专利名称：便携式装置的可插拔双电池充放电控制电路的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种便携式装置，特别是有关于一种便携式装置中的可插拔双电池充放电控制电路。
背景技术：
随着电子科技的发达，除了产品的功能不断地增强之外，其体积也不断地缩小。因此，如移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)等各种不同的便携式装置，也不断地蓬勃发展，进而带来十分便利的生活环境。
在便携式装置中，为了确保携带及使用的便利性，通常使用可插拔式电池来作为其供应电源。由于便携式装置的功能愈来愈强，所需的电力需求也愈来愈大，于是，可插拔双电池插槽的方案，成为解决此一问题的最佳选择。
然而，现有便携式装置的可插拔双电池，由于将两颗电池并联使用，以致当背夹电池(Jacket Battery)电能耗尽时，主电池的电能也同时耗尽，使得当使用者欲将背夹电池移除以减轻重量时，主电池也无法保持完整电力以供使用。另外，由于电池的并联配置，使得用来充电的便携式装置的直流电源供应器，也必须达到两倍容量的规格，造成体积庞大且耗费成本。
发明内容本发明目的是提供一种便携式装置的可插拔双电池充放电控制电路，其可控制背夹电池与主电池依序放电，以当使用者欲将背夹电池移除而减轻重量时，主电池仍可保持完整电力以供使用。亦可控制主电池与背夹电池依序充电，而不需使用两倍电力规格的直流电源供应器。此外，也附有电池温度过高保护、电池过度放电保护与电池过度充电保护等功能。
为达到上述及其它目的，本发明提供一种可插拔双电池充放电控制电路，适用于具有可插拔的主电池及背夹电池的便携式装置。此可插拔双电池充放电控制电路包括电池插拔侦测单元、直流电源供应侦测单元、电池容量侦测单元、主电池充电控制开关、主电池放电控制开关、背夹电池充电控制开关、背夹电池放电控制开关及微控制器。其中，电池插拔侦测单元用以侦测主电池及背夹电池的插拔状态，直流电源供应侦测单元用以侦测便携式装置的直流电源供应器的插拔状态，电池容量侦测单元用以侦测主电池及背夹电池的容量。主电池充电控制开关用以控制主电池的充电回路，主电池放电控制开关用以控制主电池的放电回路，背夹电池充电控制开关用以控制背夹电池的充电回路，背夹电池放电控制开关用以控制背夹电池的放电回路。而微控制器则耦接电池插拔侦测单元、直流电源供应侦测单元、电池容量侦测单元、主电池充电控制开关、主电池放电控制开关、背夹电池充电控制开关及背夹电池放电控制开关，用以依据主电池、背夹电池及直流电源供应器的插拔状态，以及主电池与背夹电池的容量，来控制主电池充电控制开关、主电池放电控制开关、背夹电池充电控制开关及背夹电池放电控制开关的导通状态。
本发明的较佳实施例中，当微控制器侦测到直流电源供应器已插入时，如判断主电池为存在且容量不足，则导通主电池充电控制开关并关闭背夹电池充电控制开关，也就是说，对主电池进行充电。否则代表主电池不存在，或主电池已充满电，因此，关闭主电池充电控制开关并导通背夹电池充电控制开关，以对背夹电池进行充电。
本发明的较佳实施例中，当微控制器侦测到直流电源供应器已拔除时，如判断背夹电池为存在且容量足以供电，则导通背夹电池放电控制开关并关闭主电池放电控制开关，也就是说，由背夹电池来供应便携式装置所需的电力。否则代表背夹电池不存在，或背夹电池电力已耗尽，因此，关闭背夹电池放电控制开关并导通主电池放电控制开关，而由主电池来供应便携式装置所需的电力。
本发明的较佳实施例中，当微控制器侦测到背夹电池已插入时，如判断主电池为拔除中，则导通背夹电池充电控制开关及背夹电池放电控制开关，以对背夹电池充电及由背夹电池来供应电力。当微控制器判断主电池为存在且容量不足时，则导通主电池充电控制开关并关闭背夹电池充电控制开关，以对主电池进行充电。否则代表主电池已充满电，因此，关闭主电池充电控制开关并导通背夹电池充电控制开关，以对背夹电池进行充电。另外，当微控制器判断背夹电池容量足以供电时，则导通背夹电池放电控制开关并关闭主电池放电控制开关，由背夹电池来供应便携式装置所需的电力。否则代表插入的背夹电池电力不足，因此，关闭背夹电池放电控制开关并导通主电池放电控制开关，而由主电池来供应便携式装置所需的电力。
