FI121983B - Menetelmä ja laite tehon syöttämiseksi rannelaitteeseen - Google Patents

Menetelmä ja laite tehon syöttämiseksi rannelaitteeseen Download PDF

Info

Publication number
FI121983B
FI121983B FI20080149A FI20080149A FI121983B FI 121983 B FI121983 B FI 121983B FI 20080149 A FI20080149 A FI 20080149A FI 20080149 A FI20080149 A FI 20080149A FI 121983 B FI121983 B FI 121983B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
battery
battery cells
battery cell
energy supply
supply bus
Prior art date
Application number
FI20080149A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20080149A (fi
FI20080149A0 (fi
Inventor
Taito Heikkinen
Original Assignee
Wearfone Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wearfone Oy filed Critical Wearfone Oy
Priority to FI20080149A priority Critical patent/FI121983B/fi
Publication of FI20080149A0 publication Critical patent/FI20080149A0/fi
Priority to CA2722527A priority patent/CA2722527A1/en
Priority to PCT/FI2009/050145 priority patent/WO2009103859A1/en
Priority to US12/918,845 priority patent/US20110089903A1/en
Priority to CN200980105996XA priority patent/CN101971454B/zh
Priority to RU2010139158/07A priority patent/RU2010139158A/ru
Priority to EP09712174A priority patent/EP2255427A1/en
Publication of FI20080149A publication Critical patent/FI20080149A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI121983B publication Critical patent/FI121983B/fi

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/238—Flexibility or foldability
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0018—Circuits for equalisation of charge between batteries using separate charge circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

