專利名稱：包括可再充電電池組和附接裝置的電源系統的制作方法
技術領域：
本發明總的來說涉及用于便攜式電子設備的配件(accessory)，尤其涉及用于便攜式電子設備的供電和附接配件。
背景技術：
便攜式電子設備被廣泛地應用，用于這樣的設備的被設計為補充該設備或提高它們的實用性的配件也同樣被廣泛地應用。在可用的配件之中，電池組提供輔助電力，附接裝置便于將某些配件附接到便攜式電子設備等等。
各種電子設備由設備內的電池供電。該電池提供有限數量的電力。因此，在某些情況下，存在對輔助電源的需求。已經使用的一種這樣的輔助電源，是諸如電源插座的外部電源，它通常是不可攜帶的。然而，電子設備不可能在任何時候都接入到電源插座，并且電子設備可能比電子設備內的電池能夠提供充足電力，而更長時間地遠離諸如電源插座的外部電源來使用。此外，電源插座可能會斷電。因此，存在對可便攜并且可靠的用于電子設備的輔助電池電源的需求。如果可以使用多于一個電源，則存在對如下電路系統的需求基于例如可用的電源、電子設備的電力要求、電子設備內的電池充電等級等來控制在特定時間使用哪個電源。存在對電源可被再充電并且用戶能夠確定存在的充電量的需求。此外，存在對電源及控制便宜、抗損壞和易使用的需求。
具體來說，一些檢測和識別外部配件的電子設備未動態地這樣做。雖然沒有進行物理變化，但如果電子設備能夠檢測配件中的變化，則能夠執行多個配件功能的單個配件可以執行得更好。在本發明之前，用戶的物理介入(例如將開關移動到不同的位置或物理上再附加不同的配件)是能夠在配件中引起改變的典型方法。不需要物理用戶介入操作的方案是所需要的，或者會是有益的。
強制電子設備重新識別配件的一種方法是，斷開配件的電連接并在一段時間后再連接，強制電子設備再執行識別檢測。在再連接之前，配件必須改變電識別其自身的方式。存在用于斷開配件電連接的幾個方法，這樣的一些例子會是將電源從電子設備移除，或者電移除所要求的配件存在(present)信號。電子設備已經使用了檢測和識別外部配件的多種方法。這些方法，僅列舉幾個，可以包括電阻、電阻分壓器、電容以及二進制信號。
而且，已經使用了便于將設備附接到帶有電池的便攜式電子設備上的裝置。已經使用與電子設備電連接并且包括至少一個帶插針的插頭的這樣的裝置。然而，施加到插頭上的力損壞了插針。因此，存在對附接裝置的需求或潛在的益處，這樣的附接裝置例如以保護插頭、電連接或插針免受損壞的方式成形以防止潛在有害的力施加到插頭上或者限制插頭或電連接的移動。
對改進的其它需要或潛力根據本發明的公開內容將會明白，或是被本領域技術人員所知。本發明的具體實施例可以部分地或完全地滿足這些需求中的一個或多個，或者可以提供可容易或不容易明白的其它益處。
發明內容
本發明提供了一種能夠給具有第一電池的電子設備供電的可再充電電池組，該可再充電電池組包括殼體；殼體內的第二電池；以及下列中的至少一個(a)殼體內的第一電路，該第一電路能夠基于電子設備的耗電等級，動態改變由外部電源提供給第二電池的充電電流，(b)殼體內的第二電路，其中配置該第二電路當可再充電電池組從外部電源電去耦合時，用第二電池給電子設備供電，并且當可再充電電池組電耦合到外部電源時，用外部電源給電子設備供電，(c)電荷等級指示器，其中該電荷等級指示器包括啟動器按鈕，殼體內的第三電路，第一光源，和第二光源，其中當啟動器按鈕啟動時，其導通第三電路一預定時間周期以測量第二電池的剩余電荷等級，當第三電路測得第二電池的剩余電荷等級比第一電荷等級大時，第三電路開啟第一光源而不開啟第二光源，并且當第三電路測得第二電池的剩余電荷等級比第二電荷等級小時，第三電路開啟第二光源而不開啟第一光源。
本發明還提供了一種用于將第一設備附接到便攜式電子設備的附接裝置，該附接裝置包括中空框體，其包括第一側面；第二側面，與第一側面相對并且基本平行；第三側面，在第一側面和第二側面之間延伸并且基本上與它們垂直；第四側面，與第三側面相對并且基本平行，第四側面限定第一開口；第五側面，在第一側面和第二側面之間延伸并且基本上與它們垂直，并且還在第三側面和第四側面之間延伸并且基本上與第三側面和第四側面垂直，第五側面限定第二開口；以及第六側面，與第五側面相對并且基本平行，第六側面限定第三開口；延伸部，從第四側面突出并且至少部分地圍繞所述第一開口；第一導軌，靠近所述第三開口；以及第二導軌，靠近所述第三開口的相對側面，其中便攜式電子設備吻合在中空框體內；并且所述第一設備吻合在第一和第二導軌之間。
本發明還提供了一種制造電源系統的方法，該電源系統能夠給具有第一電池的電子設備供電，該方法以任何順序包括至少如下步驟提供包含第二電池的殼體；提供被配置來至少部分地圍繞和附接到電池組和電子設備的附接裝置；提供被配置來電連接電池組和電子設備的電連接器；提供至少一個電路，其位于殼體內并且被配置來當電池組連接到電子設備并且沒有外部電源連接到電池組時，由第二電池給電子設備供電，并且當電池組連接到電子設備并且外部電源連接到電池組時，由外部電源給電子設備供電并且給第一電池和第二電池都充電。
本發明還提供了一種能夠給被配置來播放錄制的第二設備提供功率的第一設備，該第一設備包括用于從外部電源接收能量的裝置；用于儲存能量的裝置；用于從儲存能量的裝置傳送能量到第二設備的可斷開裝置；用于將能量添加到用于儲存能量的裝置的裝置；用于物理附接到第一設備和第二設備從而第一設備和第二設備在相對彼此的特定方向固定的裝置。
結合附圖閱讀下面詳細的說明，本發明將被更好地理解，在附圖中圖1是根據本發明實施例的可再充電電池組的透視圖；圖2是從不同角度觀察圖1可再充電電池組的不同側面的透視圖；圖3是根據本發明實施例，能夠將第一設備附接到具有第一電池的便攜式電子設備上的附接裝置的透視圖；圖4是從不同角度觀察圖3的附接裝置的不同側面的透視圖；圖5是根據本發明實施例，顯示被附接到圖3和圖4的附接裝置的圖1和圖2的可再充電電池組的透視圖；圖6是根據本發明實施例的圖11中方塊圖的電路圖；圖7a、7b、7c是圖示根據本發明的實施例，依據圖1和圖2的可再充電電池組的狀態，能夠在第一狀態和第二狀態之間動態切換電子設備的電路的電路圖；圖8是示出根據本發明實施例的升壓電源(boost supply)電路的電路圖；圖9是圖示了根據本發明實施例的LED氣壓計(gas gauge)電路的電路圖；圖10是圖示根據本發明實施例，與圖1的可再充電電池組的DC輸入插座、電子設備的連接器以及電池端的連接的圖；
圖11是圖示根據本發明實施例，制造和行銷電池組的方法的流程圖；圖12是圖示根據本發明實施例，能夠設置和動態地改變充電電流的電路的方塊圖，其中該充電電流被提供給圖1和圖2的可再充電電池組體內的電池；圖13是圖示根據本明實施例，能夠在第一狀態和第二狀態之間動態地切換第二電池的電路的方塊圖。
為了使說明簡潔明了，附示了結構的一般方式，可以省略公知的特征和技術的描述及細節，以避免不必要地使本發明不清楚。另外，附圖中的元件不必成比例地繪制。例如，附圖中的一些元件的尺寸可以相對于其它元件被放大以幫助增加對本發明實施例的理解。在不同附圖中相同的附圖標記表示同一元件。
在說明書和權利要求中的術語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等，如果有的話，是用于區分類似的元件，而不必用于描述具體順序或時間順序。可以理解，在合適的環境下如此使用的這些術語是可以互換的，使得在此描述的本發明的實施例例如能夠以與所圖示的那些不同或與在此所描述的不同的順序操作。而且，術語“包含”、“包括”、“具有”以及其任何變形都旨在涵蓋非排他(non-exclusive)的包括，使得包含一系列元件的過程、方法、物品(article)或者裝置不必限定為那些元件，而是可以包括沒有明確地列出的、或這些過程、方法、物品或者裝置中固有的其它元件。
