TWI831048B - 電池膨脹檢測 - Google Patents
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Abstract
一種檢測電池單元中的變化的系統可以包括可由處理器執行的指令，以利用電容感測器確定電池的基準輪廓，利用電容感測器檢測從基準輪廓變化的輪廓，將變化的輪廓和與狀態相關聯的儲存輪廓進行匹配，並且將電池單元分類為具有與儲存輪廓相關聯的狀態。
Description
本發明公開總體上涉及一種用於檢測電池單元的大小或形狀的變化的系統和方法。特別地，本發明公開涉及一種用於感測電池組件內的電池單元的大小變化的系統和方法。
電池大小、形狀或其它尺寸的變化可能表明電池單元的一部分即將發生故障或者可能表明存在危險情況。鋰離子(Li-ion)電池通常用於眾多消費者、軍事和航空電子產品，諸如平板電腦、行動電話、衛星、航天器等。鋰離子電池因為其含有可燃電解質(通常是鋰鹽)，所以可能存在安全隱患，並且可能需要保持被加壓。鋰離子電池會隨著其開始老化和劣化而膨脹。
在有限空間約束的裝置中，膨脹的電池單元是潛在的危險問題。例如，傳統上，平板電腦將電池封裝在堅硬的塑膠或金屬外殼中，以限制任何膨脹並且防止其推壓筆記型電腦的其它部分。典型的電池組件可以包括幾個單獨的電池單元。目前，隨著平板電腦變得更薄更輕，單獨的電池單元通常被封裝在真空密封的塑膠袋或塑膠包中，如果電池單元膨脹，則電池組會推壓周圍的組件。這通常意味著它會推壓鍵盤和/或觸控板。膨脹的電池產生的力可能非常大，並且可能導致機械損壞。現有系統和方法還存在其它瑕疵、缺點和不便。
在由藍啟銘(C-Ming Lan)發明的、公告號為2014/0042961的美國專利中公開了電池檢測系統的實施例。該參考文獻公開了一種用於檢測電池膨脹的電子裝置和方法。電子裝置包括電池模組、膨脹檢測模組和系統。電池模
組包括其中的至少一個電池。變形模組設置於電池模組內，其被配置成檢測電池的膨脹從而產生信號。該系統被配置成接收從變形模組直接傳輸的信號，並且確定該信號是大於第一設定值還是小於第二設定值，使得當信號大於第一設定值或小於第二設定值時，系統啟動保護機制以防止電池進一步膨脹。
在洪懿善(Eui-Sun Hong)等人發明的、申請號為8,691,408的美國專利中公開了電池檢測系統的另一實施例。該參考文獻公開了一種二次電池，其包括：外殼，具有正極和負極；安全裝置，附接在外殼表面，並且其電阻值在外殼膨脹期間發生變化；以及保護電路模組，附接到外殼的一側，同時與安全裝置電連接。安全裝置的電阻值隨著外殼的膨脹而變化，保護電路模組響應於此而減小或中斷充電/放電電流。該安全裝置可以用於所有二次電池無論其容量如何，可以快速應對內部溫度的突然升高和快速膨脹，並且可以穩定地防止發生高於許可溫度的膨脹。針對其全部教導，這些參考文獻中的所有內容均以引用方式併入本文。
在一些實施例中，一種可擕式電子裝置可以包括電池組件。電池組件可以包括至少一個電池單元、膨脹檢測電路，該膨脹檢測電路被配置為檢測至少一個電池單元的膨脹，並且膨脹檢測電路可以進一步具有第一基板，該第一基板的第一組電極與第二組電極間隔開並且電隔離。
可擕式電子裝置可以包括觸控輸入部件，並且膨脹檢測電路電連接到觸控輸入部件的觸控邏輯電路，並且該觸控邏輯電路被配置成測量第一組電極中的一個與第二組電極中的一個的交叉處之間的電容。
第一組電極可以是一組發射電極，並且第二組電極可以是一組感測電極。
第一組電極可以橫向朝向第二組電極。
觸控輸入部件可以包括：第二基板，第二基板的第三組電極與第四組電極間隔開並且電隔離；觸控表面，觸控表面的第一側部與第二基板相鄰並且第二側部暴露在可擕式電子裝置中；以及觸控邏輯電路，被配置成測量第三組電極中的一個與第四組電極中的一個重疊的至少一個交叉處之間的電容。
觸控表面可以至少部分地透過電場，使得導電物體靠近觸控表面的第一側部時可以引起第三組電極與第四組電極之間的至少一個交叉處的電容變化。
可擕式電子裝置可以進一步包括導電材料層。第二基板可以位於觸控表面和導電材料層之間，並且導電層被定位成使第二基板遮罩電干擾。
第二基板可以位於觸控表面與顯示層之間。
觸控輸入部件可以是觸控板。
觸控輸入部件可以是觸控屏。
觸控邏輯電路可以被配置成將來自第一基板和來自第二基板的解譯發送到可擕式電子裝置的系統板上的嵌入式控制器。
膨脹檢測電路可以位於至少一個電池單元與導電層之間，並且導電層被配置成使膨脹檢測電路遮罩電干擾。
在一些實施例中，一種可擕式電子裝置可以包括電池組件。電池組件可以包括至少一個電池單元和膨脹檢測電路，該膨脹檢測電路被配置成檢測至少一個電池單元的膨脹，該膨脹檢測電路進一步包括第一基板，該第一基板的第一組電極與第二組電極間隔開並且電隔離。可擕式電子裝置還可以包括觸控輸入部件。觸控輸入部件可以包括：第二基板，第二基板的第三組電極與第四組電極間隔開並且電隔離；以及觸控表面，觸控表面的第一側部與第一基板相鄰並且第二側部暴露在可攜式電子裝置中。膨脹檢測電路電連接到觸控輸
入部件的觸控邏輯電路，並且觸控邏輯電路被配置成測量第一組電極中的一個與第二組電極中的一個的交叉處之間的電容。觸控邏輯電路還被配置成測量觸控輸入部件的第三組電極中的一個與第四組電極中的一個重疊的至少一個交叉處之間的電容。
觸控表面可以至少部分地透過電場，使得導電物體靠近觸控表面的第一側部時可以引起第二基板的至少一個交叉處的電容變化。
第一組電極可以是一組發射電極，並且第二組電極是一組感測電極。
第一組電極可以橫向朝向第二組電極。
觸控邏輯電路可以被配置成將來自第一基板和來自第二基板的解譯發送到可擕式電子裝置的系統板上的嵌入式控制器。
膨脹檢測電路可以位於至少一個電池單元與導電層之間，其中導電層被配置成使膨脹檢測電路遮罩電干擾。
在一些實施例中，一種用於檢測電池膨脹的電腦程式產品，其中電腦程式產品可以包括儲存指令的非暫時性電腦可讀介質，該指令可由處理器執行以將電壓施加到位於膨脹檢測電路中的基板上的至少一個發射電極，測量位於基板上的至少一個感測電極的電容，並且確定所測量的電容相對於相交處的基準電容的變化，其中在膨脹檢測電路中基板與電池單元相鄰，在基板中至少一個感測電極與發射電極間隔開並電隔離，並且電容來自至少一個感測電極和至少一個發射電極的交叉處。
指令可由處理器執行，以至少部分地基於所測量的電容相對於基準電容的變化來確定電池單元已經膨脹。
在一個實施例中，一種電池組件可以包括：至少一個電池單元；電源管理電路，與至少一個電池單元通信；膨脹檢測電路，被配置成檢測至少
一個電池單元的膨脹；第一連接器，被配置成將電源管理電路電連接到可擕式電子裝置的系統板的輸入/輸出；以及第二連接器，被配置成將膨脹檢測電路電連接到可擕式電子裝置的觸控輸入部件的觸控邏輯電路。
觸控輸入部件可以是觸控板元件。
觸控輸入部件可以是觸控屏元件。
電池組件可以包括剛性外殼，該剛性外殼至少部分地包圍至少一個電池單元。