Menetelmä ja laite tehon syöttämiseksi rannelaitteeseen
Keksintö kohdistuu menetelmään ja laitejärjestelyyn tehon syöttämiseksi rannelaitteeseen, kuten esimerkiksi matkapuhelimeen, gps-laitteeseen, 5 sykemittariin tai vastaavaan. Keksinnön sovellusmuotojen avulla voidaan toteuttaa myös suhteellisen paljon tehoa kuluttavia rannelaitteita, jotka ovat kuitenkin ulkomitoiltaan pieniä ja painoltaan keveitä.
Yleisesti tunnetaan suuri joukko erilaisia ranteessa pidettäviä laitteita, jotka 10 kuluttavat suhteellisen paljon tehoa. Varsinkin rannetietokoneet ja rannekellopuhelimet on varustettava ladattavilla akuilla, joiden fyysinen koko on valittava suuren tehonkulutuksen mukaan riittäväksi. Huolimatta akkujen teho-painosuhteen paranemisesta on akkujen sijoittaminen laitteeseen yhtenä kappaleena hankalaa. Yhden suuren akun koko kasvattaa varsinaisen laitteen 15 ulkomittoja ja painoa merkittävästi ja tuote tulee helposti kömpelön kokoiseksi.
Useita akkuja voidaan teoriassa sijoittaa laitteen rannekkeeseen. Tällöin ongelmaksi muodostuu akkujen liittäminen toisiinsa sähköisesti tarkoituksenmukaisella tavalla. Mikäli akut kytketään vain navoistaan yhteen, 20 aiheuttavat akkujen pienet napajännite-erot keskinäisiä virtoja akkujen välille. Yksi alijännitteinen akku voi tehdä koko akuston käyttökelvottomaksi. Akkujen sarjakytkennässä on ongelmia erityisesti tehokkailla akkutyypeillä, kuten litiumioni- ja litiumpolymeeriakuilla, joiden latausjännite on pidettävä tarkasti oikean suuruisena. Sarjaan kytkettyjen akkujen latausjännitteiden säätäminen on 25 yhdellä säätöpiirillä mahdotonta.
Esimerkiksi vanhanaikaisia lyijyakkuja voidaan kytkeä suoraan toistensa rinnalle ilman, että siitä on suurta haittaa. Uudemmanaikaisissa akkumalleissa, kuten esimerkiksi litiumioni tai litiumpolymer - akuissa on huomattavasti pienempi 30 sisäinen resistanssi, jonka takia niiden suora rinnankytkentä aiheuttaa akkujen välisiä suurempia keskinäisiä virtoja ja sitäkautta tehon menetystä. Laitteiden pienentyessä ja käyttöaikojen pidentyessä on huolehdittava, että akuista saatava energia voidaan hyödyntää kokonaisuudessaan. Tästä on hyvänä esimerkkinä 2 ranteessa pidettävät laitteet, joissa akkujen sijoittaminen hajautetusti rannekkeeseen mahdollistaa pienemmän laitteen koon.
Rannekkeesta muodostuu jäykkä akkujen kohdalla ja tarvittava joustavuus 5 saadaan aikaan liittämällä akut joustavalla materiaalilla tai nivelöidysti toisiinsa. Käyttämällä useampia akkuja voidaan yksittäisen akun kokoa pienentää, jolloin rannekkeesta saadaan taipuisampi ja ohuempi. Akkujen sähköinen liittäminen on puolestaan sitä vaikeampaa, mitä useampaa akkua halutaan rakenteeessa käyttää. Mikäli jokaiselta akkukennolta viedään erilliset johtimet varsinaissa 10 laitteessa olevaan latauksen ohjaukseen, tarvitaan johtimia suuri määrä. Silloin rannekkeessa olevien akkujen liittäminen taipuisilla elimillä, kuten johtimilla tai taipuisella piirilevyllä, kasvattaa eristeen määrää ja samalla rannekkeen poikkileikkausmitta tulee helposti ongelmaksi. Suuren johdinmäärän vuoksi taipuisaksi tarkoitettu osa muuttuu jäykemmäksi ja laitejärjestelyn luotettavuus 15 entistä vaikeampi saada riittävän korkealle tasolle.
Keksinnön kohteena olevan laitteen tavoitteena on aikaansaada menetelmä ja laite, joilla poistetaan edellä mainittuja epäkohtia ja ratkaistaan rannelaitteen toteuttaminen sijoittamalla akut rannekkeeseen. Tällöin varsinainen laite jää 20 kooltaan pienemmäksi ja rannekkeesta tulee myös sopusuhtainen itse laitteeseen verrattuna. Laitteeseen on mahdollista toteuttaa riittävä akkutilavuus huomaamattomalla tavalla.
Keksinnön mukainen menetelmä ja laite akkukennojen kytkemiseksi toisiinsa 25 mahdollistaa taipuisamman ja edullisemman rannekkeen rakenteen sekä käytettävyyden että valmistuksen kannalta. Akkukennoja voi olla kytkettynä vaihteleva määrä ja ne voivat olla tarpeen mukaan eri kokoisia. Vähäinen johtimien lukumäärä mahdollistaa akkukennojen välille liikkuvan ja luotettavan kontaktipinnan. Sovelluksesta riippuen kontakteja tarvitaan kaksi tai kolme, 30 riippuen siitä, viedäänkö latausjännite erillisenä akkukennolle. Keksintö perustuu siihen, että kunkin akkukennon yhteyteen sijoitetaan oma elektroniikkayksikkö, kytkinkomponentti ja akun suojauspiiri. Elektroniikkayksikkö huolehtii akun yksilöllisestä lataamisesta, kytkinkomponenti liittää akkukennon varsinaisen 3 laitteen jännitteen syöttöön ja suojauspiiri rajoittaa oikosulkuvirran sekä estää vahingon synnyn vikalanteissa, kuten esimerkiksi yli- tai alijännitteessä.
