具有動態(tài)電流限制的電池充電的制作方法
【專利摘要】用于動態(tài)電流限制的系統(tǒng)和方法通過確定外部電源的最大供電電流和工作中的設(shè)備的設(shè)備電流（在其隨時(shí)間變化時(shí)）之間的差異，控制為設(shè)備電池充電的充電電流。因此，可以利用充電電流更快地為電池充電，充電電流與工作中的設(shè)備的設(shè)備電流的組合不超過外部電源的最大供電電流。
【專利說明】具有動態(tài)電流限制的電池充電
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本專利申請依據(jù)35U.S.C.§ 119 (e)要求享有2011年9月13日提交的美國臨時(shí)申請N0.61/533916的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用將其內(nèi)容并入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及用于為電池充電的系統(tǒng)和方法，具體而言，涉及在設(shè)備工作的同時(shí)為設(shè)備電池充電以及抽運(yùn)變化的設(shè)備電流。
【背景技術(shù)】
[0004]眾所周知，電氣和電子設(shè)備可以由可充電電池供電。眾所周知，電源可以在其供電和/或充電的設(shè)備外部。眾所周知，可以在設(shè)備工作的同時(shí)為設(shè)備的電池充電。眾所周知，設(shè)備使用的電功率和/或電流可能隨著時(shí)間和/或基于設(shè)備的工作條件而變化。眾所周知，用于為電池充電的電源和其他設(shè)備具有最大供電電流，并且設(shè)備或系統(tǒng)不應(yīng)抽運(yùn)(draw)比最大供電電流更大的電流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本公開的一個或多個實(shí)施例的目的是提供一種系統(tǒng)，其被配置為在設(shè)備工作的同時(shí)為所述設(shè)備的電池充電。該系統(tǒng)包括:輸入連接器，其被配置為將系統(tǒng)與外部電源電耦合；設(shè)備連接器，其被配置為將系統(tǒng)與設(shè)備電耦合以接收設(shè)備電流，其中，設(shè)備抽運(yùn)通過設(shè)備連接器從外部電源接收的電力；第一灌電路(sink circuit);第二灌電路；充電控制電路，其被配置為控制充電電流以為電池充電。外部電源可以供應(yīng)供電電壓和供電電流，并具有最大供電電流。外部電源可以是與所述系統(tǒng)分開且分立的設(shè)備。該設(shè)備可以抽運(yùn)其量隨著設(shè)備工作條件而變化`的電流。第一灌電路可以被配置為從通過所述輸入連接器接收的供電電流抽運(yùn)灌電流，其中，所述灌電流的量表示通過所述輸入連接器接收的外部電源的供電電流的量。第二灌電路可以被配置為從通過所述輸入連接器接收的供電電流抽運(yùn)偏置電流，其中，所述偏置電流的量表示外部電源的最大供電電流的量。充電控制電路可以被配置為控制充電電流以從通過所述輸入連接器接收的供電電流為電池充電，其中，所述充電電流的量基于灌電流和偏置電流而隨時(shí)間變化，使得所述充電電流的量聯(lián)合所述設(shè)備的設(shè)備電流的變化的量被維持在所述最大供電電流以下。
[0006]本公開一個或多個實(shí)施例的又一方面是提供一種用于在設(shè)備工作的同時(shí)為設(shè)備電池充電的方法。所述方法包括:將用于為電池充電的系統(tǒng)與外部電源電耦合，以從外部電源接收供電電壓和供電電流，其中，所述外部電源具有最大供電電流；將用于為電池充電的系統(tǒng)與設(shè)備電耦合，以從所述外部電源接收設(shè)備電流，其中，所述設(shè)備電流的量隨著所述設(shè)備的工作條件而變化；自動確定所述外部電源的供電電流；確定所述外部電源的最大供電電流；基于所述確定自動控制從所述外部電源接收的充電電流，使得所述充電電流的量聯(lián)合所述設(shè)備電流變化的量被維持在所述最大供電電流以下；以及利用受控的充電電流為電池充電。
[0007]—個或多個實(shí)施例的又一方面是提供一種用于在設(shè)備工作的同時(shí)為設(shè)備電池充電的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:用于將被配置為為電池充電的系統(tǒng)與外部電源電耦合以從外部電源接收供電電壓和供電電流的器件，其中，所述外部電源具有最大供電電流；用于將被配置為為電池充電的系統(tǒng)與設(shè)備電耦合以從外部電源接收設(shè)備電流的器件，其中，設(shè)備電流的量隨著設(shè)備的工作條件變化；用于自動確定所述外部電源的供電電流的器件；用于確定所述外部電源的最大供電電流的器件；用于基于所確定的供電電流和所確定的最大供電電流而自動控制從所述外部電源接收的充電電流以使得所述充電電流的量聯(lián)合所述設(shè)備電流變化的量被維持在所述最大供電電流以下的器件；以及用于利用受控的充電電流為電池充電的器件。
