CN206585005U - 电池、可再充电电池、电动设备、电连接器、母电连接器和公电连接器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电池、可再充电电池、电动设备、电连接器、母电连接器和公电连接器。提供了用于将可再充电电池与电动设备电连接的改进的电连接器以及用于使用包括改进的连接器的电动设备的操作的方法。连接器可包括一个或多个特征,包括:用于从电池来回传输充电或放电信号的第一端子以及用于从电池来回传输一个或多个平衡信号的一个或多个信号端子的集成;当产生与电池的电连接时允许包括电池特定信息的一个或多个信号由电动设备接收的通信装置的实现;以及用于防止在不兼容的连接器配置之间的未被支持的电连接的一个或多个安全特征。被实现为具有改进的电连接器的电动设备可在与电池电连接时检测电池的一个或多个特性,并可响应于检测到的特性来重新配置电动设备的一个或多个操作设置以安全地给电池充电或放电。
Description
相关申请的交叉引用
本申请涉及并要求于2014年6月3日提交的标题为“INTELLIGENT BATTERYPOWERED SYSTEM CONNECTOR”的共同未决的美国临时专利申请序列号62/007,403的申请日的利益,该美国临时专利申请的全部内容通过为了所有的目的而进行的引用被并入本文。
技术领域
本实用新型涉及电池供电的系统,且更具体地涉及电池供电的系统的智能电池连接器。
背景技术
无线电控制(RC)模型车辆吸引所有年龄段的和技能组的人。拥有 RC车辆的很多人并不理解关于他们的车辆或设备的所有技术细节,但只想要驾驶他们的车辆并玩得开心。使用不与特定车辆的电子速度控制 (ESC)或电池充电器兼容的电池对电池、模型车辆、充电器或ESC可能有灾难性后果。在RC模型车辆的日常使用期间,可使用多种电池类型和化学性质类型。电池电压可从小于4.0V广泛改变到大于25V。很多不同的电池化学性质是可得到的;例如NiCd(镍镉)、NiMH(镍金属氢化物)、 LiPo(锂聚合物)和Pb(铅酸)。每当使用不同类型的电池时,设置需要在ESC(例如低电压截止)和电池充电器(例如充电终止电压)上都被修改以确保电池不被损坏。当消费者和在RC界中的其他用户使用不同类型的电池时,大部分用户关于每个不同类型的差异和要求被不适当地教导是明显的;特别是当它涉及电池化学性质时。关于电池充电器的设置的失配可引起对设施、特别是对被充电的电池的严重损坏。存在对减小使用具有不正确地成对的设备的电池的危险以及减小修改ESC和电池充电器设置以用于改善操作所花费的时间的量同时也增加安全特征以保护免受来自根据不正确的模式或参数的操作的损坏的需要。
实用新型内容
提供用于检测电池的状况并配置用于根据适合于在使用中的特定电池的参数设置来给电池充电或放电的电池充电器或ESC的系统和方法。
本实用新型还包括以下内容:
1)一种电池的电连接器,包括:
电池连接器壳体,其包括电绝缘材料,所述电池连接器壳体包括:
第一插孔,其配置成至少部分地围住导电第一端子,所述电池的一个或多个功率信号能够被传输通过所述第一端子,所述第一插孔包括用于容纳第二电连接器的导电第二端子的第一插孔开口;以及
第二插孔,其至少部分地布置在所述电池连接器壳体的插头部分内并配置成至少部分地围住射频标签,所述射频标签存储所述电池的一个或多个第一参数值,并且当所述射频标签在布置在所述第二电连接器内的射频读取器的读取范围内时,所述射频标签能够由所述射频读取器读取以传递至少一个存储的参数值;
所述第一端子至少部分地布置在所述第一插孔内并至少经由导电第一电线直接电连接到所述电池的至少第一电池单体,所述第一端子包括用于接触所述第二端子以用于电连接所述第一端子和所述第二端子的第一端子接触表面,所述第一端子接触表面至少部分地布置在所述电池连接器壳体的所述插头部分内;
所述射频标签至少部分地布置在所述第二插孔内;以及
其中,当在所述电池的所述电连接器的所述第一端子和所述第二电连接器的所述第二端子之间产生电连接时,所述射频标签布置在所述射频读取器的所述读取范围内。
2)如项目1)所述的电连接器,其中所述射频标签包括用于存储所述电池的至少一个参数值的存储器,且还包括用于当布置在所述射频读取器的所述读取范围内时将一个或多个信号传输到所述第二电连接器的所述射频读取器的天线。
3)如项目1)所述的电连接器,其中所述射频标签响应于接收到由所述第二电连接器的所述射频读取器传输的至少第一询问器信号而传输指示所述电池的至少一个参数值的至少第一响应信号。
4)如项目3)所述的电连接器,其中所述射频标签配置成用于无源操作。
5)一种电池,包括:
至少一个电池单体;
电池连接器,其包括:
连接器壳体,其包括电绝缘材料并包括具有用于容纳电动设备的第一设备端子的第一插孔开口的至少一个第一插孔;
至少一个导电第一电池端子,当所述电动设备的所述第一设备端子被容纳在所述至少一个第一插孔内时,所述至少一个导电第一电池端子配置成与所述第一设备端子电连接以用于传输一个或多个功率信号;
第一标签,其用于存储所述电池的至少一个参数值,所述第一标签至少部分地布置在所述连接器壳体内;
至少第一电池电线,其将所述至少一个电池单体与所述电池连接器的所述至少一个导电第一电池端子直接电连接;
其中所述第一标签布置在所述连接器壳体内,使得当在所述至少一个导电第一电池端子和所述第一设备端子之间产生电连接时,所述第一标签能够由所述电动设备的标签读取器读取,以用于总是传递所存储的至少一个参数值。
6)如项目5)所述的电池,其中所述连接器壳体还包括能够插在所述电动设备的连接器端口内的插头部分;
其中所述至少一个导电第一电池端子包括至少部分地布置在所述连接器壳体的所述插头部分内的第一电池端子接触表面;
其中所述至少一个第一插孔的至少一部分布置在所述电池连接器的插头部分内;以及
其中所述第一设备端子能够容纳在所述电池连接器的所述至少一个第一插孔内,以当所述电池连接器的所述插头部分至少部分地插在所述电动设备的所述连接器端口内时将所述至少一个导电第一电池端子与所述第一设备端子电连接。
7)如项目6)所述的电池,其中所述连接器壳体还包括用于至少部分地围住所述第一标签的第二插孔,以及其中所述第二插孔至少部分地布置在所述电池连接器的所述插头部分内。
8)如项目6)所述的电池,其中所述第一标签存储所述电池的至少一个参数值并布置在所述电池连接器的所述插头部分内;以及
其中当在所述至少一个导电第一电池端子和所述第一设备端子之间产生电连接时,所述第一标签布置在所述标签读取器的读取范围内。
9)如项目6)所述的电池,其中所述标签读取器的所述读取范围至少包括包含所述电动设备的所述连接器端口的区域。
10)一种电动设备的电连接器,包括:
连接器壳体,其包括电绝缘材料,所述连接器壳体包括配置成容纳电池连接器以用于产生与所述电池连接器的至少第一电池端子的电连接的插座;
导电第一设备端子,其用于在电连接到所述第一电池端子时接收来自所述第一电池端子的一个或多个功率信号,所述第一设备端子至少部分地布置在所述电动设备的所述电连接器的所述插座内;
标签读取器,其配置成传输在所述标签读取器的读取范围内的至少第一询问器信号,以当布置在所述电池连接器内的至少第一标签布置在所述标签读取器的所述读取范围内时从所述第一标签读取所存储的信息;
其中所述标签读取器布置成使得当电连接在所述第一设备端子和所述第一电池端子之间产生时,所述电池连接器的所述第一标签总是至少部分地布置在所述标签读取器的所述读取范围内。
11)如项目10)所述的电连接器,其中所述标签读取器在所述插座近侧布置在所述连接器壳体内,由此,所述标签读取器的所述读取范围至少包括包含所述插座的区域。
12)如项目10)所述的电连接器,其中,当所述第一标签在所述标签读取器的所述读取范围内时,所述标签读取器从所述第一标签接收指示存储在所述第一标签内的、电池的一个或多个参数值的第一响应信号。
13)如项目12)所述的电连接器,其中由所述标签读取器接收的所述第一响应信号指示至少第一参数值,所述至少第一参数值指示所述电池的化学性质。
14)如项目12)所述的电连接器,其中由所述标签读取器接收的所述第一响应信号指示至少第一参数值,所述至少第一参数值指示所述电池的容量。
15)如项目10)所述的电连接器,其中所述标签读取器配置成当电连接在所述第一设备端子处产生时传输所述第一询问器信号,所述第一询问器信号用于提示所述第一标签传输第一响应信号,所述第一响应信号指示电池的一个或多个参数值。
16)一种电动设备,包括:
电连接器,其包括:
连接器端口,其用于至少部分地容纳用于与电池连接器的第一电池端子电连接的所述电池连接器的插头部分;
导电第一设备端子,所述第一设备端子配置成与所述第一电池端子电连接以传输一个或多个高电流信号,所述第一设备端子至少部分地布置在所述连接器端口内;以及
标签读取器,其配置成传输在所述标签读取器的读取范围内的电磁信号,以用于在所述电池连接器的至少第一标签布置在所述标签读取器的读取范围内时读取来自所述第一标签的所存储的信息;
其中所述标签读取器布置在所述电动设备的所述电连接器内,使得所述标签读取器的读取范围至少包括包含所述电连接器的所述连接器端口的区域;以及
其中当电连接在所述第一设备端子和所述第一电池端子之间产生时,所述电池连接器的所述第一标签总是至少部分地布置在所述标签读取器的读取范围内。
17)如项目16)所述的电动设备,其中所述连接器端口包括所述电动设备的外部部件,所述连接器端口包括:
连接器端口壳体,其包括绝缘材料;以及
其中所述第一设备端子至少部分地布置在所述连接器端口壳体内。
18)如项目16)所述的电动设备,其中所述电动设备包括电子速度控制器(ESC)。
19)如项目16)所述的电动设备,其中所述电动设备包括电池充电器。
20)如项目16)所述的电动设备,其中当所述第一标签在所述标签读取器的所述读取范围内时,所述标签读取器从所述第一标签接收指示存储在所述第一标签内的、电池的一个或多个参数值的第一响应信号。
21)如项目20)所述的电动设备,其中由所述标签读取器接收的所述第一响应信号指示至少第一参数值,所述至少第一参数值指示所述电池的化学性质。
22)如项目20)所述的电动设备,其中由所述标签读取器接收的所述第一响应信号指示至少第一参数值,所述至少第一参数值指示所述电池的容量。
23)如项目20)所述的电动设备,其中所述标签读取器配置成当电连接在所述第一设备端子处产生时传输第一询问器信号,所述第一询问器信号用于提示来自所述第一标签的第一响应信号的传输,所述第一响应信号指示存储在所述第一标签内的、电池的一个或多个参数值。
24)一种可再充电电池,包括:
至少两个电池单体;
电池连接器,其包括:
壳体,其包括绝缘材料,包括:
多个第一插孔,每个第一插孔沿着第一方向穿过所述壳体;以及
多个第二插孔,每个第二插孔沿着所述第一方向穿过所述壳体并布置成紧邻第一插孔;
至少两个导电第一端子,所述至少两个导电第一端子每个配置成用于传输一个或多个高电流信号,并至少部分地布置在来自所述多个第一插孔当中的第一插孔内;以及
至少一个导电第二端子,所述至少一个导电第二端子配置成用于传输一个或多个低电流信号,并至少部分地布置在第二插孔内;以及
其中所述电池连接器的所述至少两个导电第一端子和所述至少一个导电第二端子分别经由有线连接直接电连接到所述至少两个电池单体。
25)如项目24)所述的可再充电电池,其中将相应的第一端子和第二端子连接到所述可再充电电池的所述至少两个电池单体的所述有线连接包括:
至少两个第一电线,每个第一电线配置成用于传输一个或多个高电流信号并将来自所述至少两个电池单体的电池单体直接电连接到第一端子;以及
至少一个第二电线,所述至少一个第二电线配置成用于传输一个或多个低电流信号,并将来自所述至少两个电池单体的电池单体直接电连接到所述至少一个导电第二端子。
26)如项目24)所述的可再充电电池,其中所述可再充电电池的所述电池连接器能够容纳在电动设备的第一端口内,所述第一端口包括至少两个第一设备端子和至少一个第二设备端子,由此,在所述可再充电电池的所述至少两个导电第一端子和至少两个相应的第一设备端子之间以及在所述可再充电电池的所述至少一个导电第二端子和所述电动设备的至少一个第二设备端子之间基本上同时产生直接电连接。
27)如项目26)所述的可再充电电池,其中,在所述电池连接器的所述至少一个导电第二端子和所述至少一个第二设备端子之间不产生电连接的情况下,所述至少两个导电第一端子可以不电连接到相应的至少两个第一设备端子。
28)如项目24)所述的可再充电电池,其中所述至少两个导电第一端子中的每个包括导电材料的板。
29)如项目24)所述的可再充电电池,其中所述至少一个导电第二端子中的每个包括销连接器,所述销连接器包括导电材料。
30)如项目25)所述的可再充电电池,其中所述至少一个第二电线经由沿着所述至少一个第二电线的长度的至少一部分延伸的共享绝缘既与所述至少两个第一电线电绝缘又物理地耦合到所述至少两个第一电线中的至少一个。
31)一种电动设备,包括:
电连接器,其包括:
连接器端口,其用于至少部分地容纳包括至少两个电池单体的电池连接器的插头部分;
至少两个导电第一设备端子,所述至少两个导电第一设备端子中的每一个配置成传输一个或多个高电流信号,以及所述至少两个导电第一设备端子中的每一个至少部分地布置在所述连接器端口内;以及
至少一个导电第二设备端子,所述至少一个导电第二设备端子配置成用于传输一个或多个低电流信号,并至少部分地布置在所述连接器端口内;以及
其中所述电池连接器还包括:
至少两个导电第一电池端子,所述第一电池端子每个配置成用于传输一个或多个高电流信号,并至少部分地布置在所述电池连接器的所述插头部分内;
至少一个导电第二电池端子,所述至少一个导电第二电池端子至少部分地布置在所述电池连接器的插头部分内;以及
由此,当所述电池连接器的插头部分至少部分地插在所述连接器端口内时,在所述至少两个导电第一设备端子和所述至少两个相应的第一电池端子之间以及在所述至少一个导电第二设备端子和所述至少一个导电第二电池端子之间实质上同时产生直接电连接。
32)如项目31)所述的电动设备,其中,在所述至少一个导电第二设备端子和所述至少一个导电第二电池端子之间不产生电连接的情况下,所述至少两个导电第一设备端子可以不电连接到相应的至少两个第一电池端子。
33)如项目31)所述的电动设备,其中所述连接器端口包括所述电动设备的外部部件,所述连接器端口包括:
连接器端口壳体,其包括绝缘材料;以及
其中所述至少两个导电第一设备端子和所述至少一个导电第二设备端子分别每个至少部分地布置在所述连接器端口壳体内。
34)如项目33)所述的电动设备,其中所述至少两个导电第一设备端子和所述至少一个导电第二设备端子中的每个分别经由有线连接直接电连接到所述电动设备,所述电动设备还包括:
至少两个导电第一电线,每个第一电线配置成用于传输一个或多个高电流信号并将第一设备端子直接电连接到所述电动设备;以及
至少一个导电第二电线,所述至少一个导电第二电线配置成用于传输一个或多个低电流信号并将第二设备端子直接电连接到所述电动设备。
35)如项目34)所述的电动设备,其中所述至少一个导电第二电线经由沿着所述至少一个导电第二电线的长度的至少一部分延伸的共享绝缘既与所述至少两个导电第一电线电绝缘又物理地耦合到所述至少两个导电第一电线中的至少一个。
36)如项目31)所述的电动设备,其中所述至少两个导电第一设备端子中的每个包括导电材料的板。
37)如项目31)所述的电动设备,其中所述至少一个导电第二设备端子中的每个包括销连接器,所述销连接器包括导电材料。
38)一种可再充电电池的母电连接器,包括:
母壳体,其包括绝缘材料,所述母壳体包括:
第一母插孔,其配置成用于至少部分地容纳公电连接器的导电第一公端子,所述第一母插孔包括穿过所述母壳体的第一表面并在第一方向上延伸到所述母壳体内的开口;以及
母延伸部分,其至少部分地形成插头,所述母延伸部分在所述第一方向上沿着所述母壳体的长度的至少一部分从所述第一表面跨越,其中所述母延伸部分至少部分地能够容纳在所述公电连接器内,而所述第一公端子被容纳在所述第一母插孔内;
其中所述母延伸部分包括用于允许所述母电连接器的至少一个第一支持电连接的至少第一沟槽;
第一母端子,其包括导电材料并至少部分地布置在所述第一母插孔内,其中所述第一母端子包括第一母接触表面,所述第一母接触表面至少部分地布置在所述母延伸部分内,并配置成在公电连接器的所述第一公端子至少部分地容纳在所述第一母插孔内时产生与所述第一公端子的公接触表面的电连接;
所述第一沟槽形成相邻于所述第一表面的、所述母延伸部分的至少一个外表面,所述第一沟槽跨越在实质上所述第一方向上从所述第一表面延伸的所述母壳体的长度的部分;以及
其中所述第一沟槽沿着所述第一母接触表面所面向的、所述母延伸部分的至少一个外表面进行布置。
39)如项目38)所述的母电连接器,其中所述至少一个第一电支持连接包括与被实现具有第一公键控特征的相应公电连接器的正确极性电连接。
40)如项目38)所述的母电连接器,其中所述至少一个第一电支持连接包括与未被实现为具有第一公键控特征的公电连接器的电连接。
41)如项目38)所述的母电连接器,其中所述母壳体还包括:
所述母延伸部分包括允许所述母电连接器的至少一个第二支持电连接的第一挖剪部分;
其中所述第一挖剪部分实质上布置在所述母延伸部分的第一角处;
以及其中所述第一挖剪部分沿着所述第一母接触表面实质上背离的、所述母延伸部分的至少一个外表面进行布置。
42)如项目41)所述的母电连接器,其中所述至少一个第二电支持连接包括与被实现具有第一公键控特征和第二公键控特征的相应公电连接器的电连接。
43)如项目41)所述的母电连接器,其中所述至少一个第二电支持连接包括与被实现具有第一公键控特征和第二公键控特征的相应公电连接器的正确极性电连接。
44)如项目42)所述的母电连接器,其中所述至少一个第二电支持连接包括与能够操作来给镍金属氢化物化学电池充电或放电的电动设备的电连接。
45)如项目42)所述的母电连接器,其中所述至少一个第二电支持连接包括与能够操作来给锂聚合物化学电池充电或放电的电动设备的电连接。
46)一种可再充电电池的母电连接器,包括:
母壳体,其包括绝缘材料,所述母壳体包括:
第一母插孔,其配置成用于至少部分地容纳公电连接器的导电第一公端子,所述第一母插孔包括穿过所述母壳体的第一表面并在第一方向上延伸到所述母壳体内的开口;以及
母延伸部分,其至少部分地形成插头,所述母延伸部分在所述第一方向上沿着所述母壳体的长度的至少一部分从所述第一表面跨越,其中,当所述第一公端子被容纳在所述第一母插孔内时,所述母延伸部分至少部分地能够容纳在所述公电连接器内;
