专利名称：具有剩余电量显示功能的电池与其方法
技术领域：
本发明提供一种电子装置与电池的组合，该电池具有剩余电量显示功能。
背景技术：
随着电子产品的日新月异，许多原本笨重的电子设备演化为小巧随身的便携式配件。而随之改变的即是此类便携式电子产品的电源，由原先多依靠插座提供固定电源演变为得利用电池一类的电能存储单元以便电子产品携带使用时供电。然而电子产品不单是越发精巧，功能上也不断增强，也导致了电子产品的供电需求越来越大。例如移动电话或是数字照相机一类耗电量大的便携式电子产品往往采用可替换的充电电池作为电能的来源，以方便使用者长时间使用中可轮替使用数个充电电池，以增长使用者可以连续使用该产品的时间。
在使用者轮替使用多个电池时，使用者往往需要辨别未装置于电子产品上的电池的剩余电量，以对电量不足的电池充电，或是外出时挑选出并携带电量充足的电池。然而常规技术的电池必须于安装至电子产品上时，方能通过电子产品执行电量检测以及利用电子产品的显示单元以显示电池具有的剩余电量，而不能由电池本身的外观判断电池的剩余电量，造成使用上的不方便。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种包含电池的电子装置以及一种应用于一电子装置的电量显示方法，当该电池脱离该电子装置后，该电池可显示剩余电量。
本发明的电子装置(electronicdevice)包含电池、电量检测器、以及显示状态改变模块。电池包含电能存储单元与显示模块。电能存储单元用来存储电能，显示模块则设置于电池的表面。电量检测器可选择性地与电池电连接。电量检测器检测电池后，可以产生剩余电量信号。剩余电量信号则用以控制显示状态改变模块。当电池与电量检测器结合时，显示模块可相应于显示状态改变模块的作用而显示出相对应的剩余电量显示以指示出电池目前的剩余电量。当电池与电量检测器分离后，显示模块实质上仍能维持剩余电量显示。
与常规技术相比较，本发明的具有剩余电量显示功能的电池与电量显示方法可令使用者无需经由将电池装入电子装置中即可得知该电池的剩余电量以作为使用该电池与否的参考。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
图1为本发明电子装置的方块图。
图2为图1电池的外视图。
图3为图1的电子装置的外视图。
图4为图3的电池槽沿切线4-4的剖面图。
图5为图3的电池槽沿切线5-5的剖面图。
图6为本发明电子装置与电池的组合的功能方块图。
图7为图1本发明电池另一实施例的外视图。
图8为图1电子装置另一实施例的外视图。
图9为本发明的电量显示方法的流程图。
图标号说明10电子装置 12电池14电量检测器 15剩余电量信号16电能存储单元 18显示模块20显示状态改变模块 22磁粉板24磁性显示单元 30电池槽36显示用电磁铁 38清除用电磁铁44电池 46电能存储单元48显示模块 50电子装置52电量检测器54显示状态改变模块56第一连接点58第二连接点
具体实施例方式
请参阅图1，图1为本发明电子装置10的方块图。电子装置10包含一电池12用以存储电能以供电子装置10使用，以及一电量检测器14用以检测电池12的电量。电池12以可拆卸的方式装置于电子装置10上。当电池12装置于电子装置10上时，电池12与电子装置10形成电连接以供应电子装置10所需要的电能，并且同时与电量检测器12结合，以供电量检测器14检测剩余电量。电量检测器14检测电池12后，可产生代表一电池12剩余电量的剩余电量信号15。
电池12包含一电能存储单元16与一显示模块18。电能存储单元16用以存储电能。显示模块18设置于电池12的表面，用以显示电能存储单元16的剩余电量。电子装置10进一步包含一显示状态改变模块20。当电池12与电量检测器12结合时，显示模块18可相应于显示状态改变模块20的作用而显示出相对应的一剩余电量显示，以指示出电池12目前的剩余电量。当电池12与电量检测器14分离后，显示模块18实质上仍能维持剩余电量显示。
