JP7386644B2 - 非対称デュアルバッテリシステムのための平衡充電及び放電制御 - Google Patents

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Description

本開示は、非対称デュアルバッテリシステムのための平衡充電及び放電制御に概して関係がある。
デュアルディスプレイ・コンバージド・モビリティデバイスは、モバイルコンピューティングにおいてますます使用されている。デュアルディスプレイを備えたデバイスの使用は、両方のディスプレイに給電するのに必要とされるバッテリ寿命を達成するために、デバイスの両側にバッテリを必要とすることがある。
以下の詳細な説明は、添付の図面を参照することによって、より良く理解され得る。図面には、開示される対象の多数の特徴の具体的な例が含まれている。
いくつかの実施形態に従うシステムを表す。 バッテリ電圧及びバッテリ容量を説明するグラフを表す。 いくつかの実施形態に従って、バッテリ電圧及びバッテリ容量を説明するグラフを表す。 いくつかの実施形態に従って、バッテリ充電終止電圧調整を表す。 いくつかの実施形態に従うシステムを表す。 いくつかの実施形態に従うシステムを表す。 いくつかの実施形態に従うシステムを表す。 いくつかの実施形態に従うシステムを表す。 いくつかの実施形態に従うシステムを表す。 いくつかの実施形態に従うシステムを表す。 いくつかの実施形態に従うシステムを表す。
いくつかの場合に、同じ番号は、本開示及び図面を通して、同じ構成要素及び特徴を参照するために使用される。いくつかの場合に、１００番台の番号は、図１で当初見つけられる特徴を参照し、２００番台の番号は、図２で当初見つけられる特徴を参照し、以降同様である。
デュアルディスプレイ・コンバージド・モビリティデバイスは、モバイルコンピューティングにおいてますます使用されている。デュアルディスプレイを備えたデバイスの使用は、両方のディスプレイに給電するのに必要とされるバッテリ寿命を達成するために、デバイスの両側にバッテリを必要とすることがある。小型デバイスの場合に、１Ｓ２Ｐバッテリ構成が、空間的に最適化されたエネルギ管理解決法を提供する。例えば、２Ｓ構成、デュアルチャージャアプローチ、などは、より複雑であり、より多くの空間を消費する可能性がある。両側を機械的及び電気的に接続するヒンジの設計は、空間上の制約が非常にあり得る。その上、バッテリを並列に接続する配線は、ワイヤゲージ限界により、かなりの抵抗を示し得る。費用及び電気的複雑性を制御下に置くよう、ほとんどの印刷回路基板（ＰＣＢ）エレクトロニクスは、必要とされるエレクトロニクス（例えば、第２ディスプレイ、タッチ、オーディオ、など）が他方の側に置かれた状態で、一方の側に配置され得る。これは、非対称な基板及びバッテリサイズ並びに負荷をもたらし得る。
いくつかの実施形態で、一方の側（例えば、一次側又はマザーボード側）における充電器解決法は、電力管理集積回路（ＰＭＩＣ）及びＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃポートのようなユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポートといった要素が一方の側（例えば、マザーボード側）に配置され得るので、最適化され得る。しかし、充電器が一方の側にある場合に、折り畳み式のシステムにおいて他方の側へ配線を通すために、極めて薄い配線がデバイスの折り畳める部分を通され、例えば、ヒンジ抵抗並びに／又は折り畳める部分及びヒンジ抵抗によるインピーダンスを生じさせる。ヒンジ抵抗及び／又はインピーダンスにより、充電器を有する側のバッテリへの及び充電器から他方の側のバッテリへのバッテリ充電電流は、期待されるものとは異なる。例えば、充電器を有する側のバッテリは、充電器を有さない他方の側のバッテリよりも高い充電電流をとり得る。これは、例えば、ヒンジ抵抗の両端での電圧降下により起こり、遠くのバッテリへ流れるべき電流は、そのバッテリへ流れないことになる。その余分の電流のいくらかは、充電器を有する側のバッテリ（例えば、一次又はマザーボード側のバッテリ）へ更に流れ込む可能性がある。この状況は、不均衡な充電を引き起こし得る。例えば、充電器を有する側のバッテリは、十分に充電される一方で、他方の側のバッテリは、依然として充電中である。充電器を有する側のバッテリは、次いで、他方のバッテリが充電するのを待つ間、各充電動作中に、必要以上に充電されることになり、これは、必要以上に充電されているバッテリにとって良くない。これは特に、充電器側のバッテリの方が小さいという状況で厄介であり、例えば、充電器がマザーボード側にある状況で、マザーボード側のバッテリの方がシステムのその側での空間制約によりしばしば小さいということで、問題である。
バッテリ放電中、充電器を有する側（例えば、一次側、メインボード側、又はマザーボード側）の負荷は、二次側の負荷よりもずっと大きくなり得るので、更にはヒンジ抵抗により、例えば、充電器を有する側のバッテリは、他方の側のバッテリよりもずっと速く放電され得る。充電器側のバッテリは放電され得る一方で、他方の側のバッテリは依然として電荷を有する。例えば、同じ容量を有するバッテリの場合に、容量の１０～１５％が二次側には依然として残っている可能性がある一方で、一次充電器側の容量は０％に近いことがあり得る。バッテリインピーダンスの不平衡は、ヒンジ抵抗の両端での大きい電圧降下とともに起こり得る。これは、システムのシャットダウンを生じさせる可能性がある。また、一次充電器側での電流は増大し、例えば、ヒンジ抵抗の両端での電圧降下により電流のほとんどを有し得る。他方の側のバッテリは、放電電流の大部分をサポートすることができない可能性がある。従って、いくつかの実施形態では、放電平衡が実施され得る。
図１は、一次側１０２（例えば、マザーボード側）及び二次側１０４を含むシステム１００を表す。いくつかの実施形態で、システム１００は、デュアルディスプレイデバイス（例えば、モバイルコンピューティングで使用される。）に含まれ得る。デュアルディスプレイを備えたデバイスの使用は、両方のディスプレイに給電するのに必要とされるバッテリ寿命を達成するために、デバイスの両側にバッテリを必要とすることがある。いくつかの実施形態で、例えば、一次側１０２は、第１ディスプレイを含むシステム１００の側であることができ、二次側１０４は、第２ディスプレイを含むシステム１００の側であることができる（例えば、システム１００は、デバイスの２つの異なる側でディスプレイを備えたデュアルディスプレイデバイスであることができる。）。
一次側１０２は、メインボード負荷１２２、充電器１２４、バッテリ１２６（バッテリ１）、及びインダクタ１２８を含む。充電器１２４は、トランジスタ１３２（例えば、電界効果トランジスタ又はＦＥＴ）を含む。二次側１０４は、二次側負荷１４２、バッテリ１４６（バッテリ２）、及び任意の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１４８を含む。ＦＥＴ１４８は、ＶＳＹＳ２電圧降下を減らすために使用され得る。
いくつかの実施形態で、一次側１０２のバッテリ１２６及び二次側１０４のバッテリ１４６は、一次側１０２に位置する単一の充電器１２４によって充電される、並列に結合された１Ｓバッテリであることができる。システム１００はまた、ヒンジ抵抗ＨＲ１ １６２（例えば、１００ｍオーム）、ヒンジ抵抗ＨＲ２ １６４（例えば、１００ｍオーム）、及びヒンジ抵抗ＨＲ３ １６６（例えば、１００ｍオーム）を含むこともできる。いくつかの実施形態で、システム１００は、一次側１０２及び二次側１０４を備えた折り畳み式デバイスであり、両側が互いに対して（例えば、ヒンジ抵抗の点で）折り畳まれ得る。
いくつかの実施形態で、システム１００の充電器１２４から駆動される充電電流は、より高い電流を有するバッテリ（バッテリ１ １２６又はバッテリ２ １４６のどちらか一方）が、より速い充電により、その電圧を増大させるまで、等しく分配され得ない。これは、バッテリ１４６のＶＢＡＴ経路ＶＢＡＴ２（バッテリ電圧経路）及びＧＮＤ経路ＧＮＤ２（接地電圧経路）における更なる電圧降下に起因し得る。システム１００において、バッテリ１ １２６は、より小さい（例えば、マザーボード側に置かれる）ことがあり、充電の開始時に充電電流のほとんどを消費することになる。通常の放電中に、バッテリ１ １２６は、バッテリ２ １４６からのヒンジ抵抗降下により、より低い充電レベルにあり得る。いくつかの実施形態で、バッテリ１ １２６における保護デバイスによる過充電電流トリップの危険性があり得る。いくつかの実施形態で、急速充電時間は、バッテリ１ １２６がより早く一定電圧（ＣＶ）に達し、バッテリ２ １４６がより後の時点でＣＶに達するということで、かなり長くなり得る。いくつかの実施形態で、バッテリ１ １２６は、よりずっと高い充電器電流及びよりずっと低い終止電流にさらされることで、バッテリ２ １４６よりも早く消耗する可能性がある（例えば、バッテリ１ １２６は、より早くＣＶに達する。）。いくつかの実施形態で、バッテリ１２６及び１４６が高電流によりロックアウトしないことを確かにするよう最大総充電電流を制限することにより、急速充電時間も長くなる。いくつかの実施形態で、充電器１２４の入力部ＶＩＮが充電中にプラグを引き抜かれる（プラグを差し込まれない）場合に、バッテリ１２６及び１４６は両方とも、異なる充電レベルになり、これは、バッテリ１２６及び１４６の間で電流を循環させることを引き起こし得る。それはまた、バッテリパックがともに負荷へ駆動することができるピーク電流を制限し得る。
図２は、充電不平衡を有するシステム２００を表す。システム２００は、図２の左側にある第１バッテリパック２０２と、図２の右側にある第２バッテリパック２０４とを含む。第１バッテリパック２０２は、バッテリ１（ＢＡＴ１）２２２及び抵抗２２４（例えば、７５ｍオームの抵抗を有する。）を含む。第２バッテリパック２０４は、バッテリ２（ＢＡＴ２）２４２及び抵抗２４４（例えば、７５ｍオームの抵抗を有する。）を含む。システム２００はまた、ヒンジ抵抗２６２（例えば、５０ｍオームの抵抗を有する。）も含む。
システム２００は、例えば、５０ｍオームの総ヒンジ抵抗（ＶＢＡＴ及びＧＮＤ経路）を含む。いくつかの実施形態で、図２の左側にあるバッテリ１（ＢＡＴ１）２２２は、例えば、１５００ｍＡＨの容量を有し、図２の右側にあるバッテリ２（ＢＡＴ２）２４２は、２５００ｍＡＨの容量を有する。システム２００におけるバッテリパック２０２及び２０４の夫々は、例えば、７５ｍオームの内部抵抗を含む。両方のバッテリパック２０２及び２０４が同様の抵抗を有し得ることが知られ、抵抗のほとんどは保護回路に起因する。システム２００の例では、充電器は、４Ａｍｐ（例えば、１Ｃ充電）の総充電電流を駆動している。システム２００におけるバッテリ電圧は等しく、ＣＶ充電レベルを十分に下回ることができる。
