CN107275527B - 用于电光读取器的可充电电池组以及对电池组充电并用充电的电池组给读取器供电的方法 - Google Patents

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Abstract

用于电光读取器的电池组包括可充电电池与印刷电路板(PCB)，可充电电池与印刷电路板两者都安装在电池外壳中。第一与第二电连接器由相同的PCB和/或电池外壳支承。当电池组被安装在读取器中时，第一电连接器被连接到读取器中的读取器触头。第二电连接器在读取器停驻时被连接到插接站中的站触头或被连接到再充电缆线。

Description

用于电光读取器的可充电电池组以及对电池组充电并用充电 的电池组给读取器供电的方法
本发明的背景
本公开总体上涉及用于电光读取器的可充电电池组，并且涉及对电池组进行充电并用充电的电池组给读取器供电的方法。
已经以手持和/或免提两种操作模式使用基于激光器和固态的、基于成像器两者的读取器(也被称作扫描器)，以电光地读取要被解码的符号目标(诸如一维和/或二位条形码符号)以及要被成像的文档目标(诸如表格、标签、收据、处方、驾驶证、标识徽章、支付/忠诚卡等等)。在免提模式中，读取器是静止的并且通常安装并停驻(dock)在安装在工作台面或类似的支承表面上的插接站(docking station)中，诸如台架(stand)或支架(cradle)。在呈现模式中，使用者通常将目标呈现给固定读取器的窗口。在手持模式中，读取器是可移动的，并且使用者通常从插接站举起读取器、将读取器持在他的或她的手中、将读取器瞄准目标、并手动地启动触发器来启动读取。
许多这样的读取器是无线的，并当读取器从其插接站中移走时，要求板上的可充电电池组提供用于操作的电功率并定期地再充电。插接站通常具有：站接触块(stationcontact block)，当读取器停驻时电站触头(electrical station contact)通常被支承在该站接触块上以用于对电池组充电；以及附加的电站触头，通常用于当读取器停驻时经由电池组将电信号(例如，数据和控制信号)发送至读取器或从读取器发送电信号。同样地，读取器通常具有：读取器接触块，一对电读取器触头通常被支撑在该读取器接触块上以用于从电池组向读取器提供功率；以及附加的电读取器触头，通常用于经由电池组将电信号(例如，数据和控制信号)发送至读取器和从读取器发送电信号。读取器触头以及站触头被嵌入在它们相应的站块中，该站块例如由塑料构成，并且读取器触头与站触头暴露在相应的接触块的一部分上。
虽然已知的电池组对于其制造与读取器中的读取器接触块以及与插接站中的站接触块的机电连接的期望目的通常是令人满意的，但是已经证明已知的电池组在设计与组件中是相对复杂的。例如，已知的电池组通常提供有一对组接触块以分别与读取器接触块以及与站接触块匹配。这对组接触块安装在一对印刷电路板(PCB)上，组接触块中的每一个必须分开地安装并适当地对准在电池组中。每个组接触块本身代表制造和安装相对昂贵的部件，因此增加了整体电池组的复杂性与花费。
因此，需要将用于电光读取器的电池组制作得不太复杂且不太昂贵，而不在其工作寿命上牺牲电池组性能。
附图说明
附图(其中类同的附图标记在全部单独的视图中表示相同的或功能类似的要素)连同下面的详细描述被纳入于此并形成说明书的一部分，并用来进一步阐述包括所要求保护的发明的构思的实施例，以及解释那些实施例的各种原理和优势。
图1是根据本公开的其中可充电电池组安装在插接站中并在插接站中再充电的无线电光读取器的分解立体图。
图2是图1的读取器的截面图，描绘了安装在读取器的把手中并在插接站中或通过连接至可充电缆线进行再充电的电池组的一个实施例。
图3是如从下面看到的在孤立状态下的图2的电池组的放大立体图。
图4是如从上面看到的图1的插接站的立体图。
图5是在图3的线5-5上取得的放大剖视图；
图6是孤立状态下的电池组的另一个实施例的分解立体图。
图7是如从上面看到的图6的电池组的上部的***的立体图。
图8是如从下面看到的图6的电池组的下部的***的立体图。
本领域技术人员将理解，附图中的要素出于简化和清楚而示出，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的一些要素的尺寸和位置可相对于其他要素被放大以帮助提高对本发明实施例的理解。