请参阅图2，图2为图1电池12的外视图。于本发明的一实施例中，电池12的显示模块为一磁粉板(magnetic powder plate)22。磁粉板22包含四个磁性显示单元(magnetic display units)24。磁性显示单元24为一种可经受磁力影响而改变外观的片状元件。于一实施例中，磁性显示单元24可以是如同美国专利US6,092,294所公开的绘图板。磁性显示单元24的表面可呈现黑色或白色两种状态，并且依靠磁力影向而自两种状态间切换。磁性显示单元24为中空设计，内含有金属粉，当磁力发自片状磁性显示单元24上方时，金属粉将被磁力吸引而粘着于磁性显示单元24的上壁，而使磁性显示单元24上方的外观呈现黑色状态。反的，当磁力发自片状磁性显示单元24下方时，金属粉将被磁力吸引而离开磁性显示单元24的上壁而粘着于下壁，而使磁性显示单元24上方的外观呈现白色状态。当未受磁力影响时，磁性显示单元24将能维持于所呈现的黑色状态或白色状态。图2所示的磁粉板22中，仅有一个磁性显示单元24呈现黑色状态，而有三个磁性显示单元24呈现白色状态。
请参阅图3、图4以及图5，图3为图1的电子装置10的外视图，图4为图3的电池槽30沿切线4-4的剖面图，图5则为图3的电池槽30沿切线5-5的剖面图。本发明可应用于便携式电子装置中，如移动通讯产品中。于本发明的一实施例中，电子装置10为一移动电话。于此实施例中，电子装置10包含一电池槽30，用以装置电池12(未显示于图3)。如图4所示，电子装置10的显示状态改变模块20包含有四个显示用电磁铁36以及四个清除用电磁铁38。图4的剖面图中仅显示与本发明相关的主要元件，至于该移动电话的其他元件则未显示。
如图5所示，当电池12安装于电池槽30中时，电池12上的四个磁性显示单元24将分别对应到位于磁性显示单元24上方的显示用电磁铁36以及位于磁性显示单元24下方的清除用电磁铁38。显示用电磁铁36用以将磁性显示单元24自白色状态切换至黑色状态，而清除用电磁铁38用以将磁性显示单元24自黑色状态切换至白色状态。
请再参阅图1。于本发明的一实施例中，当电子装置10被使用时，电量检测器14持续检测电池12的剩余电量，并且选择性地发出剩余电量信号15至显示状态改变模块20以使显示状态改变模块20改变显示模块18的显示状态。以具有四个磁性显示单元24的显示模块为例，电量检测器14首先检测并记录电池12的电量，并且依照剩余电量的比例决定四个磁性显示单元24呈现黑色状态的个数。例如当剩余电量低于75％时，则四个磁性显示单元24中的三个呈现黑色状态，而当剩余电量低于50％时，四个磁性显示单元24中的两个呈现黑色状态。换句话说，当剩余电量下降或上升时，电量检测器14将发出剩余电量信号15至显示状态改变模块20，以使显示模块18可相应于显示状态改变模块20的作用而显示出相对应的剩余电量显示。
剩余电量信号15包含多条剩余电量子信号。每一条剩余电量子信号分别对应到一个显示用电磁铁36，并可分别磁化相对应的显示用电磁铁36，以控制一相对应磁性显示单元24显示出一磁化的显示状态。并且，每一条剩余电量子信号分别对应到一个清除用电磁铁38，并可分别磁化相对应的清除用电磁铁38，以控制相对应磁性显示单元24清除一磁化的显示状态。因此，这些磁性显示单元24所显示的黑色状态或是白色状态，合起来可以正确显示出电池12的剩余电量。显示用电磁铁36以及清除用电磁铁38平常未被通电，仅当磁性显示单元24需改变显示状态时，至少这些显示用电磁铁36或清除用电磁铁38的一方被通电以产生磁力。
于本发明的另一实施例中，显示模块18亦可为如同美国专利第6,124,851号所公开的电子纸(electrical paper)，而显示状态改变模块20则为电子纸的控制模块。如同前述，电量检测器14亦发出剩余电量信号15至显示状态改变模块20，进而控制显示模块18。
