CN102255369A - 电气系统和设备以及用于控制电气设备并行供电的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电气系统、电气设备以及用于控制电气设备并行供电的方法。所述电气系统用于控制DC-DC转换器使所述DC-DC转换器控制AC-DC适配器、可充电电池及电气设备间的能量。其中,所述电气系统包括:控制器,用于控制所述AC-DC适配器使所述AC-DC适配器与所述电气设备耦合,还用于当供应给所述电气设备的供应电流超过所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,控制所述DC-DC转换器电路使所述DC-DC转换器电路与所述可充电电池以及所述电气设备耦合。本发明能够调整可充电电池的输出电压以使得可充电电池和适配器能够同时为便携式电气设备的负载供电。

Description

电气系统和设备以及用于控制电气设备并行供电的方法
技术领域
本发明涉及电子技术领域,尤其涉及一种电气系统、电气设备以及用于控制该电气设备并行供电的方法。
背景技术
现今可使用的各种便携式电气设备包括但不限于:膝上型计算机、个人数字助理、移动电话和无线电动工具。为这些便携式电气设备供电的方式有很多,例如可以在电池供电模式下通过可充电电池供电的方式为这些便携式电气设备供电,也可以在适配器供电模式下利用适配器(例如交流-直流(AC-DC)或者直流-直流(DC-DC)适配器)供电的方式为这些便携式电气设备供电。并且,可以根据可充电电池的存在以及状态确定是否在适配器供电模式下为可充电电池充电。
在一些情况下,既可以通过适配器也可以通过可充电电池为电气设备的系统负载供电。然而,一些现有技术虽然能控制适配器的输出电压,但是无法调整可充电电池的输出电压。
发明内容
本发明提供一种电气系统、电气设备以及用于控制该电气设备并行供电的方法,能够调整可充电电池的输出电压以使得可充电电池和适配器能够同时为便携式电气设备的负载供电。
本发明提供了一种电气系统,用于控制DC-DC转换器使所述DC-DC转换器控制AC-DC适配器、可充电电池及电气设备间的能量,其中,所述电气系统包括:
控制器,用于控制所述AC-DC适配器使所述AC-DC适配器与所述电气设备耦合,还用于当供应给所述电气设备的供应电流超过所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,控制所述DC-DC转换器电路使所述DC-DC转换器电路与所述可充电电池以及所述电气设备耦合。
本发明还提供了一种电气设备,所述电气设备包括:
DC-DC转换器,与可充电电池和电气设备耦合;以及
控制器,与所述DC-DC转换器耦合,并与AC-DC适配器耦合;
所述控制器用于当所述电气设备消耗的供应电流超过所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,控制所述AC-DC适配器与所述电气设备耦合,并控制所述DC-DC转换器与所述可充电电池和所述电气设备耦合。
本发明也提供一种用于控制电气设备并行供电的方法,所述方法包括:
当电气设备消耗的供应电流小于或等于AC-DC适配器的最大额定输出电流时,由所述AC-DC适配器向所述电气设备提供第一电流;以及
当所述电气设备消耗的供应电流超过所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,由所述AC-DC适配器向所述电气设备提供所述第一电流,并由与可充电电池耦合的DC-DC转换器向所述电气设备提供第二电流。
本发明提供一种电气系统、电气设备以及用于控制该电气设备并行供电的方法,能够调整可充电电池的输出电压以使得可充电电池和适配器能够同时为便携式电气设备的负载供电。具体而言,通过本发明提供的技术方案,适配器的最大额定输出电流可以低于负载电流的峰值,可充电电池的输出电压可以被升高,从而使能可充电电池和适配器同时为系统负载供电。因此,与现有技术中的尺寸过大的适配器相比,本发明提供的适配器可以更小,更轻和/或更便宜,从而利于携带。
附图说明
所要求的主题的实施例的特征和优点将会随着下面的详细描述以及根据对附图的参考而变得明显,并且附图中相同的数字表示相同的部分,其中:
图1A为本发明一个实施例提供的电气设备的结构示意图;
图1B为图1A所示实施例中的DC-DC转换器的结构示意图;
图2为图1A所示实施例中的控制器的结构示意图;
图3为图1A所示实施例中的第三开关S3的结构示意图;
图4为本发明一个实施例提供的控制电气设备并行供电的方法的流程示意图;
图5A为本发明一个实施例提供的电气系统的结构示意图;
图5B为图5A所示实施例中的供应电流、AC-DC适配器电流和升压电流的电流波形示意图;
图6A为本发明另一个实施例提供的电气系统的结构示意图;
图6B为图6A所示实施例中的供应电流、AC-DC适配器电流和升压电流的电流波形示意图;
图7A为本发明又一个实施例提供的电气系统的结构示意图;
图7B为图7A所示实施例中的供应给所述电气设备的电流、AC-DC适配器电流、供应给降压转换器的电流和升压电流的电流波形示意图;及
图8为本发明另一实施例提供的控制电气设备并行供电的方法的流程示意图。
具体实施方式
虽然下述详细描述将参考示例性实施例来进行,但是这些示例性实施例的很多替换方式、变形和变动对本领域的技术人员将会是显而易见的。所以,意图将权利要求书所要求保护的主题认为是很广的。
本发明实施例所述的如下端子:SAMBP1端子、SAP端子、SAMBP2端子、SBM端子、VAD端子、VBATT端子、IPROG端子、VPROG端子、S1端子、S2端子、CNTRL端子均为控制器的输入/输出/控制端口,是为在下述本发明实施例中描述方便而设置的具体的名称以及相应的缩写。本领域普通技术人员可以理解的是,本领域技术人员可以根据具体的设计采用相应的端口。也就是说,上述端子名称并不能形成对本发明实施例的限制。
图1A为本发明一个实施例提供的电气设备100的结构示意图。电气设备100可以包括但不限于:膝上型计算机、个人数字助理、移动电话和无线电动工具。在本发明实施例中,电气设备100具体可以包括:适配器104、可充电电池108、负载110、DC-DC转换器106以及控制器102。通常,当电气设备100包括适配器104和可充电电池108时,可以将控制器102配置成控制DC-DC转换器106在两种不同的适配器供电模式中操作。
在第一种适配器供电模式中,可以将DC-DC转换器106配置成为可充电电池108提供充电电流;在第二种适配器供电模式中,可以将DC-DC转换器106配置成经由公共节点135为负载110提供电池供电电流。在第一种适配器供电模式和第二种适配器供电模式中,适配器104都可以经由公共节点135为负载110提供适配器供电电流。在第二种适配器供电模式中,可以同时提供适配器供电电流和电池供电电流,使得适配器供电电流和电池供电电流在公共节点135上相加在一起为系统负载110提供负载供电电流。为了使本领域普通技术人员更清楚理解本发明实施例中的适配器供电模式,本发明实施例以适配器供电模式具体为第一种适配器供电模式和第二种适配器供电模式为例进行示例性说明,本领域普通技术人员可以理解的是,该两种模式并不能形成对本发明实施例的限制。