說明書和權利要求中的術語“左”、“右”、“前”、“后”、“頂”、“底”、“上”、“下”等，如果有的話，是出于描述的目的，而未必是用于描述永久性的相對位置。要理解到，在合適的環境下如此使用的這些術語是可以互換的，使得在此描述的本發明的實施例例如能夠以除了圖示的那些或在此描述之外的其它的方位來操作。在此使用的術語“耦合”被定義為直接地或間接地以電、機械或其它方式連接。
具體實施例方式
本發明的各種實施例包括能夠給具有第一電池的電子設備提供電能的可再充電電池組。在幾個實施例中，可再充電電池組具有其內設有第二電池的殼體，該第二電池用于儲存電能。在一些實施例中，可再充電電池組在殼體內可以具有能夠基于電子設備的耗電等級動態地改變由外部電源提供給第二電池的充電電流的電路。在一些實施例中，電池組可以包括在殼體內的電路，該電路被配置來(1)當可再充電電池組被電耦合到電子設備時以及當從外部電源電去耦合(decouple)時，用第二電池給電子設備供電；(2)當可再充電電池組電耦合到外部電源和電子設備時，利用外部電源給電子設備供電。在一些實施例中，可再充電電池組可以具有電荷等級指示器，下面將更詳細地描述其例子。
此外，本發明的一些實施例可以包括用于將可再充電電池組耦接到電子設備的附接裝置。例如，該附接裝置可以包括框體、從框體突出的延伸部、多個附接件(attachment feature)，該附接件可適用于與凹槽一起以將電池組和附接裝置相互附接并附接到電子設備上。這樣的附接裝置可以包括多個側面，其中一些側面可以具有開口，附接裝置還可以具有從一側面突出的延伸部。該延伸部可以圍繞或基本圍繞側面上的開口，并且可以保護可再充電電池組可斷開的電連接，該電池組裝配在延伸部內。本發明的一些實施例包括這些部件(feature)的組合或者與在此描述的其它部件的組合的這些部件的一個或多個。
在本發明的一個具體實施例中，能夠給具有第一電池的電子設備提供電能的電源系統包括電池組和附接裝置。電池組包括具有多個凹槽的殼體、在該殼體內的第二電池以及第一電路和第二電路中的至少一個，其中(1)第一電路能夠基于電子設備的耗電等級，動態改變提供給第二電池的充電電流大小；(2)第二電路能夠根據電池組的狀態，在下列兩種狀態之間動態地切換第二電池，這兩種狀態是(a)第二電池沒有被消耗(drain)，即第二電池沒有被用作電源的狀態；(b)第二電池被消耗，即第二電池被用作電源的狀態。(a)中所描述的狀態在此被稱為第一狀態，(b)中所描述的狀態在此被稱為第二狀態。在本實施例中，當電池組電耦合到電子設備時，電子設備將從電池組中的第二電池汲取電能，而不會從電子設備中的第一電池汲取電能，直到第二電池被耗盡之后。
如在此所使用的，術語“動態地”意味著自動地并且基本實時地。換句話說，“動態地”意味著在沒有與人互動并且沒有明顯延遲的情況下響應于一個或多個變化變量(除了時間外)而動作。“動態地”不包括由人的互動啟動的動作或者在一個或多個計時的間隔發生的動作。同樣，正如在此所使用的，如用到電池上的術語“狀態”可以指示電池是(或不)被消耗。例如，第二電池的第一狀態可以是第二電池沒有被消耗的狀態，即第二電池沒有被用作電源的狀態，并且所述第二狀態可以是第二電池被消耗的狀態，即第二電池被用作電源的狀態。
此外，如在此所使用的，電池組的“狀態”可以包括電池組是否電耦合到外部電源。例如，電池組的狀態可以是當電池組電耦合到諸如墻壁插座的外部電源時的第一種情況的一個，或者電池組的狀態可以是當電池組與外部電源電去耦合時的第二種情況。在電池組電耦合到電子設備的一些實施例中，例如，當電池組的狀態從第二種情況改變為第一種情況(即耦合到外部電源)時或者在其之后或者與其同時，第二電路可以自動地并且動態地將第二電池切換到第一狀態(即不用作電源)；當電池組的狀態從第一種情況改變為第二種情況(即從外部電源去耦合)時或者在其之后或者與其同時，第二電路可以自動地并且動態地將第二電池切換到第二狀態(即用作電源)。
正如所述，本發明的各種實施例可以包括附接裝置。在一些實施例中，附接裝置包括框體、在框體中的開口以及在開口附近的延伸部。在附接裝置的一些特定實施例中，延伸部從框體突出。此外，在一些實施例中，附接裝置包括多個附接件，該附接件適用于與電池組殼體中的嚙合凹槽一起工作，以便將電池組和附接裝置相互連接并且附接到所述電子設備。
本發明的附加實施例包括制造在此描述的設備的方法，其包括提供在本文中描述的或者本領域已知的元件的各種組合。本發明的其它實施例還包括使用在此描述的設備的方法。本發明的某些實施例還包括包括在此描述的那些功能的各種組合；以及功能和結構的特定組合。
現在參照附圖，圖1和2是根據本發明的具體實施例的例子能夠給具有第一電池(未示出)的電子設備(未示出)提供電能的可再充電電池組100的透視圖。如圖1和2所示出的，可再充電電池組100包括殼體110，殼體110包括表面112、表面113、表面115、表面211、表面214和表面216。在所圖示的實施例中，表面112相對于表面211設置，并且基本上與其平行。表面113在表面112和211之間延伸并且基本上與表面112和211垂直。表面214與表面113相對設置，并且基本與其平行。表面115在表面211和112之間延伸，在表面113和214之間延伸，并且基本上與這些表面的每一個都垂直。最后，表面216與表面115相對設置，并且基本上與其平行。換句話說，正如可以在圖中看到的那樣，在本具體實施例中，具有表面115和216的殼體110形成矩形盒，這兩個表面具有基本上比其它四個表面更多的面積。在另一實施例中，殼體110可能會具有一些其它的配置。例如，殼體110能夠由聚碳酸脂(polycarbonate)材料制造，或者由聚碳酸脂(polycarbonate)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonatrile butadiene styrine)(ABS)混合材料制造。
在所圖示的實施例中，表面211包括凹槽221和凹槽222。盡管它們在圖中看不到，但是表面112包括其自身的凹槽，該凹槽類似于凹槽221和222。同樣地，表面113包括凹槽121，而表面214包括凹槽223。正如下面進一步討論的那樣，在所圖示的具體實施例中，當可再充電電池組100被附接到上面所提到的附接裝置時使用這些凹槽，該附接裝置便于可再充電電池組100附接到電子設備，這也將在下面作更進一步的討論。
仍參照圖1和2，在所圖示的實施例中，殼體110還包括電荷等級指示器130，其包括啟動器按鈕131；光導管(light pipe)132；以及沒有在圖中明確地圖示的在殼體110內的第一和第二光源。在具體實施例中，第一光源當照明時發出綠光，而第二光源當照明時發出紅光。因此，在下面的說明中，第一光源也被稱為綠光源，而第二光源也被稱為紅光源。然而，應該懂得，可再充電電池組100的不同實施例可以使用不同于在此描述的那些顏色。在本具體實施例中，兩個光源通過光導管132可見。因此，如果兩個光源同時照明，則兩個光源的光通過光導管132是同時可見的。
在一個實施例中，啟動器按鈕131是按壓式按鈕(push-button)類型，并且由物理的壓力和釋放來啟動。在另一實施例中，啟動器按鈕131可以是靜電設備，其由接觸而不是由啟動器按鈕131自身物理移動而啟動。在一些實施例中可以使用其它的機械或者非機械的啟動器按鈕類型。電荷等級指示器130可以包括電路，而啟動器按鈕131可以是該電路的一部分。因此，電荷等級指示器130或者所述電路可以被稱為“氣壓計”。在圖9中圖示了電荷等級指示器電路或者氣壓計的例子，并且在下面將參照該圖進行描述。
