电池管理系统
1.相关申请的交叉引用
2.本专利申请要求提交于2020年9月22日的名称为“battery management system”的美国临时专利申请63/081,799号的优先权，该美国临时专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入。
技术领域
3.所述的实施方案整体涉及电池管理系统。更具体地，本发明实施方案涉及用于使用多个电池的电子设备的电池管理系统。
背景技术：
4.可再充电电池在便携式电子设备中已经变得无所不在。现今最多产的电池技术，诸如锂离子聚合物(lipo)电池，因电池劣化而具有有限寿命。若干因素可能影响电池的性能和寿命，包括充电的模式和频率，以及在电池的充电的具体状态下所花费的持续时间。因此，需要能够最小化电池劣化并最大化与一个或多个电子设备一起使用的可用性的电池系统。
技术实现要素：
5.根据本公开的一些方面，一种电池管理系统包括：电子设备，该电子设备包括主电池；辅助电池，该辅助电池能够与该电子设备电耦接；以及充电站。该充电站可包括：电源；接收元件，该接收元件用于接收该主电池或该辅助电池中的至少一者并与其电耦接；以及电子通信单元，该电子通信单元与该电子设备通信。该充电站可基于该主电池的充电状态、该辅助电池的充电状态或该电子设备的使用中的至少一者来调制该主电池或该辅助电池中的至少一者的该充电状态。
6.在一些示例中，该电子设备是头戴式显示器，其包括：外壳，该外壳限定内部容积；处理器，该处理器设置在该内部容积中并与该充电站通信，该处理器可操作以监视该主电池的该充电状态和该辅助电池的该充电状态。该主电池可以是设置在该内部容积中的固定电池，并且该辅助电池能够可移除地附接到该电子设备。
7.在一些示例中，该处理器通过调制该主电池的该充电状态和该辅助电池的该充电状态来最大化该主电池具有期望的充电状态的持续时间。该期望的充电状态可在20％与80％之间。该处理器可响应于该主电池超过该期望的充电状态而通过使该主电池对该电子设备供电来调制该主电池的该充电状态。该处理器可响应于该辅助电池具有该期望的充电状态而通过使该辅助电池对该电子设备供电来调制该辅助电池的该充电状态。
8.在一些示例中，该电子设备的该使用包括日历事件、该电子设备的位置、功率消耗、该辅助电池的接近度、一日中的时间或日期中的至少一者。该辅助电池可以是第一辅助电池，并且该电池管理系统还可包括第二辅助电池，该第二辅助电池能够与该电子设备电耦接以对该电子设备供电、对该主电池充电以及对该辅助电池充电。当该辅助电池和该主
电池与该电子设备电耦接时，该主电池可对该辅助电池充电。该辅助电池可响应于该电子设备处于高功率模式而为该电子设备供电。当该主电池与该电子设备电耦接时，该充电站可基于该主电池的放电速率来调制该辅助电池的充电速率。该充电站可使该辅助电池的快速充电优先于该主电池的快速充电。
9.根据一些方面，一种电池管理系统包括辅助电池，该辅助电池能够与包括主电池的电子设备电耦接。该电池管理系统还可包括充电站，该充电站包括：接收元件，该接收元件用于接收该辅助电池并与其电耦接；以及电子通信单元，该电子通信单元与该电子设备通信。该充电站可基于该主电池的充电状态、该辅助电池的充电状态或该电子设备的使用中的至少一者来调制该辅助电池的充电状态。
10.在一些示例中，该充电站向该电子设备发射对应于该辅助电池的该充电状态的信号。当该辅助电池与该充电站电耦接时，该充电站可将该辅助电池的该充电状态维持在期望的范围内。该电子设备能够与该充电站电耦接，并且该主电池的该充电状态可由该充电站调制。
11.根据一些方面，一种头戴式显示器包括：安装部件，该安装部件用于将该头戴式显示器安装到用户的头部；外壳，该外壳限定内部容积；显示部件；面向外部的传感器；电子通信单元，该电子通信单元与充电站通信；主电池；以及处理器，该处理器设置在该内部容积中。该处理器可基于该主电池的充电状态、与该充电站电耦接的辅助电池的充电状态或该头戴式显示器的使用中的至少一者来调制该主电池的该充电状态和该辅助电池的该充电状态。
12.在一些示例中，该头戴式显示器还包括接收元件，该接收元件用于接收该辅助电池并与其电耦接。该主电池能够由该接收元件可移除地接收。该头戴式显示器的该使用可包括日历事件、该头戴式显示器的位置、当前功率消耗、典型功率消耗、该辅助电池的接近度、一日中的时间或日期中的至少一者。
附图说明
13.通过以下结合附图的详细描述，将容易理解本公开，其中类似的附图标号指代类似的结构元件，并且其中：
14.图1示出了电池管理系统的框图。
15.图2示出了电池管理系统的框图。
16.图3示出了电池管理系统的过程流程图。
17.图4示出了电池管理系统的过程流程图。
18.图5示出了电池管理系统的过程流程图。
19.图6示出了电池管理系统的框图。
20.图7示出了电池管理系统的框图。
具体实施方式
21.现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求书限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。