适配器104具体可以包括AC-DC适配器或DC-DC适配器,从而为电气设备100供电和/或为可充电电池108进行充电。虽然在图1所示实施例中适配器104位于电气设备100的内部,但是适配器104也可以设置在电气设备100的外部。可充电电池108可以是各种化学电池,包括但不限于:锂离子、镍镉和镍氢电池,也可以将可充电电池108作为可充电电池组的一部分。负载110可以表示一个或多个负载,或者电气设备100的整个系统负载。
DC-DC转换器106具体可以是同步整流器转换器,该同步整流器转换器可以包括高压侧开关HSW、低压侧开关LSW、电感器L1以及输出电容器C1。在一个实施例中,DC-DC转换器106也可以包括与低压侧开关LSW并联的二极管D2;进一步地,高压侧开关HSW和低压侧开关LSW可以是任意一种晶体管,包括但不限于:金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET),例如:p沟道MOSFET(PMOS)或者n沟道MOSFET(NMOS)。
控制器102可以接收多种输入信号,该多种输入信号可以表示不同元件的功率状态以及表示关于期望充电状态的指令。控制器102响应于该多种输入信号从而为DC-DC转换器106提供输出信号,以控制DC-DC转换器106以及不同的开关(例如第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3)的状态。具体地,可以由检测电阻器112和检测电阻器114为控制器102提供一些输入信号,并且可以由特定的电流电平来表示这些输入信号,例如:控制器102的SAMBP1端子和SAP端子可以耦合跨过检测电阻器112,以使跨检测电阻器112的电压降可以提供与从适配器104流出的适配器供电电流成比例的信号。另外,控制器102的SAMBP2端子和SBM端子可以类似地耦合跨过检测电阻器114,以使跨检测电阻器114的电压降可以在第一种适配器供电模式中为可充电电池108,提供与从适配器104流出的充电电流成比例的信号。
控制器102的其它输入信号可以用于表示电压电平,例如:控制器102的VAD端子可以接收用于表示适配器104的电压电平的输入信号,并且控制器102的VBATT端子可以接收用于表示可充电电池108的电压电平的输入信号,IPROG端子可以接收用于表示期望的充电电流的模拟输入信号,而VPROG端子可以接收用于表示期望的充电电压的模拟输入信号。进一步地,提供给IPROG端子和VPROG端子的模拟信号可以由电气设备100中的任一种组件来提供。在一个实施例中,若电气设备100包括键盘控制器,该键盘控制器可以包括至少两个数模转换器(DAC),以给IPROG端子和VPROG端子提供模拟信号。
此外,可以通过多种方式来实现第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3,以完成本发明实施例所述的功能。具体地,第一开关S1可以作为适配器开关,其由控制器102控制接通和关断,该控制取决于(但不限于)具有合适的输出电压的适配器104的存在,该合适的输出电压由控制器102通过VAD端子监视;第二开关S2可以作为电池开关,其由控制器102控制接通和关断,该控制取决于(但不限于)具有合适的输出电压的可充电电池108的存在,该合适的输出电压由控制器102通过VBATT端子监视;第三开关S3可以作为充电开关,并且第三开关S3可以耦合到DC-DC转换器106和可充电电池108之间的通路。第三开关S3可以在单向状态和双向状态中操作,具体地,在双向状态中,第三开关S3可以允许充电电流在第一种适配器供电模式中从DC-DC转换器106流向可充电电池108,并可以允许电池供电电流在第二种适配器供电模式中从可充电电池108经由公共节点135流向系统负载110。
在电池供电模式中,可以没有合适的电压电平的适配器104,有合适的电压电平的电池108。控制器102可以从VAD端子和VBATT端子检测各自对应的状态,接着控制器102可以指示第一开关S1和第三开关S3关断,并指示第二开关S2接通。相应地,在该电池供电模式中,通过第二开关S2,电池电流可以从可充电电池108流向负载110。
在第一种适配器供电模式或第二种适配器供电模式中,可以有合适的电压的适配器104,还可以有可充电电池;进一步地,可以由控制器102通过VAD端子检测到适配器104,可以由控制器102通过VBATT端子检测到可充电电池108。在第一种适配器供电模式和第二种适配器供电模式中,控制器102可以指示第一开关S1接通,并指示第二开关S2关断。
在第一种适配器供电模式中,可充电电池108需要充电电流,而负载110不需要超过适配器104的最大功率的功率或超过电流极限的电流电平。此外,由适配器104提供的电流可以在公共节点135处分流,以给负载110提供适配器供电电流,并给可充电电池108提供充电电流。
在第二种适配器供电模式中,DC-DC转换器106和适配器104的输出可以平行地耦合到公共节点135,以使可充电电池108和适配器104能够同时给负载110提供电力。当负载110的电流汲取要求超过适配器104的最大可获取电流极限时,控制器102可以把DC-DC转换器106从第一种适配器供电模式切换到第二种适配器供电模式。因而,在第二种适配器供电模式中,电气设备100可以同时提供适配器供电电流和电池供电电流,以使得适配器供电电流和电池供电电流在公共节点135上叠加在一起,以给负载110提供负载供电电流。
其他的实施例(例如:某些单个电池的实施例)可以不利用图1A所示的第三开关S3和附带的二极管D1,或者使第三开关S3保持在双向状态,以允许电流通过第三开关S3在任一方向流动。
图1B为图1A所示实施例中的DC-DC转换器106a的结构示意图,其中图1A所示实施例中的第三开关S3和附带的二极管D1不被利用,或者第三开关S3在双向状态中是接通的,从而有效地旁路了二极管D1。DC-DC转换器106a具体可以是同步整流器转换器,DC-DC转换器106a包括:高压侧开关HSW、低压侧开关LSW、二极管D2、电感器L1和电容器C1。
在图1B所示的实施例中,当给可充电电池108提供充电电流时,控制器可以指示低压侧开关LSW在第一种适配器供电模式中保持关断,因此DC-DC转换器106a可以起到现有技术中的降压转换器的作用,在第一种适配器供电模式中,DC-DC转换器106a利用高压侧开关HSW、二极管D2、电感器L1和电容器C1。与现有技术中的降压转换器操作方式相同,DC-DC转换器106a可以允许电流(充电电流)以一个方向流向可充电电池108,但不允许以另一个方向流向公共节点135。在第二种适配器供电模式中,高压侧开关HSW和低压侧开关LSW都可以响应由控制器102提供的脉宽调制(PWM)信号116,以起到升压转换器的作用,从而为公共节点135提供电池供电电流。
