燃料计量系统和计量方法

专利名称:燃料计量系统和计量方法
技术领域：
本发明一般涉及燃料计量系统，更具体地说，涉及基于所确定的电源的电化学成 分来确定电源的电量状态的燃料计量设备。
背景技术：
一般来说，移动照明设备，诸如闪光灯，由位于闪光灯内部的电源(诸如电池)来 供电。通常，当闪光设备的电池电量状态低于为闪光灯的光源提供电力的电量充足状态时， 可以更换闪光设备的电池。由于闪光灯以电池供电，所以闪光灯一般能在不电连接到闪光 灯外部的电源(诸如交流(AC)壁装插座)的情况下发光。
此外，在闪光灯的电池的电量状态低于电量充足状态水平时，所述电池可以用其 他电池来代替。如果取下的电池为可再充电电池，则取下的电池可以利用外部再充电设备 充电，然后装回闪光灯。当取下的电池是不可再充电的电池时，则可以用新的电池替换不可 再充电的电池。
除了电池，作为替代，闪光灯可以包含电连接件，以便连接到专用类型的电源，诸 如AC壁装插座。通常，在闪光灯连接到静态外部电源时，闪光灯可以持续发光，但是闪光灯 的移动性受到阻碍。如果闪光灯直接连接到AC壁装插座，则闪光灯的移动性一般就不存 在。当闪光灯不直接连接到AC壁装插座，诸如借助延长线连接时，闪光灯具有有限的移动 性。

发明内容
根据本发明一个方面，提供一种燃料计量系统，包括适配成电连接到具有电化学 成分的电源的硬件电路。所述燃料计量系统进一步包括配置成确定所述电源的电化学成 分的电化学成分检测设备；和配置成基于所确定的电源的所述电化学成分来确定所述电源 的电量状态的燃料计量设备。
根据本发明的另一方面，提供一种照明设备，包括硬件电路；光源；电化学成分检 测设备；和燃料计量设备。所述硬件电路适配成电连接到具有电化学成分的电源。所述光 源与所述硬件电路电气连通。所述电化学成分检测设备配置成确定所述电源的所述电化学 成分。所述燃料计量设备配置成基于所确定的所述电源的所述电化学成分来确定所述电源的电量状态。
根据本发明的又一方面，提供一种确定电气连接到硬件电路的电源的电量状态的 方法，包括确定电源的电化学成分的步骤。所述方法进一步包括至少基于所确定的所述电 源的所述电化学成分来确定所述电源的电量状态的步骤。
通过参考以下说明内容、权利要求
书以及附图，本领域技术人员将进一步理解并 领会本发明的所述以及其他特征、优势和目标。


以下参照附图，作为示例描述本发明，在附图中
图1是根据本发明一种实施方式，具有多个照明设备和多个外部电源的照明系统 的示意图；
图2A是根据本发明一种实施方式，照明系统的手持照明设备的电路图；
图2B是根据本发明一种实施方式，照明系统的手持照明设备的电路图；
图3A是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的电路图；
图;3B是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的电路图；
图4A是根据本发明一种实施方式，照明系统的聚光照明设备的电路图；
图4B是根据本发明一种实施方式，照明系统的聚光照明设备的电路图；
图5A是根据本发明一种实施方式，照明系统的储能系统的电路图；
图5B是根据本发明一种实施方式，照明系统的储能系统的电路图；
图6是示出根据本发明一种实施方式，由外部电源提供的电流绕开照明系统的照 明设备的内部电源的方法的流程图；
图7A是根据本发明一种实施方式，照明系统的手持照明设备的正视立体图；
图7B是根据本发明一种实施方式，照明系统的手持照明设备的分解视图；
图7C是根据本发明一种实施方式，照明系统的手持照明设备的横截面图；
图8A是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的正视立体图；
图8B是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的分解视图；
图8C是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的横截面图；
图8D是根据本发明一种实施方式，照明系统的头戴式照明设备的内部电源的分 解视图；
图9A是根据本发明一种实施方式，照明系统的聚光照明设备的侧视立体图；
图9B是根据本发明一种实施方式，照明系统的聚光照明设备的分解视图；
图9C是根据本发明一种实施方式，照明系统的聚光照明设备的横截面图；
图IOA是根据本发明一种实施方式，照明系统的储能系统的正视立体图；
图IOB是根据本发明一种实施方式，照明系统的储能系统的分解视图；
图IOC是根据本发明一种实施方式，照明系统的储能系统的横截面图；
图IlA是根据本发明一种实施方式，处于太阳辐射采集位置的照明系统的太阳能 电源的俯视立体图；