22.以下公开内容涉及电池管理系统，该电池管理系统可结合在多电池系统上以增加电池寿命并减少电池劣化。可再充电电池在便携式电子设备中已经变得无所不在。然而，现今最多产的电池技术，诸如锂离子聚合物(lipo)电池，具有有限寿命。典型的电池在劣化到低于其原始性能的80％之前可能经历1000次完全充电/放电循环。另外，若干因素可能影响电池的性能，诸如温度、充电状态(soc)以及充电和消耗速率。充电/放电循环可能对电池的劣化有不同影响。锂金属和锂离子在锂离子电池中的电极之间的转移或穿梭是缓慢过程。因此，以更低速率充电允许更完全的穿梭发生，这增强了电池的充电容量。例如，更高的(即，更快的)放电速率、更高的充电速率、温度和高充电状态或低充电状态的持续时间可能加速电池劣化。
23.为了对抗电池劣化，传统地已经采取若干措施，包括：定时充电，该定时充电将用户行为考虑在内以减少在接近100％ soc上花费的时间；热监视，该热监视进行等待，直到电池冷却才开始或继续充电；以及当不要求最长可能电池寿命时，手动地或自动地限制最大soc。
24.如本文所述，各种过程可由多电池管理系统执行以改善电池的效率和寿命，以及向设备提供具有优化soc的电池以(例如)增加用户可操作这种设备的时间量。在一些示例中，电池管理系统可包括充电站和一个或多个辅助电池。在一些示例中，电池管理系统可包括一个或多个电子设备。例如，电池管理系统可包括电子设备(诸如智能电话)、充电站和一个或多个辅助电池。根据一个示例，主电池或固定电池被容纳在电子设备中。至少一个辅助电池可电耦接到且可移除地耦接到电子设备或与其电耦接且可移除地耦接以向电子设备和/或主电池提供电力。辅助电池可与充电站(本文也称为智能充电器)电耦接。智能充电器可使辅助电池和主电池进行充电或放电。电子设备中的主电池的充电状态、以及辅助电池的充电状态可由设备的处理器、智能充电器或这两者监视。基于所监视的充电状态，电池管理系统可调制其操作以提高电池效率并减少一个或多个电池中的劣化。例如，电池管理系统可通过选择某一电池为设备供电或通过选择某一电池由智能充电器进行充电/放电来调制操作。此外，智能充电器可调制充电/放电速率以减少电池劣化。
25.系统可基于所监视的充电状态来选择哪个电池为设备供电。该决策可基于在期望的范围或区中操作电池中的一个或多个电池并将该一个或多个电池维持在该期望的范围或区中的期望。例如，期望的充电状态可以是其中电池经历最小劣化而同时仍能够为设备供电的范围。例如，电池的期望的充电状态可以是在10％与90％之间、在20％与80％之间或在30％与70％之间。根据一个示例，如果主电池具有相对低的充电状态(例如，20％)，则辅助电池可被选择来为设备供电以避免使主电池在期望的区之外操作。根据另一个示例，如果主电池具有相对高的充电状态(例如，100％)，并且辅助电池具有期望的充电状态(例如，60％)，则主电池可被选择来为设备供电以获得主电池中的期望的充电状态并维持辅助电池中的期望的充电状态。在一些示例中，处理器可使主电池的健康优先于辅助电池的健康。在一些示例中，主电池可具有满充电状态(例如，100％)，并且可插进设备。在该示例中，处理器可选择主电池来为设备供电以减少主电池的涓流充电和劣化。在一些示例中，默认情况可以是使用辅助电池来为设备供电以避免主电池的劣化。
26.此外，设备的供电可基于设备的功率需求。例如，如果设备处于高功率模式(即，要求大量功率)，则设备可被编程为使用辅助电池来为设备供电。在一些示例中，用户可选择
要使用哪个电池。可选择多个电池来同时地为设备供电。在一些示例中，可在电池之间均匀地划分设备的功率要求。在一些示例中，在可用电池之间不均匀地划分设备的功率要求。
27.在一些示例中，辅助电池可用于对主电池充电。例如，主电池可具有在期望的区(例如，5％)之外的充电状态。作为响应，辅助电池可对主电池充电以将充电状态升高回期望的区(例如，80％)或更高。在一些示例中，设备可指示辅助电池对主电池连续地充电。
28.为了通过维持电池中的一个或多个电池中的期望的充电状态来最小化电池劣化，还可基于若干因素来调制由智能充电器进行的充电。在一些示例中，可由智能充电器基于主电池的充电状态来对辅助电池进行充电或放电。可基于其自身的充电状态来对辅助电池进行充电或放电。可由智能充电器基于设备的使用来对辅助电池进行充电或放电。例如，可由智能充电器基于设备的过去使用、当前使用或预测使用来对辅助电池动态地充电。在一些示例中，设备可了解用户的习惯并可基于所了解的习惯来做出对即将到来的功率需求的预测。在一些示例中，可基于设备的功率模式或设备的所需的功率消耗来对辅助电池动态地充电。在一些示例中，可基于即将到来的日历事件、电子邮件内容或设置定时器来对辅助电池动态地充电。在一些示例中，可基于日期或时间来对辅助电池动态地充电。
29.下面参考图1至图7来讨论这些和其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。此外，如本文所用，包括第一选项、第二选项或第三选项中至少一者的系统、方法、制品、部件、特征部或子特征部应被理解为是指可包括每个所列选项的一个(例如，仅一个第一选项、仅一个第二选项、仅一个第三选项)、单个所列选项的多个(例如，两个或更多个第一选项)、同时两个选项(例如，一个第一选项和一个第二选项)或它们的组合(例如，两个第一选项和一个第二选项)的系统、方法、制品、部件、特征部或子特征部。