[0008]參考附圖，考慮以下描述和權(quán)利要求，本公開的這些和其他目的、特征和特性，以及操作的方法和相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的功能，以及各部分的組合和制造的經(jīng)濟(jì)性，將變得更加顯而易見，所有附圖都構(gòu)成本說明書的一部分，其中，在各附圖中，類似的附圖標(biāo)記可以表示對應(yīng)部分。不過要明確理解，附圖僅僅為了例示和描述，并非旨在作為對任何限度的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1示意性示出了被配置為在設(shè)備工作的同時(shí)為設(shè)備電池充電的系統(tǒng)；
[0010]圖2示出了隨時(shí)間變化的設(shè)備電流和充電電流的曲線圖；并且
[0011]圖3示出了用于在設(shè)備工作的同時(shí)為設(shè)備電池充電的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本文中使用的單數(shù)形式的“一”、“一個”以及“該”包括多個指代物，除非上下文中明確地另行規(guī)定。本文中所用的兩個或多個零件或部件被“耦合”的表述將意味著所述零件直接或間接地(即，通過一個或多個中間零件或部件，只要發(fā)生連接)被結(jié)合到一起或一起工作。本文中所用的“直接耦合”意指兩個元件彼此直接接觸。本文中所用的“固定耦合”或“固定”意指兩個部件被耦合以作為一體移動，同時(shí)維持相對于彼此的固定取向。
[0013]本文中所用的詞語“單個的”意指部件被創(chuàng)建為單件或單個單元。亦即，包括單獨(dú)創(chuàng)建并然后被耦合到一起成為單元的多件的部件不是“單個的”部件或體。本文中采用的兩個或多個零件或部件相互“接合”的表述將意味著所述零件直接地或通過一個或多個中間零件或部件而相互施加力。本文中采用的術(shù)語“數(shù)目”將意味著一或大于一的整數(shù)(即，多個)。
[0014]本文中使用的方向短語，例如但不限于，頂部、底部、左、右、上、下、前、后以及它們的派生詞涉及附圖中所示的元件的取向，并且不對權(quán)利要求構(gòu)成限制，除非在權(quán)利要求中明確記載。
[0015]圖1示意性示出了系統(tǒng)10，其用于從外部電源接收電力并利用接收的電力為電池18充電和/或?yàn)樵O(shè)備17供電。系統(tǒng)10可以被配置為使得利用來自不用于為設(shè)備17供電的外部電源的可用電力為電池18充電，在速度、效率和/或其他方面增強(qiáng)電池18的充電。系統(tǒng)10可以包括輸入連接器2、設(shè)備連接器17b、電池連接器18b、第一灌電路4、第二灌電路5、充電控制電路6、采樣電路7、識別電路113、數(shù)模轉(zhuǎn)換器19、處理器110和/或其他部件中的一個或多個。
[0016]系統(tǒng)10可以電耦合至外部電源，以通過輸入連接器2接收電源電壓2b和電源電流2a。系統(tǒng)10可以電耦合至設(shè)備，以通過設(shè)備連接器17b接收設(shè)備電流17a。設(shè)備連接器17b可以是引線和/或可以集成到例如系統(tǒng)10中。設(shè)備17可以被配置為抽運(yùn)通過輸入連接器2從外部電源接收的電力。設(shè)備17可以從外部電源抽運(yùn)設(shè)備電流17a，這可以有助于供電電流2a的量。設(shè)備電流17a可以隨著設(shè)備17的工作條件而變化。外部電源可以具有最大供電電流。系統(tǒng)10不應(yīng)從外部電源抽運(yùn)大于最大供電電流的總電流。盡管通過輸入連接器2電連接，但是外部電源可以是與系統(tǒng)10分開且分立的設(shè)備。
[0017]設(shè)備17例如可以是氧濃縮器和/或另一種(醫(yī)學(xué))設(shè)備。注意，本文中提供的公開并非要限于一個設(shè)備或一種設(shè)備。
[0018]在設(shè)備17工作期間，根據(jù)設(shè)備17的工作條件，設(shè)備電流17a可以變化和/或改變?？蛇x地，和/或同時(shí)，設(shè)備電流17a可以周期性地和/或根據(jù)不可預(yù)測的變化而改變。例如，在一些實(shí)施例中，設(shè)備電流17a可以根據(jù)三角形波(或正弦波和/或任何其他形狀的波或其組合)而變化，并可以具有預(yù)定周期，使得設(shè)備電流17a受到電流上限和電流下限的限制。預(yù)定周期(如果有的話)可以是lms、0.1s、Is、10s、I分鐘、10分鐘和/或另一個預(yù)定周期。用于為電池18充電的系統(tǒng)10的電路和/或部件可能無法控制和/或無法預(yù)測性地知曉設(shè)備17在設(shè)備17工作期間的任何給定時(shí)刻從外部電源抽運(yùn)的設(shè)備電流17a的精確量。
