一种实施方式，所述电压阈值可以大约为1.65伏特。如果开路电压V_oc大于1.65伏特的电压阈值，则方法500在步骤514中确定电源16、24、27为锂电池。

如果开路电压V_oc不大于所述电压阈值(例如，1.65伏特)，则方法500进展到判断步骤518以确定所述内阻是否小于第一低值。根据一种实施方式，所述第一低值为89。如果所述内阻值小于所述第一低值(例如，89)，则方法500在步骤520中确定电池单元是镍金属氢化物(NiMH)。

如果所述内阻值R_INTERNAL大于或等于第一低值89，则方法500进展到判断步骤524，以确定所述内阻值R_INTERNAL是否处于第一低值(例如，89)和第二高值之间。根据一种实施方式，所述第二高值为150。如果所述内阻值介于第一低值(例如，89)和第二高值(例如，150)之间，则方法500在步骤526中确定电源16、24、27为锂单元。应该理解，当锂电池单元已经部分放电时，不同于完全充满的锂电池单元，可以确定电源16、24、27为电压小于或等于所述电压阈值(例如，1.65伏特)且内阻值介于第一低值(例如，89)和第二高值(例如，150)之间的锂电池单元。另外或者作为替代，如果单元电压高于大约4伏特(4V)，则可以确定单元具有锂离子电化学成分，而如果单元电压高于大约2伏特(2V)，则可以确定单元具有铅酸电化学成分。

如果在判断步骤524中，内阻值R_INTERNAL大于或等于第二高值(例如，150)，则方法500进展到步骤528，以确定电源16、24、27为碱性电池单元。应该理解，方法500可以以选定的间隔或者基于任意数量的触发事件(诸如更换电池、促动光源和其他事件)而重复。

应该进一步理解，根据进一步的实施方式，可以确定用在照明设备10中的多个单元(例如，电源16、24、27包括多个单元)的内阻值和化学成分。多个单元的至少一部分可以具有相同的电化学成分、不同的电化学成分或者它们的组合。在一种实施方式中，可以测试串联连接的多个电池单元，来确定每个电池单元的内阻R_INTERNAL和每个电池单元的电化学成分，如图19中的电路550所示。在这种实施方式中，多个电池单元，标记为BAT1至BATn，图示为串联连接，以便一个电池的正极端子电接触相邻连接的电池的负极端子。每个电池单元产生电势，并且在串联连接形式中，电势加在一起。图中示出化学组成检测电路550包括具有多个用来感知电压V₁至V_n的电压感知线路的处理器36，所述电压感知线路分别测量所述多个电池BAT1至BATn中每一个的正极端子的电势。所感知的BAT1的电压是电压V₁，所感知的BAT2的电压是电压V₂和V₁之间的差值，等等。作为解释而非限制，BAT1至BATn在图19中示出为内部电源16。

电池化学组成检测电路550包括3个开关，图中示为FET晶体管Q₁至Q_n，每个开关具有从处理器36接收控制信号的控制线路。晶体管Q₁响应于来自处理器36的控制信号，将已知负载阻抗R_LOAD切入与第一电池BAT1相连的闭合电路。晶体管Q₂将负载阻抗R_LOAD切入与电池BAT1和BAT2相连的闭合电路。晶体管Q_n将负载阻抗R_LOAD切入，与电池BAT1至BATn相连。

在晶体管Q₁闭合时，负载阻抗R_LOAD经过第一电池BAT1施加，以便电流流过第一电池BAT1和负载阻抗R_LOAD。在测试过程中，在负载阻抗R_LOAD未经过电池BAT1施加时，测量电势V₁的开路电压，而在负载阻抗R_LOAD经过电池BAT1施加时，测量闭路电压V_cc。在晶体管Q₂闭合时，在测试过程中测量电势V₁和V₂的开路电压和闭路电压。类似地，在晶体管Q_n闭合时，在测试过程中测量电势V₁至V_n的开路电压和闭路电压。

应该理解，第一电池BAT1的开路电压通过感知电压V₁来确定，而第二电池BAT2的开路电压由电压V₂减去电压V₁来确定，而开路电压BATn的开路电压由电压V_n减去电压V_n-1来确定。闭路电压也类似确定。每个电池的内阻可以根据以下方程来确定：

R_{INTERNAL} = \frac{V_{oc 1} - V_{cc 1}}{V_{cc 1}} \cdot R_{LOAD};

和

R_{INTERNAL 1} + R_{INTERNAL 2} = \frac{V_{oc 2 + 1} - V_{cc 2 + 1}}{V_{cc 2 + 1}} \cdot R_{LOAD} .