30.图1示出了电池管理系统100的框图。系统100可包括电子设备101、辅助电池108和充电站110。电子设备101可以是便携式电子设备，诸如智能电话、膝上型电脑、可穿戴设备(包括头戴式显示器或智能眼镜)或任何其他电子设备。电子设备101可包括外壳102、电源单元104和电子通信单元106。外壳102可以是至少部分地限定内部容积的物理结构。外壳可结合有、包含或连接到电源单元104和电子通信单元106，并且电源单元和电子通信单元可设置在由外壳102限定的内部容积中。尽管图1将外壳102示为单个单元，但是可使用多个操作地连接的外壳单元。
31.电源单元104可操作以向电子设备101供应电力。在一些示例中，电源单元104可以是可再充电电池，诸如锂聚合物(lipo)电池。电源单元104可称为主电池或固定电池。主电池104可被设计成持久地驻留在电子设备101中。尽管图1将电源单元104示为单个单元，但是可以使用多个电源单元。
32.在一些示例中，电源单元104可包括接收元件以用于接收电子设备101并将其与电池(例如，主电池或辅助电池108)电耦接。接收元件可被配置为将电子设备101与电池可移除地耦接。在一些示例中，接收元件可包括结合到电子设备101的外壳102中的附接特征部。接收元件可被配置为端子、凹陷部、狭槽、闩锁、凹槽、凹口、磁体或能够固定电池并将该电池与电子设备101电耦接的其他特征部。在一些示例中，接收元件包括电连接件诸如导线，该电连接件连接到电池而无需电池附接到电子设备101或与其进行直接接触。例如，辅助电池108可经由导线电耦接到电子设备101，使得用户可在持有电子设备101时将辅助电池108
放置在衣服口袋或背包中。
33.电子通信单元106可使用一种或多种有线或无线电子通信协议(诸如无线电波、802.11电子通信协议、蓝牙电子通信协议、近场通信(nfc)电子通信协议等)与一个或多个外部设备或系统(诸如充电站110)进行数据通信(即，接收和发射)。尽管图1将电子通信单元116示为单个单元，但是可使用多个电子通信单元。
34.充电站110可以是充电器，诸如智能充电器或微处理器控制的充电器。充电站110可包括外壳112、电源单元114和电子通信单元116。外壳112可以是至少部分地限定内部容积的物理结构。外壳可结合有、包含或连接到电源单元114和电子通信单元116，并且电源单元和电子通信单元可设置在由外壳限定的内部容积中。如下文更详细地讨论的，充电站110可包括附接机构以用于与辅助电池108和电子设备101电耦接。
35.在一些示例中，电源单元114可包括接收元件以用于接收电源单元114并将其与电池(诸如主电池104或辅助电池108)电耦接。接收元件可被配置为将充电站110与电池可移除地耦接。在一些示例中，接收元件可包括结合到充电站110的外壳112中的附接特征部。接收元件可被配置为端子、凹陷部、狭槽、闩锁、凹槽、凹口、磁体或能够固定电池并将该电池与充电站110的电源单元114电耦接的其他特征部。在一些示例中，接收元件包括电连接件诸如导线，该电连接件连接到电池而无需电池附接到充电站110的外壳112或与其进行直接接触。
36.在一些示例中，充电站110经由感应充电对辅助电池108充电。在一些示例中，充电站110可与辅助电池108进行物理连接以对辅助电池108充电。辅助电池108可向电子设备101提供有线或无线电力传输。电源单元114可操作以向充电站110供应电力。在一些示例中，电源单元114可以是外部电源，诸如壁装插座。
37.充电站110可经由通信链路118与电子设备101通信。电子通信单元106可使用一种或多种有线或无线电子通信协议(诸如无线电波、802.11电子通信协议、蓝牙电子通信协议、近场通信(nfc)电子通信协议等)与一个或多个外部设备或系统(诸如电子设备101)进行数据通信(即，接收和发射)。尽管图1将电子通信单元114示为单个单元，但是可使用多个电子通信单元。
38.辅助电池108可以是可再充电电池，诸如锂离子聚合物(lipo)电池。应当理解，如本文所用的术语电池不仅涉及单个电池单元，而且涉及串联使用或并联使用或以这两者的组合使用的一组电池。此外，尽管本文所述的某些示例可能仅涉及单个辅助电池，但是应当理解，可使用多个辅助电池，并且本文所述的相同方法和过程可适用于多个辅助电池。具有至少两个辅助电池的优点是能够通过使辅助电池与充电站循环接通和断开来持续地使用电子设备。辅助电池108可操作地与电子设备耦接以向电子设备101提供电力。在一些示例中，辅助电池108可与主电池104交换电荷。辅助电池108可经由电耦接件122与电子设备101电耦接并经由电耦接件124与充电站110电耦接。下面参考图2提供了关于用于电池管理的系统的另外的细节。
