可数据交互的智能电池及与其配合使用的用电端结构.pdf

本发明公开了可数据交互的智能电池及与其配合使用的用电端结构，电池壳体端部设置有开口部，开口部内设置有正极端子和环形负极端子，正极端子和环形负极端子之间设置有透红外光的环状柱体，透红外光环状柱体底部设置有红外收发模块，用电端结构通过负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件伸入到智能电池的开口部，并分别与智能电池的环形负极端子和正极端子相抵接，形成供电联接；在负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件之间形成一个用于传输红外信息的密封通道，通过该密封通道内传递数字电池信息，实现了电池向数字化发展，且电池信息在传递过程中所需能耗极小，传输更加高效，并有效防止对外干扰及受外界干扰，保密性强。

权利要求书1.  可数据交互的智能电池，其特征在于：包括电池壳体，电池壳体端部设置有开口部，开口部内中央位置设置有正极端子，正极端子外围设置有环形负极端子，正极端子和环形负极端子之间设置有透红外光环状柱体，环状柱体底部设置有红外收发模块，壳体内还设置有电池内芯和用以检测和储存电池信息的电池控制电路；电池内芯正极与电池控制电路的正极输入端连接，负极与电池控制电路的负极输入端连接；电池控制电路的信号收发端与红外收发模块连接，正极输出端与电池壳体的正极端子连接，负极输出端与环形负极端子连接，所述红外收发模块用以将由电池控制模块传递过来的电池信息发送出去或者将接收到的由外部传送过来的信息传递至电池控制模块。2.  根据权利要求1所述的可数据交互的智能电池，其特征在于：透红外光环状柱体的高度高于正极端子和环形负极端子。3.  根据权利要求1所述的可数据交互的智能电池，其特征在于：电池控制电路内包括储存器。4.  根据权利要求1所述的可数据交互的智能电池，其特征在于：电池壳体的尾端设置有负极端子，负极端子与电池控制电路的负极输出端连接。5.  一种与权利要求1-4任一所述的可数据交互的智能电池相配合使用的用电端结构，其特征在于：包括其一端设置有开口的环形压帽，环形压帽内设置有透红外光环状柱体，透红外光环状柱体底部设置有红外收发模块，透红外光环状柱体与环形压帽之间设置有负极环状金属接触件，透红外光环状柱体的内侧设置有正极柱状金属接触件，所述用电端结构通过负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件伸入到智能电池的开口部，并分别电池的环形负极端子和正极端子相抵接，形成供电联接，同时在负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件之间形成一个用于传输红外信息的密封通道。6.  根据权利要求5所述的可数据交互的智能电池相配合使用的用电端结构，其特征在于：用电端结构内的负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件通过弹性件与环形压帽连接。7.  根据权利要求5所述的可数据交互的智能电池相配合使用的用电端结构，其特征在于：透红外光环状柱体在环形压帽的开口处设置有限位结构。8.  一种与权利要求4所述的可数据交互的智能电池相配合使用的用电端结构，其特征在于：包括用以放置电池的腔体，其一端设置有透红外光环状柱体，透红外光环状柱体底部设置有红外收发模块，透红外光环状柱体外围设置有半环状的正极接触件，腔体另一端设置有负极弹性接触件。

说明书可数据交互的智能电池及与其配合使用的用电端结构
技术领域
 本发明涉及一种可进行数据交互的智能电池，及其与智能电池相配合使用的用电端结构。
背景技术
电池作为电子设备的动力之源，是设备不可或缺的重要组成部分；随着电子产品智能化的发展及功能的不断增强，对电池的智能化、数字化的要求也越来越高。现在的普通电池一般将出厂日期、厂家信息、电池容量等电池信息标识在电池的外包装上，受限于电池的外包装的有限面积，在上面可记载的电池信息有限，另外用户也无法准确获知普通电池的剩余容量、电池温度、电池的实时输出电压值等信息。一些厂家为解决上述问题，在电池内增设检测电池信息的检测模块，然后在电池的正、负极端子附近增设一个数据引出端，用电设备通过数据引线与电池的数据引出端接触，电池内的信息便可以通过数据引线传递至用电设备，以便用电设备可以实时掌握电池的具体信息，包括剩余容量、电池温度、电池的实时输出电压值等，用户也可以获取到上述相关信息，但这种方式通过数据引线去连通电池的数据引出端子，容易存在数据引线与电池的数据引出端子接触不良的问题，一旦出现接触不良的问题，电池信息将难以准确可靠地传递至用电设备。
    另外，传统的智能电池在安装在用电设备时，必须对准用电设备的数据读取的端子安装才能实现对智能电池内信息的读取，导致传统智能电池的应用范围有限，并不能普遍适用于大多数的设备中，通用性较差；而且当今有相当多的圆柱形电池和应用圆柱电池的电子产品，其圆柱电池也需要数字化和智能化，若还是象传统智能电池一样增设一个数据端口将遇到几个难题，一是圆柱电池端面大小空间有限，难以设置更多端口，二是圆柱电池安装至设备时呈任意旋转位置，传统形式的数据端口与设备触点难以对准联接。此外，用户在挑选电池的过程中，必须将传统的智能电池安装到读取设备中，才能获知当前电池的电量信息，用户需要一个个电池地安装到读取设备中进行检测然后才能挑选合适的智能电池，操作较为不便。而电池生产厂家在批量制造电池的过程中，在对电池进行自放电或荷电保持的检测中，需要往电池中充入部分电量然后再做检测，现有的做法需要工作人员将实际电量、电压等信息一个个地在电池上贴标记录而后比对相关数据，工作量较大，效率也较低。
