专利名称：电池充电装置、其控制方法以及电池充电控制装置的制作方法
技术领域：
本发明的各方面涉及电池充电装置以及其控制方法。
背景技术：
例如笔记本计算机、以及个人数字助理(PDA)的便携式电子设备被广 泛使用。便携式电子设备使用电子适配器或电池作为电力系统。为了使便携 式电子设备将电池用作电力系统，在将电池安装在便携式电子设备中或布置 在外部充电器中时，应该对电池进行充电。
图1是图示了传统的电池充电装置的框图。如图l所图示，传统的电池 充电装置包括适配器1和用以向电池3充电的外部充电器2。
适配器1将输入交流(AC)功率转换为直流(DC)功率，并将DC功 率提供给外部充电器2。外部充电器2将输入DC电流的电压转换为对电池 3充电所需要的电压电平，并将转换后的电压提供给电池3。电池3可以安 装到在外部充电器2的一侧提供的电池盒中。
如图l所图示的，外部充电器2包括电压转换器4，将输入电压转换 为具有对电池3充电所需的电压的充电电压；以及控制器5，其与电池3通 信，并控制电压转换器4。控制器5与电池3通信，以确定是否需要对电池 3充电、以及电池3的电压电平是否处于合适的电平。此外，控制器5控制 电压转换器4来将从适配器1供应的输入电压(VDC )转换为对电池3充电 所需的充电电压。此外，当电池3完全充电时，控制器5停止对电池3充电。
传统的电池充电装置应该具有从适配器1接收输入电功率并将其供应到 电池3的外部充电器2，以便对电池3充电。这可能导致电池充电的负担过 重。此外，这可招致具有附加外部充电器2的附加支出，该外部充电器2还 必须与便携式电子设备一起携带。
发明内容
本发明的各方面涉及电池充电装置、其控制方法、以及电池充电控制装装在外部电子充电装置中。
本发明的其它方面涉及一种可以在不使用外部电池充电器的情况下对 电池充电的电池充电装置、其控制方法、以及电池充电控制装置。不使用外 部电池充电器可降低生产成本并提供市场优点。
本发明的前述和/或其它方面通过提供一种用于对电池充电的电池充电 装置来实现。所述装置包括适配器，用于将输入电功率的电压转换为对电
池进行充电的合适的电压电平；以及控制器，用于与电池通信以确定电池的 充电状态，并基于所确定的充电状态来控制适配器。
根据本发明的各方面，所述适配器包括电压转换器，用以将输入电功率 的电压转换为具有预定的电压电平的充电电压。所述控制器基于与电池的通 信来来控制电压转换器而将输入电功率转换为对应于电池的电压电平。根据 本发明的各方面，所述适配器是第二窄VDC (NVDC2)适配器。
根据本发明的各方面，所述适配器包括控制管脚，并且控制器通过该控 制管脚来控制电压转换器，以将输入电功率转换为充电电压，来对电池充电。 根据本发明的各方面，所述控制器被包括在用以连接电池和适配器的线缆 中。根据本发明的各方面，所述控制器被包括在用以连接电池和适配器的连 接器中。
本发明的各方面提供了 一种用于控制电池充电装置的方法，所述方法包 括将电功率输入到适配器；与电池通信以确定电池的充电状态；以及基于 所确定的电池充电状态，控制适配器来将输入电功率转换为具有适于对电池 充电的电压电平的充电电压。
本发明的各方面提供了一种电池充电控制装置，包括通信器 (communicator),用于与电池进行通信；以及控制器，用于通过通信器与电 池通信，以确定电池的充电状态，并控制外部电压转换器将输入电功率转换 为具有适于对电池充电的电压电平的充电电压。
根据本发明的各方面，所述电池充电控制装置是用以连接电池和电压转 换器的线缆。根据本发明的各方面，所述电池充电控制装置是用以连接电池 和电压转换器的连接器。
本发明的其它方面和/或优点部分地将在接下来的描述中陈述，部分地将 从所述描述中显现，或者可通过实践本发明来获知。
根据接下来结合附图对实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面和优
点将变得明显并更易于理解，在附图中
图l是示出了传统的电池充电装置的框图2是示出了根据本发明示范实施例的电池充电装置的框图3A是图示了根据本发明示范实施例的电池充电装置的适配器的详细
框制器的框图；以及
图4是图示了根据本发明示范实施例的电池充电装置的控制处理的流程图。
具体实施例方式
现在，将详细参考在附图中图示了其示例的本发明的示范实施例，在附 图中相同的附图标记始终指的是相同的元件。下面描述示范实施例，以便通 过参考图来说明本发明。
图2是示出了根据本发明示范实施例的电池充电装置8的框图。如图2 所图示的，电池充电装置包括适配器10和控制器30。
