CN118100341A - 通过输入电压回路进行的电弧防止 - Google Patents

Abstract

本公开涉及通过输入电压回路进行的电弧防止。描述了用于操作电池充电器的系统和方法。电池充电器的控制器能够测量提供给电池充电器的输入端口的功率的输入电压。控制器能够响应于输入电压小于参考电压而操作输入电压控制回路以将输入电压的电压电平调节到预定电压电平。功率源的插头电压与功率宿的插座电压之间的电压差能够被调节到低于起弧电压。控制器能够响应于预定量的时间的逝去而对输入电压进行放电。

Description

通过输入电压回路进行的电弧防止

技术领域

本公开总体上涉及半导体器件。更具体地，本公开涉及使用输入电压回路来防止电池充电器与功率源之间的电弧。

背景技术

包括电池充电器的设备可以包括一个或多个端口，诸如接收功率的通用串行总线(USB)端口。接收的功率可以用于给设备中的一个或多个电池充电，和/或用于向设备中的负载或连接到设备的负载提供功率。电池充电器可以包括一个或多个充电器模块，并且每个端口(或每个USB端口)可以连接到个体充电器模块。电池充电器还可以包括控制器，该控制器被配置为控制充电器模块的操作。电池充电器还可以包括各种电路和集成电路(IC)，其可以检测电池充电器的各种定量测量。检测到的定量测量可以被提供给由控制器实现的一个或多个控制回路，并且控制器可以调节充电器模块的参数和/或设置，以优化性能，诸如效率和功耗，并且防止与电池充电器相关的危险状况。

发明内容

在一个实施例中，总体上描述了一种用于操作电池充电器的方法。该方法可以包括测量提供给电池充电器的输入端口的功率的输入电压。该方法还可以包括确定所测量的输入电压小于参考电压。该方法还可以包括：响应于输入电压小于参考电压，操作输入电压控制回路以将输入电压的电压电平调节到预定电压电平。该方法还可以包括确定预定量的时间的逝去。该方法还可以包括：响应于预定量的时间的逝去，对输入电压进行放电。

在一个实施例中，总体上描述了一种用于操作电池充电器的半导体器件。半导体器件可以包括控制器，该控制器被配置为测量被提供给电池充电器的输入端口的功率的输入电压。半导体器件还可以包括集成电路，该集成电路被配置为响应于输入电压小于参考电压而选择输入电压控制回路。控制器还可以被配置为操作所选择的输入电压控制回路以将输入电压的电压电平调节到预定电压电平。控制器还可以被配置为响应于预定量的时间的逝去而向放电电路发送信号以对输入电压进行放电。

在一个实施例中，一种用于操作电池充电器的装置总体上被描述为电池模块。该装置可以包括开关电路，该开关电路被配置为将输入电压转换为用于对电池模块充电的系统电压。输入电压可以在电池充电器的输入端口处接收。该装置还可以包括控制器，该控制器被配置为测量输入电压。控制器还可以被配置为，响应于输入电压小于参考电压，选择输入电压控制回路。控制器还可以被配置为根据所选择的输入电压控制回路，操作开关电路以将输入电压的电压电平调节到预定电压电平。控制器还可以被配置为响应于预定量的时间的逝去而向放电电路发送信号以对输入电压进行放电。

上述概述仅为说明性内容，而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详细描述，另外的方面、实施例和特征将变得很清楚。在附图中，相似的附图标记表示相同或功能相似的元素。

附图说明

图1是示出在一个实施例中可以通过输入电压回路来实现防起弧的装置的图；

图2是在一个实施例中图1的系统的细节的图；

图3A是示出在一个实施例中通过输入电压回路来实现防起弧而产生的插座电压的波形的图；

图3B是示出在一个实施例中通过输入电压回路来实现防起弧而产生的附加波形的图；

图4是在一个实施例中可以通过输入电压回路来实现防起弧的示例过程的流程图；以及

图5是在一个实施例中可以通过输入电压回路来实现防起弧的另一示例过程的流程图。

具体实施方式

图1是示出在一个实施例中可以通过输入电压回路来实现防起弧的装置的图。如图1所示，装置100可以包括控制器102、一个或多个驱动器104、开关电路106和电池模块110。在一个实施例中，负载108可以连接到装置100(例如，连接到开关电路106的输出)。在另一实施例中，负载108可以是装置100的一部分。装置100可以是电子设备，例如，电池充电器、台式计算机、膝上型计算机、平板设备、智能手表、蜂窝电话、智能手机、可穿戴设备、电子烟等。电池模块110可以是包括至少一个电池的电池组。开关电路106可以至少包括以全桥配置而布置的开关(例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))。

