專利名稱：便攜式電氣裝置的電池組以及為其充電的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到便攜式電氣裝置的電池組，它具有至少一個(gè)電池單元和連接到裝置上的電氣端子，本發(fā)明進(jìn)一步涉及到為這種電池組充電的方法。
上述的此類(lèi)電池組被廣泛地用作諸如移動(dòng)電話等無(wú)線電話的電源。這種電池通常包括具有一定端電壓的許多電池單元，這些單元被彼此串聯(lián)連接，以便提供適當(dāng)?shù)碾娫措妷海脕?lái)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)電話中的電氣和電子元件。常用的電池單元類(lèi)型有鎳鎘和NiMH。以使用五個(gè)NiMH單元電池的情況為例，可以獲得5到6V之間的電源電壓。更加緊湊和更小消耗功率的元件的開(kāi)發(fā)已經(jīng)為使用比以前更低的供電電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)電話中的電子電路提供了可能性。這樣就能使用例如具有四個(gè)單元的NiMH電池，它可以提供大約4V的電源電壓。三個(gè)NiMH電池可以提供大約3V的電源電壓，它足以驅(qū)動(dòng)新式的CMOS集成電路。
另一種類(lèi)型的電池使用了鋰基的電池。鋰電池具有3.6V左右的端電壓，但是需要用4.2V左右的高電壓充電。因此，具有兩個(gè)單元的鋰電池需要用大約8.5V的比較高的電壓充電，而移動(dòng)電話中的電子電路僅僅需要只有上述電壓大約一半大小的供電電壓。
本發(fā)明的全文都是以用于諸如GSM等任何蜂窩式移動(dòng)電信系統(tǒng)中的移動(dòng)電話的電池組為例的。然而，需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明也可以用于其它類(lèi)型的由電池供電的便攜式電氣裝置，在裝置正在工作期間可以對(duì)這些電池充電。此類(lèi)電氣裝置的例子有便攜式計(jì)算機(jī)(即所謂折疊式計(jì)算機(jī)或是掌上計(jì)算機(jī))，個(gè)人數(shù)字助理(PDA)，手持通信裝置等等。


圖1表示了在移動(dòng)電話20的工作期間為具有電池單元11a，11b的電池組10充電的一種慣用結(jié)構(gòu)。移動(dòng)電話20中包括電子電路22，它需要一定的電源電壓，例如是zV。電子電路22包括的元件例如有功率放大器，本地振蕩器，混頻器，濾波器電路等等，這些元件都是本領(lǐng)域中所公知的，因而不需要更詳細(xì)的解釋。電池組10具有的端電壓是yV，這是由單個(gè)電池單元11a，11b的電池電壓所決定的。電池需要用xV的電壓充電，其中的x大于y，因此當(dāng)然也就遠(yuǎn)大于z。另外，電池組10還包括一個(gè)安全裝置12，其用途是防止電池單元11a，11b承受來(lái)自充電裝置30的過(guò)高電壓。還可以設(shè)置其它的安全裝置，用來(lái)保護(hù)相應(yīng)的電子電路22。
圖1所示的結(jié)構(gòu)有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是如果在結(jié)構(gòu)中的任何位置發(fā)生某種故障，對(duì)電壓敏感的電子電路22就有可能接觸到危險(xiǎn)的電壓電平。例如，電池有可能意外地脫離移動(dòng)電話。安全裝置也可能發(fā)生故障，使安全裝置不能響應(yīng)出現(xiàn)的故障狀態(tài)而釋放。在這種情況下，電子電路22就很有可能由于來(lái)自充電裝置30的過(guò)高的xV供電電壓而受到損害。
