本发明涉及用于由一次电池供电设备对电池供电配件充电的系统、方法和设备。
背景技术：
许多便携式通信设备诸如双向无线电设备与具有不同复杂性的不同类型的配件结合使用。配件包括简单的无源配件、有源配件以及电池供电配件。简单的无源配件可以包括诸如远程扬声器、远程麦克风或远程一键通按钮的音频功能，或诸如紧急指示的用户界面指示。这些配件不需要来自便携式通信设备的电力，但可能需要来自便携式通信设备的音频配置。有源配件典型地包括处理器、数据总线和音频或视频部件。有源配件可以包括显示器，并且能够处理由音频或视频部件收集的信息。有源配件的电子部件典型地由在操作期间耦合到的便携式通信设备供电。除了音频部件、处理器和数据总线之外，电池供电配件可以包括各种电子部件，诸如触摸屏或其它显示部件、照相机、无线收发器或感测部件。电池供电配件可以具有类似于有源配件的那些特性，或者可以是能够以独立方式运行的协作设备。
下一代电池供电配件和诸如视频扬声器麦克风的协作设备，目前需要用于每个设备的各自专用充电器。然而，存在具有多个独立充电器是不可行的情况。例如，在利用车载充电器对便携式通信设备充电的情况下，车辆中用于附加配件充电器的空间可能是非常珍贵的。而且，当配件的电池需要被充电时，诸如当配件达到放电结束状态时，诸如第一响应器的用户与专用配件充电器可能是分开的。
存在功能性的限制，当前不存在利用一个充电器经由单个充电线缆同时对便携式通信设备及其配件进行充电的同时平衡充电期间提供给两个设备的能量的机构。这种功能典型地不能简单地通过“菊花链”充电路径来实现。
因此，需要一种系统、方法和设备，用于同时对一次电池供电设备和电池供电配件充电的同时平衡提供给这两个设备的能量。
技术实现要素：
本文公开了一种用于从一次电池供电设备对电池供电配件进行充电的系统、方法和设备。在一种实施例中，所公开的电子设备包括用于接收一次电池的一次电池耦合器以及被配置为支持有线连接至电池供电配件的电源端口、接地端口以及至少一个数据通道的配件接口。电子设备也包括处理单元，其包含经由数据通道从电池供电配件获得电池供电配件的配件电池的多个操作参数的电路。配件电池的操作参数包括配件电池的充电状态。处理单元也包括依据配件电池的充电状态启动对配件电池进行充电的操作并且依据配件电池的多个操作参数确定应用于对配件电池充电的充电电压的电路。电子设备也包括经由有线连接将电力提供给电池供电配件以便对配件电池进行充电的电路。提供给电池供电配件的电力是依据确定的充电电压。
在一种实施例中，所公开的操作电池供电设备的方法包括从通过有线连接至电池供电配件的电源端口、接地端口和至少一个数据通道而耦合到电池供电设备的电池供电配件获得电池供电配件的配件电池的多个操作参数。配件电池的操作参数包括配件电池的充电状态。所述方法也包括依据配件电池的充电状态启动对配件电池进行充电的操作，并且依据配件电池的多个操作参数确定将被应用于对配件电池充电的充电电压。所述方法还包括经由有线连接将电力提供给电池供电配件以对配件电池进行充电。提供给电池供电配件的电力依据所确定的充电电压。
在一种实施例中，所公开的系统包括一次电池供电设备和电池供电配件。一次电池供电设备包括接收一次电池的一次电池耦合器、配件接口、初级处理单元以及初级电力控制电路。电池供电配件通过电池供电配件的电源端口、接地端口和至少一个数据通道之间的有线连接而耦合到一次电池供电设备的配件接口。电池供电配件是多个可互换的电池供电配件之一。电池供电配件包括接收配件电池的配件电池耦合器、配件处理单元和配件电力控制电路。初级处理单元包括从电池供电配件经由数据通道获得配件电池的多个操作参数的电路。配件电池的操作参数包括配件电池的充电状态。初级处理单元也包括依据配件电池的充电状态启动对配件电池进行充电的操作并且依据配件电池的多个操作参数确定将被应用于对配件电池充电的充电电压的电路。初级电力控制电路包括经由有线连接将电力提供给电池供电配件以对配件电池进行充电的电路。提供给电池供电配件的电力是依据确定的充电电压。配件电力控制电路包括利用由初级电力控制电路提供的电力对配件电池进行充电的电路。
在当前公开的至少一些实施例中，本文描述的用于同时对一次电池供电设备和电池供电配件诸如双向无线电设备及其配件进行充电的系统、方法和设备可以采用用于优先考虑一次电池供电设备和电池供电配件的充电并且用于智能地平衡这两个设备之间的电荷分配的可配置机构。与采用现有的菊花链充电技术的系统不同，本文描述的系统可以包括通讯机构，以便使设备能够共享它们的相应电池的操作参数，包括电池的充电状态和与电池充电操作相关的其它电池数据。在不同的实施例中，这些操作参数可以共享在设备之间的有线连接上或者设备之间的无线连接上。该信息可以随后被用于确定何时以及如何对设备进行充电。
在至少一些实施例中，本文描述的一次电池供电设备可以包括用于利用来自充当主机设备的一次电池供电设备的电池的现有能量对它们的配件进行充电或者通过将来自外部电源诸如外部充电器的能量中继至一次电池供电设备、该设备随后将能量传送到它们的配件的机构。在一些情况下，本文描述的一次电池供电设备可以执行对来自外部充电器的能量的调节，诸如电压转化，以使充电能量的原始来源与一次电池供电设备和配件的电池兼容。这些技术可以为配件充电提供灵活性并且提供增加的顾客感知价值。例如，采用了无线电设备连线至配件构型的用户可以受益于能够从单个充电器同时对配件和无线电设备的电池进行充电。在另一个示例中，在使用了大量成对的双向无线电设备和合作的配件设备的地方，诸如在消防站或警察营房里，为这些设备充电所需的充电器单元的数量减少可以被普通成员用户以及通讯官员视为有优势的。
附图说明
附图和下面的详细说明一起被包含在说明书中并形成了说明书的一部分，并且用于进一步说明包含要求保护的发明的概念的实施例以及解释那些实施例的各种原理和优势，贯穿独立的视图，附图中相同的附图标记表示相同或者功能相似的元件。
图1是根据一些实施例的示例系统的图示，该系统包括电池供电的通信设备、用于电池供电的通信设备的电池供电配件以及用于对通信设备和配件设备进行充电的充电器。
图2是根据一些实施例的系统简图，图示了佩戴由电池供电的无线电设备和由无线电设备的电池供电配件设备的用户，该配件设备可通过或者经由无线电设备进行充电。
图3是根据一些实施例的流程图，图示了由一次电池供电设备对配件设备的电池进行充电的方法。
图4是根据一些实施例的方框图，图示了一种用于同时对一次电池供电设备和电池供电配件进行充电的示例系统。
图5a是根据一些实施例的一种示例通电电路的示意图。
图5b是根据一些实施例的另一种示例通电电路的示意图。
图6a-6b是根据一些实施例的流程图，图示了同时对一次电池供电设备和电池供电配件进行充电的方法。
图7是示出根据一些实施例的示例主机处理单元的方框图。
本领域技术人员将领会到，附图中的元件是为了简单清楚而被图示的，并且未必按比例绘制。例如，附图中一些元件的尺寸可能相对于其它元件被夸大，以帮助提高对本发明实施例的理解。
已经在附图中通过常规符号来适当地呈现了设备和方法组件，仅示出了与理解本发明的实施例有关的那些具体细节，以便不会使对于本领域技术人员将会是显而易见的细节公开变得模糊，本领域技术人员将受益于本文的描述。
具体实施方式
现在参照图1，提供了一种包括电池供电的通信设备102的示例系统100的示意图，根据一些实施例，该系统具有电池供电配件104以及用于为通信设备和配件设备充电的多单元充电器135。在该示例中，电池供电的通信设备102是双向无线电设备并且电池供电配件104是视频扬声器麦克风或身体相机。注意，电池供电的通信设备102、电池供电配件104和多单元充电器135并非是依比例绘制的，而是当电池供电的通信设备102被放置在充电器135中用于充电时，多单元充电器135的至少一些插座能够接收该电池供电的通信设备102。将领会到仅出于解释说明的目的而描述了双向无线电设备和视频扬声器麦克风配件，并且该系统可以采用另一种类型的电池供电的通信设备及其配件实现。例如，在各种实施例中，双向无线电设备或者另一个电池供电的通信设备的接口可以支持多个可互换的配件，包括但不局限于远程扬声器麦克风、视频扬声器麦克风或者身体相机、头戴式耳机、一键通短舱(pods)或者各种传感器配件中的任何一种配件。将领会到仅出于解释说明的目的而描述了多单元充电器135，并且该系统可采用另一种类型的用于电池供电的通信设备102的电池充电器实现，诸如单个单元式充电器、车载充电器、壁式充电器等等。在该示例实施例中，双向无线电设备被配置成发送和接收信号，并且允许其操作者与其它的在同一无线电频率或者通道操作的相似的双向无线电设备进行对话。