控制器102可以是被配置为向驱动器104提供控制信号(例如，脉宽调制(PWM)控制信号)的微控制器。驱动器104可以从控制器102接收控制信号并且驱动开关电路106中的开关。当诸如功率源101等功率源连接到装置100、或者经由装置100的输入端口103连接到开关电路106时，开关电路106中的开关可以由驱动器104驱动以将由功率源101提供的功率的输入电压(Vin)转换为系统电压Vsys(或输出电压)。电池模块110可以由Vsys充电，并且负载108可以从电池模块110汲取电流。在图1所示的实施例中，装置100还可以包括放电电路120。当被激活或启用时，放电电路120可以对输入端口103与开关电路106之间的电压进行放电。

控制器102还可以被配置为执行控制回路114中的至少一个控制回路以维持装置100的性能参数。在一个方面，控制回路可以通过控制器102的至少一个模拟和/或数字组件以及有时通过由控制器102执行的软件和/或固件来实现。为了执行控制回路，从装置100中的各个点获取的定量测量(例如，电压、电流或其他测量)可以被输入到对应控制回路。控制器102可以执行定量测量与参考值的比较。比较的结果可以由控制器102用来改进装置100的性能参数。控制器102可以使用来自控制回路114的结果或输出来确定是否需要对装置100的各种性能参数进行调节。

控制器102还可以包括诸如数模转换器(DAC)、比较器、混频器、存储器设备(例如，寄存器)和其他电子组件等组件。在一个实施例中，控制器102可以包括存储器设备，诸如寄存器，该存储器设备被配置为存储可以由控制回路114使用的各种预定值(例如，参考电压、参考电流等的数字表示)。例如，控制器102中的寄存器可以存储可以由控制器102中DAC转换为模拟信号的预定值的数字值。模拟信号可以被提供给控制回路114作为输入到控制器102的比较器中的参考值。控制器102可以包括回路选择器112，回路选择器112被配置为基于从装置100获取的定量测量来在控制回路114之中选择控制回路。回路选择器112可以是例如逻辑电路或集成电路(IC)，并且可以集成在与控制器102相同的半导体封装或芯片中。

在一个方面，功率源101可以被视为功率源(例如，提供功率的一侧)，并且装置100可以被认为是功率宿(例如，消耗功率的一侧)。当功率源和功率宿连接(例如，经由输入端口103)时，功率源和功率宿的端子电压应当相同(例如，如Vin所示)，并且功率源可以向功率宿提供功率。响应于将功率宿与功率源断开连接，功率宿处的功率将放电(例如，下降)，但是功率源处的功率保持不变，并且电弧电压可以开始增加。起弧电压是指存在于(功率源和功率宿的)触点上的电压，该触点以小间隙被隔开，这会导致间隙中的放电，而起弧电流是维持由放电引起的电弧(例如，有时可见为闪光或火花)所需要的电流。

在一个实施例中，输入端口103可以是通用串行总线(USB)端口。某些版本的USB可能需要高压功率输送。例如，通用串行总线功率输送(USB-PD)3.1版可以提供高达240W的功率输送，并且最高电压可以从20伏直流(VDC)(标准功率范围)增加到48VDC(扩展功率范围)。由于这种较高电压，起弧潜在损坏的风险增加。

在图1所示的示例中，断开连接130示出了当功率源101与装置100的输入端口103断开连接时的情况，由此功率源101和装置100的端子电压将不同。功率源101的端子电压被标记为Vp(例如，电压)，并且装置100的端子电压被标记为Vr(例如，插座电压)。电弧电压Varc可以随着功率源101与装置100之间的距离D的增加而增加(例如，功率源101的吸收器继续进一步远离装置100)。距离D最终将达到安全距离，其中功率源和功率宿相距足够远，使得起弧电流不再存在。与Varc一起，电压差Vp-Vr也将开始响应于断开连接而增加，因为Vp保持恒定。如果电压差Vp-Vr在特定时间内增加到预定危险起弧电压(例如，12伏(V))，而距离D仍然小于安全距离，则可能发生危险的电气状况，诸如功率源槽损坏、火灾和人员受伤。