膨脹檢測電路可以附接到外殼的外部。
膨脹檢測電路可以嵌入到外殼的厚度中。
膨脹檢測電路可以位於外殼內並且靠近至少一個電池單元。
膨脹檢測電路可以位於外殼中所限定的開口內。
膨脹檢測電路可以位於外殼的外部，並且與外殼中所限定的開口相鄰，其中膨脹檢測電路被配置成通過開口感測電池單元的狀態。
剛性外殼可以完全包圍至少一個電池單元。
膨脹檢測電路可以包括基板，該基板的至少一個發射電極與至少一個感測電極間隔開並且電分離。
在一個實施例中，一種可擕式電子裝置可以包括：觸控輸入部件；系統板，與觸控輸入部件通信；電池組件，與系統板通信；電池組件的至少一個電池單元；電源管理電路，與至少一個電池單元通信；膨脹檢測電路，被配置成檢測至少一個電池單元的膨脹；第一連接器，被配置成將電源管理電路電連接到可擕式電子裝置的系統板的輸入/輸出；以及第二連接器，被配置成將膨脹檢測電路電連接到觸控輸入部件的觸控邏輯電路。
剛性外殼可以進一步包括位於電池單元與觸控輸入部件之間的剛性屏障以及開口下側。
膨脹檢測電路可以位於與至少一個電池單元的下側附近。
可擕式電子裝置可以包括包圍電池組件和系統板的覆蓋物，其中膨脹檢測電路連接到覆蓋物。
膨脹檢測電路可以包括基板，該基板的至少一個發射電極與至少一個感測電極間隔開並且電分離，其中觸控邏輯電路可以被配置成檢測發射電極與感測電極之間的電容測量值，並且其中觸控邏輯電路可以被配置成至少部分地基於發射電極與感測電極之間的電容變化來檢測電池膨脹。
觸控邏輯電路可以被配置成確定電池單元的膨脹部分何時具有均勻的內部壓力。
觸控邏輯電路可以被配置成確定電池單元的膨脹部分何時具有不均勻的壓力。
在一個實施例中，一種檢測電池單元變化的系統包括：電池組件，其中該電池組件包括至少一個電池單元。該系統還包括與電池單元相鄰的膨脹檢測電路，其中膨脹檢測電路包括基板，該基板的第一組電極與第二組電極間隔開並且電隔離。該系統還包括：處理器；以及記憶體，與該處理器通信並儲存程式設計指令，當執行程式設計指令時，使得該處理器利用電容感測器確定電池單元的基準輪廓(baseline profile)，利用電容感測器檢測從基準輪廓變化的輪廓，將變化的輪廓和與狀態相關聯的儲存輪廓進行匹配，並且將電池單元分類為具有與儲存輪廓相關聯的狀態。
該系統可以包括觸控輸入部件，該觸控輸入部件具有觸控邏輯電路，其中處理器被併入到觸控輸入部件中，並且觸控邏輯電路被配置成測量第一組電極中的一個與第二組電極中的一個的交叉處之間的電容。
第一組電極可以是一組發射電極，第二組電極是一組感測電極。
第一組電極可以橫向朝向第二組電極。
電池組件可以併入到可擕式電子裝置中，並且儲存輪廓被儲存在可擕式電子裝置中。
狀態可能是由於放氣而引起的電池膨脹。
程式設計指令可以進一步被配置成被執行時，使得處理器在狀態被分類為潛在危險狀態時，發送關於狀態的通知。
該狀態可以是電池單元與至少部分地包圍電池單元的剛性外殼之間的移動移位。
儲存輪廓的特徵在於對稱形狀與由於放氣引起的電池單元膨脹的狀態相關聯。
基準輪廓可以包括電池單元的一側。
基準輪廓可以包括可通過剛性外殼中形成的開口的電池單元的一部分，該剛性外殼包圍該電池單元的至少一部分。
基板可以被定位成與剛性外殼中限定的開口相鄰。
基板可以被定位成在剛性外殼中限定的開口內。
基板可以被定位成在由剛性外殼限定的內部腔體內。
在一些實施例中，一種可以用於檢測電池單元變化的電腦程式產品，其中電腦程式產品包括儲存指令的非暫時性電腦可讀介質，該指令可由處理器執行，以利用電容感測器確定電池的基準輪廓，利用電容感測器檢測從基準輪廓變化的輪廓，將變化的輪廓和與狀態相關聯的儲存輪廓進行匹配，並且將電池單元分類為具有與儲存輪廓相關聯的狀態。
狀態可能是由於內部放氣而引起的膨脹。
程式設計指令可以由處理器執行，以在狀態被分類為潛在危險狀態時發送關於狀態的通知。
儲存輪廓的特徵在於對稱形狀與由於放氣引起的電池單元膨脹的
狀態相關聯。
基準輪廓可以包括電池單元的一側。
基準輪廓可以包括可通過剛性外殼中形成的開口的電池單元的一部分，該剛性外殼包圍該電池單元的至少一部分。
102:鍵盤
104:觸控板
106:顯示器1
108:鍵
114:記憶體
200:觸控輸入部件
202:基板
204:第一組電極
205:電連接器
206:第二組電極
208:觸控控制器
212:觸控表面
214:遮罩件
216、218:電連接
500、600、700、800:電池單元
900、1400、1700:基板
1000:電池組件
1100、2100:可擕式電子裝置
1210:輸入/輸出
1800:電路
1900:剛性外殼
2000:電池單元
圖1描繪了根據本發明的可擕式電子裝置的實施例。
圖2描繪了根據本發明的具有第一組電極和第二組電極的基板的實施例。
圖3描繪了根據本發明的觸控板的實施例。
圖4描繪了根據本發明的觸控屏的實施例。
圖5描繪了根據本發明的電池組件的實施例。
圖6描繪了根據本發明的電池單元的實施例。
圖7描繪了根據本發明的膨脹電池單元的實施例。
圖8描繪了根據本發明的可擕式電子裝置中的電池組件的實施例。
圖9描繪了根據本發明的可擕式電子裝置中的電池組件的實施例。
圖10描繪了根據本發明的電池組件的實施例。
圖11描繪了根據本發明的連接到膨脹檢測電路的觸控輸入部件的實施例。
圖12描繪了根據本發明的連接到膨脹檢測電路的觸控輸入部件的實施例。
圖13描繪了根據本發明的嵌入到電池組件的外殼的膨脹檢測電路的實施例。
圖14描繪了根據本發明的電池組件的外殼內部的膨脹檢測電路的
實施例。
圖15描繪了根據本發明的附接到電池組件的外殼的內壁的膨脹檢測電路的實施例。
圖16描繪了根據本發明的附接到電池組件的外殼的底板的膨脹檢測電路的實施例。
圖17描繪了根據本發明的附接到電池組件的外殼的外部的膨脹檢測電路的實施例。
圖18描繪了根據本發明的附接到由外殼的厚度限定的開口內的膨脹檢測電路的實施例。
圖19描繪了根據本發明的電池組件的剛性外殼中的貫通開口的實施例。
圖20A描繪了根據本發明的通過電池組件外殼中的開口檢測電池單元的膨脹檢測電路的實施例。
圖20B描繪了根據本發明的描繪均勻壓力的二維電池單元輪廓的實施例。
圖20C描繪了根據本發明的描繪不均勻壓力的二維電池單元輪廓的實施例。
圖20D描繪了根據本發明的描繪不均勻壓力的三維電池單元輪廓的實施例。
圖20E描繪了根據本發明的描繪均勻壓力的三維電池單元輪廓的實施例。
圖21描繪了根據本發明的位於電池組件的外殼的開口下側內的膨脹檢測電路的實施例。
圖22描繪了根據本發明的與電池單元接觸並且位於電池組件的外
殼的開口下側內的膨脹檢測電路的實施例。
圖23描繪了根據本發明的檢測電池膨脹的方法的實施例。
圖24描繪了根據本發明的檢測電池膨脹的方法的實施例。
圖25描繪了根據本發明的檢測電池膨脹的方法的實施例。
圖26描繪了根據本發明的檢測電池單元中的變化的方法的實施例。