Esillä olevalla keksinnöllä ratkaistaan edellä mainittuja ongelmia ja poistetaan 5 tunnetun tekniikan puutteita sekä aikaansaadaan luotettavuudeltaan ja käytettävyydeltään paremmat, monipuolisesti erilaisissa tilanteissa käytettävät ja kooltaan oleellisesti tunnettua tekniikkaa pienemmät rannekkeeseen tai vastaavaan sijoitetut akkulaitteet. Mainitut edut saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella, joille on tunnusomaista se, mitä on määritelty 10 patenttivaatimuksissa.
Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti eräiden edullisten suoritusesimerkkien avulla ja viittaamalla oheisiin piirustuksiin.
15 Kuvio 1 esittää menetelmää, jossa energiansyöttöväylä on toteutettu kahdella johtimella; plus ja miinus.
Kuvio 2 esittää menetelmää, jossa energiansyöttöväylä on toteutettu kolmella johtimella; plus, miinus ja latausjännite.
20
Kuvio 3 esittää menetelmää, jossa on kahdella johtimella toteutettu kytkentä latauspiiriyksikköineen.
Kuvio 4 esittää menetelmää, jossa on kolmella johtimella toteutettu kytkentä 25 latauspiiriyksikköineen.
Kuvio 5 esittää keksinnön erästä sovellusta, metallirannekkeeksi toteutettua akustoa.
30 Kuvio 6 esittää sovellusta, kuinka akkujen/akkukennostojen liittäminen energiansyöttöväylään tapahtuu keksinnön mukaisessa menetelmässä.
4
Kuvioissa 1 - 6 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän sovelluksia, joihin kuuluu kytkentä-ja latauspiirit 21, 22, 23, 24, akkukennot 11, 12, 13, 14 ja energiansyöttöväylä 31.
5 Kytkentä- ja latauspiiri 21 koostuu elektroniikkakomponenteista niiden välisine kytkentöineen. Tässä kuvattu toiminto voi olla toteutettu myös yhdellä elektroniikkakomponentilla tai hybridipiirillä. Latauspiiri 211 mittaa akkukennon jännitettä ja ohjaa akkuun virtaa akkutyypille määritellyllä tavalla. Latauspiiri 211 huolehtii myös siitä, että akkua ei yliladata ja antaa akkujännitteen nousta vain 10 sallittuun arvoon. Kytkentäpiirin 212 avulla akkukennon kytketään energiansyöttöväylään hallitusti. Silloin, kun akun jännite on matalampi kuin jännite energiansyöttöväylässä, ei akkukenno kytkeydy ja ei osallistu järjestelmässä energian syöttöön. Kun jännite energiansyöttöväylässä laskee siten, että jännite on enintään sama kuin akkukennon, alkaa 15 akkukenno/akkukennosto syöttämään virtaa kytkentäpiirin kautta energiansyöttöväylään ja sitä kautta siihen liitetylle/iiitetyille laitteelle/laitteille. Tarvittaessa, mikäli akkutyypille se on suositeltavaa olla, tämä elektroniikkaosa sisältää myös akun suojapiirin 213. Suojapiiri kytkee akkukennon irti, mikäli se huomaa esimerkiksi akkujännitteen nousevan liian suureksi tai akkujännite on 20 menossa liian alhaiseksi, virta akkukennon ja energiansyöttöväylän välillä kasvaa liian suureksi ja muissa tilanteissa, joissa akkukenno taikka ympäristö olisi vaarassa.
Mikäli energiansyöttöväylä on kolmen johdon sijasta kaksijohtiminen, kytkentä ja 25 latauspiiri on hiukan monimutkaisempi. Elektroniikkaosan on silloin kyettävä estämään se, ettei isomman akkujännitteen omaava akkukenno/akkukennosto ala lataamaan pienemmän akkujännitteen omaavaa kennoa/kennostoa käyttötilanteessa, jolloin ei ole tarkoitus ladata akkua. Pienempi jännite akussa/akkukennossa voi johtua siitä, että se on vain muita tyhjempi luonnollisella 30 tavalla tai se on vioittunut.
Energiansyöttöväylän yhteyteen lisäjohtimilla tai moduloimalla informaatiota samoihin johtimiin on mahdollista saada muita toimintoja, kuten esimerkiksi 5 lämpötilanmittaus, jännitteen mittaus, tai saada liitettyä kuhunkin sovellukseen kuuluvia antureita.
Akkukennojen 11-14 välit on toteutettu taipuisiksi tai niissä on mekaaniset 5 kääntyvät nivelet. Akkukennot voidaan myös liittää taipuisaan materiaaliin tai niiden välissä on taipuisaa materiaalia. Joissakin sovellusmuodoissa akkukennot voivat olla jäykästi toisiinsa kiinnitettyjä. Kuvassa on esitetty neljän yksittäisen akkukennon kytkentä energiansyöttäväylään, mutta sovelluksesta ja energiantarpeesta johtuen lukumäärä voi olla mikä tahansa. Samoin, tässä 10 esitetty akkukenno voi olla jo itsessään useamman akkukennon muodostama yksikkö, jota ladataan ja puretaan kuten yhtä kennoa.