已在附图中通过常规符号在适当位置对方法和装置构成进行了表示，所述表示仅示出与理解本发明的实施例有关的那些特定细节以免因得益于本文的描述对本领域技术人员显而易见的细节而混淆本公开。
具体实施方式
此公开的一个方面涉及当电池组被安装在读取器中的安装位置中时用于给电光读取器(基于激光器或基于成像器的)供电的可充电电池组。电池组包括电池外壳、由电池外壳支承的可充电电池、由电池外壳支承的印刷电路板(PCB)、以及第一与第二电连接器，该第一与第二电连接器两者都由相同的PCB和/或电池外壳支承并且两者都可操作地连接至电池。第一电连接器具有在安装位置连接至读取器的第一多个电触头。第二电连接器具有连接到电源的第二多个电触头以用于给电池组充电。
有利地，第一多个电触头暴露在电池外壳的外部并与对应的多个读取器触头机电接触，该多个读取器接触头优选地被支承在读取器中的安装位置中的读取器接触块上。第二多个电触头同样地暴露在电池外壳的外部并与对应的多个站触头机电接触或通过充电电缆直接连接至电源，该多个站触头优选地被支承在插接站(其中读取器被安装在停驻位置中)中的站接触块上。电连接器中的至少一个或两者可以是安装在PCB上的接触块。电连接器中的至少一个或两者可以是PCB上一组导电表面焊盘。电连接器中的至少一个或两者是安装在电池外壳上的一组导电端子。优选地，端子被模制到电池外壳中。电连接器中的至少一个或两者或附加的连接器可以是通用串行总线(USB)连接器(优选地是微USB类型)以用于连接到再充电缆线。接触块、表面焊盘、模制端子、以及USB连接器的任何组合可与电池组一起使用。
本公开的另一方面涉及对电池组充电以及用充电的电池组给电光读取器供电的方法。通过以下步骤来执行该方法：将可充电电池与印刷电路板(PCB)安装在电池组的电池外壳中、将电池组安装在读取器中的安装位置中、通过相同PCB板与电池外壳中的至少一者支承第一电连接器与第二电连接器、将第一与第二电连接器连接到电池、将第一电连接器的第一多个电触头在安装位置连接到读取器、以及将第二电连接器的第二多个电触头连接到电源以对电池组充电。
因此，不再需要在电池组中提供并安装两个PCB或两个接触块。电池组因此比迄今为止的电池组较不复杂且不太昂贵，且在其工作寿命上没有牺牲电池组性能。
现在转向附图的图1，附图标记30通常标识基于激光器或基于成像器的无线的电光读取器，该读取器符合人体工程学地有利地配置为具有上部管状物或主体32以及向后地延伸离开主体32的下部把手38的枪形外壳。窗口36位于主体32的前端或鼻端附近。如上所述读取器30通过把手38持在操作者的手中并用于手持模式，其中手动地按下触发器34以启动对在相对于窗口36的工作距离的范围中的符号/文档目标的读取，和/或读取器30被安装在呈现支架(presentation cradle)或插接站10中并用于免提模式，其中符号/文档目标被呈现在相对于窗口36的工作距离的范围中以用于读取。缆线12被连接至站10以将电功率从电源递送到站10并进而递送到读取器30，以及用于经由站10支持停驻的读取器30与远程主机(未示出)之间的双向通信。
如在图2中最佳地看到的，电池组20有利地以箭头A的方向嵌入到把手38的打开的下端内并被安装在把手中的安装位置中。电池组20通过螺纹紧固件54被紧固在安装位置中，该螺纹紧固件54延伸穿过把手38的扩展部分并螺纹地啮合把手38中的螺纹孔。电池组20通过松脱(unthread)紧固件54并通过以与箭头A相反的方向移动电池组可从把手38移除。电池组可以不同的方式安装在外壳中。例如，把手38的后侧可以是打开的，且电池组可通过把手的打开的后侧嵌入，或者可被钩(hooked)到把手并向前枢转通过打开的后侧。作为另一个示例，电池组无需安装在把手里面，而是可组成把手本身并被连接至上部管状物32以形成枪形的外壳。如在图5中最佳地看到，电池组20包括可充电电池22以及印刷电路板(PCB)24，两者都由电池外壳支承，该电池外壳具有界定内部(电池22被安装在其中)的外壳部分26、28。电池外壳26、28是细长的并沿着纵轴(箭头A)在相对的头端与尾端区域之间纵长地延伸。
电池组20还包括位于电池外壳26、28的相对端区域的第一电连接器40以及第二电连接器42。如下所述，第一电连接器40由PCB 24和/或电池外壳26、28支承并可操作地连接到电池22，且第二电连接器42同样地由相同的PCB 24和/或电池外壳26、28支承并可操作地连接至电池22。第一电连接器40具有第一多个电触头，且第二电连接器42同样地具有第二多个电触头，所有的触头暴露在电池外壳26、28的外部。
