具有电力监测能力的存储单元

技术领域

本发明大体上涉及配备有电源插座的存储单元，该电源插座适于说明电联接到其的设备的状态。

背景技术

存储单元(例如工具箱和机柜)可以设置有电源插座(例如电源板)，以向各种电气设备(例如电池充电器)供电。电池充电器通常用于汽车、工业和家庭应用中，以对用作工具(例如电动棘轮扳手、起子、冲击工具和电钻)的电源的电池充电。电池充电器通常通过以下方式来指示被充电的电池的充电状态：使用壳体外部上的计量指示器(例如增量LED灯)来表示电池的充电状态。然而，当连接到存储单元的电源插座时，电池充电器可能在距操作者一定距离处对电池充电，或者充电状态以其他方式不容易看到或访问(例如当电源插座布置在存储单元的内部容纳空间中时)，因此电池的充电状态通常难以确定。另外，电池充电器通常连接到不能检测电池和/或电池充电器的潜在问题的电路。因此，可能发生对电路、电池充电器和/或电池的损坏。

发明内容

本发明广泛地涉及一种具有一个或多个电源插座的存储单元，电源插座布置在例如电源板上。存储单元适于通过测量经由电源插座供应到设备的电力的功率、电压和/或电流来确定经由电池充电器电连接到电源插座的设备(例如电池)的状态。设备的状态包括连接到电池充电器的电池的充电状态、向电池供应的电流和/或电压、以及充电循环的数量中的一者或多者。所确定的状态可以经由无线通信链路发送到远程计算设备(例如电话、平板电脑、计算机等)。

在一个实施例中，本发明广泛地包括一种具有容纳空间的存储单元。存储单元包括：电源端子，其适于可操作地联接到连接设备并向其提供电力；询问模块，其可操作地联接到电源端子，并且适于询问或监测与经由电源端子供应到连接设备的电力有关的供电信息；计算模块，其可操作地联接到询问模块，并且适于从询问模块接收供电数据信号并通过比较供电数据信号与基于已知或预设数据的连接设备的使用特性来确定连接设备的状态；以及通信模块，其可操作地联接到计算模块，并且适于从计算模块接收状态数据信号并将状态数据信号传送到远程计算设备。

在另一个实施例中，本发明广泛地包括一种具有电源端子的电源板，该电源端子适于可操作地联接到连接设备并向其提供电力。电源板包括：询问模块，其可操作地联接到电源端子，并且适于询问或监测与经由电源端子供应到连接设备的电力有关的供电信息；计算模块，其可操作地联接到询问模块，并且适于从询问模块接收供电数据信号并通过比较供电数据信号与基于已知或预设数据的连接设备的使用特性来确定连接设备的状态；以及通信模块，其可操作地联接到计算模块，并且适于从计算模块接收状态数据信号并将状态数据信号传送到远程计算设备。

在另一个实施例中，本发明广泛地包括一种具有电源端子的电源板，该电源端子适于可操作地联接到连接设备并向其提供电力。电源板包括：询问模块，其适于询问或监测与经由电源端子供应到连接设备的电力有关的供电信息，询问模块中的每一个可操作地联接到电源端子中的一个；计算模块，其可操作地联接到询问模块，并且适于从询问模块接收供电数据信号并通过比较供电数据信号与基于已知或预设数据的连接设备的使用特性来确定连接设备的状态；以及通信模块，其可操作地联接到计算模块，并且适于从计算模块接收状态数据信号并将状态数据信号传送到远程计算设备。

在另一个实施例中，本发明广泛地包括一种由计算设备执行的传送连接设备的状态的方法，该连接设备可操作地联接到布置在存储单元中的电源端子并适于接收由该电源端子供应的电力。该方法包括：从询问模块接收包含与供应给连接设备的电力有关的信息的供电数据信号；通过将来自供电数据信号的信息与连接设备的使用特性进行比较来确定连接设备的状态；以及经由通信模块传送指示远程计算设备的状态的状态数据信号。

附图说明

为了便于理解寻求保护的主题，在附图中例示了其实施例，当结合以下描述考虑时，从对其实施例的检查中，寻求保护的主题、其构造和操作及其许多优点应当容易理解和领会。

图1A是根据本发明的实施例的示例性存储单元的透视侧视图。

图1B是图1A的存储单元的顶视图。

图2是概念性地例示根据本发明的实施例的存储单元的示例性电子组件的框图。

图3是概念性地例示根据本发明的另一实施例的电源板的示例性电子组件的框图。

图4是概念性地例示根据本发明的另一实施例的电源板的示例性电子组件的框图。

图5是例示了根据本发明的实施例的传送被充电的电池的状态的方法的流程图。

图6是例示了根据本发明的实施例的由电池充电器充电的电池的电力消耗的示例性特性曲线的图。

图7例示了包括电池充电器和远程计算设备的系统的示例。

具体实施方式

尽管本发明容许有许多不同形式的实施例，但是在附图中示出了并且将在本文中详细描述本发明的优选实施例，应当理解，本公开应当被认为是本发明的原理的范例，并且不旨在将本发明的广泛方面限制于所例示的实施例。如本文所用的，术语“本发明”不旨在限制所要求保护的发明的范围，而是仅为了解释的目的而用于讨论本发明的示例性实施例的术语。

