CN102986057A - 电池组及带有可拆卸电池组的电气设备 - Google Patents

Abstract

一种用于电气设备（60）的电池组（10）拥有一个盖部，该盖部形成该组装电气设备（60）的一部分，以及一个密封件（78），用于在该电池组（10）和该电气设备（10）之间形成一道防水密封。因此，每个新的电池组都可以与该电气设备（60）形成一道新的密封，从而允许有效防水。一个电气设备（60）的电池组（10）包括一个存储器，存储指示该电池组（10）的剩余可用额定容量的一个值。该存储值在使用过程中改变以反映减少的容量。初始存储量被选择为使得有较高（例如，>99.9%）的信心相信该电池组至少会提供该初始存储值指示的容量。这降低了在紧急操作过程中的故障几率。在此提供了一种人控功能装置。一种喉镜（60）包括一个把手以及一个臂(49)，该把手包括一个可拆卸的电池组（10），该电池组包括一个或多个电池（20），该臂运行从而保持一个可拆卸的喉镜窥视片。

Description

电池组及带有可拆卸电池组的电气设备

技术领域

本发明涉及电气设备，包括电气医疗设备，这些设备由可拆卸的电池供电，并在可能与液体接触的环境中操作。

背景技术

电气设备（如电气医疗设备）可包含一个电池电源以使它们能够在使用时不受电缆的限制。

许多这样的电气设备可以在可能与液体接触的环境中使用。例如，用于活体体内的电气医疗设备可以在与体液接触的环境中使用，包括在使用期间需要去污的可重用部分的电气医疗设备可以会在与清洁用品接触的环境中使用。

此类电气设备往往需要密封，以防止液体渗透造成的设备损坏或电池功率损耗。

第二个问题是要避免由缝隙导致的微生物可以在其中繁殖的空间，已证明非常难以清理。

许多已知的由可拆卸电池供电的电气设备都包括一个带盖的电池舱，其中可以安装一个或多个可拆卸电池。当向该电池舱中插入或从中取出电池时需要移除和/或重新加盖。因此，要使该盖和该电气设备的其余部分之间保持高品质的密封是很难的。此外，每次撕开密封件也会使该密封件的质量进一步恶化。

提供包含保持设备内部密封的充电电池的电气设备是众所周知的。然而，该充电电池的最大容量（在可用的安培小时内）会随着重复使用降低。此外，在电池不可拆除的电气设备上执行一些去污操作（例如高压灭菌、辐照）也是不可能的。

因此，本发明一些方面的目的是提供一种电气设备（例如电气医疗设备，如喉镜），该设备密封性好，防止液体渗透，且可以拆除和更换一个或多个电池，且该密封件无需专家密封操作即可可靠改良。

电池供电的电气设备（包括电气医疗设备如喉镜）的另一个已知的问题是电池可能被耗尽且在使用过程中可能出现供电失败。这类设备的电池舱通常接收任何各种具有类似外形但电性能和容量大幅不同的电池。此外，一个电池之前是否被使用过也可能不明显。因此，可能无法预测什么时候可能会供电故障。因此，许多已知的设备在使用过程中出现供电故障的风险相当大。对于可能用于紧急操作的电气医疗设备，如喉镜，这个问题尤其令人关注。通过在每个操作中使用新的电池，这种供电故障的风险可以减少。然而这会造成很大的浪费。

因此，本发明一些方面的目的是提供一些改进的方法将电气设备在操作过程中出现电池供电失败的风险最小化。

发明内容

根据本发明的一个第一个方面，提供了一种电气设备，该电气设备包括一个主体和一个可拆卸地附装到该主体的电池组，该电气设备的主体包括至少一个输入接口，用于从一个可拆卸的电池组接收功率，该可拆卸的电池组包括一个盖部、一个密封件、一个电池以及一个用于传输电功率的输出接口，由此该电池组可拆卸地附装到该主体上，使得（在所得到的组装设备上该电池组可拆卸地附装到该主体上）该输入和输出接口电连通，该电池组的盖部形成了该组装设备的外表面的一部分，而该密封件在该可拆卸的电池组和该电气设备主体之间形成了一道防水密封。

因此，通过提供一个密封件作为该可拆卸的电池组的一部分，每次装上一个新的电池组时都可以形成一道可靠的密封，因为每个新的电池组都包括一个新的密封件。

该电池组最好专供有限的使用和处置周期，或返给提供设备的制造商进行整修。该电池组最好不能由最终用户充电。该密封件可以是一个一次性密封件。

由于该电池组包括一个盖部，该盖部形成了该组装设备的外部的一部分，该密封件只需要与该医疗设备的主体形成一个新的密封接触。它不需要与该医疗设备的主体及一个盖件形成新的密封接触，对于包括可重复使用的盖件和垫圈或类似密封件的电池舱来说也是一样。