V_oc1表示电池BAT1的开路电压，而V_cc1表示电池BAT1的闭路电压。V_oc2表示电池BAT2的开路电压，而V_cc2表示电池BAT2的闭路电压。内阻R_INTERNAL1是第一电池BAT1的内阻。内阻R_INTERNAL2是第二电池BAT2的内阻。应该理解，直到BATn的其他电池的内阻可以类似确定。

应该进一步理解，电池化学组成检测电路550可以检测不同类型的电池，诸如在各种组合中所用的碱性电池单元、镍金属氢化物电池单元和锂电池单元。虽然已经例述了用于检测串联连接的多个电池单元化学组成的一种示例电池化学组成检测电路550，但是应该理解，电路550也可以采用其他配置来检测电池的其他布置，诸如由各种电池单元数目和组合并联连接和/或串联连接的多个电池。

参照图20A、20B和21，根据另一种实施方式，用于确定电源16、24、27电化学成分的方法在图20A和20B中一般以附图标记600示出。在该实施方式中，方法600确定接受测试的电源16、24、27返回其电压的预定百分比所需的恢复时间周期，并基于所确定的恢复时间进一步确定电源16、24、27的电化学成分。还应该理解，方法600作为所确定的恢复时间以及一个或多个内阻、开路电压(V_oc)和闭路电压(V_cc)的函数来确定电源16、24、27的电化学成分。

特别参照图21，图中示出了具有不同电化学成分的3个不同电池(例如，具有不同电化学成分的电源16、24、27、具有不同电化学成分的电源16、24、27内的电池单元，或者它们的组合)的输出电压在测试过程中检测电池化学性质。包含在测试中的是具有如线650所示电压的锂电池单元、具有如线652所示电压的碱性电池单元和具有如线654所示电压的镍金属氢化物电池单元。每个电池承受大约0.1欧姆的负载阻抗R_LOAD，持续大约11毫秒的时间周期。在施加负载之前，每个电池单元具有基本上恒定的电压，而在施加负载阻抗的过程中，输出电压如图所示在从0.000到0.011秒的时间周期内，显著下降。在0.011秒的时间周期处，不再施加负载阻抗并且每个电池单元的电压在一定的时间周期恢复。每个电池单元恢复到施加负载前电压的98.5％的百分比阈值所需的时间周期在文中称为恢复时间。应该理解，根据化学组成检测测试过程的当前实施方式，在图中所示例子中，在小于1毫秒的时间内恢复到预加载电压的98.5％的电池单元确定为镍金属氢化物电池，而锂电池单元和碱性电池单元需要更长的恢复时间。

返回图20A和20B，方法600在步骤602处开始，并且进展到步骤604，向电池单元施加已知负载阻抗R_LOAD，持续测试周期。根据一种示例，已知负载阻抗R_LOAD可以是大约0.1欧姆，并且测试周期可以是大约11毫秒。应该理解，测试周期可以包括其他时间周期，并且所述负载阻抗R_LOAD可以是其他值。在化学组成检测测试过程中，方法600在步骤606中确定开路电压V_oc，而在步骤608中确定闭路电压V_cc。在不向电池单元施加负载阻抗以便电池电路处于开路并且没有电流流入流出电池单元的情况下确定开路电压V_oc，而在已知负载阻抗R_LOAD经过电池单元端子施加以便电流流过负载阻抗R_LOAD时，确定闭路电压-V_cc。然后所述方法600进展到步骤610，在该步骤中，基于开路电压V_oc和闭路电压V_cc确定电池单元的内阻R_INTERNAL。根据一种实施方式，内阻R_INTERNAL可以作为开路电压V_oc与闭路电压V_cc之差乘以阻抗负载R_LOAD再乘以倍增因子1000然后除以闭路电压V_cc来确定，如以下方程所示：