所述母延伸部分包括:
第一沟槽,其形成相邻于所述第一表面的、所述母延伸部分的至少一个外表面,所述第一沟槽在实质上所述第一方向上跨越从所述第一表面延伸的所述母壳体的长度的一部分;
第一挖剪部分,其实质上布置在所述母延伸部分的第一角处;
第二挖剪部分,其实质上布置在所述母延伸部分的第二角处,所述第二角布置成与所述第一角相对;
第一母端子,其包括导电材料并至少部分地布置在所述第一母插孔内,其中所述第一母端子包括第一母接触表面,所述第一母接触表面至少部分地布置在所述母延伸部分内并配置成在公电连接器的所述第一公端子至少部分地被容纳在所述第一母插孔内时产生与所述第一公端子的公接触表面的电连接;以及
其中所述母延伸部分配置成允许所述母电连接器的至少一个第一支持电连接。
47)如项目46)所述的母电连接器,其中所述第一沟槽沿着所述第一母接触表面面向的、所述母延伸部分的至少一个外表面布置。
48)如项目46)所述的母电连接器,其中所述第一挖剪部分沿着所述第一母接触表面实质上背离的、所述母延伸部分的至少一个外表面布置。
49)如项目48)所述的母电连接器,其中所述至少一个第一电支持连接包括与能够操作来给镍金属氢化物化学电池充电或放电的电动设备的电连接。
50)如项目49)所述的母电连接器,其中所述至少一个第一电支持连接包括与能够操作来给Sub-C尺寸电池充电或放电的电动设备的电连接。
51)一种电动设备的公电连接器,包括:
公壳体,其包括绝缘材料,所述公壳体包括公延伸部分,所述公延伸部分至少部分地形成用于容纳母电连接器的插头部分的插座;
第一公端子,其包括导电材料,所述第一公端子包括至少部分地布置在所述公延伸部分内的第一公接触表面,其中当所述母电连接器的所述插头部分至少部分地插入所述公延伸部分内时,所述第一公接触表面与所述母电连接器的母端子电连接;
其中所述公延伸部分实质上在第一方向上沿着所述公壳体的长度的部分延伸并在所述公壳体的第一端处终止;
其中所述公延伸部分至少包括脊,所述脊突出到所述公延伸部分内,用于防止所述公电连接器的至少一个第一未被支持的电连接,所述脊从所述第一端并实质上在所述第一方向上跨越所述公延伸部分的长度的至少一部分;以及
其中所述脊的至少一部分和所述第一公接触表面布置成使得它们实质上背离彼此。
52)如项目51)所述的公电连接器,其中所述至少一个第一未被支持的电连接包括与所述母电连接器的反极性电连接。
53)如项目51)所述的公电连接器,其中所述至少一个第一未被支持的电连接包括与包括未被实现为具有相应的第一母键控特征的插头部分的所述母电连接器的电连接。
54)如项目51)所述的公电连接器,还包括:
所述公延伸部分还包括在所述公延伸部分内突出的用于防止所述公电连接器的至少一个第二未被支持的电连接的第一凹口,所述第一凹口布置在所述公延伸部分的第一角处、在所述第一端近侧;以及
其中所述第一凹口沿着所述第一公端子的与所述第一公端子的所述第一公接触表面相同的一侧进行布置。
55)如项目54)所述的公电连接器,其中所述至少一个第二未被支持的电连接包括与未被实现为具有包括至少相应的第一母键控特征和第二母键控特征的插头部分的母电连接器的电连接。
56)如项目54)所述的公电连接器,其中所述至少一个第二未被支持的电连接包括与包括未被实现为具有至少相应的第一母键控特征和第二母键控特征的插头部分的所述母电连接器的反极性电连接。
57)如项目54)所述的公电连接器,其中所述至少一个第二未被支持的电连接包括与锂聚合物化学电池的电连接。
58)一种电动设备的公电连接器,包括:
公壳体,其包括绝缘材料,所述公壳体包括公延伸部分,所述公延伸部分至少部分地形成用于容纳母电连接器的插头部分的插座,所述公延伸部分实质上在第一方向上沿着所述公壳体的长度的部分延伸并在所述公壳体的第一端处终止;
所述公延伸部分包括:
脊,其突出到所述公延伸部分内,所述脊从所述第一端并实质上在所述第一方向上跨越所述公延伸部分的长度的至少一部分;
第一凹口,其在所述公延伸部分内突出,所述第一凹口布置在所述公延伸部分的第一角处、在所述第一端近侧;以及
第二凹口,其在所述公延伸部分内突出,所述第二凹口布置在所述公延伸部分的第二角处、在所述第一端近侧;
第一公端子,其包括导电材料,所述第一公端子包括至少部分地布置在所述公延伸部分内的第一公接触表面,其中当所述母电连接器的所述插头部分至少部分地插入所述公延伸部分内时,所述第一公接触表面与所述母电连接器的母端子电连接;以及
其中所述公延伸部分配置成防止所述公电连接器的至少一个第一未支持的电连接。
59)如项目58)所述的公电连接器,其中所述脊沿着所述第一公接触表面背离的、所述公延伸部分的至少一个内表面进行布置。
60)如项目58)所述的公电连接器,其中所述第一凹口沿着所述第一公接触表面所面向的、所述公延伸部分的至少一个内表面进行布置。
61)如项目58)所述的公电连接器,其中所述至少一个第一未被支持的电连接包括与2/3A尺寸的镍金属氢化物化学电池的电连接。
62)如项目58)所述的公电连接器,其中所述至少一个第一未被支持的电连接包括与锂聚合物化学电池的电连接。
附图说明
为了对本实用新型及其优点的更彻底理解,现在参考结合附图理解的下面的详细描述,其中:
图1A是也在图7A-7C和20中示出的公连接器的实施方式的分解图;
图1B是也在图13-15中示出的公连接器的分解图;
图2描绘设置有包括公连接器的连接器端口的电池充电器;
图3A-3C是母连接器的实施方式的分解图;
图4描绘具有母连接器的实施方式的电池;
图5A是图4所示的母连接器的横截面视图;
图5B是母连接器的可选实施方式的横截面视图;
图6描绘电连接到电池充电器的电池;
图7A-7C是沿着图15的截面线B-B截取的横截面图;
图8A是电连接的公和母连接器的平面图;
图8B是沿着图8A的线A-A的剖视图;
图9-12是示出公和母键控特征(keying features)的几个实施方式的前视图;
图13是在未连接配置中的公连接器的实施方式和母连接器的实施方式的侧透示图;
图14是在第一连接配置中的公连接器的实施方式和母连接器的实施方式的侧透示图;
图15是在第二连接配置中的公连接器的实施方式和母连接器的实施方式的侧透示图;
图16是具有包括公连接器的实施方式并电连接到电池的连接端口的电动设备的实施方式的方框图;
图17描绘具有包括公连接器的实施方式的连接端口的ESC的控制方法;
图18描绘具有包括公连接器的实施方式的连接端口的电池充电器的控制方法;
图19是公连接器延伸部分的实施方式和具有额外的平衡端子插孔的母连接器延伸部分的相应实施方式的几个前视图;
图20和图21是也在图1A中示出的公连接器的实施方式的几个视图;
图22和图23是也在图1B中示出的公连接器的实施方式的几个视图;
图24和图25是示出公键控特征的几个实施方式的几个透视图;
图26是所组装的公和母连接器的几个剖视图;
图27是沿着图26的线D-D的剖视图;当在腔内部时,REID读取器将仅读取REID标签,其将不在外部的任何地方进行读取;以及
图28是沿着图26的线A-A的剖视图;在所示的两个位置上,REID 读取器将不读取REID标签。
具体实施方式
在下面的讨论中,阐述了很多特定的细节以提供对本实用新型的彻底理解。然而本领域中的技术人员将认识到,可在没有这样的特定细节的情况下实践实施方式。在其它实例中,在示意图或方框图形式中示出公知的元素,以便不以不必要的细节使本实用新型模糊。此外在极大程度上,既然这样的细节并不被考虑为对得到本实用新型的彻底理解是必需的,且被考虑为在相关领域中的普通技术人员的理解范围内,涉及电子通信、电磁信令技术、RFID等的细节被省略。
本文所述的电池连接器实施方式呈现用于提高可再充电电池的使用的安全性和容易使用的几个特征、功能和特性。此外,提供了用于电池充电或放电设备(例如电池充电器或电子速度控制器(ESC))的控制方法,这些电池充电或放电设备可使用具有在本文所述的电池连接器实施方式的一些或所有特征、功能和特性的一个或多个连接器端口来实现。
所述电池连接器实施方式可适合于供几种化学性质和/或容量的电池使用,可提供具有给电池充电或放电的设备的电池的单端口连接,可向给电池充电或放电的设备提供电池特定信息的传递的一个或多个手段,并可合并用于防止未被支持的电连接的一个或多个特征。在实施方式中,可通过在连接器的壳体内的一个或多个键控特征的实现来防止在电池和充电或放电设备之间的未被支持的电连接,例如反极性连接、在不兼容化学性质类型的电池与充电或放电设备之间的连接和/或不兼容容量的电池与充电或放电设备的连接。
本文所述的电池连接器可配置成适合于供几种电池化学性质使用,包括锂聚合物(LiPo)型电池和镍金属氢化物(NiMH)型电池。在这样的实施方式中,本文所述的电池连接器可设置有在单连接器壳体内的主功率端子和平衡信号端子,允许在包括如本文所述的电池连接器的电池与如本文所述的设置有兼容电池连接器的充电或放电设备之间的单插头电连接。在这样的实施方式中,充电或放电设备可配置有用于检测经由具有在单连接器壳体内的主功率和平衡信号端子的连接器来电耦合到设备的电池的电池化学性质和/或容量的逻辑。
此外或可选地,在实施方式中,本文所述的连接器可被实现为具有允许在电池和电池电连接到的充电或放电设备之间的通信的部件。例如,可通过射频识别(RFID)部件(例如RFID标签和读取器)的实现来支持在电池和电池电连接到的充电或放电设备之间的无线通信。可经由RFID部件来传递电池特定信息,例如电池化学性质类型、容量、电池单体计数、适当或最佳的充电速率、关于电池的电荷的数量等。电池单体计数可以是指示包括电池的串联地电连接到彼此的电池单体的数量。电池单体可以是并联地电连接在一起的若干电池单体或单独的电池单体。在这样的实施方式中,RFID部件可以在配置成确保RFID部件在相应的连接器内布置成在在连接器电连接到彼此时总是彼此通信的范围内的位置处,防止充电或放电设备执行不适当或不安全的充电或放电操作。
在二重连接布线布置中的集成平衡端子
参考图1A和图1B,示出公连接器100的实施方式。公连接器100A、 100B可配置成与稍后在这个说明书中描述的母连接器200电连接。根据所示的公连接器100A、100B的实施方式,公连接器100A、100B可分别包括公壳体101A、101B、两个公功率端子104A、104B、两个公平衡端子116A、116B、两个公功率电线108A、108B和两个公信号电线109A、109B。在可选的实施方式中,可提供与在图1A和图1B的实施方式中所示的部件相比较的额外的、更少的或不同的部件。例如在实施方式中,可提供额外的、更少的或没有母平衡端子116A、116B和公信号电线109A、109B。此外或可选地,可在公壳体101A、101B的公扩展部分102内实现一个或多个键控特征。
此外,在公连接器100A的可选实施方式中,可例如提供一个或多个公通信设备,例如RFID读取器。在这样的可选实施方式中,公连接器100A 的一个或多个部件的相对位置可不同于在图1A的实施方式中示出的那些位置。注意,在图1B所示的公连接器100B的实施方式内提供公通信设备 106。公通信设备106和相关功能在本章节中没有被描述,但稍后在这个说明书中被讨论。在本章节中,讨论了被包括在公连接器100A、100B的所示实施方式内的特征、功能和部件。
根据图1A和图1B的实施方式,公连接器100A、100B可分别包括可包含电绝缘材料的公壳体101A、101B。公壳体101A、101B可包括多个内部特征,以用于将公连接器100A、100B的一个或多个内部部件至少部分地围住并与彼此以及与外部设备电绝缘。如所示,公壳体101A、B可包括公延伸部分102、公升高部分103、两个公功率端子插孔105A、105B和两个公平衡端子插孔114A、114B。在可选的实施方式中,公壳体101A、 B可被实现为具有与所示的那些相比较的额外的、更少的或不同的特征和部件。
公延伸部分102可配置成形成用于沿圆周围绕公连接器100A、100B 的一个或多个内部导电部件(例如公功率端子104A、104B和公平衡端子 116A、116B)的插座部分。由公延伸部分102形成的插座可与相应的公端子104、116间隔开并配置成提供可将母连接器200的插头部分容纳在其中的区域。
在可选的实施方式中,公延伸部分102可替代地形成仅仅部分地沿圆周围绕公连接器100A、100B的相应公端子104、116的销座(如在图13-15 的实施方式中所示的)。在这样的实施方式中,由公延伸部分102形成的销座可与相应的公端子104、116间隔开并配置成允许由公连接器100A、 100B容纳母连接器200的插头部分。在某些实施方式中,公延伸部分102 可被实现为具有一个或多个键控特征,例如沟槽、凹口、突出物等,以用于防止经由连接器100A、100B的未被支持的电连接,例如在不兼容设备和电池之间的电连接。稍后在这个说明书中更详细地讨论可被提供的某些特定的键控特征。
在实施方式中,公壳体101A、101B可包括用于分别容纳公功率端子 104A、104B的公功率端子插孔105A、105B,如在图1A、1B和7A-7C中所示。根据在图1A和1B中所示的实施方式,公连接器100A、100B可包括用于分别容纳两个公功率端子104A、104B中的每个的两个公功率端子插孔105A、105B。在可选的实施方式中,可提供额外或更少的公功率端子104以及额外或更少的公功率端子插孔105。不考虑所提供的公功率端子插孔105的数量,每个可包括配置成当被容纳在相应的公功率端子插孔 105内时将公功率端子104保持在适当的位置上的一个或多个内部特征,例如凹口、突出物、沟槽等。
公功率端子104A、104B可包括导电材料,例如黄铜、铜或青铜。所示公功率端子104A、104B可由标准的板的材料制成并被冲压形成为正确的尺寸和配置,连同其它形成方法。公功率端子104A、104B的长度的一部分可突出到公壳体101A、101B的公延伸部分102内。在实施方式中,公壳体101A、101B的公延伸部分102可提供沿圆周在突出到公延伸部分 102内的公功率端子104A、104B的部分周围延伸的绝缘挡板。当被容纳在相应的插孔105A、105B内时,公功率端子104A、104B可通过相应的公功率端子插孔105A、105B以及在公壳体101A、101B的公延伸部分102 内的一个或多个内壁彼此电绝缘以及与公连接器100A、100B的公平衡端子116A、116B电绝缘。
公功率端子104A、104B可以电耦合到相应的公功率电线108A、108B,如图7A-7C所示。在实施方式中,公功率电线108A、108B可以是例如接收并传输一个或多个信号的高电流容量电线,例如12AWG电线,一个或多个信号可包括用于给电池充电或放电的一个或多个功率信号。公功率端子104A、104B可经由焊接连接、机械紧固、标准绝缘和非绝缘连接器配件、压接或将电线导体电耦合到端子的任何其它适当的方法来分别电耦合到公功率电线108A、108B。公功率电线108A、B可分别使用一层或多层绝缘材料(未标出)沿着它们的长度被电绝缘。
公功率端子104A、104B可配置成在突出到公延伸部分102内的公功率端子104A、104B的部分处与母连接器的相应母功率端子电连接。用于接触相应的母功率端子的突出到公延伸部分102内的公功率端子104A、 104B(未标出)的部分可包括公功率端子104A、104B的接触表面。当公连接器100A、100B电连接到在公功率端子104A、104B处的母连接器200时,公连接器100A、100B可经由公功率端子104A、104B接收一个或多个功率信号。在实施方式中,可在电动设备(例如ESC或电池充电器)内实现公连接器100A、100B,电池充电器可例如操作来给在公连接器100A、 100B处电连接到电动设备的电池充电或放电。在这样的实施方式中,公功率电线108A、108B可与电动设备的一个或多个内部部件电连接以经由公连接器100A、100B的公功率端子104A、104B将电动设备的内部部件直接或间接地电连接到电池。
如在图1A、1B和7A-7C的实施方式中所示的,公壳体101A、101B 可包括用于分别容纳公平衡端子116A、116B的公平衡端子插孔114A、 114B。公平衡端子插孔114A、114B可包括配置成当被容纳在公平衡端子插孔114A、114B内时将相应的公平衡端子116A、116B保持在适当的位置上的一个或多个内部特征,例如凹口、突出物、沟槽等。相应的公平衡端子116A、116B的长度的一部分可在公平衡端子插孔114A、114B之外突出并进入公壳体101A、101B的公延伸部分102内。公延伸部分102可以用与上面所述的方式类似的方式,相对于公功率端子104A、104B,提供在突出到公延伸部分102内的相应的公平衡端子116A、116B的部分周围的绝缘挡板。当被容纳在相应的公平衡端子插孔114A、114B内时,公平衡端子116A、116B可通过相应的公平衡端子插孔114A、114B以及在公壳体101A、101B的公延伸部分102内的一个或多个内壁彼此电绝缘以及与公连接器100A、100B的公功率端子104A、104B电绝缘。
公平衡端子116A、116B可包括导电材料,例如黄铜、铜或青铜等。根据所示实施方式,公平衡端子116A、116B每个可包括可用于产生销型电连接的导电销的类型。在实施方式中,例如公平衡端子116A、116B可以每个是适合于执行本文所述的功能的任何系列或间距的JST型连接器。公平衡端子116A、116B可配置成适合于传输用于给本文所述的电池类型充电放电和电池单体计数的一个或多个信号。
公平衡端子116A、116B可以电耦合到相应的公信号电线109A、109B。公信号电线109A、109B可以是例如用于接收和传输一个或多个信号(包括经由公平衡端子116A、116B接收的一个或多个平衡信号)的低电流容量电线,例如24AWG电线。公平衡端子116A、116B可经由压接连接、焊接连接、标准绝缘和非绝缘连接器配件或将电线导体电耦合到销型连接器端子的任何其它适当的方法来分别电耦合到公信号电线109A、109B。公信号电线109A、109B分别可以使用一层或多层绝缘材料沿着它们的长度被电绝缘。
在实施方式中,公信号电线109A、109B可与在其中实现有公连接器 100A、100B的电动设备的一个或多个内部部件直接或间接地电连接。根据这样的实施方式,经由公平衡端子116A和/或116B接收的一个或多个平衡信号可直接或间接地传输到电动设备的一个或多个内部部件。