いくつかの実施形態で、システム２００は、一次側及び二次側を備えた折り畳み式デバイスであり、両側が互いに対して（例えば、ヒンジ抵抗２６２の点で）折り畳まれ得る。いくつかの実施形態で、充電平衡によらないと、ヒンジ抵抗２６２による影響が現れる。例えば、充電の開始時に、ヒンジ抵抗降下により、ＢＡＴ１ ２２２の電流は２．５Ａであり得、ＢＡＴ２ ２４２の電流は１．５Ａであり得る。ＢＡＴ２ ２４２の電流は１．７Ｃ（充電電流の１．７倍である。）に近くなり、これは、ＢＡＴ１ ２２２の最大充電電流保護を始動させる可能性がある。この初期充電電流は、ＢＡＴ１ ２２２の寿命を著しく縮める可能性がある。通常の充電が依然として続く場合に、充電後しばらくして、充電電流は、自己平衡によりバッテリ容量に比例するようになる（例えば、ＩＢＡＴ１＝１．５Ａ及びＩＢＡＴ２＝２．５Ａ）。充電器出力での電圧がＣＶ（定電圧充電）レベル（例えば、４．２Ｖ）であるとき、例えば、次が起こり得る：ＶＢＡＴ１＝４．２Ｖ及びＶＢＡＴ２＝３．８９Ｖ。ＶＢＡＴ２電圧は、ＶＢＡＴ１がＣＶ電圧に達するときにＣＶ電圧から依然として非常に遠い可能性がある。すなわち、バッテリ２ ２４２がＣＶモードにおける終止電流に達するとき、バッテリ２ ２４２の充電電流は、その特定の終止電流レベルをはるかに下回っている可能性がある。これは、ＢＡＴ１ ２２２の寿命にも影響を及ぼし得る。
いくつかの実施形態で、上記の課題の一部又は全てを解決するために、例えば、充電電流は、ヒンジ抵抗、接触抵抗、及びバッテリインピーダンスにかかわらず、両方のバッテリに等しく分配され得る。いくつかの実施形態で、充電電流は、バッテリ容量と同じ割合で分配され得る。
いくつかの実施形態で、独立したバッテリ充電器が、各バッテリの独立した充電制御とともにバッテリごとに使用されてよい。しかし、バッテリごとの独立した充電器によれば、費用及び空間の要件がより高くなる。その上、一方の充電器が他方の充電器へ入力電力を供給する場合に電力を浪費せずにバッテリの放電を管理することは困難であり得る。
いくつかの実施形態で、夫々のバッテリ充電電流の電流制限は、バッテリが過剰な充電電流を経験しないように実施されてよい。夫々のバッテリ充電電流の電流制限は、電流が一定レベルでプログラムされ得る様態で実施されてよい。これは、バッテリ過充電保護が作動するのを防ぐことができるが、各バッテリへの充電電流は平衡され得ない。しかし、急速充電時間は、後の時点で一定電圧に達する第２バッテリよりも早く第１バッテリが一定電圧（ＣＶ）に達するということで相当に長くなり得る。その上、バッテリの一方は、より高い充電器電流及びよりずっと低い終止電流にさらされることで、より早く尽き得る。
いくつかの実施形態で、バッテリが２Ｓ構成で配線される２Ｓアプローチが使用されてよい。これは、両方のバッテリが同じ充電／放電電流を経験することを確かにすることができる。しかし、両側のバッテリ容量が異なることで、充電平衡が主な課題である。費用／空間／効率を最適化された電力解決法が、２Ｄアプローチによっては得られない。
適切でない充電電流分配の主な理由は、例えば、充電器からのバッテリの一方（例えば、バッテリ２）のＶＢＡＴ及びＧＮＤ経路内のヒンジ抵抗、コネクタ抵抗、及び／又はバッテリインピーダンスであり得る。いくつかの実施形態で、フィードバック制御されるアクティブデバイスが、バッテリの一方の電流経路に（例えば、バッテリ１の電流経路に）加えられ得、バッテリ電流経路（例えば、バッテリ１の電流経路）において、他のバッテリ経路（例えば、バッテリ２の電流経路）内のヒンジ抵抗、コネクタ抵抗、及び／又はバッテリインピーダンスを補償する抵抗を導入する。
いくつかの実施形態で、単一の従来の１Ｓ充電器が使用されてよい。いくつかの実施形態で、充電器電流は、フィードバック制御によりバッテリ充電器からの総電流にかかわらず自動的に分配され得る。この分配はまた、電流がＣＶモード（定電圧モード）で低下するときにアクティブであることができる。いくつかの実施形態で、正確な、容量に基づく充電器電流分配は、ほんの少しの余分の回路空間により実施され得る。いくつかの実施形態で、二次バッテリ（例えば、バッテリ２）から一次バッテリ（例えば、バッテリ１）への大電流フローは、電流を制限することによって組み立て中に防止され得る。
図３は、いくつかの実施形態に従うシステム３００を表す。いくつかの実施形態で、システム３００は充電電流分配回路を含む。いくつかの実施形態で、図３中の破線内の回路は、充電電流分配回路である。
いくつかの実施形態で、図３は、一次側３０２（例えば、マザーボード側）及び二次側３０４を含むシステム３００を表す。いくつかの実施形態で、システム３００は、デュアルディスプレイデバイス（例えば、モバイルコンピューティングで使用される。）に含まれ得る。デュアルディスプレイを備えたデバイスの使用は、両方のディスプレイに給電するのに必要とされるバッテリ寿命を達成するために、デバイスの両側でバッテリを必要とし得る。いくつかの実施形態で、例えば、一次側３０２は、第１ディスプレイを含むシステム３００の側であることができ、二次側３０４は、第２ディスプレイを含むシステム３００の側であることができる（例えば、システム３００は、デバイスの２つの異なる側でディスプレイを備えたデュアルディスプレイデバイスであることができる。）。
一次側３０２は、メインボード負荷３２２、充電器３２４、バッテリ３２６（バッテリ１）、及びインダクタ３２８を含む。充電器３２４は、トランジスタ（例えば、電界効果トランジスタ又はＦＥＴ）を含む。二次側３０４は、二次側負荷３４２、バッテリ３４６（バッテリ２）、及び任意の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）３４８を含む。ＦＥＴ３４８は、ＶＳＹＳ２電圧降下を低減するために使用され得る。
いくつかの実施形態で、一次側３０２のバッテリ３２６及び二次側３０４のバッテリ３４６は、一次側３０２に位置する単一の充電器３２４によって充電される、並列に結合された１Ｓバッテリであることができる。システム３００はまた、ヒンジ抵抗ＨＲ１ ３６２（例えば、１００ｍオーム）、ヒンジ抵抗ＨＲ２ ３６４（例えば、１００ｍオーム）、及びヒンジ抵抗ＨＲ３ ３６６（例えば、１００ｍオーム）を含むことができる。いくつかの実施形態で、システム３００は、一次側３０２及び二次側３０４を備えた折り畳み式デバイスであり、両側が互いに対して（例えば、ヒンジ抵抗の点で）折り畳められ得る。
不適切な充電電流分配が、ヒンジ抵抗、コネクタ抵抗、及び／又はバッテリインピーダンスにより起こる可能性がある。例えば、不適切な充電電流分配は、充電器からバッテリへのＶＢＡＴ及びＧＮＤ経路内（例えば、図３に表される充電器３２４から、図３に表されるバッテリ２ ３４６へのＶＢＡＴ及びＧＮＤ経路内）のヒンジ抵抗、コネクタ抵抗、及び／又はバッテリインピーダンスにより起こる可能性がある。
いくつかの実施形態で、フィードバック制御されるアクティブデバイスが、バッテリ１ ３２６の電流経路に含まれ得る。バッテリ１ ３２６の電流経路内に含まれるフィードバック制御されるアクティブデバイスは、バッテリ２ ３４６の経路内のヒンジ抵抗、コネクタ抵抗、及び／又はバッテリインピーダンスを補償することができる。例えば、いくつかの実施形態で、システム３００は、フィードバック制御されるアクティブデバイスを含む（例えば、いくつかの実施形態で、破線に含まれる、一次側３０２の、図３に表される回路３７２は、フィードバック制御されるアクティブデバイスであることができる。）。
いくつかの実施形態で、フィードバック制御されるアクティブデバイスのような回路３７２は、バッテリ１ ３２６の電流経路に含まれ得、バッテリ１ ３２６の電流経路において、バッテリ２ ３４６の電流経路内のヒンジ抵抗、コネクタ抵抗、及び／又はバッテリインピーダンスを補償することができる抵抗を導入することができる。いくつかの実施形態で、抵抗ＲＳ１ ３７４及び／又は抵抗ＲＳ２ ３７６が、フィードバック制御されるアクティブデバイス３７２に含まれる。いくつかの実施形態で、抵抗ＲＳ１ ３７４は、例えば、１０ｍオームの抵抗を有し得る。いくつかの実施形態で、抵抗ＲＳ２ ３７６は、例えば、１０ｍオームの抵抗を有し得る。いくつかの実施形態で、抵抗ＲＳ１ ３７４及び／又は抵抗ＲＳ２ ３７６は、バッテリ電流経路の夫々を通る電流を感知する。いくつかの実施形態で、エラー増幅器３７８（例えば、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ１）及び電界効果トランジスタ３８０（ＦＥＴ１）が、フィードバック制御されるアクティブデバイス３７２に含まれ得る。いくつかの実施形態で、エラー増幅器（例えば、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ１ ３７８）は、感知抵抗ＲＳ１ ３７４及びＲＳ２ ３７６が等しく電圧を下げることを確かにするようＦＥＴ１ ３８０の抵抗を調整することができる。これは、バッテリ１ ３２６及びバッテリ２ ３４６への等しい電流（又はＲＳ１ ３７４及びＲＳ２ ３７６の抵抗値に基づく分配電流）を確かにすることができる。いくつかの実施形態で、図３中の破線に含まれる回路３７２は、いくつかの回路素子を示す。追加の構成要素が、例えば、フィードバック補償、レール・ツー・レール感知、バッテリ切れモードでのエラー増幅器電力を提供するのを助けるようシステム３００に（例えば、図３中で破線によって表される回路３７２内に）含まれ得ることが知られる。
いくつかの実施形態で、組み立て中に、二次側３０４は、一次側３０２のバッテリ３２６のみによる一定量の試験の後に組み立てられ得る。いくつかの実施形態で、一次バッテリ３２６は、二次バッテリ３４６よりも低い充電レベルにあることができる。いくつかの実施形態で、フィードバック制御されるアクティブデバイス（例えば、図３中の破線内の回路３７２）は、組み立て時に、電流を制限することによって、二次側３０４のバッテリ２ ３４６から一次側３０２のバッテリ１ ３２６への大電流フローを防止することができる。いくつかの実施形態で、図３のトランジスタＦＥＴ１ ３８０は、組み立て中に完全にオフしてよく、抵抗Ｒｍａｘ３８２は、二次側バッテリ２ ３４６からの電流を制限することができる。いくつかの実施形態で、抵抗Ｒｍａｘ３８２の抵抗は０．２オームである。いくつかの実施形態で、システム設計に応じて、抵抗Ｒｍａｘ３８２の抵抗は、所望の最大充電共有電流制限に基づき調整され得る。
いくつかの実施形態で、エラー増幅器（Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ２）３８４は、放電状態中に優位に立ち、トランジスタＦＥＴ１ ３８０を完全にオンすることができる。充電平衡は、感知抵抗ＲＳ１ ３７４及び感知抵抗ＲＳ２ ３７６を通る電流が正であるバッテリ充電中にのみ必要とされ得る。いくつかの実施形態で、ダイオードＤ１ ３８６は、エラー増幅器２（Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ２）３８４が、ＦＥＴ１ ３８０をオフするためにではなくオンするためにのみエラー増幅器１（Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ１）３７８を無効にすることができることを示し得る。いくつかの実施形態で、このロジックは、異なる方法で実施されてよい。