图IlB是根据本发明一种实施方式，处于太阳辐射采集位置的照明系统的太阳能 电源的分解视图；
4[0037]图IlC是根据本发明一种实施方式，处于卷起位置的照明系统的太阳能电源的正 视立体图；
图12A是根据本发明一种实施方式，照明系统的电连接件的正视立体图；
图12B是根据本发明一种实施方式，照明系统的电连接件的分解视图；
图12C是根据本发明一种实施方式，照明系统的电连接件的横截面图；
图13是根据本发明一种实施方式，确定照明系统的设备或系统的电源的电化学 成分的方法的流程图；
图14是示出根据本发明一种实施方式，针对具有不同电化学成分的电池单元的 电势和内阻的电量状态的图表；
图15是示出根据本发明一种实施方式，确定照明系统的设备或系统的电源的电 量状态的方法的流程图；
图16是示出根据本发明一种实施方式，确定照明系统的设备或系统的电源电化 学成分和电源电量状态的方法的流程图；
图17是大致示出根据本发明一种实施方式，用于检测照明系统的设备或系统的 电源的电化学成分的测试电路的电路图；
图18是示出根据本发明另一种实施方式，用于确定照明系统的设备或系统的电 源的电化学成分的例程的流程图；
图19是大致示出根据本发明一种实施方式，用于检测多个电池单元的电化学成 分的测试电路的电路图；
图20A和20B是示出根据本发明另一种实施方式，用于确定照明系统的设备或系 统的电源的电化学成分的例程的流程图；和
图21是示出根据一种示例，在检测测试过程中，对于三种电池类型实现的电压变 化的曲线图。
具体实施方式
在详细描述符合本发明的具体实施方式
之前，应该明白，所述实施方式包括与照 明系统及其操作方法有关的方法步骤和设备部件的组合。因此，所述设备部件和方法步骤 在适当的情况下以附图中的传统符号所表示，仅示出了那些与理解本发明的实施方式有关 的具体细节，以防所公开内容与本领域技术人员容易理解的具有文中所述内容的优势的细 节相混淆。此外，描述内容和附图中的相同的附图标记指代相同元件。
在本文中，相关术语，诸如第一和第二、顶部和底部等，可以用来将一个实体或动 作与另一个实体或动作相区别，而并不必然要求或采用所述实体或动作之间的任何实际的 此类关系或顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何变体，意在涵盖非排他性地拥有，以便包 括列举元件的工艺、方法、物品或装置不仅包括所述元件，而且还可以包括其他未明示列出 的或所述过程、方法、物体品或装置所固有的元件。由“包括……”所引导的元件，在没有更 多约束的情况下，并不排除在包括所述元件的过程、方法、物品或装置中存在额外的相同元 件。
I.照明系统
参照图1至12，照明系统总体以附图标记10来表示。照明系统10包括至少一个照明设备14 ；至少一个一般以12指代的电连接件；和一个或多个电源16、20、22、对、26、 27。根据一种实施方式，所述至少一个照明设备包括一般以14A指代的手持照明设备；一般 以14B指代的头戴式照明设备；和一般以14C指代的聚光照明设备。为了解释而非限制，本 发明一般针对包括手持照明设备14A、头戴式照明设备14B以及聚光照明设备14C的至少一 种照明设备来进行描述，但是，本领域技术人员应该理解，照明系统10可以包括照明设备 14A、14B、14C和/或额外照明设备的组合。所述至少一个照明设备通常包括至少一个光源 和一般以16指代的内部电源，所述内部电源提供第一电流以点亮所述至少一个光源，如文 中更为详细地描述。但是，本领域技术人员应该理解，其他实施方式包括含有至少一个照明 设备14A、14B、14C和/或内部电源16的设备。根据一种实施方式，照明系统10可以包括 非照明设备，诸如但不限于气象电台、全球定位卫星(GPS)系统接收器、音频播放器、蜂窝 电话等或者它们的组合。
根据一种实施方式，所述至少一个光源包括白泛光发光二极管(LED) 18A、白聚光 LED 18B和红泛光LED18C。通常，白泛光LED 18A和白聚光LED 18B发出具有两种不同光 照图案的白光，其中白泛光LED 18A的光照图案较之白聚光LED 18B在更大的面积上散射 发出的光线，正如以下更为详细地描述。本领域技术人员应该理解，白泛光LED 18A、白聚 光LED 18B和红泛光LED 18C可以是任何期望的颜色，诸如但不限于，白色、红色、蓝色、可 见光波谱中的光的适当颜色的光、红外、非可见光波谱中的光的适当颜色等，或者它们的组
I=I ο