发明内容
本发明提供一种可与用电设备进行准确、可靠地进行数据交互的智能电池，以及提供一种与上述智能电池相配合使用的、简单又可靠的用电端结构。
本发明所述的可数据交互的智能电池，其形状可以是棱柱型，也可以是圆柱型，电池壳体端部设置有开口部，开口部内中央位置设置有正极端子，正极端子外围设置有环形负极端子，正极端子和环形负极端子之间设置有透红外光环状柱体，透红外光环状柱体底部设置有红外收发模块，壳体内还设置有电池内芯和用以检测和储存电池信息的电池控制电路；电池内芯正极与电池控制电路的正极输入端连接，负极与电池控制电路的负极输入端连接；电池控制电路的信号收发端与红外收发模块连接，正极输出端与电池壳体的正极端子连接，负极输出端与环形负极端子连接，所述红外收发模块用以将由电池控制模块传递过来的电池信息发送出去或者将接收到的由外部传送过来的信息传递至电池控制模块。
本发明所述的可数据交互的智能电池，在电池壳体设置有电池控制电路，所述电池控制电路用以检测和储存电池信息，电池信息包括出厂日期、厂家信息、电池总容量、实时剩余容量、电池温度、电池的实时输出电压值等信息，电池控制电路的信号收发端与透红外光环状柱体里面的红外收发模块电连接，在电池壳体端部设置有开口部，开口部内设置有正极端子和环形负极端子，正极端子和环形负极端子之间设置有透红外光环状柱体，透红外光环状柱体将圆形正极外接线端包围在内侧，并且将环形负极外接线端隔离在外侧，可将正极端子和环形负极端子完全隔离，避免正极端子和环形负极端子相互之间的接触，同时，该透红外光环状柱体可将红外收发模块发送的红外光信号以圆环状的形式发送出去，增强了红外光信号向外发射的角度和方位，用电设备端更加容易接收到智能电池发送过来的红外光信号。用户在挑选智能电池时，只需将智能电池靠近到读取设备，通过智能电池发送红外光信号至读取设备上，读取设备便可读取到智能电池信息并进行显示，因此用户只需将该智能电池靠近读取设备即可完成电池信息的检测，操作简单方便，有助于用户快速挑选和检测电池。而在生产制造过程中对电池进行检测时，将电池充电到一定容量后便可将相关电池信息写入到智能电池中，免去了工作人员进行贴标记录的工作，大大减轻了工作量，而检测设备可通过读取智能电池的信息便可完成电池身份信息识别并且达到数据比对等检测工作，极大地提高测试的准确率和检测效率。
本发明还提供了一种与上述智能电池相配合使用的用电端结构，包括其一端设置有开口的环形压帽，环形压帽内设置有透红外光环状柱体，透红外光环状柱体里面设置有红外收发模块，透红外光环状柱体与环形压帽之间的间隙设置有负极环状金属接触件，透红外光环状柱体的内侧设置有正极柱状金属接触件，所述用电端结构通过负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件伸入到智能电池的开口部，并分别与环形负极端子和正极端子相抵，在负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件之间形成一个用于传输红外信息的密封通道。
本发明所述的用电端结构，环形压帽内设置有透红外光环状柱体，透红外光环状柱体与环形压帽之间设置有负极环状金属接触件，透红外光环状柱体的内侧设置有正极柱状金属接触件，用电端结构通过负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件伸入到智能电池的开口部，并分别与环形负极端子和正极端子相抵，在负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件之间形成一个用于传输红外信息的密封通道，智能电池与用电端结构的红外收发模块发送的红外光信号在该密封通道内传输，实现电池信息在智能电池与用电端结构之间的传递，同时依靠该密封通道，可避免红外光信号向外泄露的可能，传输更加安全可靠，保密性较好，另外，用电端结构可设置在用电设备或充电设备上，用电端结构的负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件分别与智能电池的环形负极端子和正极端子相抵时，即可实现对用电设备的供电或者对智能电池进行供电，操作简单方便，同时通过由负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件分别与环形负极端子和正极端子相抵后形成的密封空间，实现用电端与智能电池间的数据传输，方便用户可以实时获取到智能电池的电池信息。另外，依靠该密封空间，且用电端的红外收发模块和智能电池的红外收发模块相隔较近，只需较低的能耗即可实现彼此间的数据传输，所以在实现智能电池数字化信息传递的同时，也可保证智能电池的长时间工作。
本发明还提供了另一种用电端结构，包括用以放置电池的腔体，其一端设置有透红外光环状柱体，透红外光环状柱体底部设置有红外收发模块，透红外光环状柱体外围设置有半环状的正极接触件，腔体另一端设置有负极弹性接触件。
本发明所述的另一种用电端结构，通过红外收发模块与智能电池实现信息交互，正极接触件和负极弹性接触件分别设置在腔体的两端，以配合大多数电池两端取电的结构，增大用电端结构的适用范围，满足大多数电池的使用要求。
