CN104953648A - 从电池模式转换为适配器模式时保护适配器元件的带转换控制的电池充电系统 - Google Patents

Abstract

一种从电池模式转换为适配器模式时保护适配器元件的带转换控制的电池充电系统，包括：适配器节点、系统节点、电池、连接在适配器和系统节点之间第一隔离开关、连接在电池与系统节点之间的第二隔离开关、升压转换器和控制器。控制器在电池模式期间关闭第一隔离开关并且打开第二隔离开关，当检测到适配器电压时激活升压转换器，当系统电压超过电池电压时关闭第二隔离开关，并且当系统电压超过操作电压电平时打开第一隔离开关。一旦处于适配器模式就可以关闭升压转换器。在检测到适配器时，在低电流电平下部分打开所述第二隔离开关，然后当系统电压为操作电压电平时完全打开第二隔离开关。

Description

从电池模式转换为适配器模式时保护适配器元件的带转换控制的电池充电系统

相关申请的交叉参考

本申请要求2014年3月26日提交的美国临时申请第61/970,607号的优先权，其全部内容在此引入作为参考。

附图说明

本发明的好处、功能、和优点参照下面的说明和附图将更好地理解，其中：

图1是电子装置的简化框图，该电子装置具有包括根据本发明的一个实施例实现的电池充电系统的电源系统；

图2是根据一个实施例的可以用作图1的电池充电系统的电池充电系统的示意图；

图3是根据一个实施例的可以在图2的控制器内实现的转换控制系统的简化示意图和框图；

图4是图示根据一个实施例的图3的转换控制系统的运行的流程图；

图5是根据另一个实施例的可以在图2的控制器内实现的转换控制系统的简化示意图和框图；

图6是图示根据一个实施例的图5的转换控制系统的运行的流程图；

图7是根据另一个实施例的可以在图2的控制器内实现的转换控制系统的简化示意图和框图；和

图8是图示根据一个实施例的图7的转换控制系统的运行的流程图。

具体实施方式

在典型的电池充电系统中，当交流(AC)电源不可用或没有连接时电池会提供系统负荷。AC到直流(DC)(AC/DC)适配器将AC电源转换为提供AC电源的DC电压电平。当系统插到AC/DC适配器时，电池充电系统将系统负荷从电池转换为AC/DC适配器的DC输出。电池充电系统可包括隔离装置，其防止多个电源如电池和AC/DC适配器之间的冲突，或者能够使它们合作。例如，控制隔离装置以当AC/DC适配器连接时将电源从电池转换为AC/DC适配器。

然而已经观察到，如果在转换为AC/DC适配器的更高的电压输出期间系统负荷高和/或电池电压低，则隔离装置受触发时可能会受到一个显著的电涌。在不同的条件下，功率压力可能超出隔离装置的额定功率，这可能会导致装置或其他部件的损坏或系统的故障。

一个可能的解决方案是通过用隔离装置控制适配器电流以降低功率压力。这个解决方案并不涵盖所有可能的不同操作条件，因此不能保证在各种情况下正确运行。另一个解决办法是增加隔离装置的额定功率。然而这后一解决方案限制隔离装置的选择和/或显著增加成本。

图1是电子装置100的简化框图，该电子装置100具有包括根据本发明的一个实施例实施的电池充电系统103的电源系统101。电源系统101产生一个或多个给电子装置100的其他系统装置供电的电源电压。在图示的实施例中，电子装置100包括处理器107和外围系统109，二者连接以通过电源总线105从电源系统101接收电源电压，电源系统包括电源和/或信号导体的任意组合。在图示的实施例中，外围系统109可以包括系统存储器111和输入/输出(I/O)系统113的任意组合，系统存储器诸如随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)型器件和内存控制器等的任意组合，输入/输出(I/O)系统可以包括系统与外围设备控制器等，如图形控制器、中断控制器、键盘和鼠标控制器、系统存储设备控制器(如用于硬盘驱动器的控制器等)等。图示的系统只是代表性的，因为如本领域技术人员能够理解的那样，许多的处理器系统和支持设备可以被集成到处理器芯片上。