R_{INTERNAL} = \frac{((V_{oc} - V_{cc}) \times R_{LOAD}) \times 1000}{V_{cc}}

内阻值R_INTERNAL可以基于倍增因子(诸如1000)确定为十进制等效值，或者可以包括阻抗的实际欧姆值。

然后例程600进展到步骤612，以确定电池到达施加负载前输出电压的一定百分比的恢复时间。根据一种实施方式，在确定恢复时间时，电池到达施加负载前的输出电压的98.5％。从不再向电池施加负载阻抗R_LOAD的时刻到电池电压升高到施加负载前的电压的大约98.5％为止，监控恢复时间。虽然根据当前实施方式，公开了以98.5％为基准的恢复时间，但是应该理解，恢复时间可以建立在其他百分比值或电压电平的基础上。

电池化学组成检测方法600然后进展到判断步骤614，以比较开路电压V_oc与第一电压阈值。根据一种实施方式，第一电压阈值大约为1.65伏特。如果开路电压V_oc大于该电压阈值(例如，1.65伏特)，则方法600在步骤616中确定电池单元是锂单元。然后方法600在步骤638结束。

如果开路电压V_oc不大于第一电压阈值(例如，1.65伏特)，则方法600进展到判断步骤620，以确定所确定的恢复时间是否小于时间周期。根据一种实施方式，所述时间周期是1毫秒。如果确定恢复时间小于所述时间周期(例如，1毫秒)，则方法600进展到在步骤622中确定电池单元是镍金属氢化物(NiMH)单元。由于已经在步骤614检测到了任何新的锂单元，所以步骤620能够基于恢复时间检测镍金属氢化物电池单元。

如果恢复时间小于所述时间周期(例如，1毫秒)，则方法600进展到判断步骤626以确定闭路电压V_cc是否小于第二电压阈值。根据一种实施方式，第二电压阈值为0.9伏特。如果闭路电压V_cc小于第二电压阈值(例如，0.9伏特)，则方法600在步骤628中确定电池单元是碱性电池单元。然后，方法600在步骤638结束。因此，低于第二电压阈值(例如，0.9伏特)的低闭路电压用于确定存在碱性电池单元。

如果闭路电压不小于第二电压阈值(例如，0.9伏特)，则方法600运行到步骤632，以确定开路电压V_oc是否大于第三电压阈值。根据一种实施方式，第三电压阈值为1.60伏特。如果开路电压大于第三电压阈值(例如，1.60伏特)，则方法600进展到步骤628，以确定单元是碱性电池单元。因此，在方法600的步骤632中，大于第三电压阈值(例如，1.60伏特)的开路电压V_oc表示新的高容量碱性电池单元。

如果开路电压V_oc不小于第二电压阈值(例如，0.9伏特)且不大于第三电压阈值(例如，1.60伏特)，则方法600进展到判断步骤634，以确定内阻R_INTERNAL值是否小于一定的值。根据一种实施方式，该值为50。如果内阻值小于所述值(例如，50)，则方法600在步骤622中确定电池单元是镍金属氢化物电池单元。因此，内阻值可以用来确定存在镍金属氢化物电池单元。

如果内阻值不小于所述值(例如，50)，则方法600进展到判断步骤636，以确定开路电压V_oc是否大于第四电压阈值。根据一种实施方式，第四电压阈值为1.5伏特。如果开路电压V_oc大于第四电压阈值(例如，1.5伏特)，则方法600进展到步骤616，以确定所述单元是锂电池单元，并在步骤618中向光源提供第一较高电力。否则，如果开路电压V_oc不大于第四电压阈值(例如，1.5伏特)，则方法600进展到步骤628，以确定所述单元是碱性电池单元。因此，步骤636能基于开路电压V_oc区分锂电池单元和碱性电池单元。

虽然化学组成检测和控制方法600基于内阻、恢复时间、开路电压和闭路电压而有利地确定电池单元的化学成分，但是应该理解，方法600可以看作是这些特征的一项或多项或者任意组合，以确定电池单元化学成分。应该进一步理解，方法600可以基于所确定的化学成分而控制任意数量的设备，包括照明设备、相机、蜂窝电话和其他电力驱动的设备。此外，应该理解，独立的电池化学组成检测设备可以用于确定电池单元的化学性质，所述设备然后可以用于提供电池单元类型的指示和/或控制电子设备的操作。

此外或者作为替代，储能系统24和太阳能储能系统27可以包括确定电池单元78、80电化学成分的控制器或微处理器82。通常，控制器82实施为基本上与处理器36相同的一个或多个软件例程和/或接受类似的数据，如上所述。因此，储能系统24和太阳能储能系统27可以确定位于系统24、27内部的电源的电化学成分，并且可以相应控制系统的其他操作特性。