根据一种实施方式，泛光光束图案照射出大致锥形的光束，所述光束具有圆形横 截面，在大约100米(IOOm)的目标距离处的目标尺寸为直径大约两米Cm)，而聚光光束 图案照射出具有圆形横截面的大致锥形光束，该光束在大约两米Om)的目标距离处的目 标尺寸为直径约小于1米(Im)。因此，泛光光束图案可以定义为相对于光源18A以12度 (12° )或更大的半角发出的光线，而聚光光束图案可以定义为相对于光源18B以小于12 度(12° )的半角发出的光线。根据一种实施方式，对于手持和头戴式照明设备14A、14B 而言，聚光光源18B可以具有小于或等于大约5度(5° )的半角，而对于聚光照明设备14C 而言，半角小于或等于大约2度)。红泛光LED 18C可以具有与白泛光LED 18A类似 的光照图案，只是发射红色光。根据一种实施方式，术语“光照图案” 一般指代在目标距离 处照射区域的尺寸和形状、发出光线的角度、光束范围内发射光的强度、光束的照明度(例 如，入射在每单位面积表面上的总光通量)或者而它们的组合。光照图案的形状可以定义 为包含80%到85% (80% -85% )的发射光的目标区域。
本领域技术人员应该理解，泛光和/或聚光光照图案可以形成或限定除圆形之外 的其他形状，诸如但不限于椭圆形、正方形、矩形、三角形、对称形状、非对称形状等，或者它 们的组合。本领域技术人员应该进一步理解，光源18A、18B、18C可以是光照图案不同的光 源的其他组合，诸如但不限于，两个或更多个泛光光源、两个或更多个聚光光源，或者它们 的组合。
为了解释而非限制，本发明一般参照包括白泛光LED 18A、白聚光LED18B和红泛 光LED 18C的至少一个光源来描述。但是，本领域技术人员应该理解，照明系统10可以包 括具有光源18A、18B、18C和/或额外光源的组合的照明设备14A、14B、14C。根据一种实施 方式，光源18A、18B、18C连接到LED电路板19，以下将有更为详细的描述。[0058]所述多个电源包括多个外部电源，其中所述多个外部电源包括适于通过至少一个 电连接件12电连接到所述至少一个照明设备的至少第一和第二外部电源。通常，电连接件 12将外部电源电连接到照明设备14A、14B、14C。作为解释而非限制，所述多个外部电源可 以包括交流(AC)电源20，诸如120伏特壁装插座；直流(DC)电源22，诸如车载插座；一般 以M表示的储能系统；太阳能电源26 ；太阳能储能系统27等，或者它们的组合。本领域技 术人员应该理解，其他类型的外部电源可以配置成与照明设备14A、14B、14C连接。
为了解释而非限制，手持照明设备14A可以适配成由使用者单手握持，其中使用 者的手环绕在纵向延伸的手持照明设备周围。因此，使用者手的拇指定位成促动至少一个 开关SW1、SW2、SW3或SW4，所述开关改变由手持照明设备14A发出的光，正如文中更为详细 地描述。头戴式照明设备14B可以适配成利用头带21安放在使用者的头上，其中使用者利 用使用者手的一个或多个手指来促动至少一个开关SW1、Sff2, Sff3, SW4，以改变头戴式照明 设备14B发出的光，正如文中更为详细地描述。因此，使用者一般通过移动其头部来定向头 戴式照明设备14B发出的光。此外或者作为替代，聚光照明设备14C适配成由使用者的手 握持，其中使用者的手环绕聚光照明设备14C的手柄部分17周围。通常，使用者的手定位 在手柄部分17上，以便使用者手的食指可以促动开关SW1、SW2或SW3，而使用者手的中指 可以用来促动开关SW4，开关SW4改变由聚光照明设备14C发出的光，正如文中更为详细地 描述。一般来说，聚光照明设备14C利用光源18B发出的光来照亮物体的距离大于手持照 明设备14A和头戴式照明设备14B发出的光来照亮物体的距离。
通常，照明设备14A、14B、14C包括内部电源16，并通过电连接件12电连接到外部 电源20、22、M、26或27。照明设备14A、14B、14C可以根据照明系统10的使用者的指令而 电连接到外部电源20、22、24、沈或27，以便在照明设备14A、14B、14C电连接到外部电源 20、22、M、26或27中的其中之一时，照明设备14A、14B、14C不消耗内部电源16的电力。因 此，根据一种实施方式，如果使用者不希望消耗内部电源16的电力或者内部电源16的电量 状态低于适当水平，则使用者可以将外部电源20、22、24、沈或27中的一个电连接到照明设 备14A、14B、14C，以便电连接的电源20,22,24,26或27向光源18A、18B、18C提供电流。此 外，一个或多个外部电源可以是可再充电电源，可以通过照明系统10的其他外部电源或者 照明系统10外部的其他电源进行充电。
