專利名稱：用于通信設(shè)備的充電器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及便攜式通信設(shè)備領(lǐng)域，并且更具體地，涉及用于便攜式通信設(shè)備
的充電器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
便攜式通信設(shè)備逐漸成為普遍日常生活的一部分。這樣的設(shè)備的示例包括，但是 不局限于，移動電話和無繩電話、雙向無線電通信系統(tǒng)以及消息收發(fā)設(shè)備。通常，這些設(shè)備 靠存儲在附連的電池的電力來操作。在由分立的充電器系統(tǒng)對附連的電池進(jìn)行充電期間， 大多數(shù)的便攜式通信設(shè)備被編程為以常規(guī)方式繼續(xù)執(zhí)行它們的功能。 便攜式通信設(shè)備可以包括顯示屏，該顯示屏向用戶顯示關(guān)于設(shè)備的信息。該信息 可以是，例如，日期或時間、通信設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)、電池充電狀況等等。 在大多數(shù)的現(xiàn)代通信設(shè)備中，諸如移動電話或蜂窩式電話，設(shè)備包含電路和固件 以在電池被附連到該設(shè)備時執(zhí)行電池充電。由該設(shè)備控制在顯示屏上顯示的'電池充電'狀 況；并且在充電過程期間，該設(shè)備可以監(jiān)視充電狀況，并且由此控制電池顯示，在對電池進(jìn) 行充電時改變該顯示。除非電池被配備有裝置數(shù)字地監(jiān)視(即，庫侖計算等等)電池中的 剩余容量的裝置，便攜式通信設(shè)備通常通過監(jiān)視電池電壓來檢測電池充電狀況。
如果設(shè)備不具有與電池進(jìn)行通信來讀取庫侖計數(shù)的能力，則通信設(shè)備可以監(jiān)視電 池電壓。然而，電池在充電狀態(tài)下所顯示的電壓與電池在負(fù)載或停用狀態(tài)下所顯示的電壓 不同。當(dāng)將外部充電器連接到?jīng)]有使嵌入式充電器對附連的電池進(jìn)行充電的便攜式通信設(shè) 備時，在便攜式通信設(shè)備的屏幕上顯示的信息實質(zhì)上可能與實際的電池容量不同。例如，即 使電池處于正在充電的過程中，使用基于電壓的電量計(fuel gauge)的雙向無線電裝置也 可能在顯示屏上指示"電池量低"的狀況。這可能對該雙向無線電系統(tǒng)的用戶造成不便。


附圖中相同的附圖標(biāo)記表示不同視圖中相同或者功能上相似的元素，并且附圖與 以下詳細(xì)描述一起被并入本說明書中，并且形成說明書的一部分，用于進(jìn)一步說明根據(jù)本 發(fā)明的所有的各種實施例并且解釋根據(jù)本發(fā)明的所有的各種原理和優(yōu)點(diǎn)。
圖1圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的充電器系統(tǒng)的框圖； 圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的進(jìn)一步詳細(xì)的圖1的充電器系統(tǒng)的框圖
圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的進(jìn)一步詳細(xì)的圖1的充電器系統(tǒng)的框圖
圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的進(jìn)一步詳細(xì)的圖1的充電器系統(tǒng)的框圖；以 及 圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的進(jìn)一步詳細(xì)的圖1的充電器系統(tǒng)的框圖。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，為了簡明和清楚而圖示了附圖中的元素，并且沒有必 要按照比例繪制。例如，在附圖中一些元素的尺寸可相對于其他元素被放大，以幫助促進(jìn)對 本發(fā)明的實施例的理解。
具體實施例方式
在詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明各種實施例的特定的用于便攜式通信設(shè)備的充電器系統(tǒng) 以前，應(yīng)當(dāng)觀察到本發(fā)明利用與用于便攜式通信設(shè)備的充電器系統(tǒng)有關(guān)的裝置組件的組 合。因此，在附圖中已經(jīng)用常規(guī)符號來適當(dāng)?shù)乇硎狙b置組件，僅示出與理解本發(fā)明有關(guān)的那 些特定細(xì)節(jié)，以便于避免本公開與對于受益于此處的描述的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見 的細(xì)節(jié)相混淆。 在本文中，術(shù)語'包括'或它的任何其他變化旨在涵蓋非獨(dú)占性包括，使得包括一 系列元素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括這些元素，還可以包括沒有明確列出或者這 樣的過程、方法、物品或裝置中所固有的其他元素。由"包括... 一"引導(dǎo)的元素在沒有更多 約束的情況下不排除在包括該元素的過程、方法、物品或裝置中的額外的相同元素的存在。 