[发明专利]电池正极端子天线接地面

说明书

电池的正极端子可以用作天线接地面，用于传送电池状态信息。电池的正极端子可以包括具有第一表面积的第一导电外表面。电池的负极端子可以包括具有小于第一表面积的第二表面积的第二导电外表面。天线阻抗匹配电路可以电连接到通信电路、天线和电池的正极端子。因此，电池的正极端子可以用作天线的接地面。

技术领域

本公开总体上涉及在通信系统中使用电池的外表面作为天线的接地面的装置和方法，更具体地，涉及使用电池的正极端子和导电外表面，典型地是金属电池壳或外壳，作为传送电池状态信息的天线的接地面。

背景技术

电池上的电池电量计（On-cell battery fuel gauge）可能需要用户按下两个按钮，等待几秒钟，然后观察电池的荷电状态的指示。这种解决方案可能需要从设备中移除电池并检查电池以决定是否需要更换电池。因此，避免从设备中移除电池来检查剩余容量的解决方案为消费者提供了显著的优势。

在一些实施例中，电池状态可以通过使用模数转换器(ADC)和近场通信(NFC)集成电路(IC)以及电池标签上的磁分流器和薄箔天线的远程指示来检测。例如在智能电话上执行的应用软件可以用于远程接收电池状态信息。这种电池状态信息可以包括电池电压，该电池电压然后用于向用户提供电池状态的指示。

当例如直接安装到电池单元的标签上时，常规封装的硅集成电路以及相关的分立电阻器和电容器可能会将电池单元的直径增加至超过许多现有设备空腔的能力。此外，在一些实施例中，NFC检测范围可能被限制为几厘米。

金属表面附近RF收发器的操作可能带来技术挑战，例如天线与金属表面的寄生耦合。在一些实施例中，电池单元可以由导电金属壳构成，例如由钢构成，特别是消费者可获得的一次碱性电池。安装在无线发射机电路上的天线附近的这种金属表面的存在可能会使天线严重失谐，从而降低性能并减小到接收设备的可用范围。

发明内容

一个示例性实施例包括一种装置，该装置包括：电池的正极端子，其具有第一导电外表面，第一导电外表面具有第一表面积；电池的负极端子，其具有第二导电外表面，第二导电外表面具有第二表面积；以及天线阻抗匹配电路，其电连接到通信电路、天线和电池的正极端子。第一表面积大于第二表面积。

另一个示例性实施例包括一种方法，该方法包括：提供具有第一导电外表面的电池的正极端子，第一导电外表面具有第一表面积；提供具有第二导电外表面的电池的负极端子，第二导电外表面具有小于第一表面积的第二表面积；提供天线阻抗匹配电路；以及将天线阻抗匹配电路电连接到电池的正极端子。

又一个示例性实施例包括一种方法，该方法包括：提供具有第一表面积的一次碱性电池的负极端子；提供一次碱性电池的正极端子作为天线的接地面，该正极端子包括大于第一表面积的第二表面积；提供天线阻抗匹配电路；将天线阻抗匹配电路电连接到一次碱性电池的正极端子；将天线阻抗匹配电路电连接到通信电路和天线；以及计算与电池的剩余容量相关的数据，包括与使用通信电路、天线阻抗匹配电路、天线和一次碱性电池的正极端子的数据的发送和接收相关的电池上的负载的校正。在这种一次碱性电池中，阳极可以包含锌，阴极可以包含氧化锰。在又一可选形式中，电池是一次锌碳电池，该电池包括阳极、阴极和电解质。除了作为诸如一次碱性电池或一次锌碳电池的一次电池之外，电池可以是一次锂电池。替代地，电池可以是二次电池，例如，诸如镍金属氢化物(NiMH)电池、镍镉(NiCad)电池、银/锌电池、镍/锌电池或锂固态可充电电池的二次电池。对于可充电化学物质，电池的端子在充电或放电期间进行切换。通常，根据本公开，可以使用任何电池化学物质，只要导电金属电池可以电连接到正极端子。

根据本公开的教导，装置或方法的任何一个或多个前述方面还可以包括以下可选形式中的任何一个或多个。

在一个可选形式中，第一导电外表面电连接到一次碱性电池的阴极，且第二导电外表面电连接到一次碱性电池的阳极。

在另一可选形式中，通信电路的接地面电连接到电池的负极端子。