如在图1中图示的，电池供电配件104可通过线缆130耦合到电池供电的通信设备102。在一些实施例中，电池供电配件104能够在无线接口上与电池供电的通信设备102协同操作，但是当通过线缆130耦合到电池供电的通信设备102时，可以用电池供电的通信设备102提供的电力进行充电。在其它实施例中，当电池供电配件104与电池供电的通信设备102协同操作时，可以通过线缆130耦合到电池供电的通信设备102。
线缆130可以发送在位于电池供电配件104和电池供电的通信设备102上的相应配件接口连接器之间的多个数字通道上携带的多个模拟信号或数据。在一些实施例中，配件接口可以包括用于交换线缆130上携带的数字信息的通用输入/输出接口。在一些实施例中，可以根据用于通信设备及其配件的标准或者自定义接口系统实现线缆130上的通讯。这些接口的至少一个通用输入/输出引脚可以被编程，以检测何时电池供电配件104被耦合到电池供电的通信设备102。在一些实施例中，配件接口也可以包括一个或多个模数转换器，用于将通过线缆130发送和接收的模拟信号转化为将在电池供电的通信设备102或电池供电配件104上进行处理的数字信号。
在各种实施例中，线缆130可以根据任何标准或者自定义设备接口或通讯协议实现。例如，在一种实施例中，线缆130可以根据通用串行总线(usb)2.0标准实现。注意，根据为usb2.0标准限定的电力控制方案，电力可以在usb兼容的线缆上通过被称为“vbus”线的线传送。根据标准，vbus线处于5v的固定电压处，并且仅通过该线的电流是可调节的。在至少一些实施例中，本文描述的系统、方法和设备可允许电池供电的通信设备102通过线缆130以不同的电压将电力提供到电池供电配件104。例如，电池供电的通信设备102可通过线缆130查询电池供电配件104以确定其操作电压，并且可以内部地通过线缆130将提供到电池供电配件104的电力切换到确定的电压。在一些实施例中，线缆130可以支持更多最近开发的设备接口和通讯协议，诸如usb类型-c连接器或者usb3.1标准。然而，包括usb-类型c连接器并且接受usb类型-c顺从线缆的电池供电的通信设备和配件由于实现该技术的电路成本高并且尺寸大可以包括不支持这些标准的附加特征的内部电路。在更其它实施例中，线缆130可以根据不同的标准设备接口或者通讯协议或者支持本文描述的系统的功能的自定义设备接口和通讯协议实现。
在一些实施例中，当检测到电池供电配件104被耦合到电池供电的通信设备102时，电池供电的通信设备102从其内部存储器(在图1中未示出)或者从电池供电配件104的嵌入式存储器(在图1中未示出)中获得配件配置数据。电池供电的通信设备102随后执行操作，以便根据配件配置数据配置电池供电配件及其自身的操作。
在该示例中，电池供电配件104包括电池(在图1中未示出)，任选的触摸屏显示器120、电子处理器(在图1中未示出)、数据总线(在图1中未示出)、音频部件116、一键通按钮110、电话按钮114、发光二极管(led)、摄像机112、音频/视频处理电路、紧急按钮118或传感器(在图1中未示出)。led(在图1中未示出)可以包括用于指示当前操作模式或者配件电池的充电状态的状态指示器。传感器可以检测周围环境中的紧急情况，诸如火灾或者人身损伤。在其它实施例中，电池供电配件104可以包括更多或更少或不同的元件，以执行与参照图1中图示的示例系统描述的那些功能相比更多或更少或不同的功能。
电池供电配件104只要其电池被充分地充电，就可以不需要来自电池供电的通信设备102的电力来实现全部的功能。如在这里更加详细描述的，当电池供电配件104未被充分地充电时，它可以通过线缆130利用由电池供电的通信设备102提供的电力进行充电。由电池供电的通信设备102提供到电池供电配件104的电力可以由电池供电的通信设备102上的一次电池提供，作为由多单元充电器135通过电池供电的通信设备102提供的未调节电力，或者作为由多单元充电器135提供到电池供电的通信设备102并且被电池供电的通信设备102预调节以满足电池供电配件104的操作或充电规格的电力。
现在参照图2，图示了一种用户202可以佩戴的无线或有线设备的示例系统200。在图2中，用户202被描述为第一响应器。在该示例中，用户202佩戴着电池供电的无线电设备204和电池供电的无线电设备配件206，该配件可通过或者经由电池供电的无线电设备204充电。电池供电的无线电设备204可以被用于窄带或宽带的直接模式或者基础设施通讯，并且可以和电池供电配件206协同操作。例如，在一些实施例中，电池供电的无线电设备204可以是一种无线设备，用于基础设施支持的媒体诸如声音、音频、视频等，用于经由远程无线发送器通讯，这与诸如蓝牙、物联网或者近场通讯(nfc)发送器的短程发送器或者具有处于相同或者不同组的电池供电的无线电设备中作为电池供电的无线电设备204的其它电池供电的无线电设备的收发器相反。远程发送器可以具有英里(miles)数量级的发送范围，诸如0.5至50英里或者3至20英里。在图2中图示的示例中，电池供电的无线电设备204可以形成用于用户202的通讯连通的网络集线器，一个或多个配件设备诸如生物计量传感器、活动追踪器、武器状态传感器、平视显示器或者电池供电配件206可以通过该网络集线器进行通讯连接。
为了与电池供电配件206或其它配件设备进行通讯并交换音频信息和其它数据，电池供电的无线电设备204可以包含一个或多个物理的电子端口，诸如usb端口、ethernet端口、音频插孔或用于通过线缆214与电池供电配件206直接电连接的相似端口，或者可以包含用于与电池供电配件206无线耦合的短程发送器或者收发器。短程发送器可以是蓝牙、物联网或nfc发送器，具有的发送范围处于0.01至100米或者0.1至10米的数量级。在一些实施例中，在操作期间，电池供电配件206可以与电池供电的无线电设备204进行无线通讯，但是当配件的电池通过电池供电的无线电设备204进行充电时，也可以通过线缆214耦合到电池供电的无线电设备204。电池供电的无线电设备204和电池供电配件206可以形成一组通讯架构的一个部分，其允许单个的便携式无线电设备诸如电池供电的无线电设备204与同时与便携式无线电设备的一个特定组(在图2中未示出)连接的一组或多组成员进行通讯。
由电池供电配件206提供的附加特征可以包括用于向用户202显示图像、视频或者文本的显示屏210。显示屏210可以是例如液晶显示屏或者有机发光显示屏。在一些实施例中，触敏输入接口可以被包含在显示屏210中，允许用户202与显示屏210上提供的内容相互作用。例如经由这种触摸接口，也可以提供柔软的一键通输入。摄像机212可以被提供到电池供电配件206上，集成了捕获图像或视频并且储存捕获的图像数据或者将捕获的图像数据发送至电池供电的无线电设备204的能力。
在图2中未图示的附加特征和功能也可以被集成到电池供电配件206中，包括但不局限于紧急指示器输入按钮或者开关、声音识别功能、声音文本转化功能、内部的音频/视频存储功能、导航功能、个人局域网协作功能或者宽带通讯功能，以及其它的可能性。
电池供电的无线电设备204和电池供电配件206在多种不同的模式中是可操作的，包括其中仅它们的功能特征中的一个子组是有效的精简功能模式以及其中一个或多个附加功能特征是有效的一个或多个功能增加模式。在一些实施例中，电池供电的无线电设备204的被支持的精简功能模式可以包括“仅充电”模式，其中全部的或者大多数的功能未被激活，同时电池供电的无线电设备204的一次电池被充电。电池供电的无线电设备204可以智能地选择它将操作的模式，在该模式中，其操作作为其一次电池或者耦合到电池供电的无线电设备204的电池供电配件206的配件电池的各种操作参数的函数。相似地，电池供电配件206可以智能地选择它将操作的模式，在该模式中，其操作作为其配件电池或者它所连接的电池供电的无线电设备204的一次电池的各种操作参数的函数。这些确定可以例如基于确定在一个或多个电池(在图2中未示出)中剩余的的电池能量并且基于由电池供电的无线电设备204和电池供电配件206的各种功能特征所消耗的能量的数量而做出。
