用于无线通信的波导壳体通道的制作方法

本发明涉及通信电路且更特定来说涉及用于电子电路的壳体，所述壳体采用形成于所述壳体上的波导通道来进行无线通信。

背景技术：

各种不同类型的电子电路装纳于经封围封装(例如金属或塑料形式封装)内。这些电路可为从本质上较简单(例如电力存储电池胞应用)到较复杂应用(例如移动电话或其它器件)。关于作为实例的电力存储应用，用于汽车或电网存储中的复杂锂离子蓄电池组需要复杂感测及保护。举例来说，个别组需要经控制使得其可在必要时被充电且在已达到充足充电电平时与相应充电源被断开连接。此需要额外接线来对每一电池胞提供此控制。在多电池胞应用中，此接线可在成本、安装及维护方面为昂贵的。因此，监测每一个别蓄电池电池胞及提供安全切断特征所需的额外线会对这些系统增加重量及复杂性。由于每一蓄电池组位于不同电位上，因此对于传统方法需要应用昂贵数据隔离技术。而且，由于蓄电池壳体为金属的且蓄电池被组装为三维堆叠，因此无法采用传统射频通信。替代通信方法包含超声波数据发射，但已证明这些对于需要通过典型多电池胞蓄电池组系统进行聚合的1mb/s到2mb/s的数据来说太慢。

技术实现要素：

本发明涉及用于电子电路的壳体，所述壳体采用所述壳体上的通道来进行无线通信。在一个实例中，一种装置包含用于电子电路的壳体。所述壳体包含形成用以装纳所述电子电路的结构的至少三个平面。至少一个通道沿着所述三个平面中的至少一者形成以在所述壳体中提供波导以用于无线通信。无线通信模块经由所述波导进行通信以控制封围于所述壳体中的所述电子电路。

在另一实例中，一种系统包含用于第一电子电路的第一壳体。所述第一壳体包含形成用以装纳所述第一电子电路的第一结构的至少三个平面。至少一个通道沿着所述第一壳体的所述三个平面中的至少一者形成以在所述第一壳体中提供波导以用于无线通信。所述系统包含用于第二电子电路的第二壳体。所述第二壳体包含形成用以装纳所述第二电子电路的结构的至少三个平面。至少一个通道沿着所述第二壳体的所述三个平面中的至少一者形成以在所述第二壳体中提供波导以用于无线通信。所述第一壳体中的波导操作地耦合到所述第二壳体中的波导以在所述第一壳体与所述第二壳体之间形成无线通信网络。所述系统包含用以经由形成于所述第一壳体与所述第二壳体之间的所述无线网络将控制命令发送到所述第一壳体的所述第一电子电路及所述第二壳体的所述第二电子电路的主机系统。

在又一实例中，一种方法包含构造用于电子电路的壳体，所述壳体包含用以装纳所述电子电路的至少三个平面。所述方法包含沿着所述三个平面中的至少一者形成至少一个通道以在所述壳体中提供波导以用于无线通信。所述方法包含将所述壳体中的所述电子电路耦合到与所述波导进行通信的无线模块。

附图说明

图1图解说明用以经由包含用于无线通信的波导通道的壳体来为电子电路提供无线通信的实例性装置的示意性框图。

图2图解说明用以在包含用于无线通信的波导通道的壳体之间提供无线通信的实例性系统的示意性框图。

图3到6图解说明可形成于壳体中以用于无线通信的实例性通道。

图7及8图解说明经联动壳体的实例性配置，所述经联动壳体可跨越形成于相应壳体中的波导进行通信。

图9图解说明用以经由包含用于无线通信的波导通道的壳体来为电子电路提供无线通信的实例性方法的流程图。

具体实施方式

本发明涉及用于电子电路的壳体，所述壳体采用所述壳体上的通道来进行无线通信。波导通道可被添加到或形成于用于电子电路的壳体内以支持经由波导与主机系统(其与电子电路进行通信)的无线通信。电子电路可为利用远程控制且与主机系统进行通信并由壳体封围的基本上任何类型的电路。这些电路可包含电力供应器、音频或视频电路、移动电话等等。在一个实例性应用中，电子电路可包含连接到充电电源的蓄电池组，所述蓄电池组通过从主机系统发送的控制命令而与所述充电源连接及断开连接。壳体中的集成波导通道形成无线通信网络来发送及接收命令(此减少接线及费用)，而非如在常规系统中将单独控制线连接到蓄电池组中的每一者以执行控制命令。