按照上述結(jié)構(gòu)的普通充電結(jié)構(gòu)的另一個(gè)缺點(diǎn)在于給定的移動(dòng)電話型號(hào)通常僅僅能夠使用某一種類(lèi)型的電池。其原因之一是因?yàn)椴煌?lèi)型的電池在充電過(guò)程中具有完全不同的充電特性。例如，NiMH型電池所具有的電壓特性如圖2所示。如圖2所示，在恒流充電期間，電池的端電壓u隨著時(shí)間t而增加。當(dāng)電池在時(shí)間tf接近滿充電狀態(tài)時(shí)，其電壓特性在一個(gè)短時(shí)間周期內(nèi)呈現(xiàn)增加的端電壓u，端電壓u隨后就會(huì)下降。當(dāng)電池達(dá)到了滿充電狀態(tài)時(shí)，通常要利用電池端電壓呈現(xiàn)的這種負(fù)電壓導(dǎo)數(shù)來(lái)控制充電過(guò)程。按照這種被稱為“-dV”(負(fù)增量電壓)的方法，當(dāng)特性的符號(hào)由于端電壓特性而發(fā)生變化時(shí)，就停止充電。
圖3表示對(duì)鋰電池充電時(shí)的端電壓特性。這種電池通常是分兩個(gè)步驟進(jìn)行充電的，第一步是執(zhí)行恒流(“CC”)充電。從時(shí)間點(diǎn)t0起，在端電壓u的監(jiān)視下向電池提供恒定的電流。當(dāng)端電壓在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)t1達(dá)到一定的值u1時(shí)，充電過(guò)程就進(jìn)入下一個(gè)步驟，也就是用恒定電壓(“CV”)充電。在時(shí)間點(diǎn)tf達(dá)到滿充電狀態(tài)的電池不會(huì)呈現(xiàn)在圖2中所示的任何特性電壓尖峰，因此不能用這種條件來(lái)控制充電過(guò)程(特別是充電過(guò)程的結(jié)束)。
由于分別由圖2和圖3所示的電池類(lèi)型在充電特性上具有明顯的差別，在現(xiàn)有技術(shù)中很難將兩種類(lèi)型的電池用于同一種移動(dòng)電話模型。
本發(fā)明的首要目的是提供一種電池組，可以用第一電壓對(duì)其中的電池單元充電，并且可以用第二電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)便攜式電氣裝置中的電子電路，同時(shí)還能減少或是消除這些電子電路意外地承受來(lái)自充電裝置的過(guò)高電壓的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明的第二目的是提供一種與裝置之間具有標(biāo)準(zhǔn)化接口的電池組，從而能夠使用多種不同類(lèi)型的電池-甚至是截然不同的電池類(lèi)型。
本發(fā)明的第三目的是提供一種在充電過(guò)程的控制以及電池組瞬時(shí)充電狀態(tài)的報(bào)告等方面與電氣裝置具有雙向通信的標(biāo)準(zhǔn)接口的電池組。
上述的目的是通過(guò)便攜式電氣裝置的一種電池組來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它包括一或多個(gè)電池單元以及與裝置形成電氣連接的端子，第一端子被用來(lái)從裝置上接收充電電流，第二端子被用來(lái)向裝置提供供電電流，而第三端子被用來(lái)構(gòu)成裝置和電池組共同的零線或是地線。第一電壓轉(zhuǎn)換裝置被設(shè)在第一端子和電池單元之間，而第二電壓轉(zhuǎn)換裝置被設(shè)在第二端子和電池單元之間。
另外，上述的目的是通過(guò)用來(lái)對(duì)便攜式電氣裝置的電池組中的一個(gè)電池單元或是多個(gè)電池單元充電的一種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在其中由裝置將充電電流/電壓和充電控制信息一起提供給電池組，并且由電池組將供電電流/電壓和關(guān)于電池單元瞬時(shí)充電狀態(tài)的信息一起提供給電氣裝置。