当电池组20嵌入到读取器30中的安装位置中或与其集成在安装位置中时，当读取器处于手持操作模式中时，电池组20可向读取器30中的电部件供电。第一连接器40与读取器30之间的机电接触通过安装在PCB上的在读取器30内的读取器接触块44(参见图2)来建立。读取器接触块44支承多个读取器触头，该多个读取器触头与在安装位置中的第一连接器40的第一多个电触头匹配。
当电池组40需要再充电时，具有安装的电池组20的读取器30可有利地安装在插接站10中停驻位置中。第二连接器42与站10之间的机电接触通过安装在PCB上在站10内的站接触块14(参见图4)来建立。站接触块14支承多个站触头，该多个站触头与在停驻位置中的第二连接器42的第二多个电触头匹配。如下所述，不需要在站10中执行再充电。
电连接器40、42可采取多种形式。例如，电连接器40、42中的一者或两者可以是接触块，诸如由图2、3和5中的数字42标识的并安装在PCB的底部上的接触块。接触块42支承电连接器42、44中的至少一个电连接器的相应的多个电触头。作为另一示例，电连接器40、42中的一者或两者可以是如图3中所示的在PCB 24的顶部处的PCB 24上的一组导电迹线(trace)或表面焊盘(pads)46A-E。焊盘46A-E是层压到PCB 24上的铜片已被蚀刻之后留下的迹线。焊盘46A-E组成电连接器42、44中的至少一个电连接器的相应的多个电触头。作为又一示例，通用串行总线(USB)连接器52(优选地是微USB连接器)可被安装在PCB 28的相同侧上或如所示的在PCB 28的相对侧上。USB连接器52通过USB缆线56被连接至电源58以用于对电池组20充电。USB连接器52可替代电连接器40、42中的一者或可被提供作为附加的连接器。因此，如至此所述的，如图2、3和5中所示，连接器40、42可两者都是接触块、或可两者都是表面焊盘、或可以是每个中的一个、或可用USB连接器52补充或由USB连接器52替代。
作为附加的示例，电连接器40、42中的一者或两者可以是安装在电池外壳26、28上的一组导电端子48A-E(参见图6与图8)。如图6-8中所示，在不同的构造中，电池组20再次包括可充电电池22以及PCB 24，两者都由电池外壳支承，该电池外壳具有界定内部(电池22被安装在其中)的外壳部分26、28。前面提及的端子48A-E是模制到电池外壳26、28中的导电的金属条而不是被安装在PCB 24上，以增加机电连接的强度。端子48A-E组成电连接器40、42中的至少一个电连接器的相应的多个电触头。还如图6-8中所示，第一连接器40可以是安装在PCB 24上的接触块。外壳部分26中的切口50接收接触块40。
在上述说明书中已经描述了具体实施例。然而，本领域技术人员理解，可做出多种修正和改变而不脱离本发明如下权利要求书记载的范围。因此，说明书和附图被认为是示例性的而非限定性的意义，并且所有这些修正都旨在落在本教义的范围内。
这些益处、优势、问题解决方案以及可能使任何益处、优势或解决方案发生或变得更为突出的任何要素不被解释成任何或所有权利要求的关键、必需或必要特征或要素。本发明单独由所附权利要求书限定，包括在本申请处于未决状态期间做出的任何修改以及出版后这些权利要求的所有等效物。
此外，在该文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等等之类的关系项可单独地用来将一个实体或动作与另一实体或动作区别开，而不一定要求或暗示这些实体或动作之间具有任何实际的这种关系或顺序。术语“构成”、“构成有”、“具有”、“具备”、“包括”、“包括有”、“包含”、“含有”或它们的任何其他变型旨在覆盖非排他性包括，以使构成为、具有、包括、包含要素的列表的过程、方法、物品或装置不仅包括那些要素，还可包括对这种过程、方法、物品或装置未明确列出的或固有的其他要素。以“构成有一”、“具有一”、“包括一”或“包含一”开头的要素，在没有更多约束条件的情形下，不排除在构成有、具有、包括或包含该要素的过程、方法、物品或装置中有另外的相同要素存在。术语“一”和“一个”被定义为一个或多个，除非本文中另有明确声明。术语“基本上”、“本质上”、“近似”、“大约”或这些术语的任何其他版本被定义为接近本领域普通技术人员所理解的那样，并且在一个非限定性实施例中，这些术语被定义为在10％以内，在另一实施例中在5％以内，在另一实施例中在1％以内，而在另一实施例中在0.5％以内。本文中使用的术语“耦合的”被定义为连接的，尽管不一定是直接连接的也不一定是机械方式连接的。以某种方式“配置的”设备或结构至少以该种方式进行配置，但也可以未列出的方式进行配置。