在图1B所示实施例中,适配器104a可以作为具有理想电压源E1和内阻抗Ri1的电源V1,可充电电池108a可以作为具有理想电压源E2和内阻抗Ri2的电源V2,电压v1可以表示位于适配器104a的电源端的电压,电压v2可以表示位于可充电电池108a电源端的电压。如果E1>E2且v1>v2,则认定存在如下两种情况:1)PWM信号116的占空比(D)大于E2/E1,并且,2)占空比D小于E2/E1。
当D>E2/E1时,同步整流转换器会作为具有输入电压v1和输出电压v2的降压(降压的)转换器工作。电能将由适配器104a传输到可充电电池108a,并且会具有一个等于(v2-E2)/Ri2的电流值I2,其中,I2是可充电电池的充电电流108a,v2是位于可充电电池108a的电源端的电压,E2是可充电电池108a的理想电压源,而Ri2是可充电电池108a的内阻抗。另外,v2=v1*D,其中,D是PWM信号的占空比。
当D<E2/E1时,同步整流转换器会作为具有输入电压v2和输出电压v1的升压(升压的)转换器工作。电能将由可充电电池108a传出。可充电电池108a的供电电流会流向V1,且会具有一个等于(v1-E1)/Ri1的电流值I1,其中,I1是可充电电池108a的供电电流,v1是位于适配器104a的电源端的电压,E1是适配器104a的理想电压源,Ri1是适配器104a的内阻抗。
图2为图1A所示实施例中的控制器102的结构示意图。控制器102可以包括第一读出放大器210,以放大检测电阻器112两端的电压降,检测电阻器112两端的电压降表示从适配器104流出的适配器电流。第一读出放大器210的输出提供给第一误差信号放大器EA1,第一误差信号放大器EA1可以比较第一读出放大器210的输出与表示适配器104的最大功率极限的阈值,第一误差信号放大器EA1也可以比较第一读出放大器210的输出与表示适配器104的最大电流极限的阈值。控制器102也可以包括第二读出放大器212,以在第一种适配器供电模式中放大跨检测电阻器114的电压降,跨检测电阻器114的电压降表示当电池正在充电时流到可充电电池108的充电电流。可以将读出放大器212的输出提供给第二误差信号放大器EA2,用来与经由IPROG端子提供的充电电流极限作比较,第三误差信号放大器EA3可以比较表示充电电压的信号与输入到VPROG端子的表示期望的充电电压的模拟电压信号,比较器202可以比较在COMP管脚上的模拟电压信号与具有固定频率的周期信号,例如由信号发生器206提供的斜坡信号204,且比较器202提供输出脉宽调制(PWM)信号,该脉宽调制信号的占空比取决于COMP信号与斜坡信号相交的值。
如果超出由三个误差信号放大器EA1、EA2、EA3监视的任一极限,则特定误差信号放大器会控制回路并减小在COMP管脚上的模拟电压,以减小PWM信号116的占空比。可以通过下拉电流减小在COMP管脚上的模拟电压,其中,下拉电流流经控制回路的误差放大器(例如,误差信号放大器EA1、EA2或EA3)的输出,也可通过对电容Ccomp充电的电流源增加在COMP管脚上的模拟电压。当在与电容器Ccomp212相对应的COMP管脚上的模拟电压降低时,DC-DC转换器的输出电压也降低,相应地,提供给可充电电池108的充电电流会减小。
在第一种适配器充电模式中,适配器104可以同步地经由公共节点135给负载110提供适配器供电电流,以及经由DC-DC转换器106给可充电电池108提供充电电流。如果超出由第一误差信号放大器EA1监视的适配器极限,则将供给电池的充电电流减小到满足负载110的增长的电源要求,即:在第一种适配器供电模式期间,对负载110供电的优先级总比给可充电电池108充电的优先级高,例如:如果可充电电池108在接收充电电流时负载110需要更大的电流,则可以通过减小供给可充电电池108的充电电流以满足负载110的要求。
控制器102也可以在第二种适配器供电模式中操作DC-DC转换器106,其中,将DC-DC转换器106配置成经由公共节点135给负载110提供电池供电电流,在这一情况下,供给负载110的电池供电电流以与图1A所示的充电电流流向可充电电池108相反的方向流动。在第二种适配器供电模式中,DC-DC转换器106的输出可以是与适配器104并联的,以使适配器104能够给负载110提供适配器供电电流。适配器供电电流可以是供给负载110的整个负载供电电流的一小部分,当DC-DC转换器以第二种适配器供电模式操作时,可以由电池供电电流经由公共节点135提供负载供电电流的其余部分。换而言之,适配器供电电流和电池供电电流可以叠加起来给负载110提供负载供电电流。
控制器102可以检测适配器104的输出电流,并且在负载110的电流需要超出适配器104的最大电流极限时,将DC-DC转换器106从以第一种供电模式操作转换至以第二种供电模式操作,例如:在第一种供电模式中,适配器104可以给负载110和可充电电池108提供电力,当负载110的电流(电能)需要增加时,第一误差信号放大器EA1检测得知达到适配器极限,因此,包括第一误差信号放大器EA1的适配器控制回路可以减小在COMP管脚上的模拟电压,从而通过减小PWM信号116的占空比来减小可充电电池108的充电电流,如此更易于满足负载110。在负载110的电流需要增加时,充电电流会连续减小,直到最后充电电流减小到零值。此时,如果负载110的电流需持续增长,并且还没有启动经由第二种供电模式的并行供电,则适配器104的内部保护电路会关闭适配器104。
在一个实施例中,控制器102能够检测到第一误差信号放大器EA1正控制PWM信号116的占空比并且充电电流变成零值,则控制器102迫使第三开关S3从单向状态转换到双向状态。当第三开关S3处于双向状态且接通时,则允许电流在任一个方向流动。可以启动作为同步整流转换器的DC-DC转换器以提升电池电压,使得当PWM信号的占空比低于阈值电平时,可以将来自同步整流转换器输出的电池供电电流提供到公共节点135。
该设定阈值可以大致等于由适配器电压分配的可充电电池的电压。如果PWM信号116的占空比大于该阈值电平,则同步整流转换器可以作为降压转换器,以降低由适配器104提供的输入电压,并给可充电电池108提供充电电流。如果PWM信号116的占空比小于该阈值电平,则同步整流转换器可以作为升压转换器,以提升可充电电池108的电压,并经由节点135给负载110提供供电电流。适配器电压通常会大于电池电压,所以在第二种适配器供电模式中将需要提升电池电压,以便给负载110提供任一超过适配器功率(或电流)极限的可充电电池108的电能(或电流)输出。通过该操作,适配器模式控制回路将检测电阻器112上的电压降维持在极限电平,以使适配器供电电流在适配器104外部保持流动(没有内部电流流动),但不会超出相关联的最大适配器极限。然后,由可充电电池108经由同步整流转换器提供给负载110的电池供电电流可以在电池外部流经第三开关S3,在这种情况下,第三开关S3工作在双向状态。