适配器10将输入的交流(AC )功率转换为电池20所使用的直流(DC ) 功率。具体地，适配器10包括电压转换器15，用以将直流(DC)功率转换 为适于对电池20充电的充电电压。控制器30控制电压转换器15的操作并 控制转换后的DC功率(充电电压)到电池20的供应。
如图3A所图示的j艮据本发明示范实施例的电池充电装置12包括适配 器10。适配器IO可以是第二窄VDC (NVDC 2)适配器10。该适配器10 包括控制管脚"a，，，用以从控制器30接收控制信号。电压转换器15基于通 过控制管脚"a"输入的控制信号，而将DC功率的电压转换为具有对电池 20充电所需的电压电平的充电电压。
如这里所参考的，窄VDC (NVDC )技术是旨在延长便携式电子设备中 的电池寿命的EBL (扩展电池寿命)技术。当将DC功率的电压转换为适于 对电池20充电的充电电压并然后将其提供到电池20时，该适配器10可降低输入DC功率(VDC)的电压范围，以获得最佳的效率。
电池20是蓄电池，可以使用从适配器IO提供的充电电压来对其进行再 充电。电池20可以由具有特定的充电电压的至少一个电池单元形成，并输 出电压。
电池20供应关于电池20的数据。所述数据的示例包括电池20的完全 充电比特(FCB)、电池20的完全充电容量(FCC)、以及电池20的总容量 降低量(最大误差/相对的变化状态(RSOC))。电池20可以通过记录电池 20的充电/放电周期数来确定总容量降低量(最大误差/RSOC )。
控制器30连接到电池20，并从电池20接收数据。控制器30控制适配 器10来供应适于对电池20充电的充电电压。控制器30可以是例如中央处 理单元(CPU)或者微处理器。控制器30与电池20通信，并从而从电池20 接收数据。根据所述数据，控制器30确定电池20是否需要充电、和/或电池 20的当前电压电平是否指明电池20被完全充电。
控制器30将控制信号供应到适配器10,以促使适配器10将输入功率的
控制适配器IO，以提供充电电压给电池20。这里，控制器30连接到适配器 IO的控制管脚"a",并通过控制管脚"a"将控制信号发送到适配器10。适 配器10将输入AC功率转换为DC功率，并将DC功率转换为适于对电池 20充电的充电电压。适配器10由控制器30来控制。如果控制器30确定由 于电池20处于完全充电的状态而不需要电池充电处理，则控制器30通过适 配器10的控制管脚"a"向适配器IO发送控制信号，以停止电池20的充电。
根据这个示范实施例，控制器30可包括在用以将适配器10与电池20 相连的线缆或连接器(二者未示出)中。也就是说，在连接到电池20和适 配器10的线缆内部提供控制器30。该线缆连接到适配器10的控制管脚"a", 并根据控制器30通过与电池20通信所确定的电池20的充电状态，而从控 制器30向其提供控制信号。
例如，如图3B所图示的，电池充电装置14包括用于容纳控制器30的 连接器25。连接器25可以是线缆。连接器25处于线缆的一端，并连接电池 20、控制器30和适配器10。控制器30可包括在连接器25中。控制器30 可以是控制集成电路(IC),但可以是与电池20通信的任何接口。如所示出 的，控制器30具阳极和阴极电力接头、以及用于允许在电池20和控制器30之间传送SM数据和SMCLK数据的数据通路。因此，电池充电装置14可仅使用适配器10对电池20充电，而不使用 外部电池充电器。可以在不将电池20从便携式电子设备移除的情况下对电 池20充电。然而，要理解的是，控制器30可以合并到电池20、便携式设备 的入鸡(docking)设备等中。电池充电设备14可对电池20充电，而无需用 户必须将电池放在外部电池充电器中，从而增强了用户的方便性，降低了生 产成本，并提升了购买意图。将参考图4来描述根据本发明示范实施例的用于控制电池充电设备的控 制方法，图4是图示了电池充电设备的控制处理的流程图。如图4所图示的， 在操作S1中，适配器IO接收外部电功率。在操作S3中，控制器30与电池20通信并确定电池20的充电状态。所 述确定可以基于从电池20接收的数据。控制器30从电池20接收的数据可 以是例如电池20的完全充电比特(FCB)、电池20的完全充电容量(FCC)、 以及总容量降低量(最大误差/RSOC )。控制器30可以通过与电池20通信 而记录电池20的充电/放电周期数，来确定最大误差/RSOC。在操作S5中，控制器30根据在操作S3中接收的数据来确定电池20是 否需要充电。如果控制器30确定电池20需要充电，则在操作S7中，控制 器30控制适配器10来将输入功率转换为适于对电池20充电的充电电压， 并然后将充电电压提供给电池20。如上所述，控制器30可通过在适配器10 中提供的控制管脚"a，，来发送控制信号到适配器10。在操作S9中，利用从 适配器10提供的电压来对电池20充电。