Akkuyksiköiden välinen energiansyöttöväylä 31 on eräässä sovellusmuodossa toteutettu akkujen 11-14 väleissä olevilla liukukontakteilla (ei esitetty). Väylän 15 johtimena/johtimina voidaan käyttää rannekkeen sähkönjohtavaa runkoa.
Johtimena voidaan käyttää varsinaisen kaapelin sijasta myös taipuisaa piirilevyä tai muuta johtavaa materiaalia.
Yksittäisen akun rikkoonnuttua ehjät akut syöttävät energiaa 20 energiansyöttöväylään 31 ja sitä kautta kytketylle laitteelle. Latauspiiri huomaa huonon akkukennon/kennoston ja ei lataa sitä täydellä teholla.
Rannelaitteesta voi lähteä kahteen suuntaan energiansyöttöväylä 31, joissa on molemmissa yksi taikka useampi akkukenno 11-14. Eräässä edullisessa 25 sovelluksessa rannelaitteesta lähtee vain yksi energiansyöttöväylä 31, jolloin esimerkiksi laitteen tiivistäminen on helpompaa.
Menetelmä nauhamaisesti rannekkeeseen, vyöhön tai vastaavaan sijoitettujen akkukennojen 11-14 lataamiseksi ja energian niistä purkamiseksi toimii 30 seuraavasti. Akkukennot ladataan energiansyöttöväylän 31 kautta, jolloin kunkin akun kytkentä-ja latauspiiri 21-24 säätää kunkin akun latausjännitettä. Latauspiirit kontrolloivat latausvirran suuruutta, havaitsevat akkujen napajännitteiden tasot ja virran suuruudet. Säädön ansiosta saadaan jokainen akku ladatuksi 6 mahdollisimman täyteen. Käytettäessä akkujen sisältämää sähköenergiaa, ohjaavat piirit 21-24 akkujen purkautumista siten, että ne purkautuvat mahdollisimman tasaisesti. Tällöin varastoitu sähköenergia saadaan hyödynnetyksi kattavasti. Menetelmän mukainen akkujärjestely mahdollistaa 5 akkukapasiteetin maksimaalisen käytön, joka on erityisen tärkeää pienikokoisten akkujen ollessa kyseessä. Tehokkaalla ohjauksella varustettu akkukennosto voidaan mitoittaa tilavuudeltaan ja painoltaan pieneksi, jolloin akkujen suhteellinen varauskapasiteetti kasvaa.
10 Kuvio 5 esittää keksinnön erästä sovellusta, metallirannekkeeksi toteutettua akustoa 52, jossa akkuyksiköiden väleissä on mekaaniset nivelet ja rannekkeen akusto syöttää laitetta 50, joka tässä tapauksessa on rannekellopuhelin. Kuvassa laitteen molemmilta puolilta lähtee akusto 52, mutta toinen toteutusvaihtoehto on, että laitteesta lähtee energiansyöttöväylä vain yhteen suuntaan. Tällöin saadaan 15 etua siinä, että varsinaisesta laitteesta ei tarvitse lähteä energiansyöttöväylää useisiin suuntiin, joka aiheuttaa laitteeseen läpiviennin tai muun liitäntätavan, joka on joko kalliimpi toteuttaa tai ongelmallinen tiivistämisen suhteen. Rannekkeessa voidaan käyttää metallin sijasta myös muita sopivia materiaaleja.
20 Kuvio 6 esittää sovellusta, kuinka akkujen/akkukennostojen liittäminen energiansyöttöväylään tapahtuu keksinnön mukaisessa menetelmässä. Energiansyöttöväylä voi olla toteutettuna minimissään kahdella johtimella. Mekaanisen rakenteen niin salliessa, voidaan johtimena/johtimina käyttää myös muuta mekaanista rakennetta, kuten esim. runkorakennetta (ei esitetty kuvassa).
25 Kuvassa on merkitty energiansiirtoväyjän johtimet 311 ja 312, jotka on sähköisesti kiinnitetty juottamalla tai jollain muulla tavoin elektroniikkayksikköön 215, joka sisältää lataus-, kytkentä-ja suojausosiot 210. Elektroniikkayksikkö liittyy akkuun/akkukennostoon sähköä johtavilla kytkennöillä 41ja 42. Energiansyöttöväylä voi olla toteutettuna joustavin materiaalein, kuten esimerkiksi 30 kaapeleilla tai taipuisalla piirilevyllä. Mekaanisesti rakenne voi vaihdella käytettävän tilan suhteen, esimerkiksi akku/akkukennosto voi olla vierekkäin elektroniikkayksikön kanssa, jolloin voidaan saada litteämpi toteutus.
7
Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten ja keksinnön selityksen esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Alan 5 ammattimiehelle on selvää, että laitteiden mittasuhteet ja yksityiskohtaiset ratkaisut voivat sovelluksesta johtuen vaihdella. Edelleen on alan ammattimiehelle itsestään selvää, että keksinnön sovellusmuoto voi vaihdella käyttöolosuhteiden, asiakastarpeiden, sarjatyömenetelmien ja joukkotuotannon yhteydessä käyttöönotettavien valmistusratkaisujen puitteissa.
10