图3为图1A所示实施例中的第三开关S3的结构示意图,第三开关S3可以以单向状态和双向状态工作。本领域技术人员可以理解的是,本发明实施例中的第三开关S3也可以以多种其他的方式来实现。具体地,图3所示实施例中的第三开关S3可以包括:开关S3A和开关S3B;二极管D1A可以与开关S3A并联耦合,并且可以相对可充电电池108反向偏置;二极管D1B可以与开关S3B并联耦合,并且可以相对可充电电池108正向偏置。当第三开关S3处于单向状态时,控制器102可以指示开关S3B保持接通,此时,由二极管D1A中断来自可充电电池108的电流;当第三开关S3从单向状态切换到双向状态时,控制器可以指示开关S3A和开关S3B都关闭,从而使得电流在两个方向上流动。
图4为与本发明一个实施例提供的控制电气设备供电的方法的流程示意图400。如图4所示,本发明实施例包括如下步骤:
步骤402、以第一种供电模式操作DC-DC转换器,将该DC-DC转换器配置成以第一种供电模式,给可充电电池提供充电电流。
步骤404、以第二种供电模式操作DC-DC转换器,将该DC-DC转换器配置成以第二种供电模式,经由公共节点给负载提供供电电流,该负载耦合到该公共节点。
有利地,可以提升可充电电池108的输出电压,以使可充电电池108和适配器104均在第二种适配器供电模式中同步地给系统负载提供电力。因而,与系统负载110需要的最大电源相比,适配器104的尺寸不必太大,并且与现有技术中的适配器相比,本发明实施例提供的适配器可以更小、更轻、不笨重而且更便宜,从而利于携带。
图5A为本发明一个实施例提供的电气系统500的结构示意图。具体地,电气系统500包括:电气设备510、AC-DC适配器520、电池530、电源管理控制器540、电流检测电路550和升压转换器560。在电气系统500中,AC-DC适配器520和/或电池530为电气设备510提供电流。电气设备510可能包括(但不限于):膝上型计算机、个人数字助理、移动电话和无线电动工具。电源管理控制器540可控制升压转换器560向电气设备510提供电流,例如:当电器设备510的供应电流Is超过AC-DC适配器520的最大输出电流Iadmax时,电源管理控制器540可以控制升压转换器560向电气设备510提供电流。
此外,可以在节点S处通过电源电压Vs和供应电流Is对电气设备510进行供电;当电源电压Vs在一范围(如Vsmin≤Vs≤Vsmax),将电气设备510配置成在该范围内工作。供应电流Is(例如,电气设备510消耗的电流)通常取决于电气设备510的工作状态,例如:当电气设备510处于节电模式时,供应电流Is可能相对较低,例如:供应电流Is在100mA量级。通常情况下,平均供应电流可以接近典型值Isty,典型值Isty在数个安培量级。在相对较短的时间内,可能需要电气设备510的供应电流达到供应电流的峰值Ispk,显著高于典型值Isty,例如,当电气设备同时处理多个耗电任务时。
通常,AC-DC适配器520是电气设备510的主要供电来源。AC-DC适配器(也即AC适配器)是AC-DC转换器,配置成将AC电源转换成DC电源,并提供DC输出电压VA和输出电流Iad。为确保操作安全,适配器520可能有一最大额定输出电流Iadmax,且可以将适配器520配置成在过载条件(如Iad持续超过Iadmax一段时间时)停止工作。电池530可能是电气设备510的第二和/或可选电源,将电池530配置成提供输出电压VB和输出电流Ibt。通常电池530的输出电压VB取决于电池530的充电等级。电池530可能在电池530的充电等级的限制范围内,提供电气设备510所需的任意等级的输出电流Ibt。
将电源管理控制器540配置成用于接收至少一个输入信号,该至少一个输入信号用于检测是否存在一功能性的AC-DC适配器520,例如:可以将控制器540配置成用于接收输入电压vin和/或输入电流cin,其中,该输入电压vin对应于适配器520的输出电压,该输入电流cin表示适配器520的输出电流Iad。可以将电流检测电路550配置成检测适配器520的输出电流Iad,并向控制器540提供输出电流cin(例如:代表输出电流Iad)。
图5A所示实施例中的电流检测电路550具体可以包括:检测电阻Rs和电流检测放大器CSA。检测电阻Rs串联在适配器520的输出电流Iad通路上,检测电阻Rs还可以与电流检测放大器CSA的输入相耦合。可以将电流检测放大器CSA配置成输出信号cin。该输出信号cin正比于跨检测电阻Rs的电压,且代表流过检测电阻Rs的电流(如Iad)。本领域普通技术人员可以理解的是,在本发明所揭露的范围内,其他电流检测电路也可用来或配置成检测电流Iad,且提供代表检测电流的输出。
电源管理控制器540配置成提供控制信号s1和/或控制信号s2以分别控制开关SW1和/或开关SW2,进而控制为电气设备510供电的电源(如适配器520和/或电池530)。例如:若控制器540检测到vin,且vin在电气设备510的电源电压范围内,则将控制器540配置成输出控制信号s1和控制信号s2,并分别导通开关SW1以及关断开关SW2。在一个实施例中,电气设备510将由适配器520供电,供给一电压值为VA的电压Vs和电流值为Iad的电流Is。在另一个实施例中,若控制器540检测到Vin,且Vin小于电气设备510的最小供应电压Vsmin,则控制器540配置成输出控制信号s1和控制信号s2,并分别关断开关SW1以及导通开关SW2。在一个实施例中,电气设备510将由电池530供电,电池530为电气设备510供给一电压值为VB的电压Vs和电流值为Ibt的电流Is。
升压转换器560配置成在第一电压接收输入电流Iin,并在第二电压输出电流Ibst,其中,第二电压高于第一电压。升压转换器560还可以配置成接收来自电源管理控制器540的使能信号s4,使能信号s4配置成使能升压转换器560产生输出电流Ibst,其中,升压转换器560产生的输出电流Ibst可以有最大值Ibstmax。当使能升压转换器560时,例如:使能信号s4为逻辑高时,输出电流Ibst可以从零增加至最大升压电流Ibstmax,其中,最大升压电流Ibstmax可以取决于电池530的电压VB和/或适配器520的电压VA。在电池电压VB和适配器电压VA的电压范围内,升压转换器560被配置成最大升压转换器的输出电流Ibstmax高于电气设备510的供应电流的峰值Ispk。
为此,可以基于如期望最大值Ispk的先验知识、适配器电压VA和电池电压VB选择升压转换器560的多个值。此外,若电池低于特定电压且很可能导致过流时,则电源管理控制器540可能会配置成禁用升压转换器560。例如:Ispk和VA/VB均超出特定阈值。换言之,在电池高于特定电压值(如75%的全充满时的电池电压)且适配器电压和电池电压间的比例处于指定范围(如VA/VB低于当电池被认为提供过流时的电压值)时,升压转换器可以配置成提供输出电流Ibstmax高于电气设备510的供应电流的峰值Ispk,即:Ibstmax>Ispk。
当升压转换器560从使能转换至禁用时,例如:电源管理控制器540输出使能信号s4,响应于升压转换器560的禁用状态,升压转换器560的输出电流Ibst可以降到零。本领域普通技术人员可以理解的是,输出电流可能相对较快地降到零。