儘管本發明易於進行各種修改和替代形式，但是已經在附圖中以實施例的方式示出了特定實施例，並且本文將對其進行詳細描述。然而，應當理解的是，本發明並非旨在限於所公開的特定形式。相反，本發明覆蓋落入由申請專利範圍中限定的本發明的精神和範圍內的所有修改方案、等效方案和替代方案。
本說明書提供實施例，並且並非旨在限制本發明的範圍、適用性或配置。相反，後續的說明書將為本領域技術人員提供用於實施本發明的實施例的可行描述。可以對元件的功能和佈置進行各種改變。
因此，各個實施例可以適當省略、替代或添加各個過程或元件。例如，應當理解的是，這些方法可以以不同於所描述的循序執行，並且可以添加、省略或組合各個步驟。而且，針對特定實施例描述的方面和元件可以在各個其它實施例中組合。還應當理解的是，下面的系統、方法、裝置和軟體可以單獨地或共同地作為較大系統的元件，其中其它過程可以優先於其應用或以其它方式修改其應用。
為了本發明的目的，術語“對齊”通常是指平行、基本上平行或者形成小於35.0度的角度。為了本發明的目的，術語“橫向”通常是指垂直、基本
上垂直或者形成介於55.0與125.0度之間的角度。為了本發明的目的，術語“長度”通常是指物體的最長尺寸。為了本發明的目的，術語“寬度”通常指的是物體從一側到另一側的尺寸，並且可以指垂直於物體的長度跨物體進行測量。
為了本發明的目的，術語“電極”通常可以指旨在用於進行測量的電導體的部分，並且術語“路線”和“跡線”通常是指並非旨在進行測量的電導體的部分。為了本發明的目的，涉及電路時，術語“線”通常是指電極與電導體的“路線”或“跡線”部分的組合。為了本發明的目的，術語“Tx”通常是指傳輸線、電極或其部分，並且術語“Rx”通常是指感測線、電極或其部分。
為了本發明的目的，術語“可擕式電子裝置”通常可以指可運輸並且包括電池和電子部件的裝置。實施例可以包括電動汽車、混合動力汽車、膝上型電腦、桌上型電腦、行動電話、電子平板電腦、個人數位裝置、手錶、遊戲控制器、可穿戴裝置、另一類型裝置或其組合。作為實施例，與物體直接物理接觸的材料可以接觸該物體。另一方面，與物體間接物理接觸的材料可以與中間材料(或多個中間材料)直接物理接觸，中間材料(或多個中間材料)與物體直接物理接觸。
應當理解的是，整篇文獻中使用的術語“觸控板”和“觸控感測器”可以與“電容式觸控感測器”、“電容式感測器”、“電容式觸控和近距感測器”、“近距感測器”、“觸控和近距感測器”、“觸控面板”、“跟蹤板(trackpad)”、“觸控板”和“觸控屏”互換使用。
還應當理解的是，如本文所使用的，術語“垂直”、“水準”、“橫向”、“上部”、“下部”、“左側”、“右側”、“內部”、“外部”等可以指附圖中所示的公開裝置和/或元件中的特徵的相對方向或位置。例如，“上部”或“最上方”可以指比另一特徵更靠近頁面頂部的特徵。然而，這些術語應當被廣義地解釋為包括具有其它方向的裝置和/或元件，例如倒置方向或傾斜方向，其中頂部/底部、上方
/下方、上面/下面、上部/下部和左側/右側可以根據方向互換。
儘管下面許多實施例是參照電池大小檢測系統來描繪的，但是該系統可以應用於檢測任意類型物體的大小變化。例如，尺寸檢測系統可以用於檢測固體、氣體、液體、其組合或諸如電池組件的複雜裝置的尺寸變化。可以使用的電池類型的非窮舉列表包括但不限於鋰電池、鋰硫電池、鹼性電池、固態電池、石墨基電池、鎂基電池、氟化物基電池、鈉基電池、或其它類型的電池，或者其組合。
在本發明中，術語“電池單元”通常可以指發生化學反應的電池組件中的單元。例如，這些化學反應可以產生電子流。電池單元可以包括負極、正極和電解質。在一些實施例中，當電池單元的負極和正極連接到電路時，化學反應使得電子流入電路。在一些實施例中，電池單元可以被單獨分隔並且可堆疊在電池組件的剛性外殼內。例如，電池單元可以以使得第一電池單元的負極接觸相鄰電池單元的正極的方式堆疊。這可以允許多個電池單元共同提供進入電路的電子流。在一些情況下，電池組件的電池單元中的每一個都具有圓柱形形狀。在其它實施例中，電池單元的形狀是棱柱形的。根據本發明中描述的原理，電池單元可以包括任意合適的形狀，包括圓柱形、棱柱形、矩形、立方體、三角形、圓形、卵形、對稱、不對稱、其它形狀或其組合。在一些情況下，至少一些單獨的電池單元被剛性結構包圍，並且這些單獨的電池單元的集合堆疊在電池組件的剛性外殼的內部。在其它實施例中，電池單元分別被柔性袋覆蓋。本發明中描述的膨脹檢測電路可以用於檢測具有硬體結構、柔性袋或其它類型的覆蓋物或其組合的電池單元的膨脹。
在本發明中，術語“系統板”通常可以指印刷電路板，其包括可擕式電子裝置的主要電子部件中的至少一些並且具有可以連接到可擕式電子裝置的其它電路板或其它部件的輸入/輸出。在一些情況下，主機板可以包括但不限
於中央處理單元、記憶體、嵌入式控制器、子系統、介面連接器、風扇、散熱器、電源連接器、其它部件或其組合。
在本發明中，術語“電源管理電路”通常可以指位於電池組件中的硬體、軟體和/或固件，其涉及管理電池的操作。在一些情況下，電源管理電路可以包括感測器、正極端子和負極端子、地線、邏輯、時鐘、記憶體、熱敏電阻、控制器晶片、連接器、其它類型硬體或其組合。在一些實施例中，電源管理電路可以感測至少一個電池單元中剩餘多少電量，平衡電池單元之間的充電，感測至少一個電池單元的溫度，儲存電池參數，監控充電，控制充電順序，提供其它功能或其組合。
為了本發明的目的，術語“觸控輸入部件”通常可以指允許用戶通過觸控或近距輸入來向可擕式電子裝置提供輸入的部件。通常，這些觸控輸入部件可以包括自電容裝置、互電容裝置、電容裝置、其它類型的裝置或其組合。觸控輸入部件的非窮舉列表可以包括但不限於觸控板、觸控屏、其它類型的觸控輸入部件或其組合。
在本發明中，術語“觸控邏輯電路”通常可以指併入到觸控輸入部件中的邏輯，其可以解譯來自觸控輸入部件的電極的測量值。在一些情況下，這些測量值的解譯被發送到嵌入式處理器或位於可擕式電子裝置的系統板上的另一子系統。
圖1描繪了可擕式電子裝置100的實施例。在該實施例中，可擕式電子裝置是膝上型電腦。在所示的實施例中，可擕式電子裝置100包括輸入部件，諸如鍵盤102和觸控板104。可擕式電子裝置100還包括顯示器106。由可擕式電子裝置100操作的程式可以被描繪在顯示器106中，並且由使用者通過鍵盤102和/或通過觸控板104提供的指令序列來控制。內部電池(未示出)可以用於為可擕式電子裝置100的操作供電。
鍵盤102包括鍵108的排列，當用戶以足夠的力按壓鍵，使得鍵108被壓向位於鍵盤102下方的開關時，鍵108可以被單獨選擇。回應於選擇鍵108，程式可以接收關於如何操作的指令，諸如確定處理哪些類型的字的文書處理程式。用戶可以使用觸控板104來將不同類型的指令添加到在計算裝置100上執行的程式。例如，在顯示器106中描繪的游標可以通過觸控板104來控制。用戶可以通過沿著觸控板104的表面滑動他或她的手來控制游標的位置。在一些情況下，使用者可以將游標移動到計算裝置的顯示器中的物件處或附近，並且通過觸控板104給出選擇該物件的命令。例如，用戶可以通過一次或多次敲擊觸控板104的表面來提供選擇物件的指令。