附图说明
图1为本发明可数据交互的智能电池结构示意图;
图2为本发明可数据交互的智能电池结构局部示意图一;
图3为本发明可数据交互的智能电池结构局部示意图二;
图4为本发明用电端结构示意图;
图5为本发明智能电池与用电端使用状态图一;
图6为本发明另一种用电端结构示意图;
图7为本发明智能电池与用电端使用状态图二。
具体实施方式
如图1、2、3所示，一种可数据交互的智能电池1，包括电池壳体11，电池壳体11端部设置有开口部，开口部内设置有圆形正极端子12和环形负极端子13，圆形正极端子和环形负极端子之间设置有透红外光环状柱体14，透红外光环状柱体底部设置有红外收发模块15，所述红外收发模块15用以将由电池控制模块传递过来的电池信息发射出去或者将接收到的由外部传送过来的信息传递至电池控制模块；电池内芯，位于电池壳体内，电池内芯正极与电池控制电路的正极输入端连接，电池内芯与电池控制电路的负极输入端连接；电池控制电路，位于电池壳体内，用以检测和储存电池信息，其信号收发端与透红外光环状柱体底部的红外收发模块电连接，正极输出端与圆形正极端子电连接，负极输出端与环形负极端子连接。
另外，在电池壳体的尾端设置有负极端子，负极端子与电池控制电路的负极输出端连接。通过在智能电池的尾端也设置有负极端子，可让该智能电池满足大多数用电设备其电池腔内电极设置在两端的使用要求，增强该智能电池的通用性。
如图4、5所示的与上述智能电池相配合使用的用电端结构2，包括其一端设置有开口的环形压帽21，环形压帽内设置有透红外光环状柱体，透红外光环状柱体底部设置有红外收发模块，透红外光环状柱体与环形压帽之间设置有负极环状金属接触件23，透红外光环状柱体的内侧设置有正极柱状金属接触件22，所述用电端结构通过负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件伸入到智能电池的开口部，并分别电池的环形负极端子和正极端子相抵接，形成供电联接，同时在负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件之间形成一个用于传输红外信息的密封通道。
用电端结构内的负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件通过弹性件与环形压帽连接，透红外光环状柱体在环形压帽的开口处设置有限位结构。弹性件可为弹簧，弹簧设置在负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件的底部与环形压帽底部之间，限位结构可为环形限位块，在负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件的底部各设置有卡位块，负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件在弹簧的作用下伸出环形压帽开口，其底部的卡位块在环形压帽的开口处分别与透红外光环状柱体的环形限位块卡合，所述用电端结构通过负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件伸入到智能电池的开口部，并分别与环形负极端子和正极端子相抵，在负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件之间形成一个红外信息传输的密封通道。通过透红外光环状柱体在环形压帽的开口处设置有环形限位块，该环形限位块可与负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件的底部的卡位块卡合，避免负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件脱离环形压帽，当用电端结构通过负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件伸入到智能电池的开口部，依靠弹簧推动负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件向外的作用力，可紧紧地推压负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件分别与环形负极端子和正极端子相抵，以便在负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件之间形成一个红外光信息传输的密封通道。
另外，透红外光环状柱体的高度高于正极端子和环形负极端子，当用电端结构通过负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件伸入到智能电池的开口部时，因为透红外光环状柱体的高度高于正极端子和环形负极端子，可让用电端结构的负极环状金属接触件与正极柱状金属接触件顺利而正确地分别与环形负极端子和正极端子相接触，以便智能电池安装到用电端结构，且不容易晃动。
如图6、7所示的另一种用电端结构3，包括用以放置电池的腔体，其一端设置有透红外光环状柱体，透红外光环状柱体底部设置有红外收发模块，透红外光环状柱体外围设置有半环状的正极接触件31，腔体另一端设置有负极弹性接触件。该用电端结构通过红外收发模块与智能电池实现信息交互，正极接触件和负极弹性接触件分别设置在腔体的两端，以配合大多数电池两端取电的结构，增大用电端结构的适用范围，满足大多数电池的使用要求。