專利名稱：充電系統(tǒng)以及充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及縮短二次電池的充電時(shí)間的^支術(shù)，更詳細(xì)地說，涉及縮短與充
電器的容量相比充電率4交大的二次電池的充電時(shí)間的^L術(shù)。
背景技術(shù)：
在作為便攜式電子設(shè)備的一例的筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)(以后稱為筆記本 PC)中， 一般4吏用鋰離子蓄電池。對(duì)于鋰離子蓄電池， 一方面具有能量密度 高的優(yōu)點(diǎn)，但另一方面被指出了充電時(shí)間長(zhǎng)的問題。近年來開發(fā)出在負(fù)極材料 中采用了納米凝:粒子的快速充電型鋰離子蓄電池，并且已經(jīng)在市場(chǎng)上銷售。普 通充電型鋰離子蓄電池的充電率為0.7C左右，而在快速充電型的鋰離子蓄電 池中，充電率為2C左右，與普通充電型相比可以在短時(shí)間內(nèi)充電。
如果使用具有用于對(duì)普通充電型鋰離子蓄電池充電的容量的充電器對(duì)快 速充電型鋰離子蓄電池進(jìn)行充電，由于容量不足所以無(wú)法充分發(fā)揮其性能。在 一個(gè)例子中，在快速充電型鋰離子蓄電池中，如果使用與充電率相適合的容量 的充電器，則通過30分鐘可以充電到滿充電容量的80%，但在使用普通充電 型鋰離子蓄電池用的充電器對(duì)快速充電型鋰離子蓄電池進(jìn)行充電時(shí)，為了充電 到相同的容量需要75分鐘。
專利文獻(xiàn)1記載的發(fā)明提供了充電時(shí)間短并且發(fā)熱量小的恒流恒壓的充 電方法。在該發(fā)明中，最初以較大的恒定電流值進(jìn)行恒流充電，然后用比其小 的恒定電流值進(jìn)行恒流充電，最后進(jìn)行恒壓充電。專利文獻(xiàn)2記載的發(fā)明公開 了以下的方法在充電電力提供電路和二次電池之間具備充電控制電路，并且 可以通過電源提供旁通電路從充電電力提供電路直接對(duì)二次電池提供充電電 流，來防止充電電路中的發(fā)熱。檢測(cè)二次電池的電壓來決定是從充電電力提供 電路直接充電，還是通過充電控制電路以更小的電流進(jìn)行充電。專利文獻(xiàn)3 公開了以下的技術(shù)在直流電源裝置一邊對(duì)電池進(jìn)行充電 一邊對(duì)負(fù)載提供電力 的情況下，通過不同的電流限制電路進(jìn)行對(duì)負(fù)載提供峰值電流時(shí)的恒流控制、
以及不要求峰值電流而提供電池充電所需要的電流時(shí)的恒流控制，由此防止在 二次電池中流入過大的電流。
專利文獻(xiàn)1特開2007-97397號(hào)7>報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2002-359936號(hào)^^報(bào)專利文獻(xiàn)3特開2004-320865號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
希望筆記本PC在移動(dòng)環(huán)境中使用之后在盡可能短的時(shí)間內(nèi)充電盡可能多 的容量，來準(zhǔn)備下次的移動(dòng)使用。因此，今后打算在筆記本PC中逐漸采用快 速充電型鋰離子蓄電池。但是，當(dāng)對(duì)應(yīng)于快速充電型鋰離子蓄電池而增大筆記 本PC中配備的充電器的容量時(shí)，裝置變得大型化，產(chǎn)生筆記本PC內(nèi)部的空 間的確保、發(fā)熱量提高以及成本上升等問題。
因此，本發(fā)明的目的在于提供在短時(shí)間內(nèi)使用容量小的充電器對(duì)充電率大 的蓄電池進(jìn)行充電的充電系統(tǒng)。而且，本發(fā)明的目的在于提供配備有這種充電 系統(tǒng)的信息處理裝置以及這種充電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的充電方法。
本發(fā)明的設(shè)備具備蓄電池和從直流電源裝置接受電力供給的負(fù)載，并且配 備有蓄電池的充電系統(tǒng)。直流電源裝置將交流電壓或直流電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的直 流電壓。充電器可以從直流電源裝置接受電力供給，以設(shè)定電流對(duì)蓄電池進(jìn)行 充電。蓄電池以及直流電源裝置被分別安裝在設(shè)備的內(nèi)部，或者由與設(shè)備不同 的殼體構(gòu)成，在使用時(shí)被安裝在設(shè)備上，或者通過配線與設(shè)備相連來對(duì)設(shè)備提 供電力。該充電系統(tǒng)具備2個(gè)充電模式。在第l充電模式下，在直流電源裝置
可以對(duì)負(fù)載提供電力的狀態(tài)下，在對(duì)充電器提供電力的期間由充電器對(duì)蓄電池 進(jìn)行充電。在第2充電模式下，直流電源裝置在可以對(duì)負(fù)載提供電力的狀態(tài)下 對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。在此，所謂直流電源裝置可以對(duì)負(fù)載提供電力的狀態(tài)是指 與充電系統(tǒng)的動(dòng)作無(wú)關(guān)地，如果負(fù)載需要電力便可實(shí)際從直流電源裝置提供電 力，如果負(fù)載不需要電力則實(shí)際上不提供電力。
本發(fā)明的充電系統(tǒng)，在因?yàn)槌潆娖鞯娜萘啃∷詿o(wú)法以蓄電池的充電率進(jìn) 行充電的情況下，直流電源裝置可以通過比充電器的充電電流大的充電電流進(jìn) 行充電。在第2充電模式下，因?yàn)槭侵绷麟娫囱b置可以對(duì)負(fù)載提供電力的狀態(tài)， 所以有時(shí)直流電源裝置在對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的同時(shí)還對(duì)負(fù)載實(shí)際提供電力。直
流電源裝置的輸出被分配給負(fù)載和蓄電池，所以有時(shí)由于負(fù)載的消耗功率增大 導(dǎo)致充電功率減小。此時(shí)，切換為第1充電模式可以通過較大的充電功率進(jìn)行 充電。控制部根據(jù)對(duì)各個(gè)充電模式下進(jìn)行充電時(shí)的充電電流或充電功率的大小 相互比較后的結(jié)果，來選擇充電模式，所以可以始終通過優(yōu)越的充電模式進(jìn)行 充電。
在蓄電池的恒壓充電期間，充電器在自身的恒壓區(qū)域?qū)π铍姵剡M(jìn)行充電， 所以即使對(duì)恒壓充電期間的充電電壓的精度以及管理受到嚴(yán)格要求的鋰離子 蓄電池進(jìn)行充電的情況下，也不會(huì)出現(xiàn)安全上的問題。另一方面，在鋰離子蓄 電池中，如果恒流充電期間的充電電流在充電率以下，雖然充電時(shí)間變長(zhǎng)但不 會(huì)出現(xiàn)安全上的問題，所以可以通過直流電源裝置進(jìn)行充電。
因此，在蓄電池是快速充電型蓄電池的情況下，在蓄電池的恒流充電期間
如果第2充電模式下的直流電源裝置的充電電流的值在蓄電池的充電率以下，
