專利名稱：用于對加在其上充電電流進行控制的電子設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是由David M.DeMuro于1993年6月30日提交的、題為“具有內(nèi)部電荷調(diào)節(jié)器的充電電流控制應(yīng)用電子裝置及其方法”、申請?zhí)枮?83751的發(fā)明申請的一部分的繼續(xù)。
本發(fā)明涉及可由可充電的電源供電的電子裝置，具體涉及具有可充電電源的電子裝置及其方法，可充電電源可接到一個外部電源，該外部電源能夠提供工作電源，可對該電子裝置的可充電電源充電。
很多電子裝置在設(shè)計上可允許由一個或多個蓄電池組單元電池組成的電池電源對其供電。在某些情況下，當該電子裝置不是或不可能放置在一個永久的或其它固定的電源附近時，必須使用電池電源給該電子裝置供電。在另一些情況下，利用電池電源對該電子裝置供電，因不需要電源電纜將該電子裝置與該永久的或其它固定的電源互連，故可增加該裝置的可移動性。典型地，由一個或多個蓄電池單元電池組成的用以對該電子裝置供電的電池電源直接與該電子裝置一起攜帶或者裝在該電子裝置中。
可是，因電池電源只能存儲有限量的能量，故電池電源給該電子裝置供電受到該電池電源的能量存儲容量的限制。電池電源對電子裝置供電會使該電池電源存儲能量釋放。一旦電池電源的存儲能量釋放得超過一定程度，必須更換電池電源以使該電子裝置繼續(xù)工作。增加電池電源的能量存儲量，例如通過增加包括這種電源的單元電池的數(shù)量，又導(dǎo)致增加該電源的尺寸(和重量)。在電池電源與電子裝置一起攜帶時，這種增加電池電源的能量存儲量的方式減少了該電子裝置的可攜帶性，鑒此，設(shè)計電池電源時，須在增加能量存儲量和減少攜帶這種電池電源的電子裝置的可攜帶性之間進行折衷。
一種便攜式(或可移動的)無線電話機就是這樣的一種典型地由電池電源供電的電子裝置。典型地電池電源直接與該無線電話機一起攜帶，而且大小和重量不會不恰當?shù)厥`該無線電話機的可攜帶性。一個無線電話機包括無線收發(fā)信機電路，該收發(fā)信機電路包括發(fā)射機電路和接收機電路，用以分別發(fā)送和接收已調(diào)的信號。在無線電話機的典型的工作中，對接收機電路部分連續(xù)供電，以等待接收到用以指示該無線電話機來話呼叫的信號。此后，該無線電話機的發(fā)射機電路部分也被供電，以允許由此發(fā)送已調(diào)信號。
為工作在多種蜂窩通信系統(tǒng)而制造的無線電話機用以由此發(fā)送已調(diào)的信號，而且同時接收發(fā)送給它的已調(diào)信號(由該無線電話機發(fā)送的已調(diào)信號和發(fā)送給該無線電話機的已調(diào)信號是在分開的頻率信道上分別發(fā)送的)。為工作在其它蜂窩通信系統(tǒng)而制造的無線電話機用以在非同時的時間段內(nèi)和在與該無線電話機雙向通信期間發(fā)送和接收已調(diào)信號，在非同時時間段內(nèi)該接收機和發(fā)射機電路部分都被供電。
無線電話機的接收機電路部分被供電而同時等待發(fā)送給它用以指示來話呼叫的信號的時間下文稱之為該無線電話機處于“備用”方式的時間(當然，應(yīng)該指出，僅在無線電話機的用戶希望起始并此后執(zhí)行一個電話呼叫時該用戶也經(jīng)常提供給該無線電話機工作電源;在其它時間期間不提供給該無線電話機工作電源，而且該無線電話機不被供電來接收發(fā)送給它的信號。這就是說，無線電話機的用戶選擇在“備用”方式下不操作無線電話機來接收發(fā)送給該無線電話機的來話呼叫，但是只在該用戶始發(fā)電話呼叫的時間期間給該無線電話機供電)。
通常，為操作無線電話機的發(fā)射機電路部分所要求的能量的數(shù)量大于為操作其接收機電路部分所要求的能量數(shù)量。尚且，因?qū)嶋H的裝置比理想的效率低，施加到無線電話機的能量某些部分被轉(zhuǎn)換為熱能，故爾導(dǎo)致該無線電話機發(fā)熱。又因操作該無線電話機的發(fā)射機電路部分需要較多能量，故在無線電話機的發(fā)射機電路部分工作期間要比僅在接收機電路部分工作時產(chǎn)生更多的熱量。
業(yè)已開發(fā)由一個或多個可充電的蓄電池單元電池構(gòu)成的可充電電源，并可在市場上可買到。一些這樣的市場上可買到的、可充電電池電源具有設(shè)計用于給無線電話機供電的結(jié)構(gòu)。使用可充電的電池電源是有利的，因該可充電蓄電池單元電池可通過施加其上的、由電源產(chǎn)生的充電電流再充電。一旦再充電了，可充電池電源就可再使用?？稍俪潆婋姵仉娫吹囊恍┙Y(jié)構(gòu)可再充電和再使用，直到和甚至超過500次。