请参阅图6，图6为本发明一电子装置50与一电池44的组合的功能方决图。本发明亦提供一种电子装置与电池的组合。于一实施例中，一电子装置50与一电池44的组合包含电池44、一电量检测器52设置于电子装置50上、以及一显示状态改变模块54设置于电子装置50上。有关电池44的组成与功能与图1的实施例的电池12相似，在此不再赘述。
电量检测器52可选择性地与电池44电连接，并且检测电池44的剩余电量。显示状态改变模块54与电量检测器52电连接，并且可于一作用范围内控制显示模块48于一第一显示状态与一第二显示状态间变换。
当电池44与电子装置50结合时，电能存储单元46与电量检测器52也将电连接，以使电量检测器52得以检测电能存储单元46的剩余电量。当电量检测器52检测电池44电量高于一预设值时，电量检测器52会输出一第一信号来控制显示状态改变模块54，使显示模块48显示第一显示状态。相反地，当电量检测器52检测电池44电量低于该预设值时，电量检测器52会输出一第二信号来控制显示状态改变模块54，使显示模块48显示第二显示状态。
显示状态改变模块54平时处于未通电的状态。当接收到第一信号或第二信号时，亦即当显示模块48需于第一显示状态与第二显示状态间变换时，显示状态改变模块54方被通电，以改变显示模块48的显示状态。
当电池44自电子装置50脱离后，显示模块48脱离显示状态改变模块54的该作用范围，但显示模块48实质上仍能维持其原有显示的第一或第二状态。
于一实施例中，显示模块48为如前所述的磁粉板，而显示状态改变模块54为电磁铁。显示状态改变模块54如前所述包含显示用电磁铁以及清除用电磁铁。显示用电磁铁以及清除用电磁铁的作用与前述类似，在此不在赘述。于第一状态下，磁粉板处于黑色状态；而于第二状态下，磁粉板处于白色状态。
于另一实施例中，电子装置50具有四个显示状态改变模块54，电池44具有四个显示模块48。在电池44电量全满时，电量检测器52输出第一信号至四个显示状态改变模块54，以使显示状态改变模块54通电，进而利用磁力使显示模块48呈现第一状态，即四个显示模块48皆为黑色状态。而当电池44剩余电量下降至75％以下时，电量检测器52输出第二信号至四个显示状态改变模块54的其中之一，以使该接收到第二信号的显示状态改变模块54利用磁力使与其相对应的显示模块48呈现第二状态，即有三个显示模块48为黑色状态。在此机构中，随着电池44电量逐渐下降，多个显示状态改变模块54逐个输出第二信号，使得多个显示模块48逐个自第一显示状态变换成第二显示状态，亦即显示黑色状态的显示模块48逐个减少，以反应电池44的剩余电量。
请参阅图7与图8，图7为图1本发明电池另一实施例的外视图。图8为图1电子装置另一实施例的外视图。于本实施例中，前述的显示状态改变模块54位于电池上，而非电子装置50上。其余元件配置皆相同，在此不予赘述。如图7所示，电池12除包含前述元件外，进一步包含显示状态改变模块54，以及第一连接点56。显示状态改变模块54包含多组显示用电磁铁36以及清除用电磁铁38(本图未显示)，如同前述，多组显示用电磁铁36与清除用电磁铁38相对应地安装于多个磁性显示单元24的上方与下方。第一连接点56则用以与电子装置50的电量检测器52连接。如图8所示，电子装置除显示状态模块54外，具有前述电子装置50的各个元件。并且更包含第二连接点58，第二连接点58安装于相对应第一连接点56的位置。当电池12安装于电子装置50内时，第一连接点56以及第二连接点58将形成电连接，以使电量检测器52得以控制显示状态改变模块54。
于本发明中，显示模块48除以前述的磁粉板或是电子纸之外，亦可以他种元件替换。替换显示模块48的他种元件需符合轻薄，体积小，可安装于电子装置中或该电池所适用的充电座上，此外可由电子装置利用电能改变其外观以显示剩余电量，并且于改变外观显示后可持续显示达一段时间。