いくつかの実施形態で、システム３００は、２つの電流感知抵抗３７４及び３７６と、バイパス抵抗３８２を伴ったＦＥＴ３８０と、２つの演算増幅器３７８及び３８４とを含む。いくつかの実施形態で、バッテリ１ ３２６及びバッテリ２ ３４６は同じサイズである。そのような状況で、バッテリ３２６及び３４６の充電電流が同じであることは有利である。従って、いくつかの実施形態で、抵抗ＲＳ１ ３７４の両端での電圧降下及び抵抗ＲＳ２ ３７６の両端での電圧降下は同じである。従って、いくつかの実施形態で、ＲＳ１ ３７４及びＲＳ２ ３７６での電圧降下が同じである場合に、エラー増幅器Ａｍｐ１ ３７８への入力電圧はゼロである。エラー増幅器Ａｍｐ１ ３７８は、線形状態でトランジスタＦＥＴ１ ３８０を制御することができる。なお、それは、両方のバッテリ３２６及び３４６から充電器３２４への出力のインピーダンスが等しくなることを確かにするよう小さいインピーダンス（支援）を加えることができる。
バッテリ電圧のための動作上の支援は、エラー増幅器Ａｍｐ１ ３７８によって制御される閉ループ制御を通じてＦＥＴ１ ３８０によって生成される。このように、ＦＥＴ１ ３８０を通るインピーダンスは、ＶＢＡＴ２でのインピーダンスを整合させるために使用され得る。いくつかの実施形態で、Ａｍｐ１ ３７８への入力はゼロに保たれ、ＲＳ１ ３７４の両端での電圧降下は、ＲＳ２ ３７６の両端での電圧降下と同じであるよう保たれる。これは、各バッテリへの電流が充電中に変化する場合でさえ、バッテリ１ ３２６及びバッテリ２ ３４６への同様の電流を保つのを助ける。
いくつかの実施形態で、増幅器Ａｍｐ２ ３８４は、（例えば、充電が取り除かれ、電流が充電中の電流フロートは逆方向に流れている場合に、）増幅器Ａｍｐ１ ３７８を無効にすることができる。例えば、バッテリ１ ３２６の放電中、電流は、充電器３２４のトランジスタ３３２を通ってＶＳＹＳノードへ流れ、電力を、例えば、メインボード負荷３２２へ供給し得る。放電中、抵抗ＲＳ２ ３７６にかかる電圧は、充電中にＲＳ２ ３７６にかかる電圧に対して逆にされ、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ２ ３８４の出力はゼロである。この状況で、Ｄ１ ３８６は、ＦＥＴ１ ３８０をローに引っ張って、それを完全にオンする。このように、バッテリ放電中に、ＦＥＴ１ ３８０は完全にオンであり、増幅器３８４は、放電中に（ＲＳ１ ３７４及びＲＳ２ ３７６以外の）追加のインピーダンスがないことを確かにするよう増幅器３７８より優位に立つ。異なる配置が異なる実施形態では可能であるが、いくつかの実施形態で、ＦＥＴ１ ３８０のようなトランジスタが、ＶＢＡＴ２電力を整合させるようＶＢＡＴ１で加えられる。
図４は、いくつかの実施形態に従うフロー４００を表す。いくつかの実施形態で、フロー４００は充電電流平衡を実施する。いくつかの実施形態で、フロー４００は４０２から開始する。４０４で、入力ソースが準備できているかどうかに関して判断がされる。入力ソースが４０４で準備できていない場合には、充電は４０６で無効にされ、フローは４０４へ戻る。入力ソースが４０４で準備できている場合には、４０８で、充電電流が、例えば、抵抗ＲＳ１ ３７４で、正であるかどうかに関して判断がされる。充電電流が４０８で正でない場合には、充電平衡は４１０で無効にされ（例えば、ＦＥＴ１ ３８０が完全にオンされたままである。）、フローは４０８へ戻る。充電電流が４０８で正である場合には、アクティブ充電電流平衡が４１２で有効にされ、フローは４０４へ戻る。
いくつかの実施形態で、充電平衡４００は、例えば、ＲＳ１ ３７４を通る充電電流が正である場合にのみ、有効にされる。これは、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ２ ３８４によって感知され得る。Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ２ ３８４は、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ１ ３７６を無効にするよう構成され得、あるいは、同じ機能が、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ２ ３８４からの出力を用いてＥｒｒｏｒ Ａｍｐ１ ３７６のためのイネーブル入力を制御することによって実施され得る。図３及び／又は図４で表されているもの以外の、いくつかの実施形態に従う他の実施も、実装され得ることが知られる。
いくつかの実施形態で、各バッテリへの充電電流が平衡状態であると、充電器レベル（例えば、充電ＣＶレベル）は、充電器出力からバッテリ端子までの総電圧降下を補償するよう増大することができる。例えば、充電の状態が約８０％であると、ＣＶ電圧は再び、充電時間を縮めるためにバッテリ要件を満足するよう調整され得る。
図５は、いくつかの実施形態に従う充電電流分配回路５００を表す。いくつかの実施形態で、充電電流分配回路５００は、システム３００に（例えば、図３中の破線内に表される回路３７２の全部又は一部に代えて）含まれ得る。
いくつかの実施形態で、充電電流分配回路５００はレシオメトリック（ratio metric）充電電流分配回路である。いくつかの実施形態で、充電電流分配回路５００は、異なる電流感知抵抗値を選択することなしに、バッテリ容量に基づき正確に充電電流の平衡を保つことができる。１０ｍオーム範囲の感知抵抗で、細かい分解能を得ることは困難であり得る。
回路５００は、抵抗Ｒ１ ５０２、抵抗Ｒ２ ５０４、抵抗ＲＳ１ ５７４、抵抗ＲＳ２ ５７６、エラー増幅器５７８（例えば、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ１）、電界効果トランジスタ５８０（ＦＥＴ１）、抵抗Ｒｍａｘ５８２、エラー増幅器２（Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ２）５８４、及びダイオードＤ１ ５８６を含む。いくつかの実施形態で、抵抗ＲＳ１ ５７４、抵抗ＲＳ２ ５７６、エラー増幅器５７８（例えば、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ１）、電界効果トランジスタ５８０（ＦＥＴ１）、抵抗Ｒｍａｘ５８２、エラー増幅器２（Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ２）５８４、及びダイオードＤ１ ５８６は、抵抗ＲＳ１ ３７４、抵抗ＲＳ２ ３７６、エラー増幅器３７８（例えば、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ１）、電界効果トランジスタ３８０（ＦＥＴ１）、抵抗Ｒｍａｘ３８２、エラー増幅器２（Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ２）３８４、及びダイオードＤ１ ３８６と夫々同じであるか又は同様であることができる。いくつかの実施形態で、回路５００は、バッテリ２（ＢＡＴ２）がバッテリ１（ＢＡＴ１）よりも容量が大きいシステムで使用され得る。しかし、回路は、バッテリ１（ＢＡＴ１）がバッテリ２（ＢＡＴ２）よりも容量が大きい場合に交換され得ることが知られる。いくつかの実施形態で、回路５００の抵抗Ｒ１ ５０２及び抵抗Ｒ２ ５０４は、感知抵抗ＲＳ１ ５７４にかかる電圧を分割することができる。いくつかの実施形態で、感知抵抗ＲＳ１ ５７４の抵抗は、例えば、１０ｍオームであることができる。エラー増幅器５７８は、抵抗Ｒ１ ５０２にかかる電圧がＲ２ ５０４にかかる電圧に等しいことを確かにするよう電流を調整することができる。いくつかの実施形態で、抵抗Ｒ１ ５０２及び抵抗Ｒ２ ５０４の抵抗の比は、必要とされる結果を得るよう調整され得る。
いくつかの実施形態で、システム３００における破線内の充電電流分配回路及び／又は充電電流分配回路５００は調整可能である。すなわち、いくつかの実施形態に従って、各バッテリへの充電電流を測定し、次いで、バッテリ１経路内のアクティブデバイスのインピーダンスを調整することは、種々の方法で実施され得る。
いくつかの実施形態で、システム３００は、同じ側の電流感知による簡単な解決法であることができる。しかし、いくつかの実施形態に従って、二次側から、バッテリ残量感知抵抗からの電流感知情報が、一次側へもたらされ得る。これは、例えば、充電及び放電中のＲＳ１での追加の電圧降下及び追加のＲＳ１抵抗を省くことができる。いくつかの実施形態で、ＲＳ２は、バッテリ１経路内での追加の電圧降下を回避するための正供給電流感知バッテリ残量計とともに一次側でバッテリ残量計（バッテリ残量計１）のための電流感知のために使用され得る。
より高い容量の二次側バッテリから一次側プロセッサ基板に対するヒンジ抵抗は、特に、バッテリ充電状態がローである場合に、システムによって引き込まれ得る最大電流（例えば、最大電力制限電流、最大ＰＬ４電流、及び／又は最大電力制限４電流）を相当に低下させ得ることが知られる。
いくつかの実施形態で、抵抗Ｒ１ ５０２及び抵抗Ｒ２ ５０４は、図５で表されるように、回路３７２において抵抗ＲＳ１ ５７４と並列に加えられる。いくつかの実施形態で、抵抗ＲＳ１ ３７４の右手側を感知することに代えて、増幅器５７８は、抵抗Ｒ１ ５０２と抵抗Ｒ２ ５０４との中点を感知する。この実施は、バッテリ１ ３２６及びバッテリ２ ３４６が同じサイズでない場合に（例えば、バッテリ１ ３２６がバッテリ２ ３４６よりも小さい場合、又はバッテリ２ ３４６がバッテリ１ ３２６よりも小さい場合に）、使用され得る。例えば、バッテリ１ ３２６がバッテリ２ ３４６よりも小さい場合に、バッテリ２ ３４６の電流は、より高い必要がある。例えば、バッテリ１ ３２６の容量が１単位であり、バッテリ２ ３４６の容量が２単位である場合に、例えば、バッテリ１ ３２６へ送られる電流よりも２倍多い電流がバッテリ２ ３４６へ送られる必要があり得る（例えば、バッテリ２ ３４６へは２Ａであり、バッテリ１へは１Ａである。）。この状況で、Ｒ１ ５０２の抵抗及びＲ２ ５０４の抵抗が等しい場合に、制御ループは、バッテリ２ ３４６が、バッテリ１ ３２６へ供給される２倍の電流を得ることができることを確かにすることができる。Ｒ１ ５０２及びＲ２ ５０４の抵抗は、バッテリ３２６及び３４６の夫々へ供給される電流が等しいことを確かにするよう、バッテリ１ ３２６及びバッテリ２ ３４６の容量に従って調整され得る。バッテリ１ ３２６及びバッテリ２ ３４６の容量が等しい実施形態では、抵抗Ｒ１ ５０２はオープンであることができ、Ｒ２ ５０４の抵抗はゼロであることができ、同じ電流が各バッテリへ印加されることが確かにされる。
図６は、第１（一次側）バッテリパック６０２及び第２（二次側）バッテリパック６０４を有するシステム６００を表す。システム６００は、例えば、５０ｍオームの総ヒンジ抵抗６６２を含むことができる。いくつかの実施形態で、システム６００は、一次側及び二次側を備えた折り畳み式デバイスであり、両側が互いに対して（例えば、ヒンジ抵抗６６２の点で）折り畳まれ得る。第１バッテリパック６０２は、第１バッテリ１（ＢＡＴ１）６２２及び抵抗６２４を含む。第２バッテリパック６０４は、第２バッテリ２（ＢＡＴ２）６４２及び抵抗６４４を含む。一次側バッテリ６２２（例えば、バッテリ１又はＢＡＴ１）及び二次側バッテリ６４２（例えば、バッテリ２又はＢＡＴ２）は、並列に接続され得る。システム６００は、例えば、５０ｍオームの総ヒンジ抵抗６６２を含むことができる。いくつかの実施形態で、図６の左側にあるバッテリ１（ＢＡＴ１）６２２は、例えば、１５００ｍＡＨの容量を有し、図６の右側にあるバッテリ２（ＢＡＴ２）６４２は、２５００ｍＡＨの容量を有する。いくつかの実施形態で、両方のバッテリ６２２及び６４２は、リチウムイオン（Ｌｉ ｉｏｎ）充電式バッテリであることができる。システム６００におけるバッテリパック６０２及び６０４の夫々は、例えば、内部抵抗６２４及び６４４を夫々含むことができる（例えば、７５ｍオームの内部抵抗を夫々有する。）。システム６００の例では、システムが有限な最低システム電圧（例えば、３Ｖに制限。）で最大限の電力を引き込もうとしている場合に、電流を引き込むことが可能である（例えば、１２．８Ａｍｐの電流を引き込むことが可能である。）。例となる１２．８Ａｍｐのうち、例えば、８Ａｍｐが一次側バッテリ６２２によって寄与され得、４．８Ａｍｐが二次側バッテリ６４２によって寄与され得る。
