使用多个充电电路对电池自适应充电的系统和方法

使用多个充电电路对电池自适应充电的系统和方法
【专利摘要】本发明涉及使用多个充电电路对电池自适应充电的系统和方法。对电池再充电的系统包括：生成第一信号的第一电流-电压源；生成第二信号的第二电流-电压源；使用第一信号来生成第一DC电流-电压信号的第一电感电容电路；使用第二信号来生成第二DC电流-电压信号的第二电感电容电路，其中，第一电感电容电路和第二电感电容电路间隔开预定距离。系统还包括：适于在充电操作期间生成温度数据的温度传感器；以及控制电路装置，该控制电路装置被配置成：(i)确定第一温度数据是否超出规定，以及(ii)响应于第一温度数据超出规定，生成一个或更多个控制信号以调节第一DC电流-电压信号和第二DC电流-电压信号。
【专利说明】使用多个充电电路对电池自适应充电的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本非临时申请要求于2013年7月31日提交的、题目为“Adaptive ChargingTechnique and Circuitry for a Battery/Cell using Multiple Charge circuits andTemperature Data”的第61/860，382号美国临时申请的优先权,其全部内容通过参引合并至本文中。

【技术领域】
[0003]此处所述的示例实施方式总地来说涉及对电池(例如锂电池)自适应充电或再充电的领域，且更具体地涉及使用多个充电电路(彼此物理分隔开)以及表示例如充电电路装置的充电电路的操作温度和操作效率的数据来对电池自适应充电或再充电的领域。


【发明内容】

[0004]在一个方面，本发明涉及除了其它之外使用多个充电电路和代表充电电路装置的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的温度的数据来对电池/电池单元自适应充电或再充电(在下文中统称为“充电”)的电路装置和方法。在另一方面，本发明涉及使用代表例如充电电路装置的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和操作效率的数据对电池/电池单元自适应充电。在又一方面，本发明涉及基于这样的充电电路的操作温度和/或操作效率在电池/电池单元的充电操作期间适应性修改充电电路装置的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作。
[0005]例如，在一个实施方式中，根据本发明的某些方面的电路装置和技术测量或监视多个充电电路的操作温度，并且响应于所测量或监视的操作温度，在如下情况下控制或指示充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路调节相应输出信号的一个或更多个特征:相关联的温度数据大于第一预定值(例如，上限)、小于第二预定值(例如，下限)、在预定范围之外、和/或与两个或更多个充电电路相关联的温度数据之间的差超过一个或更多个预定值或范围。除了采用代表操作温度或与操作温度相关的数据之外，根据本发明的某些方面的电路装置和技术还采用对充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的效率的考虑来确定充电电路的操作特征。
[0006]例如，本发明的电路装置和技术可以使用操作温度数据和操作效率数据(例如，DC-DC转换器的效率与输出电流的关系)来调节充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作特征。此处，这样的电路装置和技术可以调节充电电路的操作特征以调节或控制其操作温度和操作效率。以此方式，控制电路装置可以(直接或间接地)结合由充电电路装置输出并施加于电池/电池单元的充电信号来控制充电电路装置的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和操作效率。
[0007]在一个实施方式中，在恒流恒压(CCCV)充电技术和/或阶段充电技术的背景下，本发明的电路装置和技术可以依照代表充电电路的温度或与充电电路的温度相关的数据、通过直接地控制充电电路和/或通过间接地控制控制充电电路的电路装置(例如，电力管理电路装置)(例如，调节在充电操作期间施加于电池/电池单元的电压和/或电流的幅度)来适应性修改充电操作。以此方式，电路装置监视和控制充电电路的温度，并且通过基于或使用代表充电电路装置的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的温度或与所述温度相关的数据控制充电电路的操作来响应地调节在充电操作期间施加于电池/电池单元的充电信号的一个或更多个特征。特别地，除了采用代表充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的温度或与所述温度相关的数据之外，控制电路装置还可以采用对充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的效率的考虑来确定、生成和/或施加限定充电电路的操作特征的控制信号。
[0008]类似地，在脉冲电流充电技术的背景下，本发明的电路装置和技术测量或监视多个充电电路的操作温度，并且响应于所测量或监视的操作温度，在如下情况下控制或指示充电电路调节充电信号的一个或更多个特征(例如，在充电操作期间施加于电池/电池单元的电压和/或电流的脉冲宽度、幅度和/或周期):代表充电电路装置的温度的数据大于第一预定值、小于第二预定值、在预定范围之外、和/或与充电电路装置的两个或更多个充电电路相关联的温度数据之间的差超过一个或更多个预定值或范围。此处，控制电路装置通过调节或控制这样的充电电路的一个或更多个操作条件或特征来控制充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的温度。如上暗示的，控制电路装置还可以基于或使用在充电操作期间施加于电池/电池单元的总充电信号的特征和代表充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的效率的数据来确定、生成和/或施加限定充电电路的操作特征的控制信号。
[0009]例如，控制电路装置可以调节第一充电电路的操作特征以降低其温度(其可以减少由第一充电电路输出并施加于电池/电池单元的充电信号的量以及提高和/或改变DC-DC转换器的效率)，并且另外，控制电路装置还可以调节第二充电电路的操作特征以增加由第二充电电路输出并施加于电池/电池单元的充电信号的量(其可以增加第二充电电路的操作温度以及保持这样的电路的效率，例如将效率保持在某阈值或值以上)。此处，第二充电电路的操作温度(和/或效率)可以比第一充电电路的操作温度(和/或效率)低；可替选地，第二充电电路的操作温度(和/或操作效率)可以在给定阈值或值以下，而第一充电电路的操作温度(和/或操作效率)可以高于给定阈值或值(其可以为或者可以不为以上针对第二充电电路所提及的相同阈值或值)。以此方式，控制电路装置可以(直接或间接地)控制充电电路装置的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和/或效率，并控制和/或保持由充电电路输出并施加于电池/电池单元的总充电信号。
[0010]控制电路装置可以从设置在充电电路装置的一个或更多个(或所有)充电电路上、设置在所述一个或更多个(或所有)充电电路中和/或与所述一个或更多个(或所有)充电电路热连通(即，由传感器测量的温度与充电电路装置的一个或更多个(或所有)充电电路有关、代表其和/或与其相关)的一个或更多个温度传感器接收温度数据(例如，模拟形式或数字形式的数据)。在一个优选实施方式中，一个或更多个温度传感器设置在对显著的和/或大部分的热生成负主要责任的设备上、所述设备中和/或与所述设备热连通——例如，每个充电电路中的电感和/或与充电电路相关联的开关电路装置。以此方式，温度数据与充电电路的操作温度高度相关。
[0011 ] 控制电路装置可以评定或评估温度数据——例如控制电路装置可以确定、评定和/或评估充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的这样的数据是否大于第一预定值(例如，上限)、小于第二预定值(例如，下限)、在一个或更多个预定范围之外、和/或与充电电路装置中的两个或更多个充电电路相关联的温度数据之间的差是否超过一个或更多个预定值或范围(在下文中，统称为“超出规定”)。也就是说，在控制电路装置确定这样的温度数据(在下文中，温度数据不排除复数)超出规定——例如，充电电路中的一个或更多个充电电路的操作温度超出预定值以及与充电电路装置的两个或更多个充电电路相关联的温度数据之间的差超过一个或更多个预定值一的那些情况下，控制电路装置可以控制这样的充电电路以调节充电电路的一个或更多个操作特征。在一个实施方式中，控制电路装置可以调节操作温度超过预定值的充电电路的操作特征一例如，按预定百分比减少这样的充电电路的充电信号输出一在一个实施方式中，其可以基于针对相关联的充电电路这样的温度数据超出规定的量来确定一以便调节这样的充电电路的操作温度。
[0012]除了(或代替)对充电电路的温度考虑之外，在考虑调节这样的充电电路的一个或更多个操作条件或特征时，控制电路装置还可以采用对充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率(例如，DC-DC转换效率)的考虑。例如，控制电路装置可以监视充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的温度数据，并基于或使用这样的充电电路的操作效率来控制充电电路，以在提供预定热性能和/或操作性能的水平下或范围内操作。在该实施方式中，本发明的电路装置和技术除了(或代替)操作温度之外还评定充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率，并在控制和/或建立这样的充电电路的操作特征中使用这些。实际上，在一个实施方式中，控制电路装置可以分配或建立多个(或所有)充电电路的在其间建立负载分布的操作条件，使得从效率和热的角度来看，充电电路采用了改进的、提高的和/或最优的操作特征。特别地，可以预先确定(例如，使用经验和/或理论数据)充电电路的操作效率、操作温度和/或输出信号之间的关系，并将其存储在例如控制电路装置的存储器中。
[0013]在另一方面，控制电路装置可以直接或间接地控制超出规定和处于规定内的充电电路。就这一点而言，控制电路装置可以减少由超出规定的充电电路施加于电池/电池单元的电荷(例如，按预定百分比减少施加于电池/电池单元的电荷——在一个实施方式中，其可以基于这样的温度数据超出规定的量来确定)，并增加由处于规定内的充电电路施加于电池/电池单元的电荷(例如，按预定百分比增加施加于电池/电池单元的电荷——在一个实施方式中，其可以基于这样的温度数据处于规定内的量来确定)。以此方式，通过向电池/电池单元提供或施加总体上与预定充电信号、序列或操作相一致(例如，相同或基本上相同)的充电信号来减小、管理和/或控制超出规定的充电电路对电池/电池单元的充电操作的影响。此处，控制电路管理、确定和/或建立在多个充电电路之间的“负载平衡”或“负载分配”以向电池/电池单元提供预定充电信号。实际上，如上所提及的，在控制和/或建立这样的充电电路的操作特征(以及如所指的，多个充电电路之间的“负载平衡”或“负载分配”)中，控制电路装置可以采用对充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和操作效率(例如，DC-DC转换效率)的考虑。
[0014]在又一实施方式中，控制电路装置可以直接或间接地控制充电电路，以便向电池/电池单元提供预定的充电信号，和/或将充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路保持在预定操作温度处或在预定操作温度以下一其可以为相同的温度或者不同的温度。实际上，在一个实施方式中，控制电路装置可以调节充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路(其输出进行结合以对电池/电池单元进行充电)的操作特征中的一个或更多个操作特征，以提供和/或将充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路保持在一个或更多个预定操作温度处。例如，控制电路装置可以控制某些充电电路(其处于给定温度处或在给定温度以下)增加施加于电池/电池单元的电荷，并控制其他充电电路(其在给定温度以上)减少由某些其他充电电路施加的电荷，以便降低充电电路的操作温度。控制电路装置在确定或控制待由这样的充电电路实现的操作特征中还可以采用充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率特征。以此方式，控制电路装置可以基于或使用(i)代表充电电路装置的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的温度或者与所述温度相关的数据以及(ii)代表充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率的数据来控制、提供和/或将充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路保持在一个预定操作温度处(或在一个或更多个预定操作温度以下)。以此方式，控制电路确定或建立在多个充电电路之间的“负载平衡”或“负载分配”以向电池/电池单元提供具有预定特征的预定充电信号(例如，在脉冲充电操作的背景下，预定电流脉冲幅度、脉冲形状、周期和/或占空比)。
[0015]特别地，通过在多个充电电路之间分配充电信号，本发明的多个充电电路架构还可以有助于减少(相对于单个充电电路架构)充电系统的功率损耗。此处，每个设备的功率损耗可以被表示为:
[0016]充电电路的功率损耗=Rcc X 1ut2
[0017]其中:Rcc为充电电路的电阻
[0018]1ut为充电电路的输出电流
[0019]因此，可以通过在多个充电电路之间分配充电信号(例如，充电电流)生成来管理或控制本发明的充电电路装置(其包括多个充电电路)的功率损耗。例如，相对于单个充电电路架构，在充电系统包括两个充电电路的情况下，对于待在再充电操作期间生成并施加于电池的同样的总电流(即负载)，功率损耗的降低可以为50%。此外，可以通过在多个充电电路之间分配电流生成来以相似方式管理或控制由每个充电电路在操作期间生成的与充电电路的功率损耗有关的热。
[0020]对充电电路的控制的适应性修改可以是迭代的，以便调节这样的充电电路的操作温度，(例如，按预定百分比(例如，1%、2.等)迭代地调节由充电电路生成的输出充电信号)，直到控制电路装置确定相关联的充电电路的操作温度数据处于预定值或在预定值以下和/或处于规定内。特别地，控制电路装置可以采用当前公知或之后开发的任何算法或技术来管理、调节或控制充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度，所有这些旨在落入本发明的范围。