电池供电配件206只要其电池被充足地充电，就可以不需要来自电池供电的无线电设备204的电力以便成为全功能的。如这里更加详细描述的，当电池供电配件206未被充足地充电时，它可以通过线缆214由电池供电的无线电设备204提供的电力进行充电。由电池供电的无线电设备204提供到电池供电配件206的电力可以由电池供电的无线电设备204上的一次电池提供，作为由外部充电器通过电池供电的无线电设备204提供的未调节电力，或者作为由外部充电器提供到电池供电的无线电设备204并且被电池供电的无线电设备204预调节以满足电池供电配件206的操作或充电规格的电力。外部充电器可以类似于图1中图示的多单元充电器135，或者可以是适合于对电池供电的无线电设备204的一次电池进行充电的另一种类型的充电器。
在至少一些实施例中，本文描述的系统、方法和设备可以提供利用单个充电电源对具有迥然不同的电池拓扑结构的两个设备进行充电的能力。在一个示例中，充当能量主机设备的无线电设备可以包括具有两个或更多个串联构造的电池的电池，并且附属的配件可以包括单电池单元的电池。本文描述的系统、方法和设备可以提供能量主机设备有能力在其标称电池电压下从其自身的电池中继直接的充电电力，或者预调节来自外部充电器的电力，使得它与附属的配件设备的电池参数兼容。本文描述的系统、方法和设备也可以提供两个设备之间的反馈网络，并且该反馈网络可用于通过中继直接的充电器电力、主电池电力或者被电压可调节的切换模式的电力供给(smps)所调节的电力至接受器设备而优化电力传送。在一些实施例中，两个便携式设备可以利用线桥，设备通过线桥相互耦合以协商并且同步它们之间的充电信息，当其与在设备的相应主机处理单元上执行的各种软件算法一起使用时，可以提供一种在现场操作情境中平衡主设备和附属配件之间的能量的智能方法。在一些实施例中，本文描述的系统、方法和设备可以实现一种可配置的充电优先级机构，该机构能够设定用于对共享外部充电电源的拴系成对的无线电设备和配件进行充电的相对优先级，尤其是当前面提到的电源具有有限的电力传送能力时。
在一些实施例中，本文描述的技术可以被应用到在操作时包括无线通讯能力的电池供电配件，但是配件也可以被用作有线设备。例如，设有这些配件的线缆可以被用于将它们耦合到一次电池供电设备，用于通过或经由一次电池供电设备进行充电。在一些实施例中，两个设备的电池的操作参数在充电之前或者在充电期间可以经由无线协议进行交换。
在一些实施例中，并且对于一些类型的一次电池供电设备和相应的配件，用户可以将一次电池供电设备放置到拴系于用于一次电池供电设备的标准充电器中的配件，并且设备将基本上同时地被充电。在一种示例中，由第一响应器使用的双向无线电设备可以被放置在外部充电器中，并且耦合到无线电设备的无线电设备配件可以与无线电设备基本上同时地被充电。如下面更加详细描述的，当将能量传送到配件时，一次电池供电设备可以确定将被应用的适当充电电压，并且可以平衡可用于在两个设备的电池之间进行充电的能量。在一些实施例中，每个电池被充电的速度可以依据两个电池的充电状态以及为系统或者为特定对的一次电池供电设备和配件规定的任何可应用的充电优先级参数或者电荷分配参数。在一种示例中，当无线电设备的电池被充电90％并且无线电设备的配件的电池仅被充电10％时，无线电设备的充电可以被减速，以便提供更多能量至配件为其电池充电。
在至少一些实施例中，本文描述的用于将电力从一次电池供电设备的电池提供到配件用于为其电池充电的技术也可用于对操作中的配件进行充电，诸如当一次电池供电设备未被耦合到外部充电器时。在这种实施例中，当配件执行操作时消耗相对大量的电力，一次电池供电设备可以提供过量的电力至配件以便为其电池充电，并且延长其操作时间。在一种示例中，当戴在用户翻领上的配件包括摄像机并且摄像机处于操作中时，而且配件被拴系到用户手中或者用户腰带上的双向无线电设备时，无线电设备可以改变到其中过量的电力从无线电设备传送到用户翻领上的较小的、电力更加集中的设备以便为配件的电池充电的操作模式，并且在操作期间尽可能地保持它被充电。
在至少一些实施例中，本文描述的用于将电力从一次电池供电设备的电池提供到配件以便为其电池充电的技术也可以被应用到其中一次电池供电设备诸如无线电设备被放置在车载充电器中而且配件被耦合到一次电池供电设备的情况。在这种空间有限的场景中，本文描述的用于同时充电两个设备的技术可以基本上简化终端用户的工作环境。在这样一种实施例中，双向无线电设备可以被插入车载充电器中，并且处于操作中的摄像机配件可以被支撑在仪表盘上。无线电设备能够确定两个设备的操作情境，可以报告它的关于何时、是否或者如何为摄像机配件充电的决定，从而当摄像机配件处于操作中时，也可以被充电并且保持被充电。以这种方式，摄像机配件可以准备好进行其中摄像机配件未被拴系到无线电设备的独立操作，如所需要的。在一些实施例中，用于一次电池供电设备诸如无线电设备的电力管理单元响应于检测到无线电设备电池已经被放置在或者耦合到外部充电器，可以立即为无线电设备电池和拴系到无线电设备的任何配件启动充电操作。
现在参照图3，提供了根据一些实施例的用于通过一次电池供电设备为电池供电配件设备的电池进行充电的一种示例方法300的流程图。尽管在图3中为了解释说明的目的而显示了特定顺序的操作，但是这些操作的计时和顺序可以适当的改变，不否定贯穿该公开的剩余部分详细陈述的示例的目的和优势。在不同的实施例中，响应于在一次电池供电设备处经由内部处理器或者经由输入接口在局部引起的触发，或者响应于接收到来自被通讯地连接的电池供电配件设备(例如，图1中示出的电池供电配件104或者图2中示出的电池供电配件204)的触发，或者响应于检测到电池供电配件设备已经被通讯地耦合到一次电池供电设备，在之后的一些预定的周期性时间段，一次电池供电设备(例如，图1中示出的电池供电的通信设备102或者图2中示出的电池供电的无线电设备204)可以在通电或者重启事件之后执行方法300。
在该示例实施例中，方法300从方框302开始并且继续到方框304，在那里一次电池供电设备通过有线连接从电池供电配件获得配件电池的操作参数，包括其充电状态。在各种实施例中，一次电池供电设备可以通过物理固定的有线连接根据标准连接器接口或者根据自定义连接器接口而被耦合到电池供电配件。例如，可以利用与通用通讯结构标准、usb标准或相似的标准兼容的连接器进行有线连接。
在一些实施例中，为了获得电池供电配件设备中的电池(也被称为配件电池)的操作参数，一次电池供电设备上的主机处理单元可以读取储存在配件电池的存储器中的一个或多个操作参数的数值。例如，许多现代的电池单元包括其中储存有能够影响电池的操作或性能或者电池的充电的信息的存储器设备。该信息可以包括但不局限于电池的充电状态、电池类型、电池拓扑结构、电池的可用容量、电池的峰值充电容量、电池的当前充电容量、电池的标称电压范围、电池的温度、电池年龄指示、电池已经历的充电放电循环的数量或者阻抗测量。代表电池充电状态的数据可以例如依照其电压电平或者充电百分数而规定。代表电池类型的数据可以包括其化学组成的指示。代表电池拓扑结构的数据可以包括电池中的电池单元的数量或排布的指示。该信息的任何或者全部可以由主机处理单元从配件电池的存储器提取，并且被主机处理单元用于确定如何以及何时对配件电池或一次电池供电设备上的一次电池进行充电。
在当前公开的至少一些实施例中，一次电池或配件电池内的电池管理逻辑或电路可以实现用于确定电池充电状态的各种机构中的任何机构，包括但不局限于电压测量方法、电流积分方法、压力测量方法或者比重测量。充电状态测定可以直接提供估计的能量剩余值，以毫安-小时(mah)或者毫瓦-小时(mwh)表示，或者充电状态测定可以提供相对于另一次映射能够被参考的数值，诸如电压至mah映射，提供了以mah或mwh表示的估计的能量剩余值。在一种示例中，充电状态测定可以确定配件设备的剩余电池能量近似为3000mah，或者相对于近似为4000mah的全部能量剩余量被充电大约75％。其它的数值以及其它的充满电状态也是可能的。在一些实施例中，电池供电配件可以包含多于一个的电池，并且充电状态测定可以从电池供电配件的两个或更多个电池中的每一个合计剩余的电池能量值。
在一种示例中，用于一次电池供电设备的主机处理单元可以从配件电池获得指示它是具有2000毫安时的额定充电容量的单个串联单元电池、它是3年了的、并且因此它的实际充电容量仅为1500毫安时的信息。当一次电池供电设备上的主机处理单元确定是否以及何时对配件电池充电或者当同时对一次电池和配件电池充电时确定如何平衡提供到两个设备的电力时，可以考虑该信息。如在该示例中图示的，本文描述的系统、方法和设备可以允许电池供电的两个设备相互通讯、交换电池操作参数以及与它们的相应电池充电有关的其它信息，并且优化它们之间的能量分配。利用该方法，由一次电池供电设备提供到电池供电配件用于对配件电池进行充电的电力来源以及当对配件电池充电时将被应用的充电电压可以依据所交换的信息。如在下面更加详细描述的，可以在这些系统中执行各种能量分配方案或充电优化方案中的任何一种方案，其中的一些方案可以依赖于其中一次电池供电设备或电池供电配件操作的环境。
