[发明专利]具有通用充电输入的电池

说明书

背景技术

电池和燃料电池单元为通过电化学氧化和还原反应将化学能转换为电能的电化学装置。在可再充电系统的情形中，电池通过该过程的逆转过程来再充电。该类型的反应涉及电子通过电路从一种材料转移至另一种材料。尽管常常使用术语“电池”，但所指的基础电化学单元为“电池单元”。取决于期望的输出电压和容量，电池可包括串联或并联或既串联又并联连接的一个或多个电池单元。

可再充电电池可从各种电源充电，包括AC电源，例如使用AC/DC充电器；或在车辆中充电，例如使用插接到点烟适配器（CLA）中的DC/DC充电器；或使用便携式充电器。然而，从不同的电源充电需要每种电源的专用充电器。对多种充电器的需求增加了成本。携带用于单一装置的多种充电器也不方便，所述装置旨在从不同的电源充电。

可再充电电池通常从具有不同输出特性的不同的电源充电。

图1A-1C为方框图，其绘出了对装置110中的可再充电电池进行充电的不同电源。在图1A中，便携式装置110能够从AC电源101充电，例如使用AC/DC适配器102和充电电路108a。装置110也能够在车辆中充电，例如使用插接到点烟适配器（CLA）104中的DC/DC充电器和充电电路108b（图1B）。装置110也能够从便携式电源106例如便携式电池充电，所述电池使用充电电路108c（图1C）。一般来讲，充电电路108a-108c（总称108）彼此互不相同，并且取决于用于对装置110中的可再充电电池进行充电的电源，可包括不同的DC/DC转换器。DC/DC转换器108可产生多种经调节过的DC电压，例如3.3V、5V、12V，所述电压为用于功率管理控制器和在充电过程中所涉及的任选通信操作的供电电压。

发明内容

对多种充电器的需求增加了总系统的成本。此外，携带用于单一装置的多种充电器也不方便，所述装置旨在从不同的电源充电。通过在电池外壳或电池组中嵌置具有可再充电电池的充电电路，可消除用于对相同的可再充电电池进行充电的多种充电电路。这样，将外部电源简化成DC电源，从而在没有充电电路的情况下产生未调节的输出。在商业前沿上，使用者仅需购买电池中的一种充电电路而不是按所述不同的充电选项购买三种外部充电电路。在某个具体实施中，在与电池相同的单元中提供充电电路消除了对独立保护电路的需要，因为不存在使用错误充电器的可能性。

在一个方面，一种电池包括电池外壳，所述电池外壳包括用于提供输出电压的可再充电电池单元、以及充电电路。充电电路耦合到可再充电电池单元并且包括电压转换器以将对充电电路的输入电压转换为充电电压以对可再充电电池单元进行充电。

在另一方面，一种电池包括电池外壳，所述电池外壳包括用于提供输出电压的可再充电电池单元、以及耦合到可再充电电池单元的充电电路。充电电路包括用于控制充电电路的数字控制器、以及耦合到数字控制器的电压转换器。数字转换器被构造成转换对充电电路的输入电压以提供对可再充电电池单元进行充电的输出电压。

在另一方面，一种可再充电装置包括装置外壳，所述装置外壳包括具有集成充电电路的电池。该电池包括电池外壳，所述电池外壳包括用于提供输出电压的可再充电电池单元、以及耦合到可再充电电池单元的充电电路。充电电路包括数字控制器和电压转换器，所述电压转换器被构造成将输入电压转换为充电电压以用于对可再充电电池单元进行充电。

具体实施包括下列中的一个或多个。该电池可包括两者均由电池外壳支撑的充电端子和放电端子，充电端子连接到充电电路。该电池也可包括由电池外壳支撑的接地端子，接地端子连接到可再充电电池单元和充电电路两者。电池外壳的放电端子连接到可再充电电池单元的放电端子。充电电路被邻近地放置在电池外壳内部使得充电电路和可再充电电池单元之间的电压降（IR降）小于阈值。可再充电电池单元也可包括充电端子以将可再充电电池单元耦合到充电电路。充电电路中的电压转换器能够提供恒定电压或恒定电流输出。充电电路中的电压转换器为模拟转换器或数字转换器。该电池可包括数字微控制器单元以控制充电电路。电池的输入电压可介于9V和16V之间。电池的输入电压也可大体上等于12V。

电池被构造成接收由充电板提供的输入电压。电池的构造可对应于具有多个交变极性条的充电板。充电电路还可包括整流器以将交流电能转换为馈给电压转换器的大致直流电能。

装置外壳将电池封装在装置外壳的使用者可触及的或使用者不可触及的部分中。该装置可为手机。该装置可包括封装电池的可移除的后盖。该装置可包括可移除的后盖，所述后盖覆盖将电池封装在该装置中的隔室。