为了缓解装置100与功率源101断开连接时的起弧，控制器102可以包括逻辑116，该逻辑116被配置为在控制回路114之中选择输入电压回路，以减缓电压差Vp-Vr的增加速率。在一个实施例中，逻辑116可以是循环选择器112的一部分。在一个实施例中，逻辑116可以是集成在与回路选择器112和控制器102相同的半导体封装或芯片中的IC。逻辑116还可以将所选择的输入电压回路维持预定量的时间，并且暂停放电电路120的操作(例如，停用或禁用放电电路120)，使得放电不会在断开连接之后立即发生。响应于预定量的时间的逝去，逻辑116可以向放电电路120发送信号118以开始放电(例如，以更高的速率降低Vr)。通过减缓电压差Vp-Vr的增加速率并且延迟放电，电压差Vp-Vr可以保持小于预定危险电压电平，直到距离D达到安全距离(例如，功率源和功率宿彼此相距太远而不会引起起弧)。

用于缓解起弧的一些常规解决方案是插入大容量电容器以限制Vr的转换速率。然而，这些大容量电容器可能相对较大，并且因此增加材料清单(BOM)成本。用于减轻起弧的其他常规解决方案是响应于功率宿从功率源移除而移除或断开连接负载。然而，在正确安排负载移除的时间方面存在重大挑战。此外，如果在功率宿和功率源之间存在断开连接的错误检测，则存在错误地移除负载的风险。去抖动可以用于解决错误移除负载的风险，但去抖动会带来不必要的延迟。

利用逻辑116来操作输入电压回路并且延迟放电可以减轻起弧，同时保留电路板空间和BOM成本。此外，逻辑116监测输入电压Vin，而不是等待装置100与功率源101之间的确认的断开连接，从而减少了延迟。操作输入电压回路以减缓电压差Vp-Vr的增加速率也可以避免需要完全移除负载108，从而提高了整个系统的稳定性。

图2是在一个实施例中图1的系统的细节的图。在图1所示的实施例中，控制回路114可以包括但不限于充电器电流控制回路、系统电压控制回路、输入电流控制回路和输入电压控制回路。充电器电流控制回路可以是用于监测从电池模块110被汲取到负载108的电流Ichg的控制回路。系统电压控制回路可以是用于监测Vsys的控制回路。输入电流控制回路可以是用于监测由输入电压Vin产生的电流Iin的控制回路。输入电压控制回路可以是用于当装置100连接到功率源101时监测Vin的控制回路，或者是用于当装置100与功率源101断开连接时监测Vr的控制回路。

控制器102可以包括被配置为存储多个数字参考测量的存储器设备，这些数字参考测量可以被控制器102的DAC转换为模拟参考信号。在图2所示的实施例中，控制器102使用从DAC输出的参考信号Ichg_DAC、Vsys_DAC、Iin_DAC和Vin_DAC分别操作控制回路114中的充电器电流控制回路、系统电压控制回路、输入电流控制回路和输入电压控制回路。输入电压控制回路可以是用于将输入端口103处的电压Vr调节到预定电压电平的控制回路。

响应于输入端口103与功率源101断开连接，输入电压Vin(参见图1)可以下降并且变为插座电压Vr。插座电压Vr可以是当输入端口103与功率源101断开连接时在输入端口103与开关电路106之间测量的电压。Vr可以由控制器102监测(例如，连续测量)。如果Vr下降到小于Vin_DAC，则回路选择器112可以选择控制回路114中的输入电压回路。控制器102可以实现或操作所选择的输入电压回路，以将Vr调节或保持到预定电压电平达预定时间量。在一个实施例中，控制器102可以操作开关电路106以减少系统负载或充电电流Ichg，从而将Vr调节在预定电压电平。在另一实施例中，控制器102可以关断或停用开关电路106，以将系统负载或充电电流Ichg减小到零，以便将Vr调节在预定电压电平。

在一个实施例中，参考信号Vin_DAC可以具有决定是否需要接合输入电压回路以调节Vin(当功率源101连接到输入端口103时)或Vr(当功率源101与输入端口103断开连接时)的电压电平。在另一实施例中，Vin_DAC可以具有指示功率源101是否与输入端口103断开连接的电压电平。