电子装置100可以是任何类型的计算机或计算设备，如计算机系统(例如，笔记本电脑、台式电脑、上网本电脑等)、媒体平板装置(例如，苹果公司的ipad、亚马逊公司的Kindle等)、通信设备(例如，蜂窝电话、智能手机等)以及其他类型的电子装置(例如媒体播放器、录音设备等)。电池充电系统103配置为包括可充电电池219(图2)并且可配置为用AC/DC适配器203等进行操作。

图2是根据一个实施例的可以用作电池充电系统103的电池充电系统200的示意图。AC电源201(表示为AC插头)给AC/DC适配器203提供AC电压，AC/DC适配器203在适配器节点204上将AC电压转换为DC适配器电压VADP。适配器节点204代表电池充电系统200与AC/DC适配器203之间的耦合接口。提供VADP的适配器节点204与二极管Z1的阳极连接，其阴极与节点205连接。节点205与滤波电容器CD的一个端部以及控制器207的DC输入引脚DCIN连接。电容器CD的另一端连接到共用的供电参考节点，如接地(GND)。当连接AC/DC适配器203时，节点205形成DC检测电压VDC。在一个实施例中，VDC形成与VADP相同的电压电平，其中提供Z1用于适配器电压极性反向保护。控制器207通过DCIN引脚接收VDC，以用于检测连接的AC/DC适配器203的存在以及提供AC适配器电压VADP。控制器207包括外部地与GND连接的GND引脚。

适配器节点204还连接到N沟道场效应晶体管(NFET)AFET的漏极，其栅极通过栅极电阻RG与控制器207的栅极驱动输出ASGATE连接。AFET的源极与共用的电源节点209连接，共用的电源节点209还与另一个NFET SFET的源极连接。SFET的栅极与AFET的栅极连接，其漏极与节点211连接。节点211还与限流电阻器RL1的一端连接并与电流感测电阻器RS的一端连接。RS的另一端与另一个限流电阻器RL2的一端连接并与形成系统电压VSYS的系统节点213连接。RL1的另一端被提供给正极输入电流感测引脚CSIP，RL2的另一端被提供给控制器207的负极输入电流感测引脚CSIN。控制器207可以在具有输入/输出(I/O)端子或引脚等的单独的集成电路(IC)设备或半导体芯片上实现。另外，控制器207可用分立的逻辑和元件等来实现。

用连接在系统节点VSYS与GND之间的电容器CF来对VSYS进行滤波。在一个配置中，可以通过总线105将VSYS直接提供给其他系统元件，或者提供给电源系统101的额外的系统，诸如稳压器(未示出)，稳压器将VSYS转换为总线105上所提供的稳压以向电子装置100的系统装置(例如处理器107和/或外围系统109)供电。从而VSYS向电子装置100的负荷的至少一部分供电。

AFET和SFET连接在背靠背的配置中，其中AFET将AC/DC适配器203与电池219和电池充电电路(本文进一步描述)隔离，并且当AFET和SFET都被控制器207关断时SFET阻碍电池电流流向AC/DC适配器203。当AC/DC适配器203被连接并且AFET和SFET都被控制器207打开时，电压VADP给节点213提供适配器电流IADP，以用于给负荷提供负荷电流，其中IADP流过感测电阻器RS并且通过CSIP和CSIN引脚被控制器207感测。

形成VSYS的系统节点213与另一个NFET Q1的漏极连接，NFET Q1的源极与相节点214连接，相节点214进一步与控制器207的“PHASE(相)”引脚连接。Q1的栅极与控制器207的上栅极驱动输出UGATE连接。相节点214还与另一个NFET Q2的漏极连接并且与输出电感器LO的一个端部连接。Q2的栅极与控制器207的下栅极驱动输出LGATE连接，其源极与GND连接。输出电感器LO的另一端与节点215连接，节点215还与另一个NFETBFET的源极连接并且与电池感测电阻器RB的一个端部连接。BFET的漏极与系统节点213连接，其栅极与控制器207的栅极驱动输出BGATE连接。BFET是如本文进一步描述的取决于电池219的操作配置和状态由控制器207操作的电池开关。RB的另一端与电池接口节点217连接，电池接口节点217还与控制器207的VBAT输入引脚连接。当提供电池217时，其正极端子连接电池节点217，其负极端子与GND连接。电容器CB连接在节点217与GND之间，以用于对VBAT进行滤波。示出电池电流IBAT从节点217通过电阻器RB流到节点215。示出节点215通过限流电阻器RL3与控制器207的正极输出电流感测引脚CSOP连接。示出节点217通过限流电阻器RL3与控制器207的负极输出电流感测引脚CSON连接。