再次参照图3，在方框306中至少部分地依据获得的配件电池的充电状态启动对配件电池充电的操作。在方法300的方框308中，用于对配件电池充电的充电电压至少部分依据获得的配件电池的操作参数确定。在方框310中，电力经由有线连接被提供到电池供电配件以对配件电池进行充电。提供的电力来源可以至少部分依据确定的充电电压。例如，在一种实施例中，当确定的充电电压处于用于一次电池供电设备的一次电池的标称电压范围内时，电力可以从一次电池被提供到电池供电配件。当确定的充电电压处于由外部电池充电器提供的电力的标称电压范围内并且一次电池供电设备被耦合到外部电池充电器时，来自外部电池充电器的未调节电力可以通过一次电池供电设备被提供到电池供电配件。另一方面，当确定的充电电压未处于由外部电池充电器提供的电力的标称电压范围内并且一次电池供电设备被耦合到外部电池充电器时，一次电池供电设备可以预调节由外部电池充电器提供到它的电力，并且可以将调节的电力提供至电池供电配件。
现在参照图4，图示了一种用于同时对一次电池供电设备和电池供电配件进行充电的示例系统400的方框图。在该示例中，系统400包括电池供电的无线电设备410，其充当系统400中的一次电池供电设备，经由线缆430耦合到无线电设备410的电池供电配件440以及多单元充电器460。注意在图4中，电池供电的无线电设备410、电池供电配件440、线缆430和多单元充电器460并非是依比例绘制的。在该示例中，无线电设备410和配件440均包括相应的配件连接器，以支持在两个设备的至少电源端口、接地端口和数据通道之间通过线缆430的有线连接。这些连接器在图4中被显示为配件连接器426和442。在图示的实施例中，线缆430包括电力线432、接地线(gnd)434、一个或多个数据线436以及被显示为vsense线438的电压感测线。在其它实施例中，将电池供电配件耦合到一次电池供电设备的线缆可以包括与图4中图示的那些相比更多、更少或不同的信号。例如，在其它实施例中，将电池供电配件耦合到一次电池供电设备的线缆可以包括最少六根线或者多至十二根线。在各种实施例中，线缆430可以是1-线、i2c(内部集成电路)或者usb兼容线缆。通常，可以采用任何适当的机构将数据和信号从无线电设备410传送到配件440并且从配件440传送到无线电设备410，并且向配件供电440。
在至少一些实施例中，电压感测线438可以电压相关的反馈提供到无线电设备410。例如，当电力从无线电设备410传送到配件440时，通过线缆430和配件连接器426和442可以有i2r的电力损失。电压感测线438将关于配件440上的电池电压的反馈提供至无线电设备410，可用于补偿电力损失。将反馈提供到无线电设备410上的用于向无线电设备主机处理单元416提供电力损失指示的电压感测电路414。响应于这种指示，无线电设备主机处理单元相应地调节smps调节器422，以维持配件440上的目标电压。
在图4中图示的示例实施例中，电池供电的无线电设备410包括无线电设备电池424，其终端可以被插入多单元充电器460的多个插座465之一中以进行充电。在该示例中，电池终端支持被显示为b+和b-的电池电力线、被显示为d的数据线以及被显示为th的热线，其代表无线电设备电池424上的温度监视器的输出。在一些实施例中，数据线可以粘附到自定义或者标准的通讯接口或协议，诸如i2c标准或者1-线标准，以将电池数据传送到无线电设备主机处理单元416。电池供电配件440包括配件电池448，其终端与无线电设备电池424的那些是相同的。在该示例中，配件电池448可以由耦合到连接器446的专用充电器(图4中未示出)进行充电。
无线电设备电池424和配件电池448可以利用任何适当的电池化学和电池单元拓扑结构实现。例如，在不同的实施例中，配件电池448可以与无线电设备电池424具有相同的电池类型和单元拓扑结构，或者可以具有与无线电设备电池424不同的类型或者不同的拓扑结构。在一种示例中，无线电设备电池424可以包括串联的两个电池单元并且配件电池448可以是单电池单元的电池，尽管其它的电池拓扑结构或拓扑结构组合也是可能的。无线电设备电池424和配件电池448均可以包括不可充电的一次单元电池，包括但不局限于碱性电池或者锌-碳电池。附加地或者替换地，无线电设备电池424和配件电池448均可以包括可充电的二次单元电池，包括但不局限于锂离子电池或镍氢电池。在一种示例中，无线电设备电池424或配件电池448可以包括锂离子电池，具有能量储备处于1000-5000mah范围内。无线电设备电池424或者配件电池448中的一个或两个电池可以包括电池管理逻辑(图4中未示出)，用于管理电池、用于计算剩余的能量储备数值以及其它的电池数据，诸如本文描述的可从无线电设备和配件电池获得的任何或全部的操作参数，并且用于响应于对剩余的能量储备数值和其它电池数据的请求。在其它实施例中，电池管理逻辑可以设置在无线电设备电池424或配件电池448的外部。
在无线电设备电池424在制造后可在无线电设备410内替换的实施例中，无线电设备410可以包括电池耦合器(在图4中未示出)，无线电设备电池424安装在电池耦合器中以进行操作。类似地，在配件电池448在制造后可在配件440内更换的实施例中，配件440可以包括电池耦合器(在图4中未示出)，配件电池448安装在电池耦合器中以进行操作。在至少一些实施例中，无线电设备电池424和配件电池448可以包括其中储存电池数据的相应存储器(图4中未示出)。在一些实施例中，无线电设备电池424可以是在现场不可替换的固定的内部电池。在不同的实施例中，该固定的内部电池可以包括或不包括用于存储电池数据的存储器，可以在制造期间被安装到无线电设备410内的耦合器中，或者可以被硬布线到无线电设备410中。在其中无线电设备电池424是固定的内部电池的一些实施例中，电池数据可以被储存在无线电设备410的设备存储器中，而不是在电池存储器中。在一些实施例中，配件电池448可以是在现场不可替换的固定的内部电池。在不同的实施例，该固定的内部电池可以包括或不包括用于存储电池数据的存储器，可以在制造期间被安装到配件440内的耦合器中，或者可以被硬布线到配件440内。在其中配件电池448是固定的内部电池的一些实施例中，电池数据可以被储存在配件440的设备存储器中，而不是电池存储器种。
在至少一些实施例中，包括无线电设备410和配件440上的电池的各种操作参数的电池数据可以在两个设备的相应主机处理单元416和454之间通过一个或多个数据线436进行交换。例如，无线电设备主机处理单元416可以通过数据线438获得配件电池448的一个或多个操作参数。在一些实施例中，配件电池448的操作参数可以由无线电设备主机处理单元416从配件电池448内的存储器读取。在其它实施例中，配件电池448的操作参数可以由配件主机处理单元454从配件电池448内的存储器读取并且通过数据线438提供到无线电设备主机处理单元416。无线电设备主机处理单元416也可以通过从无线电设备电池424内的存储电池数据的存储器读取操作参数来获得无线电设备电池424的一个或多个操作参数。由无线电设备主机处理单元416获得的无线电设备电池424或配件电池448的操作参数可以包括但不局限于配件电池448的充电状态、其电池类型、其电池拓扑结构、电池的可用容量、电池的峰值充电容量、电池的当前充电容量、电池的标称电压范围、电池的温度、电池的年龄指示、电池已经历的充电放电循环数量或者阻抗测量。
在至少一些实施例中，配件主机处理单元454可以通过数据线438获得无线电设备电池424的一个或多个操作参数。例如，在一些实施例中，无线电设备电池424的操作参数可以由配件主机处理单元454从无线电设备电池424内的存储器读取。在其它实施例中，无线电设备电池424的操作参数可以由无线电设备主机处理单元416从无线电设备电池424内的存储器读取，并且通过数据线438提供到配件主机处理单元454。配件主机处理单元454也可以通过从配件电池448内的存储电池数据的存储器读取操作参数来获得配件电池448的一个或多个操作参数。由配件主机处理单元454获得的无线电设备电池424和配件电池448的操作参数可以包括但不局限于上面描述的那些。在其中一个或多个电池是固定的内部电池的实施例中，这种固定的内部电池的每一个的操作参数可以从其中安装有电池的设备的车载存储器读取。
