具有動態電流限制的電池充電的製作方法
2024-02-11 14:17:15
具有動態電流限制的電池充電的製作方法
【專利摘要】用於動態電流限制的系統和方法通過確定外部電源的最大供電電流和工作中的設備的設備電流（在其隨時間變化時）之間的差異，控制為設備電池充電的充電電流。因此，可以利用充電電流更快地為電池充電，充電電流與工作中的設備的設備電流的組合不超過外部電源的最大供電電流。
【專利說明】具有動態電流限制的電池充電
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本專利申請依據35U.S.C.§ 119 (e)要求享有2011年9月13日提交的美國臨時申請N0.61/533916的優先權，在此通過引用將其內容併入。
【技術領域】
[0003]本公開涉及用於為電池充電的系統和方法，具體而言，涉及在設備工作的同時為設備電池充電以及抽運變化的設備電流。
【背景技術】
[0004]眾所周知，電氣和電子設備可以由可充電電池供電。眾所周知，電源可以在其供電和/或充電的設備外部。眾所周知，可以在設備工作的同時為設備的電池充電。眾所周知，設備使用的電功率和/或電流可能隨著時間和/或基於設備的工作條件而變化。眾所周知，用於為電池充電的電源和其他設備具有最大供電電流，並且設備或系統不應抽運(draw)比最大供電電流更大的電流。
【發明內容】
[0005]因此，本公開的一個或多個實施例的目的是提供一種系統，其被配置為在設備工作的同時為所述設備的電池充電。該系統包括:輸入連接器，其被配置為將系統與外部電源電耦合；設備連接器，其被配置為將系統與設備電耦合以接收設備電流，其中，設備抽運通過設備連接器從外部電源接收的電力；第一灌電路(sink circuit);第二灌電路；充電控制電路，其被配置為控制充電電流以為電池充電。外部電源可以供應供電電壓和供電電流，並具有最大供電電流。外部電源可以是與所述系統分開且分立的設備。該設備可以抽運其量隨著設備工作條件而變化`的電流。第一灌電路可以被配置為從通過所述輸入連接器接收的供電電流抽運灌電流，其中，所述灌電流的量表示通過所述輸入連接器接收的外部電源的供電電流的量。第二灌電路可以被配置為從通過所述輸入連接器接收的供電電流抽運偏置電流，其中，所述偏置電流的量表示外部電源的最大供電電流的量。充電控制電路可以被配置為控制充電電流以從通過所述輸入連接器接收的供電電流為電池充電，其中，所述充電電流的量基於灌電流和偏置電流而隨時間變化，使得所述充電電流的量聯合所述設備的設備電流的變化的量被維持在所述最大供電電流以下。
[0006]本公開一個或多個實施例的又一方面是提供一種用於在設備工作的同時為設備電池充電的方法。所述方法包括:將用於為電池充電的系統與外部電源電耦合，以從外部電源接收供電電壓和供電電流，其中，所述外部電源具有最大供電電流；將用於為電池充電的系統與設備電耦合，以從所述外部電源接收設備電流，其中，所述設備電流的量隨著所述設備的工作條件而變化；自動確定所述外部電源的供電電流；確定所述外部電源的最大供電電流；基於所述確定自動控制從所述外部電源接收的充電電流，使得所述充電電流的量聯合所述設備電流變化的量被維持在所述最大供電電流以下；以及利用受控的充電電流為電池充電。
[0007]—個或多個實施例的又一方面是提供一種用於在設備工作的同時為設備電池充電的系統。該系統包括:用於將被配置為為電池充電的系統與外部電源電耦合以從外部電源接收供電電壓和供電電流的器件，其中，所述外部電源具有最大供電電流；用於將被配置為為電池充電的系統與設備電耦合以從外部電源接收設備電流的器件，其中，設備電流的量隨著設備的工作條件變化；用於自動確定所述外部電源的供電電流的器件；用於確定所述外部電源的最大供電電流的器件；用於基於所確定的供電電流和所確定的最大供電電流而自動控制從所述外部電源接收的充電電流以使得所述充電電流的量聯合所述設備電流變化的量被維持在所述最大供電電流以下的器件；以及用於利用受控的充電電流為電池充電的器件。
[0008]參考附圖，考慮以下描述和權利要求，本公開的這些和其他目的、特徵和特性，以及操作的方法和相關結構元件的功能，以及各部分的組合和製造的經濟性，將變得更加顯而易見，所有附圖都構成本說明書的一部分，其中，在各附圖中，類似的附圖標記可以表示對應部分。不過要明確理解，附圖僅僅為了例示和描述，並非旨在作為對任何限度的限定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1示意性示出了被配置為在設備工作的同時為設備電池充電的系統；
[0010]圖2示出了隨時間變化的設備電流和充電電流的曲線圖；並且
[0011]圖3示出了用於在設備工作的同時為設備電池充電的方法。
【具體實施方式】
[0012]本文中使用的單數形式的「一」、「一個」以及「該」包括多個指代物，除非上下文中明確地另行規定。本文中所用的兩個或多個零件或部件被「耦合」的表述將意味著所述零件直接或間接地(即，通過一個或多個中間零件或部件，只要發生連接)被結合到一起或一起工作。本文中所用的「直接耦合」意指兩個元件彼此直接接觸。本文中所用的「固定耦合」或「固定」意指兩個部件被耦合以作為一體移動，同時維持相對於彼此的固定取向。
[0013]本文中所用的詞語「單個的」意指部件被創建為單件或單個單元。亦即，包括單獨創建並然後被耦合到一起成為單元的多件的部件不是「單個的」部件或體。本文中採用的兩個或多個零件或部件相互「接合」的表述將意味著所述零件直接地或通過一個或多個中間零件或部件而相互施加力。本文中採用的術語「數目」將意味著一或大於一的整數(即，多個)。
[0014]本文中使用的方向短語，例如但不限於，頂部、底部、左、右、上、下、前、後以及它們的派生詞涉及附圖中所示的元件的取向，並且不對權利要求構成限制，除非在權利要求中明確記載。
[0015]圖1示意性示出了系統10，其用於從外部電源接收電力並利用接收的電力為電池18充電和/或為設備17供電。系統10可以被配置為使得利用來自不用於為設備17供電的外部電源的可用電力為電池18充電，在速度、效率和/或其他方面增強電池18的充電。系統10可以包括輸入連接器2、設備連接器17b、電池連接器18b、第一灌電路4、第二灌電路5、充電控制電路6、採樣電路7、識別電路113、數模轉換器19、處理器110和/或其他部件中的一個或多個。
[0016]系統10可以電耦合至外部電源，以通過輸入連接器2接收電源電壓2b和電源電流2a。系統10可以電耦合至設備，以通過設備連接器17b接收設備電流17a。設備連接器17b可以是引線和/或可以集成到例如系統10中。設備17可以被配置為抽運通過輸入連接器2從外部電源接收的電力。設備17可以從外部電源抽運設備電流17a，這可以有助於供電電流2a的量。設備電流17a可以隨著設備17的工作條件而變化。外部電源可以具有最大供電電流。系統10不應從外部電源抽運大於最大供電電流的總電流。儘管通過輸入連接器2電連接，但是外部電源可以是與系統10分開且分立的設備。
[0017]設備17例如可以是氧濃縮器和/或另一種(醫學)設備。注意，本文中提供的公開並非要限於一個設備或一種設備。
[0018]在設備17工作期間，根據設備17的工作條件，設備電流17a可以變化和/或改變。可選地，和/或同時，設備電流17a可以周期性地和/或根據不可預測的變化而改變。例如，在一些實施例中，設備電流17a可以根據三角形波(或正弦波和/或任何其他形狀的波或其組合)而變化，並可以具有預定周期，使得設備電流17a受到電流上限和電流下限的限制。預定周期(如果有的話)可以是lms、0.1s、Is、10s、I分鐘、10分鐘和/或另一個預定周期。用於為電池18充電的系統10的電路和/或部件可能無法控制和/或無法預測性地知曉設備17在設備17工作期間的任何給定時刻從外部電源抽運的設備電流17a的精確量。
[0019]外部電源的最大供電電流減去當前的設備電流17a可以等於可用於與操作設備17的同時對電池18充電的電流的最大理論量，假設除了外部電源之外沒有其他電源。可以將用於為電池18充電的電流稱為充電電流18a，它可以對供電電流2a的量有貢獻。電池連接器18b可以是引線和/或可以集成到例如系統10和/或充電電路6中。例如，電池18可以集成於系統10中。可選地，在電池18與系統10分開且分立的其餘部分(即未集成於系統10中)的實施例中，電池連接器18b可以是物理連接器。系統10可以通過電池連接器17b電耦合至電池18。電池18可以通過電池連接器18b抽運電流18a。在存在並且已知針對設備17的電流上限的實施例中，電池充電電路可以決定外部電源的最大供電電流和設備17的電流上限的差異，並安全地使用先前確定的電流的剩餘量作為充電電流18a以為電池18充電。不過，如果當前設備電流的量17a下降到電流上限以下，即使僅僅是暫時地，那麼僅使用先前確定的剩餘量電流為電池18充電可能不會提高效率。
[0020]系統10可以被設計為通過動態確定充電電流18a的量來在設備電流17a動態地變化時使用來自外部電源的所有或幾乎所有最大供電電流。例如，這可以通過本文描述的技術和/或通過其他技術來實現。
[0021]第一灌電路4可以被配置為從供電電流2a抽運灌電流4a (與供電電流2a相比，灌電流4a可能非常小)，其中灌電流4a的量可以表示外部電源的供電電流2a的量。在一些實施例中，第一灌電路4包括電流放大器4c，其具有輸入部，所述輸入部電耦合至電路部件3的相對側，電路部件被配置為例如在輸入連接器2處或附近建立電壓差。例如，電路部件3可以包括具有小電阻的電阻器,例如IOm Ω、IOOm Ω和/或另一量的電阻。電流放大器4c的輸出電壓可以與供電電流2a正相關，例如成比例。電流吸收器4b可以電耦合至電流放大器4c的輸出，使得電流吸收器4b抽運的電流的量與電流放大器4c的輸出電壓正相關，例如成比例。[0022]第二灌電路5可以被配置為從供電電流2a抽運偏置電流5a (與供電電流2a相t匕，偏置電流5a可能非常小)，其中，偏置電流5a的量可以表示外部電源的最大供電電流的量。第二灌電路5例如通過偏壓控制電路5b抽運的灌電流5a的量可以與外部電源的最大供電電流負相關，例如成比例。在一些實施例中，偏壓控制電路5b可以是電流吸收器，例如與電流吸收器4b具有類似的傳遞函數。最大供電電流可以被檢測、編程控制、人工設置或通過其他手段獲得。在一些實施例中，可以由與偏壓控制電路5b協同工作的識別電路113、處理器110、數模轉換器19和/或其他部件來自動檢測最大供電電流。
[0023]最大供電電流的自動確定/檢測可以取決於外部電源之內的特性電路部件。特性電路部件可以是所謂的ID電阻器，其電阻通過已知方式對應於最大供電電流。可以使用已知的技術和電路，這裡稱為識別電路113，「讀取」特性電路部件，S卩，確定ID電阻器的電阻。在一些實施例中，識別模塊111可以是由處理器110執行的可執行電腦程式模塊，可以被配置為識別外部電源之內的特性電路部件。另一個可執行程序模塊，即轉換器控制模塊112，可以被配置為基於識別的電路部件控制DAC19，使得DAC19控制偏壓控制電路5b，並且從而控制第二灌電路抽運的偏置電流5a的量。
[0024]第一灌電路4和第二灌電路5可以被布置為通過採樣電路7抽運電流，採樣電路可以被設計為建立電壓差。例如，採樣電路7可以包括具有小電阻的電阻器，例如I Ω、10Ω和/或另一量的電阻。採樣電路7可以電耦合在電源電壓2b和第一灌電路4和第二灌電路5兩者之間，使得採樣電路7兩端的電壓降7a可以基於灌電流5b和偏置電流5a的量。
[0025]充電控制電路6可以被配置為基於灌電流5a和偏置電流4a (和/或基於對採樣電路7相對側上的電壓採樣所確定的電壓降7a)控制充電電流18a，從而將充電電流18a的量(隨時間變化)加設備電流17a的變化的量維持在外部電源最大供電電流以下。充電控制電路6通常可能不能改變設備電流17a或最大供電電流。充電控制電路6可以被配置為控制充電電流18a，使得充電電流18a被調節，直到採樣的電壓降7a近似為目標電壓降。在一些實施例中，採樣電路7包括10 Ω電阻器，目標電壓降是IOOmV,其對應於通過採樣電路7的IOmA目標電流。當前充電電流18a低於可用充電電流最大理論量的工作條件可以對應於低於目標電壓降的米樣電壓降7a。
[0026]作為例示，圖2示出了隨時間變化的設備電流17a和充電電流18a的曲線圖20。與對應於圖2中所示的曲線圖20的系統10 (圖1中所示)類似或相同的系統的實施例可以結合具有8A最大供電電流的外部電源工作。圖2中的設備電流17a根據電流函數21變化，電流函數似乎是具有預定周期的三角形波圖案。例如，對於氧濃縮器而言，預定周期可以是10s。也預期其他周期，它們是不可預測的電流函數和/或無周期性的電流函數。電流函數21開始於較低電流極限22，其可以代表例如5A的電流。半個周期之後，電流函數21達到電流上限23，其可以代表例如6.5A的電流。另一半周期之後，電流函數21再次達到與電流下限22相同的水平。
[0027]與對應於圖2所示曲線圖20的系統10 (圖1中所示)類似或相同的系統實施例可以包括與識別電路113 (圖1中所示)類似或相同的識別電路，其可以識別已知對應於最大8A供電電流的外部電源(與結合圖1所述的外部電源類似或相同)之內的特性電路部件。與對應於曲線圖20的系統10 (圖1中所示)類似或相同的系統實施例可以從外部電源抽運供電電流，其中，供電電流與供電電流2a類似或相同(圖1中所示)。例如，可以由識別模塊使用與最大供電電流相關的信息以控制與DAC19 (圖1中所示)類似或相同的DAC，使得與偏壓控制電路5b (圖1中所示)類似或相同的偏壓控制電路抽運2mA的(相對靜態)偏置電流。一般可以根據以下公式控制這一偏置電流:
[0028]偏置電流=IOmA-((最大供電電流)/1000)。
[0029]在圖2中，在設備電流17a是電流下限22處的5A時，與對應於曲線圖20的系統10 (圖1中所示)類似或相同的系統的實施例可以抽運與5mA灌電流4a (圖1中所示)類似或相同的灌電流。這假設設備電流17a基本包括當前從外部電源抽運的所有電流，因此設備電流17a基本等於外部電源的供電電流。與對應於曲線圖20的系統10 (圖1中所示)類似或相同的系統的實施例可以包括與採樣電路7 (圖1中所示)類似或相同的採樣電路。於是通過採樣電路的電流可為7mA，使得採樣電路兩端的電壓降為70mV。與對應於曲線圖20的系統10 (圖1中所示)類似或相同的系統的實施例可以包括與充電控制電路6 (圖1中所示)類似或相同的充電控制電路。與對應於曲線圖20的系統10 (圖1中所示)類似或相同的系統的實施例可以包括電池(與圖1中所示電池18類似或相同)，電池被布置為由曲線圖20中的受充電控制電路控制的充電電流18a充電。
[0030]充電控制電路可以增大為電池充電的充電電流18a，直到採樣電路兩端的電壓降等於IOOmV的目標電壓降，在充電電流18a為3A (由圖2中電流函數24的電流上限25表示)時發生這種情況。此刻，供電電流與最大供電電流8A匹配。在電流函數21的大約半個周期之後，設備電流17a達到6.5A。同時，充電控制電路將充電電流18a向下調節到1.5A(由圖2中的電流函數24的電流下限26表示)，使得採樣電路兩端的電壓降匹配IOOmV的目標電壓降，且供電電流繼續匹配8A的最大供電電流。如圖2所示，設備電流17a和充電電流18a之和是常數，並且匹配最大供電電流，在本範例中為8A。圖2中的標記27表示在同一時刻處或同一時刻附近出現的電流函數21和電流函數24的相反極值。
[0031]注意，本文中描述的任何部件的電流、電壓、電阻和/或其他電特性的給定量和/或值並非旨在限制。要理解的是，如針對預定範圍的最大供電電流所描述，預計系統10之內工作條件的給定範例能正常工作。利用具有不同範圍最大供電電流的外部電源為電池充電的系統和方法在所述實施例範圍之內，可以通過調節系統10的特定部件參數，例如採樣電路7的電阻、目標電壓降等來加以適應。
[0032]參考圖1，圖1中系統10的用戶接口 120可以被配置為提供系統10和用戶(例如用戶108)之間的接口，通過該接口用戶能夠向系統10提供以及從系統10接收信息。這使得能夠在用戶和系統10之間傳送統稱為「信息」的數據、結果和/或指令和任何其他可傳送的項目。可以向用戶108傳達的信息範例是關於用於為電池18充電的當前外部電源的信息。適於包括用戶接口 120中的接口設備範例包括小鍵盤、按鈕、開關、鍵盤、旋鈕、手柄、顯示屏、觸控螢幕、揚聲器、麥克風、指示燈、音響警報和印表機。可以由用戶接口 120以聽覺信號、視覺信號、觸覺信號和/或其他感知信號或其任意組合的形式向用戶108提供信息。
[0033]作為非限制性範例，用戶接口 120可以包括能夠發光的輻射源。輻射源可以包括，例如，至少一個LED、至少一個燈泡、顯示屏和/或其他源中的一個或多個。用戶接口 120可以控制輻射源發光，以向用戶108傳達與供電電流2a當前水平相關的信息。
[0034]要理解，本文中也考慮將其他通信技術，有線或無線的，作為用戶接口 120。例如，在一個實施例中，可以將用戶接口 120與電子存儲器130提供的可移除存儲器接口集成。在該範例中，信息可以從可移除存儲器(例如智慧卡、快閃記憶體驅動器、可移除磁碟等)向系統10中加載，使得(一個或多個)用戶能夠定製系統10的實現方式。適於結合系統10使用作為用戶接口 120的其他示範性輸入設備和技術包括，但不限於RF-232埠、RF鏈路、IR鏈路、調製調解器(電話、電纜、乙太網、網際網路或其他)。簡而言之，預期用於與系統10傳送信息的任何技術作為用戶接口 120。
[0035]圖1中的系統10的電子存儲器130包括以電子方式存儲信息的電子存儲介質。電子存儲器130的電子存儲介質可以包括與系統10 —體(即基本不可移除地)提供的系統存儲器和/或可移除存儲器之一或兩者，可移除存儲器經由例如埠(例如USB埠、防火線埠等)或驅動器(例如磁碟驅動器等)可移除地連接到系統10。電子存儲器130可以包括光學可讀存儲介質(例如光碟等)、磁性可讀存儲介質(例如磁帶、磁硬碟驅動器、軟盤驅動器等)、基於電荷的存儲介質(例如EPROM、EEPROM、RAM等)、固態存儲介質(例如快閃記憶體驅動器等)和/或其他可電子讀取存儲介質中的一種或多種。電子存儲器130可以存儲軟體算法、處理器110確定的信息、經由用戶接口 120接收的信息和/或其他使系統10能夠正常工作的信息。例如，電子存儲器130可以記錄或存儲電流水平的一個或多個測量值，例如供電電流2a和/或充電電流18a (如本文別處所述)和/或其他信息。電子存儲器130可以是系統10之內的獨立部件，或者可以與系統10的一個或多個其他部件(例如處理器110) —體地提供電子存儲器。
[0036]圖1中系統10的處理器110被配置為在系統10中提供信息處理能力。這樣一來，處理器110包括數字處理器、模擬處理器、被設計為處理信息的數字電路、被設計為處理信息的模擬電路、狀態機和/或用於以電子方式處理信息的其他機構中的一種或多種。儘管處理器110在圖1中被示為單個實體，但是這僅僅出於例示性目的。在一些實施方式中，處理器110包括多個處理單元。
[0037]如圖1中所示，處理器110被配置為執行一個或多個電腦程式模塊。一個或多個電腦程式模塊包括識別模塊111、轉換器控制模塊112和/或其他模塊中的一個或多個。處理器110可以被配置為通過軟體；硬體；固件；軟體、硬體和/或固件的某種組合；和/或其他用於在處理器110上配置處理能力的其他機制來執行模塊111和/或112。
[0038]應當認識到，儘管在圖1中將模塊111和112示為共同定位於單個處理單元之內，但是在處理器Iio包括多個處理單元的實現方式中，一個或多個模塊111和/或112中的一個或多個可以遠離其他模塊。下文描述的由不同模塊111和/或112提供的功能描述僅僅出於例示目的，並非旨在限制，因為模塊111和/或112中的任何模塊都可以提供比所描述更多或更少的功能。例如，一個或多個模塊111和/或112可以被消除，並且其功能中一些或全部可以由模塊111和/或112中的其他模塊提供。注意，處理器110可以被配置為執行一個或多個額外的模塊，它們可以執行下面歸屬於模塊111和/或112中的一個的一些或全部功能。
[0039]圖1中系統10的識別模塊111可以被配置為識別外部電源之內的電路部件。這種電路部件可以是特性電路部件，例如具有特定電阻的電阻器，其可以通過已知方式對應於外部電源的最大供電電流。例如，可以由系統10的其他模塊和/或其他部件使用與最大供電電流相關的信息。
[0040]圖1中系統10的轉換器控制模塊112可以被配置為例如，基於由識別模塊111識別的電路部件來控制DAC19，使得DAC19控制偏壓控制電路5b，並且從而控制第二灌電路5抽運的偏置電流5a的量。
[0041]圖3圖示了用於在設備17工作的同時為電池18充電的方法300。下文提供的方法300的操作旨在作為例示。在一些實施例中，可以使用一個或多個未描述的額外操作完成方法300，和/或在不使用一個或多個所論述的操作的情況下完成方法300。此外，圖3中例示以及下文描述方法300的操作的次序並非旨在限制。
[0042]在一些實施例中，方法300可以在一個或多個處理設備中完成(例如，數字處理器、模擬處理器、被設計為處理信息的數字電路、被設計為處理信息的模擬電路、狀態機和/或用於以電子方式處理信息的其他機構)。所述一個或多個處理設備可以包括響應於以電子方式存儲於電子存儲介質上的指令執行方法300的一些或全部操作的一個或多個設備。一個或多個處理設備可以包括通過專門設計為執行方法300的一個或多個操作的硬體、固件和/或軟體配置的一個或多個設備。
[0043]在操作302，被配置為為電池充電的系統與外部電源電耦合。在一個實施例中，由與(圖1中所示並且如上文所描述的)輸入連接器2相似或基本相同的連接器執行操作302。
[0044]在操作303，被配置為為電池充電的系統與設備電耦合以接收隨時間與設備的工作條件一起變化的設備電流。在一個實施例中，由與(圖1中所示並且如上文所描述的)設備連接器17b相似或基本相同的設備連接器執行操作303。
[0045]在操作304，自動確定從外部電源接收的供電電流。在一個實施例中，由與(圖1中所示並且如上文所描述的)第一灌電路4相似或基本相同的灌電路執行操作304。
[0046]在操作306，確定外部電源的最大供電電流。在一個實施例中，由與(圖1中所示並且如上文所描述的)第二灌電路5相似或基本相同的灌電路執行操作306。
[0047]在操作308，基於供電電流和最大供電電流的確定結果，自動控制充電電流。在一個實施例中，由與(圖1中所示並且如上文所描述的)充電控制電路6相似或基本相同的充電控制電路執行操作308。
[0048]在操作310，利用受控的充電電流為電池充電，使得充電電流加變化的設備電流被維持在最大供電電流以下。在一個實施例中，由與(圖1中所示並且如上文所描述的)充電控制電路6相似或基本相同的充電控制電路執行操作310。
[0049]在權利要求中，置於括號之間的任何附圖標記都不應被解釋為限制權利要求。詞語「包括」或「包含」不排除存在給定權利要求中列出的那些之外的其他元件或步驟；在列舉了若干器件的裝置型權利要求中，這些器件中的一些可以由同一件硬體來實現。元件前面的量詞「一」或「一個」不排除存在多個這樣的元件。在列舉了若干器件的裝置型權利要求中，這些器件中的一些可以由同一件硬體來實現。儘管在互不相同的從屬權利要求中記載了特定元件，但是這並不表示不能組合使用這些元件。
[0050]儘管基於當前認為是最實際和優選的實施例出於例示的目的詳細描述了本發明，但要理解，這樣的細節僅僅是為了該目的，本發明不限於公開的實施例，而是相反，旨在涵蓋在權利要求的精神和範圍之內的修改和等價布置。例如，要理解，本發明預期，任何實施例的一個或多個特徵可以在可能的範圍內與任何其他實施例的一個或多個特徵相組合。
【權利要求】
1.一種被配置為在設備工作的同時為所述設備的電池充電的系統(10)，所述系統包括: 輸入連接器(2)，其被配置為將所述系統與外部電源電耦合以接收供電電壓和供電電流，其中，所述外部電源具有最大供電電流，並且其中，所述外部電源是與所述系統分開且分立的設備； 設備連接器(17b)，其被配置為將所述系統與設備電耦合以接收設備電流，其中，所述設備通過所述設備連接器從所述外部電源抽運電力，其中，所述設備電流的量在時間上隨著所述設備的工作條件而變化； 第一灌電路(4)，其被配置為從通過所述輸入連接器接收的所述供電電流抽運灌電流，其中，第一灌電路被配置為使得所述灌電流的量指示通過所述輸入連接器接收的所述外部電源的所述供電電流的量； 第二灌電路(5)，其被配置為從通過所述輸入連接器接收的所述供電電流抽運偏置電流，其中，所述第二灌電路被配置為使得所述偏置電流的量指示所述外部電源的所述最大供電電流的量；以及 充電控制電路(6)，其被配置為控制充電電流以從通過所述輸入連接器接收的所述供電電流為電池充電，其中，所述充電控制電路被配置為使得所述充電電流的量基於所述灌電流和所述偏置電流而隨時間變化，使得所述充電電流的量聯合所述設備的設備電流的變化的量被維持在所述最大供電電流以下。
2.根據權利要求1所述的系統，還包括: 採樣電路(7)，其被電耦合到所述供電電壓與所述第一灌電路和所述第二灌電路兩者之間，使得跨過所述採樣電路的電壓降基於所述灌電流和所述偏置電流； 其中，所述充電控制電路還被配置為對跨過所述採樣電路的電壓降進行採樣，並且其中，所述充電控制電路基於所採樣的電壓降來控制所述充電電流。
3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第二灌電路包括: 識別電路(113)，其被配置為識別所述外部電源的電路部件，其中，所述電路部件對應於所述最大供電電流；以及 偏壓控制電路(5b )，其被配置為基於所述最大供電電流設置所述偏置電流。
4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第二灌電路包括: 電流吸收器(5b)，其被配置為抽運所述偏置電流； 數模(DAC)轉換器(19)，其被配置為控制所述電流吸收器；以及 一個或多個處理器(110)，其被配置為執行電腦程式模塊，所述電腦程式模塊包括: 識別模塊(111)，其被配置為識別所述外部電源的電路部件，其中，所述電路部件對應於所述最大供電電流；以及 轉換器控制模塊(112)，其被配置為基於所識別的電路部件來控制所述(DAC)轉換器。
5.根據權利要求2所述的系統，其中，所述充電控制電路被配置為控制所述充電電流，使得所述充電電流被調節，直到所採樣的電壓降接近目標電壓降。
6.一種用於在設備工作的同時為所述設備的電池充電的方法，所述方法包括: 將被配置用於為電池充電的系統與外部電源電耦合，以從所述外部電源接收供電電壓和供電電流，其中，所述外部電源具有最大供電電流； 將被配置用於為電池充電的所述系統與設備電耦合，以從所述外部電源接收設備電流，其中，所述設備電流的量隨著所述設備的工作條件而變化； 自動確定從所述外部電源接收的所述供電電流； 確定所述外部電源的最大供電電流； 基於所述確定自動控制從所述外部電源接收的充電電流，使得所述充電電流的量聯合所述設備電流變化的量被維持在所述最大供電電流以下；並且利用受控的充電電流為所述電池充電。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，確定所述供電電流包括通過第一灌電路抽運灌電流，其中，所述灌電流的量基於所述外部電源的量，其中，確定所述最大供電電流包括通過第二灌電路抽運偏置電流，並且其中，所述偏置電流的量基於所述最大供電電流的量。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，自動控制所述充電電流包括: 將採樣電路電耦合到所述供電電壓與所述第一灌電路和所述第二灌電路兩者之間，使得跨過所述採樣電路的電壓降基於所述灌電流和所述偏置電流； 對跨過所述採樣電路的電壓降進行採樣；並且 基於所採樣的電壓降 控制所述充電電流，其中，所述充電電流的量基於所採樣的電壓降的量。
9.根據權利要求6所述的方法，其中，確定所述最大供電電流包括: 識別所述外部電源的電路部件，其中，所述電路部件對應於所述最大供電電流；並且 與所述最大供電電流成反比地設置所述偏置電流。
10.根據權利要求8所述的方法，其中，基於所採樣的電壓降控制所述充電電流包括調節所述充電電流，直到所採樣的電壓降近接近目標電壓降。
11.一種被配置為在設備工作的同時為所述設備的電池充電的系統，所述系統包括: 用於將被配置用於為電池充電的系統與外部電源電耦合以從所述外部電源接收供電電壓和供電電流的器件(2)，其中，所述外部電源具有最大供電電流； 用於將被配置用於為電池充電的系統與設備電耦合以從所述外部電源接收設備電流的器件(17b)，其中，所述設備電流的量隨著所述設備的工作條件而變化； 用於自動確定從所述外部電源接收的所述供電電流的器件(4); 用於確定所述外部電源的所述最大供電電流的器件(5)； 用於基於所確定的供電電流和所確定的最大供電電流來自動控制從所述外部電源接收的充電電流以使得所述充電電流的量聯合所述設備電流變化的量被維持在所述最大供電電流以下的器件(6);以及 用於利用受控的充電電流為電池充電的器件(6 )。
12.根據權利要求11所述的系統，其中，用於自動確定所述供電電流的所述器件被配置為抽運灌電流，其中，所述灌電流的量基於所述外部電源的量，其中，用於確定所述最大供電電流的所述器件被配置為抽運偏置電流，並且其中，所述偏置電流的量基於所述最大供電電流的量。
13.根據權利要求12所述的系統，還包括: 用於建立電壓差的器件(7 )，其中，用於建立電壓差的所述器件被布置於所述供電電壓與用於確定所述供電電流的所述器件和用於確定所述最大供電電流的所述器件兩者之間，使得所述電壓差基於所述灌電流和所述偏置電流； 其中，用於自動控制所述充電電流的器件包括: 用於對跨過用於建立電壓差的所述器件的電壓降進行採樣的器件(6 );以及 用於基於所採樣的電壓降來控制所述充電電流的器件(6 )。
14.根據權利要求11所述的系統，其中，用於確定所述最大供電電流的所述器件包括: 用於識別所述外部電源的電路部件的器件(113)，其中，所述電路部件對應於所述最大供電電流；以及 用於與所述最大供電電流成反比地設置所述偏置電流的器件(5b )。
15.根據權利要求13所述的系統，其中，用於控制所述充電電流的所述器件被配置為調節所述充電電流，直到所採樣的電壓降`接近目標電壓降。
【文檔編號】H02J7/04GK103797678SQ201280044279
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年8月28日 優先權日:2011年9月13日
【發明者】B·L·哈伯蘭 申請人:皇家飛利浦有限公司