[0021]在一个实施方式中，控制电路装置基于检测到操作温度的升高到预定值或限度以上(例如，在控制电路装置确定这样的充电电路的操作温度将在预定绝对值或相对值或限度以上、以下或之外(例如，相对于其他充电电路的操作温度)的情况下)来适应性修改或调节充电电路的操作特征。此处，控制电路装置可以调节这样的充电电路的操作特征以便控制这样的充电电路的温度——例如，直到控制电路装置确定相关联的充电电路的操作温度数据处于预定值或在预定值以下和/或处于规定内为止。控制电路装置可以以与上述相同或相似的方式控制某些其他充电电路以增加输出充电信号(转而，其将增加这样的充电电路的操作温度)。
[0022]温度传感器(例如，一个或更多个热敏电阻、(与绝对温度成比例的)固态传感器和/或热电偶)可以被物理地定位/设置/集成在充电电路装置上和/在充电电路装置中，或者被固定至充电电路装置——例如充电电路中的一个或更多个充电电路。在又一实施方式中，温度传感器被设置/集成在与充电电路中的一个或更多个充电电路热连通的一个或更多个基板(优选地，一个基板)上和/或在所述一个或更多个基板中，或者被固定至所述一个或更多个基板。例如，充电电路和一个或更多个温度传感器可以被设置在基板(例如，PCB)上或者被物理地耦接至相同的结构(例如，热沉)。在一个特定实施方式中，对生成大部分热能负责的充电电路的器件和一个或更多个温度传感器可以被设置在基板上或者被物理地耦接至相同结构。以此方式，一个或更多个温度传感器提供与充电电路(或者，在一个实施方式中，充电电路的一个或更多个部件)的温度高度相关的数据，并且如所指出的，可以在电池/电池单元的充电操作期间更快速且更准确地测量、检测和/或监视充电电路的操作温度。如所指出的，响应于这样的温度数据，控制电路装置可以确定与充电电路中的一个或更多个充电电路(或其一部分)相对应的这样的数据是超出规定还是处于规定内(以及除此之外，数据超出规定或处于规定内的程度)，并生成合适的控制信号以直接或间接地控制充电电路的输出(例如，在脉冲电流充电技术的背景下，由充电电路中一个或更多个充电电路输出的电压和/或电流的脉冲宽度、幅度和/或周期)。
[0023]特别地，温度传感器可以包括单个部件(集成电路形式或分立形式)或许多部件(集成电路形式、分立形式或其他的)，所述部件可以是有源的和/或无源的，并且所述部件提供代表例如充电电路(或者，在一个实施方式中，每个充电电路的一个或更多个部件)的温度或与所述温度相关的数据(数字形式和/或模拟形式)。当前公知或之后开发的任何温度传感器类型或配置旨在落入本发明的范围内。
[0024]如上所述，当控制电路装置确定一个或更多个充电电路(其可以与充电电路装置的一个或更多个其他充电电路共享部件)的温度数据超出规定时，控制电路装置可以直接或间接地控制充电电路装置以通过对其充电电路的控制来调节充电信号的一个或更多个特征。例如，在系统包括常规电力管理电路装置(例如，应用处理器)以控制/指示充电电路装置生成一定电压和/或电流并将该电压和/或电流施加于电池/电池单元的情况下，控制电路装置可以通过向常规电力管理电路装置提供指令或控制信号来间接地控制充电电路装置。此处，基于或使用操作温度数据，控制电路装置可以确定适于调节充电电路装置的温度的改变(使得随后获得的充电电路装置的操作温度的数据处于规定内)，并生成适当的指令或控制信号。响应于这样的指令或控制信号，常规电力管理电路装置通过对充电电路装置的操作的直接控制来调节充电信号的一个或更多个特征。
[0025]在其他实施方式中，控制电路装置电耦接至充电电路装置(和其充电电路)以直接地控制例如由充电电路装置输出的电压和/或电流的幅度和/或由充电电路装置的充电电路输出的电压和/或电流的脉冲宽度、幅度和/或周期(在脉冲电流充电技术的背景下)。以此方式，控制电路装置通过施加合适的控制信号来直接控制充电电路中的一个或更多个充电电路以调节由其输出的充电信号的一个或更多个特征(例如，施加于电池/电池单元的电压和/或电流信号的脉冲宽度)，使得温度数据(其代表例如充电电路的操作温度和/或与所述操作温度相关)处于规定内。
[0026]如上所指出的，除了与对充电电路的温度考虑有关的实施方式之外，或代替与对充电电路的温度考虑有关的实施方式，在考虑调节这样的充电电路的一个或更多个操作条件或特征时，控制电路装置可以采用充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率(例如，DC-DC转换效率)。例如，控制电路装置可以监视充电电路中的一个或更多个(或者所有)充电电路的温度数据，并基于或使用这样的充电电路的操作效率(例如，效率与输出充电信号的关系)来控制充电电路在提供预定操作效率性能的水平处或所述水平以上和/或在提供预定操作效率性能的范围内操作。控制电路装置可以适应性修改或控制充电电路以在合适/所需热和操作效率下操作，并且总体上，生成满足预定充电信号、序列或操作或与预定充电信号、序列或操作相一致的充电信号输出或向电池/电池单元提供所述充电信号输出。在一个实施方式中，控制电路装置可以适应性修改、分配和/或建立多个(或者所有)充电电路的在其间具有负载分布或分配的操作条件，其中对于给定充电序列，所述操作条件提供了增强的和/或最优的操作特征(从个体充电电路的角度和/或整个充电电路装置的角度来看)同时满足充电电路的热考虑(例如将充电电路保持在规定内)。因此，在该实施方式中，控制电路装置采用对充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和操作效率的考虑，以便生成与预定充电序列相一致的充电信号。
[0027]充电电路中的两个或更多个充电电路可以为相同类型的电路和/或不同类型的电路。此外，充电电路中的两个或更多个充电电路可以具有相同热和/或效率特征和/或不同的热和/或效率特征。在一个实施方式中，所有充电电路为可编程的，并且具有具备充电信号输出的足够粒度的公共可编程范围以有助于多个充电电路实施方式。在一个优选实施方式中，温度传感器被定位或设置在充电电路装置的所有充电电路上/中和/或与充电电路装置的所有充电电路热连通(即，由传感器测量的温度与充电电路装置的所有充电电路有关、代表其和/或与其相关)。以此方式，控制电路装置具有与充电电路装置的所有充电电路相对应的温度信息。
[0028]充电电路(或其各种元件，例如，电压/电流源和/或电感电容电路)可以在基板上被物理地定位、间隔和/或布置，使得在再充电操作期间，壳体、基板和/或充电电路的一个或更多个温度不超过预定水平或范围(例如，在给定时间量内不超过这样的温度)。在一个实施方式中，充电电路(或其所选择的元件，例如与每个充电电路相关联的电感)相对于彼此被定位、间隔和/或布置，使得例如电子设备(充电电路所在的)的壳体或“外壳”(其通常与用户相接触)的温度不超过预定水平和/或范围(例如，在操作期间的任何时间或在给定时间量内)。以此方式，在再充电操作期间，多个充电电路架构的热分布(thermalprofile)处于规定内。
[0029]除了基于充电电路的操作温度的系统和技术之外，或者代替基于充电电路的操作温度的系统和技术，本发明可以采用设备(例如，便携或移动设备例如移动电话、计算机、(例如膝上型电脑或平板电脑)或者消费者电子设备(例如，摄像机或音乐播放器)——在下文中统称为“便携式设备”和/或“移动设备”)的壳体或外壳或基板(例如设置有充电电路装置的基板)在对设备(设备的这样的壳体或外壳或这样的基板在下文中统称为“壳体”)进行供电的电池/电池单元的充电操作期间的温度。在发明的该方面的一个示例性实施方式中，控制电路装置采用代表这种设备的壳体的温度的数据，并且如文中详细讨论的，确定充电电路的适当响应(例如，调节充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路以降低设备的壳体的温度)。当在充电序列期间评估和实施对充电电路的操作特征的调节时，这种响应还可以考虑充电电路的操作效率。在该实施方式中，温度传感器可以与移动设备的壳体直接热连通，以感测和生成代表这种壳体(或其一部分)的温度的数据。
[0030]特别地，文中所描述和示出的发明可以与美国专利申请系列第13/626,605号、第13/657，841号、第13/747，914、第13/836，235号以及第61/814，188号中所描述和/或示出的发明或实施方式一起实施或使用，上述所有申请通过参引合并至本文中。为了简洁起见，许多组合和置换在文中将不详细描述或阐述，但这些组合和置换被认为落入本发明的范围内。

【专利附图】

【附图说明】
[0031]在以下详细描述的过程中，将会参照附图。这些附图示出本发明的不同方面，并且在适当的情况下，不同图中的示出相似结构、部件、材料和/或元件的附图标记以相似方式标记。应理解的是，除了具体示出的之外，可以想到这些结构、部件和/或元件的各种组合并且这些组合落入本发明的范围内。
[0032]此外，本文描述和示出了许多发明。本发明不限于任何单个方面或其实施方式，也不限于这些方面和/或实施方式的任何组合和/或置换。此外，本发明的方面中的每个方面和/或其实施方式可以独立地使用或者与本发明的方面中的一个或更多个其他方面和/或其实施方式组合使用。为了简洁起见，某些置换和组合在文中没有单独讨论和/或说明。
[0033]图1A至图1F以框图形式示出了根据本发明至少某些方面的自适应充电电路装置(包括多个充电电路(其可以共享部件))连同电池/电池单元的示例性实施方式，其中，温度传感器被定位成与充电电路装置热连通以生成代表充电电路中的一个或更多个充电电路的操作温度的数据，并且控制电路装置采用这样的数据以例如在充电序列、操作或循环期间代表充电电路中的一个或更多个的温度的数据超出规定的情况下适应性修改、调节和/或控制充电电路装置的输出(即，由充电电路中的一个或更多个充电电路施加或注入至电池/电池单元的电荷或电流)的一个或更多个特征；特别地，在一个实施方式中，一个或更多个温度传感器(例如，热敏电阻、固态传感器(例如，与绝对温度成比例型)和/或热电偶)被物理地设置/集成在与充电电路装置的充电电路热传导的一个或更多个基板上和/或所述一个或更多个基板中或者被固定至所述一个或更多个基板，并且，在另一实施方式中，一个或更多个温度传感器(例如，热敏电阻、固态传感器(例如，与绝对温度成比例型)和/或热电偶)被物理地设置/集成在充电电路装置上和/或所述充电电路装置中或者被固定至所述充电电路装置；此外，图1D至图1F所示的示例性实施方式的充电电路装置包括适于在电池/电池单元的充电序列、操作或循环期间实施脉冲电流充电技术的电压源和/或电流源以及开关；如以上所指出的，充电电路可以共享部件一例如，开关一参见图1。
[0034]图1G-1J以框图形式示出了根据本发明某些方面的自适应充电电路装置(包括多个充电电路(如以上所指出的，可以共享部件))连同电池/电池单元以及具有例如电压和/或电流传感器(例如，伏特计和/或电流计)以确定、测量和/或监视在电池/电池单元的端子处的电压和/或通过电池/电池单元的电流(二者与充电电路装置中的充电电路的输出相关)的监视电路装置的示例性实施方式，其中，可以由控制电路装置使用电压和电流信息以进一步适应性修改、调节和/或控制充电电路的输出(即，由充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路施加或注入至电池/电池单元的电荷或电流)的一个或更多个特征；特别地，图1I和图1J所示的示例性实施方式的充电电路装置包括适于在电池/电池单元的充电序列、操作或循环期间实施脉冲电流充电技术的电压源和/或电流源以及开关；此外，图1J所示的示例性实施方式包括实施一个或更多个开尔文型测量配置的监视电路装置，其中，几乎不使用或不需要电流来确定在电池/电池单元的端子处的电压和/或通过电池/电池单元的电流。
[0035]图1K-1R以框图形式示出了根据本发明的一个或更多个方面的包括多个充电电路的充电电路装置以及可以被物理地设置/集成在与充电电路装置的充电电路热传导的一个或更多个基板上和/或所述一个或更多个基板中或者被物理地固定至所述一个或更多个基板的一个或更多个温度传感器(例如，热敏电阻、固态传感器(例如，与绝对温度成比例型)和/或热电偶)的示例性实施方式，并且在另一实施方式中，一个或更多个温度传感器(例如，热敏电阻、固态传感器(例如，与绝对温度成比例型)和/或热电偶)被物理地设置/集成在充电电路装置上和/或所述充电电路装置中或者被物理地固定至所述充电电路装置；如上所指出的，充电电路可以共享部件——例如，开关——参见图1M、图10和图1Q0
[0036]图1S以框图形式示出了具有电流源和/或电压源电路和电感电容电路的电流源和/或电压源的示例性实施方式，其中，电流源和/或电压源电路电耦接至外部电源(例如，经由线路和合适的插头/连接器)并且电感电容电路的输出为基本上DC电流和/或电压；并且还示出了包括电感和电容的电感电容电路的示例性实施方式；特别地，可以在本文所描述和/或示出的充电电路的实施方式中的任何实施方式中采用这些示例性实施方式。
[0037]图1T示出了包括两个充电电路的充电电路装置的示例性实施方式的示例性布局的三维框图，其中每个充电电路具有电流源和/或电压源电路和电感电容电路；特别地，充电电路的各种元件可以被物理地定位、间隔和/或布置使得充电电路的元件的热输出或生成总体上不超过预定水平或范围(其可以是基于时间或时间相关的)和/或充电电路装置的热分布(总共)不超过预定水平或范围；在说明性实施方式中，第一电流源和/或电压源电路被定位成与第二电流源和/或电压源电路相距距离Dl，并且第一电感电容电路(其与第一电流源和/或电压源电路相关联)被定位成与第二电感电容电路(其与第二电流源和/或电压源电路相关联)相距距离D2 ;此外，相对于单个充电电路配置，物理间隔可以减少由充电电路(例如，充电电路的电感电容电路)引入系统的噪声量。特别地，开关、控制电路装置和/或监视电路装置还可以被设置在基板上；实际上，温度传感器可以被设置在基板上和/或充电电路的一个或更多个元件例如电流源和/或电压源电路和每个电流源和/或电压源的每个电感电容电路的电感上；特别地，可以在本文所描述和/或示出的充电电路的实施方式中的任何实施方式中采用该示例性布局。
[0038]图2A示出了说明称为恒流恒压(CCCV)的常规充电方法的根据时间的电池/电池单元的电流和电压；特别地，对包括锂离子型可再充电电池的可再充电电池进行充电的常规方法采用CCCV技术，其中，充电序列包括恒流(CC)充电模式，直到电池/电池单元的端电压在约最大幅度(例如，对于锂离子型可再充电电池约4.2V至4.5V)处为止，在该点处，充电序列从恒流充电模式改变至恒压(CV)充电模式，其中，在CV模式下，恒压被施加于电池/电池单元的端子；在CCCV技术中，充电电路装置常常在电池/电池单元的充电状态(SOC)为约60-80%时从CC充电模式改变成CV充电模式。
[0039]图2B示出了说明被称为阶段充电技术的充电方法的根据时间的电池/电池单元的电流和电压；特别地，包括锂离子型可再充电电池的可再充电电池的阶段充电过程采用多阶段恒流(CC)充电模式，直到电池/电池单元的端电压在约最大幅度(例如，对于锂离子型可再充电电池约4.2V至4.5V)处为止，在该点处，充电序列从恒流充电模式改变至恒压(CV)充电模式,其中,在CV模式下,将恒压施加于电池/电池单兀的端子。