觸控板104可以包括電容感測器，其設置在包含鍵盤102的表面下方。在一些實施例中，觸控板104位於鍵盤表面的區域中，在打字時用戶的手掌可以放在該區域。電容感測器可以包括印刷電路板，其包括沿第一方向定向的第一層電極以及沿與第一方向橫向的第二方向定向的第二層電極。這些層可以彼此間隔開和/或電隔離，使得不同層上的電極不會彼此電短路。可以在不同層上的電極之間的重疊交叉處測量電容。然而，當使用者的手指或其它導電物體接近交叉處時，電容可能會發生變化。這些電容發生變化並且其相關聯的位置可以被量化，以確定用戶在觸控板104的區域內觸摸或懸停他或她的手指的位置。在一些實施例中，第一組電極和第二組電極相對彼此等距離間隔開。因此，在這些實施例中，觸控板104的靈敏度在兩個方向上都相同。然而，在其它實施例中，電極之間的距離可以不均勻地間隔開，以便為特定方向上的移動提供更大的靈敏度。
在一些情況下，顯示器106通過連接機構114與鍵盤機械地分離並且可相對於鍵盤移動。在這些實施例中，顯示器106和鍵盤102可以彼此連接並且可以相對於彼此移動。顯示器106可以相對於鍵盤102在0度至180度的範
圍內移動。在一些實施例中，顯示器106在處於關閉位置時可以折疊到鍵盤102的上表面上，並且在顯示器106處於操作位置時，顯示器106可以折疊離開鍵盤102。在一些實施例中，當用戶使用顯示器106時，其可以相對於鍵盤102以35至135度之間的角度定向。然而，在這些實施例中，顯示器106可以以用戶期望的任意角度定位。
在一些實施例中，顯示器106可以是非觸控顯示器。然而，在其它實施例中，顯示器106的至少一部分是觸控的。在這些實施例中，觸控顯示器可以包括位於顯示器106的外表面後方的電容感測器。當使用者的手指或其它導電物體接近觸控螢幕時，電容感測器可以檢測到作為來自用戶的輸入的電容變化。
圖2描繪了觸控輸入部件200的一部分的實施例。在該實施例中，觸控輸入部件200可以包括基板202、第一組電極204和第二組電極206。第一和第二組電極204、206可以被定向為彼此橫向。進一步地，第一和第二組電極204、206可以彼此電隔離，使得電極不會彼此短路。然而，可以在第一組電極204與第二組電極206重疊處測量電容。觸控輸入部件200可以包括第一組電極204或者第二組電極206中的一個或多個電極。這種基板200與電極組可以併入到觸控屏、觸控板和/或併入到電池組件中的膨脹檢測電路中。
在一些實施例中，觸控輸入部件200是互電容感測裝置。在該實施例中，基板202具有一組行電極204和一組列電極206，其限定部件的觸控/近距靈敏區域。在一些情況下，該部件被配置為具有適當數量(例如，8×6、16×12、9×15等)的電極的矩形網格。
如圖2所示，觸控輸入控制器200包括觸控控制器208。觸控控制器208可以包括中央處理單元(CPU)、數位訊號處理器(DSP)、包括放大器的模擬前端(AFE)、週邊介面控制器(PIC)、另一類型的微處理器和/或其組
合中的至少一種，並且可以被實施為積體電路、現場可程式設計閘陣列(FPGA)、專用積體電路(ASIC)、邏輯門電路的組合、其它類型數位或類比電氣設計元件、或者其組合，利用適當的電路、硬體、固件和/或軟體來選擇可用的操作模式。
在一些情況下，觸控控制器208包括至少一個多工電路以交替電極組204、206作為驅動電極和感測電極進行操作。驅動電極可以順序地一次被驅動一個，或者隨機被驅動，或者以編碼模式同時被驅動多個。可能存在其它配置，諸如自電容模式，其中電極被同時驅動和感測。電極也可以排列成非矩形陣列，諸如放射狀圖案、線性串等。可以在電極下方提供接地平面遮罩件(參見圖3)以減少雜訊或其它干擾。遮罩件可以延伸超過電極網格。可能存在其它配置。
在一些情況下，不使用固定參考點進行測量。觸控控制器208可以產生以各種模式直接發送到第一組電極204或第二組電極206的信號。
在一些情況下，該部件不依賴於絕對電容測量值來確定觸控輸入部件200的表面上的手指(或觸控筆、指示器或其它物體)的位置。觸控輸入部件200可以測量到作為感應電極的電荷不平衡，在一些實施例中，作為感測電極的電極可以是在第一組電極204、第二組電極206中指定的任意電極，或者在其它實施例中，使用專用感測電極。當觸控輸入部件200上或附近沒有指示物件時，觸控控制器208可以處於平衡狀態，並且感應電極上不存在信號。當手指或其它指示物件由於電容耦合而產生不平衡時，在構成觸控/近距靈敏區域的電極組204、206之間的交叉處可能發生電容變化。在一些情況下，測量該電容變化。然而，在可選的實施例中，可以測量絕對電容值。
雖然該實施例已經利用具有在感測電極與發射電極之間切換電極組204、206的靈活性的觸控輸入部件200進行了描述，但在其它實施例中，每
一組電極專用於發射功能或感測功能。
在圖2中描繪的實施例中，電連接205中的一些被描繪為從觸控控制器208延伸，以連接到具有多組電極的另一基板，該多組電極與作為電池組件的膨脹檢測電路的一部分的電池組件相關聯。
圖3描繪了基板202的實施例，其中併入觸控板的基板202上沉積有第一組電極204和第二組電極206。第一組電極204和第二組電極206可以彼此間隔開並且彼此電隔離。在圖3所示的實施例中，第一組電極204沉積在基板202的第一側，並且第二組電極206沉積在基板202的第二側，其中第二側與第一側相對並且間隔開基板200的厚度。基板可以由電絕緣材料製成，從而防止第一組電極204和第二組電極206彼此短路。如圖2所示，第一組電極204和第二組電極206可以彼此橫向定向。可以在第一組電極204和第二組電極206的重疊處進行電容測量。在一些實施例中，可以向發射電極施加電壓並且可以測量與發射電極重疊的感測電極的電壓。來自感測電極的電壓可以用於確定感測電極與發射電極重疊的交叉處的電容。
在描繪觸控板的橫截面的圖3的實施例中，基板202可以位於觸控表面212和遮罩件214之間。觸控表面212可以是覆蓋物，其被放置在基板202的第一側上方並且至少部分地透過電場。當用戶的手指或觸控筆接近觸控表面212時，手指或觸控筆的存在可能影響基板202上的電場。在手指或觸控筆存在的情況下，從感測電極測得的電壓可能與手指或觸控筆不存在時不同。因此，可以測量電容變化。
遮罩件214可以是遮罩來自可擕式電子裝置的內部部件的電雜訊的導電層。該遮罩件可以防止對基板202上的電場的影響。
施加到發射電極的電壓可以通過電連接216從觸控控制器208傳送到適當的電極組。通過從發射電極產生的電場施加到感測電極的電壓可以通
過從感測電極到觸控控制器208的電連接218來檢測。