要理解，一些实施例可包括一个或多个通用或专用处理器(或“处理器件”)，例如微处理器、数字信号处理器、定制的处理器和现场可编程门阵列(FPGA)以及唯一存储的程序指令(包括软件和固件两者)，所述唯一存储的程序指令控制一个或多个处理器以连同某些非处理器电路实现本文所描述的方法和/或装置的一些、多数或全部功能。替代地，一些或全部功能可由无存储程序指令的状态机实现，或者在一种或多种应用中由专用集成电路(ASIC)实现，在这类ASIC中每种功能或某些功能的某些组合被实现为定制逻辑。当然，也可使用这两种方式的组合。
另外，一实施例可被实现为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机可读代码，用于对(例如包含处理器的)计算机编程以执行如本文描述和要求保护的方法。这种计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光存储器件、磁存储器件、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)以及闪存。此外，预期本领域普通技术人员虽然做出由例如可用时间、当前技术和经济考虑促动的可能显著的努力以及许多设计选择，但在得到本文所公开的构思和原理指导时，将容易地能以最少的试验产生此类软件指令和程序以及IC。
提供本公开的摘要以使读者快速地确定本技术公开的性质。提交该摘要，并且理解该摘要将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上述详细描述中，可以看出为了使本公开整体化，各个特征在各实施例中被编组到一起。这种公开方法不应被解释为反映要求保护的实施例需要比每一项权利要求中明确陈述的特征更多的特征的意图。相反，如接下来的权利要求所反映，发明主题在于少于所公开的实施例的全部特征。因此，下面的权利要求在此被纳入详细说明书中，其中每个权利要求独自作为单独要求保护的主题事项。

Claims (18)

1.一种可充电电池组，用于在所述电池组被安装在电光读取器中的安装位置中时给所述读取器供电，所述电池组包括：
电池外壳；
可充电电池，所述可充电电池由所述电池外壳支承；
印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板由所述电池外壳支承；
第一电连接器，所述第一电连接器由所述PCB与所述电池外壳中的至少一者支承并且可操作地连接到所述电池，所述第一电连接器具有要在所述安装位置中被连接到所述读取器的第一多个电触头；以及
第二电连接器，所述第二电连接器由相同的PCB与所述外壳中的至少一者支承并且可操作地连接到所述电池，所述第二电连接器具有要被连接到电源的第二多个电触头以用于对所述电池组充电，
其中所述第一与第二电连接器安装在相同的PCB的同一表面上。
2.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，当在所述安装位置中时，所述第一多个电触头暴露在所述电池外壳的外部并与所述读取器中的对应的多个读取器触头机电接触；且其中，当所述读取器安装在停驻位置中时，所述第二多个电触头暴露在所述电池外壳的外部并与插接站中的对应的多个站触头机电接触。
3.如权利要求2所述的电池组，其特征在于，所述读取器触头安装在所述读取器中的读取器接触块上，且其中所述站触头安装在所述插接站中的站接触块上。
4.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述第一与第二电连接器中的至少一个电连接器是安装在所述PCB上的接触块，且其中所述接触块支承所述第一与第二电连接器中的所述至少一个电连接器的相应的多个电触头。