如前所述，可充電的電池電源典型地包括一個或幾個蓄電池單元電池，它們以串聯(lián)(或其它的)連接，而且典型地裝在一個公共的外殼中。該外殼與這些單元電池一起構(gòu)成通常稱為電池組的電池電源。為了簡化起見，這種結(jié)構(gòu)一般也以通用術(shù)語稱為“電池”，有時本說明書將使用這個簡化的術(shù)語。
可充電的電池電源的蓄電池單元電池由各種不同的結(jié)構(gòu)材料構(gòu)成，例如，可包括鋰(Li)材料、鎳-鎘(Ni-Cd)材料或者鎳金屬氫化物(NiMHO2)材料。由這些不同的材料構(gòu)成的蓄電池單元電池在其充電期間呈現(xiàn)不同的特性。
電池充電設(shè)備也可在市場上買到，用以允許可充電電池電源充電。含有這種電池充電設(shè)備的電池充電器典型地包括一個電源，當適當?shù)剡B接到接受該工作電源的該充電設(shè)備時，提供工作電源以對該可充電電池電源充電。
施加在可再充電電池電源的工作電源的能量被轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，該化學(xué)能由該電池電源的可再充電蓄電池單元電池存儲。在一個時間段過去后在該蓄電池單元電池上施加工作電源使可再充電蓄電池單元電池變成充滿電。但是，因為實際的設(shè)備比理想的效率低，所以加到蓄電池單元電池的某一部分能量被轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑢?dǎo)致該蓄電池單元電池的熱累積。
一些電池充電設(shè)備具有使電子設(shè)備以及電池電源二者能接受工作電源的結(jié)構(gòu)。這種電池充電設(shè)備不僅提供工作電源對該電池電源的可再充電的原電池充電而且還提供工作電源使該電子設(shè)備能工作。
例如，結(jié)構(gòu)型的電池充電設(shè)備允許具有可再充電池組的無線電話機來接受工作電源以對該電池組的單元電池充電，也允許該無線電話機的電路工作，這種結(jié)構(gòu)型的電池充電設(shè)備可以買到。然而如前所述，在實際的設(shè)備中，作為無線電話機電路工作的副產(chǎn)物產(chǎn)生了熱量，而且，作為對電池電源的單元電池充電過程的副產(chǎn)物也產(chǎn)生熱量。
由可再充電電池電源的單元電池組成的各種可再充電電池結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)充電曲線(這些曲線是以時間的函數(shù)標度的電壓的曲線)。在這種結(jié)構(gòu)的單元電池再充電期間，因其內(nèi)存儲的能量數(shù)量隨時間增加而增加，故該電源的單元電池的電壓電平也增加。當加到該電池結(jié)構(gòu)上的電能的電壓電平稍微大于(例如約大1伏)該電池結(jié)構(gòu)的電壓電平時，可再充電電源的充電最有效地實現(xiàn)。這就是說，當該電池充電的電能的電壓電平“跟蹤”可再充電電池電源的電壓電平時，該電池結(jié)構(gòu)的再充電最有效地實現(xiàn)了。加到可再充電電池電源的電能的電壓電平必須大于可再充電電池電源的電壓電平，以使能量傳送到該電池電源?？墒?，當加到該電池電源的電能的電壓電平稍大于該電池電源的電壓電平時，相應(yīng)于該電壓差的電能的重要部分被轉(zhuǎn)換成為熱能。
當可再充電電池電源作為電子設(shè)備(如無線電話機)的一部分實施時，在充電電源加到可再充電電池電源期間產(chǎn)生的熱能導(dǎo)致該電子設(shè)備發(fā)熱。電子設(shè)備的發(fā)熱可能導(dǎo)致該電子設(shè)備的使用者不舒服，還影響該設(shè)備的性能。
據(jù)此，現(xiàn)在需要一種用以對可再充電電池施加充電的裝置，所述的可再充電電池設(shè)在一個電子設(shè)備中，還不產(chǎn)生過量的熱能。
為此，本發(fā)明提供能夠克服了現(xiàn)有技術(shù)中上面提到的問題的一種設(shè)備及其方法。
本發(fā)明其優(yōu)點在于還提供一種含有可再充電電源的電子設(shè)備，其中該電子設(shè)備可與一個可變電平的電源相連接，該電源提供工作電源，以對該可再充電的電源充電，同時本發(fā)明還提供工作電源，以使該電子設(shè)備的電子電路操作。
本發(fā)明包括其它優(yōu)點和特性，在閱讀了下面詳細敘述的本實施例后，就會更加明了。