由于该电池组包括一个盖部，该电池组可以刚好放进该电子设备中的一个凹槽，所得的电子设备可能比该设备带有一个单独的盖件的情况更紧凑。

因此，将主体和电池组配置为使得该电池组的盖部与该组装设备的外表面贴合在一起，当该电池组可拆卸地附装到该主体时，两者之间有防水密封，使得该电池组的盖部可以形成该组装设备的外表面的一部分，而该输入和输出接口电连通。

优选地，该电池组具有一个围绕该电池组延伸的耦合表面，且该电气设备的主体包括一个合作表面，使得当该电池组被安装到该电气设备的主体时，该耦合表面和该合作表面彼此贴合，且两者之间密封。通常情况下，该密封件围绕该耦合表面延伸。该密封件可围绕该盖部延伸，从而在该组装设备的外表面处形成密封，最小化裂纹可能带来的污染物、水分等。该密封件可以被压缩在该电池组和该医疗设备的主体之间，例如，当该电池组被安装到该电气设备的主体时被压缩在该电气设备的所述耦合表面和合作表面之间。

该电气设备的主体可包括一个凹槽，用于接收该可拆卸的电池组。组装该设备时，该盖部可封闭该凹槽。安装之前，该密封件的长度可能略微长过该凹槽。

该密封件通常柔软并且可以例如塑性变形。该密封件可以包括一个脊线。该密封件可以包括安装在该一次性电池组的一个相应凹槽里的一个垫圈，如O形密封圈。该密封件可以包括一个一次性胶粘剂。

该密封件可以包括柔韧的疏水性聚合材料，防止水从密封件联接处进入。该密封件可以包括一个在该可拆卸电池组的周围形成的疏水性涂层。该密封件可以包括一个亲水性或疏水性涂层。

一个密封件可以包括多个密封部。该电池组可以包括多个密封件。该可拆卸电池组可以拥有至少一个第一密封件和一个第二密封件。该第一和第二密封件可以同心。可以将该第一和第二密封件配置为使得每个密封件在该医疗设备的外面和该输入和输出接口中间形成一道密封，使得该设备外部的液体需要依次通过两道密封才能穿透该输入和输出接口。该第一密封件可以比该第二密封件离该盖部更近。例如，该第一密封件和该第二密封件均可以围绕所述耦合表面延伸，其中该第一密封件离该盖部的表面更近（例如，在其上），形成了使用中的组装设备外表面的一部分。该第一和第二密封件可具有不同的成分，以抵抗不同类型的材料，例如，一个密封件可以抵抗水性溶剂。而另一个可以抵抗特定的非水性溶剂。

该电池组的盖部可以包括一个锁定结构，用于紧紧地将该电池组锁定到该电气设备的主体上。在电气设备的主体包括一个凹槽的实施方案中，该电气设备的主体可以包括锁定机构，用于协同接收该锁定结构到该电池组上。该锁定机构可允许该电气设备的用户施加力到该电池组的密封件上，并由此在该电气设备主体的合作表面和该电池组的耦合表面之间形成一个有效密封。

与所述凹槽相对的该电气设备主体的表面可以包括一个机械地附装到该锁定机构的合作特征，其中用户扭动一个合作特征（例如，将硬币的一部分插入到该合作特征中）并转动该合作结构，以锁定或解锁在该电气设备主体中就位的该电池组。

例如，该锁定机构可包括一个凸轮螺栓。该凸轮螺栓可延伸穿过该电气设备的主体并协同接收该电池组上的该锁定结构。旋转的凸轮螺栓可以将该锁定结构拉进该凸轮螺栓，使得该电池组被压迫进该凹槽。

该可拆卸的电池组内的电池或该可拆卸的电池组本身可以被完全密封，使得该电池或电池组以及通常还有带有电池或电池组的该电子设备是可以浸水的，也就是说，暂时浸没在水中而不会损坏。优选地，装有合适电池组的电气设备是可以完全浸水的（可以暂时浸没在水中而不被损坏）。该电池或该电池组可以包括一个隔离器，有选择地分别隔离该电池或电池组的一个端子。例如，该电池或电池组可以包括一个簧片继电器，该继电器默认情况下是打开的并被该电气设备主体上的一个磁铁激活，使得当该电池或电池组被安装在该电气设备的主体上时，该簧片继电器被该磁铁激活，而该电池或电池组之后变成“活的”。

万一在去污操作过程中密封失败，该电池的两个端子之间的电流会在它们本身之间产生一个电位差，以便发生去污流体的电解。相应地，此类电解降低了该电池的残余电荷，并且通常会造成淀积材料（内容取决于该电池周围的溶液）在其中一个端子上堆积。

因此，在可能被完全密封的可拆卸的电池组内提供一个电池或在可能断开的可拆卸的电池组内提供一个电池端子可以在去污过程中密封失效的情况下防止在该可拆卸的电池组内该一个电池或多个电池的不必要的放电以及该一个电池或多个电池的端子的潜在降解。