[0040]图3A至图3D示出了说明示例性充电技术的多个示例性充电信号和放电信号的示例性波形，其中，在充电或可再充电序列、操作或循环(参见，图3B和图3D)期间，随着电池/电池单元的端电压增加，这样的充电信号通常会按照预定速率和/或模式(例如，渐近的、线性地或二次地)减小；特别地，充电或再充电序列、操作或循环可以包括充电信号(其总体上将电荷注入或施加至电池/电池单元中)和放电信号(其总体上从电池/电池单元中移除电荷)；此外，在脉冲充电时段之后和/或在将电池/电池单元充电到预定充电状态时，脉冲充电序列或操作可以包括恒压(CV)阶段。
[0041]图4A至图4E示出了充电和放电信号(其在图3A至图3D中被示例性示出)的示例性充电和/或放电包，其中，这样的充电和放电包可以包括一个或更多个充电脉冲和一个或更多个放电脉冲；特别地，在一个实施方式中，图3A至图3D的每个充电信号可以包括多个包(例如，约100至约50000个包)，并且在一个实施方式中，每个包可以包括多个充电脉冲、放电脉冲和休止时段；特别地，脉冲可以为任何形状(例如，矩形、三角形、正弦曲线形或方形)；在一个示例性实施方式中，包的充电和/或放电脉冲可以包括在约Ims至约2000ms之间的时距，并且优选地为小于100ms ;此外，如以下详细讨论的，充电和放电脉冲的特征(例如，脉冲幅度、脉冲宽度/持续时间和脉冲形状)中的一个特征、一些特征或所有特征为经由充电电路装置可编程和/或可控制的，其中，正和/或负脉冲的幅度可以在包内变化(并且为可编程和/或可控制的)，休止时段的持续时间和/或定时可以在包内变化(并且为可编程和/或可控制的)，和/或另外，这样的脉冲可以在包内被相等地间隔或不等地间隔；充电脉冲、放电脉冲和休止时段的组合可以重复，并由此形成可以重复的包；脉冲的所有组合或置换、脉冲特征、周期、包以及信号特征和配置旨在落入本发明的范围；特别地，这样的一个或更多个充电脉冲和/或一个或更多个放电脉冲(包括，例如充电和/或放电包的脉冲)可以经由充电电路装置的可控开关(参见，例如，图1D至图1F、图11、图1J和图1M至图1R)来生成。
[0042]图4F示出了根据本发明的某些实施方式的具有包括充电时段(Tctoge)和在其之后的休止时段(Trest)的充电脉冲的示例性充电包，其中，将充电包的时段标识为Tdmgetj
[0043]图4G示出了根据本发明的某些方面的具有充电脉冲(其将电荷注入至电池/电池单元中)和放电脉冲(其从电池/电池单元移除电荷)的示例性充电包,其中，充电脉冲包括充电时段(Tdmge)并且放电脉冲包括放电时段(Tdisctoge);特别地，在该示例性充电包中，在充电脉冲和放电脉冲之间设置有中间休止时段(Tinte),并且休止时段(U设置在放电脉冲之后且在下一包之前；特别地，充电脉冲的特征(例如，脉冲幅度、脉冲宽度/持续时间和脉冲形状)中的一个特征、一些特征或所有特征为经由充电电路装置可编程和/或可控制的，其中，正和/或负脉冲的幅度可以在包内变化(并且为可编程和/或可控制的)，休止时段的持续时间和/或定时可以在包内变化(并且为可编程和/或可控制的)，和/或另外，这样的脉冲可以在包内被相等地间隔或不等地间隔；充电脉冲、放电脉冲和休止时段的组合可以重复，并由此形成可以重复的包；脉冲的所有组合或置换、脉冲特征、周期、包以及信号特征和配置旨在落入本发明的范围；此外，然而除了从电池/电池单元移除净电荷之外，放电包可以与充电包具有相似的特征。为了简洁起见，将不再重复关于放电包的讨论/说明。
[0044]图5A示出了充电电路的输出电流和温度(例如，充电电路的操作温度)之间的示例性关系，其中，在该示例性关系中，充电电路是可编程的，以在例如充电电路的最大容许操作温度(其中，这样的最大容许温度由虚线表示)下操作(即，在由另一电源驱动充电电路的那些情况下向例如由充电电路驱动的电池/电池单元和/或部件输出电流)；还示出了(i)充电电路的第一操作区域(操作区域A)对应于例如所有、基本上所有和/或大部分温度在充电电路的最大容许操作温度以下的充电电路的最大输出电流，(?)第二操作区域(操作区域B)对应于小于最大输出电流并小于例如充电电路的最大容许温度的充电电路的输出电流，以及(iii)第三操作区域(操作区域C)对应于处于预定温度范围内并还提供预定效率的充电电路(例如，在提供预定操作效率性能的水平处或之上和/或在提供预定操作效率性能的范围中操作的充电电路)的输出电流；特别地，可以优选地使充电电路操作于针对温度和效率处于规定内的操作区域C中，并且与充电电路的其他充电电路的输出一起生成使电池/电池单元的充电过程的充电时间最小化或减少的总输出充电信号；特别地，并非所有的充电技术寻求减少和/或最小化充电过程的充电时间，这会降低电池/电池单元的循环寿命，并且如上所指的，使充电电路操作于操作区域B和C中以提高充电电路的循环寿命和/或使充电电路的循环寿命最大化会是有利的；尽管如此，本发明是针对所有这样的技术的，无论该技术是否鉴于充电电路的操作温度来控制或调节充电电流以提高或最大化电池的循环寿命以及使电池/电池单元的充电或再充电过程的时间量降低到或最小化到给定SOC(例如，100% ) ο
[0045]图5B是在对数负载范围上示例性充电电路的示例性DC-DC转换器的示例性效率和功率损耗曲线/关系；特别地，输出电流范围的标度将随着基于负载范围能力的给定设计和电路而改变。
[0046]图6A至图6C为根据本发明的某些方面的监视和控制例如充电电路的操作温度的示例性过程的流程图，包括测量充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的一个或更多个操作温度(例如，通过测量与充电电路热连通的一个或更多个区域的温度)，并且响应于此，评定或评估温度数据(包括结合充电电路的效率)——例如，确定、评定和/或评估充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的这样的数据是否超出规定(例如，大于第一预定值(例如，温度和/或效率的上限)、小于第二预定值(例如，例如温度和/或效率的下限)、在一个或更多个预定范围(例如，温度和/或效率)之外和/或与充电电路装置的两个或更多个充电电路相关联的温度和/或效率数据之间的差超出一个或更多个预定值或范围)；其中，当与充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度相对应的温度数据超出规定时，生成合适的控制信号并将该合适的控制信号施加于超出规定的可编程充电电路和/或处于规定内的充电电路(例如，以用于对由于对其调节而导致的超出规定的可编程充电电路的输出充电信号的减小进行补偿)；特别地，可以基于或使用例如充电电路的操作温度和/或操作效率(例如，操作效率与输出电流)来确定控制信号；图6B所概述的示例性过程描述了当所测量的温度处于规定内时，可以对充电电路的输出电流做出一个或更多个调节，以便例如提高在充电操作期间施加于电池/电池单元的输出充电电流，以减少或最小化充电过程或再充电过程的时间量(例如，将对电池/电池单元充电的时间量降低到给定SOC(例如，100%));图6(:所概述的示例性过程描述了监视和控制例如充电电路的操作温度，同时控制充电电路的输出电流，其中，当所测量的温度处于规定内时，可以对所提供的充电电路的输出电流做出一个或更多个调节(以便例如提高施加于电池/电池单元的输出电流)，然而，充电电路的输出电流不超过给定输出水平(例如，待施加于电池/电池单元的最大输出电流)。
[0047]图6D至图6F为根据本发明的某些方面的监视和控制例如充电电路的操作效率的示例性过程的流程图，包括确定或测量充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的一个或更多个操作效率(例如，基于充电电路中的每一个充电电路的操作温度和输出信号)，并且响应于此，评定或评估效率数据(包括结合充电电路的操作温度和/或壳体的温度)——例如，确定、评定和/或评估充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的这样的效率数据是否超出规定(例如，大于第一预定值(例如，效率的上限)、小于第二预定值(例如，例如效率的下限)、在一个或更多个预定范围之外，和/或与充电电路装置的两个或更多个充电电路相关联的效率之间的差超出一个或更多个预定值或范围)；其中，当与充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率相对应的效率数据超出规定时，生成合适的控制信号并将该合适的控制信号施加于超出规定的可编程充电电路和/或处于规定内的充电电路(例如，以用于对由于对其调节而导致的超出规定的可编程充电电路的输出充电信号的减小进行补偿)；特别地，可以基于或使用例如操作效率(例如，操作效率与输出电流)和/或充电电路或壳体的操作温度来确定控制信号；图6E所概述的示例性过程还描述了当效率处于规定内时，可以对充电电路的输出电流做出一个或更多个调节，以便例如提高在充电操作期间施加于电池/电池单元的输出充电电流以减少或最小化充电或再充电过程的时间量(例如，将对电池/电池单元进行充电的时间量降低到给定S0C(例如，100%));图6?所概述的示例性过程还描述了监视和控制例如充电电路的效率，同时控制充电电路的输出电流，其中，当所测量的效率处于规定内时，可以对所提供的充电电路的输出电流做出一个或更多个调节(以便例如提高施加于电池/电池单元的输出电流)，然而，充电电路的输出电流不超过给定输出水平(例如，待施加于电池/电池单元的最大输出电流)；特别地，控制电路装置可以实施图6D至图6F中的操作，所述图6D至图6F中的操作可以结合图6A至图6C中的操作进行使用或者与图6A至图6C的操作同时使用以提供满足温度和效率考虑二者或其加权方面的响应。
[0048]图7A和图7B以框图形式示出了根据本发明的某些方面的示例性自适应充电电路装置(包括多个充电电路)连同电池/电池单元和常规电力管理电路装置(被示出为“应用处理器”)，其中，温度传感器被定位成与充电电路装置热连通以生成代表充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度或与所述操作温度相关的数据，并且其中，控制电路装置采用这样的数据以例如在代表充电电路的温度的数据在充电或再充电序列、操作或循环期间超出规定的情况下经由应用处理器间接地适应性修改、调节和/或控制充电电路的输出信号的一个或更多个特征。
[0049]图7C和图7D以框图形式示出了根据本发明的某些方面的示例性自适应充电电路装置(包括多个充电电路)连同电池/电池单元、常规电力管理电路装置(被示出为“应用处理器”)和监视电路装置，其中，监视电路装置包括例如电压和/或电流传感器(例如，伏特计和/或电流计)以确定、测量和/或监视在电池/电池单元的端子处的电压和/或通过电池/电池单元的电流，其中，控制电路装置可以采用代表这样的电压和电流信息的数据来进一步适应性修改、调节和/或控制充电电路装置的输出充电信号的一个或更多个特征(例如，施加于或注入到电池/电池单元的电荷或电流)；特别地，图7B和图7D示出了包括适于实现脉冲电流充电技术的电压源和/或电流源以及开关的充电电路装置。
[0050]图7E和图7F以框图形式示出了根据本发明的某些方面的自适应充电电路装置(包括多个充电电路)连同电池/电池单元和常规电力管理电路装置的示例性实施方式，其中，温度传感器被定位成与充电电路装置热连通以生成代表充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度或者与所述操作温度相关的数据，并且其中，将该温度数据提供给如下应用处理器:该应用处理器使用这样的数据(或者代表这样的数据的数据)和/或将这样的数据(或者代表这样的数据的数据)提供给控制电路装置，其中，控制电路装置可以采用这样的数据以例如在代表充电电路的温度的数据在充电或再充电序列、操作或循环期间超出规定的情况下经由应用处理器间接地适应性修改、调节和/或控制充电电路的输出信号的一个或更多个特征。
[0051]图7G以框图形式示出了根据本发明的某些方面的自适应充电电路装置(包括多个充电电路)连同电池/电池单元和常规电力管理电路装置的示例性实施方式，其中，温度传感器被定位成与设备的另一部分例如设备的壳体的一个或更多个部分热连通，以生成代表在充电或再充电序列、操作或循环期间的温度或与所述温度相关的数据；其中，将该温度数据提供给(i)应用处理器，该应用处理器使用这样的数据(或代表这样的数据的数据)和/或将这样的数据(或代表这样的数据的数据)提供给控制电路装置，和/或(ii)控制电路装置，其中，控制电路装置可以采用这样的数据以例如在代表所述温度的数据在充电或再充电序列、操作或循环期间超出规定的情况下经由应用处理器间接地适应性修改、调节和/或控制充电电路的输出信号的一个或更多个特征。
[0052]图8A至图8D以框图形式示出了根据本发明的某些方面的示例性自适应充电电路连同电池/电池单元，其中，电压源和/或电流源和开关适于执行脉冲电流充电技术，并且在电子设备(此处被示出为移动设备)中和/或电池上或者电池组中设置有开关，其中，电路装置和技术可以执行实施方式中的任何实施方式以控制或适应性修改本文所描述的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作参数或特征；特别地，温度传感器可以被定位成与充电电路装置的各种部件直接热连通以生成代表充电电路(或其部件)中的一个或更多个充电电路的操作温度，和/或被定位成与移动设备的壳体直接热连通以生成代表这样的壳体的温度的数据；在一个实施方式中，一个或更多个温度传感器(例如，热敏电阻、固态传感器(例如，与绝对温度成比例型)和/或热电偶)被物理地设置/集成在与充电电路装置的充电电路热传导的一个或更多个基板上和/或所述一个或更多个基板中，或者被固定至所述一个或更多个基板，并且在另一实施方式中，一个或更多个温度传感器(例如，热敏电阻、固态传感器(例如，与绝对温度成比例型)和/或热电偶)被物理地设置/集成在充电电路装置和/或移动设备的壳体上和/或充电电路装置和/或移动设备的壳体中，或者被固定至充电电路装置和/或移动设备的壳体。
[0053]图SE至图8H以框图形式示出了自适应充电电路装置连同电池/电池单元的示例性实施方式，其中，电压源和/或电流源和开关适于执行脉冲电流充电技术；在这些示例性实施方式中，根据本发明的某些方面，在电子设备(此处被示出为移动设备或便携式设备)中和/或电池上或者电池组中设置有开关和控制电路装置，其中，电路装置和技术可以执行实施方式中的任何实施方式以控制或适应性修改本文所描述的充电电路中的一个或更多个(所有)充电电路的操作参数或特征；特别地，温度传感器可以被定为成与充电电路装置的各种部件直接热连通以生成代表充电电路(或者其部件)中的一个或更多个充电电路的操作温度的数据，和/或被定位成与移动设备的壳体直接热连通以生成代表这样的壳体的温度的数据。
[0054]图81至图8K以框图形式示出了自适应充电电路装置连同电池/电池单元的示例性实施方式，其中，被定位在电源适配器(与外部电源耦接)中的电压源和/或电流源以及开关适于执行脉冲电流充电技术；根据本发明的某些方面，控制电路装置可以被设置在电源适配器中或电子设备(此处被示出为移动设备)中，其中，电路装置和技术可以执行实施方式中的任何实施方式以控制或适应性修改本文所描述的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作参数或特征；特别地，温度传感器可以被定位成与充电电路装置的各种部件直接热连通以生成代表充电电路(或其部件)中的一个或更多个充电电路的操作温度的数据，和/或被定位成与移动设备的壳体直接热连通以生成代表这样的壳体的温度的数据；图8A至图8K的示例性实施方式还可以包括文中所示出的监视电路装置和/或图7A至图7G的示例性实施方式的应用处理器。