在一个实施例中，Vin_DAC可以基于功率源侧(例如，功率源)和功率宿侧(例如，装置100)上的总线电压。在功率宿侧(例如，装置100)，总线电压VBUS可以是从输入端口103与开关电路106之间的总线或迹线测量的电压。在一个示例中，如果VBUS是具有+/-5％公差的48V，则在连接状态下(当功率源101连接到输入端口103时)的最低电压是48V*0.95-0.75V(最大电缆IR)＝44.85V，并且低于44.85V的任何电压电平都可以被视为电缆拔出事件，因此44.85V可以被设置为Vin_DAC的最大值。在功率源侧(例如，功率源101)，在连接状态下具有+/-5％公差的最高电压约为48V*1.05＝50.4V。为了防止起弧，VIN_DAC应当高于50.4V-12V(起弧电压)+1V(裕度)＝39.4V，因此VIN_DAC的最小值可以设置为39.4V。

图3A是示出在一个实施例中通过输入电压回路来实现防起弧而产生的插座电压的波形的图。在图3A中，在时间t1，输入端口103可以与功率源101断开连接(参见图1、图2)。插座电压Vr可以响应于断开连接而开始降低。在时间t2，Vr变得小于Vin_DAC。逻辑116(参见图1、图2)可以选择并且接合输入电压控制回路，以将Vr调节到预定电压电平，诸如可以近似等于Vin_DAC的电压电平。在一个实施例中，Vr可以由输入电压回路调节到预定电压电平，其中电压差Vp-Vr小于危险起弧电压(例如，12V)。

输入电压控制回路可以在相当于t2-t1的预定时间(例如，tsafe)内被接合。在一个实施例中，t2-t1可以是大约250微秒(μs)。预定量的时间可以基于断开连接的输入端口103与功率源101之间的安全距离。例如，起弧电压可以随着断开连接的输入端口103与功率源101之间的距离而增加(该距离在图1、图2中标记为D)。预定量的时间t2-t1可以是小于电弧电压达到危险起弧电压的基准时间的时间。因此，将Vr保持到预定电压电平(其中电压差Vp-Vr小于危险起弧电压)持续预定量的时间t2-t1可以防止起弧。

在t3，响应于预定量的时间t2-t1的过去，逻辑116或控制器102可以向放电电路120(参见图1、图2)发送信号118，以对Vr(其可以是输入端口103与开关电路106之间的总线电压VBUS)进行放电。根据行业标准，Vr可以在预定义时间(例如，t4-t3)内以达到基准安全电压(诸如5V)的速率被放电。因此，本文中描述的输入电压控制回路的实现可以响应于功率宿与功率源之间的断开连接而延迟放电Vr以防止起弧，同时符合行业标准。

图3B是示出在一个实施例中通过输入电压回路来实现防起弧而产生的附加波形的图。在图3B中，在时间t1，起弧电压可以响应于输入端口103与功率源101之间的断开连接而开始增加(参见图1、图2)，并且Vr可以响应于断开连接而开始减少。随着Vr的减小，电压差Vp-Vr可以增大，因为Vp保持恒定。在时间t2，Vr变得小于Vin_DAC，并且逻辑116(参见图1、图2)可以选择并且接合输入电压控制回路，以将Vr调节到预定电压电平。由于Vr由输入电压控制回路调节，与在时间t2未实现输入电压控制回路的情况相比，电压差Vp-Vr仍然可以增加，但速度较慢。输入电压控制回路可以接合相当于t2-t1的预定量的时间(例如，tsafe)。在t3，Vr可以开始放电，并且电压差Vp-Vr可以以更快的速率增加。

图4是在一个实施例中可以通过输入电压回路来实现防起弧的示例过程的流程图。图4中的过程400可以使用例如上面讨论的装置100来实现。过程400可以包括一个或多个操作、动作或功能，如框402、404、406、408、410和/或412中的一个或多个所示。尽管示出为离散框，但是根据期望实现，各种框可以被划分为更多的框、组合为更少的框、被删除、以不同顺序执行或者并行执行。

过程400可以通过功率宿设备的控制器来实现，诸如电池充电器的控制器。过程400可以在框402处开始，在框402中，功率源可以连接到功率宿。在一个实施例中，功率源可以使用功率宿的USB端口连接到功率宿。当功率源和功率宿连接时，功率源Vp的端子电压和功率宿Vr的端子电压可以彼此等效，并且可以等效于输入电压Vin。