公平衡端子116A、116B可以每个在突出到公延伸部分102内的相应公平衡端子116A、116B的部分处与母连接器的相应平衡端子电连接。在实施方式中,母连接器可电连接到单或多电池单体电池。在这样的实施方式中,公平衡端子116可适应与多电池单体电池的单独单体电池的电连接,允许经由公连接器100A、B由电动设备执行电池的电池单体特定充电或放电操作。例如,可使用具有母平衡端子的母连接器来实现通常使用的可再充电电池,LiPo电池。在这样的实施方式中,母平衡端子可电连接到电池的一个或多个单独的电池单体,并可进一步经由与公连接器100A、100B 的公平衡端子116产生的电连接来电连接到电动设备。电动设备可操作来给LiPo电池的单独电池单体充电或放电以将在每个相应的电池的电池单体上的电荷维持在彼此的容限数量内或防止在LiPo电池的一个或多个电池单体上的过充电或欠充电条件。
根据在图1A和1B中所示的实施方式,公连接器100A、100B可适合于使用公平衡端子116A、116B以及主功率端子104A、104B与包括多达三个电池单体的电池电连接。在可选的实施方式中,可提供额外的公平衡端子116以及额外的公平衡端子插孔114,以适应经由公连接器100A、100B 与具有较大的电池单体计数的电池的电连接。例如在实施方式中,可提供额外的公平衡端子116以及公平衡端子插孔114以允许公连接器100A、 100B适应在较高容量设备之间(例如在ESC或电池充电器和包括三个以上的电池单体的多电池单体电池之间)的电连接。
在图19中示出可在公连接器100A、100B内实现的公延伸部分102E-H 的示例性可选实施方式。公延伸部分102E-H可适应与包括三个以上的电池单体的电池的电连接。图19所示的公延伸部分102E-H的实施方式可包括用于容纳一个或多个额外的公平衡端子116的额外的公平衡端子插孔 114。公延伸部分102E可在公连接器100的实施方式内实现以适应与包括多达四个电池单体的电池的连接。公延伸部分102F或102G可在公连接器 100的实施方式内实现以适应与包括多达五个电池单体的电池的连接。公延伸部分102H可在公连接器100的实施方式内实现以适应与包括多达六个电池单体的电池的连接。注意,图19所示的实施方式仅为了例证性目的而被提供,且不应被考虑为限制本说明书的范围。
有利地,对于每个所描述的实施方式,在公连接器100A、100B内的公平衡端子116和公功率端子104的集成可允许下面描述的使用母连接器 200实现的多电池单体电池的所有端子同时被电连接。使用母连接器200 实现的多电池单体电池的功率端子和平衡端子可经由在下面讨论的图 7A-7C和13-15中所示的公连接器100的延伸部分102内的母连接器200 的插入来与公连接器100A、100B的相应的公功率端子和公平衡端子104、 116电连接。根据这样的连接器配置,消除了用户忽略将电池的一个或多个功率端子或平衡端子电连接到电动设备(例如ESC或电池充电器)的可能性。
参考图20-23,提供了示出公连接器100A、100B的实施方式的各种特征的几个额外视图。在图20和21中所示的特征相应于上面所述的公连接器100A的特征。在图22和23中所示的特征相应于上面所述的公连接器 100B的几个特征。此外,图22和23示出稍后在本说明书中描述的公连接器100B的几个特征。没有在本文特别讨论所提供的图20-23以避免在这个说明书内包括不必要的或冗余的语言。为了更清楚地示出上面所述的公连接器100的实施方式的几个特征的方面,提供了图20-23的视图。
根据所述实施方式的公连接器100A、100B可兼容来与相应的母连接器(例如在图3A-3C中示出的母连接器200A-C)的电连接。在图3A-3C 中所示的母连接器200A-C的实施方式包括所设想的各种母连接器实施方式的例证性例子。为了示出可被包括在母连接器200的实施方式内的几个特征、功能和部件的目的,提供了图3A-3C的特定实施方式。在本文所示的实施方式不应被解释为将本说明书的范围限制到仅仅所示的实施方式。根据公连接器100A、100B的实施方式和在这个说明书中描述的可选方案,公连接器100A、100B可兼容来与具有与在图3A-3C中示出的特定实施方式的配置不同的配置的母连接器200的实施方式电连接。
参考图3A,示出第一母连接器200A的实施方式。可利用第一母连接器200A作为供一种或多个种特定化学性质类型的可再充电电池使用的电连接器。根据所示实施方式,例如第一母连接器200A可配置成供例如某些电池化学性质(例如NiMH型电池)使用,该电池不需要平衡的充电或放电操作。如所示,第一母连接器200A可包括母壳体201、弹性构件203A、203B、母功率端子204A、204B和高电流电线208A、208B。第一母连接器200A此外可被设置有通信设备206,如所示。稍后在这个说明书中描述与这样的实施方式相关的特征、功能和特性。然而注意,在可选的实施方式中,可以不使用通信设备206来实现第一母连接器200A。
第一母连接器200A可包括母壳体201。母壳体201可包括用于电隔离第一母连接器200A的一个或多个部件的电绝缘材料,第一母连接器200A 可布置在母壳体201内。根据所示实施方式,母壳体201可包括母延伸部分202B、两个母功率端子插孔205A、205B、两个母平衡端子插孔214A、 214B、母通信设备插孔207和第一母键控特征212A(稍后在本说明书中被描述)。在可选的实施方式中,可提供额外的、更少的或不同的部件或特征。
在可选的实施方式中,母壳体201可包括母延伸部分202,其例如包括不同的配置,例如在图3A-3C、9-12和19中所示的母延伸部分202A-D 中的任一个。此外或可选地,在可选的实施方式中,可以不提供母通信设备206。在这样的实施方式中,可以或可以不提供母通信设备插孔207。在可选的实施方式中,也可提供额外的或更少的母平衡端子插孔214,而不考虑所提供的一些或全部或没有一个母平衡端子插孔214是否被填充。在图19中示出几个实施方式,其中仅为了例证性目的而提供额外的母平衡端子。
根据图3A的实施方式,母壳体201可包括可形成第一母连接器200A 的插头部分的第二母延伸部分202B。在可选的实施方式中,第一母连接器 200A可包括母延伸部分202A-H中的任一个。由第二母延伸部分202B形成的插头可配置成使得它可被容纳在由公延伸部分102的一个或多个特定实施方式形成的插座或销座内,公延伸部分102可在公连接器100A、100B 内实现。在实施方式中,第二母延伸部分202B可包括可与在公连接器 100A、100B的特定实施方式内实现的一个或多个键控特征相应的一个或多个键控特征,例如沟槽、凹口、突出物等。稍后在本说明书中讨论可被提供的特定键控特征。
在实施方式中,母壳体201可包括母功率端子插孔205A、205B。母功率端子插孔205A、205B可以每个包括穿过母壳体201的通道。母功率端子插孔205A、205B可配置成分别将母功率端子204A、204B部分地围住和电绝缘。在实施方式中,母功率端子插孔205A、205B可分别包括配置成当被容纳在母功率端子插孔205A、205B内时将相应的母功率端子 204A、204B保持在适当的位置上的一个或多个内部特征,例如凹口、突出物、沟槽等。母功率端子204A、204B可布置在母壳体210内,使得母壳体201可提供沿圆周在母功率端子204A、204B周围延伸的绝缘挡板。当被容纳在相应的母功率端子插孔205A、205B内时,母功率端子204A、204B可通过相应的母功率端子插孔205A、205B以及母壳体201的一个或多个内壁彼此电绝缘。
母功率端子插孔205A、205B可此外配置成当由第二母延伸部分202B 形成的插头至少部分地插在公延伸部分102内时分别容纳公功率端子 104A、104B。当被容纳在相应的母功率端子插孔205A、205B内时,公功率端子104A、104B可分别与相应的母功率端子204A、204B电连接。此外或可选地,第一母连接器200A可包括弹性构件203A、203B。弹性构件203A、203B可分别布置在母功率端子插孔205A、205B内。在实施方式中,弹性构件203A、203B可配置成从它们的自由形状变形以在第一母连接器200A电连接到公连接器100A、100B时提供用于将母功率端子204A、 204B压成与公连接器100A、100B的相应公功率端子104A、104B接触的偏置力。在可选的实施方式中,第一母连接器200A可包括额外的、更少的或没有弹性构件203A、203B。
母功率端子204A、204B可包括可布置在相应的母功率端子插孔205A、 205B内的材料的导电板。在实施方式中,母功率端子204A、204B可包括黄铜、铜和青铜等。所示母功率端子204A、204B可由标准板的材料制成并冲压形成到正确的尺寸和配置,连同其它形成方法。如图3A所示,母功率端子204A、204B可分别电耦合到母功率电线208A、208B。在实施方式中,母功率电线208A、208B可以是例如配置成接收和/或传输一个或多个功率信号的高电流容量电线,例如12AWG电线。母功率端子204A、 204B可经由焊接连接、机械紧固、标准绝缘和非绝缘连接器配件、压接或将电线导体电耦合到端子的任何其它适当的方法来分别电耦合到电线 208A、208B。母功率电线208A、208B分别可以使用一层或多层绝缘材料 (未标出)沿着它们的长度被电绝缘。
母平衡端子插孔214A、214B可以每个包括穿过母壳体201的通道。母平衡端子插孔214A、214B可配置成分别将母平衡端子216A、216(当被提供时)部分地围住和电绝缘。此外,在实施方式中,母平衡端子插孔 214A、214B分别可包括用于将母平衡端子216(如果被提供的话)容纳在母平衡端子插孔214A、214B内的一个或多个内部特征,例如凹口、突出物、沟槽等。注意,在如所示的当前实施方式中,没有母平衡端子216 被提供。因此,母平衡端子插孔214A、214B可以未被填充。
在实施方式中,可在可再充电电池内实现第一母连接器200A。母功率端子204A、204B可经由电线208A、208B分别操作地电连接到电池的正电路和负电路。在这样的实施方式中,用于给电池充电或放电的一个或多个功率信号可被传输到电动设备或从电动设备传输,电池经由母功率端子 204A、204B电连接到电动设备。
参考图7A,示出剖面图,其示出当第一母连接器200A的母延伸部分 202(未标出)插在公连接器100A、100B的相应公延伸部分102内时产生的电连接。所示电连接可包括用于经由在母连接器100A、100B和第一母连接器200A之间产生的电连接将NiMH型电池电连接到电动设备的一般布置。如所示,当第一母连接器200A的母延伸部分202插在公连接器 100A、100B的相应公延伸部分102内时,母功率端子204A、204B可与公连接器100A、100B的相应公功率端子104A、104B电连接。当被电连接时,可经由所示的电连接传输一个或多个功率信号。在实施方式中,例如ESC或电池充电器可经由在公连接器100A、100B和第一母连接器200A 之间产生的电连接从电连接到ESC或电池充电器的可再充电电池接收一个或多个功率信号,如在图7A中所示。重要的是,根据当前布置,没有信号(或多个信号)可经由母平衡端子116A、116B被接收或传输,因为没有相应的母平衡端子216被提供。
在实施方式中,智能ESC或充电器可检测经由公连接器100A、100B 的平衡端子116A、116B接收的一个或多个平衡信号的不存在以确定在公连接器100A处电连接到智能ESC或充电器的电池的一个或多个特性。智能ESC或充电器可例如根据经由平衡端子116A、116B接收的一个或多个平衡信号的不存在来确定电池化学性质或电池单体计数。此外,智能ESC 或充电器可设置或修改定义充电或放电操作的一个或多个方面的一个或多个参数设置,例如,诸如设置或修改低电压截止、设置或修改充电电流电压、设置或修改充电或放电模式或至少部分地定义充电或放电操作的某个其它类似的参数。
参考图3B,示出第二母连接器200B。如所示,第二母连接器200B 可包括母壳体201、弹性构件203A、203B、母功率端子204A、204B和高电流电线208A、208B、母平衡端子216A和母信号电线218A。包括第二母连接器200B的一个或多个部件可包括如上面关于第一母连接器200A所述的一些或所有特征、功能和特性。此外,第二母连接器200B可包括母平衡端子216A,其可以不布置在母平衡端子插孔214A内并可电耦合到母信号电线218A。根据所示的特定实施方式,第二母连接器200B可此外设置有通信设备206。稍后在本说明书中描述与这样的实施方式相关的特征、功能和特性。然而注意,在可选的实施方式中,可以不用通信设备206实现第二母连接器200B。
根据所示实施方式,第二母连接器200B可实现为具有可布置在母平衡端子插孔214A内的母平衡端子216A。母平衡端子插孔214A可包括穿过母壳体201的通道。母平衡端子插孔214A、214B可配置成将母平衡端子216A部分地围住和电绝缘。在实施方式中,母平衡端子插孔214A可包括配置成将母平衡端子216A保持在母平衡端子插孔214A内的适当位置上的一个或多个内部特征,例如凹口、突出物、沟槽等。根据所示实施方式,当被容纳在母平衡端子插孔214A内时,母平衡端子216A可通过母平衡端子插孔214A的壁与其它母功率端子204电绝缘。母平衡端子插孔214A可此外配置成当由第一母延伸部分202形成的插头至少部分地插在公连接器 100A的相应公延伸部分102内时容纳公平衡端子116A。当被容纳在母平衡端子插孔214A内时,公平衡端子116A可与母平衡端子216A电连接。
母平衡端子216A可包括导电材料,例如黄铜、铜或青铜等,并可配置成容纳导电销型端子并与导电销型端子电连接。在实施方式中,例如母平衡端子216A可以是JST型连接器的插孔部分。在这样的实施方式中,母平衡端子216A可以是适合于执行本文所述的功能并适合于接收和/或传输用于给在本文所述的类型和容量的电池充电或放电的一个或多个平衡信号的任何系列或间距的插孔部分。
如图3B所示,母平衡端子216A可以电耦合到母信号电线218A。母信号电线218A可以是例如用于接收并传输一个或多个信号(包括一个或多个平衡信号)的低电流容量电线,例如24AWG电线。在实施方式中,母平衡端子216A可经由压接连接、焊接连接、机械紧固件、标准绝缘和非绝缘连接器配件或用于将电线导体电耦合到连接器的任何其它适当的手段来电耦合到母信号电线218A。母信号电线218A、218B可分别使用一层或多层绝缘材料(未标出)沿着它们的长度被电绝缘。
在实施方式中,可利用第二母连接器200B作为供一种或多种特定化学性质类型和/或电池计数的可再充电电池使用的电连接器。根据所示实施方式,例如第二母连接器200B可配置成供适合于用在两电池单体配置(例如2S LiPo型电池)中的电池化学性质使用,例如两电池单体配置可能需要平衡的充电或放电操作。
某些电池类型,例如LiPo电池,可包括在电池内部的用于读取包括电池的一个或多个电池单体的单独电池单体电压的平衡抽头。重要的是,在这样的电池的充电或放电操作期间,在电池的相应电池单体之间的电荷不平衡可产生有害的或危险的状况。这样的电池可设置有母连接器,例如第二母连接器200B,其例如可包括用于与电池内的平衡抽头电连接的一个或多个母平衡端子216,例如母平衡端子216A。所提供的母平衡端子216 可将指示包括电池的一个或多个电池单体的一个或多个单独电池单体电压的一个或多个信号从电池传输到电连接到相应的母平衡端子216并给电池充电或放电的设备。当在2S LiPo电池内实现时,第二母连接器200B的母信号电线218A可与在2S LiPo电池内的一个或两个单独电池单体直接或间接地电耦合。
参考图7B,示出剖面图,其示出当由第二母连接器200B的母延伸部分202形成的插头部分插在公连接器100A、100B的相应公延伸部分102 内时产生的电连接。这可以是用于将2S LiPo电池电连接到电动设备例如 ESC或用于给2S LiPo电池充电或放电的电池充电器的公和母连接器的一般组件。如所示,当第二母连接器200B的母延伸部分202至少部分地插在公连接器100A的相应公延伸部分102内时,母功率端子204A、204B 可与公连接器100A、100B的公功率端子104A、104B电连接。
当被电连接时,可经由在相应的公功率端子104A、104B和母功率端子204A、204B之间产生的电连接由2S LiPo电池从公连接器100A、100B 的公功率端子104A、104B接收一个或多个功率信号或将一个或多个功率信号传输到公连接器100A、100B的公功率端子104A、104B。在实施方式中,ESC或电池充电器可经由在相应的公功率端子104A、104B和母功率端子204A、204B之间产生的电连接的两端接收的或传输的一个或多个功率信号来直接给2SLiPo电池充电或放电。
此外,当第二母延伸部分200B的母延伸部分202至少部分地插在公连接器100A的相应公延伸部分102内时,母平衡端子216A可与公连接器 100A、100B的公平衡端子116A电连接。当被电连接时,可经由在公平衡端子116A和母平衡端子216A之间产生的电连接从2SLiPo电池接收一个或多个平衡信号或将一个或多个平衡信号传输到2S LiPo电池。在实施方式中,ESC或电池充电器可经由在相应的公平衡端子116A和母平衡端子 216A之间产生的电连接的两端接收的或传输的一个或多个平衡信号来直接给2S LiPo电池充电或放电。
重要的是,可经由在母平衡端子216A和公平衡端子116A之间产生的电连接由电连接到2S LiPo电池的电动设备接收至少一个平衡信号。此外,没有平衡信号可经由公平衡端子116B由电连接到2S LiPo电池的电动设备接收,因为没有相应的母平衡端子216B被设置在第二母连接器200B内。在实施方式中,智能ESC或充电器可检测经由公连接器100A、100B的平衡端子116A接收的一个或多个平衡信号的电压以确定在公连接器100A处电连接到智能ESC或充电器的电池的一个或多个特性。智能ESC或充电器可例如根据经由平衡端子116A接收的一个或多个平衡信号的检测或未检测来确定电池化学性质或电池单体计数。此外,智能ESC或充电器可设置或修改定义充电或放电操作的一个或多个方面的一个或多个参数设置,例如,诸如设置或修改低电压截止、设置或修改充电电流电压、设置或修改充电或放电模式或至少部分地定义充电或放电操作的某个其它类似的参数。