在本发明实施例中,电源管理控制器540可以配置成接收输入信号vin和cin。其中,vin与适配器520的输出电压VA相对应,cin与适配器520的输出电流Iad相对应。进一步地,cin代表适配器520的输出电流Iad。相应地,电源管理控制器540可能与适配器520的输出耦合,将电源管理控制器540配置成提供控制信号s1、控制信号s2、控制信号s3和/或使能信号s4。具体地,控制信号s1、控制信号s2和/或控制信号s3配置成分别控制开关SW1、开关SW2和开关SW3,使能信号s4配置成使能或禁用升压转换器560。相应地,电源管理控制器540与升压转换器560耦合。
电源管理控制器540配置成将适配器的输出电流Iad与对应于适配器520的最大额定输出电流Iadmax的第一参考信号cmax进行比较。电源管理控制器540还可以配置成将适配器的输出电流Iad与对应于迟滞电流Iadhys的第二参考信号cmin进行比较;其中,cmax代表Iadmax,cmin代表Iadhys。换言之,cmax可以与Iadmax成比例,cmin可以与Iadhys成比例。相应地,Iadhys小于Iadmax,cmin小于cmax。可以通过内部为电源管理控制器540提供第一参考信号cmax和第二参考信号cmin,或者,可以通过输入端提供参考信号cmax和信号cmin给电源管理控制器540。图5A中的系统的操作可结合图5B进行理解。
图5B为图5A所示实施例中的供应电流Is、AC-DC适配器电流Iad和升压电流Ibst的电流波形示意图。如图5B所示,电气设备510的供应电流Is的范围为小于适配器520的最大额定输出电流Iadmax并大于Iadmax的Ispk。电气系统500的操作过程将结合图5A和图5B进行描述。
初始时,在时刻t0前,Is小于Iadmax,也小于Iadhys。
在接近t0的时刻,Is开始增加,在即将到达t0时刻,Is略小于Iadmax。在这段时间内(如从初始时刻到即将到达t0时刻),响应于Iad小于Iadmax,cin小于cmax。电源管理控制器540配置成输出使能信号s4以对应于禁用升压转换器560,以及输出控制信号s3以对应于关断开关SW3。相应地,在这段时间内,升压转换器560的输出电流Ibst为零,电气设备510由适配器520供电。
在时刻t0,Is达到Iadmax。换言之,在时刻t0,电气设备510的供应电流Is和适配器520的输出电流Iad已升至适配器520的额定最大输出电流Iadmax。在时刻t0,cin与第一参考信号cmax相等,其中,cin代表Iad,第一参考信号cmax代表Iadmax。例如:电源管理控制器540可以包括比较器,用于比较cin和参考信号,该参考信号例如可以为cmax和/或cmin,并至少一定程度上根据比较结果提供输出。当cin增加并达到cmax时,电源管理控制器540可以配置成用于使能升压转换器560。电源管理控制器540配置成输出使能信号s4以使能升压转换器及输出控制信号s3以导通开关SW3。进一步地,当开关SW3导通时,电池530与升压转换器560耦合,并将电池530配置成向升压转换器560提供输入电流Iin。
在时刻t0至t1的时间段,使能升压转换器560,且升压转换器的输出电流Ibst增加。如图5B所示,最大升压电流Ibstmax可能会大于供应电流的峰值Ispk。随着升压电流Ibst增加,适配器电流Iad也可增加。在图5B所示实施例中,在时刻t0至时刻t1的时间段,随着升压电流Ibst增加,适配器电流Iad下降,而供应电流Is继续增加。在时刻t0至时刻t1的时间段,供应电流Is为升压电流Ibst和适配器电流Iad的和。
在时刻t1,适配器电流Iad已降至Iadhys,而升压电流Ibst已增至第一值(如Is-Iadhys)。在时刻t1,cin等于第二参考cmin,其中,cin代表Iad,第二参考cmin代表Iadhys。当cin降低且到达cmin时,控制器540配置成禁用升压转换器560,电源管理控制器540配置成输出使能信号s4以禁用升压转换器及控制信号s3以关断开关SW3。当开关SW3关断时,电池530与升压转换器560断开连接且Ibst相对较快地在时刻t2降低至第二值(如Is-Iadmax)。如Is保持恒定,随Ibst降至第二值,Iad将相对较快地增至Iadmax。
在时刻t2,与在时刻t0类似,控制器540配置成通过使能信号s4以使能升压转换器560,并通过控制信号s3和开关SW3使电池530与升压转换器560耦合。在Is高于Iadmax期间(如至时刻t3),该过程持续重复,并且该过程可具有迟滞性。适配器520的输出电流Iad在Iadmax和Iadhys间变化,Iad的平均电流Iadav小于Iadmax,而电气设备510的供应电流保持为Is,且Is大于Iadmax。
相应地,结合图5A和5B进行示例性说明,电气设备510可能在Is小于Iadmax时由适配器520提供供应电流Is,在供应电流Is大于Iadmax时由适配器520和电池530通过升压转换器560提供供应电流Is。电源管理控制器540配置成向升压转换器560提供使能或禁用的使能信号s4,及向开关SW3提供控制信号s3。电源管理控制器540至少部分基于cin提供控制信号s3,其中,cin代表适配器520的输出电流Iad。电源管理控制器540配置成将cin与代表Iadmax的第一参考信号cmax进行比较,以及将cin与代表Iadhys的第二参考信号cmin进行比较以控制升压转换器560,从而在Is大于Iadmax时使得Id保持在Iadmax和Iadhys间。
图6A为本发明另一个实施例提供的电气系统600的结构示意图。具体地,如图6A所示,电气系统600包括:电气设备510、AC-DC适配器520,电池530、电源管理控制器640、电流检测电路550和升压转换器660。电气设备510、适配器520和电池530将结合图5A所示实施例的电气系统500进行描述。与图5A所示实施例中的电源管理控制器540类似,电源管理控制器640在本实施例中配置成接收cin和vin,并向开关SW1提供控制信号s1,向开关SW2提供控制信号s2以及向开关SW3提供控制信号s3。电源管理控制器640还可以配置成向升压转换器660提供使能信号s4以使能升压转换器660。与图5A所示实施例中的升压转换器560类似,在本实施例中的升压转换器660配置成接收来自电池530的电流Iin及来自电源管理控制器640的使能信号s4,并输出升压电流Ibst。
电气系统500可以包括:适配器520的输出电流Iad(例如:Iadmax-Iadhys)上的纹波以及升压转换器660的输出电流Ibst上的纹波。此外,可以期望降低纹波的幅度,减小纹波的幅度可能会以相对更复杂的控制电路和/或控制方法为代价。电气系统600配置成至少一定程度上基于另一控制信号s5减小适配器520输出电流Iad的纹波,具体地,电源管理控制器640配置成产生控制信号s5,并向升压转换器660提供控制信号s5,控制信号s5配置成通过使用负反馈控制的方式减小适配器520输出电流Iad的纹波,例如:通过使用至少一定程度上基于适配器520的电流Iad和适配器520的最大额定输出电流Iadmax的负反馈控制的方式减小适配器520输出电流Iad的纹波。