根据一种实施方式，第一外部电源向至少一个照明设备提供第二电流，以点亮至 少一个光源18A、18B、18C，而第二外部电源提供第三电流，以点亮至少一个光源18A、18B、 18C，以便内部电源16和所述多个外部电源其中之一分别提供电流，以便在不同时刻点亮 所述至少一个光源18A、18B、18C，正如文中更为详细地描述。第一、第二和第三电流以至少 两种不同的电势提供。根据一种实施方式，AC电源20在电势从大约90伏特(90VAC)到 240伏特Q40VAC)的范围内、频率为50赫兹(50Hz)或60赫兹(60Hz)的AC源接收电流， 并将电流以大约基本上12伏特的电势提供给照明设备14A、14B、14C，DC电源22在大约基 本上为12伏特的电势下提供电流，储能系统M和太阳能储能系统27在大约基本上为3. 6 伏特的电势下提供电流，而太阳能电源沈在大约基本上为8伏特的电势下提供电流。根据 一种实施方式，内部电源16可以是配置为1. 5伏特电源的电化学单元电池，诸如但不限于， 碱性电池、镍金属氢化物(NiMH)电池等。可替换地，内部电源16可以是配置为3. 6伏特到 3. 7伏特电源的电化学单元电池，诸如锂离子(Li-Ion)电池等。因此，可以向照明设备14A、
714B、14C提供电势在大约1.5伏特(含)到12伏特(含)的范围内的电流，以便点亮光源 18A、18B、18C。
根据一种实施方式，照明设备14A、14B、14C可以分别包括一般以观指代的第一 电气路径；一般以30指代的第二电气路径，其中第一电气路径观和第二电气路径30两者 都位于照明设备14A、14B、14C内部(图2B、!3B和4B)。通常，内部电源16通过第一电气路 径观向光源18A、18B、18C提供电流，而所述多个外部电源20、22、M、26、27经由电连接件 12通过第二电气路径30向光源18A、18B、18C提供电流，以便第二电气路径30绕开第一电 气路径观。根据替代实施方式，外部电源20、22、M、26、27在连接到照明设备14A、14B、14C 时，经由电连接件12通过第二电气路径30提供电流，以点亮发光元件18A、18B、18C，并向内 部电源16提供电流以对内部电源再充电。本领域技术人员应该理解，在这种实施方式中， 内部电源16是可再充电电源(图1)。根据另一种实施方式，照明设备14A、14B、14C并不配 置成电连接到外部电源20、22、对、26、27，因此，并不适配成连接到电连接件12。
照明设备14A、14B、14C通常包括内部电源16并配置成依次连接到外部电源20、 22、24、沈、27中的一个。在外部电源20、22、M、沈或27中的一个被连接时，一般以34指代 的电池电压监控器与内部电源16和外部电源20、22、M、26、27电气连通。电池电压监控器 ；34确定内部电源16和外部电源20、22、M、26、27是否具有电势。根据一种实施方式，处理 器或微处理器36向电池电压监控器34的晶体管QlO供电或使其通电，以便照明设备14A、 14B、14C可以判断内部电源16或相连的外部电源20、22、对、26、或27是否具有电势。因此， 电池电压监控器34启动开关，从而将一般以38指代的内部电池选择器或者一般以40指代 的外部电池选择器中的一个导通。根据一种实施方式，内部电池选择器38由开关晶体管Q8 导通，所述开关晶体管可以是背对背型的场效应晶体管(FET)，而外部电池选择器40由开 关晶体管Q9导通，所述开关晶体管Q9可以是背对背型的FET。
参照图1至6，从电源16、20、22、24J6、27提供电流的方法在图6中一般以附图 标记1000指代。根据一种实施方式，方法1000从步骤1002开始，并进展到步骤1004，在 该步骤中至少一个开关SWl或SW4被促动。在步骤1006，确定电源16、20、22、24J6、27中 的至少一个的电势。在判断步骤1008，确定外部电源20、22、M、26、27是否连接到照明设备 14A、14B、14C。根据一种实施方式，在外部电源20、22、M、26、27充电(例如，储能系统24) 时，外部电源20、22、M、26、27具有比内部电源16更高的电势，因此，通过在步骤1006确定 电源16、20、22、24J6、27的电势，在存在多个所确定的电势时，则认为较高的电势是外部 电源 20、22、24、26、27。
如果在判断步骤1008确定不存在连接到照明设备14A、14B、14C的外部电源20、 22,24,26或27，则方法1000进展到步骤1010，在该步骤中使内部电池选择器38导通。在 步骤1012，从内部电源16通过第一电气路径观向光源18A、18B、18C提供电流，然后方法 1000在步骤1014结束。但是，如果在判断步骤1008处确定外部电源20、22、MJ6或27中 的一个连接到照明设备14A、14B、14C，则方法1000进展到步骤1016，在该步骤中使外部电 池选择器40导通。在步骤1018，从外部电源20、22、MJ6或27通过第二电气路径30向光 源18A、18B、18C提供电流，然后方法1000在步骤1014结束。本领域技术人员应该理解，如 果外部电源20、22、24J6或27连接到照明设备14A、14B、14C，则在开关SWl或SW4促动而 使光源18A、18B、18C导通之后，方法1000在步骤1002开始，并且直接进展到步骤1006，在该步骤中确定电源16、20、22J4、26、27的电势。