39.图2示出了包括电子设备201、辅助电池208和充电站210的电池管理系统200的框图。电池管理系统200可基本上类似于上文讨论的电池管理系统100，并且可包括该电池管理系统的特征中的一些或全部特征。电子设备201可实施本文所述的方法和系统的一个或多个方面。应当理解，电子设备201可包括图2未示出的其他部件。
40.电子设备201可包括外壳202、电子通信单元206、传感器单元220、处理器222、数据存储单元224、主电池204和人机界面单元226。外壳202可以是结合有、包含或连接到主电池204、数据存储单元224、处理器222、传感器单元220、电子通信单元206和人机界面单元226的物理结构。在一些示例中，可省略主电池204、数据存储单元224、处理器222、传感器单元220、电子通信单元206或人机界面单元226中的一者或多者。尽管图2将外壳202示为单个单元，但是可使用多个操作地连接的外壳单元。
41.主电池204可操作以与数据存储单元224、处理器222、传感器单元220、电子通信单元206和/或人机界面单元226电耦接并向其供应电力。主电池204可以是可再充电电池，诸如锂离子聚合物电池。虽然图1将主电池204示为单个单元，但是可使用多个电池作为电子设备201的主电源。
42.数据存储单元224可操作以存储和检索数据，包括计算机程序指令和其他数据。数据存储单元224可包括易失性存储器，诸如一个或多个随机存取存储单元，其可操作为在电子设备201的活动操作期间提供操作数据集的存储和检索，并且数据存储单元224可包括永久存储器，诸如硬盘驱动器，其可操作为在活动操作期间提供数据的存储和检索并且可操作为在不活动的掉电状态下提供数据存储。在一些示例中，数据存储单元224可存储电子设备201的被了解的习惯。
43.处理器222可接收数据，诸如来自数据存储单元224、传感器单元220、电子通信单元206、人机界面单元226或它们的组合的数据。处理器222还可操作以从充电站210或云服务240接收数据。处理器222可基于所接收的数据来进行或执行计算机程序指令。例如，处理器222可接收并执行存储在数据存储单元224上的计算机程序指令。处理器222可操作以输出数据。例如，处理器222可向数据存储单元224、传感器单元220、主电池204、电子通信单元206和人机界面单元226输出数据。处理器222可控制主电池204、数据存储单元224、传感器单元220、电子通信单元206和人机界面单元226。尽管图2将处理器222示为单个单元，但是可使用多个数据处理单元。
44.传感器单元220可检测或确定电子设备201的操作环境或物理环境的一个或多个方面。尽管图2中仅示出了一个传感器单元220，但是应当理解，传感器单元220可包括多个物理上不同或组合的传感器。例如，传感器单元220可包括相机、麦克风、红外接收器、全局定位系统单元、陀螺仪传感器、加速度计、压力传感器、电容传感器、生物识别传感器、磁力计、雷达单元、激光雷达单元、超声波单元、温度传感器或能够检测或确定电子设备201的操作环境的一个或多个方面或条件的任何其他传感器中的一者或多者。
45.电子通信单元206可使用一种或多种有线或无线电子通信协议(诸如无线电波、802.11电子通信协议、蓝牙电子通信协议、近场通信(nfc)电子通信协议、红外(ir)电子通信协议、人体传导性电子通信协议、光调制电子通信协议、声调制电子通信协议、电力调制电子通信协议等)与一个或多个外部设备或系统(诸如充电站210)进行数据通信(即，接收和发射)。尽管图2将电子通信单元206示为单个单元，但是可使用多个电子通信单元。
46.人机界面单元226或用户界面可向电子设备201的用户输出、呈现或显示数据，诸如从主电池204、数据存储单元224、处理器222、传感器单元220、电子通信单元206和充电站210接收的数据。例如，人机界面单元226可包括基于光的显示器、基于声的显示器、触觉反馈显示器、基于运动的显示器或它们的组合。
47.人机界面单元226可接收用户输入并将表示用户输入的用户输入数据传送到主电池204、数据存储单元224、处理器222、传感器单元220、电子通信单元206或它们的组合。在一些示例中，人机界面单元226可从传感器单元220接收一个或多个信号，并且可解释传感器信号以接收用户输入。人机界面单元226可包括基于光的用户输入接收器(诸如，相机或红外接收器)、基于声音的接收器(诸如，麦克风)、机械接收器(诸如，键盘、按钮、操纵杆、拨号盘或滑块)、开关、基于运动的输入、基于触摸的输入或它们的组合。
48.系统200可包括一个或多个辅助电池208。辅助电池208可以是可再充电电池，诸如锂离子聚合物电池。在一些示例中，电子设备201可包括一个或多个接收狭槽以与辅助电池208中的一个或多个辅助电池电耦接。辅助电池208能够可移除地与电子设备201和充电站210耦接。辅助电池208可向电子设备201的一个或多个部件提供电力。在一些示例中，辅助电池208可用于对主电池204充电。在一些示例中，主电池204可对辅助电池208充电。