III.燃料计量

参照图1至5、7至11和13至21，照明设备14A、14B、14C可以具有燃料计量设备84，所述燃料计量设备指示当前向光源(诸如白泛光LED 18A、白聚光LED 18B和红泛光LED 18C)提供电流的电源16、20、22、24、26、27的电量状态。根据一种实施方式，燃料计量设备84与电化学成分装置相结合地工作，例如由照明设备14A、14B、14C的处理器36和/或储能系统24、27的控制器82进行的确定，以便燃料计量设备84在确定电源16、20、22、24、26、27的电量状态之前，首先获得由处理器36、82确定的电源16、20、22、24、26、27的电化学成分。根据一种实施方式，燃料计量设备84确定并指示由处理器36确定其电化学成分的电源16、24、27的电量状态。此外或者替代地，根据一种实施方式，燃料计量设备84包括处理器。根据替代实施方式，所述燃料计量设备和所述电化学成分设备至少其中之一不被包含在照明设备14A、14B、14C中，以便所述燃料计量设备和所述电化学检测设备为个别的单独设备，并与充电设备、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、多媒体设备等等一起使用。

参照图14，燃料计量设备84基于电源内阻和闭路电压(V_cc)确定电源的电量状态。因此，在处理器36、82获得电源内阻和闭路电压(V_cc)时，处理器36、82可以利用如图14中的曲线图所示的参照表，根据电源16、24、27的示例电化学成分的不同特性，来确定电源16、24、27的电量状态或百分比放电深度。燃料计量设备84然后可以提供电量状态，例如，作为数据信号。

燃料计量设备84还包括电量状态指示器。在一种示例中，所述指示器是将剩余电量显示为百分比的图形显示器。在另一种示例中，所述指示器将剩余电量显示为，被监控电源16、24、27能继续提供足量电力以点亮光源18A、18B、18C的估算剩余时间。根据一种实施方式，燃料计量设备84包括一个或多个燃料计量LED 86。因此，在使用多个LED 86时，LED 86可以具有一种或多种颜色，以指示电源16、24、27的不同的电量状态。根据一种实施方式，绿色LED可以用来指示电源16、24、27处于电量充足状态，而红色LED可以用来指示电源16、24、27处于电量不足状态。替代地，在采用单一LED 86时，可以使用多色LED来指示电源16、24、27的不同电量状态。此外，每个LED 86可以与LED驱动器电气连通。根据一种实施方式，绿色LED可以连接到一般以87A指代的第一燃料计量LED驱动器，而红色LED可以连接到一般以87B指代的第二燃料计量LED驱动器。但是，本领域技术人员应该理解，任何适当数量的LED和燃料计量LED驱动器可以用于燃料计量设备84中。

此外或者作为替代，在照明设备14A、14B、14C正在由AC电源20、DC电源22或者太阳能电源26其中之一供电时，燃料计量设备84不会点亮燃料计量LED 86，因为此类电源20、22、24可以较之内部电源16、储能设备24和太阳能储能设备27提供更多的电力。此外，由于内部电源16、储能设备24、太阳能储能设备27可以包括具有不同电化学成分的电池单元，所以可以确定内部电源16、储能系统24和太阳能储能系统27的电化学成分，并且燃料计量设备84指示电源16、24、27的电量状态。

根据一种实施方式，燃料计量设备84不会持续点亮燃料计量LED 86，因此而是以预定的时间间隔点亮燃料计量LED 86。在这一实施方式中，燃料计量设备84可以以与处理器36确定电源16、27、247电化学成分的预定时间间隔基本上相同的预定时间间隔来指示电源16、24、27的电量状态。根据替代实施方式，燃料计量设备84可以持续点亮燃料计量指示器，例如但不限于LED 86。作为替代，燃料计量设备84可以包括燃料计量开关或按键，所述开关或按键被使用者压下或促动，以启动燃料计量设备并点亮燃料计量LED 86。根据该实施方式，在燃料计量按键被压下时，处理器36、82可以确定电源16、24、27的电化学成分。根据一种实施方式，燃料计量开关是第一、第二、第三或第四开关SW1、SW2、SW3或SW4其中之一，这些开关可以是多功能开关。根据替代实施方式，燃料计量开关是设备14A、14B、14C、26、27或照明系统20其中一个或其中多个上的另外的开关。