参照图1至5和7至11，照明设备14A、14B、14C可以包括稳压器42(图2B、!3B和 4B)。根据一种实施方式，稳压器42是3. 3伏稳压器，其中稳压器42从内部电源16、外部电 源20、22、MJ6或27或它们的组合接收电流。通常，稳压器42确定内部电源16和外部电 源20、22、MJ6或27中的哪一个具有较高电势，并且使用所确定的这一个电源16、20、22、 24,26,27为处理器36供电。但是，本领域技术人员应该理解，稳压器42可以包括硬件电 路，执行一个或多个软件例程或者它们的组合以默认内部电源16或可能存在的外部电源 20,22,24,26,27为处理器36供电。因此，稳压器42调节选定的电源16、20、22、M、26、27 的电压，从而以调节过的电势向处理器36提供电力。
此外或者作为替代，照明设备14A、14B、14C可以包括转换器44、限压器46、至少一 个LED驱动器、基准电压设备48、至少一个燃料计量驱动器、一般以50指代的温度监控设 备或者它们的组合，正如文中更为详细地描述。基于从开关SW1、SW2、SW3、SW4、温度监控设 备50等或者它们的组合接收到的输入，处理器36可以与存储设备通信，以执行一个或多个 软件例程。根据一种实施方式，转换器44是升压降压转换器，具有来自输入DC电势的输出 DC电势，并且限压器46将提供给光源18A、18B、18C的电流的电势限制到适当的电势。多个 LED驱动器可以包括但不限于泛光LED驱动器52A、聚光LED驱动器52B和与相应光源18A、 18B、18C对应的红色LED驱动器52C。根据一种实施方式，基准电压设备48向处理器36和 温度监控设备50提供2. 5伏特的基准电势。
根据一种实施方式，照明设备14A、14B、14C ；AC电源20 ；DC电源22或者它们的组 合，包括封装在一般以M指代的壳体中的部件。另外或者替代地，储能系统对、太阳能电源 26、太阳能储能系统27或者它们的组合可以包括封闭在壳体M中的部件。根据一种实施 方式，壳体M是两部分壳体，以使壳体M包括沿着壳体M的连接侧的至少一部分延伸的 相应互锁齿56。根据一种实施方式，两部分壳体的第一部分上的互锁齿56与两部分壳体的 第二部分上的相应互锁齿56互锁，以便在所述设备组装过程中将壳体56的相应部分对齐。 互锁齿56还可以用来固紧壳体56的各部分。但是，本领域技术人员应该理解，另外的电连 接设备，诸如机械连接设备(例如，螺纹紧固件)或粘结剂，也可以用于连接壳体M的各部 分。此外，互锁齿56可以定形为，使施加到壳体M的一部分上的力沿着互锁齿56的连接 点分布在两部分壳体M的另一部分上。
根据一种实施方式，手持照明设备14A具有内部电源16，所述内部电源包括串联 连接的三⑶个AA尺寸的电池。通常，至少其中两个AA电池并排定位，以便三(3)个AA尺 寸的电池并非全部端对端，并且电路板39定位在壳体M中的三(3)个AA尺寸电池周围。 根据一种实施方式，头戴式照明设备14B的内部电源16并非与光源18A、18B、18C容纳在 同一壳体中，而是可以直接电连接到光源18A、18B、18C，并且安装在头带21上，而同时壳体 讨封装光源18A、18B、18C。因此，头戴式照明设备14B的内部电源16不同于利用电连接件 12连接到头戴式照明设备14B的外部电源20、22、对、26、27。此外，头戴式照明设备14B可 以包括一个或多个其中封装有电池的内部电源16。通常，头戴式照明设备14B的内部电源 16包括三(3)个AAA尺寸的电池，如图8D所示。通常，AAA尺寸的电池用于头戴式照明设 备14B中，较之其他尺寸的电池(例如，AA尺寸的电池，C尺寸的电池等)的重量而言，减轻 一般由使用者头部支撑的头戴式照明设备14B的重量。根据一种实施方式，聚光照明设备14C具有内部电源16，所述内部电源包括六(6)个AA尺寸的电池，每个电池提供大约1.5 伏特，并且电气串联以提供大约9伏特(9V)的总电势。通常，六(6)个AA尺寸的电池放置 在夹持设备23中并且插入聚光照明设备14C的壳体M的手柄17中，如图9B所示。但是， 本领域技术人员应该理解，其他形状、尺寸和电势的电池也可以用作照明设备14A、14B、14C 的内部电源16。
