专利名称：对电池充电的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及电池充电器，尤其是涉及用于从数据总线的组合电源节点(integral power node)对在便携式通信设备内的电池有选择地进行充电的方法和装置。
因此，我们需要的是一种用于对电池进行充电的可替换的方法和装置。该可替换的方法和装置最好不需要AC电源插座或者电池充电器，而是使用来自便携式通信设备连接到其上的另一个设备的电源。
本发明的另一方面在于，一种用于对在便携式通信设备内的电池进行充电的装置，所述便携式通信设备具有外连接器，该外连接器包括外电源节点和具有组合电源节点的数据总线。该装置包括用于检测在外电源节点上是否提供有电源的传感器，和连接到所述传感器的充电电路，用于当在外电源节点上提供有电源时，从外电源节点对电池充电。该装置进一步包括连接到所述传感器的使能电路，用于当在外电源节点上不提供有电源时，允许从组合电源节点对电池充电。
本发明的另一方面在于一种便携式通信设备。该便携式通信设备包括用于接收消息的接收器，和连接到所述接收器的处理系统，用于处理所述消息。该便携式通信设备还包括外连接器，该外连接器包括外电源节点，和具有组合电源节点的数据总线。该便携式通信设备还包括用于对电池充电的装置。该便携式通信设备包括用于检测在外电源节点上是否提供有电源的传感器，和连接到所述传感器的充电电路，用于当在所述外电源节点上提供有电源时，从所述外电源节点对电池充电。该便携式通信设备进一步包括连接到所述传感器的使能电路，用于当在所述外电源节点上不提供有电源时，从所述组合电源节点对电池充电。
图2为根据本发明的电池充电器的第一实施例的简化电气方框图。
图3为根据本发明的包括电池充电器的第二实施例的便携式通信设备的电气方框图。
图4为根据本发明的说明电池充电装置的工作的流程图。
图2为根据本发明的电池充电器的第一实施例200的简化电气方框图，包括外连接器202，该外连接器包括外电源节点220和具有组合电源节点(integral power node)218的数据总线204。优选地，数据总线204满足众所周知的在通用串行总线规范1.1版中规定的通用串行总线(USB)标准。优选地，数据总线204包括差分数据输入/输出(differential data input/output)(I/O)线DATA1和DATA2以及参考地GND，和组合电源节点218，所有这些最好是连接到设备电路206。通用串行总线普遍应用于现代计算机中，包括便携式膝上型计算机和需要与其他的通信设备进行交换数据的另外的通信设备。此外，可以理解，可用其他类型的总线替代USB。
组合电源节点218和外电源节点220最好都连接到充电切换器216，该充电切换器连接到处理系统228。组合电源节点连接到处理系统228的第一中断端口230，使得处理系统228通过众所周知的技术可以检测在组合电源节点上是否有电源。外电源节点220连接到处理系统228的第二中断端口208，使得处理系统228通过众所周知的技术可以检测在外电源节点220上是否有电源。处理系统228的第一I/O端口224由处理系统228所控制，以在外部电源节点220提供有电源时维持HIGH状态，例如5V，并且在外电源节点220不提供有电源时维持LOW状态，例如接近0V。处理系统228的第二I/O端口222由处理系统228所控制，以在外部电源节点220不提供有电源时维持HIGH状态，在外电源节点220提供有电源时维持LOW状态。此外，可以理解，处理系统228在将第二I/O端口222变为HIGH状态前，可鉴定附加信息，例如用户编程的指令。
在外电源节点220和优选地连接到设备电路206的充电节点226之间连接有第一晶体管214，用于给设备电路206供电。设备电路206优选地连接到电池210，以给电池210充电和从中获得电源。第一晶体管214由第一I/O端口224控制，以在外电源节点220上提供有电源时从外电源节点220给设备电路206供电，并且给电池210充电。在组合电源节点218和充电节点226之间连接有第二晶体管212。第二晶体管212由第二I/O端口222所控制，以在外电源节点220不提供电源时能够从组合电源节点218对电池充电和给设备电路供电，并且在外电源节点220提供有电源时禁止从组合电源节点218对电池充电和给设备电路供电。这种设计有利于当不提供主充电装置即用于给外电源节点220提供电源的主供电充电元件时允许从在数据总线204上提供的电源对电池210进行充电。
