[发明专利]包括双向充电调节器的混合电池组

说明书

一种用于可再充电电池组的系统包括：一个或多个较低电压电池单元，能够经由较低电压端子连接到充电电路；以及一个或多个较高电压电池单元，经由双向充电调节器串联电耦合到一个或多个较低电压电池单元。较高电压端子电耦合到一个或多个较高电压电池单元，并且公共接地端子耦合到一个或多个较低电压电池单元并且耦合到一个或多个较高电压电池单元。

背景技术

便携式电子设备可以利用可再充电电池组进行移动能量存储。电池组的配置和电压特性影响电子设备的总体效率，其继而影响电池的运行时间。

发明内容

提供本发明内容以简化形式介绍一些概念，这些概念下文在具体实施方式中进行进一步描述。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。更进一步地，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中指出的任何或所有缺点的实现方式。

在一个公开的示例中，一种用于可再充电电池组的系统包括：一个或多个较低电压电池单元，能够经由较低电压端子连接到充电电路；以及一个或多个较高电压电池单元，经由双向充电调节器串联电耦合到一个或多个较低电压电池单元。较高电压端子电耦合到一个或多个较高电压电池单元，并且公共接地端子耦合到一个或多个较低电压电池单元和一个或多个较高电压电池单元。

附图说明

图1示意性地示出了包括可再充电电池组的电子设备。

图2示意性地示出了示例非对称混合电池组。

图3示意性地示出了附加示例非对称混合电池组。

图4示意性地示出了包括双向充电调节器的示例混合电池组。

图5示意性地示出了用于包括双向充电调节器的示例混合电池组的控制电路。

图6示出了用于从外部电源对混合电池组进行充电的示例时间线。

图7示出了用于平衡混合电池组内的电荷的示例时间线。

图8示意性地示出了示例计算系统。

具体实施方式

可再充电锂离子(Li-ion)电池的固有优势在于它们的能量密度相对较高、循环寿命较长、以及操作电压相对较高。这些特征使得锂离子电池成为便携式电子设备中能量存储的首选。随着便携式电子设备结合了附加特征和功能，对设备电池组的需求增加。便携式电子设备可能依赖电池组为某些设备负载提供低压功率，并且为其他设备负载提供高压功率。

许多智能电话和平板电脑计算系统使用单电池单元电压组配置(例如，所有电池单元并联)。该设置适用于这些系统，因为这些设备中使用的大多数数字芯片都在低压范围中(例如，1伏以下)进行操作。如果需要更高的电压(例如，3.3V电压轨、5V电压轨或更高的电压轨)，则可以将降压-升压和/或升压调节器添加到电池电路。然而，由于从并联配置的组汲取的电流相对较高，所以常见的是较大的内部电阻(DCR)压降，其可能会导致系统电压不足。即使总体功率需求低，也可能会有许多需求峰值，并且这些系统可能会出现峰值电流损失。

可替代地，具有相对较高的功耗要求的膝上型计算机通常采用具有3个或4个串联锂离子电池单元的电池配置。在这种类型的配置中，由于电池组电压高，所以从电池汲取的电流量相对较低。如此，减少了DCR损失。为了递送低压功率，可以将降压调节器(和/或降压-升压调节器)添加到电池电路。然而，以低占空比运行以向低于1伏的处理器和存储器芯片供电的调节器的效率相对较低，从而导致更高的电荷损失和额外的热量生成。进一步地，对于对称的串联电池配置，电池组的两个部分可能具有不对称的需求，并且因此当使用电子设备时，电池组的这两个部分随着时间的流逝而变得不平衡。为了对设备进行充电，必须考虑到这种不平衡，以免实施多个充电端口。这需要主动平衡系统，以在电池组的较高电压部分和较低电压部分上均实现稳定的电流和电压，这固有地浪费了所存储的电荷。