参照图1和IlA至11C，太阳能电源沈包括具有面板的膜片材料四，其中所述面板 从太阳能源(诸如太阳)接收辐射太阳能。根据一种实施方式，膜片材料四包括一个(1) 到五个( 面板。膜片材料四经由所述面板接收或采集太阳能，以使太阳能转化为电流， 并且电流通过电连接件12传输到照明设备14A、14B、14C或者储能系统对、27。根据一种实 施方式，由太阳能电源26接收的太阳辐射转化为电势大约为8伏特(8V)的电流。此外，根 据一种实施方式，膜片材料四可以是K0NARKA 膜片材料，诸如复合光电材料，其中带有纳 米颗粒的聚合物可以混合在一起，以制作单一的多波谱层(第四代)。根据其他实施方式， 膜片材料四可以是单晶(第一代)材料、非晶态硅、多晶硅、微晶体、光电化学单元、聚合物 太阳能单元、纳米晶体单元和染色敏化太阳能单元。此外，太阳能电源沈可以包括保护性 覆盖膜31，所述覆盖膜覆盖膜片材料四的顶部和底部。为了解释而非限制，保护性覆盖膜 31可以是任何适当的保护性覆盖膜(诸如层压材料)，其允许太阳辐射基本上穿过所述保 护性覆盖膜31并被膜片材料四接收。
根据一种实施方式，膜片材料四和保护性覆盖膜31是可以围绕心轴33滚卷或缠 绕的挠性材料。心轴33可以具有中空中部，以便电连接件12或其他部件可以存储在心轴 33中。根据一种实施方式，在膜片材料四和保护性覆盖膜31围绕心轴33滚卷或者处于卷 起位置时，带材35可以用来将膜片材料四和保护性覆盖膜31固紧到所述心轴。此外，在 膜片材料四和保护性覆盖膜没有围绕心轴33滚卷或者处于太阳辐射采集位置时，带材35 可以用于将太阳能电源26附接到物品，诸如但不限于背包等。此外或者作为替代，端盖37 可以用于进一步固紧在围绕心轴33滚卷时的膜片材料四和保护性覆盖膜31，并提供通往 心轴33中空内部的通道。
根据替代实施方式，膜片材料四可以是可折叠材料，以便膜片材料四可以自身折 叠，以便存放，诸如在太阳能电源26处于非太阳辐射采集位置时。此外，膜片材料四在处于 折叠位置时，可以存放在心轴33、其他适当存储容器之类中。此外，保护性覆盖膜31可以为 可折叠材料，以便处于非太阳辐射采集位置时，膜片材料四和保护性覆盖膜31可以折叠。 在膜片材料四处于太阳辐射采集位置时，膜片材料四和保护性覆盖膜31也可以展开。
参照图1至5和7至12，根据一种实施方式，电连接件12包括连接到多条电导线 43的多个管脚41 (图12)，所述管脚通过电连接件12纵向延伸。通常，多个管脚41定位成 使得管脚41匹配接合，从而与连接到电连接件12上的设备14A、14B、14C、20、22、24J6、27 的电气部件形成电连接。因此，电导线43以及管脚41可以在照明设备14A、14B、14其中之 一和外部电源20、22、MJ6或27其中之一之间，以及处于不同电势的所述外部电源(即， AC电源20到储能系统24)之间，传送或传输电流。根据一种实施方式，电连接件12从电源 20,22,24,26,27向照明设备14A、14B、14C传递信息信号，以便照明设备14A、14B、14C可以 确认电连接件12正在将适当的外部电源连接到相连的照明设备14A、14B、14C。
根据一种实施方式，连接件41包括具有第一直径的外套管45和具有第二直径的
10内套管47，其中第二直径小于第一直径。根据一种实施方式，连接件41可以进一步包括包 围所述多个管脚41和所述电导线43的至少一部分的保持件49。保持件41与电连接件12 的其他部件(诸如外套管45和内套管47)相结合，形成不透水的密封件，以便在管脚41和 相连设备14A、14B、14C、20、22、24J6、27的电气部件之间形成防水连接部。
此外或者作为替代，连接件41包括四分之一圆周的套管51，所述套管51限定至 少一个凹槽53，所述凹槽围绕所述四分之一圆周套管51以一定的角度至少局部圆周延伸。 根据一种实施方式，电连接件12包括位于四分之一周套管51的非连接端的挠性套管55，所 述挠性套管连接到保护性套管59。通常，保护性套管59沿着电连接件12的长度纵向延伸， 以保护导线43，并且挠性套管55允许电连接件12的端部具有挠性，以便管脚41可以相对 于设备14A、14B、14C、20、22、24J6或27的接收部分正确定位。
根据一种实施方式，聚光照明设备14C还可以包括开关保护件32。此外或作为替 代，所述设备14A、14B、14C、20、22、24J6、27可以包括尾盖组件88。尾盖组件88包括铰链 机构90，其中至少一个盖子可操作地连接到所述铰链机构90，以便所述至少一个盖子围绕 所述铰链机构90枢转。根据一种实施方式，连接件92附接或集成到盖子94上，其中连接 件92是与电连接件12对应的凸起部分。根据一种实施方式，连接件92可以包括凸缘，所 述凸缘定位成在连接件92正在连接到电连接件12或从其脱开时，滑动接合电连接件12的 凹槽53。当盖子94处于完全闭合位置时，连接件92电连接到光源18A、18B、18C，以便在外 部电源20、22、MJ6或27中的一个通过连接到连接件92的电连接件12而连接到其中一 个照明设备14A、14B或14C时，外部电源20、22、M、26、27将电流传递到光源18A、18B、18C。 当盖子94处于打开位置时，连接件92并不电连接到光源18A、18B、18C，并且内部电源16可 以插入照明设备14A、14B、14C或从中取出。
