用于提供可再充电电池的系统和方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2012年10月19日提交的第61/716, 421号美国临时申请以及于 2013年6月7日提交的第61/832, 620号美国临时申请的优先权和益处，它们的全部内容通 过引用并入本文。
技术领域
[0003] 本申请涉及电池领域，并且具体地涉及可再充电电池的领域。
【背景技术】
[0004] 电池对多种装置提供动力。随着更多装置变为以电池供电，消费者对电池的需求 增加。这导致制造和处理越来越多的电池，这些电池可包括重金属和其他有毒化学品。有 些人已经开始使用可再充电电池以省钱并且使电池浪费最小化。但是，可再充电电池需要 昂贵的充电器，并且没有一次性电池那么方便。
【发明内容】
[0005] 一些实施方式公开了一种充电集中器，该充电集中器包括充电单元；控制单元； 包括多个充电程序的存储器；电气性连接至充电单元和控制单元的多个充电/放电端口， 其中充电单元被配置成选择充电程序并将充电程序应用至在充电的装置，并且其中充电单 元与配置成指示集中器的操作的控制单元电气通信。
[0006] 在一些实施方式中，充电/放电端口包括正极端子棒和负极端子棒，其中正极端 子棒包括正极端子，负极端子棒包括负极端子。
[0007] 在一些实施方式中，充电程序包括复原程序。
[0008] 在一些实施方式中，该集中器还包括配置成接收输入并将接收的输入传输至控制 单元的输入单元。
[0009] 在一些实施方式中，输入包括充电程序。
[0010] 在一些实施方式中，该集中器被划分成多个充电区域，多个充电区域均包括多个 充电/放电端口。
[0011] 在一些实施方式中，区域内的充电/放电端口应用相同的充电程序。
[0012] 在一些实施方式中，充电单元被配置成感测在充电的装置的至少一个特性，并基 于所感测的特性选择用于在充电的装置的充电程序。
[0013] 在一些实施方式中，控制单元被配置成与远程单元通信。
[0014] 在一些实施方式中，充电单元被配置成将电流脉冲施加于在充电的装置并测量由 于电流脉冲的施加引起的电压尖峰。
[0015] 在一些实施方式中，控制单元被配置成当所测量的电压尖峰小于预定的阈值时将 在充电的装置识别为可再充电。在一些实施方式中，预定的阈值为约1.5伏。
[0016] 在一些实施方式中，控制单元被配置成当所测量的电压尖峰大于预定的阈值时将 在充电的装置识别为不可再充电。在一些实施方式中，预定的阈值为约2伏。
[0017] -些实施方式公开了一种电池充电系统，其包括集中器，该集中器包括配置成基 于中央服务器和多个电池的特性将不同的充电程序应用于多个电池的多个充电/放电端 口；其中集中器和中央服务器被配置成彼此通信，以及其中所述通信包括与集中器和/或 至少一个远程单元处的多个电池的数量和质量有关的信息。
[0018] 在一些实施方式中，该电池充电系统包括配置成出售和接收电池的至少一个远程 单元，其中该远程单元被配置成与集中器和中央服务器通信。
[0019] 在一些实施方式中，该集中器包括充电单元和控制单元。
[0020] 在一些实施方式中，充电单元被配置成感测电池的特性并基于所感测的特性选择 充电程序。
[0021] 在一些实施方式中，该集中器通信与选择的充电程序有关的信息。
[0022] 在一些实施方式中，充电程序包括以第一电压或电流充电第一时间段以及以第二 电压或电流充电第二时间段。
[0023] 在一些实施方式中，集中器位于至少一个远程单元内，以及该至少一个远程单元 包括用于将接收的电池放置到集中器的多个充电/放电端口中的一个中的机电系统。
[0024] 在一些实施方式中，该系统还包括预充电缓冲器和后充电缓冲器，其中预充电缓 冲器被配置成在多个充电/放电端口由电池占用的情况下接收电池，并将接收的电池储存 在至少一个远程单元内，以及其中后充电缓冲器被配置成接收已充电的并从集中器的充电 /放电端口移除的充电电池。
[0025] 一些实施方式描述了管理可再充电电池的方法，如本文中所述，该方法包括提供 电池充电集中器；将至少一个电池插入到至少一个充电/放电端口中；启动至少包括第一 参数和第二参数的充电程序；以第一参数充电第一时间段；以第二参数充电第二时间段； 以及将集中器中的电池的数量和充电状态通信至远程单元。
[0026] 在一些实施方式中，第一参数和第二参数包括第一电压和第二电压或第一电流和 第二电流。
[0027] 在一些实施方式中，该集中器包括充电单元，该充电单元配置成感测电池的至少 一个特性，并基于感测的特性选择用于该电池的充电程序。
[0028] 在一些实施方式中，该方法还包括利用至少两个不同的充电程序同时对至少两个 电池充电。
[0029] 在一些实施方式中，该方法还包括启动电池复原程序。
[0030] 在一些实施方式中，电池复原程序包括使电池重复地充电、放电以及再充电，直到 电池达到期望的容量或预定义的一组特征。
[0031] 在一些实施方式中，该方法还包括将电流脉冲施加于该装置；以及测量由于电流 脉冲的施加引起的电压尖峰。
[0032] 在一些实施方式中，该方法还包括当测量的电压尖峰小于预定的阈值时将该装置 识别为可再充电。
[0033] 在一些实施方式中，该方法还包括当测量的电压尖峰大于预定的阈值时将电池识 别为不可再充电。
[0034] 在一些实施方式中，预定的阈值为约1. 5伏。
[0035] 在一些实施方式中，预定的阈值为约2伏。