一次側バッテリ電流は、３Ｃ限界（例えば、３倍の容量又は充電電流Ｃ限界、例えば、４．５Ａｍｐ）を超える可能性があり、電流が長すぎる期間続く場合（例えば、電流が１０ｍｓ間続く場合）にトリップを引き起こすことがある。同時に、システムは、二次側バッテリ（例えば、３Ｃ＝７．５Ａｍｐ）を十分に使用することができない。３Ｃは、限界の例として使用されることが知られる。いくつかの実施形態で、例えば、バッテリに応じて、他の、例となる限界は、２Ｃ又は４Ｃであるか、あるいは、２Ｃから４Ｃの範囲にあってよい。
放電平衡なしでは、システムは、一次側バッテリ電流が、例えば、４．５Ａｍｐよりも小さい（例えば、３Ｃに満たない）ように、総電流を制限しなければならない。総システム電流は、７．２Ａｍｐ（総容量の１．８Ｃ）に制限され得る。いくつかの実施形態で、ターボ性能は、放電平衡及び適切な電流共有（例えば、適切な３Ｃ電流共有又は他の限界電流共有）により、例えば、６６％だけ（例えば、７．２Ａよりむしろ１２Ａに）高められ得る。これは、バッテリ充電状態に無関係な方法で実施され得る。
バッテリインピーダンスが充電の終わり近くで増大する場合に、ターボは、最低システム電圧により及び／又はヒンジ抵抗の付加により、更に制限され得る。
有用な容量の問題も起こる可能性がある。例えば、各バッテリから引き込まれる瞬時放電電流は、負荷プロファイル、バッテリインピーダンス、ヒンジ抵抗、及び／又はどちら側に負荷が接続されるか、などに依存し得る。一次負荷の方が大きい場合に、一次ディスプレイ側バッテリは空になり、一方、二次ディスプレイ側バッテリは依然として電荷が残っている。
図７は、第１（一次側）バッテリパック７０２及び第２（二次側）バッテリパック７０４を有するシステム７００を表す。第１バッテリパック７０２は、第１バッテリ１（ＢＡＴ１）７２２及び抵抗７２４を含む。第２バッテリパック７０４は、第２バッテリ２（ＢＡＴ２）７４２及び抵抗７４４を含む。一次側バッテリ（例えば、バッテリ１又はＢＡＴ１）７２２及び二次側バッテリ（例えば、バッテリ２又はＢＡＴ２）７４２は、並列に接続され得る。システム７００は、例えば、５０ｍオームの総ヒンジ抵抗７６２を含むことができる。いくつかの実施形態で、システム７００は、一次側及び二次側を備えた折り畳み式デバイスであり、両側が互いに対して（例えば、ヒンジ抵抗７６２の点で）折り畳まれ得る。いくつかの実施形態で、図７の左側にあるバッテリ１（ＢＡＴ１）７２２は、例えば、１５００ｍＡＨの容量を有し、図７の右側にあるバッテリ２（ＢＡＴ２）７４２は、２５００ｍＡＨの容量を有する。いくつかの実施形態で、両方のバッテリ７２２及び７４２は、リチウムイオン（Ｌｉ ｉｏｎ）充電式バッテリであることができる。システム７００におけるバッテリパック７０２及び７０４の夫々は、例えば、内部抵抗７２４及び７４４を夫々含むことができる（例えば、両方とも７５ｍオームの内部抵抗を有する。）。システム７００の例では、システム負荷は一次側で合計２Ａとなる。いくらかの放電時間の後、バッテリ電流は、バッテリの各々の容量に比例するようになる。これらの条件下で、バッテリ電圧差は約１００ｍＶになる。二次側７０４の１００ｍＶ高い電圧は、一次バッテリ７２２が既に空のときに二次バッテリ７４２に残っている約１０％の残存電荷に変換され得る。
システムによって見られるバッテリインピーダンスは、一次側バッテリが完全に空であり、二次側バッテリが依然としていくらかの電荷が残っている場合に、大幅に増大し得る。これは、最低システム電圧のトリップを引き起こさずに、可能なピーク負荷電流を制限することができる。負荷によって見られる実効バッテリインピーダンスは、大部分は二次側バッテリインピーダンス及びヒンジ抵抗に起因し得る。予期しないトリップを回避するために、システムはこの時点まで放電せず、それによってバッテリ容量を浪費することになる。ヒンジ抵抗、一次側負荷電力、及び他の要因に応じて、浪費される電荷は、５～１０％の範囲に及ぶ可能性がある。
一次ディスプレイ側負荷が周期的な高電流を有する場合に（これは、しばしば、コンピュータ装置に当てはまる。）、そのほとんどは一次ディスプレイ側バッテリによって供給され、後に二次ディスプレイ側バッテリによって補充され得る。二次側バッテリは、サージ電流後に一次側バッテリを充電することができる。これは、一次側バッテリの充放電周期を長くし、それをより速く劣化させ得る。従って、いくつかの実施形態に従って、放電電流の等しい分配が、ヒンジ抵抗、接触抵抗、及びバッテリインピーダンスにかかわらず一次側バッテリ及び二次側バッテリの両方に対してなされる。いくつかの実施形態で、放電電流は、バッテリ容量の比率と同じ比率で分配される。
デュアル充電器アプローチが、例えば、二次側バッテリ（例えば、バッテリ２）からの逆昇圧モードを通じて第１充電器入力電圧（ＶＩＮ）を駆動する第２充電器とともに使用されてよい。デュアル充電器アプローチは、バッテリ電圧経路（ＶＢＡＴ経路）と組み合わされ得る。デュアル充電器アプローチでは、第２バッテリからの放電は、５Ｖ ＶＢＵＳ２に昇圧後に５Ｖから一次側バッテリ電圧に降圧するので、非常に効率が悪くなる。二次バッテリは、利用可能である場合に、特別の充電管理制御を付加しなければ、最初に完全に放電され得る。組み合わされたＶＢＡＴ（又はＶＢＡＴＡ）を備えたデュアル充電器は、充電電流平衡を解決することができるが、放電電流平衡を解決することはできない。すなわち、より高い容量の二次側バッテリから一次側プロセッサ基板に対するヒンジ抵抗に関連して、性能問題が起こる可能性がある。これは、特に、バッテリ充電状態がローである場合に、システムから引き込まれ得る最大ＰＬ４電流を相当に低下させ得る。また、有用な容量の問題が、負荷プロファイル、バッテリインピーダンス、ヒンジ抵抗、及びどちら側に負荷が接続されるかに応じて、各バッテリから引き込まれる瞬時放電電流により起こる可能性があり、そして、一次負荷がより大きい場合には、一次ディスプレイ側バッテリは空になり、一方、二次ディスプレイ側バッテリは依然としていくらかの電荷が残っている。更に、バッテリ寿命の問題が起こる可能性がある。一次ディスプレイ側が周期的な高電流を有する場合に、ほとんどの供給は一次側バッテリからであり、後に二次側バッテリによって補充され、そして、一次側バッテリの充放電周期は長くなり、それをより速く劣化させ得る。
放電電流インピーダンスは、充電器からの二次側バッテリ（例えば、バッテリ２）のＶＢＡＴ及びＧＮＤ経路内のヒンジ抵抗、コネクタ抵抗、及び／又はバッテリインピーダンスにより起こり得る。いくつかの実施形態に従って、フィードバック制御されるブーストコンバータが二次側バッテリ経路（バッテリ２経路）に含まれ得る。これは、一次側バッテリ（バッテリ１）と二次側バッテリ（バッテリ２）との間の電圧降下を補償するよう経路内で直列電圧を付加する。これは、接地経路降下を含むことができる。いくつかの実施形態で、バッテリ電圧は両方とも、放電中に同じレベルで間接的に調整及び／又は追跡される。バッテリ電圧が互いに追従する場合に、放電電流はバッテリ容量に比例するようになる。フィードバック制御ループが十分に速く応答するよう設計される場合に、バッテリ電流は、全ての実際的な負荷条件（例えば、直流又は脈動）について適切に共有され得る。
いくつかの実施形態で、単一１Ｓ充電器が使用されてよい。いくつかの実施形態で、放電電流は、バッテリ容量にかかわらず自動的に分配され得る。いくつかの実施形態で、より良いＶＢＡＴＡピーク電流は、ブーストコンバータの付加によりＰＬ４ ＳＯＣ負荷をサポートするよう得られる。いくつかの実施形態で、二次側負荷がブーストコンバータの出力側で接続されるということで、二次バッテリ電流（バッテリ２電流）は最大レベルまで増大され得、バッテリ電圧は最小化され得る。これは、バッテリが空に近くなるまでＰＬ４性能を許すことができる。いくつかの実施形態で、電圧追跡は、バッテリ容量に比例する放電電流を可能にすることができる。
図８は、いくつかの実施形態に従うシステム８００を表す。いくつかの実施形態で、図８は、一次側８０２（例えば、マザーボード側）及び二次側８０４を含むシステム８００を表す。いくつかの実施形態で、システム８００は、デュアルディスプレイデバイス（例えば、モバイルコンピューティングで使用される。）に含まれ得る。デュアルディスプレイを備えたデバイスの使用は、両方のディスプレイに給電するのに必要とされるバッテリ寿命を達成するために、デバイスの両側でバッテリを必要とし得る。いくつかの実施形態で、例えば、一次側８０２は、第１ディスプレイを含むシステム８００の側であることができ、二次側８０４は、第２ディスプレイを含むシステム８００の側であることができる（例えば、システム８００は、デバイスの２つの異なる側でディスプレイを備えたデュアルディスプレイデバイスであることができる。）。
一次側８０２は、メインボード負荷８２２、充電器８２４、バッテリ８２６（バッテリ１）、及びインダクタ８２８を含む。充電器８２４は、トランジスタ８３２（例えば、電界効果トランジスタ又はＦＥＴ）を含む。二次側８０４は、二次側負荷８４２及びバッテリ８４６（バッテリ２）を含む。
いくつかの実施形態で、一次側８０２のバッテリ８２６及び二次側８０４のバッテリ８４６は、一次側８０２に位置する単一の充電器８２４によって充電される、並列に結合された１Ｓバッテリであることができる。システム８００はまた、ヒンジ抵抗ＨＲ１ ８６２（例えば、１００ｍオーム）、ヒンジ抵抗ＨＲ２ ８６４（例えば、１００ｍオーム）、及びヒンジ抵抗ＨＲ３ ８６６（例えば、１００ｍオーム）を含むことができる。いくつかの実施形態で、システム８００は、一次側８０２及び二次側８０４を備えた折り畳み式デバイスであり、両側が互いに対して（例えば、ヒンジ抵抗の点で）折り畳められ得る。
いくつかの実施形態で、システム８００は、バッテリ放電平衡回路を含む。いくつかの実施形態で、図８中の破線内の回路８７２が放電平衡回路である。いくつかの実施形態で、一次側のバッテリ１電圧は、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ１（エラー増幅器１）を用いて差動的に感知され、二次側のバッテリ２電圧と比較される。比較された誤差は、バッテリ正側及び接地側（ＧＮＤ側）での電圧降下を含むことができる。ブーストコンバータ８７６（例えば、図８に表される、バイパスを備えた昇圧段）は、この増幅された電圧差を用いて制御される。いくつかの実施形態で、ブーストコンバータ８７６は、バッテリ１ ８２６とバッテリ２ ８４６との間の正及びＧＮＤ経路での電圧降下を補償するように出力での電圧が昇圧されることを確かにするよう、そのデューティサイクルを有効に調整することができる。制御ループは、バッテリ２の総インピーダンスにかかる電圧を制御するために使用される。従って、ループ応答は速くなる。
