电池充电器制造技术

在所描述的示例中，电池充电器(100)包含电池功率调节器(106)，所述电池功率调节器被配置为基于充电控制信号和充电使能信号来设置被提供给电池(102)的充电信号。电池充电器(100)还包含控制器(104)，所述控制器被配置为向电池功率调节器(106)提供充电控制信号。控制器(104)还被配置为响应于确定在充电控制信号方面需要改变，在预定时间量内暂时地使充电使能信号无效。控制器(104)被进一步配置为在预定时间量之后重新赋活充电使能信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池充电器
本申请总体上涉及电子电路系统，并且更具体地，涉及用于对电池充电的系统和方法。
技术介绍
电池充电器(或再充电器)是用于通过迫使电流通过电池来将能量放入电池中的装置。电池的充电协议指示电压和/或电流电平、持续时间以及当充电完成时执行什么操作。电池的充电协议取决于被充电电池的大小和类型。某些电池类型对过度充电(例如，在电池已经完全充电后继续充电)具有高耐受性，并且可通过到恒压源或恒流源的连接来充电。一些电池充电器大约在充电完成时采用定时器在某个固定时间切断充电电流。其它电池类型无法承受过度充电、被损坏(容量减少、寿命缩短)、过热或甚至爆炸。因此，用于这种电池类型的充电器包含温度和/或电压感测电路和微处理器控制器，以安全地调整充电电流和电压、确定充电状态，并在充电结束时切断。在电气工程中，尖峰是电路中的电压(电压尖峰)、电流(电流尖峰)或所传递的能量(能量尖峰)的快速的、短持续时间的电瞬变。在这种尖峰期间的过量电流可能会破坏或严重削弱电子装置。
技术实现思路
在第一示例中，一种电池充电器包含电池功率调节器，所述电池功率调节器被配置为基于充电控制信号和充电使能信号来设置被提供给电池的充电信号。所述电池充电器还包含控制器，所述控制器被配置为向所述电池功率调节器提供所述充电控制信号，以及响应于确定在所述充电控制信号上需要改变，在预定时间量内暂时地使所述充电使能信号无效。所述控制器还被配置为在所述预定时间量之后，重新赋活所述充电使能信号。在第二示例中，一种系统包含被配置为提供用于对电池充电的功率的功率调节器。所述系统还包含电池功率调节器，所述电池功率调节器被配置为接收用于对所述电池充电的所述功率，以及基于充电控制信号和充电使能信号来设置被提供给电池的充电信号。所述系统进一步包含控制器，所述控制器被配置为基于在所述控制器处接收的充电命令信号来向所述电池功率调节器提供所述充电控制信号。所述控制器还被配置为响应于所述充电命令信号命令所述充电控制信号的改变，在预定时间量内暂时地使所述充电使能信号无效。所述充电使能信号的无效使得所述电池功率调节器禁用所述充电信号。所述控制器被进一步配置为基于所述充电命令信号的改变来改变所述充电控制信号，以及在所述预定时间量之后，重新赋活所述充电使能信号。所述重新赋活使得所述电池功率调节器重新启用所述充电信号。在第三示例中，一种用于对电池充电的方法包含由电池功率调节器基于充电控制信号以及充电使能信号的赋活向电池施加第一充电信号。所述方法还包含由控制器确定所述充电控制信号将改变，以及由所述控制器基于所述确定使所述充电使能信号无效，从而使得所述电池功率调节器禁用所述第一充电信号。所述方法进一步包含由所述控制器响应于所述无效而改变所述充电控制信号，以及由所述控制器在所述改变后的预定时间量内重新赋活所述充电使能信号。所述方法又进一步包含由所述电池功率调节器基于所述改变的充电控制信号和所述充电使能信号的所述重新赋活向所述电池施加第二充电信号。附图说明图1是用于对电池充电的系统的示例的图。图2示出了将充电使能信号、数据信号、充电信号、电池场效应晶体管(FET)的栅源电压以及电池FET分区的数量绘制为时间的函数的曲线图。图3是用于对电池充电的系统的另一示例的图。图4示出了将充电使能信号、数据信号和充电信号的电流绘制为时间的函数的曲线图。图5示出了将充电使能信号、数据信号充电信号的电流和充电信号的电压绘制为时间的函数的曲线图。图6是电池功率调节器的电路图。图7是电池场效应晶体管(FET)控制的电路图。图8是用于对电池充电的示例方法的流程图。图9是用于对电池充电的示例系统的状态图。图10是对电池充电的装置的图。图11是用于对电池充电的另一示例方法的流程图。具体实施方式本说明书涉及用于对电池充电的系统和方法。在一些示例中，电池功率调节器基于充电控制信号和由控制器提供的充电使能信号的赋活对电池施加充电信号。充电控制信号和充电使能信号基于从外部系统提供的充电命令信号或者基于控制器的内部逻辑。此外，控制器确定充电控制信号将改变。所述确定是基于从外部系统提供的充电命令信号的改变做出的。在某些电池充电系统中，控制器突然改变控制信号，这进而改变电池电源调节器的内部逻辑。控制信号的这种突然改变导致充电信号的电流中的瞬态尖峰。这种瞬态尖峰超过了电池的安全阈值，使得瞬态尖峰缩短了电池的寿命。因此，充电信号的电流中的瞬态尖峰是一个需要解决的问题。作为与控制信号的突然改变(所述突然改变导致充电信号的电流中的上述瞬态尖峰)相关联的问题的解决方案，控制器在改变充电控制信号之前暂时地使充电使能信号无效。更具体地，在控制器确定充电控制信号将改变的情况下，控制器在预定时间量(例如，约10微秒(μs)到约500毫秒(ms))内暂时地使充电使能信号无效，从而使得电池功率调节器将充电信号的电流降低到接近0A(例如，+/-0.001A)。在使充电使能信号无效之后约1μs至约1ms，控制器改变充电控制信号，从而使得电池功率调节器调整内部电路系统(例如，开关)，用于在预定时间量期间输出改变的充电控制信号。因此，充电信号的无效导致充电控制信号的改变。在预定时间量之后，控制器重新赋活充电使能信号。作为响应，电池功率调节器基于改变的充电控制信号向电池施加改变的充电信号。以这样的方式，在控制器改变充电控制信号之前、期间和之后，施加到电池的充电信号保持处于或低于安全阈值。因此，抑制和/或消除了由于对电池功率调节器中的内部电路系统的调整的改变而导致的充电信号中的瞬态尖峰。图1是用于对电池102充电的系统100的框图，所述系统避免了充电信号CHARGE的电流中的上述瞬态尖峰。在一些示例中，系统100代表电池充电器。在一些示例中，系统100被实施为集成电路(IC)芯片，或者安装在电路板上的协同操作的多个IC芯片。作为一个示例，系统100被实施在诸如智能电话等之类的移动装置上。作为另一示例，系统100被实施在电池供电的物联网(IoT)装置上。然而，系统100替代性地可用于对电池充电的任何系统中。在一些示例中，系统100包含控制器104，所述控制器向电池功率调节器106提供充电控制信号CHARGECONTROL。如本文所述，充电控制信号CHARGECONTROL控制由电池功率调节器106输出到电池102的充电信号CHARGE的电流和/或电压。在一些示例中，充电控制信号CHARGECONTROL是数字信号，诸如多位字信号。在其它示例中，充电控制信号CHARGECONTROL是模拟信号。控制器104还向电池功率调节器106提供充电使能信号CHARGEENABLE。电池功率调节器106从电源108(例如，调节电源)接收功率信号POWER，并提供充电信号CHARGE，所述充电信号基于充电控制信号CHARGECONTROL和充电使能信号CHARGEENABLE而改变。在一些示例中，控制器104从外部源(诸如在由电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池充电器，包括：/n电池功率调节器，被配置为基于充电控制信号和充电使能信号来设置被提供给电池的充电信号；和/n控制器，被配置为：/n向所述电池功率调节器提供所述充电控制信号；/n响应于确定在所述充电控制信号上需要改变，在预定时间量内暂时地使所述充电使能信号无效；以及/n在所述预定时间量之后，重新赋活所述充电使能信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180601 US 62/679,083;20190315 US 16/354,9621.一种电池充电器，包括：
电池功率调节器，被配置为基于充电控制信号和充电使能信号来设置被提供给电池的充电信号；和
控制器，被配置为：
向所述电池功率调节器提供所述充电控制信号；
响应于确定在所述充电控制信号上需要改变，在预定时间量内暂时地使所述充电使能信号无效；以及
在所述预定时间量之后，重新赋活所述充电使能信号。


