CN114072982A - 并联电池充电管理 - Google Patents
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Abstract
一种调整由第二电池电源(1104)供应给第一电池电源(1102)的功率的电子设备。电池电流感测电路(1116)感测供应给该第一电池电源的充电电流。跟踪电路(1124)的操作取决于该充电电流。充电反馈控制器(1126)基于第一电池电源的第一电池端口处的输出电压来生成控制电压。电压转换器电路(1110)包括电耦合到第二电池电源的输入端口和电耦合到跟踪电路和第一电池电源的输出端口。电压转换器电路基于控制电压来调整由第二电池电源通过电压转换器电路供应给第一电池电源的充电电流。
Description
背景技术
现代计算设备通常依靠可充电电池电源来提供移动计算功能。一些移动计算设备,诸如膝上型计算机,还支持各种物理配置(例如,具有两个或更多设备部分的可折叠计算设备、具有可拆卸设备部分的计算设备)。此类物理设计为电池组放置、充电端口和电路系统、保护电路系统、充电/放电操作和其他设计因素带来了机遇和挑战。
发明内容
所描述的技术提供了一种用于调整由第二电池电源供应给第一电池电源的功率的电子设备。第一电池电源包括第一电池端口。电池电流感测电路被电耦合以感测供应给第一电池电源的充电电流。跟踪电路电耦合到第一电池电源的第一电池端口。跟踪电路的操作取决于检测到的充电电流。该充电反馈控制器被电耦合到该电池电流感测电路和该跟踪电路并被配置成基于该第一电池电源的该第一电池端口处的输出电压来生成控制电压。电压转换器电路包括电耦合到第二电池电源的输入端口和电耦合到跟踪电路和第一电池电源的输出端口。电压转换器电路被配置成基于控制电压来调整由第二电池电源通过电压转换器电路供应给第一电池电源的充电电流。
提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下的详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征,亦非旨在用于限定所要求保护的主题的范围。
本文还描述和列举了其他实现。
附图简述
图1例示了具有两个设备部分的示例电子设备,每个设备部分都具有其自己的电池电源。
图2例示了具有两个可折叠设备部分的示例计算设备,每个设备部分都具有其自己的电池电源。
图3例示了具有两个可拆卸设备部分的示例计算设备,每个设备部分都具有其自己的电池电源。
图4例示了示例并联电池放电管理电路系统。
图5例示了示例并联电池放电管理电路系统的示意图。
图6例示了示例并联电池放电管理电路系统。
图7例示了示例并联电池放电管理电路系统的示意图。
图8例示了用于提供并联电池放电管理的示例操作。
图9例示了用于提供并联电池放电管理的示例计算设备。
图10例示了示例并联电池充电管理电路系统。
图11例示了示例并联电池充电管理电路系统的示意图。
图12例示了示例并联电池充电/放电管理电路系统。
图13例示了示例并联电池充电/放电管理电路系统的示意图。
图14例示了用于提供并联电池充电管理的示例操作。
详细描述
在包括多个设备部分(例如,键盘部分和显示部分、两个显示部分,或主设备部分和可拆卸电池组或仓)的计算设备中,可充电电池电源(例如,电池组)可被放置在多于一个的设备部分中。在一些配置中,此方法不仅为附加的/更大的电池提供了宝贵的空间,而且其还提供了将一个设备部分与另一部分分离并从其自己的电池电源为每个设备部分供电的选项。在电子计算设备中包括多个电池电源也是一种通过提供比单个电池电源更大的充电容量来扩展运行时容量的方法。然而,计算设备中的多个电池电源可能会在电池电源之间出现保护和充电/放电问题。
如果并联的电池组具有相同的充电特性(例如,电压电平、阻抗、总充电容量和/或任何给定时间点处的相对充电状态),则电池组可串联连接(以提高电压电平)或并联连接(以保持相同的电压电平但增加总充电容量)以允许电池组以基本相同的速率充电和放电。然而,如果电池组具有不同的充电特性,则电池寿命的保持可能取决于电池在不同充电和/或放电速率下的正常运行。例如,以高于建议的充电速率对低容量电池组充电会导致严重的电池退化(例如,加速老化和/或缩短循环寿命),以及以低于建议的充电速率对大容量电池组充电会增加充电时间,并因此可能会限制电池放电期间的性能。
为了解决上述充电挑战,系统可以在充电期间隔离具有不同充电特性的电池组。例如,高容量电池组和低容量电池组可以从单个充电器一次一个地顺序充电,或者并联、隔离地用单独的充电器充电。但是,顺序地对电池组进行充电非常耗时,并且存在突然断电可能导致不同电池组处于不同充电状态的风险,从而导致一个电池组以不安全的速率向另一个电池组反向充电(在不隔离的情形下)。与顺序充电相比,用不同充电器进行并行充电可能成本高昂,并且在充电后重新连接电池组时可能会导致平衡充电的复杂化。
除了上文描述的设计并联电池组电路方面的充电挑战外,具有不同充电特性的电池组可自然地以不同的速率放电,从而导致充电状态不均衡。如果两个电耦合的电池组在任何时候都具有不均衡的充电状态(例如,20%充电和70%充电),充电状态较高的电池组可能试图以不受控制的方式向另一电池组放电。如果由于电池电压差异和电池组之间的内阻不同而导致放电过高,则电流保护可能会跳闸和/或接收放电的电池组的寿命可能会降低。此外,第一电池组比第二电池组更频繁地放电(和充电)会随着时间的推移在第二电池组上造成不同的磨损,使得第一电池组将在其使用寿命中比第二电池组更早发生故障。
此外,计算设备的各设备部分之间的可弯曲的和/或可分离的边界(“设备部分边界”)可通过电连接器(具有或不具有高阻抗)穿过到电池电路中。此外,此类连接器可能会在电缆和/或各设备部分之间的连接器上经历增强的机械磨损和撕裂。应当理解,移动计算设备和电池充电仓可以构成由设备部分边界分隔开的单独设备部分的示例。
如本文所使用的,当以基本上不相同的充电曲线(charge profiles)为特征时(诸如,当电池组具有不同的充电容量、电压电平和/或物理特性时),两个电池组被称为“不同”或“具有不同的充电特性”,当它们同时集成在同一电子设备中时,可能会导致不同的相对充电状态。例如,如果两个电池组具有不同的充电容量、处于不同的充电状态、提供不同的电压电平和/或物理上邻近系统负载(以及阻抗),则它们具有不同的充电特性,这会造成以不同的速率放电(从而导致不同的充电状态)。
图1例示了具有两个设备部分150和152的示例电子设备100,每个设备部分具有其自己的电池电源(例如,第一电池组104和第二电池组106)。示例电子设备100包括分布式电池架构,其借助于并联电池放电/充电管理电路系统154支持具有不同充电特性的电池组的并行充电和/或放电。电子设备100在图1中被示为可折叠移动计算设备,但在其他实现中,可以是任何电池供电的电子设备。此外,在至少一个实现中,两个设备部分150和152可彼此分离。
电子设备100包括系统电子设备110(例如,处理器、存储器、显示器、扬声器、无线电路系统),其表示系统负载并由来自电池电路130的电流支持,电池电路130包括电气上并联布置的两个不同的电池组(第一电池组104和第二电池组106)。设备部分150和152两者都可包括它们自己的系统负载。
在一个实现中,第一电池组104是包括一个电池单元的电池组的形式(称为“1S”电池或电池组),以及第二电池组106是包括串联连接的两个电池单元的电池组的形式(称为“2S”电池或电池组)。当连接到外部电源(诸如,连接到插入插座或其他电源的充电器108)时,两个电池组可通过并联电池放电/充电管理电路系统154和单个充电节点102进行充电。在本文公开的至少一种实现中,如果系统负载较轻,则第一电池组104和第二电池组106在不附接充电器的情况下也可以在它们“重新平衡”的意义上充电。此外,在本文公开的至少一个实现中,第一电池组104和第二电池组106也可以在它们对一个或多个系统负载的相对放电速率可以在两个电池组之间平衡的意义上放电。
在不同的实现中,第一电池组104和第二电池组106可以在电子设备100内在相对充电曲线、位置和连接方面变化。在一个示例实现中,第一电池组104和第二电池组106具有不同的充电容量和/或不同的电压电平(例如,包括单个3-4.4V电池单元的单池电池组(1S)和包括两个串联的3-4.4V电池单元的双池(2S)电池组)。可以采用具有不同类型的不同充电曲线的电池组的其他组合。
设备部分150和152中的电池电源是具有独立电量计(fuel gauges)和保护电路系统的独立电池组。在图1中,第一电池组104(例如1S电池组)比第二电池组106(例如2S电池组)具有更小的充电容量和电压电平。附加地,第一电池组104和第二电池组106位于电子设备100的不同设备部分150和152中,并且这些部分被设计为相对于中央铰接部分112相对于彼此折叠。应当理解,在一些实现中,设备部分150和152可彼此分离(例如,在铰链处或在铰链附近)。在本文描述的其他实现中,不同的电池组可以位于同一设备部分中,并且电子设备100不需要是可折叠或可拆卸的并且不需要包括铰链或多个设备部分,因为这些特征被描述为示例实现。
铰链布线116延伸穿过中央铰接部分112以将第一电池组104耦合到第二电池组106。在具有可分离设备部分的配置中,铰链布线116包括可分离互连(未示出),以允许铰链布线116在设备部分150和152分离时分离成不同的布线部分,并在设备部分150和152附接时连接。铰链布线116充当对第一电池组104和第二电池组106之间的总电损耗(例如,负载下的电压降和功率损耗)有贡献的附加源阻抗。如果仅依赖第二电池组106来支持系统电子设备110,则源阻抗引起的电损耗有时可能高到足以在特别高的负载瞬变下使系统掉电或导致系统性能降低。然而,在所例示的设计中,第一电池组104和第二电池组106组合以共享系统电子设备110的负载,通过降低系统负载的总源阻抗来降低掉电的可能性。在一个实现中,第二电池组106通过铰链布线116电耦合到设备部分150的并联电池放电/充电管理电路系统154中的电压转换器电路。电压转换器电路的输出受控制电压的影响,该控制电压取决于由第一电池组104供应的电流。控制电压使电压转换器在第一电池组104和第二电池组106之间平衡系统电子设备110供应的电流。在一种实现中,通过平衡两个电池组供应的电流,电子设备100获得增强的运时间容量、延长的电池组寿命和降低的掉电风险中的一者或多者。