いくつかの実施形態で、両方のバッテリ（バッテリ１及びバッテリ２）が等しい容量を有する場合に、放電は同じ電圧で開始することができ、両方のバッテリは等しい内部インピーダンスを有する。制御ループは、ＶＢＡＴ１及びＶＢＡＴ２が等しくなるまで調整するということで、ブーストコンバータ及び制御ループは、両方のバッテリインピーダンスが等しく電圧を下げるまで調整することができる。これは、バッテリ電流を等しくなるよう制御することができる。
いくつかの実施形態で、バッテリ（バッテリ１及びバッテリ２）が異なる容量を有する場合に、バッテリは同じ電圧で始動し、両方のバッテリは等しい内部インピーダンスを有する。放電電流は同じレベルから開始することができる。容量が小さい方のバッテリは、その場合に、しばらくの間より速く消耗する可能性があり、制御ループ及び／又はブーストコンバータは、バッテリ電流をバッテリ容量に比例するように調整することができる。容量が小さい方のバッテリは、次の式１に従って、より低いレベルにまで放電しなければならない：

ΔＶ＝ＢＡＴＴｉｍｐ×ΔＩ （式１）

ここで、ΔＶは、容量が小さい方のバッテリが放電する必要がある余分の電圧であり、ΔＩは、放電電流をバッテリ容量に比例させるための電流差であり、ＢＡＴＴｉｍｐは、ヒンジ抵抗を除く総バッテリインピーダンスである。
いくつかの実施形態で、バッテリインピーダンス及び容量の組み合わせは全て、異なるΔＶ値でバッテリ容量に比例した放電電流に収束し得る。ΔＶは、例えば、バッテリインピーダンスがバッテリ容量に比例しない場合に、１Ｓ２Ｐ又は１ＳＮＰ構成において避けられないことがある。しかし、いくつかの状況で、ΔＶの実際の値は小さくなり、無視されるほど十分に小さくなり得る。
いくつかの実施形態で、ヒンジ抵抗降下が一次側で正であり、電流が一次側から二次側へ流れている場合に、バッテリ放電は、例えば、図８のＥｒｒｏｒ Ａｍｐ２ ８８０を用いてＶＢＡＴ１とＶＢＡＴ２を比較するフィードバックループを用いて、ＦＥＴ（例えば、図８のＦＥＴ２ ８７８のような、二次側のＦＥＴ）をアクティブ領域で動作させることによって、平衡にされ得る。いくつかの実施形態で、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ２は、放電平衡ロジック８８２からの入力を更に受ける。二次側負荷電力が支配的である場合に、ＦＥＴ２ ８７８が完全にオンであるならば、バッテリ２ ８４６がより速く放電し得る。ＦＥＴ２ ８７８が完全にオフであるならば、バッテリ１ ８２６がより速く放電し得る。ＦＥＴ２ ８７８を通る電流を制御することによって、放電中にＶＢＡＴ１及びＶＢＡＴ２を同じ電圧レベルに保つことが可能である。いくつかの実施形態で、ＳＯＣ ＰＬ２／ＰＬ４ロジック８８４は、例えば、必要に応じて感知することによって、ＶＢＡＴ１を下げるために使用され得る。
本明細書で記載されるように、図８では、小さい昇圧制御段が含まれ得る。昇圧制御は、ヒンジ抵抗による電圧降下を補償することができる。バッテリ１ ８２６は、増幅器８７４によって差動的に感知され、昇圧を制御することで、バッテリ２ ８４６が同じであることが確かにされる。昇圧を使用することによって、バッテリは、ヒンジ抵抗の他方の側に有効に配置される（すなわち、システムの観点から、バッテリ２ ８４６は、バッテリ１ ８２６側にあるよう現れる。）。ヒンジ抵抗による電圧の如何なる降下も、昇圧段によって補償される。これは、各バッテリが、負荷の差２にかかわらず、サージ電流の間でさえ、同じ比率で（すなわち、同じ電流で）放電することを確かにすることができ、且つ、各バッテリを同じ電圧レベルに保つことができる。
図９は、いくつかの実施形態に従うブーストコンバータ回路９００を表す。いくつかの実施形態で、ブーストコンバータ回路９００は、システム８００に（例えば、図８中で破線内に表された回路８７２の一部又は全部に代えて）含まれ得る。回路９００は、エラー増幅器（Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ１）９７４、昇圧制御部９７６、トランジスタＱ１ ９７８（例えば、ＦＥＴ）、トランジスタＱ２ ９８０（例えば、ＦＥＴ）、トランジスタＱ３ ９８２（例えば、ＦＥＴ）、インダクタ９８４、キャパシタ９８６、及びキャパシタ９８８を含む。
いくつかの実施形態で、図９で表されるブーストコンバータ回路９００は、同期型ブーストコンバータ（例えば、通常の同期型ブーストコンバータ）である。いくつかの実施形態で、トランジスタＱ１ ９７８及びＱ２ ９８０（例えば、電界効果トランジスタＱ１及びＱ２又はＦＥＴ Ｑ１及びＱ２）がブーストコンバータ部を形成することができる。いくつかの実施形態で、トランジスタＱ３ ９８２（例えば、電界効果トランジスタＱ３又はＦＥＴ Ｑ３）は、バイパストランジスタ（又はバイパスＦＥＴ）であることができる。通常動作中、トランジスタＱ１ ９７８及びＱ３ ９８２は、外部の電圧制御ループによって制御される内部ループのための必要とされるインダクタ電流レベルに基づきスイッチングし得る。いくつかの実施形態で、トランジスタＱ３ ９８２は、昇圧機能が必要とされない充電中に及び低負荷電流レベルの間（例えば、ヒンジ抵抗降下が極めて低く、無視可能である場合）に有効にされ得るバイパストランジスタである。このように、充電からの及びスタンバイ中の損失は低減され得る。放電電流が極めて小さい場合、システムはスタンバイ状態にある場合、アクティブな放電平衡は不要である場合、などに、Ｑ３は、昇圧制御部（ブーストコンバータ）をスリープにするために使用され得、スタンバイモードでのエネルギ浪費は回避され得る。
ブーストコンバータの効率は、通常動作モードで非常に高くなる。例えば、総システム負荷が１Ａ（～４Ｗ）であり、二次側が０．５Ａに寄与しており、２００ｍオームの総ヒンジ抵抗での１００ｍＶ降下を補償しているとき、ブーストコンバータの効率は、通常サイズの部品を用いて１ＭＨｚで動作しながら９５％を超えることができる。効率は、より小さい負荷に対して周波数が１ＭＨｚから（例えば、パルススキッピングにより１００ｋＨｚまで）下げられる場合に、更に高くなり得る。このような効率の推定／例は、電圧降下によるヒンジ抵抗での損失を含まないことがある。
いくつかの実施形態で、ブーストコンバータ入力電圧は、ブーストコンバータにとって典型的なＲＨＰ（right half plane）ゼロを補償する必要がないように制御され得る。従って、ループ帯域幅は、ＲＨＰゼロの１／３に制限されず、パルス負荷電流に追従するようループ制御を速くする。
いくつかの実施形態で、一次側での総負荷電流は、二次側でよりも高くなり、ヒンジ抵抗を通る電流は、二次側から一次側へ流れ得る。よって、ブーストコンバータは、一方向でのヒンジ抵抗電圧降下しか補償することができない。
いくつかの実施形態で、ヒンジ抵抗降下が一次側で正であり、電流が一次側から二次側へ流れている場合に、バッテリ放電は、例えば、図８のＥｒｒｏｒ Ａｍｐ２ ８８０を用いてＶＢＡＴ１とＶＢＡＴ２を比較するフィードバックループを用いて、ＦＥＴ（例えば、図８のＦＥＴ２ ８７８のような、二次側のＦＥＴ）をアクティブ領域で動作させることによって、平衡にされ得る。二次側負荷電力が支配的である場合に、ＦＥＴ２ ８７８が完全にオンであるならば、バッテリ２ ８４６がより速く放電し得る。ＦＥＴ２ ８７８が完全にオフであるならば、バッテリ１ ８２６がより速く放電し得る。ＦＥＴ２ ８７８を通る電流を制御することによって、放電中にＶＢＡＴ１及びＶＢＡＴ２を同じ電圧レベルに保つことが可能である。
図１０は、いくつかの実施形態に従うシステム１０００を表す。いくつかの実施形態で、システム１０００は、バッテリ放電平衡回路を含む。
いくつかの実施形態で、図１０は、一次側１００２（例えば、マザーボード側）及び二次側１００４を含むシステム１０００を表す。いくつかの実施形態で、システム１０００は、デュアルディスプレイデバイス（例えば、モバイルコンピューティングで使用される。）に含まれ得る。デュアルディスプレイを備えたデバイスの使用は、両方のディスプレイに給電するのに必要とされるバッテリ寿命を達成するために、デバイスの両側でバッテリを必要とし得る。いくつかの実施形態で、例えば、一次側１００２は、第１ディスプレイを含むシステム１０００の側であることができ、二次側１００４は、第２ディスプレイを含むシステム１０００の側であることができる（例えば、システム１０００は、デバイスの２つの異なる側でディスプレイを備えたデュアルディスプレイデバイスであることができる。）。
一次側１００２は、メインボード負荷１０２２、充電器１０２４、バッテリ１０２６（バッテリ１）、及びインダクタ１０２８を含む。充電器１０２４は、トランジスタ１０３２（例えば、電界効果トランジスタ又はＦＥＴ）を含む。二次側１００４は、二次側負荷１０４２及びバッテリ１０４６（バッテリ２）を含む。
いくつかの実施形態で、一次側１００２のバッテリ１０２６及び二次側１００４のバッテリ１０４６は、一次側１００２に位置する単一の充電器１０２４によって充電される、並列に結合された１Ｓバッテリであることができる。システム１０００はまた、ヒンジ抵抗ＨＲ１ １０６２（例えば、１００ｍオーム）、ヒンジ抵抗ＨＲ２ １０６４（例えば、１００ｍオーム）、及びヒンジ抵抗ＨＲ３ １０６６（例えば、１００ｍオーム）を含むことができる。いくつかの実施形態で、システム１０００は、一次側及び二次側を備えた折り畳み式デバイスであり、両側が互いに対して（例えば、ヒンジ抵抗の点で）折り畳められ得る。
いくつかの実施形態で、システム１０００は、バッテリ放電平衡回路を含む。バッテリ放電平衡回路は、バッテリ残量計１０３４、感知抵抗１０３６（例えば、１０オーム）、出力電流（“Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｕｔ”）を供給する電流センサ１０３８、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ１ １０７４、ブーストコンバータ１０７６（例えば、バイパスを備えた昇圧段）、トランジスタ（例えば、電界効果トランジスタＦＥＴ２）１０７８、トランジスタ１０７８に対するイネーブル信号１０８０（例えば、バッテリ放電中に供給されるイネーブル信号）、抵抗Ｒ＿ｇａｉｎ１０８２、感知抵抗１０９２（例えば、１０オーム）、及びバッテリ残量計１０９４のうちの１つ以上（又は全て）を含む。
いくつかの実施形態で、システム１０００は、バイパスを備えた昇圧段１０７６を含むブーストコンバータ構成を用いて制御を提供することができる。いくつかの実施形態で、バッテリ２ １０４６のインダクタ電流は、測定されたバッテリ１ １０２６の電流に整合するよう直接制御され得る。いくつかの実施形態で、別個の電流感知増幅器１０７４が、バッテリ残量計１０３４のための感知抵抗１０３６からバッテリ１ １０２６の電流を感知するために使用されてよく、あるいは、バッテリ残量計自体が、出力電流を供給することができる。