当一个电气设备包括一个把手时，该电池组的盖件可以形成该电气设备的把手的一部分。该电池组盖件可以包括一个防滑表面，以方便抓握。该防滑表面可以包括一个纹理化表面。

该电池组包括一个开关，用于激活该电气设备。因此，在仅由一个电池组供电的典型实施方案中，电池组未安装到该设备的主体时不能激活该电气设备。通常情况下，该开关位于该电池组盖件上。

该电池组（例如，开关）的盖件可以包括一个显示器，以通知用户该电气设备是被激活了还是该电气设备被去激活了。该显示器可以是一个光源，如LED。该光源在该电气设备被激活时可以发光。该光源在该电气设备被去激活时改变颜色。该显示器可以包括多个光源。该显示器可以用于向用户显示一个或多个字符。

优选地，该电池组包括一个释放机构，以将该电池组从该电气设备的主体分离。该释放机构可以包括一个与该电池组的周长相关联的释放结构。该释放结构可允许用户将该电池组从该主体上撬起。该释放结构可以是一个从该电池组盖延伸的接片。提供用于拆卸该电池组的释放接片减少了该电池组内机械部件的数量，降低了制造成本并提高了电池组的可靠性。提供释放接片使得可以使用密封件，该密封件形成了一个强大的难以用其他方式打破的绑定。

该电池组包括一个或多个电池。该电池组通常包括一个电池固定结构，如用于固定一个或多个电池的回形针或腔室。一个或多个电池可以永久地安装到该电池固定结构里。或者，该电池固定结构也可以可拆卸地固定一个或多个电池。

该电池组可以包括一个存储器，用于存储指示该一个或多个电池的剩余可用额定容量的一个值，而该电气设备可以包括一个使用记录装置（例如电路，可以是该电气设备的处理器），用于确定该电气设备何时被操作过，并且响应于此类使用来更新存储器所存储的值，以反映由所述操作导致的该一个或多个电池的功耗。

本发明在第二个方面延伸向一个电气设备，该设备包括一个电气设备主体和一个电池组，该电池组包括一个或多个电池和一个存储器，该存储器存储指示该一个或多个电池的剩余可用额定容量的一个值，该电气设备包括一个使用记录装置，用于确定该电气设备何时被操作过，并且响应于此类使用来更新存储器所存储的值，以反映由所述操作导致的该一个或多个电池的功耗。

因此，该存储值即是最初存储在该存储器中的由该使用记录装置的动作更新的剩余可用额定容量值。经过充分的使用，该存储值将指示该一个或多个电池的初始额定容量已被消耗完，例如，该存储值可以逐渐减小，直到它达到指示可用的额定容量已被消耗完的一个值，如零。

根据一个预先确定的（额定的）在非常高比例的情况下该一个或多个电池应提供的功率量的规范，对于额定容量，我们指的是可以从该一个或多个电池中获得的功率量值，而该电池具有足够的电性能（如电位差）为该电气设备的正常操作供电。剩余可用额定容量是尚未被消耗（即在使用过程中未被该使用记录装置更新）的额定容量量值。

最初存储在该存储器中的剩余可用额定容量的值被选择为使得在一个非常高的比例的情况下，通常至少99％，优选至少99.9％，或至少99.99％的情况下，当该存储值达到指示该额定容量已用尽的一个值时，该电池组剩余的存储功率能够用来为该电气设备的正常操作供电。因此，如果该电池组包括一个或多个电池，在99.9％的情况下总共提供105.0毫安到175.0毫安，考虑到该电气设备的使用范围，将设置最初存储在该存储器中的值以便当最多105.0毫安已使用时，该值被更新为一个指示该初始容量已被消耗的值。

由于这种误差限度，如果该存储值指示容量量值超过了存储在该电池组的一个操作所需量值时，用户可以有非常高的信心相信该电气设备将继续操作完整个操作，减少故障的风险，然而如果设备允许用户使用特定类型的任何电池，包括具有完全不同容量的电池（例如，AA或AAA电池，它们的成分和容量在不同品牌和类型之间差别非常大，如碱性电池、镍氢电池或锂电池），则可能会发生故障。

存储值在使用出现时便会更新，使用该值提供的对剩余保证容量的估计可以比使用测量得到的剩余电池容量更准确，测量可能不可靠，特别是当该电池容量接近用尽时。

该使用记录装置通常确定使用发生的时间，并将指示应该更新该存储器所存储的值的信号传输给该电池组。该信号可以代表要写入该存储器中的一个更新值，或是该存储值应该改变一定的量，例如增量或减量。该使用确定模块可以与该电池组无线通信。例如，该存储器可以是位于该电池组上的一个RFID标签的一部分，由该电气设备主体上的一个螺线管天线读出和写入。

该电池组可以可拆卸地附装到该主体上。因此，该电池组可以是根据本发明的第一方面的一个电池组。

优选地，该电池组的一个或多个电池是一次性电池。即，该电池组的一个或多个电池在该一个或多个电池的可用额定容量被消耗完后不可再充电。

因此，当该电池组的一个或多个电池的可用额定容量被消耗完后，必须更换该电池组。

在充电电池的寿命内，随着该电池重复地充电，其可用的最大额定容量也在降低。此外，随着该电池的使用，该可用额定容量的变化率的特征可能被改变或削减，导致可用额定容量的值不准确。此类不准确可能会导致该设备使用过程中的故障。