在图4中图示的示例实施例中，电池供电的无线电设备410包括被显示为pmic420的电力管理单元或电力管理集成电路、smps调节器422、多路复用器412、被显示为无线电设备主机416的主机处理单元、被配置为接收线缆430的配件连接器426、被显示为电压感测电路414的电压感测电路以及通电电路418。在不同的实施例中，smps调节器422可以被集成或不被集成到pmic420内。
通电电路418可以包括用于确定何时无线电设备电池424上存在充足的电荷以便能够实现无线电设备410的其它功能特征的电路。例如，在一些实施例中，直到并且除非无线电设备电池424满足第一阈值条件，无线电设备410可以被放置在精简功能状态中，在该状态中，无线电设备的基本功能是对其电池充电。当处于该状态时，无线电设备410可以被视为关闭的，这是因为无线电设备410的大多数或者全部的功能特征是失效的。在图4中图示的示例实施例中，一旦无线电设备电池424满足了第一阈值条件，则通电电路418可以发布通电信号给无线电设备410的被显示为pmic420的电力管理单元。响应于接收通电信号，pmic420可以导致至少一部分无线电设备410中的电源打开。例如，电力可以足量供给无线电设备，使得无线电设备主机处理单元416将能够执行程序指令，以执行本文描述的一些或者全部方法。通电电路418可以是电池感应的通电电路，在图5a和5b中显示了该通电电路的示例实施例，并在下面进行描述。
在图4中图示的示例实施例中，无线电设备电池424的电力线b+和b-以及热线th被直接地耦合到smps调节器422。smps调节器422的输出被提供为多路复用器412的输入。在该示例实施例中，smps调节器422可以是5v切换模式电源调节器。在其它实施例中，电池供电的无线电设备或者其它一次电池供电设备可以包括不同类型的电源或者电源调节器。在一种实施例中，无线电设备410可以包括固定的电源调节器，而在其它实施例中，无线电设备410可以包括可动态调节的电源调节器。在各种实施例中，电源调节器诸如smps调节器422可以是或者可以不是被集成在电池供电的无线电设备或其它一次电池供电设备的电力管理单元中的部件。
在图4中图示的示例实施例中，在无线电设备主机处理单元416和pmic420之间存在它们可以在上面交换数据的通讯路径。例如，在一些实施例中，电池数据可以由pmic420从无线电设备电池424获得，并且由pmic420通过该通讯路径提供到无线电设备主机处理单元416。在这种实施例中，电池数据可以由无线电设备主机处理单元416间接地通过pmic420获得，而不是直接地从无线电设备电池424获得。在一些实施例中，配件主机处理单元454可以以类似的方式间接地通过pmic450获得配件电池448的电池数据(在图4中未示出)。
在图4中图示的示例实施例中，多路复用器412包括受控于无线电设备主机处理单元416输出的选择线的电路。该选择线可用于选择电力将被提供到配件440以对其配件电池充电的多个电源中的一个电源。在该示例中，到多路复用器412的输入包括由smps调节器442提供的电力以及直接从无线电设备电池424供给的电力。在一些实施例中，由smps调节器442提供并且被选择用于传送到配件440的电力可以是由无线电设备电池424提供并且随后被smps调节器442预调节以便与配件440兼容的电力。在至少一些实施例中，将被提供到配件440的电力来源的选择可以由无线电设备主机处理单元416至少基于从无线电设备电池424和配件电池448获得的操作参数来确定。例如，选择可以依据由无线电设备主机处理单元416进行的将被应用于对配件电池448充电的适当充电电压的确定，充电电压是否处于无线电设备电池424的标称电压范围内的确定，充电电压是否处于由多单元充电器460提供的电力的标称电压范围内的确定，或者无线电设备410是否耦合到多单元充电器460的确定。
在图4中图示的示例实施例中，配件440包括模拟电力多路复用器444，当电力通过电力线432被传送到配件440时以及当从外部充电器(图4中未示出)通过连接器446供应电力时，模拟电力多路复用器444可以在线缆430的电力线432之间进行切换。
在图4中图示的示例实施例中，配件440的被显示为pmic450的电力管理单元包括可用于利用被选为模拟电力多路复用器444的输出的电力对配件电池448充电的内部充电器452。在其它实施例中，充电器452可以是处于pmic450外部的配件440的独立部件。在一些实施例中，充电器452可以包括冲跳升压转换器或者相似的转换器。在一种实施例中，充电器452可以包括能够执行一些基本的充电操作的充电器ic，不涉及配件主机处理单元454。
在一种示例中，无线电设备电池424可以包括标称为8v的两个串联电池单元，并且配件电池448可以是标称为4v的单个电池单元的电池。在该示例中，无线电设备410可以从配件440获得电池操作参数或者其它信息，所述信息指示配件电池448是4v电池，指示它是否被完全充电等。至少基于该信息以及无线电设备电池424的一个或多个操作参数，无线电设备主机处理单元416可以确定是否以及何时向配件供电440以便对配件电池448充电，并且可以确定将被提供到配件440以便对配件电池448充电的适当电力来源。在该示例中，无线电设备主机处理单元416可以确定将被提供到配件440以便对配件电池448充电的电力应当是被smps调节器422调节以便将由无线电设备电池424提供的电力由8v阶梯下降至4v的电力。无线电设备410的可与配件440互换的其它配件可以包括具有两个串联电池单元的电池。当这些配件之一被耦合到无线电设备410时，无线电设备主机处理单元416可以确定将被提供到它以便对其配件电池进行充电的电力应当直接由无线电设备电池424提供。在另一示例中，在其中无线电设备电池424包括两个平行的电池单元并且配件电池448是单个电池单元的电池的实施例中，这些电池可以使用相同的充电电压。在该示例中，用于对配件电池448充电的电力可以直接从无线电设备电池424提供。
在一些实施例中，基于从配件440获得的信息，无线电设备电池424的一个或多个操作参数，这些设备操作的环境，或者可应用的充电优化或分配方案，无线电设备主机处理单元416可以确定将被分配用于对无线电设备电池424充电或者用于执行无线电设备424的其它功能的可用电流的部分以及将被传送到配件440用于对配件电池448充电的可用电流的部分。随后，诸如响应于设备操作情境的变化，响应于电池状态或者负载的变化，或者响应于为一个或两个电池获得更新的操作参数，可以修改分配到每个设备的可用电流的相对部分。
在各种实施例中，无线电设备主机处理单元416可以包括用于执行指令以控制无线电设备410的任何硬件元件的硬件电路和逻辑。例如，在一种实施例中，无线电设备主机处理单元416可以包括微处理器和存储程序指令的存储器，当程序指令被微处理器执行时，执行本文描述的用于同时对无线电设备410和配件440充电的任何方法中的全部或部分方法。在其它实施例中，无线电设备主机处理单元416可以包括微控制器、片上系统、现场可编程门阵列、可编程混合信号阵列，或者通常包括标称存储器并且能够执行指令序列以控制无线电设备410中的硬件的任何系统或子系统。
类似地，配件主机处理单元454可以包括用于执行指令以控制配件440的任何硬件元件的硬件电路和逻辑。例如，在一种实施例中，配件主机处理单元454可以包括微处理器和存储程序指令的存储器，当程序指令被微处理器执行时，执行本文描述的用于同时对无线电设备410和配件440充电的任何方法的全部或者部分方法。在其它实施例中，配件主机处理单元454可以包括微控制器、片上系统、现场可编程门阵列、可编程混合信号阵列，或者通常包括标称存储器并且能够执行指令序列以控制配件454中的硬件的任何系统或子系统。
注意尽管图4图示了包括无线电设备410和配件440的系统400的一种示例实施例，其具有共同地被配置为执行无线电设备410和配件440的同时充电的硬件元件的特定组合，但是在其它实施例中，无线电设备410和配件440，或者更一般地来讲，一次电池供电设备及其配件设备可以包括更多更少或不同的硬件元件，用于实现无线电设备及其配件或者其它拴系成对的电池供电设备的同时充电。此外，无线电设备410和配件440，或者更一般地来讲，一次电池供电设备及其配件设备可以包括图4中未示出的用于实现两个设备的其它功能特征的硬件元件。