尽管未在图1中示出,但电池电路130可以包括根据第一电池组104和第二电池组106中的每一者的各自电池充电特性(例如,进出电池之一的电流)选择性地平衡放电的电路系统。替换地,或附加地,电池电路130可包括从第二电池组106向第一电池组104供应电荷,同时保持充电电流低于第一电池组104的充电电流限制的电路系统。服务于这些目的的一些示例电路系统将参考随后的图进行讨论。
图2例示了具有第一设备部分202和第二设备部分204的示例计算设备200。第一设备部分202包括连接到第一系统负载208的第一电池电源206。第二设备部分204包括连接到第二系统负载212的第二电池电源210。第一电池电源206和第二电池电源210经由电连接器216(其可以包括也可以不包括高阻抗连接器)并通过并联电池放电/充电管理电路系统(未示出)跨可折叠铰接边界214来连接。第一设备部分202和第二设备部分204围绕折叠铰接边界214相对于彼此折叠。应当理解,各设备部分之间的其他可移动边界可被采用,包括设备部分相对于彼此滑动的边界(无论它们是否保持电连接)。
在一个实现中,每个电池电源采用具有其自己的气量计(gas gauge)和保护电路系统的电池组的形式,尽管其他实现可省略这些组件中的一者或两者。电池气量计(或电量计)测量电池在工作条件下的剩余电平容量。电池保护电路系统检测各种故障情况,诸如过压、欠压、放电过流和短路。
在一个实现中,第一设备部分202和第二设备部分204两者都包括它们自己的系统负载,但是其他实现可能不包括用于两个设备部分的系统负载。在图2中,每个电池电源向其设备部分中的系统负载提供功率,除此之外还使用本文描述的一个或多个实现通过并联电池放电/充电管理电路系统(未示出)以共享方式主动地向另一设备部分中的系统负载提供功率功率。
第一设备部分202和第二设备部分204中的一者或两者可以包括一个或多个充电管理电路和/或一个或多个放电管理电路(单独或统称为“并联电池放电/充电管理电路系统”)。在至少一个实现中,此类充电管理电路系统平衡通过充电端口供应给第一电池电源206和第二电池电源210两者的电荷。在至少一个实现中,此类放电管理电路系统平衡从第一电池电源206和第二电池电源210供应给系统负载208和212中的至少一者的电荷。
图3例示了具有第一设备部分302和第二设备部分304的示例计算设备300。第一设备部分302包括连接到第一系统负载308的第一电池电源306。第二设备部分304包括连接到第二系统负载312的第二电池电源310。第一电池电源306和第二电池电源310经由电连接器316(其可以包括也可以不包括高阻抗连接器)和并联电池放电/充电管理电路系统(未示出)跨可拆卸和可折叠铰接边界314来连接。第一设备部分302与第二设备部分304绕铰接边界314相对于彼此折叠,且第一设备部分302与第二设备部分304也可在折叠铰接边界314处相互附接和分离。在一个实现中,每个电池电源采用具有其自己的气量计(gas gauge)和保护电路系统的电池组的形式,尽管其他实现可省略这些组件中的一者或两者。
在一个实现中,第一设备部分302和第二设备部分304两者都包括它们自己的系统负载,但是其他实现可能不包括用于两个设备部分的系统负载。在图3中,每个电池电源向其设备部分中的系统负载提供功率,除此之外还使用本文描述的一个或多个实现通过并联电池放电/充电管理电路系统(未示出)以共享方式主动地向另一设备部分中的系统负载提供功率功率。
第一设备部分302和第二设备部分304中的一者或两者包括一个或多个充电管理电路系统和/或一个或多个放电管理电路系统(单独或统称为“并联电池放电/充电管理电路系统”)。在至少一个实现中,此类充电管理电路系统平衡通过充电端口供应给第一电池电源306和第二电池电源310的电荷。在至少一个实现中,此类放电管理电路系统平衡从第一电池电源306和第二电池电源310供应给系统负载308和312中的至少一者的电荷。在一个实现中,当设备部分分离时,每个设备部分都由其自己的电池组供电。具有多个设备部分的另一示例计算设备可包括与外部电池仓(作为第二设备部分)组合的移动电话或平板(作为第一设备部分)。
图4例示了示例并联电池放电管理电路系统400。在所例示的实现中,1S电池组402位于多部分计算设备的第一设备部分中,并用具有3.6V的标称电池电压、2.8-3.0V的放电终止电压和4.4V的最大充电电压的单个电池单元供应可变的1S电池电流416。2S电池组404位于多部分计算设备的第二设备部分中,并用串联连接的两个电池单元供应可变的2S电池电流412(例如,每个电池具有3.6V的标称电池电压,2.8-3.0V的放电终止电压和4.4V的最大充电电压)。也可以替换地采用提供不同充电电压的电池单元。因此,2S电池组404的电压电平高于1S电池组402的电压电平,并且因此2S电池组404被“降压”(例如,通过电压转换器电路410)以有助于向系统负载供电。
应当理解,可以采用其他类型的电池单元、标称电压和充电容量。在各种实现中采用的示例电池技术可以包括但不限于锂离子电池、钴基锂离子电池、锂聚合物电池和陶瓷电池,并且同一电子设备中的不同电池组可以采用不同的电池技术。还应当理解,1S电池组402和2S电池组404呈现不同的电压和充电容量(例如,2S电池组404的两个串联电池单元呈现的电压电平约为1S电池组402的单个电池单元的两倍)。也可以使用其他不同的电池组配对(例如,3S和1S、3S和2S、4S和1S)。此类不同的电池组配对可被用于本文公开的任何实现中。此外,不同的电池组可以在任何给定的时间处于相对不同的充电状态(和电压)。
1S电池电流416和2S电池电流412两者对于供应到系统负载408的负载电源电流420均有贡献。并联电池放电管理电路系统400表示用于通过并联的不同电池组向系统负载408提供有源负载共享的示例电路。
这两个设备部分被设备部分边界406分开,其可包括可折叠和/或可拆卸的互连或铰链。第一设备部分包括系统负载408,其可包含包括但不限于显示组件、片上系统(SOC)、一个或多个微处理器、一个或多个通信接口、键盘、触摸板、相机、麦克风和扬声器等多个组件。第二设备部分还可以包括系统负载(未示出),其包括但不限于类似或非常不同的组件。
电池组和伴随的放电管理电路系统被配置成向系统负载408供电(与负载电源电流420相关联)。图4所示的并联电池放电管理电路系统400包括具有输入端口的电压转换器电路410(例如,降压转换器),该输入端口经由电连接器411被电耦合到2S电池组404。在一个实现中,电连接器411包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界406并在2S电池组404和电压转换器电路410之间呈现等于或大于供应给系统负载408的并发电压的5%的电压降。在另一实现中,电连接器411包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界406并呈现等于或大于2S电池组404的阻抗的20%的互连阻抗。在其他实现中,电连接器411不需要包括高阻抗连接器。
电压转换器电路410还包括输出端口,从该输出端口将由2S电池组404供应的2S电池电流412提供给求和节点418。1S电池电流416贡献和2S电池电流412贡献在求和节点418结合以产生提供给系统负载408的负载电源电流420。应当理解,在一些操作条件下,由1S电池组402或2S电池组404提供的放电电流贡献可以是零安培。
电压转换器电路410还包括反馈电压输入端口,反馈电压信号415被供应给该反馈电压输入端口。在一个实现中,反馈电压信号415配置电压转换器电路410的设定点。
在图4所例示的实现中,当控制电压414增加时,电压转换器电路410降低其对系统负载408的输出电流(2S电池电流412)贡献,并且1S电池电流416贡献增加。当控制电压414降低时,电压转换器电路410增加其对系统负载408的输出电流(2S电池电流412)贡献,并且1S电池电流416贡献减少。在放电模式下,控制电压414被输入到分压器,该分压器被配置成将电压转换器电路410的输出端口处的电压保持在1S电池组402的输出电压以下。
在图4中,控制电压414基于1S电池电流416和负载电源电流420。1S电池电流感测电路422测量1S电池电流416并产生输入到反馈控制器426(例如,放电反馈控制器)的代表性电压信号,并且负载电源电流感测电路424测量负载电源电流420并产生也输入到反馈控制器426的另一代表性电压信号。
反馈控制器426确定1S电池电流416是否满足负载共享条件以及满足负载共享条件的程度,并产生调整电压转换器电路410的输出电压的控制电压414,从而调整1S电池电流416和2S电池电流412的相对贡献。例如,如果与2S电池组404相比,将负载共享条件设置为将80%或更少的负载电源电流420分配给1S电池组402(可能受到预定义或可变电流限制的影响),则在一个实现中,反馈控制器426使用控制电压414维持该负载共享条件。例如,如果1S电池电流416超过负载电源电流420的80%,则控制电压414降低以使2S电池电流412贡献增加到负载电源电流420的至少20%。反馈控制器426的操作可经由电路系统或电路系统与功率控制软件的组合来执行。