仍參照圖1和2，例如，本發明的各種實施例可以包括例如部分或全部在電池組和電子設備之間的可斷開的電連接。在圖1和2所圖示的實施例中，可再充電電池組100包括電纜230和對接(dock)連接器240。對接連接器240或者其部分是在電池組100和另一設備之間電連接的例子。對接連接器240能夠電耦合到所述電子設備，從而提供電子設備和可再充電電池組100或其它設備之間的電連接。在一些實施例中，電纜230和對接連接器240在電子設備和可再充電電池組100內的第二電池之間傳導電信號，傳送電能，或者(順序地和/或同時地)兩者。
在許多實施例中，可再充電電池組100還包括殼體110內的第二電池(未示出)。在本發明的各實施例中，殼體110也可以包含一個或多個電路，其例子將在下面參照圖6-13進行描述，但是首先將描述根據本發明的附接裝置的例子。
為了說明本發明的特定實施例，圖3和圖4是附接裝置300的透視圖，該附接裝置300能夠將第一設備附接到具有第一電池(未示出)的便攜式電子設備(未示出)。該便攜式電子設備可以與上面已經描述的電子設備類似，并且所述第一電池可以與上面所描述的第一電池相同或相似。第一設備可以是電池組、揚聲器、或者其它的硬件設備、存儲設備、裝配配件等。在特定的實施例中，第一設備是圖1和2中的可再充電電池組100。便攜式電子設備可以是被配置來播放音頻錄制的諸如MP3播放器、CD播放器、數字照相機、袖珍PC(個人電腦)、蜂窩式電話等的設備。在一些實施例中，附接裝置300可以附接到第一設備和電子設備，并且可以在相對彼此的特定方向上固定它們。
正如圖3和4所圖示的那樣，為了描述本發明的例子，附接裝置300包括中空框體310，該中空框體310包括側面311、與側面311相對且基本平行的側面312、在側面311和側面312之間延伸且基本與側面311和側面312垂直的側面313、與側面313相對且基本平行的側面314、在側面311和側面312之間延伸且基本與側面311和側面312垂直以及在側面313和側面314之間延伸且基本與側面313和側面314垂直的側面315、以及與側面315相對且基本平行的側面316。在本具體實施例中，側面314限定開口420，側面315限定開口330，而側面316限定開口440。開口330接收便攜式電子設備，而開口440接收第一設備。
在包括所圖示的一些實施例中，附接裝置300還包括從側面314突出的延伸部350、靠近開口440相對側面的導軌451和452。延伸部350至少部分地圍繞開口420，并且可以用于保護通過延伸部350和開口420插入的物件并防止其損壞。這樣的物件例如可以是電源線，其可以包括在電池組和電子設備之間可斷開的電連接。在此參照圖2所描述的對接連接器240是這樣連接的一個例子。這樣的電連接可以在延伸部350內吻合。延伸部350可以用于保護便攜式電子設備(具體來說，例如便攜式電子設備的諸如母(female)連接器的連接器)并且防止其損壞。在這方面，延伸部350防止例如連接器240的諸如公(male)連接器的配對連接器從一側面到另一側面移動。因此，例如，可以防止連接器240彎曲到損壞便攜式電子設備的母連接器或其它部件的程度。在一些實施例中，開口420具有長方形(oblong)或橢圓形，且延伸部350至少在三個側面上圍繞開口420。在一些實施例中，延伸部350包括具有間隙352在其中的圍邊(perimeter)351。在各實施例中，間隙352可以如圖3所圖示的那樣沿著延伸部350的整個高度355延伸，或者，間隙352也可以只沿著部分高度355延伸。
在一些實施例中，導軌451包括附接件461和462，而導軌452包括附接件463和464。第一設備可以吻合在導軌451和452之間，并且可以由附接件461-664固定就位。在一實施例中，附接件461包括向導軌452延伸的凸緣(lip)或突出部，而附接件463包括向導軌451延伸的凸緣或突出部。附接件462和464可以分別與附接件461和463相似。
在一些實施例中，附接裝置300還包括附接件471和附接件472，它們都可以靠近開口440。在一實施例中，附接件471和/或附接件472包括延伸入開口440的凸緣或突出部。在所圖示的實施例中，凹槽221、222、121和223(圖1和2)分別接收附接件463、464、471和472。附接件461和462由表面112上的凹槽(圖1)接收，該凹槽在圖中是不可見的，但是其與凹槽221和222類似。
仍參照圖3和4，在所圖示的具體實施例中，側面313包括開口360，當便攜式電子設備附接到或者設置在附接裝置300內時，該開口暴露出便攜式電子設備的第一部分。例如，開口360可以允許接入可設置在便攜式電子設備第一部分上的控制件、端口等。類似地，在所圖示的實施例中，側面311包括切邊(cutout)381，而側面312包括切邊382，當便攜式電子設備附接到附接裝置300上時，它們都可以暴露便攜式電子設備的第二部分。在一些實施例中，切邊381和382允許便攜式電子設備更容易地附接到附接裝置300和從該附接裝置300去除。
圖5是示出可再充電電池組100的透視圖，根據本發明實施例，該可再充電電池組100附接到附接裝置300，從而形成能夠給諸如或類似于在此列舉的或提到的電子設備提供電能的電源系統。附接裝置300可以由低密度聚乙烯(LDPE)形成，例如，其可以給附接裝置300潔白半透明的外觀、不俗氣的感覺和適度的延展性，意味著其柔軟足以彎曲到允許第一設備和便攜式電子設備被附接或解除附接，但是也具有足夠的剛性以允許附接件適當地工作或操作。
在具體實施例中，電子設備被配置來播放音頻錄制的諸如MP3播放器的，并且可以是例如由Apple Computer，Inc.of Cupertino，California制造的iPodTM設備。可以為不同尺寸的電子設備或iPodTM設備提供不同尺寸或配置的附接裝置300或框體310。用戶可以在附接裝置300內安裝電池組100，然后在附接裝置300內安裝電子設備，反之亦然。電子設備、電池組100或者兩者都可以通過先插入一端再插入另一端而安裝在附接裝置300中。例如，可以先插入底部，再插入頂部。如在此描述的，用戶可以檢查小突起(tap)插入到槽中。然后用戶可以將對接連接器240插入電子設備，其可以包括在延伸部350內的滑動的對接連接器240。
一旦與對接連接器240連接，只要電池組100內有充足電力，則電子設備可以用完電池組100而不是第一電池。因此，電池組100可以延長電子設備工作的時間量而不用充電。在具體實施例中，電池組100允許電子設備(在一些實施例中是iPodTM設備)例如另外播放8-10個小時。在如此裝備的實施例中，如在此所述的，例如通過按壓啟動器按鈕131和觀察指示電池狀態的光的顏色，用戶可以檢查電池組100中剩余的電荷量。
如上所述，在本發明的各實施例中，在圖1的一實施例中示出的殼體110也可以包括各種電路。這樣的電路的兩個例子是(a)能夠基于電子設備的耗電等級，動態改變由外部電源提供給第二電池的充電電流大小的第一電路；(b)能夠根據可再充電電池組的狀態，在第一狀態和第二狀態之間動態地切換第二電池的第二電路。第一電路和第二電路的例子都將在下面作進一步的描述。
向前跳到圖12和13，圖12示出了電路1200的方塊圖，其是第一電路的例子，圖13示出了電路1300的方塊圖，其是第二電路的例子。在圖12中，根據本發明實施例，電路1200能夠動態地改變提供給在可再充電電池組100(圖1和2)的殼體110內的電池的充電電流。根據本發明實施例，電路1200也能夠給可再充電電池組殼體內的電池設置電池充電電流。殼體110內的電池在前面已經介紹，這里將繼續稱作為第二電池。在本具體實施例中，基于與可再充電電池組100電耦合的電子設備的耗電等級，電路1200動態地改變由外部電源提供給第二電池的充電電流大小。從上文想到，電子設備可以具有其自身的上文所介紹并在此稱作為第一電池的內部電池。在本發明的具體實施例中，充電電流以在此描述的方式對第二電池充電。
