电池充电设备中的电流尖峰降低制造技术

本公开涉及电池充电设备中的电流尖峰降低。描述了用于调节电池充电器的系统干线电压的装置和方法。集成电路可以被配置为检测需要激活电池充电器的涓流充电模式的条件。该集成电路可以响应于该检测而将参考电压设置为中间电压电平。参考电压可以控制电池充电器的系统干线电压，并且中间电压电平可以大于系统干线电压的最小值。集成电路可以将参考电压从中间电压电平降低到最小系统干线电压来以预定义速率调节系统干线电压。义速率调节系统干线电压。义速率调节系统干线电压。

【技术实现步骤摘要】
电池充电设备中的电流尖峰降低
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年10月15日提交的美国临时申请No.63/256,177的权益。美国临时申请No.63/256,177的全部内容通过引用被并入本文中。


[0003]本公开总体上涉及集成电路设备，更具体地，涉及减少电池充电设备中到电池的电流尖峰。

技术介绍

[0004]电池充电器可以被配置为尽可能快且安全地对电池充电。然而，过快地对电池充电可能导致过充电状况，该过充电状况可能损坏电池，降低其性能容量，缩短其寿命周期并且可能引起危险状况(例如着火)。为了防止损坏电池，一些电池充电器可以被配置为在涓流充电模式下操作。涓流充电模式可以在一段时间上相对缓慢地对电池充电，以防止损坏电池。

