CN1667910A - 用于便携式通信设备的电池切换电路、方法和程序 - Google Patents

Abstract

对于具有多个电池的便携式通信设备提供了一种电池切换电路，在便携式通信设备中，可以完全消耗电池的总充电电量。另外，电池切换电路防止了一个电池的电压被施加到另一个电池上。即，连接每个电池和负载部分的每个开关元件包括两个互相串联的场效应晶体管，每个场效应晶体管的栅电极连接到选择器开关，场效应晶体管的源电极互相连接，场效应晶体管的漏电极分别连接到对应电池和负载中的一个。

Description

用于便携式通信设备的电池切换电路、方法和程序

技术领域

本发明涉及用于便携式通信设备的电池切换电路和电池切换方法。

背景技术

由电池驱动的便携式电话终端设备所代表的便携式通信设备除了具有主电池外，通常还具有辅助电池，所述辅助电池保留用作电池消耗。图7示出了在JP 06-45979A(公开于1994年2月18日)中描述的便携式电话终端设备，作为具有主电池和辅助电池的便携式通信设备的示例。便携式电话终端装置101向基站113发送无线电信号，并从基站113接收无线电信号。基站113包括移动电话交换机114。移动电话交换机114经过网络115执行与用户116的连接处理。即，便携式电话终端装置101经过基站113和网络115与用户116通信。

便携式电话终端装置101包括主电池104、辅助电池109、输出电压监视电路103和电源切换电路106。便携式电话终端装置101还包括蜂鸣器102、接收机107、发射机108、定向耦合器110、天线111和控制电路105。

输出电压监视电路103监视主电池104的输出电压。电源切换电路106将便携式电话终端装置101的电源从主电池104切换到辅助电池109。

当输出电压监视电路103检测到主电池104的输出电压的降低时，控制电路105将指示主电池104的输出电压降低的通知经过发射机108和定向耦合器110发送到移动电话交换机114。同时，控制单元105发送电源切换信号到电源切换电路106。

电源切换操作如下所述地由便携式电话终端装置101执行。输出电压监视电路103检测到主电池104的输出电压的降低后，将指示输出电压降低的检测信号发送到控制电路105。控制电路105接收到检测信号后，为了通知用户主电池104的输出电压降低，引起蜂鸣器102发声。同时，控制单元105将电源切换信号发送到电源切换电路106，从而使得电源被从主电池104切换到辅助电池109。

当在使用辅助电池109的同时恢复主电池104的输出电压，并且输出电压监视电路103检测到主电池104的恢复后的输出电压时，输出电压监视电路103将指示主电池104的输出电压恢复的检测信号发送到控制电路105。控制电路105接收到检测信号后，将电源切换信号发送到电源切换电路106，从而使得电源从辅助电池109切换到主电池104。

如上所述，当主电池104的输出电压降低时(主电池104耗尽时)，电源被从主电池104切换到辅助电池109。从而，便携式电话终端装置101可继续通信，而不发生中断。

图8是示出了另一种传统的电源切换电路的示例的方框图，所述电源切换电路基于与图7所示的电源切换电路106同样的原理运行。电源切换电路201由第一电池204、第二电池205、第一开关元件206、第二开关元件207、选择器开关208和反相器209组成。例如，假定第一电池204用作主电池，第二电池205用作辅助电池。在第一开关元件206和第二开关元件207的每一个中的二极管是寄生二极管。

第一开关元件206连接到第一电池204和负载电路203。第二开关元件207连接到第二电池205和负载电路203。第一开关元件206和第二开关元件207的每一个由P沟道MOS硅场效应晶体管组成。

选择器开关208具有第一端子208a、第二端子208b、第三端子208c和输出端子208d。指示第一电池204的输出电压V1的信号被输入到第一端子208a中。指示第二电池205的输出电压V2的信号被输入到第二端子208b中。复位信号RST被输入到第三端子208c中。切换信号SW被从输出端子208d发送到第一开关元件206和第二开关元件207。

第一电池204和第二电池205连接到充电电路202。第一开关元件206和第二开关元件207连接到包括电源切换电路201的设备(例如，便携式电话终端设备或其他便携式通信设备)中的负载电路203(例如，无线电信号发射-接收机或显示设备)。

选择器开关208将切换信号SW发送到第一开关元件206和第二开关元件207中的任何一个，从而使得第一开关元件206和第二开关元件207中的一个被激活，而另一个被禁用。当第一开关元件206被激活时，第一电池204经过第一开关元件206连接到负载电路203。当第二开关元件207被激活时，第二电池205经过第二开关元件207连接到负载电路203。