在一种实施例中，通电电路可以利用电池的充电状态直接比例于其未加载的终端电压即开路电压的事实。例如，当电池供电设备被关闭时，它可以有效地被视为开路，即使当几ma范围内的电流在流动。因此，通过监视电池的终端电压，可以观察充电状态的变化。图5a是根据这种实施例的第一通电电路500的示意图。在该示例实施例中，通电电路500包括监视电池电压的迟滞比较器。当电池电压达到预定的阈值电压时，比较器跳闸并且发布通电信号506至相应的主机或者电力管理单元，如在图5a中显示的主机或者pmic510。响应于接收通电信号506，电力管理单元510可以导致至少部分相应的电池供电设备中的电源被打开。例如，设备中的一些部件可以被打开，以允许设备的主机处理单元执行程序指令来实施本文描述的一些或全部的方法。
在该示例实施例中，电路500包括具有滞后作用的比较器508。到比较器508的输入包括来自电池的被显示为b+502的正电压输出以及被显示为vref504的电池电压进行对比的固定参考电压。在不同的实施例中，固定参考电压可以由比较器508内部地产生，或者外部地产生并且提供到电路500。
在其它实施例中，用于产生通电信号的一种更复杂的通电电路可以被实现。例如，通电电路可以从电池和别处收集更多或者不同类型的信息，并且信息可以被微控制器处理，以便执行对相应电池容量的更智能或者更多情境感知的评估。图5b是根据这种实施例的第二通电电路550的示意图。在该示例实施例中，电路550包括电压调节器535和微控制器530，其基于电池525的多个输出确定何时以及是否发布通电信号。更具体地，微控制器530从电池525接收作为输入的来自电池的被显示为b+526的正电压输出，来自电池的被显示为th信号527的热监视器输出线，以及来自电池的电池数据528。电池数据528可以包括代表电池525的各种操作参数中的任何参数的数据，包括但不局限于电池的充电状态，电池的类型，电池拓扑结构，电池的可用容量，电池的峰值充电容量，电池的当前充电容量，电池的标称电压范围，电池的温度，电池年龄的指示，电池已经历的充电放电循环的数量，或者阻抗测量。
在该示例中，微控制器530被配置成在一个或多个模数转换器(adc)的输入端处从电池接收模拟信号，诸如电压信号b+526和热信号th527，并且被配置成在数字输入端处接收电池数据528。微控制器530可以包括处理逻辑或电路，以便至少部分依据这些输入确定用于将通电信号522发布至被显示为主机或pmic520的相应主机处理单元或电力管理单元的预定阈值条件是否已经被满足或被超过。响应于接收通电信号522，电力管理单元520可以导致至少一部分相应的电池供电设备中的电源被打开。例如，可以打开足够的设备，使得设备的主机处理单元将能够执行程序指令以实施本文描述的一些或全部的方法。在该示例中，安置在电池525和微控制器530之间的电压调节器535取消了需要主机或pmic520被打开以使微控制器530发挥作用。在该示例中，到电压调节器535的输入被分叉出电压信号b+526，并且电压调节器535的输出被路由到微控制器530的数字和模拟提供引脚，被显示为vcc。这允许至少微控制器530的处理逻辑或电路在电力被提供到主机或者pmic520之前发布通电信号522以便进行操作。
现在参照图6a和6b，提供了一种根据一些实施例的用于同时对一次电池供电设备和电池供电配件设备进行充电的示例方法600的流程图。尽管在图6a和6b中为了解释说明的目的而显示了一种特定顺序的操作，但是这些操作的计时和顺序可以适当地改变，不会否定贯穿该公开的剩余部分详细陈述的示例的目的和优势。在该示例实施例中，电池供电的无线电设备和电池供电配件设备的相应主机处理单元可以在通电或重启事件之后执行方法600的不同部分，在不同的实施例中，在之后的一些预定的周期性的时间段，响应于在电池供电的无线电设备处经由内部处理或者经由输入接口局部引起的触发，响应于接收来自电池供电的无线电设备通讯地耦合至此的电池供电配件设备的触发，或者响应于检测到电池供电配件设备已经通讯地耦合到电池供电的无线电设备。
在该示例实施例中，方法600从图6a中的方框602开始并且继续到方框604，在那里无线电设备被耦合到充电器并且电池供电配件设备被耦合到无线电设备。充电器可以是多单元的充电器，单个单元的充电器，车载充电器，壁式充电器，或者任何其它适当类型的无线电设备可以连接至此以便为其一次电池充电的外部充电器。在方框606处，充电器开始将电力供应到无线电设备的电池。
在该示例中，在方框608处，确定无线电设备的电池电平是否适合于打开无线电设备。如果是，则方法600继续到方框610处。否则，方法600返回到方框606。在方框610处，无线电设备被打开并且被设置在精简功能状态，诸如“仅充电”模式。例如，如果当无线电设备被耦合到充电器时它处于“关闭”状态，但无线电设备电池已经被充电到无线电设备可以被打开的预定最小电平，则通电电路随后可以发布通电信号到无线电设备的主机处理单元或电力管理单元以导致无线电设备被打开。在各种实施例中，通电电路可以类似于在图5a或5b中图示并且在上面描述的电路，或者是另一种类型的通电电路。在不同的实施例中，用于打开无线电设备并将其放置到仅充电状态的阈值条件可以根据绝对或相对电压电平或者充电百分数来规定。
在一些实施例中，响应于来自电池的数据活动、响应于检测到必要的电压电平或者响应于一些其它的数字或模拟信号或其组合，通电电路可以触发打开事件。在一些实施例中，用于发布通电信号的阈值条件可以被固定。例如，阈值条件可以被固定在通电电路内的硬件中。在其它实施例中，用于发布通电信号的阈值条件可以是可配置的，并且在系统的操作期间可以是可改变的。例如，用于发布通电信号的阈值条件可以被在无线电设备的主机处理单元上执行的指令编程。在一种实施例中，最初的默认阈值条件，诸如相对保守的阈值条件，可以被固定在硬件中，但是在操作期间使用的阈值条件随后可以基于状态的改变而进行修改。在一些实施例中，“仅充电”状态可以是精简功能的专用于仅无线电设备充电目的的一种状态。因此，进入该状态所需的最小电池电平可以甚至低于进入其中一个或多个基本的无线电设备功能是有效的精简功能状态所需的默认最小电池电平。
跟随在方框610处显示的操作，现在处于仅充电状态的无线电设备可以准备好为其自身的电池呈现充电作用，但是可能未准备好调节并且将能量从充电器或者从其一次电池传送到用于配件电池的配件设备上的内部充电器。换句话说，无线电设备的“仅充电”状态可以是一种低电力状态，其中仅用于充电所需的最小必需功能是有效的。在方框612处确定无线电设备电池的充电状态以及无线电设备电池的一个或多个其它操作参数，诸如通过无线电设备的主机处理单元从无线电设备电池的存储器中读取这些参数。
在至少一些实施例中，第二无线电设备电池阈值条件可以被设定，并且该第二阈值条件可以被用于确定无线电设备电池的充电状态是否足以允许无线电设备提供能量至配件设备以便为其配件电池充电。直到无线电设备电池达到或者超过该第二阈值条件时，外部充电器的所有充电容量可以被指向无线电设备电池的充电，并且无线电设备的用于启动并且监视无线电设备电池的充电所需要的最小功能可以被无线电设备电池或者外部充电器供电。在不同的实施例中，第二阈值条件可以根据绝对或相对的电压电平或者充电百分数进行规定。在方框614处确定电池电平是否适合于提供能量以便为配件电池充电。如果是，则方法600继续到方框618。否则，方法600继续到方框616。在方框616处无线电设备电池继续充电，并且方法600返回到方框612。
在方框618处，确定电池供电配件设备是否被打开。如果是，方法600继续到方框624处。否则，方法600继续到方框620处，在那里无线电设备通过将无线电设备耦合到电池供电配件设备的线缆的电力线将电力提供至电池供电配件设备，因此能够形成从无线电设备到配件的电源路径。当配件处于“关闭”状态时，可以启用部分或全部打开配件的机构，呈现出无线电设备经由线缆到配件的拴系连接。无线电设备或配件可以利用各种电力检测机构中的任何机构来确定配件是否被打开，包括但不局限于基于由usb2.0标准限定的vbus线的电力检测机构，基于在将无线电设备耦合到电池供电配件设备的线缆的一个或多个数据线上交换的信息的电力检测机构，在设备中的一个或两个上的逻辑或电路中实现的电力检测机构，或者监视模拟信号以确定电力是否源于用于充电目的的无线电设备的电力检测机构。该信息可以从充当能量主机设备的无线电设备向前反馈到作为能量接受者的配件设备，以提供反馈到无线电设备。无线电设备随后可以选择是否调制其电力条件，以优化用于从无线电设备对配件充电的路径的总效率。