[0019]外部電源的最大供電電流減去當(dāng)前的設(shè)備電流17a可以等于可用于與操作設(shè)備17的同時(shí)對電池18充電的電流的最大理論量，假設(shè)除了外部電源之外沒有其他電源。可以將用于為電池18充電的電流稱為充電電流18a，它可以對供電電流2a的量有貢獻(xiàn)。電池連接器18b可以是引線和/或可以集成到例如系統(tǒng)10和/或充電電路6中。例如，電池18可以集成于系統(tǒng)10中。可選地，在電池18與系統(tǒng)10分開且分立的其余部分(即未集成于系統(tǒng)10中)的實(shí)施例中，電池連接器18b可以是物理連接器。系統(tǒng)10可以通過電池連接器17b電耦合至電池18。電池18可以通過電池連接器18b抽運(yùn)電流18a。在存在并且已知針對設(shè)備17的電流上限的實(shí)施例中，電池充電電路可以決定外部電源的最大供電電流和設(shè)備17的電流上限的差異，并安全地使用先前確定的電流的剩余量作為充電電流18a以為電池18充電。不過，如果當(dāng)前設(shè)備電流的量17a下降到電流上限以下，即使僅僅是暫時(shí)地，那么僅使用先前確定的剩余量電流為電池18充電可能不會提高效率。
[0020]系統(tǒng)10可以被設(shè)計(jì)為通過動態(tài)確定充電電流18a的量來在設(shè)備電流17a動態(tài)地變化時(shí)使用來自外部電源的所有或幾乎所有最大供電電流。例如，這可以通過本文描述的技術(shù)和/或通過其他技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0021]第一灌電路4可以被配置為從供電電流2a抽運(yùn)灌電流4a (與供電電流2a相比，灌電流4a可能非常小)，其中灌電流4a的量可以表示外部電源的供電電流2a的量。在一些實(shí)施例中，第一灌電路4包括電流放大器4c，其具有輸入部，所述輸入部電耦合至電路部件3的相對側(cè)，電路部件被配置為例如在輸入連接器2處或附近建立電壓差。例如，電路部件3可以包括具有小電阻的電阻器,例如IOm Ω、IOOm Ω和/或另一量的電阻。電流放大器4c的輸出電壓可以與供電電流2a正相關(guān)，例如成比例。電流吸收器4b可以電耦合至電流放大器4c的輸出，使得電流吸收器4b抽運(yùn)的電流的量與電流放大器4c的輸出電壓正相關(guān)，例如成比例。[0022]第二灌電路5可以被配置為從供電電流2a抽運(yùn)偏置電流5a (與供電電流2a相t匕，偏置電流5a可能非常小)，其中，偏置電流5a的量可以表示外部電源的最大供電電流的量。第二灌電路5例如通過偏壓控制電路5b抽運(yùn)的灌電流5a的量可以與外部電源的最大供電電流負(fù)相關(guān)，例如成比例。在一些實(shí)施例中，偏壓控制電路5b可以是電流吸收器，例如與電流吸收器4b具有類似的傳遞函數(shù)。最大供電電流可以被檢測、編程控制、人工設(shè)置或通過其他手段獲得。在一些實(shí)施例中，可以由與偏壓控制電路5b協(xié)同工作的識別電路113、處理器110、數(shù)模轉(zhuǎn)換器19和/或其他部件來自動檢測最大供電電流。
[0023]最大供電電流的自動確定/檢測可以取決于外部電源之內(nèi)的特性電路部件。特性電路部件可以是所謂的ID電阻器，其電阻通過已知方式對應(yīng)于最大供電電流?？梢允褂靡阎募夹g(shù)和電路，這里稱為識別電路113，“讀取”特性電路部件，S卩，確定ID電阻器的電阻。在一些實(shí)施例中，識別模塊111可以是由處理器110執(zhí)行的可執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊，可以被配置為識別外部電源之內(nèi)的特性電路部件。另一個可執(zhí)行程序模塊，即轉(zhuǎn)換器控制模塊112，可以被配置為基于識別的電路部件控制DAC19，使得DAC19控制偏壓控制電路5b，并且從而控制第二灌電路抽運(yùn)的偏置電流5a的量。
[0024]第一灌電路4和第二灌電路5可以被布置為通過采樣電路7抽運(yùn)電流，采樣電路可以被設(shè)計(jì)為建立電壓差。例如，采樣電路7可以包括具有小電阻的電阻器，例如I Ω、10Ω和/或另一量的電阻。采樣電路7可以電耦合在電源電壓2b和第一灌電路4和第二灌電路5兩者之間，使得采樣電路7兩端的電壓降7a可以基于灌電流5b和偏置電流5a的量。