如图9所示，图9为本发明的电量显示方法的流程图。本发明亦提供一种应用于一电子装置的电量显示方法。如步骤100，电子装置首先检测电池的剩余电量，并且于剩余电量改变时产生剩余电量信号。如步骤102，根据剩余电量信号控制一显示模块以显示电池的剩余电量。在本方法中，显示模块由一显示状态改变模块所控制，并且可脱离显示状态改变模块的控制而仍能显示电池的剩余电量。
与常规技术相比较，本发明的具有剩余电量显示功能的电池与电量显示方法，当电池脱离电子装置后，电池仍能维持剩余电量显示，因此使用者不需经由将电池装入电子装置中即可得知该电池的剩余电量以作为使用该电池与否的参考。
通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反，其目的是希望能涵盖各种改变及具等效性的配置于本发明的权利要求的范畴内。
权利要求
1 一电子装置，该电子装置包含一电池，该电池包含一电能存储单元与一显示模块，该电能存储单元可用来存储电能，该显示模块设置于该电池的表面；一电量检测器，可选择性地与该电池电连接，该电量检测器检测该电池后可产生一剩余电量信号；与一显示状态改变模块，该剩余电量信号控制该显示状态改变模块；当该电池与该电量检测器结合时，该显示模块可相应于该显示状态改变模块的作用而显示出相对应的一剩余电量显示，来指示出该电池目前的剩余电量；当该电池与该电量检测器分离后，该显示模块实质上仍能维持该剩余电量显示。
2 如权利要求1所述的电子装置，其中该显示模块为一磁粉板包含有多个磁性显示单元。
3 如权利要求2所述的电子装置，其中该显示状态改变模块包含多个显示用电磁铁，每一个显示用电磁铁设置于一相对应的磁性显示单元的上方。
4 如权利要求3所述的电子装置，其中该剩余电量信号包含相对应的多条剩余电量子信号，每一条剩余电量子信号可分别磁化一相对应的显示用电磁铁，以控制一相对应磁性显示单元显示出一磁化的显示状态，使得这些磁性显示单元合起来可以正确显示出该电池的剩余电量。
5 如权利要求3所述的电子装置，其中该多个显示用电磁铁平常未被通电，但当该磁性显示单元需改变显示状态时，至少该多个显示用电磁铁之一会被通电。
6 如权利要求2所述的电子装置，其中该显示状态改变模块包含多个清除用电磁铁，每一个清除用电磁铁设置于一相对应的磁性显示单元的下方。
7 如权利要求6所述的电子装置，其中该剩余电量信号包含相对应的多条剩余电量子信号，每一条剩余电量子信号可分别磁化一相对应的清除用电磁铁，以控制一相对应磁性显示单元清除一磁化的显示状态，使得这些磁性显示单元合起来可以正确显示出该电池的剩余电量。
8 如权利要求6所述的电子装置，其中该多个清除用电磁铁平常未被通电，但当该磁性显示单元需改变显示状态时，至少该多个显示用电磁铁之一会被通电。
9 如权利要求1所述的电子装置，其中该显示元件为一电子纸。
10 一电子装置与一电池的组合，该电子装置与电池组合包含一电池，该电池包含一电能存储单元与一显示模块，该电能存储单元可用来存储电能，该显示模块设置于该电池的表面；一电量检测器设置于该电子装置上，可选择性地与该电池电连接；与一显示状态改变模块设置于该电子装置上，与该电量检测器电连接，该显示状态改变模块可于一作用范围内控制该显示模块于一第一显示状态与一第二显示状态间变换；当该电池与该电量检测器结合且该电量检测器检测该电池电量高于一预设值时，该电量检测器会输出一第一信号来控制该显示状态改变模块，使该显示模块显示该第一显示状态；当该电池与该电量检测器结合且该电量检测器检测该电池电量低于该预设值时，该电量检测器会输出一第二信号来控制该显示状态改变模块，使该显示模块显示该第二显示状态；当该电池自该电子装置脱离后，该显示模块脱离该显示状态改变模块的该作用范围，但该显示模块实质上仍能维持该第一显示状态与该第二显示状态二者之一。