在方框622处，电力检测机构将配件打开，之后，方法600继续到方框624。在方框624处，无线电设备读取配件电池的充电状态信息以及其它的操作参数，之后，方法600继续到图6b中的标记(a)处。例如，充当主机充电设备的无线电设备可以通过读取储存在配件电池的存储器中的配件电池数据来获得配件电池的多个操作参数。配件电池数据可以由无线电设备通过在将无线电设备耦合到电池供电配件设备的线缆的一个或多个数据线获得。例如，1-线、i2c或usb兼容的线缆或者任何其它适当的机构可用以将配件电池的操作参数传送至无线电设备的主机处理单元。一旦配件处于充电状态中，来自无线电设备的电池节点的能量被转移到无线电设备中的模拟多路复用器，其随后将电力提供至附属的配件电池。例如，充当主机设备的无线电设备可以利用从配件设备获得的包括配件电池的操作参数或者其一次电池的操作参数的信息，来控制模拟多路复用器，以将一次电池提供的直流电力、由外部电池充电器提供的未调节的电力、或者由外部电池充电器提供并且被无线电设备预调节的电力引导至用于配件电池的内部配件充电器。在至少一些实施例中，从一次电池提供电力可能是将电力提供到配件以对其配件电池充电的最有效方法。
在图6a中的方框626处，无线电设备选择对将被传送到配件设备的电力进行适当的模拟多路复用以及可选的预调节。如先前提到的，提供到配件设备的电力可以通过无线电设备上的smps调节器进行预调节或不进行预调节。在一种示例中，这种预调节可允许设备带有的电池包括两个串联电池单元，以便将能量以对后者有用的方式提供到具有单个电池单元的电池的配件。smps调节器可以被绕开，直到配件电池的电压等于无线电设备的终端电压时为止。在一些实施例中，此时启用smps调节器可允许无线电设备继续对配件电池充电至其终端电压超过无线电设备的电池电压的充电状态。在某些情况下，该方法可以在现场使用，以确保无线电设备和配件设备之间的正确的能量平衡。
在方框628处，配件设备检测来自无线电设备的电力并将其充电路径从无线电设备切换至充电路径。在方框630处，配件设备开始利用由无线电设备提供的电力对其电池充电。在可选的方框632处，可以设置同时充电分配机构、情境感知的充电优化机构或者另一种用于充电优化的机构。在一种示例中，优化参数可以规定在无线电设备开始对配件充电之前，无线电设备电池将处于持续八小时的充电状态中。在另一个示例中，充电分配参数可以规定充电的电力将在无线电设备和配件设备之间以它们基本同时完成充电的方式进行分配。
在一些实施例中，无线电设备上的主机处理单元可以实现情境感知的充电优化机构，其中做决定不仅仅基于无线电设备和配件设备的电池的相应物理方面，而且基于这些设备中的一个或两个操作的环境。例如，当配件设备包括正在运行的摄像机时，无线电设备上的主机处理单元可以基于配件电池的当前操作参数决定将比这种情况下所需的更多电力发送到配件设备以对其电池充电。可以执行这种平衡，而不管无线电设备是否耦合到外部充电器。在该示例中，响应于确定在无线电设备和配件设备的当前操作情境下对配件电池充电是最高优先级，无线电设备上的主机处理单元或电力管理单元可以禁用或减少提供的电力至无线电设备的非基本功能。例如，无线电设备上的主机处理单元或电力管理单元可以关闭显示器、降低音量或者禁用无线电设备上的与配件设备的操作无关的其它输入/输出功能。在一些实施例中，可以至少部分基于对一个或多个电池中剩余的电池能量的确定以及基于对由无线电设备和配件设备的各种功能特征所消耗的能量的量的确定来做这种决定。
在一些实施例中，无线电设备上的主机处理单元可以被配置为在无线电设备显示器上提供反馈，指示无线电设备和耦合到无线电设备的配件设备之间的电力或电流的分配，或者它如何被用在这些设备上。在一种这样的实施例中，当设备操作的环境是相对于电池充电或功耗而言其它设备具有更高优先级时，可以提示用户采取措施降低设备之一的功耗。例如，可以提示用户关闭显示器、降低音量或者使较低优先级设备上的与较高优先级设备的操作无关的其它输入/输出功能无效。
在方框630或可选的方框632之后，方法600继续到基本并行的方框634和636。在该点处，假定无线电设备被耦合到外部充电器，无线电设备和配件设备上的电池将处于同时充电中。当电池正在充电时，配件电池的充电状态信息可以被向反馈回到无线电设备上的主机处理单元，其通过将设备相互连接的线缆的一个或多个数据线，为了优化和处理目的来控制smps调节器。可替换地，经由拴系的线缆，信息可以经由到配件电池的终端的电压感测线被反馈回无线电设备上的主机处理单元。该信息可以和直接从无线电设备上的电池流动或者当smps调节器被采用时通过无线电设备的smps调节器流动的电流损耗的实时知识结合起来。这种机构可以完成一个反馈回路，允许无线电设备作为一次电池供电设备来优化对配件的内部电池充电器的电力传递。
在方框634处，配件设备根据需要基于从无线电设备获得的读数来调节其充电参数。相似地，在方框636处，无线电设备监视配件电池的充电数据并进行任何必要的调整。例如，在一些实施例中，为了在同时对无线电设备和配件充电时调节能量平衡，可以修改传送到配件的电流的部分。例如，在一些实施例中，可能存在外部充电器能够作为来源的最大电流量。无线电设备上的主机处理单元可以基于用于它们各自的电池的第一组操作参数来确定两个设备之间的充电器的最大充电电流容量的初始预算，分配可用电流的第一部分以对电池充电或者在无线电设备上执行其它操作，并且将可用电流的第二部分分配给配件以对其电池充电。随后，诸如响应于设备的操作情境变化，响应于电池状态或负载的变化，或者响应于获得用于一个或两个电池的更新的操作参数，可以修改分配给每个设备的可用电流的相对部分。在一些实施例中，可用电流可以在设备之间以确保两个设备之间的充电电流之和不超过充电器的容量的方式进行预算。在一些实施例中，可用电流可以在设备之间以确保两个设备在近似相同时间完成充电的方式进行预算。注意这可能涉及以不同的速度对设备进行充电，具体取决于其电池的相应操作参数，包括其电池的相应充电状态，它们操作的情境，或者规定充电优先级或充电分配的任何可应用的参数。
直到在方框638处，确定无线电设备电池和配件电池均被完全充电，并且假定无线电设备仍然耦合到充电器且配件仍然耦合到无线电设备，该方法可以包括在方框640处继续对一个或两个电池充电，并且根据需要在平行的方框634和636处进行调节。当在方框638处确定无线电设备电池和配件电池均已充满电时，方法600可以在方框642处结束。
尽管本文已经根据特定的实施例描述了用于同时对一次电池供电设备及其电池供电配件进行充电的系统、方法和设备，特定的实施例包括若干个实施例，其中主机设备是双向无线电设备并且配件是视频扬声器麦克风、身体相机或者主要由第一响应者使用的另一配件，所公开的技术可以应用于同时对任何便携式电池供电的主机设备进行充电，包括其它类型的便携式通信设备，或者更一般地来讲，任何可以将配件拴系至主机设备的其它类型的主机设备，以及用于能够被耦合到主机设备进行充电的那些主机设备的任何有源电池供电配件。例如，在各种实施例中，各种可互换配件中的任何一个可以被拴系到电池供电的主机设备，该主机设备可以采用所公开的技术，包括但不局限于无线电设备耳机和耳机麦克风、移动麦克风、接收器、远程扬声器麦克风、视频扬声器麦克风或者身体相机、无线电设备耳机、监视耳机、一键通短舱(pods)、环境危害传感器、生物计量传感器、指纹传感器、活动跟踪器、武器状态传感器、头戴式显示器、体戴式传感器等，或者其上安装有多个传感器或其它配件的可穿戴衣物，并且传感器和其它配件可以通过该衣物被集体充电。
此外，本文描述的系统、方法和设备可以用在除采用第一响应器的领域之外的领域中，包括但不局限于医院、餐馆、仓库、零售店、学校、游乐园、运动娱乐场所、石油工业等，用于实现对配对的电池供电的主机设备和电池供电配件进行有效、智能并且成本高效的充电，并且用于优化这些设备的充电。
尽管本文描述了包括具有特定拓扑结构的特定类型的电池——诸如单电池单元的电池，或者具有两个串联或并联电池单元的电池的几个示例系统，但是本文所描述的技术可以更普遍地被用在其中主机设备和配件包括具有各种电池类型中的任何类型的电池的系统中，包括具有与这些示例实施例中包括的那些不同的化学成分和拓扑结构的电池。例如，替代或者除了单电池单元或两电池单元的电池之外，一些系统可以包括各种构型的三电池单元或者四电池单元的电池。在不同的实施例中，主机设备上的一次电池可以具有与其配件上的电池相同的类型和拓扑结构，或者可以具有与其配件上的电池不同的类型或技术。