[0025]充電控制電路6可以被配置為基于灌電流5a和偏置電流4a (和/或基于對采樣電路7相對側(cè)上的電壓采樣所確定的電壓降7a)控制充電電流18a，從而將充電電流18a的量(隨時(shí)間變化)加設(shè)備電流17a的變化的量維持在外部電源最大供電電流以下。充電控制電路6通?？赡懿荒芨淖冊O(shè)備電流17a或最大供電電流。充電控制電路6可以被配置為控制充電電流18a，使得充電電流18a被調(diào)節(jié)，直到采樣的電壓降7a近似為目標(biāo)電壓降。在一些實(shí)施例中，采樣電路7包括10 Ω電阻器，目標(biāo)電壓降是IOOmV,其對應(yīng)于通過采樣電路7的IOmA目標(biāo)電流。當(dāng)前充電電流18a低于可用充電電流最大理論量的工作條件可以對應(yīng)于低于目標(biāo)電壓降的米樣電壓降7a。
[0026]作為例示，圖2示出了隨時(shí)間變化的設(shè)備電流17a和充電電流18a的曲線圖20。與對應(yīng)于圖2中所示的曲線圖20的系統(tǒng)10 (圖1中所示)類似或相同的系統(tǒng)的實(shí)施例可以結(jié)合具有8A最大供電電流的外部電源工作。圖2中的設(shè)備電流17a根據(jù)電流函數(shù)21變化，電流函數(shù)似乎是具有預(yù)定周期的三角形波圖案。例如，對于氧濃縮器而言，預(yù)定周期可以是10s。也預(yù)期其他周期，它們是不可預(yù)測的電流函數(shù)和/或無周期性的電流函數(shù)。電流函數(shù)21開始于較低電流極限22，其可以代表例如5A的電流。半個周期之后，電流函數(shù)21達(dá)到電流上限23，其可以代表例如6.5A的電流。另一半周期之后，電流函數(shù)21再次達(dá)到與電流下限22相同的水平。
[0027]與對應(yīng)于圖2所示曲線圖20的系統(tǒng)10 (圖1中所示)類似或相同的系統(tǒng)實(shí)施例可以包括與識別電路113 (圖1中所示)類似或相同的識別電路，其可以識別已知對應(yīng)于最大8A供電電流的外部電源(與結(jié)合圖1所述的外部電源類似或相同)之內(nèi)的特性電路部件。與對應(yīng)于曲線圖20的系統(tǒng)10 (圖1中所示)類似或相同的系統(tǒng)實(shí)施例可以從外部電源抽運(yùn)供電電流，其中，供電電流與供電電流2a類似或相同(圖1中所示)。例如，可以由識別模塊使用與最大供電電流相關(guān)的信息以控制與DAC19 (圖1中所示)類似或相同的DAC，使得與偏壓控制電路5b (圖1中所示)類似或相同的偏壓控制電路抽運(yùn)2mA的(相對靜態(tài))偏置電流。一般可以根據(jù)以下公式控制這一偏置電流:
[0028]偏置電流=IOmA-((最大供電電流)/1000)。
[0029]在圖2中，在設(shè)備電流17a是電流下限22處的5A時(shí)，與對應(yīng)于曲線圖20的系統(tǒng)10 (圖1中所示)類似或相同的系統(tǒng)的實(shí)施例可以抽運(yùn)與5mA灌電流4a (圖1中所示)類似或相同的灌電流。這假設(shè)設(shè)備電流17a基本包括當(dāng)前從外部電源抽運(yùn)的所有電流，因此設(shè)備電流17a基本等于外部電源的供電電流。與對應(yīng)于曲線圖20的系統(tǒng)10 (圖1中所示)類似或相同的系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括與采樣電路7 (圖1中所示)類似或相同的采樣電路。于是通過采樣電路的電流可為7mA，使得采樣電路兩端的電壓降為70mV。與對應(yīng)于曲線圖20的系統(tǒng)10 (圖1中所示)類似或相同的系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括與充電控制電路6 (圖1中所示)類似或相同的充電控制電路。與對應(yīng)于曲線圖20的系統(tǒng)10 (圖1中所示)類似或相同的系統(tǒng)的實(shí)施例可以包括電池(與圖1中所示電池18類似或相同)，電池被布置為由曲線圖20中的受充電控制電路控制的充電電流18a充電。
[0030]充電控制電路可以增大為電池充電的充電電流18a，直到采樣電路兩端的電壓降等于IOOmV的目標(biāo)電壓降，在充電電流18a為3A (由圖2中電流函數(shù)24的電流上限25表示)時(shí)發(fā)生這種情況。此刻，供電電流與最大供電電流8A匹配。在電流函數(shù)21的大約半個周期之后，設(shè)備電流17a達(dá)到6.5A。同時(shí)，充電控制電路將充電電流18a向下調(diào)節(jié)到1.5A(由圖2中的電流函數(shù)24的電流下限26表示)，使得采樣電路兩端的電壓降匹配IOOmV的目標(biāo)電壓降，且供電電流繼續(xù)匹配8A的最大供電電流。如圖2所示，設(shè)備電流17a和充電電流18a之和是常數(shù)，并且匹配最大供電電流，在本范例中為8A。圖2中的標(biāo)記27表示在同一時(shí)刻處或同一時(shí)刻附近出現(xiàn)的電流函數(shù)21和電流函數(shù)24的相反極值。
