使用多个充电源来将电池充电的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开总体上涉及电池充电，并且更具体地涉及使用具有多个充电源的充电器来将电池充电以向所述电池提供电流。
【背景技术】
[0002]典型的电池充电器具有它可以向在被充电的电池提供的最大充电电流。如果电池用户不满意所得到的充电率(例如，它将电池充电所花费的时间)，则用户可以做的事情很少。当然，可以被充电器提供的最大充电电流影响充电器的成本。更高的充电电流成比例地要求更大和更昂贵的组件来处理增加的功率输出。因此，用户必须在更昂贵的、更块的充电充电器、或可能花费更长时间来将电池充电的更小、更不昂贵的充电器之间选择。不幸的是，传统的充电器不是可修改的，因此，如果用户期望不同的形状因数或不同的充电容量，则该用户必须购买另一个充电器来满足那些需要。
[0003]因此，需要可以被修改成适合于用户在给定的时间的具体需要的电池充电器。
【附图说明】
[0004]在附图中，贯穿独立的视图，相似的附图标号指示相同或在功能上类似的元件，附图与下面的详细说明一起被包含到说明书中并且形成说明书的一部分，并且用于进一步说明包括所要求保护的发明的思想的实施例，并且解释那些实施例的各种原理和优点。
[0005]图1是根据一些实施例的电池充电器的框图；
[0006]图2是根据一些实施例的电池充电器的框图；
[0007]图3是根据一些实施例的电池充电器的框图；
[0008]图4是根据一些实施例的电池充电器的框图；
[0009]图5是根据一些实施例的操作电池充电器的方法的流程图；
[0010]图6是根据一些实施例的在操作电池充电器中随着时间的各种电流和电池电压的图形；并且
[0011]图7是根据一些实施例的电池和装置系统的框图。
[0012]技术人员将理解，为了简单和清楚而图示了附图中的元素，并且在附图中的元素不一定是根据比例绘制的。例如，在附图中的元素的一些的尺寸可能相对于其他元素被夸大，以有助于改善对本发明的实施例的理解。
[0013]已经在适当时通过在附图中的常规符号表示了设备和方法构成部分，附图仅示出了与所示的实施例的理解相关的那些具体细节，以便不将本公开与对于受益于在此的描述的本领域内的普通技术人员容易显然的细节混淆。
【具体实施方式】
[0014]实施例包括模块化电池充电器，该模块化电池充电器包括主充电源。该主充电源是向充电接口提供主充电电流的稳压电源。该充电接口允许可再充电电池连接到充电器，使得可再充电电池可以被模块化充电器充电。该模块化电池充电器也包括辅助充电源，该辅助充电源向可再充电电池选择性地提供辅助充电电流。充电控制器操作地耦合到主充电源，并且控制主充电源来向充电接口提供主充电电流。充电控制器进一步操作地耦合到辅助充电源，以启用或禁用辅助充电源。
[0015]图1是根据一些实施例的电池充电器100的框图。该电池充电器包括作为可变稳压电源的主充电源102。主充电源102能够基于例如控制信号输入来以选择的恒流电平提供充电电流，其中，例如通过被充电电流充电的电池的电压来控制输出电压。它也可以在恒压模式中操作，其中，允许输出电流随着负载(例如，被充电的电池)而变化。因此，主充电源102是可控恒流、恒压(CCTV)源，其中，可以在将电池充电的同时控制电流和电压。主充电源102从可以是DC或交流(AC)服务的电源接收输入电力120，并且它包含用于将输入电力120滤波所必需的电力组件，并且将其转换为期望的DC输出121。例如，主充电源102可以是具有DC至DC输出级的AC至DC转换器。替代地，输入电力120可以在一些实施例中为DC源，诸如12伏DC车辆电源，并且主充电源102仅需要DC至DC操作。
[0016]电池充电器100进一步包括辅助充电源104，辅助充电源104提供辅助充电电流。辅助充电源104被选择性地启用，这意味着可以实质上接通或关断它。它提供了设置的输出电流，并且具有电压极限。辅助充电源104接收输入电力118，输入电力118可以与向主充电源102所提供的相同，或者，可以从不同的电源得出它。因此，辅助充电源104也包括用于电力转换的电力组件和电路，以将输入电力118转换为稳压输出。在一些实施例中，辅助充电源可以提供比主充电源102更高的电流电平。在一些实施例中，辅助充电器是可以插入充电器100内以提供附加充电能力的模块。
[0017]主充电源102和辅助充电源104两者被充电控制器106控制。充电控制器106通过控制线126操作地耦合到主充电源102，并且通过控制线128操作地耦合到辅助充电源104。充电控制器可以通过控制线128来选择性地启用辅助充电源104。S卩，控制线128充当通/断信号。而且，开关124可以被充电控制器106通过控制线130控制，以将辅助充电源104与电池108连接或断开。当接通辅助充电源104时，它输出受制于最大电压极限的设置的电流电平，并且设置的电流电平和最大电压极限两者可以是在辅助充电源104的设计中固有的。充电控制器通过经由控制线126提供可变控制信号来控制主充电源102，以调整主充电源102的输出。因此，充电控制器可以通过控制由主充电源102输出的电流的量并且选择性地启用辅助充电源104来控制去往电池108的总的充电电流的量。例如，期望的总的充电电流大于由辅助充电源104所提供的电流，充电控制器106将启用辅助充电源104，并且调整主充电源102的输出以弥补在期望的总的充电电流和由辅助充电源104提供的输出电流之间的差别。当期望的电流小于由辅助充电源104所提供的电流时，充电控制器106将关断辅助充电源104，并且仅使用主充电源102。如果辅助充电源104被设计来提供与主充电源102的最大输出相同的电流输出，则可以实现的总的电流范围是O到主充电源102的最大电流的两倍。
[0018]主充电源102和辅助充电源104向电池108提供充电电流。该电池通过充电接口110连接到充电器100。充电接口 110包括在充电器上的接触件组，其与在电池上的对应的接触件组匹配，如所公知。在充电器100中的接触件可以是与在电池108上的对应的焊盘或其他暴露的导体进行物理接触的悬臂弹簧接触件，因此形成电接触件。充电接口 110包括正接触件112和负接触件114，并且可以包括信息接触件116。来自主充电源102和辅助充电源104的充电电流可以通过正接触件112被提供到电池108，并且通过负接触件114返回。电池108包括一个或多个可再充电电池，并且可以进一步包括安全电路，诸如过压和欠压保护的、高电流正温度系数自恢复保险丝装置，如所公知的。
[0019]电流感测电路122感测该返回的电流，并且向充电控制器提供电流感测信号，以允许充电控制器监控电流，并且在必要时诸如通过改变在控制线126上到主充电源102的信号作出调整。电流感测电路122可以包括例如小系列电阻和用于放大由通过该感测电阻的电流产生的感测信号的放大器。虽然将电流感测表示为低侧电流感测，但是技术人员将理解，可以取代