技术实现思路

[0005]在一个实施例中，总体上描述了一种用于调节电池充电器的系统干线电压的装置。该装置可以包括集成电路，该集成电路被配置为：检测需要激活电池充电器的涓流充电模式的条件。该集成电路可以还被配置为：响应于该检测，将参考电压设置为中间电压电平。参考电压可以控制电池充电器的系统干线电压，并且中间电压电平可以大于系统干线电压的最小值。该集成电路可以还被配置为：将参考电压从中间电压电平降低到最小系统干线电压，来以预定速率调节系统干线电压。
[0006]在另一个实施例中，总体上描述了一种用于调节电池充电器的系统干线电压的系统。该系统可以包括电力级和被连接到该电力级的电池充电模块。该电池充电模块可以包括控制器，该控制器被配置为控制电力级以输出系统干线电压。该控制器可以还被配置为：检测需要激活电池充电模块的涓流充电模式的条件。控制器可以还被配置为：响应于该检测，将参考电压设置为中间电压电平。参考电压可以控制电池充电模块的系统干线电压，并且中间电压电平可以大于系统干线电压的最小值。该控制器可以还被配置为：将参考电压从中间电压电平降低到最小系统干线电压，来以预定速率调节系统干线电压。
[0007]在另一个实施例中，总体上描述了一种用于调节电池充电器的系统干线电压的方法。该方法可以包括：检测需要激活电池充电器的涓流充电模式的条件。该方法可以还包括：响应于该检测，将参考电压设置为中间电压电平。参考电压可以控制电池充电器的系统干线电压，并且中间电压电平可以大于系统干线电压的最小值。该方法可以还包括：将参考电压从中间电压电平降低到最小系统干线电压，来以预定速率调节系统干线电压。
[0008]前述
技术实现思路
仅是说明性的，并不旨在以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下具体实施例，其它方面、实施例和特征将变得
明显。在附图中，相同的附图标记表示相同或功能相似的元件。
附图说明
[0009]图1是一个实施例中的用于电池充电设备中的电流尖峰降低的示例系统的框图。
[0010]图2A是图示了一个实施例中的可以在电池充电设备中的电流尖峰降低的实现中执行的示例步骤控制的图。
[0011]图2B是图示了一个实施例中的可以在电池充电设备中的电流尖峰降低的实现中执行的另一示例步进控制的图。
[0012]图2C是图示了一个实施例中的可以在电池充电设备中的电流尖峰降低的实现中执行的示例转换速率(slew rate)控制的图。
[0013]图2D是图示了一个实施例中的可以在电池充电设备中的电流尖峰降低的实现中执行的另一示例转换速率控制的图。
[0014]图3是图示了一个实施例中的电池充电设备中的电流尖峰降低的实现的示例结果的图。
[0015]图4是根据本公开的实施例的可以在电池充电设备中实现电流尖峰降低的示例过程的流程图。
具体实施例
[0016]在以下描述中，阐述了许多具体细节，诸如特定结构、组件、材料、尺寸、处理步骤和技术，以便提供对本申请的各种实施例的理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本申请的各种实施例。在其它情况下，没有详细描述已知的结构或处理步骤，以避免使本申请不清楚。
[0017]电池充电器可以监测正在充电的电池的电池电压。在一方面中，如果电池电压低于用于对负载供电的预定义电压阈值(例如，最小系统干线电压)，则电池充电器能够以涓流充电模式操作来对电池缓慢充电，以便使电池电压高于预定义电压阈值。在电池电压达到预定义电压阈值之后，电池充电器能够以恒定电流(CC)模式对电池充电。当电池电压超过另一阈值(诸如接近充满阈值)时，电池充电器能够以恒定电压(CV)模式操作。
[0018]为了激活电池充电器中的涓流充电模式，施加到诸如场效应晶体管(FET)的开关元件的栅极端子的电压可以被调整(例如，降低)，以减慢流向电池的电流。该调整可能需要电池充电器的系统干线电压的相对显著的降低，并且该降低可能导致到电池的过大的电流尖峰，因此增加了损坏电池的风险。
[0019]图1是一个实施例中的用于电池充电设备中的电流尖峰降低的示例系统100的框图。系统100可以包括电力级104、电池106、控制器108和集成电路110。在一个实施例中，控制器108可以是微控制器。在一个实施例中，系统100可以在电池充电装置(诸如用于可拆卸电池的电池充电器或便携式电子设备，其可以被连接到适配器102以实现对电池106的充电)中实现。控制器108和集成电路110可以形成电池充电装置的电池充电模块。集成电路110可以是涓流充电电路块，该涓流充电电路块包括允许系统100在涓流充电模式下操作的电路组件。电力级104可以包括电力转换器，诸如降压转换器或其它类型的DC
‑
DC转换器，该电力转换器可以由控制器108驱动以生成并输出系统干线电压(被标记为VBUS)。VBUS可以
在节点122处被测量，并且可以是被输出到负载103的电压。系统100还可以包括电容器134，其中电容器134可以由系统干线电压VBUS充电。
[0020]系统100可以还包括电阻器124和开关元件，诸如场效应晶体管(FET)126。响应于FET 126被接通，电池106可以被连接到节点122，并且电流可以由负载103从电池106汲取。此外，响应于FET 126被接通并且系统100被连接到适配器102，控制器108可以激活充电模式以使电流通过电阻器124从节点122流到电池106来对电池106充电。充电模式的一些示例可以包括涓流充电模式、恒定电流(CC)模式、恒定电压(CV)模式等。
[0021]集成电路110可以包括放大器112、放大器116和放大器118。电阻器124的第一端子可以被连接到节点122和放大器112的反相输入端子。电阻器124的第二端子可以被连接到放大器112的非反相输入端子。
[0022]放大器112和放大器116可以形成涓流充电电流回路，该涓流充电电流回路监测在涓流充电模式期间流过电阻器124的电流。放大器112可以是被配置为通过测量跨电阻器124而形成的电压113来感测流过电阻器124的电流的放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：集成电路，被配置为：检测需要激活电池充电器的涓流充电模式的条件；响应于所述检测，将参考电压设置为中间电压电平，其中所述参考电压控制所述电池充电器的系统干线电压，并且所述中间电压电平大于所述系统干线电压的最小值；以及将所述参考电压从所述中间电压电平降低到所述最小系统干线电压，来以预定速率调节所述系统干线电压。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述参考电压从所述中间电压电平到所述最小系统干线电压的降低对流入正由所述电池充电器充电的电池中的电流尖峰进行降低。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述条件是检测到电池电压小于所述系统干线电压的所述最小值。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路被配置为：将所述参考电压从所述中间电压电平降低到另一中间电压电平；以及将所述参考电压从所述另一中间电压电平降低到所述最小系统干线电压。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路被配置为：应用线性滤波器，以将所述参考电压从所述中间电压电平降低到所述最小系统干线电压。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述集成电路被配置为：应用电阻器
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电容器(RC)滤波器，以将所述参考电压从所述中间电压电平降低到所述最小系统干线电压。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述中间电压小于所述系统干线电压的最大值。8.一种系统，包括：电力级；以及电池充电模块，被连接到所述电力级，所述电池充电模块包括控制器，所述控制器被配置为：控制所述电力级以输出系统干线电压；检测需要激活电池充电模块的涓流充电模式的条件；响应于所述检测，将参考电压设置为中间电压电平，其中所述参考电压控制所述电池充电模块的所述系统干线电压，并且所述中间电压电平大于所述系统干线电压的最小值；以及将所述参考电压从所述中间电压电平降低到所述最小系统干线电压，来以预定速率调节所述系统干线电压。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述参考电压从所述中间电压电平到所述最小系统干线电压的降低对流入正由所述电池充电模块充电的电池中的电流尖峰进行降低。10.根据权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：瑞萨电子美国有限公司，
类型：发明
国别省市：