根据一种实施方式，确定负载或电源16、24、27电量状态的方法在图15中一般以附图标记1180指代。方法1180从步骤1182开始，并进展到步骤1184，在该步骤中，确定闭路电压(V_ccv)。在步骤1186中，确定电源16、24、27的内阻(R_Internal)。然后，方法1180进展到步骤1188，在该步骤中，基于闭路电压(V_ccv)和内阻(R_Internal)确定电源16、24、27的电量状态。然后方法1180在步骤1190结束。

根据一种实施方式，确定电源16、24、27电化学成分并确定电源16、24、27电量状态的方法在图16中一般以附图标记1230指代。方法1230从步骤1232开始，并进展到步骤1164，在该步骤中，确定开路电压(V_ocv)。在步骤1166中，确定闭路电压(V_ccv)。在步骤1168中，基于开路电压(V_ocv)和闭路电压(V_ccv)以及操作电流确定电源16、24、27的内阻(R_internal)。在步骤1170中，基于内阻(R_Internal)、开路电压(V_ocv)和闭路电压(V_ccv)确定电源16、24、27的电化学成分。然后所述方法130进展到步骤1188。在步骤1188中，基于闭路电压(V_ccv)和内阻(R_Internal)确定电源16、24、27的电量状态，然后方法130在步骤1234结束。

此外或作为替代，照明设备14A、14B、14C可以包括封锁功能，这种功能防止光源18A、18B、18C在不期望的时刻被点亮，诸如使用者错误地促动了开关SW1、SW2、SW3或SW4中的一个或多个而点亮照明设备18A、18B、18C中的一个或多个。根据一种实施方式，可以通过以预定的组合按压开关SW1、SW2、SW3或SW4中的一个或多个并持续预定的时间周期，或者类似情形，或者它们的组合来启动封锁功能。根据一种实施方式，燃料计量LED 86可以用于指示何时启动或解除封锁功能。为了解释而非限制，如果燃料计量LED 86是发出绿色、黄色和红色的三色LED，则在封锁功能被启动时，燃料计量LED 86可以以绿-黄-红的顺序点亮。而且，在解除封锁功能时，可以以红-黄-绿的顺序点亮燃料计量LED 86。

根据一种实施方式，当照明设备14A、14B、14C不为使用者所实体持有时，燃料计量LED 86还可以用作指示照明设备14A、14B、14C位置的指示器。作为解释而非限制，使用者可以启动照明设备14A、14B、14C上的指示设置，诸如但不限于在内部电源16插入壳体54时。因此，使用者可以选择让指示器在启动封锁功能时、或者在解除封锁功能时、或者在这两者情况下启动。通常，在启动指示功能时，在光源18A、18B、18C不被点亮时，燃料计量LED 86以预定间隔点亮，因此，使用者可以通过观察以预定间隔闪烁的燃料计量LED 86而对照明设备14A、14B、14C进行定位。

根据一个方面，燃料计量系统包括：适配成电连接到具有电化学成分的电源的硬件电路；配置成确定所述电源的所述电化学成分的电化学成分检测设备；和配置成基于所确定的所述电源的电化学成分来确定所述电源的电量状态的燃料计量设备。

此外，所述燃料计量系统的所述燃料计量设备可以基于所述电源的电势和所述电源的内阻来确定所述电源的电量状态。所述燃料计量设备可以基于所述电源的闭路电势和内阻采用参照表来确定所述电源的电量状态。所述电化学成分检测设备可以基于所述电源的开路电势、所述电源的闭路电势以及所述电源的内阻来确定所述电源的电化学成分。所述电化学成分设备可以将所述电源的电化学成分确定为所述电源的恢复时间的函数。所述燃料计量设备可以以一定时间间隔而间歇性地确定所述电源的所述电量状态。所述电化学检测设备和所述燃料计量设备可以用于以下至少一项：照明设备、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)；再充电设备；和多媒体设备。所述至少一个燃料计量指示器可以配置成指示所确定的电量状态。

根据另一方面，照明设备包括：适配成电连接到具有电化学成分的电源的硬件电路；与所述硬件电路电气连通的光源；配置成确定所述电源的所述电化学成分的电化学检测设备；和配置成基于所确定的电源的所述电化学成分来确定所述电源的电量状态的燃料计量设备。

