[发明专利]具有调节回路的电池充电系统

说明书

描述了用于电子设备的电池(140)的充电系统(100，200)。充电系统(100，200)包括被配置用以从电源获得转换电压(121)下的转换电流的适配器(110)。此外，充电系统(100，200)包括被配置用以通过使用转换电压(121)下的转换电流用电池电压(141)下的电池电流对电子设备的电池(140)充电的电池充电器(130)。另外，充电系统(100，200)包括被配置用以将转换电压(121)下的转换电流传输给电池充电器(130)的功率传输装置。另外，充电系统(100，200)包括被配置用以将指示电池电压和/或电池电流的反馈信息从电池充电器(130)传输到适配器(110)的通信装置。适配器(110)被配置用以根据反馈信息设置转换电压(121)和/或转换电流。

技术领域

本文件涉及以节能方式对电池充电的系统和方法。

背景技术

输入电压V_in在20V范围内的高压(HV)电池充电器通常利用基于电感器的功率转换器，实现的转换效率在约为90％的范围内。这种相对低效是由于电感性降压功率转换器的效率对仅略低于输入电压V_in的输出电压V_out(即转换比V_out/V_in约为1时)才是最佳的。

电池或输出电压通常为V_out＝3.6V(即4.2V)且来自外部电源的输入电压V_in(本文也称为转换电压)可高达20V。作为其结果，转换比V_in/V_out相对较高且功率转换效率通常降低。开关频率是影响电感性降压转换器效率的一个参数，其中当开关频率降低时功率转换器的效率通常增加。另一方面，相对较低开关频率下的合理电流纹波通常需要具有相对较高电感的电感器。电感器的尺寸通常随着电感的增加而增加。因此，具有相对较高电感的电感器的使用通常与现代便携式电子设备(如薄平板PC或智能电话)不兼容。因此，用于便携式电子设备的电池充电器通常使用相对低电感的线圈，从而触发相对较高的开关频率，由此限制了电池充电器的功率转换器可实现的最大转换效率。

本文件解决了提供节能和紧凑的用于对电子设备的电池充电的系统的技术问题。

独立权利要求解决了该技术问题。此外，在从属权利要求中描述了改进。

发明内容

根据一个方面，描述了一种用于电子设备电池的充电系统。充电系统包括被配置用以从电源获取转换电压下的功率的适配器。特别地，适配器可以被配置用以在转换电压下获取转换电流。举例来说，电源可以以AC电压(如AC频率为60Hz或50Hz的110V或230V)提供AC电。另一方面，转换电压通常为DC电压(如10V范围内)且转换电流通常为DC电流。这样，适配器可包括用于从电源提供的AC功率中获取在DC转换电压下的功率的AC/DC转换器。适配器可包括墙插头适配器，即适配器可包括用于将适配器与墙插座(如市电电源的墙插座)连接的功率插头。

此外，充电系统包括电池充电器，该电池充电器被配置用以通过使用转换电压下的功率，特别是使用转换电压下的转换电流，以电池电压下的电池电流对电子设备的电池充电。这样，在电池充电器的输出端就提供了电池电压下的电池电流。电池电流可被调节到(可能预定的)目标电池电流(如调节到恒定目标电池电流或遵循预定充电曲线的目标电池电流；目标电池电流可例如取决于温度和/或取决于待充电电池的历史和/或取决于先前的充电行为)。电池电流的调节可以由电池充电器内的电流调节器或功率适配器内的电流调节器来执行。电池充电器可实现为电子设备的一部分。通常，适配器和电池充电器实现为独立的物理单元，特别是独立的集成电路(ICs)。