使用多個(gè)充電源來(lái)將電池充電的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體上涉及電池充電，并且更具體地涉及使用具有多個(gè)充電源的充電器來(lái)將電池充電以向所述電池提供電流。
【背景技術(shù)】
[0002]典型的電池充電器具有它可以向在被充電的電池提供的最大充電電流。如果電池用戶不滿意所得到的充電率(例如，它將電池充電所花費(fèi)的時(shí)間)，則用戶可以做的事情很少。當(dāng)然，可以被充電器提供的最大充電電流影響充電器的成本。更高的充電電流成比例地要求更大和更昂貴的組件來(lái)處理增加的功率輸出。因此，用戶必須在更昂貴的、更塊的充電充電器、或可能花費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)將電池充電的更小、更不昂貴的充電器之間選擇。不幸的是，傳統(tǒng)的充電器不是可修改的，因此，如果用戶期望不同的形狀因數(shù)或不同的充電容量，則該用戶必須購(gòu)買另一個(gè)充電器來(lái)滿足那些需要。
[0003]因此，需要可以被修改成適合于用戶在給定的時(shí)間的具體需要的電池充電器。
【附圖說(shuō)明】
[0004]在附圖中，貫穿獨(dú)立的視圖，相似的附圖標(biāo)號(hào)指示相同或在功能上類似的元件，附圖與下面的詳細(xì)說(shuō)明一起被包含到說(shuō)明書中并且形成說(shuō)明書的一部分，并且用于進(jìn)一步說(shuō)明包括所要求保護(hù)的發(fā)明的思想的實(shí)施例，并且解釋那些實(shí)施例的各種原理和優(yōu)點(diǎn)。
[0005]圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的電池充電器的框圖；
[0006]圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的電池充電器的框圖；
[0007]圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的電池充電器的框圖；
[0008]圖4是根據(jù)一些實(shí)施例的電池充電器的框圖；
[0009]圖5是根據(jù)一些實(shí)施例的操作電池充電器的方法的流程圖；
[0010]圖6是根據(jù)一些實(shí)施例的在操作電池充電器中隨著時(shí)間的各種電流和電池電壓的圖形；并且
[0011]圖7是根據(jù)一些實(shí)施例的電池和裝置系統(tǒng)的框圖。
[0012]技術(shù)人員將理解，為了簡(jiǎn)單和清楚而圖示了附圖中的元素，并且在附圖中的元素不一定是根據(jù)比例繪制的。例如，在附圖中的元素的一些的尺寸可能相對(duì)于其他元素被夸大，以有助于改善對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的理解。
[0013]已經(jīng)在適當(dāng)時(shí)通過(guò)在附圖中的常規(guī)符號(hào)表示了設(shè)備和方法構(gòu)成部分，附圖僅示出了與所示的實(shí)施例的理解相關(guān)的那些具體細(xì)節(jié)，以便不將本公開與對(duì)于受益于在此的描述的本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員容易顯然的細(xì)節(jié)混淆。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例包括模塊化電池充電器，該模塊化電池充電器包括主充電源。該主充電源是向充電接口提供主充電電流的穩(wěn)壓電源。該充電接口允許可再充電電池連接到充電器，使得可再充電電池可以被模塊化充電器充電。該模塊化電池充電器也包括輔助充電源，該輔助充電源向可再充電電池選擇性地提供輔助充電電流。充電控制器操作地耦合到主充電源，并且控制主充電源來(lái)向充電接口提供主充電電流。充電控制器進(jìn)一步操作地耦合到輔助充電源，以啟用或禁用輔助充電源。
[0015]圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的電池充電器100的框圖。該電池充電器包括作為可變穩(wěn)壓電源的主充電源102。主充電源102能夠基于例如控制信號(hào)輸入來(lái)以選擇的恒流電平提供充電電流，其中，例如通過(guò)被充電電流充電的電池的電壓來(lái)控制輸出電壓。它也可以在恒壓模式中操作，其中，允許輸出電流隨著負(fù)載(例如，被充電的電池)而變化。因此，主充電源102是可控恒流、恒壓(CCTV)源，其中，可以在將電池充電的同時(shí)控制電流和電壓。主充電源102從可以是DC或交流(AC)服務(wù)的電源接收輸入電力120，并且它包含用于將輸入電力120濾波所必需的電力組件，并且將其轉(zhuǎn)換為期望的DC輸出121。例如，主充電源102可以是具有DC至DC輸出級(jí)的AC至DC轉(zhuǎn)換器。替代地，輸入電力120可以在一些實(shí)施例中為DC源，諸如12伏DC車輛電源，并且主充電源102僅需要DC至DC操作。
[0016]電池充電器100進(jìn)一步包括輔助充電源104，輔助充電源104提供輔助充電電流。輔助充電源104被選擇性地啟用，這意味著可以實(shí)質(zhì)上接通或關(guān)斷它。它提供了設(shè)置的輸出電流，并且具有電壓極限。輔助充電源104接收輸入電力118，輸入電力118可以與向主充電源102所提供的相同，或者，可以從不同的電源得出它。因此，輔助充電源104也包括用于電力轉(zhuǎn)換的電力組件和電路，以將輸入電力118轉(zhuǎn)換為穩(wěn)壓輸出。在一些實(shí)施例中，輔助充電源可以提供比主充電源102更高的電流電平。在一些實(shí)施例中，輔助充電器是可以插入充電器100內(nèi)以提供附加充電能力的模塊。
[0017]主充電源102和輔助充電源104兩者被充電控制器106控制。充電控制器106通過(guò)控制線126操作地耦合到主充電源102，并且通過(guò)控制線128操作地耦合到輔助充電源104。充電控制器可以通過(guò)控制線128來(lái)選擇性地啟用輔助充電源104。S卩，控制線128充當(dāng)通/斷信號(hào)。而且，開關(guān)124可以被充電控制器106通過(guò)控制線130控制，以將輔助充電源104與電池108連接或斷開。當(dāng)接通輔助充電源104時(shí)，它輸出受制于最大電壓極限的設(shè)置的電流電平，并且設(shè)置的電流電平和最大電壓極限兩者可以是在輔助充電源104的設(shè)計(jì)中固有的。充電控制器通過(guò)經(jīng)由控制線126提供可變控制信號(hào)來(lái)控制主充電源102，以調(diào)整主充電源102的輸出。因此，充電控制器可以通過(guò)控制由主充電源102輸出的電流的量并且選擇性地啟用輔助充電源104來(lái)控制去往電池108的總的充電電流的量。例如，期望的總的充電電流大于由輔助充電源104所提供的電流，充電控制器106將啟用輔助充電源104，并且調(diào)整主充電源102的輸出以彌補(bǔ)在期望的總的充電電流和由輔助充電源104提供的輸出電流之間的差別。當(dāng)期望的電流小于由輔助充電源104所提供的電流時(shí)，充電控制器106將關(guān)斷輔助充電源104，并且僅使用主充電源102。如果輔助充電源104被設(shè)計(jì)來(lái)提供與主充電源102的最大輸出相同的電流輸出，則可以實(shí)現(xiàn)的總的電流范圍是O到主充電源102的最大電流的兩倍。
[0018]主充電源102和輔助充電源104向電池108提供充電電流。該電池通過(guò)充電接口110連接到充電器100。充電接口 110包括在充電器上的接觸件組，其與在電池上的對(duì)應(yīng)的接觸件組匹配，如所公知。在充電器100中的接觸件可以是與在電池108上的對(duì)應(yīng)的焊盤或其他暴露的導(dǎo)體進(jìn)行物理接觸的懸臂彈簧接觸件，因此形成電接觸件。充電接口 110包括正接觸件112和負(fù)接觸件114，并且可以包括信息接觸件116。來(lái)自主充電源102和輔助充電源104的充電電流可以通過(guò)正接觸件112被提供到電池108，并且通過(guò)負(fù)接觸件114返回。電池108包括一個(gè)或多個(gè)可再充電電池，并且可以進(jìn)一步包括安全電路，諸如過(guò)壓和欠壓保護(hù)的、高電流正溫度系數(shù)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲裝置，如所公知的。
[0019]電流感測(cè)電路122感測(cè)該返回的電流，并且向充電控制器提供電流感測(cè)信號(hào)，以允許充電控制器監(jiān)控電流，并且在必要時(shí)諸如通過(guò)改變?cè)诳刂凭€126上到主充電源102的信號(hào)作出調(diào)整。電流感測(cè)電路122可以包括例如小系列電阻和用于放大由通過(guò)該感測(cè)電阻的電流產(chǎn)生的感測(cè)信號(hào)的放大器。雖然將電流感測(cè)表示為低側(cè)電流感測(cè)，但是技術(shù)人員將理解，可以取代