以下要參照附圖結(jié)合示意性的實(shí)施例來(lái)解釋本發(fā)明，在附圖中圖1是一個(gè)示意性的框圖，表示在正在使用無(wú)線電話時(shí)為電池組充電的慣用結(jié)構(gòu)；圖2是用來(lái)表示對(duì)NiMH型電池充電過(guò)程中的端電壓特性隨時(shí)間的變化曲線；圖3被用來(lái)表示對(duì)鋰型電池充電過(guò)程中的端電壓特性隨時(shí)間的變化曲線；圖4是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意性框圖；圖5是一個(gè)曲線圖，用來(lái)說(shuō)明在按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例對(duì)電池組充電的過(guò)程中從電池組向無(wú)線電話傳送充電信息的一種可能的方式；圖6是用來(lái)傳送上述充電信息的另一種方式的曲線圖；圖7表示用來(lái)傳送充電信息的又一種方式的曲線圖；圖8是在最佳實(shí)施例中使用的第一電壓轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)示意性電路圖9是在最佳實(shí)施例中使用的第二電壓轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)示意性電路圖；以及圖10是本發(fā)明的一個(gè)示意性框圖，用來(lái)說(shuō)明同一個(gè)無(wú)線電話如何使用幾種不同類(lèi)型的電池。
在圖4中示意性地表示了按照本發(fā)明對(duì)電池組充電的基本結(jié)構(gòu)。電池組40被連接到諸如移動(dòng)電話的一個(gè)無(wú)線電話20上。電池組40具有用來(lái)連接無(wú)線電話的三個(gè)端子用來(lái)連接無(wú)線電話中的第一端子23的第一端子43，用來(lái)連接無(wú)線電話中的第二端子24的第二端子44，以及用來(lái)連接無(wú)線電話中的第三端子25的第三端子45。
電池組還具有彼此串聯(lián)連接的許多電池單元41a，41b。在圖中表示了兩個(gè)電池單元，但是根據(jù)電池的類(lèi)型以及具體的用途還可以使用超過(guò)或是少于兩個(gè)的電池單元。在下文中假設(shè)電池單元41a，41b是鋰電池，每個(gè)單元的電池電壓大約是3.6V。第一電池單元41a的正端子被連接到安全裝置42，而電池單元41a的負(fù)端子被連接到第二電池單元41b的正端子。第二電池單元41b的負(fù)端子被連接到第三電池組端子45，通過(guò)無(wú)線電話端子25形成無(wú)線電話20和電池組40共同的接地或是零線。因此，第三電池組端子45的作用是一個(gè)接地端子。
第一電壓轉(zhuǎn)換裝置50被連接在第一電池組端子43和安全裝置42之間。第二電壓轉(zhuǎn)換裝置60和第一電壓轉(zhuǎn)換裝置50被并聯(lián)連接在第二電池組端子44和安全裝置42之間。如下文中詳細(xì)說(shuō)明的情況，第一電池組端子43被用來(lái)從無(wú)線電話20的第一端子23接收充電電流，而第二電池組端子44被用來(lái)向第二無(wú)線電話端子24提供電流，以便為無(wú)線電話中的電子電路22供電。另外，無(wú)線電話20還設(shè)有一個(gè)正端子28和一個(gè)負(fù)端子29，充電裝置30可以通過(guò)這些端子連接到無(wú)線電話上。用一個(gè)充電控制器27從充電裝置30接收充電電流，并且在控制器21的控制下通過(guò)無(wú)線電話端子23和第一電池組端子43向電池組40提供充電電流。
從機(jī)械的觀點(diǎn)來(lái)看，三個(gè)電池組端子43-45是這樣布置的，當(dāng)電池組40脫離無(wú)線電話20時(shí)，讓接地端子45和相應(yīng)的無(wú)線電話端子25之間的電連接僅僅在電池組端子43和44和各自對(duì)應(yīng)的無(wú)線電話端子23和24之間已經(jīng)中斷時(shí)才會(huì)中斷。
設(shè)在無(wú)線電話中的中央處理單元或是一個(gè)獨(dú)立裝設(shè)的微處理器等可以利用這一控制器21，而控制器21被連接到第二無(wú)線電話端子24，以便用來(lái)接收關(guān)于電池單元41a，41b的瞬時(shí)充電狀態(tài)的信息?？刂破?1根據(jù)這一信息來(lái)控制充電控制器27，從而完成所需的充電過(guò)程，請(qǐng)參見(jiàn)以下的說(shuō)明。
假設(shè)上述的電池單元41a，41b都是鋰電池，其額定充電特性類(lèi)似于圖3所示的情況。第二電壓轉(zhuǎn)換裝置60被用來(lái)監(jiān)視電池單元41a，41b的瞬時(shí)充電狀態(tài)，并且通過(guò)第二電池組端子44和無(wú)線電話端子24將關(guān)于這種充電狀態(tài)的信息發(fā)送給無(wú)線電話20。用無(wú)線電話20的控制器21接收這一充電信息，并且使用這種信息來(lái)控制充電過(guò)程，特別是使用關(guān)于充電電流幅值或是充電電壓幅值以及充電過(guò)程結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)等等參數(shù)。
在圖5中，用實(shí)線表示從電池組40通過(guò)第二電池組端子44向無(wú)線電話端子24和控制器21發(fā)送充電信息的第一種方式。當(dāng)電池單元接近滿充電狀態(tài)或是實(shí)際上已經(jīng)達(dá)到了這一狀態(tài)時(shí)，第二電壓轉(zhuǎn)換裝置60就改變供電電壓的幅值，從而使供電電壓的特性下降，類(lèi)似于NiMH電池一例中的特性電壓峰值。作為比較，在圖5中用虛線表示了NiMH電池的充電特性。
控制器21連續(xù)地監(jiān)視從第二電池組端子44接收到的供電電壓的形狀，它檢測(cè)電壓特性的下降，并且以此為依據(jù)指示充電控制器27結(jié)束對(duì)電池組40的充電。由于第二電壓轉(zhuǎn)換裝置60是在電池組產(chǎn)生關(guān)于瞬時(shí)充電狀態(tài)特別是電池組的滿充電狀態(tài)的信息時(shí)發(fā)送上述的充電信息的，上述的結(jié)構(gòu)可以使一種給定的無(wú)線電話使用幾種不同類(lèi)型的電池，因?yàn)楦鶕?jù)上述充電信息的發(fā)送無(wú)線電話20不需要考慮實(shí)際的電池類(lèi)型。如果使用的電池是那種本身就具有圖3所示的特性電壓峰值和圖5所示的虛線曲線的類(lèi)型(例如NiMH)，就可以省掉電壓轉(zhuǎn)換裝置50和60，在圖10中表示了這種情況。
上述方法的另一種形式是可以通過(guò)調(diào)幅或是調(diào)頻將充電信息疊加在供電電壓中。圖6所示的曲線表示了第二電壓轉(zhuǎn)換裝置60提供的供電電壓u的時(shí)間函數(shù)。上面的曲線表示向無(wú)線電話發(fā)送調(diào)幅的充電信息的第一種方式。在給定的時(shí)間點(diǎn)ta，tb，tc，和td上，第二電壓轉(zhuǎn)換裝置60分別在供電電壓u中產(chǎn)生一個(gè)電壓脈沖。脈沖的大小也就是它相對(duì)于額定供電電壓的幅值是電池單元41a，41b在每一瞬時(shí)的充電狀態(tài)的函數(shù)。從圖中可以看出，脈沖的幅值在接近時(shí)間tf的滿充電狀態(tài)時(shí)逐漸增大。圖6下面的曲線表示了另一種方式，可以在例如ta等每一個(gè)瞬時(shí)產(chǎn)生一個(gè)脈沖串。脈沖串是由預(yù)定數(shù)量的脈沖構(gòu)成的-在圖中表示了四個(gè)脈沖。每個(gè)脈沖串中單個(gè)脈沖的幅值可以代表一個(gè)二進(jìn)制值0或是1。例如，可以用高脈沖幅值代表數(shù)值1，而用低脈沖幅值代表數(shù)值0。在按照?qǐng)D6下面的曲線的一個(gè)實(shí)施例中，在時(shí)間ta將數(shù)字信息“0010”發(fā)送給無(wú)線電話20。還可以用數(shù)值“0010”代表電池單元41a，41b的瞬時(shí)充電狀態(tài)。在時(shí)間tb發(fā)送數(shù)值“0011”，并且在時(shí)間tc發(fā)送數(shù)值“0101”依此類(lèi)推。
圖7表示通過(guò)對(duì)供電電壓u調(diào)頻來(lái)發(fā)送充電信息的方式。在給定的時(shí)間ta，tb等處發(fā)送有時(shí)間限制的調(diào)頻信號(hào)，將上述信號(hào)疊加在供電電壓u中。這種頻率調(diào)制的頻率成分類(lèi)似于上述圖6中所述的情況，它代表了電池單元41a，41b在時(shí)間ta，tb等每一個(gè)瞬間的瞬時(shí)充電狀態(tài)。