应当理解,在本文描述的任何实现中,负载共享条件也可以变化,诸如在计算设备的不同操作条件和/或不同物理配置中。例如,当一个设备部分中的系统负载由于在特定时间执行的应用而相较于另一设备部分中的系统负载需要更多的功率时,反馈控制器426可调整负载共享条件(例如,从80%到50%)以便在该操作状态下更好地利用来自两个电池组的功率的主动共享。同样,如果设备部分之一包括显示器并且设备部分是关闭的(例如,折叠在一起以隐藏显示器),则该设备部分中的显示系统负载所需的功率减少,因此负载共享条件可被调整以在该物理配置下以不同方式分配电池功率。在又一示例中,当一个电池组上的电荷相对于另一电池组减少时,可以调整负载共享条件。还可以根据用户和/或管理员偏好设置和/或改变负载共享条件。
图5例示了示例并联电池放电管理电路系统500的示意图。1S电池组502位于多部分计算设备的第一设备部分中并供应可变的1S电池电流516。2S电池组504位于多部分计算设备的第二设备部分中并供应可变的2S电池电流512。1S电池电流516和2S电池电流512两者对于供应到系统负载508的负载电源电流520均有贡献。并联电池放电管理电路系统500表示用于通过并联的不同电池组向系统负载508提供有源负载共享的示例电路。
这两个设备部分被设备部分边界506分开,其可包括可折叠和/或可拆卸的互连或铰链。第一设备部分包括系统负载508,其可包含包括但不限于显示组件、片上系统(SOC)、一个或多个微处理器、一个或多个通信接口、键盘、触摸板、相机、麦克风和扬声器等多个组件。第二设备部分还可以包括系统负载(未示出),其包括但不限于类似或非常不同的组件。
电池组和伴随的放电管理电路系统被配置成向系统负载508供电(与负载电源电流520相关联)。图5所示的并联电池放电管理电路系统500包括具有输入端口的电压转换器电路510(例如,降压转换器),该输入端口经由电连接器511被电耦合到2S电池组504。在一个实现中,电连接器511包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界506并在2S电池组504和电压转换器电路510之间呈现等于或大于供应给系统负载508的并发电压的5%的电压降。在另一实现中,电连接器511包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界506并呈现等于或大于2S电池组504的阻抗的20%的互连阻抗。在其他实现中,电连接器511不需要包括高阻抗连接器。
电压转换器电路510还包括输出端口,从该输出端口将由2S电池组504供应的2S电池电流512提供给求和节点518。1S电池电流516贡献和2S电池电流512贡献在求和节点518结合以产生提供给系统负载508的负载电源电流520。应当理解,在一些操作条件下,由1S电池组502或2S电池组504提供的放电电流贡献可以是零安培。
电压转换器电路510还包括反馈电压输入端口,反馈电压信号515被供应给该反馈电压输入端口。在一个实现中,反馈电压信号515配置电压转换器电路510的设定点。
在图5所例示的实现中,当控制电压514增加时,电压转换器电路510降低其对系统负载508的输出电流(2S电池电流512)贡献,并且1S电池电流516贡献增加。当控制电压514降低时,电压转换器电路510增加其对系统负载508的输出电流(2S电池电流512)贡献,并且1S电池电流516贡献减少。在一些实现中,1S电池组502的电流放电也可限制为最大安全放电速率,以防止1S电池组502过载。在放电模式的一种实现中,控制电压514被输入到分压器,该分压器被配置为维持此输出电压小于1S电池组502的输出电压,从而主动平衡1S电池电流516对负载电源电流520的贡献和2S电池电流512对负载电源电流520的贡献。
在图5中,差分放大器528的输出基于1S电池电流516和负载电源电流520。1S电池电流感测电路522测量通过电阻器的1S电池电流516并产生输入到反馈控制器526(例如,放电反馈控制器)的代表性输出电压信号,并且负载电源电流感测电路524测量通过电阻器的负载电源电流520并产生也输入到反馈控制器526的另一代表性电压信号。
所示实现中的反馈控制器526包括误差放大器530和差分放大器528。根据一些实施例,误差放大器530被配置成确定1S电池组502是否有通过电压转换器电路510被2S电池组504交叉充电的风险。在一些实施例中,误差放大器530检测从求和节点518到1S电池电流516的反向电流。可经由低于Vref_1S的1S电池电流感测电路522的代表性输出电压信号检测反向电流,从而导致误差放大器530向不同的放大器528(例如,对应于处于充电校正模式的系统)输出正电压(即大于0V)。差分放大器528检测误差放大器530的输出与代表1S电池电流516的电压信号之间的差。差分放大器528的输出通过电阻器网络作为控制电压514被供应以产生输入到电压转换器电路510的反馈电压输入端口的反馈电压信号515。电压转换器电路510调整由电压转换器电路510输出的2S电池电流512(例如,降低输出电压),以防止来自电压转换器电路510的电流流入1S电池组502和2S电池组504之间的1S电池组502。
当在求和节点518处没有检测到反向电流时,误差放大器530的输出电压将保持在0V,因为1S电池电流感测电路522的代表性输出电压信号保持等于或高于Vref_1S。此模式(求和节点518处没有反向电流)是一种放电模式。在放电模式下,电压转换器电路510基于控制电压514来调整2S电池电流512,使得1S电池组502和2S电池组504之间存在有源负载共享。
反馈控制器526确定1S电池电流516是否满足负载共享条件以及满足负载共享条件的程度,并产生调整电压转换器电路514的输出电压的控制电压510,从而调整1S电池电流516和2S电池电流512的相对贡献。例如,如果与2S电池组502相比,将负载共享条件设置为将80%或更少的负载电源电流520分配给1S电池组504(可能受到预定义电流限制的影响),则在一个实现中,反馈控制器526使用供应给电压转换器电路510的控制电压514维持该负载共享条件。例如,如果1S电池电流516超过负载电源电流520的80%,则控制电压514降低以使2S电池电流512贡献变为负载电源电流520的至少20%。反馈控制器526的操作可经由电路系统或电路系统与功率控制软件的组合来执行。
图6例示了示例并联电池放电管理电路系统600。1S电池组602位于多部分计算设备的第一设备部分中,并用具有3.6V的标称电池电压、2.8-3.0V的放电终止电压和4.4V的最大充电电压的单个电池单元供应可变的1S电池电流616。2S电池组604位于多部分计算设备的第二设备部分中,并用串联连接的两个电池单元供应可变的2S电池电流612(例如,每个电池具有3.6V的标称电池电压,2.8-3.0V的放电终止电压和4.4V的最大充电电压),因此,导致组合标称电压为7.2V。也可以替换地采用提供不同充电电压的电池单元。
应当理解,可以采用其他类型的电池单元、标称电压和充电容量。在各种实现中采用的示例电池技术可以包括但不限于锂离子电池、钴基锂离子电池、锂聚合物电池和陶瓷电池,并且同一电子设备中的不同电池组可以采用不同的电池技术。还应当理解,1S电池组602和2S电池组604呈现不同的电压和充电容量(例如,2S电池组604的两个串联电池单元呈现的电压电平约为1S电池组602的单个电池单元的两倍)。也可以使用其他不同的电池组配对(例如,3S和1S)。此类不同的电池组配对可被用于本文公开的任何实现中。此外,不同的电池组可以在任何给定的时间处于相对不同的充电状态(和电压)。
1S电池电流616和2S电池电流612两者对于供应到系统负载608的负载电源电流620均有贡献。并联电池放电管理电路系统600表示用于通过并联的不同电池组向系统负载608提供有源负载共享的示例电路。
这两个设备部分被设备部分边界606分开,其可包括可折叠和/或可拆卸的互连或铰链。第一设备部分包括系统负载608,其可包含包括但不限于显示组件、片上系统(SOC)、一个或多个微处理器、一个或多个通信接口、键盘、触摸板、相机、麦克风和扬声器等多个组件。第二设备部分还可以包括系统负载(未示出),其包括但不限于类似或非常不同的组件。
电池组和伴随的放电管理电路系统被配置成向系统负载608供电(与负载电源电流620相关联)。图6所示的并联电池放电管理电路系统600包括具有输入端口的电压转换器电路610(例如,降压转换器),该输入端口经由电连接器611被电耦合到2S电池组604。在一个实现中,电连接器611包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界606并在2S电池组604和电压转换器电路610之间呈现等于或大于供应给系统负载608的并发电压的5%的电压降。在另一实现中,电连接器611包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界606并呈现等于或大于2S电池组604的阻抗的20%的互连阻抗。在其他实现中,电连接器611不需要包括高阻抗连接器。
电压转换器电路610还包括输出端口,从该输出端口将由2S电池组604供应的2S电池电流612提供给求和节点618。1S电池电流616贡献和2S电池电流612贡献在求和节点618结合以产生提供给系统负载608的负载电源电流620。应当理解,在一些操作条件下,由1S电池组602或2S电池组604提供的放电电流贡献可以是零安培。
电压转换器电路610还包括反馈电压输入端口,反馈电压信号615被供应给该反馈电压输入端口。在一个实现中,反馈电压信号615配置电压转换器电路610的设定点。
在图6所例示的实现中,当控制电压614增加时,电压转换器电路610降低其对系统负载612的输出电流(2S电池电流608)贡献,并且1S电池电流616贡献增加。当控制电压614降低时,电压转换器电路610增加其对系统负载608的输出电流(2S电池电流612)贡献,并且1S电池电流616贡献减少。在放电模式下,控制电压614被设置为将电压转换器电路610的输出端口处的电压维持在1S电池组602的输出电压以下。