為此，根據(jù)本發(fā)明，在這里公開了一種電子設(shè)備，它可脫開地連接到可變電平的電源上?？勺冸娖降碾娫淳哂须娫纯刂齐娐?，它工作時響應(yīng)電源控制信號的接收，以控制由可變電平電源產(chǎn)生的工作電源的電源電平。當可變電平的電源被控制時，該電子設(shè)備可操作地接收由該可變電平電源產(chǎn)生的工作電源。連接元件包括至少第一連接元件和第二連接元件，允許與可變電平電源可脫開地連接。第一連接元件允許可變電平電源接到它上，接收由可變電平電源產(chǎn)生的工作電源。第二連接元件允許可變電平電源的電源控制電路連接到它上。與可再充電電源相連接用接收對時間響應(yīng)的充電信號，其中可變電平電源與第一連接元件相連接。電壓感測電路工作時用以感測可再充電電源的電壓電平，和用以產(chǎn)生代表所感測的電壓電平的信號。代表該電壓電平的信號形成電源控制信號，以便加到該連接元件的第二連接元件上，和又加到可變電平電源的電源控制電路上。響應(yīng)于可再充電電源的電壓電平，由該可變電平電源產(chǎn)生的電能的電源電平變化。
參照以下附圖閱讀下面的描述就會更好地理解本發(fā)明。


圖1示出典型的電池充電曲線，其中在電池充電期間在可再充電電池組的蓄電池單元電池的輸出端上測量的電壓是按時間的函數(shù)繪制的;
圖2示出與一個可變電平電源相連接的本發(fā)明優(yōu)選實施例的電子設(shè)備的方框圖;
圖3示出類似于圖2的與可變電平電源相連接的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的無線收發(fā)信機的方框圖。
圖4示出充電調(diào)節(jié)器的部分方框圖和部分電路圖的簡圖，它構(gòu)成圖2的電子設(shè)備和圖3無線電收發(fā)信機的一部分;
圖5示出類似于圖4的本發(fā)明優(yōu)選實施例的無線收發(fā)信機的一個蜂窩無線電話機的示意圖;
圖6示出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的方法的步驟流程圖。
如上所述，便攜式電子設(shè)備時常由可再充電的電源供電。當可再充電的電源耗盡了存儲的能量時，使用電池充電裝置給可再充電電源的可再充電源電池充電。
現(xiàn)在可以得到幾種電池充電裝置的結(jié)構(gòu)，使得該便攜式電子設(shè)備可與所攜帶的可再充電電源放在一起，這樣該工作電源既供給該可再充電電源的可再充電的蓄電池單元電池，也供給該電子設(shè)備的電路。
可是，由于電池充電裝置與該電子設(shè)備之間的功率轉(zhuǎn)換不是全效率的，由該電池充電裝置產(chǎn)生的工作電源的一部分能量被轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽摕崮苁乖撾娮釉O(shè)備的溫度升高。而且當由該電池充電裝置產(chǎn)生的工作電源的電壓電平顯著地高于可再充電電源的原電池的電壓電平時，由該電池充電裝置產(chǎn)生的工作電源的大部分被轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。?jù)此，由這種可再充電電源供電的電子設(shè)備的溫度顯著地升高。在一個具體的例子中，其中該電子設(shè)備包括工作在蜂窩通信系統(tǒng)中的一個無線電話機，該電池充電裝置產(chǎn)生的工作電源轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苁沟迷摕o線電話機的溫度升高。這種無線電話機溫度的升高可引起該無線電話機的使用者不舒服，也影響該無線電話機的性能。
通過使電池充電裝置產(chǎn)生的工作電源的電壓電平跟蹤該可再充電電源的可再充電的蓄電池單元電池的電壓電平，被轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿?、由該電池充電裝置產(chǎn)生的工作電源的能量數(shù)量減至最少。
當該電池充電裝置包括一個可變電平的電源時，由這種電源產(chǎn)生的工作電源的電壓電平不需要是恒定的電壓電平。該工作電源的電壓電平是可變化的，因而在該可再充電電源的單元電池充電期間減少了轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿哪芰康臄?shù)量。
通過對包括該電池充電裝置的電平可變電源提供該可再充電電源的單元電池電平指示，該可變電平電源可進行工作以產(chǎn)生電壓電平的工作電源，該電壓電平相應(yīng)于但是稍大于該可再充電電源的單元電池的電壓電平，在該向單元電池充電期間產(chǎn)生熱量可減少。
如前所述，可再充電電源的單元電池的電壓電平隨著在給它加工作電源期間該單元電池存儲的能量的數(shù)量的增加而增加。
圖1是鎳-鎘可再充電源電池的典型的電池充電曲線的圖示。該電池充電曲線是作為時間函數(shù)的、在鎳-鎘可再充電單元電池的輸出端上測量的電壓曲線構(gòu)成的。
在圖1中，電壓以伏特為單位刻度在縱軸10上繪制，而時間以秒為單位刻度在橫軸12上表示，結(jié)果曲線14一般地在響應(yīng)于所加的工作電源以便對單元電池充電的時間內(nèi)增加。如圖所示，然而一般的增加不是線性的。曲線14的點16和17代表這樣的電壓電平在這二點加到可再充電電池電源的單元電池上的工作電源的電流電平是變化的。在開始和在圖中以“快速充電階段”指示的時間期間，加到單元電池的工作電源的電流電平是一個相當高的值。然后，在圖中以“微電流充電階段”(相應(yīng)于曲線14的點16和17之間的部分)表示的時間期間，加到單元電池的工作電源的電流電平是第一減少的值。此后，在圖中以“維持充電階段”表示的時間期間，加到該原電池的工作電源的電流電平是第二減少的值。
其它類型的電池結(jié)構(gòu)的特征充電曲線可以類似地表示。雖然這些其它類型的電池結(jié)構(gòu)具有其它特征形狀的充電曲線，但是隨著由這種電池存儲的能量數(shù)量的增加電壓一般是增加的，一般地講是正確的。在任何情況下，通過使包含電池充電裝置的電平可變電源跟蹤加到該單元電池的工作電源的電壓，產(chǎn)生的熱能減少了。
下面轉(zhuǎn)到圖2的方框圖，以標號20表示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一個電子設(shè)備以與可變電平電源22可脫開地連接放置?？勺冸娖诫娫?2包括電源控制電路24作為其一部分?？刂齐娐?4工作以控制由電平可變電源22產(chǎn)生的工作電源的電壓電平。
可變電平電源22利用在連接件34和40的線路26和28連接到電子設(shè)備20，在這里所示的是以虛線表示的、矩形圍住的插接端代表的插接連接器?？勺冸娖诫娫?2又可接到一個常規(guī)的室內(nèi)電源(利用插接連接器42連接)或其它合適電源。
可變電平電源22工作在線路26上產(chǎn)生任一種電壓電平的工作電源。連接電子設(shè)備22的線路46，以便當電源22在連接器34接到電子設(shè)備20時在線路26上接收由電源22產(chǎn)生的工作電源。線路46又接到電子設(shè)備20的電子電路52，因而提供工作電源給電路52使其能工作。
線路46還接到充電調(diào)節(jié)器58，它調(diào)節(jié)在線路46上產(chǎn)生的工作電源的值。充電調(diào)節(jié)器58在線64上產(chǎn)生一個調(diào)節(jié)的信號，線路64接到可再充電電池電源70。電源70由一個或幾個可再充電的單元電池組成。通過這個連接，在線路26上由電源22產(chǎn)生的工作電源加到可再充電電池電源70的單元電池上對其可再充電單元電池充電。
可再充電電池電源70的單元電池轉(zhuǎn)變由電源22產(chǎn)生的和由充電調(diào)節(jié)器58調(diào)節(jié)的工作電源能量為化學(xué)能，該化學(xué)能存儲在可再充電電池電源的單元電池中。
電池電源70利用線路72連接到電子電路52。當電源22不接到電子設(shè)備20而向它提供工作電源時，電池電源70的存儲能量用于給電路52供電，因而電子設(shè)備20可工作。但是，以電池電源70存儲的能量對電路52供電釋放了電池電源70的存儲能量。一旦電池電源70存儲的能量消耗到低于一定程度，該電池電源的單元電池應(yīng)該加上充電電流對其充電。
控制電路74還構(gòu)成電子設(shè)備20的一部分?？刂齐娐?4利用線路76接到電子電路52和利用線路78接到充電調(diào)節(jié)器。
電壓檢測電路和溫度檢測電路另外構(gòu)成電子設(shè)備20的一部分。電路82和84放置在可再充電電池電源70的附近，它們工作分別測量可再充電電池電源70的電壓電平和溫度電平。
電壓檢測電路82以常規(guī)的方法工作以便例如通過測量在電源70的輸出接點上的電壓電平來測量電源70的單元電池電壓電平。
溫度檢測電路84類似地以常規(guī)方式工作，而且例如可包括緊靠電池電源70的單元電池放置的一個溫度傳感器。電池電源70可替換地包括一個溫度傳感器，如傳感器84，該傳感器放置在電池70盒的內(nèi)部，因此提供電源70的單元電池的溫度范圍的指示。