49.充电站210可操作以调制辅助电池208和主电池204的充电。充电站210可基本上类似于上文讨论的充电站110，并且可包括该充电站的特征和部件中的一些或全部特征和部件。此外，充电站210的部件可基本上类似于上文讨论的电子设备201的部件，并且可包括该电子设备的部件的特征和部件中的一些或全部特征和部件。充电站210可包括外壳212、电子通信单元216、传感器单元228、数据处理单元(“处理器”)230、数据存储单元232、电源214和人机界面单元234。充电站210可经由通信链路218与电子设备201通信或者经由通信链路238与云服务240通信。
50.在一些示例中，电子设备201可包括接收元件，该接收元件用于接收一个或多个电池(诸如主电池204或辅助电池208)。接收元件可将电池与电子设备201的电部件电耦接。接收元件可基本上类似于上文参考图1讨论的那些。
51.在一些示例中，电源单元214可包括接收元件以接收电源单元214并将其与一个或多个电池电耦接。接收元件可被配置为将充电站210与电池可移除地耦接。在一些示例中，接收元件可包括结合到充电站210的外壳212中的附接特征部。接收元件可被配置为端子、凹陷部、狭槽、闩锁、凹槽、凹口、磁体或能够固定一个或多个电池和/或将该一个或多个电池与充电站210的电源单元114电耦接的其他特征部。在一些示例中，接收元件包括电连接件诸如导线，该电连接件连接到电池而无需电池附接到充电站210的外壳212或与其进行直接接触。在一些示例中，充电站210经由感应充电对一个或多个电池充电。辅助电池208可能够经由电耦接件242与电子设备101电耦接并经由电耦接件244与充电站210电耦接。
52.充电站210可以是固定或便携式设备。在一些示例中，充电站210可以是智能充电器。充电站210可实施本文所述的方法和系统的一个或多个方面。应当理解，充电站210可包括图2未示出的其他部件。下面参考图2提供了在可穿戴设备与配套设备之间的操作协议的另外的细节。
53.在一些示例中，处理器222搭载在电子设备201上或设置在该电子设备的内部容积中。电子设备201可为充电站210做出操作决策。在一些示例中，系统200可使用互联网/iot协议来将电子设备201与充电站210连接。在一些示例中，充电站210经由其处理器230做出操作决策。在一些示例中，电子设备201和充电站210与云服务240通信。云服务240可与用户账户相关联。云服务240可用作远程处理和数据存储手段。下面参考图3提供关于用于电池管理系统的过程的另外的细节。
54.图3示出了过程流程图300。可使用上文讨论的电池管理系统100或200或本文所述的设备或电池管理系统中的任一者来执行过程300。过程300可涉及其中电子设备电连接到多个可再充电电池(诸如固定主电池和可移除辅助电池)的示例。在步骤302处，监视一个或多个电池的充电状态(soc)。在一些示例中，电子设备中的处理器监视主电池和辅助电池的相应充电状态。充电状态的范围可在满充电状态(即，100％)至空充电状态(即，0％)之间。
55.在步骤304处，电子设备的处理器可基于相应充电状态来选择哪个电池为设备供电。要使用哪个电池的决策可基于在预定范围或区域中操作电池中的一个或两个电池的期望。期望的充电状态可以是其中电池经历最小劣化而同时仍能够为设备供电的范围。例如，电池的期望的充电状态可以是在10％与90％之间、在20％与80％之间或在30％与70％之间。根据一个示例，如果主电池具有相对低的充电状态(例如，20％)，则辅助电池可被选择来为设备供电以避免使主电池在期望的区之外操作。根据另一个示例，如果主电池具有相对高的充电状态(例如，100％)，并且辅助电池具有期望的充电状态(例如，60％)，则主电池可被选择来获得主电池中的期望的充电状态并维持辅助电池中的期望的充电状态。在一些示例中，处理器可使主电池的健康优先于辅助电池的健康。在一些示例中，主电池可具有满充电状态(例如，100％)，并且可插进设备。在该示例中，处理器可选择主电池来为设备供电以减少主电池的涓流充电和劣化。在一些示例中，默认情况可以是使用辅助电池来为设备供电以避免主电池的劣化。
56.选择电池来为设备供电可基于设备的功率需求。例如，如果设备处于高功率模式(即，要求大量功率)，则设备可被编程为使用辅助电池来为设备供电。在一些示例中，用户可选择要使用哪个电池。可选择多个电池来为设备同时地供电。在一些示例中，可在电池之间均匀地划分设备的功率要求。在一些示例中，在可用电池之间不均匀地划分设备的功率要求。
57.辅助电池可用于对主电池充电。例如，主电池可具有在期望的区(例如，5％)之外的充电状态。作为响应，辅助电池可对主电池充电以将充电状态升高回期望的区(例如，80％)或更高。在一些示例中，设备可指示辅助电池对主电池连续地充电。下面参考图4提供关于用于电池管理系统的过程的另外的细节。
58.图4示出了过程流程图400。可在电池管理系统(诸如上文讨论的系统100或200)或本文所述的设备或电池管理系统中的任一者上执行过程400。过程400可基本上类似于上文讨论的过程300并可包括该过程的特征中的一些或全部特征。在步骤402处，可监视多个电池的充电状态。步骤402可基本上类似于上文讨论的步骤302。可由电子设备、充电站或这两者监视充电状态。