图3为根据本发明的包括电池充电装置的第二实施例的便携式通信设备300的电气方框图。设备300包括常规接收器304，用于接收消息。接收器304连接到天线302，用于获取携带消息的无线信号。接收器304还连接到处理系统228，用于对消息进行处理和控制充电切换器216的运行。设备300进一步包括外连接器202，该外连接器包括外电源节点220和数据总线204，它们都连接到处理系统228。此外，外电源节点220和组合电源节点218连接到充电切换器216。充电节点226优选地连接到电源管理电路324，该电路用于调节从充电切换器216传送来的电压和电流。当从外电源节点220供电时，处理系统228控制电源管理电路324以将电流限制为第一预定值如500毫安。当从组合电源节点218供电时，处理系统228控制电源管理电路324以将电流限制为第二预定值如100毫安。这有利于使从外电源节点220要求的最大电流值和从组合电源节点218要求的最大电流值能根据各自节点的容量进行区分。
如上所述，充电切换器216有利于当在外电源节点220提供有电源时允许从外电源节点220对电池210进行充电，并且当在外电源节点220不提供有电源时从组合电源节点218对电池进行充电。设备300还包括连接到处理系统228的常规用户控制器318，以提供给用户对设备300进行控制。例如，用户可以利用用户控制器318来产生指令以允许或不允许从组合电源节点218对电池进行充电。用户可能不想允许从组合电源节点218对电池进行充电，例如当从几乎耗尽电池的另一个电池供电设备供给组合电源节点218的电源时。
处理系统228包括常规处理器308和常规存储器310。存储器310包括根据本发明使用的软件和变量。存储器310包括用来存储允许的变量312的空间，变量312指出用户是否产生允许或不允许从数据总线204的组合电源节点对电池进行充电的指令。存储器310还包括确定集(determiner)程序314，该确定集程序用于检查允许的变量312以确定在从组合电源节点对电池进行充电之前是否允许从组合电源节点对电池进行充电。存储器310进一步包括电源控制程序316，程序316用于根据本发明控制第一和第二I/O端口222，224的状态。存储器310还包括用于控制设备300的通信的常规通信程序322。尽管将设备300说明为无线通信设备，可以理解，也可将本发明应用于非无线便携式通信设备，如电子组织器(electronic organizer)或个人数字助理。
图4为根据本发明的说明电池充电装置的工作的流程图。首先，处理系统228通过熟知的电平检测技术检测在外电源节点220上是否有电源(步骤402)。如果有，从步骤404开始，处理系统228与充电切换器216共同工作以从外电源节点220对电池210进行充电(步骤406)，并禁止从组合电源节点218对电池进行充电。如果没有，从步骤404开始，处理系统228检查允许的变量312(步骤408)以确定用户是否对设备300进行编程以从组合电源节点218对电池进行充电。如果在步骤410允许从组合电源节点进行充电，处理系统228与充电切换其216共同工作以允许从组合电源节点对电池进行充电(步骤412)，然后流程结束。另一方面，如果在步骤410不允许从组合电源节点218对电池进行充电，则简单地结束流程。
从上面公开的内容，很明显，本发明提供了一种可替换的用于对电池重新充电的方法和装置。有利的是，可替换的方法和装置不需要AC电源插座或电池充电器，而是利用来自另一个设备的电源供电，通过标准数据总线可以将便携式通信设备连接到所述另一个设备。
根据上面的教导，对本发明进行许多修改和变化是可能的。因此，应当理解，在权利要求的范围内，除了按照在上面特别地介绍的内容可以实现本发明外，还可以有其它方式实现。
权利要求