参考图3C,示出第三母连接器200C。如所示,第三母连接器200C 可包括母壳体201、弹性构件203A、203B、母功率端子204A、204B和高电流电线208A、208B、母平衡端子216A、216B和母信号电线218A、218B。包括第三母连接器200C的一个或多个部件可包括如上面关于第二母连接器200B所述的一些或所有特征、功能和特性。此外,第三母连接器200C可包括母平衡端子216B,其可以布置在母平衡端子插孔214B内并可电耦合到母信号电线218B。根据所示的特定实施方式,第三母连接器200C可此外设置有通信设备206。稍后在本说明书中描述与这样的实施方式相关的特征、功能和特性。然而注意,在可选的实施方式中,可以不用通信设备206实现第三母连接器200C。
根据所示实施方式,第三母连接器200C可实现为具有可布置在相应的母平衡端子插孔214A、214B内的母平衡端子216A、216B。母平衡端子插孔214A、214B可以每个包括穿过母壳体201的通道。母平衡端子插孔214A、214B可配置成将相应的母平衡端子216A、216B部分地围住和电绝缘。在实施方式中,母平衡端子插孔214A、214B可以每个包括配置成将相应的母平衡端子216A、216B保持在母平衡端子插孔214A、214B 内的适当位置上的一个或多个内部特征,例如凹口、突出物、沟槽等。根据所示实施方式,当被容纳在相应的母平衡端子插孔214A、214B内时,母平衡端子216A、216B可通过相应的母平衡端子插孔214A、214B的壁与母功率端子204电绝缘。母平衡端子插孔214A、214B可此外配置成当由母延伸部分202形成的插头至少部分地插在公连接器100A的相应公延伸部分102内时容纳相应的公平衡端子116A、116B。当被容纳在相应的母平衡端子插孔214A、214B内时,公平衡端子116A、116B可与相应的母平衡端子216A、216B电连接。
母平衡端子216A、216B可包括导电材料,例如黄铜、铜或青铜等,并可配置成容纳导电销型端子并与导电销型端子电连接。在实施方式中,例如母平衡端子216A、216B可以每个是JST型连接器的插孔部分。在这样的实施方式中,母平衡端子216A、216B可以是适合于执行本文所述的功能并适合于接收和/或传输用于给在本文所述的类型和容量的电池充电或放电的一个或多个平衡信号的任何系列或间距的插孔部分。
如图3C所示,相应的母平衡端子216A、216B可以分别电耦合到母信号电线218A、218B。母信号电线218A、218B每个可以是例如用于接收并传输一个或多个信号(包括一个或多个平衡信号)的低电流容量电线,例如24AWG电线。在实施方式中,相应的母平衡端子216A、216B可经由压接或焊接连接、机械紧固件、标准绝缘或非绝缘连接器配件或用于将电线导体电耦合到连接器端子的任何其它适当的手段来电耦合到相应的母信号电线218A、218B。母信号电线218A、218B可分别使用一层或多层绝缘材料(未标出)沿着它们的长度被电绝缘。
在实施方式中,可利用第三母连接器200C作为供一种或多种特定化学性质类型和/或电池计数的可再充电电池使用的电连接器。根据所示实施方式,例如第三母连接器200C可最好地适合于供具有三个电池单体的电池例如3S LiPo型电池使用,例如该电池可能需要平衡的充电或放电操作。然而注意,第三母连接器200C也可适合于单个和两个电池单体电池使用,虽然一个或多个母平衡端子216A和/或216B以及一个或多个母信号电线218A和/或218B在这样的应用中未被使用。当在3S LiPo电池中实现时,第三母连接器200C的相应的母信号电线218A、218B可与在3S LiPo电池内的一个或多个单独的电池单体直接或间接地电耦合,用于在3S LiPo电池和3S LiPo电池电连接到的电动设备之间的一个或多个平衡信号的传输。
参考图7C,示出剖面图,其示出当由第三母连接器200C的母延伸部分202形成的插头部分插在公连接器100A、100B的相应公延伸部分102 内时产生的电连接。这可以是用于将3S LiPo电池电连接到电动设备(例如ESC或用于给3S LiPo电池充电或放电的电池充电器)的公和母连接器的一般组件。
如所示,当第三母连接器200C的母延伸部分202至少部分地插在公连接器100A的相应公延伸部分102内时,母功率端子204A、204B可与公连接器100A、100B的公功率端子104A、104B电连接。当被电连接时,可经由在相应的公功率端子104A、104B和母功率端子204A、204B之间产生的电连接由3S LiPo电池从公连接器100A、100B的公功率端子104A、104B接收一个或多个功率信号或将一个或多个功率信号传输到公连接器100A、100B的公功率端子104A、104B。在实施方式中,ESC或电池充电器可经由在相应的公功率端子104A、104B和母功率端子204A、204B之间产生的电连接的两端接收的或传输的一个或多个功率信号来直接给3S LiPo电池充电或放电。
此外,当第三母延伸连接器200C的母延伸部分202至少部分地插在公连接器100A的相应公延伸部分102内时,母平衡端子216A、216B可与公连接器100A、100B的相应的公平衡端子116A、116B电连接。当被电连接时,可经由在相应的公平衡端子116A、116B和母平衡端子216A、 216B之间产生的电连接从3S LiPo电池接收一个或多个平衡信号或将一个或多个平衡信号传输到3S LiPo电池。在实施方式中,ESC或电池充电器可经由在相应的公平衡端子116A、116B和母平衡端子216A、B之间产生的电连接两端接收的或传输的一个或多个平衡信号来直接给3S LiPo电池充电或放电。
重要的是,可经由在母平衡端子216A、216B和相应的公平衡端子 116A、116B之间产生的电连接由电连接到3S LiPo电池的电动设备接收至少一个平衡信号。在实施方式中,智能ESC或充电器可检测经由公连接器 100A、100B的平衡端子116A接收的一个或多个平衡信号的电压以确定在公连接器100A处电连接到智能ESC或充电器的电池的一个或多个特性。智能ESC或充电器可例如根据对经由平衡端子116A接收的一个或多个平衡信号的检测到或未检测到来确定电池化学性质或电池单体计数。此外,智能ESC或充电器可设置或修改定义充电或放电操作的一个或多个方面的一个或多个参数设置,例如,诸如设置或修改低电压截止、设置或修改充电电流电压、设置或修改充电或放电模式或至少部分地定义充电或放电操作的某个其它类似的参数。
如在图7B和7C中所示的,单个母平衡端子216可能需要适应2S LiPo 电池的充电和放电操作,而两个平衡端子216可能需要适应3S LiPo电池的充电和放电操作。在另外的可选实施方式中,母连接器200可设置有额外的平衡端子216以适应包括四个或更多电池单体的电池的充电和放电操作。相应地,公连接器100A、100B可类似地设置有用于适应这样的较大电池单体电池的充电和/或放电操作的额外的公平衡端子116。配置成适应较大的多电池单体电池的公连接器和母连接器的这样的可选实施方式可包括与在这里和下面所述的那些部件、特征和功能类似的部件、特征和功能,同时包括用于与较大的多电池单体电池的平衡抽头电连接的额外的平衡端子和相应的布线。
参考图19,示出分别几个可选的公延伸部分和母延伸部分102E-H、 202E-H。所示公延伸部分和母延伸部分102E-H、202E-H可包括额外的平衡端子插孔114、214,以用于容纳适应使用四个电池单体(见102E、202E)、五个电池单体(见102F和102G、202F和202G)以及六个电池单体(见 102H、202H)实现的多电池单体电池的充电和放电操作所需的额外的公平衡端子和母平衡端子。所示的每个实施方式可合并到类似地配置成适应额外的平衡端子116、216的公或母连接器100、200的实施方式内,并可根据与在这里和下面描述的设备和方法类似的设备和方法来操作。
如上面提到的,多电池单体电池例如LiPo电池可能要求电池的所有平衡抽头电连接到可以给多电池单体电池充电或放电的电动设备以防止多电池单体电池的可能损坏和不安全的充电和/或放电。如果平衡抽头在充电操作期间不被电连接,则电池可变得危险并引起伤害或财产损失。此外,如果平衡抽头在放电操作期间不被电连接,则电池的电池单体可被放电到最小电荷之下,损坏电池并可能防止电池的再充电。提供可使用多电池单体实现的并包括集成在单个连接器内的母平衡端子216作为母功率端子 204的连接器(例如母连接器200)确保当电池电连接到在母功率端子204 处的设备时在多电池单体电池内的平衡抽头总是电连接到电动设备。
现在参考图4和5A,示出了用于在使用可以是3S LiPo电池的电池 30进行实现时提供对第三母连接器200C的母信号电线218a、218B的保护的一般布线布置。在图5B中示出可选的布线布置,其中示出相应的母功率电线208A、208B和母信号电线218A、218B的相对位置。实际上,所有LiPo电池是所实现的平衡抽头、布线和端子。在使用期间,平衡抽头、布线和端子可能被损坏。当与无线电控制的模型车辆一起使用时,例如多电池单体电池的平衡抽头、布线和端子可经历可损坏多电池单体电池的平衡抽头、布线和端子的粗暴的操纵、严酷的驾驶和操作条件和碰撞。事实上,LiPo电池的最常见地被损坏的部件是对LiPo电池的平衡抽头、布线和端子的损坏。在使用期间,小电线(一般是24AWG或更小)可能从 LiPo包装撕出来,穿过单线涂层摩擦并损坏电线,或从包装被完全撕掉。
提供图4、5A和5B的实施方式来显示可使用可包括至少一个信号电线118、218的本文所述的公连接器100或母连接器200实现的布线布置。根据所示的特定实施方式,二重连接型布线布置可提供使将电池30的电池单体连接到第三母连接器200C的相应的功率和信号电线电绝缘。包括至少一个母功率电线208和一个或多个母信号电线218的电线的一个或多个集合可沿着它们的相应长度被围在模制电线绝缘209A、209B的单个零件内。模制电线绝缘209A、209B可将较小规格(例如24AWG)母信号电线218A、218B物理地耦合到相应的大规格(例如12AWG)母功率电线208A、208B。如在图5A和5B中所示的,被围在相应的模制电线绝缘 209A、209B内的相应的母信号电线218A、218B和母功率电线208A、208B 保持与彼此电绝缘,因为包括模制电线绝缘209A、209B的绝缘材料的一部分插在相应的母信号电线218A、218B和母功率电线208A、208B之间。
二重连接布线布置可通过提高由分别信号电线109、218经历的弯曲、缠绕或与锋利或重的物体的碰撞而引起的分别对信号电线109、218的损坏的抵抗性来提高公连接器100和母连接器200的可靠性。在每个这样的实例中,相应的大规格功率电线108、208可屏蔽、抵抗或吸收否则可损坏信号电线109、218的力。此外,当分别使用公连接器100和/或母连接器200实现二重布线布置时,可消除在电线附近将相应的信号电线弯折和缠绕到相应的连接器100、200的端子耦合。连接器100、200的信号端子插孔114、214和功率端子插孔105、205的相对位置可定位成沿着在连接器100、200近侧的相应电线的长度提供沿着相应的功率电线108、204和信号电线109、118的长度的一部分实质上直线路径。
键控特征
参考图9-12,示出几个公延伸部分102的配置以及几个母延伸部分202 的配置。所示配置可以包括无机械键控特征112、212、一个机械键控特征112、212或多个机械键控特征112、212。可实现所示机械键控特征112、 212以防止在公连接器100A、100B和母连接器200之间的未被支持的电连接。未被支持的电连接可以是在两个不兼容的设备之间的连接,或可选地可以是反极性连接。
如在图9-12的实施方式中所示的,公延伸部分102A-D的配置可配置成允许只与具有相应的键控特征112、212的配置的电池的电连接。根据所示实施方式,四个不同的公延伸部分102A-D的配置可以是:Sub-C NiMH 特定的;2/3A NiMH特定的;LiPo;以及遗产(Legacy)。所示公延伸部分102A-D的配置中的每个可允许只与使用相应的母延伸部分202A-D实现的母连接器200的电连接,并可相应于特定的兼容电池化学性质和/或电池单体计数,或可相应于多于一个特定的电池化学性质和/或电池单体计数。注意,图9-12所示的特定实施方式仅为了说明而被提供,且并不旨在将键控特征112、212的范围限制到仅仅所示实施方式的键控特征。
如图9所示,例如第一公延伸部分102A的配置可包括键控特征 112A-C,键控特征112A-C可允许与使用第一母延伸部分202A的配置实现的母连接器200的电连接。第一母延伸部分202A的配置可使用与第一公延伸部分102A的配置的键控特征112A-C相应的键控特征212A-C来实现。在实施方式中,第一公延伸部分102A可在对例如兼容来只供Sub-C 电池使用的电动设备上实现。相应地,第一母延伸部分202A的配置可以只在Sub-C电池上实现,使得仅正确的电池和设备配对可由相应的公连接器和母连接器100、200的键控特征112、212允许。所有其它电池化学性质和/或电池单体计数,例如2/3A、LiPo和遗产型连接器,可被防止与配置有第一公延伸部分102A并兼容来只供Sub-C电池使用的电动设备电连接。
根据图9的实施方式,第一公延伸部分102A可包括第一公键控特征 112A、第二公键控特征112B和第三公键控特征112C。第一公键控特征 112A可包括突出到由第一公延伸部分102A形成的插座内的脊。第一公键控特征112A可包括实质上三角形棱镜形状,其具有如从图9的角度看的三角形横截面。第一公键控特征112A可沿着与母延伸部分202A到第一公延伸部分102A内的插入方向实质上对准的方向沿着公延伸部分102的长度的至少一部分延伸。第一公键控特征112A可包括公壳体101A、101B 的前沿的一部分。此外,如所示,第一公键控特征112A可沿着由第一公延伸部分102A形成的插座或销座的内表面布置,实质上面向公端子104、 116。第一公键控特征112A可包括所形成的插座或销座的一个或多个内表面。此外,如所示,第一公键控特征可沿着由第一公延伸部分102A形成的插座或销座的内表面布置,由此,公功率端子104A、104B的接触表面实质上背离第一公键控特征112A被布置于的插座或销座的内表面。如所示,第一公键控特征112A可布置在沿着由第一公延伸部分102A形成的插座或销座的内表面的中点位置处,第一公键控特征112A的至少一部分布置在相应的公功率端子104A、104B之间,如从类似于图7A-7C的角度的自顶向下角度观看的。
在可选的实施方式中,第一公键控特征112A可包括与所示的横截面形状或相对位置不同的横截面形状或相对位置。例如在可选的实施方式中,第一公键控特征112A可包括半圆形、矩形、有凹口的或其它类似的形状。此外,在可选的实施方式中,第一公键控特征可沿着由第一公延伸部分102A形成的插座或销座的另一内表面或在与上面所述的相同的表面上的不同位置处布置。然而在任何实施方式中,第一公键控特征112A可配置成帮助防止与使用一个或多个其它母延伸部分202的配置(例如第四母延伸部分202D的配置)实现的母连接器200的电连接。此外,第一公键控特征112A可例如防止与使用不同的母延伸壳体配置(例如母延伸部分202B-D)实现的母连接器200的反极性电连接。
第二公键控特征112B可包括突出到由第一公延伸部分102A形成的插座的横截面区域内的凹口。第二公键控特征112B可包括当从前面观看时的实质上不规则梯形形状,如图9所示。第二公键控特征112B可实质上布置在公壳体101A、101B的前沿处。此外,如所示,第二公键控特征112B 可定向成面向实质上垂直于第一母延伸部分202A到第一公延伸部分102A 内的插入方向的方向。此外,如所示,第二公键控特征112B可实质上布置在由第一公延伸部分102A形成的插座或销座的内角处。此外,如所示,第二公键控特征112B可布置成使得公功率端子104A、104B的接触表面实质上面向第二公键控特征112B。更具体地,在实施方式中,第二公键控特征112B可布置成使得第二公键控特征112B可直接从公功率端子104A或104B的至少一部分越过,如从类似于图7A-7C角度的自顶向下角度观看的。
在可选的实施方式中,第二公键控特征112B可包括与所示的横截面形状或相对位置不同的横截面形状或相对位置。例如,在可选的实施方式中,第二公键控特征112B可包括半圆形、矩形、有凹口的或其它类似的形状。此外,在可选的实施方式中,第二公键控特征112B可布置在沿着由第一公延伸部分102A形成的插座或销座的另一内表面的公壳体101A、101B的前沿处或可选地在沿着内表面之一例如远离所形成的插座或销座的角的不同位置处。然而,在任何实施方式中,第二公键控特征112B可配置成帮助防止例如与使用其它母延伸部分202的配置(例如母延伸部分 202B的配置)实现的母连接器200的电连接。
第三公键控特征112C可包括与第二公键控特征112B的特征、功能或特性相同的一个或多个特征、功能或特性。在实施方式中,第三公键控特征112C可包括与第二公键控特征112B实质上相同的凹口突出物,第三公键控特征112C布置在由与第二公键控特征112B相对的公延伸部分102A 形成的插孔或销座的角处并相对于公功率端子104A、104B与第二公键控特征112B一样沿着由第一公延伸部分102A形成插座或销座的相同的侧面。更具体地,在实施方式中,第三公键控特征112C可布置成使得第三键控特征112C从与公功率端子104A或104B相对的至少一部分直接越过,如从类似于图7A-7C的角度的自顶向下角度观看的,而不是第二公键控特征112B的角度观看的。
在可选的实施方式中,第三公键控特征112C以与第二公键控特征 112B的可选实施方式的方式类似的方式可包括不同的横截面形状或相对位置。然而在任何实施方式中,例如第三公键控特征112C可配置成帮助防止与使用一个或多个其它母延伸部分202的配置(例如第三母延伸部分 202C的配置)实现的母连接器200的电连接。第一公延伸部分102A的配置可因此使用可以只允许包括第一母延伸部分202A的母连接器200插在第一公延伸部分102A内的如所述的键控特征来实现,防止例如与包括其它母延伸部分配置(例如母延伸部分202B-D)的母连接器200的电连接。