[0036] 描述的一些实施方式为提供实质的一次性电池的方法，该方法包括接收各自具有 初始充电状态的一个或多个电池；测量一个或多个接收的电池中的每个的电压、阻抗、电流 以及容量；
[0037] 基于所测量的一个或多个电池中的一个的电压、阻抗电流和容量确定用于一个或 多个电池中的一个的充电曲线；以及根据充电曲线对一个或多个电池中的一个充电，产生 具有第二充电状态的一个或多个电池中的一个。
[0038] 在一些实施方式中，一个或多个电池从电池交换机接收。
[0039] 在一些实施方式中，电池交换机提供具有第二充电状态的一个或多个电池中的一 个。
[0040] 在一些实施方式中，该方法还包括响应于接收一个或多个电池来提供具有第二充 电状态的一个或多个第二电池。
[0041] 在一些实施方式中，响应于用户提供一个或多个用尽的电池随后提供具有第二充 电状态的一个或多个充电电池。
【附图说明】
[0042] 图1示出了电池充电集中器的实施方式的视图。
[0043] 图2示出了电池充电集中器的实施方式的示意图。
[0044] 图3是示出了操作电池充电集中器的方法的一个实施方式的流程图。
[0045] 图4示出了可再充电电池的实施方式的立体图。
[0046] 图5示出了说明操作电池充电集中器以与机器通信的方法的一个实施方式的流 程图。
[0047] 图6示出了操作机器以与集中器进行通信的方法的一个实施方式的流程图。
[0048] 图7示出了用于创建实质一次性电池的方法。
[0049] 图8示出了识别电池的方法的一个实施方式的流程图。
[0050] 图9示出了操作充电集中器的方法的一个实施方式的流程图。
【具体实施方式】
[0051] 在下面的详细描述中参考形成其一部分的附图。在附图中，相似的符号通常标识 相似的部件，除非上下文另有指示。在详细描述和附图中描述的说明性实施方式不意味着 限制。可利用其他实施方式并且可进行其他改变而不背离在此给出的主题的精神或范围。 容易理解，可以各种不同的配置安排、替换、组合和设计在本文中一般描述且在附图中示出 的本公开的各方面，所有这些可被明确预期到并且构成本公开的一部分。
[0052] 本文公开的一些实施方式涉及配置成使可再充电电池或其他在充电的装置充电、 放电和/或再充电的集中器。在充电的装置可包括电池、可再充电电池、具有多个电池单元 的电池、可再充电电池组、电源模块，包括具有集成或嵌入的控制电路的电源模块。如本文 所使用的，术语电池可包括本文所描述的在充电的装置中的任何装置。在充电的装置可具 有多种形状因数，包括圆柱形、圆形、矩形等。在一些实施方式中，该集中器可包括多种组合 中的多种特征。在一些实施方式中，该集中器可包括用于使电池充电或再充电的多个端口。 端口可具有接纳多种电池尺寸或类型的尺寸或以其他方式配置成接纳多种电池尺寸或类 型。在一些实施方式中，该集中器可包括配置成管理集中器的操作的控制单元。在一些实 施方式中，控制单元配置成根据正在充电的电池的状态提供不同的充电程序。在一些实施 方式中，该集中器可包括与远程电池贩卖单元或储存单元通信的能力。在一些实施方式中， 该集中器可包括与中央服务器位置通信的能力。在一些实施方式中，该集中器可经由陆线 电话网络、蜂窝电话网络、局域网（LAN)、广域网（WAN)、蓝牙、IEEE802.il标准网络或其他 网络进行通信。在一些实施方式中，该集中器可以硬连线至其他单元。在一些实施方式中， 该集中器可启动或接收与集中器或远程单元中的电池状态、集中器或远程单元中的电池健 康性、电池对于远程单元的可用性有关的通信，以及用于确保电池健康性和可用性的其他 通信。
[0053] 本文公开的一些实施方式涉及操作充电集中器的方法，包括使一个或多个电池同 时充电、放电以及再充电的方法和/或复原多个耗尽的电池的方法。一些实施方式可包括 以多种顺序执行的多种步骤。一些实施方式可包括比本文具体概述的那些实施方式更多或 更少的步骤。在一些实施方式中，本文概述的步骤可通过附加的步骤补充。在一些实施方 式中，使电池充电或再充电的方法可包括，例如，确定电池的充电状态，确定电池的电压和 电流，确定电池的内电阻，根据电池的充电状态、电流、电压和/或内电阻调整充电曲线，以 及提供与电池状态有关的通知和/或任何其他期望的步骤。
[0054] 简单来说，本公开往往涉及电池。如本文中所述，对本领域技术人员显而易见的 是，电池还可指代在充电的任何装置，例如电池组、电源模块等，并且本公开不局限于公知 的电池。
[0055] 如本文公开的集中器可配置成容纳多种电池并使多种电池充电。例如，在一些实 施方式中，集中器被配置成接收并充电AAA、AA、C、D、9伏、电池组、具有电池单元和内部电 路的电源模块或任何其他类型的电池。如本文公开的集中器可被配置成同时接纳并充电许 多电池。
[0056] 参照附图，图1示出了配置成同时接纳并充电多个电池的集中器100的实施方式。 如所示出的，集中器100包括柜子110、显示器120、输入装置130、控制单元（未示出）、充 电/放电单元（未示出）以及至少一个充电/放电端口 160。在一些实施方式中，集中器 100可包括两个或两个以上的充电/放电端口。在一些实施方式中，集中器100可包括1、 5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000 个或任何 其他期望数量的充电/放电端口。充电/放电端口可以为任何标准充电端口，包括使可再 充电的电池充电的导电端子或触点。在一些实施方