在一些實施例中，當可再充電電池組100被電耦合到電子設備，并且還電耦合到外部電源時，電路1200可以便于電子設備和可再充電電池組100(圖1)之間的平滑集成，并且還可以準許外部電源對第二電池高效充電，同時操作電子設備。用此方式，電路1200消除了在對第二電池充電之前對電子設備第一電池完全充電的需求。更具體地講，無論需要什么電流來操作電子設備，電路1200都可以將該電流發送給電子設備，并且為了對第二電池充電可以傳送任何額外電流(即充電電流)到可再充電電池組100。當電子設備汲取的電流較少時，可以從外部電源獲得較多的電流，從而經由電路1200對第二電池再充電，而當電子設備汲取的電流較多時，可以經由電路1200從外部電源獲得較少的電流，從而對第二電池再充電。在一些實施例中，當外部電源電耦合到電池組100時，即使第二電池已經充滿電，設置在電池組100內的電路1200也可以將充電電流傳送到第二電池。
應該理解，在一些實施例中，用于對可再充電電池組100充電的外部電源可以具有預定的功率極限，如果超過其功率極限可能會導致外部電源、可再充電電池組100和/或電子設備的損壞。通過動態切換可再充電電池組100的充電電流，電子設備能夠被正常地充電并且保持不受來自外部電源的意想不到的功率波動影響。
如圖12所示，電路1200包括多個元件，其中包括Vin輸入1201，該Vin輸入1201被電耦合到電流讀出支電路1210的輸入和充電電流控制切換支電路1220的輸入。支電路1210電耦合到支電路1220的另一輸入，并且支電路1210具有Vout輸出1202，當可再充電電池組100(圖1)電耦合到電子設備時，將該Vout輸出1202連接到電子設備的輸入。電阻1241電耦合到支電路1220的輸出和充電管理集成電路(“IC”)或芯片1290的至少一個輸入。電阻1249的一端電耦合在輸入1201和支電路1220的輸入之間，另一端耦合在電阻1241和芯片1290的輸入之間。在本配置中，電阻1249是支電路1220的反饋電阻。Vin輸入1203電耦合到芯片1290的至少另一個輸入。芯片690具有Vout輸出1204，其電耦合到第二電池。
在一實施例中，芯片1290是由得克薩斯州的達拉斯的德州儀器公司出售的雙單元充電管理(two-cell charge management)IC，部件號為BQ24004。在本實施例中，電阻1241和1249并聯電耦合到芯片1290的管腳2、3、5，而輸入1203電耦合到芯片1290的管腳4、8、9。在不同的實施例中，可以代替使用其它的電池充電管理IC。而且，在相同的或不同的實施例中，輸入1201和1203能夠處于相同的電位(voltage potential)。
電路1200是可以動態改變充電電流的電路的例子，該充電電流基于電子設備的耗電等級由外部電源提供給第二電池。在示出的電路1200的實施例中，電流讀出電路1210可以檢測或測量Vout 1202的電流，例如到電子設備的電流。例如，基于是什么電流，電流讀出電路1210可以發送一信號到電流控制開關1220，例如指示是否打開或閉合。電流控制開關1220可以閉合，使得電流可以流過并聯的電阻1249和電阻1241，或者開關1220可以打開，使得電流只可流過電阻1249而不流過電阻1241。
在具體的實施例中，當可再充電電池組100連接到外部電源并且電子設備的電流汲取高時，開關1220關斷(打開)。因此，將流到第二電池的充電電流由電路1200僅通過電阻1249傳送，因此增加了該電阻兩端的電壓并且降低了充電電流的安培數或大小。當電子設備的電流汲取低時，在本實施例中開關1220導通(閉合)，允許更多的充電電流通過并聯的電阻1241和1249。因此，電阻1241和1249兩端的電壓下降，充電電流的安培數或大小增加，使得第二電池接收更大的電荷，并花費相對少量的時間充滿電。在一些實施例中，無論何時可再充電電池組100連接到外部電源，就對第二電池充電。因此，可以采用下列兩種狀態中的一種來對第二電池充電快速充電方式或者慢速或低速充電方式。
在一些實施例中，例如，芯片1290可以動態地檢測電流讀出電路1210的變化，并且例如可以將充電速率設置得快或慢。
轉到下一個圖，圖13示出了電路1300的方塊圖，如前面所指出的，它是第二電路的一個例子。因此，電路1300能夠在第一狀態(不消耗第二電池，第二電池不被電子設備用作電源)和第二狀態(消耗第二電池，第二電池被電子設備用作電源)之間動態地切換第二電池。例如，可再充電電池組100(圖1)能夠電耦合到外部電源并且從外部電源去耦合，外部電源例如是電腦的電源端口或者能夠提供交流電(AC)的墻壁插座(其可以減小到低電壓，轉換為直流(DC))或兩者皆可。在具體實施例中，可以配置電路1300當可再充電電池組100(圖1)從外部電源電去耦合并且電耦合到電子設備時便于用第二電池給電子設備供電。在此相同的實施例中，可以配置電路1300當可再充電電池組100(圖1)電耦合到外部電源和電子設備時便于用外部電源給電子設備供電。因此，當可再充電電池組100(圖1)電耦合到外部電源時，盡管電耦合到電子設備，第二電池也可以處于不用作電源的狀態。
仍然參照圖13的電路1300，在各種實施例中，當第二電池處于第二狀態時第二電池可以被用作電源，并且，當第二電池處于第一狀態時第二電池可以不被用作電源。可再充電電池組100(圖1)的狀態可以是下列條件中的一種第一條件，可再充電電池組100電耦合到外部電源；第二條件，可再充電電池組100從外部電源電去耦合。在可再充電電池組100電耦合到電子設備的一些實施例中，當可再充電電池組100處于第一條件時，電路1300將第二電池設置在第一狀態，而當可再充電電池組100處于第二條件時，電路1300將第二電池設置在第二狀態。
總結上文，在具體實施例中，當可再充電電池組100電耦合到外部電源和電子設備時，電路1200(圖12)和1300(圖13)導致電子設備利用僅存在于可再充電電池組100電耦合到外部電源和電子設備時的充電電流對其內部電池充電，該內部電池是第一電池。另一方面，當可再充電電池組100不電耦合到外部電源但是電耦合到電子設備時，電路1200(圖12)和1300(圖13)導致電子設備從第二電池汲取電能。因此，電路1200可被以贈送的(complimentary)的方式與電路1300一起使用，反之亦然。可以使用電路1200來確定如何快速地從外部電源對可再充電電池組100內的第二電池再充電，并且可以使用電路1300來確定是否使用可再充電電池組100內的第二電池作為電子設備的電源。另一方面，本發明的一些實施例可以只包括這些電路中的一個。
如圖13所示，電路1300包括多個元件，該多個元件包括開關1310和1330以及濾波器1320。開關1330具有“識別控制”輸入1301和耦合到電子設備識別輸入的輸出1390。電阻1340可以耦合在開關1330的一端和接地電位之間。開關1330可以用來通知電子設備，可再充電電池組100(圖1)電耦合到電子設備。在一實施例中，輸入1301可以與圖12中的輸入1201和1203處于相同的電位。
開關1310具有Vout輸入1302和升壓輸出(Boost Out)輸入1303。在電路1300的一實施例中，各開關1310的第一個具有輸入1302，而各開關1310的第二個具有輸入1303。輸入1302代表來自外部電源的電源輸入，而輸入1303代表來自可再充電電池100(圖1)的第二電池的電源輸入。濾波器1320電耦合在各開關1310的端子和Vout輸入1305之間。在一實施例中，輸入1305可以與輸入1302處于相同的電位。開關具有輸出1304，其電耦合到電子設備的一個或多個輸入。