例如:电源管理控制器640配置成接收cin,其中,cin代表适配器电流Iad。电源管理控制器640可以包括或可以被提供另一输入信号,该输入信号代表适配器520的最大额定输出电流Iadmax的第一参考信号cmax。电源管理控制器640还可以包括或可以被提供另一输入信号,该输入信号为代表适配器520的电流Iaden的第二参考信号cmin。如本发明实施例所述,适配器520的电流Iaden配置成用以使能升压转换器660,其中,通常cmin小于cmax;电源管理控制器640还可以配置成至少一定程度上基于cin和cmax产生误差信号,该误差信号例如可以为控制信号s5;例如:电源管理控制器640可以包括误差放大器,该误差放大器配置成产生控制信号s5。控制信号s5可能正比于cin和cmax间的差别。电源管理控制器640配置成向升压转换器660提供控制信号s5。升压转换器660配置成至少部分基于误差信号s5控制升压电流Ibst。例如:升压转换器660可以配置成至少一定程度上基于误差信号s5调整升压转换器660的占空比。该占空比至少一定程度上基于控制信号s5,可能在Iad大于Iadmax时增加以增大Ibst并减小Iad,而在Iad小于Iadmax时下降以减小Ibst并增加Iad。当电气设备510的供应电流Is超过Iadmax时,电源管理控制器640和升压转换器660可以通过控制Ibst以维持适配器520的输出电流处于或接近Iadmax的水平。
图6B为图6A所示实施例中的电气系统600的供应电流Is、AC-DC适配器电流Iad以及升压电流Ibst的电流波形图。在本发明实施例中,电气设备510的供应电流Is的范围为小于适配器520的最大额定输出电流Iadmax(且小于Iaden)并大于Iadmax的Ispk。电气系统600将结合图6A和图6B进行描述。
初始时,在时刻t0前,Is小于Iadmax,也小于Iadhys。
在接近t0的时刻,Is开始增加,在即将到达t0时刻,Is略小于Iadmax。在这段时间内(如从初始时刻到即将到达t0时刻),响应于Iad小于Iaden,cin小于cmax。电源管理控制器640配置成输出使能信号s4以对应于禁用升压转换器660,以及输出控制信号s3以对应于关断开关SW3。相应地,在这段时间内,升压转换器660的输出电流Ibst为零,电气设备510由适配器520供电。
在时刻t0,Is和Iad达到Iaden。换言之,在时刻t0,电气设备510的供应电流Is和适配器520的输出电流Iad已升至Iaden。在时刻t0,cin与第二参考信号cmin相等,其中,cin代表Iad,第二参考信号cmin代表Iaden。当cin增加并达到cmin时,电源管理控制器640配置成用于使能升压转换器660。电源管理控制器640配置成用于输出使能信号s4以使能升压转换器及控制信号s3以导通开关SW3。当开关SW3导通时,电池530与升压转换器560耦合,并配置成向升压转换器660提供输入电流Iin。但是,由于在时刻t0适配器520的输出电流Iad小于Iadmax,因此,升压转换器660的输出电流Ibst至少一定程度上基于电源管理控制器640输出的误差信号s5,保持为零。
在时刻t1,Is达到Iadmax。换言之,在时刻t1,电气设备510的供应电流Is和适配器520的输出电流Iad已升至适配器520的额定最大输出电流Iadmax。在时刻t1,cin与第一参考信号cmax相等,其中,cin代表Iad,第一参考信号cmax代表Iadmax。控制器640配置成向升压转换器提供误差信号s5,升压转换器660配置成产生响应于误差信号s5的升压转换器电流Ibst;进一步地,升压转换器660的升压电流Ibst至少一定程度上基于误差信号s5产生,并且,至少一定程度上基于电源管理控制器640提供的反馈控制、误差信号s5和升压转换器660,升压电流Ibst配置成等于供应电流Is减去适配器520的最大额定电流Iadmax。换言之,电源管理控制器640配置成至少一定程度上基于适配器520的输出电流Iad和适配器520的额定最大电流Iadmax产生误差信号s5,且升压转换器660配置成至少一定程度上基于误差信号s5调整Ibst,以维持Iad处于或接近Iadmax。升压电流Ibst可能等于供应电流Is减去适配器最大额定输出电流Iadmax。该控制方式如时刻t1至时刻t2之间的时间段所示(Is与供应电流峰值Ispk相等)。
在时刻t2,供应电流Is降至Iadmax(Iad与Iadmax相等),且升压电流至少一定程度上基于误差信号s5已降至零。在时刻t2,适配器520提供供应电流Is。在时刻t2之后,Iad继续降至Iaden,例如:cin与第二参考cmin相等其中,cin代表Iad,第二参考cmin代表Iaden。当Iad到达Iaden(如cin到达cmin)时,电源管理控制器640配置成向升压转换器660提供使能信号s4,并向开关SW3提供控制信号s3,以禁用升压转换器660,并关断开关SW3。适配器520继续向电气设备510提供供应电流Is。
相应地,结合图6A和图6B,电气设备510可能在Is小于Iadmax时由适配器520提供供应电流Is,在Is大于Iadmax时由适配器520和电池530通过升压转换器660提供供应电流。电源管理控制器640配置成至少一定程度上基于代表适配器520的输出电流Iad的cin与代表Iaden的第二参考cmin的比较结果,向升压转换器560提供使能或禁用的使能信号s4,及向开关SW3提供控制信号s3。电源管理控制器640配置成当Is大于Iadmax时,例如:使用反馈控制,将cin与代表Iadmax的第一参考信号cmax进行比较,并产生误差信号s5以控制升压转换器660,从而使Id处于或接近Iadmax的水平,Ibst处于或接近Is减去Iadmax的水平。有利地,该反馈控制可以减小Iad和/或Ibst的纹波。
图7A为本发明又一个实施例提供的电气系统700的结构示意图。电气系统700包括:电气设备510、AC-DC适配器520、电流检测电路550、升压转换器560、电源管理控制器740、可充电电池730和降压转换器770。其中,电气设备510、AC-DC适配器520、电流检测电路550和升压转换器560将结合图5A所示实施例的电气系统500进行描述。尽管升压转换器560和降压转换器770在图7A中以独立的元件示出,但本领域普通技术人员可以理解的是,升压转换器560和降压转换器770可包含于降压-升压转换器中。与图5A所示实施例中的电源管理控制器540类似,本发明实施例中的电源管理控制器740可以配置成接收cin和vin,并向开关SW1提供控制信号s1,向开关SW2提供控制信号s2,向开关SW3提供控制信号s3,及向升压转换器560提供使能信号s4。如本发明实施例所述,电源管理控制器740还配置成向降压转换器770提供一个或多个统一标记为chg_c的控制信号。