通过实例方式，如果使五百个蓄电池组在常规系统中联动以提供并联电源，那么将必须使超过一千个控制线连接到蓄电池组的集合以支持充电、放电及/或其它循环(例如安全事件循环)。此接线使蓄电池组的给定安装增加了极大费用及维护。本文中所揭示的波导通道可被廉价地制作为装纳蓄电池组(或其它电子电路)的壳体的一部分以支持与由波导通道形成的给定网络中的每一部件的无线通信及对所述每一部件的控制。在一些实例中，矩形波导可被添加到现有壳体(例如矩形附件或圆形管)。在其它实例中，本文中所描述的波导通道可形成为每一壳体中的部分通道(例如，沿着壳体的各个边缘)。接着通过将一个壳体的部分通道与来自另一壳体(或若干壳体)的一或多个部分通道进行组合而提供完整波导。通过利用相应壳体中的波导通道，可支持无线通信以控制装纳于壳体内的电子电路，同时除去常规系统的控制电路接线。可在每一壳体中提供无线通信模块以与相应波导通道进行通信且由主机系统将控制命令发送到壳体内的相应电子电路(或若干电子电路)/从所述相应电子电路(或若干电子电路)接收控制命令。

图1图解说明用以经由包含用于无线通信的波导通道的壳体120来为电子电路110提供无线通信的实例性装置100。如本文中所使用，举例来说，术语电路可包含执行例如模拟电路或控制电路等电路功能的有源及/或无源元件的集合。另外或替代地，术语电路可包含例如其中电路元件中的所有及/或一些电路元件被制作于共同衬底上的集成电路。

装置100包含壳体120，所述壳体在所述壳体(被部分地或完全地封围)中装纳电子电路110。壳体120可为金属结构，例如铝、钢或铜、金属化塑料或者其组合。壳体120包含展示为x平面、y平面及z平面的至少三个平面，所述至少三个平面形成用以装纳电子电路110的结构。可沿着x、y及z平面中的至少一者形成展示于所述三个平面处的接合部处的至少一个通道130、140及150以在壳体120中提供波导以用于无线通信。如本文中所使用，术语通道是指壳体的形成完整或部分波导的物理特征。所述物理特征可为壳体120中或其上的支持波导通信的波纹、凹槽、凹入部或其它制造特征，如本文中所描述。如本文中所使用，术语沿着可指与平面或壳体的边缘相关联的通道位置/方向或者可指与壳体的给定平面的内部分相关联的通道位置/方向。

在一些实例中，通道可形成(或添加)于单个平面上。在其它实例中，通道可形成于两个或多于两个平面的接合部处，如经由通道130、140及150所展示。在一些实例中，通道可形成为部分通道，其中通过对多个壳体进行联动而形成完整波导。在其它实例中，通道可被添加到壳体作为完全形成的波导。提供无线通信模块160以经由由相应通道提供的波导进行通信来控制装纳于壳体中的电子电路110。无线通信模块160可包含射频集成电路(毫米波芯片)，所述射频集成电路驱动与由本文中所描述的通道形成的相应波导的通信。举例来说，模块160可支持约50ghz到约500ghz的范围内的通信。随着如由本文中所描述的无线通信模块160支持的频率增加，相应物理波导通道尺寸可对应地降低。

电子电路110可为利用远程控制且与主机系统进行通信(例如，参见图2)并由壳体120封围的基本上任何类型的电路。这些电路可包含电力供应器、音频或视频电路、移动电话等等。在一个实例性应用中，电子电路可包含连接到充电电源的蓄电池组，所述蓄电池组通过从主机系统发送的控制命令而与所述充电源连接及断开连接。壳体120中的集成波导通道130、140及150形成无线通信网络来发送及接收命令(此减少了接线及费用)，而不是像在常规系统中将单独控制线连接到蓄电池组中的每一者以执行控制命令。