跳回到圖6，圖6是示出電路600的電路圖，該電路可以是圖12中方塊圖電路1200的實施例。如圖6所示，在本實施例中，電路600包括運算放大器610，該運算放大器610具有反相輸入611、非反相輸入612和輸出613。在所示的實施例中，電路600還包括具有電耦合到輸出613的端子621的反相器620；具有電耦合到反相器620的端子622的端子631的功率限制開關630；以及電耦合到功率限制開關630的端子632的電阻641。在一些實施例中，功率限制開關630動態地支配電路600中的電流，使得電路600中的電流基于電子設備的耗電等級，通過或者旁路電阻641。在所示的實施例中，功率限制開關630包括至少一個晶體管，如具有柵極、源極和漏極端子的場效應晶體管。
仍參照圖6，在所圖示的實施例中，電路600還包括電耦合到反相輸入611的電阻642和電阻643、電耦合到非反相輸入612的電阻644和電阻645以及電耦合到電阻642和電阻644的電阻646。在本具體實施例中，電路600還包括電耦合在輸出613和反相器620的端子621之間的電阻647、電耦合在電阻647和反相器620的端子621之間的電容660、電耦合到功率限制開關630的端子631和功率限制開關630的端子633的電阻648、以及電耦合到電阻648和電阻641的電阻649。在一些實施例中，電阻642、643、644、645和646，以及運算放大器610可以形成電流讀出塊。在具體實施例中，例如，電阻642具有10K歐姆的阻值，電阻646具有0.22歐姆的阻值，電阻644具有200歐姆的阻值，電阻643具有976K歐姆的阻值，電阻645具有200K歐姆的阻值，電阻647具有5.1M歐姆的阻值，電阻648具有220K歐姆的阻值，電阻641具有0.18歐姆的阻值，而電阻649具有1.0歐姆的阻值。在這樣的實施例中，電容660可以具有0.1微法的電容值。
在一些實施例中，電子設備的電流汲取可以被測量并且饋送到運算放大器610，該放大器可以基于電流汲取的大小將功率限制開關630導通或關斷。在具體實施例中，當可再充電電池組100連接到外部電源并且電子設備的電流汲取高時，功率限制開關630關斷(打開)。雖然可再充電電池組100仍可以連接到外部電源，但是充電電流不能通過電阻641，并且被限定為流過電阻649的電流。因此，電阻649兩端的電壓升高，充電電流的安培數或大小減小，使得第二電池僅接收涓流充電并且花費相對長的時間量才能充滿電。在本實施例中，當電子設備的電流汲取低時，功率限制開關630導通(閉合)。因此，將流到第二電池的充電電流由電路600通過并聯的電阻641和電阻649傳送，因此降低了這些電阻兩端的電壓，并且增加了充電電流的安培數或大小，從而第二電池可以在相對短的時間量內充滿電。在一些實施例中，無論何時可再充電電池組100連接到外部電源，就對第二電池充電。因此，可以在下列兩種狀態中的一種下對第二電池充電快速充電模式或者慢速或低速充電模式，下面將作進一步的解釋。
在電子設備是被配置來播放音頻錄制的諸如由蘋果電腦公司制造的iPodTM設備的MP3播放器的設備的實施例中，例如，電阻641具有大約0.15和0.25歐姆之間的阻值，并且功率限制開關630在電阻646兩端的壓降比約0.059伏特大時關斷，而在該電壓降低于上述近似值時導通。或者，可以使用一些其它大小的壓降，并且電阻642、643、644和645的阻值可以根據在此公開的值改變，并且可以被選擇，使得電流讀出塊的輸出基本保持不變。
在一些實施例中，電路600的上述元件是支電路601的一部分。仍參照圖6，電路600還可以包括支電路602，其可以為第二電池設置電池充電電流。可再充電電池組100的功率限制容量可以借助芯片690來促進，該芯片可以動態地檢測電路600的電流讀出部分的變化。在一些實施例中，電路600的電流讀出部分可以對芯片690設置充電電流的大小。如上所述，為了改變提供給第二電池的電池充電功率的大小，通過讀出提供給電子設備的電流，可以來回切換電阻641。如上所述，在一些實施例中，例如，芯片690將充電電流的大小設置為快速充電模式或者低速充電模式。例如，當通過電阻646的電流小于或等于大約0.27安培時可以啟用快速充電模式，這種情況會在電子設備汲取相對少量的電流量時發生。繼續該例，當通過電阻646的電流大于大約0.27安培時可以啟用低速充電模式，這種情況會在電子設備汲取相對大的電流量時發生。在具體實施例中，在快速充電模式中，來自芯片690的Vcc_BAT+大約等于0.55安培，其是第二電池的充電電流，而在低速充電模式中Vcc_BAT+大約等于0.1安培。在具體實施例中，電阻641連接到芯片690的管腳2、3和5。Vcc_9V可以連接到芯片690的管腳4、8和9，而Vcc_BAT+可以連接到芯片690的管腳17、18和19。
圖7a、7b和7c示出了第二電路的例子，該電路例如可以被配置來在可再充電電池組從外部電源電去耦合時，用第二電池給電子設備供電。在一些實施例中，當可再充電電池組電耦合到外部電源時，該第二電路可以被配置來用外部電源給電子設備供電。所圖示的實施例包括圖7a、7b和7c中所圖示的支電路，其可以是分開的或者是互連的。首先，參照圖7b，在所圖示的具體實施例中，具有端子711的晶體管710電耦合到第一電池的輸入，具有端子721的晶體管720電耦合到第二電池的輸出，具有端子731的第三晶體管730電耦合到外部電源，而電阻740電耦合到晶體管730的端子732。具體實施例包括電耦合到晶體管710的端子712的電容765和電阻770、以及電耦合到晶體管710的端子713的二極管780。參照圖7a，所圖示的實施例還包括電耦合到晶體管720的端子722的二極管750、電耦合到二極管750的電容755和電阻760。一些實施例可以包括一個或多個濾波器，其可以是RC濾波器，并且可以給提供給電子設備的電源濾波。例如，電容755和電阻760可以是濾波器。電容765和電阻770也可以是濾波器。在一些實施例中，多個濾波器可以形成濾波器塊。
在一個實施例中，例如，二極管750的部件號可以是D8BAT54C，電容755可以具有1微法的電容值，電阻760可以具有10M歐姆的阻值，而晶體管720的部件號可以是Q15ZXMP3A13F。在具體實施例中，例如，電容765可以具有1微法的電容值，二極管780的部件號可以是D2 CMS04，電阻770可以具有5.1M歐姆的阻值，而晶體管710的部件號可以是Q14ZXMP3A13F。又例如，電阻740可以具有255K歐姆的電阻值，而晶體管730的部件號可以是Q1 ZXMP3A13F。
在電子設備是被配置來播放音頻錄制的諸如MP3播放器、如由蘋果電腦公司制造的iPodTM設備的設備的實施例中，例如，外部電源可以是電腦上的火線端口，而電阻740、760和770的阻值分別可以在200和300千歐姆之間，9.5和10.5兆歐姆之間，以及4.9和5.3兆歐姆之間。在相同的實施例中，電容755的電容值和電容765的電容值都可以在0.5和2.0微法之間。在相同的或另一實施例中，二極管750可以是肖特基二極管，如由FAIRCHILDSEMICONDUCTOR of South Portland，Maine(緬因州南波特蘭的FAIRCHILDSEMICONDUCTOR)制造的BAT54C二極管，二極管780可以是不同的肖特基二極管，如由日本東京的東芝公司(TOSHIBA CORPORATION of Tokyo，Japan)制造的CMS04二極管，而晶體管710、720和730可以是場效應晶體管，如由英國曼徹斯特的ZETEX SEMICONDUCTOR(ZETEXSEMICONDUCTOR of Manchester，England)制造的ZXMP3A13F晶體管。