在图6中,控制电压614基于1S电池电流616。1S电池电流感测电路622测量1S电池电流616并产生输入到放电反馈控制器626的代表性电压信号,该放电反馈控制器626耦合到电压转换器电路610和跟踪电路630,该跟踪电路630维持供应给系统负载608的1S电池电流616和2S电池电流612之间的关系。在一个实现中,跟踪电路630包括场效应晶体管(FET),其有助于将电压转换器电路610的输出电压维持在1S电池组602的输出电压处或在1S电池组602的输出电压以下。
当求和节点618处的电压不满足负载共享条件时(例如,负载共享条件被设置为允许1S电池组602供应80%或更少的负载电源电流620,但是电流感测电路检测到1S电池组602正供应超过80%的系统负载电流),控制电压614调整电压转换器电路610的输出电压,从而调整2S电池电流612对负载电源电流620的贡献并(至少部分地)基于1S电池电流616的代表性电压信号来满足负载共享条件。在一种实现中,电压转换器电路610采用PSM模式(脉冲跳跃或轻负载模式),使得如果其输出电压略高于其设定点电压,则其不会通过低压侧FET放电。
在一个实现中,电压转换器电路610被主动配置成满足负载共享条件。示例负载共享条件可包括确定电压转换器电路610的放电电压电平跟踪1S电池组602的放电电压电平或略低于1S电池组602的放电电压电平。另一示例负载共享条件可包括确定1S电池组602的放电电流不超过预设放电电流限制。可采用其他负载共享条件。
当1S电池组602未能满足负载共享条件时,跟踪电路630调整供应给放电反馈控制器626的跟踪信号。此外,1S电池电流616的代表性电压信号还作为放电反馈控制器626的输入来提供。放电反馈控制器626的输出电压通过电阻器网络(未示出)向电压转换器电路610提供控制电压614来作为误差信号,以平衡2S电池组604通过电压转换器电路610提供的附加电流。因此,电压转换器电路610的输出电压被匹配以允许1S电池组602放电以满足负载共享条件,而供应给系统负载608的附加电流是由2S电池组604通过电压转换器电路610贡献的。此实现呈现了主动平衡由1S电池组602和2S电池组604(通过电压转换器电路610)提供给系统负载608的电流的示例。
因此,放电反馈控制器626确定1S电池电流616是否满足负载共享条件以及满足负载共享条件的程度,并产生控制电压614以调整电压转换器电路610的输出电压,从而调整1S电池电流416和2S电池电流412的相对贡献以重新建立负载共享条件。放电反馈控制器626的操作可经由电路系统或电路系统与功率控制软件的组合来执行。
此外,当将来自1S电池组602的放电电流限制在其放电电流限制内时,跟踪电路630中的FET还可以在线性区域中操作以在1S电池组602的输出上呈现可变电阻。在一个实现中,跟踪电路630通过在达到1S电池组602的放电电流限制时动态地增加阻抗,在1S电池组602的放电路径中充当恒流限制器。如果放电电流接近或超过1S电池组602的放电电流限制,则1S电池电流616的代表性电压信号开始关闭FET并在线性区域中跨FET增加阻抗,从而降低供应给系统负载608的1S电池电流616。因此,可在线性区域中操作的FET在第一电池电源和系统负载之间呈现可变电阻以限制由1S电池组602供应的放电电流。
综上所述,并联电池放电管理电路系统600使用跟踪电路630和放电反馈控制器626来配置电压转换器电路610的输出电压以跟踪1S电池组电压的输出电压或低于1S电池组电压的输出电压,使得1S电池组602能够根据需要放电。来自1S电池电流感测电路622的闭环反馈与1S电池组放电路径中的跟踪电路630相结合,用于动态地调整电压转换器电路610的输出以跟踪其低于1S电池组电压的输出电压,使得可接受的净空(例如,最小净空)被维持。此外,跟踪电路630中的FET可向1S电池组602的输出提供可变电阻以将1S电池电流616限制在1S电池组602的放电电流限制内。
图7例示了示例并联电池放电管理电路系统700的示意图。1S电池组702位于多部分计算设备的第一设备部分中并供应可变的1S电池电流716。2S电池组704位于多部分计算设备的第二设备部分中并供应可变的2S电池电流712。1S电池电流716和2S电池电流712两者对于供应到系统负载708的负载电源电流720均有贡献。并联电池放电管理电路系统700表示用于通过并联的不同电池组向系统负载708提供有源负载共享的示例电路。
这两个设备部分被设备部分边界706分开,其可包括可折叠和/或可拆卸的互连或铰链。第一设备部分包括系统负载708,其可包含包括但不限于显示组件、片上系统(SOC)、一个或多个微处理器、一个或多个通信接口、键盘、触摸板、相机、麦克风和扬声器等多个组件。第二设备部分还可以包括系统负载(未示出),其包括但不限于类似或非常不同的组件。
电池组和伴随的放电管理电路系统被配置成向系统负载708供电(与负载电源电流720相关联)。图7所示的并联电池放电管理电路系统700包括具有输入端口的电压转换器电路710(例如,降压转换器),该输入端口经由电连接器711被电耦合到2S电池组704。在一个实现中,电连接器711包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界706并在2S电池组704和电压转换器电路710之间呈现等于或大于供应给系统负载708的并发电压的5%的电压降。在另一实现中,电连接器711包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界706并呈现等于或大于2S电池组704的阻抗的20%的互连阻抗。在其他实现中,电连接器711不需要包括高阻抗连接器。
电压转换器电路710还包括输出端口,从该输出端口将由2S电池组704供应的2S电池电流712提供给求和节点718。1S电池电流716贡献和2S电池电流712贡献在求和节点718结合以产生提供给系统负载708的负载电源电流720。应当理解,在一些操作条件下,由1S电池组702或2S电池组704提供的放电电流贡献可以是零安培。
电压转换器电路710还包括反馈电压输入端口,反馈电压信号715被供应给该反馈电压输入端口。在一个实现中,反馈电压信号715配置电压转换器电路710的设定点。
在图7所例示的实现中,当控制电压714增加时,电压转换器电路710降低其对系统负载708的输出电流(2S电池电流712)贡献,并且1S电池电流716贡献增加。当控制电压714降低时,电压转换器电路710增加其对系统负载708的输出电流(2S电池电流712)贡献,并且1S电池电流716贡献减少。在放电模式的一种实现中,控制电压714被输入到分压器,该分压器被配置为维持此输出电压小于1S电池组702的输出电压,从而主动平衡1S电池电流716对负载电源电流720的贡献和2S电池电流712对负载电源电流720的贡献。
在图7中,控制电压714基于1S电池电流716。1S电池电流感测电路722测量通过电阻器的1S电池电流716并产生输入到放电反馈控制器726的代表性电压信号。
所示实现中的放电反馈控制器726耦合到跟踪电路724(例如,以FET的形式),尽管其他跟踪电路可被采用。1S电池电流感测电路722测量1S电池电流716并产生输入到放电反馈控制器726的代表性电压信号,该放电反馈控制器726耦合到跟踪电路724,该跟踪电路724维持供应给系统负载708的1S电池电流716和2S电池电流712之间的关系。在一个实现中,电压转换器电路710和跟踪电路724的FET将电压转换器电路710的输出电压维持在1S电池组702的输出电压处或在1S电池组702的输出电压以下。
当求和节点718处的电压不满足负载共享条件时(例如,负载共享条件被设置为分配80%或更少的负载电源电流720),控制电压714调整电压转换器电路710的输出电压,从而调整2S电池电流712对负载电源电流720的贡献并(至少部分地)基于1S电池电流716的代表性电压信号来满足负载共享条件。
此外,1S电池电流716的代表性电压信号(例如,误差信号)也被供应给放电反馈控制器726,以影响施加到电压转换器电路710的控制电压714,从而影响2S电池组704通过电压转换器电路710供应的2S电池电流712。在一种实现中,电压转换器电路710采用PSM模式(脉冲跳跃或轻负载模式),使得如果其输出电压略高于其控制电压,则其不会通过低压侧FET放电。
在一个实现中,电压转换器电路710被主动配置成满足负载共享条件。示例负载共享条件可包括确定电压转换器电路710的放电电压电平跟踪1S电池组702的放电电压电平或略低于1S电池组702的放电电压电平。另一示例负载共享条件可包括确定1S电池组702的放电电流不超过预设放电电流限制。可采用其他负载共享条件。
当1S电池组702未能满足负载共享条件时,跟踪电路724调整供应给放电反馈控制器726的跟踪信号。放电反馈控制器726的输出电压通过电阻器网络(未示出)向电压转换器电路714提供控制电压710来作为误差信号,以平衡2S电池组704通过电压转换器电路710提供的附加电流。因此,电压转换器电路710的输出电压被匹配以允许1S电池组702放电以满足负载共享条件,而供应给系统负载708的附加电流是由2S电池组704通过电压转换器电路710贡献的。此实现呈现了主动平衡由1S电池组702和2S电池组704(通过电压转换器电路710)提供给系统负载708的电流的示例。
因此,放电反馈控制器726确定1S电池电流716是否满足负载共享条件以及满足负载共享条件的程度,并产生控制电压714以调整电压转换器电路710的输出电压,从而调整1S电池电流716和2S电池电流712的相对贡献以重新建立负载共享条件。反馈控制器726的操作可经由电路系统或电路系统与功率控制软件的组合来执行。
