[发明专利]具有印制电子元件的电池测试器

说明书

本发明一般涉及显示关于电池的信息的电路，尤其涉及电池测试电路，还涉及包括这种电路的电池标签。

电池测试电路现在可以印制在一电池标签上。这种电池测试电路通常是“热致变色”测试器或者“电致变色”测试器。热致变色测试器包括一校准电阻，该电阻可以通过一开关有选择地耦合到电池极性相反的两极上，该开关设置在校准电阻的两端或任意一端。一层热致变色油墨印制在该电阻上，并且通过在透明状态与不透明状态之间逐渐变换响应于校准电阻的温度变化，由此根据校准电阻的温度而使得印制在热致变色层下面的标记能被看到或遮挡。另一方面，热致变色层可以响应于校准电阻的温度变化而变色。

校准电阻的温度是由电池可以输送的电力来确定的，它是电池的电压和内电阻的函数。热致变色测试器的精确度不仅由表示电池产电能力变化率的开路电压和内电阻的变化率确定，还由热致变色油墨对温度变化的响应率确定，该响应率即为所需用来使热致变色油墨变色的温度变化大小。因而，热致变色油墨层起一显示器和一传感器的作用，测试器的精确度可以受到热致变色油墨的温度响应率限制。

电致变色测试器与热致变色测试器的不同之处在于，显示层直接响应于电池开路电压的变化而变色。电致变色测试器的精确度是由电池的开路电压变化率连同放电深度以及电致变色材料对电压变化的响应率来确定的。因而，象热致变色测试器那样，电致变色测试显示器起一显示器和一传感器的作用，测试器的精确度可以受到电致变色材料的响应率限制。

由于这些热致变色和电致变色测试器的精确度受到显示响应的限制，所以已经提出通过包括一电压响应电子元件来提高测试器精确度，电压响应电子元件例如是齐纳二极管或者晶体管，这样能将显示器的功能限于显示信息。这种方法披露于US-A-5,610,511、US-A-5,460,902和US-A-5,389,470中。在这些专利中，测试电路所公开的内容是，用分立的电子元件来辨别各种放电水平和有选择地激活热致变色显示的不同区段。这样，这些测试电路对由一分开的检测电路所辨别的各种放电水平提供分立显示，由此将显示器的功能限于实际显示器的功能。

但是，由于这些专利中所披露的测试器采用借助传统半导体工艺制造的分立电子元件，所以这些电子元件不足以小得能够包括在电池的标签中。另外，由于电池的外型尺寸受到各种国家和国际标准的严格限制，所以这些电子元件无法设置在电池的外表面上。如果将这些电子元件设置在电池的内部，那么这些电子元件所占据的空间会减小有效电池成分所用的空间，由此缩短了电池的使用寿命。由于这些原因，商业上已不使用标签上测试器的单独的电压辨别电路。

与热致变色和电致变色测试器相关的另一个问题涉及这些测试器所消耗的电量。由于这些测试器消耗比较大量的电，所以设置开关以便能有选择地启动测试器，这样能避免电池持续消耗。可是，由于对这些开关有要求，所以显示器不能连续显示电池的放电水平。

虽然通用的电场响应液晶显示器众所周知，但是它们太昂贵以致不能包含在一个电池标签内，而且需要大大超出大多数电池开路电压的启动电压电平。此外，当这些液晶显示器由一直流(DC)驱动信号驱动时，它们趋向于不可逆转地极化。由于这些原因，电场响应液晶显示器已被认为不适用于标签上电池测试器。

因此，希望提供一种显示涉及电池状态信息的测试电路，这种电路不受与热致变色和电致变色显示器相关的精确度局限性的约束，并且可以设置在电池外表面或者形成电池标签的一部分。还希望在一电池标签上设置一个更精确的电池测试电路。

因此，在第一方面，本发明提供一种电池测试电路，该电路包括一显示部件和一显示驱动部件，显示部件用来显示涉及电池状态的信息，显示驱动部件用来接收来自电池的电力以驱动显示部件，其中这些部件的至少一个印制在一基底上。

在本发明该第一方面的优选实施例中，显示部件包括印制在基底上的显示器，该显示器用来显示电池放电水平的指示；显示驱动部件包括一显示驱动电路和一电池放电水平检测电路，该显示驱动电路耦合到显示器上并且耦合到电池上，用来接收来自电池的电力以驱动显示器，而该电池放电水平检测电路耦合到显示器上并且耦合到电池上，用来向显示器提供一显示信号，该显示信号代表检测到的放电水平，其中这些电路的至少一个印制在基底上。

在第二方面，本发明提供一种电池标签，这种标签包括用来覆盖电池外面一部分的标签基底，还包括印制在该标签基底外表面上的电场响应液晶显示器，该显示器用来显示涉及电池状态的信息。