圖4描繪了作為觸控輸入控制器的觸控屏的實施例。在該實施例中，基板202，電極組204、206和電連接216、218可以類似於結合圖3描述的佈置。在圖4的實施例中，遮罩件214位於基板202與顯示器400之間。顯示器400可以是一層圖元或二極體，通過發光產生圖像。顯示器可以是液晶顯示器、發光二極體顯示器、有機發光二極體顯示器、電致發光顯示器、量子點發光二極體顯示器、白熾燈絲顯示器、真空螢光顯示器、陰極氣體顯示器、另一類型顯示器或其組合。在該實施例中，遮罩件208、基板202和觸控表面212都可以是至少部分透明的，以允許用戶通過觸控表面212看到顯示器。這種觸控屏可以包括在監視器、顯示元件、筆記型電腦、行動電話、移動裝置、電子平板電腦、另一類型的可擕式電子裝置或其組合中。
圖5描繪了併入到電池組件中的膨脹檢測電路的實施例。基板202、電極組204、206，電連接216、218和遮罩件214可以類似於結合圖3描述的佈置。在圖5的實施例中，觸控表面可不併入膨脹檢測電路中。電池單元500可以與基板202相鄰。在所示的實施例中，基板202位於遮罩件214與電池單元500之間。遮罩件可以防止來自電池組件內或可擕式電子裝置內的電池管理電路或其它類型部件的電干擾。基板202可以相距電池單元500一定距離來固定。在該固定距離處，在第一組電極204與第二組電極206之間測量的電容可以形成基準電容測量值。然而，如果電池單元與基板之間的距離變窄，則電容測量值可能變化。
例如，如果電池單元由於內部放氣而膨脹，則電池單元的邊緣可以移動靠近基板202。因此，基板202上的電極可以測量電容變化。在一些情況下，電池單元可以具有諸如負極和正極的金屬部件，並且可以通過電容變化來檢測這些導電部件，當電池單元膨脹時，該金屬部件可以向基板202靠近。在
其它實施例中，當電池膨脹導致電容變化時，可以不同地檢測到來自電池不同部分的電子流。在一些情況下，電池單元500的柔性袋或更具剛性的結構的移動可能導致所測量的電容發生變化。在又一實施例中，電池單元的柔性袋或剛性結構可以利用導電材料來增強，以提高通過電容測量值的變化來檢測電池單元移動的靈敏度。
在一些實施例中，電壓可以通過電連接216從觸控控制器208傳輸到發射電極，電連接216可以位於觸控輸入控制器中而非電池組件中。在該實施例中，觸控控制器208可以控制針對電池組件的觸控輸入部件和膨脹檢測電路兩者的傳輸信號的參數(強度、頻率和序列)。進一步地，電連接218可以將感測電極連接到觸控控制器208，以將所測量的電壓解譯為電容值。在該實施例中，觸控控制器208可以解譯來自觸控輸入控制器的基板與膨脹檢測電路的基板兩者的測量值。在附加的實施例中，電容測量值可以檢測電池單元的內部金屬層的移動。
圖6描繪了電池單元600的實施例的截面圖。在該實施例中，電池單元600包括並排佈置並卷疊在一起的多個金屬層604。金屬層被設置在袋604的內部。在該實施例中，膨脹檢測電路606與電池單元600相鄰。
圖7描繪了由於金屬層702放氣而引起的膨脹電池700的實施例。在該實施例中，氣體增加金屬層702之間的壓力，導致金屬層之間的分離。附加地，增加的內部壓力還可以使柔性袋704(或其它實施例中的剛性結構)向外膨脹。金屬層702之間的分離和/或袋704的膨脹可能增加電池的整體大小，因此使得電池單元與膨脹檢測電路706之間的間隙變窄。
圖8描繪了併入到電子裝置802中的膨脹檢測電路800的實施例。在該實施例中，膨脹檢測電路800包括併入到電子裝置802的結構中的第一基板803和第二基板805。
電子裝置802包括鍵盤表面804和位於限定在鍵盤表面804中的開口808中的跟蹤板806，以及併入跟蹤板806中的觸控控制器810。跟蹤板806可以包括基板，該基板包括用於確定跟蹤板806上方的近距輸入或跟蹤板806上的觸控輸入的至少一個電極。觸控控制器810可以確定來自電極的電容測量值，以確定跟蹤板806的近距和/或觸控輸入。
第一基板803和第二基板804可以被定位以檢測電子裝置802的電池組件811的尺寸變化。第一基板803可以位於電子裝置結構的第一內部結構812之間，並且第二基板805可以位於電子裝置結構的第二內部結構814之間。第一內部結構812和第二內部結構814中的每一個可以提供表面，在該表面上各自的第一基板803和第二基板805可以位於與電池組件811相鄰的位置處。
在該實施例中，第一基板803和第二基板805可以與專用控制器通信以解譯其各自的測量值。在一些實施例中，第一基板803和第二基板805可以與跟蹤板806的觸控控制器810通信，觸控控制器810具有觸控邏輯電路以解譯各自的基板803、805中的電容變化。
在圖8所示的實施例中，與跟蹤板806緊密相鄰的電池組件811的區域不具有膨脹檢測電路。然而，在圖9所示的實施例中，膨脹檢測電路的基板900位於電池組件901的長度上。基板900可以包括與結合圖5的實施例描述的佈置相似的部件和佈置或者被配置成檢測電池單元的尺寸變化的另一類型的膨脹檢測電路。在該實施例中，連接器902將基板900連接到跟蹤板908的下側904或可擕式電子裝置內的另一適當位置。連接器902可以包括為基板900提供剛性支撐的結構。在一些實施例中，連接器902可以將基板900電連接到觸控控制器以解譯電容變化。
圖10描繪了電池組件1000的實施例。在該實施例中，電池組件1000包括彼此堆疊的多個電池單元1002。這些電池單元1002被佈置成允許電子
從電池單元1002流到第一電連接器1004，第一電連接器1004被配置成連接到可擕式電子裝置的系統板。電池組件1000中還包括電源管理電路1006。該電路1006可以用於感測至少一個電池單元中剩餘多少電量，在電池單元之間平衡充電，感測至少一個電池單元的溫度，儲存電池參數，監控充電，控制充電順序，執行其它功能或其組合。還可以通過第一連接器1004將來自電源管理電路1006的資料傳輸到系統板上的處理資源。
電池組件1000可以包括剛性外殼1008。在所示的實施例中，剛性外殼1008包括裝配在一起並形成內部腔體的兩個殼體部分1010、1012，電池單元1002存在於該內部腔體中。在該實例中，電池單元1002和電源管理電路1006被描繪在第一殼體部分1010中。膨脹檢測電路1014被描繪成附接到第二殼體部分1012的內表面1016。雖然該實施例描繪了具有兩個殼體的剛性外殼，但在其它實施例中，剛性外殼的一部分可以是任意適當數量的殼體。而且，儘管所示的實施例包括與電源管理電路不同的殼體上的膨脹檢測電路，但是這些電路可以包括在相同的外殼上，可以彼此重疊，可以並排，或者以不同方式佈置在一起。
在該實施例中，膨脹檢測電路1014的基板1018被描繪為覆蓋內表面1016的大部分長度和寬度。在該實施例中，基板的長度和寬度可以是跨多個電池單元1002的空間。基板1018可以包括多組電極，這些電極在測量電容的交叉處交叉。每個交叉處可以位於基板1018上物理上不同的位置。在該實施例中，交叉處中的一些可以位於與第一電池單元相鄰的位置，其它交叉點可以位於與其它電池單元相鄰的位置。在第一電池單元膨脹的情況下，僅在與第一電池單元相鄰的那些交叉處可以測量到不同量的電容，而在其它交叉處繼續測量基準電容或近基準電容。觸控邏輯電路可以確定電池單元內的哪些電池單元發生膨脹以及哪些沒有發生膨脹。因此，單個基板1018可以用於檢測哪個電池單