いくつかの実施形態で、出力電流は、二次側１００４のＧＮＤ２に対する電圧に変換され、コモンモードノイズが除去され得る。利得は、抵抗Ｒ＿ｇａｉｎ１０８２を用いてバッテリ容量に比例して調整され得る。いくつかの実施形態で、平均インダクタ電流は、制御ループから１つの極を取り除きながら、制御され得る。これは、制御ループの速さを大いに改善することができるが、インダクタ電流の正確測定は困難であり得る。
いくつかの実施形態で、システム１０００において、バッテリ１電流が感知され、昇圧は、バッテリ２電流が同じであるように調整される。バッテリ１のＩＢＡＴ１電流、バッテリ２のＩＢＡＴ２電流、及び昇圧インダクタの電流Ｉ＿ＩＮＤＵＣＴＯＲは、バッテリが同じ容量を有する実施形態では、全てがシステム１００内で等しいように制御され得る。しかし、バッテリが同じ容量を有していない状況では、抵抗１０８２Ｒ＿ｇａｉｎが、バッテリの放電電流を然るべく変化させることによってバッテリの非対称な放電を提供するよう調整され得る。
図１１は、いくつかの実施形態に従うシステム１１００を表す。いくつかの実施形態で、システム１１００は、バッテリ放電平衡回路を含む。
いくつかの実施形態で、図１１は、一次側１１０２（例えば、マザーボード側）及び二次側１１０４を含むシステム１１００を表す。いくつかの実施形態で、システム１１００は、デュアルディスプレイデバイス（例えば、モバイルコンピューティングで使用される。）に含まれ得る。デュアルディスプレイを備えたデバイスの使用は、両方のディスプレイに給電するのに必要とされるバッテリ寿命を達成するために、デバイスの両側でバッテリを必要とし得る。いくつかの実施形態で、例えば、一次側１１０２は、第１ディスプレイを含むシステム１１００の側であることができ、二次側１１０４は、第２ディスプレイを含むシステム１１００の側であることができる（例えば、システム１１００は、デバイスの２つの異なる側でディスプレイを備えたデュアルディスプレイデバイスであることができる。）。
一次側１１０２は、メインボード負荷１１２２、充電器１１２４、バッテリ１１２６（バッテリ１）、及びインダクタ１１２８を含む。充電器１１２４は、トランジスタ１１３２（例えば、電界効果トランジスタ又はＦＥＴ）を含む。二次側１１０４は、二次側負荷１１４２及びバッテリ１１４６（バッテリ２）を含む。
いくつかの実施形態で、一次側１１０２のバッテリ１１２６及び二次側１１０４のバッテリ１１４６は、一次側１１０２に位置する単一の充電器１１２４によって充電される、並列に結合された１Ｓバッテリであることができる。システム１１００はまた、ヒンジ抵抗ＨＲ１ １１６２（例えば、１００ｍオーム）、ヒンジ抵抗ＨＲ２ １１６４（例えば、１００ｍオーム）、及びヒンジ抵抗ＨＲ３ １１６６（例えば、１００ｍオーム）を含むことができる。いくつかの実施形態で、システム１１００は、一次側１１０２及び二次側１１０４を備えた折り畳み式デバイスであり、両側が互いに対して（例えば、ヒンジ抵抗の点で）折り畳められ得る。
いくつかの実施形態で、システム１１００は、バッテリ放電平衡回路を含む。バッテリ放電平衡回路は、バッテリ残量計１１３４、感知抵抗１１３６（例えば、１０オーム）、出力電流（“Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｕｔ”）を供給する電流センサ１１３８、Ｅｒｒｏｒ Ａｍｐ１ １１７４、ブーストコンバータ１１７６（例えば、バイパスを備えた昇圧段）、トランジスタ（例えば、電界効果トランジスタＦＥＴ２）１１７８、トランジスタ１１７８に対するイネーブル信号１１８０（例えば、バッテリ放電中に供給されるイネーブル信号）、抵抗Ｒ＿ｇａｉｎ１１８２、感知抵抗１１９２（例えば、１０オーム）、バッテリ残量計１１９４、及び／又は出力電流を供給する電流感知増幅器１１９６のうちの１つ以上（又は全て）を含む。
いくつかの実施形態で、システム１１００は、バッテリ残量計の感知抵抗電圧を測定することによって（例えば、バッテリ残量計１１３４が抵抗１１３６の電圧を感知し、且つ／あるいは、バッテリ残量計１１９４が抵抗１１９２の電圧を感知する。）、バッテリ１電流及びバッテリ２電流を制御し得る。いくつかの実施形態で、システム１１００は、システム１０００よりも高い精度を有し得るが、システム１１００の応答は、フィルタキャパシタによって加えられた余分の極により、システム１０００の応答よりも相対的に遅くなる。しかし、システム１１００は、実際の負荷条件を満足するほど十分に速い応答時間を依然として獲得することができる。図１０及び図１１は、いくつかの実施形態に従う放電平衡の単純化のために、使用され得る追加のＦＥＴ２関連回路を表さない。いくつかの実施形態で、例えば、図８に表されるＦＥＴ２制御実施が、例えば、二次側負荷が支配的である場合に、図１０で及び／又は図１１で使用されてよい。この実施は、図１０のシステム１００とともに及び／又は図１１のシステム１１００とともに使用されてもよい。
いくつかの実施形態で、フィードバック制御ループが十分に速くない場合に、又はより瞬時的なサージ電力が二次バッテリから望まれる場合に、ＶＢＡＴ１感知電圧は、ＳＯＣ制御を用いて人為的に低減され得る。短期間では、バッテリ２の最大放電容量が、電流を一次側に送り出すために（例えば、ＰＬ４電流に対応するために）利用されてよい。感知されたＶＢＡＴ１電圧が低い場合に、ブーストコンバータは、変更されたＶＢＡＴ１感知電圧を満足するよう、二次バッテリ（バッテリ２）から引き込まれる電流を増大させ得る。
いくつかの実施形態で、二次側負荷は、（例えば、システム８００、システム１０００、及び／又はシステム１１００内の）ブーストコンバータの出力側へ接続されてよい。これは、最低システム電圧を侵害すること及び予期せぬトリップの危険性がないことが確かにすることができる。よって、いくつかの実施形態で、バッテリ２から一次側へのＳＯＣ制御されたサージ電力供給を有効にするために一次側から二次側へのもう１つの追加の制御ワイヤ接続を使用する必要はない。ＶＢＡＴ１感知ライン自体は、この機能を有効にするよう感知電圧を操作するために使用されてよい。
開示される対象の「一実施形態」又は「実施形態」又は「いくつかの実施形態」との明細書中の言及は、実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、又は特性が、開示される対象の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。よって、「一実施形態で」又は「いくつかの実施形態で」との言い回しが、本明細書の全体を通して様々な箇所で現れ得るが、この表現は、必ずしも同じ実施形態に言及していないことがある。
例１ いくつかの例で、システムは、充電器及び第１バッテリを有する一次側と、第２バッテリを有する二次側とを含む。第１バッテリは、一次側へ電力を供給する。第２バッテリは、二次側へ電力を供給する。一次側と二次側との間にはヒンジ抵抗がある。充電器は、第１バッテリ及び第２バッテリを充電する。一次側は、第１バッテリの電流経路にあり、二次側の電流経路内のヒンジ抵抗、コネクタ抵抗、又はバッテリインピーダンスのうちの１つ以上を補償するフィードバック制御型アクティブデバイスを含む。
例２は、例１の対象を含む。例２で、一次側は、システムのマザーボードを含む。
例３は、例１乃至２のいずれかの対象を含む。例３で、第１バッテリは、システムの第１ディスプレイへ電力を供給し、第２バッテリは、システムの第２ディスプレイへ電力を供給する。
例４は、例１乃至３のいずれかの対象を含む。例４で、フィードバック制御型アクティブデバイスは、第１バッテリのバッテリ電流経路を通る電流を感知する第１感知抵抗と、第２バッテリのバッテリ電流経路を通る電流を感知する第２感知抵抗とを含む。
例５は、例１乃至４のいずれかの対象を含む。例５で、フィードバック制御型アクティブデバイスは、第１増幅器及びトランジスタを含み、第１増幅器は、第１感知抵抗及び第２感知抵抗での電圧降下が第１バッテリ及び第２バッテリの充電中に等しいように、トランジスタの抵抗を調整する。
例６は、例１乃至５のいずれかの対象を含む。例６で、トランジスタは電界効果トランジスタである。
例７は、例１乃至６のいずれかの対象を含む。例７で、フィードバック制御型アクティブデバイスは、第１バッテリ及び第２バッテリの放電中に第１増幅器を無効にする第２増幅器を含む。
例８は、例１乃至７のいずれかの対象を含む。例８で、第２増幅器は、第１バッテリ及び第２バッテリの放電中にトランジスタを完全にオンする。
例９は、例１乃至８のいずれかの対象を含む。例９で、フィードバック制御型アクティブデバイスは、トランジスタと並列にバイパス抵抗を含む。
例１０は、例１乃至９のいずれかの対象を含む。例１０で、バイパス抵抗は、最大充電共有電流制限に基づき調整される。
例１１は、例１乃至１０のいずれかの対象を含む。例１１で、フィードバック制御型アクティブデバイスは、互いと直列に結合された第１抵抗及び第２抵抗を含み、直列に結合された第１抵抗及び第２抵抗の直列接続は、第１感知抵抗と並列に結合され、互いと直列に結合された第１抵抗及び第２抵抗の抵抗は、第１バッテリ及び第２バッテリの充電電流を調整するよう調整可能である。
例１２は、例１乃至１１のいずれかの対象を含む。例１２で、フィードバック制御型アクティブデバイスは、第１バッテリ及び第２バッテリの充電及び放電の平衡を保つ。
例１３ いくつかの例で、システムは、充電器及び第１バッテリを有する一次側と、第２バッテリを有する二次側とを含む。第１バッテリは、一次側へ電力を供給する。第２バッテリは、二次側へ電力を供給する。システムは、一次側と二次側との間にヒンジ抵抗を含む。充電器は、第１バッテリ及び前記第２バッテリを充電する。二次側は、第１バッテリと第２バッテリとの間の電圧降下を補償する、第２バッテリの電流経路内のフィードバック制御型ブーストコンバータを含む。
例１４は、例１３の対象を含む。例１４で、一次側は、システムのマザーボードを含む。
例１５は、例１３乃至１４のいずれかの対象を含む。例１５で、第１バッテリは、システムの第１ディスプレイへ電力を供給し、第２バッテリは、システムの第２ディスプレイへ電力を供給する。
例１６は、例１３乃至１５のいずれかの対象を含む。例１６で、フィードバック制御型ブーストコンバータは、第１バッテリと第２バッテリとの間の電圧降下を補償するよう第２バッテリの電流経路内に直列電圧を含める。
例１７は、例１３乃至１６のいずれかの対象を含む。例１７で、フィードバック制御型ブーストコンバータは、第１バッテリの電圧を差動的に感知し、それを第２バッテリの電圧と比較する増幅器を含む。
例１８は、例１３乃至１７のいずれかの対象を含む。例１８で、増幅器は、増幅された電圧差を用いてブーストコンバータを制御する。
例１９は、例１３乃至１８のいずれかの対象を含む。例１９で、ブーストコンバータは、第１バッテリと第２バッテリとの間の電圧降下を補償するようデューティサイクルを調整する。
例２０は、例１３乃至１９のいずれかの対象を含む。例２０で、第１バッテリの容量が第２バッテリの容量と同じである場合に、フィードバック制御型ブーストコンバータは、第１バッテリ及び第２バッテリを等しい電圧で且つ等しい電流で放電する。
例２１は、例１３乃至２０のいずれかの対象を含む。例２１で、第１バッテリの容量が第２バッテリの容量と同じでない場合に、フィードバック制御型ブーストコンバータは、第１バッテリの放電電流及び第２バッテリの放電電流を、それらの各々のバッテリ容量に比例するよう調整する。