電壓感測電路82工作而在線路86上產(chǎn)生指示電池電源70的電壓電平的信號。類似地，溫度感測電路84工作而在線路88上產(chǎn)生指示電源70的溫度范圍的信號。線路86和88連接到控制電線74給該控制電路分別提供電池電源70的電壓電平和溫度范圍的指示。
當電源22在連接器40接到電子設(shè)備20時，線路86和連接器40之間的線路90通過線路28給可變電平電源22提供指示電池電源70的電壓電平的信號。以這種方法，電池電源70的電壓電平指示提供給電源控制電路24，它又控制由電池22產(chǎn)生的工作電源的電壓電平。因而，在線路26上以及在線路46上由電源22產(chǎn)生的工作電源的電壓電平取決于電池電源70的電壓電平。由于在線路64上由充電調(diào)節(jié)器58產(chǎn)生的調(diào)節(jié)信號是與在線路46上產(chǎn)生的工作電源值有關(guān)，加在電池電源70的調(diào)節(jié)信號值取決于電源70的測量的電壓電平。
電子設(shè)備20包括輸入單元112，該輸入單元112利用線路118接到電子電路52。類似地，例如包括發(fā)光二極管的顯示單元124通過線路128也接到電子設(shè)備52。
電子設(shè)備20的使用者通過輸入單元112的適當啟動(如啟動可包括輸入單元112的幾部分的通/斷開關(guān))操作設(shè)備20。電子電路52的部分工作響應(yīng)其輸入連接電路單元，當通過連接單元34接到設(shè)備20時，在線路46上接收由電源22產(chǎn)生的工作電源，或者類似地在線路70上接收由電池電源70產(chǎn)生的工作電源。當電子電路52工作時，指示這種工作的信號通過線路76提供給控制電路74。
如前所述，當加在可再充電電池電源(這里是電源70)的單元電池上的工作電源的電壓電平只是稍大于該電源單元電池的電壓電平時，最有效地執(zhí)行電池電源70的單元電池的再充電。當電源22產(chǎn)生的工作電源的電壓電平顯著地超過該電池電源的電壓電平時，該工作電源的主要部分被轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋＿@種熱能使電子設(shè)備20發(fā)熱。但是，通過使由電源22產(chǎn)生的工作電源的電壓電平跟蹤該電池電源單元電池的電壓電平，減少了工作電源轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，使由電源22產(chǎn)生的工作電池的電壓電平大約比該電池電源的單元電池的電壓電平高一伏。)下面轉(zhuǎn)到圖3的方框圖，示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的無線收發(fā)信機，在這里是一個無線電話機，一般地以標號220表示。無線電話機220相應(yīng)于圖2的電子設(shè)備20。電平可變電源222可脫開地接到無線電話機220而且包括作為其一部分的電源控制電路224。
電平可變電源222通過連接到連接件234和240的線路226和228可接到無線電話機220，該連接件在這里表示為插接連接器，以放置在虛線所示的矩形內(nèi)的插接端代表。電平可變電源222又可接到一個常規(guī)的家用電源(通過插接連接器242連接)或者接到汽車的電源。電源222工作在線路226上產(chǎn)生要求的電壓電平的工作電源。
無線電話機220的線路246互連連接件234與無線電話機220的收發(fā)信機電路，在這里表示為包括接收機電路部分250和發(fā)射機電路部分252。當電源222接到無線電話機220的連接件234時，由電源222產(chǎn)生的工作電源被加到接收機和發(fā)射機電路部分250和252，以便給電路部分250和252提供工作電源來操作各自電路部分。
充電調(diào)節(jié)器258還構(gòu)成無線電話機220的一部分并且接到線路246，當電源220通過線路226接到連接件234時接收由電源222產(chǎn)生的工作電源。充電調(diào)節(jié)器258工作以調(diào)節(jié)在線路246上產(chǎn)生的工作電源值并且在線路246上產(chǎn)生一個調(diào)節(jié)信號，該信號加到可再充電電池電源270使其單元電池充電。
可再充電電池電源270通過線路272連接到接收機和發(fā)射機電路部分250和252。當可變電平電源222不接到無線電話機220時，使用存儲在可再充電電池電源270的單元電池內(nèi)的能量提供工作電源操作接收機和發(fā)射機電路部分。
控制電路274利用線路276接到發(fā)射機和接收機電路部分250和252并且利用線路278接到充電調(diào)節(jié)器258。
電壓感測電路282和溫度感測電路284也構(gòu)成無線電話機220的一部分。電壓和溫度感測電路282和284相應(yīng)于圖2的電路82和84。電壓感測電路282工作以便在線路286上產(chǎn)生指示在電池電源270的單元電池上測得的電壓電平的信號，而溫度感測電路284工作以便在線路288上產(chǎn)生指示電池電源270的單元電池的溫度范圍的信號。控制電路274接到線路286和288以便在各自的線路286和288上接收分別由電壓感測電路282和溫度感測電路284產(chǎn)生的信號。
線路290接在線路286和連接件240之間，當電源222通過線路228接到連接件240時，提供指示電池電源270的單元電池的電壓電平的信號到電平可變電源222。特別是，電源控制電路224接收指示由電壓感測電路282測量的電池電源270的電壓電平的信號。
控制電路224工作使得由電源222產(chǎn)生的工作電源的電壓電平響應(yīng)于電池電源270的單元電池的電壓電平變化。在優(yōu)選的實施例中，控制電路224使得由電源222產(chǎn)生的工作電源的電壓電平是比電池電源270的單元電池的測得的電壓電平大約高一伏的一個電壓電平。由電源222產(chǎn)生的工作電源通過線路226加到無線電話機220，該工作電源由充電調(diào)節(jié)器258調(diào)節(jié)和在線路264上加上調(diào)節(jié)的信號對電池電源270的單元電池充電。以這種方法，可再充電電池電源270可有效地再充電。
圖中還示出了無線電話機220包括輸入單元，它通過線路318接到接收機和發(fā)射機電路部分250和252。類似地，顯示單元324通過線路328接到電路部分250和252。
下面轉(zhuǎn)到圖4的部分方框圖、部分電路圖的簡圖，以標號358示出一個充電調(diào)節(jié)器。充電調(diào)節(jié)器358類似于圖3的無線電話機220的充電調(diào)節(jié)器258和圖2的電子設(shè)備20的充電調(diào)節(jié)器58。相應(yīng)于由前面兩個圖的電源222和22產(chǎn)生的工作電源的工作電源在線路446上加到充電調(diào)節(jié)器358。在線路494上充電控制信號加到充電調(diào)節(jié)器358，它是以類似于分別在圖2和3的線路78和278上產(chǎn)生充電調(diào)節(jié)器58和258的充電控制信號的方法進行的。而且在線路464上以類似于分別在圖2和3的線路64和264上產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號的方法產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號。
在線路446上產(chǎn)生的信號加到場效應(yīng)管504的源極。場效應(yīng)管504的漏板接到在電阻510和二極管516之間的線路464。
構(gòu)成差動放大器的比較器524包括一個正輸入端，通過電阻530接到電阻510的左側(cè)。比較器524的負輸入端通過電阻536接到電阻510的右側(cè)。分路電阻542和548分別接到比較器524的正和負輸入端。
比較器524在線路554上產(chǎn)生代表加在其正和負輸入端的信號之間的差的差動輸出信號。由于加在比較器524的正和負輸入端的信號是指示在電阻510左側(cè)和右側(cè)部分的電壓電平的，所以在線路554上產(chǎn)生的信號是代表在電阻510上的電壓降(而且，由于電壓與漏極的電流有關(guān)，所以在線路554上產(chǎn)生的信號與線路464上的電流有關(guān))。
線路554接到比較器560的正輸入端。比較器560也配置構(gòu)成一個差動放大器。在線路494上產(chǎn)生的充電控制信號加到比較器560的多輸入端。在線路566上產(chǎn)生的比較器560的差動輸出通過電阻572加到場效應(yīng)管504的控制極。分路電容578進一步接在場效應(yīng)管504的控制極和地之間。在場效應(yīng)管504的漏極及其控制極之間形成的環(huán)路構(gòu)成一條反饋回路，它允許控制在線路464上產(chǎn)生的信號的電流(以及功率電平)，因為加在場效應(yīng)管504的控制極上的信號值使得場效應(yīng)管504以常規(guī)的方法(類似于一個閥門的工作)工作以便控制漏極和線路464的電流電平。而且，在線路494上所加的充電控制信號的值控制加到該控制極的信號的值。在線路494上產(chǎn)生的信號值的適當變化導(dǎo)至在線路464上產(chǎn)生的信號具有任何所需的值。
電子設(shè)備20和無線電話機220的控制電路74和274工作以便確定各自電源70和270的單元電池完全充電的時間。確定單元電池完全充電可以用幾種方法進行。
在本發(fā)明的第一實施例中，分別確定由電壓檢測電路82和282測量的電池電源的單元電池溫度范圍變化的時間比率。當變化的時間比率超過第一預(yù)選值時，控制電路74或274分別在線路78或278上產(chǎn)生信號，而使充電調(diào)節(jié)器58和258分別使在線路64和264上產(chǎn)生的調(diào)節(jié)信號減少至第一減少的電平。當單元電池的溫度值變化的時間比率超過第二預(yù)定的值時，控制電路74和274工作以便在線路78和278上分別產(chǎn)生信號，使得充電調(diào)節(jié)器58和258分別在線路64和264上產(chǎn)生調(diào)節(jié)的信號為第二預(yù)選值。
在本發(fā)明的第二實施例中，控制電路74和274以類似的方法工作，但是響應(yīng)于電池電源70和270的單元電池的溫度值(而不是其變化率)。當測量該溫度值大于第一預(yù)選值時，控制電路74和274分別在線路78和278上產(chǎn)生信號，以便分別減少由充電調(diào)節(jié)器64和264產(chǎn)生的信號的值，它們被用于對各自電源的單元電池充電。
在本發(fā)明的第三實施例中，控制電路74和274還是以類似的方式工作，但是響應(yīng)由電壓感測電路82和282分別測量的電源70和270的單元電池的電壓電平。參閱圖1的曲線圖，當電池電源70或270的單元電池的測量電壓電平超過相應(yīng)于曲線14上的點16的電平時，控制電路74和274工作使由充電調(diào)節(jié)器58和258產(chǎn)生的信號是第一減少的值。而當電源70和270的單元電池的電壓電平聳起然后到達第二預(yù)選值時，控制電路74和274在線路78和278上產(chǎn)生信號使得充電調(diào)節(jié)器58和258在線路64和264上產(chǎn)生第二減少值的信號。
下面轉(zhuǎn)到圖5的簡圖，它示出了以標號620表示的一個無線電話機。無線電話機620相應(yīng)于圖3的方框圖中所示的無線電話機220。圖3中以方框形式表示的無線電話機220的各單元放入圖5的無線電話機620的機殼內(nèi)，但是對于可再充電的電池電源270，在這里示出包括電池組624。
無線電話機620通過線路626和628接到可變電平電源622，線路626和628通過插接連接器630連接電源622到無線電話機620的連接件。(在該圖中，無線電話機620的連接件被擋住而看不見，但是相應(yīng)于圖3的連接件234和240。)在該圖中還示出插接連接器642，使電源626可接到常規(guī)的家用電源上。(雖然插接連接器642包括可接到常規(guī)的家用電源的插接連接器，當然允許接到其它類型電源的其它插接連接器同樣也是可能的。)由于電源622是遠離無線電話機620放置的，但通過線路626和628接到它，使用者也可方便地操作無線電話機620，而不管無線電話機620和電源622之間的連接。由于由電源622產(chǎn)生的工作電源的電壓電平跟蹤該電池組的電壓電平，因而有效地實現(xiàn)了該電池組單元電池的再充電而沒有超過的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?br> 圖6是列出本發(fā)明的實施例、標號800表示的該方法的步驟的邏輯流程圖。當電平可變電源接到該無線電話機時，該方法工作以接收由可變電平電源產(chǎn)生的工作電源，該可變電平電源具有響應(yīng)收到的電源控制信號而工作的電源控制電路。
首先，如方框806所指出的，該可變電平電源可脫開地接到該無線電話機。
接著，如方框812所指出的，連接一個可再充電的電源以接收充電信號，該充電信號響應(yīng)該可變電平電源被連接以便提供工作電源給該無線電話機的時間。
接著，如方框818所指出的，將由可變電平電源產(chǎn)生的工作電源或由可再充電電源存儲的能量產(chǎn)生的電源提供給收發(fā)信機電路。
然后，如方框824所指出的，產(chǎn)生代表可再充電電源的電壓電平的信號。代表該電壓電平的信號構(gòu)成該電源控制信號加到可變電平電源，而且又加到可變電平電源的電源控制電路，因而使由可變電平電源產(chǎn)生的電源的功率電平響應(yīng)可再充電電源的電壓電平變化。