[0055]图9示出了包括两个充电电路的充电电路装置的示例性实施方式的示例性布局的三维框图，其中每个充电电路具有电流源和/或电压源电路和电感电容电路；在该实施方式中，电流源和/或电压源电路被集成在公用芯片上/中，而电感电容电路被物理地定位、间隔和/或布置使得电感电容电路的热输出或生成总体上不超出预定水平或范围(其可以是基于时间或时间相关的)，和/或充电电路装置的热分布(总共)不超出预定水平或范围；特别地，开关、控制电路装置和/或监视电路装置还可以被设置在基板上；实际上，温度传感器可以被设置在基板上和/或充电电路例如电流源和/或电压源电路的一个或更多个部件上和/或每个电流源和/或电压源的每个电感电容电路的电感上；特别地，可以在本文所描述和/或示出的充电电路的实施方式中的任何实施方式中采用该示例性布局。
[0056]再次，本文描述和示出了许多发明。本发明既不受限于任何单一方面或其实施方式，也不受限于这样的方面和/或实施方式的任何组合和/或置换。本发明的方面中的每个方面和/或其实施方式可以独立地使用或与本发明的方面中的一个或更多个其他方面和/或其实施方式组合使用。为了简洁起见，这些组合或置换中的许多组合或置换没有在本文中单独讨论。
[0057]此外，根据以下描述、说明和所附权利要求，可能会与附图所示的方面、发明和实施方式不同或相似的许多其他方面、发明和实施方式将变得明显。另外，尽管在附图中示出了各种特征和属性和/或根据附图各种特征和属性是明显的，但应理解的是，无论在本发明的实施方式中的一个、一些还是所有实施方式中，其这样的特征和属性以及优点不是必需的，实际上，在本发明的实施方式的任何实施方式中不必一定呈现其这样的特征和属性以及优点。

【具体实施方式】
[0058]在第一方面中，本发明涉及除了其他之外使用代表例如充电电路装置的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路和/或电子设备壳体在例如充电操作期间的操作温度的数据对电池/电池单元自适应地充电。在另一方面中，本发明涉及使用代表例如充电电路装置的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路在例如充电操作期间的操作温度和操作效率的数据对电池/电池单元自适应地充电。在又一方面中，本发明涉及在例如电池/电池单元的充电操作期间、基于这样的充电电路和/或电子设备壳体的操作温度以及这样的充电电路的操作效率来适应性修改充电电路装置的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作。当然，根据其描述、附图和权利要求，其他方面将是明显的。
[0059]在一个实施方式中，响应于评定(i)充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和/或电子设备壳体的温度超出规定，和/或(ii)充电电路的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率在预定水平以下、在预定范围之外和/或在相对值或限度(例如，相对于其他充电电路的操作效率)以上、以下或之外(在下文中统称为“超出规定”)，本发明的电路装置和技术可以调节充电电路的一个或更多个操作特征以控制或调节充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和/或电子设备壳体的温度以及一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率。充电电路的输出以组合方式包括在充电操作期间施加于电池/电池单兀的充电信号(例如，电压和/或电流)。在一个实施方式中，控制电路装置直接地或间接地指示多个充电电路调节在充电操作期间施加于电池/电池单元的电压和/或电流的幅度。在另一实施方式中，控制电路装置指示充电电路调节在充电操作期间(例如，当系统实施脉冲充电技术时)施加于电池/电池单元的电压和/或电流的脉冲宽度、幅度和/或周期。
[0060]可以基于或使用⑴充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和/或电子设备壳体的温度和/或(ii)充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率来计算控制信号。例如，响应确定充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的温度数据超出规定(以及，在一个实施方式中，数据超出规定的程度或量)和/或这样的充电电路的操作效率超出规定，控制电路装置生成合适的控制信号以直接或间接地控制充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路(例如，在脉冲电流充电技术的背景下，在充电操作期间由充电电路装置输出并施加于电池/电池单元的电压和/或电流的脉冲宽度、幅度和/或周期)。以此方式，本发明的某些方面在电池/电池单元的充电操作期间适应性修改充电电路装置的充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作，以调节充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和/或电子设备壳体的温度和/或Qi)充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率。特别地，充电电路(可以在其间共享一些元件)在其充电操作期间向电池/电池单元输出充电信号。
[0061]本发明可以采用一个或更多个温度传感器例如热敏电阻、固态传感器(例如，与绝对温度成比例型)和/或热电偶以例如在充电操作期间检测或测量代表充电电路(和/或其他热生成元件/器件)的操作温度和/或电子设备壳体的温度的数据和/或与所述温度相关的数据。温度传感器可以被物理地设置/集成在充电电路上和/或充电电路中，或者被固定至充电电路。除此之外，或者作为替代，温度传感器可以被设置/集成在与充电电路热连通的一个或更多个基板(优选地，一个基板)上和/或所述一个或更多个基板(优选地，一个基板)中，或者被固定至所述一个或更多个基板(优选地，一个基板)。除此之外，或者作为替代，温度传感器可以被设置/集成在电子设备(例如，移动电话、膝上型电脑和/或平板电脑)的壳体上或者所述壳体中，或者被固定至所述壳体。例如，充电电路和一个或更多个温度传感器可以被设置在基板(例如，PCB)上或者被物理地耦接至相同的结构(例如，热沉)或者被物理地耦接至电子设备的壳体。以此方式，这些温度传感器提供与电路装置/设备(例如，充电电路(或者，在一个实施方式中，充电电路的一个或更多个部件-例如，一个或更多个电感))和/或电子设备的壳体的温度相关的数据，从而准确地表示这样的设备/电路在操作期间的操作温度和/或电子设备的与用户物理地接合的部分的温度。
[0062]特别地，每个温度传感器可以包括单个部件(集成电路形式或分立形式)或者多个部件(集成电路形式、分立形式或其他方式)，所述部件为有源和/或无源的并且提供代表例如充电电路装置(或者，在一个实施方式中，充电电路装置的一个或更多个部件)的温度或与所述温度相关的数据(数字形式和/或模拟形式)。实际上，可以采用当前公知或之后开发的任何温度传感器并且这些温度传感器旨在落入本发明的范围内。
[0063]在操作中，基于或使用前述温度数据，控制电路装置确定、评定和/或评估这样的数据(例如，与充电电路的操作特征相对应的数据)是否大于预定上限、小于预定下限和/或在一个或更多个预定范围之外(即，超出规定)。在控制电路装置确定这样的温度数据超出规定的那些情况下，控制电路装置可以基于或使用这样的充电电路的这种温度数据和/或操作效率直接地或间接地控制充电电路以调节一个或更多个操作特征。例如，在一个实施方式中，在例如系统实施脉冲电流充电技术的那些情况下，控制电路装置可以指示充电电路线性地和/或按预定百分比(例如，约5%)地调节或改变由充电电路装置生成或输出的电压和/或电流的脉冲宽度、幅度和/或周期。控制电路装置可以重复地监视温度数据和重复地适应性修改充电信号，并由此来调节充电电路的操作温度和/或充电电路的操作效率，使得温度和/或操作效率处于规定内(例如，迭代地按预定百分比适应性修改由充电电路装置生成的充电信号直到充电电路装置确定操作温度和/或效率处于规定内为止)。
[0064]控制电路装置可以间歇地、连续地和/或定期地估计、计算、测量和/或确定例如充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的温度，并且作为响应，在电池/电池单元的充电操作期间适应性修改、改变和/或调节这样的充电电路的输出充电信号的一个或更多个特征。例如，控制电路装置可以基于充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和/或充电效率是否超出规定(和/或其程度)间歇地、连续地和/或定期地(和/或响应于触发事件(例如，当由充电电路装置输出的电压和/或电流按照预定充电序列改变时))适应性修改、调节和/或控制充电或放电信号、包和/或脉冲的特征(通过控制例如充电电路装置的信号输出的形状、幅度和/或持续时间)。
[0065]因此，在一个实施方式中，自适应充电技术和/或电路装置间歇地、连续地和/或定期地和/或响应于触发事件来测量或监视充电电路装置的充电电路和/或电子设备的壳体的温度。基于或使用这样的温度数据以及与充电电路相关联的效率数据，自适应充电技术和/或电路装置可以间歇地、连续地、定期地和/或响应于触发事件来确定和/或适应性修改电池/电池单元的充电操作，使得充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和/或操作效率处于规定内(例如随时间或者经由对充电信号的一个或更多个特征的多次修正)。
[0066]参照图1A至图1C，在一个实施方式中，系统包括充电电路12a以响应地且相结合地生成供给电压和/或电流，并将这样的电压和/或电流施加于电池/电池单元。例如，充电电路12a可以响应地生成CCCV充电信号(参见，例如图2A)、阶段充电信号(参见，例如图2B)、脉冲充电信号(参见，例如图3A至图3D)或其组合。充电电路12a将充电信号施加于电池/电池单元的至少两个端子。特别地，脉冲充电信号可以包括一个或更多个充电信号(其提供向电池/电池单元净输入电荷或电流)和一个或更多个放电信号(其提供从电池/电池单元净移除电荷或电流)。(参见,例如图3C和3D)。此外，充电和放电信号可以包括多个充电包，其中每个充电包包括一个或更多个充电脉冲，以及在某些实施方式中，包括一个或更多个放电脉冲。充电和放电信号还可以包括一个或更多个放电包，其中，每个放电包包括一个或更多个放电信号(参见图4A至图4E)。
[0067]在一个实施方式中，控制电路装置16可以采用开关12(b)来生成这样的脉冲。(参见，例如图1D至图1F、图11、图1J和图1M至图1R)。在操作中，控制电路装置16启用和禁用接收电流源和/或电压源12ax的输出的开关12b，以生成施加于电池/电池单元的脉冲充电信号的脉冲的特征。例如，本发明的充电电路12a可以生成充电和放电信号、包和脉冲(如在美国专利第13/626，605号和第13/657，841号所详细描述的，其中所述美国专利的内容通过参引合并至本文中)。充电电路12a直接地或间接地响应来自控制电路装置16的控制信号。特别地，本发明可以采用任何响应性或可编程的充电电路12a——无论是本文所描述的、当前公知的还是之后开发的——以对电池/电池单元进行充电；所有这样的充电电路12a旨在落入本发明的范围内。实际上，可以适应性修改、配置和/或编程其他电路装置(参见，例如，图7A至图7G中的应用处理器)以生成控制信号并施加所述控制信号以启用和禁用开关12b，从而提供具有一个或更多个充电和/或放电包的充电和/或放电信号，其中，每个充电和/或放电包包括一个或更多个充电脉冲和/或一个或更多个放电脉冲。
[0068]特别地，在某些实施方式中，充电电路12a可以共享部件，例如，参照图1M、10和1Q，开关12b可以在多个电流/电压源12ax之间共享。在另一实施方式中，开关12b可以专用于相关联的电流/电压源12ax(参见图1N、图1P和图1R)。
[0069]参照图1A至图1R，使用一个或更多个温度传感器(其中被标识为温度传感器14)例如一个或更多个热敏电阻、固态传感器(例如，与绝对温度成比例型)和/或热电偶来测量或检测例如充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路12a的温度。在一个实施方式中，温度传感器14中的一个或更多个温度传感器被物理地设置/集成在充电电路12a的一个或更多个部件上和/或所述一个或更多个部件中，或者被固定至所述一个或更多个部件(参见，例如，电流/电压源Uaj^P/或开关12b)。例如，一个或更多个温度传感器14可以被物理地设置/集成在充电电路12a的一个或更多个显著热生成元件(例如，电流/电压源12ax的电感元件和/或电阻元件)上和/或所述一个或更多个显著热生成元件中，或者被固定至所述一个或更多个显著热生成元件(参见，例如图1K至图1L)。此外，在充电电路12a包括电流/电压源12ax和开关12b的那些实施方式(例如，在采用/实施脉冲充电技术的那些实施方式中)中，一个或更多个温度传感器14可以被物理地设置/集成在电流/电压源12ax或开关12b上和/或电流/电压源12ax或开关12b中，或者被固定至电流/电压源12ax或开关12b (参见图1M、图1N、图1Q和图1R)，或者一个或更多个温度传感器14可以被物理地设置/集成在充电电路12ax和开关12b 二者上和/或充电电路12ax和开关12b 二者中，或被固定至充电电路12ax和开关12b 二者(参见图10和1P)。
[0070]除此之外或者作为替代，一个或更多个温度传感器14可以被物理地设置/集成在与充电电路12a高度相关地热连通的一个或更多个基板(例如，PCB)(例如，电流/电压源12ax的一个或更多元件和/或开关12b (例如，在系统采用/实施脉冲充电技术的那些实施方式中))上和/或所述一个或更多个基板中，或者被固定至所述一个或更多个基板。充电电路12a和一个或更多个温度传感器14可以另外地被物理耦接至相同结构(例如，热沉)、设置在相同结构上和/或固定至相同结构。
[0071]一个或更多个温度传感器14还可以(i)被物理地设置在基板上、紧固至基板和/或集成在基板中或与基板集成，和/或(ii)被设置在基板上或者物理地耦接至与充电电路12a的对在使用充电电路12a期间(例如，在电池/电池单元的充电操作期间)生成大部分的热能负责那些器件或电气/电子元件(电流/电压源12ax的无源或有源元件(和/或在采用/实现脉冲充电技术的那些实施方式中的开关12b))相同的结构。以此方式，一个或更多个温度传感器14检测、生成和/或提供与充电电路12a(或者，在一个实施方式中，充电电路的一个或更多个部件)的温度高度相关的数据，从而可以更准确地反映、测量、检测和/或监视充电电路的操作温度。