本发明的较佳实施例中，当微控制器侦测到背夹电池已拔除时，则导通主电池充电控制开关及主电池放电控制开关，以对主电池充电及由主电池来供应电力。
本发明的较佳实施例中，当微控制器侦测到主电池已插入时，如判断背夹电池为拔除中，则导通主电池充电控制开关及主电池放电控制开关，以对主电池充电及由主电池来供应电力。当微控制器判断背夹电池为存在且容量足以供电时，则导通背夹电池放电控制开关并关闭主电池放电控制开关，由背夹电池来供应便携式装置所需的电力。否则代表背夹电池电力不足，因此，关闭背夹电池放电控制开关并导通主电池放电控制开关，而由主电池来供应便携式装置所需之电力。另外，当微控制器判断主电池容量不足时，则导通主电池充电控制开关并关闭背夹电池充电控制开关，以对主电池进行充电。否则代表主电池已充满电，因此，关闭主电池充电控制开关并导通背夹电池充电控制开关，以对背夹电池进行充电。
本发明的较佳实施例中，当微控制器侦测到主电池已拔除时，则导通背夹电池充电控制开关及背夹电池放电控制开关，以对背夹电池充电及由背夹电池来供应电力。
本发明的较佳实施例中，此可插拔双电池充放电控制电路更包括电池温度侦测单元，用以侦测主电池及背夹电池的温度，以当温度过高时，可经由微控制器来选择关闭主电池充电控制开关及背夹电池充电控制开关，以保护电池。
由上述说明中可知，本发明所提供的一种便携式装置的可插拔双电池充放电控制电路，不仅可控制背夹电池与主电池依序放电，以当使用者欲将背夹电池移除而减轻重量时，主电池仍可保持完整电力以供使用，亦可控制主电池与背夹电池依序充电，而不需使用两倍电力规格的直流电源供应器。此外，也可达成电池温度过高保护、电池过度放电保护与电池过度充电保护等功能。
图1显示根据本发明较佳实施例的一种便携式装置的可插拔双电池充放电控制电路方块图。
图2显示微控制器侦测直流电源供应器插拔的控制流程图。
图3显示微控制器侦测背夹电池插拔的控制流程图。
图4显示微控制器侦测主电池插拔的控制流程图。
具体实施方式请参考图1所示，其为根据本发明较佳实施例的一种便携式装置的可插拔双电池充放电控制电路方块图，此可插拔双电池充放电控制电路100适用于控制具有可插拔的主电池及背夹电池的便携式装置(未图示)，例如是移动电话或个人数字助理(PDA)等。
如图所示，可插拔双电池充放电控制电路100包括电池插拔侦测单元110、直流电源供应侦测单元120、电池容量侦测单元130、电池温度侦测单元140、例如是MOS晶体管的主电池充电控制开关150、主电池放电控制开关160、背夹电池充电控制开关170和背夹电池放电控制开关180、以及例如是8051的微控制器190。
其中，电池插拔侦测单元110用以侦测主电池及背夹电池的插拔状态，直流电源供应侦测单元120用以侦测便携式装置的直流电源供应器的插拔状态，电池容量侦测单元130用以侦测主电池及背夹电池的容量，电池温度侦测单元140用以侦测主电池及背夹电池的温度。另外，主电池充电控制开关150用以控制主电池的充电回路，主电池放电控制开关160用以控制主电池的放电回路，背夹电池充电控制开关170用以控制背夹电池的充电回路，背夹电池放电控制开关180用以控制背夹电池的放电同路。而微控制器190则接收电池插拔侦测单元110、直流电源供应侦测单元120、电池容量侦测单元130、电池温度侦测单元140等的侦测结果，以便依据侦测的结果来控制主电池充电控制开关150、主电池放电控制开关160、背夹电池充电控制开关170及背夹电池放电控制开关180的导通情形。
如前所述，为了控制依背夹电池与主电池的先后次序放电，以当使用者欲将背夹电池移除而减轻重量时，主电池仍可保持完整电力供便携式装置使用，以及控制依主电池与背夹电池的先后次序充电，而避免使用两倍电力规格的直流电源供应器，故微控制器190必须依据不同的侦测结果，来控制主电池与背夹电池的充放电状态，说明如下。
请参考图2所示，其为微控制器侦测直流电源供应器插拔的控制流程图，此流程可以是在直流电源供应器插拔时，应用中断的方式启动执行，也可以是应用微控制器的计时中断来执行。
图中，在S205步骤时，首先判断直流电源供应器是否存在？当微控制器侦测到直流电源供应器存在，亦即直流电源供应器已插入时，则流程进入S210步骤以判断主电池是否存在且容量不足。如判断主电池为存在且容量不足时，则进入S215步骤，导通主电池充电控制开关并关闭背夹电池充电控制开关，也就是说，对主电池进行充电。否则代表主电池不存在，或主电池已充满电，因此，流程进入S220步骤，关闭主电池充电控制开关并导通背夹电池充电控制开关，以对背夹电池进行充电。