則可以安全地進(jìn)行充電。具體地說，直流電源裝置具備恒流特性或恒定功率特 性，在蓄電池的恒流充電期間，如果利用恒流特性或恒定功率特性進(jìn)行充電， 則可以將充電電流控制在蓄電池的充電率以下，所以可安全地進(jìn)行充電。
在直流電源裝置具備恒壓特性時(shí)，在第1充電模式下，可以在恒壓區(qū)域?qū)?充電器提供電力。結(jié)果，充電器通過從直流電源裝置提供的規(guī)定的輸入電壓進(jìn) 行動(dòng)作，以設(shè)定電流對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，所以在負(fù)載的消耗功率較大的情況下， 可以在恒流充電期間通過比直流電源裝置大的充電電流進(jìn)行充電。控制部可以
根據(jù)與第2充電模式下進(jìn)行充電時(shí)的充電電流或充電功率的大小相關(guān)聯(lián)的事 件，比較在第1充電模式下進(jìn)行充電時(shí)的充電電流或充電功率的大小和在第2 充電模式下進(jìn)行充電時(shí)的充電電流或充電功率的大小。該事件可以根據(jù)在第2 充電模式下由直流電源裝置進(jìn)行充電時(shí)的充電功率或充電電流直接生成。此 時(shí)，通過從第1充電模式暫時(shí)切換為第2充電模式，可以在第1充電模式下進(jìn) 行充電時(shí)測(cè)定在第2充電模式下進(jìn)行充電時(shí)的充電電流或充電功率。
此外，可以根據(jù)第1充電模式或所述第2充電模式下的負(fù)載的電流或消耗 功率來生成事件。負(fù)載的電流或消耗功率既可以在第1充電模式下也可以在第 2充電模式下測(cè)定，所以與直接測(cè)定充電電流或充電功率的情況相比，無(wú)需從 第l充電模式向第2充電模式的切換操作，所以比較方便。并且，還可以根據(jù)
與負(fù)載的電流或消耗功率相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的動(dòng)作模式來生成事件。此時(shí)，因?yàn)椴?需要測(cè)定消耗功率所以事件的生成變得簡(jiǎn)單。本發(fā)明的充電系統(tǒng)可以應(yīng)用于電
動(dòng)工具這樣的設(shè)備或者計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話或PDA等信息處理裝置。
在用于計(jì)算機(jī)時(shí)，可以根據(jù)計(jì)算機(jī)的通常狀態(tài)、掛起(suspend)狀態(tài)、 待機(jī)(standby)狀態(tài)、休眠(hibernation)狀態(tài)以及電源關(guān)閉狀態(tài)等生成事件。 在電池組為智能電池時(shí)，可以把/人電池組發(fā)送給充電系統(tǒng)的、來自蓄電池的i文 電功率值作為負(fù)載的消耗功率來使用。此外，可以把從電池組發(fā)送給充電系統(tǒng) 的、針對(duì)蓄電池的充電功率值的信息作為在第2充電模式下進(jìn)行充電時(shí)的充電 功率來使用。在第1充電模式下進(jìn)行充電時(shí)，可以根據(jù)暫時(shí)將切換部切換為第 2充電模式后測(cè)定到的充電功率值，生成用于控制切換部的事件。在計(jì)算機(jī)具 備用于與AC/DC適配器相連的交流電源的峰值漂移電路時(shí)，控制器可以根據(jù) 在第1充電模式或第2充電模式下操作峰值漂移電路測(cè)定到的放電功率值，生 成用于控制切換部的事件。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供通過容量小的充電器在短時(shí)間內(nèi)對(duì)充電率大的蓄電 池進(jìn)行充電的充電系統(tǒng)。而且，根據(jù)本發(fā)明可以提供配備有這種充電系統(tǒng)的信 息處理裝置以及這種充電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的充電方法。


圖1用于說明本發(fā)明實(shí)施方式的充電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。圖2用于說明直流電源裝置的恒定功率特性。
圖3說明筆記本PC中配備的本發(fā)明實(shí)施方式的充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖4是用于說明在圖3所示的充電系統(tǒng)中對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的步驟的流程圖。
圖5說明圖3所示的充電系統(tǒng)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電時(shí)的充電時(shí)間。 符號(hào)說明
Pl負(fù)載的最大消耗功率；Psys負(fù)載的消耗功率；Isys負(fù)載電流；Vchg充 電器的設(shè)定電壓；Ichg充電器的設(shè)定電流；Pchg充電器的額定輸出；Vx充電 器中充電過程中的充電電壓；Ix充電器中充電過程中的充電電流；Px充電器 中充電過程中的克電功率；Va直流電源裝置的額定電壓；Ia直流電源裝置的 額定電流；Pa直流電源裝置的額定輸出；Vo直流電源裝置的輸出電壓；Io直
流電源裝置的輸出電流；Po直流電源裝置的輸出；P2充電過程中的直流電源 裝置的最大輸出；Vy直流電源裝置中充電過程中的充電電壓；Iy直流電源裝 置中充電過程中的充電電流；Py直流電源裝置中充電過程中的充電功率；Vbl 充電開始電壓；21直流電源裝置的恒壓區(qū)域；23直流電源裝置的恒流區(qū)域； 24直流電源裝置的恒定功率區(qū)域；25充電器的恒壓區(qū)域；27充電器的恒流區(qū) 域
具體實(shí)施例方式
圖1 (A)是表示本發(fā)明實(shí)施方式的充電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)的方框圖，圖1 (B)表示充電器17以及直流電源裝置11的電壓電流特性。該充電系統(tǒng)具備 基于充電器17的充電模式和基于直流電源裝置11的充電模式這兩個(gè)充電模 式。在圖1 (A)中，直流電源裝置11是將交流電壓或直流電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定值 的直流電壓的電壓轉(zhuǎn)換裝置。直流電源裝置11可以在對(duì)系統(tǒng)負(fù)載13提供電力 的同時(shí)，斷開開關(guān)SW2閉合開關(guān)SW1對(duì)充電器17提供電力。直流電源裝置 11可以在對(duì)系統(tǒng)負(fù)載13提供電力的同時(shí)，斷開開關(guān)SWl閉合開關(guān)SW2直接 對(duì)蓄電池15進(jìn)4于充電。
直流電源裝置11具備在恒壓區(qū)域21和恒流區(qū)域23進(jìn)行動(dòng)作的恒流恒壓 特性。即，直流電源裝置11在連接有輸出電流Io超過額定電流Ia的較大的負(fù) 載時(shí)、或者在輸出一側(cè)發(fā)生短路事故或過電流事故時(shí)，控制輸出電壓Vo以便 在恒流區(qū)域23進(jìn)行動(dòng)作，來使輸出電流Io與額定電流Ia相一致；在輸出電流 Io不滿額定電流Ia的狀態(tài)下時(shí)進(jìn)行控制，以便在恒壓區(qū)域21進(jìn)行動(dòng)作使輸出 電壓Vo與額定電壓Va相一致。該直流電源裝置11的額定輸出Pa為Vaxla。 直流電源裝置11的恒流區(qū)域23的額定電流Ia大于充電器17的設(shè)定電壓Ichg, 并且在蓄電池15的充電率以下。
