[发明专利]使用开关调节器对电池进行充电的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电池充电器，且尤其涉及开关电池充电系统和方法。

背景技术

电池已长时间被用作移动电子装置的电力来源。电池提供允许电路运作的电流和电 压形式的能量。然而，储存在电池中的能量的量有限，且当电子装置在使用时电池损失 电力。当电池的能量供应被耗尽时，电池的电压将开始从其额定电压下降，且依赖于电 池来获得电力的电子装置将不再适当运作。对于不同类型的电子装置来说，这些阈值将 不同。

许多类型的电池是针对单一用途而设计的。这些电池在电荷耗尽之后被丢弃。然而， 一些电池设计成可再充电的。可再充电电池通常需要某种形式的电池充电系统。典型的 电池充电系统将电力从电源(例如AC壁式插座)转移到电池中。再充电过程通常包含 处理并调节来自电源的电压和电流，使得供应到电池的电压和电流满足特定电池的充电 规格。举例来说，如果供应到电池的电压或电流过大，那么电池可能会损坏或甚至会爆 炸。另一方面，如果供应到电池的电压或电流过小，那么充电过程可能效率非常低或完 全无效。电池的充电规格的低效使用可导致(例如)非常长的充电时间。另外，如果充 电过程未有效地进行，那么电池的电池容量(即，电池可保持的能量的量)可能不会最 优化。此外，低效充电可影响电池的有效寿命(即，从特定电池可利用的充电/放电循环 的次数)。此外，低效充电可能由于电池的特性随着时间变化的缘故。使这些问题复杂的 是以下事实：不同电池的电池特性(包含电池的指定电压和再充电电流)可能不同。

现有电池充电器通常是静态系统。充电器经配置以从特定电源接收电力，并基于电 池的充电规格将电压和电流提供给特定电池。然而，现有充电器的不灵活性导致上文描 述的许多低效性和问题。拥有比现有系统更灵活或甚至可适于特定电池或变化的电池充 电环境的电池充电系统和方法将是有利的。因此，需要改进电池充电过程的效率的改进 的电池充电器系统和方法。本发明通过提供使用开关调节器来对电池进行充电的系统和 方法来解决这些和其它问题。

发明内容

在一个实施例中，本发明包含一种对一电池进行充电的方法，所述方法包括：在开 关调节器的输入处接收第一输入电压和第一输入电流；将开关调节器的输出耦合到电池 的端子；在电池的端子处产生第一输出电压和第一输出电流，其中开关调节器控制第一 输出电流，且其中到电池的第一输出电流大于第一输入电流，且第一输入电压大于第一 输出电压；和随着电池上的第一输出电压增加而减少第一输出电流。

在一个实施例中，本发明进一步包括感测电池上的第一输出电压，且据此来调节第 一输出电流，使得第一输入电流在第一值以下。

在一个实施例中，本发明进一步包括感测到开关调节器第一输入电流，且据此来调 节第一输出电流，使得第一输入电流在第一值以下。

在一个实施例中，本发明进一步包括将开关调节器的开关输出电流和开关输出电压 经由滤波器而耦合到电池的端子。

在一个实施例中，第一输出电流随着电池上的第一输出电压增加而减少越过复数个 电流值。

在一个实施例中，第一输出电流随着电池上的第一输出电压增加而持续减少。

在一个实施例中，第一输出电流随着电池上的第一输出电压增加而递增减少。

在一个实施例中，第一输出电流持续减少以维持到开关调节器的恒定第一输入电流。

在一个实施例中，如果到开关调节器的第一输入电流增加到阈值以上，那么第一输 出电流递增减少。

在一个实施例中，本发明进一步包括：感测电池上的第一输出电压，；和如果所感测 的第一输出电压大于第一阈值，那么将可编程数据存储元件中的充电参数从对应于第一 恒定输出电流的第一值改变为对应于第二恒定输出电流的第二值，其中第一恒定输出电 流大于第二恒定输出电流。

在一个实施例中，本发明进一步包括响应于所感测的第一输出电压的增加，而在对 应于复数个连续降低的恒定输出电流的值范围内改变充电参数。

在一个实施例中，本发明进一步包括：感测到开关调节器的第一输入电流；和如果 所感测的第一输入电流大于第一阈值，那么将可编程数据存储元件中的充电参数从对应 于第一恒定输出电流的第一值改变为对应于第二恒定输出电流的第二值，其中第一恒定 输出电流大于第二恒定输出电流。