[0072]此外，一个或更多个温度传感器14可以被设置/集成在电子或电气设备(其由电池/电池单元供电)的壳体上和/或壳体中，或者被固定至所述壳体。在该实施方式中，来自这样的温度传感器14的温度数据代表电子或电气设备的壳体(例如，壳体的与用户具有物理接触的部分)的温度。这样的温度传感器还可以是其他温度传感器(例如与充电电路12a(例如，电流/电压源12ax)热连通的温度传感器)或者这样的其他温度传感器的替代。特别地，本文对温度数据的讨论，尽管常常在充电电路12a的操作温度的背景下描述，但也适用于壳体的温度。
[0073]为了简洁起见，有时，将不再详细阐述在壳体的温度的背景下的本发明的操作——但这样的实施方式除了温度数据代表充电电路12a的一个更多个充电电路的事实之外与采用充电电路12a的操作温度的那些实施方式相类似。例如，控制电路装置可以评定代表壳体的温度的数据是否超出规定(这样的温度数据是否大于第一预定值(例如，上限)、小于第二预定值(例如，下限)、在一个或更多个预定范围之外，和/或与壳体的两个或更多个位置相关联的温度数据之间的差超出一个或更多个预定值或范围)；并且，响应于这样的数据超出规定，在充电操作期间执行对例如充电电路12a的元件的操作的修改。
[0074]每个温度传感器14可以包括单个部件(集成电路形式或分立形式)或者多个部件(集成电路形式、分立形式或其他方式)，所述部件为有源的和/或无源的，并且提供代表例如充电电路装置(或者，在一个实施方式中，其一个或更多个部件)的温度或与所述温度相关的数据(数字和/或模拟形式)。当前公知或之后开发的任何类型温度传感器旨在落入本发明的范围内。
[0075]参照图1A至图1R，控制电路装置16电耦接至温度传感器14以接收、采样、获得和/或获取温度数据(其可以是模拟形式或数据形式)，并且采用该操作温度数据计算、确定和/或评定这样的数据是处于规定内还是超出规定。控制电路装置16可以间歇地、连续地和/或定期地和/或响应于触发事件(例如，响应于系统的操作条件和/或充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的改变(例如，当由充电电路装置12输出的电压和/电流响应于系统的电路装置的操作条件的改变而改变时和/或依照实施电池/电池单元充电序列的充电电路12a中的一个或更多个充电电路的操作条件的改变而改变时))来从温度传感器14接收、采样、获得和/获取温度数据。
[0076]在这些示例性实施方式中，控制电路装置16确定这样的温度数据是否超出规定(例如，温度数据在一个或更多个预定范围之外)。如以下更加详细讨论的，在一个实施方式中，在这样的数据超出规定的情况下，控制电路装置16生成控制信号以直接地或间接地控制充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路，从而调节施加于电池/电池单元的充电信号的一个或更多个特征，使得温度数据在经由充电电路装置12的控制对充电信号进行适应性修改之后处于规定内。例如，在一个实施方式中，控制电路装置16生成控制信号以调节或改变充电信号的一个或更多个特征(例如在充电操作期间施加于电池/电池单元的电压和/或电流的脉冲宽度、幅度和/或周期)和/或鉴于温度数据响应地减小或增加由充电电路装置12输出的电压和/或电流的幅度。
[0077]控制电路装置16可以直接地或间接地控制超出规定和处于规定内的充电电路12a。就这一点而言，控制电路装置16可以减少由超出规定的充电电路12a施加于电池/电池单元的电荷(例如，按预定百分比——在另一实施方式中，这可以基于这样的温度数据超出规定的量来确定——来减少施加于电池/电池单元的电荷)，并且可以增加由处于规定内的充电电路12a施加于电池/电池单元的电荷(例如，按照预定百分比——在一个实施方式中，这可以基于这样的数据处于规定内的量来确定——增加施加于电池/电池电源的电荷)。以此方式，超出规定的充电电路对电池/电池单元的充电操作的影响经由向电池/电池单元提供或施加充电信号来降低、管理和/或控制，所述充电信号总体上与预定充电信号、序列或操作相符或相一致(例如，相同或基本上相同)。
[0078]在确定或控制待由这样的充电电路实现的操作特征中，控制电路装置16还可以使用充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率特征。例如，控制电路装置16可以直接地或间接地监视充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率，并且控制这样的充电电路12a以在提供预定热和操作性能的水平下或在提供预定热和操作性能的范围内操作。在该实施方式中，除了操作温度之外或者代替操作温度，控制电路装置16和由其实施的技术还评定充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率，并且响应于这样的数据超出规定，控制和/或建立这样的充电电路12a的操作特征。实际上，在一个实施方式中，控制电路装置16可以分配或建立多个(或所有)充电电路12a的在其间建立负载平衡或负载分布的操作条件，使得从效率和热的角度来看，这样的充电电路12a采用了改进的、提高的和/或最优的操作特征。特别地，可以预先确定充电电路的操作效率和输出充电信号之间的关系，并将其存储在例如控制电路装置可访问的存储器中。
[0079]因此，基于或者使用⑴代表充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路的温度或电子或电气设备的壳体的一个或更多个部分的温度的数据和/或与所述温度相关的数据，以及Qi)代表充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作效率的数据，控制电路装置16可以控制、提供和/或将充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路保持在(一个或更多个)操作温度处或以下和/或(一个或更多个)操作温度的范围中，和/或操作效率的的一个或更多个水平处或在一个或更多个范围中。以此方式，控制电路装置16可以在多个充电电路12a之间确定或建立负载平衡或负载分配以向电池/电池单元提供具有预定特征的预定充电信号(例如，在脉冲充电操作的背景下，预定电流脉冲幅度、脉冲形状、周期和/或占空比)。
[0080]可以将操作温度和效率范围和/或值存储在分立存储器、集成存储器和/或嵌入式存储器中(例如在制造、测试和/或校准期间)。实际上，可以将预定范围和限度存储在当前公知或之后开发的任何存储器中；所有这些旨在落入本发明的范围内。例如，存储器可以是永久存储器、半永久存储器或者暂时性存储器(例如，直到被重新编程为止)。在一个实施方式中，存储器可以是一次可编程的，和/或可以将预定范围的数据、等式、关系、数据库和/或查找表存储在一次可编程存储器中(例如，在测试或在制造时被编程)。在另一实施方式中，存储器是多于一次可编程的，并且如所指的，预定范围和/或限度可以在初始存储之后(例如在测试和/或制造之后)经由外部和内部电路装置来更新、写入、重新写入和/或修改。
[0081]特别地，可以例如在制造、测试和/或校准之后随时调节和/或改变范围、关系和/或值——例如，动态地或在正常操作期间(就地地)或在充电操作期间。对范围、关系和/或值的这样的调节或改变可以局部地(例如，由用户)做出或者全局地(例如，从将信息“广播”至多个设备/系统(例如，具有相同或相似气候的地理区域)的中心系统/场所远程地)做出。此外，这样的修改可以由例如用户或者中心系统/场所手动地或自动地实现。
[0082]实际上，在另一实施方式中，预定范围、关系和/或值可以取决于例如电池/电池单元的条件和状态和/或电池/电池单元对充电过程的响应或基于例如电池/电池单元的条件和状态和/或电池/电池单元对充电过程的响应而改变。例如，预定范围可以取决于电池/电池单元的一个或更多个参数，所述参数包括例如电池的充电状态(SOC)和健康状态(SOH)。此处，本发明的电路装置和/或技术可以基于或使用代表电池/电池单元的SOC和/或电池/电池单元的SOH的数据来调节、改变和/或适应性修改用于确定温度输出是否超出规定的预定范围。
[0083]简单地说，电池/电池单元例如锂离子再充电电池/电池单元的SOC为代表和/或表示电池/电池单元中可用电荷的水平的参数。它可以被表示为电池/电池单元的标称满充电率的百分比，其中，100% SOC表示电池/电池单元完全充电，而0%表示电池/电池单元完全放电。电池/电池单元的SOC还可以被表示成相对于存储在电池/电池单元中的最大可用电荷的存储在电池/电池单元中的可用电荷——其中，最大可用电荷可以随时间改变，原因是例如电池/电池单元老化或劣化。此外,可再充电电池/电池单元(例如,可充电锂电子电池/电池单元)的SOH为描述、表征和/或代表电池/电池单元的“寿命”、电池/电池单元的劣化水平和/或电池/电池单元保持电荷的能力的参数，例如相对于操作中的给定时间(例如，操作的初始时间)。
[0084]如上所指出的，存储器(未示出)可以被集成在和/或嵌入在其他电路装置(例如，控制电路装置16)中和/或为分立的。存储器可以属于任何种类或类型(例如，EEPR0M、MRAM、Flash、DRAM、MRAM和/或SRAM)。存储器可以存储代表预定范围/限度、等式以及关系的数据。这样的数据可以包含在数据库和/或查找表中。这样的预定范围/限度、等式以及关系、和/或数据库和/或查找表可以例如在制造、测试和/或校准之后随时修改一例如，动态地或在正常操作期间(就地地)或在充电操作期间。如上所指出的，对范围、关系和/或值的修改或变化可以局部地(例如由用户)做出或者全局地(例如，从将消息“广播”至多个设备/系统(例如，具有相同或相似其后的地理区域)的中心系统/场所远程地)做出。此外，这样的修改可以由例如用户或中心系统/场所手动地或自动地实现。任何存储器以及其配置、结构和/或类型均可以在本发明中实施，并且其旨在落入本发明的范围内。
[0085]参照图1G至图1J，系统还可以包括监视电路装置18，该监视电路装置18电耦接至电池/电池单元的端子以测量、监视、感测、检测和/或采样电池/电池单元的一个或更多个条件或特征(例如，间歇地、连续地和/或定期地，和/或响应于触发事件(例如，由充电电路12a输出的电压和/或电流依照预定充电序列而改变))(参见，例如，美国专利申请第13/626，605号和第13/657，841号)。在一个实施方式中，监视电路装置18实施开尔文型测量配置，在该配置中，监视电路装置几乎不使用或不需要电流来确定在电池/电池单元的端子处的电压和通过电池/电池单元的电流。(参见，例如，图1J)。监视电路装置18可以包括单个部件(集成电路形式或者分立形式)或多个部件(集成电路形式、分立形式或其他方式)，所述部件为有源型和/或无源型部件并且被电耦接以测量、监视、感测、检测和/或采样电池/电池单元的一个或更多个条件或特征，包括例如(i)电池/电池单元的端电压和/或(ii)在充电操作期间施加于电池/电池单元或从电池/电池单元移除的电流。
[0086]本发明的电路装置(和由其实现的创造性技术)可以采用任何监视电路装置18和/或测量或监视技术——无论是本文所描述的、当前公知的或是之后开发的——以获取这样的数据；所有这样的监视电路装置18和测量或监视技术旨在落入本发明的范围。如上所提及的，监视电路装置18向控制电路装置16提供代表电池/电池单元的条件或特征(例如⑴电池/电池单元的端电压和/或(ii)在充电操作期间施加于电池/电池单元或从电池/电池单元移除的电流)的数据。
[0087]特别地，可以结合美国专利申请第13/747，914号的发明和/或实施方式来实现本发明。例如，在一个实施方式中，监视电路装置18被设置在电池/电池单元上、被集成在电池/电池单元中和/或被固定至电池/电池单元，以实施测量和监视电池/电池单元的充电操作的技术——例如，以测量、检测和/或监视在充电操作期间施加于电池/电池单元或从电池/电池单元移除的电流和/或电压。在另一实施方式中，监视电路装置18被物理地设置或集成在一个或更多个基板上/中，所述一个或更多个基板被物理地设置在电池/电池单元上、与电池/电池单元集成和/或被固定至电池/电池单元(例如，与可以以组合方式形成电池/电池组的电池/电池单元集成)。在一个实施方式中，基板(其包括监视电路装置)被物理地设置在电池/电池单元的端子上和/或被固定至电池/电池单元的端子。以此方式，监视电路装置可以更准确地测量、检测和/或监视在充电操作期间施加于电池/电池单元或从电池/电池单元移除的电流和/或电压。
[0088]如在美国专利申请系列第13/747，914号中详细讨论的，控制电路装置16还可以被物理地设置在电池/电池单元上、被集成在电池/电池单元中和/或被固定至电池/电池单元。在一个实施方式中，控制电路装置16和监视电路装置被设置在一个或更多个基板上或与一个或更多个基板集成，并且优选地设置在相同基板上，所述基板可以被物理地设置在电池/电池单元上、集成在电池/电池单元中和/或被固定至电池/电池单元。例如，在一个实施方式中，控制电路装置16 (可以包括分立电路和/或集成电路)可以是基板上的监视电路18(其还可以包括分立电路和/或集成电路)的并置部分。此处，控制电路装置16从监视电路装置18接收电压和/或电流反馈数据，并且响应于此，确定这样的数据是处于规定内或是超出规定，并且如果超出规定，则生成指令或控制信号以直接或间接地控制充电电路12a，从而调节在充电操作期间施加于电池/电池单元或从电池/电池单元移除的电流和/或电压。
[0089]充电电路12a (或其一部分)可以被设置在电池/电池单元上、被集成在电池/电池单元中和/或被固定至电池/电池单元(例如，经由一个或更多个基板)。在一个实施方式中，所有或基本上所有充电电路12a被物理地设置在电池/电池单元上、被集成在电池/电池单元中和/或被固定至电池/电池单元。在另一实施方式中，充电电路12a的某些部分(例如可控开关12b—在例如采用脉冲充电过程的那些实施方式中)被物理地设置在电池/电池单元上、被集成在电池/电池单元中和/或被固定至电池/电池单元。特别地，在某些实施方式中，充电电路装置12中没有一个充电电路装置被物理地设置在电池/电池单元上、被集成在电池/电池单元中和/或被固定至电池/电池单元。再次，可以连同美国专利申请第13/747，914号的发明和/或实施方式——其全部内容通过参引合并至本文中——来实现本发明。
[0090]特别地，参照图1S，在一个示例性实施方式中，电流源和/或电压源12\包括至少一个电流源和/或电压源电路以及至少一个电感电容电路，其中，该电感电容电路的输出为基本上DC电流和/或电压。在一个示例性实施方式中，电感电容电路包括以低通滤波器配置方式布置的一个或更多个电感以及一个或更多个电容(尽管在示例性的说明性实施方式中，示出仅一个电感和一个电容，但也可以采用多于一个的电感和多于一个的电容以及有源元件；实际上，生成DC电流和/或电压的所有配置旨在落入本发明的范围内)。此处，电流源和/或电压源12ax从外部电源(例如，在美国，IlOV AC信号(来自典型的壁装电源插座))接收电力，并生成基本上DC电流和/或电压以用于对电池/电池单元进行充电。为了避免疑问，可以在本文所描述和/或示出的充电电路的任何实施方式中一包括例如图1A至图1R—采用电流源和/或电压源12\的该示例性实施方式。
[0091]此外，多个充电电路可以被设置在基板上以及被物理地定位、间隔和/或布置成使得:在再充电操作期间，壳体、基板和/或充电电路的一个或更多个温度不超过预定水平或范围(例如，在预定时间量内不超过这样的温度)。在一个实施方式中，充电电路(或其所选择的元件，例如，与每个充电电路相关联的电感)被合适地彼此定位、间隔和/或布置，使得电子设备的例如壳体(通常与用户接触的)的温度不超过预定水平或范围。再次，这些考虑也可以是基于时间的。以此方式，在充电操作期间，多个充电电路架构的热分布不超过预定水平或范围(例如，在给定时间量内)。