因此，使用一次性电池确保可用额定容量的存储值精确而可靠，这样便可有效地根除使用过程中由于电池被耗尽导致的设备故障。

该电池组可能缺少一个充电接口。例如，该电池组可能缺少一个外部电源输入。

优选地，该存储器是一个无源器件，使得功率仅在数据被读出或写入该存储器时由该存储器消耗。因此，当该存储器是一个RFID标签的一部分时，优选该RFID标签是一个无源RFID标签。

该存储值可以是一个代表剩余可用额定容量的数值。一个新的全充电电池组的存储值可具有一个预先确定的整数值，例如100、256、500等，被使用中的该存储器更新模块逐步缩减，而一个已输出其额定的功率量值的电池会有一个为零的存储值。该存储值可以相加。该值可以任何形式存储，例如，该存储器可以包括多个依次触发的熔丝或反熔丝，其中已被触发的或保持未触发的熔丝或反熔丝的数目指示该存储值。

该存储值可以指示该电气设备运行（以任选一个或多个模式）的多个时间单位，如小时或分钟，对于该电气设备，该电池组对一个给定的功耗拥有剩余可用额定容量。这对于基本上一直使用医疗设备的功耗而言是格外有帮助的。该存储值可以指示该电气设备使用剩余可用容量可以执行的一些操作（例如插管操作，当电气设备是一个视频喉镜时）。

该电气设备可以基于该存储值展示指示该电池组中剩余容量的一个指示符。该指示符可以包括一个光源或多个光源。该多个光源可以包括向彼此发出不同颜色的光的多个光源。该电气设备可以包括一个屏幕，该屏幕可以显示该指示符。例如，当电气设备是拥有屏幕的视频喉镜时，该屏幕可以显示该指示符。该指示符可以是一个数字。该指示符可以是一个数字，代表一个时间量或该电气设备使用剩余可用容量可以执行的一些操作（例如插管操作，当电气设备是一个视频喉镜时）。

该电气设备可以包括一个扩音器，并生成一个指示该存储值确定的剩余容量接近于零的声音。

一旦该存储值指示的剩余可用额定容量低于一个阈值（例如，最大容量百分比，或是零，或是一个预先确定的负值），该电气设备可能停止或不开始执行一个或多个操作功能。该电气设备可以在此发生之前向用户指示一个或多个告警。

该电气设备可以包括一个人控功能，使得用户能够即使在此发生之后继续执行或开始执行一些或全部的操作功能。该人控功能可以包括一个开关。该人控功能可以包括一个扩音器，并允许用户响应于该扩音器所检测到的足够响亮的声音（例如，用户从近距离对着该设备大叫）而继续执行或开始执行一些或全部的操作功能。这是有利的，因为它允许用户在需要的时候获得附加功能，但它劝阻用户（用户通常不希望在某些环境中大叫）使用一个被足够响亮的声音激活的人控功能。该人控功能机构可以包括一个开关，或另一个形式的用户输入，例如压力传感器或声音传感器。

上面所讨论的可选特征无论是关于本发明的第一或第二方面都是在场景允许的情况下本发明的第一和第二方面的可选特征。

通常情况下，本发明第一或第二方面的一个电气设备是一个电气医疗设备。该医疗设备可以是一个手持医疗设备，例如，超声波扫描仪、输液泵控制器和输液泵、诊断装置、血压监视器，如血糖监测仪、内窥镜或其他探测人体内部的设备。

本发明第一或第二方面的电气设备可以是一个插管仪器，如喉镜，优选视频喉镜。

在该电气设备是喉镜的实施方案中，该喉镜可以包括一个把手和一个臂。该把手可以包括一个紧邻该臂的第一端，和一个相对的第二端。该电池组可以安装到该喉镜相邻该第一端的把手上。该电池组可以安装在与该第一和第二端等距的位置，且该电池组里的一个或多个电池可位于与该把手相邻的该第一端。

优选地，该一个或多个电池更靠近该第一端而不是该第二端。优选的是，该一个或多个电池的质心位于从该第二端到该第一端的至少三分之二，优选四分之三的地方。

该喉镜的把手内的大部分电子装置都可以更靠近该第一端而不是该第二端，例如，从该第二端到该第一端至少三分之二（或优选四分之三）的地方。它们可以与该把手的第一端相邻。

在该电气设备是一个喉镜且该喉镜主体包括一个把手的实施方案中，提供更靠近该把手第一端的电池和/或大多数电子装置确保该把手的重心更靠近该把手的第一端而不是第二端，并确保该喉镜把手在用户的手中是稳定的。此外，提供与该电气设备主体的第一端相邻的该电池和/或大多数电子装置确保了该电子装置的紧凑。