过程400可以从框402进行到框404。在框404，功率源和功率宿可以正常操作。例如，正常操作可以包括使功率源使用Vin对功率宿充电。

过程400可以从框404进行到框406。在框406，功率宿的控制器可以监测Vin，并且将所监测的Vin与参考电压Vin_DAC进行比较。如果Vin大于或等于Vin_DAC，则过程400可以返回到框402。Vin大于或等于Vin_DAC可以指示功率源和功率宿仍然连接。如果Vin小于Vin_DAC，则过程400可以前进到框408。Vin小于Vin_DAC可以指示功率源和功率宿断开连接。响应于断开连接，Vp可以保持恒定，被监测的输入电压可以变为Vr(例如，功率宿的控制器现在监测Vr)，并且Vr可以开始减小。

在框408，功率宿的控制器可以接合输入电压控制回路(Vin回路)，并且将定时器设置为预定量的时间。输入电压控制回路可以将Vr保持或调节到防止电压差Vp-Vr超过危险起弧电压的电压电平。所设置的预定量的时间可以是由断开连接引起的起弧电压增加到危险起弧电压之前的时间。

过程400可以从框408进行到框410。在框410，功率宿的控制器可以监测定时器并且确定定时器是否已经超时(例如，预定量的时间是否已经过去)。如果定时器尚未超时，则过程400可以返回到框408以继续实现输入电压回路(但不会再次设置定时器)。如果定时器已经超时，则过程400可以前进到框412。

在框412，功率宿的控制器可以促进Vr的放电。在一个实施例中，功率宿的控制器可以向功率宿的放电电路发送信号以对Vr放电。

图5是在一个实施例中可以通过输入电压回路来实现防起弧的另一示例过程的流程图。图5中的过程500可以使用例如上面讨论的装置100来实现。过程500可以包括一个或多个操作、动作或功能，如框502、504和/或506中的一个或多个所示。尽管示出为离散框，但是根据期望实现，各种框可以被划分为更多的框、组合为更少的框、被删除、以不同顺序执行或者并行执行。

过程500可以通过功率宿设备的控制器来实现，诸如电池充电器的控制器。过程500可以在框502处开始。在框502，控制器可以测量提供给电池充电器的输入端口的功率的输入电压。在一个实施例中，输入端口可以是通用串行总线(USB)端口。

过程500可以从框502进行到框504。在框504，控制器可以确定所测量的输入电压小于参考电压。过程500可以从框504前进到框506。在框506，控制器可以响应于输入电压小于参考电压而操作输入电压控制回路以将输入电压的电压电平调节到预定电压电平。在一个实施例中，操作输入电压控制回路可以包括减小电池充电器的充电电流。在一个实施例中，操作输入电压控制回路包括停用电池充电器的开关电路。

在一个实施例中，响应于输入端口与功率源断开连接，输入电压可以小于参考电压。在一个实施例中，响应于输入端口与功率源断开连接，输入电压可以是电池充电器的插座电压。被调节为预定电压电平的输入电压可以使得功率源的插头电压与功率宿的插座电压之间的电压差被调节到低于由输入端口与功率源断开连接而引起的电弧电压。

过程500可以从框506进行到框508。在框508，控制器可以确定预定量的时间的逝去。过程500可以从框508进行到框510。在框510，控制器可以响应于预定量的时间的逝去而对输入电压进行放电。在一个实施例中，预定时间可以基于电池充电器与功率源之间的防起弧距离。

图中的流程图和框图说明了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可以表示指令模块、片段或部分，其包括用于实现(多个)指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些替代实现中，框中所示的功能可以不按图中所示的顺序出现。例如，事实上，连续示出的两个框可以基本上同时实现，或者这些框有时可以以相反的顺序实现，这取决于所涉及的功能。还将注意到，框图和/或流程图图示的每个框以及框图和/或流程图图示中的框的组合可以由基于专用硬件的系统来实现，该系统执行指定功能或动作或者执行专用硬件和计算机指令的组合。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，而不旨在限制本发明。如本文中使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“a”、“an”和“the”也应当包括复数形式。将进一步理解的是，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”当在本说明书中使用时指定所述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其组的存在或添加。