蓄電池15由快速充電型鋰離子蓄電池構(gòu)成，以恒流恒壓充電方式進(jìn)行充 電。在恒流恒壓充電方式下，在通常恒流充電期間以蓄電池的充電率規(guī)定的恒 定的電流進(jìn)行充電，當(dāng)充電電壓上升到一定的值時(shí)轉(zhuǎn)移到恒壓充電期間。然后， 在恒壓充電期間，通過恒定的電壓進(jìn)行充電直到充電電流降低到規(guī)定的值為 止。在以恒流恒壓充電方式進(jìn)行充電時(shí)，從蓄電池的惡化和充電時(shí)間的觀點(diǎn)出 發(fā)，希望將恒流充電期間的充電電流設(shè)定為蓄電池的充電率來進(jìn)行充電，但是
也可以通過小于充電率的電流進(jìn)行充電。而且，如果維持充電電流小于充電率， 則隨著充電的進(jìn)展充電電流可以變化。但是，當(dāng)充電電流變小時(shí)充電時(shí)間變長(zhǎng)。 與此相對(duì)，恒壓充電期間的充電電壓存在安全上的問題，需要嚴(yán)格地進(jìn)行管理。
蓄電池15是快速充電型蓄電池，所以充電率高達(dá)2C,與普通型蓄電池相 比增大了恒流充電器間的充電電流，具有可以在短時(shí)間內(nèi)充電的性能。在此， 充電率的C意味著與容量相同數(shù)值的電流值，例如，1000mAh的容量的蓄電 池的充電率為1C時(shí)充電電流為1A;為2C時(shí)充電電流為2A。蓄電池15在直 流電源裝置11停止時(shí)可以對(duì)系統(tǒng)負(fù)載13提供電力。此外，在圖1 (A)中， 省略了從蓄電池15到系統(tǒng)負(fù)載13的放電路徑。
普通充電型鋰離子蓄電池的充電率為0.7C左右，所以快速充電型蓄電池 15在恒流充電期間與相同容量的普通充電型蓄電池相比，可以用約3倍的充 電電流進(jìn)行充電。為了充分發(fā)揮快速充電型蓄電池的性能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充 電，需要充電器具有以蓄電池15的充電率進(jìn)行充電的能力，但充電器17是為 了對(duì)普通充電型蓄電池進(jìn)行充電而構(gòu)成的，不具備以2C的充電率對(duì)快速充電 型蓄電池15進(jìn)^f于充電的能力。
因此，當(dāng)在恒流充電期間采用基于充電器17的充電模式時(shí)，由于無(wú)法對(duì) 蓄電池15提供足夠的充電電流所以不能發(fā)揮快速充電的性能。充電器17具備 在恒壓區(qū)域25和恒流區(qū)域27進(jìn)行動(dòng)作的恒流恒壓特性。即，充電器17在充 電電流Ix較大時(shí)，在恒流區(qū)域27中控制充電電壓Vx以使充電電流Ix與設(shè)定 電流Ichg—致，當(dāng)充電進(jìn)展、充電電壓Vx變高時(shí)，在恒壓區(qū)域25中進(jìn)行控 制以使充電電壓Vx與設(shè)定電壓Vchg —致。
當(dāng)直流電源裝置11在恒壓區(qū)域21中進(jìn)行動(dòng)作來對(duì)充電器17提供額定電 壓Va時(shí)，充電器17對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電的最大的功率、即額定輸出Pchg 為Vchgxkhg。當(dāng)充電器17開始對(duì)充分放電后的蓄電池15進(jìn)行充電時(shí)，在 充電器17中流過根據(jù)蓄電池15的充電率而設(shè)定的設(shè)定電流Ichg,蓄電池15 的充電電壓Vx在恒流區(qū)域27中從充電開始電壓Vbl開始緩緩上升，最終達(dá) 到充電器的設(shè)定電壓Vchg。恒流區(qū)域27中的充電電流Ix與設(shè)定電流Ichg相 等，所以充電器17對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電時(shí)的充電功率Px為Vxxlchg, Px 隨著充電時(shí)間的經(jīng)過而上升。
充電開始電壓Vbl是在不會(huì)促使蓄電池15惡化的同時(shí)開始進(jìn)行恒流充電 時(shí)的蓄電池15的最^f氐的電壓，在電池電壓為充電開始電壓Vbl以下時(shí)，預(yù)先 使充電器17在恒壓區(qū)域25中動(dòng)作來進(jìn)行涓流(trickle)充電，恢復(fù)電池電壓。 在涓流充電期間，直流電源裝置11在恒壓區(qū)域21中進(jìn)行動(dòng)作。
負(fù)載13是從直流電源裝置11接受電力供給來進(jìn)行動(dòng)作的電氣設(shè)備或電子 設(shè)備。在該充電系統(tǒng)中，當(dāng)直流電源裝置11在恒壓區(qū)域21中進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，負(fù) 載13的最大消耗功率Pl、充電器17的額定輸出Pchg以及直流電源裝置11 的額定l命出Pa的關(guān)系凈皮選定為Pa-Pl>Pchg。此外，因?yàn)槌潆娖?7的效率一 般為95%以上，所以為了便于說明認(rèn)為效率為100%。即，直流電源裝置11 可以在充電器17以額定輸出Pchg對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電時(shí)在恒壓區(qū)域21中進(jìn) 行動(dòng)作，對(duì)負(fù)載13提供最大消耗功率P1。在該充電系統(tǒng)中，負(fù)載13的消耗 功率Psys與充電系統(tǒng)的動(dòng)作無(wú)關(guān)，在0~P1之間自由變化。
然后，對(duì)該充電系統(tǒng)的動(dòng)作進(jìn)行說明。在該充電系統(tǒng)中，在蓄電池15的 恒流充電期間，當(dāng)負(fù)栽13的消耗功率為O或者為規(guī)定值以下時(shí)，斷開開關(guān)SW1 閉合開關(guān)SW2來通過直流電源裝置11直接對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電。蓄電池15 的充電率較高，所以當(dāng)開始從直流電源裝置11對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電時(shí)，直流 電源裝置11在恒流區(qū)域23中進(jìn)行動(dòng)作，蓄電池15的充電電壓Vy從充電開始 電壓Vbl開始緩緩上升最終達(dá)到設(shè)定電壓Vchg。
直流電源裝置11對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電時(shí)的充電電壓Vy、充電功率Py以 及充電電流Iy可以通過未圖示充電系統(tǒng)的公知方法來測(cè)定。直流電源裝置11 在恒流區(qū)域23中對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電時(shí)的充電電流Iy等于額定電流Ia，所 以充電功率Py為Py=Vy x Ia。當(dāng)直流電源裝置11沒有在恒流區(qū)域23中進(jìn)行 動(dòng)作來對(duì)負(fù)載13提供電力時(shí)，以充電功率Py =Vy x Ia對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電。 此時(shí)充電電流Iy在蓄電池15的充電率以下，所以可以利用直流電源裝置安全 地進(jìn)行充電。