该电气设备主体的第二端可以包括一个低密度部分。该低密度部分可以包括一个气袋。该低密度部分可以包括一个低密度泡沫。

或者，该低密度部分可以包括一个位于该电气设备的表面的凹槽。该凹槽可允许用户更安全地握住该电气设备。

当该电气设备是一个视频喉镜时，该喉镜可包括一个通过连接器与该喉镜的电池和电子装置相连的屏幕。该连接器可以是一条物理线。该连接器可以是一个光学连接，如光纤。该连接器可以是一个无线连接器。

根据本发明的第三方面提供了一个套件，该套件包括一个电气设备主体和一个可拆卸的电池组，这两者根据本发明的第一或第二方面一起形成一个电气设备。

附图说明

现在将根据以下附图展示本发明的一个示例性实施方案，其中：

图1是一个拆除了电池组的视频喉镜的分解等距视图；

图2是图1中视频喉镜从另一个角度的分解图；

图3是图1中视频喉镜的正面分解图；

图4展示了图1中的可拆卸电池组的侧视图、基本视图和前视图；

图5A至5D是电气设备的截面视图，贯穿了安装电池组前（图5A），安装电池组后（图5B），电池组和电气设备叠加（图5C）及分解的图（图5D）；

图6是一个喉镜的透视图，该喉镜有一个带接片的电池组，展示了用户如何可使用该电池组的接片取出该电池组；

图7是一个拆除了电池组的视频喉镜的分解等距视图；

图8是图1中视频喉镜从另一个角度的分解图；

图9是图8中视频喉镜的正面分解图；

图10展示了图8中的可拆卸电池组的侧视图、基本视图和前视图；

图11A和图11B是通过该电气设备的一个实施方案展示的截面视图，其中该密封件为该电池组的一部分，图11C和图11D是通过该电气设备另一个实施方案展示的截面视图，其中该密封件是一个典型的O形密封圈；以及

图12示出了视频喉镜的透视图，展示了用于将该电池组紧紧固定到该主体上的锁定机构。

具体实施方式

第一实施方案

参见图1至图6，视频喉镜1（即电气设备的例子）包括一个主体2和从该主体延伸的一个臂4。当准备使用时，一个一次性的刚性塑料护套（未示出）可拆卸地固定在该臂上，用作一个喉镜窥视片。该主体部分包括一个第一表面区域6和一个用于可拆卸地接收一个电池组10的凹槽8。

该主体包括多个电触点12（用作一个输入接口），用于接收来自位于该凹槽内的该电池组的电功率。该电池组包括一个第一主表面14和一个相对的第二主表面16。该第一主表面包括多个电池固定结构18，能固定一个电池20，并当该电池组被安装在该主体上时该第一主表面朝向该主体。该第二主表面包括一个激活开关22和一个发光二极管24，其功能是作为一个显示器通知用户该视频喉镜是否被激活。当该电池组被安装在该主体上时，该第二主表面成为该喉镜的外表面的一部分，沿着该第一表面区域6形成一个为用户所用的把手。该电池组包括多个电触点26（用作一个输出接口），当该电池组被装入且该设备被开启时通过该电触点可以将功率发送到该电气设备主体上的电触点。

该电池组包括在耦合表面30上绕着该电池组的周边延伸的一个第一密封件28以及也位于该耦合表面上的一个第二密封件32。每个密封件都形成挠性聚合脊线。当该电池组安装在该主体上时，该密封件即被压缩在该耦合表面和该电气设备的一个合作表面34之间，在该电池组的周边形成一道防水密封。该电池组的外围附近有一个接片36从该第二主表面凸出，用于取出该电池组。

该电池组包括一个包括存储器40的RFID标签38，而该主体包括一个电磁线圈42用于向该RFID标签电感供电（当该电池组被装入到该设备上时），以从该RFID标签存储器中读取数据和向该存储器内写入数据。

该喉镜的主体包括一个处理器44，控制该喉镜的功能，该处理器包括一个灯46、一个视频摄像机48、一个用于从该视频摄像机显示图像的视频显示器50以及该电磁线圈。

当一个电池组被附装（因此该设备是在其组装状态）时，用户按启动开关开始运行该设备。该设备加电，启动视频摄像机、视频屏幕和灯。该电磁线圈激活该RFID标签，读取该存储器中所存储的值。该电池组是崭新未用过时，该值是一个预先确定的整数，如500。此值或其衍生的数字以数字的形式显示在该屏幕上，或是以另一种图形格式显示，如条形图、饼图、或表示可用容量的任何其他图示。

该设备在被使用时，该处理器会计算使用量。在一些实施方案中，该处理器只简单确定该设备被使用的时长。随着该电池组的容量被消耗，该屏幕上显示的值也会改变，以反映减少的容量，例如，从500开始递减。周期性地，该处理器使该电磁线圈向该RFID标签加电并向该RFID标签的存储器中写入一个新值，反映该电池组减少的可用额定容量。这在该存储值每次改变时都会被执行，或在该设备掉电的时候执行一次。该RFID标签上存储的值可以快速更新。由于该激活开关是该电池组的组成部分，用户无法通过取出该电池组来破坏该使用记录系统，以防止该RFID标签上所存储的值被更新。