本发明广泛地包括一种具有一个或多个电源插座的存储单元，电源插座布置在例如电源板上。存储单元能够无线地和/或通过有线连接来输出数据。数据包括关于电连接到电源插座并从电源插座接收电力的设备的状态的信息或与该设备有关的其它信息，设备例如是可操作地联接到电池充电器的电池或多个电池。数据可以传送到远程计算设备(例如远程服务器)和/或移动计算设备(例如移动电话)。与当前解决方案相比，所传送的数据增强了操作者监测(包括远程监测)由电池充电器充电的电池的状态的能力。

参考图1A和图1B，存储单元100(例如工具箱或机柜)包括多个容纳空间102(例如抽屉)、工作表面104、装饰件(trim piece)106、和/或轮108使得存储单元100可移动到工作场所的不同位置。存储单元100可经由电线或其它类型的有线连接来联接到外部电源(未示出)。外部电源适于供应电力(例如在大约120V至240V范围内的AC电力)。在另一个实施例中，电力经由电源通过(一个或多个)电池、(一个或多个)燃料电池、太阳能等来提供，电源在存储单元100外部或容纳在存储单元100内(例如在装饰件106、容纳空间102和/或特殊隔室内)。电力也可以作为例如大约9V至60V之间的DC电压供应。

存储单元100包括电源板110，其布置在容纳空间102中、工作表面104上、和/或存储单元100的其他合适表面上。电源板110包括一个或多个电源端子(也称为电源插座)112，其适于可操作地联接到连接设备(例如电池充电器114、具有集成的(一个或多个)可充电电池的可充电电气设备116(例如电池供电的灯、移动电话、平板电脑等))和/或其他电动设备)，以向其提供电力。电池充电器114适于以公知的方式可操作地联接到电池118并对其充电。例如，本发明可以与适于无线地和/或通过有线连接来输出数据的电池充电器(例如在美国专利申请第16/852,144号中公开的电池充电器，该申请以引用的方式并入本文)结合工作。电池充电器提供的数据可提供关于可操作地联接到电池充电器的电池或多个电池的状态的额外信息或与电池有关的其它信息。

存储单元100适于确定连接设备(例如联接到充电器114的电池118和/或可充电电气设备116的(一个或多个)电池)的状态，并且还包括供电连接点120、询问模块122、计算模块124和通信模块126。状态可以包括例如充电状态、充电循环、和/或电池健康状况。

在供电连接点120处接收经由外部电源供应的电力。供电连接点120布置在存储单元100内或存储单元100上，并且适于可操作地联接到询问模块122并向电源端子112供电。

询问模块122可操作地联接到电源板110和电源端子112，并且适于询问或监测经由电源端子112供应到连接设备(例如电池充电器114和/或可充电电气设备116)的电力的供电信息(例如功率值、电流值和/或电压值)。询问模块122包括电压表、电流表、和/或瓦特计中的一者或多者。询问模块122适于可操作地联接到计算模块124并将包含供电信息的供电数据信号发送到计算模块124。

计算模块124是控制器/处理器，其包括用于使用已知方法处理数据和计算机可读指令的中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)。例如，计算模块124使用用于指令和数据的运行时临时存储的存储器经由总线从数据储存器检索指令。存储器可以包括易失性和/或非易失性随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。在一实施例中，使用通信模块126远程地接收和/或更新存储在存储器中的指令，以使用有线连接和/或无线传输128与远程计算设备通信。除了(或代替)经由总线连接到其它组件之外，组件还可以连接到其它组件。计算模块124监测、分析和处理来自询问模块122的供电数据信号，以基于已知/预设数据确定连接设备的供电使用特性。然后，使用特性用于通过将接收到的数据信号与使用特性进行比较来确定连接设备的状态。在另一个实施例中，使用特性可以从数据库检索并保存在存储器中。在另一个实施例中，计算模块124随着时间的推移分析来自询问模块122数据的供电数据信号，以确定新的模式，并使用机器学习算法基于先前已知的数据或第一指令来确定连接设备的供电使用特性。下面更详细地描述确定连接设备的状态的方法。计算模块124适于可操作地联接到通信模块126并向其发送包含状态的状态数据信号。状态数据信号可以包括解读的或原始的数据。