可充电电池730配置成接收受控充电电流Ich,该受控充电电流Ich例如可以来自降压转换器770。降压转换器770配置成以输入电压VA接收来自适配器520的直流输入电流Iadc,并以低于电压VA的电压VB提供充电电流Ich。本领域普通技术人员可以理解的是,输入电流(如Iadc)和输出电流(如降压转换器(如降压转换器770)的Ich)具有恒定比例关系。换言之,Iadc=x*Ich,x是小于1的比例常数,相应地,采用相似的方式(成比例关系的调整)调整Iadc或Ich。适配器520配置成向降压转换器770提供输入电流Iadc,相应地,适配器520的输出电流Iad可以包括降压转换器770的输入电流Iadc和电流Iads,电流Iads可以由电气设备510提供。
电源管理控制器740配置成控制降压转换器770以向可充电电池730提供充电电流Ich。本领域普通技术人员可以理解的是,有多种方法实现对降压转换器的控制,以使降压转换器配置成对可充电电池充电。上述多种方法可包括但不限于:使能和禁用功能、输出电流控制、保护功能和/或其他本领域普通技术人员知道的功能。为提供上述功能,电源管理控制器740可以包括:配置成用于提供上述功能的其他输入和/或输出,和/或,配置成用于控制降压转换器770以提供上述功能中的一个或多个。电源管理控制器740配置成向降压转换器770提供一个或多个统一标记为chg_c的控制信号。控制信号chg_c配置成控制降压转换器770充电电流Ich和相应的Iadc。电源管理控制器740配置成至少一定程度上基于适配器520的额定最大输出电流Iadmax对充电电流Ich的大小进行限制。例如:电源管理控制器740可以使用控制信号chg_c以限制充电电流Ich。
图7B是图7A所示实施例中的供应电流Is、AC-DC适配器520的电流Iad、降压直流/直流转换器770的供应电流Iadc、由适配器520供给电气设备510的电流Iads以及升压转换器560的升压电流Ibst的电流波形图。适配器520的电流Iad包括Iads和Iadc。在本发明实施例中,供应给电气设备510的供应电流Is范围为从小于适配器520的最大额定输出电流Iadmax至大于Iadmax的Ispk。电气系统700的操作过程将结合图6A和图6B进行描述。
初始时,在时刻t0前,适配器520的电流Iad小于Iadmax。适配器520的电流Iad是从适配器520流入电气设备510的供应电流Iads和流入降压转换器770的电流Iadc的总和。相应地,电气设备510的供应电流Is与Iads相等。电源管理控制器740配置成使能和/或禁用降压转换器770,例如:电源管理控制器740通过信号chg_c使能和/或禁用降压转换器770。在时刻t0前的时间段,Iadc供给降压转换器770,且恒定电流Ich通过降压转换器770供给电池730,如Ich=Ibt=常数。
在时刻t0,Is开始增大并继续由适配器520提供,例如Is=Iads。在时刻t0至时刻t1的时间段,由适配器520提供给降压转换器770的电流Iadc不变,且当Is增加时Iads增加,例如Is=Iads。
电源管理控制器740可以配置成至少部分基于适配器520的总输出电流Iad控制降压转换器770的充电电流Ich。例如,电源管理控制器740可以包括(或被供以另一输入)第三参考信号cad1,该第三参考信号cad1代表阈值电流Iad1,c并且cad1可以小于或等于代表Iadmax的第一参考信号cmax。电源管理控制器740可以配置成比较cin和cad1,其中,cin表示总输出电流Iad,cad1表示阈值电流Iad1。电源管理控制器740还可以配置成控制降压转换器770以减少充电电流Ich,从而减小供给降压转换器770的电流Iadc。以这种方式,适配器520的总输出电流Iad可能维持在阈值电流Iad1的水平。换言之,Iadc可至少一定程度上基于适配器520的总输出电流Iad由反馈控制进行控制。此由时刻t1至时刻t2的时间段的波形所示。在时刻t1,适配器520的总输出电流Iad到达Iad1,因此,Iadc至少一定程度上基于来自电源管理控制器740并送至降压转换器770的信号chg_c,开始下降。换言之,当Is继续增加时,Iadc下降以使Iad保持在Iad1的水平,直至Iadc到达零,例如:Iadc在时刻t2到达零。
本发明实施例中,若电气设备510的供应电流Is持续增长,在时刻t2至时刻t3的时间段,供应电流Is可以与适配器520的总输出电流Iad相等。适配器520的总输出电流Iad可以与适配器520的额定最大输出电流Iadmax相等。图7B所示实施例中的时刻t3。电源管理控制器740可能配置成禁用降压转换器770,并使能升压转换器560。电源管理控制器740可以配置成控制升压转换器560及控制升压转换器560的升压电流Ibst,从而使适配器520的总输出电流Iad维持在Iadav的水平上,其中,Iadav介于Iadmax和Iadhys间,进一步地,在图7B所示实施例中,电源管理控制器740尤其可以配置成如图5A所示实施例中的电气系统500中的电源管理控制器540。具体配置参见图7B中时刻t3至t5间的时间段。
在时刻t5,适配器520的输出电流Iad处于Iadhys的水平,且电气设备510的供应电流已降至Iadmax下,并继续下降。在时刻t5,在本发明实施例中,升压转换器560尤其可以与图5A所示实施例中的电气系统500相关,并由电源管理控制器740禁用。
在时刻t6,供应电流Is和适配器520的输出电流Iad达到Iadcr。在时刻t6,电源管理控制器740可以配置成使能降压转换器770,从而开始提供充电电流Ich。
在时刻t7,充电电流Ich可以由电源管理控制器740通过提供给降压转换器740的信号chg_c控制,达到标称充电水平。
相应地,参见图7A和图7B,当Is小于Iadmax时,电气设备510可以由适配器520提供供应电流Is(其中,Is=Iad),当Is大于Iadmax时,电气设备510可以由适配器520和电池730通过升压转换器760提供供应电流Is(其中,Is=Iad)。当供应给电气设备510的适配器520的电流Iads小于Iadcr且总的适配器520的电流Iad小于Iad1时,适配器520可以向电池730提供电流Iadc。电源管理控制器740配置成至少一定程度上基于代表适配器520的输出电流Iad的cin与一个或多个参考信号(如cmax、cmin及/或cad1)的比较结果使能或禁用升压转换器560和/或降压转换器770。在本发明实施例中,升压转换器560和降压转换器770可能包含于同一降压-升压转换器中。有利地,适配器520可能具有低于电气设备510的峰值电流Ispk的额定最大输出电流Iadmax,从而可能使适配器的成本较低或尺寸较小。在本发明实施例中,电气系统700可以配置成当电气设备510的供应电流Is(以及Iad)小于阈值时,对可充电电池充电。
图8为本发明另一个实施例提供的控制电气设备并行供电的方法的流程示意图800。如图8所示,本发明实施例包括如下步骤:
步骤802:当电气设备消耗的供应电流小于或等于适配器的最大额定输出电流时,由AC-DC适配器向电气设备提供电流。
步骤804:当电气设备消耗的供应电流大于适配器的最大额定输出电流时,由AC-DC适配器和可充电电池向电气设备提供电流。