如上所述，通过选择器开关208，第一电池204和第二电池205中的任何一个连接到负载电路203。因此，能量被恒定地提供给负载电路203。

然而，图8所示的电源切换电路201有下列问题。第一个问题是，由于第一开关元件206和第二开关元件207的每一个中的寄生二极管的电压下降特性，第一电池204和第二电池205总的充电量不能消耗完全。具体地说，用于大量的如便携式电话终端设备的便携式通信设备中的锂离子电池的平均标准电压为3.7V。因此，不可能忽略由P沟道MOS硅场效应晶体管中的寄生二极管(二极管206a或207a)引起的电压降。

第二个问题产生于第一开关元件206和第二开关元件207的特性。由于该特性，在某些情形中，电压被从一个电池(例如，第一电池204)施加到另一个电池(例如，第二电池205)。

发明内容

本发明的示范性特征是提供一种用于具有两个电池(例如，主电池和辅助电池)或三个或更多电池的便携式通信设备的电池切换电路及由此的电池切换方法，所述便携式通信设备能够完全消耗电池的总充电电量。另外，本发明的另一个示范性特征是提供一种电池切换电路和由此的电池切换方法，在所述电池切换电路中，防止了一个电池的电压被施加到另一个电池上。

本发明提供了一种用于包括多个电池的便携式通信设备的电池切换电路，所述电池切换电路从多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到便携式通信设备的负载，其中，所述电池切换电路包括控制使用多个电池的次序的选择器开关。

同样地，本发明提供了一种用于包括多个电池的便携式通信设备的电池切换电路，所述电池切换电路从多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到便携式通信设备的负载，所述电池切换电路包括：多个开关元件，所述多个开关元件的数目等于电池的数目，所述多个开关元件在一对一的基础上连接到多个电池，并连接到负载；以及连接到多个电池中每一个和多个开关元件中每一个的选择器开关，所述选择器开关监视多个电池中每一个的输出电压，当第一电池的充电电能完全耗尽时激活对应于持有电能的第二电池的开关元件，并将第二电池经由对应于第二电池的开关元件连接到负载，其中，开关元件的每一个包括两个互相串联的场效应晶体管，所述两个场效应晶体管中每一个的栅电极连接到选择器开关，所述两个场效应晶体管的源和漏电极中的一个电极互相连接，所述两个场效应晶体管的源和漏电极中的另一个电极连接到对应电池和负载中的一个。

例如，P沟道场效应晶体管可用作根据本发明的场效应晶体管。

另外，本发明提供了一种便携式通信设备，包括：多个电池，所述多个电池中的至少一个可分离地附属于便携式通信设备；以及从多个电池中选择一个电池并将所选择的电池连接到便携式通信设备的负载的电池切换电路，其中，用于便携式通信设备的电池切换电路包括：连接到多个电池和负载的多个开关元件；以及连接到多个电池中每一个和多个开关元件中每一个的选择器开关，所述选择器开关监视多个电池中每一个的输出电压，当第一电池的充电电能完全耗尽时激活对应于持有电能的第二电池的开关元件，将第二电池经由对应于第二电池的开关元件连接到负载，并确定可分离的附属电池是否连接到便携式通信设备，其中，开关元件的每一个包括两个互相串联的场效应晶体管(FET)，所述两个场效应晶体管中每一个的栅电极连接到选择器开关，所述两个场效应晶体管的源和漏电极中的一个电极互相连接，所述两个场效应晶体管的源和漏电极中的另一个电极连接到对应电池和负载中的一个。

根据本发明的第一和第二场效应晶体管的每一个可以是P沟道场效应晶体管。

例如，根据本发明的便携式通信设备可以是便携式电话终端设备。

另外，本发明提供了一种用于便携式通信设备的电池切换方法，所述电池切换方法从包括在便携式通信设备中的多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到便携式通信设备的负载，所述电池切换方法包括：将多个电池中第一电池的输出电压与便携式通信设备运行的最小电压相比较；当第一电池的输出电压低于最小电压时，将多个电池中第二电池的输出电压与最小电压相比较；当第二电池的输出电压高于最小电压时，将第二电池连接到负载；以及在第二电池的输出电压变得低于最小电压之后，当第一电池的输出电压被恢复到高于最小电压时，将第一电池连接到负载。

另外，本发明提供了一种用于便携式通信设备的电池切换方法，所述电池切换方法从包括在便携式通信设备中的多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到便携式通信设备的负载，所述电池切换方法包括：将多个电池中第一电池的输出电压与便携式通信设备运行的最小电压相比较；当第一电池的输出电压低于最小电压时，将多个电池中除了第一电池外的其他电池的输出电压与最小电压相比较，并且当除了第一电池外的其他电池的输出电压高于最小电压时，重复地将除了第一电池外的其他电池连接到负载；以及在除了第一电池外的其他电池的输出电压变得低于最小电压之后，当第一电池的输出电压被恢复到高于最小电压时，将第一电池连接到负载。

根据本发明，用于便携式通信设备的电池切换方法还可包括当第一电池的输出电压高于最小电压时，将第一电池连接到负载。

根据本发明，当多个电池中至少一个可分离地附属于便携式通信设备时，用于便携式通信设备的电池切换方法还可包括确定可分离的附属电池是否连接到便携式通信设备。

本发明提供了一种可感知地存储机器可读指令程序的信号承载介质，所述机器可读指令程序致使计算机执行用于便携式通信设备的电池切换方法，所述电池切换方法从包括在便携式通信设备中的多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到便携式通信设备的负载，其中，所述程序包括：第一处理，所述第一处理将多个电池中第一电池的输出电压与便携式通信设备运行的最小电压相比较；第二处理，所述第二处理当第一电池的输出电压低于最小电压时，将多个电池中第二电池的输出电压与最小电压相比较；第三处理，所述第三处理当第二电池的输出电压高于最小电压时，将第二电池连接到负载；以及第四处理，所述第四处理在第二电池的输出电压变得低于最小电压之后，当第一电池的输出电压被恢复到高于最小电压时，将第一电池连接到负载。

另外，本发明提供了一种可感知地存储机器可读指令程序的信号承载介质，所述机器可读指令程序致使计算机执行用于便携式通信设备的电池切换方法，所述电池切换方法从包括在便携式通信设备中的多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到便携式通信设备的负载，其中，所述程序包括：第一处理，所述第一处理将多个电池中第一电池的输出电压与便携式通信设备运行的最小电压相比较；第二处理，所述第二处理当第一电池的输出电压低于最小电压时，将除了第一电池外的其他电池的输出电压与最小电压相比较，并且当除了第一电池外的其他电池的输出电压高于最小电压时，重复地将除了第一电池外的其他电池连接到负载；以及第三处理，所述第三处理在除了第一电池外的其他电池的输出电压变得低于最小电压之后，当第一电池的输出电压被恢复到高于最小电压时，将第一电池连接到负载。

根据本发明，当多个电池中至少一个可分离地附属于便携式通信设备时，可感知地存储机器可读指令程序的信号承载介质中所存储的程序还可包括确定可分离的附属电池是否连接到便携式通信设备的处理，其中，所述机器可读指令程序致使计算机执行用于便携式通信设备的电池切换方法。

另外，本发明提供了一种用于包括多个电池的便携式通信设备的电池切换电路，包括：从多个电池中选择一个电池的装置；将所选择的电池连接到便携式通信设备的负载的装置；以及控制使用多个电池的次序的装置。

根据本发明，获得了下面的示范性优点。根据第一示范性优点，在使用一个电池的同时不使用另一个电池，从而使得可在有限的范围内(直到便携式电话设备运行的最小电压)完全消耗电池的总充电电量。根据另一个示范性优点，在使用一个电池的同时不使用另一个电池，从而可防止不被使用的电池的电压作用到正被使用的电池上。

附图说明

从下面结合附图的详细描述中，本发明这些和其他的示范性方面、特征和优点将变得更加清楚充分。在附图中：

图1是示出了应用根据本发明第一示范性实施例的电池切换电路的便携式电话设备的方框图；

图2是示出了本发明第一示范性实施例中的电源部分的方框图；

图3是示出了本发明第一示范性实施例中的电池部分和电池切换电路的方框图；

图4是示出了根据本发明第一示范性实施例的电池切换电路的运行的流程图；

图5是示出了根据本发明第二示范性实施例的便携式电话设备中的电源部分的方框图；

图6是示出了根据本发明第二示范性实施例的电池切换电路的运行的流程图；

图7是示出了传统的便携式通信设备的示例的方框图，其中，便携式通信设备除了有主电池外，还具有辅助电池；以及

图8是示出了传统的电源切换电路的示例的方框图。

具体实施方式

(第一实施例)

图1是示出了应用根据本发明第一示范性实施例的电池切换电路的便携式电话设备1的方框图。便携式电话设备1具有电源电路10和负载电路20。电源电路10充当负载电路20的电源，并向负载电路20提供能量。负载电路20包括中央处理单元(CPU)21、存储器22、键盘输入电路23、无线电信号处理部分(RF)24、液晶显示设备(LCD)25、声音源26和摄像头27。

中央处理单元21控制存储器22、键盘输入电路23、无线电信号处理部分(RF)24、液晶显示设备(LCD)25、声音源26和摄像头27。存储器22存储中央处理单元21的控制程序和各种数据。键盘输入电路23包括输入数据到中央处理单元21中的多个键。无线电信号处理部分(RF)24执行无线电信号发送和接收，以及无线电信号调制和解调。液晶显示设备(LCD)25显示经由键盘输入电路23输入的数据和接收的无线电信号内容。声音源26当接收无线电信号时产生终端声音。

图2是示出了本发明第一示范性实施例中的电源电路10的方框图。电源电路10有充电电路11、包括多个电池的电池部分13和电池切换电路12。充电电路11对电池部分13的多个电池充电。电池切换电路12选择包括在电池部分13中的多个电池的任何一个，并将所选择的电池连接到负载电路20。电池切换电路12还控制使用多个电池的次序和对多个电池充电的次序。

图3是示出了本发明第一示范性实施例中的电池部分13和电池切换电路12的方框图。电池部分13包括第一电池131(输出电压V1)和第二电池132(输出电压V2)。第一电池131和第二电池132中每一个的正电极连接到充电电路11和电池切换电路12。第一电池131和第二电池132中每一个的负电极接地。第一电池131和第二电池132的每一个例如由锂离子电池组成。另外例如，第一电池131用作主电池，第二电池132用作辅助电池。

电池切换电路12包括第一开关元件121、第二开关元件122、选择器开关123和反相器124。即，开关元件的数目可等于电池数目。开关元件可在一对一的基础上连接到多个电池。第一开关元件121连接到第一电池131的正电极和负载电路20。第二开关元件122连接到第二电池132的正电极和负载电路20。反相器124位于选择器开关123和第二开关元件122之间。

选择器开关123连接到第一电池131、第二电池132、第一开关元件121和第二开关元件122。选择器开关123具有第一端子123a、第二端子123b、第三端子123c和输出端子123d。指示第一电池131的输出电压V1的信号被输入到第一端子123a中。指示第二电池132的输出电压V2的信号被输入到第二端子123b中。复位信号RST被输入到第三端子123c中。切换信号SW被从输出端子123d发送到第一开关元件121和第二开关元件122。

第一开关元件121由两个互相串联的P沟道MOS硅场效应晶体管组成。换句话说，第一开关元件121由两级P沟道MOS硅场效应晶体管组成。两个P沟道MOS硅场效应晶体管中每一个的栅电极G连接到选择器开关123的输出端子123d。两个P沟道MOS硅场效应晶体管的漏电极D互相连接。两个P沟道MOS硅场效应晶体管中一个的源电极S连接到第一电池131。另一个P沟道MOS硅场效应晶体管的源电极S连接到负载电路20。

如第一开关元件121一样，第二开关元件122也由两个互相串联的P沟道MOS硅场效应晶体管组成。两个P沟道MOS硅场效应晶体管中每一个的栅电极G经过反相器124连接到选择器开关123的输出端子123d。两个P沟道MOS硅场效应晶体管的漏电极D互相连接。两个P沟道MOS硅场效应晶体管中一个的源电极S连接到第二电池132。另一个P沟道MOS硅场效应晶体管的源电极S连接到负载电路20。选择器开关123例如由集成电路组成。

选择器开关123监视第一电池131和第二电池132中每一个的输出电压。例如，当第一电池131的充电电能被完全耗尽时，选择器开关123致使第二开关元件122激活，从而使得持有充电电能的第二电池132经过第二开关元件122连接到负载电路20。注意第一开关元件121和第二开关元件122的每一个中的每个二极管是寄生二极管。

图4是示出了根据本发明第一示范性实施例的电池切换电路12的运行的流程图。下文中，将参考图4描述电池切换电路12的运行。

当导通便携式电话设备1的电源开关时(步骤S101)，电池切换电路12开始运行。然后，复位信号RST变为激活状态，从而使得选择器开关123被复位。

下一步，选择器开关123在第一端子123a接收指示第一电池131的输出电压V1的信号，并确定输出电压V1是否高于便携式电话设备1运行的最小电压V0(步骤S102)。

当输出电压V1高于最小电压V0时(V1＞V0)  (步骤S102中“是”)，表明第一电池131的电能能够正常运行便携式电话设备1。这样的情形中，选择器开关123将切换信号SW设置为低(Low)电平，并将低电平的切换信号SW发送到第一开关元件121和第二开关元件122(步骤S103)。

低电平的切换信号SW被不加任何处理地发送到组成第一开关元件121的两个P沟道MOS硅场效应晶体管中每一个的栅电极G。另一方面，低电平的切换信号SW通过经由反相器124被反转，并变为高(High)电平。因此，高电平的切换信号SW被发送到组成第二开关元件122的两个P沟道MOS硅场效应晶体管中每一个的栅电极G。

结果，组成第一开关元件121的两个P沟道MOS硅场效应晶体管中每一个的漏电极D和源电极S之间变为ON(导通)状态，组成第二开关元件122的两个P沟道MOS硅场效应晶体管中每一个的漏电极D和源电极S之间变为OFF(截止)状态(步骤S104)。因此，第一电池131的输出电压V1经由处于ON状态的第一开关元件121被施加到负载电路20上。另一方面，由于第二开关元件122处于OFF状态，因此第二电池132的输出电压V2不被施加到负载电路20上。即，便携式电话设备1变为第一电池131被用作电源的状态。随着第一电池131的使用，输出电压V1逐渐减小。

在切换信号SW的发送之后，选择器开关123恒定地监视输出电压V1是否低于最小电压V0(V1＜V0)(步骤S105)。选择器开关123持续监视，直到输出电压V1变得低于最小电压V0时为止(V1＜V0)(步骤S105中“否”)。

当输出电压V1变得低于最小电压V0时(步骤S105中“是”)或者当输出电压V1不高于最小电压V0时(步骤S102中“否”)  (即，V1≤V0)，选择器开关123在第二端子123b接收指示输出电压V2的信号。然后，确定输出电压V2是否高于最小电压V0(步骤S106)。

当输出电压V2不高于最小电压V0时(V2≤V0)(步骤S106中“否”)，既不能使用第一电池131的输出电压V1，也不能使用第二电池132的输出电压V2来运行便携式电话设备1。因此，便携式电话设备1被关闭(步骤S111)。

当输出电压V2高于最小电压V0时(V2＞V0)(步骤S106中“是”)，表明第二电池132的电能能够正常运行便携式电话设备1。这样的情形中，选择器开关123将切换信号SW设置为高电平，并将高电平的切换信号SW发送到第一开关元件121和第二开关元件122(步骤S107)。

高电平的切换信号SW被不加任何处理地发送到第一开关元件121。另一方面，高电平的切换信号SW通过经由反相器124被反转，并变为低电平，从而使得低电平的切换信号SW被发送到第二开关元件122。

结果，第一开关元件121变为OFF状态，第二开关元件122变为ON状态(步骤S108)。因此，输出电压V2经由处于ON状态的第二开关元件122被施加到负载电路20上。另一方面，由于第一开关元件121处于OFF状态，因此输出电压V1不被施加到负载电路20上。即，便携式电话设备1变为第二电池132被用作电源的状态。随着第二电池132的使用，其输出电压V2逐渐减小。

在切换信号SW的发送之后，选择器开关123恒定地监视输出电压V2是否低于最小电压V0(V2＜V0)(步骤S109)。选择器开关123持续监视，直到输出电压V2变得低于最小电压V0时为止(V2＜V0)(步骤S109中“否”)。

充电电路11首先对第一电池131充电。在完成第一电池131的充电之后，充电电路11开始对第二电池132充电。在使用第一电池131和第二电池132中任何一个的同时，另一个电池的充电已经完成。

在第一电池131消耗电能且输出电压V1变得低于最小电压V0(步骤S105中“是”)的情形中，充电电路11在便携式电话设备1利用第二电池132作为电源的同时对第一电池131充电。在使用第二电池132的同时，第一电池131的充电已经完成。因此，当第二电池132消耗电能且输出电压V2变得低于最小电压V0时，第一电池131已经处于可用的状态。

从而，当输出电压V2变得低于最小电压V0时(步骤S109中“是”)，选择器开关123确定输出电压V1是否变得高于最小电压V0(步骤S110)。

当输出电压V1不高于最小电压V0时(V1≤V0)(步骤S110中“否”)，既不能使用输出电压V1，也不能使用输出电压V2来运行便携式电话设备1。因此，便携式电话设备1被关闭(步骤S111)。

当输出电压V1变得高于最小电压V0时(V1＞V0)(步骤S110中“是”)，表明第一电池131的恢复电能能够正常运行便携式电话设备1。这样的情形中，选择器开关123将切换信号SW设置为低电平，并将低电平的切换信号SW发送到第一开关元件121和第二开关元件122(步骤S103)。之后，便携式电话设备1利用第一电池131作为电源(步骤S104)。

因此，当再次开始使用第一电池131时，充电电路11在使用第一电池131的同时对第二电池132充电。当输出电压V1变得低于最小电压V0时(步骤S105中“是”)，第二电池132的充电已经完成。因此，输出电压V2变得高于最小电压V0(步骤S106中“是”)。从而，第二电池132被用来代替第一电池131(步骤S107和S108)。

如上所述，根据本实施例中的电池切换电路12，第二电池132在第一电池131之后被使用。然后，第二电池132在第一电池131之后被充电。因此，可以在多个电池中实现有效的使用和充电。

在电池切换电路12中，第一开关元件121和第二开关元件122的每一个由两个互相串联的P沟道MOS硅场效应晶体管组成。原因将在后面描述。

例如，将参考图8，描述随着第一电池131的使用，第一电池131的输出电压V1减小的情形。在图8中，假定第一电池204的输出电压V1给定为V1，第二电池205的输出电压V2给定为V2，并且由P沟道MOS硅场效应晶体管中的寄生二极管引起的电压降给定为VD。运行便携式电话设备1所必需的最小电压给定为V0。如在图8所示的传统的电源切换电路201中，当第二开关元件207由一级P沟道MOS硅场效应晶体管组成且满足下面的表达式

V1＜V2-VD    (1)时，第二电池205的电压(输出电压V2)对第一电池204(输出电压V1)作用。因此，必须在表达式(1)成立之前，停止第一电池204的使用并开始使用第二电池205。

然而，这样的情形中，可使用第一电池204直到输出电压V1逐渐减小并达到(V2-VD)时为止。通常，V0＜(V2-VD)。结果，不能利用输出电压V1变得低于(V2-VD)并减小到V0之间的范围。从而，第一电池204的利用效率减小。

与此相比，根据本实施例中的电池切换电路12，第二开关元件122由两级P沟道MOS硅场效应晶体管组成。因此，考虑到P沟道MOS硅场效应晶体管的特性，当第二开关元件处于OFF状态时，不会出现第二电池205的输出电压V2对第一电池204作用的情形。另外，可使用第一电池204直到输出电压V1减小到V0时为止。

如上所述，根据本实施例的电池切换电路12具有下面的效果。首先，在使用一个电池(例如，第一电池131)的同时，电池切换电路12停止另一个电池(例如，第二电池132)的使用，从而使得可在有限的范围内(直到便携式电话设备1运行的最小电压V0)消耗使用的电池的充电电量。

其次，在使用一个电池(例如，第一电池131)的同时，电池切换电路12停止另一个电池(例如，第二电池132)的使用，从而可防止不被使用的电池(第二电池132)的电压施加到正被使用的电池(第一电池131)上。

即使在一个电池的充电未完成的情形中，当另一个电池的电能被完全耗尽时，也可以执行切换到未充电完全的那一个电池的操作。

(第二实施例)

图5是示出了根据本发明第二示范性实施例的便携式电话设备中的电源电路30的方框图。第一电池131A对应于第一实施例中电源电路10的第一电池131。与电源电路10相比，电源电路30的第一电池131A对于便携式电话设备来说是可拆卸的。与第一实施例的不同点是第一电池131A经由开关部分31连接到电池部分13。除了这一点外，电源电路30的结构与电源电路10相同。

开关部分31连接到选择器开关123。当开关部分31导通以将第一电池131A连接到选择器开关123时，指示第一电池131A的输出电压V1的信号被发送到选择器开关123。当开关部分31断开(例如，开关部分31的开关端接地)以断开第一电池131A与选择器开关123的连接时，指示输出电压V1为0的信号被发送到选择器开关123。

图6是示出了根据第二示范性实施例的电池切换电路12的运行的流程图。下文中，将参考图6描述根据第二实施例的电池切换电路12的运行。

当导通便携式电话设备1的电源开关时，电池切换电路12开始运行，然后，复位信号RST变为激活状态，从而使得选择器开关123被复位(步骤S101)。下一步，选择器开关123接收指示第一电池131A的输出电压V1的信号，并确定信号所指示的输出电压V1是否为0(步骤S201)。

当信号所指示的输出电压V1为0时(步骤S201中“是”)，选择器开关123确定第一电池131A不与开关部分31连接。然后，选择器开关123在第二端子123b接收指示第二电池132的输出电压V2的信号，并确定第二电池132的输出电压V2是否高于便携式电话设备1运行的最小电压V0(步骤S106)。

当信号所指示的输出电压V1不为0时(步骤S201中“否”)，选择器开关123确定第一电池131A与开关部分31连接。然后，选择器开关123执行如图4所示的步骤S102到步骤S111。

如上所述，根据本实施例中的便携式电话设备，第一电池131A是可分离地附属的。因此，与便携式电话设备1相分离的第一电池131A可使用快速充电器充电。当由充电电路11执行的对第一电池131A的充电不足时，与第一电池131A相同类型且充电完全的电池可与开关部分31连接。当第一电池131A出现问题时，可调换为新的电池。

在第一和第二实施例中，第一开关元件121和第二开关元件122的每一个都使用P沟道MOS硅场效应晶体管组成。N沟道MOS硅场效应晶体管也可用来代替P沟道MOS硅场效应晶体管。这里，在第一开关元件121和第二开关元件122的每一个中，如果必要，第一场效应晶体管的源电极和漏电极中的一个可以连接到第二场效应晶体管的源电极和漏电极中的对应一个。另外，第一场效应晶体管的源电极和漏电极中的另外一个可以连接到电池和负载中的一个，而第二场效应晶体管的源电极和漏电极中的另外一个可以连接到电池和负载中的另外一个。

在第一和第二实施例中，电池部分13包括两个电池131(或131A)和132。然而，包括在电池部分13中的电池的数目并不限于2。电池部分13可包括三个或更多的电池。这种情形中，选择器开关123可任意选择要使用的电池和要充电的电池。例如，假定电池部分13包括三个电池。在使用第一电池的同时，可对第二和第三电池两者充电，或者对第二和第三电池中的任何一个充电。

在第二实施例中，电池部分13包括单个可分离的附属电池131A。当电池部分13包括三个或更多的电池时，可使用两个或更多的可分离的附属电池。

在第一和第二实施例中，应用根据本发明的电池切换电路的主题示例是便携式电话设备。然而，本发明并不限于便携式电话设备。例如，本发明也可应用于PDA(个人数字助理)或其他便携式通信设备。

第一和第二实施例中选择器开关123的运行可使用以计算机可读的语言描述的计算机程序执行。例如，当选择器开关123试图根据计算机程序运行时，在选择器开关123中提供了用于程序存储的存储器，并且计算机程序可存储在存储器中。选择器开关123可从存储器中读出计算机程序，并基于计算机程序执行上述运行。

或者，可为选择器开关123设置存储计算机程序的记录介质。这种情形中，选择器开关123从记录介质中读出计算机程序，并基于计算机程序执行上述运行。

例如，选择器开关123可由数字信号处理器或其他控制设备组成。

在本说明书中，术语“记录介质”包括所有能够记录数据的介质。

例如，关于记录介质，除了非易失性存储器外，还有磁盘型记录介质，如只读光盘(CD-ROM)和相变光盘(PD)、磁带(MT)、磁光盘(MO)、数字化多功能盘(DVD)、只读数字化多功能盘(DVD-ROM)、随机访问数字化多功能盘(DVD-RAM)、软光盘、存储器芯片，存储器芯片如随机访问存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。另外，还有可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、智能介质(注册商标)、闪存、可重写卡型ROM，可重写卡型ROM如紧凑式闪存(注册商标)卡、硬盘和便携式硬盘驱动器(HDD)。也可使用任何其他的适合于存储计算机程序的装置。

另外，发明者的意图是保留权利要求所限定的发明的所有等同物，即使是在整个专利申请过程期间修改了权利要求的情况下。

Claims (14)

1.一种用于包括多个电池的便携式通信设备的电池切换电路，所述电池切换电路从所述多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到所述便携式通信设备的负载，其中

所述电池切换电路包括：控制使用所述多个电池的次序的选择器开关。

2.一种用于包括多个电池的便携式通信设备的电池切换电路，所述电池切换电路从所述多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到所述便携式通信设备的负载，所述电池切换电路包括：

多个开关元件，所述多个开关元件的数目等于电池的数目，所述多个开关元件在一对一的基础上连接到所述多个电池，并连接到所述负载；以及

连接到所述多个电池中每一个和所述多个开关元件中每一个的选择器开关，所述选择器开关监视所述多个电池中每一个的输出电压，当第一电池的充电电能完全耗尽时激活对应于持有电能的第二电池的开关元件，并将所述第二电池经由对应于所述第二电池的所述开关元件连接到所述负载，

其中，所述开关元件的每一个包括两个互相串联的场效应晶体管，所述两个场效应晶体管中每一个的栅电极连接到所述选择器开关，所述两个场效应晶体管的源和漏电极中的一个电极互相连接，所述两个场效应晶体管的源和漏电极中的另一个电极连接到对应电池和所述负载中的一个。

3.如权利要求2所述的电池切换电路，其中，第一和第二场效应晶体管的每一个包括P沟道场效应晶体管。

4.一种便携式通信设备，包括：

多个电池，所述多个电池中的至少一个可分离地附属于所述便携式通信设备；以及

从所述多个电池中选择一个电池并将所选择的电池连接到所述便携式通信设备的负载的电池切换电路，

其中，用于便携式通信设备的所述电池切换电路包括：

连接到所述多个电池和所述负载的多个开关元件；以及

连接到所述多个电池中每一个和所述多个开关元件中每一个的选择器开关，所述选择器开关监视所述多个电池中每一个的输出电压，当第一电池的充电电能完全耗尽时激活对应于持有电能的第二电池的开关元件，将所述第二电池经由对应于所述第二电池的所述开关元件连接到所述负载，并确定可分离的附属电池是否连接到所述便携式通信设备，

其中，所述开关元件的每一个包括两个互相串联的场效应晶体管，所述两个场效应晶体管中每一个的栅电极连接到所述选择器开关，所述两个场效应晶体管的源和漏电极中的一个电极互相连接，所述两个场效应晶体管的源和漏电极中的另一个电极连接到对应电池和所述负载中的一个。

5.如权利要求4所述的便携式通信设备，其中，第一和第二场效应晶体管的每一个包括P沟道场效应晶体管。

6.如权利要求4所述的便携式通信设备，其中，所述便携式通信设备包括便携式电话终端设备。

7.一种用于便携式通信设备的电池切换方法，所述电池切换方法从包括在所述便携式通信设备中的多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到所述便携式通信设备的负载，所述电池切换方法包括：

将所述多个电池中第一电池的输出电压与所述便携式通信设备运行的最小电压相比较；

当所述第一电池的输出电压低于所述最小电压时，将所述多个电池中第二电池的输出电压与所述最小电压相比较；

当所述第二电池的输出电压高于所述最小电压时，将所述第二电池连接到所述负载；以及

在所述第二电池的输出电压变得低于所述最小电压之后，当所述第一电池的输出电压被恢复到高于所述最小电压时，将所述第一电池连接到所述负载。

8.一种用于便携式通信设备的电池切换方法，所述电池切换方法从包括在所述便携式通信设备中的多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到所述便携式通信设备的负载，所述电池切换方法包括：

将所述多个电池中第一电池的输出电压与所述便携式通信设备运行的最小电压相比较；

当所述第一电池的输出电压低于所述最小电压时，将除了所述第一电池外的其他电池的输出电压与所述最小电压相比较，并且当除了所述第一电池外的所述其他电池的输出电压高于所述最小电压时，重复地将除了所述第一电池外的所述其他电池连接到所述负载；以及

在除了所述第一电池外的所述其他电池的输出电压变得低于所述最小电压之后，当所述第一电池的输出电压被恢复到高于所述最小电压时，将所述第一电池连接到所述负载。

9.如权利要求7所述的用于便携式通信设备的电池切换方法，还包括：

当所述第一电池的输出电压高于所述最小电压时，将所述第一电池连接到所述负载。

10.如权利要求7所述的用于便携式通信设备的电池切换方法，其中，所述多个电池中至少一个可分离地附属于所述便携式通信设备，

其中，所述电池切换方法还包括：

确定可分离的附属电池是否连接到所述便携式通信设备。

11.一种可感知地存储机器可读指令程序的信号承载介质，所述机器可读指令程序致使计算机执行用于便携式通信设备的电池切换方法，所述电池切换方法从包括在便携式通信设备中的多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到所述便携式通信设备的负载，

其中，所述程序包括：

第一处理，所述第一处理将所述多个电池中第一电池的输出电压与所述便携式通信设备运行的最小电压相比较；

第二处理，所述第二处理当所述第一电池的输出电压低于所述最小电压时，将所述多个电池中第二电池的输出电压与所述最小电压相比较；

第三处理，所述第三处理当所述第二电池的输出电压高于所述最小电压时，将所述第二电池连接到所述负载；以及

第四处理，所述第四处理在所述第二电池的输出电压变得低于所述最小电压之后，当所述第一电池的输出电压被恢复到高于所述最小电压时，将所述第一电池连接到所述负载。

12.一种可感知地存储机器可读指令程序的信号承载介质，所述机器可读指令程序致使计算机执行用于便携式通信设备的电池切换方法，所述电池切换方法从包括在便携式通信设备中的多个电池中选择一个电池，并将所选择的电池连接到所述便携式通信设备的负载，

其中，所述程序包括：

第一处理，所述第一处理将所述多个电池中第一电池的输出电压与所述便携式通信设备运行的最小电压相比较；

第二处理，所述第二处理当所述第一电池的输出电压低于所述最小电压时，将除了所述第一电池外的其他电池的输出电压与所述最小电压相比较，并且当除了所述第一电池外的所述其他电池的输出电压高于所述最小电压时，重复地将除了所述第一电池外的所述其他电池连接到所述负载；以及

第三处理，所述第三处理在除了所述第一电池外的所述其他电池的输出电压变得低于所述最小电压之后，当所述第一电池的输出电压被恢复到高于所述最小电压时，将所述第一电池连接到所述负载。

13.如权利要求11所述的可感知地存储机器可读指令程序的信号承载介质，所述机器可读指令程序致使计算机执行用于便携式通信设备的电池切换方法，其中，所述多个电池中至少一个可分离地附属于所述便携式通信设备，

其中，所述程序还包括确定可分离的附属电池是否连接到所述便携式通信设备的处理。

14.一种用于包括多个电池的便携式通信设备的电池切换电路，包括：

从所述多个电池中选择一个电池的装置；

将所选择的电池连接到所述便携式通信设备的负载的装置；以及

控制使用所述多个电池的次序的装置。

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