元發生膨脹。
可以記錄哪些電池單元發生膨脹、電池單元發生膨脹的時間、電池單元的哪一側發生膨脹以及電池單元發生膨脹的其它參數的資料。在一些情況下，膨脹可能與可擕式電子裝置上的事件相關聯。在一些情況下，資料可以被發送到中間位置，在那裡收集和分析來自多個可擕式電子裝置的資料以確定電池膨脹的原因。
可以通過第二連接器1020將來自膨脹檢測電路1014的資料提供到觸控輸入部件。觸控輸入部件的觸控邏輯電路可以使用來自膨脹檢測電路1014的輸出來確定每個交叉處的電容，從基準電容確定電容的變化，確定電池單元的哪個部分發生膨脹，確定哪個電池單元正在發生膨脹，確定其它參數或其組合。
所示的實施例中描繪的電池組件1000可以插入可擕式電子裝置的內部。第一連接器1004可以直接連接到系統板，並且第二連接器1020可以直接連接到觸控輸入部件。
圖11描繪了可擕式電子裝置1100的一部分的實施例。在該實施例中，可擕式電子裝置1100包括觸控輸入部件1102。觸控輸入部件包括連接到觸控控制器1108的第一組電極1104和第二組電極1106。在一些情況下，觸控控制器包括類比引擎1109，其可以解譯來自第一組電極1104和第二組電極1106的輸出。來自電池組件1112的膨脹檢測電路1110還可以向觸控控制器1108輸出測量值，並且觸控控制器1108的類比引擎1109可以解譯膨脹檢測電路1110的測量值。
由觸控控制器1108的類比引擎1109分析的資料可以被儲存在觸控輸入部件1106本地的記憶體1114中。來自類比引擎1109的輸出可以由嵌入式控制器1116訪問，嵌入式控制器1116可以連接到可擕式電子裝置1100的系
統板。嵌入式控制器1116可以通過12C匯流排1118與觸控輸入部件1106本地的記憶體1114通信，匯流排1118連接到集成到觸控輸入部件1106中的12C匯流排引擎1120。儘管已經參照使用12C匯流排和12C引擎描述了該實施例，但是可以根據本文描述的原理來使用任意適當類型的匯流排、連接器以及適當類型的引擎。
嵌入式控制器1116可以從位於系統板上的電容驅動器1122獲得關於如何處理來自觸控類比引擎1109的資料的指令和命令。在該實施例中，用於將觸控輸入解譯到觸控輸入部件1102中的相同硬體、固件和軟體可以用於處理來自電池組件1112的膨脹檢測電路1110的輸出。使用相同的觸控控制器可以減少執行可擕式電子裝置1100的不同過程所需的硬體、固件和軟體的總量。
圖12描繪了可擕式電子裝置1200的另一部分的實施例。在該實施例中，可擕式電子裝置1200包括硬碟驅動器1202、系統板1204、電池組件1206和觸控輸入部件1208。
在該實施例中，系統板1204包括輸入/輸出1210(I/O)、風扇元件1212、中央處理器單元1214、隨機存取記憶體1215和嵌入式控制器1216。儘管該實施例描述了系統板的特定部件，但是也可以將其它部件併入到系統板中。
觸控輸入部件1208包括觸控控制器的觸控邏輯電路1218，並且可以包括類比引擎。儘管該實施例描繪了觸控輸入部件的特定部件，但是也可以將其它部件併入到觸控輸入部件中。
電池組件1206可以包括連接到資料埠1222的膨脹檢測電路1220，資料埠1222電連接到觸控輸入部件1208的觸控邏輯電路1218。電池組件1206還包括連接到電源和資料埠2228的電池單元2224和電源管理電路2226，電源和資料埠2228被路由到系統板1204的輸入/輸出1210。在一些情況
下，輸入/輸出埠1210可以將電力路由到系統板1204的中央處理單元1214和/或其它部件。儘管該實施例描述了電池組件的特定部件，但是也可以將其它部件併入到電池組件中。
圖13至圖18描繪了幾個非限制性變型，其中膨脹檢測電路的基板可以位於相對於電池單元和覆蓋電池單元的剛性外殼的位置。在這些實施例中，電池單元可以包括柔性袋，該柔性袋由於放氣而容易因內部壓力而膨脹。在其它實施例中，電池單元可以包括圍繞電池單元的電解質和其它部件的更剛性的結構。更剛性的結構也可能由於放氣而向外膨脹。然而，在這些具有圍繞電池單元的電解質和其它部件的更剛性結構的實施例中，這些更剛性的結構可以堆疊在一起並位於剛性外殼內。儘管這些實施例被描繪為具有單個電池單元，但是應該理解的是，這些實施例中的每一個都考慮堆疊在剛性外殼的內部的多個電池單元。
圖13描繪了基板1300位於剛性外殼1304的厚度1302內的實施例。在一些實施例中，可以在剛性外殼1304中形成口袋以固定基板1300。在其它實施例中，剛性外殼1304可以圍繞基板1300模制。在該實施例中，位於基板1300和電池單元1306之間的外殼材料的一部分可以至少部分地透過電場，以允許檢測由於電池單元的尺寸變化而導致的電容變化。
在圖14的實施例中，基板1400位於由剛性外殼1404限定的內部腔體1402內。在該實施例中，基板1400附接到位於電池單元1408上方的內表面1406。圖15中描繪的基板1500附接到位於電池單元1504一側的內表面1502。圖16中描繪的基板1600附接到位於電池單元1604下方的內表面1602。
在圖17的實施例中，基板1700附接到剛性外殼1704的外表面1702。在該實施例中，開口1706被限定在外表面1702中，並且基板1700位於開口1706上。在該實施例中，基板可以通過開口1706感測電池單元的尺寸變化。
在一些實施例中，電池單元1708可以大體填充由剛性外殼1704限定的內部腔體的體積。在該實施例中，當電池單元1708膨脹時，電池單元1708膨脹到開口1706中的至少一個中。開口1706可以包括可用於分析電容測量值的已知直徑、深度或其它尺寸參數。例如，開口1706中的一個內的電容測量值可以與特定壓力相關聯，因為開口1706的尺寸參數是已知的，所以該特定壓力可以被確定。
圖18描繪了膨脹檢測電路1800包括多個基板1802的實施例。在該實施例中，外表面1804包括多個開口1806，並且每個開口都有單獨的基板。
在上面的實施例中，剛性外殼已經被描繪為具有開口，這些開口延伸穿過剛性外殼壁的整個厚度，使得開口對外殼壁的外表面和內表面均開放。然而，在其它實施例中，開口可以具有封閉端，封閉端僅延伸穿過外殼壁的厚度的一部分。在這些實施例中，開口可以僅對內表面或外表面開放。
在可選的實施例中，基板可以附接到不具有開口的外表面。在該實施例中，外表面可以至少部分地透過電場，使得基板上的電極可以檢測電池單元的尺寸變化。
圖19描繪了剛性外殼1900的一部分的實施例，其中限定了多個通口1902。在該實施例中，膨脹檢測電路可以位於在開口1902中的至少一個內。