[0031]注意，本文中描述的任何部件的電流、電壓、電阻和/或其他電特性的給定量和/或值并非旨在限制。要理解的是，如針對預(yù)定范圍的最大供電電流所描述，預(yù)計(jì)系統(tǒng)10之內(nèi)工作條件的給定范例能正常工作。利用具有不同范圍最大供電電流的外部電源為電池充電的系統(tǒng)和方法在所述實(shí)施例范圍之內(nèi)，可以通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)10的特定部件參數(shù)，例如采樣電路7的電阻、目標(biāo)電壓降等來加以適應(yīng)。
[0032]參考圖1，圖1中系統(tǒng)10的用戶接口 120可以被配置為提供系統(tǒng)10和用戶(例如用戶108)之間的接口，通過該接口用戶能夠向系統(tǒng)10提供以及從系統(tǒng)10接收信息。這使得能夠在用戶和系統(tǒng)10之間傳送統(tǒng)稱為“信息”的數(shù)據(jù)、結(jié)果和/或指令和任何其他可傳送的項(xiàng)目?？梢韵蛴脩?08傳達(dá)的信息范例是關(guān)于用于為電池18充電的當(dāng)前外部電源的信息。適于包括用戶接口 120中的接口設(shè)備范例包括小鍵盤、按鈕、開關(guān)、鍵盤、旋鈕、手柄、顯示屏、觸摸屏、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、指示燈、音響警報(bào)和打印機(jī)?？梢杂捎脩艚涌?120以聽覺信號、視覺信號、觸覺信號和/或其他感知信號或其任意組合的形式向用戶108提供信息。
[0033]作為非限制性范例，用戶接口 120可以包括能夠發(fā)光的輻射源。輻射源可以包括，例如，至少一個LED、至少一個燈泡、顯示屏和/或其他源中的一個或多個。用戶接口 120可以控制輻射源發(fā)光，以向用戶108傳達(dá)與供電電流2a當(dāng)前水平相關(guān)的信息。
[0034]要理解，本文中也考慮將其他通信技術(shù)，有線或無線的，作為用戶接口 120。例如，在一個實(shí)施例中，可以將用戶接口 120與電子存儲器130提供的可移除存儲器接口集成。在該范例中，信息可以從可移除存儲器(例如智能卡、閃存驅(qū)動器、可移除磁盤等)向系統(tǒng)10中加載，使得(一個或多個)用戶能夠定制系統(tǒng)10的實(shí)現(xiàn)方式。適于結(jié)合系統(tǒng)10使用作為用戶接口 120的其他示范性輸入設(shè)備和技術(shù)包括，但不限于RF-232端口、RF鏈路、IR鏈路、調(diào)制調(diào)解器(電話、電纜、以太網(wǎng)、因特網(wǎng)或其他)。簡而言之，預(yù)期用于與系統(tǒng)10傳送信息的任何技術(shù)作為用戶接口 120。
[0035]圖1中的系統(tǒng)10的電子存儲器130包括以電子方式存儲信息的電子存儲介質(zhì)。電子存儲器130的電子存儲介質(zhì)可以包括與系統(tǒng)10 —體(即基本不可移除地)提供的系統(tǒng)存儲器和/或可移除存儲器之一或兩者，可移除存儲器經(jīng)由例如端口(例如USB端口、防火線端口等)或驅(qū)動器(例如磁盤驅(qū)動器等)可移除地連接到系統(tǒng)10。電子存儲器130可以包括光學(xué)可讀存儲介質(zhì)(例如光盤等)、磁性可讀存儲介質(zhì)(例如磁帶、磁硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器等)、基于電荷的存儲介質(zhì)(例如EPROM、EEPROM、RAM等)、固態(tài)存儲介質(zhì)(例如閃存驅(qū)動器等)和/或其他可電子讀取存儲介質(zhì)中的一種或多種。電子存儲器130可以存儲軟件算法、處理器110確定的信息、經(jīng)由用戶接口 120接收的信息和/或其他使系統(tǒng)10能夠正常工作的信息。例如，電子存儲器130可以記錄或存儲電流水平的一個或多個測量值，例如供電電流2a和/或充電電流18a (如本文別處所述)和/或其他信息。電子存儲器130可以是系統(tǒng)10之內(nèi)的獨(dú)立部件，或者可以與系統(tǒng)10的一個或多個其他部件(例如處理器110) —體地提供電子存儲器。
[0036]圖1中系統(tǒng)10的處理器110被配置為在系統(tǒng)10中提供信息處理能力。這樣一來，處理器110包括數(shù)字處理器、模擬處理器、被設(shè)計(jì)為處理信息的數(shù)字電路、被設(shè)計(jì)為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)和/或用于以電子方式處理信息的其他機(jī)構(gòu)中的一種或多種。盡管處理器110在圖1中被示為單個實(shí)體，但是這僅僅出于例示性目的。在一些實(shí)施方式中，處理器110包括多個處理單元。