1.一种用于对在便携式通信设备内的电池进行充电的方法，所述便携式通信设备具有外连接器，该外连接器包括外电源节点和具有组合电源节点的数据总线，该方法包括步骤检测在外电源节点上是否提供有电源；当在外电源节点上提供有电源时，从外电源节点对电池充电；和当在外电源节点上不提供有电源时，允许从组合电源节点对电池充电。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括步骤当在外电源节点上提供有电源时，禁止从组合电源节点对电池充电。
3.根据权利要求1的方法，进一步包括步骤提供一命令以允许用户来允许和不允许从组合电源节点对电池充电，其中所述允许步骤包括步骤在从组合电源节点对电池充电之前，确定是否允许从组合电源节点对电池充电。
4.根据权利要求1的方法，其中所述数据总线为常规通用串行总线(USB)。
5.根据权利要求1的方法，进一步包括步骤当在外电源节点上不提供电源并且在组合电源节点上提供电源时，从所述组合电源节点对所述便携式通信设备的电路供电。
6.一种用于对在便携式通信设备内的电池进行充电的装置，所述便携式通信设备具有外连接器，该外连接器包括外电源节点和具有组合电源节点的数据总线，该装置包括用于检测在外电源节点上是否提供有电源的传感器；连接到所述传感器的充电电路，用于当在外电源节点上提供有电源时，从外电源节点对电池充电；和连接到所述传感器的使能电路，用于当在外电源节点上不提供有电源时，允许从组合电源节点对电池充电。
7.根据权利要求6的装置，进一步包括连接到所述传感器的禁止电路，用于当在外电源节点上提供有电源时，禁止从组合电源节点对电池充电。
8.根据权利要求6的装置，进一步包括用户控制器，用于提供一命令以允许用户来允许和不允许从组合电源节点对电池充电，其中所述使能电路包括确定元件，用于在从组合电源节点对电池充电之前，确定是否允许从组合电源节点对电池充电。
9.根据权利要求6的装置，其中所述数据总线为常规通用串行总线(USB)。
10.根据权利要求6的装置，进一步包括链接到所述传感器的供电电路，用于当在外电源节点上不提供电源并且在组合电源节点上提供电源时，从所述组合电源节点对所述便携式通信设备的电路供电。
11.一种便携式通信设备，包括用于接收消息的接收器；连接到所述接收器的处理系统，用于处理所述消息；外连接器，包括外电源节点；和具有组合电源节点的数据总线；和用于对电池充电的装置，该装置包括用于检测在外电源节点上是否提供有电源的传感器；连接到所述传感器的充电电路，用于当在所述外电源节点上提供有电源时，从所述外电源节点对电池充电；和连接到所述传感器的使能电路，用于当在所述外电源节点上不提供有电源时，从所述组合电源节点对电池充电。
12.根据权利要求11的便携式通信设备，进一步包括连接到所述传感器的禁止电路，用于当在外电源节点上提供有电源时，禁止从所述组合电源节点对电池充电。
13.根据权利要求11的便携式通信设备，进一步包括用户控制器，用于提供一命令以允许用户来允许和不允许从组合电源节点对电池充电，其中所述使能电路包括确定元件，用于在从组合电源节点对电池充电之前，确定是否允许从组合电源节点对电池充电。
14.根据权利要求11的便携式通信设备，其中所述数据总线为常规通用串行总线(USB)。
15.根据权利要求11的便携式通信设备，进一步包括连接到所述传感器的供电电路，用于当在外电源节点上不提供电源并且在组合电源节点上提供电源时，从所述组合电源节点对所述便携式通信设备的电路供电。
全文摘要
一种由电池(210)供电的具有外连接器(202)的便携式通信设备(300)，所述外连接器包括外电源节点(220)和具有组合电源节点(218)的数据总线(204)。所述设备的处理系统(228)检测在外电源节点上是否提供有电源，并且控制充电切换器(216)以在外电源节点上提供有电源时从所述外电源节点对电池充电(步骤406)。当在外电源节点上不供有电源时，所述处理系统允许从组合电源节点对电池充电(步骤412)。
文档编号H02J7/00GK1413374SQ00817611
公开日2003年4月23日 申请日期2000年12月9日 优先权日1999年12月22日
发明者威廉·A·加别哈特, 马里奥·A·里韦恩 申请人:摩托罗拉公司