例２２は、例１３乃至２１のいずれかの対象を含む。例２２で、フィードバック制御型ブーストコンバータは、第１バッテリの電流を感知し、第１バッテリの前記感知された電流に応答してブーストコンバータを制御する電流感知増幅器を含む。
例２３は、例１３乃至２２のいずれかの対象を含む。例２３で、フィードバック制御型ブーストコンバータは、第１バッテリの電流を感知し、第２バッテリの電流を感知し、第１バッテリの感知された電流及び第２バッテリの感知された電流に応答してブーストコンバータを制御する電流感知増幅器を含む。
例２４は、例１３乃至２３のいずれかの対象を含む。例２４で、フィードバック制御型ブーストコンバータは、第１バッテリの放電電流及び第２バッテリの放電電流を等しいよう保つ。
例２５は、例１３乃至２４のいずれかの対象を含む。例２５で、フィードバック制御型ブーストコンバータは、放電電流を第１バッテリへ及び第２バッテリへバッテリ容量に関わらず自動的に分配する。
例２６ いくつかの例で、システムは、充電する手段及び第１バッテリを有する一次側と、第２バッテリを有する二次側とを含む。第１バッテリは、一次側へ電力を供給する。第２バッテリは、二次側へ電力を供給する。一次側と二次側との間にはヒンジ抵抗がある。充電する手段は、第１バッテリ及び第２バッテリを充電する。一次側は、二次側の電流経路内のヒンジ抵抗、コネクタ抵抗、又はバッテリインピーダンスのうちの１つ以上を補償する手段を含んで第１バッテリの電流経路においてフィードバックを制御する手段を含む。
例２７は、例２６の対象を含む。例２７で、一次側は、システムのマザーボードを含む。
例２８は、例２６乃至２７のいずれかの対象を含む。例２８で、第１バッテリは、システムの第１ディスプレイへ電力を供給し、第２バッテリは、システムの第２ディスプレイへ電力を供給する。
例２９は、例２６乃至２８のいずれかの対象を含む。例２９で、フィードバック制御手段は、第１バッテリのバッテリ電流経路を通る電流を感知する第１感知手段と、第２バッテリのバッテリ電流経路を通る電流を感知する第２感知手段とを含む。
例３０は、例２６乃至２９のいずれかの対象を含む。例５で、フィードバック制御手段は、第１増幅手段及びトランジスタを含み、第１増幅手段は、第１感知手段及び第２感知手段での電圧降下が第１バッテリ及び第２バッテリの充電中に等しいように、トランジスタの抵抗を調整する。
例３１は、例２６乃至３０のいずれかの対象を含む。例３１で、トランジスタは電界効果トランジスタである。
例３２は、例２６乃至３１のいずれかの対象を含む。例３２で、フィードバック制御手段は、第１バッテリ及び第２バッテリの放電中に第１増幅手段を無効にする第２増幅手段を含む。
例３３は、例２６乃至３２のいずれかの対象を含む。例３３で、第２増幅手段は、第１バッテリ及び第２バッテリの放電中にトランジスタを完全にオンする。
例３４は、例２６乃至３３のいずれかの対象を含む。例３４で、フィードバック制御手段は、トランジスタと並列にバイパス抵抗を含む。
例３５は、例２６乃至３４のいずれかの対象を含む。例３５で、バイパス抵抗は、最大充電共有電流制限に基づき調整される。
例３６は、例２６乃至３５のいずれかの対象を含む。例３６で、フィードバック制御手段は、互いと直列に結合された第１抵抗及び第２抵抗を含み、直列に結合された第１抵抗及び第２抵抗の直列接続は、第１感知手段と並列に結合され、互いと直列に結合された第１抵抗及び第２抵抗の抵抗は、第１バッテリ及び第２バッテリの充電電流を調整するよう調整可能である。
例３７は、例２６乃至３６のいずれかの対象を含む。例３７で、フィードバック制御手段は、第１バッテリ及び第２バッテリの充電及び放電の平衡を保つ手段を含む。
例３８ いくつかの例で、システムは、充電する手段及び第１バッテリを有する一次側と、第２バッテリを有する二次側とを含む。第１バッテリは、一次側へ電力を供給する。第２バッテリは、二次側へ電力を供給する。システムは、一次側と二次側との間にヒンジ抵抗を含む。充電する手段は、第１バッテリ及び前記第２バッテリを充電する。二次側は、第１バッテリと第２バッテリとの間の電圧降下を補償する、第２バッテリの電流経路においてフィードバックを制御する昇圧変換手段を含む。
例３９は、例３８の対象を含む。例３９で、一次側は、システムのマザーボードを含む。
例４０は、例３８乃至３９のいずれかの対象を含む。例４０で、第１バッテリは、システムの第１ディスプレイへ電力を供給し、第２バッテリは、システムの第２ディスプレイへ電力を供給する。
例４１は、例３８乃至４０のいずれかの対象を含む。例４１で、フィードバックを制御する昇圧変換手段は、第１バッテリと第２バッテリとの間の電圧降下を補償するよう第２バッテリの電流経路内に直列電圧を含める。
例４２は、例３８乃至４０のいずれかの対象を含む。例４２で、フィードバックを制御する昇圧変換手段は、第１バッテリの電圧を差動的に感知し、それを第２バッテリの電圧と比較する増幅手段を含む。
例４３は、例３８乃至４２のいずれかの対象を含む。例４３で、増幅手段は、増幅された電圧差を用いて昇圧変換手段を制御する。
例４４は、例３８乃至４３のいずれかの対象を含む。例４４で、昇圧変換手段は、第１バッテリと第２バッテリとの間の電圧降下を補償するようデューティサイクルを調整する手段を含む。
例４５は、例３８乃至４４のいずれかの対象を含む。例４５で、第１バッテリの容量が第２バッテリの容量と同じである場合に、フィードバックを制御する昇圧変換手段は、第１バッテリ及び第２バッテリを等しい電圧で且つ等しい電流で放電する手段を含む。
例４６は、例３８乃至４５のいずれかの対象を含む。例４６で、第１バッテリの容量が第２バッテリの容量と同じでない場合に、フィードバックを制御する昇圧変換手段は、第１バッテリの放電電流及び第２バッテリの放電電流を、それらの各々のバッテリ容量に比例するよう調整する手段を含む。
例４７は、例３８乃至４６のいずれかの対象を含む。例４７で、フィードバックを制御する昇圧変換手段は、第１バッテリの電流を感知し、第１バッテリの前記感知された電流に応答してブーストコンバータを制御する電流感知増幅器を含む。
例４８は、例３８乃至４７のいずれかの対象を含む。例４８で、フィードバックを制御する昇圧変換手段は、第１バッテリの電流を感知し、第２バッテリの電流を感知し、第１バッテリの感知された電流及び第２バッテリの感知された電流に応答してブーストコンバータを制御する電流感知増幅器を含む。
例４９は、例３８乃至４８のいずれかの対象を含む。例４９で、フィードバックを制御する昇圧変換手段は、第１バッテリの放電電流及び第２バッテリの放電電流を等しいよう保つ手段を含む。
例５０は、例３８乃至４９のいずれかの対象を含む。例５０で、フィードバックを制御する昇圧変換手段は、放電電流を第１バッテリへ及び第２バッテリへバッテリ容量に関わらず自動的に分配する手段を含む。
例５１ いくつかの例で、一次側は、充電器及び第１バッテリを含み、二次側は、第２バッテリを含む。一次側と二次側との間にはヒンジ抵抗がある。一次側は、二次側の電流経路内のヒンジ抵抗を、コネクタ抵抗を、又はバッテリインピーダンスを補償する、第１バッテリの経路内のフィードバック制御型アクティブデバイスを含む。
例５２ いくつかの例で、一次側は、充電器及び第１バッテリを含み、二次側は、第２バッテリを含む。一次側と二次側との間にはヒンジ抵抗がある。二次側は、第１バッテリと第２バッテリとの間の電圧降下を補償する、第２バッテリ経路内のフィードバック制御型ブーストコンバータを含む。
例５３ いくつかの例で、装置は、いずれかの他の例で見られるように方法を実行し又は装置を実現する手段を含む。
例５４ いくつかの例で、マシン読み出し可能なストレージは、実行される場合に、いずれかの他の例で見られるように方法を実施し又は装置を実現するマシン読み出し可能な命令を含む。
例５５ いくつかの例で、１つ以上のマシン読み出し可能な媒体は、実行される場合に、マシンに、いずれかの他の例の装置を実現させ又は方法を実行させるコードを含む。
例となる実施形態、及び開示される対象の例が、図面における回路図、フロー図、ブロック図などを参照して記載されているが、当業者は、開示される対象を実施する多数の他の方法が代替的に使用されてよいことを容易に理解するだろう。例えば、図中の要素の配置、又は図中のブロックの実行順序は、変更されてよく、あるいは、回路図中の回路素子のいくつか、及び記載されているブロック／フロー図内のブロックは、変更、削除、又は結合されてよい。図示又は記載されている如何なる要素も、変更、削除、又は結合されてよい。
上記の説明では、開示される対象の様々な態様が記載されてきた。説明のために、具体的な数、システム、及び構成が、対象の完全な理解を提供するために示されてきた。しかし、当業者に明らかなように、対象は、具体的な詳細によらずに実施されてもよい。他の事例では、よく知られている特徴、構成要素又はモジュールは、開示される対象を不明りょうにしないように省略、簡略化、結合、又は分割されている。
開示される対象の様々な実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせにおいて実施されてよく、命令、関数、プロシージャ、データ構造、ロジック、アプリケーションプログラム、シミュレーションの設計表現又はフォーマット、エミュレーション、及び設計の組み立てのようなプログラムコードを参照して、又はそれと関連して記載され得る。プログラムコードは、マシンによってアクセスされる場合に、マシンがタスクを実行し、抽象データ型若しくは低レベルハードウェアコンテキストを定義し、又は結果を生成することをもたらす。
プログラムコードは、設計されたハードウェアが実行すると期待される方法のモデルを本質的に提供するハードウェア記述言語又は他の機能記述言語を用いてハードウェアを表現し得る。プログラムコードは、アセンブリ若しくは機械語若しくはハードウェア定義言語、又はコンパイル又はインタプリトされ得るデータであってよい。更に、当該技術で、何らかの形でソフトウェアを話すことは、行動をとること又は結果を引き起こすこととして一般的である。
そのような表現は、プロセッサに動作を実行させるか又は結果を生じさせる処理システムによるプログラムコードの実行を述べる簡単な方法にすぎない。
プログラムコードは、例えば、固体状態メモリ、ハードデバイス、フロッピー（登録商標）ディスク、光学ストレージ、テープ、フラッシュメモリ、メモリスティック、デジタルビデオディスク、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、などや、マシンアクセス可能な生物学的状態保持ストレージのような、より風変わりな媒体を含む記憶デバイス又は関連するマシン読み出し可能な若しくはマシンアクセス可能な媒体のような、１つ以上の揮発性又は不揮発性メモリデバイスに記憶されてよい。マシン読み出し可能な媒体は、アンテナ、光ファイバ、通信インターフェイス、などのような、マシンによって読み出し可能な形で情報を記憶、送信又は受信するための如何なる有形なメカニズムも含んでよい。プログラムコードは、パケット、シリアルデータ、パラレルデータ、などの形で伝送されてよく、圧縮又は暗号化されたフォーマットで使用されてよい。