[0037]如圖1中所示，處理器110被配置為執(zhí)行一個或多個計(jì)算機(jī)程序模塊。一個或多個計(jì)算機(jī)程序模塊包括識別模塊111、轉(zhuǎn)換器控制模塊112和/或其他模塊中的一個或多個。處理器110可以被配置為通過軟件；硬件；固件；軟件、硬件和/或固件的某種組合；和/或其他用于在處理器110上配置處理能力的其他機(jī)制來執(zhí)行模塊111和/或112。
[0038]應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，盡管在圖1中將模塊111和112示為共同定位于單個處理單元之內(nèi)，但是在處理器Iio包括多個處理單元的實(shí)現(xiàn)方式中，一個或多個模塊111和/或112中的一個或多個可以遠(yuǎn)離其他模塊。下文描述的由不同模塊111和/或112提供的功能描述僅僅出于例示目的，并非旨在限制，因?yàn)槟K111和/或112中的任何模塊都可以提供比所描述更多或更少的功能。例如，一個或多個模塊111和/或112可以被消除，并且其功能中一些或全部可以由模塊111和/或112中的其他模塊提供。注意，處理器110可以被配置為執(zhí)行一個或多個額外的模塊，它們可以執(zhí)行下面歸屬于模塊111和/或112中的一個的一些或全部功能。
[0039]圖1中系統(tǒng)10的識別模塊111可以被配置為識別外部電源之內(nèi)的電路部件。這種電路部件可以是特性電路部件，例如具有特定電阻的電阻器，其可以通過已知方式對應(yīng)于外部電源的最大供電電流。例如，可以由系統(tǒng)10的其他模塊和/或其他部件使用與最大供電電流相關(guān)的信息。
[0040]圖1中系統(tǒng)10的轉(zhuǎn)換器控制模塊112可以被配置為例如，基于由識別模塊111識別的電路部件來控制DAC19，使得DAC19控制偏壓控制電路5b，并且從而控制第二灌電路5抽運(yùn)的偏置電流5a的量。
[0041]圖3圖示了用于在設(shè)備17工作的同時(shí)為電池18充電的方法300。下文提供的方法300的操作旨在作為例示。在一些實(shí)施例中，可以使用一個或多個未描述的額外操作完成方法300，和/或在不使用一個或多個所論述的操作的情況下完成方法300。此外，圖3中例示以及下文描述方法300的操作的次序并非旨在限制。
[0042]在一些實(shí)施例中，方法300可以在一個或多個處理設(shè)備中完成(例如，數(shù)字處理器、模擬處理器、被設(shè)計(jì)為處理信息的數(shù)字電路、被設(shè)計(jì)為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)和/或用于以電子方式處理信息的其他機(jī)構(gòu))。所述一個或多個處理設(shè)備可以包括響應(yīng)于以電子方式存儲于電子存儲介質(zhì)上的指令執(zhí)行方法300的一些或全部操作的一個或多個設(shè)備。一個或多個處理設(shè)備可以包括通過專門設(shè)計(jì)為執(zhí)行方法300的一個或多個操作的硬件、固件和/或軟件配置的一個或多個設(shè)備。
[0043]在操作302，被配置為為電池充電的系統(tǒng)與外部電源電耦合。在一個實(shí)施例中，由與(圖1中所示并且如上文所描述的)輸入連接器2相似或基本相同的連接器執(zhí)行操作302。
[0044]在操作303，被配置為為電池充電的系統(tǒng)與設(shè)備電耦合以接收隨時(shí)間與設(shè)備的工作條件一起變化的設(shè)備電流。在一個實(shí)施例中，由與(圖1中所示并且如上文所描述的)設(shè)備連接器17b相似或基本相同的設(shè)備連接器執(zhí)行操作303。
[0045]在操作304，自動確定從外部電源接收的供電電流。在一個實(shí)施例中，由與(圖1中所示并且如上文所描述的)第一灌電路4相似或基本相同的灌電路執(zhí)行操作304。
[0046]在操作306，確定外部電源的最大供電電流。在一個實(shí)施例中，由與(圖1中所示并且如上文所描述的)第二灌電路5相似或基本相同的灌電路執(zhí)行操作306。
[0047]在操作308，基于供電電流和最大供電電流的確定結(jié)果，自動控制充電電流。在一個實(shí)施例中，由與(圖1中所示并且如上文所描述的)充電控制電路6相似或基本相同的充電控制電路執(zhí)行操作308。
[0048]在操作310，利用受控的充電電流為電池充電，使得充電電流加變化的設(shè)備電流被維持在最大供電電流以下。在一個實(shí)施例中，由與(圖1中所示并且如上文所描述的)充電控制電路6相似或基本相同的充電控制電路執(zhí)行操作310。