可以包括该系统的其它支持电路和控制器207的其他引脚，但是没有示出，因为对于本发明的全面和完整的理解不是必要的。

晶体管AFET、SFET、BFET、Q1和Q2中每个都示为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，虽然可以考虑替代的功率开关器件或电子开关，如相似的形式(例如，FET、MOS器件，P沟道场效应晶体管等)、双极结晶体管(BJT)等、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等等。使每个晶体管器件的尺寸和配置能执行预定的功能。

Q1和Q2是与电感器LO一起形成由控制器207所控制的开关转换器的电子开关。控制器207可操作开关转换器，使其成为用VSYS作为输入电压产生作为给电池219充电的输出电压的VBAT的降压转换器。同时，控制器207可操作开关转换器，使其成为用VBAT作为输入电压并且用VSYS作为输出电压的升压转换器。在操作的升压模式下，开关转换器将VSYS的电压电平升高到比VBAT高的电压。

在一般情况下，当AC/DC适配器203和电池219均不存在或断开时，会没有电源并且电源被关闭。当AC/DC适配器203存在并且电池219不存在或断开时，控制器207会将AFET和SFET打开，将BFET关闭，用适配器电压VADP来形成系统电压VSYS。当电池219存在且含足够的电荷以及AC/DC适配器203不存在或断开时，控制器会将AFET和SFET关闭，将BFET打开，并且用电池电压VBAT来形成系统电压VSYS。如果VBAT降低到低于预定的最低电压电平VSYS_MIN，电池217会无法提供足够的功率并且系统可能被关闭(类似于AC/DC适配器203和电池219不存在)。

当AC/DC适配器203和电池219都存在时，控制器207会将AFET和SFET打开，将BFET关闭，并且控制器207可操作开关转换器(Q1、Q2和LO)，使其成为给电池219充电直至充满的降压转换器。控制器207还可按照将VSYS的电压电平升高到VBAT的电压电平以上(或开关转换器升高电池电压)的模式操作开关转换器。开关转换器可以如本文进一步描述的那样在电池运行和适配器运行的转换模式期间没有AC/DC适配器203地操作。还考虑增压或升压模式，在该模式中AC/DC适配器203和电池219一起运行以在负荷重时形成VSYS，给系统供电。

电池219可以配置在许多合适的配置中的任意一个中。在一个实施例中，电池219可以具有形成电池电压VBAT的2-4个电池单元。两单元电池可以具有约4.5-5.5伏(V)的操作电压范围到约8.4V的完全充电电压电平。例如可以为VSYS限定最低电压电平VSYS_MIN为4.5V等。四单元电池可以具有低到VSYS_MIN并且高达约16.8V的完全充电电压电平的电压范围。当电池219具有至少VSYS_MIN的电压并且向无AC/DC适配器203的系统供电时，电压VSYS通常为VBAT的电压电平减去通过RB和BFET的任何压降。在一个实施例中，VADP是19V左右，虽然可以考虑其他任何合适的电压电平。当连接AC/DC适配器203并供电时，电压VSYS大致与VADP相同。

图3是根据一个实施例的可以在控制器207内实施的转换控制系统300的简化示意图和框图。为了图示根据一个实施例的转换控制而按照简化的形式示出了转换控制系统300，而没有示出或描述控制器207的额外的功能或操作。转换控制系统300包括用于控制调制器303的转换控制器301，其中调制器303给驱动器305提供脉冲宽度调制(PWM)。如图所示，转换控制器301给调制器303提供降压/升压信号BCK/BST，其可以按照降压模式或升压模式操作开关Q1和Q2。用升压操作模式将作为输入的电压VSYS转换为节点215上的给电池219充电的充电电压。如本文进一步描述的，用升压的操作模式将电池219的电压VBAT升高以驱动电压VSYS。驱动器305与UGATE、LGATE和“PHASE”引脚连接以基于PWM信号和开关操作的模式(降压对升压)控制Q1和Q2的开关操作。