從晶體管720引出的標號Vcc_Vout_FW的線，可以代表從第二電池引出的電子設備的電源輸入，在某些實施例中，這將在可再充電電池組100處于第二條件時發生。例如，從晶體管710引出的標號Vcc_Vout_FW的線，可以代表從外部電源引出的電子設備的電源輸入，在某些實施例中，這將在可再充電電池組100處于第一條件時發生。
在一些實施例中，晶體管720和730(圖7c中所示)在可再充電電池組100處于第一條件時可以是關斷的，而在可再充電電池組100處于第二條件時可以是導通的。繼續相同的例子，晶體管710在可再充電電池組100處于第一條件時可以是導通的，而在可再充電電池組100處于第二條件時是關斷的。在本實施例中，當外部電源從可再充電電池組100斷開(在先前連接了之后)時，電容755將緩慢放電，最終導通晶體管720并且允許電子設備接收來自第二電池的電力。在此條件期間，晶體管730可以被導通，而電阻740可由電子設備檢測。在本實施例中，當電子設備檢測到電阻740時，電子設備通過從第二電池汲取電力，并且通過終止第一電池的任何充電起作用。當可再充電電池組100電耦合到外部電源時，晶體管720和730可以關斷，而晶體管710可以緩慢地導通，因而由于電源已經移除了一短暫時間，導致電子設備再次檢查ACC線790。在某些實施例中，隨著晶體管730關斷，電阻740不能被電子設備檢測到，因此電子設備將被允許利用來自外部電源的電力對第一電池充電。
圖8是示出了升壓電源電路800的電路圖，其是可以包括在本發明的一些實施例中的這樣一種電路的例子。升壓電源電路800是升壓(或提壓)開關調節器。例如，第二電池的電壓可以被升高到火線規格范圍內的電壓。在一實施例中，電壓大約是9.3伏特。芯片801可以由LINEAER TECHNOLOGY ofMilpitas，California制造。所述升壓只在連接到諸如iPodTM設備的電子設備并且VCC_9V不存在(即，電子設備不連接到外部電源)時才可以被啟用。例如，iPodTM設備的對接連接器可以具有多個接地管腳，所有這些管腳可以在內部連接到iPodTM設備。當為了啟用升壓供電連接iPodTM設備時，可以將這些接地管腳中的一個用于檢測。無論何時存在VCC_9V，就可以禁用升壓供電，這可獨立于iPodTM設備是否連接。在一些實施例中，可以基于上述基準使用開關來啟用/禁用升壓供電。
回過來參照圖1和2，在所圖示的實施例中，殼體110包括氣壓計或電荷等級指示器130，在一些實施例中，其包括啟動器按鈕131、光導管132，以及沒有在圖中明顯示出的殼體110內的第一和第二光源。在具體實施例中，電荷等級指示器130給出了可再充電電池組100中剩余電荷的可見近似量，或者直到可再充電電池組100不再能夠提供充足的電力來操作電子設備時所剩余的近似時間的可見近似量。在此具體實施例中，為了操作電荷等級指示器130，啟動器按鈕131被啟動，根據剩余的電荷等級或時間，導致第一和第二光源中的一個或兩個照亮。在一實施例中，啟動器按鈕131在啟動時導致第一和第二光源中的一個或兩個持續發光一段有限時間，例如三秒鐘。
在一實施例中，啟動器按鈕131在運轉中設置一系列的事件，這些事件最終導致(1)當可再充電電池組100的剩余電荷等級超過第一電荷等級時，綠光源照亮；(2)當可再充電電池組100的剩余電荷等級小于第二電荷等級時，紅光源照亮；以及(3)當可再充電電池組100的剩余電荷等級等于或小于第一電荷等級而且還等于或大于第二電荷等級時，綠光源和紅光源都照亮，使綠光源和紅光源同時發光。在一些實施例中，綠光和紅光的混合產生變白的微黃色的橙色的光，在此將被稱為琥珀色。更具體地講，在一些實施例中，啟動器按鈕131激活可再充電電池組100內的電路，其確定可再充電電池組100的剩余電荷等級，然后使得綠光源和紅光源中的一個或兩個正如所述的那樣照亮。
例如，第一電荷等級可定義為滿電荷的75％，而第二電荷等級可定義為滿電荷的25％。在本例子中，綠光和紅光分別指示相對高和相對低的剩余電荷等級，而琥珀色光指示在這兩者之間某處的剩余電荷等級。應該懂得，在一些實施例中，第一和第二電荷等級的滿電荷百分比可以選擇性地定義為不同于前面例子中給出的百分比，可以用直到可再充電電池組100不再能夠提供充足的電力以操作電子設備時的剩余的近似時間來定義。
從上文想到，可再充電電池組100內的電池有時被稱為第二電池。第二電池例如可以是鋰離子電池。在某些實施例中，第二電池包括兩個串聯電連接的鋰離子電池。在一些實施例中，為了防止損壞可再充電電池組100或者第二電池，當第二電池的電荷等級達到將被稱為第一閾值電平的某最小閾值電平時，第二電池被關斷或者從被消耗或被用作電源斷開。例如，第一閾值電平可以被度量為第二電池兩端的電壓。在一實施例中，第一閾值電平約為5.4伏特，而在另一實施例中，可以使用不同的第一閾值電平。在具體的實施例中，一旦第二電池已經被關斷，第二電池不被接通消耗或用作電源，直到例如來自外部電源的充電電壓施加到第二電池之后。在其它實施例中，一旦第二電池已經被關斷，第二電池不被接通消耗或用作電源，直到電荷等級達到比第一閾值電平高的第二閾值電平之后。
而且，在某些實施例中，一旦第二電池充滿，則第二電池的充電電流可以被關斷或者停止。在具體實施例中，例如，第二電池將被快速或者涓流地充電，直到達到第三閾值電平。該第三閾值例如，在某些實施例中，可以是8.4伏特，它可以例如在第二電池的端子間測量。在其它實施例中，可以使用不同的閾值電平。在一些實施例中，在第二電池被充電時，在至少部分充電周期期間可以施加恒壓，并且當第二電池的電壓接近該恒壓時第二電池的充電速率可以逐漸地減少。在該實施例中，該恒壓可以例如是第三閾值電平。
在一實施例中，無論何時第一和第二光源被啟動，它們就發出恒定強度的光。在另一實施例中，各光源能夠發出變化強度的光。作為變化強度實施例的第一例子，各光源能夠發出離散強度級的光，例如滿強度、半強度和零強度。在該第一例子中可見的結果與上面描述的非常類似。作為變化強度實施例的第二例子，各光源能夠發出連續強度級范圍的光，使得由光源發出的光的強度從滿強度到零強度的整個范圍內平滑地改變。在該第二例子中，隨著可再充電電池組100中剩余的電荷等級從滿到零地改變，通過光導管132看到的光連續性地從鮮綠色，經過黃綠、琥珀色和紅琥珀色，最后為紅色平滑地改變。因為使用了更多的光強度，所以剩余電荷等級的更精確的指示可以在此第二例子中是可能的。在具體實施例中，當光完全為紅色時，可以保持少于20分鐘。如果要將電池組100長時間貯藏而不使用，則在第二電池是鋰離子電池的實施例中，可以通過當電荷等級指示器131為紅色時貯藏電池組100來避免容量的減少。在具體實施例中，容量的丟失還可以通過在長期的貯藏期間每六個月對電池組100充電10至15分鐘來避免。
圖9是圖示根據本發明實施例LED氣壓計電路900的電路圖。例如，電路900可以提供圖1和2示出的電荷等級指示器130的功能性。在一些實施例中，LED在下列兩種情況中發光(1)啟動器按鈕131被啟動；或者(2)第二電池被充電。在所圖示的實施例中，當啟動器按鈕131被啟動時，LED電路可以被供電，其供電時間由電阻915和電容909產生的時間常數來確定。LED電路還可以在可再充電電池組100插入外部電源時被供電。在此情形中，在具體實施例中，LED可以被芯片690(圖6)中的管腳14控制，僅當上述兩種情況中的一種存在時照亮。在此實施例中，管腳14連接到如圖6所示的LED。在一些實施例中，當第二電池被充滿電時，芯片690可以關斷LED。在一些實施例中，當第二電池已經被充電到接近90％時，LED可關斷，并且例如在LED關斷之后，用戶可以讓電池組100繼續連接額外的10分鐘，以使其電荷最大化。但是在這些實施例中，較早地從電源上斷開電池組100，或者讓其繼續連接，不會損壞電池組100。在一些實施例中，LED可閃爍以指示故障。例如，當LED閃爍時，用戶可被指示將外部電源斷開30秒。