此外,当将来自1S电池组702的放电电流限制在其放电电流限制内时,跟踪电路724中的FET还可以在线性区域中操作以在1S电池组702的输出上呈现可变电阻。在一个实现中,跟踪电路724通过在达到1S电池组702的放电电流限制时动态地增加阻抗,在1S电池组702的放电路径中充当恒流限制器。如果放电电流接近或超过1S电池组702的放电电流限制,则1S电池电流716的代表性电压信号开始关闭FET并在线性区域中跨FET增加阻抗,从而降低供应给系统负载708的1S电池电流716。因此,可在线性区域中操作的FET在第一电池电源和系统负载之间呈现可变电阻以限制由1S电池组702供应的放电电流。
综上所述,并联电池放电管理电路系统700使用跟踪电路724和放电反馈控制器726来配置电压转换器电路710的输出电压以跟踪1S电池组电压的输出电压或低于1S电池组电压的输出电压,使得1S电池组702能够根据需要放电。来自1S电池电流感测电路722的闭环反馈与1S电池组放电路径中的跟踪电路730相结合,用于动态地调整电压转换器电路710的输出以跟踪其低于1S电池组电压的输出电压,使得可接受的净空(例如,最小净空)被维持。此外,跟踪电路730中的FET可向1S电池组702的输出提供可变电阻以将1S电池电流716限制在1S电池组702的放电电流限制内。
图8例示了用于提供并联电池放电管理的示例操作800。操作800平衡由第一电池电源和第二电池电源供应给系统负载的功率。感测操作802感测由第一电池电源供应给系统负载的第一电流。在一个实现中,由生成代表第一电流的电压信号的运算放大器电路跨电阻器感测第一电流,尽管可以采用其他电流感测技术。
调整操作804调整电耦合到电压转换器电路的控制电压,该调整基于感测到的第一电流。在一个实现中,放电反馈控制器接收感测到的第一电流并输出响应控制电压。基于依赖于感测到的第一电流的控制电压,电压转换器电路调整其输出电压。电压转换器电路的输入端被电耦合到第二电池电源,电压转换器电路的输出端被电耦合到系统负载。在一个实现中,基于感测到的第一电流和供应给系统负载的感测电流来调整控制电压。在另一实现中,基于感测到的第一电流和系统负载处的电压电平来调整控制电压。
另一调整操作806基于经调整的控制电压来调整第二电池电源通过电压转换器电路供应的电流。电压转换器电路的输出电压基于依赖于感测到的第一电流的控制电压来被调整。通过调整控制电压并从而调整电压转换器电路的输出电压,调整操作806通过电压转换器电路在第一电池电源和第二电池电源的放电电流之间主动平衡供应给系统负载的放电电流。
图9例示了用于提供并联电池放电管理的示例计算设备。计算设备900是示例电子设备并且可以是客户端设备,诸如膝上型计算机、移动设备、台式机、平板或服务器/云设备。计算设备900包括一个或多个处理器902和存储器904。存储器904一般包括易失性存储器(例如,RAM)和非易失性存储器(例如,闪存存储器)两者。操作系统910驻留在存储器904中并由(诸)处理器902执行。
在示例计算设备900中,如图9所示,一个或多个模块或分段(诸如功率控制软件950、应用模块和其他模块)被加载到操作系统910上的存储器904和/或存储920并且由处理器902执行。存储920可以存储电池特性、充电水平、系统负载要求和其他数据,并且对于计算设备900来说是本地的,或者可以是远程的并通信地连接到计算设备900。
计算设备900包括电源916,该电源由一个或多个电池或其他电源供电并且向计算设备900的其他部件提供电能。电源916还可以被连接到外部功率源,该外部功率源对内置电池或其他功率源进行超驰控制(override)或再充电。在一种实现中,充电/放电管理电路系统952被电耦合到多个电池电源954以平衡由多个电池电源954向计算设备900中的一个或多个系统负载提供的电流。
计算设备900可包括一个或多个通信收发机930,其可以连接到一个或多个天线932以向一个或多个其他服务器和/或客户端设备(例如,移动设备、台式计算机或膝上型计算机)提供网络连接性(例如,移动电话网络、 )。计算设备900可进一步包括网络适配器936,其是一种类型的通信设备。计算设备900可以使用该适配器和任何其他类型的通信设备来在广域网(WAN)或局域网(LAN)上建立连接。应当理解,所示出的网络连接是示例性的,且可以使用用于在计算设备900与其他设备之间建立通信链路的其他通信设备和装置。
计算设备900可包括一个或多个输入设备934(例如,键盘或鼠标),使得用户可以键入命令和信息。这些和其他输入设备可以通过诸如串行端口接口、并行端口、通用串行总线(USB)之类的一个或多个接口938耦合到服务器。计算设备900可进一步包括显示器922,诸如触摸屏显示器。
计算设备900可包括各种各样的有形处理器可读存储介质和无形处理器可读通信信号。有形处理器可读存储可由能被计算设备900访问的任何可用介质来体现,并包括易失性和非易失性存储介质、可移动和不可移动存储介质两者。有形处理器可读存储介质不包括无形通信信号,而是包括以用于储存诸如处理器可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任一方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动存储介质。有形处理器可读介质包括但不限于,RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于存储所需信息且可以由计算设备900访问的任何其他有形介质。与有形处理器可读存储介质对比,无形处理器可读通信信号可用诸如载波或其他信号传输机制等已调制数据信号来体现处理器可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。术语“已调数据信号”意指以在信号中对信息进行编码的方式来使其一个或多个特性被设定或改变的信号。作为示例而非限制,无形通信信号包括通过有线介质(诸如有线网络或直接有线连接)和无线介质(诸如声学、RF、红外和其他无线介质)传播的信号。
图10例示了示例并联电池充电管理电路系统1000。1S电池组1002位于多部分计算设备的第一设备部分中,而2S电池组1004位于多部分计算设备的第二设备部分中。并联电池充电管理电路系统1000表示用于平衡由2S电池组1004通过电压转换器电路1010提供的电流以对1S电池组1002充电和/或驱动系统负载1008的示例电路。
这两个设备部分被设备部分边界1006分开,其可包括可折叠和/或可拆卸的互连或铰链。第一设备部分包括系统负载1008,其可包含包括但不限于显示组件、片上系统(SOC)、一个或多个微处理器、一个或多个通信接口、键盘、触摸板、相机、麦克风和扬声器等多个组件。第二设备部分还可以包括系统负载(未示出),其包括但不限于类似或非常不同的组件。
电池组和伴随的充电管理电路系统被配置成平衡由2S电池组1004供应给1S电池组1002和/或系统负载1008的电流。图10所示的并联电池充电管理电路系统1000包括具有输入端口的电压转换器电路1010(例如,降压转换器),该输入端口经由电连接器1011被电耦合到2S电池组1004。在一个实现中,电连接器1011包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界1006并在2S电池组1004和电压转换器电路1010之间呈现等于或大于供应给系统负载1008的并发电压的5%的电压降。在另一实现中,电连接器1011包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界1006并呈现等于或大于2S电池组1004的阻抗的20%的互连阻抗。在其他实现中,电连接器1011不需要包括高阻抗连接器。
电压转换器电路1010还包括输出端口,在放电模式下从该输出端口将由2S电池组1004供应的2S电池电流1012提供给求和节点1018。在充电模式下,电压转换器电路1010的输出端口向求和节点1018供应充电电流。在此充电模式下,充电反馈控制器1026、跟踪电路1030和电压转换器电路1010平衡从2S电池组1004通过电压转换器电路1010供应给1S电池组1002和/或系统负载1008的充电电流。应当理解,系统负载1008(例如,负载供应电流1020)或1S电池组1002(1S电池电流1016)接收的充电电流贡献在一些操作条件下可以是零安培。
电压转换器电路1010还包括反馈电压输入端口,反馈电压信号1015被供应给该反馈电压输入端口。在一个实现中,反馈电压信号1015配置电压转换器电路1010的设定点。
在图10所例示的实现中,当控制电压1014增加时,电压转换器电路1010降低从2S电池组1004供应的充电电流。当控制电压1014降低时,电压转换器电路1010增加从2S电池组1004供应的充电电流。在充电模式下,控制电压1014被输入到分压器,该分压器被配置成将电压转换器电路1010的输出端口处的电压保持在1S电池组1002的输出电压处或高于1S电池组1002的输出电压。
在图10中,控制电压1014基于1S电池电流1016。1S电池电流感测电路1022测量1S电池电流1016并产生输入到充电反馈控制器1026的代表性电压信号。其耦接至电压转换器电路610及跟踪电路1030,电压转换器电路610及跟踪电路1030维持1S电池组1002与电压转换器电路1010的输出电压之间的关系(即电压转换器电路1010的输出电压等于或高于1S电池组1002的输出电压)以从电压转换器电路1010向1S电池组1002提供充电电流。