该处理器会只依据该电气设备被使用的时间量或在一个或多个操作模式下（例如，视频喉镜的视频屏幕被开启的模式）被使用的时间量来改变该存储值。然而该处理器会考虑该设备的功耗变化。例如，屏幕开启时消耗的功率比它不开启时会更多。因此，该处理器在消耗更多功率的操作模式中可以更频繁地递减该存储值。该电气设备可以包括一个电流表，但为简单起见，优选的是简单地将对该值的改变基于对该设备被使用的时间量的测量或对在特定的操作模式中被使用的时间量的测量。该处理器可能需要考虑由一个或多个传感器（如温度传感器（例如热电偶））测量的环境因素，如温度，因为这些因素可能会影响电池寿命和/或功耗。

一旦该电池组的剩余可用额定容量达到零或另一个其他适当的阈值，该处理器会致使该电子设备（或该电子设备的至少一个功能）停止运行或者不再开始运行。对于在紧急环境中使用的视频喉镜，后一种选择可能更好，因为在紧急操作过程中停止运行可能很危险。除非基于该操作过程中的已知典型功耗，剩余可用额定容量足够完成一个操作，否则简单地不开始运行将会更安全。该设备在停止运行或不再开始运行前，该设备通常会输出一个或多个听觉或视觉警告。

由于最初选择存储的值是为了有一个高的信心程度，相信在剩余可用额定容量达到零之前该电池组的容量不会被耗尽，实际上总会有一些附加电池容量可用，虽然不应该鼓励用户依赖或使用该容量。

该示例性实施方案的设备还包括一个人控功能特征，使用户能够在即使可用额定容量已经下降到低于该阈值时使其继续执行一个或多个功能或开始执行一个或多个功能。这可能需要该用户按下一个按钮，但可能需要另一种类型的用户界面。例如，该用户可能必须说出自己的名字（讲话可能会被录音），或向该设备的扬声器大喊以便发出一个响亮的声音。因此，紧急人控功能可能存在，但是是一个除非在真正的紧急情况下，否则用户不希望使用的人控功能。

该电池组一旦用完即可撕开密封件，将其拆卸下来。然后，替换为新的电池组，其中包括一个新的密封件，以便与该电气设备形成一个良好的防水接头。该消耗完的电池组之后便被处理掉，或最好返给制造商回收或修复。

该RFID标签的存储器可存储附加数据，如该电池组的标识符，或是装着或已经装上该存储器的电气设备的标识符。该RFID标签中存储的一些或全部数据（如上述的存储值）可被编码以防止篡改。

虽然本发明已经示出了一个视频喉镜的示例性实施方案，本发明也可以用在其他类型的电气设备中。

第二实施方案

第一和第二实施方案之间共同的特征都用相同的参考标号表示。

参见图7到图12，一个视频喉镜60（即电气设备的例子）包括一个主体2和一个从该主体延伸的臂4。当准备使用时，一个一次性的刚性塑料护套（未示出）可拆卸地固定在该臂上，用作一个喉镜窥视片。该主体部分包括一个第一表面区域6和一个用于可拆卸地接收一个电池组10的凹槽8。

该电池组包括一个第一主表面14和一个相对的第二主表面16。该第一主表面固定一个电池20，并当电池组被安装在主体上时该第一主表面朝向该主体。该第二主表面包括一个激活开关22和一个发光二极管24，其功能是作为一个显示器通知用户该视频喉镜是否被激活。当该电池组被安装在该主体上时，该第二主表面成为该喉镜的外表面的一部分，沿着该第一表面区域6形成一个为用户所用的把手。该电池组包括多个电触点72（用作一个输出接口），当该电池组被装入且该设备被开启时通过该电触点可以将功率发送到该电气设备主体上的电触点74。该电池组包括一个带有凸轮面77的凸轮螺栓76。

该电池组包括一个密封件78，在一个耦合表面30上绕着该电池组的周边延伸。每个密封件都形成一个挠性聚合脊线。在该电池组安装在该主体上时，该密封件被压缩在该耦合表面和该电气设备的合作表面之间，绕该电池组的周边形成一道防水密封。该电池组的外围附近有一个接片36从第二主表面凸出，用于取出该电池组。

在一个备选实施方案中，电池组不包括密封件，而是在该电池组和该凹槽的表面之间设置了一个“O形密封圈”80（作为密封件）。

该电池组包括一个包括存储器40的RFID标签38，而该主体包括一个电磁线圈42用于向该RFID标签电感供电（当该电池组被装入到该设备上时），以从该RFID标签存储器中读取数据和向该存储器内写入数据。