Claims (17)

1. Menetelmä tehon syöttämiseksi rannelaitteeseen tai vastaavaan, jossa akkukennoja (11, 12, 13, 14) on liitetty toisiinsa sähköisesti ja mekaanisesti, 5 tunnettu siitä, että: -jokainen rinnankytketty akkukenno (11, 12, 13, 14) ladataan yksikkökohtaisella ja akkukennon yhteydessä olevalla elektroniikkayksiköllä (21, 22, 23, 24), joka huolehtii akkukennon yksilöllisestä lataamisesta -jokainen rinnankytketty akkukenno ladataan ja puretaan energiansyöttöväylän 10 (31) kautta, johon akkukenno kytketään akkukennokohtaisella kytkimellä (212), ja että -akkukennokohtaisella kytkimellä (212) hallitaan yksittäisen rinnankytketyn akkukennon toimintatilaa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jokainen elektroniikkayksikkö (21, 22, 23, 24) on varustettu akkukohtaisella suojapiirillä (213), joka rajoittaa oikosulkuvirran ja estää vahingon synnyn virhetilanteessa.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 akkukennoja (11, 12, 13, 14) yhdistetään taipuisilla elementeillä.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akkukennojen (11, 12,13,14) väleissä käytetään mekaanisia kääntyviä niveliä.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akkukennot (11, 12, 13, 14) kiinnitetään taipuisaan materiaaliin.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akkujen (11, 12, 13, 14) väleissä on yksi tai useampi liukukontakti, joiden avulla 30 toteutetaan osittain tai kokonaan akkuyksiköiden välinen energiansyöttöväylä (31).
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaksijohtiminen energiansyöttöväylä (31) toteutetaan niin, että väylän toisena johtimena käytetään rannekkeen sähkönjohtavaa runkoa. 35
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että johtimena käytetään varsinaisen kaapelin sijasta taipuisaa piirilevyä tai muuta johtavaa materiaalia.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jos yksittäiset akkukennot (11, 12, 13, 14) menevät rikki, niin ehjät akkukennot syöttävät energiaa energiansyöttöväylään (31) ja sitä kautta siihen kytketylle 5 laitteelle, ja että latauspiiri (211) tunnistaa heikon akkukennon/kennoston eikä lataa heikkoa akkua täydellä teholla.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rannelaitteesta energiansyöttöväylä (31) lähtee yhden suunnan sijasta useampaan 10 suuntaan, joissa kaikissa suunnissa on yksi taikka useampi akkukenno (11, 12, 13,14).
11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että akkukennot (11,12, 13, 14) liitetään toisiinsa jäykästi. 15
12. Laite (21, 22, 23, 24) tehon syöttämiseksi rannelaitteisiin tai vastaaviin, tunnettu siitä, että se käsittää energiansyöttöväylän (31), rinnankytketyt akkukennot (11, 12, 13, 14) ja akkukennojen kytkentä- ja latauspiirit (21, 22, 23, 24), jotka on järjestetty ohjaamaan yksittäisen akkukennon toimintatilaa. 20
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että akkukennokohtaiset kytkentä- ja latauspiirit (21, 22, 23, 24) käsittävät latauspiirin (211), kytkentäpiirin (212) ja suojapiirin (213).
14. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että energiansyöttöväylä (31) käsittää joko kaksi tai kolme johdinta.
15. Jonkin patenttivaatimuksen 12-14 mukainen laite, tunnettu siitä, että energiansyöttöväylän (31) yhteyteen lisäjohtimilla tai moduloimalla informaatiota 30 samoihin johtimiin on toteutettu lämpötilanmittaus, jännitteen mittaus tai liitetty johonkin sovellukseen kuuluvia antureita.
16. Jonkin patenttivaatimuksen 12-15 mukainen laite, tunnettu siitä, että rannelaitteesta (50) lähtee yksi tai useampi energiansyöttöväylä (31). 35
17. Jonkin patenttivaatimuksen 12-16 mukainen laite, tunnettu siitä, että rannekkeeksi toteutettu akusto (52) käsittää akkuyksiköiden väleissä mekaaniset nivelet ja että rannekkeen akusto syöttää laitetta (50).
FI20080149A 2008-02-22 2008-02-22 Menetelmä ja laite tehon syöttämiseksi rannelaitteeseen FI121983B (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20080149A FI121983B (fi) 2008-02-22 2008-02-22 Menetelmä ja laite tehon syöttämiseksi rannelaitteeseen
CA2722527A CA2722527A1 (en) 2008-02-22 2009-02-23 Method and device for feeding power to wrist device
PCT/FI2009/050145 WO2009103859A1 (en) 2008-02-22 2009-02-23 Method and device for feeding power to wrist device
US12/918,845 US20110089903A1 (en) 2008-02-22 2009-02-23 Method and device for feeding power to wrist device
CN200980105996XA CN101971454B (zh) 2008-02-22 2009-02-23 用于向手腕设备馈电的方法和设备
RU2010139158/07A RU2010139158A (ru) 2008-02-22 2009-02-23 Устройство и способ питания устройства, предназначенного для ношения на запястье
EP09712174A EP2255427A1 (en) 2008-02-22 2009-02-23 Method and device for feeding power to wrist device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20080149A FI121983B (fi) 2008-02-22 2008-02-22 Menetelmä ja laite tehon syöttämiseksi rannelaitteeseen
FI20080149 2008-02-22