因此,在一个实现中,电压转换器电路1010被主动配置成维持电压转换器电路1010的输出电压超过1S电池组1002的输出电压。在一个实现中,充电反馈控制器1026输出控制电压1014以调整电压转换器电路1010的输出电压。在一个实现中,控制电压1014调整电压转换器电路1010的输出电压以超过1S电池组1002的输出电压特定量,从而导致充电电流被发送到1S电池组1002。例如,随着1S电池组1002充电,其输出电压增加,因此,如果电压转换器电路1010的输出电压被设置为比1S电池组1002的输出电压高200mV,则电压转换器电路1010调整其输出电压以跟踪显著高于1S电池组1002的增加的输出电压达200mV。因此,在一个实现中,电压转换器电路1010被主动配置成跟踪略高于1S电池组1002的充电电压电平。
因此,充电反馈控制器1026的输出确定2S电池组1004是否通过电压转换器电路1010向1S电池组1002供应充电电流以及通过电压转换器电路1010向1S电池组1002供应多少充电电流。充电反馈控制器1026的操作可经由电路系统或电路系统与功率控制软件的组合来执行。
此外,当1S电池组1002达到其预设充电电流限制时,来自1S电池电流感测电路1022的代表性电压信号开始以可变电阻模式操作跟踪电路1030以限制提供给1S电池组1002的充电电流。跟踪电路1030被用于微调/限制供应给1S电池组1002的充电电流。如果充电电流开始超过目标充电电流限制设置,则跟踪电路1030将根据需要增加其电阻以限制供应给1S电池组1002的充电电流。当此发生时,供应给跟踪电路1030的相同误差信号将调整由充电反馈控制器1026输出的控制电压1014。例如,在包括FET的跟踪电路中,开启此FET的相同信号也被输入到充电反馈控制器1026,其相应地向下调整电压转换器电路输出,直到FET不再限制电流。此配置呈现闭环系统,并且因此将在稳态下达到平衡,其中电流/电压被设置为达到1S电池组1002所需的充电电流,且跟踪电路1030中所需的损耗最小。因此,跟踪电路1030还约束1S电池组1002在其预设充电电流限制内(例如,以预设充电电流速率)充电。
因此,来自2S电池组1004的功率通过电压转换器电路1010供应给1S电池组1002和/或系统负载1008以满足1S电池组1002的充电电流限制和/或满足系统负载要求。通常,电压转换器电路1010将向系统负载1008供应所有电流,直至达到1S电池组1002的充电电流限制设置。如果电压转换器电路1010电流(由2S电池组1004供应)无法向1S电池组1002和系统负载1008提供足够的电流(例如,2S电池组电量耗尽、达到其电流极限、达到其热极限等),则去往1S电池组1002充电电流供应将开始减少。
如果此不足持续增加或系统负载1008的电流需求增加,则去往1S电池组1002的电流量将减少,直到在某一时刻电压转换器电路1010的输出电压与1S电池组1002的输出电压相同和/或比1S电池组1002的输出电压更低。此时,1S电池组1002将开始放电以支持系统负载1008的电流需求。可以有软件来监控这种情况并限制系统负载、动态地降低1S充电速率(调整当前设置)或提供其他响应。如果没有此类干预,系统的响应将是电压转换器电路1010的输出电压降低,1S电池组1002的充电停止,并且如有必要,1S电池组1002也会临时向系统负载放电电流(与2S电池组1004通过电压转换器电路1010的放电相结合)。当系统负载1008足够降低时,从2S电池组1004通过电压转换器电路1010对1S电池组1002的充电将恢复。
图11例示了示例并联电池充电管理电路系统的示意图。1S电池组1102位于多部分计算设备的第一设备部分中并供应可变的1S电池电流1116。在放电模式下,2S电池组1104位于多部分计算设备的第二设备部分并供应可变的2S电池电流1112,并且1S电池电流1116和2S电池电流1112两者对供应给系统负载1108的负载电源电流1120均有贡献。在充电模式下,2S电池电流通过电压转换器电路1110被供应以为1S电池组1102充电。并联电池充电管理电路系统1100表示用于从2S电池组1104通过电压转换器电路1110为1S电池组1102充电的示例电路。
这两个设备部分被设备部分边界1106分开,其可包括可折叠和/或可拆卸的互连或铰链。第一设备部分包括系统负载1108,其可包含包括但不限于显示组件、片上系统(SOC)、一个或多个微处理器、一个或多个通信接口、键盘、触摸板、相机、麦克风和扬声器等多个组件。第二设备部分还可以包括系统负载(未示出),其包括但不限于类似或非常不同的组件。
电池组和伴随的充电管理电路系统被配置成平衡由2S电池组1104供应给1S电池组1102和/或系统负载1108的充电电流。图11所示的充电管理电路系统1104包括具有输入端口的电压转换器电路1110(例如,降压转换器),该输入端口经由电连接器1111被电耦合到2S电池组1104。在一个实现中,电连接器1111包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界1106并在2S电池组1104和电压转换器电路1110之间呈现等于或大于供应给系统负载1108的并发电压的5%的电压降。在另一实现中,电连接器1111包括高阻抗连接器,其桥接设备部分边界1106并呈现等于或大于2S电池组1104的阻抗的20%的互连阻抗。在其他实现中,电连接器1111不需要包括高阻抗连接器。
电压转换器电路1110还包括输出端口,在放电模式下从该输出端口将由2S电池组1104供应的2S电池电流1112提供给求和节点1118。在充电模式下,电压转换器电路1110的输出端口向求和节点1118供应充电电流。在此充电模式下,充电反馈控制器1126、跟踪电路1124(在一种实现中,包括FET)和电压转换器电路1110平衡从2S电池组1104通过电压转换器电路1110供应给1S电池组1102的充电电流。应当理解,系统负载1108(例如,负载供应电流1120)或1S电池组1102(1S电池电流1116)接收的充电电流贡献在一些操作条件下可以是零安培。
电压转换器电路1110还包括反馈电压输入端口,反馈电压信号1115被供应给该反馈电压输入端口。在一个实现中,反馈电压信号1115配置电压转换器电路1110的设定点。
在图11所例示的实现中,当控制电压1114增加时,电压转换器电路1110降低从2S电池组1104供应的充电电流。当控制电压1114降低时,电压转换器电路1110增加从2S电池组1104供应的充电电流。在充电模式下,控制电压1114被输入到分压器,该分压器被配置成将电压转换器电路1110的输出端口处的电压保持在1S电池组1102的输出电压处或高于1S电池组1002的输出电压。
在图11中,控制电压1114基于1S电池电流1116。1S电池电流感测电路1122测量1S电池电流1116并产生输入到充电反馈控制器1126的代表性电压信号。其耦接至电压转换器电路610及跟踪电路1124,电压转换器电路610及跟踪电路1124维持1S电池组1102与电压转换器电路1110的输出电压之间的关系(即电压转换器电路1110的输出电压等于或高于1S电池组1102的输出电压)以从电压转换器电路1110向1S电池组1102提供充电电流。
因此,在一个实现中,电压转换器电路1110被主动配置成维持电压转换器电路1110的输出电压超过1S电池组1102的输出电压。在一个实现中,充电反馈控制器1126输出控制电压1114以调整电压转换器电路1110的输出电压。在一个实现中,控制电压1114调整电压转换器电路1110的输出电压以超过1S电池组1102的输出电压特定量,从而导致充电电流被发送到1S电池组1102。例如,随着1S电池组1102充电,其输出电压增加,因此,如果电压转换器电路1110的输出电压设置为比1S电池组1102的输出电压高200mV,则电压转换器电路调整其输出电压以跟踪显著高于1S电池组1102的增加的输出电压达200mV。因此,在一个实现中,电压转换器电路1110被主动配置成跟踪略高于1S电池组1102的充电电压电平。
因此,充电反馈控制器1126的输出确定2S电池组1104是否通过电压转换器电路1110向1S电池组1102供应充电电流以及通过电压转换器电路1110向1S电池组1102供应多少充电电流。充电反馈控制器1126的操作可经由电路系统或电路系统与功率控制软件的组合来执行。
此外,当1S电池组1102达到其预设充电电流限制时,来自1S电池电流感测电路1122的代表性电压信号开始以可变电阻模式操作跟踪电路1124以限制提供给1S电池组1102的充电电流。跟踪电路1124被用于微调/限制供应给1S电池组1102的充电电流。如果充电电流开始超过目标充电电流限制设置,则跟踪电路1124将根据需要增加其电阻以限制供应给1S电池组1102的充电电流。当此发生时,供应给跟踪电路1124的相同误差信号将调整由充电反馈控制器1126输出的控制电压1114。例如,在包括FET的跟踪电路中,开启此FET的相同信号也被输入到充电反馈控制器1126,其相应地向下调整电压转换器电路输出,直到FET不再限制电流。此配置呈现闭环系统,并且因此将在稳态下达到平衡,其中电流/电压被设置为达到1S电池组1102所需的充电电流,且跟踪电路1124中所需的损耗最小。因此,跟踪电路1124还约束1S电池组1102在其预设充电电流限制内(例如,以预设充电电流速率)充电。
因此,来自2S电池组1104的功率通过电压转换器电路1110供应给1S电池组1102和/或系统负载1108以满足1S电池组1102的充电电流限制和/或满足系统负载要求。通常,电压转换器电路1110将向系统负载1108供应所有电流,直至达到1S电池组1102的充电电流限制设置。如果电压转换器电路1110电流(由2S电池组1104供应)无法向1S电池组1102和系统负载1108提供足够的电流(例如,2S电池组电量耗尽、达到其电流极限、达到其热极限等),则去往1S电池组1102充电电流供应将开始减少。