在一个实例中，电子电路110可包含封围于壳体120中的蓄电池组。举例来说，蓄电池组可包含一或多个锂离子电池芯，以存储电荷及提供来自所述组的电荷。无线通信模块160可发送(若干)控制命令以(例如，经由可控制开关)将蓄电池组与充电电源连接或断开蓄电池组与充电电源的连接。举例来说，如果确定相应蓄电池组充满电，那么主机系统可经由波导通道发送命令以将所述蓄电池组与充电源断开连接。如果确定给定蓄电池组为低(例如，经由由无线模块通过波导所发送的状态信号)，那么主机系统可发送充电命令以将相应蓄电池组连接到充电源。其它类型的控制命令可为事件相关的，例如电力浪涌状况(其中所有蓄电池组在浪涌期间与充电源暂时断开连接)。

通道130、140及150可形成为具有向三个平面中的至少两者中成波状的x尺寸及y尺寸。如先前所述，在一些实例中，可将完整矩形波导制作到壳体中且在其它实例中，通道130、140及150形成部分的矩形波导部分，其中多个壳体的联动形成完整波导。实例性波导波长可包含从约40千兆赫兹到约200千兆赫兹进行操作的毫米波(mm波)。矩形波导通道130、140、150可被指定为具有用以支持此类mm波通信的x尺寸及y尺寸。举例来说，x尺寸可为约0.148英寸到约0.02英寸且y尺寸可为约0.074英寸到约0.01英寸，这为波导提供约50千兆赫兹到约500千兆赫兹的频率范围。

如上所述，通道130、140及150可为与至少一个其它壳体形成矩形波导的部分通道。在另一实例中，通道130、140、150可为紧固到壳体以形成波导的矩形附件或圆形管。在又一实例中，通道可沿着给定平面的第一波导部分形成且经由线而耦合到给定平面的另一波导部分。下文关于图3到6而图解说明及描述各种通道配置。

图2图解说明用以在包含用于无线通信的波导通道的壳体之间提供无线通信的系统100的实例。系统110包含壳体1到n，其中n是正整数。壳体1到n中的每一者包含展示为wm1到wmn的相关无线模块及展示为电路1到电路n的电子电路。无线模块1到n控制相关联电子电路且与通过对壳体中的一或多者进行联动而形成的波导网络210进行通信。举例来说，在两壳体联动中，用于第一电子电路1的第一壳体1包含至少三个平面，所述至少三个平面形成用以装纳第一电子电路1的第一结构。至少一个通道沿着第一壳体1的三个平面中的至少一者形成以在第一壳体中提供波导以用于无线通信。用于第二电子电路2的第二壳体2包含至少三个平面，所述至少三个平面形成用以装纳第二电子电路2的结构。至少一个通道在第二壳体2的三个平面中的至少一者中形成以在第二壳体中提供波导以用于无线通信。第一壳体中的波导操作地耦合到第二壳体中的波导以在第一壳体与第二壳体之间形成无线通信网络210。可通过对n个此类壳体进行联动(例如，参见图7及8)而提供较复杂波导网络210。

主机系统220经由形成于第一壳体与第二壳体之间的无线网络210将控制命令发送到壳体(例如第一壳体1的第一电子电路1及第二壳体2的第二电子电路2)。第一电子电路1及第二电子电路2中的每一者可包含装纳于第一壳体及第二壳体中的每一者中的蓄电池组(或其它电子应用)。举例来说，第一无线通信模块1及第二无线通信模块2(或在对n个壳体进行联动的情况下，更多无线通信模块)可分别耦合到第一电子电路1及第二电子电路2中的每一者，以发送控制命令来将相应蓄电池组与充电电源连接或断开相应蓄电池组与充电电源的连接。第一无线通信模块1及第二无线通信模块2可从经由波导网络210进行通信的主机系统220接收控制命令。壳体1到n中的每一者中的通道中的至少一者可为在壳体之间形成矩形波导的部分通道。相应壳体中的通道可为紧固到壳体以形成波导网络210的矩形附件或圆形管。在一些情形中，通道可形成于平面的一个部分中且耦合到平面的另一部分，如下文关于图3到6将图解说明及描述。