如上所述，充電器17對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電時(shí)的充電功率Px為Vxxlchg。 在此，可以認(rèn)為充電器17對(duì)于蓄電池15的充電電壓Vx與直流電源裝置11 對(duì)于蓄電池15的充電電壓Vy相等，此外，因?yàn)镮a^chg所以Py^Px。由此， 與通過充電器17進(jìn)^f亍充電相比，通過直流電源裝置11對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電
可以縮短恒流充電期間的充電時(shí)間。雖然鋰離子蓄電池需要精密地進(jìn)行恒壓充
電期間的電壓控制，但本發(fā)明的充電系統(tǒng)在充電電壓Vy達(dá)到設(shè)定電壓Vchg 時(shí)，使開關(guān)SW2斷開使開關(guān)SW1閉合，充電器17在恒壓區(qū)域25中對(duì)蓄電池 15進(jìn)行充電，由此在剩余的充電期間可以安全地對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電。
直流電源裝置11在恒流區(qū)域23中對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電的期間，還需要 對(duì)負(fù)載13提供負(fù)載功率Psys。此時(shí)，對(duì)負(fù)載13提供充電電壓Vy。在該充電 系統(tǒng)中，當(dāng)蓄電池15的充電電壓Vy上升而達(dá)到Vchg時(shí)，斷開開關(guān)SW2閉 合開關(guān)SW1，進(jìn)行控制以^吏充電電壓Vy不超過充電器17的設(shè)定電壓Vchg, 所以在恒流區(qū)域23中直流電源裝置11對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電時(shí)的直流電源裝 置11的最大輸出P2為Vchgxla。達(dá)到設(shè)定電壓Vchg之前的直流電源裝置11 的輸出Po被分配為負(fù)載13的消耗功率Psys以及蓄電池15的充電功率Py， Po=Psys+Py<P2。
消耗功率psys和充電功率Py的比例，與從直流電源裝置11的輸出端子
看去的負(fù)載13和蓄電池15的等價(jià)電阻成反比。因此，當(dāng)消耗功率Psys增大、 負(fù)載13的等價(jià)電阻降低時(shí)，直流電源裝置11的輸出Po被較多地分配給系統(tǒng) 負(fù)載13，所以充電電壓Py降低，最后與通過直流電源裝置11進(jìn)行充電相比， 通過充電器17進(jìn)行充電可以用更大的充電功率進(jìn)行充電。其原因在于，在通 過充電器17進(jìn)行充電時(shí)，Pa>Pl+Pchg,所以直流電源裝置11在恒壓區(qū)域21 中進(jìn)行動(dòng)作，輸出電壓Vo成為額定電壓Va,充電器17可以提供比直流電源 裝置11更大的充電功率Px。
在蓄電池15的恒流充電期間，為了筒單地判斷與基于直流電源裝置11的 充電模式和基于充電器17的充電模式的充電時(shí)間相關(guān)的優(yōu)越性來決定充電模 式，在式(1)的條件成立時(shí)通過充電器進(jìn)行充電，在式(2)的條件成立時(shí)通 過直流電源裝置11進(jìn)行充電。
Py〈Px( 1)
Py^Px (2)
在通過充電器17進(jìn)行充電時(shí)，為了測(cè)定通過直流電源裝置11進(jìn)行充電時(shí) 的充電功率Py,可以操作開關(guān)SW1以及SW2在短時(shí)間內(nèi)切換為從直流電源 裝置11充電。式(1)、式(2)因?yàn)樾枰冀K監(jiān)視充電功率Px， Py來判斷優(yōu) 越性，所以電路稍微復(fù)雜，所以可以通過以下的方法簡(jiǎn)單地進(jìn)行判斷。
在本發(fā)明的實(shí)施中，可認(rèn)為通過充電器17進(jìn)行充電時(shí)的充電功率Px等于
充電器17的額定輸出Pchg，所以式(1)、式(2)可以分別變形為式(3)、
式(4)。
Py<Pchg ( 3 )
Py^Pchg (4)
因此，在通過直流電源裝置11進(jìn)行充電時(shí)的充電功率Py小于充電器的額定輸 出Pchg時(shí)，通過充電器17進(jìn)行充電，在相反的情況下通過直流電源裝置11 進(jìn)4亍充電。
此外，因?yàn)榭梢哉J(rèn)為充電過程中的直流電源裝置11的輸出Po等于充電過 程中的直流電源裝置11的最大輸出P2,所以通過充電器17進(jìn)行充電時(shí)的條 件式(3)可以如同式(7)那樣變形。
Po=Psys+Py ( 5 )
Po - Psys<Pchg( 6 )
P2 - Pchg<Psys( 7 )
而且，可以才艮據(jù)式(7)，如同式(8)那樣求出通過直流電源裝置ll進(jìn)行 充電時(shí)的條件。
P2-Pchg^Psys (8)
根據(jù)式(7)以及式(8), P2=Vchgxla，所以可以將根據(jù)預(yù)先決定的充電 器17的設(shè)定電壓Vchg、直流電源裝置11的額定電流Ia以及充電器17的額 定輸出Pchg求出的閾值和負(fù)載的消耗功率Psys進(jìn)行比較，來判斷優(yōu)越性，所 以可以簡(jiǎn)單地構(gòu)成用于判斷充電模式的電路。此外，在式(3)以及式(4)中， 為了在通過充電器17進(jìn)行充電的期間測(cè)定假設(shè)通過直流電源裝置11進(jìn)行充電 時(shí)的充電功率Py，需要對(duì)開關(guān)SW1以及開關(guān)SW2進(jìn)行切換操作，但是由于 負(fù)載13的消耗功率Psys無(wú)論在哪個(gè)充電模式下都可以測(cè)定，所以根據(jù)式(7 ) 和式(8)不需要進(jìn)行這種切換操作。
在充電功率Py為Py〈Px時(shí)，當(dāng)斷開開關(guān)SW2閉合開關(guān)SW1時(shí)，充電器 17在恒流區(qū)域27中進(jìn)4亍動(dòng)作，通過設(shè)定電流Ichg開始對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電。 如上所述，在該充電系統(tǒng)中，充電器17的額定輸出Pchg、負(fù)載13的最大消
耗功率P1以及直流電源裝置11的額定輸出Pa的關(guān)系被選定為Pa>Pchg+Pl, 所以直流電源裝置11從恒流區(qū)域23轉(zhuǎn)移為在恒壓區(qū)域21中進(jìn)行動(dòng)作，來對(duì) 充電器17提供額定電壓Va。充電器17在從直流電源裝置ll被輸入了額定電 壓Va時(shí)，可以通過充電功率Px對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電，所以只要Py〈Px，直 流電源裝置ll便可以與通過充電功率Py進(jìn)行充電相比，增大充電功率。在充 電電壓Vx達(dá)到了設(shè)定電壓Vchg時(shí)，充電器17轉(zhuǎn)移至恒壓區(qū)域25的動(dòng)作， 繼續(xù)對(duì)蓄電池15進(jìn)行充電。
如上所述，在本實(shí)施方式中，在使用普通充電型充電器17對(duì)快速充電型 蓄電池15進(jìn)行充電時(shí)，在蓄電池15的恒流充電期間，才艮據(jù)負(fù)載13的負(fù)載功 率Psys的大小通過直流電源裝置11或充電器17中的某一方進(jìn)行充電，在恒 壓充電期間通過充電器17進(jìn)行充電。此外，為了選擇充電模式，到目前為止 說明了測(cè)定負(fù)載13的消耗功率Psys以及直流電源裝置11的充電功率Py的方 法，但本發(fā)明還可以通過在負(fù)載13中流動(dòng)的負(fù)載電流或直流電源裝置11進(jìn)行 充電時(shí)的充電電流Iy來判斷優(yōu)越性。
本發(fā)明的直流電源裝置11，只要可以在蓄電池15的恒流充電期間，通過 比充電器17的恒流區(qū)域大并且在蓄電池15的充電率以下的電流對(duì)蓄電池15 進(jìn)行充電即可。因此，直流電源裝置11可以具備恒定功率特性來代替恒流特 性。圖2表示具備恒定功率特性的直流電源裝置的特性。在圖2與圖1 (B) 的不同點(diǎn)僅為直流電源裝置11在與額定電流Ia相比流過更多電流的區(qū)域具備 恒定功率區(qū)域24。
在恒定功率區(qū)域24中，充電器進(jìn)行動(dòng)作以^f吏輸出Po成為額定輸出Pa。 因此，充電電壓Vy越降低，充電電流Iy越大。如果充電電壓Vy降低到最低 時(shí)的充電電流Iy在蓄電池15的充電率以下，則可以安全地進(jìn)行蓄電池15的 充電。充電系統(tǒng)中的恒定功率區(qū)域24的使用方法與之前說明的恒流區(qū)域23 的使用方法相同。在恒定功率區(qū)域24中，直流電源裝置的輸出Po成為Pa, 充電過程中的直流電源裝置11的最大輸出P3變得大于恒壓特性時(shí)的最大輸出 P2,所以與具備恒流特性23的直流電源裝置11相比可以在更短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行充 電。
圖3是表示在筆記本PCIOO中實(shí)現(xiàn)圖1中說明的充電系統(tǒng)時(shí)的結(jié)構(gòu)的方
框圖。在筆記本PC100的電源端子上可以連接AC/DC適配器101,而且可以 在電池槽中安裝主電池組103以及輔助電池組105。 AC/DC適配器101是將交 流電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的直流電壓的直流電源裝置。AC/DC適配器101具備與圖1 中說明的直流電源裝置11相同的恒流恒壓特性。
主電池組103以及輔助電池組105各自容納了在圖1中說明的快速充電型 鋰離子蓄電池15,并且配備有微處理器(MPU),該微處理器計(jì)算電池電壓、 充電電流、充電功率以及》文電功率等，并且定期地發(fā)送給筆記本PCIOO。主電 池組103以及輔助電池組105是基于美國(guó)英特爾(Intel)公司和美國(guó)金霸王 (Duracell)公司所倡導(dǎo)的、被稱為智能電池系統(tǒng)(Smart Battery System，以 下稱為SBS)的標(biāo)準(zhǔn)的智能電池。主電池組103以及輔助電池組105在充電時(shí) 以及放電時(shí)僅使用所選擇的某一方，不進(jìn)行并行充電以及并行放電。在以后的 說明中，在不需要區(qū)別主電池組103和輔助電池組105時(shí)，簡(jiǎn)單地表現(xiàn)為電池 組103、 105。
筆記本PCIOO的電源管理功能以嵌入式控制器(EC) 113為中心，由充 電器107以及DC/DC變換器109等構(gòu)成。EC113是除了電源之外，還對(duì)構(gòu)成 筆記本PCIOO的多個(gè)硬件要素進(jìn)行控制的集成電路。EC113可以通過與MPU 的通信，取得電池組生成的電池電壓、充電電流、充電功率、放電功率以及在 充電器中設(shè)定的設(shè)定電壓以及設(shè)定電流等信息。
充電器107與圖1所示的充電器17同樣地具備恒流恒壓特性。此外，與 充電器17同樣地不對(duì)應(yīng)于充電率為2C的快速充電型蓄電池的充電，而對(duì)應(yīng) 于充電率為0.7的普通充電型蓄電池的充電。充電器107具備通過PWM方 式控制FET129以及FET131的開關(guān)電路；由電感器133和電容器134構(gòu)成的 平滑電路。充電器107通過平滑電路降低驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路而生成的直流電流的脈 動(dòng)，把從AC/DC適配器101輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為與電池組在恒流區(qū)域或恒 壓區(qū)域中的充電相適應(yīng)的直流電壓并進(jìn)行輸出。
充電器107通過恒流恒壓方式(CC-CV:Constant Current Constant Voltage ) 對(duì)電池組進(jìn)行充電。在充電器107的電流設(shè)定值輸入Iset以及電壓設(shè)定值輸入 Vset，輸入來自對(duì)筆記本PClOO內(nèi)部生成的恒定電壓進(jìn)行分壓而得的基準(zhǔn)電壓 源111的電壓?；鶞?zhǔn)電壓源lll根據(jù)來自EC113的指示在電壓設(shè)定值輸入Vset
輸入設(shè)定電壓Vchg，并且在電流設(shè)定值輸入Iset輸入設(shè)定電流Ichg。對(duì)充電 器107的電壓反饋輸入FB-V以及電流反饋輸入FB-I分別連接來自分壓電阻 137、 139和感應(yīng)電阻135的輸出，分別輸入與充電器107的充電電壓Vx以及 充電電流Ix對(duì)應(yīng)的電壓。
DC/DC變換器109對(duì)筆記本PC100中收容的設(shè)備提供規(guī)定電壓的電力， 相當(dāng)于消耗圖1的消耗功率Psys的負(fù)載。DC/DC變換器109把從AC/DC適 配器101取得的直流電壓或從電池組103、 105取得的直流電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的 電壓來提供給筆記本PCIOO內(nèi)的設(shè)備。DC/DC變換器109的消耗功率根據(jù)筆 記本PCIOO的動(dòng)作狀態(tài)而發(fā)生變化。FET-A117以及FET-B119是用于控制針 對(duì)主電池組103的充》文電的開關(guān)，與主電池組103的充》文電電^f各相連^妄。 FET-C121以及FET-D123是用于控制針對(duì)輔助電池組105的充放電的開關(guān)， 與輔助電池組105的充放電電路相連接。
FET-E125被連接在電池組103、 105和DC/DC變換器109之間，是用于 選擇使充電模式為基于充電器107的充電模式和基于AC/DC適配器101的充 電模式中的哪一種模式的開關(guān)。FET-E125還在從電池組103、 105對(duì)DC/DC 變換器109提供電力時(shí)使用。FET-F127與從AC/DC適配器101對(duì)DC/DC適 配器109提供電力的電路相連接，其是在從AC/DC適配器101對(duì)DC/DC適 配器109提供電力時(shí)，為了停止從交流電源取得電力進(jìn)朽-使交流電源的峰值緩 和的所謂峰值漂移(peak shift),而暫時(shí)從電池組對(duì)DC/DC變換器109提供電 力的開關(guān)。
在智能電池中，在內(nèi)部測(cè)定充電功率或放電功率，并且定期地發(fā)送給 EC113。因此，在充電器107或AC/DC適配器101進(jìn)行充電時(shí)，在為了使用 式(7 )、式(8 )而測(cè)定系統(tǒng)的消耗功率Psys時(shí)，可以操作由FET-F127、FET-E125 以及EC113構(gòu)成的峰值漂移電路，通過測(cè)定從電池組103、 105對(duì)DC/DC變 換器109放電的功率來測(cè)定系統(tǒng)的消耗功率Psys。FET驅(qū)動(dòng)電路115根據(jù)來自 EC113的指示控制FET-A117~FET-F。
此外，圖l為了說明本實(shí)施方式，僅簡(jiǎn)要地記載了主要的硬件結(jié)構(gòu)以及連 接關(guān)系。例如，為了構(gòu)成筆記本PC100使用磁盤、光盤、鍵盤等很多的電路 以及裝置，但這些對(duì)于本領(lǐng)域的^t支術(shù)人員來說是^^知的，所以省略記載不進(jìn)行詳細(xì)的記述。將圖中記載的多個(gè)方框構(gòu)成為1個(gè)集成電路，或者相反將1個(gè)框 分割為多個(gè)集成電路也在本領(lǐng)域技術(shù)人員可以任意選擇的范圍內(nèi)，包含在本發(fā) 明的范圍中。
圖4是說明圖3所示的充電系統(tǒng)的動(dòng)作的流程圖。在方框201中，進(jìn)行開 始對(duì)主電池組103充電的準(zhǔn)備。對(duì)于輔助電池組105的充電，同樣可以參照?qǐng)D 3的流程圖來理解。FET國(guó)A 117、 FET畫B 119、 FET陽(yáng)F 127閉合，F(xiàn)ET-C121、 FET畫D 123 以及FET-E125斷開。
DC-DC變換器109的輸入電壓的允許變化范圍大，其在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基 礎(chǔ)上，在變化的AC/DC適配器101的輸出電壓Vo的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行動(dòng)作。 消耗功率Psys #4居筆記本PC100的使用狀態(tài)而變化。有時(shí)才艮據(jù)筆記本PC的 狀態(tài)，消耗功率Psys為0。在充電器107的電壓設(shè)定值輸入Vset以及電流設(shè) 定值輸入Iset全部設(shè)定O，充電器107停止動(dòng)作，F(xiàn)ET129以及FET131 —起斷 開。
以及設(shè)定電流Ichg來開始充電。EC113如果確i^成為了 FET-F127閉合、AC/DC 適配器101可以一邊對(duì)DC/DC變換器109提供電力一邊進(jìn)行充電的狀態(tài)，則 對(duì)FET驅(qū)動(dòng)電路115發(fā)送用于閉合FET-E125的信號(hào)，來取代使充電器107動(dòng) 作。當(dāng)FET驅(qū)動(dòng)電路115根據(jù)EC113的指示閉合了 FET-E125時(shí)，AC/DC適 配器101在恒流區(qū)域23中對(duì)電池組103進(jìn)行充電。EC113定期地從電池組103 取得充電功率Py的值。
在方框205中，EC113判斷充電電壓Vy是否達(dá)到了充電器107的設(shè)定電 壓Vchg。從主電池組103定期地對(duì)EC113發(fā)送充電電壓Vy的值。在充電電 壓Vy達(dá)到了充電器107的設(shè)定電壓Vchg時(shí)，轉(zhuǎn)移到方框215， EC113經(jīng)由基 準(zhǔn)電壓源111在電壓設(shè)定值輸入Vset輸入設(shè)定電壓，并且在電流設(shè)定值輸入 Iset輸入設(shè)定電流來使充電器107進(jìn)行動(dòng)作。充電器107在恒壓區(qū)域25動(dòng)作 來開始充電。EC113定期地從主電池組103取得充電電流Ix的值，在充電電 流Ix降低到規(guī)定值時(shí)轉(zhuǎn)移到方框217,在電壓設(shè)定值輸入Vset以及電流設(shè)定 值輸入Iset設(shè)定O，使充電器107停止來結(jié)束充電。
在方框205中，在充電電壓Vy低于設(shè)定電壓Vchg時(shí)，轉(zhuǎn)移到方框207，EC113判斷式(3)的條件是否成立。在式(3)的條件不成立時(shí)，返回方框 203繼續(xù)通過AC/DC適配器101進(jìn)行充電。在式(3)的條件成立時(shí)轉(zhuǎn)移到方 框209, EC 113在電壓設(shè)定值輸入Vset輸入設(shè)定電壓Vchg的值，在電流設(shè)定 值輸入Iset輸入設(shè)定電流Ichg的值來使充電器107進(jìn)行動(dòng)作。而且，EC113 指示FET驅(qū)動(dòng)電路115斷開FET-E125。結(jié)果，電池組103通過充電器107進(jìn) 行充電。充電器107在恒流區(qū)域27中對(duì)電池組103進(jìn)行充電，雖然系統(tǒng)負(fù)載 的消耗功率Psys增大但只要滿足式(3)的條件，就可以通過比AC/DC適配 器101更大的充電電流進(jìn)行充電。
在方框211中，EC113判斷充電電壓Vx是否達(dá)到了充電器107的設(shè)定電 壓Vchg。充電電壓Vx的值被定期地從主電池組103發(fā)送給EC113。在充電 電壓Vx達(dá)到了充電器107的設(shè)定電壓Vchg時(shí)，轉(zhuǎn)移到方框215,充電器107 轉(zhuǎn)移為恒壓區(qū)域25中的充電。在方框211中，在充電電壓Vx低于設(shè)定電壓 Vchg時(shí)，轉(zhuǎn)移至方框213, EC113判斷式(4)的條件是否成立。
作為判斷式(4)的條件所需的、通過AC/DC適配器101進(jìn)行充電時(shí)的充 電功率Py, EC113暫時(shí)停止充電器107的動(dòng)作并且閉合FET-E125，從AC/DC 適配器101進(jìn)行充電，使用此時(shí)電池組103測(cè)定到的充電功率Py。在方框213 中，在式(4)的條件不成立時(shí)，返回方框209繼續(xù)由充電器107進(jìn)行充電。 在方框213中式(4)的條件成立時(shí)，返回方框203， EC113停止充電器107 的動(dòng)作，并且閉合FET-E125，使AC/DC適配器101對(duì)電池組103進(jìn)行充電。
在方框207、方框213中利用式(3)、式(4)的條件決定了充電模式， 但是也可以操作峰值漂移電路來測(cè)定DC/DC變換器109的消耗功率Psys,利 用式(7)、式(8)來決定充電模式。在以上的步驟中，在方框203中說明了 最初從AC/DC適配器101開始充電，但通過判斷充電模式優(yōu)越性的方框207、 方框213, —邊通過某一種充電模式進(jìn)行充電一邊始終評(píng)價(jià)另一充電模式的優(yōu) 越性，所以也可以從充電器107開始充電。此外，在筆記本PC100中根據(jù)工 作狀態(tài)，DC/DC變換器109的消耗功率Psys頻繁地上下變化。因此，希望在
差。而且，希望在通過其中一種動(dòng)作模式開始充電后，在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間之前， 即使在方框207、 213中變更動(dòng)作模式的條件成立，也不進(jìn)行變更。
在圖2中，以智能電池的電池組103、 105為例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明也 可用于在內(nèi)部沒有配備處理器的電池組的充電。此時(shí)，充電功率或充電電壓通 過筆記本PC100自身來測(cè)定。在本發(fā)明中，在變更充電模式時(shí)，不僅使用電 流值、功率值，還通過與負(fù)載的消耗功率相關(guān)聯(lián)的特有的動(dòng)作模式進(jìn)行判斷。 例如，在筆記本PCIOO中實(shí)現(xiàn)了按照被稱為ACPI( Advanced Configuration and Power Interface)的規(guī)定來定義的通常狀態(tài)、掛起狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)、休眠狀態(tài) 以及電源關(guān)閉狀態(tài)這樣的動(dòng)作模式。在電源關(guān)閉狀態(tài)下，不對(duì)之后啟動(dòng)筆記本 PC100的電源、或控制基于AC/DC適配器101的充電所需要的最小限度的電 路以外的負(fù)載提供電力。
磁盤裝置中，電源幾乎與電源關(guān)閉狀態(tài)相同。在待機(jī)狀態(tài)下，關(guān)閉顯示器的 VGA信號(hào)，并且降低處理器的頻率或者使其進(jìn)行過熱保護(hù)降頻(throttling) 來降低處理器的消耗功率。在掛起狀態(tài)下，因?yàn)樾枰S持已寫入工作狀態(tài)的存 儲(chǔ)器的存儲(chǔ)，所以僅對(duì)用于維持存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)和再啟動(dòng)的電路提供電源。最后， 在通常動(dòng)作狀態(tài)下，構(gòu)成為對(duì)所有的系統(tǒng)負(fù)載提供電力，系統(tǒng)負(fù)載的實(shí)際的消 耗功率根據(jù)工作狀態(tài)而變化。
筆記本PC100可以4艮據(jù)與用戶的操作、未進(jìn)行訪問的時(shí)間的長(zhǎng)短、無(wú)線 LAN的電波的檢測(cè)等相關(guān)聯(lián)的時(shí)間信息，在這些動(dòng)作模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移來節(jié) 約消耗功率以及維持便利性。在掛起狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)、休眠狀態(tài)以及電源關(guān)閉 狀態(tài)下，可知負(fù)載的消耗功率Psys小，通過AC/DC適配器101進(jìn)行充電的方 式可以提高充電率，所以EC113在從處理器取得進(jìn)入到這些動(dòng)作狀態(tài)的事件 時(shí)，可以控制充電系統(tǒng)以便通過AC/DC適配器101進(jìn)行充電，在取得進(jìn)入到 通常動(dòng)作狀態(tài)的事件信息時(shí)，可以控制充電系統(tǒng)以便通過充電器進(jìn)行充電。
EC113用于執(zhí)行圖4所示的步驟的程序，可以存儲(chǔ)在EC113內(nèi)部所設(shè)置的閃 速存儲(chǔ)器中。
圖5說明圖3的充電系統(tǒng)對(duì)主電池組103進(jìn)行充電時(shí)的充電特性。線301、 302、 303表示使?jié)M充電容量為100%時(shí)的充電時(shí)間和充電容量的變化。線305 對(duì)應(yīng)于線301,表示只使用充電器107從恒流充電期間過渡到恒壓充電期間對(duì) 已完全;^文電的蓄電池15進(jìn)行充電時(shí)的充電電流Ix。此時(shí)，對(duì)蓄電池15充電的
能量、即充電容量達(dá)到滿充電容量的80%的時(shí)間為t2。線307對(duì)應(yīng)于線302, 表示在DC/DC變換器109的消耗功率為0的狀態(tài)下，在恒流充電期間通過 AC/DC適配器101進(jìn)行充電，在充電電壓Vy達(dá)到設(shè)定電壓VChg之后的恒壓 充電期間通過充電器107進(jìn)^f于充電時(shí)的充電電流Iy, Ix。
因?yàn)镈C/DC變換器109的消耗功率為0,所以AC/DC適配器101將額定 電流Ia全部提供給蓄電池15。此時(shí)，對(duì)蓄電池15充電的能量、即充電容量達(dá) 到滿充電容量的80%的時(shí)間為tl，時(shí)間tl可以將充電時(shí)間縮短時(shí)間t2的30%。 線309對(duì)應(yīng)于線303，表示在DC/DC變換器109消耗規(guī)定功率的狀態(tài)下，在 恒流充電期間通過AC/DC適配器101進(jìn)行充電，在充電電壓Vy達(dá)到設(shè)定電 壓VChg之后的恒壓充電期間通過充電器107進(jìn)行充電時(shí)的充電電流Iy, Ix。
在線309上，因?yàn)樵贒C/DC變換器109中流過負(fù)載電流Isys,所以在蓄 電池15中流過Iy^a-Isys的充電電流。在該狀態(tài)下，DC/DC變換器109的消 耗功率大，Iy<Ichg (Py<Pchg)的條件成立，所以對(duì)蓄電池15充電的能量、 即充電容量達(dá)到滿充電容量的80%的時(shí)間為t3 (t3^t2)。因此，在DC/DC變 換器109的消耗功率增大到超過了某個(gè)一定值時(shí)，在恒流充電期間通過充電器 107進(jìn)4t充電可以縮短充電時(shí)間。
本發(fā)明可以用于通過充電率較小的充電器對(duì)充電率高的蓄電池進(jìn)行充電 的設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種充電系統(tǒng)，其被安裝在具備從蓄電池或直流電源裝置接受電力供給的負(fù)載的設(shè)備中，其特征在于，具有充電器，其從所述直流電源裝置接受電力供給，可以根據(jù)設(shè)定電流對(duì)所述蓄電池進(jìn)行充電；切換部，其對(duì)第1充電模式和第2充電模式進(jìn)行切換，所述第1充電模式是在所述直流電源裝置可以對(duì)所述負(fù)載提供電力的狀態(tài)下，在對(duì)所述充電器提供電力的期間由所述充電器對(duì)所述蓄電池進(jìn)行充電的模式，所述第2充電模式是所述直流電源裝置在可以對(duì)所述負(fù)載提供電力的狀態(tài)下對(duì)所述蓄電池進(jìn)行充電的模式；以及控制部，其根據(jù)對(duì)所述第1充電模式下的充電電流或充電功率的大小和所述第2充電模式下的充電電流或充電功率的大小進(jìn)行比較后的結(jié)果，控制所述切換部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制部在所述蓄電池的恒壓充電期間對(duì)所述切換部進(jìn)行控制，以使所述充電器在恒壓區(qū)域?qū)λ鲂铍姵剡M(jìn)行充電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于， 