59.在步骤404处，选择电池来为设备供电。电池选择可基于在电池中的一个或多个电池中维持或获得期望的充电状态的期望。步骤404可基本上类似于上文讨论的步骤304。在步骤406处，对电池选择性地充电以在电池中的一个或多个电池中获得或维持期望的充电状态。充电可经由充电站、另一个电池或外部电源完成。例如，辅助电池可从电子设备移除并与充电站电耦接。在一些示例中，可基于充电模式来选择要对哪个电池充电。例如，系统可为辅助电池保留迅速或快速充电模式，以防止主电池中的存储容量的劣化或减少。
60.在步骤408处，可基于设备的使用来调制对电池的充电。例如，可基于设备的过去使用、当前使用或预测使用来对电池动态地充电。该设备可了解用户的习惯并可基于所了
解的习惯来做出对即将到来的功率需求的预测。在一些示例中，基于设备的功率模式或设备的所需的功率消耗来对电池动态地充电。在一些示例中，基于即将到来的日历事件或电子邮件内容来对电池动态地充电。例如，如果系统从电子邮件或日历事件确定用户将很可能在充电器和电源易用的位置(即，家或办公室)处，则系统可选择不使电池充满电。然而，如果系统确定用户将很可能无法接取充电器或旅行电源(例如，旅行、野营、周末等)，则系统可将电池充电到满充电状态。
61.在一些示例中，可基于设备的gps位置或基于用户的感知环境(例如，由机载相机感知的)来对电池动态地充电。可基于用户的话题来对电池动态地充电。可基于由用户在设备上设置的警报来对电池动态地充电。在一些示例中，基于日期或时间来对电池动态地充电。以这种方式，可在对电池的预期使用之前将一个或多个电池充电到满充电状态。此外，通过了解用户的习惯，无需在使用之前的相当长的时间段内将电池充电到满充电状态。电池调制还可包括使电池的充电状态主动地放电，例如，以便获得期望的充电状态。在一些示例中，如果系统确定用户不在辅助电池附近，并且不太可能在不久将接近辅助电池(例如，用户在工作并将辅助电池留在家中的充电站上)，则系统可使具有满充电状态的辅助电池主动地放电。下面参考图5提供关于用于电池管理系统的过程的另外的细节。
62.图5示出了过程流程图500。可在电池管理系统(诸如上文讨论的系统100或200)或本文所述的设备或电池管理系统中的任一者上执行过程500。过程500可基本上类似于上文讨论的过程300和400并可包括该过程的特征中的一些或全部特征。根据一个示例，过程500可涉及被容纳在电子设备中的主电池和耦接到智能充电器的辅助电池。在步骤502处，可将辅助电池电耦接或附接到智能充电器，诸如本文讨论的充电站。智能充电器可操作以对辅助电池进行充电或放电。在步骤504处，可监视电子设备中的主电池的充电状态和智能充电器上的辅助电池的充电状态。步骤504可基本上类似于上文讨论的步骤302和402。例如，可由设备的处理器、智能充电器或这两者监视充电状态。
63.在步骤506处，可由智能充电器基于主电池的充电状态来对辅助电池进行充电或放电。在步骤508处，可基于辅助电池的充电状态来对辅助电池进行充电或放电。在步骤510处，可由智能充电器基于设备的使用来对辅助电池进行充电或放电。例如，可由智能充电器基于设备的过去使用、当前使用或预测使用来对辅助电池动态地充电。在一些示例中，设备可了解用户的习惯并可基于所了解的习惯来做出对即将到来的功率需求的预测。在一些示例中，可基于设备的功率模式或设备的所需的功率消耗来对辅助电池动态地充电。在一些示例中，可基于即将到来的日历事件或定时器来对辅助电池动态地充电。在一些示例中，可基于日期或时间来对辅助电池动态地充电。步骤506、508和510可基本上类似于上文讨论的步骤406和408。下面参考图6提供关于电池管理系统的另外的细节。
64.图6示出了电池管理系统600。电池管理系统600可基本上类似于上文讨论的系统100和200并可包括该系统的特征中的一些或全部特征。系统600可操作以执行上文讨论的过程300、400或500。系统600可包括可穿戴设备601、辅助电池608和充电站610。在一些示例中，可穿戴设备601可以是在虚拟现实、混合现实、增强现实、增强虚拟化或计算机生成的现实中使用的头戴式显示器。头戴式显示器601可基本上类似于上文讨论的电子设备101和201并可包括该电子设备的特征中的一些或全部特征。头戴式显示器601可包括外壳602、显示器或透镜652、主电池604、用于辅助电池608的一个或多个接收元件646和保持元件642。
65.辅助电池608可由头戴式显示器601接收，并且可能够经由电耦接件622与该头戴式显示器电耦接。例如，电耦接件622可出现在接收元件644与辅助电池608之间或出现在接收元件646与辅助电池608之间。辅助电池608可由充电站610接收，并且可能够经由电耦接件或保持元件642与该充电站电耦接。
66.头戴式显示器601可包括向外或面向外部的传感器606。面向外部的传感器606可检测或确定头戴式显示器601的物理环境的一个或多个方面。面向外部的传感器606可包括相机、麦克风、红外接收器、全局定位系统单元、陀螺仪传感器、加速度计、压力传感器、电容传感器、生物识别传感器、磁力计、雷达单元、激光雷达单元、超声波单元、温度传感器或能够检测或确定头戴式显示器601的环境的一个或多个方面或条件的任何其他传感器中的一者或多者。