图3到6图解说明可形成于壳体中以用于无线通信的实例性通道。关于图3，部分通道在实例性壳体310中形成为波纹300。波纹300在壳体310的x平面及y平面两者中包含凹部(例如，金属在壳体边缘处折叠以形成凹部)，其中所述凹部沿着壳体310的z轴三维地延伸。虽然针对此实例展示单个波纹300，但平面(例如，x/z、y/z)的每一相交部可具有波纹，其中在对多个壳体进行联动(例如展示于图7及8的实例中)时构造完整波导。

图4图解说明壳体400的侧视图，其中波导通道部分在410处沿着给定平面的一个边缘形成且在420处沿着另一边缘继续。互连电路430将通道部分410与通道部分420连接。如图4中所图解说明的此部分通道形成及连接可被提供于一些应用中，所述应用需要不同于例如图7及8中所图解说明的常见块配置的网络配置或壳体配对配置。

图5图解说明可提供为壳体510的一部分的替代通道500的侧视图。在此实例中，通道沿着壳体510的中间部分伸展，此与图3中所描绘的边缘实例形成对照。在又一实例中，图6图解说明壳体610的对角线布线通道600的侧视图。除了图3到6的实例中所展示之外的其它通道配置是可能的。

图7及8图解说明经联动壳体的实例性配置，所述经联动壳体可跨越形成于相应壳体中的波导进行通信。关于图7，在700处图解说明四壳体群组。所述壳体包含集合成块配置的壳体710到740。在每一壳体的顶部处是无线通信模块(例如展示于750处)，所述无线通信模块用以与本文中所描述的电子电路及主机系统以及由相应壳体群组形成的波导网络通道进行通信。在此实例中，在四个壳体710到740的接合部处形成完整波导网络通道760。举例来说，利用部分波纹(例如展示于图3的300处)，可由760处的壳体接合部形成完整波导通道。包含n个此类壳体的其它联动配置是可能的。图8的实例800展示32个经联动壳体，所述32个经联动壳体由波导通道形成无线网络，所述波导通道是通过对来自相应壳体中的每一者的部分通道进行联动而配置成的。

鉴于上文所描述的前述结构特征及功能特征，参考图9将更好地了解实例性方法。尽管出于使解释简单的目的，将所述方法展示及描述为连续地执行，但应理解及了解，所述方法并不受所图解说明的次序限制，这是因为所述方法的部分可与本文中所展示及所描述者不同的次序发生及/或与其同时发生。举例来说，此类方法可由配置于集成电路、处理器或控制器中的各种组件来执行。

图9图解说明用以经由包含用于无线通信的波导通道的壳体来为电子电路提供无线通信的实例性方法900。在910处，方法900包含构造用于电子电路的壳体，所述壳体包含用以装纳电子电路的至少三个平面。如先前所述，此可包含形成可支持波导通信的金属壳体或金属化塑料壳体，如本文中所描述。在920处，方法900包含沿着三个平面中的至少一者形成至少一个通道以在壳体中提供波导以用于无线通信。举例来说，此可包含在壳体的每一平面的边缘处形成波纹，例如展示于图3处。在930处，方法900包含将壳体中的电子电路耦合到与波导进行通信的无线模块。

举例来说，电子电路可包含封围于壳体中的蓄电池组(或其它类型电路)。举例来说，方法900可包含发送控制命令以将蓄电池组与充电电源连接或断开蓄电池组与充电电源的连接。此可包含从经由波导进行通信的主机系统接收控制命令。

上文已描述的内容仅为实例。当然，不可能描述每一可想象到的组件或方法组合，但所属领域的技术人员将认识到，可做出许多其它组合及排列。因此，本发明打算囊括归属于此申请案(包含所附权利要求书)的范围内的所有此类更改、修改及变化形式。如本文中所使用，术语“包含(includes)”意指包含但不限于，术语“包含(including)”意指包含但不限于。另外，在本说明书或权利要求书叙述“一(a、an)”、“第一”或“另一”元件或其等效内容时，其应被解释为包含一个或多于一个此元件，且不需要也不排除两个或多于两个此类元件。