通信模块126还可以格式化状态数据信号以用于通信。通信模块126使用有线连接和/或无线传输128将包括连接设备的状态的状态数据信号传输到一个或多个远程计算设备(例如一个或多个移动计算设备和/或一个或多个远程服务器)。通信模块126可以包括发送器、接收器(也称为收发器)和相关联的编码器、调制器、解调器和解码器。通信模块126经由一个或多个天线(未示出)管理和建立与移动计算设备132的通信链路130，从而使得在工具存储单元100与移动计算设备132所执行的软件应用之间能够进行双向通信。通信链路130可以是存储单元100与移动计算设备132之间的直接链路(如图例示)，或者可以是通过一个或多个中间组件(例如经由Wi-Fi路由器或网状连接(未例示))的间接链路。

参考图7，示出了包括布置在存储单元100中的通信模块126和移动计算设备132的系统的示例。通信模块126通过使用协议(例如红外、蓝牙、蓝牙智能(也称为蓝牙低功耗)、Wi-Fi或任何其它合适的无线协议)建立通信链路130来经由无线传输128与移动计算设备132通信。在一实施例中，移动计算设备132包括触敏显示器134，操作者经由该触敏显示器与由移动计算设备132上的软件应用提供的用户界面交互。此外，软件应用可用于显示电池状态和/或电池信息(例如连接到充电器114的电池118和/或可充电电气设备116的(一个或多个)电池的充电状态、向电源端子112供应的功率值、电流值和/或电压值、充电循环的数量、关于(一个或多个)电池的健康状态等)。软件应用还向技术人员提供实时反馈和交互功能，以辅助操作者确定连接设备的状态。

在另一个实施例中，通信模块126还通过建立到数据通信网络138(例如因特网)的通信链路130经由无线传输128与一个或多个远程服务器136通信状态。通信链路130可以使用例如协议(例如红外、蓝牙、蓝牙智能(也称为蓝牙低功耗)、Wi-Fi或任何其它无线协议)来与本地无线路由器链接。在该实施例中，移动计算设备132经由到数据通信网络138的无线通信链路140检索或接收数据，该数据可以包括电池状态和/或电池信息。无线通信链路140可以是例如使用蜂窝协议(例如长期演进(Long Term Evolution，LTE)、全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication，GSM)、码分多址(Code DivisionMultiple Access，CDMA)等)的、移动计算设备132与本地无线路由器之间的Wi-Fi链路、或者移动计算设备132与附近的手机信号塔之间的蜂窝数据链路。一个或多个远程服务器136经由(一个或多个)通信链路142连接到数据通信网络138。基于从移动计算设备132上的软件应用接收的查询，远程服务器136经由数据通信网络138向移动计算设备132发送数据，该数据可以包括电池状态和/或电池信息。在其它系统布置当中，(一个或多个)远程服务器136可以与软件服务提供商、制造公司相关联，或者与提供修理服务的公司相关联。

图5是由计算设备(例如计算模块126)执行的传送经由电源端子112所供应的电力来充电的电池的状态的方法。例如，计算模块126从询问模块接收(502)供电数据信号，供电数据信号包含经电源端子112供应到连接设备(例如电池充电器114和/或可充电电气设备116)的电力的信息(例如功率值、电流值和/或电压值)。计算模块126通过随着时间的推移监测、分析和处理来自询问模块122的供电数据信号来确定(504)连接设备的使用特性。计算模块126将来自从询问模块122接收的供电数据信号的信息与所确定的使用特性进行比较(506)。基于比较步骤确定(508)电池的状态。计算模块124将包含状态的状态数据信号传送到通信模块126，该通信模块使用无线传输128将包括状态的状态数据信号传送(510)到远程计算设备(例如一个或多个移动计算设备132和/或一个或多个远程服务器136)。然后，电池状态可以显示在一个或多个移动计算设备132和/或一个或多个远程服务器136的显示器上。