67.头戴式显示器601的外壳602可以是结合有、包含或连接电部件(诸如主电池604、辅助电池608)和其他电部件(诸如上文参考图2讨论的那些)的物理结构。可穿戴设备601可包括显示器652，该显示器可在可穿戴设备601的外部上呈现图像以使其对用户可见或对他人可见。在一些示例中，显示器652可包括透明或半透明透镜以供用户查看外部环境。在一些示例中，电池特性可在显示器652上向用户显示。例如，显示器652可呈现表示特定电池的电池寿命或充电状态的动态图像。显示器652可显示用于主电池的电池寿命指示器和用于辅助电池的指示器。显示器652可指示哪个电池当前正在为设备供电。显示器652还可向用户提供提示或推荐，诸如关于对电池再充电、附接电池、拔出设备或切换正在为设备601供电的电池的提示。可穿戴设备601可通信地耦接到各种电子设备。在一些示例中，可穿戴设备601可包括视觉系统，该视觉系统可操作以确定用户的视线并识别用户感兴趣的对象。在一些示例中，显示器652可向用户显示在可穿戴设备601的视场中的电子设备的特性。例如，即使设备被锁定或关闭，显示器652也可呈现用户正在查看的电子设备的电池寿命或充电状态。此外，在一些示例中，用户可查看充电站610以提示在可穿戴设备601中显示辅助电池和主电池充电状态指示器。
68.可穿戴设备601可包括主电池604。主电池604可以是可再充电电池并可持久地或可移除地附接到外壳602。应当理解，一些用户可选择使可穿戴设备601一直插进电源。作为响应，用户可将设备601设置成“自助服务”模式，在该模式中，电池保持在期望的充电状态(例如，40％至60％)。显示器652可向用户指示设备601处于这种模式。自助服务模式可由用户设置或可由设备601自动地设置。
69.系统600可包括辅助电池608。尽管仅示出了一个辅助电池608，但是应当理解，可以本文所述的相同或类似的方式使用多个辅助电池。辅助电池608可以是可再充电电池，诸如锂离子聚合物电池。在一些示例中，可穿戴设备601可包括一个或多个接收元件或狭槽646以用于将可穿戴设备与辅助电池608电耦接。在一些示例中，接收元件646是电连接件诸如导线，其可连接到辅助电池608而无需辅助电池附接到可穿戴设备601或与其进行直接接触。例如，辅助电池608可经由导线电耦接到可穿戴设备601，使得用户可在穿戴可穿戴设备601时将辅助电池608放置在衣服口袋或背包中。辅助电池608可与可穿戴设备601和充电站610可移除地耦接。辅助电池608可向可穿戴设备601的一个或多个部件提供电力。在一些示例中，辅助电池608可用于对主电池604充电。在一些示例中，主电池604可对辅助电池208充电。保持元件642可以是带、条带、框架、头盔、帽子或其他固定特征部以用于将头戴式显示
器601安装在用户的头部上。在一些示例中，保持元件642可包括用于辅助电池608的接收元件644。在一些示例中，接收元件644用于保持辅助电池608。在一些示例中，接收元件644包括电端子以用于与辅助电池608电耦接。在一些示例中，保持元件642可包括导线以用于在辅助电池608与头戴式显示器601之间传输电力。
70.充电站610可基本上类似于上文讨论的充电站110和210，并且可包括该充电站的特征中的一些或全部特征。充电站610可包括用于与一个或多个电池(诸如辅助电池608)电耦接的一个或多个接收元件和用于与头戴式显示器601和主电池604电耦接的接收元件650。在一些示例中，主电池604可从外壳602可移除并可经由接收元件648充电。在一些示例中，接收元件650可被配置为与头戴式显示器601的外壳602或显示器652的至少一部分耦接。在一些示例中，头戴式显示器601可经由一个或多个电子通信协议通过通信链路618与充电站610通信地耦接。
71.图7示出了电池管理系统700的框图。电池管理系统700可基本上类似于上文讨论的系统600，并且可包括该系统的特征中的一些或全部特征。系统700可操作以执行上文讨论的过程300、400或500。系统700可包括可穿戴设备701、第二电池708和充电站710。在一些示例中，可穿戴设备701可以是在虚拟现实、混合现实、增强现实、增强虚拟化或计算机生成的现实中使用的头戴式显示器。头戴式显示器701可基本上类似于上文讨论的头戴式显示器601并可包括该头戴式显示器的特征中的一些或全部特征。头戴式显示器701可包括外壳702、显示器或透镜752、用于第一电池704和/或第二电池708的一个或多个接收元件746和保持元件742。
72.第一电池704可不同于第二电池708。例如，第二电池708可比第一电池704更大或具有比第一电池更高的容量，反之亦然。第一电池704和第二电池708可由头戴式显示器701接收并可分别经由电耦接件721和722与该头戴式显示器电耦接。例如，电耦接件721和722可分别出现在接收元件746与第一电池704之间和该接收元件与第二电池708之间。第一电池704和第二电池708可由充电站710接收并可分别经由电耦接件723和724与该充电站电耦接。