在一具體實施例中，運算放大器、電壓參考和兩個晶體管控制紅綠LED的變化強度。有各種其它方法來產生氣壓計的效果，該氣壓計在本發明的具體實施例中可以利用，并且電路900可以用各種不同的方法得到。此外，電壓閾值可以通過改變電阻的值來設置。
圖10是圖示根據本發明實施例與可再充電電池組100上對接連接器240、電池端子和DC輸入插座相連接的例子的圖。在圖10中，例如，頂部塊可以代表與iPod對接連接器的各連接。中間塊可以代表電池端子連接。例如，底部塊可以說明DC輸入插座連接，在一實施例中，其可以包括具有1K歐姆阻值的電阻和具有10微法電容值的電容。
在一些實施例中，例如DC輸入插座在電池組100的頂部，如圖1所示。用戶可以將供電電纜(未示出)的DC腳(pug)端插入DC插座以對電池組100充電，或者例如可以從AC墻壁充電器連接火線。例如，這樣的火線可以由電子設備提供，或者可以來自膝上型電腦或臺式電腦的端口。如在此所述的，在一些實施例中第一電池和第二電池可以被同時充電，并且在第二電池充滿電以后第一電池可以繼續充電。在具體實施例中，對第一電池、第二電池或者第一和第二電池采用快速充電可用掉大約2小時。諸如iPodTM迷你設備的一些實施例可以只用一個小時。在一些實施例中充滿電會用掉4個小時。例如，快速充電可以提供80％的滿充。當電子設備不使用時，用戶可以在例如對接連接器240從電子設備上斷開電池組100，或者可以關斷電子設備，以節省電池組100或第二電池的電荷。
圖10還圖示了可斷開電連接的例子，在一些實施例中，該電連接可以出現在諸如可再充電電池組100的設備和諸如便攜式電子設備的電子設備之間，在一些實施例中，該電子設備可以具有電池，可以配置來播放音頻錄制，或者兩者，或者特別地該電子設備可以是MP3播放器。如上所述，這樣的電連接可以位于延伸部內，這可以保護該連接不受損壞。
圖11圖示了根據本發明的方法1100的例子，該方法1100包括制造電源系統或諸如電池組的設備。電源系統能給電子設備供電能，該設備可以具有(第一)電池。在一些實施例中，方法1100可以至少包括但不必按照在此出現的順序的如下步驟提供殼體(步驟1105)和提供電池(步驟1110)，例如在此描述的可以設置在殼體內的第二電池。各種方法也可以包括提供附接裝置(步驟1115)，在一些實施例中，該附接裝置可以被配置來至少部分地圍繞和附接到電池組和電子設備。方法1100還可以包括提供電連接器的步驟(步驟1120)，該連接器可以被配置來電連接電池組和電子設備。在一些實施例中，提供附接裝置的步驟(步驟1105)包括提供從附接裝置突出并且被配置來至少部分地圍繞和保護電連接器的延伸部。
在具體實施例中，方法1100可以包括提供至少一個電路的步驟，該電路設置在殼體內并且被配置來執行多種功能中的至少一種。這樣的功能可以包括例如由第二電池給電子設備供電(步驟1125)，例如這可在電池組連接到電子設備并且沒有外部電源連接到電池組時發生。可以由所提供的電路執行的另一功能是，由外部電源給電子設備供電(步驟1130)。在一些實施例中，可以提供一個或多個電路，當電池組連接到電子設備并且外部電源連接到電池組時，該一個或多個電路從外部電源對第一電池和第二電池進行充電。在一些實施例中，例如可以提供這樣的電路，其被配置來基于電子設備的耗電等級以至少兩個非零充電速率中的一個對第二電池充電。在這樣的實施例中，例如可以由外部電源提供電力。在各實施例中，方法1100還可以包括提供例如在電池組上的電荷等級指示器的步驟(步驟1135)。
方法1100中提供的各部分可以與在此描述的各部分類似或一致。因此，在此詳細描述的部分可以用作方法1100中所提供的部分的某些實施例的例子。在不同的實施例中，步驟1105至1135可以按不同于所描述的順序執行。
一旦各部件已提供，則系則統或設備就可以組裝(步驟1140)了，這可以包括本領域普通技術人員所熟悉的各種活動。在某些特殊實施例中，根據本發明的各方法還可以包括行銷該電源系統的步驟(步驟1145)。電池組、附接裝置或者兩者都可以被行銷，用于與例如被配置來播放錄制的電子設備一起使用，或者具體地講，與諸如iPodTM設備的MP3播放器一起使用。行銷可以包括作廣告、進行包裝和在零售渠道展示等。
雖然，本發明已經參照具體實施例作了描述，但是本領域技術人員應該理解，在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，可以對某些實施例做出各種改變。這樣的改變的各種例子已經在前面的說明中給出。因此，本發明實施例的公開旨在說明本發明的范圍而不旨在限制。意圖是將本發明的范圍僅限定為由權利要求所要求的程度。例如，本領域普通技術人員容易明白，在此討論的可再充電電池組和附接裝置可以在各實施例中實現，并且上述這些實施例中的某個實施例的討論不一定代表所有的可能實施例的全部說明。
在任何具體權利要求中所要求的所有元素對于具體權利要求中所要求的本發明來說都是必要的。因此，一個或多個所要求元素的替代構成重組而不是修正(repair)。因此，益處、其它優點、以及對問題的解決已經針對具體實施例作了描述。然而，可以導致任何益處、優點或解決發生或變得更明確的益處、優點、對問題的解決和任一元素或多個元素，都不得解釋為任何或者所有權利要求中關鍵的、必需的、或必要的特征或元素。
而且，如果實施例和/或限制(1)沒有明確地在權利要求中被要求；(2)在等同原則下，是或潛在地是在權利要求中的明確的元素和/或限制的等效，則在此公開的實施例和限制不是在專有原則(doctrine of dedication)下對公眾專有的。
權利要求
1.一種能夠給具有第一電池的電子設備供電的可再充電電池組，該可再充電電池組包括殼體；殼體內的第二電池；以及下列中的至少一個(a)殼體內的第一電路，該第一電路能夠基于電子設備的耗電等級，動態改變由外部電源提供給第二電池的充電電流，(b)殼體內的第二電路，其中配置該第二電路當可再充電電池組從外部電源電去耦合時，用第二電池給電子設備供電，并且當可再充電電池組電耦合到外部電源時，用外部電源給電子設備供電，(c)電荷等級指示器，其中該電荷等級指示器包括啟動器按鈕，殼體內的第三電路，第一光源，和第二光源，其中當啟動器按鈕啟動時，其導通第三電路一預定時間周期以測量第二電池的剩余電荷等級，當第三電路測得第二電池的剩余電荷等級比第一電荷等級大時，第三電路開啟第一光源而不開啟第二光源，并且當第三電路測得第二電池的剩余電荷等級比第二電荷等級小時，第三電路開啟第二光源而不開啟第一光源。
2.根據權利要求1所述的可再充電電池組，包括所述第一電路。
3.根據權利要求2所述的可再充電電池組，其中所述第一電路包括運算放大器，其具有反相輸入、非反相輸入和輸出；反相器，其具有電耦合到輸出的第一端；功率限制開關，其具有電耦合到反相器第二端的第一端；以及第一電阻，其電耦合到功率限制開關的第二端；并且其中所述第一電路動態地從第一大小到第二大小改變充電電流的大小，其中第二大小小于第一大小；電子設備的耗電等級包括第一等級和比第一等級大的第二等級；當所述耗電等級小于第一等級時，所述第一電路將第一大小的充電電流傳送給第二電池；而當所述耗電等級大于第二等級時，所述第一電路將第二大小的充電電流傳送到第二電池。
4.根據權利要求3所述的可再充電電池組，其中所述功率限制開關動態地支配第一電路中的電流，使得基于電子設備的耗電等級，第一電路中的電流通過或者旁路第一電阻；當電流旁路第一電阻時，第一電阻一端的電壓處于第一電平；并且當電流通過第一電阻時，在第一電阻的所述端的電壓處于小于第一電平的第二電平。
5.根據權利要求4所述的可再充電電池組，其中所述第一電路還包括并聯電耦合到反相輸入的第二電阻和第三電阻；并聯電耦合到非反相輸入的第四電阻和第五電阻；與第二電阻一起并電耦合到第四電阻的第六電阻；所述反相器是第一晶體管；所述功率限制開關是第二晶體管；并且第六電阻兩端的壓降量被用于確定功率限制開關導通還是關斷。