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20080149A0 FI20080149A0 (fi) 2008-02-22
FI20080149A FI20080149A (fi) 2009-08-23
FI121983B true FI121983B (fi) 2011-06-30

Family

ID=39148929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20080149A FI121983B (fi) 2008-02-22 2008-02-22 Menetelmä ja laite tehon syöttämiseksi rannelaitteeseen

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110089903A1 (fi)
EP (1) EP2255427A1 (fi)
CN (1) CN101971454B (fi)
CA (1) CA2722527A1 (fi)
FI (1) FI121983B (fi)
RU (1) RU2010139158A (fi)
WO (1) WO2009103859A1 (fi)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI420723B (zh) * 2011-03-25 2013-12-21 Tex Ray Ind Co Ltd 穿戴式電池組
CN102200585B (zh) * 2011-05-06 2013-06-12 李钢坤 外源腕带式电子监控终端
CN102389300B (zh) * 2011-07-26 2014-03-05 李钢坤 外源智能心率定位监控腕表
SG11201401634RA (en) * 2011-10-21 2014-09-26 Univ Singapore An array of elements forming a human-computer interface device
US9178203B2 (en) * 2012-02-15 2015-11-03 GM Global Technology Operations LLC Battery module with a flexible bus
CN102902196B (zh) * 2012-10-23 2015-06-10 李嘉睿 一种具有充放电功能的太阳能光伏手表
KR102189784B1 (ko) 2013-08-30 2020-12-11 삼성전자주식회사 휘어지는 전자 장치
CN103762650B (zh) * 2014-01-21 2016-01-20 深圳市民展科技开发有限公司 一种基于平衡充电技术的单usb口备用电源
CN204885265U (zh) * 2015-05-08 2015-12-16 中兴通讯股份有限公司 蓄能连接带和移动设备
ES2592477B1 (es) * 2015-05-28 2017-08-03 Computer Science Researchers, S.L. Correa formada por eslabones con batería incorporada
CN113253592B (zh) * 2016-02-26 2022-11-08 株式会社半导体能源研究所 连接部件、电源装置、电子设备及系统
KR102164002B1 (ko) 2016-09-02 2020-10-12 삼성에스디아이 주식회사 밴드 조립체
US10849392B1 (en) * 2016-09-20 2020-12-01 Apple Inc. Battery watch band
CN106354216A (zh) * 2016-11-18 2017-01-25 东莞泰克威科技有限公司 一种腕带及其穿戴式设备
KR102607016B1 (ko) * 2018-01-31 2023-11-29 삼성메디슨 주식회사 초음파 프로브