有利地,适配器的最大额定输出电流可以低于负载电流的峰值,可充电电池的输出电压可以被升高以使能可充电电池和适配器同时为系统负载供电。因此,与现有技术中的尺寸过大的适配器相比,本发明实施例提供的适配器可以更小,更轻和/或更便宜,从而利于携带。
在这里已经采用的术语和表述被用作叙述术语,而非限制,并且没有企图在上述术语和表述的使用中排除所示的和所描述的特征(或由此的部分)的任一等价物,而且应该认识到,在权利要求范围内的各种修改都是可能的。其它修改、变化以及替换方式也是可以的。

Claims (20)

1.一种电气系统,用于控制DC-DC转换器使所述DC-DC转换器控制AC-DC适配器、可充电电池及电气设备间的能量,其特征在于,所述电气系统包括:
控制器,用于控制所述AC-DC适配器使所述AC-DC适配器与所述电气设备耦合,还用于当供应给所述电气设备的供应电流超过所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,控制所述DC-DC转换器使所述DC-DC转换器与所述可充电电池以及所述电气设备耦合。
2.根据权利要求1的系统,其特征在于,所述电气系统还包括:
电流检测电路,与所述AC-DC适配器及所述控制器耦合,用于检测所述AC-DC适配器的输出电流;
其中,所述控制器还用于至少一定程度上基于由所述电流检测电路检测到的电流,控制所述DC-DC转换器与所述可充电电池及所述电气设备耦合。
3.根据权利要求1的系统,其特征在于,所述DC-DC转换器包括:
降压转换器;
其中,所述控制器还用于控制所述降压转换器与所述AC-DC适配器及所述可充电电池耦合,以及当所述电气设备的供应电流小于所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,所述控制器控制所述降压转换器对所述可充电电池充电。
4.根据权利要求1的系统,其特征在于,
所述控制器还用于在所述供应电流超过所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,控制所述AC-DC适配器的输出电流以维持所述AC-DC适配器的输出电流处于第一值和小于所述第一值的第二值之间。
5.根据权利要求4的系统,其特征在于,所述第一值是所述AC-DC适配器的最大额定输出电流,所述第二值是迟滞值。
6.根据权利要求1的系统,其特征在于,所述DC-DC转换器包括:
升压DC-DC转换器,用于接收来自所述控制器的使能信号,所述使能信号用于使所述升压DC-DC转换器产生输出电流。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统,其特征在于,所述控制器还用于控制所述AC-DC适配器的输出电流与所述AC-DC适配器的最大额定输出电流基本相等。
8.一种电气设备,其特征在于,所述电气设备包括:
DC-DC转换器,与可充电电池和电气设备耦合;
控制器,与所述DC-DC转换器耦合,并与AC-DC适配器耦合,用于当所述电气设备消耗的供应电流超过所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,控制所述AC-DC适配器与所述电气设备耦合,并控制所述DC-DC转换器与所述可充电电池和所述电气设备耦合。
9.根据权利要求8的电气设备,其特征在于,所述电气设备还包括:
电流检测电路,与所述控制器耦合,并与所述AC-DC适配器耦合,用于检测所述AC-DC适配器的输出电流;
其中,所述控制器还用于至少一定程度上基于由所述电流检测电路检测到的电流,控制所述DC-DC转换器与所述可充电电池及所述电气设备耦合。
10.根据权利要求8的电气设备,其特征在于,所述DC-DC转换器包括:
降压转换器;
其中,所述控制器还用于控制所述降压转换器与所述AC-DC适配器及所述可充电电池耦合,以及当所述电气设备的供应电流低于所述AC-DC适配器的最大额定电流时,所述控制器控制所述降压转换器对所述可充电电池充电。
11.根据权利要求8的电气设备,其特征在于,
所述控制器还用于在所述电气设备的供应电流超过所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,控制所述AC-DC适配器的输出电流以使所述AC-DC适配器的输出电流介于第一值和小于所述第一值的第二值之间。
12.根据权利要求11的电气设备,其特征在于,所述第一值是所述AC-DC适配器的最大额定输出电流,所述第二值是迟滞值。
13.根据权利要求8的电气设备,其特征在于,所述DC-DC转换器包括:
升压DC-DC转换器,用于接收来自所述控制器的使能信号,所述使能信号用于使所述升压DC-DC转换器产生输出电流。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的设备,其特征在于,
所述控制器还用于控制所述AC-DC适配器的输出电流与所述AC-DC适配器的最大额定输出电流基本相等。
15.一种控制电气设备并行供电的方法,其特征在于,所述方法包括:
当电气设备消耗的供应电流小于或等于AC-DC适配器的最大额定输出电流时,由所述AC-DC适配器向所述电气设备提供第一电流;以及
当所述电气设备消耗的供应电流超过所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,由所述AC-DC适配器向所述电气设备提供所述第一电流,并由与可充电电池耦合的DC-DC转换器向所述电气设备提供第二电流。
16.根据权利要求15的方法,其特征在于,所述方法还包括:
检测所述AC-DC适配器的输出电流,并至少一定程度上基于检测到的电流使所述DC-DC转换器与所述可充电电池及所述电气设备耦合。
17.根据权利要求15的方法,其特征在于,所述方法还包括:
使所述DC-DC转换器与所述可充电电池及所述AC-DC适配器耦合;以及
当所述电气设备的消耗电流小于所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,控制所述DC-DC转换器对所述可充电电池充电。
18.根据权利要求15的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述电气设备消耗的供应电流超过所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,控制所述AC-DC适配器的输出电流介于第一值和小于第一值的第二值之间。
19.根据权利要求18的方法,其特征在于,所述第一值是所述AC-DC适配器的最大额定输出电流,所述第二值是迟滞值。
20.根据权利要求15-19中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述电气设备消耗的供应电流超过所述AC-DC适配器的最大额定输出电流时,控制所述AC-DC适配器的输出电流与所述AC-DC适配器的最大额定输出电流基本相等。
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