[0092]例如，参照图1T，在充电电路装置的示例性实施方式包括两个充电电路12a的一个示例性实施方式中，每个电流源和/或电压源12ax的电流源和/或电压源电路被物理地定位、间隔和/或布置成在基板上相距距离D1，使得在充电操作期间，(i)电路的热输出或生成(总共)和/或(ii)基板的温度和/或壳体的温度处于规定内(例如，不超过预定水平或范围(其可以是时间相关——例如，在大于10秒至30秒内不超过预定水平或范围)。以此方式，在充电操作期间，电流源和/电压源电路(例如电感)的热生成被划分或分开在多个电路之间并且每个在基板上或经由基板被单独地传播、耗散或驱散。
[0093]除此之外或作为替代，电流源和/或电压源Ua1和12a2的电感电容电路被物理地定位、间隔和/或设置成在基板上相距距离D2以在充电操作期间控制或管理电路的热输出或生成(总体上)、基板的温度和/或壳体的温度。此处，再次，这样的电路被物理地定位、间隔和/或布置成相距距离D2，使得这样的电路的任何热生成被划分或分开，并且每个电感电容电路在基板上或经由基板单独地传播、耗散或驱散热/能量(与单个电路配置相比，其为较少的量)。以此方式，在操作期间，由多个充电电路的热生成总体上造成的温度增加处于规定内(例如，在充电操作期间的温度增加不超过预定水平或范围(其可以是时间依赖的(例如，在大于30秒内不超过预定水平或范围))。
[0094]尽管Dl被示出为小于D2，但距离Dl可以比D2大或等于D2。
[0095]特别地，充电电路装置的其他方面或元件的相对物理位置、间隔和/或布置也可以有助于和/或将充电电路装置的元件的热输出或生成、基板的温度和/或壳体的温度控制在规定内。例如，⑴电流源和/或电压源电路与(ii)相关联的电感电容(例如，其电感)之间的布局在管理或控制充电电路装置的温度中是重要的，总体上使得在充电操作期间这样的温度处于规定内(例如，在充电操作期间的温度不超过预定水平或范围(其可以是时间相关的(其在操作期间可以是时间依赖的(例如，在大于30秒内不超过预定水平或范围))。
[0096]尽管在图1T中未示出，但还可以在基板上设置开关、控制电路装置和/或监视电路装置；实际上，温度传感器可以设置在基板上和/或充电电路的一个或更多个元件上例如电流源和/或电压源电路上和/或每个电流源和/或电压源的每个电感电容电路的电感上。
[0097]参照图5A和图6A至图6C，在操作中，控制电路装置16在一个实施方式中可以接收例如充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度数据(例如，模拟形式或数字形式的数据)，并且确定、评定和/或评估这样的数据是否超出规定。在控制电路装置16确定这样的温度数据超出规定的那些情况下，控制电路装置16生成控制信号以及(直接地或间接地)控制或指示充电电路12a调节其输出的充电信号的一个或更多个特征。
[0098]在一个实施方式中，控制电路装置16适应性修改、控制和/或调节充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路12a的一个或更多个操作参数使得这样的电路12a在规定内(例如，充电电路的一个或更多个部件(例如其一个或更多个电感)的最大容许操作温度以下)操作(即，在充电电路内的部件由另一电源驱动的情形下，向例如由充电电路装置驱动的电池/电池单元和/或部件输出电流)。在一个实施方式中，控制电路装置16控制一个或更多个充电电路12a，使得这样的充电电路12a在第一操作区域(操作区域A)——其对应于所有或基本上所有温度数据在例如充电电路12a的最大容许操作温度以下的充电电路12a的最大输出电流——中操作。除此之外，或者作为替代，控制电路装置16可以适应性修改、控制和/或调节充电电路12a的一个或更多个操作参数，使得充电电路12a在第二操作区域(操作区域B)——其对应于小于最大输出电流并且小于例如相关联充电电路12a的最大容许操作温度的相关联充电电路12a的输出电流——中操作。
[0099]在另一实施方式中，控制电路装置16控制一个或更多个充电电路12a，使得充电电路12a在第三区域(操作区域C)——其对应于提供(i)处于一个或更多个预定范围内和/或在一个或更多个预定水平以下的操作温度以及(ii)处于一个或更多个预定范围内和/或高于一个或更多个预定水平的操作效率的充电电路12a的可编程输出电流——中操作。特别地，从效率和热的角度来看，在操作区域C中操作充电电路12a中的每一个充电电路以提供或采用增强的和/或最优的操作特征可能会是有利的。实际上，以此方式，控制电路装置16可以在多个充电电路12a之间确定或建立负载平衡或负载分配以向电池/电池单元提供具有预定特征的充电信号，并使得充电电路12a以如下特征进行操作:所述特征提供处于规定内(例如，即处于预定范围内或高于操作效率的预定水平)的操作效率和处于规定内(处于预定范围内或和/或低于预定水平)的操作温度。此外，多个充电电路12a之间的这样的负载平衡或负载分配还可以提供使电池/电池单元的充电过程的充电时间最小化或减少的充电信号(其包括多个充电电路12a的总输出)。
[0100]可以预先确定操作效率与温度和/或输出信号之间的关系并将其存储在存储器中。例如，参照图5B，可以预先确定在对数负载范围上示例性充电电路的示例性DC-DC转换器的效率和功率损耗曲线/关系，并且可以将该关系以任何形式——包括作为等式和/或数据库或者查找表——存储在存储器中。如上所示，在一个实施方式中，控制电路装置16使用操作效率与温度和/或输出信号之间的关系针对效率确定充电电路12a是否超出规定，和/或生成实现充电电路12a的操作特征的控制信号以建立、保持和/或提高在规定内(例如，在一定阈值或值以上和/或处于一个或更多个范围内)的这样的电路12a的效率。在又一实施方式中，控制电路装置16可以使用操作效率与温度和/或输出信号之间的关系来确定生成控制信号以实现充电电路12a的操作特征，所述控制电路装置16调节这样的电路的操作温度，并建立、保持和/或提高这样的电路12a的效率至一定阈值或值以上和/或处于一定范围内。特别地，输出电流范围的标度随着基于负载范围能力的给定设计和电路变化。
[0101]控制电路装置16可以直接地或间接地控制超出规定和处于规定内(对于操作温度和/或效率)的充电电路12。(参见，图6A至图6F)。就这一点而言，控制电路装置16调节由超出规定的充电电路12a输出或施加于电池/电池单元的电荷(例如，按预定百分比——在一个实施方式中，这可以基于操作温度和/或效率超出规定的量来确定——减少施加于电池/电池单元的电荷)，并且控制电路装置16调节由处于规定内的充电电路施加于电池/电池单元的电荷(例如，按预定百分比——在一个实施方式中，这可以基于操作温度和/或效率处于规定内的量来确定——增加施加于电池/电池单元的电荷)。以此方式，控制电路装置16以降低、最小化和/或消除对充电序列或操作的影响的方式管理和/或控制充电电路12a，使得提供给或施加于电池/电池单元的充电信号总体上与预定充电序列或操作相符(例如，满足/实现或者基本上满足/实现)。
[0102]特别地，为了避免疑问，本发明不限于根据图6A至图6F的流程实现的过程和/或算法；实际上，这样的操作流程仅为示例性的。
[0103]参照图5B和图6A至图6F，在另一实施方式中，控制电路装置16确定、评定和/或评估充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作温度和/或操作效率是否超出规定。在控制电路装置16确定温度和/或效率是否超出规定的那些情况中，控制电路装置16可以指示充电电路12a调节或改变由充电电路装置生成并输出的充电信号的特征。例如，在系统实施脉冲电流充电技术的情况下，控制电路装置16可以指示充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路以例如按基于操作温度和操作效率确定的预定百分比来调节或改变由充电电路12a生成并输出的电压和/或电流的脉冲宽度、幅度和/或周期。因此，在一个实施方式中，控制电路装置16可以通过去往充电电路12a中的一个或更多个充电电路的指令来线性地调节(i)脉冲或包之间的休止时段的长度，(?)充电包的充电和/或放电脉冲的幅度，和/或(iii)充电包的充电和/或放电脉冲的宽度(参见，例如图4A至图4E)，以将操作温度带至或保持在规定内(或降低操作温度)和/或将操作效率带至或保持在规定内(或提高操作效率)。
[0104]在一个实施方式中，将温度数据和/或效率数据带至规定内的速率可以取决于操作温度和/或操作效率超出规定的量。此外，控制电路装置16可以调节超出规定和处于规定内(对于操作温度和/或效率)的充电电路12a的操作参数，以便向电池/电池单元提供或施加例如与预定充电序列或操作相一致的充电信号(其为来自多个充电电路12a的总充电信号)。(参见，例如，图6A至图6F)。
[0105]如上所提及的，所执行的调节或控制过程可以是迭代的。即，在调节充电信号的特征之后，控制电路装置16可以再次获取和评定例如在充电操作期间的温度和/或效率。作为响应，控制电路装置16可以再次确定温度和/或效率是否超出规定(例如，在预定范围外)，并且在操作条件超过规定的情况下执行另外的修整。基于该确定，控制电路装置16相应地控制充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路。
[0106]控制电路装置16可以间歇地、连续地和/或定期地和/或者响应于触发事件(例如，当由充电电路装置12输出的电压和/或电流依照给定充电序列和/或响应于自适应控制而改变时)来监视、感测、检测、采样和/或确定充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路的温度(经由一个、一些或所有温度传感器14)和/或操作效率。此后，控制电路装置16可以分析或评估这样的充电电路12a和/或壳体的某些部分的温度和/或这样的充电电路12a的效率——如上所描述的。
[0107]特别地，触发事件可以包括依照预定充电序列施加于电池/电池单元的电压和/或电流的预定改变——例如，在对电池/电池单元充电的预定状态处，充电电路响应地改变充电信号(例如，施加于电池/电池单元的端子的电压的预定改变和/或(ii)施加于电池/电池单元或从电池/电池单元移除的电流的预定改变)。在一个实施方式中，触发事件可以由控制电路装置16来确定，该控制电路装置16可以响应于确定这样的事件而从温度传感器14获取数据或对来自温度传感器14数据进行采样。在另一实施方式中，触发事件可以由监视电路装置18来确定(例如，在由充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路12a输出的电压和/或电流的所测量的改变(其可以超出预定范围或阈值(例如，大于或小于预定范围))。在该实施方式中，响应于触发事件，温度传感器14测量、监视、感测、检测和/或采样温度，并建议、通知和/或警告控制电路装置16这样的改变(例如，设定标志)，并且作为响应，控制电路装置16可以实施本文所描述的操作、技术和/或功能中的任何一个。
[0108]除此之外，或者作为替代，控制电路装置16可以间歇地、连续地和/或周期地和/或响应于触发事件来从相关联的温度传感器14获得、获取和/或确定一个或更多个充电电路12a的操作温度(例如，其部件——包括电流源和/或开关)和/或确定操作温度和/或效率是否超出规定。例如，温度传感器14可以间歇地、连续地和/或定期地和/或响应于触发事件来测量、监视、感测、检测和/或采样例如所有充电电路12a在再充电操作期间的温度。此后，控制电路装置16可以间歇地、连续地和/或定期地响应于触发事件来对操作温度进行采样，并确定一个或更多个充电电路12a的这样的温度和/或效率是否超出规定。在控制电路装置16确定充电电路中之一的操作温度和/或操作效率超出规定的情况下，控制电路装置16生成并施加控制信号以(直接地或间接地)调节该充电电路12a的一个或更多个特征(例如，(i)增加或减小施加于电池/电池单元的充电信号的电流和/或电压的幅度，(ii)增加或减小脉冲或包之间的休止时段的长度，和/或(iii)增加或减小充电包的充电和/或放电脉冲的宽度)，如本文详细讨论的。另外(例如与此同时)，控制电路装置16生成并施加控制信号以(直接地或间接地)调节处于规范内的充电电路12a的一个或更多个特征(使用例如该充电电路12a的操作温度和效率)。以此方式，控制电路装置在多个充电电路之间确定或建立新的或修改的“负载平衡”或“负载分配”以向电池/电池单元提供具有预定特征的预定充电信号(例如，在脉冲充电操作的背景下，预定电流脉冲幅度、脉冲形状、周期和/或占空比)。
[0109]控制电路装置16可以包括一个或更多个处理器、控制器、状态机、门阵列、可编程门阵列和/或现场可编程门阵列、和/或它们的一个或更多个组合。实际上，控制电路装置16可以与其他电路装置共享电路装置；这样的电路装置可以分布在还可以执行一个或更多个其他操作的多个集成电路之间，所述一个或更多个其他操作可以独立于本文描述的或与本文描述的不同。此外，控制电路装置16可以执行或进行实施本文所描述和示出的特定方法、技术、任务或操作的一个或更多个应用、例程、程序和/或数据结构。应用、例程或程序的功能可以是组合的或分布的。另外，应用、例程或程序可以由控制电路装置16使用当前公知的或之后开发的任何编程语言，包括例如汇编、FORTRAN、C、C++以及BASIC——无论是编译代码或是未编译代码——来实施；所有这些旨在落入本发明的范围。
[0110]控制电路装置16可以直接地或间接地控制充电电路装置12的充电电路12a。例如，在控制电路装置16直接控制由充电电路12a输出的电压和/或电流的幅度的那些实施方式中，控制电路装置16可以生成控制信号或将这样的控制信号直接施加于充电电路12a (或者其一个或更多个部件一例如，电流/电压源12ax和/或开关12b)。(参见，例如图1A至图1R)。
[0111]在又一实施方式中，控制电路装置16间接地控制充电电路装置12的充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路12a。参照图7A至图7G，在该实施方式中，系统可以包括直接控制充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路的常规电力管理电路装置(例如，应用处理器)。例如，在该实施方式中，常规电力管理电路装置提供对充电电路12a的电流源和/或电压源12ax的直接控制。如所指的，在操作中，控制电路装置16基于或使用代表充电电路12a的操作温度的数据来确定改变以调节充电电路12a的一个或更多个(或所有)充电电路的操作特征，生成指令或控制信号以调节充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路12a的温度。控制电路装置16向常规电力管理电路装置施加这样的指令或控制信号。响应于这样的指令或控制信号，常规电力管理电路装置通过生成适当的控制信号并将该控制信号施加于适当的充电电路12a(例如，充电电路的电流源和/或电压源12ax)来调节充电电路12a中的一个或更多个(或所有)充电电路12a的一个或更多个操作特征(例如，其电压和/或电流输出的幅度)。因此，在该实施方式中，基于或使用温度数据，控制电路装置16确定对充电信号的一个或更多个特征的必要和/或适当调节(例如，⑴增加或减小施加于电池/电池单元的充电信号的电流和/或电压的幅度，(?)增加或减小脉冲或包之间的休止时段的长度，和/或(iii)增加和/或减小充电包的充电和/或放电脉冲的宽度)，并且作出响应，生成控制信号并将这样的控制信号施加于常规电力管理电路装置。管理电路装置作出响应来实施由控制电路装置16 “请求”的调节或适应性修改。