圖20A描繪了電池單元2000可以如何膨脹到開口2002的空隙中的實施例。描繪了具有用於測量電池單元尺寸和形狀變化的電極的基板2004在與電池單元2000相對的開口的一側。在該實施例中，來自膨脹電池單元2000的壓力使得電池單元2000向外彎曲到開口並形成曲線。在該實施例中，基板2004可以測量電容的不同變化，使得可以確定曲線的輪廓。在一些情況下，觸控邏輯電路可以基於檢測到的曲線確定關於電池單元2000的狀態的壓力、溫度以及其它類型資訊。例如，觸控電路可以確定一些不對稱的輪廓曲線表示剛性外殼
內部的電池單元2000發生移動而非壓力增加。在這種情況下，膨脹檢測電路可以基於由於不同的潛在非危險事件而形成的膨脹或曲線來區分曲線輪廓。
圖20B描繪了電池單元的膨脹部分的實施例，膨脹部分延伸到電池組件的剛性外殼中形成的開口中。在該實施例中，膨脹部分的輪廓呈現平滑曲線並且具有對稱輪廓2050。這種輪廓可以被觸控邏輯電路解譯為具有內部壓力，其對電池單元的內側施加均勻的壓力。這種特徵可以被解譯為表示電池單元發生放氣事件。觸控邏輯電路可以將具有突出到開口中的膨脹部分的電池單元分類為潛在危險情況，並且使得消息被發送以採取補救措施。在一些情況下，補救措施包括將資料備份到雲端；關閉可攜式電子裝置；向使用者、製造商、移動裝置和/或協力廠商發送警報通知；或其組合。
圖20C描繪了電池單元的膨脹部分的實施例，膨脹部分延伸到電池組件的剛性外殼中形成的開口中。在該實施例中，膨脹部分的輪廓呈現不均勻曲線並且具有不對稱輪廓2052。這種曲線可以被觸控邏輯電路解譯為具有由於除了放氣事件之外的事件而施加到電池單元的壓力。例如，這種輪廓可以被解譯為由於電池單元相對於電池組件的剛性外殼發生移動而引起。在該實施例中，剛性外殼中的開口的邊緣可以阻止電池單元的柔性袋的移動。在一些情況下，觸控邏輯電路可以確定這種事件是非危險的，可能不採取補救措施。
圖20D描繪了從三維視圖所示的電池單元的膨脹部分的實施例，膨脹部分延伸到電池組件的剛性外殼中形成的開口中。在該實施例中，陰影區域可以表示電池單元的高程。如在所示的實施例中可見的，在該實施例中，高程2060不均勻。因此，觸控邏輯電路可以確定這種突出到開口中的情況是由於除了放氣之外的事件而引起的。
圖20E描繪了從三維視圖所示的電池單元的膨脹部分的實施例，膨脹部分延伸到電池組件的剛性外殼中形成的開口中。在該實施例中，陰影區
域可以表示電池單元的高程。如在所示的實施例中可見的，在該實施例中，高程2070居中且對稱。在這種情況下，觸控邏輯電路可以確定這種突出到開口中的情況是由於放氣事件引起的。
儘管已經參照被認為與兩種不同類型事件相對應的兩種不同類型曲線描述了上述實施例，但是可以分析任意數量的適當曲線類型並且將其儲存在與觸控邏輯電路相關聯的記憶體中。因此，可以對與電池單元相關聯的各種不同類型的事件進行分類，並且可以通過分配給每個輪廓的分類來觸發適當的措施。進一步地，儘管上面的實施例已經被描述為能夠基於對稱和非對稱特性來區分影響電池輪廓的不同事件，但是還可以分析其它特性。例如，可以分析輪廓的高程、輪廓的形狀、輪廓的尖度、曲線的圓度、輪廓的斜度、輪廓的波形、受影響曲線的大小、曲線的另一特徵或其組合，以確定電池單元的狀態。
圖21描繪了包括觸控板2102、第一電池單元2104和第二電池單元2106的可擕式電子裝置2100的實施例。第一電池單元2104和第二電池單元2106部分地利用剛性外殼2108覆蓋。在該實施例中，剛性外殼2108在觸控板2102與第一電池單元2104和第二電池單元2106之間具有剛性屏障2110。剛性外殼2108還包括向可擕式電子裝置2100的底板2114敞開的開口下側2112。膨脹檢測電路的第一基板2116可以直接或間接固定到第一電池單元2104下方的底板2114，並且膨脹檢測電路的第二基板2118可以直接或間接固定到第二電池單元2106下方的底板2114。第一基板2116可以被定位成檢測第一電池單元2104的形狀和尺寸變化，並且第二基板2118可以被定位成檢測第二電池單元2106的形狀和尺寸變化。第一基板2104和第二基板2106中的每一個可以連接到觸控板2102的觸控邏輯電路。
在該實施例中，間隔件2120、2121可以位於可擕式電子裝置2100的頂表面與剛性外殼2108之間。而且，剛性外殼2108可以包括位於第一電池單
元2104與第二電池單元2106之間的肋狀件2122，以向剛性外殼2108提供額外的剛性。
在所示的實施例中，在基板2116、2118和其各個電池單元2104、2106之間可以存在間隙2124。在圖22的實施例中，基板2116、2118與其各自的電池單元2104、2106相距較近或與其接觸。在一些情況下，電池單元2116、2118可以擱置在其各自的基板2104、2106上。
在圖22的實施例中，基板2116、2118還可以被配置成檢測施加到基板2116、2118上的壓力。在一些實施例中，護套件可以位於基板2116、2118和其各自的電池單元2104、2106之間。在這種實施例中，護套件可以包括至少一個開口，以感測突出到開口中的電池單元的輪廓。感測突出區域的輪廓可以說明區分電池單元由於放氣或其它原因而發生膨脹的情況。例如，在一些情況下，電池單元周圍的柔性袋可能由於重力而向下垂，但是可以具有與放氣的電池單元不同的輪廓。具有多組電極的基板可以區分由於除了放氣而引起的輪廓和由於重力或其它原因引起的輪廓。
圖23描繪了用於檢測電池膨脹的方法2300的實施例。可以基於關於圖1至圖22描述的裝置、模組和原理的描述來執行該方法2300。在該實例中，該方法2300包括：步驟2302，將電壓施加到位於膨脹檢測電路中的基板上的一個發射電極，其中該基板與電池單元相鄰；步驟2304，測量位於基板上的至少一個感測電極的電容，其中至少一個感測電極與發射電極間隔開並電隔離，並且其中電容來自至少一個感測電極和至少一個發射電極的交叉處；以及步驟2306，確定所測量的電容相對於相交處的基準電容的變化。可選地，在一些實施例中，方法2300可以包括：步驟2308，至少部分地基於所測量的電容相對於基準電容的變化來確定電池單元已經膨脹。
圖24描繪了用於檢測電池膨脹的方法2400的實施例。可以基於
關於圖1至圖23描述的裝置、模組和原理的描述來執行該方法2400。在該實施例中，方法2400包括：步驟2402，檢測電池單元突出到在電池單元與膨脹檢測電路的基板之間的屏障中限定的開口中；步驟2404，確定開口中突出的輪廓；以及步驟2406，確定輪廓形狀是否與由放氣引起的輪廓形狀相匹配。如果該輪廓形狀確實與由放氣引起的輪廓相匹配，則方法2400可以進一步包括：步驟2408，將電池分類為發生放氣事件。可選地，方法2400可以包括：步驟2410，基於放氣事件採取補救措施。如果該輪廓形狀與由於放氣而引起的輪廓形狀不匹配，則方法2400可以可選地包括：步驟2412，確定輪廓形狀是否與由於另一所儲存的事件而引起的輪廓形狀相匹配。如果該輪廓形狀確實與另一所儲存的事件的輪廓匹配，則方法2400可以可選地包括：步驟2414，將電池單元分類為發生所儲存的事件；以及步驟2416，基於所分類的事件採取補救措施。如果該輪廓形狀與其它所儲存的事件的形狀不匹配，則該方法可以可選地包括：步驟2418，將電池單元分類為發生未知事件。
