CN101657782A - 多电池充电系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种多电池充电系统(10)包括：计算装置(100)，其具有控制器(101)，所述控制器(101)被配置成控制多个功率调节器(102，112)，每个所述多个功率调节器(102，112)用于调节到相应的电池(108，120)的充电功率，所述功率调节器的至少一个(112)被布置在所述计算装置(100)外部。

Description

多电池充电系统和方法
背景技术
笔记本计算机一般能够使用内部可再充电电池和/或外部可再充电电池(旅行电池)来作为电源。笔记本计算机也可以单独插接在插接站(docking station)中或者附接了外部电池地插接在插接站中，这使得能够从外部电源对电池进行充电。通常，内部和外部电池的充电循环(charging cycle)由笔记本计算机内部的电路控制。但是，为了将笔记本计算机的成本和重量保持较低，充电部件能够处理仅仅足够用于充电一个电池的电流，由此如果不止一个电池需要充电则导致延长的延迟。
附图说明
为了更全面地理解本申请、其目的和优点，现在结合附图参考下面的说明，其中：
图1是图解多电池充电系统的实施例的图；
图2是图解多电池充电系统的实施例的另一个图；并且
图3是图解多电池充电方法的实施例的流程图。
具体实施方式
图1是图解多电池充电系统10的实施例的图。在一些实施例中，系统10使得能够并行地(concurrently)或者按序地对两个或者更多电池进行充电。在图1中图解的实施例中，系统10包括耦合到插接站110的计算装置100。在图1中图解的实施例中，计算装置100包括笔记本计算机。但是，应当理解，计算装置100可以是任何类型的计算装置，包括但是不限于个人数字助理(PDA)、音频装置、视频装置、游戏装置、打印机和蜂窝电话。在所图解的实施例中，电池120耦合到计算装置100。电池120是被配置为当计算装置100未耦合到诸如交流(AC)功率源的更连续的外部电源时对计算装置100供电的功率存储装置。电池120可以是适合于向计算装置100供应工作功率的任何可再充电功率存储装置，包括但是不限于锂离子电池和超级电容器。插接站110提供到外部电源的连接，所述外部电源可以用于向计算装置100供应工作功率并且/或者对一个或多个电池(例如电池120和/或计算装置100的内部电池)进行充电。
图2是图解多电池并行充电系统10的实施例的图。插接站110包括到外部电源111、功率调节器112、电源连接器113和充电连接器114的连接。外部电源111耦合到电源连接器113和功率调节器112。应当理解，在一些实施例中，电源连接器113和充电连接器114可以是同一连接器的部分。功率调节器112经由控制端口115和充电功率端口116而耦合到充电连接器114。控制端口115承载使得功率调节器112能够被计算装置100远程控制的控制信号，并且充电功率端口116承载用于充电外部电池120的充电电流。
计算装置100包括充电控制器101、功率调节器102、电源连接器103、充电连接器104、外部电池连接器107、内部电池108、用于容纳内部电池108的电池槽(battery bay)109和开关121。当计算装置100耦合到插接站110时，充电连接器104耦合到充电连接器114，并且电源连接器103耦合到电源连接器113。在一些实施例中，充电连接器104和电源连接器103可以被合并为单个连接器。充电控制器101通过控制端口105、充电连接器104、充电连接器114和控制端口115耦合到功率调节器112。如在图2中图解的实施例中所示，充电功率端口116通过充电连接器114、充电连接器104、充电功率路径106和外部电池连接器107耦合到外部电池120。充电控制器101控制功率调节器112的运行。例如，使用在功率调节器112上的控制端口115，充电控制器101监控流出充电功率端口116、流到外部电池120的充电功率的电压和电流电平(level)。功率调节器112放置在插接站110中导致计算装置100中的较小的重量和热产生。
充电控制器101和功率调节器102也经由连接器103耦合到电源连接器113，所述连接器103用于从插接站110接收外部功率。功率调节器102通过开关121耦合到充电控制器101、电源连接器103和内部电池108。充电控制器101被配置为与功率调节器112并行地控制功率调节器102，因此使得能够与外部电池120的充电并行地进行内部电池108的充电。充电控制器101分别通过功率调节器102和功率调节器112监控去往内部电池108和外部电池120两者的充电电压和电流。功率调节器102使用通过电源连接器103供应的功率来充电内部电池108，并且被充电控制器101控制。内部电池108可以是适合于向计算装置100供应工作功率的任何可再充电功率存储装置，包括但是不限于锂离子电池和超级电容器。
开关121选择性地将功率调节器102耦合到内部电池108和/或外部电池120，使得功率调节器102能够充电内部电池108和/或外部电池120。充电控制器101控制开关121的操作。在一些实施例中，如果计算装置100未耦合到插接站110(例如外部电源直接耦合到计算装置100)，则充电控制器101通过以下方式来实现按序充电循环：使用开关121将功率调节器102耦合到内部电池108和外部电池120之一以进行充电，并且然后改变开关121以将功率调节器102耦合到内部电池108和外部电池120中的另一个以对其进行充电。因此，在一些实施例中，即使不使用插接站110中的功率调节器112，也可以充电内部电池108和外部电池120两者。
在运行中，当计算装置100耦合到插接站110时，功率调节器112通过控制端口115从充电控制器101接收控制信号，从外部电源111获得功率，并且通过充电功率端口116输出经过调节的量的功率。也应当理解，虽然图2示出了通过计算装置100耦合到功率调节器112的外部电池120，外部电池120可以可选地直接耦合到功率调节器112，使得充电电流不通过计算装置100。
充电控制器101被配置成例如通过确定来自插接站110的信号的存在与否并且测量电池108和120的电压来确定计算装置100是否耦合到插接站110，并且确定内部电池108和外部电池120两者的充电电平。充电控制器101还被配置成确定内部电池108和/或外部电池120的哪个耦合到计算装置100。充电控制器101然后确定内部电池108和/或外部电池120的哪个需要充电以及还确定功率调节器112是否可用于对外部电池120进行充电。如果内部电池108和外部电池120都需要充电，并且计算装置100耦合到插接站110，则充电控制器101操作开关121以将功率调节器102耦合到内部电池108，并且在功率调节器102和功率调节器112使用来自外部电源111的功率分别充电内部电池108和外部电池120时监控电流电平(current level)、电压电平和/或充电时间。功率调节器102和功率调节器112都被配置成向充电控制器101提供电池电压和充电电流的指示。
如果内部电池108和外部电池120两者均需要充电，但是计算装置100未耦合到插接站110，则充电控制器101操作开关121以将功率调节器102耦合到内部电池108，并且在完成内部电池108的充电后，充电控制器101操作开关121以将功率调节器102耦合到外部电池120。因此，充电控制器101被配置成使用功率调节器102和112来实现并行多电池充电和使用功率调节器102和开关121来实现按序多电池充电。但是如果仅仅内部电池108和外部电池120之一需要充电，则充电控制器101将根据内部电池108和外部电池120的哪个需要充电以及计算装置100是否耦合到插接站110而使用功率调节器102和/或功率调节器112。
图3是图解多电池并行充电方法30的实施例的流程图。参照图1和2的系统10来说明方法30，不过应当理解可以可以与可选实施例一起使用方法30。
在块300，充电控制器101感测来自电源连接器103的外部功率的可用性。在内部电池108和外部电池120都耦合到计算装置100的情况下，控制器101在块301确定是要并行地还是按序地充电内部电池108和外部电池120。如果控制器101没有感测到计算装置100到插接站110的连接，表明功率调节器112不可用于处理用于对外部电池120充电的电流负载，则控制器101将确定将按序对内部电池108和外部电池120进行充电。另外，计算装置100的用户可能希望将控制器101配置为按序对内部电池108和外部电池120进行充电。如果在判断块301控制器101确定将按序对内部电池108和外部电池120进行充电，则在块302，使用开关121将功率调节器102切换到内部电池108的充电路径。在块303对内部电池108进行充电，并且在块304，控制器101控制开关121来将功率调节器102置于外部电池120的充电路径中。在块304，对外部电池120进行充电。
但是，在块301，如果控制器101确定将并行地对内部电池108和外部电池120进行充电，则在块306使用开关121将功率调节器102切换到内部电池108的充电路径中，并且控制器101在块307控制功率调节器102和功率调节器112两者。并行控制功率调节器102和功率调节器112两者使得在块308充电内部电池108和在块309充电外部电池120能够同时进行。