73.头戴式显示器701可包括向外或面向外部的传感器706。面向外部的传感器706可检测或确定头戴式显示器701的物理环境的一个或多个方面。面向外部的传感器706可包括相机、麦克风、红外接收器、全局定位系统单元、陀螺仪传感器、加速度计、压力传感器、电容传感器、生物识别传感器、磁力计、雷达单元、激光雷达单元、超声波单元、温度传感器或能够检测或确定头戴式显示器701的环境的一个或多个方面或条件的任何其他传感器中的一者或多者。
74.头戴式显示器701的外壳702可以是结合有、包含或连接电部件(诸如第一电池704和第二电池708)和其他电部件(诸如上文参考图2讨论的那些)的物理结构。可穿戴设备701可包括显示器752，该显示器可在可穿戴设备701的外部上呈现图像以使其对用户可见或对他人可见。在一些示例中，显示器752可包括透明或半透明透镜以供用户查看外部环境。在一些示例中，电池特性可在显示器752上向用户显示。例如，显示器752可呈现表示特定电池的电池寿命或充电状态的动态图像。显示器752可显示用于第一电池704的电池寿命指示器和用于第二电池708的指示器。显示器752可指示哪个电池当前正在为设备供电。显示器752还可向用户提供提示或推荐，诸如关于对电池再充电、附接电池、拔出设备或切换正在为设
备701供电的电池的提示。可穿戴设备701可通信地耦接到各种电子设备。在一些示例中，可穿戴设备701可包括视觉系统，该视觉系统可操作以确定用户的视线并识别用户感兴趣的对象。在一些示例中，显示器752可向用户显示在可穿戴设备701的视场中的电子设备的特性。例如，即使设备被锁定或关闭，显示器752也可呈现用户正在查看的电子设备的电池寿命或充电状态。此外，在一些示例中，用户可查看充电站710以提示在可穿戴设备701中显示电池充电状态指示器。
75.第一电池704和第二电池708可以是可再充电的，诸如锂离子聚合物电池。在一些示例中，可穿戴设备701可包括一个或多个接收元件或狭槽746以将可穿戴设备与第一电池704和第二电池708电耦接。在一些示例中，接收元件746是电连接件诸如导线，其可连接到第一电池704和第二电池708而无需第一电池704或第二电池708附接到可穿戴设备701或与其进行直接接触。例如，第一电池704和第二电池708可经由导线电耦接到可穿戴设备701，使得用户可在穿戴可穿戴设备701时将第一电池704或第二电池708放置在衣服口袋或背包中。第一电池704和第二电池708可与可穿戴设备701和充电站710可移除地耦接。第一电池704和第二电池708可向可穿戴设备701的一个或多个部件提供电力。在一些示例中，第一电池704和第二电池708可用于对彼此充电。保持元件742可以是带、条带、框架、头盔、帽子或其他固定特征部以用于将头戴式显示器701安装在用户的头部上。
76.充电站710可基本上类似于上文讨论的充电站110、210和610，并且可包括该充电站的特征中的一些或全部特征。充电站710可包括用于与一个或多个电池(诸如第一电池704和第二电池708)电耦接的一个或多个接收元件和用于与头戴式显示器701电耦接的接收元件750。在一些示例中，第一电池704和第二电池708可从外壳702可移除或可拆下并可经由接收元件748进行充电。在一些示例中，接收元件750可被配置为与头戴式显示器701的外壳702或显示器752的至少一部分耦接。
77.按照适于所收集的数据类型的被授权且众所周知的安全隐私策略和实践采集的个人信息数据可用于实施和改善本文所述的各种实施方案。然而，所公开的技术在没有这种个人信息数据的情况下不能操作。
78.应当理解，上面本发明系统和方法的细节可以各种组合和与另选部件组合。本发明系统和方法的范围将由所附权利要求书进一步理解。
79.为了说明的目的，前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，不需要具体细节，以便实践所述实施方案。因此，出于例示和描述的目的，呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。它们并非意在穷举或将实施方案限制到所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可行的。
80.如本文所用，物理环境包括可在没有电子系统的情况下感测或与之交互的物理世界。相比之下，如本文所用，计算机生成的现实可在任何程度上包括人们使用电子系统感测和/或交互的模拟环境，包括虚拟现实和混合现实。类似地，虚拟现实可指被设计成对于一个或多个感觉完全地基于计算机生成的感官输入的模拟环境。相比之下，混合现实环境是指被设计成除了包括虚拟对象之外还结合有来自物理环境的感官输入或其表示的模拟环境。可使用任何数量的硬件部件来生成这些环境，该硬件部件包括但决不限于头戴式系统、基于投影的系统、平视显示器、移动电话、具有集成显示器的挡风玻璃、扬声器、耳机、平板
计算机、膝上型计算机、监视器、电视机、所有类型的显示器等。