[0112]之前的在控制电路装置16直接地控制充电电路12a的背景下的实施方式的讨论适用于控制电路装置16间接地控制充电信号的一个或更多个特征的实施方式。为了简洁起见，将不再重复这样的讨论。
[0113]特别地，可以由常规电力管理电路装置(在图7A至图7F中被表示为“应用处理器”)和/或控制电路装置16来获取或采样温度数据(其代表充电电路12a中的一个、一些或所有充电电路12a和/或电子设备的壳体的一个或更多个部分)。控制电路装置可以以本文所描述的方式来使用温度数据(参见，例如，图6A至图6F)，为了简洁起见，其将不再描述。
[0114]本发明可以在当前公知或之后开发的任何设备中实施。例如，本发明可以在移动设备(例如，电话、平板电脑、膝上型电脑和游戏设备)中实施。在这种实施中，将电流/电压源12ax设置或定位成与移动设备分开可能会是有利的。例如，参照图8A至图SC，在一个实施方式(其中系统采用脉冲充电技术)中，电流/电压源12ax中的一个或更多个(或所有)电流/电压源12ax被设置或定位在与外部电源和设置在移动设备的壳体中的开关12b耦接的壳体中。在该实施方式中，源12ax提供可编程电压/电流，并且开关生成用于实施脉冲充电技术的脉冲(参见，例如，图3A至图3D以及图4A至图4G)。控制电路装置16可以设置在电源适配器中(例如，与耦接至外部电源的壳体中的电流/电压源12ax—起)(图8A至图SC)和/或设置在移动设备(图SE至图8H)中。特别地，为了避免疑问，控制电路装置16可以实施本文所描述和示出的自适应充电技术中的任何自适应充电技术。
[0115]继续参照图8A至图8H，温度传感器14可以生成代表开关12b (图8A至图8B)、电流/电压源12ax中的一个或更多个(或所有)电流/电压源12ax和/或移动设备的壳体(图8G和图8H)的数据。如针对图1D至图1F、图1I至图1J以及图1M至图1R所指出的，电流/电压源12ax可以共享或连接至同一开关12b，和/或电流/电压源12ax(例如，充电电路装置12的充电电路12a中的所有电流/电压源12ax)可以连接或耦接至专用于其的开关12b。所有配置旨在落入本发明的范围内。
[0116]参照图81至图8K，充电电路12a的电流/电压源12ax和相关联的开关12b被设置在电源适配器中，该电源适配器连接在外部电源和移动设备之间。控制电路装置16可以设置在电源适配器或移动设备中。此外，温度传感器可以设置在电源适配器和/或移动设备中。特别地，电流/电压源12ax和相关联的开关12b可以实施图1A至图1R的电路架构或配置中的任何电路架构或配置。
[0117]因为充电电路装置12的电流/电压源12\与移动设备分开——并且可能与至用户的物理和/或长期接触分开(在充电操作期间)，所以图8A至图SC、图SE以及图8H至图8K的架构可以有助于针对超出规定的确定使用不同限度或范围(相对于其中在充电操作期间电流/电压源与用户长期接触的实施方式来说较高)。实际上，在一个实施方式中，可以不必基于或使用电流/电压源的操作温度来适应性修改对充电电路12a的控制。(参见，例如，图8A)。
[0118]本文描述和示出了许多发明。尽管已经描述和示出了本发明的某些实施方式、特征、属性和优点，但应当理解的是，根据描述和说明，本发明的许多其他以及不同和/或相似的实施方式、特征、属性和优点是明显的。如所指的，本文所描述或说明的发明的实施方式、特征、属性和优点并非穷尽的，并且应当理解的是，本发明的这种其他、相似以及不同的实施方式、特征、属性和优点处于本发明的范围内。实际上，本发明既不限于任何单个方面或其实施方式，也不限于这样的方面和/或实施方式的任何组合和/或置换。此外，本发明的多个方面中的每个方面和/或其实施方式可以单独地被采用或与本发明的其他方面中的一个或更多个方面和/或其实施方式组合地被采用。
[0119]例如，如上所指出的，可以结合在美国专利申请系列第13/626,605号和第13/657，841号中描述和/或示出的发明和/或实施方式来采用本发明中的一个或更多个，如以上所提及的，所述美国专利申请的全部内容通过参引合并至本文中。
[0120]此外，电池/电池单元可以是基于电池/电池单元的锂离子技术/化学过程或其他技术/化学过程(例如，锂-钴二氧化物、锂-锰二氧化物、锂-镍二氧化物以及锂-铁磷酸盐)。可以结合任何电池或电池单元化学过程/技术一包括例如硅、锂离子、镍镉和其他镍金属氢化物化学过程/技术以及铅酸——来实施本文所描述和/或示出的发明。所有电池或电池单元化学过程/技术旨在落入本发明的范围。应当理解的是，可以利用其它实施方式并且可以在不背离本发明的范围的情况下做出操作改变。实际上，为了说明和描述，已经呈现了本发明的示例性实施方式的前述描述。其旨在本发明的范围不仅限于本文的描述。
[0121]此外，如本文所指出的，控制电路装置可以执行或进行实施本文所描述和说明的特定方法、技术、任务或操作的一个或更多个应用、例程、程序和/或数据结构。应用、例程或程序的功能性可以是组合的或分布的(例如当分布在相关联或相关的电路装置之间时，这样的电路装置以组合方式作为控制电路装置)。此外，本发明的控制电路装置16或其一部分和/或由其执行的功能或操作中的一个、一些或所有功能或操作可以合并至电力管理电路装置。此外，控制电路装置16的某些功能或操作可以由管理电路装置来分布或执行。在一个实施方式中，该电路装置可以设置在如下基板上:所述基板物理地设置在电池/电池单元上、与电池/电池单元集成和/或固定至电池/电池单元。在又一实施方式中，这样的电路装置可以设置在单独的基板上、与单独的基板集成和/或固定至单独的基板。所有这些均旨在落入本发明的范围内。
[0122]如上所提及的，本发明不限于依照图6A至图6F的流程实施的过程和/或算法。这样的操作流程仅为示例性的。
[0123]此外，尽管结合设置/集成在充电电路12上和/或设置/集成在充电电路12中或者固定至充电电路12a的一个或更多个温度传感器14描述和/或说明了实施方式中的许多实施方式，但除此之外或作为替代，温度传感器14可以被设置/集成在电子或电气设备(其由电池/电池单元供电)的壳体上和/或被设置/集成在所述壳体中或者被固定至所述壳体。在该实施方式中，来自这样的温度传感器14的温度数据代表电子或电气设备的壳体(例如用户物理接触的壳体部分)的温度。在这些实施方式中，控制电路装置可以评估代表壳体的温度的数据是否超出规定(这样的温度数据大于第一预定值(例如，上限)、小于第二温度预定值(例如，下限)、在一个或更多个预定范围之外和/或与壳体的两个或更多个位置相关联的温度数据之间的差超出一个或更多个预定值或范围；并且响应于这样的数据超出规定，实施在充电操作期间对例如充电电路12a的元件的操作的修改。
[0124]因此，在本发明的该方面的一个示例性实施方式中，控制电路装置采用代表这样的设备的壳体的温度的数据来确定适当的响应(例如，调节充电电路中的一个或更多个(或所有)充电电路的操作特征，以便降低设备的壳体的温度)。如本文所讨论的，在评估和实现在充电序列期间对设备的操作特征的响应时，这样的响应还可以考虑或结合充电电路的操作效率。在该实施方式中，温度传感器可以与移动设备(例如，诸如移动电话、膝上型电脑或平板电脑等移动设备)的壳体的多个部分直接热连通，以感测并生成代表这样的壳体在充电序列期间的温度的数据。
[0125]有时，互换地采用术语电池和电池单元来指可以被充电和放电的蓄电设备。这样的设备可以包括单个电池单元，或者可以包括串联和/或并联地电连接以形成较大蓄电量的电池的多个电池单元。应当指出的是，用于本文所描述的自适应充电的实施方式应适用于电池单元或电池，如单个单元或被电配置成较大电池组的多个单元。如本文所描述的，这样的电池组可以包括用于每个电池单元或电池单元的子集的或者用于整个电池的单独监视电路装置。此外，可以以相同方式实施控制电路装置(即，专用于每个电池单元或电池单元的子集或者用于整个电池的控制电路装置)。本文所描述的监视电路装置和控制电路装置的实施方式中的任何实施方式可以以这样的多电池单元配置的方式来实施。实际上，其所有的组合和置换均旨在落入本发明的范围。
[0126]尽管在包括开关的充电电路(例如，有助于脉冲充电/再充电序列或操作的实施和/或产生脉冲充电/再充电序列或操作(参见，例如，图3A至图3D以及图4A至图4E))的背景下描述和/或说明了示例性实施方式中的若干示例性实施方式，但本文所描述和/或说明的充电电路装置也可以在没有开关的情况下实施。例如，本发明可以以任何充电序列、操作或循环进行实施，例如CCCV充电序列和/或阶段充电技术(参见，例如，图2A至图2B)。在采用CCCV充电序列和/或阶段充电序列的那些实施方式中，充电电路装置可以不包括开关。考虑到这一点，本文所描述和说明的实施方式可以包括开关或者可以不包括开关。为了简洁起见，将不再重新说明在不包括开关情况下的这样的实施方式。因此，本文在实施脉冲充电技术的背景下所阐述的充电电路仅为示例性的；可以采用其他电路装置和充电技术，据此可以采用特定电路装置来实施这样的充电技术。然而，当然，实施这样的技术的所有充电技术和电路旨在落入本发明的范围。
[0127]此外，如上所指出的，可以在制造、测试和/或校正期间将预定范围、限度和/或值存储在存储器(例如，在数据库或查找表)中，并且在操作期间由本发明的控制电路装置和/或过程来访问。在制造和/或测试之后，可以随时调节和/或改变范围、限度和/或值——例如，在正常操作期间(就地地)或在充电操作期间。这样的调节和/或改变可以局部地(例如由用户)做出或者全局地(例如，从将信息“广播”至地理区域(例如，具有相同或相似气候的地理区域)中的多个设备/系统的中心系统/场所远程地)做出。此外,这样的修改可以例如由用户或中心系统/场所手动或自动地实现。
[0128]此外，充电电路中的一个或更多个充电电路可以包括集成在芯片上的元件和分立(并且，在某些实施方式中，间隔至少预定长度)的其他元件。例如，参照图9，在一个实施方式中，源12?和12a2的电流源和/或电压源电路被设置在公共电路芯片中/上，而用于每个电流源和/或电压源电路的电感电容电路为分立的并且彼此分开距离D (例如，如以上详细描述的为了热和/噪声考虑)。
[0129]特别地，充电电路12a的电流源和/或电压源Ua1和12a2可以是独立源或非独立源。实际上，多个充电电路可以包括多相电流源和/或电压源12ax(其中，每个源的输出的相可以与其他源偏移)或线性电源；实际上，所有类型的电源旨在落入本发明的范围内。
[0130]特别地，“电路”除了其他之外指单个部件(例如，电气的/电子的)或者多个部件(集成形式、分立形式或其他方式)，所述部件为有源的/或无源的并且耦接在一起以提供或执行所需操作。另外，“电路装置”除其他之外指一组电路(集成的或其他的)、一个或更多个处理器、一个或更多个状态机、一个或更多个实施软件的处理器、一个或更多个门阵列、可编程门阵列、和/或现场可编程门阵列，或一个或更多个电路(无论是集成的还是其他方式的)、一个或更多个处理器、一个或更多个状态机、一个或更多个实施软件的处理器、一个或更多个门阵列、可编程门阵列、和/或现场可编程门阵列的组合。术语“数据”除了其他之外指模拟形式或数字形式的电流/电压信号(复数或单数)，所述数字形式可以是单比特(或类似的)或多比特(或类似的)。
[0131]还应当指出的是，本文所讨论的各种电路和电路装置就其行为、寄存器传输、逻辑部件、晶体管、布局几何/或其他特征而言可以使用计算机辅助设计工具来描述和表达(或表示)成嵌入在各种计算机可读介质中的数据和/或指令。可以实现这样的电路表达的文件和其他对象的格式包括但不限于:支持行为语言的格式例如C、Verilog和HDL ;支持寄存器级描述语言的格式如RTL ;和支持几何描述语言的格式例如⑶SI1、⑶SII1、⑶SIV、CIF、MEBES以及任何其他合适的格式和语言。可以嵌入这样的格式化数据和/或指令的计算机可读介质包括但不限于各种形式的非易失性存储介质(例如、光学存储介质、磁存储介质或半导体存储介质)和可用于通过无线、光学或有线信令介质或它们的任意组合传输这样的格式化数据和/或指令的载波。由载波传输这样的格式化数据和/或指令的示例包括但不限于经由一个或更多个数据传输协议(例如，HTTP、FTP、SMTP等)在互联网和/或其他计算机网络上传输(上传、下载、电子邮件等)。
[0132]实际上，当经由一个或更多个计算机可读介质在计算机系统内接收到本文所描述的电路的这样的基于数据和/或指令的表达时，由计算机系统内的处理实体(例如，一个或更多个处理器)结合一个或更多个其他计算机程序包括但不限于网表生成程序、位置和路径程序等的执行来处理，以生成这样的电路的物理表现形式的表示或图像。这样的表示或图像可以在之后用于设备制造，例如通过使得能够生成用于在制造过程中形成电路的各种部件的一个或更多个掩膜。
[0133]此外，本文所公开的各种电路和电路装置以及技术可以使用计算机辅助设计和/或测试工具经由仿真来表示。充电电路装置、控制电路装置和/或监视电路装置的仿真和/或由其实现的技术可以通过计算机系统来实现，其中，这样的电路装置和由其实现的技术的特征和操作经由计算机系统模仿、复制和/或预测。本发明还涉及创造性充电电路装置、控制电路装置和/或监视电路装置和/或由其实现的技术的仿真，并且由此，其旨在落入本发明的范围。与这样的仿真和/或测试工具相对应的计算机可读介质也旨在落入本发明的范围。
[0134]特别地，本文中的用语“一个实施方式”或“一种实施方式”是指结合实施方式描述的特定特性、结构或特征可以包含在本发明的实施方式中的一个、一些或所有实施方式中。在说明书中的短语“在一个实施方式中”或“在又一实施方式中”的使用或出现既不是指同一实施方式也不是指一个或更多个其他实施方式必定相互排斥的单独的或可替选的实施方式。这同样适用于术语“实现”和“实施”。本发明既不限于任何单个方面或其实施方式，也不限于这样的方面和/或实施方式的任何组合和/或置换。此外，本发明的各种方面中的每个方面和/或其实施方式可以独立使用或者与本发明的一个或更多个其他方面和/或其实施方式结合使用。为了简洁起见，此处不再单独讨论和/或示出某些置换和组合。
[0135]此外，除非另外明确说明，否则本文所描述和/或示出的每个数值和范围应当被解释成近似的，就像在值或范围之前具有词语“约”或“大约” 一样。
[0136]在权利要求中，术语“确定”和其他形式(即，“确定的”和“所确定的”等)除了其他之外还指计算、评定、确定和/或估计及其其他形式。此外，术语“电池”是指个体电池单元(其存储能量)和/或以串联和/或并联配置形式电布置的多个电池单元。在权利要求中，术语“基板”是指一个基板、至少一个基板和一个或更多个基板。在权利要求中，术语“超出规定”是指温度数据大于预定上限、小于预定下限和/或在预定范围之外。在权利要求中，术语“处于规定内”和“在规定中”统称为“在规定中”，是指温度数据未“超出规定”。