如图9所示,第一母延伸部分202A可配置成与Sub-C第一公延伸部分102A兼容。第一母延伸部分202A可包括第一母键控特征212A、第二母键控特征212B和第三母键控特征212C。如在图9的实施方式中所示的,因为每个公键控特征112A-C包括延伸到由第一公延伸部分102A形成的插座区域内,相应的母键控特征212A-C可以每个包括沿着第一母延伸部分202A的外表面布置的挖剪部分,其配置成允许第一母延伸部分202A配合在第一公延伸部分102A内。
第一母键控特征212A可包括延伸到由第一母延伸部分202A形成的插头的外表面内的沟槽。第一母键控特征212A可包括实质上三角形棱镜形状,其具有如从图9的角度看的三角形横截面。第一母键控特征112A可沿着与第一母延伸部分202A到第一公延伸部分102A内的插入方向实质上对准的方向沿着第一母延伸部分202A的长度的至少一部分延伸。第一母键控特征212A可实质上布置在母壳体201的前沿面处。此外,如所示,第一母键控特征212A可沿着由第一母延伸部分202A形成的插头的面向外的表面布置,实质上背离母功率端子204。第一母键控特征212A可包括所形成的插头的一个或多个外表面。此外,如所示,第一母键控特征212A 可沿着由第一母延伸部分202A形成的插头的外表面布置,由此,母功率端子204A、204B的接触表面实质上面向第一母键控特征212A。如所示,第一母键控特征212A可布置在沿着由第一母延伸部分202A形成的插头的外表面的中点位置处,第一母键控特征212A的至少一部分布置在相应的母功率端子204A、204B之间,如从类似于图7A-7C的角度的自顶向下角度观看的。
第二母键控特征212B可包括沿着第一母延伸部分202A的外角布置的挖剪部分。第二母键控特征212B可实质上布置在母壳体201的前沿面处。此外,如所示,第二母键控特征112B可实质上布置在由第一母延伸部分 202A形成的母插头的外角处。根据图9的实施方式,第二母键控特征212B 可因此包括配置成允许由第一母延伸部分202A形成的插头插在第一公延伸部分102A的插座内而没有在插入期间对第二公键控特征112B的干扰的形状和位置。
第三母键控特征212C可包括与第二母键控特征212B的特征、功能或特性类似的一个或多个特征、功能或特性。在实施方式中,第三母键控特征212C可包括与第二母键控特征212B实质上相同地成形的挖剪部分,第三母键控特征212C布置在用于允许由第一母延伸部分202A形成的母插头插在公延伸部分102A内而没有对第三母键控特征112C的干扰的位置处。
在可选的实施方式中,每个母键控特征212A-C可包括与图9所示的不同的形状和/或位置。在这样的可选实施方式中,根据上面所述的公键控特征112A-C的可选实施方式,母键控特征212A-C中的一个或多个可包括与以符合一个或多个相应的公键控特征112A-C的相应可选实施方式的方式所示的形状和/或尺寸不同的形状和/或尺寸。因此,在任何实施方式中,第一母延伸部分202A的母键控特征212A-C可被预期包括允许第一母延伸部分202A插在第一公延伸部分102A内的配置。
现在参考图10,第二公延伸部分102B可包括第一公键控特征112A 和第三公键控特征112C。第二公延伸部分102B可配置成供2/3A NiMH化学电池使用。如所示,参考图9,第一公键控特征112A和第三公键控特征 112C可以每个包括与上面所述的实质上相同的相应特征、功能和特性。例如,可因此使用可以只允许包括第二母延伸部分202B的母连接器200插在第二公延伸部分102B的键控特征来实现第二公延伸部分102B,防止与包括其它母延伸部分配置(例如母延伸部分202A、C或D)的母连接器 200的电连接。
如图10所示,第二母延伸部分202B可配置有与第二公延伸部分102B 兼容的相应键控特征。因此,在实施方式中,第二母延伸部分202B可以只在2/3A NiMH电池上实现。如所示,第二母延伸部分202B可包括第一母键控特征212A以及第三母键控特征212C。参考图9,可实质上如上所述来配置第一母键控特征212A和第三母键控特征212C中的每个。
在可选的实施方式中,第一母键控特征212A和第三母键控特征212C 中的每个可包括与在图10中所示的不同的形状和/或位置。在这样的可选实施方式中,根据上面参考图9所述的可选实施方式,第一母键控特征 212A和第三母键控特征212C中的一个或两个可包括与以符合相应的母键控特征112A和112C中的一个或两个的相应可选实施方式的方式所示的形状和/或尺寸不同的形状和/或尺寸。因此,在任何实施方式中,第二母延伸部分202B可被预期包括允许第二母延伸部分202B插在第二公延伸部分 102B内的键控特征配置。
现在参考图11,第三公延伸部分102C可包括第一公键控特征112A 和第二公键控特征112B。在实施方式中,可使用适合于供LiPo化学电池使用的设备来实现第三公延伸部分102C。如所示,第一公键控特征和第二公键控特征112A、112B都可包括与上面参考图9所述的相同的特征、功能和特性。第三公延伸部分102C的配置可因此使用可以只允许包括母延伸部分202C的母连接器200插在公延伸部分102C内的键控特征来实现,防止与包括其它母延伸部分202A、B或D中的任一个的母连接器200的电连接。
如图11所示,第三母延伸部分202C可配置有与第三公延伸部分102C 兼容的相应键控特征。因此,在实施方式中,第三母延伸部分202C可以只在NiMH电池上实现。如所示,第三母延伸部分202C可包括第一母键控特征212A以及第二母键控特征212B。参考图9,可实质上如上所述来配置第一母键控特征212A和第二母键控特征212B中的每个。
在可选的实施方式中,第一母键控特征212A和第二母键控特征212B 中的每个可包括与在图11中所示的不同的形状和/或位置。在这样的可选实施方式中,根据上面参考图9所述的可选实施方式,第一母键控特征 212A和第二母键控特征212B中的一个或两个可包括与以符合相应的公键控特征112A和112B中的一个或两个的相应可选实施方式的方式所示的形状和/或尺寸不同的形状和/或尺寸。因此,在任何实施方式中,第三母延伸部分202C可被预期包括允许第三母延伸部分202C插在第三公延伸部分 102C内的键控特征配置。
现在参考图12,第四公延伸部分102D可不包括公键控特征112A-C,如上所述。可为了“通用”兼容性而配置第四公延伸部分102D,允许产生与包括上面所述的母延伸部分202A-C中的任一个以及第四母延伸部分 202D的母连接器200的电连接。如图12所示,第四母延伸部分202D不包括母键控特征212A-C。第四母延伸部分202D可包括在它的前沿面处的实质上矩形的外部横截面形状。根据所示的实施方式,第四母延伸部分 202D可配置成与第四公延伸部分102D兼容。
简要参考图24和25,示出几个额外的视图,其示出公连接器100的实施方式的各种键控特征。在图24和25中示出的键控特征相应于上面讨论的在图9-12中示出的键控特征。没有在这里特别讨论在图24和25中示出的视图以避免在这个说明书内包括不必要的或冗余的语言。为了更清楚地示出上面所述的几个公键控特征的方面的目的,提供图24和25的视图。
在连接器内的RFID部件的实现
参考图1B,示出公连接器100B。公连接器100B可包括具有在图1A 中示出和上面所述的公连接器100A的相应部件的类似特征、功能和特性的一个或多个部件。公连接器100B可包括在图1A所示的公连接器100A 的实施方式的特征、功能和特性之外的如下所述的额外的特征、功能和特性。为了消除不必要和冗余的语言的目的,通过参照对上面提供的相应部件的描述来进行这样的部件的描述。
根据所示实施方式,公连接器100B可包含包括公通信设备106、一对通信电线107A、107B、公通信设备插孔110和公盖子111的额外的部件。在实施方式中,公连接器100B可以是电动设备(例如ESC或电池充电器) 的外部电连接器。公连接器100B可包括用于与可在母连接器200内实现的相应的母通信设备206通信的公通信设备106。公通信设备106可允许在相应的公连接器和母连接器100、200两端的有线通信或无线通信。
在实施方式中,公通信设备106可布置成使得当公连接器100B和母连接器200分别电耦合到彼此时与母通信设备206的通信总是被启用,如下面讨论的。公通信设备106可包括布置在公壳体101B的公通信设备插孔110内的公连接器100B的内部部件。公通信设备插孔110可如所示沿着公壳体101B的顶表面布置,并围住用于容纳公通信设备106的区域。在实施方式中,公通信设备插孔110可实质上跨越公壳体101B的整个区域,如从上面观看的。在可选的实施方式中,公通信设备插孔110可跨越小于母壳体101B的整个区域的区域,如从上面观看的,虽然仍然在公升高部分103的至少一部分之上延伸。
公通信设备106可布置在公通信设备插孔110内,使得公通信设备106 的至少一部分可直接布置在由公延伸部分102形成的插座或销座之上。公连接器100B可包括公盖子111,其配置成配合在公通信设备插孔110之上以将公通信设备106围在内。在这样的实施方式中,公通信设备106可被保护免于被在公通信设备插孔110外部的部件或物体接触。在可选的实施方式中,公连接器100B可以是电动设备(例如图2的电动设备1000)的整体部件。在这样的可选实施方式中,可以不提供公盖子111。在这样的实例中,电动设备的壳体可起作用来围住并保护公通信设备106。
公通信设备106可包括单个部件,或可选地可包括两个或多个部件。在实施方式中,公通信设备106可包括RFID读取器、条形码扫描仪、接触器开关或适合于实现与相应的母通信设备206的有线通信或无线通信的其它类似的部件。可选地,在实施方式中,公通信设备106可包括一个以上的部件,其可包括一个或多个上面列出的部件以及也许包括天线、处理器、存储器或信号切换部件、电源等。
公通信设备106可例如经由通信电线107A、107B直接或间接地电连接到电动设备的一个或多个内部部件,例如ESC或电池充电器的控制器。在实施方式中,通信电线107A、107B可以是具有与上面讨论的公信号电线109A、109B的特性类似的特性的低电流容量信号电线。可选地,公通信设备106可经由无线连接直接或间接地电连接到电动设备的一个或多个内部部件。在这样的可选实施方式中,通信电线107A、107B可以不被提供,或可选地可起作用来传输用于给公通信设备106供电的一个或多个功率信号。根据所描述的每个实施方式,公通信设备106可经由有线连接或无线连接来与电动设备的一个或多个内部部件直接或间接地电连接。此外,对于每个所述实施方式,公通信设备106可被预期产生包括可由公通信设备106接收、感测或检测的一些或所有信息的一个或多个信号。由公通信设备产生的一个或多个信号可直接或间接地传递到公连接器100A、 100B可以电连接到的电动设备的一个或多个内部部件。
参考图13-15,在透示图中在相对于母连接器200A的实施方式的各种位置上示出公连接器100的实施方式。所示公连接器100可包括公连接器 100B的实施方式。所示公连接器100的实施方式可包括公通信设备106,其可以是RFID读取器。在这样的实施方式中,公通信设备106可包括用于传输并接收一个或多个信号的天线。包括公通信设备106的RFID读取器可产生电磁场用于在来自相应的RFID部件(例如RFID标签或芯片) 的数据的无线接收。在实施方式中,可经由与电动设备的电连接来给公通信设备106供电,公通信设备106电连接到电动设备用于产生电磁场。在可选的实施方式中,公通信设备106可由可布置在公连接器100B内的单独电源供电。
公通信设备106可以能够从布置在公通信设备106的“读取范围”内的RFID标签或芯片接收数据。本领域中的技术人员将理解,包括RFID 读取器的“读取范围”的区域可至少取决于包括RFID读取器的天线的位置、定向和尺寸。因此,特定的RFID读取器的“读取范围”可配置成只在RFID读取器位置的期望距离内延伸。例如,公通信设备106可配置成只在RFID标签或芯片布置在相对于公连接器100B的一个或多个期望位置处时建立与RFID标签或芯片的通信。
根据图13-15,包括RFID读取器的公通信设备106可布置在公连接器 100的实施方式的公壳体101A、101B内。此外,包括RFID读取器的公通信设备106的天线可配置成在包括由公延伸部分102形成的插座或销座的区域内传输并接收信号。可为了近距离或“纳米场”读取来配置公通信设备106,由此,只有在极接近公通信设备的范围内的RFID标签或芯片可被“读取”。在实施方式中,公通信设备106可包括例如小于一又四分之一英寸(6.35mm)的“读取范围”。有利地,根据这样的实施方式且使用如图13-15所示布置的公通信设备106,只有布置在由公延伸部分102 形成的插座或销座内的RFID标签或芯片可由公通信设备106“读取”。在另一实施方式中,公通信设备106可配置成具有较大的“读取范围”。
现在参考图3A-3C和13-15,母连接器200可包括可存储包括设备的一个或多个标识符或参数设置的信息的母通信设备206,该设备可以是可再充电电池,母连接器电连接到该设备。母通信设备206可布置在母壳体 201内,例如在母壳体201的母通信设备插孔207内(在图3A-3C中示出)。根据这样的实施方式,母通信设备206可布置在由母延伸部分202形成的母连接器200的插头部分内。
参考图3A,示出第一母连接器200A。第一母连接器200A可包括母壳体201,如在上文中所述的。母壳体201可具有在第一母连接器200A的顶侧上并相邻于母延伸部分202B的前沿面的升高的结构。升高的结构可包括用于容纳并至少部分地围住母通信设备206的母通信设备插孔207。在实施方式中,母通信设备插孔207可包括在形成腔的母延伸部分202B内的开口,在该腔内母通信设备206可部分地被围住。包括母通信设备插孔207的开口可布置在母延伸部分20B的前沿面处,母延伸部分202B也可包括母功率端子和平衡端子插孔204、216的多个开口,公连接器100B 的公功率端子104和公平衡端子116分别通过母功率端子和平衡端子插孔 204、216被容纳。在这样的实施方式中,母通信设备插孔207可布置在母延伸部分202B的插头部分内,并可配置成可插在公连接器100B的公升高部分103内(在图1A和1B中最好地示出)。图3B和3C的母连接器200 可包括与在本文相对于图3A所述的类似的特征、功能和特性。
在可选的实施方式中,可沿着母壳体201的外表面布置母通信设备 206。例如,在实施方式中,母通信设备可耦合到母延伸部分202的外表面。根据在这里和下面描述的任何实施方式,母连接器200的母通信设备 206可被预期当在相应的公连接器和母连接器100B、200之间产生电连接时总是布置在适合于与公连接器100B的公通信设备106通信的位置处。
在实施方式中,母通信设备206可包括单个部件,或可选地可包括两个或多个部件。在实施方式中,母通信设备106可包括RFID标签或芯片、条形码、配置成啮合开关设备的部件或适合于实现与公连接器100B的相应公通信设备106的有线通信或无线通信的其它类似的部件。可选地,在实施方式中,母通信设备206可包括一个以上的部件,其可包括一个或多个上面列出的部件以及也许包括天线、处理器、存储器或信号切换部件、电源等。在实施方式中,母通信设备206的特定配置可取决于公通信设备 106的特定配置,由此,母通信设备206可被预期包括适合于与特定的公通信设备106通信的部件配置,母通信设备206与该公通信设备106配对。
如图3A-3C和13-15所示,母通信设备206可包括RFID标签或芯片。在这样的实施方式中,母通信设备206可包括用于存储和/或处理信息的集成电路以及用于接收并传输一个或多个信号的天线。在实施方式中,可在可再充电电池的母连接器200内实现包括RFID标签或芯片的母通信设备 206。这样的母通信设备206可以不电连接到电源,例如可再充电电池。在这样的实施方式中,母通信设备206可以是无源RFID标签或芯片,其可由从RFID读取器设备(例如公通信设备106)接收的一个或多个信号供电。根据这样的实施方式,母通信设备206可配置成只在一个或多个信号从公通信设备106接收到时才传输包括存储在RFID标签内的信息的一个或多个信号。
在可选的实施方式中,包括RFID标签或芯片的母通信设备206可在可再充电电池的母连接器200内实现,并可电连接成从电池接收功率或从在RFID标签或芯片内的单独的板上电池接收功率。在这样的实施方式中,母通信设备206可以是有源或半有源RFID标签或芯片。根据这样的可选实施方式,母通信设备206可由电池供电,并可周期性或连续地传输包括存储在RFID标签内的信息的一个或多个信号。
根据任一实施方式,母通信设备206可被预期在母通信设备206在公通信设备106的“读取范围”内时总是与公连接器100B的公通信设备106 通信。母通信设备206可通过传输包括由母通信设备206存储的一些或所有信息的一个或多个信号来与公通信设备106通信。
参考图13-15所示的透示图,公连接器100的实施方式可被实现为电动设备(例如ESC或电池充电器)的外部连接器,并可包括可以是RFID 读取器的公通信设备106。公通信设备106可布置在公延伸部分102内的位置处并被配置成具有跨越水平距离A并在公连接器100的销座内延伸的垂直范围内布置的“读取范围”。所示母连接器200A可被实现为可再充电电池的外部连接器,并可包括可以是无源RFID标签的母通信设备206。包括母通信设备206的RFID标签可布置在水平区域B内并配置成由在水平距离B内的RFID阅读器信号激活。注意,水平距离A和B相对于相应的通信设备106、206的位置是水平地固定的。此外,注意,为了标记的目的,定义水平距离A和B的图13-15的线是细长的,且在被绘制时可垂直地延伸到不在RFID读取器的“读取范围”和RFID标签的接收范围内的区域内。
根据所述特定实施方式,公通信设备106和母通信设备206当在图13 所示的位置上时可以不与彼此通信,因为RFID标签不布置在RFID传感器的读取范围内(没有区域A和B的重叠)。重要的是,当如图13所示相对于彼此布置时,没有电连接在母连接器100的实施方式和母连接器200 之间产生,因为公功率端子104不与母功率端子204接触。图13可被描述为描绘在未连接的配置中的公连接器和母连接器100、200。