此外，所述照明设备的燃料计量设备可以基于所述电源的电势和所述电源的内阻来确定所述电源的电量状态。所述燃料计量设备可以基于所述电源的闭路电势和内阻采用参照表来确定所述电源的电量状态。所述电化学成分检测设备可以基于所述电源的开路电势、所述电源的闭路电势以及所述电压的内阻中的一项来确定所述电源的电化学成分。所述燃料计量设备可以以一定时间间隔而间歇性地确定所述电源的电量状态。所述电化学成分设备可以将所述电源的电化学成分确定为所述电源的恢复时间的函数。所述照明设备可以进一步包括至少一个配置成指示所确定的电量状态的燃料计量指示器。所述照明设备可以进一步包括至少一个配置成向所述光源提供电力的开关，其中在所述至少一个开关被促动时，所述燃料计量设备可以确定所述电源的电量状态。

根据另一方面，用来确定电连接到硬件电路的电源的电量状态的方法包括步骤：确定电源的电化学成分；和基于所确定的电源的电化学成分确定所述电源的电量状态。

此外，确定所述电源的所述电量状态的步骤可以包括步骤：确定所述电源的电势；和确定所述电源的内阻，以便所述电量状态可以被确定为所述确定的电势和所确定的内阻的函数。确定所述电源的电量状态的步骤可以在时间间隔期间间歇性地实施。确定所述电化学成分的步骤可以包括将所述电源的电化学成分确定为所述电源的恢复时间的函数的步骤。确定所述电源的电量状态的步骤可以包括步骤：确定所述电源的闭路电压；确定所述电源的内阻；和采用参照表而将所述电源的电量状态确定为所确定的闭路电压和所确定的内阻的函数。

虽然本发明根据其特定的优选实施方式在文中进行了详细描述，但是在不脱离本发明的精神的前提下，本领域技术人员可以做出许多改型和变化。因此，本意是仅受附带的权利要求书的范围的限定，而不是由描述文中所示实施方式的细节内容和手段来限定。

Claims

1.一种燃料计量系统，包括：

适配成电连接到具有电化学成分的电源(16、20、22、24、26、27)的硬件电路；

配置成确定所述电源(16、20、22、24、26、27)的所述电化学成分的电化学成分检测设备(36)；和

配置成基于所确定的所述电源(16、20、22、24、26、27)的所述电化学成分来确定所述电源(16、20、22、24、26、27)的电量状态的燃料计量设备(84)。

2.一种照明设备(14A、14B、14C)，包括：

与所述硬件电路电气连通的光源(18A、18B、18C)；

配置成确定所述电源(16、20、22、24、26、27)的所述电化学成分的电化学检测设备(36)；和

3.如权利要求1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，其特征在于，所述燃料计量设备(84)基于所述电源(16、20、22、24、26、27)的电势和所述电源(16、20、22、24、26、27)的内阻来确定所述电源(16、20、22、24、26、27)的所述电量状态。

4.如权利要求1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，其特征在于，所述燃料计量设备(84)基于所述电源(16、20、22、24、26、27)的闭路电势和内阻采用参照表来确定所述电源(16、20、22、24、26、27)的所述电量状态。

5.如权利要求1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，其特征在于，所述电化学成分检测设备(36)基于所述电源(16、20、22、24、26、27)的开路电势、所述电源(16、20、22、24、26、27)的闭路电势以及所述电源(16、20、22、24、26、27)的内阻中的一项来确定所述电源的所述电化学成分。

6.如权利要求1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，其特征在于，所述燃料计量设备(84)以一定时间间隔而间歇性地确定所述电源(16、20、22、24、26、27)的所述电量状态。

7.如权利要求1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，其特征在于，所述电化学成分设备(36)将所述电源(16、20、22、24、26、27)的所述电化学成分确定为所述电源(16、20、22、24、26、27)的恢复时间的函数。

8.如权利要求1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，进一步包括，配置成指示所确定的电量状态的至少一个燃料计量指示器(86)。

9.如权利要求1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，进一步包括，至少一个配置成控制向所述光源(18A、18B、18C)提供电力的开关(SW1、SW2、SW3、SW4)，其中在所述至少一个开关(SW1、SW2、SW3、SW4)被促动时，所述燃料计量设备(84)确定所述电源(16、20、22、24、26、27)的所述电量状态。