プログラムコードは、プロセッサ、プロセッサによって読み出し可能な揮発性若しくは不揮発性メモリ、少なくとも１つの入力装置又は１つ以上の出力装置を夫々が含むモバイル又は固定コンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント、セットトップボックス、携帯電話機及びページャ、並びに他の電子機器のようなプログラム可能なマシンで実行されるプログラムにおいて実施されてよい。プログラムコードは、記載される実施形態を実行し、出力情報を生成するよう、入力装置により入力されたデータに適用されてよい。出力情報は、１つ以上の出力装置に適用されてよい。当業者に明らかなように、開示される対象の実施形態は、マルチプロセッサ又はマルチコアプロセッサシステム、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、及び実質的に如何なるデバイスにも埋め込まれ得る広く普及した又は小規模のコンピュータ又はプロセッサを含む様々なコンピュータシステム構成により実施可能である。開示される対象の実施形態はまた、通信ネットワークを通じてリンクされる遠隔の処理装置によってタスクが実行され得る分散型コンピュータ環境でも実施可能である。
動作は逐次プロセスとして記載されることがあるが、一部の動作は実際には、並行して、同時に、又は分散環境で、シングル又はマルチプロセッサマシンによるアクセスのためにローカルで又は遠隔で記憶されたプログラムコードにより実行されてよい。その上、いくつかの実施形態で、動作の順序は、開示される対象の主旨から外れることなしに並べ直されてよい。プログラムコードは、埋込型コントローラによって又はそれとともに使用されてよい。
開示される対象は、実例となる実施形態を参照して記載されてきたが、本明細書は、限定的な意味で解釈されるよう意図されない。実例となる実施形態の様々な変更、及び対象の他の実施形態は、当業者には明らかであり、開示される対象の適用範囲内にあると見なされる。例えば、表されている実施形態の夫々及び記載されている実施形態の夫々で、本願の図面及び明細書は、図示又は記載されるデバイスが特定の図で示されるか又は特定の図を参照して記載される全ての構成要素を含むことを示すよう意図されないことが理解されるべきである。その上、夫々の要素は、ロジックにより実施されてよく、ロジックは、本願で言及されるように、例えば、あらゆる適切なハードウェア（例えば、特に、プロセッサ）、ソフトウェア（例えば、特に、アプリケーション）、ファームウェア、又はハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェアのあらゆる適切な組み合わせを含むことができる。
１００，２００，３００，６００，７００，８００，１０００，１１００ システム
１０２，３０２，８０２，１００２，１１０２ 一次側
１０４，３０４，８０４，１００４，１１０４ 二次側
１２２，３２２，８２２，１０２２，１１２２ メインボード負荷
１２４，３２４，８２４，１０２４，１１２４ 充電器
１２６，２２２，３２６，６２２，７２２，８２６，１０２６，１１２６ バッテリ１
１２８，３２８、８２８，１０２８，１１２８ インダクタ
１４２，３４２，８４２，１０４２，１１４２ 二次側負荷
１４６，２４２，３４６，６４２，７４２，８４６，１０４６，１１４６ バッテリ２
１６２，１６４，１６６，２６２，６６２，７６２ ヒンジ抵抗
２０２，６０２ 第１バッテリパック
２０４，６０４ 第２バッテリパック
３７２ フィードバック制御型アクティブデバイス
５００ 充電電流分配回路
８７２ バッテリ放電平衡回路
８７６，１０７６ ブーストコンバータ
９００ ブーストコンバータ回路

Claims (22)

  1. 充電器及び第１バッテリを有する一次側であり、前記第１バッテリが前記一次側へ電力を供給する、前記一次側と、
    第２バッテリを有する二次側であり、前記第２バッテリが前記二次側へ電力を供給する、前記二次側と、
    前記一次側と前記二次側との間にあるヒンジ抵抗と
    を有し、
    前記充電器は、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを充電し、
    前記一次側は、前記第２バッテリの電流経路内のバッテリインピーダンス、コネクタ抵抗、又は前記ヒンジ抵抗のうちの１つ以上を補償する、前記第１バッテリの電流経路内のフィードバック制御型アクティブデバイスを含み、
    前記フィードバック制御型アクティブデバイスは、
    前記第１バッテリのバッテリ電流経路を通る電流を感知する第１感知抵抗と、
    前記第２バッテリのバッテリ電流経路を通る電流を感知する第２感知抵抗と、
    第１増幅器及びトランジスタと、
    前記トランジスタと並列に接続されたバイパス抵抗と
    を含み、
    前記第１増幅器は、前記第１感知抵抗及び前記第２感知抵抗での電圧降下が前記第１バッテリ及び前記第２バッテリの充電中に等しいように前記トランジスタの抵抗を調整するよう構成される、
    システム。
  2. 前記一次側は、当該システムのマザーボードを有する、
    請求項１に記載のシステム。
  3. 前記第１バッテリは、当該システムの第１ディスプレイへ電力を供給し、
    前記第２バッテリは、当該システムの第２ディスプレイへ電力を供給する、
    請求項１に記載のシステム。
  4. 前記トランジスタは、電界効果トランジスタである、
    請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のシステム。
  5. 前記フィードバック制御型アクティブデバイスは、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリの放電中に前記第１増幅器を無効にする第２増幅器を含む、
    請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載のシステム。
  6. 前記第２増幅器は、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリの前記放電中に前記トランジスタを完全にオンする、
    請求項５に記載のシステム。
  7. 前記バイパス抵抗は、最大充電共有電流制限に基づき調整される、
    請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載のシステム。
  8. 前記フィードバック制御型アクティブデバイスは、互いに直列に結合された第１抵抗及び第２抵抗を含み、
    直列に結合された前記第１抵抗及び前記第２抵抗の直列接続は、前記第１感知抵抗と並列に結合され、
    互いに直列に結合された前記第１抵抗及び前記第２抵抗の抵抗は、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリの充電電流を調整するよう調整可能である、
    請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載のシステム。
  9. 前記フィードバック制御型アクティブデバイスは、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリの充電及び放電の平衡を保つ、
    請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載のシステム。
  10. 充電器及び第１バッテリを有する一次側であり、前記第１バッテリが前記一次側へ電力を供給する、前記一次側と、
    第２バッテリを有する二次側であり、前記第２バッテリが前記二次側へ電力を供給する、前記二次側と、
    前記一次側と前記二次側との間にあるヒンジ抵抗と
    を有し、
    前記充電器は、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを充電し、
    前記二次側は、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの間の電圧降下を補償する、前記第２バッテリの電流経路内のフィードバック制御型ブーストコンバータを含む、
    システム。
  11. 前記一次側は、当該システムのマザーボードを有する、
    請求項１０に記載のシステム。
  12. 前記第１バッテリは、当該システムの第１ディスプレイへ電力を供給し、
    前記第２バッテリは、当該システムの第２ディスプレイへ電力を供給する、
    請求項１０に記載のシステム。
  13. 前記フィードバック制御型ブーストコンバータは、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの間の電圧降下を補償するよう前記第２バッテリの前記電流経路内に直列に挿入された電圧源として機能する、
    請求項１０乃至１２のうちいずれか一項に記載のシステム。
  14. 前記フィードバック制御型ブーストコンバータは、前記第１バッテリの電圧と前記第２バッテリの電圧とを比較する差動増幅器を含む、
    請求項１０乃至１２のうちいずれか一項に記載のシステム。
  15. 前記差動増幅器は、前記第１バッテリの電圧と前記第２バッテリの電圧との間の電圧差を増幅し、該増幅された電圧差は、前記ブーストコンバータを制御するために使用される、
    請求項１４に記載のシステム。
  16. 前記ブーストコンバータは、前記第１バッテリと前記第２バッテリとの間の電圧降下を補償するようデューティサイクルを調整する、
    請求項１５に記載のシステム。
  17. 前記第１バッテリの容量が前記第２バッテリの容量と同じである場合に、前記フィードバック制御型ブーストコンバータは、前記第１バッテリ及び前記第２バッテリを等しい電圧で且つ等しい電流で放電する、
    請求項１０乃至１２のうちいずれか一項に記載のシステム。
  18. 前記第１バッテリの容量が前記第２バッテリの容量と同じでない場合に、前記フィードバック制御型ブーストコンバータは、前記第１バッテリの放電電流及び前記第２バッテリの放電電流を、それらの各々のバッテリ容量に比例するよう調整する、
    請求項１０乃至１２のうちいずれか一項に記載のシステム。
  19. 前記フィードバック制御型ブーストコンバータは、前記第１バッテリの電流を感知し、前記第１バッテリの前記感知された電流に応答して前記ブーストコンバータを制御する電流感知増幅器を含む、
    請求項１０乃至１２のうちいずれか一項に記載のシステム。
  20. 前記フィードバック制御型ブーストコンバータは、前記第１バッテリの電流を感知し、前記第２バッテリの電流を感知し、前記第１バッテリの前記感知された電流及び前記第２バッテリの前記感知された電流に応答して前記ブーストコンバータを制御する電流感知増幅器を含む、
    請求項１０乃至１２のうちいずれか一項に記載のシステム。
  21. 前記フィードバック制御型ブーストコンバータは、前記第１バッテリの放電電流及び前記第２バッテリの放電電流を等しいよう保つ、
    請求項２０に記載のシステム。
  22. 前記フィードバック制御型ブーストコンバータは、前記充電器からの電流を前記第１バッテリへ及び前記第２バッテリへそれらの各々のバッテリ容量に関わらず分配する、
    請求項１０乃至１２のうちいずれか一項に記載のシステム。
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