而当S205步骤侦测到直流电源供应器不存在，亦即直流电源供应器已拔除时，则流程进入S230步骤以判断背夹电池是否存在且容量足以供电。如判断背夹电池为存在且容量足以供电时，则进入S240步骤，导通背夹电池放电控制开关并关闭主电池放电控制开关，也就是说，由背夹电池来供应便携式装置所需之电力。否则代表背夹电池不存在，或背夹电池电力已耗尽，因此，流程进入S235步骤，关闭背夹电池放电控制开关并导通主电池放电控制开关，而由主电池来供应便携式装置所需的电力。
请参考图3所示，其为微控制器侦测背夹电池插拔的控制流程图，此流程较佳地是在背夹电池插拔时，应用中断的方式来启动执行。
图中，在S305步骤时，首先判断背夹电池是否存在？当微控制器侦测到背夹电池存在，亦即背夹电池为插入时，则流程进入S310步骤以判断主电池是否存在？如判断主电池不存在，则进入S315步骤，导通背夹电池充电控制开关及背夹电池放电控制开关，以对背夹电池充电及由背夹电池来供应电力。而当S310步骤判断主电池为存在时，则进入S320步骤，以判断主电池是否容量不足？当判断主电池容量不足时，则进入S330步骤，导通主电池充电控制开关并关闭背夹电池充电控制开关，以对主电池进行充电。否则代表主电池已充满电，因此，流程进入S325步骤，关闭主电池充电控制开关并导通背夹电池充电控制开关，以对背夹电池进行充电。
之后，流程进入S335步骤，以判断背夹电池容量是否足以供电，当微控制器判断背夹电池容量足以供电时，则流程进入S345步骤，导通背夹电池放电控制开关并关闭主电池放电控制开关，由背夹电池来供应便携式装置所需的电力。否则代表插入的背夹电池电力不足，因此，流程进入S340步骤，关闭背夹电池放电控制开关并导通主电池放电控制开关，而由主电池来供应便携式装置所需的电力。
此外，当在S305步骤侦测到背夹电池不存在，亦即背夹电池为拔除时，则导通主电池充电控制开关及主电池放电控制开关，以对主电池充电及由主电池来供应电力。
请参考图4所示，其为微控制器侦测主电池插拔的控制流程图，此流程较佳地是在主电池插拔时，应用中断的方式来启动执行。
图中，在S405步骤时，首先判断主电池是否存在？当微控制器侦测到主电池存在，亦即主电池为插入时，则流程进入S410步骤以判断背夹电池是否存在？如判断背夹电池不存在，则进入S415步骤，导通主电池充电控制开关及主电池放电控制开关，以对主电池充电及由主电池来供应电力。而当S410步骤判断背夹电池为存在时，则进入S420步骤，以判断背夹电池容量是否足以供电？如判断背夹电池容量足以供电时，则进入S430步骤，导通背夹电池放电控制开关并关闭主电池放电控制开关，由背夹电池来供应便携式装置所需的电力。否则代表背夹电池电力不足，因此，流程进入S425步骤，关闭背夹电池放电控制开关并导通主电池放电控制开关，而由主电池来供应便携式装置所需的电力。
之后，流程进入S435步骤，以判断主电池容量是否不足？当微控制器判断主电池容量不足时，则进入S445步骤，导通主电池充电控制开关并关闭背夹电池充电控制开关，以对主电池进行充电。否则代表主电池已充满电，因此，流程进入S440步骤，关闭主电池充电控制开关并导通背夹电池充电控制开关，以对背夹电池进行充电。
此外，当在S405步骤侦测到主电池不存在，亦即主电池为拔除时，则进入S450步骤，导通背夹电池充电控制开关及背夹电池放电控制开关，以对背夹电池充电及由背夹电池来供应电力。
由以上的说明可知，当便携式装置同时装置有主电池与背夹电池时，其操作原则为依背夹电池与主电池的先后次序放电，并依主电池与背夹电池的先后次序充电。因此，当使用者欲将背夹电池移除而减轻重量时，主电池便可保持完整电力供便携式装置使用，且可避免使用两倍电力规格的直流电源供应器。另当便携式装置仅装置有主电池或背夹电池时，其操作原则则同于单颗电池的便携式装置，亦即由已装置的电池来充放电。
此外，为了避免因过度充放电或电池温度过高而损坏电池，此可插拔双电池充放电控制电路100可参考电池温度侦测单元140所侦测主电池及背夹电池之温度，以当温度过高时，经由微控制器来选择关闭主电池充电控制开关150及背夹电池充电控制开关170。并可参考电池容量侦测单元130所侦测的电池容量，来决定是否开放充放电，以进一步保护电池，避免过度充放电。