转换控制系统300还包括将DCIN引脚的电压与DC阈值电压电平DC_TH相比较以给转换控制器301的输入提供AC检测信号ACD的比较器307。当AC/DC适配器203插上电源时，电容器CD通过Z1被VADP充电到电压电平VDC。DC_TH是比正常电压电平VDC小的阈值电压电平，使得当VDC超过DC_TH时，比较器307对ACD置位，使得转换控制器301检测到AC/DC适配器203的存在。

转换控制系统300还包括通过VBAT引脚将电压电平VSYS与电池219的电压电平(VBAT)相比较以将电池关闭信号BOFF提供给转换控制器301的输入的另一个比较器309。注意到，VSYS可以直接通过控制器207上的引脚提供。另外，可以通过另一个引脚诸如CSIN、CSIP或其它能够提供或能够获得电压电平VSYS的引脚间接地检测电压电平VSYS。还可以提供电压源311，形成相对于与VBAT比较的VSYS的补偿电压VOFF1。因此，当电压电平VSYS超过VBAT补偿电压VOFF1时(或者当VSYS≥VBAT+VOFF1时)，比较器309将BOFF置位为高。

转换控制系统300还包括将VSYS的电压与VADP相关的阈值电压电平相比较以给转换控制器301的输入提供AC(或适配器)转换信号“ACT”的另一个比较器313。在图示的实施例中，阈值电压电平是通过DCIN引脚(或VDC)的电压电平减去另一个电压源315提供的补偿电压VOFF2形成的。按照这种方式，当电压电平VSYS达到电压VDC-VOFF2时，比较器313将ACT置位为高。阈值电压电平与电压电平VADP足够接近(例如，VOFF2足够小)，使得打开AFET和SFET是安全的，不会造成损害或伤害。当电压VSYS达到预定的操作电压电平时，ACT信号就转换。

转换控制系统300还包括误差放大器317，其形成表示VSYS与通过DCIN引脚接收的电压电平VDC之间的电压差的误差电压VERR。将VERR提供给调制器303的输入，以控制用来控制Q1和Q2的开关操作的PWM信号。在一个实施例中，当转换控制器301对BCK/BST信号置位以表示升压模式时，调制器303操作Q1和Q2，使其作为升压转换开关，用来自于电池219的VBAT将电压电平VSYS升高作为输入电源电压。误差放大器317使调制器303“调节”电平VSYS一直到电压电平VDC，电压电平VDC可以是适配器电压VADP。

图4是图示根据一个实施例的转换控制系统300的运行的流程图。当电池219通过BFET供电并且没有检测到AC/DC适配器203时，如方框401所示，开始使转换控制系统300用于电池操作。在这个最初的模式下，转换控制器301将BGATE置位为高，使得BFET打开，并且否定ASGATE或要不然将ASGATE置位为低以完全关闭AFET和SFET。如下一个方框403所示，转换控制器301连续或在其它情况下间歇地获取ACD信号，以确定是否检测到AC/DC适配器203。当ACD为错误(或逻辑上为低)时，表示没有检测到AC/DC适配器203，操作方框403处的循环。

当连接了AC/DC适配器203时，DCIN引脚的电压超过DC_TH并且比较器307对ACD置位。当在方框403中ACD被转换控制器301检测到时，转换控制器301的操作进行到方框405以将开关转换器激活为升压转换器，诸如通过将BCK/BST信号置位成调制器203表示操作的升压模式。在升压模式下，调制器303按照升压模式操作Q1和Q2，用电池电压VBAT作为输入电压，用VSYS作为输出电压。VSYS电压由于由电池219供电所以在VBAT或低于VBAT处开始。随着升压操作进行，电压VSFS超过VBAT。操作进行到方框407以监测BOFF。由于BOFF为错误(或置位为低)，操作方框407处的循环。

在一个实施例中，当升压模式最初被激活时，BFET仍然导通，使得电池219通过BFET直接或通过Q1和Q2间接提供按照升压模式操作的电源。升压转换的操作会按照选择的速度斜线上升，便于用于激活升压转换的平滑的转换。电阻器RB使电压VSYS超过VBAT。电压VOFF1足够小，使得当VSYS比VBAT高少量时，比较器309对BOFF置位。