2.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述充电控制信号是多位数字信号，并且所述电池功率调节器包括：
数模转换器DAC，被配置为将所述充电控制信号转换成所述充电信号和相关联的反馈信号。


3.根据权利要求2所述的电池充电器，其中：
所述控制器进一步包括移位寄存器，所述移位寄存器被配置为接收所述多位数字信号并生成移位的多位数字信号；并且
所述DAC进一步包括被配置为控制晶体管阵列的开关网络，并且所述晶体管阵列中的晶体管子集的输出节点耦接到提供所述充电信号的节点，并且所述移位的多位数字信号中的位子集设置所述开关网络中的控制所述晶体管阵列的晶体管的状态的开关。


4.根据权利要求3所述的电池充电器，其中所述晶体管阵列包括反馈晶体管，所述反馈晶体管被配置为生成所述反馈信号，并且所述反馈信号具有作为电流充电信号的一小部分的电流。


5.根据权利要求4所述的电池充电器，其中所述反馈信号被配置为控制所述移位寄存器来调整所述移位的多位数字信号。


6.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述预定时间量为约10微秒至约500毫秒。


7.根据权利要求1所述的电池充电器，其中在所述控制器改变所述充电控制信号之前、期间和之后，所述充电信号的电流处于或低于安全阈值。


8.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述充电控制信号基于在所述控制器处接收的命令信号。


9.根据权利要求8所述的电池充电器，其中所述命令信号包括在数据总线上提供的数据信号。


10.一种包括权利要求1所述的电池充电器的移动装置。


11.一种系统，包括：
功率调节器，被配置为提供用于对电池充电的功率；
电池功率调节器，被配置为：
接收用于对所述电池充电的所述功率；以及
基于充电控制信号和充电使能信号来设置被提供给电池的充电信号；以及
控制器，被配置为：
基于在所述控制器处接收的充电命令信号来向所述电池功率调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·艾尔马克西，A·薇拉，R·班，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US