[發(fā)明專(zhuān)利]電池正極端子天線接地面

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780068032.7
• 申請(qǐng)日: 2017-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109891648B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.布里爾科夫;J.里默;R.帕夫林斯基;S.J.斯佩奇特;G.特科;S.科羅納多
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杜拉塞爾美國(guó)經(jīng)營(yíng)公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M6/08
• 分類(lèi)號(hào): H01M6/08;H01M10/42;H01M10/48;H02J7/00
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉楨;譚祐祥

電池的正極端子可以用作天線接地面，用于傳送電池狀態(tài)信息。電池的正極端子可以包括具有第一表面積的第一導(dǎo)電外表面。電池的負(fù)極端子可以包括具有小于第一表面積的第二表面積的第二導(dǎo)電外表面。天線阻抗匹配電路可以電連接到通信電路、天線和電池的正極端子。因此，電池的正極端子可以用作天線的接地面。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)總體上涉及在通信系統(tǒng)中使用電池的外表面作為天線的接地面的裝置和方法，更具體地，涉及使用電池的正極端子和導(dǎo)電外表面，典型地是金屬電池殼或外殼，作為傳送電池狀態(tài)信息的天線的接地面。

背景技術(shù)

電池上的電池電量計(jì)（On-cell battery fuel gauge）可能需要用戶按下兩個(gè)按鈕，等待幾秒鐘，然后觀察電池的荷電狀態(tài)的指示。這種解決方案可能需要從設(shè)備中移除電池并檢查電池以決定是否需要更換電池。因此，避免從設(shè)備中移除電池來(lái)檢查剩余容量的解決方案為消費(fèi)者提供了顯著的優(yōu)勢(shì)。

在一些實(shí)施例中，電池狀態(tài)可以通過(guò)使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和近場(chǎng)通信(NFC)集成電路(IC)以及電池標(biāo)簽上的磁分流器和薄箔天線的遠(yuǎn)程指示來(lái)檢測(cè)。例如在智能電話上執(zhí)行的應(yīng)用軟件可以用于遠(yuǎn)程接收電池狀態(tài)信息。這種電池狀態(tài)信息可以包括電池電壓，該電池電壓然后用于向用戶提供電池狀態(tài)的指示。

當(dāng)例如直接安裝到電池單元的標(biāo)簽上時(shí)，常規(guī)封裝的硅集成電路以及相關(guān)的分立電阻器和電容器可能會(huì)將電池單元的直徑增加至超過(guò)許多現(xiàn)有設(shè)備空腔的能力。此外，在一些實(shí)施例中，NFC檢測(cè)范圍可能被限制為幾厘米。

金屬表面附近RF收發(fā)器的操作可能帶來(lái)技術(shù)挑戰(zhàn)，例如天線與金屬表面的寄生耦合。在一些實(shí)施例中，電池單元可以由導(dǎo)電金屬殼構(gòu)成，例如由鋼構(gòu)成，特別是消費(fèi)者可獲得的一次堿性電池。安裝在無(wú)線發(fā)射機(jī)電路上的天線附近的這種金屬表面的存在可能會(huì)使天線嚴(yán)重失諧，從而降低性能并減小到接收設(shè)備的可用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

一個(gè)示例性實(shí)施例包括一種裝置，該裝置包括：電池的正極端子，其具有第一導(dǎo)電外表面，第一導(dǎo)電外表面具有第一表面積；電池的負(fù)極端子，其具有第二導(dǎo)電外表面，第二導(dǎo)電外表面具有第二表面積；以及天線阻抗匹配電路，其電連接到通信電路、天線和電池的正極端子。第一表面積大于第二表面積。

另一個(gè)示例性實(shí)施例包括一種方法，該方法包括：提供具有第一導(dǎo)電外表面的電池的正極端子，第一導(dǎo)電外表面具有第一表面積；提供具有第二導(dǎo)電外表面的電池的負(fù)極端子，第二導(dǎo)電外表面具有小于第一表面積的第二表面積；提供天線阻抗匹配電路；以及將天線阻抗匹配電路電連接到電池的正極端子。

又一個(gè)示例性實(shí)施例包括一種方法，該方法包括：提供具有第一表面積的一次堿性電池的負(fù)極端子；提供一次堿性電池的正極端子作為天線的接地面，該正極端子包括大于第一表面積的第二表面積；提供天線阻抗匹配電路；將天線阻抗匹配電路電連接到一次堿性電池的正極端子；將天線阻抗匹配電路電連接到通信電路和天線；以及計(jì)算與電池的剩余容量相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括與使用通信電路、天線阻抗匹配電路、天線和一次堿性電池的正極端子的數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收相關(guān)的電池上的負(fù)載的校正。在這種一次堿性電池中，陽(yáng)極可以包含鋅，陰極可以包含氧化錳。在又一可選形式中，電池是一次鋅碳電池，該電池包括陽(yáng)極、陰極和電解質(zhì)。除了作為諸如一次堿性電池或一次鋅碳電池的一次電池之外，電池可以是一次鋰電池。替代地，電池可以是二次電池，例如，諸如鎳金屬氫化物(NiMH)電池、鎳鎘(NiCad)電池、銀/鋅電池、鎳/鋅電池或鋰固態(tài)可充電電池的二次電池。對(duì)于可充電化學(xué)物質(zhì)，電池的端子在充電或放電期間進(jìn)行切換。通常，根據(jù)本公開(kāi)，可以使用任何電池化學(xué)物質(zhì)，只要導(dǎo)電金屬電池可以電連接到正極端子。

根據(jù)本公開(kāi)的教導(dǎo)，裝置或方法的任何一個(gè)或多個(gè)前述方面還可以包括以下可選形式中的任何一個(gè)或多個(gè)。

在一個(gè)可選形式中，第一導(dǎo)電外表面電連接到一次堿性電池的陰極，且第二導(dǎo)電外表面電連接到一次堿性電池的陽(yáng)極。

在另一可選形式中，通信電路的接地面電連接到電池的負(fù)極端子。