现在转到图14,当公连接器和母连接器100、200被更接近地推在一起时,产生电连接,因为公功率端子和母功率端子104、204可在它们的相应接触表面处彼此接触。重要的是,水平距离A’和B’现在包括重叠距离。因此在图14的配置中,母通信设备206和公通信设备106可建立RF 连接,由此,存储在母通信设备206内的信息可被传递到公通信设备106。图14可被描述为描绘在部分插入配置中的公连接器和母连接器100、200。
现在转到图15,公连接器和母连接器100、200可被尽可能近地推在一起。在公连接器和母连接器100、200之间产生的电连接和RF连接可保持与在图15的配置中的相应的公连接器和母连接器100、200是整体的。如所示,公功率端子和母功率端子104、204可继续在它们的相应接触表面处彼此接触,同时水平距离A”和B”继续包括重叠距离。图15可被描述为在完全插入配置中的公连接器和母连接器100、200。虽然在部分插入或完全插入位置上,公连接器100的实施方式电连接到的电动设备可操作来给母连接器200A电连接到的电池充电或放电。此外,母连接器100的实施方式电连接到的电动设备可配置成根据使用经由在通信设备106、206 处的RF连接传递的信息而设置、修改或定义的一个或多个参数设置来操作。
虽然公连接器和母连接器100、200在部分和完全插入位置之间转变,但是在公通信设备和母通信设备106、206之间的RF连接可被维持,因为相应的设备可保持在彼此的相应读取范围内。因此,在实施方式中,可以没有相对于彼此的连接器100、200的位置,在该位置处可在相应的功率端子104、204和/或平衡端子116、216(未示出)处产生电连接,而没有通信设备106、206布置在相对于彼此的位置处,在该位置处可在通信设备106、206之间产生无线连接。当以所示方式被配置时,可防止电池的不正确的放电或充电操作,因为存储在电池的RFID标签内的信息可在进行用于给电池充电或放电的电连接的任何时间被传递到电动设备。
在实施方式中,在公连接器100处产生电连接之前,使用在图13-15 中所示的公连接器100的实施方式实现的电动设备可尝试建立在公通信设备106处的RF连接。可选地,在公连接器100处产生电连接之后,使用在图13-15中所示的公连接器100的实施方式实现的电动设备可尝试建立在公通信设备106处的RF连接。不管怎样,母通信设备206都可被预期在用于在公功率端子104处产生电连接时的任何时间建立通信的公通信设备106的范围内。此时,可启动电动设备来操作以经由在连接器100、200 处的电连接给电池充电或放电。
在实施方式中,当公连接器和母连接器100、200分别被耦合且母通信设备206被围在母壳体201内时公通信设备106可以只读取母通信设备 206,并可在连接器100、200经由一个或多个端子被电连接时继续进行读取。在可选的实施方式中,公通信设备106可配置成读取位于相对于母连接器200的其它位置(例如安装在例如连接器的外表面或任何其它位置上) 的母通信设备206。
简要参考图26-28,示出几个额外的视图,其示出在连接配置中的公连接器100B和母连接器200的实施方式。在图26-28中所示的连接配置中的公连接器100B和母连接器200的实施方式相应于在上面讨论的图 1A、1B、3A-3C、7A-7C、8B和13-15中所示的各种特征、功能和特性。不在这里特别讨论图26-28,以避免在本说明书内包括不必要的或冗余的语言。图26-28是为了更清楚地示出公连接器和母连接器100、200的几个特征、功能和特性的目的而提供的。
电池类型的自动检测
参考图16,示出电动设备。在实施方式中,电动设备可包括可在电动模型车辆内实现的ESC 1000。ESC 1000可包括电池供电的模型车辆的一个或多个控制部件,向电池供电的设备的一个或多个电动部件提供电子地产生的单相或多相电功率电压源。在实施方式中,ESC 1000可以是在模型车辆内的独立部件,其可与模型车辆的一个或多个额外的控制部件(例如无线电控制的模型车辆的接收机)电连接。在可选的实施方式中,ESC 1000 可以是在无线电控制的模型车辆的接收机内的部件。
根据图16的实施方式,ESC 1000可包括控制器1010、信号发生器电路1020和公连接器100,其可包括上面所述的公连接器100的任何实施方式。在可选的实施方式中,ESC1000可包括与在图16中所示的部件相比较而言额外的、更少的或不同的部件。如图16所示,ESC 1000可经由公连接器100电连接到电池30。此外,ESC 1000可电连接到模型车辆的电动部件20,其可以是电动机、伺服机构等。
当经由公连接器100电连接到电池30时,ESC 1000可从电池30接收一个或多个功率信号,给电池30放电。ESC 1000可兼容来与电池连接并从电池接收一个或多个信号,该电池包括几种化学性质类型中的任一个,例如,诸如NiMH化学电池或LiPo化学电池。ESC 1000可兼容来与电池连接,该电池包括几个不同的电池单体计数中的任一个,包括例如2/3ANiMH电池、Sub-C NiMH电池、在2S和6S电池单体计数(或电池单体计数)之间的LiPo电池等。所列出的例子旨在仅仅是例证性的。在可选的实施方式中,ESC 1000可兼容来供具有与上面列出的化学性质和/或电池单体计数不同化学性质和/或电池单体计数的一个或多个电池使用。从本说明书中省略关于每个电池化学性质和电池单体计数的细节,因为这样的细节不被考虑为对得到本文所述的装置和方法的彻底理解是必需的,并被考虑为在相关领域中的普通技术人员的理解范围内。
在实施方式中,ESC 1000可产生用于控制电动部件20的一个或多个可配置的控制信号或功率信号。根据所示实施方式,ESC 1000可经由有线连接与电动部件20电连接。在可选的实施方式中,ESC 1000可经由一个或多个有线连接或无线连接与一个或多个电动部件20电连接。ESC 1000 可将一个或多个控制信号和/或功率信号传输到一个或多个部件20以用于控制一个或多个电动部件20的操作。例如,ESC 1000可传输一个或多个功率信号和/或控制信号以设置或改变电动机的旋转速度,设置或改变电动机的旋转方向,设置或改变伺服机构的位置和/或类似行动。在实施方式中,ESC 1000可直接或间接地例如通过一个或多个中间设备将一个或多个控制信号和/或功率信号传输到一个或多个部件20。
ESC 1000可包括用于控制、监测、保护和/或配置ESC 1000的操作的控制器1010。可使用用于选择性地启用、禁用或重新配置ESC 1000的一个或多个部件的操作的控制逻辑来实现控制器1010。控制器1010可经由有线连接或无线连接来电连接到其它ESC 1000的部件。在实施方式中,控制器1010可设置有一个或多个内部部件,例如存储器1012、处理器1014 和/或输入/输出(I/O)接口1016。存储器1012可存储计算机可执行指令、系统部件的操作参数、预定容限值或范围等。处理器1014可执行存储在存储器1012内的指令。I/O接口1016可例如将控制器1010操作地连接到一个或多个ESC 1000部件,例如公连接器100和信号发生器电路1020的实施方式。此外,I/O接口1016可例如将控制器1010可操作地连接到电连接到ESC 1000的一个或多个外部部件,例如电池30和电动部件20。
控制器1010可设置有用于监测和/或重新配置ESC 1000的操作的逻辑,作为一种或多种保护和/或控制方法的部分。在实施方式中,控制器 1010可例如使用一个或多个ESC1000部件(例如公连接器100)来检测 ESC 1000的一个或多个操作条件。在实施方式中,控制器1010可检测例如在公连接器100的相应引线和/或端子处的一个或多个电连接或电断开的存在。在这样的实施方式中,控制器1010可经由相应的引线和/或端子通过检测所接收的信号来检测在公连接器100的端子处的电连接。类似地,电断开可通过控制器1010经由公连接器100的端子没有检测到所接收的信号来进行检测。控制器1010还可通过感测经由公连接器100的一个或多个端子从电池30接收的一个或多个功率信号的相应电压来检测电耦合到ESC 1000的电池30的一个或多个条件。
可选地,控制器1010可通过一个或多个连续性检查信号到相应的引线和/或端子的传输来检测在公连接器100的相应端子处的一个或多个电连接或电断开。由控制器1010检测的连接数据可包括从一个或多个远程设备(例如电池30)接收的一个或多个信号,其可经由与电池30的母连接器200的一个或多个直接电连接来进行接收。可选地,控制器1010可间接地从一个或多个远程设备,例如通过一个或多个中间设备,来接收一个或多个信号。一个或多个中间设备可包括信号转换器、处理器、输入/输出接口、放大器、调节电路、连接器或适配器等。
在实施方式中,控制器1010可使用检测到的连接状态和/或电压数据作为用于ESC1000的操作的一个或多个控制方法的输入。在实施方式中,控制器1010响应于检测到的一个或多个连接状态根据一个或多个操作模式来操作ESC 1000。例如,控制器1010可响应于在公连接器100处的一个或多个电连接的检测来改变ESC 1010的操作模式,指示特定的化学性质类型或特定的充电器容量的电池连接到ESC 1000。此外或可选地,控制器1010可进行在经由连接器的引线和/或端子接收的信号的一个或多个感测电压与一个或多个阈值之间的比较。控制器1010可响应于这样的比较的结果来重新配置ESC 1000的操作的方面。例如,控制器1010可响应于确定一个或多个所接收的信号包括容限外电压来重新配置或禁用信号发生器电路1020的操作。
如图16所示,在实施方式中,ESC 1000可包括信号发生器电路1020。信号发生器1020可由控制器1010操作以产生由ESC 1000传输到一个或多个电动部件20的一个或多个功率信号和/或控制信号。在实施方式中,信号发生器电路1020可响应于从控制器1010接收的输入而将从电源(例如电池30)接收的输入功率转换成一个或多个功率信号和/或控制信号。信号发生器电路1020可经由有线连接或无线连接而连接到控制器1010。
ESC 1000可包括上面所述的用于将ESC 1000电连接到电池30的公连接器100的任何实施方式,电池30可使用如上所述的母连接器200的任何相应的实施方式来实现。注意,虽然连接器100、200的一般实施方式可包括通信设备106、206,其可分别包括RFID传感器和标签,这样的部件可以不在ESC 1000的所有操作中被使用。此外,在某些实施方式中,所提供的连接器100、200可以不包括通信设备106、206。在这样的实施方式中,如在本文所述的,ESC 1000可使用在公连接器100的一个或多个平衡端子116处的检测到的信号来确定电池30的一个或多个特性。
参考图1A、1B、15和16,在实施方式中,公连接器100的公功率电线108A、108B可与ESC 1000的一个或多个内部部件电连接。公功率电线 108A、108B可以可操作地将公连接器100的公功率端子104A、104B电耦合到ESC 1000的控制器1010和/或信号发生器电路1020。在实施方式中,公功率端子104A、104B分别可将ESC 1000电连接到电池30的正电路和负电路,同时电池30经由公连接器100电连接到ESC 1000。ESC 1000 可从电池30接收功率,同时电池30经由公连接器100的公功率端子104A、 104B电连接到ESC 1000,给电池放电。
参考图1A、1B、7B、7C和16,在实施方式中,公连接器100的公信号电线109A、109B可与ESC 1000的一个或多个内部部件电连接。公信号电线109A、109B可将公连接器100的公平衡端子116A、116B可操作地电耦合到控制器1010和/或信号发生器电路1020。当电池的连接器200电连接到公连接器100时,公连接器100的公平衡端子116A、116B可与电池30的母连接器200的相应平衡端子216(如果被提供的话)电连接。一个或两个公平衡端子116A、116B可接收由电池30传输的一个或多个平衡信号。在实施方式中,例如,来自电池30的一个或多个平衡信号的接收可指示电池30的一个或多个条件,例如电池化学性质、充电容量、电池单体计数和/或电池30的其它类似条件。此外,例如,经由一个或多个公平衡端子116接收的一个或多个信号的相应电压值可指示电池30的一个或多个条件,例如电池30的剩余电荷和/或在电池30内的一个或多个电池单体的剩余电荷。
参考图7A,示出当第一母连接器200A和公连接器100的实施方式在部分插入或完全插入位置上时在相应的公平衡端子116A、116B处产生的电连接。这可以是用于将包括NiMH化学性质的电池30电连接到ESC 1000 的公连接器和母连接器100、200的一般组件。当第一母连接器200A在部分插入或完全插入位置上时,母功率端子204A、204B可与公连接器100 的公功率端子104A、104B电连接。一个或多个功率信号可经由母功率端子204A、204B从电池30传输到公连接器100的公功率端子104A、104B。ESC 1000可从经由公连接器100电连接到ESC 1000的电池30接收一个或多个功率信号,给电池30放电。
重要的是,如在图7A的实施方式中所示的,第一母连接器200A可以不包括用于产生与公连接器100的公平衡端子116A、116B的一个或多个电连接的母平衡端子216。因此,没有信号(多个信号)可根据所示实施方式经由公平衡端子116A、116B中的任何一个由ESC1000接收。控制器 1010可配置成在一个或多个功率信号可经由公功率端子104A、104B被接收时检测在公平衡端子116A、116B中的两个处的断开连接。控制器1010 可配置成识别出经由第一母连接器200A电耦合到公连接器100的电池可包括NiMH化学电池。此外或可选地,控制器1010可配置成基于在相应的平衡端子116A、116B处的断开连接的检测而将经由第一母连接器200A 电耦合到公连接器100的电池30识别为不配置成用于平衡放电操作的电池。控制器1010可响应于没有感测到经由公平衡端子116A、116B接收的电压或信号来确定断开连接存在于相应的公平衡端子116A、116B处。可使用定义在连接器100内提供的所有公平衡端子116处的断开连接的检测的逻辑来实现控制器1010以指示电池30包括NiMH化学电池。
参考图7B,示出当第二母连接器200B和公连接器100的实施方式在部分插入或完全插入位置上时在相应的公平衡端子116A、116B处产生的电连接。这可以是用于将包括LiPo化学性质类型并包括两个电池单体(2S) 的电池30电连接到ESC 1000的公连接器和母连接器100、200的一般组件。当第二母连接器200B在部分插入或完全插入位置上时,母功率端子 204A、204B可与公连接器100的公功率端子104A、104B电连接。一个或多个功率信号可经由母功率端子204A、204B从电池30传输到公连接器 100的公功率端子104A、104B。ESC1000可从经由公连接器100电连接到ESC 1000的电池30接收一个或多个功率信号,给电池30放电。
重要的是,如在图7B的实施方式中所示的,第二母连接器200B可包括用于产生与公连接器100的公平衡端子116A的电连接的母平衡端子 216A。此外,第二母连接器200B可以不包括用于产生与公平衡端子116B 的电连接的母平衡端子216B。因此,没有信号(或多个信号)在一个或多个信号可经由公平衡端子116A由ESC 1000接收时可经由公平衡端子116B由ESC 1000接收。控制器1010可配置成在当一个或多个功率信号可经由公功率端子104A、104B被接收时的时间检测在公平衡端子116A 处的电连接和在公平衡端子116B处的断开连接。控制器1010可配置成识别出经由第二母连接器200B电耦合到公连接器100的电池30可包括两个电池单体(2S)LiPo化学电池。此外或可选地,控制器1010可配置成将经由第二母连接器200B电耦合到公连接器100的电池30识别为需要平衡放电操作。根据任一实施方式,控制器可配置成基于在相应的公平衡端子 116A、116B处检测到的电连接和断开连接来修改或设置ESC 1000的一个或多个操作参数,例如设置适合于2S LiPo电池的电压截止值。低电压截止值可定义电池30或电池30的每个电池单体的最小剩余电荷,在该最小剩余电荷处由ESC 1000执行的放电操作可终止。
当没有信号或零电压信号经由公平衡端子116B被接收时,控制器 1010可通过感测包括在平衡端子116A处的非零电压的一个或多个信号来确定在公平衡端子116A处产生电连接而没有连接在平衡端子116B处产生。可使用定义感测经由公平衡端子116A对一个或多个平衡信号的接收而没有电压条件在公平衡端子116B处被感测为指示电池30是2S LiPo电池的逻辑来实现控制器1010。此外或可选地,ESC 1000可感测来自公平衡端子116A的包括非零电压值的一个或多个所接收的信号,并至少部分地基于电压值的幅值在相应于2SLiPo化学电池的适当电压的预定范围内来假设电池30包括2S LiPo化学电池。在这样的实施方式中,电压值的一个或多个预定范围可存储在控制器1010的存储器内。
参考图7C,示出当第三母连接器200C和公连接器100在部分插入或完全插入位置上时在公平衡端子116A、116B处产生的电连接。这可以是用于将包括LiPo化学性质类型并且还包括三个电池单体(3S)的电池30 电连接到ESC 1000的公连接器和母连接器100、200的一般组件。当第二母连接器200C在部分插入或完全插入位置上时,母功率端子204A、204B可与公连接器100的公功率端子104A、104B电连接。一个或多个功率信号可经由母功率端子204A、B从电池30传输到公连接器100的公功率端子104A、104B。ESC 1000可从经由公连接器100电连接到ESC 1000的电池30接收一个或多个功率信号,给电池30放电。
重要的是,如在图7C的实施方式中所示的,第三母连接器200C可包括用于产生分别与公连接器100的公平衡端子116A、116B的电连接的母平衡端子216A、216B。控制器1010可配置成当一个或多个功率信号可经由公功率端子104A、104B被接收时检测在每个公平衡端子116A、116B 处产生的电连接接。控制器1010可配置成将经由第三母连接器200C电耦合到公连接器100的电池30识别为包括三电池单体(3S)LiPo化学电池。可选地或此外,控制器1010可配置成将经由第三母连接器200C电耦合到公连接器100的电池30识别为需要平衡放电操作。根据任一实施方式,控制器可配置成基于在相应的公平衡端子116A、116B处检测到的电连接来修改或设置ESC 1000的一个或多个操作参数,例如设置适合于3S LiPo 电池的低电压截止值。