[0137]另外，在本文中，术语“第一”和“第二”等并非表示任何顺序、数量或重要度，而是用于将一个元件与另一元件区分。此外，在本文中，术语“一个”、“一”等并非表示对数量的限制，而是表示所涉及的项中的至少一个项的存在。此外，术语“数据”除了其他之外可以是指具有模拟形式或数字形式的电流和电压信号(数字形式可以是单比特(或类似的)或多比特(或类似的))。
[0138]在权利要求中，术语“电流-电压源”是本文所描述和/或说明的第一电流源和/或电压源的缩写。在权利要求中，术语“电流-电压信号”是本文所描述和/或说明的电流和/或电压信号的缩写。
[0139]在权利要求中使用时，术语“包含”、“含有”、“包括”、“包括有” “有”和“具有”或其其它变型旨在涵盖非排他性包括，使得包括一系列元件的过程、方法、人工制品或设备不仅包括仅这些元件还可以包括未直接地列出或为这样的过程、方法、人工制品或设备固有的其他元件。
[0140]此外，“耦接”一个或更多个电路、电路装置及节点和/或部件的语句是指电路、电路装置及节点和/或部件直接地或间接地——即通过一个或更多中间电路、电路装置、节点和/或部件——接合(例如，物理地或电地)在一起和/或一起操作，只要存在链接即可；“直接耦接”是指两个元件直接接合、彼此接触和/或一起操作。
【权利要求】
1.一种对电池再充电的系统，所述电池包括至少两个端子，所述系统包括: 充电电路装置，所述充电电路装置(1)使用第一充电信号和第二充电信号生成电池充电信号并且(11)将所述电池充电信号施加于所述电池以对所述电池进行充电，所述充电电路装置包括: 第一充电电路，所述第一充电电路生成所述第一充电信号，所述第一充电电路包括: 第一电流-电压源，所述第一电流-电压源生成第一信号，以及第一电感电容电路，所述第一电感电容电路与所述第一电流-电压源相关联并且耦接至所述第一电流-电压源，所述第一电感电容电路使用所述第一信号生成第一 IX:电流-电压信号； 第二充电电路，所述第二充电电路与所述第一充电电路间隔开，所述第二充电电路生成所述第二充电信号，所述第二充电电路包括: 第二电流-电压源，所述第二电流-电压源生成第二信号，以及第二电感电容电路，所述第二电感电容电路与所述第二电流-电压源相关联并且耦接至所述第二电流-电压源，所述第二电感电容电路使用所述第二信号生成第二 ％电流-电压信号； 第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述第一充电电路热连通，所述第一温度传感器适于生成代表所述第一充电电路的操作温度的第一温度数据； 控制电路装置，所述控制电路装置电耦接至所述第一充电电路和/或所述第二充电电路，所述控制电路装置被配置成: 确定所述第一温度数据是否超出规定，以及 响应于所述第一温度数据超出规定，使用(1)所述第一温度数据和(11)代表所述第一电流-电压源和/或所述第二电流-电压源的操作效率的数据生成一个或更多个控制信号，以调节所述第一充电信号和/或所述第二充电信号；以及 壳体，其中所述电池、所述充电电路装置以及所述第一温度传感器设置在所述壳体中。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一充电电路和所述第二充电电路包括一个或更多个开关，并且其中，所述系统还包括: 电耦接至所述第一电感电容电路和所述第二电感电容电路的节点；以及其中，所述一个或更多个开关电耦接至所述节点以使用所述第一IX:电流-电压信号和所述第二 ％电流-电压信号生成具有多个充电脉冲的电池充电信号。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述节点设置在(1)所述第一充电电路和所述第二充电电路与(11)所述一个或更多个开关之间。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述节点的输出为所述第一IX:电流-电压信号和所述第二 IX:电流-电压信号之和。
5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述节点设置在(1)所述一个或更多个开关与(11)所述电池之间。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述一个或更多个开关响应地生成多个充电包，每个充电包包括至少一个充电脉冲和至少一个休止时段，并且其中，所述电池充电信号包括所述充电包。
7.根据权利要求2所述的系统，其中: 所述节点设置在(1)所述第一充电电路和所述第二充电电路与(11)所述一个或更多个开关之间，输入所述第一 IX:电流-电压信号和所述第二 IX:电流-电压信号，并且输出所述第一 IX:电流-电压信号和所述第二 IX:电流-电压信号之和，以及 所述第一电流-电压源和所述第二电流-电压源为可编程的，并且对来自所述控制电路装置的所述一个或更多个控制信号作出响应。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括电耦接至所述第一电感电容电路和所述第二电感电容电路的节点，并且其中，所述节点的输出为所述第一 IX:电流-电压信号和所述第二 ％电流-电压信号之和，并且其中，所述电池充电信号基本上等于所述第一 00电流-电压信号与所述第二 00电流-电压信号之和。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器适于生成代表所述第二充电电路的操作温度的第二温度数据，并且 其中，所述控制电路装置还被配置成:(1)确定所述第二温度数据是否超出规定，以及(11)响应于所述第二温度数据超出规定，生成一个或更多个控制信号以调节所述第一充电信号和/或所述第二充电信号。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器适于生成代表所述壳体的温度的第二温度数据，并且 其中，所述控制电路装置还被配置成:(1)确定所述第二温度数据是否超出规定，以及(11)生成一个或更多个控制信号以调节所述第一充电信号和/或所述第二充电信号。
11.根据权利要求1所述的系统，还包括: 第二温度传感器，所述第二温度传感器适于生成代表所述第二充电电路的操作温度的第二温度数据； 第三温度传感器，所述第三温度传感器适于生成代表所述壳体的温度的第三温度数据；并且 其中，所述控制电路装置还被配置成:(1)确定所述第二温度数据是否超出规定以及所述第三温度数据是否超出规定，以及(11)响应于所述第一温度数据、所述第二温度数据或所述第三温度数据超出规定，生成一个或更多个控制信号以调节所述第一充电信号和/或所述第二充电信号。
12.一种使用充电电路装置对电池自适应充电的方法，其中，所述电池包括至少两个端子，所述充电电路装置包括第一充电电路和第二充电电路，其中，所述第一充电电路与所述第二充电电路间隔开至少预定距离，所述方法包括: 使用所述第一充电电路生成第一可调充电信号； 使用所述第二充电电路生成第二可调充电信号； 使用所述第一可调充电信号和所述第二可调充电信号来生成电池充电信号； 将所述电池充电信号施加于所述电池以对所述电池进行再充电； 生成代表所述第一充电电路和/或所述第二充电电路的温度的第一温度数据； 确定所述第一温度数据是否超出规定；以及 响应于所述第一温度数据超出规定，使用(1)所述第一温度数据和(11)代表所述第一充电电路和/或所述第二充电电路的操作效率的数据生成一个或更多个控制信号以调节所述第一可调充电信号和/或所述第二可调充电信号。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括: 将所述第一可调充电信号和所述第二可调充电信号相结合；以及 使用所结合的第一可调充电信号和第二可调充电信号来生成多个脉冲，并且其中，所述电池充电信号包括至所述电池的所述多个脉冲。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括使用所述第一可调充电信号和所述第二可调充电信号来生成多个脉冲，并且其中，所述电池充电信号包括至所述电池的所述多个脉冲。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电池、所述充电电路装置、一个或更多个温度传感器以及控制电路装置设置在壳体中，所述方法还包括: 生成代表所述壳体的温度的第二温度数据；以及 响应于所述第一温度数据或所述第二温度数据超出规定，使用(1)所述第一温度数据和所述第二温度数据以及(11)代表所述第一充电电路和/或所述第二充电电路的操作效率的数据来生成所述一个或更多个控制信号，以调节所述第一可调充电信号和/或所述第二可调充电信号。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括: 生成代表所述第二充电电路的温度的第二温度数据，其中，所述第一温度数据代表所述第一充电电路的温度；以及 响应于所述第一温度数据或所述第二温度数据超出规定，使用(1)所述第一温度数据和所述第二温度数据以及(11)代表所述第一充电电路和/或所述第二充电电路的操作效率的数据来生成所述一个或更多个控制信号，以调节所述第一可调充电信号和/或所述第二可调充电信号。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述充电电路装置的至少一部分、所述电池以及一个或更多个温度传感器设置在壳体中，所述方法还包括: 生成代表所述第二充电电路的温度的第二温度数据，其中，所述第一温度数据代表所述第一充电电路的温度； 生成代表所述壳体的温度的第三温度数据，以及 响应于所述第一温度数据、所述第二温度数据或所述第三温度数据超出规定，使用(1)所述第一温度数据、所述第二温度数据和/或所述第三温度数据以及(11)代表所述第一充电电路和/或所述第二充电电路的操作效率的数据来生成一个或更多个控制信号，以调节所述第一可调充电信号和/或所述第二可调充电信号。
18.一种对电池再充电的系统，所述电池包括至少两个端子，所述系统包括: 充电电路装置，所述充电电路装置(1)使用第一 IX:电流-电压信号和第二 IX:电流-电压信号来生成可编程电池充电信号并且(11)将所述可编程电池充电信号施加于所述电池以在充电操作期间对所述电池进行充电，所述充电电路装置包括: 第一电流-电压源，所述第一电流-电压源生成第一信号， 第二电流-电压源，所述第二电流-电压源生成第二信号， 第一电感电容电路，所述第一电感电容电路与所述第一电流-电压源相关联并且电耦接至所述第一电流-电压源，所述第一电感电容电路使用所述第一信号生成所述第一 IX:电流-电压信号，以及 第二电感电容电路，所述第二电感电容电路与所述第二电流-电压源相关联并且电耦接至所述第二电流-电压源，所述第二电感电容电路使用所述第二信号生成所述第二％电流-电压信号，其中，所述第二电感电容电路与所述第一电感电容电路间隔开预定距离； 第一温度传感器，所述第一温度传感器在所述充电操作期间生成第一温度数据； 控制电路装置，所述控制电路装置电耦接至所述第一电流-电压源和所述第二电流-电压源并且被配置成: 确定所述第一温度数据是否超出规定，以及 响应于所述第一温度数据超出规定，生成一个或更多个控制信号以调节所述第一 IX:电流-电压信号和所述第二 IX:电流-电压信号；以及 壳体，其中所述电池、所述充电电路装置以及所述第一温度传感器设置在所述壳体中。
19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述充电电路装置还包括: 节点；以及 一个或更多个开关，所述一个或更多个开关电耦接至所述节点以使用所述第一 IX:电流-电压信号和所述第二 ％电流-电压信号来生成所述电池充电信号，其中，所述电池充电信号包括多个充电脉冲。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述节点设置在(1)所述一个或更多个开关与(11)所述第一电感电容电路和所述第二电感电容电路之间。
21.根据权利要求19所述的系统，其中，所述节点设置在(1)所述一个或更多个开关与(11)所述电池之间。
22.根据权利要求19所述的系统，其中，所述一个或更多个开关响应地生成多个充电包，每个充电包包括至少一个充电脉冲和至少一个休止时段，并且其中，所述电池充电信号包括所述充电包。
23.根据权利要求18所述的系统，其中，所述系统还包括电耦接至所述第一电感电容电路和所述第二电感电容电路的节点，并且其中，所述节点的输出为所述第一 IX:电流-电压信号和所述第二 IX:电流-电压信号之和。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述节点的输出电耦接至所述电池，并且所述电池充电信号基本上等于所述第一 00电流-电压信号和所述第二 00电流-电压信号之和。
25.根据权利要求18所述的系统，其中，所述第一温度数据代表所述壳体的温度。
26.根据权利要求18所述的系统，还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器适于在所述充电操作期间生成第二温度数据，其中，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器固定至以下对象中的不同对象:(1)所述第一电流-电压源、(11)所述第二电流-电压源、(111)所述第一电感电容电路、(^)所述第二电感电容电路以及⑷所述壳体。
27.根据权利要求18所述的系统，其中，所述控制电路装置将所述一个或更多个控制信号施加于所述第一电流-电压源和所述第二电流-电压源，以通过调节所述第一信号和所述第二信号来调节所述第一 IX:电流-电压信号和所述第二 IX:电流-电压信号。
28.根据权利要求18所述的系统，还包括: 第二温度传感器，所述第二温度传感器适于生成代表所述壳体的温度的第二温度数据，其中，所述第一温度数据代表以下中的至少之一的温度:(1)所述第一电流-电压源、(11)所述第二电流-电压源、(111)所述第一电感电容电路以及(14所述第二电感电容电路； 其中，所述控制电路装置还被配置成:(1)确定所述第一温度数据和所述第二温度数据是否超出规定，以及(11)响应于所述第一温度数据和/或所述第二温度数据超出规定，生成一个或更多个控制信号以调节所述第一 IX:电流-电压信号和所述第二 IX:电流-电压信号。
29.根据权利要求18所述的系统，还包括: 第二温度传感器，所述第二温度传感器适于生成代表所述第二电流-电压源或所述第二电感电容电路的操作温度的第二温度数据，其中，所述第一温度数据代表所述第一电流-电压源或所述第一电感电容电路的温度； 第三温度传感器，所述第三温度传感器适于生成代表所述壳体的温度的第三温度数据；以及 其中，所述控制电路装置还被配置成:(1)确定所述第一温度数据是否超出规定以及所述第二温度数据和/或所述第三温度数据是否超出规定，以及(11)响应于所述第一温度数据、所述第二温度数据和/或所述第三温度数据超出规定，生成一个或更多个控制信号以调节所述第一 IX:电流-电压信号和所述第二 IX:电流-电压信号。
【文档编号】H02J7/00GK104348222SQ201410367066
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】马克·古列斯, 弗雷德·伯科威茨, 纳迪姆·马卢夫, 大卫·布鲁斯·孔斯, 米罗斯拉夫·兹姆尔兹利 申请人:奇诺沃公司