根据替代实施方式，尾盖组件88包括第二盖子96，当处于完全闭合位置时，所述 第二盖子96覆盖连接件92。通常，第二盖子96可操作地连接到铰链机构90，以便第二盖 子围绕所述铰链机构90与盖子94 一起枢转。在第二盖子96处于完全闭合位置时，电连接 件12无法连接到连接件92，而当第二盖子96处于打开位置时，电连接件12可以连接到连 接件92。因此，在连接件92不连接到电连接件12时，连接件92不必暴露于照明设备14A、 14BU4C的操作环境。此外，尾盖组件88可以包括紧固机构98，用于在盖子94、96处于完 全闭合位置时，固紧盖子94、96。
根据一种实施方式，储能系统M和太阳能储能系统27包括多个电池单元，所述电 池单元至少包括第一电池单元78和第二电池单元80。文中描述的示例实施方式参照第一 和第二电池单元78、80进行一般性讨论，但是，本领域技术人员应该理解，在储能系统M或 太阳能储能系统27中可以使用任意适当数量的电池单元，诸如但不限于，三(3)个或四(4) 个电池单元用在储能系统M或太阳能储能系统27中。根据一种实施方式，电源20、22、沈、 27向储能系统M提供电势大约为8伏特(8V)到12伏特(12V)的电流。
II.电化学检测
参照图1至5和13至21，根据一种实施方式，内部电源16和外部电源(诸如AC 电源20、DC电源22、储能系统M、太阳能电源沈和太阳能储能系统27)，可以具有广泛的 电化学成分，其中可以确定所述电化学成分从而控制控制照明设备14A、14B、14C的一个或 多个特征。通常，照明设备14A、14B、14C具有与电源电气连通的负载，诸如与内部电源16、AC电源20、DC电源22、储能系统对、太阳能电源沈和太阳能储能系统27其中之一电气连 通的白泛光LED 18A、白聚光LED 18B和红泛光LED 18C。根据一种实施方式，电化学成分 设备，诸如处理器36，则可以确定特定电源(诸如内部电源16、储能器M、太阳能储能系统 27)的电化学成分。根据一种实施方式，所述电化学成分设备可以是独立单元或与另一个单 元、设备、系统结合，所述另一单元、设备或系统诸如但不限于照明设备14A、14B、14C ；电池 再充电设备；蜂窝电话；个人数字助理(PDA)；多媒体播放器等等。
照明设备14A、14B、14C可以由多种不同类型的电化学单元电池其中之一供电。例 如，根据一种实施方式，可以采用单一 AA尺寸的碱性电化学单元电池，所述碱性电化学单 元电池具有包括碱性电解质和以锌和二氧化锰(Ζη/Μη02)作为活性电化学材料制成的电极 的电化学组成。根据另一种实施方式，锂AA尺寸Lii^K2电化学单元可以用作电源。根据 进一步的实施方式，镍金属氢化物(NiMH)电化学单元、锂电化学单元、锂离子电化学单元 和铅酸电化学单元可以用作电源。采用不同化学成分的不同类型的电池单元提供不同的电 力能力。本领域技术人员应该理解，可以确定额外或替代的电源的电化学成分。
在照明设备14A、14B、14C针对负载的至少一种操作条件下，处理器36可以通过执 行一个或多个软件例程和/或接收数据来确定电源16、24、27的电势，从而确定电源16、24、 27的电化学成分。处理器36可以确定由电源16、24、27提供给负载的电流，并基于在所述 操作条件下所确定的电势以及所确定的电流来检测电源16、24、27的电化学成分。
根据一种实施方式，处理器36在已知负载条件下确定开路电压(V。。)和闭路电压 (Vcc)。所述开路电压(V。。)和所述闭路电压(V。。)可以相减并除以提供给负载的所确定的电 流，从而确定电源16、24、27的内阻(Rinternal)。基于电源16、24、27的内阻(Rintemal)，则可以 确定电源16、24、27的电化学成分。因此电源16、24、27的内阻(Rintemal)可以表示为以下 方程
权利要求
1.一种燃料计量系统，包括适配成电连接到具有电化学成分的电源(16、20、22、24J6、27)的硬件电路；配置成确定所述电源(16、20、22、24J6、27)的所述电化学成分的电化学成分检测设 备(36)；和配置成基于所确定的所述电源(16、20、22、24J6、27)的所述电化学成分来确定所述 电源(16、20、22、M、26、27)的电量状态的燃料计量设备(84)。