以下权利要求中的所有装置或步骤加功能元件(如果有的话)的对应结构、材料、动作和等效物旨在包括用于与具体要求保护的其他要求保护的元素相结合来执行功能的任何结构、材料或动作。本发明公开的实施例是为了说明和描述的目的而提出的，而非旨在穷举或限制本发明的公开形式。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，很多修改和变化对于本领域的普通技术人员来说将是很清楚的。选择和描述实施例是为了最好地解释本发明的原理和实际应用，并且使得本领域普通技术人员能够理解本发明的各种实施例，这些实施例具有适合于预期的特定用途的各种修改。

Claims (20)

1.一种用于操作电池充电器的方法，所述方法包括：

测量提供给电池充电器的输入端口的功率的输入电压；

确定所测量的输入电压小于参考电压；

响应于所述输入电压小于所述参考电压，操作输入电压控制回路以将所述输入电压的电压电平调节到预定电压电平；

确定预定量的时间的逝去；以及

响应于所述预定量的时间的逝去，对所述输入电压进行放电。

2.根据权利要求1所述的方法，其中操作所述输入电压控制回路包括减小所述电池充电器的充电电流。

3.根据权利要求1所述的方法，其中操作所述输入电压控制回路包括停用所述电池充电器的开关电路。

4.根据权利要求1所述的方法，其中响应于所述输入端口与功率源断开连接，所述输入电压小于所述参考电压。

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

响应于所述输入端口与所述功率源断开连接，所述输入电压是所述电池充电器的插座电压；并且

所述输入电压被调节在所述预定电压电平，使得所述功率源的插头电压与功率宿的所述插座电压之间的电压差被调节到低于由所述输入端口与所述功率源断开连接而引起的电弧电压。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述预定量的时间基于所述电池充电器与功率源之间的防起弧距离。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述输入端口是通用串行总线(USB)端口。

8.一种半导体器件，包括：

控制器，被配置为测量被提供给电池充电器的输入端口的功率的输入电压；以及

集成电路，被配置为响应于所述输入电压小于参考电压而选择输入电压控制回路，

其中所述控制器还被配置为：

操作所选择的输入电压控制回路以将所述输入电压的电压电平调节到预定电压电平；以及

响应于预定量的时间的逝去，向放电电路发送信号以对所述输入电压进行放电。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述控制器被配置为减小所述电池充电器的充电电流来操作所述输入电压控制回路。

10.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述控制器被配置为停用所述电池充电器的开关电路来操作所述输入电压控制回路。

11.根据权利要求8所述的半导体器件，其中响应于所述输入端口与功率源断开连接，所述输入电压小于所述参考电压。

12.根据权利要求11所述的半导体器件，其中：

响应于所述输入端口与所述功率源断开连接，所述输入电压是所述电池充电器的插座电压；以及

所述输入电压被调节在所述预定电压电平，使得所述功率源的插头电压与功率宿的所述插座电压之间的电压差被调节到低于由所述输入端口与所述功率源断开连接而引起的电弧电压。

13.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述预定量的时间基于所述电池充电器与功率源之间的防起弧距离。

14.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述输入端口是通用串行总线(USB)端口。

15.一种装置，包括：

电池模块；

开关电路，被配置为将输入电压转换为用于对所述电池模块充电的系统电压，其中所述输入电压在电池充电器的输入端口处接收；以及

控制器，被配置为：

测量所述输入电压；

响应于所述输入电压小于参考电压而选择输入电压控制回路；

根据所选择的输入电压控制回路，操作所述开关电路以将所述输入电压的电压电平调节到预定电压电平；以及

响应于预定量的时间的逝去，向放电电路发送信号以对所述输入电压进行放电。

16.根据权利要求15所述的装置，其中负载被连接到所述电池模块，并且所述控制器被配置为减小从所述输入端口到所述电池模块的充电电流来操作所述输入电压控制回路。

17.根据权利要求15所述的装置，其中所述控制器被配置为停用所述开关电路来操作所述输入电压控制回路。

18.根据权利要求15所述的装置，其中响应于所述输入端口与功率源断开连接，所述输入电压小于所述参考电压。

19.根据权利要求18所述的装置，其中：

响应于所述输入端口与所述功率源断开连接，所述输入电压是插座电压；以及

所述输入电压被调节在所述预定电压电平，使得所述功率源的插头电压与功率宿的所述插座电压之间的电压差被调节到低于由所述输入端口与所述功率源断开连接而引起的起弧电压。

20.根据权利要求15所述的装置，其中所述输入端口是通用串行总线(USB)端口。