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960701392A (ko) * 1993-07-05 1996-02-24 야스까와 히데아끼 장착대를 갖는 전자기기(Electronic apparatus with fitting band)
US5695885A (en) * 1994-10-14 1997-12-09 Texas Instruments Incorporated External battery and photoyoltaic battery charger
WO1997002513A1 (en) * 1995-07-05 1997-01-23 Motorola Inc. Conformal power supply
CN1189899A (zh) * 1995-07-05 1998-08-05 摩托罗拉公司 适形电源
FR2800212B1 (fr) * 1999-10-21 2007-09-14 Cit Alcatel Systeme de gestion de charge pour batterie d'accumulateurs electriques et notamment d'une batterie composee de cellules au lithium
US6791297B2 (en) * 2002-07-22 2004-09-14 Honeywell International Inc. Battery charger
US20040224223A1 (en) * 2003-05-07 2004-11-11 Huei-Hsin Sun Battery in watchband
US6873134B2 (en) * 2003-07-21 2005-03-29 The Boeing Company Autonomous battery cell balancing system with integrated voltage monitoring

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009103859A1 (en) 2009-08-27
FI20080149A (fi) 2009-08-23
US20110089903A1 (en) 2011-04-21
CN101971454A (zh) 2011-02-09
RU2010139158A (ru) 2012-03-27
EP2255427A1 (en) 2010-12-01
FI20080149A0 (fi) 2008-02-22
CN101971454B (zh) 2013-10-23
CA2722527A1 (en) 2009-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI121983B (fi) Menetelmä ja laite tehon syöttämiseksi rannelaitteeseen
US9276422B2 (en) Battery pack and electric power consuming apparatus
CN102826019B (zh) 电池状态通知单元、汇流条模块和电池状态监视系统
KR101497602B1 (ko) 배터리 밸런싱 시스템 및 이를 이용한 배터리 밸런싱 방법
WO2012053292A1 (ja) 電池パック及びその充放電方法、並びに、電力消費機器
CN103001275B (zh) 电池包、电子装置及电池包布置
EP2645518A2 (en) Relay welding detector of battery system and battery system which uses the detector
KR20090032612A (ko) 온도보상 전류측정 장치와 이를 이용한 배터리팩
CN102422505A (zh) 电源装置以及电池组件
KR20150110427A (ko) 배터리팩, 셀 모듈 및 셀 모듈 조립체
EP2239810A1 (en) Battery pack and secondary battery system
KR20140065951A (ko) 배터리 관리 시스템 및 그 구동 방법
US7570010B2 (en) Solar panel with pulse charger
KR20120020058A (ko) 리튬 이온 전지를 포밍하기 위한 장치
KR101527546B1 (ko) 배터리 관리 시스템과 이를 포함하는 배터리 팩 보호 장치
KR100882913B1 (ko) 배터리 팩
JP4167924B2 (ja) 蓄電池パック及び蓄電池の充放電回路
KR101630411B1 (ko) 배터리 팩 관리 장치 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN111682607B (zh) 一种充电结构及电子设备
KR20160063757A (ko) 배터리 충전방법 및 이를 이용한 배터리 팩
KR101965655B1 (ko) 배터리 모듈 시스템 및 그의 구동방법
CN114695978A (zh) 电池保护装置、电池及终端设备
CN217240368U (zh) 并联电池保护电路及供电装置
KR102161289B1 (ko) 외장 배터리
CN209766594U (zh) 电池组和笔记本电脑

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 121983

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed