JP2017529041A - 昇圧バイパスを用いる多相バッテリ充電 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)入力電圧をバッテリの目標電圧にダウンコンバートし、
(ii)電源の入力電流から、バッテリを充電すると共に、低電圧サブシステム及び高電圧サブシステムに電力を供給する。
制御回路414はFET428を使用して、バッテリ434を充電回路に接続する、又はバッテリ434を充電回路から分離することによって、充電回路を通じてバッテリ434の充放電を可能又は不可能にすることができる。制御回路416は制御回路412によって制御されるFET424と共にFET430〜432を使用して、インダクタ410及びFET426及び432を通じてバッテリ電圧及び/又は目標電圧VBATをアップコンバートする昇圧経路、又は高電圧サブシステム406にバッテリ電圧又は目標電圧を直接供給するバイパス路を介して、電流を高電圧サブシステム406に送ることができる。また、充電回路は、バッテリ434を充電する及び/又は低電圧サブシステム404及び高電圧サブシステム406に電力を供給するための入力電圧を供給するパワーアダプタなどの電源402に接続することができる。
制御回路412は、これに加え、補間的な方法でのFET426、432のオン/オフ切り替えを、インダクタ410の入力端子及びVHIを高電圧サブシステム406の電圧要求に、又はこれよりも高い電圧要求(例えば、3.4V以上)に制御するという、別のサーボ機構フィードバックループの一部分として行うことができる。
インダクタ408は、インダクタ408の入力端子を入力電圧又は基準電圧(例えば、接地)に接続するように構成された2つのスイッチング機構(例えば、FET420〜422によって提供されるもの)に関連付けられていてよい。インダクタ410は、更に、インダクタ410の入力端子を入力電圧、基準電圧、高電圧サブシステム406に、又、インダクタ410の負荷端子を高電圧サブシステム406にそれぞれ接続するように構成された、多数のスイッチング機構(例えば、FET424〜426、430〜432によって提供されるもの)に関連付けられていてもよい。
Claims (25)
- ポータブル電子装置におけるバッテリの使用を管理する方法であって、
電源からの入力電圧を、前記バッテリの充電並びに前記ポータブル電子装置内の低電圧サブシステム及び高電圧サブシステムへの電力の供給のための一組の出力電圧に変換するための充電回路を動作させることと、
前記充電回路が動作している間に、前記電源からの前記入力電圧及び前記バッテリの低電圧状態を検出すると、
前記充電回路内の第1のインダクタ群を用いて、前記入力電圧を、前記高電圧サブシステムの電圧要求よりも低い前記バッテリの目標電圧にダウンコンバートすることと、
前記充電回路内の第2のインダクタ群を用いて、前記目標電圧をアップコンバートし、前記高電圧サブシステムに電力を供給することと、
を含む方法。 - 前記電源からの前記入力電圧及び前記バッテリ内の高電圧状態を検出すると、前記第1及び第2のインダクタ群を用いて、
前記入力電圧を前記バッテリの目標電圧にダウンコンバートすることと、
前記電源の入力電流から、前記バッテリを充電すると共に、前記低電圧サブシステム及び前記高電圧サブシステムに電力を供給することと、
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記電源からの前記入力電圧及び前記高電圧状態と前記低電圧状態との間である前記バッテリ内の電圧状態を検出すると、
前記第1のインダクタ群を用いて、前記入力電圧を前記バッテリの前記目標電圧にダウンコンバートすることと、
前記高電圧サブシステムに、
前記第2のインダクタ群からの前記アップコンバートされた目標電圧と、
前記第1及び第2のインダクタ群からの前記目標電圧と、
のうちの少なくとも一方から電力を供給することと、
を更に含む、請求項2に記載の方法。 - 前記低電圧状態における前記バッテリの放電の間に、
前記第2のインダクタ群を用いて、前記バッテリのバッテリ電圧をアップコンバーし、前記高電圧サブシステムに電力を供給することと、
前記充電回路を用いて、前記バッテリ電圧から前記低電圧サブシステムに直接に電力を供給することと、
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ポータブル電子装置への外部負荷の結合を検出すると、前記第1のインダクタ群を用いて、前記バッテリ電圧をアップコンバートし、前記外部負荷に電力を供給することを更に含む、請求項4に記載の方法。
- 前記低電圧状態と高電圧状態との間で前記バッテリを放電している間に、前記高電圧サブシステムに、
前記第2のインダクタ群からの前記アップコンバートされたバッテリ電圧と、
前記充電回路における前記高電圧サブシステムへのバイパス路を介した前記バッテリ電圧と、
のうちの少なくとも一方から電力を供給することを更に含む、請求項4に記載の方法。 - 前記第1及び第2のインダクタ群のそれぞれが1つ以上のインダクタを備える、請求項1に記載の方法。
- 高電圧サブシステムの電圧要求と前記バッテリのバッテリ電圧との間の閾値を超えた変化を検出すると、あるインダクタの前記第1及び第2のインダクタ群間での属性を、前記充電回路の動作を容易とするように切り替えることを更に含む、請求項7に記載の方法。
- 前記充電回路の動作が、
前記入力電圧をダウンコンバートすることと、
前記バッテリの目標電圧をアップコンバートすることと、
前記バッテリのバッテリ電圧をアップコンバートすることと、
のうちの少なくとも1つを含む、請求項8に記載の方法。 - ポータブル電子装置のための充電システムであって、
第1のインダクタ群及び第2のインダクタ群を備えるスイッチングコンバータと、
前記スイッチングコンバータを使用して、電源からの入力電圧を、前記ポータブル電子装置内のバッテリの充電並びに前記ポータブル電子装置内の低電圧サブシステム及び高電圧サブシステムへの電力の供給のための一組の出力電圧に変換するように構成された制御回路と、
を備え、
前記制御回路が、前記電源からの前記入力電圧及び前記バッテリ内の低電圧状態を検出した時に、
前記第1のインダクタ群を用いて、前記入力電圧を、前記高電圧サブシステムの電圧要求よりも低い前記バッテリの目標電圧にダウンコンバートし、
前記第2のインダクタ群を用いて、前記目標電圧をアップコンバートし、前記高電圧サブシステムに電力を供給する、
ように更に構成されている、
充電システム。 - 前記制御回路が、前記電源からの前記入力電圧及び前記バッテリ内の高電圧状態を検出すると、
前記第1及び第2のインダクタ群を用いて、
前記入力電圧を前記バッテリの目標電圧にダウンコンバートし、
前記電源の入力電流から、前記バッテリを充電すると共に、前記高電圧サブシステム及び前記低電圧サブシステムに電力を供給する、
ように更に構成されている、請求項10の充電システム。 - 前記制御回路が、前記電源からの前記入力電圧及び前記低電圧状態と前記高電圧状態との間である前記バッテリ内の電圧状態を検出すると、
前記第1のインダクタ群を用いて、前記入力電圧を、前記バッテリの前記目標電圧にダウンコンバートし、
前記高電圧サブシステムに、
前記第2のインダクタ群からの前記アップコンバートされた目標電圧と、
前記第1及び第2のインダクタ群からの前記目標電圧と、
のうちの少なくとも一方から電力を供給する、
ように更に構成されている、請求項11に記載の充電システム。 - 前記制御回路が、前記低電圧状態における前記バッテリの放電の間に、
前記第2のインダクタ群を用いて、前記バッテリのバッテリ電圧をアップコンバートして、前記高電圧サブシステムに電力を供給し、
前記バッテリ電圧から前記低電圧サブシステムに電力を直接に供給する、
ように更に構成されている、請求項10に記載の充電システム。 - 前記制御回路が、前記ポータブル電子装置への外部負荷の結合を検出すると、
前記第1のインダクタ群を用いて、前記バッテリ電圧をアップコンバートし、前記外部負荷に電力を供給する、
ように更に構成されている、請求項13に記載の充電システム。 - 前記制御回路が、前記低電圧状態と高電圧状態の間における前記バッテリの放電の間に、
前記高電圧サブシステムに、
前記第2のインダクタ群からの前記アップコンバートされたバッテリ電圧と、
前記高電圧サブシステムへのバイパス路を介したバッテリ電圧と、
のうちの少なくとも一方から充電する、
ように更に構成されている、請求項13に記載の充電システム。 - 前記制御回路が、前記高電圧サブシステムの電圧要求と前記バッテリのバッテリ電圧との間の閾値を超えた変化を検出すると、
あるインダクタの前記第1及び第2のインダクタ群間での属性を、前記充電回路の動作を容易とするように切り替える、
ように更に構成されている、請求項10に記載の充電システム。 - ポータブル電子装置であって、
高電圧サブシステム内の第1の組の部品と、
低電圧サブシステム内の第2の組の部品と、
バッテリと、
第1のインダクタ群及び第2のインダクタ群を備えるスイッチングコンバータと、
前記スイッチングコンバータを用いて、電源からの入力電圧を、前記バッテリを充電するため並びに前記低電圧サブシステム及び前記高電圧サブシステムに電力を供給するための一組の出力電圧に変換するように構成された、制御回路と、
を備え、
前記制御回路が、前記電源からの前記入力電圧及び前記バッテリ内の低電圧状態を検出すると、
前記第1のインダクタ群を用いて、前記入力電圧を、前記高電圧サブシステムの電圧要求よりも低い前記バッテリの目標電圧にダウンコンバートし、
前記第2のインダクタ群を用いて、前記目標電圧をアップコンバートし、前記高電圧サブシステムに電力を供給する、
ように更に構成されている、
ポータブル電子装置。 - 前記制御装置が、前記電源からの前記入力電圧及び前記バッテリ内の高電圧状態を検出すると、
前記第1及び第2のインダクタ群を用いて、
前記入力電圧を前記バッテリの目標電圧にダウンコンバートし、
前記電源の入力電流から、前記バッテリを充電すると共に、前記低電圧サブシステム及び前記高電圧サブシステムに電力を供給する、
ように更に構成されている、請求項17に記載のポータブル電子装置。 - 前記制御回路が、前記電源からの前記入力電圧及び前記低電圧状態と前記高電圧状態との間である前記バッテリの電圧状態を検出すると、
前記第1のインダクタ群を用いて、前記入力電圧を前記バッテリの前記目標電圧にダウンコンバートし、
前記高電圧サブシステムに、
前記第2のインダクタ群からの前記アップコンバートされた目標電圧と、
前記第1及び第2のインダクタ群からの前記目標電圧と、
のうちの少なくとも一方から電力を供給する、
ように更に構成されている、請求項18に記載のポータブル電子装置。 - 前記制御回路が、前記低電圧状態における前記バッテリの放電の間に、
前記第2のインダクタ群を用いて、前記バッテリのバッテリ電圧をアップコンバートして、前記高電圧サブシステムに電力を供給し、
前記バッテリ電圧から前記低電圧サブシステムに直接に電力を供給する、
ように更に構成されている、請求項17に記載のポータブル電子装置。 - 前記制御回路が、前記ポータブル電子装置への外部負荷の結合を検出すると、
前記第1のインダクタ群を用いて、前記バッテリ電圧をアップコンバートして、前記外部負荷に電力を供給する、
ように更に構成されている、請求項20に記載のポータブル電子装置。 - 前記制御回路が、前記低電圧状態と前記高電圧状態との間における前記バッテリの放電の間に、
前記高電圧サブシステムに、
前記第2のインダクタ群からの前記アップコンバートされたバッテリ電圧と、
前記高電圧サブシステムへのバイパス路を介した前記バッテリ電圧と、
のうちの少なくとも一方から電力を供給する、
ように更に構成されている、請求項20に記載のポータブル電子装置。 - 前記制御回路が、前記高電圧サブシステムの電圧要求と前記バッテリのバッテリ電圧との間の閾値を超えた変化を検出すると、
あるインダクタの前記第1及び第2のインダクタ群間での属性を、前記充電システムの動作を容易とするように切り替える、
ように更に構成されている、請求項17に記載のポータブル電子装置。 - ポータブル電子装置におけるバッテリの使用を管理するための方法であって、
電源からの入力電圧を、前記バッテリの充電並びに前記ポータブル電子装置内の低電圧サブシステム及び高電圧サブシステムへの電力の供給のための一組の出力電圧に変換するための充電回路を動作させることと、
前記充電回路が動作している間に、前記入力電圧及び低電圧電流を検出すると、
前記充電回路内の第1のインダクタ群を用いて、前記入力電圧を、前記高電圧サブシステムの電圧要求よりも低い前記バッテリの目標電圧にダウンコンバートし、
前記充電回路内の第2のインダクタ群を用いて、前記入力電圧をダウンコンバートして、前記高電圧サブシステムに電力を供給する、
ことを含む方法。 - 高電圧状態からの前記バッテリの放電の間に、前記第2のインダクタ群を用いて前記バッテリのバッテリ電圧をダウンコンバートして、前記高電圧サブシステムに電力を供給することを更に含む、請求項24に記載の方法。
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