充电电池的典型电力消耗由图6所例示的电力消耗曲线来演示。该曲线是由电路向电源端子供应的电流的说明，并且其中，电池充电器插入到电源端子中，以对电池充电。例如，所汲取的电压的上限接近于普通电池的典型基本单位(例如9V、14.4V、18V、24V、64V等)。通过确定电池的电力消耗曲线，计算模块124可以经由通信模块126向远程计算设备发送信号，以指示电池的状态(例如电池被完全充电、电力过载、和/或寄生消耗)。计算模块126适于使用电力消耗曲线和从询问模块122接收的信息来说明通过电池充电器114充电的电池118的状态。例如，在时间T1之前和直到该时间，电池充电器114在电路上放置寄生负载C1。在时间T1，电池118连接到电池充电器114充电，从而将电流增加到电平C3。当电池118达到某一充电状态(例如完全充电的75-80％)时，电路在时间T2将电流汲取降低到电平C2，其中，电平C2小于电平C3并大于电平C1。当电池118完全充电时，电流汲取在时间T3再次下降到近似电平Cl。

本文公开的概念可以应用于若干不同的设备和计算机系统内。尽管移动计算设备132被描述为移动设备，但是可以使用任何计算机。同样地，(一个或多个)远程服务器136可以是任何种类的计算机。

在另一个实施例中，如图3所示，电源板210包括电源端子212、供电连接点220、询问模块222、计算模块224和通信模块226(它们大致类似于上述的电源端子112、供电连接点120、询问模块122、计算模块124和通信模块126)。电源板210可以布置在大致类似于上述存储单元100的存储单元(例如工具箱或机柜)中。例如，电源板可以布置在容纳空间(例如抽屉)中、工作表面或存储单元的其它合适的表面上。

类似于上述电源端子112，电源端子212适于可操作地联接到连接设备(例如电池充电器214、具有集成的(一个或多个)可充电电池的可充电电气设备216(例如电池供电的灯、移动电话、平板电脑等))和/或其他电动设备)，以向其提供电力。电池充电器214适于以公知的方式可操作地联接到电池218并对其充电。类似于上述存储单元100，电源板210适于以与上述类似的方式确定连接设备(例如联接到充电器214的电池218和/或可充电电气设备216的(一个或多个)电池)的状态。状态可以包括例如充电状态、充电循环、和/或电池健康状况。通信模块226适于然后使用有线连接和/或无线传输228将包括连接设备的状态的数据信号传输到一个或多个计算设备(例如一个或多个移动计算设备和/或一个或多个远程服务器)。

在另一个实施例中，如图4所示，电源板310包括电源端子312、供电连接点320、计算模块324和通信模块326(它们大致类似于上述的电源端子112、供电连接点120、计算模块124和通信模块126)。在该实施例中，电源板310包括数量与电源端子312的数量对应的询问模块322。询问模块中的每一个大致类似于上述询问模块122，并且可操作地联接到电源端子312中的一个。虽然示出了三个询问模块322和电源端子312，但是本发明不限于此，并且可以使用任何合适数量的电源端子312和对应的询问模块322。电源板310可以布置在大致类似于上述存储单元100的存储单元(例如工具箱或机柜)中。例如，电源板310可以布置在容纳空间(例如抽屉)中、工作表面或存储单元的其它合适的表面上。

类似于上述电源端子112，电源端子312适于可操作地联接到连接设备(例如电池充电器314、具有集成的(一个或多个)可充电电池的可充电电气设备316(例如电池供电的灯、移动电话、平板电脑等))和/或其他电动设备)，以向其提供电力。电池充电器314适于以公知的方式可操作地联接到电池318并对其充电。类似于上述存储单元100，电源板310适于以与上述类似的方式确定连接设备(例如联接到充电器314的电池318和/或可充电电气设备316的(一个或多个)电池)的状态。状态可以包括例如充电状态、充电循环、和/或电池健康状况。通信模块326适于然后使用有线连接和/或无线传输328将包括连接设备的状态的数据信号传输到一个或多个计算设备(例如一个或多个移动计算设备和/或一个或多个远程服务器)。

因此，所公开的发明提供了一种电源板和/或存储单元，其具有询问或监测供应到连接设备的电力(功率、电流和/或电压)的能力，目的是测量连接设备的使用特性并将该信息传送到另一设备、网络和/或视听系统。询问模块、计算模块和通信模块的电路和放置可以与所公开的布置不同，以询问或监测供应到连接到电力端子的设备的电力。

如本文所使用的，术语“联接的”及其功能等同物不是旨在必须限于两个或更多部件的直接机械联接。相反，术语“联接的”及其功能等同物旨在意指两个或更多个物体、特征、工件和/或环境物质之间的任何直接或间接的机械、电气或化学连接。在一些示例中，“联接的”还旨在意指一个物体与另一物体集成。

在上述说明书和附图中阐述的内容仅作为例示而不是作为限制来提供。尽管已经示出和描述了特定实施例，但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离发明人贡献的更广泛方面的情况下可以进行改变和修改。当基于现有技术以适当的观点来看时，所寻求保护的实际范围旨在由所附权利要求书限定。