在本文中使用的術(shù)語"另一個"被定義為至少第二個或者更多。在此使用的術(shù)語"包括"和 /或"具有"被定義為包括(comprising)。在本文中使用的術(shù)語"另一個"被定義為至少第 二個或者更多。 對于一個實施例，提供了一種用于便攜式主機(jī)設(shè)備的充電器系統(tǒng)。該充電器系統(tǒng) 包括充電器電路。該充電器電路用于傳送充電狀況。該充電狀況可以從充電狀況組中進(jìn)行 選擇，該充電狀況組包括正在充電狀況和充電完成狀況。另外，充電器系統(tǒng)包括在便攜式主 機(jī)設(shè)備和充電器電路之間耦合的電池。該電池包括切換電路，該切換電路用于響應(yīng)于從充 電電路傳送的充電狀況來切換與便攜式主機(jī)設(shè)備的通信。該充電器系統(tǒng)還包括便攜式主機(jī) 設(shè)備。 對于另一個實施例，提供了一種用于便攜式主機(jī)設(shè)備的充電器系統(tǒng)。該充電器系 統(tǒng)包括充電器電路。另外，該充電器系統(tǒng)包括便攜式主機(jī)設(shè)備。該便攜式主機(jī)設(shè)備包括將 主機(jī)側(cè)通信線路電耦合到電源電壓的上拉主機(jī)電阻器。另外，便攜式主機(jī)設(shè)備包括用于檢 測主機(jī)側(cè)通信線路的狀態(tài)的無線電數(shù)據(jù)線路控制器。此外，便攜式主機(jī)設(shè)備包括用于顯示 電池充電狀況的顯示器。充電器系統(tǒng)還包括在充電器電路和便攜式主機(jī)設(shè)備之間耦合的電 池。該電池包括晶體管Q1、第一電阻器R1、第二電阻器R2和電池可擦除可編程只讀存儲器 (EPR0M)U2。在晶體管Q1的柵極和第二電阻器R2之間電耦合第一電阻器R1。在第一電阻器 Rl和地之間電耦合第二電阻器R2。在晶體管Ql和便攜式主機(jī)設(shè)備之間電耦合電池EPR0M U2。當(dāng)將電池附連于便攜式主機(jī)設(shè)備并且便攜式主機(jī)設(shè)備在沒有附連的充電器電路的情 況下進(jìn)行操作時，通過第一電阻器R1和第二電阻器R2的串聯(lián)組合將晶體管Q1保持為截止 (OFF)，允許便攜式主機(jī)設(shè)備的上拉主機(jī)電阻器將主機(jī)側(cè)通信線路偏置為高。另外，便攜式 主機(jī)設(shè)備的無線電數(shù)據(jù)線路控制器被編程為檢測主機(jī)側(cè)通信線路為高。此外，無線電數(shù)據(jù) 線路控制器被編程為使得能夠與電池EPROM U2進(jìn)行無線電通信。無線電數(shù)據(jù)線路控制器
還被編程為使得便攜式主機(jī)設(shè)備能夠在顯示器上將電池沒有進(jìn)行充電顯示為電池的狀態(tài)。
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明至少一個實施例的充電器系統(tǒng)100的框圖。如圖所示，該 充電器系統(tǒng)100包括便攜式主機(jī)設(shè)備102、電池104和充電器106。對于一個實施例，便攜 式主機(jī)設(shè)備102可以是，例如，便攜式通信設(shè)備，諸如，雙向無線電系統(tǒng)、移動電話或無繩電 話、消息收發(fā)設(shè)備等等。通常，便攜式主機(jī)設(shè)備102使用存儲在電池104中的電力作為其電 源來進(jìn)行操作。當(dāng)存儲在電池104中的電力降低到某一水平時，便攜式主機(jī)設(shè)備102的用戶可以將電池104連接到充電器106，以對電池104進(jìn)行充電。 另外，便攜式主機(jī)設(shè)備102可以包括通知機(jī)制，該通知機(jī)制將有用的信息傳達(dá)給 便攜式主機(jī)設(shè)備102的用戶。通知機(jī)制可以是視覺裝置、聽覺裝置、觸覺裝置或任何等同裝 置。通知機(jī)制可以向用戶提供信息，諸如消息、電池電量計信息、日期或時間信息等等。該 通知機(jī)制可以進(jìn)一步提供電池104的當(dāng)前充電狀態(tài)信息。 在一個實施例中，如圖所示，通知機(jī)制可以是顯示器108。該顯示器108可以是，例 如，基于電壓的多段顯示器、液晶顯示器、陰極射線管顯示器、發(fā)光二極管顯示器、等離子顯 示器或等價物。顯示器108可以提供信息，諸如文本消息、電池電量計信息、日期或時間信 息等等。顯示器108可以進(jìn)一步顯示電池104的當(dāng)前充電狀態(tài)信息。例如，在電池104的 充電過程期間，顯示器108顯示"電池充電中"狀況。這向用戶指示正在使用充電器106對 電池104進(jìn)行充電?？梢酝ㄟ^使用文本消息、諸如符號或符號組、圖標(biāo)的圖形表示或任何等 價方法來顯示電池充電狀況。 —旦電池104充滿電，則可以在顯示器108上將'電池充電中'狀況改變?yōu)?電池 充電完成'狀況?？梢酝ㄟ^使用文本消息、諸如符號或符號組、圖標(biāo)的圖形表示或任何等價 方法來顯示'電池充電完成'狀況。當(dāng)在顯示器108上顯示'電池充電完成'狀況時，可以 從電池104移除充電器106，并且電池104通常是以滿電力來用作便攜式主機(jī)設(shè)備102的電 源。對于一個實施例，當(dāng)移除充電器106時，顯示器108可以通過使用文本消息、諸如符號 或符號組、圖標(biāo)的圖形表示或任何等價方法來顯示電池104中所存在的電力的百分比。
圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的進(jìn)一步詳細(xì)的圖1的充電器系統(tǒng)100的框 圖。如在此先前圖示和討論的，充電器系統(tǒng)100包括便攜式主機(jī)設(shè)備102、電池104和充電 器電路202。例如，充電器電路202可以包含有充電器106(未示出)。該充電器電路202用 于對便攜式主機(jī)設(shè)備102的電池104進(jìn)行充電。對于一個實施例，便攜式主機(jī)設(shè)備102在 被耦合到充電器電路202時是可操作的。另外，充電器電路202可用于將充電狀況傳送到 便攜式主機(jī)設(shè)備102。充電狀況是電池104的充電狀態(tài)信息。該便攜式主機(jī)設(shè)備102可以 使用充電狀態(tài)來在顯示器108上正確地顯示電池104的充電狀態(tài)信息。充電狀態(tài)可以從充 電狀況組中進(jìn)行選擇，所述充電狀況組可以包括，例如，電池104的充電中狀況和電池104 的充電完成狀況。電池104的'充電中'狀況還可以指示電池處于正在進(jìn)行充電的過程中。 例如，當(dāng)將充電器電路202連接到電池104，并且電池104正在進(jìn)行充電時，充電狀況將是 "充電中"。當(dāng)沒有將充電器電路202連接到電池104，或者替代地將充電器電路202連接到 電池104而電池104已完成充電時，充電狀況可以是，例如，"充電完成"或者替代地"沒有 進(jìn)行充電"。 對于一個實施例，充電器電路202通過電池104將充電狀況傳送到便攜式主機(jī)設(shè) 備102。充電器電路202經(jīng)由充電器側(cè)通信線路204將充電狀況傳送給電池104。充電器 側(cè)通信線路204的狀態(tài)可以標(biāo)識充電狀況。例如，當(dāng)充電狀況是"充電中"時，充電器側(cè)通 信線路204可以被偏置為高，并且在充電狀態(tài)是"充電完成"時，充電器側(cè)通信線路204可 以被偏置為低。電池104包括切換電路206，所述切換電路206便利在充電器電路202和便 攜式主機(jī)設(shè)備102之間的充電狀況的通信。為了建立通信，切換電路206包括輸入208和 輸出210。輸入208和輸出210可以彼此連接。 可以通過充電器側(cè)通信線路204將輸入208耦合到充電器電路202 。輸入208基于充電器側(cè)通信線路204的偏置來確定充電狀況。然后，可以將該充電狀況傳送到輸出210。 對于一個實施例，通過主機(jī)側(cè)通信線路212將輸出210耦合到便攜式主機(jī)設(shè)備102。主機(jī)側(cè) 通信線路212的狀態(tài)可以標(biāo)識充電狀況。例如，當(dāng)充電狀況是"充電中"時，主機(jī)側(cè)通信線 路212可以被偏置為低，并且當(dāng)充電狀態(tài)是"充電完成"時，主機(jī)側(cè)通信線路212可以被偏 置為高。因此，切換電路206根據(jù)從充電器電路202傳送的充電狀況來進(jìn)行操作，以切換與 便攜式主機(jī)設(shè)備102的通信。 對于一個實施例，充電器電路202將直流(DC)電壓電平充電狀況施加到輸入208 達(dá)預(yù)定義的時間段。DC電壓電平充電狀況可以向輸入208指示電池104的充電狀態(tài)。對 于一個實施例，DC電壓電平充電狀況是DC電壓電平。例如，五伏特(5V)的DC電壓電平可 以向輸入208指示充電狀況是"充電中"。另一方面，零伏特(OV)的DC電壓電平可以指示 充電狀況是"充電完成"。當(dāng)充電狀況是充電完成時，電池104充滿電，或者充電器電路202 從電池104斷開。 另夕卜，當(dāng)施加DC電壓電平達(dá)大于輸入電路的時間常數(shù)的持續(xù)時間時，輸入208可 以使得輸出210將主機(jī)側(cè)通信線路212切換到地。稍后結(jié)合圖5來詳細(xì)解釋輸入電路。另 外，如果將DC電壓電平被施加到輸入208的時間段超過時間常數(shù)，那么由輸出210將主機(jī) 側(cè)通信線路212選擇性地切換到地。例如，如果充電器電路202將五伏特(5V)的DC電壓 電平施加到輸出208達(dá)十五(15)毫秒的持續(xù)時間，并且時間常數(shù)被設(shè)置為十(10)毫秒，那 么輸出210使得主機(jī)側(cè)通信線路212切換到地。另一方面，如果施加DC電壓電平的時間段 小于時間常數(shù)，則不將主機(jī)側(cè)通信線路212切換到地。在該情況下，通過充電器側(cè)通信線路 204使得能夠在充電器電路202和電池104之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，而無需將主機(jī)側(cè)通信線路 212切換到地。因此，電池104與充電器電路202和便攜式主機(jī)設(shè)備102同時進(jìn)行通信。
電池104還可以包括第一存儲器設(shè)備214，以經(jīng)由主機(jī)側(cè)通信線路212與便攜式主 機(jī)設(shè)備102的監(jiān)視器216進(jìn)行通信。監(jiān)視器216監(jiān)視主機(jī)側(cè)通信線路212的狀況，由此標(biāo) 識主機(jī)側(cè)通信線路212是否被接地。對于一個實施例，第一存儲器設(shè)備214可以是，例如， 可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)。當(dāng)將主機(jī)側(cè)通信線路212切換到地時，便攜式主機(jī)設(shè)備 102無法從第一存儲器設(shè)備214進(jìn)行讀取。因此，便攜式主機(jī)設(shè)備102將該狀態(tài)標(biāo)識為電 池處于正在充電的過程中的指示，并且在顯示器108上顯示'充電中狀況'。另一方面，如果 沒有將主機(jī)側(cè)通信線路212切換到地，那么便攜式主機(jī)設(shè)備102可以讀取第一存儲器設(shè)備 214。因此，顯示器108可以顯示存儲在第一存儲器設(shè)備214中的數(shù)據(jù)。對于一個實施例， 第一存儲器設(shè)備214可以存儲參考如便攜式主機(jī)設(shè)備102所記錄的在電池104中剩余的相 應(yīng)電力的值或者值表。例如，如果在電池104中存在百分之四十(40)的可用電力，那么顯 示器108可以顯示與百分之四十(40)的電力相對應(yīng)的圖形值。 第一存儲器設(shè)備214還可以包括電池存儲器(未示出)，該電池存儲器存儲電池 104的預(yù)表征(pre-characterized)的電池設(shè)計放電概要數(shù)據(jù)。另外，第一存儲器設(shè)備214 被配置成將預(yù)表征的電池設(shè)計放電概要數(shù)據(jù)傳送到便攜式主機(jī)設(shè)備102，以優(yōu)化電量計準(zhǔn) 確度。該預(yù)表征的電池設(shè)計放電概要數(shù)據(jù)可以是，例如，表示在電池104中的可用電力的值 的百分比和由便攜式主機(jī)設(shè)備102取得的電池104的電壓數(shù)據(jù)測量之間的關(guān)系的值表。例 如，如果便攜式主機(jī)設(shè)備102從第一存儲器設(shè)備214中讀取數(shù)據(jù)表，并且便攜式主機(jī)設(shè)備 102還對電池電壓進(jìn)行測量，那么便攜式主機(jī)設(shè)備102將測量的值與從第一存儲器設(shè)備214中讀取的數(shù)據(jù)表進(jìn)行比較。例如，如果根據(jù)表格，測量的值與電池104中的百分之十(10) 的電力相對應(yīng)，那么便攜式主機(jī)設(shè)備102可以在顯示器108上顯示該信息。基于顯示器108 上示出的信息，便攜式主機(jī)設(shè)備102的用戶可以度量電池104中可用電力的百分比。
類似地，如圖所示，電池104可以包括第二存儲器設(shè)備218，以經(jīng)由充電器側(cè)通信 線路204與充電器電路202進(jìn)行通信。例如，該第二存儲器設(shè)備218可以是可擦除可編程 只讀存儲器(EPROM)。該第二存儲器設(shè)備218可以存儲電池104的充電參數(shù)。
圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的進(jìn)一步詳細(xì)的圖1和圖2的充電器系統(tǒng)100 的框圖。如在此先前所描述的，充電器系統(tǒng)100包括充電器電路202、便攜式主機(jī)設(shè)備102 以及電池104。對于一個實施例，便攜式主機(jī)設(shè)備102可以包括上拉主機(jī)電阻器302、無線 電數(shù)據(jù)線路控制器304和顯示器108。上拉主機(jī)電阻器302將主機(jī)側(cè)通信線路212電耦合 到電源電壓Vcc。無線電數(shù)據(jù)線路控制器304被配置成檢測主機(jī)側(cè)通信線路212的狀況。 便攜式主機(jī)設(shè)備102的顯示器108還被配置成顯示電池104的充電狀況。
充電器電路202可以包括上拉充電器電阻器306和充電器數(shù)據(jù)線路控制器308。 將上拉充電器電阻器306電耦合到充電器側(cè)通信線路204和電源電壓Vcc。充電器數(shù)據(jù)線 路控制器308可以被配置成判定充電器側(cè)通信線路204的偏置。例如，當(dāng)將充電器電路202 連接到電池104時，充電器數(shù)據(jù)線路控制器308可以將充電器側(cè)通信線路204偏置為高。相 反地，當(dāng)充電器電路202從電池104斷開時，充電器側(cè)通信線路204可以由充電器數(shù)據(jù)線路 控制器308偏置為低。結(jié)合圖4來詳細(xì)解釋上拉充電器電阻器306和充電器數(shù)據(jù)線路控制 器308的運(yùn)作。 如圖所示，將電池104耦合到充電器電路202和便攜式主機(jī)設(shè)備102。電池104可 以包括晶體管Q1 310、第一電阻器R1 312、第二電阻器R2 314、電池EPR0M U2 316、二極管 Dl 318和第三電阻器R3 320。將第一電阻器R1 312電耦合到晶體管Ql 310的柵極和第 二電阻器R2314。另外，將第二電阻器R2 314電耦合在第一電阻器R1 312和地之間。此 外，將電池EPROM U2 316電耦合到晶體管Q1 310和地。將第三電阻器R3 320電耦合到晶 體管Q1 310和主機(jī)側(cè)通信線路212。將二極管D1 318耦合到充電器側(cè)通信線路204和電 阻器R2 314。 當(dāng)便攜式主機(jī)設(shè)備102沒有進(jìn)行充電時，或者當(dāng)它沒有被連接到充電器電路202 時，將充電器側(cè)通信線路204偏置為低。圖3中的虛線指示沒有對電池104進(jìn)行充電，并且 充電器側(cè)通信線路204被偏置為低。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，畫虛線以輔助對附 圖進(jìn)行描述，并且沒有以任何方式來影響本發(fā)明的運(yùn)作。 當(dāng)將充電器側(cè)通信線路204偏置為低時，二極管D1 318被反向偏置。反向偏置二 極管D1 318使得第一電阻器R1 312和第二電阻器R2314處于串聯(lián)組合中。第一電阻器R1 312和第二電阻器R2 314的串聯(lián)組合使得晶體管Q1 310進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)晶體管Q1 310 截止時，上拉主機(jī)電阻器302將主機(jī)側(cè)通信線路212偏置為高。 無線電數(shù)據(jù)線路控制器304用于檢測主機(jī)側(cè)通信線路212的狀態(tài)。當(dāng)主機(jī)側(cè)通 信線路212被檢測為高時，無線電數(shù)據(jù)線路控制器304被編程為使得能夠與電池EPROM U2 316進(jìn)行無線電通信。另外，無線電數(shù)據(jù)線路控制器304被編程為使得便攜式主機(jī)設(shè)備102 在檢測到主機(jī)側(cè)通信線路212為高時，將'沒有進(jìn)行電池充電'狀態(tài)作為電池104的充電狀 態(tài)。對于一個實施例，便攜式主機(jī)設(shè)備102在主機(jī)側(cè)通信線路212被檢測為高時，在顯示器108上顯示'充電完成'狀況。 對于一個實施例，可以將無線電數(shù)據(jù)線路控制器304連接到顯示器108。另夕卜，當(dāng) 主機(jī)側(cè)通信線路212被檢測為高時，顯示器108可以顯示從存儲在電池EPROM U2 316中的 數(shù)據(jù)表以及由便攜式主機(jī)設(shè)備測量的電池電壓所計算的值來代替"沒有進(jìn)行電池充電"。當(dāng) 主機(jī)側(cè)通信線路212被偏置為高時，可以將該值傳送到無線電數(shù)據(jù)線路控制器304。
雖然圖3將便攜式主機(jī)設(shè)備102和電池104示作分立的實體，但是本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，電池104可以被包括在便攜式主機(jī)設(shè)備102內(nèi)。類似地，本發(fā)明還可以 通過將充電器電路202和電池104并入其中的便攜式主機(jī)設(shè)備來工作。
圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的進(jìn)一步詳細(xì)的充電器系統(tǒng)100的框圖。如在 此先前所描述的，充電器系統(tǒng)100包括便攜式主機(jī)設(shè)備102、電池104和充電器電路202。如 圖所示，通過電池104將充電器電路202耦合到便攜式主機(jī)設(shè)備102。便攜式主機(jī)設(shè)備102 的組件的運(yùn)作和與先前結(jié)合圖3在此解釋的一樣。 如結(jié)合圖3在此先前描述的，電池104可以包括晶體管Q1 310、第一電阻器R1 312、第二電阻器R2 314、電池EPR0M U2 316、二極管D1 318和第三電阻器R3 320。對于一 個實施例，將二極管D1 318耦合到充電器側(cè)通信線路204和晶體管Q1 310。
當(dāng)電池104處于正在充電的過程中并且被連接到充電器電路202時，充電器側(cè)通 信線路204為高。當(dāng)充電器側(cè)通信線路204被偏置為高時，上拉充電器電阻器306可以正 向偏置二極管D1 318，這導(dǎo)致晶體管Q1 310成為導(dǎo)通(0N)。當(dāng)晶體管Q1 310成為導(dǎo)通 時，因為第三電阻器R3 320和上拉主機(jī)電阻器302的串聯(lián)組合被接地，所以主機(jī)側(cè)通信線 路212被偏置為低。 當(dāng)主機(jī)側(cè)通信線路212被偏置為低時，便攜式主機(jī)設(shè)備102無法保持與電池104 的無線電通信。圖4中的虛線示出主機(jī)側(cè)通信線路212被偏置為低，并且便攜式主機(jī)設(shè)備 102不能保持與電池104的無線電通信。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，畫虛線以輔助對 附圖進(jìn)行描述，并且沒有以任何方式來影響本發(fā)明的運(yùn)作。 當(dāng)主機(jī)側(cè)通信線路212被偏置為低時，無線電數(shù)據(jù)線路控制器304檢測到與電池 EPROM U2 316的無線電通信不可以操作。當(dāng)無線電數(shù)據(jù)線路控制器304不能建立與電池 EPROM U2 316的無線電通信時，便攜式主機(jī)設(shè)備102在顯示器108上顯示電池充電中的狀 態(tài)。電池充電中的狀態(tài)可以是指示電池104的充電狀態(tài)的諸如一個或多個符號的圖形表 示、指示電池104正在進(jìn)行充電的文本消息，或者任何等價的通知方法。
圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明一些實施例的進(jìn)一步詳細(xì)的充電器系統(tǒng)100的框圖。如在 此先前描述的，充電器系統(tǒng)100可以包括便攜式主機(jī)設(shè)備102、電池104和充電器電路202。 充電器電路202除了上拉充電器電阻器306和充電器數(shù)據(jù)線路控制器308之外還包括微控 制器502。對于一個實施例，微控制器502被連接到充電器數(shù)據(jù)線路控制器308。
電池104包括如結(jié)合圖4在此先前描述的組件，并且電池104還可以包括電容器 C1504和充電器側(cè)EPR0M Ul 506。對于一個實施例，充電器側(cè)EPROM Ul 506可以是第二存 儲器設(shè)備218，如結(jié)合圖2先前在此描述的。另外，如結(jié)合圖2先前在此描述的，輸入電路可 以包括電容器C1 504和充電器側(cè)EPR0M Ul 506，以及二極管Dl 318、第一電阻器R1 312 和第二電阻器R2 314。此外，輸入電路的時間常數(shù)可以通過電容器C1 504和上拉充電器電 阻器306的組合來形成。例如，可以通過將電容器C1 504的值乘以上拉充電器電阻器306的值減去電容器C1 504的值和第二電阻器R2 314的值來近似在圖5中所示的電路的時間常數(shù)。 對于一個實施例，微控制器502可以被編程為從充電器側(cè)EPR0MU1 506中讀取數(shù) 據(jù)。當(dāng)微控制器502正在從充電器側(cè)EPR0M Ul 506中讀取數(shù)據(jù)時，晶體管Q1 310的柵極 被偏置為導(dǎo)通，以保持晶體管Q1310處于導(dǎo)通狀態(tài)來防止便攜式主機(jī)設(shè)備102在主機(jī)側(cè)通 信線路212上接收到錯誤的"充電完成"指示。由于當(dāng)微控制器502正在從充電器側(cè)EPROM Ul 506中讀取數(shù)據(jù)時，晶體管Q1 310可以在導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)之間來回切換(toggle), 所以這是必要的。為了防止晶體管Q1 310在微控制器502正在讀取數(shù)據(jù)時進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)， 二極管D1 318、電容器C1 504和上拉充電器電阻器306和電容器C1 504以及第二電阻器 R2 314形成時間常數(shù)，該時間常數(shù)保持晶體管Q1 310的柵極被偏置為導(dǎo)通直到完成數(shù)據(jù) 通信。二極管D1 318提供充電時間常數(shù)，上拉充電器電阻器306和C1 504與R2 314的并 聯(lián)，同時C1 504和R2 314提供放電時間常數(shù)。 當(dāng)對電池104充電的過程完成時，先前在此描述的時間常數(shù)期滿，使得晶體管Ql 310成為截止。當(dāng)晶體管Q1 310成為截止時，無線電數(shù)據(jù)線路控制器304可以感測到通過 上拉主機(jī)電阻器302來將主機(jī)側(cè)通信線路212偏置為高。因此，無線電數(shù)據(jù)線路控制器304 可以從電池EPROM U2 316中讀取數(shù)據(jù)或讀取無線電數(shù)據(jù)線路控制304的狀態(tài)，并且在顯示 器108上將充電狀況顯示為"充電完成"。 如上所述，各種實施例提供了一種用于便攜式通信設(shè)備的充電器系統(tǒng)。本發(fā)明使 得便攜式主機(jī)設(shè)備能夠正確地顯示便攜式主機(jī)設(shè)備的電池的充電狀態(tài)信息。當(dāng)電池正在進(jìn) 行充電時，主機(jī)設(shè)備將顯示屏信息改變?yōu)?電池充電中"狀況，以向該設(shè)備的用戶指示電池 處于充電模式中。另外，當(dāng)電池充滿電時，顯示被轉(zhuǎn)換為"充電完成"。這向用戶通知電池已 經(jīng)被完全充電，并且因此他/她可以將充電器從便攜式主機(jī)設(shè)備斷開。 應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在此描述的本發(fā)明的實施例可以包括一個或多個常規(guī)的處理器以及 獨(dú)特存儲的程序指令，所述獨(dú)特存儲的程序指令控制該一個或多個處理器結(jié)合某些非處理 器電路來實現(xiàn)在此描述的本發(fā)明的實施例的一些、大部分或者全部功能。非處理器電路可 以包括，但是不局限于，無線電接收機(jī)、無線電發(fā)射機(jī)、信號驅(qū)動器、時鐘電路、電源電路和 用戶輸入設(shè)備。 一些或全部功能可以由狀態(tài)機(jī)來實現(xiàn)，該狀態(tài)機(jī)不具有存儲的程序指令，或 者在一個或多個專用集成電路(ASIC)中實現(xiàn)，其中每個功能或某些功能的一些組合被實 現(xiàn)為定制邏輯。當(dāng)然，可以使用這些方法的組合。因此，在此已經(jīng)描述了用于這些功能的裝 置。在本發(fā)明的實施例的功能可以通過使用處理器和存儲的程序指令來實現(xiàn)的這些情況 中，可以認(rèn)識到，用于實現(xiàn)這樣的功能的裝置是存儲所存儲的程序指令的介質(zhì)，可以是磁存 儲裝置或傳達(dá)文件的信號。而且，盡管由例如可用時間、當(dāng)前技術(shù)和經(jīng)濟(jì)考慮而激發(fā)了可能 大量的努力和許多設(shè)計選擇，但是希望本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在由這里公開的概念和原則 來引導(dǎo)時，能夠容易地以最小的實驗生成這樣的存儲的程序指令和ic。 在前述說明書中，已經(jīng)參考特定實施例描述了本發(fā)明及其益處和優(yōu)點(diǎn)。然而，本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，在不脫離如在權(quán)利要求中所闡明的本發(fā)明的范圍的情況下， 可以進(jìn)行各種修改和改變。因此，說明書和附圖應(yīng)該被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的意 思，并且全部這樣的修改意指被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。益處、優(yōu)點(diǎn)、對問題的解決方案以 及可以使任何利益、優(yōu)點(diǎn)或解決方案發(fā)生或者變得更加顯著的任何元素(多個)不應(yīng)該被
11解釋為任何權(quán)利要求或全部權(quán)利要求的決定性的、必要的或者基本的特征或元素。如所公 開的，僅由包括在本申請未授權(quán)期間做出的任何修改的附加的權(quán)利要求以及那些權(quán)利要求 的全部等價物來限定本發(fā)明。 提供了本發(fā)明的摘要以遵守37C. F. R. § 1. 72 (b)，其要求摘要能夠使讀者很快確 定本技術(shù)公開的本質(zhì)。在理解到摘要不應(yīng)該用于解釋或者限制權(quán)利要求的范圍或含義的情 況下來提交該摘要。另外，在前述具體實施方式
中，可以看到，為了流線化(streamlining) 本發(fā)明的目的而在單個實施例中將各種特征組合在一起。該公開的方法不應(yīng)該被解釋為反 映了要求保護(hù)的實施例要求比在每項權(quán)利要求中所明確陳述的特征更多特征的意圖。相反 地，如以下權(quán)利要求反映的，本發(fā)明的主題在于少于單個公開的實施例的全部特征。因此， 以下權(quán)利要求在此被并入具體實施方式
，其中每項權(quán)利要求獨(dú)立地作為獨(dú)立要求保護(hù)的主 題。
權(quán)利要求
一種用于便攜式主機(jī)設(shè)備的充電器系統(tǒng)，包括充電器電路，所述充電器電路用于傳送充電狀況，其中，所述充電狀況從充電狀況組中進(jìn)行選擇，所述充電狀況組包括充電中狀況，以及充電完成狀況；以及電池，所述電池被耦合在所述便攜式主機(jī)設(shè)備和所述充電器電路之間，所述電池包括切換電路，所述切換電路用于響應(yīng)于從所述充電器電路傳送的所述充電狀況來切換與所述便攜式主機(jī)設(shè)備的通信；以及所述便攜式主機(jī)設(shè)備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器系統(tǒng)，其中，所述充電器電路使用充電器側(cè)通信線路通過DC電壓電平充電狀況來傳送所述充電狀況。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電器系統(tǒng)，其中，所述切換電路包括輸出，所述輸出被耦合到所述便攜式主機(jī)設(shè)備，所述輸出將主機(jī)側(cè)通信線路選擇性地切換到地，以及輸入，所述輸入被耦合到所述充電器電路，所述輸入使得所述輸出在施加DC電壓電平的持續(xù)時間足以超過輸入電路的時間常數(shù)時進(jìn)行切換。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電器系統(tǒng)，其中，所述切換電路的所述輸入進(jìn)一步允許，在所述DC電壓電平的持續(xù)時間不足以超過輸入電路的時間常數(shù)時，經(jīng)由充電器側(cè)通信線路在所述充電器電路和所述電池之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，而無需將所述主機(jī)側(cè)通信線路切換到所述地。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電器系統(tǒng)，其中，所述電池進(jìn)一步包括第一存儲器設(shè)備，所述第一存儲器設(shè)備用于經(jīng)由所述主機(jī)側(cè)通信線路來與所述便攜式主機(jī)設(shè)備進(jìn)行通信。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的充電器系統(tǒng)，其中，所述電池進(jìn)一步包括第二存儲器設(shè)備，所述第二存儲器設(shè)備用于經(jīng)由所述充電器側(cè)通信線路與所述充電器電路進(jìn)行通信。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電器系統(tǒng)，其中，所述便攜式主機(jī)設(shè)備包括監(jiān)視器，所述監(jiān)視器用于監(jiān)視所述主機(jī)側(cè)通信線路的狀況。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器系統(tǒng)，其中，所述電池進(jìn)一步包括電池存儲器設(shè)備，所述電池存儲器設(shè)備用于將預(yù)表征的電池設(shè)計放電概要數(shù)據(jù)從所述電池傳送到所述便攜式主機(jī)設(shè)備，以優(yōu)化電量計準(zhǔn)確度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的充電器系統(tǒng)，其中，所述便攜式主機(jī)設(shè)備進(jìn)一步包括與所述電池存儲器設(shè)備進(jìn)行通信的裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器系統(tǒng)，其中，所述便攜式主機(jī)設(shè)備包括基于電壓的多段用戶顯示器，所述基于電壓的多段用戶顯示器用于向所述便攜式主機(jī)設(shè)備的用戶呈現(xiàn)充電狀態(tài)信息。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器系統(tǒng)，其中，所述便攜式主機(jī)設(shè)備在與所述充電器電路耦合時是可操作的。
12. —種用于便攜式主機(jī)設(shè)備的充電器系統(tǒng)，包括充電器電路；便攜式主機(jī)設(shè)備，包括上拉主機(jī)電阻器，所述上拉主機(jī)電阻器將主機(jī)側(cè)通信線路電耦合到電源電壓，無線電數(shù)據(jù)線路控制器，所述無線電數(shù)據(jù)線路控制器用于檢測所述主機(jī)側(cè)通信線路的狀態(tài)，以及顯示器，所述顯示器用于顯示電池充電狀態(tài)；以及電池，所述電池被耦合在所述充電器電路和所述便攜式主機(jī)設(shè)備之間，所述電池包括晶體管Q1，第一電阻器R1，所述第一電阻器R1被電耦合在所述晶體管Q1的柵極和第二電阻器R2之間，所述第二電阻器R2，所述電阻器R2被電耦合在所述第一電阻器Rl和地之間，以及電池EPR0M U2，所述電池EPR0M U2被電耦合在所述晶體管Ql和所述地之間，其中，當(dāng)所述電池被附連于所述便攜式主機(jī)設(shè)備，并且所述便攜式主機(jī)設(shè)備在沒有附連的所述充電器電路的情況下進(jìn)行操作時，通過所述第一電阻器R1和所述第二電阻器R2的串聯(lián)組合來使晶體管Ql保持截止，允許所述上拉主機(jī)電阻器將所述主機(jī)側(cè)通信線路偏置為高，以及進(jìn)一步其中，所述便攜式主機(jī)設(shè)備的所述無線電數(shù)據(jù)線路控制器被編程為檢測所述主機(jī)側(cè)通信線路為高，使得能夠與所述電池EPR0M， U2，進(jìn)行無線電通信，以及使得所述便攜式主機(jī)設(shè)備在所述顯示器上將電池沒有進(jìn)行充電的狀態(tài)顯示為所述電池的充電狀態(tài)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的充電器電路，其中，所述充電器電路包括上拉充電器電阻器，所述上拉充電器電阻器將充電器側(cè)通信線路電耦合到所述電源電壓，以及充電器數(shù)據(jù)線路控制電路，其中，所述電池進(jìn)一步包括二極管Dl，所述二極管Dl被耦合在所述充電器側(cè)通信線路和所述晶體管Ql之間，其中，當(dāng)所述充電器電路被耦合到所述電池和所述便攜式主機(jī)設(shè)備時，所述上拉充電器電阻器正向偏置所述二極管D1，使晶體管Q1成為導(dǎo)通，其中，當(dāng)所述晶體管成為導(dǎo)通時，通過電阻器R3和所述上拉無線電電阻器將所述主機(jī)側(cè)通信線路偏置為低，進(jìn)一步其中，所述便攜式主機(jī)設(shè)備的所述無線電數(shù)據(jù)線路控制器被編程為檢測所述主機(jī)側(cè)通信線路為低，檢測無法與所述電池EPR0M， U2，進(jìn)行無線電通信，以及使得所述便攜式主機(jī)設(shè)備在所述顯示器上將電池充電中狀態(tài)顯示為所述電池的充電狀態(tài)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的充電器電路，其中，所述電池進(jìn)一步包括充電器側(cè)EPR0M， Ul，以及電容器Cl，所述電容器CI被并聯(lián)地電耦合到所述電阻器R2，其中，所述充電器電路進(jìn)一步包括微控制器，所述微控制器被編程為從所述充電器側(cè)EPROM， Ul，中讀取數(shù)據(jù)，并且進(jìn)一步其中，所述二極管Dl、所述電容器Cl和所述電阻器R2形成時間常數(shù)，所述時間常數(shù)在所述微控制器讀取所述數(shù)據(jù)時，保持所述晶體管Ql柵極被偏置為導(dǎo)通。
全文摘要
提供了一種用于對用于便攜式主機(jī)設(shè)備(102)的電池電源充電的充電器系統(tǒng)(100)。該充電器系統(tǒng)包括充電器電路(202)。該充電器電路用于傳送充電狀況。充電狀況可以從充電狀況組中進(jìn)行選擇，該充電狀況組包括充電狀況和充電完成狀況。另外，該充電器系統(tǒng)包括在便攜式主機(jī)設(shè)備和充電器電路之間耦合的電池(104)。該電池包括切換電路(206)，該切換電路用于響應(yīng)于從充電電路傳送的充電狀況來切換與便攜式主機(jī)設(shè)備的通信。該充電器系統(tǒng)還包括便攜式主機(jī)設(shè)備。
文檔編號H02J7/00GK101785164SQ200880104162
公開日2010年7月21日 申請日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月24日
發(fā)明者威廉·C·博內(nèi) 申請人:摩托羅拉公司