如果从不足持续增加或系统负载1108的电流需求增加,则到1S电池组1102的电流量将减少,直到在某一时刻电压转换器电路1110的输出电压与1S电池组1102的输出电压相同和/或比1S电池组1102的输出电压更低。此时,1S电池组1102将开始放电以支持系统负载1108的电流需求。可以有软件来监控这种情况并限制系统负载、动态地降低1S充电率(调整当前设置)或提供其他响应。如果没有此类干预,系统的响应将是电压转换器电路1110的输出电压降低,1S电池组1102的充电停止,并且如有必要,1S电池组1102也会临时向系统负载放电电流(与2S电池组1104通过电压转换器电路1110的放电相结合)。当系统负载1108足够降低时,从2S电池组1104通过电压转换器电路1110向1S电池组1102的充电将从恢复。
图12例示了示例并联电池充电/放电管理电路系统1200。并联电池充电/放电管理电路系统1200选择性地进行以下管理:经由设备部分边界1206上的电气连接器1211对1S电池组1202和2S电池组1204放电和/或2S电池组1204通过电压转换器电路1210为1S电池组1202充电。充电和放电模式可经由充电/放电模式开关1252来选择。并联电池充电/放电管理电路系统1200包括与本文图6和/或10所示类似的组件,但组合包括但不限于电压转换器电路1210、1S电池放电电流感测电路1222、1S电池充电电流感测电路1223、两个跟踪电路1230和1231、求和节点1218和充电/放电反馈控制器1226。在一个实现中,反馈电压信号1215配置电压转换器电路1210的设定点。
在由充电/放电模式开关1252选择的放电模式下,并联电池充电/放电管理电路系统1200通过1S电池放电电流感测电路1222、跟踪电路1230、充电/放电反馈控制器1226和电压转换器电路1210的操作(根据控制电压1214)来平衡1S电池组1202和2S电池组1204提供给系统负载1208的负载电流的负载分担。在由充电/放电模式开关1252选择的充电模式下,并联电池充电/放电管理电路系统1200通过1S电池充电电流感测电路1223、跟踪电路1231、充电/放电反馈控制器1226和电压转换器电路1210的操作(根据控制电压1214)来平衡从2S电池组1204通过电压转换器电路1210向1S电池组1202和系统负载1208提供的充电电流。替换实现可被采用。
图13例示了示例并联电池充电/放电管理电路系统1300的示意图。并联电池充电/放电管理电路系统1300选择性地进行以下管理:经由设备部分边界1306上的电气连接器1311对1S电池组1302和2S电池组1304放电和/或2S电池组1304通过电压转换器电路1310为1S电池组1302充电。充电和放电模式可经由充电/放电模式开关1352来选择。并联电池充电/放电管理电路系统1300包括与本文图7和/或11所示类似的组件,但组合包括但不限于电压转换器电路1310、1S电池放电电流感测电路1322、1S电池充电电流感测电路1323、两个跟踪电路1330和1331、求和节点1318和充电/放电反馈控制器1326。在一个实现中,反馈电压信号1315配置电压转换器电路1310的设定点。
在由充电/放电模式开关1352选择的放电模式下,并联电池充电/放电管理电路系统1300通过1S电池放电电流感测电路1322、跟踪电路1330、充电/放电反馈控制器1326和电压转换器电路1310的操作(根据控制电压1314)来平衡1S电池组1302和2S电池组1304提供给系统负载1308的负载电流的负载分担。在由充电/放电模式开关1352选择的充电模式下,并联电池充电/放电管理电路系统1300通过1S电池充电电流感测电路1323、跟踪电路1331、充电/放电反馈控制器1326和电压转换器电路1310的操作(根据控制电压1314)来平衡从2S电池组1304通过电压转换器电路1310向1S电池组1302和系统负载1308提供的充电电流。替换实现可被采用。
图14例示了用于提供并联电池充电管理的示例操作1400。感测操作1402感测从第二电池电源通过电压转换器电路供应给第一电池电源的充电电流。跟踪操作1404基于感测到的充电电流来操作被电耦合到第一电池电源的第一电池端口的跟踪电路。生成操作1406基于感测到的充电电流和第一电池电源的第一电池端口处的电压电平来生成控制电压。调整操作1408基于经生成的控制电压来调整从第二电池电源通过电压转换器电路供应给第一电池电源的充电电流。
该跟踪电路可在该第一电池电源的该第一电池端口处呈现可变电阻以将供应给该第一电池电源的该充电电流约束在预设充电电流限制内。在一个实现中,该跟踪电路包括当在该第一电池电源和该电压转换器电路的该输出端口之间呈现可变电阻时在线性区域中操作的FET。
该控制电压被配置成调整该电压转换器电路以在该输出端口处输出等于或超过该第一电池电源的该第一电池端口处的电压电平的输出电压。
一种示例电子设备调整由第二电池电源供应给第一电池电源的功率。第一电池电源包括第一电池端口。该示例电子设备,包括:电池电流感测电路和跟踪电路,该电池电流感测电路被电耦合以感测供应给该第一电池电源的充电电流;并且该跟踪电路被电耦合到该第一电池电源的该第一电池端口,该跟踪电路的操作取决于感测到的充电电流。该充电反馈控制器被电耦合到该电池电流感测电路和该跟踪电路,并被配置成基于该第一电池电源的该第一电池端口处的输出电压来生成控制电压。电压转换器电路包括电耦合到第二电池电源的输入端口和电耦合到跟踪电路和第一电池电源的输出端口。电压转换器电路被配置成基于控制电压来调整由第二电池电源通过电压转换器电路供应给第一电池电源的充电电流。
提供了任何前述电子设备的另一示例电子设备,其中该跟踪电路在该第一电池电源的该第一电池端口处呈现可变电阻以将供应给该第一电池电源的该充电电流约束在预设充电电流限制内。
提供了任何前述电子设备的另一示例电子设备,其中该跟踪电路包括当在该第一电池电源和该电压转换器电路的该输出端口之间呈现可变电阻时在线性区域中操作的FET。
提供了任何前述电子设备的另一示例电子设备,其中该控制电压被配置成调整该电压转换器电路以在该输出端口处输出等于或超过该第一电池电源的该第一电池端口处的电压电平的输出电压。
提供了任何前述电子设备的另一示例电子设备,其中来自该充电反馈控制器的该控制电压随着该第一电池端口的输出电压电平而变化。
任何前述电子设备的另一示例电子设备进一步包括第一设备部分和第二设备部分,该第一设备部分包含该第一电池电源,并且该第二设备部分包含该第二电池电源,该第一设备部分和该第二设备部分由设备部分边界分隔开。电连接穿过该设备部分边界并将该第二电池电源连接到该电压转换器电路的该输入端口。
任何前述电子设备的另一示例电子设备进一步包括另一电池电流感测电路和放电反馈控制器,该另一电池电流感测电路被电耦合以感测由该第一电池电源供应给系统负载的放电电流;以及该放电反馈控制器被电耦合到该另一电池电流感测电路并被配置成基于感测到的放电电流来生成另一控制电压,其中该电压转换器电路被进一步配置成基于该控制电压来调整由该第二电池电源通过该电压转换器电路供应给该系统负载的放电电流。
任何前述电子设备的另一示例电子设备进一步包括充电/放电模式开关,该充电/放电模式开关被电耦合到该电压转换器电路并且被配置成在从该第二电池电源向该第一电池电源充电和将该第一电池电源向该系统负载放电之间切换该电压转换器电路。
一种平衡由第二电池电源供应给第一电池电源的功率的示例方法。第一电池电源包括第一电池端口。感测从第二电池电源通过电压转换器电路供应给第一电池电源的充电电流。跟踪电路被电耦合到该第一电池电源的该第一电池端口并基于感测到的充电电流来操作。基于该第一电池电源的该第一电池端口处的电压电平来生成控制电压。基于经生成的控制电压,充电电流从该第二电池电源通过该电压转换器电路被供应给该第一电池电源。
提供了任何前述方法的另一示例方法,其中该跟踪电路在该第一电池电源的该第一电池端口处呈现可变电阻以将供应给该第一电池电源的该充电电流约束在预设充电电流限制内。
提供了任何前述方法的另一示例方法,其中该跟踪电路包括当在该第一电池电源和该电压转换器电路的输出端口之间呈现可变电阻时在线性区域中操作的FET。
提供了任何前述方法的另一示例方法,其中该控制电压被配置成调整该电压转换器电路以输出等于或超过该第一电池电源的该第一电池端口处的电压电平的输出电压。
任何前述方法的另一示例方法进一步包括在从该第二电池电源向该第一电池电源充电和将该第一电池电源向系统负载放电之间切换该电压转换器电路。
示例电池充电管理电路系统调整由第二电池电源供应给第一电池电源的功率,该第一电池电源包括第一电池端口。示例电池充电管理电路系统包括电池电流感测电路,该电池电流感测电路被电耦合以感测供应给该第一电池电源的充电电流;以及跟踪电路,该跟踪电路被电耦合到该第一电池电源的该第一电池端口,其中该跟踪电路的操作取决于感测到的充电电流;以及充电反馈控制器,该充电反馈控制器被电耦合到该电池电流感测电路和该跟踪电路,并被配置成基于该第一电池电源的该第一电池端口处的输出电压来生成控制电压。示例电池充电管理电路系统还包括电压转换器电路,该电压转换器电路具有电耦合到第二电池电源的输入端口和电耦合到跟踪电路和第一电池电源的输出端口。电压转换器电路被配置成基于控制电压来调整由第二电池电源通过电压转换器电路供应给第一电池电源的充电电流。
提供了任何前述电路系统的另一示例电池充电管理电路系统,其中该跟踪电路在该第一电池电源的该第一电池端口处呈现可变电阻以将供应给该第一电池电源的该充电电流约束在预设充电电流限制内。
提供了任何前述电路系统的另一示例电池充电管理电路系统,其中该跟踪电路包括当在该第一电池电源和该电压转换器电路的该输出端口之间呈现可变电阻时在线性区域中操作的FET。
提供了任何前述电路系统的另一示例电池充电管理电路系统,其中该控制电压被配置成调整该电压转换器电路以在该输出端口处输出等于或超过该第一电池电源的该第一电池端口处的电压电平的输出电压。