如果控制器30根据操作S5的确定结果而确定由于电池20已经完全充 电所以电池20不需要充电，则在操作S11中，控制器30提供控制信号给适 配器10，以^亭止只十电池20充电。因此，根据本发明示范实施例的电池充电装置可仅仅使用适配器10对 电池20充电，而无需使用外部电池充电器，即无需将电池20从电池20所 供电的便携式电子装置移开。根据本发明示范实施例的电池充电装置可在不 将电池移动到外部电池充电器的情况下对电池充电，从而增强了用户的便利 性，降低了生产成本，并提高了购买意图。然而，所述实施例可包括外部充 电器。尽管不是在所有方面都需要，但是要理解的是，可以将本发明的各方面实现为可读的计算机上编码的软件和/或固件，以便通过一个或多个计算机和 /或处理器来实现。如上所述，电池充电装置、其控制方法、以及电池充电控制装置可仅使 用适配器对电池充电，而无需^^用单独的外部电池充电器。在将电池布置在 便携式电子设备中的同时对电池充电。尽管已经示出并描述了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员将 理解，可以在该实施例中进行改变，而不脱离本发明的原理和精神，本发明 的范围在权利要求及其等效中限定。
权利要求
1.一种用于对电池充电的电池充电装置，所述装置包括适配器，用于根据电池的充电状态，而将输入电功率转换为对电池进行充电的充电电压；以及控制器，用于与电池通信以检测电池的充电状态，并基于所检测的充电状态来控制适配器将电池充电到该充电电压。
2. 根据权利要求1的电池充电装置，其中所述适配器包括电压转换器，用于将输入电功率转换为充电电压；以及 控制器，用于基于所确定的电池充电状态，来控制电压转换器而将输入 电功率转换为对电池进行充电的充电电压。
3. 根据权利要求2的电池充电装置，其中，所述适配器是第二窄VDC (NVDC2)适配器。
4. 根据权利要求3的电池充电装置，其中所述适配器包括用于将适配 器连接到控制器的控制管脚，并且该控制器经由该控制管脚来控制该电压转 换器。
5. 根据权利要求1的电池充电装置，还包括用于连接电池和适配器的 线缆，其中所述控制器^^皮布置在线缆中。
6. 根据权利要求1的电池充电装置，还包括用于将电池连接到适配器 的连接器，其中所述控制器被布置在所述连接器中。
7. —种用于控制对电池充电的电池充电装置的方法，所述方法包括 与电池通信以确定电池的充电状态；以及基于所确定的电池充电状态，控制适配器来将输入电功率转换为适于对 电;也充电的充电电压。
8. —种电池充电控制装置，包括 连接器，连接到电池；以及控制器，通过该连接器与电池通信，以确定电池的充电状态，根据所确的充电电压，并控制充电电压到电池的输出。
9. 根据权利要求8的电池充电控制装置，其中所述连接器是用于连接 电池和电压转换器的线缆。
10. 根据权利要求9的电池充电控制装置，其中所述线缆容纳该控制器。
11. 根据权利要求7的电池充电方法，其中所述确定充电状态的步骤还包括电池使用从电池传送来的数据来确定其完全充电容量(FCC)和总容量 降低量(最大误差/RSOC)。
12. —种用于电池的电池充电装置，包括出到电池；连接器，用于将电压转换器连接到电池；以及控制器，布置在连接器中，用于根据从电池接收的数据来确定电池的充 电状态，并控制电压转换器，使得充电电压对应于所确定的电池充电状态。
13. 根据权利要求12的电池充电装置，其中该控制器使用所接收的数 据，根据电池的完全充电容量(FCC)和电池的总容量降低量指示(最大误 差/RSOC),来确定充电状态。
14. 根据权利要求12的电池充电装置，其中所述控制器是中央处理单 元(CPU)或者微处理器。
15. —种用于控制对电池充电的电池充电装置的方法，所述方法包括 接收电池所生成的与其充电状态有关的数据；以及基于来自电池的数据，控制适配器将输入电功率转换为适于对电池充电 的充电电压。
16. 根据权利要求15的方法，还包括使用包括控制器的连接器来连接 到该电池。
17. 根据权利要求16的方法，其中所述接收数据的步骤还包括使用控 制器来接收数据。
18. 根据权利要求17的方法，其中所述生成充电电压的步骤还包括使 用控制器来控制适配器生成该充电电压。
全文摘要
一种电池充电装置包括适配器，将外部电功率的电压转换为与电池对应的电压电平的充电电压，以对电池进行充电；以及控制器，与电池通信以确定电池的充电状态，并基于所述确定结果来控制适配器对电池充电。
文档编号H02J7/02GK101286648SQ20081000788
公开日2008年10月15日 申请日期2008年2月27日 优先权日2007年3月5日
发明者朴正圭 申请人:三星电子株式会社