Claims (10)

1.一种多电池充电系统(10)，包括：
计算装置(100)，其具有控制器(101)，所述控制器(101)被配置成控制多个功率调节器(102，112)，所述多个功率调节器(102，112)的每一个用于调节到相应电池(108，120)的充电功率，所述功率调节器的至少一个(112)被布置在所述计算装置(100)外部。
2.根据权利要求1的系统(10)，其中，所述控制器(101)还被配置成控制所述多个功率调节器(102，112)，以实现连接到所述计算装置(100)的多个电池(108，120)的并行充电。
3.根据权利要求1的系统(10)，其中，所述控制器(101)还被配置成控制所述功率调节器(102，112)的至少一个，以实现连接到所述计算装置(100)的多个电池(108，120)的按序充电。
4.根据权利要求1的系统(10)，其中，所述控制器(101)被配置成将所述功率调节器(102，112)的至少一个切换成与所述计算装置(100)的内部电池(108)耦合。
5.根据权利要求1的系统(10)，其中，所述控制器(101)被配置成响应于检测到所述计算装置(100)到该至少一个外部功率调节器(112)的连接而将所述功率调节器(102，112)的至少一个切换成与所述计算装置(100)的内部电池(108)耦合。
6.根据权利要求1的系统(10)，其中，所述功率调节器(112)的该至少一个被布置在插接站(110)中。
7.一种多电池充电方法，包括：
通过多个相应的功率调节器(102，112)来充电连接到计算装置(100)的多个电池(108，120)，所述多个功率调节器的至少一个(112)被布置在所述计算装置(100)外部。
8.根据权利要求7的方法，还包括：并行控制所述多个功率调节器(102，112)。
9.根据权利要求7的方法，还包括：使用所述多个功率调节器(102，112)并行地充电所述多个电池(108，120)。
10.根据权利要求7的方法，还包括：响应于检测到所述计算装置(100)与具有该至少一个外部功率调节器(112)的插接站(110)的连接，将所述功率调节器(102，112)的至少一个切换成与所述计算装置(100)的内部电池(108)耦合。
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