[0049]在權(quán)利要求中，置于括號之間的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求。詞語“包括”或“包含”不排除存在給定權(quán)利要求中列出的那些之外的其他元件或步驟；在列舉了若干器件的裝置型權(quán)利要求中，這些器件中的一些可以由同一件硬件來實(shí)現(xiàn)。元件前面的量詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。在列舉了若干器件的裝置型權(quán)利要求中，這些器件中的一些可以由同一件硬件來實(shí)現(xiàn)。盡管在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定元件，但是這并不表示不能組合使用這些元件。
[0050]盡管基于當(dāng)前認(rèn)為是最實(shí)際和優(yōu)選的實(shí)施例出于例示的目的詳細(xì)描述了本發(fā)明，但要理解，這樣的細(xì)節(jié)僅僅是為了該目的，本發(fā)明不限于公開的實(shí)施例，而是相反，旨在涵蓋在權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的修改和等價(jià)布置。例如，要理解，本發(fā)明預(yù)期，任何實(shí)施例的一個或多個特征可以在可能的范圍內(nèi)與任何其他實(shí)施例的一個或多個特征相組合。
【權(quán)利要求】
1.一種被配置為在設(shè)備工作的同時(shí)為所述設(shè)備的電池充電的系統(tǒng)(10)，所述系統(tǒng)包括: 輸入連接器(2)，其被配置為將所述系統(tǒng)與外部電源電耦合以接收供電電壓和供電電流，其中，所述外部電源具有最大供電電流，并且其中，所述外部電源是與所述系統(tǒng)分開且分立的設(shè)備； 設(shè)備連接器(17b)，其被配置為將所述系統(tǒng)與設(shè)備電耦合以接收設(shè)備電流，其中，所述設(shè)備通過所述設(shè)備連接器從所述外部電源抽運(yùn)電力，其中，所述設(shè)備電流的量在時(shí)間上隨著所述設(shè)備的工作條件而變化； 第一灌電路(4)，其被配置為從通過所述輸入連接器接收的所述供電電流抽運(yùn)灌電流，其中，第一灌電路被配置為使得所述灌電流的量指示通過所述輸入連接器接收的所述外部電源的所述供電電流的量； 第二灌電路(5)，其被配置為從通過所述輸入連接器接收的所述供電電流抽運(yùn)偏置電流，其中，所述第二灌電路被配置為使得所述偏置電流的量指示所述外部電源的所述最大供電電流的量；以及 充電控制電路(6)，其被配置為控制充電電流以從通過所述輸入連接器接收的所述供電電流為電池充電，其中，所述充電控制電路被配置為使得所述充電電流的量基于所述灌電流和所述偏置電流而隨時(shí)間變化，使得所述充電電流的量聯(lián)合所述設(shè)備的設(shè)備電流的變化的量被維持在所述最大供電電流以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括: 采樣電路(7)，其被電耦合到所述供電電壓與所述第一灌電路和所述第二灌電路兩者之間，使得跨過所述采樣電路的電壓降基于所述灌電流和所述偏置電流； 其中，所述充電控制電路還被配置為對跨過所述采樣電路的電壓降進(jìn)行采樣，并且其中，所述充電控制電路基于所采樣的電壓降來控制所述充電電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第二灌電路包括: 識別電路(113)，其被配置為識別所述外部電源的電路部件，其中，所述電路部件對應(yīng)于所述最大供電電流；以及 偏壓控制電路(5b )，其被配置為基于所述最大供電電流設(shè)置所述偏置電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第二灌電路包括: 電流吸收器(5b)，其被配置為抽運(yùn)所述偏置電流； 數(shù)模(DAC)轉(zhuǎn)換器(19)，其被配置為控制所述電流吸收器；以及 一個或多個處理器(110)，其被配置為執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊，所述計(jì)算機(jī)程序模塊包括: 識別模塊(111)，其被配置為識別所述外部電源的電路部件，其中，所述電路部件對應(yīng)于所述最大供電電流；以及 轉(zhuǎn)換器控制模塊(112)，其被配置為基于所識別的電路部件來控制所述(DAC)轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述充電控制電路被配置為控制所述充電電流，使得所述充電電流被調(diào)節(jié)，直到所采樣的電壓降接近目標(biāo)電壓降。