11 如权利要求10所述的电子装置与电池组合，其中该显示状态改变模块平常未被通电，但当该显示模块于该第一显示状态与该第二显示状态间变换时，该显示状态改变模块被通电。
12 如权利要求10所述的电子装置与电池组合，其中该电子装置更具有多个显示状态改变模块，该电池更具有多个显示模块，在该电池电量逐渐下降过程中，该电量检测器逐个输出该第二信号至该显示状态控制模块，使得该多个显示模块逐个自该第一显示状态变换成该第二显示状态。
13 如权利要求12所述的电子装置与电池组合，其中该电子装置具有4个显示状态改变模块，该电池具有4个显示模块，在该电池电量全满时，该电量检测器输出该第一信号至显示状态改变模块，使得该四个显示模块均保持该第一显示状态；在该电池电量剩3/4时，该电量检测器输出第二信号至四个显示状态改变模块之一，使得该四个显示模块的一自该第一显示状态变换成该第二显示状态。
14 如权利要求12所述的电子装置与电池组合，其中该显示模块为一磁粉板。
15 如权利要求14所述的电子装置与电池组合，其中该多个显示状态改变模块包含多个显示用电磁铁以及多个清除用电磁铁，该多个显示用电磁铁以及多个清除用电磁铁分别位于每一个显示模块的上方与下方。
16 如权利要求15所述的电子装置，其中该第一信号用以磁化该多个显示用电磁铁，以使相对应的磁粉板呈现第一显示状态，该第二信号用以磁化该多个清除用电磁铁，以使相对应的磁粉板呈现第二显示状态。
17 一电子装置与一电池的组合，该电子装置与电池组合包含一电池，该电池包含一电能存储单元，该电能存储单元可用来存储电能；一显示模块，该显示模块设置于该电池的表面；以及一显示状态改变模块，该显示状态改变模块用以控制该显示模块于一第一显示状态与一第二显示状态间变换；以及一电量检测器，设置于该电子装置上，可选择性地与该电池电连接，以检测该电池电量并且控制该显示状态改变模块；当该电池与该电量检测器结合且该电量检测器检测该电池电量高于一预设值时，该电量检测器会输出一第一信号来控制该显示状态改变模块，使该显示模块显示该第一显示状态；当该电池与该电量检测器结合且该电量检测器检测该电池电量低于该预设值时，该电量检测器会输出一第二信号来控制该显示状态改变模块，使该显示模块显示该第二显示状态；当该电池自该电子装置脱离后，该显示状态改变模块即不受该电量检测器控制，但该显示模块实质上仍能维持该第一显示状态与该第二显示状态二者之一。
18 一种电量显示方法，应用于一电子装置，该电量显示方法包含下列步骤(1)检测一电池的剩余电量，以产生一剩余电量信号；以及(2)根据该剩余电量信号控制一显示模块以显示该电池的剩余电量；其中，该显示模块由一显示状态改变模块所控制，该显示模块可脱离该显示状态改变模块的控制而仍能显示该电池的剩余电量。
19 如权利要求18所述的电量显示方法，其中该显示模块为一磁粉板包含有多个磁性显示单元。
20 如权利要求19所述的电量显示方法，其中该显示状态改变模块包含多组显示用电磁铁以及多个清除用电磁铁的组合。
全文摘要
本发明提供一种电子装置，其包含电池、电量检测器、以及显示状态改变模块。电池包含电能存储单元与显示模块。电能存储单元用来存储电能，显示模块则设置于电池的表面。电量检测器可选择性地与电池电连接，并且于检测电池后产生剩余电量信号。剩余电量信号则用以控制显示状态改变模块。当电池与电量检测器结合时，显示模块可相应于显示状态改变模块的作用而显示出相对应的剩余电量显示以指示出电池目前的剩余电量。当电池与电量检测器分离后，显示模块实质上仍能维持剩余电量显示。
文档编号G01R31/36GK1661847SQ20041000661
公开日2005年8月31日 申请日期2004年2月25日 优先权日2004年2月25日
发明者陈威州 申请人:明基电通股份有限公司