所述蓄電池為快速充電型蓄電池，在所述蓄電池的恒流充電期間，所述第2充電模式下的充電電流的值在所述蓄電池的充電率以下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3的任意一項(xiàng)所述的充電系統(tǒng)，其特征在于， 所述直流電源裝置具備恒流特性，所述直流電源裝置在所述第2充電才莫式下在恒流區(qū)域?qū)λ鲂铍姵剡M(jìn)行充電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~3的任意一項(xiàng)所述的充電系統(tǒng)，其特征在于， 所述直流電源裝置具備恒定功率特性，所述直流電源裝置在所述第2充電模式下在恒定功率區(qū)域?qū)λ鲂铍姵剡M(jìn)行充電。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~3的任意一項(xiàng)所述的充電系統(tǒng)，其特征在于， 所述直流電源裝置具備恒壓特性，在所述第1充電模式下，在所述恒壓區(qū)域?qū)λ龀潆娖麈枪╇娏Α?br> 7. 根據(jù)權(quán)利要求1~3的任意一項(xiàng)所述的充電系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制部根據(jù)與在所述第2充電模式下進(jìn)行充電時(shí)的充電電流或充電功率的大小有關(guān)的事件，控制所述切換部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)在所述第2充電模式下由所述直流電源裝置對(duì)所述蓄電池進(jìn)行充電 時(shí)的充電電流或充電功率生成所述事件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的充電系統(tǒng)，其特征在于， 根據(jù)所述負(fù)載的電流或消耗功率生成所述事件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)與所述負(fù)載的電流或消耗功率相關(guān)聯(lián)的所述設(shè)備的動(dòng)作模式生成所 述事件。
11. 一種信息處理裝置，其配備有系統(tǒng)負(fù)載，該系統(tǒng)負(fù)載從安裝了蓄電池 的電池組或AC/DC適配器接受電力供給，該信息處理裝置的特征在于，具有充電器，其從所述AC/DC適配器接受電力供給，可以根據(jù)設(shè)定電 流對(duì)所述蓄電池進(jìn)行充電；切換部，其對(duì)第1充電模式和第2充電模式進(jìn)行切換，所述第1充電模式 是在所述直流電源裝置可以對(duì)所述系統(tǒng)負(fù)載提供電力的狀態(tài)下，在對(duì)所述充電 器提供電力的期間由所述充電器對(duì)所述蓄電池進(jìn)行充電的模式，所述第2充電 模式是所述直流電源裝置在可以對(duì)所述系統(tǒng)負(fù)載提供電力的狀態(tài)下對(duì)所述蓄 電池進(jìn)行充電的才莫式；以及控制器，其根據(jù)對(duì)所述第1充電模式下的充電電流或充電功率的大小和所 述第2充電模式下的充電電流或充電功率的大小進(jìn)行比較后的結(jié)果，控制所述 切換部。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的信息處理裝置，其特征在于， 所述控制器，根據(jù)從所述信息處理裝置的通常狀態(tài)、掛起狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)、休眠狀態(tài)以及電源關(guān)閉狀態(tài)構(gòu)成的組中選擇出的至少某一個(gè)要素，生成用于控 制所述切換部的事件。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的信息處理裝置，其特征在于， 所述控制器，根據(jù)在所述第1充電模式下進(jìn)行充電時(shí)暫時(shí)一邊在所述第2 充電模式下進(jìn)行充電一邊測(cè)定到的充電電流值或充電功率值，生成用于控制所 述切換部的事件。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的信息處理裝置，其特征在于，具有用于與所述AC/DC適配器相連的交流電源的峰值漂移電路，所述控 制器根據(jù)在所述第1充電模式或所述第2充電模式下操作所述峰值漂移電路測(cè) 定到的放電電流值或放電功率值，來生成用于控制所述切換部的事件。
15. —種充電方法，其在具有從蓄電池或直流電源裝置接受電力供給的負(fù) 載的充電系統(tǒng)中，對(duì)所述蓄電池進(jìn)行充電，其特征在于，具有以下步驟在所述直流電源裝置可以對(duì)所述負(fù)載提供電力的狀態(tài)下，在對(duì)所述充電器 提供電力的期間由所述充電器對(duì)所述蓄電池進(jìn)行充電的第1充電步驟；所述直流電源裝置在可以對(duì)所述負(fù)載提供電力的狀態(tài)下對(duì)所述蓄電池進(jìn) 行充電的第2充電步驟；對(duì)所述第l充電步驟中的充電電流或充電功率的大小和所述第2充電步驟 中的充電電流或充電功率的大小進(jìn)行比較的步驟；以及對(duì)進(jìn)行所述比較的步驟進(jìn)行響應(yīng)，來對(duì)所述第1充電步驟或所述第2充電 步驟中的某一方進(jìn)行選擇的步驟。
全文摘要
提供一種在短時(shí)間內(nèi)通過容量小的充電器對(duì)充電率大的蓄電池進(jìn)行充電的充電系統(tǒng)。負(fù)載(13)從蓄電池(15)或直流電源裝置(11)接受電力供給。直流電源裝置將交流電壓或直流電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定的直流電壓。充電器(17)可以從直流電源裝置接受電力供給，以設(shè)定電流對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。充電系統(tǒng)具備兩個(gè)充電模式。在第1充電模式下，在直流電源裝置一邊對(duì)負(fù)載提供電力，一邊對(duì)充電器提供電力的期間由充電器對(duì)蓄電池充電。在第2充電模式下，直流電源裝置一邊對(duì)負(fù)載提供電力，一邊對(duì)蓄電池充電。根據(jù)負(fù)載的消耗功率的變化，第1充電模式和第2充電模式中的某一方有利?？刂撇颗袛嗄囊环N充電模式有利，來切換開關(guān)SW1以及開關(guān)SW2。
文檔編號(hào)H01M10/44GK101355258SQ20081013001
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者織田大原重文 申請(qǐng)人:聯(lián)想(新加坡)私人有限公司