权利要求
1.一种可插拔双电池充放电控制电路，适用于具有可插拔的一主电池及一背夹电池的一便携式装置，其特征在于其包括一电池插拔侦测单元，用以侦测该主电池及该背夹电池的插拔状态；一直流电源供应侦测单元，用以侦测该便携式装置的一直流电源供应器的插拔状态；一电池容量侦测单元，用以侦测该主电池及该背夹电池的容量；一主电池充电控制开关，用以控制该主电池的充电回路；一主电池放电控制开关，用以控制该主电池的放电回路；一背夹电池充电控制开关，用以控制该背夹电池的充电回路；一背夹电池放电控制开关，用以控制该背夹电池的放电回路；以及一微控制器，耦接该电池插拔侦测单元、该直流电源供应侦测单元、该电池容量侦测单元、该主电池充电控制开关、该主电池放电控制开关、该背夹电池充电控制开关及该背夹电池放电控制开关，用以依据该主电池、该背夹电池及该直流电源供应器的插拔状态，以及该主电池及该背夹电池的容量，来控制该主电池充电控制开关、该主电池放电控制开关、该背夹电池充电控制开关及该背夹电池放电控制开关的导通状态。
2.如权利要求1所述的可插拔双电池充放电控制电路，其特征在于当侦测到该直流电源供应器已插入时，如该微控制器判断该主电池存在且容量不足，则导通该主电池充电控制开关并关闭该背夹电池充电控制开关，否则关闭该主电池充电控制开关并导通该背夹电池充电控制开关。
3.如权利要求1所述的可插拔双电池充放电控制电路，其特征在于当侦测到该直流电源供应器已拔除时，如该微控制器判断该背夹电池存在且容量足以供电，则导通该背夹电池放电控制开关并关闭该主电池放电控制开关，否则关闭该背夹电池放电控制开关并导通该主电池放电控制开关。
4.如权利要求1所述的可插拔双电池充放电控制电路，其特征在于当侦测到该背夹电池插入时，如该微控制器判断该主电池拔除中，则导通该背夹电池充电控制开关及该背夹电池放电控制开关，而当该微控制器判断该主电池存在且容量不足时，则导通该主电池充电控制开关并关闭该背夹电池充电控制开关，否则关闭该主电池充电控制开关并导通该背夹电池充电控制开关，另当该微控制器判断该背夹电池容量足以供电时，则导通该背夹电池放电控制开关并关闭该主电池放电控制开关，否则关闭该背夹电池放电控制开关并导通该主电池放电控制开关。
5.如权利要求1所述的可插拔双电池充放电控制电路，其特征在于当侦测到该背夹电池拔除时，则导通该主电池充电控制开关及该主电池放电控制开关。
6.如权利要求1所述的可插拔双电池充放电控制电路，其特征在于当侦测到该主电池插入时，如该微控制器判断该背夹电池拔除中，则导通该主电池充电控制开关及该主电池放电控制开关，而当该微控制器判断该背夹电池存在且容量足以供电时，则导通该背夹电池放电控制开关并关闭该主电池放电控制开关，否则关闭该背夹电池放电控制开关并导通该主电池放电控制开关，另当该微控制器判断该主电池容量不足时，则导通该主电池充电控制开关并关闭该背夹电池充电控制开关，否则关闭该主电池充电控制开关并导通该背夹电池充电控制开关。
7.如权利要求1所述的可插拔双电池充放电控制电路，其特征在于当侦测到该主电池拔除时，则导通该背夹电池充电控制开关及该背夹电池放电控制干关。
8.如权利要求1所述的可插拔双电池充放电控制电路，其特征在于该充放电控制电路更包括一电池温度侦测单元，用以侦测该主电池及该背夹电池的温度，以当温度过高时，可经由该微控制器来选择关闭该主电池充电控制开关及该背夹电池充电控制开关。
全文摘要
本发明揭示一种便携式装置的可插拔双电池充放电控制电路，是应用电池插拔侦测单元来侦测主电池及背夹电池的插拔状态，应用直流电源供应侦测单元来侦测直流电源供应器的插拔状态，应用电池容量侦测单元来侦测主电池及背夹电池的容量，并应用微控制器参考前述的侦测结果，来控制主电池与背夹电池的充放电顺序，避免主电池与背夹电池电力同时耗尽，造成不便，也无须使用两倍电力规格的直流电源供应器来充电。
文档编号H02J7/00GK1761119SQ200410051788
公开日2006年4月19日 申请日期2004年10月11日 优先权日2004年10月11日
发明者陈玉平 申请人:佛山市顺德区顺达电脑厂有限公司, 神达电脑股份有限公司