在一些情況下，將電池單元可以經歷的不同事件儲存在記憶體、觸控輸入部件、膨脹檢測電路、系統板、雲端、遠端裝置、聯網裝置、另一位置、或其組合中。在一些情況下，可以儲存與這些事件相對應的輪廓形狀。在膨脹檢測電路檢測到電池單元的膨脹部分突出到電池單元周圍的剛性外殼中的開口中或者突出到膨脹檢測電路的基板與電池單元之間的另一剛性屏障的開口中的情況下，可以分析所測量電容，以確定電池單元的突出區域的形狀。如果該輪廓形狀與所儲存的事件中的一個的形狀相匹配，則電池單元可以與發生過該事件相關聯。根據事件的類型，觸控邏輯電路可以導致觸發補救措施。補救措施可以包括發送警報、關閉可擕式電子裝置、備份電子可擕式裝置上的資料、其它補救措施或其組合。
圖25描繪了用於檢測電池膨脹的方法2500的實施例。可以基於
關於圖1至圖24描述的裝置、模組和原理的描述來執行該方法2500。在該實例中，該方法2500包括：步驟2504，確定電池單元的一部分的輪廓；以及步驟2506，確定輪廓形狀是否與由排氣引起的輪廓形狀相匹配。如果該輪廓形狀確實與由於放氣而引起的輪廓相匹配，則方法2500可以進一步包括：步驟2508，將電池分類為發生放氣事件。可選地，方法2500可以包括：步驟2510，基於放氣事件採取補救措施。如果該輪廓形狀與由於放氣而引起的輪廓形狀不匹配，則方法2500可以可選地包括：步驟2512，確定該輪廓形狀是否與由於另一所儲存的事件而引起的輪廓形狀相匹配。如果該輪廓形狀確實與另一所儲存的事件的輪廓匹配，則方法2500可以可選地包括：步驟2514，將電池單元分類為發生所儲存的事件；以及步驟2516，基於所分類的事件採取補救措施。如果輪廓形狀與其它所儲存的事件的形狀不匹配，則該方法可以可選地包括：步驟2518，將電池單元分類為發生未知事件。
在一些實施例中，膨脹檢測電路不包括電池單元與基板之間的屏障中的開口。在一些情況下，電池單元的輪廓形狀是電池單元的整個側面的形狀、電池單元的一側的一部分、電池單元的多個側面的部分、電池單元的角部、電池殼體的整體形狀、電池單元的形狀的一部分或其組合。
圖26描繪了用於檢測電池單元的變化的方法2600的實施例。可以基於關於圖1至圖25描述的裝置、模組和原理的描述來執行該方法2600。在該實施例中，該方法2600包括：步驟2602，利用電容感測器來檢測電池單元輪廓的變化；步驟2604，將變化的輪廓與儲存輪廓進行匹配，其中儲存輪廓與狀態相關聯；以及步驟2606，將電池單元分類為具有與儲存輪廓相關聯的狀態。
具有觸控板的可擕式電子裝置可以是膝上型電腦、臺式電腦、用於向計算裝置或雲計算裝置提供輸入的外部平板、計算裝置、聯網裝置、電子平板、移動裝置、個人數位助理、控制台、遊戲裝置、平板、顯示器、電視、
另一類型裝置或其組合。
應當注意的是，上面討論的方法、系統和裝置僅旨在作為實施例。必須強調的是，各個實施例可以適當地省略、替代或添加各個過程或部件。例如，應當理解的是，在可選的實施例中，這些方法可以以不同於所描述的循序執行，並且可以添加、省略或組合各個步驟。而且，關於特定實施例描述的特徵可以在各個其它實施例中組合。可以以相似方式來組合實施例的不同方面和元件。而且，應該強調的是，技術不斷發展，因此，許多元件本質上是實施例性的，不應當被解釋為限制本發明的範圍。
在本說明書中給出了特定細節以提供對實施例的透徹理解。然而，本領域普通技術人員將理解的是，可以在沒有這些特定細節的情況下來實踐實施例。例如，示出了眾所周知的電路、工藝、演算法、結構和技術，但沒有提供必要的細節，以免模糊實施例。
而且，應注意的是，實施例可以被描述成作為流程圖或框圖來描繪的過程。儘管每一個都可以將操作描述為一個順序過程，但是許多操作可以並行或同時執行。另外，操作順序可以重新排列。過程可以具有附圖中未包括的附加步驟。
已經描述了幾個實施例，本領域技術人員將認識到的是，在不脫離本發明的精神的情況下可以使用各個修改方案、替代構造和等同方案。例如，上述元件可以僅僅是更大系統的部件，其中其它規則可以優先於本發明的應用或以其它方式來修改本發明的應用。而且，在考慮上述元件之前、之中或之後可以採取許多步驟。因此，上面的描述不應當被視為限制本發明的範圍。
200:觸控輸入部件
202:基板
204:第一組電極
205:電連接器
208:觸控控器
Claims (11)
- 一種檢測電池單元變化的系統，包括：一嵌入式控制器；一觸控板，與所述嵌入式控制器通信；一電池組件，所述電池組件包括：至少一個電池單元；一膨脹檢測電路，與所述電池單元相鄰；其中所述膨脹檢測電路包括：一基板，具有一第一組電極，與所述嵌入式控制器通信；一記憶體，與所述嵌入式控制器通信並且儲存一程式設計指令，當執行所述程式設計指令時，使得所述處理器：利用一電容感測器來確定所述電池單元的一基準輪廓；利用所述電容感測器來檢測從所述基準輪廓的一變化的輪廓；將所述變化的輪廓與一儲存輪廓進行匹配，其中所述儲存輪廓與一狀態互相關聯；並且將所述電池單元分類為具有與所述儲存輪廓相關聯的所述狀態；其中，所述觸控板包括一第二組電極，在所述基板上與所述第一組電極電隔離並間隔開，及所述嵌入式控制器被配置成處理來自所述膨脹檢測電路的輸出和來自所述觸控板的觸控輸入。
- 根據請求項1所述的系統，其中所述電池組件併入到一可擕式電子裝置中，並且所述儲存輪廓被儲存在所述可擕式電子裝置中。
- 根據請求項1所述的系統，其中所述狀態是由於放氣而引起的電池膨脹。
- 根據請求項1所述的系統，其中所述程式設計指令進一步被配置成在執行時，使得所述嵌入式控制器在所述狀態被分類為一潛在危險狀態時，發送關於所述狀態的一通知。
- 根據請求項1所述的系統，其中所述狀態是所述電池單元與至少部分地包圍所述電池單元的一剛性外殼之間的一移動移位。
- 根據請求項1所述的系統，其中所述儲存輪廓的特徵在於一對稱形狀與由於放氣而引起的一電池單元膨脹的一狀態相關聯。
- 根據請求項1所述的系統，其中所述基準輪廓包括所述電池單元的一側。
- 根據請求項1所述的系統，其中所述基準輪廓包括可通過一剛性外殼中形成的開口的所述電池單元的一部分，所述剛性外殼包圍所述電池單元的至少一部分。
- 根據請求項1所述的系統，其中所述基板被定位成與所述剛性外殼中限定的一開口相鄰。
- 根據請求項1所述的系統，其中所述基板被定位在所述剛性外殼中限定的開口內。
- 根據請求項1所述的系統，其中所述基板被定位在由所述剛性外殼限定的一內部腔體內。
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