5.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述第一与第二电连接器中的至少一个电连接器是在所述PCB上的一组导电表面焊盘，且其中所述焊盘构成所述第一与第二电连接器中的所述至少一个电连接器的相应的多个电触头。
6.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述第一与第二电连接器中的至少一个电连接器还包括安装在所述电池外壳上的一组导电端子，且其中所述端子组成所述第一与第二电连接器中的所述至少一个电连接器的相应的多个电触头。
7.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述第一与第二电连接器中的至少一个电连接器是通用串行总线(USB)连接器，所述通用串行总线连接器通过USB缆线连接至所述电源以对所述电池充电。
8.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述读取器具有把手，且其中所述电池外壳被安装在所述把手中并沿着纵轴在相对的端区域之间延伸，且其中所述第一电连接器位于所述电池外壳的所述相对的端区域中的第一个端区域处，且所述第二电连接器位于所述相对的端区域中的第二个端区域处。
9.如权利要求8所述的电池组，进一步包括紧固件，所述紧固件用于将所述电池外壳紧固到所述把手。
10.一种对电池组充电并用充电的电池组给电光读取器供电的方法，所述方法包括：
将可充电电池以及印刷电路板(PCB)安装在所述电池组的电池外壳中；
将所述电池组安装在所述读取器中的安装位置中；
通过相同的PCB与所述电池外壳中的至少一者来支承第一电连接器与第二电连接器；
将所述第一与第二电连接器连接到所述电池；
其中，将所述电池组安装在所述读取器中的所述安装位置中包括将所述第一电连接器的第一多个电触头在所述安装位置连接到所述读取器；以及
其中，支承所述第二电连接器包括将所述第二电连接器的第二多个电触头配置成连接到电源以给所述电池组充电，
其中所述方法进一步包括将所述第一与第二电连接器安装在相同的PCB的同一表面上。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：将所述第一多个电触头暴露在所述电池外壳的外部以在所述读取器中的所述安装位置中建立与对应的多个读取器触头的机电接触；且其中，将所述第二多个电触头暴露在所述电池外壳的外部以当所述读取器安装在停驻位置中时建立与插接站中的对应的多个站触头的机电接触。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括：将所述读取器触头安装在所述读取器中的读取器接触块上，并且将所述站触头安装在所述插接站中的站接触块上。
13.如权利要求10所述的方法，进一步包括将所述第一与第二电连接器中的至少一个电连接器配置为安装在所述PCB上的接触块，并将所述第一与第二电连接器中的所述至少一个电连接器的相应的多个电触头支承在所述接触块上。
14.如权利要求10所述的方法，进一步包括：将所述第一与第二电连接器中的至少一个电连接器配置为所述PCB上的一组导电表面焊盘，并且使所述焊盘组成所述第一与第二电连接器中的所述至少一个电连接器的相应的多个电触头。
15.如权利要求10所述的方法，进一步包括将所述第一与第二电连接器中的至少一个电连接器配置为还包括安装在所述电池外壳上的一组导电端子，并且使所述端子组成所述第一与第二电连接器中的所述至少一个电连接器的相应的多个电触头。
16.如权利要求10所述的方法，进一步包括将所述第一与第二电连接器中的至少一个电连接器配置为通用串行总线(USB)连接器，并通过USB缆线将所述USB连接器连接到所述电源以给所述电池组充电的。
17.如权利要求10所述的方法，进一步包括：
使所述读取器配置有把手；
将所述电池外壳安装在所述把手中；
将所述电池外壳配置为沿着纵轴在相对的端区域之间延伸；
将所述第一电连接器定位在所述电池外壳的所述相对的端区域中的第一个端区域处；以及
将所述第二电连接器定位在所述电池外壳的所述相对的端区域中的第二个端区域处。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括：将所述电池外壳紧固到所述把手。
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