雖然本發(fā)明結(jié)合各圖中所示的實施例進行了敘述，應(yīng)該懂得，也可使用其它類似的實施例，而且可以對所述的實施例進行改型和增加用于執(zhí)行本發(fā)明的相同功能而不偏離本發(fā)明。因此，本發(fā)明不應(yīng)限制在任何單個的實施例，而是按照所附權(quán)利要求的敘述的廣度和范圍構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備，可脫開地接到一個可變電平電源，當與它連接時用于接收由可變電平電源產(chǎn)生的電源，其特征在于，所述電子設(shè)備包括可與可變電平電源連接的一個連接器，所述連接器包括接收由可變電平電源產(chǎn)生的電源的第一連接件和給電平可變電源提供一個電源控制信號的第二連接件；一個可再充電電源，可操作地接到第一連接件以便從該可變電平電源接收電源，和可操作地接到第二連接件以便提供指示該可再充電電源的電壓電平的電源控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電子設(shè)備，其特征在于，該可再充電電源包括一個由至少一個蓄電池單元電池構(gòu)成的電池電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電子設(shè)備，其特征在于，還包括電子電路，可操作地連接以交替地接收由在第一連接件的電平可變電源產(chǎn)生的電源和由所述可再充電電源存儲的能量產(chǎn)生的電源之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電子設(shè)備，其特征在于，該電子電路包括一個無線收發(fā)信機的至少一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電子設(shè)備，其特征在于，該無線收發(fā)信機包括一個無線電話機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電子設(shè)備，其特征在于，還包括一個充電調(diào)節(jié)器，可操作地接在所述連接器的第一連接件和所述可再充電電源之間，以便從可變電平電源接收電源和通過產(chǎn)生調(diào)節(jié)的充電信號給所述可再充電電源充電來調(diào)節(jié)來自可變電平電源的電源的電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電子設(shè)備，其特征在于，所述充電調(diào)節(jié)器包括一個反饋控制電路，可操作地連接以便接收充電調(diào)節(jié)信號，并且將代表調(diào)節(jié)的充電信號中的電流的信號與該充電調(diào)節(jié)信號進行比較以便調(diào)節(jié)電源的電流。
8.使用由所接的可變電平電源產(chǎn)生的電源對可再充電電源充電的方法，其特征在于，所述方法包括步驟(a)接收由可變電平電源產(chǎn)生的電源和將這個電源加到可再充電電源上對該可再充電電源充電;和(b)提供指示該可再充電電源的電壓電平的電源控制信號給可變電平電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，所述步驟(b)包括根據(jù)該可再充電電源的電壓電平提供電源控制信號的分步驟(b1)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，還包括步驟(c)充電調(diào)節(jié)來自可變電平電源的電源的電流和產(chǎn)生一個調(diào)節(jié)的充電信號用于該可再充電電源的再充電。
全文摘要
電子設(shè)備(20)如無線電話機可連接到一個可變電平電源(22)。該電子電源(20)包括作為其一部分的一個可再充電電源(70)。產(chǎn)生電源控制信號(28)以便加到可變電平電源(22)，該電源控制信號指示該可再充電電源(70)的電壓電平，使得由可變電平電源(22)產(chǎn)生的工作電源的電壓電平是相應(yīng)于該可再充電電源(70)的電壓的測量電平的電平。因而可變電平電源(22)的工作電源的電壓電平跟蹤該可再充電電源(70)的電壓電平。
文檔編號H04B1/16GK1113404SQ94190572
公開日1995年12月13日 申請日期1994年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月30日
發(fā)明者戴維·M·德摩羅 申請人:莫托羅拉公司