当如方框407所检测的BOFF被置位为高时，操作进行到方框409，在方框409中转换控制器301诸如通过将BGATE拉低来关闭BFET。按照这种方式，电池219继续通过Q1和Q2的升压控制操作给VSYS供电。误差放大器317使调制器驱动电压VSYS直到适配器电压电平VADP。转换控制器301的操作进行到方框411以检测ACT。由于ACT为错误(或置位为低)，所以操作在方框411处循环。

当电压电平VSYS升高充分接近适配器电压电平(诸如在VOFF2内)时，比较器313置位ACT。当置位ACT时，操作进行到方框413，在方框413中转换控制器301将ASGATE置位为高以打开AFET和SFET。由于电压电平VSYS已被驱动到高达电压电平VADP，所示AFET和SFET可以被安全地激活，而不会危害这些隔离装置。按照这种方式，VADP电压从AC/DC适配器203提供电源。操作进一步进行到方框415，在方框415中转换控制器301可以终止升压转换器的操作，使得电池219不再给系统供电。

在基于电压电平VBAT的一个实施例中，调制器303可以转换为降压操作模式以给电池219充电。在另一个实施例中，如果系统在高负荷下运行并且如果电压VBAT足够高表示电池219具有足够的可用电，只要必须(或者直到电池219被耗尽)与AC/DC适配器203一起处理更高的负荷，升压操作就可以继续。

图5是根据另一个实施例的可以在控制器207内实施的转换控制系统500的简化示意图和框图。转换控制系统500与转换控制系统300实质相似，其中相似的元件具有相同的参考数字。在这种情况下，提供额外的放大器319，具有与CSIP和CSIN引脚连接的输入和提供具有表示IADP流过感测电阻器RS的电压电平的电流感测信号CS。将CS提供给误差放大器317的一个输入(反相)，误差放大器317在其另一个输入(非反相)处接收电流参考信号IREF并在其输出处给调制器303提供VERR。可以通过任意的电源形成IREF，并示出为进一步提供给代替转换控制器301的转换控制器501。转换控制器501除了如本文进一步描述的控制ASGATE以外与转换控制器301实质相似。

图6是图示根据一个实施例的转换控制系统500的运行的流程图。转换控制系统500的运行与转换控制系统300实质相似，其中相似的元件具有相同的参考数字。与方框401和403所示出的电池操作期间的ACD探测同时开始操作。在这种情况下，当通过方框403处的ACD的置位探测到AC/DC适配器203时，操作不立即进行到方框405，而是进行到方框601，在方框601中转换控制器501将ASGATE置位为预定的低电平以使相对小的电源电流从VADP流到VSYS。

按照这种方式，不是完全打开AFET和SFET，而是将ASGATE驱动到相对低的电平或斜线上升到更低的电压电平以部分打开AFET和SFET。在一个实施例中，低电流电平不足以完全供应正常负荷水平，但是相反仅足够高以补充电源电流开始通过VSYS驱动负荷。AFET和SFET的低程度激活处于安全的程度以防止任何潜在的损害。在一个实施例中，考虑100毫安(mA)的初始电流电平。

操作然后进行到方框405，其中按照与前面描述的类似的方式激活升压转换器。在这种情况下，按照与图5中示出的不同的方式处理升压控制。不是基于电源电平VSYS调制升压转换器，而是通过CSIP和CSIN由放大器317探测适配器电流IADP，并且由电流感测信号CS来反映。IREF具有反映低的初始适配器电流电平的电平。在一个实施例中，例如IREF具有在100mA的初始电流电平下调制IADP的值。按照这种方式，当升压转换器被激活时，调制器303按照升压模式控制Q1和Q2以将IADP调制为IREF所设定的电平。操作进行到方框407以按照相似的方式检测BOFF。

虽然调制升压开关以将IADP维持在低的电流电平，但是升压转换器使电压电平VSYS相对于VBAT增加。按照这种方式，当VSYS比VBAT高VOFF1时，在方框407比较器309将BOFF置位为所探测的。操作然后进行到方框409，其中BFET被关闭，然后进行到方框411以检测ACT。无论什么时候如前所述电压电平VSYS升到VDC-VOFF2，比较器313置位ACT并且操作进行到方框413，其中转换控制器501对ASGATE进行置位以完全打开AFET和SFET。然后在方框415可以关闭升压转换器，其中仅AC/DC适配器203提供电源并且完成转换操作。