提供了任何前述电路系统的另一示例电池充电管理电路系统,其中来自该充电反馈控制器的该控制电压随着该第一电池端口处的输出电压电平而变化。
任何前述电路系统的另一示例电池充电管理电路系统进一步包括另一电池电流感测电路和放电反馈控制器,该另一电池电流感测电路被电耦合以感测由该第一电池电源供应给系统负载的放电电流;以及该放电反馈控制器被电耦合到该另一电池电流感测电路并被配置成基于感测到的放电电流来生成另一控制电压,其中该电压转换器电路被进一步配置成基于该控制电压来调整由该第二电池电源通过该电压转换器电路供应给该系统负载的放电电流。
任何前述电路系统的另一示例电池充电管理电路系统进一步包括充电/放电模式开关,该充电/放电模式开关被电耦合到该电压转换器电路并且被配置成在从该第二电池电源向该第一电池电源充电和将该第一电池电源向该系统负载放电之间切换该电压转换器电路。
一种平衡由第二电池电源供应给第一电池电源的功率的示例系统。第一电池电源包括第一电池端口。该系统包括:用于感测通过电压转换器电路从第二电池电源供应给第一电池电源的充电电流的装置;用于基于感测到的充电电流来操作被电耦合到该第一电池电源的该第一电池端口的跟踪电路的装置;用于基于该第一电池电源的该第一电池端口处的电压电平来生成控制电压的装置;以及用于基于经生成的控制电压来调整从该第二电池电源通过该电压转换器电路供应给该第一电池电源的充电电流的装置。
提供了任何前述系统的另一示例系统,其中该跟踪电路在该第一电池电源的该第一电池端口处呈现可变电阻以将供应给该第一电池电源的该充电电流约束在预设充电电流限制内。
提供了任何前述系统的另一示例系统,其中该跟踪电路包括当在该第一电池电源和该电压转换器电路的输出端口之间呈现可变电阻时在线性区域中操作的FET。
提供了任何前述系统的另一示例系统,其中该控制电压被配置成调整该电压转换器电路以输出等于或超过该第一电池电源的该第一电池端口处的电压电平的输出电压。
任何前述系统的另一示例系统进一步包括用于在从该第二电池电源向该第一电池电源充电和将该第一电池电源向系统负载放电之间切换该电压转换器电路的装置。
一些实现可包括制品。制品可包括存储逻辑的有形存储介质。存储介质的示例可包括能够存储电子数据的一种或多种类型的计算机可读存储介质,包括易失性存储器或非易失性存储器、可移动或不可移动存储器、可擦除或不可擦除存储器、可写或可重写存储器等。逻辑的示例可包括各种软件元素,诸如软件组件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、机器程序、操作系统软件、中间件、固件、软件模块、例程、子例程、操作段、方法、过程、软件接口、应用程序接口(API)、指令集、计算代码、计算机代码、代码段、计算机代码段、文字、值、符号、或其任意组合。例如,在一种实现中,制品可存储可执行计算机程序指令,该指令在由计算机执行时致使该计算机执行根据所描述的各实施例的方法和/或操作。可执行计算机程序指令可包括任何合适类型的代码,诸如源代码、已编译代码、已解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码等。可执行计算机程序指令可以根据用于指令计算机执行特定操作段的预定义计算机语言、方式或句法来被实现。这些指令可以使用任何合适的高级、低级、面向对象、可视、已编译、和/或已解释编程语言来实现。
本文中所描述的各实现可被实现为一个或多个计算机系统中的逻辑步骤。逻辑操作可被实现为:(1)在一个或多个计算机系统中执行的处理器实现的步骤的序列;以及(2)一个或多个计算机系统内的互连机器或电路模块。该实现是取决于被利用的计算机系统的性能要求的选择问题。相应地,组成本文中所描述的各实现的逻辑操作另外还可被称为操作、步骤、对象、或模块。此外,还应该理解,逻辑操作可以以任何顺序来执行,除非明确地声明,或者权利要求语言固有地要求某特定顺序。
Claims (15)
1.一种用于调整由第二电池电源供应给第一电池电源的功率的电子设备,所述第一电池电源包括第一电池端口,所述电子设备包括:
电池电流感测电路,所述电池电流感测电路被电耦合以感测供应给所述第一电池电源的充电电流;
跟踪电路,所述跟踪电路被电耦合到所述第一电池电源的所述第一电池端口,所述跟踪电路的操作取决于感测到的充电电流;
充电反馈控制器,所述充电反馈控制器被电耦合到所述电池电流感测电路和所述跟踪电路,并被配置成基于所述第一电池电源的所述第一电池端口处的输出电压来生成控制电压;以及
电压转换器电路,所述电压转换器电路具有电耦合到所述第二电池电源的输入端口和电耦合到所述跟踪电路和所述第一电池电源的输出端口,所述电压转换器电路被配置成基于所述控制电压来调整由所述第二电池电源通过所述电压转换器电路供应给所述第一电池电源的充电电流。
2.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述跟踪电路在所述第一电池电源的所述第一电池端口处呈现可变电阻以将供应给所述第一电池电源的所述充电电流约束在预设充电电流限制内。
3.如权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述跟踪电路包括当在所述第一电池电源和所述电压转换器电路的所述输出端口之间呈现可变电阻时在线性区域中操作的FET。
4.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述控制电压被配置成调整所述电压转换器电路以在所述输出端口处输出等于或超过所述第一电池电源的所述第一电池端口处的电压电平的输出电压。
5.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,来自所述充电反馈控制器的所述控制电压随着所述第一电池端口的输出电压电平而变化。
6.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,进一步包括:
第一设备部分,所述第一设备部分包含所述第一电池电源;
第二设备部分,所述第二设备部分包含所述第二电池电源,所述第一设备部分和所述第二设备部分由设备部分边界分隔开;以及
电连接,所述电连接穿过所述设备部分边界并将所述第二电池电源连接到所述电压转换器电路的所述输入端口。
7.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,进一步包括:
另一电池电流感测电路,所述另一电池电流感测电路被电耦合以感测由所述第一电池电源供应给系统负载的放电电流;以及
放电反馈控制器,所述放电反馈控制器被电耦合到所述另一电池电流感测电路,并被配置成基于感测到的放电电流来生成另一控制电压,其中所述电压转换器电路被进一步配置成基于所述控制电压来调整由所述第二电池电源通过所述电压转换器电路供应给所述系统负载的放电电流。
8.如权利要求7所述的电子设备,其特征在于,进一步包括:
充电/放电模式开关,所述充电/放电模式开关被电耦合到所述电压转换器电路并且被配置成在从所述第二电池电源向所述第一电池电源充电和将所述第一电池电源向所述系统负载放电之间切换所述电压转换器电路。
9.一种平衡由第二电池电源供应给第一电池电源的功率的方法,所述第一电池电源包括第一电池端口,所述方法包括:
感测从所述第二电池电源通过电压转换器电路供应给所述第一电池电源的充电电流;
基于感测到的充电电流来操作被电耦合到所述第一电池电源的所述第一电池端口的跟踪电路;
基于所述第一电池电源的所述第一电池端口处的电压电平来生成控制电压;以及
基于经生成的控制电压来调整从所述第二电池电源通过所述电压转换器电路供应给所述第一电池电源的充电电流。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述跟踪电路在所述第一电池电源的所述第一电池端口处呈现可变电阻以将供应给所述第一电池电源的所述充电电流约束在预设充电电流限制内。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述跟踪电路包括当在所述第一电池电源和所述电压转换器电路的输出端口之间呈现可变电阻时在线性区域中操作的FET。
12.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述控制电压被配置成调整所述电压转换器电路以输出等于或超过所述第一电池电源的所述第一电池端口处的电压电平的输出电压。
13.如权利要求9所述的方法,其特征在于,进一步包括:
在从所述第二电池电源向所述第一电池电源充电和将所述第一电池电源向系统负载放电之间切换所述电压转换器电路。
14.一种用于调整由第二电池电源供应给第一电池电源的功率的电池充电管理电路系统,所述第一电池电源包括第一电池端口,所述电池充电管理电路系统包括:
电池电流感测电路,所述电池电流感测电路被电耦合以感测供应给所述第一电池电源的充电电流;
跟踪电路,所述跟踪电路被电耦合到所述第一电池电源的所述第一电池端口,所述跟踪电路的操作取决于感测到的充电电流;
充电反馈控制器,所述充电反馈控制器被电耦合到所述电池电流感测电路和所述跟踪电路,并被配置成基于所述第一电池电源的所述第一电池端口处的输出电压来生成控制电压;以及
电压转换器电路,所述电压转换器电路具有电耦合到所述第二电池电源的输入端口和电耦合到所述跟踪电路和所述第一电池电源的输出端口,所述电压转换器电路被配置成基于所述控制电压来调整由所述第二电池电源通过所述电压转换器电路供应给所述第一电池电源的充电电流。
15.如权利要求14所述的电池充电管理电路系统,其特征在于,所述跟踪电路在所述第一电池电源的所述第一电池端口处呈现可变电阻以将供应给所述第一电池电源的所述充电电流约束在预设充电电流限制内。
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