控制器1010可通过感测包括在每个公平衡端子116A、116B处的非零电压的一个或多个信号来确定在公平衡端子116A和116B处产生电连接。可使用定义经由每个公平衡端子116A、116B对指示电池30包括3S LiPo 电池的一个或多个相应的平衡信号的检测的逻辑来实现控制器1010。此外或可选地,ESC 1000可感测来自相应的母平衡端子116A、116B的包括非零电压值的一个或多个所接收的信号,并至少部分地基于接收的一个或多个电压值的幅值在相应于3S LiPo化学电池的适当电压的预定范围内来假设电池30包括3S LiPo化学电池。在这样的实施方式中,电压值的一个或多个预定范围可存储在控制器1010的存储器内。参考图16,在可选的实施方式中,所示电动设备可包括用于提供用于给电池30充电的一个或多个可配置充电电流的电池充电器1000。母连接器100的实施方式可被实现为电池充电器1000的连接端口。在实施方式中,电池充电器可包括与上面关于ESC 1000所述的内部部件配置类似的内部部件配置,不同之处在于ESC 1000的信号发生器电路1020可替代、包括用于产生用于给电池30 充电的一个或多个充电电流的一个或多个电路。在实施方式中,信号发生器电路1020可包括能够产生适应通常用于给包括在这里和上面所述的化学性质和/或电池单体计数(或电池单体计数)的电池充电的任何已知的充电操作的充电电流的部件。
当在电池充电器1000内实现公连接器100时,电池充电器1000可以用于与上面关于ESC 1000所述的方式类似的方式识别可经由公连接器100 电连接到电池充电器1000的电池30的化学性质类型和/或电池单体计数。电池充电器1000可实现为具有基于经由在相应的公端子104、116处产生的电连接和接收的信号对电池30识别的电池化学性质类型和/或电池单体计数来自动选择一个或多个充电参数设置(例如充电模式、充电电流安培数)的逻辑。例如,可选择有限数量的充电器设置来给电池30充电,如果至少一个平衡信号由控制器1010检测到。在充电操作期间,根据给电池平衡地充电的一种或多种已知的方法,电池充电器1000可进一步使用在公平衡端子116处的一个或多个电连接来提供对包括电池30的单独电池单体的平衡充电操作以将它们带到彼此的小百分比内。
参考图7A和13-15,可经由公连接器100将电池充电器1000电连接到使用第一母连接器200A实现的电池30。当被连接到电池30时,如在图 7A-7C和13-15中所示的,如上所述,电池充电器1000和电池30可经由相应的公端子104、116电连接到彼此。电池充电器1000可检测在公平衡端子116A、116B处的断开连接,并可将电池30识别为包括NiMH化学电池。
控制器1010可将电池充电器1000的一个或多个参数,例如充电模式或充电速率,设置到例如用于响应于将电池30识别为包括NiMH电池来给NuMH电池充电的适当的设置或值。例如,电池充电器1000可将充电模式设置到快速充电、峰值检测充电、细流充电或适合于给NuMH电池充电的其它已知的充电方法。在实施方式中,一个或多个充电模式或电流设置可能仍然需要遵循电池30的识别和由电池充电器1000的控制器1010 对一个或多个充电模式或充电电流参数的自动配置由用户设置、调节或选择。可由用户基于电池30的所识别的化学性质和/或电池单体计数来选择有限数量的充电模式和/或充电电流设置,用于电池30的充电操作。在一些实施方式中,可能需要可以是RFID读取器的公通信设备106来支持电池充电器1000的全自动配置。
参考图7B和13-15,可经由公连接器100将电池充电器100电连接到经由如上所述的相应的公端子104、116使用第二母连接器200B实现的电池30。电池充电器1000可检测在公连接器100和第二母连接器200B之间产生的电连接和断开,并可将电池30识别为包括2SLiPo电池。此外或可选地,可通过在经由公平衡端子116A、116B接收的预定范围内的一个或多个信号电压的检测来识别电池30。
电池充电器1000的控制器1010可响应于将电池30识别为包括2S LiPo电池来将一个或多个充电模式或充电电流参数设置到适合于给7.4V 2S LiPo电池充电的设置。例如,控制器1010可设置电池充电器1000的充电模式以给2S LiPo电池平衡充电。此外或可选地,控制器1010可通过配置信号发生器1020以产生在适合于给2S LiPo电池充电的安培数处的充电信号来设置电池充电器1000的充电速率。在实施方式中,一个或多个额外的充电模式或电流设置可能仍然需要遵循电池30的识别和由电池充电器1000的控制器1010对一个或多个充电模式或充电电流参数的自动配置由用户设置、调节或选择。可由用户选择有限数量的充电模式和/或充电电流设置,用于被识别为包括2S LiPo电池的电池30的充电操作。在一些实施方式中,可能需要可以是RFID读取器的公通信设备106来支持电池充电器1000的所有充电模式和/或充电电流参数设置的全自动配置。
参考图7C和13-15,可同样经由公连接器100将电池充电器1000电连接到经由如上所述的相应的公端子104、116A、116B使用第三母连接器 200C实现的电池30。电池充电器1000可检测在公连接器100和第三母连接器200C之间产生的电连接,并可将电池30识别为包括3S LiPo电池。此外或可选地,可通过在经由公平衡端子116A、116B接收的预定范围内的一个或多个信号电压的检测来识别电池30。
电池充电器1000的控制器1010可响应于将电池30识别为包括3S LiPo电池来将一个或多个充电电流参数设置自动地设置到适合于给11.1V 3S LiPo电池30充电的设置。例如,控制器1010可设置电池充电器1000 的充电模式以给3S LiPo电池平衡充电。此外或可选地,控制器1010可通过配置信号发生器1020以产生包括适合于给3S LiPo电池充电的安培数的充电信号来设置电池充电器1000的充电速率。在实施方式中,一个或多个额外的充电模式或电流设置可能仍然需要遵循电池30的识别和由电池充电器1000的控制器1010对一个或多个充电模式或充电电流参数的自动配置由用户设置、调节或选择。可由用户选择有限数量的充电模式和/或充电电流设置,用于被识别为包括3S LiPo电池的电池30的充电操作。在一些实施方式中,可能需要可以是RFID读取器的公通信设备106来支持电池充电器1000的所有充电模式和/或充电电流参数设置的全自动配置。
如在图2、6和16中所示的,电动设备,例如ESC或电池充电器,可包括一个或多个连接器端口,其包括如上所述的公连接器100的任何实施方式。这样的ESC或电池充电器可以只经由在公连接器100的公端子104、 116和母连接器200的相应的母端子204、216之间产生的相应的电连接来分别适应电池30的放电或充电操作,电池30可包括上面所述的几个化学性质类型和/或电池单体计数(或电池单体计数)中的任一个。没有在由公连接器和母连接器100、200提供的电连接之外的在电池30和ESC或电池充电器之间的额外电连接可能是必要的。用户只须将使用母连接器200实现的电池30连接到包括ESC或电池充电器的公连接器100的实施方式的连接器端口,而不考虑电池30的化学性质类型。ESC或电池充电器可通过与在相应的公端子104、116处的电池30的一个或多个电连接的检测来识别电池30的化学性质和/或电池单体计数,并可响应于电池30的识别来自动配置ESC或电池充电器的一个或多个操作参数。
在实施方式中,如本文所述,使用公连接器100实现的ESC 1000可根据如图17所示的方法1700来操作,以给电池30放电。方法1700可由控制器1010实现以选择经由公连接器100电连接到ESC 1000的特定电池 30的适当放电模式。
在步骤1702,电池30可经由在ESC 1000的公连接器100内的电池的母连接器200的插入来电连接到ESC 1000。控制器1010可检测到电连接在公功率端子104A、104B处产生。控制器1010可通过经由公功率端子104A、104B从电池30接收的非零电压功率信号的感测来检测在公功率端子104A、104B处的电连接的出现。
响应于在公功率端子104A、104B处产生的电连接的检测,控制器1010 可在步骤1704确定额外的电连接是否在公平衡端子116A、116B处产生。控制器1010可通过经由每个公平衡端子116A、116B接收的任一个或多个信号的电压值的感测来检测在公平衡端子116A和/或116B中的没有一个、一个或两个处产生的一个或多个电连接的出现。
在步骤1706,控制器1010可确定经由公平衡端子116A、116B接收的非零电压信号的数量。如果经由公平衡端子116A、116B接收的非零电压信号的数量被发现为零,则控制器1010可确定没有平衡信号经由公平衡端子116A和116B被接收到。控制器1010可通过将电池30识别为不需要平衡充电操作来根据在步骤1708的第一操作模式对确定没有平衡信号在平衡端子116A和116B处被接收到做出响应。控制器1010可通过产生用于将至少低电压截止参数设置到第一设置来根据在步骤1708的第一模式发起ESC 1000的操作。低电压截止值可定义电池30的一个或多个电池单体可被放电的最小剩余电荷值。在实施方式中,第一设置可等于大约0V。控制器1010可操作ESC 1000以使电池30放电,直到电池从公连接器100 断开连接为止或直到第一设置电压被达到为止,此时控制器1010将终止电池30的放电。
如果经由公平衡端子116A、116B接收的非零电压信号的数量被发现为一,控制器1010则可确定只有单个平衡信号经由平衡端子116A或116B 被接收到。控制器1010可通过将电池30识别为需要平衡放电操作来对确定只有单个平衡信号经由平衡端子116A或116B被接收到做出响应,并可配置ESC 1000用于根据在步骤1710的第二操作模式来操作。控制器1010 可通过产生用于将至少低电压截止参数设置到第二设置来根据在步骤 1710的第一模式发起ESC 1000的操作。在实施方式中,第二设置可等于总共大约6.0V或电池30的每电池单体3.0V。控制器1010可操作ESC 1000 以使电池30放电,直到电池从公连接器100断开连接为止或直到第二设置电压被达到为止,此时控制器1010将终止电池30的放电。
如果经由公平衡端子116A、116B接收的非零电压信号的数量被发现为二,控制器1010可在步骤1712确定平衡信号分别经由两个平衡端子 116A和116B被接收到。控制器1010可通过将电池30识别为需要平衡放电操作来对确定两个平衡信号分别经由平衡端子116A和116B被接收到做出响应,并可根据第三操作模式来配置ESC 1000以用于操作。控制器1010 可通过产生用于将至少低电压截止参数设置到第三设置来根据在步骤 1712处的第三模式发起ESC 1000的操作。在实施方式中,第三设置可等于总共大约9.0V或电池30的每电池单体3.0V。控制器1010可操作ESC 1000以使电池30放电,直到电池30从公连接器100断开连接为止或直到第三设置电压被达到为止,此时控制器1010将终止电池30的放电。
在可选的实施方式中,控制器1010可被实现为具有定义一个或多个低电压递减值的逻辑,低电压递减值可定义在电池30上的剩余电荷值,在该剩余电荷值处,通过ESC 1000使电池30放电而消耗的功率被减小。在实施方式中,ESC 1000的最大功率消耗速率可减小到也许正常消耗速率的 50%。控制器1010可配置成当达到低电压递减参数值时在较低功率消耗速率下操作,并保持在该功率消耗水平处直到电池30的放电经由电池30的断开连接而被终止为止或当达到电池30的低电压截止值时。在实施方式中,低电压递减参数值可被设置到电池的每电池单体大约3.66V。相应地,低电压递减参数值可被设置到在步骤1710的7.32V或到在步骤1712的 10.98V。
电池充电器1000可使用如本文所述的公连接器100来实现,可根据如图18所示的方法1800来操作,以检测待充电的电池30的类型和电池单体计数。方法1800可由控制器1010实现以响应于检测到的电池30的特定化学性质或容量而设置或修改电池充电器1000的一个或多个充电设置参数。
在步骤1802,电池30可经由在电池充电器1000的公连接器100内的电池的母连接器200的插入来电连接到电池充电器1000。控制器1010可检测到电连接在公功率端子104A、104B处产生。控制器1010可通过感测到经由公功率端子104A、104B从电池30接收的非零电压功率信号来检测在公功率端子104A、104B处的电连接的出现。
响应于在公功率端子104A、104B处产生的电连接的检测,控制器1010 可在步骤1804确定额外的电连接是否在公平衡端子116A、116B中的一个或两个处产生。控制器1010可通过感测到经由公平衡端子116A、116B中的每个接收的任一个或多个信号的电压值来检测在公平衡端子116A和/或 116B中的没有一个、一个或两个处产生的一个或多个电连接的出现。
在步骤1806,控制器1010可确定经由公平衡端子116A、116B接收的非零电压信号的数量。如果经由公平衡端子116A、116B接收的非零电压信号的数量被发现为零,则控制器1010可确定没有平衡信号经由公平衡端子116A和116B被接收到。控制器1010可通过将电池30识别为不需要平衡充电操作而根据在步骤1808的第一操作模式对确定没有平衡信号在平衡端子116A和116B处被接收到做出响应。在实施方式中,第一操作模式可包括定义由电池充电器1000使用的一个或多个充电方法、充电电流的电压或电流值、一个或多个峰值电压值等的参数设置。控制器1010 可在步骤1808保持配置成根据在步骤1808的第一模式来发起充电操作,直到用户产生的命令在步骤1814由电池充电器1000接收到为止。
如果经由公平衡端子116A、116B接收的非零电压信号的数量被发现为一,则控制器1010可确定只有单个平衡信号经由公平衡端子116A或 116B被接收到。控制器1010可通过将电池30识别为需要平衡充电操作来对确定只有单个平衡信号经由平衡端子116A或116B被接收到做出响应,或可根据在步骤1810处的第二操作模式配置电池充电器1000以用于操作。在实施方式中,第二操作模式可包括定义由电池充电器1000使用的一个或多个充电方法、充电电流的电压或电流值、一个或多个峰值电压值等的参数设置。控制器1010可在步骤1810保持配置成根据在步骤1810 的第二模式来发起充电操作,直到用户产生的命令在步骤1814由电池充电器1000接收到为止。
如果经由公平衡端子116A、116B接收的非零电压信号的数量被发现为二,则控制器1010可在步骤1806确定平衡信号分别经由平衡端子116A 和116B被接收到。控制器1010可通过将电池30识别为需要平衡充电操作来对确定两个平衡信号分别经由平衡端子116A和116B被接收到做出响应,并可根据在步骤1812的第三操作模式来配置电池充电器1000以用于操作。在实施方式中,第三操作模式可包括定义由电池充电器1000使用的一个或多个充电方法、充电电流的电压或电流值、一个或多个峰值电压值等的参数设置。控制器1010可在步骤1812保持配置成根据在步骤1812 的第三模式来发起充电操作,直到用户产生的命令在步骤1814由电池充电器1000接收到为止。
由此,通过参考本实用新型的某些示例性实施方式描述了本实用新型,应注意的是,所公开的实施方式在性质上是例证性的而不是限制性的,以及在前述公开中设想了各种各样的变化、修改、变化和替换,在一些实例中,本实用新型的一些特征可被使用而没有其它特征的相应使用。基于示例性实施方式的前述描述的审阅,很多这样的变化和修改可由本领域中的技术人员考虑为合乎需要的。相应地,应认识到,由本说明书支持的任何权利要求广泛地且以与本实用新型的范围一致的方式被解释。
Claims (62)
1.一种电池的电连接器,包括:
电池连接器壳体,其包括电绝缘材料,所述电池连接器壳体包括:
第一插孔,其配置成至少部分地围住导电第一端子,所述电池的一个或多个功率信号能够被传输通过所述第一端子,所述第一插孔包括用于容纳第二电连接器的导电第二端子的第一插孔开口;以及
第二插孔,其至少部分地布置在所述电池连接器壳体的插头部分内并配置成至少部分地围住射频标签,所述射频标签存储所述电池的一个或多个第一参数值,并且当所述射频标签在布置在所述第二电连接器内的射频读取器的读取范围内时,所述射频标签能够由所述射频读取器读取以传递至少一个存储的参数值;
所述第一端子至少部分地布置在所述第一插孔内并至少经由导电第一电线直接电连接到所述电池的至少第一电池单体,所述第一端子包括用于接触所述第二端子以用于电连接所述第一端子和所述第二端子的第一端子接触表面,所述第一端子接触表面至少部分地布置在所述电池连接器壳体的所述插头部分内;
所述射频标签至少部分地布置在所述第二插孔内;以及
其中,当在所述电池的所述电连接器的所述第一端子和所述第二电连接器的所述第二端子之间产生电连接时,所述射频标签布置在所述射频读取器的所述读取范围内。
2.如权利要求1所述的电连接器,其中所述射频标签包括用于存储所述电池的至少一个参数值的存储器,且还包括用于当布置在所述射频读取器的所述读取范围内时将一个或多个信号传输到所述第二电连接器的所述射频读取器的天线。
3.如权利要求1所述的电连接器,其中所述射频标签响应于接收到由所述第二电连接器的所述射频读取器传输的至少第一询问器信号而传输指示所述电池的至少一个参数值的至少第一响应信号。
4.如权利要求3所述的电连接器,其中所述射频标签配置成用于无源操作。
5.一种电池,包括:
至少一个电池单体;
电池连接器,其包括:
连接器壳体,其包括电绝缘材料并包括具有用于容纳电动设备的第一设备端子的第一插孔开口的至少一个第一插孔;
至少一个导电第一电池端子,当所述电动设备的所述第一设备端子被容纳在所述至少一个第一插孔内时,所述至少一个导电第一电池端子配置成与所述第一设备端子电连接以用于传输一个或多个功率信号;
第一标签,其用于存储所述电池的至少一个参数值,所述第一标签至少部分地布置在所述连接器壳体内;
至少第一电池电线,其将所述至少一个电池单体与所述电池连接器的所述至少一个导电第一电池端子直接电连接;
其中所述第一标签布置在所述连接器壳体内,使得当在所述至少一个导电第一电池端子和所述第一设备端子之间产生电连接时,所述第一标签能够由所述电动设备的标签读取器读取,以用于总是传递所存储的至少一个参数值。