6.一種用于在設(shè)備工作的同時(shí)為所述設(shè)備的電池充電的方法，所述方法包括: 將被配置用于為電池充電的系統(tǒng)與外部電源電耦合，以從所述外部電源接收供電電壓和供電電流，其中，所述外部電源具有最大供電電流； 將被配置用于為電池充電的所述系統(tǒng)與設(shè)備電耦合，以從所述外部電源接收設(shè)備電流，其中，所述設(shè)備電流的量隨著所述設(shè)備的工作條件而變化； 自動確定從所述外部電源接收的所述供電電流； 確定所述外部電源的最大供電電流； 基于所述確定自動控制從所述外部電源接收的充電電流，使得所述充電電流的量聯(lián)合所述設(shè)備電流變化的量被維持在所述最大供電電流以下；并且利用受控的充電電流為所述電池充電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，確定所述供電電流包括通過第一灌電路抽運(yùn)灌電流，其中，所述灌電流的量基于所述外部電源的量，其中，確定所述最大供電電流包括通過第二灌電路抽運(yùn)偏置電流，并且其中，所述偏置電流的量基于所述最大供電電流的量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，自動控制所述充電電流包括: 將采樣電路電耦合到所述供電電壓與所述第一灌電路和所述第二灌電路兩者之間，使得跨過所述采樣電路的電壓降基于所述灌電流和所述偏置電流； 對跨過所述采樣電路的電壓降進(jìn)行采樣；并且 基于所采樣的電壓降 控制所述充電電流，其中，所述充電電流的量基于所采樣的電壓降的量。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，確定所述最大供電電流包括: 識別所述外部電源的電路部件，其中，所述電路部件對應(yīng)于所述最大供電電流；并且 與所述最大供電電流成反比地設(shè)置所述偏置電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，基于所采樣的電壓降控制所述充電電流包括調(diào)節(jié)所述充電電流，直到所采樣的電壓降近接近目標(biāo)電壓降。
11.一種被配置為在設(shè)備工作的同時(shí)為所述設(shè)備的電池充電的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 用于將被配置用于為電池充電的系統(tǒng)與外部電源電耦合以從所述外部電源接收供電電壓和供電電流的器件(2)，其中，所述外部電源具有最大供電電流； 用于將被配置用于為電池充電的系統(tǒng)與設(shè)備電耦合以從所述外部電源接收設(shè)備電流的器件(17b)，其中，所述設(shè)備電流的量隨著所述設(shè)備的工作條件而變化； 用于自動確定從所述外部電源接收的所述供電電流的器件(4); 用于確定所述外部電源的所述最大供電電流的器件(5)； 用于基于所確定的供電電流和所確定的最大供電電流來自動控制從所述外部電源接收的充電電流以使得所述充電電流的量聯(lián)合所述設(shè)備電流變化的量被維持在所述最大供電電流以下的器件(6);以及 用于利用受控的充電電流為電池充電的器件(6 )。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，用于自動確定所述供電電流的所述器件被配置為抽運(yùn)灌電流，其中，所述灌電流的量基于所述外部電源的量，其中，用于確定所述最大供電電流的所述器件被配置為抽運(yùn)偏置電流，并且其中，所述偏置電流的量基于所述最大供電電流的量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括: 用于建立電壓差的器件(7 )，其中，用于建立電壓差的所述器件被布置于所述供電電壓與用于確定所述供電電流的所述器件和用于確定所述最大供電電流的所述器件兩者之間，使得所述電壓差基于所述灌電流和所述偏置電流； 其中，用于自動控制所述充電電流的器件包括: 用于對跨過用于建立電壓差的所述器件的電壓降進(jìn)行采樣的器件(6 );以及 用于基于所采樣的電壓降來控制所述充電電流的器件(6 )。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，用于確定所述最大供電電流的所述器件包括: 用于識別所述外部電源的電路部件的器件(113)，其中，所述電路部件對應(yīng)于所述最大供電電流；以及 用于與所述最大供電電流成反比地設(shè)置所述偏置電流的器件(5b )。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，用于控制所述充電電流的所述器件被配置為調(diào)節(jié)所述充電電流，直到所采樣的電壓降`接近目標(biāo)電壓降。
【文檔編號】H02J7/04GK103797678SQ201280044279
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月13日
【發(fā)明者】B·L·哈伯蘭 申請人:皇家飛利浦有限公司