该喉镜的主体包括一个处理器44，控制该喉镜的功能，该处理器包括一个灯46、一个视频摄像机48、一个用于从该视频摄像机显示图像的视频显示器50以及该电磁线圈。

该喉镜的主体进一步包括一个锁定机构70，从该凹槽延伸到与该凹槽相对的主体表面。该锁定机构的一部分延伸进该凹槽，并包括一对齿，这对齿可以与该电池组上的凸轮螺栓型的结构协同交互。

如图12所示，该锁定机构包括一个在与该凹槽相对的主体表面上的插槽。该插槽可以接收硬币的边缘，使得转动该插槽内持有的硬币会转动该锁定机构。

通过把该电池组按压进入该主体的凹槽中，该电池组附装到该主体上，使得该锁定机构的齿与该凸轮螺栓的凸轮表面进行交互。向该插槽内插入一个硬币或类似物，并转动。该锁定机构在该主体内旋转，使得该齿绕该凸轮表面旋转，从而紧紧地将该电池组压迫在该主体上。

当附装一个电池组（因此该设备是在其组装状态）时，用户按激活开关开始运行该设备。该设备加电，启动该视频摄像机、视频屏幕和灯。该电磁线圈激活该RFID标签，读取该存储器中所存储的值。该电池组是崭新未用过时，该值是一个预先确定的整数，如500。此值或其衍生的数字以数字的形式显示在该屏幕上，或是以另一种图形格式显示，如条形图、饼图、或表示可用容量的任何其他图示。

该设备在被使用时，该处理器会计算使用量值。在一些实施方案中，该处理器只简单确定该设备被使用的时长。随着该电池组的容量被消耗，该屏幕上显示的值也会改变，以反映减少的容量，例如，从500开始递减。周期性地，该处理器使该电磁线圈向该RFID标签加电并向该RFID标签的存储器中写入一个新值，反映该电池组减少的可用额定容量。这在该存储值每次改变时都会被执行，或在该设备掉电的时候执行一次。该RFID标签上存储的值可以快速更新。由于该激活开关是该电池组的组成部分，用户无法通过取出该电池组来破坏该使用记录系统，以防止该RFID标签上存储的值被更新。

该处理器可以只依据该电气设备被使用的时间量，或在一个或多个操作模式下（例如，视频喉镜的视频屏幕被开启的模式）被使用的时间量来改变该存储值。然而该处理器可能需要考虑该设备的功耗中的变化。例如，屏幕开启时消耗的功率比它不开启时会更多。因此，该处理器在消耗更多功率的操作模式中可以更频繁地递减该存储值。该电气设备可以包括一个电流表，但为简单起见，优选的是简单地将对该值的改变基于对该设备被使用的时间量的测量，或对在特定的操作模式中被使用的时间量的测量。该处理器可能需要考虑由一个或多个传感器（如温度传感器（例如热电偶））测量的环境因素，如温度，因为这些因素可能会影响电池寿命和/或功耗。

一旦该电池组的剩余可用额定容量达到零或另一个其他适当的阈值，该处理器会导致该电子设备（或该电子设备的至少一个功能）停止运行或者不再开始运行。对于在紧急环境中使用的视频喉镜，后一种选择可能更好，因为在紧急操作过程中停止运行可能很危险。除非基于该程序过程中的已知典型功耗，剩余可用的额定容量足够完成一个程序，否则简单地不开始运作将会更安全。该设备在停止运行或不再开始运行前，该设备通常会输出一个或多个听觉或视觉警告。

由于最初选择存储的值是为了有一个高的信心程度，相信在剩余可用额定容量达到零之前该电池组的容量不会被耗尽，实际上总会有一些附加电池容量可用，虽然不应该鼓励用户依赖或使用该容量。

该示例性实施方案的设备还包括一个人控功能特征，使用户能够在即使可用额定容量已经下降到低于该阈值时使其继续执行一个或多个功能或开始执行一个或多个功能。这可能需要该用户按下一个按钮，但可能需要另一种类型的用户界面。例如，该用户可能必须说出自己的名字（讲话可能会被录音），或向该设备的扬声器大喊以便发出一个响亮的声音。因此，紧急人控功能可能存在，但是是一个除非在真正的紧急情况下，否则用户不希望使用的人控功能。

该电池组一旦用完即可撕开密封件，将其拆卸下来。然后，替换为新的电池组，其中包括一个新的密封件，以便与该电气设备形成一个良好的防水接头。该消耗完的电池组之后便被处理掉，或最好返给制造商回收或修复。

该RFID标签的存储器可存储附加数据，如该电池组的标识符，或是装着或已经装上该存储器的电气设备的标识符。该RFID标签中存储的一些或全部数据（如上述的存储值）可被编码以防止篡改。

虽然本发明已经示出了一个视频喉镜的示例性实施方案，本发明也可以用在其他类型的电气设备中。

进一步的变化和修改可由本领域普通技术人员在本文中公开的本发明的范围内考虑。

Claims (28)