图7是根据另一个实施例的可以在控制器207内实施的转换控制系统700的简化示意图和框图。转换控制系统700与转换控制器系统300实质相似，其中相似的元件具有相同的参考数字。在这种情况下，除了不使用或不提供到调制器303的输入控制环以外，操作实质相似。相反，转换控制器301激活调制器303以操作开关转换器，使开关转换器成为具有开环控制并且具有恒定的占空比的升压转换器。占空比可以在控制器207内固定，或者可通过存储器或熔丝等设计。

图8是图示根据一个实施例的转换控制系统700的运行的流程图。转换控制系统700的运行与转换控制系统300的运行实质相似。在这种情况下，方框405被方框805替换，其中当相应ACD被激活时升压转换器被转换控制器301激活以按照恒定的占空比用开环控制运行。否则，在电压电平VSYS升到超过VBAT并最终基本接近VADP以完全打开AFET和SFET方面实质相似。

本发明的益处、特征和优点参照前面的说明和附图可以更好地理解。给出说明以使本领域技术人员能够如同在特定的应用及其必要条件的背景内所提供的那样制造和使用本发明。然而各种变形对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且本文中限定的基本原理可以应用于其它实施例。因此本发明不旨在限于本文中示出和描述的特定实施例，而是给与本文公开的原理和新颖的特征一致的最宽的范围。例如，虽然参照其特定实施例相当细地描述了本发明，但是其它的变体和变形是可能的和考虑的。本领域技术人员应该理解，他们容易用公开的概念和特定实施例为基础，设计或修改其它结构以在不偏离下面的权利要求书所限定的发明的精神和范围内提供本发明的相同目的。

Claims (21)

1.一种电池充电系统，包括：

适配器节点和系统节点；

电池；

第一隔离开关，连接在所述适配器节点和所述系统节点之间；

第二隔离开关，连接在所述电池与所述系统节点之间；

升压转换器，操作为当激活时升高所述电池的电池电压以增加所述系统节点上的系统电压；

控制器，在电池模式期间所述控制器关闭所述第一隔离开关并打开所述第二隔离开关，当在所述适配器节点上检测到适配器电压时所述控制器激活所述升压转换器，当所述系统电压升到所述电池电压以上时所述控制器关闭所述第二隔离开关，并且当所述系统电压升到预定的操作电压电平时所述控制器打开所述第一隔离开关。

2.根据权利要求1的电池充电系统，其中当所述系统电压比所述电池电压大第一补偿电压时所述控制器关闭所述第二隔离开关，并且其中当所述系统电压在表示所述适配器电压的检测电压的第二补偿电压之内时所述控制器打开所述第一隔离开关。

3.根据权利要求1的电池充电系统，其中在打开所述第一隔离开关之后，所述控制器停用所述升压转换器。

4.根据权利要求1的电池充电系统，其中基于与所述检测电压进行比较的所述系统电压，控制所述升压转换器的开关。

5.根据权利要求1的电池充电系统，其中在激活所述升压转换器之前，在低电流电平下所述控制器还打开所述第一隔离开关，然后当所述系统电压达到预定的操作电压电平时完全打开所述第一隔离开关。

6.根据权利要求5的电池充电系统，其中控制所述升压转换器以调制所述第一隔离开关以维持所述低电流电平。

7.根据权利要求1的电池充电系统，其中用恒定占空比的开环控制来控制所述升压转换器。

8.根据权利要求1的电池充电系统，其中所述控制器包括：

第一比较器，将表示所述适配器电压的检测电压与阈值电压相比较并且提供表示其的适配器检测信号；

第二比较器，将所述系统电压与所述电池电压相比较并且提供表示其的升压信号；

第三比较器，将所述系统电压与所述检测电压相比较并且提供表示其的适配器转换信号；

调制器，用于操作所述升压转换器；以及

转换控制器，接收所述适配器检测信号、所述升压信号、和所述适配器转换信号，并且提供控制所述第一隔离开关的第一控制信号、控制所述第二隔离开关的第二控制信号、和给所述调制器以控制所述升压转换器的激活的第三控制信号。