2.一种照明设备(14A、14B、14C)，包括:适配成电连接到具有电化学成分的电源(16、20、22、24J6、27)的硬件电路；与所述硬件电路电气连通的光源(18A、18B、18C)；配置成确定所述电源(16、20、22、24J6、27)的所述电化学成分的电化学检测设备 (36)；和配置成基于所确定的所述电源(16、20、22、24J6、27)的所述电化学成分来确定所述 电源(16、20、22、M、26、27)的电量状态的燃料计量设备(84)。
3.如权利要求
1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，其特征在于，所述燃 料计量设备(84)基于所述电源(16、20、22、M、26、27)的电势和所述电源(16、20、22、24、 26,27)的内阻来确定所述电源(16、20、22、24J6、27)的所述电量状态。
4.如权利要求
1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，其特征在于，所述燃 料计量设备(84)基于所述电源(16、20、22、24J6、27)的闭路电势和内阻采用参照表来确 定所述电源(16、20、22、24J6、27)的所述电量状态。
5.如权利要求
1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，其特征在于，所述电 化学成分检测设备(36)基于所述电源(16、20、22、24J6、27)的开路电势、所述电源(16、 20,22,24,26,27)的闭路电势以及所述电源(16、20、22、M、26、27)的内阻中的一项来确定 所述电源的所述电化学成分。
6.如权利要求
1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，其特征在于，所述燃 料计量设备(84)以一定时间间隔而间歇性地确定所述电源(16、20、22、24J6、27)的所述 电量状态。
7.如权利要求
1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，其特征在于，所述电 化学成分设备(36)将所述电源(16、20、22、24J6、27)的所述电化学成分确定为所述电源 (16、20、22、24、26、27)的恢复时间的函数。
8.如权利要求
1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，进一步包括，配置成 指示所确定的电量状态的至少一个燃料计量指示器(86)。
9.如权利要求
1或2所述的系统或设备(14A、14B、14C)，相应地，进一步包括，至少一 个配置成控制向所述光源(18A、18B、18C)提供电力的开关(SW1、SW2、SW3、SW4)，其中在所 述至少一个开关(SW1、SW2、SW3、SW4)被促动时，所述燃料计量设备(84)确定所述电源(16、 20,22,24,26,27)的所述电量状态。
专利摘要
提供了一种照明系统(10)，所述照明系统(10)包括至少一个照明设备(14A、14B、14C)、至少一个连接件(12)和多个外部电源(20、22、24、26、27)。所述至少一个照明设备(14A、14B、14C)包括至少一个光源(18A、18B、18C)，和提供第一电流以点亮所述至少一个光源(18A、18B、18C)的内部电源(16)，其中所述内部电源(16)提供所述第一电流。所述至少一个连接件(12)电连接到所述至少一个照明设备(14A、14B、14C)。所述多个外部电源(20、22、24、26、27)至少包括适配成借助所述至少一个连接件(12)电连接到所述至少一个照明设备(14A、14B、14C)的第一和第二外部电源。此外，燃料计量系统和方法(1230)检测电源(16、20、22、24、26、27)的电化学成分，所述电源可以是所述内部电源(16)和所述外部电源(20、22、24、26、27)中的至少一个；然后基于所确定的所述电源(16、20、22、24、26、27)的电化学成分来确定所述电源(16、20、22、24、26、27)的电量状态。
文档编号G01R31/36GKCN201819976SQ200990100054
公开日2011年5月4日 申请日期2009年1月20日
发明者亚当·R·雅库比亚克, 弗兰克·F··黄, 彼得·F·霍夫曼, 戴维·A·斯帕尔塔诺, 斯蒂芬·E·奥斯米亚罗维斯基, 约翰·D·克劳福德 申请人:永备电池有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan