專利名稱：一種使用于可攜式系統(tǒng)的電池充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用于可攜式系統(tǒng)的電池充電裝置，尤其指一種使用于 可攜式系統(tǒng)并具有內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置的電池充電裝置，藉此提供穩(wěn)定的 電源給可攜式系統(tǒng)和穩(wěn)定地提供電源給電池充電裝置。
背景技術(shù)：
過去數(shù)年，許多如無線電話的可攜式系統(tǒng)通常由一個(gè)利用大電池容量的 基礎(chǔ)單元所組成，且該基礎(chǔ)單元必須連接至電池充電裝置。常理而言，用以可攜式 系統(tǒng)的電池充電裝置分為可充電的或不可充電的。當(dāng)電池容量消耗至特定值、或電 池輸出電壓位于最低限度標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，使用者必須更換電池或可充電電池。同時(shí)，可攜 式系統(tǒng)并不會(huì)在電源中斷時(shí)提供服務(wù)。
當(dāng)使用者忘記充電連結(jié)至可攜式系統(tǒng)的電池、或原來的電池發(fā)生故 障時(shí)，外部電池充電裝置可利用來供電給可攜式系統(tǒng)，因此，提供外部電池充電裝 置是必需的。另一需求在于，當(dāng)電池充電且連結(jié)至基礎(chǔ)單元以供電基礎(chǔ)單元電路以 防電源中斷時(shí)，則藉由利用可擴(kuò)充電池提供不中斷的電源供應(yīng)給基礎(chǔ)單元。
在美國(guó)專利號(hào)5， 477， 123案，外部電池是連接介于可攜式電子裝置 的電池連接器和原來的電池之間。電路選取連接每個(gè)電池至連接器，導(dǎo)致電源流通 于連接器和單一電池之間。電路感測(cè)出電源流通于選取的電池和連接器之間，及當(dāng) 電源流通減少至低于臨限時(shí)，電路會(huì)自行選取另一電池用以連接至連接器。請(qǐng)參考 圖l，其根據(jù)已知技術(shù)說明，用于計(jì)算機(jī)具有外部電池的電路。如圖1所示，電路 IO包含連接器16，用以連接計(jì)算機(jī)和四個(gè)分別連接至不同電池的連接器18a、 18b、 18c及18d。每個(gè)連接器包含四個(gè)終端。連接器包含電源、接地終端20及接 地終端21，并透過電源從電池流通至計(jì)算機(jī)；反之亦然。每個(gè)連接器也包含兩信 號(hào)線22，并透過電子信號(hào)流通來協(xié)助計(jì)算機(jī)和電池之間的通訊。同時(shí)，電源是透 過三個(gè)繼電器23、 25a及25b從連接器16連結(jié)至連接器18的其中一個(gè)。當(dāng)連接至 連接器18a的電池被啟用時(shí)，繼電器23和25a即于圖l所指出的位置，因此，電源是直接從連接器16的終端20連接至連接器18a的終端20。連接器16的信號(hào)線 22是選取為透過傳送閘24a、24b、24c或24d的其中一對(duì)連接至在連接器18a、 18b、 18c或18d的信號(hào)線22的其中一組合。啟用傳送閘24的邏輯信號(hào)及控制繼電器23 和25是藉由強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26制作成輸出線Q0、 Ql、 Q2、及Q3。強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26的 輸出QO、 Ql、 Q2、及Q3分別連接至傳送閘24a、 24b、 24c及24d。只有在高邏輯 標(biāo)準(zhǔn)從強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26的輸出應(yīng)用至控制傳送閘的輸入，傳送閘24才會(huì)啟用。因此， 當(dāng)強(qiáng)生計(jì)數(shù)器啟動(dòng)時(shí)，即重新設(shè)定狀態(tài)，則啟用傳送閘24a，但不啟用傳送閘24b、 24c及24d。所以，在此狀態(tài)的連接器16的信號(hào)線22將透過傳送閘24a連結(jié)至連 接器18a的信號(hào)線22，但不會(huì)從連接器18b、 18c及18d的信號(hào)線22連接。同樣 地，當(dāng)強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26進(jìn)階后、導(dǎo)致其輸出線Q1位于高邏輯標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，連接器16的 信號(hào)線22將透過傳送閘24b連結(jié)至連接器18b的信號(hào)線22，但不會(huì)從連接器18b、 18c及18d的信號(hào)線22連接。同理，強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26輸出Q2啟用傳送閘24c，將連 接器18c連接至連接器16，及輸出Q3啟用傳送閘24d和連接器18d連接至連接器 16。
在美國(guó)專利'123案，繼電器23、 25a及25b也藉由強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26的 輸出QO、 Ql、 Q2、及Q3控制。這項(xiàng)控制是藉由應(yīng)用電流至繼電器控制線圈30和 31其一而達(dá)成，其中繼電器控制線圈30控制繼電器23，繼電器控制線圈31則控 制繼電器25a和25b。具體而言，當(dāng)輸出Q2或Q3其一位于高邏輯狀態(tài)時(shí)，則電流 經(jīng)過二極管32和10kQ電阻器其一以開啟晶體管34及引導(dǎo)電流經(jīng)過繼電器控制線 圈30。當(dāng)強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26的輸出Ql或Q3處于高邏輯狀態(tài)，則電流經(jīng)過二極管32' 和電阻器33'其一以開啟晶體管34'及使電流經(jīng)過繼電器控制線圈31;但當(dāng)輸出 Ql或Q3不是高邏輯狀態(tài)時(shí)，則下拉式電阻器35'關(guān)閉晶體管34'并預(yù)防電流經(jīng) 過繼電器線圈31。因此，當(dāng)Q1或Q3處于高邏輯狀態(tài)，則繼電器25a和25b分別 連結(jié)繼電器23的信號(hào)終端至連接器18b和18d。否則，繼電器25a和25b將連結(jié) 繼電器23的信號(hào)終端至連接器18a或18c。
鑒于上述可見，只有在強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26的輸出Q0處于高邏輯狀態(tài)，連接 器18a的信號(hào)終端22和電源終端20才會(huì)連接至連接器16的對(duì)應(yīng)終端。同樣地， 只有在強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26的輸出Q16處于邏輯狀態(tài)，連接器18b的終端22才會(huì)連接至 連接器16C的對(duì)應(yīng)終端22。再者，強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26的輸出Q2處于高邏輯狀態(tài)時(shí)， 則連接器18c的終端22連接至連接器16;及強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26的輸出Q3處于高邏輯 狀態(tài)時(shí)，則連接器18d的終端22連接至連接器16。電路10包含檢測(cè)電源從連接器16流通至連接器18a、 18b、 18c或18d 之一的電源監(jiān)控電路36。電路36藉由0. 1 Q感測(cè)電阻器37偵測(cè)電源流通，而該 0. 1 Q感測(cè)電阻器37連接連接器18a、 18b、 18c和18d的接地終端21及連接器16 的接地終端。依照電路36的操作，電路10連接每個(gè)連接器18a、 18b、 18c及18d 至連接器16。只有在感測(cè)電阻器37偵測(cè)到電流時(shí)，才會(huì)保留介于連接器18和連 接器16之間的連結(jié)。如果沒有檢測(cè)到電流，則電路36將使強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26進(jìn)階至 下一個(gè)狀態(tài)。這項(xiàng)過程將持續(xù)直到連接器16選取連接所有連接器18，因此不論何 時(shí)，強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26將進(jìn)階至輸出Q4處于高標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)，導(dǎo)致強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26和電 路10將不啟用且不再進(jìn)階至線28的轉(zhuǎn)換。當(dāng)電源一開始應(yīng)用至電路10時(shí)，藉由 插入電池至連接器18、或藉由插入連接器16至計(jì)算機(jī)或另一可攜式電子裝置，強(qiáng) 生計(jì)數(shù)器26藉由線27的邏輯高標(biāo)準(zhǔn)而重新設(shè)定。在大約一秒鐘后，邏輯低標(biāo)準(zhǔn)將 應(yīng)用至線27，導(dǎo)致強(qiáng)生計(jì)數(shù)器26不再是重新設(shè)定狀態(tài)。因此，當(dāng)電源第一次應(yīng)用 至電路10時(shí)，連接連接器18a的電池才會(huì)連接至連接器16。其后，每當(dāng)檢測(cè)到低 電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，電路10會(huì)在連接器18b、 18c及18d選取連接的電池。
然而，在美國(guó)專利'123案，并無法提供用以決定在眾多連結(jié)中外部電池的數(shù) 量。當(dāng)外部電池其一發(fā)生故障，電源供應(yīng)系統(tǒng)可能會(huì)損害可攜式系統(tǒng)。另一方面是， 如果已知技術(shù)在并聯(lián)中提供多個(gè)外部電池，也因?yàn)檫@多個(gè)電池使得再供電系統(tǒng)可超 載；及具有不同的內(nèi)部電阻的每個(gè)電池可在多個(gè)外部電池之中造成供電-不供電的 影響。如此一來，不僅須花錢于放大可攜式系統(tǒng)的內(nèi)部電池且很難進(jìn)行。因此，在 上述問題中，已知技術(shù)不能提供具有內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置的電池充電裝置 給可攜式系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，已知技術(shù)因上述問題而有所限制。本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種使用 于可攜式系統(tǒng)并具有內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置的電池充電裝置，其中可充電電 池充電電路和電源路徑切換電路作為提供穩(wěn)定的電源給可攜式系統(tǒng)和穩(wěn)定地提供 電源給電池充電裝置。
依照本發(fā)明的觀點(diǎn)，使用于可攜式系統(tǒng)的電池充電裝置包含電源路徑切 換電路具有連接至外部電源供應(yīng)器的電壓檢測(cè)器、內(nèi)部電池裝置、外部電池裝置及
可攜式系統(tǒng)的電源路徑多任務(wù)器、邏輯控制器和電壓檢測(cè)器，其中為回應(yīng)于外部電 源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置的輸入電壓，電壓檢測(cè)器提供信息給邏輯控制器用以從外部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置之中三選一透過電源
路徑多任務(wù)器電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)；連接外部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置、及外 部電池裝置的可充電電池充電電路；及具有充電仲裁器是回應(yīng)于外部電源供應(yīng)器、 內(nèi)部電池裝置、及外部電池裝置，以判定充電內(nèi)部電池裝置或外部電池裝置。
根據(jù)本案構(gòu)想，當(dāng)外部電源供應(yīng)器的輸入電壓高于第一臨限電壓時(shí)，則 外部電源供應(yīng)器會(huì)電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng);及當(dāng)外部電源供應(yīng)器的輸入電壓低于第 一臨限電壓時(shí)，則內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置其中之一會(huì)電性導(dǎo)電至可攜式系 統(tǒng)。
根據(jù)本案構(gòu)想，當(dāng)邏輯控制器判定外部電源供應(yīng)器的輸入電壓恢復(fù)至高 于第二臨限電壓時(shí)，則電源路徑多任務(wù)器切換外部電源供應(yīng)器以電性導(dǎo)電至可攜式 系統(tǒng)。
根據(jù)本案構(gòu)想，第一臨限電壓可低于第二臨限電壓。
根據(jù)本案構(gòu)想，電壓檢測(cè)器進(jìn)一步包括第一連接終端，用以連接外部 電源供應(yīng)器和接地；及第二連接終端，用以連接外部電池裝置和接地。
根據(jù)本案構(gòu)想，第一臨限電壓等于K+0.3V，及第二臨限電壓等于 K+0.4V; K=VINidealXR2/(Rl+R2)，其中VIN是外部電源供應(yīng)器的理想輸入電壓、 Rl是介于外部電源供應(yīng)器和電壓檢測(cè)器的第一連接終端之間的電阻值、及R2是介 于接地和電壓檢測(cè)器的第一連接終端之間的電阻值。
根據(jù)本案構(gòu)想，邏輯控制器進(jìn)一步判定，如果外部電池裝置的輸入電壓 高于第三臨限電壓，則外部電池裝置會(huì)電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)，否則內(nèi)部電池裝置 會(huì)電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)。
根據(jù)本案構(gòu)想，當(dāng)邏輯控制器判定外部電池裝置的輸入電壓恢復(fù)至高于 第四臨限電壓，則電源路徑多任務(wù)器切換外部電池裝置并電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)。
根據(jù)本案構(gòu)想，第三臨限電壓可低于第四臨限電壓。 根據(jù)本案構(gòu)想，第三臨限電壓等于S+0.3V，及第四臨限電壓等于S+0.4V; S透過S = VBATEXT-ideal x R4/(R3+R4)的方程式定義，其中VBATEXT-ideal是可 擴(kuò)充電池裝置的理想輸入電壓、R3是介于可擴(kuò)充電池裝置和電壓檢測(cè)器的第二連 接終端之間的電阻值、及R4是介于接地和電壓檢測(cè)器的第二連接終端之間的電阻 值。
根據(jù)本案構(gòu)想，當(dāng)外部電源供應(yīng)器的電壓高過一臨限電壓時(shí)，則外部電 源供應(yīng)器提供以充電內(nèi)部電池裝置；及當(dāng)外部電源供應(yīng)器的電壓依舊高于一臨限電壓時(shí)，則外部電源供應(yīng)器提供以同時(shí)充電內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置。
根據(jù)本案構(gòu)想，當(dāng)外部電源供應(yīng)器提供以充電內(nèi)部電池裝置和外部電池 裝置時(shí)，則內(nèi)部電池裝置的優(yōu)先充電高于外部電池裝置的優(yōu)先充電。
根據(jù)本案構(gòu)想，邏輯控制器僅允許從外部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置、及 外部電池裝置之中三選一電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)。
依照本發(fā)明的另一觀點(diǎn)，使用于可攜式系統(tǒng)的電池充電裝置，包含電源 路徑切換電路具有連接至外部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置、外部電池裝置、及可攜 式系統(tǒng)的電源路徑多任務(wù)器、邏輯控制器和電壓檢測(cè)器，其中為回應(yīng)于外部電源供 應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置的輸入電壓，電壓檢測(cè)器命令邏輯控制器從外 部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置之中判定哪一個(gè)是透過電源路徑多任 務(wù)器電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)；及連接外部電源供應(yīng)器和內(nèi)部電池裝置的可充電電池 充電電路，是用以充電內(nèi)部電池裝置。
根據(jù)本案構(gòu)想，當(dāng)外部電源供應(yīng)器的電壓高過一臨限電壓時(shí)，則外部電源
供應(yīng)器提供電源充電內(nèi)部電池裝置。
根據(jù)本案構(gòu)想，外部電源供應(yīng)器的優(yōu)先電源供應(yīng)高于外部電池裝置的優(yōu)先 電源供應(yīng)。
根據(jù)本案構(gòu)想，外部電池裝置的優(yōu)先電源供應(yīng)高于內(nèi)部電池裝置的優(yōu)先電 源供應(yīng)。
根據(jù)本案構(gòu)想，邏輯控制器僅允許外部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置和外部 電池裝置之中三選一電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)。
根據(jù)本案構(gòu)想，外部電池裝置為不可充電的電池裝置。


圖1根據(jù)已知現(xiàn)有技術(shù)說明于計(jì)算機(jī)使用具有外部電池的電路； 圖2根據(jù)本發(fā)明說明使用于可攜式系統(tǒng)并具有內(nèi)部可充電電池和外部可充 電電池的電池充電裝置的較佳實(shí)施例；
圖3根據(jù)本發(fā)明說明充電電池的充電電路的框圖； 圖4根據(jù)本發(fā)明說明充電電池的充電機(jī)制的流程圖； 圖5根據(jù)本發(fā)明說明電源路徑切換電路的框圖； 圖6根據(jù)本發(fā)明說明路徑切換機(jī)制的流程圖；及
圖7根據(jù)本發(fā)明說明使用于可攜式系統(tǒng)并具有內(nèi)部可充電電池和外部堿性電池的電池充電裝置的另一較佳實(shí)施例。 主要組件符號(hào)說明
40電源612邏輯控制器
41電源路徑切換電路613電壓檢測(cè)器
411電源路徑多任務(wù)器62內(nèi)部可充電電池
412邏輯控制器63外部堿性電池
413電壓檢測(cè)器64可攜式系統(tǒng)
42內(nèi)部可充電電池65可充電電池充電電路
43外部可充電電池651充電仲裁器
44可攜式系統(tǒng)Ql/Q2/Q3柵極驅(qū)動(dòng)器
45可充電電池充電電路
451充電仲裁器
60電源
61電源路徑切換電路
611電源路徑多任務(wù)器
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明揭示一種具有內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置的電池充電裝置。本領(lǐng) 域技術(shù)人員將在閱讀接下來實(shí)施方式和附帶圖式后，更了解本發(fā)明的上述目標(biāo)和優(yōu) 點(diǎn)。本發(fā)明不需被接下來的實(shí)施例所限制。
請(qǐng)參考圖2，其根據(jù)本發(fā)明說明使用于可攜式系統(tǒng)并具有內(nèi)部可充電電 池和外部可充電電池的電池充電裝置的較佳實(shí)施例。如圖2所示，電池充電裝置包 含電源路徑切換電路41和可充電電池充電電路45。電源路徑切換電路41具有 連接至外部電源40、內(nèi)部可充電電池42、外部可充電電池43、及可攜式系統(tǒng)44 的具有三個(gè)切換裝置4111-4113的電源路徑多任務(wù)器411 (如圖5所示)、邏輯控制 器412、及具有2個(gè)比較器4131-4132的電壓檢測(cè)器413。為響應(yīng)于外部電源40、 內(nèi)部可充電電池42、外部可充電電池43的輸入電壓VIN、 VBATINT、 VBATEXT，電 壓檢測(cè)器413提供信息給邏輯控制器412，用以從外部電源40、內(nèi)部可充電電池 42及外部可充電電池43之中三選一透過電源路徑多任務(wù)器411電性導(dǎo)電至可攜式 系統(tǒng)44?？沙潆婋姵爻潆婋娐?5連接至外部電源40、內(nèi)部可充電電池42、及外 部可充電電池43，并具有三個(gè)比較器4511-4513的充電仲裁器451 (如圖3所示) 以回應(yīng)于外部電源40、內(nèi)部可充電電池42和外部可充電電池43，用以判定充電內(nèi) 部可充電電池42或外部可充電電池43。
事實(shí)上，當(dāng)外部電源40的電壓高于臨限電壓時(shí)，則外部電源40是 提供充電內(nèi)部充電電池42;及當(dāng)外部電源40的電壓依舊高于臨限電壓時(shí)，則同時(shí) 充電于內(nèi)部充電電池42和外部充電電池43。請(qǐng)進(jìn)一步參考圖3和圖4，其根據(jù)本 發(fā)明說明充電電池充電電路的框圖和充電電池充電機(jī)制的流程圖。
如圖3和圖4所示，外部電源40啟動(dòng)，如步驟S31所示，然后透過充 電仲裁器451的比較器4511將外部電源40的輸入電壓VIN跟臨限電壓VITH做比 較，而該臨限電壓VITH是VIN的低臨限電壓，如步驟S32所示。如步驟S33所示， 如果輸入電壓VIN高于VITH時(shí)，則充電仲裁器451將啟用介于外部電源40和內(nèi)部 可充電電池42之間的柵極驅(qū)動(dòng)器Q1并控制其電流IQ1。否則，如步驟S34所示， 柵極驅(qū)動(dòng)器Q1將不啟用。
再者，如步驟S35所示，透過充電仲裁器451的比較器4512將內(nèi)部可 充電電池的輸入電壓VBATINT跟內(nèi)部電池終止臨限電壓VINT-TERM做比較。如步驟 S36所示，如果輸入電壓VBATINT高于VINT-TERM時(shí)，則內(nèi)部可充電電池的充電動(dòng) 作會(huì)終止，之后不啟用柵極驅(qū)動(dòng)器Q1。否則，如步驟S37所示，內(nèi)部可充電電池 會(huì)繼續(xù)進(jìn)行充電動(dòng)作。
同樣地，如步驟S42所示，透過充電仲裁器451的比較器4511將外部 電源40的輸入電壓VIN跟臨限電壓VITH進(jìn)一步做比較，而該臨限電壓VITH是VIN 的低臨限電壓。如步驟S43所示，如果輸入電壓VIN依舊高于VITH時(shí)，則充電仲 裁器451將啟用介于外部電源40和外部可充電電池43之間的柵極驅(qū)動(dòng)器Q2并因 此控制電流IQ2。否則，如步驟S44所示，柵極驅(qū)動(dòng)器Q2將不啟用。
再者，如步驟S45所示，透過充電仲裁器451的比較器4513將外部可 充電電池的輸入電壓VBATEXT跟外部電池終止臨限電壓VEXT-TERM做比較。如步驟 S46所示，如果輸入電壓VBATEXT高于VEXT-TERM時(shí)，則內(nèi)部可充電電池的充電動(dòng) 作將終止，之后不啟用柵極驅(qū)動(dòng)器Q2。否則，如步驟S47所示，外部可充電電池 將繼續(xù)進(jìn)行充電動(dòng)作。
因此，當(dāng)外部電源的電壓高于臨限電壓時(shí)，則外部電源是提供以充電內(nèi) 部可充電電池；及當(dāng)外部電源的電壓依舊高于臨限電壓時(shí)，則同時(shí)充電于內(nèi)部可充電電池和外部可充電電池。因此，柵極驅(qū)動(dòng)器Q1比柵極驅(qū)動(dòng)器Q2優(yōu)先啟用。
此外，請(qǐng)參考圖5和圖6，其根據(jù)本發(fā)明說明具有兩個(gè)比較器的電源路 徑切換電路的框圖和電源路徑切換機(jī)制的流程圖。如步驟S51所示，啟動(dòng)外部電源 40。當(dāng)外部電源40的輸入電壓VIN高于第一臨限電壓THvin-low (THvin-low = K + 0.3^時(shí)，外部電源40會(huì)直接電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)。之后，如步驟S52所示， 將啟用柵極驅(qū)動(dòng)器Q1，但不啟用柵極驅(qū)動(dòng)器Q2/Q3。否則，如步驟S53所示，VIN 電流會(huì)被限制，其中內(nèi)部可充電電池42或外部可充電電池43會(huì)電性導(dǎo)電至可攜式 系統(tǒng)44。
本發(fā)明的電路中，電壓檢測(cè)器進(jìn)一步包含第一連接終端Nl，用以連 接至外部電源40和接地G的輸入電壓VIN;及第二連接終端N2，用以連接至外部 可充電電池43和接地G的輸入電壓VBATEXT。同時(shí)，根據(jù)外圍電路，上述數(shù)值K 是可調(diào)整的。特別的是，本發(fā)明的數(shù)值K是透過KilNidealXR2/(Rl+R2)的方程 式所定義，VINideal是外部電源40的理想輸入電壓、Rl是介于外部電源供應(yīng)器和 電壓檢測(cè)器的第一連接終端N1之間的電阻值、及R2是介于接地G和電壓檢測(cè)器的 第一連接終端N1之間的電阻值。
再者，如步驟S54所示，邏輯控制器將持續(xù)判定是否外部電源的輸入電 壓VIN透過電源路徑切換電路的比較器4131恢復(fù)至高于第二臨限電壓THvin-high (THvin-high = K + 0. 4V)。如果VIN大于THvin-high時(shí)，則電源路徑多任務(wù)器將 切換外部電源40以電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)44，而非內(nèi)部可充電電池42或外部可 充電電池43，并回到步驟S52。
此外，如步驟S55所示，當(dāng)VIN低于THvin-high時(shí)，則邏輯控制器將 進(jìn)一步判定是否外部可充電電池43的輸入電壓VBATEXT透過電源路徑切換電路的 電壓檢測(cè)器的比較器4132高于第三臨限電壓THvb-low (THvb-low = S + 0. 3V)。 同樣地，根據(jù)周邊電路，上述數(shù)值S是可調(diào)整的。特別的是，本發(fā)明的數(shù)值S是透 過S^BATEXT-idealXR4/(R3+R4)的方程式所定義，其中VBATEXT-ideal是可擴(kuò)充 電池裝置的理想輸入電壓、R3是介于外部可充電電池和電壓檢測(cè)器的第二連接終 端N2之間的電阻值、及R4是介于接地G和電壓檢測(cè)器的第二連接終端N2之間的 電阻值。如步驟S56所示，當(dāng)VBATEXT高于THvin-low時(shí)，則外部可充電電池43 會(huì)電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)44，之后，將啟用柵極驅(qū)動(dòng)器Q3，但不啟用柵極驅(qū)動(dòng)器 Q2/Q1。否則，如步驟S57所示，VBATEXT電流會(huì)被限制，其中內(nèi)部可充電電池42 會(huì)電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)44，如步驟S59所示。再者，如步驟S58所示，邏輯控制器將持續(xù)判定是否外部可充電電池 43的輸入電壓VBATEXT透過電源路徑切換電路的電壓檢測(cè)器的比較器4132恢復(fù)至 高于第四臨限電壓THvb-high (THvb-high = S + 0. 4V)。如果VBATEXT大于 THvb-high時(shí)，則電源路徑多任務(wù)器將切換外部可充電電池43以電性導(dǎo)電至可攜 式系統(tǒng)44，而非內(nèi)部可充電電池42，并回到步驟S56。
同上所述，定義THvin-low、 THvin-high、 THvb-low及Thvb-high的數(shù) 值是用以避免漣漪作用和類似電路的灰色地帶，而K和S的值會(huì)因外部電源、外部 電池裝置、和周邊電阻值的輸入電壓等的不同而改變。因此，電池充電裝置將提供 電源給可攜式系統(tǒng)，而提供電源的順序?yàn)橥獠侩娫磧?yōu)先于外部可充電電池，及外部 可充電電池優(yōu)先于內(nèi)部可充電電池。
請(qǐng)參考圖7，其根據(jù)本發(fā)明說明使用于可攜式系統(tǒng)并具有內(nèi)部可充電電池和 外部堿性電池的電池充電裝置的另一較佳實(shí)施例。如圖7所示，電池充電裝置包含 電源路徑切換電路61和可充電電池充電電路65。電源路徑切換電路61具有連接 至外部電源60、內(nèi)部可充電電池62、外部堿性電池63、及可攜式系統(tǒng)64的電源 路徑多任務(wù)器611、邏輯控制器612及電壓檢測(cè)器613。為響應(yīng)于外部電源60、內(nèi) 部可充電電池62、及外部堿性電池63的輸入電壓VIN、 VBATINT、 VBATEXT，電壓 檢測(cè)器613提供信息給邏輯控制器612，用以判定從外部電源60、內(nèi)部可充電電池 62、及外部堿性電池63之中三選一透過電源路徑多任務(wù)器611電性導(dǎo)電至可攜式 系統(tǒng)64?？沙潆婋姵爻潆婋娐?5連接至外部電源60和內(nèi)部可充電電池62，并具 有充電仲裁器651以回應(yīng)于外部電源60和內(nèi)部可充電電池62，用以判定是否充電 內(nèi)部可充電電池62。圖7的實(shí)施例比圖2的實(shí)施例簡(jiǎn)單。根據(jù)上述，雖然外部堿 性電池63不是可充電電池，但是電池充電裝置也提供電源給可攜式系統(tǒng)，而其提 供電源的順序?yàn)橥獠侩娫?0優(yōu)先于外部堿性電池63，而外部堿性電池63優(yōu)先于 內(nèi)部可充電電池62。可充電電池充電電路65僅需判斷是否提供電力給內(nèi)部可充電 電池62。
總而言之，本發(fā)明提供一種使用于可攜式系統(tǒng)并具有內(nèi)部電池裝置和外 部電池裝置的電池充電裝置，其中可充電電池充電電路和電源路徑切換電路作為提 供穩(wěn)定的電源給可攜式系統(tǒng)和穩(wěn)定地提供電源給電池充電裝置。
縱使本發(fā)明已由上述之實(shí)施例詳細(xì)敘述而可由本領(lǐng)域技術(shù)人員任施匠 思而為諸般修飾，然皆不脫如附權(quán)利要求所欲保護(hù)者。
權(quán)利要求
1.一種使用于可攜式系統(tǒng)的電池充電裝置，包括電源路徑切換電路具有連接至外部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置、外部電池裝置及該可攜式系統(tǒng)的電源路徑多任務(wù)器、邏輯控制器和電壓檢測(cè)器，其中響應(yīng)于該外部電源供應(yīng)器、該內(nèi)部電池裝置和該外部電池裝置的輸入電壓，該電壓檢測(cè)器命令該邏輯控制器從該外部電源供應(yīng)器、該內(nèi)部電池裝置及該外部電池裝置之中判定哪一個(gè)是透過該電源路徑多任務(wù)器電性導(dǎo)電至該可攜式系統(tǒng)；及連接該外部電源供應(yīng)器、該內(nèi)部電池裝置及該外部電池裝置的可充電電池充電電路，具有充電仲裁器是回應(yīng)于該外部電源供應(yīng)器、該內(nèi)部電池裝置及該外部電池裝置，以決定充電于該內(nèi)部電池裝置或該外部電池裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的電池充電裝置，其特征在于，當(dāng)該外部電源供應(yīng)器的 輸入電壓高于第一臨限電壓時(shí)，則該外部電源供應(yīng)器會(huì)電性導(dǎo)電至該可攜式系統(tǒng)； 當(dāng)該外部電源供應(yīng)器的輸入電壓低于第一臨限電壓時(shí)，則該內(nèi)部電池裝置和該外部 電池裝置其中之一會(huì)電性導(dǎo)電至該可攜式系統(tǒng)。
3. 如權(quán)利要求2所述的電池充電裝置，其特征在于，當(dāng)該邏輯控制器判定該 外部電源供應(yīng)器的輸入電壓恢復(fù)至高于第二臨限電壓時(shí)，則該電源路徑多任務(wù)器切 換該外部電源供應(yīng)器以電性導(dǎo)電至該可攜式系統(tǒng)。
4，如權(quán)利要求3所述的電池充電裝置，其特征在于，該第一臨限電壓低于該 第二臨限電壓。
5. 如權(quán)利要求1所述的電池充電裝置，其特征在于，該電壓檢測(cè)器進(jìn)一步包 括第一連接終端，用以連接該外部電源供應(yīng)器和接地；及第二連接終端，用以連 接該外部電池裝置和接地。
6. 如權(quán)利要求5所述的電池充電裝置，其特征在于，該第一臨限電壓實(shí)體上 等于K+0. 3V，及該第二臨限電壓實(shí)體上等于K+0.4V; K=VINXR2/(R1+R2)，其中 VIN是該外部電源供應(yīng)器的理想輸入電壓、R1是介于該外部電源供應(yīng)器和該電壓檢 測(cè)器的該第一連接終端之間的電阻值及R2是介于接地和該電壓檢測(cè)器的該第一連 接終端之間的電阻值。
7. 如其特征在于1所述的電池充電裝置，其特征在于，該邏輯控制器進(jìn)一步 判定，如果該外部電池裝置的輸入電壓高于第三臨限電壓，則該外部電池裝置會(huì)電性導(dǎo)電至該可攜式系統(tǒng)；或如果該外部電池裝置的輸入電壓低于該第三電壓時(shí)，則 該內(nèi)部電池裝置會(huì)電性導(dǎo)電至該可攜式系統(tǒng)。
8. 如權(quán)利要求7所述的電池充電裝置，其特征在于，當(dāng)該邏輯控制器判定該 外部電池裝置的輸入電壓恢復(fù)至高于第四臨限電壓，則該電源路徑多任務(wù)器切換該 外部電池裝置并電性導(dǎo)電至該可攜式系統(tǒng)。
9. 如權(quán)利要求8所述的電池充電裝置，其特征在于，該第三臨限電壓低于該 第四臨限電壓。
10. 如權(quán)利要求9所述的電池充電裝置，其特征在于，該第三臨限電壓實(shí)體上 等于S+0. 3V，及該第四臨限電壓實(shí)體上等于S+0. 4V; S透過S = VBATEXT x R4/(R3+R4)的方程式定義，其中VBATEXT是該外部電池裝置的理想輸入電壓、R3 是介于該外部電池裝置和該電壓檢測(cè)器的該第二連接終端之間的電阻值、及R4是 介于接地和該電壓檢測(cè)器的該第二連接終端之間的電阻值。
11. 如權(quán)利要求l所述的電池充電裝置，其特征在于，當(dāng)該外部電源供應(yīng)器的 電壓高過一臨限電壓時(shí)，則該外部電源供應(yīng)器提供電源充電該內(nèi)部電池裝置。
12. 如權(quán)利要求1所述的電池充電裝置，其特征在于，當(dāng)該外部電源供應(yīng)器的 電壓高過一臨限電壓時(shí)，則該外部電源供應(yīng)器提供電源充電該內(nèi)部電池裝置和該外 部電池裝置。
13. 如權(quán)利要求12所述的電池充電裝置，其特征在于，該內(nèi)部電池裝置的優(yōu) 先充電是高于該外部電池裝置的優(yōu)先充電。
14. 如權(quán)利要求1所述的電池充電裝置，其特征在于，該邏輯控制器僅允許從 該外部電源供應(yīng)器、該內(nèi)部電池裝置及該外部電池裝置之中三選一電性導(dǎo)電至該可 攜式系統(tǒng)。
15. —種使用于可攜式系統(tǒng)的電池充電裝置，包括電源路徑切換電路具有連接至外部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置、外部 電池裝置及該可攜式系統(tǒng)的電源路徑多任務(wù)器、邏輯控制器和電壓檢測(cè)器，其中為 回應(yīng)于該外部電源供應(yīng)器、該內(nèi)部電池裝置和該外部電池裝置的輸入電壓，該電壓 檢測(cè)器命令該邏輯控制器從該外部電源供應(yīng)器、該內(nèi)部電池裝置和該外部電池裝置 之中判定哪一個(gè)是透過該電源路徑多任務(wù)器電性導(dǎo)電至該可攜式系統(tǒng)；及連接該外部電源供應(yīng)器和該內(nèi)部電池裝置的可充電電池充電電路，是 用以充電該內(nèi)部電池裝置。
16. 如權(quán)利要求15所述的電池充電裝置，其特征在于，當(dāng)該外部電源供應(yīng)器的電壓高過一臨限電壓時(shí)，則該外部電源供應(yīng)器提供電源充電該內(nèi)部電池裝置。
17. 如權(quán)利要求15所述的電池充電裝置，其特征在于，該外部電源供應(yīng)器的 優(yōu)先電源供應(yīng)高于該外部電池裝置的優(yōu)先電源供應(yīng)。
18. 如權(quán)利要求15所述的電池充電裝置，其特征在于，該外部電池裝置的優(yōu)先電源供應(yīng)高于該內(nèi)部電池裝置的優(yōu)先電源供應(yīng)。
19. 如權(quán)利要求15所述的電池充電裝置，其特征在于，該邏輯控制器僅允許 該外部電源供應(yīng)器、該內(nèi)部電池裝置和該外部電池裝置之中三選一電性導(dǎo)電至該可 攜式系統(tǒng)。
20. 如權(quán)利要求15所述的電池充電裝置，其特征在于，該外部電池裝置為不 可充電的電池裝置。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種使用于可攜式系統(tǒng)并具有內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置的電池充電裝置。同時(shí)應(yīng)用于可攜式系統(tǒng)的電池充電裝置包含電源路徑切換電路，具有連接至外部電源供應(yīng)器的電壓檢測(cè)器、內(nèi)部電池裝置、外部電池裝置及可攜式系統(tǒng)的電源路徑多任務(wù)器、邏輯控制器和電壓檢測(cè)器，其中為回應(yīng)于外部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置的輸入電壓，電壓檢測(cè)器提供信息給邏輯控制器，用以從外部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置和外部電池裝置之中三選一透過電源路徑多任務(wù)器電性導(dǎo)電至可攜式系統(tǒng)；連接外部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置、及外部電池裝置的可充電電池充電電路；及具有充電仲裁器是回應(yīng)于外部電源供應(yīng)器、內(nèi)部電池裝置、及外部電池裝置，以判定充電于內(nèi)部電池裝置或外部電池裝置。
文檔編號(hào)H02J7/00GK101316045SQ20071010981
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月30日
發(fā)明者沈峰民 申請(qǐng)人:群華電子股份有限公司