1.一种电气设备，该电气设备包括一个主体和一个可拆卸地附装到该主体的电池组，该电气设备的主体包括至少一个输入接口，用于从一个可拆卸的电池组接收功率，该可拆卸的电池组包括一个盖部、一个密封件、一个电池以及一个用于传输电功率的输出接口，由此该电池组可拆卸地附装到该主体上，使得该输入和输出接口电连通，该电池组的盖部形成该组装设备的外表面的一部分，而该密封件在该可拆卸的电池组和该电气设备主体之间形成一道防水密封。

2.根据权利要求1所述的电气设备，其中该电池组具有一个耦合表面绕着该电池组延伸，并且该电气设备的主体包括一个合作表面，使得当该电池组被安装到该电气设备的主体上时，该耦合表面与该合作表面彼此贴合，且两者中间密封。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的电气设备，其中该密封件绕着该盖部延伸，从而在该组装设备的外表面上形成一道密封。

4.根据前述任一权利要求所述的电气设备，其中该电气设备的主体包括一个用于接收该可拆卸的电池组的凹槽，并且当组装该设备时该盖部封闭该凹槽。

5.根据前述任一权利要求所述的电气设备，其中该密封件是柔软的。

6.根据前述任一权利要求所述的电气设备，其中该可拆卸的电池组包括多个密封件。

7.根据前述任一权利要求所述的电气设备，其中该电气设备包括一个把手，并且该电池组的盖件可以形成该电气设备的把手的一部分。

8.根据权利要求7所述的电气设备，其中该电池组盖部包括一个防滑表面，以方便抓握。

9.根据前述任一权利要求所述的电气设备，其中该电池组包括一个用于激活该电气设备的开关。

10.根据前述任一权利要求所述的电气设备，其中该电池组包括一个释放机构，用于把该电池组从该电气设备的主体上分离。

11.根据前述任一权利要求所述的电气设备，其中该电池组包括一个存储器，存储指示该一个或多个电池的剩余可用额定容量的一个值，并且该电气设备包括一个使用记录装置，用于确定该电气设备何时被操作过，并响应于此类使用来更新存储器所存储的值，以反映由所述操作导致的该一个或多个电池的功耗。

12.根据前述任一权利要求所述的电气设备是一个电气医疗设备。

13.根据权利要求12所述的电气医疗设备是一个视频喉镜。

14.一种电气设备，包括一个电气设备主体和一个电池组，该电池组包括一个或多个电池和一个存储器，该存储器用于存储指示该一个或多个电池的剩余可用额定容量的一个值，该电气设备包括一个使用记录装置，用于确定该电气设备何时被操作过，并响应于此类使用来更新存储器所存储的值，以反映由所述操作导致的该一个或多个电池的功耗。

15.根据权利要求14所述的电气设备，其中最初存储在该存储器中的剩余可用额定容量的值被选择为使得在99%的情况下，当该存储值达到指示该额定容量已用尽的一个值时，该电池组拥有的剩余存储功率能够用来为该电气设备的正常运行供电。

16.根据权利要求14或权利要求15所述的电气设备，其中该使用记录装置确定使用发生的时间，并将指示应该更新该存储器所存储的值的信号传输给该电池组。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的电气设备，其中该电池组包括一个RFID标签，该RFID标签包括该存储器，并且该电气设备的主体在该电气设备的主体内包括一个s螺线管天线以便从该RFID标签存储器中读取或写入。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的电气设备，其中该电池组是可拆卸地安装在该主体上的。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的电气设备，其中该电池组的一个或多个电池是一次性电池。

20.根据权利要求14至19中任一项所述的电气设备，其中该存储值可以是一个表示剩余可用额定容量的数值。

21.根据权利要求20所述的电气设备，其中该存储值指示该电气设备运行的多个时间单位，或指示该电气设备在一个或多个模式下运行的多个时间单位，对此，该电池组对一个给定的功耗拥有剩余可用额定容量。

22.根据权利要求14至21中任一项所述的电气设备，其中一旦该存储值指示的剩余可用额定容量低于一个阈值，该电气设备将停止或不开始执行一个或多个操作功能。

23.根据权利要求14至22中任一项所述的电气设备，其中该电气设备包括一个人控功能，使得用户能够即使在此发生之后继续执行或开始执行一些或全部的操作功能。

24.根据权利要求23所述的电气设备，其中该人控功能包括一个扩音器，且该设备允许用户响应于该扩音器所识别的足够响亮的声音而继续执行或开始执行的一些或全部的操作功能。

25.根据权利要求14至24中任一项所述的电气设备是一个电气医疗设备。

26.根据权利要求25所述的电气医疗设备是一个视频喉镜。

27.一种喉镜，该喉镜包括一个把手，该把手包括一个可拆卸的电池组和一个用于固定可拆卸喉镜窥视片的臂，该把手具有与该臂相邻的一个第一端和一个相对的第二端；其中该电池组安装在与该第一端相邻的该把手上。

28.一种套件，该套件包括一个电气设备主体和一个可拆卸电池组，这两者根据前述任一项权利要求一起组成一个电气设备。

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