6.如权利要求5所述的电池,其中所述连接器壳体还包括能够插在所述电动设备的连接器端口内的插头部分;
其中所述至少一个导电第一电池端子包括至少部分地布置在所述连接器壳体的所述插头部分内的第一电池端子接触表面;
其中所述至少一个第一插孔的至少一部分布置在所述电池连接器的插头部分内;以及
其中所述第一设备端子能够容纳在所述电池连接器的所述至少一个第一插孔内,以当所述电池连接器的所述插头部分至少部分地插在所述电动设备的所述连接器端口内时将所述至少一个导电第一电池端子与所述第一设备端子电连接。
7.如权利要求6所述的电池,其中所述连接器壳体还包括用于至少部分地围住所述第一标签的第二插孔,以及其中所述第二插孔至少部分地布置在所述电池连接器的所述插头部分内。
8.如权利要求6所述的电池,其中所述第一标签存储所述电池的至少一个参数值并布置在所述电池连接器的所述插头部分内;以及
其中当在所述至少一个导电第一电池端子和所述第一设备端子之间产生电连接时,所述第一标签布置在所述标签读取器的读取范围内。
9.如权利要求6所述的电池,其中所述标签读取器包括读取范围,所述读取范围还至少包括包含所述电动设备的所述连接器端口的区域。
10.一种电动设备的电连接器,包括:
连接器壳体,其包括电绝缘材料,所述连接器壳体包括配置成容纳电池连接器以用于产生与所述电池连接器的至少第一电池端子的电连接的插座;
导电第一设备端子,其用于在电连接到所述第一电池端子时接收来自所述第一电池端子的一个或多个功率信号,所述第一设备端子至少部分地布置在所述电动设备的所述电连接器的所述插座内;
标签读取器,其配置成传输在所述标签读取器的读取范围内的至少第一询问器信号,以当布置在所述电池连接器内的至少第一标签布置在所述标签读取器的所述读取范围内时从所述第一标签读取所存储的信息;
其中所述标签读取器布置成使得当电连接在所述第一设备端子和所述第一电池端子之间产生时,所述电池连接器的所述第一标签总是至少部分地布置在所述标签读取器的所述读取范围内。
11.如权利要求10所述的电连接器,其中所述标签读取器在所述插座近侧布置在所述连接器壳体内,由此,所述标签读取器的所述读取范围至少包括包含所述插座的区域。
12.如权利要求10所述的电连接器,其中,当所述第一标签在所述标签读取器的所述读取范围内时,所述标签读取器从所述第一标签接收指示存储在所述第一标签内的、电池的一个或多个参数值的第一响应信号。
13.如权利要求12所述的电连接器,其中由所述标签读取器接收的所述第一响应信号指示至少第一参数值,所述至少第一参数值指示所述电池的化学性质。
14.如权利要求12所述的电连接器,其中由所述标签读取器接收的所述第一响应信号指示至少第一参数值,所述至少第一参数值指示所述电池的容量。
15.如权利要求10所述的电连接器,其中所述标签读取器配置成当电连接在所述第一设备端子处产生时传输所述第一询问器信号,所述第一询问器信号用于提示所述第一标签传输第一响应信号,所述第一响应信号指示电池的一个或多个参数值。
16.一种电动设备,包括:
电连接器,其包括:
连接器端口,其用于至少部分地容纳用于与电池连接器的第一电池端子电连接的所述电池连接器的插头部分;
导电第一设备端子,所述第一设备端子配置成与所述第一电池端子电连接以传输一个或多个高电流信号,所述第一设备端子至少部分地布置在所述连接器端口内;以及
标签读取器,其配置成传输在所述标签读取器的读取范围内的电磁信号,以用于在所述电池连接器的至少第一标签布置在所述标签读取器的读取范围内时读取来自所述第一标签的所存储的信息;
其中所述标签读取器布置在所述电动设备的所述电连接器内,使得所述标签读取器的读取范围至少包括包含所述电连接器的所述连接器端口的区域;以及
其中当电连接在所述第一设备端子和所述第一电池端子之间产生时,所述电池连接器的所述第一标签总是至少部分地布置在所述标签读取器的读取范围内。
17.如权利要求16所述的电动设备,其中所述连接器端口包括所述电动设备的外部部件,所述连接器端口包括:
连接器端口壳体,其包括绝缘材料;以及
其中所述第一设备端子至少部分地布置在所述连接器端口壳体内。
18.如权利要求16所述的电动设备,其中所述电动设备包括电子速度控制器(ESC)。
19.如权利要求16所述的电动设备,其中所述电动设备包括电池充电器。
20.如权利要求16所述的电动设备,其中当所述第一标签在所述标签读取器的所述读取范围内时,所述标签读取器从所述第一标签接收指示存储在所述第一标签内的、电池的一个或多个参数值的第一响应信号。
21.如权利要求20所述的电动设备,其中由所述标签读取器接收的所述第一响应信号指示至少第一参数值,所述至少第一参数值指示所述电池的化学性质。
22.如权利要求20所述的电动设备,其中由所述标签读取器接收的所述第一响应信号指示至少第一参数值,所述至少第一参数值指示所述电池的容量。
23.如权利要求20所述的电动设备,其中所述标签读取器配置成当电连接在所述第一设备端子处产生时传输第一询问器信号,所述第一询问器信号用于提示来自所述第一标签的第一响应信号的传输,所述第一响应信号指示存储在所述第一标签内的、电池的一个或多个参数值。
24.一种可再充电电池,包括:
至少两个电池单体;
电池连接器,其包括:
壳体,其包括绝缘材料,包括:
多个第一插孔,每个第一插孔沿着第一方向穿过所述壳体;以及
多个第二插孔,每个第二插孔沿着所述第一方向穿过所述壳体并布置成紧邻第一插孔;
至少两个导电第一端子,所述至少两个导电第一端子每个配置成用于传输一个或多个高电流信号,并至少部分地布置在来自所述多个第一插孔当中的第一插孔内;以及
至少一个导电第二端子,所述至少一个导电第二端子配置成用于传输一个或多个低电流信号,并至少部分地布置在第二插孔内;以及其中所述电池连接器的所述至少两个导电第一端子和所述至少一个导电第二端子分别经由有线连接直接电连接到所述至少两个电池单体。
25.如权利要求24所述的可再充电电池,其中将相应的第一端子和第二端子连接到所述可再充电电池的所述至少两个电池单体的所述有线连接包括:
至少两个第一电线,每个第一电线配置成用于传输一个或多个高电流信号并将来自所述至少两个电池单体的电池单体直接电连接到第一端子;以及
至少一个第二电线,所述至少一个第二电线配置成用于传输一个或多个低电流信号,并将来自所述至少两个电池单体的电池单体直接电连接到所述至少一个导电第二端子。
26.如权利要求24所述的可再充电电池,其中所述可再充电电池的所述电池连接器能够容纳在电动设备的第一端口内,所述第一端口包括至少两个第一设备端子和至少一个第二设备端子,由此,在所述可再充电电池的所述至少两个导电第一端子和至少两个相应的第一设备端子之间以及在所述可再充电电池的所述至少一个导电第二端子和所述电动设备的至少一个第二设备端子之间基本上同时产生直接电连接。
27.如权利要求26所述的可再充电电池,其中,在所述电池连接器的所述至少一个导电第二端子和所述至少一个第二设备端子之间不产生电连接的情况下,所述至少两个导电第一端子不电连接到相应的至少两个第一设备端子。
28.如权利要求24所述的可再充电电池,其中所述至少两个导电第一端子中的每个包括导电材料的板。
29.如权利要求24所述的可再充电电池,其中所述至少一个导电第二端子中的每个包括销连接器,所述销连接器包括导电材料。
30.如权利要求25所述的可再充电电池,其中所述至少一个第二电线经由沿着所述至少一个第二电线的长度的至少一部分延伸的共享绝缘既与所述至少两个第一电线电绝缘又物理地耦合到所述至少两个第一电线中的至少一个。
31.一种电动设备,包括:
电连接器,其包括:
连接器端口,其用于至少部分地容纳包括至少两个电池单体的电池连接器的插头部分;
至少两个导电第一设备端子,所述至少两个导电第一设备端子中的每一个配置成传输一个或多个高电流信号,以及所述至少两个导电第一设备端子中的每一个至少部分地布置在所述连接器端口内;以及
至少一个导电第二设备端子,所述至少一个导电第二设备端子配置成用于传输一个或多个低电流信号,并至少部分地布置在所述连接器端口内;以及
其中所述电池连接器还包括:
至少两个导电第一电池端子,所述第一电池端子每个配置成用于传输一个或多个高电流信号,并至少部分地布置在所述电池连接器的所述插头部分内;
至少一个导电第二电池端子,所述至少一个导电第二电池端子至少部分地布置在所述电池连接器的插头部分内;以及
由此,当所述电池连接器的插头部分至少部分地插在所述连接器端口内时,分别在所述至少两个导电第一设备端子和所述至少两个导电第一电池端子之间以及在所述至少一个导电第二设备端子和所述至少一个导电第二电池端子之间实质上同时产生直接电连接。
32.如权利要求31所述的电动设备,其中,在所述至少一个导电第二设备端子和所述至少一个导电第二电池端子之间不产生电连接的情况下,所述至少两个导电第一设备端子不电连接到相应的至少两个第一电池端子。
33.如权利要求31所述的电动设备,其中所述连接器端口包括所述电动设备的外部部件,所述连接器端口包括:
连接器端口壳体,其包括绝缘材料;以及
其中所述至少两个导电第一设备端子和所述至少一个导电第二设备端子分别每个至少部分地布置在所述连接器端口壳体内。
34.如权利要求33所述的电动设备,其中所述至少两个导电第一设备端子和所述至少一个导电第二设备端子中的每个分别经由有线连接直接电连接到所述电动设备,所述电动设备还包括:
至少两个导电第一电线,每个第一电线配置成用于传输一个或多个高电流信号并将第一设备端子直接电连接到所述电动设备;以及
至少一个导电第二电线,所述至少一个导电第二电线配置成用于传输一个或多个低电流信号并将第二设备端子直接电连接到所述电动设备。
35.如权利要求34所述的电动设备,其中所述至少一个导电第二电线经由沿着所述至少一个导电第二电线的长度的至少一部分延伸的共享绝缘既与所述至少两个导电第一电线电绝缘又物理地耦合到所述至少两个导电第一电线中的至少一个。
36.如权利要求31所述的电动设备,其中所述至少两个导电第一设备端子中的每个包括导电材料的板。
37.如权利要求31所述的电动设备,其中所述至少一个导电第二设备端子中的每个包括销连接器,所述销连接器包括导电材料。
38.一种可再充电电池的母电连接器,包括:
母壳体,其包括绝缘材料,所述母壳体包括:
第一母插孔,其配置成用于至少部分地容纳公电连接器的导电第一公端子,所述第一母插孔包括穿过所述母壳体的第一表面并在第一方向上延伸到所述母壳体内的开口;以及
母延伸部分,其至少部分地形成插头,所述母延伸部分在所述第一方向上沿着所述母壳体的长度的至少一部分从所述第一表面跨越,其中所述母延伸部分至少部分地能够容纳在所述公电连接器内,而所述第一公端子被容纳在所述第一母插孔内;
其中所述母延伸部分包括用于允许所述母电连接器的至少一个第一支持电连接的至少第一沟槽;
第一母端子,其包括导电材料并至少部分地布置在所述第一母插孔内,其中所述第一母端子包括第一母接触表面,所述第一母接触表面至少部分地布置在所述母延伸部分内,并配置成在公电连接器的所述第一公端子至少部分地容纳在所述第一母插孔内时产生与所述第一公端子的公接触表面的电连接;
所述第一沟槽形成相邻于所述第一表面的、所述母延伸部分的至少一个外表面,所述第一沟槽跨越在实质上所述第一方向上从所述第一表面延伸的所述母壳体的长度的部分;以及
其中所述第一沟槽沿着所述第一母接触表面所面向的、所述母延伸部分的至少一个外表面进行布置。
39.如权利要求38所述的母电连接器,其中所述至少一个第一电支持连接包括与被实现具有第一公键控特征的相应公电连接器的正确极性电连接。
40.如权利要求38所述的母电连接器,其中所述至少一个第一电支持连接包括与未被实现为具有第一公键控特征的公电连接器的电连接。
41.如权利要求38所述的母电连接器,其中所述母壳体还包括:
所述母延伸部分包括允许所述母电连接器的至少一个第二支持电连接的第一挖剪部分;
其中所述第一挖剪部分实质上布置在所述母延伸部分的第一角处;
以及其中所述第一挖剪部分沿着所述第一母接触表面实质上背离的、所述母延伸部分的至少一个外表面进行布置。
42.如权利要求41所述的母电连接器,其中所述至少一个第二电支持连接包括与被实现具有第一公键控特征和第二公键控特征的相应公电连接器的电连接。
43.如权利要求41所述的母电连接器,其中所述至少一个第二电支持连接包括与被实现具有第一公键控特征和第二公键控特征的相应公电连接器的正确极性电连接。
44.如权利要求42所述的母电连接器,其中所述至少一个第二电支持连接包括与能够操作来给镍金属氢化物化学电池充电或放电的电动设备的电连接。
45.如权利要求42所述的母电连接器,其中所述至少一个第二电支持连接包括与能够操作来给锂聚合物化学电池充电或放电的电动设备的电连接。
46.一种可再充电电池的母电连接器,包括:
母壳体,其包括绝缘材料,所述母壳体包括:
第一母插孔,其配置成用于至少部分地容纳公电连接器的导电第一公端子,所述第一母插孔包括穿过所述母壳体的第一表面并在第一方向上延伸到所述母壳体内的开口;以及
母延伸部分,其至少部分地形成插头,所述母延伸部分在所述第一方向上沿着所述母壳体的长度的至少一部分从所述第一表面跨越,其中,当所述第一公端子被容纳在所述第一母插孔内时,所述母延伸部分至少部分地能够容纳在所述公电连接器内;
所述母延伸部分包括:
第一沟槽,其形成相邻于所述第一表面的、所述母延伸部分的至少一个外表面,所述第一沟槽在实质上所述第一方向上跨越从所述第一表面延伸的所述母壳体的长度的一部分;
第一挖剪部分,其实质上布置在所述母延伸部分的第一角处;
第二挖剪部分,其实质上布置在所述母延伸部分的第二角处,所述第二角布置成与所述第一角相对;
第一母端子,其包括导电材料并至少部分地布置在所述第一母插孔内,其中所述第一母端子包括第一母接触表面,所述第一母接触表面至少部分地布置在所述母延伸部分内并配置成在公电连接器的所述第一公端子至少部分地被容纳在所述第一母插孔内时产生与所述第一公端子的公接触表面的电连接;以及
其中所述母延伸部分配置成允许所述母电连接器的至少一个第一支持电连接。
47.如权利要求46所述的母电连接器,其中所述第一沟槽沿着所述第一母接触表面面向的、所述母延伸部分的至少一个外表面布置。
48.如权利要求46所述的母电连接器,其中所述第一挖剪部分沿着所述第一母接触表面实质上背离的、所述母延伸部分的至少一个外表面布置。
49.如权利要求48所述的母电连接器,其中所述至少一个第一电支持连接包括与能够操作来给镍金属氢化物化学电池充电或放电的电动设备的电连接。
50.如权利要求49所述的母电连接器,其中所述至少一个第一电支持连接包括与能够操作来给Sub-C尺寸电池充电或放电的电动设备的电连接。
51.一种电动设备的公电连接器,包括:
公壳体,其包括绝缘材料,所述公壳体包括公延伸部分,所述公延伸部分至少部分地形成用于容纳母电连接器的插头部分的插座;
第一公端子,其包括导电材料,所述第一公端子包括至少部分地布置在所述公延伸部分内的第一公接触表面,其中当所述母电连接器的所述插头部分至少部分地插入所述公延伸部分内时,所述第一公接触表面与所述母电连接器的母端子电连接;
其中所述公延伸部分实质上在第一方向上沿着所述公壳体的长度的部分延伸并在所述公壳体的第一端处终止;
其中所述公延伸部分至少包括脊,所述脊突出到所述公延伸部分内,用于防止所述公电连接器的至少一个第一未被支持的电连接,所述脊从所述第一端并实质上在所述第一方向上跨越所述公延伸部分的长度的至少一部分;以及
其中所述脊的至少一部分和所述第一公接触表面布置成使得它们实质上背离彼此。
52.如权利要求51所述的公电连接器,其中所述至少一个第一未被支持的电连接包括与所述母电连接器的反极性电连接。
53.如权利要求51所述的公电连接器,其中所述至少一个第一未被支持的电连接包括与包括未被实现为具有相应的第一母键控特征的插头部分的所述母电连接器的电连接。
54.如权利要求51所述的公电连接器,还包括:
所述公延伸部分还包括在所述公延伸部分内突出的用于防止所述公电连接器的至少一个第二未被支持的电连接的第一凹口,所述第一凹口布置在所述公延伸部分的第一角处、在所述第一端近侧;以及
其中所述第一凹口沿着所述第一公端子的与所述第一公端子的所述第一公接触表面相同的一侧进行布置。
55.如权利要求54所述的公电连接器,其中所述至少一个第二未被支持的电连接包括与未被实现为具有包括至少相应的第一母键控特征和第二母键控特征的插头部分的母电连接器的电连接。
56.如权利要求54所述的公电连接器,其中所述至少一个第二未被支持的电连接包括与包括未被实现为具有至少相应的第一母键控特征和第二母键控特征的插头部分的所述母电连接器的反极性电连接。
57.如权利要求54所述的公电连接器,其中所述至少一个第二未被支持的电连接包括与锂聚合物化学电池的电连接。
58.一种电动设备的公电连接器,包括:
公壳体,其包括绝缘材料,所述公壳体包括公延伸部分,所述公延伸部分至少部分地形成用于容纳母电连接器的插头部分的插座,所述公延伸部分实质上在第一方向上沿着所述公壳体的长度的部分延伸并在所述公壳体的第一端处终止;
所述公延伸部分包括:
脊,其突出到所述公延伸部分内,所述脊从所述第一端并实质上在所述第一方向上跨越所述公延伸部分的长度的至少一部分;
第一凹口,其在所述公延伸部分内突出,所述第一凹口布置在所述公延伸部分的第一角处、在所述第一端近侧;以及
第二凹口,其在所述公延伸部分内突出,所述第二凹口布置在所述公延伸部分的第二角处、在所述第一端近侧;
第一公端子,其包括导电材料,所述第一公端子包括至少部分地布置在所述公延伸部分内的第一公接触表面,其中当所述母电连接器的所述插头部分至少部分地插入所述公延伸部分内时,所述第一公接触表面与所述母电连接器的母端子电连接;以及
其中所述公延伸部分配置成防止所述公电连接器的至少一个第一未支持的电连接。
59.如权利要求58所述的公电连接器,其中所述脊沿着所述第一公接触表面背离的、所述公延伸部分的至少一个内表面进行布置。
60.如权利要求58所述的公电连接器,其中所述第一凹口沿着所述第一公接触表面所面向的、所述公延伸部分的至少一个内表面进行布置。
61.如权利要求58所述的公电连接器,其中所述至少一个第一未被支持的电连接包括与2/3A尺寸的镍金属氢化物化学电池的电连接。
62.如权利要求58所述的公电连接器,其中所述至少一个第一未被支持的电连接包括与锂聚合物化学电池的电连接。
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