圖8示意性地表示了用來(lái)實(shí)現(xiàn)第一電壓轉(zhuǎn)換裝置50的一種可能的電路圖，如上所述，其作用是通過(guò)無(wú)線電話端子23和電池組端子43從無(wú)線電話20接收充電電流，并且從充電控制器27接收充電控制輸入信號(hào)。該結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟悉的，或者至少是處在他對(duì)本領(lǐng)域的一般知識(shí)范圍之內(nèi)，因此，在本文中僅僅概括地說(shuō)明了構(gòu)成電壓轉(zhuǎn)換裝置的元器件。在電壓轉(zhuǎn)換裝置的輸入端設(shè)有第一控制器51。第一線圈52的一端被連接到電壓轉(zhuǎn)換裝置上的第一輸入端，其第二端被連接到電容器53的第一側(cè)。第一電阻55通過(guò)一個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)54在線圈52和電容器53之間接地。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)54和第一電阻55之間的公共節(jié)點(diǎn)被連接到控制器51的第二輸入端。電容器53的第二側(cè)連接到一個(gè)二極管56的陽(yáng)極端。一個(gè)第二線圈57與第二電阻58串聯(lián)連接，從而將電容器53和二極管56之間的公共節(jié)點(diǎn)接地。第二線圈57和第二電阻58之間的公共節(jié)點(diǎn)被連接到第一控制器51的第三輸入端。二極管56的陰極端被連接到第一電池單元41a的正端和一個(gè)第二控制器59。
最好是用一個(gè)MOSFET晶體管構(gòu)成半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)54，它的開(kāi)-關(guān)切換是由第一控制器51通過(guò)圖中沒(méi)有示出的控制裝置來(lái)控制的。第一控制器51與第二控制器59具有雙向的連接，以便共同控制對(duì)電池單元41a，41b的充電。
圖9表示用來(lái)實(shí)現(xiàn)第二電壓轉(zhuǎn)換裝置60的一種可能的電路示意圖，如上所述，其作用是向無(wú)線電話20中的電子元件22供電，確定電池單元41a，41b的瞬時(shí)充電狀態(tài)，并且以電信號(hào)的形式向無(wú)線電話發(fā)送充電信息，信號(hào)被疊加在無(wú)線電話的供電電壓上。第二電壓轉(zhuǎn)換裝置60包括一個(gè)控制器61，它被連接到電池單元41a，41b上，并且可以對(duì)瞬時(shí)的端電壓采樣。第一線圈62被連接在電池單元41a，41b和第一電容器63的第一側(cè)之間。與上述情況相對(duì)應(yīng)，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)64和電阻65在第一線圈62和第一電容器63之間接地。電阻65上的電壓被反饋給控制器61的控制輸入端。第一電容器63的第二側(cè)連接到一個(gè)二極管66的陽(yáng)極端，二極管的陰極端被連接到第二電壓轉(zhuǎn)換裝置60的輸出端。一個(gè)第二線圈67通過(guò)二極管66與第二電容器68并聯(lián)連接。最好是用一個(gè)MOSFET晶體管構(gòu)成半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)64，它的開(kāi)一關(guān)切換是由控制器61通過(guò)圖中沒(méi)有示出的控制裝置來(lái)控制的。
控制器61可以用這種結(jié)構(gòu)對(duì)電池單元41a，41b的瞬時(shí)充電狀態(tài)采樣，并且根據(jù)需要而相應(yīng)地改變輸出供電電壓，將供電電壓與代表著檢測(cè)到的充電狀態(tài)的電信號(hào)疊加在一起。
上述的電池組實(shí)施例中使用了兩個(gè)電池單元，它們的電池電壓共同組成了電池的端電壓，它比用來(lái)驅(qū)動(dòng)元件22的供電電壓要高，以便用第二電壓轉(zhuǎn)換裝置60將其調(diào)整到適當(dāng)?shù)碾娖?。或者是在僅僅使用一個(gè)電池單元-例如鋰電池單元-并且其端電壓能夠用來(lái)直接驅(qū)動(dòng)元件22的情況下，可以用比上述情況簡(jiǎn)單得多的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換裝置60。
例如，可以用一個(gè)具有控制電路的晶體管電路來(lái)構(gòu)成電壓轉(zhuǎn)換裝置60。受到控制電路控制的晶體管電路在對(duì)電池單元充電的過(guò)程中具有一定的但是很小的電壓降。當(dāng)控制電路檢測(cè)到滿充電狀態(tài)時(shí)，將晶體管電路切換到使電壓降增大的狀態(tài)，由無(wú)線電話接收到的供電電壓就會(huì)形成圖5所示的特性電壓降。
本發(fā)明的原理就是從電池組向電氣裝置(例如無(wú)線電話)發(fā)送充電狀態(tài)信息，從而在兩者之間提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的接口，本發(fā)明也可以用于在裝置和電池組之間僅有兩個(gè)連接點(diǎn)的情況，即使是需要對(duì)圖示和說(shuō)明的技術(shù)方案進(jìn)行某些修改，仍然屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)范圍。
因此，本發(fā)明僅僅是通過(guò)示意性的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明的，在附加的權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍之內(nèi)還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種各樣的修改。
權(quán)利要求
1.用于便攜式電氣裝置(20)的一種電池組(40)包括一或多個(gè)電池單元(41a，41b)以及與裝置形成電氣連接的端子，其特征是用來(lái)從裝置(20)接收充電電流的第一端子(43)，用來(lái)向裝置提供供電電流的第二端子(44)，用來(lái)構(gòu)成裝置和電池組共同的零線或是地線的第三端子(45)，設(shè)在第一端子(43)和上述電池單元(41a，41b)之間的第一電壓轉(zhuǎn)換裝置(50)，以及設(shè)在第二端子(44)和上述電池單元之間的第二電壓轉(zhuǎn)換裝置(60)。
2.按照權(quán)利要求1的電池組，其特征是第一電壓轉(zhuǎn)換裝置(50)包括控制裝置(51，59)，用于從裝置(20)接收充電控制的電信號(hào)，并且根據(jù)它來(lái)控制提供給上述電池單元(41a，41b)的充電電流或是充電電壓的幅值。
3.按照權(quán)利要求1或2之一的電池組，其特征是第二電壓轉(zhuǎn)換裝置(60)包括控制裝置(61)，用于產(chǎn)生代表充電信息的電信號(hào)，上述信號(hào)通過(guò)第二端子(44)被發(fā)送給裝置(20)。
4.按照權(quán)利要求3的電池組，其特征是第二電壓轉(zhuǎn)換裝置(60)中的上述控制裝置(61)被用來(lái)產(chǎn)生電信號(hào)，其電壓-時(shí)間特性至少能部分反映出與該電池組中的電池單元(41a，41b)不同的另一種類(lèi)型的電池單元的特性。
5.按照權(quán)利要求3或是4的電池組，其特征是，當(dāng)電池單元(41a，41b)至少是接近達(dá)到滿充電狀態(tài)時(shí)，第二電壓轉(zhuǎn)換裝置(60)中的控制裝置(61)被用來(lái)產(chǎn)生具有負(fù)電壓導(dǎo)數(shù)的電信號(hào)。
6.按照權(quán)利要求3-5之一的電池組，其特征是第二電壓轉(zhuǎn)換裝置(60)中的控制裝置(61)被用來(lái)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅，調(diào)制的幅值是電池單元(41a，41b)的瞬時(shí)充電狀態(tài)的函數(shù)。
7.按照權(quán)利要求3-6之一的電池組，其特征是第二電壓轉(zhuǎn)換裝置(60)中的控制裝置(61)被用來(lái)在電信號(hào)中產(chǎn)生短脈沖，各個(gè)脈沖的大小是電池單元(41a，41b)的瞬時(shí)充電狀態(tài)的函數(shù)。
8.按照權(quán)利要求3-7之一的電池組，其特征是第二電壓轉(zhuǎn)換裝置(60)中的控制裝置(61)被用來(lái)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻，上述頻率調(diào)制是電池單元(41a，41b)的瞬時(shí)充電狀態(tài)的函數(shù)。
9.按照前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的電池組，其特征是將一個(gè)安全裝置(42)分別布置在電池單元(41a，41b)與第一和第二端子(43，44)之間。
10.按照前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的電池組，其特征是設(shè)有一個(gè)第三端子(45)，在電池組與該裝置脫離時(shí)用來(lái)維持與裝置的電連接，直至該裝置與第一和第二端子(43，44)之間的電連接分別被中斷時(shí)為止。
11.一種用于蜂窩移動(dòng)通信的無(wú)線電話包括一個(gè)第一端子(23)，用來(lái)連接到前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的電池組(40)中的第一端子(43)；一個(gè)第二端子(24)，用來(lái)連接電池組的第二端子(44)；以及一個(gè)第三端子(25)，用來(lái)連接電池組的第三端子(45)。
12.為用于便攜式電氣裝置(20)的電池組(40)中的一或多個(gè)電池單元(41a，41b)充電的一種方法，其特征是從裝置(20)向電池組(40)同時(shí)提供充電電流/電壓和充電控制信息，以及從電池組(40)向裝置(20)同時(shí)提供供電電流/電壓和關(guān)于電池單元(41a，41b)的瞬時(shí)充電狀態(tài)的信息。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其特征是通過(guò)第一對(duì)端子(23，43)同時(shí)傳送充電電流/電壓和充電控制信息，并且通過(guò)第二對(duì)端子(24，44)同時(shí)傳送供電電流/電壓和關(guān)于電池單元(41a，41b)的瞬時(shí)充電狀態(tài)的信息。
14.按照權(quán)利要求12或13的方法，其特征是將充電狀態(tài)信息作為疊加在充電電流/電壓上的一個(gè)電信號(hào)進(jìn)行傳送。
15.按照權(quán)利要求12-14之一的方法，其特征是對(duì)充電電流/電壓進(jìn)行調(diào)制，讓其電壓-時(shí)間特性至少能部分反映出與該電池組中的電池單元(41a，41b)不同的另一種類(lèi)型的電池單元的特性。
全文摘要
便攜式電氣裝置(20)的電池組(40)具有一個(gè)或是一個(gè)以上的電池單元(41a,41b)和連接到裝置上的電氣端子。電池組(40)包括用來(lái)從裝置(20)接收充電電流的第一端子(43),用來(lái)向裝置(20)提供電流的第二端子(44),以及用來(lái)形成裝置和電池組共同的零線或是地線的第三端子(45)。電池組另外還包括布置在第一端子(43)和電池單元(41a,41b)之間的第一電壓轉(zhuǎn)換裝置(50)以及布置在第二端子(44)和電池組之間的第二電壓轉(zhuǎn)換裝置(60)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1244305SQ9719993
公開(kāi)日2000年2月9日 申請(qǐng)日期1997年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月20日
發(fā)明者J·默克, B·弗雷恩哈根 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司