6.根據權利要求5所述的可再充電電池組，其中所述第一電路還包括電耦合在反相器的第一端和輸出之間的第七電阻；在一端電耦合到第七電阻和反相器第一端而在另一端電耦合到地的電容；電耦合在功率限制開關第一端和功率限制開關第三端之間的第八電阻；以及在一端電耦合到第八電阻和功率限制開關第二端而在另一端電耦合到第一電阻的第九電阻。
7.根據權利要求1所述的可再充電電池組，包括所述第二電路。
8.根據權利要求7所述的可再充電電池組，其中所述第二電路包括第一晶體管，具有電耦合到第一電池輸入的第一端；第二晶體管，具有電耦合到第二電池輸出的第一端；第三晶體管，具有電耦合到外部電源的第一端；以及第一電阻，電耦合到第三晶體管的第二端。
9.根據權利要求8所述的可再充電電池組，其中所述第二電路還包括第一二極管，電耦合到第二晶體管的第二端；第一電容和第二電阻，電耦合到所述第一二極管；第二電容和第三電阻，電耦合到第一晶體管的第二端；以及第二二極管，電耦合到第一晶體管的第三端。
10.根據權利要求1所述的可再充電電池組，包括所述第三電路。
11.根據權利要求10所述的可再充電電池組，其中當所述第三電路測得第二電池的剩余電荷等級小于第一電荷等級而大于第二電荷等級時，第三電路開啟第一光源和第二光源，使得第一光源和第二光源同時發光。
12.根據權利要求11所述的可再充電電池組，其中所述第一光源和第二光源具有變化的強度。
13.根據權利要求10所述的可再充電電池組，其中所述啟動器按鈕包括光導管；并且由第一光源發出的光和由第二光源發出的光通過光導管可見。
14.根據權利要求1所述的可再充電電池組，其中所述電子設備被配置來播放音頻錄制。
15根據權利要求1所述的可再充電電池組，其中所述電子設備是MP3播放器。
16.根據權利要求1所述的可再充電電池組，還包括附接裝置，其被配置來附接到可再充電電池組并且被配置來附接到電子設備。
17.根據權利要求16所述的可再充電電池組，還包括在電池組和電子設備之間可斷開的電連接，其中所述附接裝置包括延伸部，并且所述電連接設置在延伸部內。
18.一種用于將第一設備附接到便攜式電子設備的附接裝置，該附接裝置包括中空框體，其包括第一側面；第二側面，與第一側面相對并且基本平行；第三側面，在第一側面和第二側面之間延伸并且基本上與它們垂直；第四側面，與第三側面相對并且基本平行，第四側面限定第一開口；第五側面，在第一側面和第二側面之間延伸并且基本上與它們垂直，并且還在第三側面和第四側面之間延伸并且基本上與第三側面和第四側面垂直，第五側面限定第二開口；以及第六側面，與第五側面相對并且基本平行，第六側面限定第三開口；延伸部，從第四側面突出并且至少部分地圍繞所述第一開口；第一導軌，靠近所述第三開口；以及第二導軌，靠近所述第三開口的相對側面，其中便攜式電子設備吻合在中空框體內；并且所述第一設備吻合在第一和第二導軌之間。
19.根據權利要求18所述的附接裝置，還包括在第一設備和便攜式電子設備之間可斷開的電連接，其中所述電連接吻合在所述延伸部內，并且電連接由該延伸部保護。
20.根據權利要求18所述的附接裝置，其中所述電子設備具有第一電池，并且被被配置來播放音頻錄制，所述第一設備被配置來給便攜式電子設備供電并且包括第二電池。
21.根據權利要求18所述的附接裝置，其中所述第一導軌至少包括第一附接件；所述第二導軌至少包括第二附接件；第一附接件包括向第二導軌延伸的第一凸緣；并且第二附接件包括向第一導軌延伸的第二凸緣。
22.根據權利要求21所述的附接裝置，還包括第三附接件，靠近所述第三開口；以及第四附接件，靠近所述第三開口，其中所述第三附接件包括延伸入第三開口中的第三凸緣；并且第四附接件包括延伸入第三開口中的第四凸緣。
23.根據權利要求18所述的附接裝置，其中第三側面包括第四開口；并且當便攜式電子設備附接到附接裝置時，第四開口暴露便攜式電子設備的第一部分。
24.根據權利要求18所述的附接裝置，其中所述延伸部至少在三個側面上圍繞第一開口。
25.根據權利要求18所述的附接裝置，其中所述延伸部包括圍邊；并且在該圍邊中具有間隙。
26.根據權利要求18所述的附接裝置，其中所述第一側面包括第一切邊，而第二側面包括第二切邊；并且當便攜式電子設備附接到附接裝置時，第一切邊和第二切邊暴露便攜式電子設備的第二部分。
27.一種制造電源系統的方法，該電源系統能夠給具有第一電池的電子設備供電，該方法以任伺順序包括至少如下步驟提供包含第二電池的殼體；提供被配置來至少部分地圍繞和附接到電池組和電子設備的附接裝置；提供被配置來電連接電池組和電子設備的電連接器；提供至少一個電路，其位于殼體內并且被配置來當電池組連接到電子設備并且沒有外部電源連接到電池組時，由第二電池給電子設備供電，并且當電池鈕連接到電子設備并且外部電源連接到電池組時，由外部電源給電子設備供電并且給第一電池和第二電池都充電。
28.根據權利要求27所述的方法，其中提供至少一個電路的步驟包括提供這樣的一個電路，其被配置來基于電子設備的耗電等級，以至少兩個非零充電速率中的一個對第二電池充電。
29.根據權利要求27所述的方法，還包括在殼體上提供電荷等級指示器的步驟。
30.根據權利要求27所述的方法，其中提供附接裝置的步驟還包括提供從附接裝置突出并被配置來至少部分地圍繞和保護電連接器的延伸部。
31.根據權利要求27所述的方法，還包括行銷用于與MP3播放器一起使用的所述電源系統的步驟。
32.一種能夠給被配置來播放錄制的第二設備提供功率的第一設備，該第一設備包括用于從外部電源接收能量的裝置；用于儲存能量的裝置；用于從儲存能量的裝置傳送能量到第二設備的可斷開裝置；用于將能量添加到用于儲存能量的裝置的裝置；用于物理時接到第一設備和第二設備從而第一設備和第二設備在相對彼此的特定方向固定的裝置。
33.根據權利要求32所述的第一設備，其中用于物理附接的裝置包括用于至少部分地圍繞和保護用于傳送能量的裝置的裝置。
34.根據權利要求32所述的第一設備，還包括用于基于第二設備耗能速度，調整添加能量到用于儲存能量的裝置的速度的裝置。
35.根據權利要求32所述的第一設備，還包括當外部電源未連接到第一設備時禁用用于添加能量的裝置的裝置，以及當外部電源連接到第一設備時啟用用于添加能量的裝置的裝置。
36.根據權利要求32所述的第一設備，還包括用于指示儲存在用于存儲能量的裝置中的能量的數量的裝置。
37.根據權利要求36所述的第一設備，其中用于物理附接的裝置包括用于保護用于傳送能量的裝置的裝置；并且還包括用于基于第二設備的耗能速度，調整添加能量到用于儲存能量的裝置的速度的裝置；并且還包括當外部電源未連接到第一設備時禁用用于添加能量的裝置的裝置，以及當外部電源連接到第一設備時啟用用于添加能量的裝置的裝置。
全文摘要
一種能夠給具有第一電池的電子設備供電的電源系統，包括電池組(100)和附接裝置(300)。該電池組包括具有至少第一凹槽(221)的殼體(110)；殼體內的第二電池；以及下列電路中的至少一個第一電路(500)，其能夠基于電子設備的耗電等級，動態改變提供給第二電池的充電電流；第二電路(600)，其能夠根據電池組的狀態在再充電狀態和非再充電狀態之間動態地切換電子設備。該附接裝置包括框體(310)；從框體突出的延伸部(350)；附接件(461)，適合于與凹槽一起工作從而將電池組和附接裝置相互附接并附接到所述電子設備。
文檔編號H02J7/00GK1801571SQ20051012496
公開日2006年7月12日 申請日期2005年9月15日 優先權日2004年9月15日
發明者索本·紐, 約翰·沃茲沃思, 伊恩·辛克萊爾, 杰夫·邁耶斯, 奧利弗·D·塞爾 申請人:貝爾金公司