9.根据权利要求8的电池充电系统，还包括用于接收所述系统电压和所述检测电压并且给所述调制器提供误差信号的放大器。

10.根据权利要求8的电池充电系统，还包括：

电流感测系统，检测从所述适配器节点到所述系统节点的电流并且提供表示其的电流感测信号；和

放大器，接收所述电流感测信号和参考信号并且给所述调制器提供误差信号。

11.一种用于电池充电系统的控制器，包括：

适配器电压感测输入、系统电压感测输入和电池电压感测输入；

第一隔离开关输出和第二隔离开关输出；

具有升压控制输出的调制器系统；

比较器系统，将所述适配器电压感测输入的电压与阈值电压相比较并提供表示其的适配器检测信号，将所述系统电压感测输入的电压与所述电池电压感测输入的电压相比较并提供表示其的电池关闭信号，将所述系统电压感测输入的电压与所述适配器电压感测输入的电压相比较并提供表示其的适配器转换信号；和

转换控制器，所述转换控制器可操作在所述适配器检测信号表示电池模式时将所述第一隔离开关输出置于关闭状态并且将所述第二隔离开关输出置于打开状态以响应于所述适配器检测信号的转换按照升压模式激活所述调制器，响应于所述电池关闭信号的转换将所述第二隔离开关输出置于关闭状态，并且响应于所述适配器转换信号的转换将所述第一隔离开关输出置于打开状态。

12.根据权利要求11的控制器，其中当所述适配器感测输入的所述电压升高超过预定的电压阈值时，所述比较器系统转换所述适配器检测信号，其中当系统电压感测输入的所述电压比所述电池电压感测输入的所述电压大第一补偿电压时，所述比较器系统转换所述电池关闭信号，并且其中当系统电压感测输入的所述电压是在所述适配器电压感测输入的所述电压的第二补偿电压之内时，所述比较器系统转换所述适配器转换信号。

13.根据权利要求11的控制器，其中所述转换控制器进一步配置成用于在所述第一隔离开关输出被置于打开状态之后从升压模式停用所述调制器。

14.根据权利要求11的控制器，其中所述调制器在所述升压模式期间用开环控制和恒定的占空比来运行。

15.根据权利要求11的控制器，还包括：

放大器，接收系统电压感测输入的所述电压和所述适配器电压感测输入的所述电压并且提供表示其的误差信号；以及

其中所述调制器在所述升压模式期间基于所述误差信号进行调制。

16.根据权利要求11的控制器，还包括：

电流感测输入，其与电流感测装置连接以用于提供表示适配器电流电平的电流感测信号；

放大器，接收所述电流感测信号和电流参考值并且提供表示其的误差信号；并且

其中所述调制器在所述升压模式期间基于所述误差信号进行调制。

17.根据权利要求16的控制器，其中所述转换控制器进一步操作为在所述电池模式期间响应于所述适配器检测信号的所述转换将所述第一隔离开关输出置于部分打开状态，然后响应于所述适配器转换信号的所述转换将所述第一隔离开关输出置于完全打开状态。

18.一种控制电池充电系统的方法，包括：

当在适配器节点上没有检测到AC适配器时在电池模式下操作，包括将适配器节点与系统节点隔离；

当在适配器节点上检测到AC适配器时，激活升压转换器模式以升高电池的电池电压以增加系统节点上的系统电压；

当系统节点的系统电压超过电池电压时将电池与系统节点隔离；以及

当系统电压达到预定的操作电压电平时，将适配器节点连接到系统节点。

19.根据权利要求18的方法，还包括：

当AC适配器最初被检测到时，在低电流电平下将适配器节点部分连接到系统节点；以及

当系统电压达到预定的操作电压电平时，将适配器节点完全连接到系统节点。

20.根据权利要求18的方法，还包括：

监测适配器节点与系统节点之间的电流电平并且提供表示其的电流感测信号；并且

基于电流感测信号来控制升压转换器模式。

21.根据权利要求18的方法，还包括当系统电压达到预定的操作电压电平时停用升压转换器模式。