如本文描述的，一次电池供电设备和电池供电配件都可以包括相应的主机处理单元，其决定是否、何时以及如何进行这些设备的电池的充电操作。图7是示出根据一些实施例的主机处理单元700的方框图。在一些实施例中，主机处理单元700可以被配置为执行一次电池供电设备的主机处理单元的功能，电池供电配件设备可通过其来被进行充电。在其它实施例中，主机处理单元700可以被配置为执行电池供电配件设备的主机处理单元的功能，其电池可以由一次电池供电设备提供的电力来充电。例如，图4中图示的无线电设备主机416或配件主机454的功能可由相应情况下的主机处理单元700来实现。如在该示例实施例中图示的，主机处理单元700可以包括只读存储器(rom)710，随机存取存储器(ram)720，电子处理器730，输入/输出接口725以及外部存储器接口735，它们都耦合到系统总线705，它们通过系统总线相互通讯。在各种实施例中，电子处理器730可以包括微处理器、微控制器、片上系统、现场可编程门阵列、可编程混合信号阵列，或者一般地包括任何包括标称存储器并且能够执行指令序列以便控制硬件的系统或者子系统。
在该示例实施例中，rom710存储程序指令715，其中至少一些可由电子处理器730执行，以进行本文描述的方法。例如，在图3中图示的方法300或在图6a和6b中图示的方法600的任何或者全部操作可以由程序指令实现，程序指令在充当初级主机处理单元的主机处理单元700上执行，诸如在主机无线电设备上执行，或者在充当配件主机处理单元的主机处理单元700上执行，诸如在无线电设备配件上执行。在一些实施例中，程序指令715可以被储存在另一种类型的非易失存储器中，诸如硬盘、cd-rom、光学存储设备、磁性存储设备、prom(可编程只读存储器)、eprom(可擦除可编程只读存储器)、eeprom(电子可擦除可编程只读存储器)或者闪存器。在一些实施例中，程序指令715可以包括当在主机处理单元700上被执行时实现主设备或其配件的其它功能特征的程序指令。
在该示例实施例中，ram720可以不时地储存代表一次电池或配件电池的充电状态信息或其它用于控制这些电池的同时充电的操作参数的数据，如本文描述的。在一些实施例中，ram720也可以存储用于执行主设备或其配件的其它功能的数据。在该示例实施例中，输入/输出接口725可以包括一个或多个模拟输入接口，诸如一个或多个a/d转换器，或者用于接收代表一次电池或配件电池的充电状态信息或其它操作参数的信号或数据的数字接口。输入/输出接口725也可以包括主机处理单元700通过其耦合到一次电池供电设备或电池供电配件设备的其它元件的接口。例如，主机处理单元700可以通过输入/输出接口725耦合到电力管理单元、模拟多路复用器、电压感测电路或者通电电路，诸如本文所描述的那些。此外，主机处理单元700可以通过输入/输出接口725耦合到实现主设备或其配件(在图7中未示出)的其它功能特征的输入/输出设备，诸如麦克风、摄像机、显示器、扬声器、一个或多个传感器等。
外部存储器接口735可以包括一个或多个接口，主机处理单元700可以通过该接口耦合到外部存储器(在图7中未示出)。这种外部存储器可以包括例如硬盘驱动器(hdd)，诸如密制盘(cd)驱动器或者数字多媒体盘(dvd)驱动器的光盘驱动器，固态驱动器(ssd)，磁带驱动器，闪存器驱动器，或者磁带驱动器等等。
在至少一些实施例中，本文描述的用于同时对诸如双向无线电设备的一次电池供电设备和被拴系到主设备的诸如无线电设备配件的电池供电配件充电的系统、方法和设备可以允许具有不同类型的电池或者具有不同的标称电压的设备从单个充电器充电。在一些实施例中，一次电池供电设备在操作期间也可以用于对电池供电配件进行充电，诸如当一次电池供电设备未耦合到外部充电器时。主设备上的处理单元可以获得两个设备的电池的充电状态信息和其它操作参数，并且可以基于该信息来确定是否以及何时向到配件提供电力以对其电池充电。
主设备可以选择其自身的电池，由其耦合到的充电器提供的电力，或者由主设备预调节的用于和配件兼容的电力，作为充电能量的来源提供到配件以对其电池充电。本文描述的系统可以采用可配置的机构，用于对一次电池供电设备和电池供电配件的充电进行优化，并且用于智能地平衡这两个设备之间的电荷分配。例如，两个设备上的相应处理单元可以基于电池的操作参数、设备的操作情境、充电优化方案或者电流分配方案调节充电参数以便在电池同时被充电时进行能量平衡。在该示例中，调节充电参数可以包括修改分配给每个设备的可用电流的相对部分。本文描述的技术可以提供配件充电的灵活性，并且可以降低与使用专用配件充电器相关联的成本。
在前面的说明书中已经描述了特定的实施例。然而，本领域技术人员领会到在不偏离如下面权利要求书所阐述的本发明的范围的前提下，可以做出各种修改和改变。因此，说明书和附图被视为说明性的而非限制性的，并且所有这些修改旨在被包括在本教导的范围内。
可能导致任何益处、优点或解决方案发生或者变得更加显著的益处、优点、问题的解决方案以及任何元件并非被解释为任何或所有权利要求的关键的、必需的或者本质的特征或元素。本发明仅由附属的权利要求限定，包括在本申请的未决期间做出的任何修改以及所发布的那些权利要求的所有等同物。
此外，在该文献中，诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语可以仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不必要求或者暗示这种实体或动作之间的任何实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”、“具有”或者其它变体旨在涵盖一种非排他性包含，使得包括、具有、包含元素列表的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些元件，而是可以包括其它未明确列出的或者这种过程、方法、物品或设备固有的元件。在没有更多限制时，元素前出现“具有”、“包括”、“包含”不排除在包括、具有、包含该元件的过程、方法、物品或设备中存在另外的相同元件。术语“一个”被定义为一个或多个，除非本文中另有明确说明。术语“基本上”、“本质上”、“近似”、“大约”或其任何其它版本，被定义为接近于本领域技术人员所理解的，并且在非限定性实施例中，该术语被定义为在10％以内，在另一实施例中在5％以内，在另一实施例中在1％以内，并且在另一实施例中为0.5％以内。如本文所使用的术语“耦合”被定义为连接，尽管不必是直接地并且不必是机械地连接。以某种方式“被配置”的设备或者结构至少以这种方式进行配置，但也可以以未列出的方式进行配置。
将领会到一些实施例可以由一个或多个通用或专用处理器(或者“处理设备”)组成，诸如微处理器，数字信号处理器，定制处理器和现场可编程门阵列(fpga)以及唯一储存的程序指令(包括软件和固件)，该程序指令控制一个或多个处理器结合某些非处理器电路执行本文描述的方法或设备的一些、大多数或者全部的功能。替代地，一些或者全部功能可以由没有储存的程序指令的状态机或者在一个或多个专用集成电路(asic)中实现，其中每个功能或某些功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然，可以使用这两种方法的组合。
此外，实施例可以被实现为计算机可读存储介质，具有被储存在其上的计算机可读编码，用于对计算机(例如，包括处理器)进行编程，以执行本文所述并且要求保护的方法。这种计算机可读存储介质的示例包括但不局限于硬盘、cd-rom、光学存储设备、磁性存储设备、rom(只读存储器)、prom(可编程只读存储器)和eprom(可擦除可编程只读存储器)、eeprom(电子可擦除可编程只读存储器)和闪存器。此外，期望当本领域技术人员被本文公开的概念和原理引导时，虽然有可能付出重大的努力以及由例如可用时间、当前技术和经济考虑因素激发的许多设计选择，将能够很容易产生这种软件指令和程序以及ic，具有最少的实验。
提供了本公开的摘要，以允许读者快速确定技术公开的性质。是为了理解而提交摘要的，将不被用于解释或限制权利要求的范围或意思。此外，在前面的详细描述中可以看出，为了简化本公开的目的，在各种实施例中将各种特征组合在一起。这种公开的方法将不被解释为反映要求保护的实施例需要的特征比在每项权利要求中明显叙述的特征更多的意图。相反，如以下权利要求所反映的那样，发明的主题在于少于公开的单个实施例的所有特征。因此，以下权利要求被并入详细描述中，每个权利要求独立地作为单独要求保护的主题。