[发明专利]开关电容转换器模式转换控制方法

说明书

提供了一种开关电容转换器模式转换控制方法和装置。该方法包括：配置开关电容转换器以在第一固定PWM模式下运行，其中，在所述第一固定PWM模式中，所述开关电容转换器被配置为对耦合到所述开关电容转换器的输入端的电池充电；配置所述开关电容转换器以在第二固定PWM模式下运行，其中，在所述第二固定PWM模式中，所述开关电容转换器被配置为对所述电池放电；以及配置所述开关电容转换器以在跳跃模式下运行，其中，所述开关电容转换器基于所述开关电容转换器的输出电压与多个预定电压阈值之间的比较而在不同模式之间自动转换。

技术领域

本发明涉及一种电池充电装置和控制方法，并且在特定实施例中，涉及一种开关电容转换器模式转换控制装置和方法。

背景技术

随着技术的进一步发展，诸如移动电话、平板PC、数码相机、MP3播放器和/或类似物的各种电子设备已经变得流行。每个便携式设备可以采用多个可再充电电池单元。多个可再充电电池单元可以串联或并联连接，以形成用于存储电能的可再充电电池组。

采用电池充电器来恢复电池的能量。电池充电器被控制以向电池提供电压(例如，恒压充电模式)和电流(例如，恒流充电模式)，从而恢复电池的能量。

可以有多种适合于对电池充电的功率转换拓扑。根据拓扑结构的不同，功率转换拓扑可分为三类，即开关功率转换器、线性稳压器和开关电容功率转换器。与其它拓扑结构相比，开关电容转换器不太复杂，因为开关电容转换器由多个开关和飞跨电容形成。因此，开关电容转换器可以为电池充电提供紧凑且高效的电源。

在双芯电池应用中，采用双向电荷泵(例如，双相开关电容转换器)作为用于对双芯电池充电的充电器。开关充电器和双向电荷泵耦合在ac/dc适配器和双芯电池之间。当存在ac/dc适配器且双芯电池未完全充电时，双向电荷泵以1：2充电模式工作。当不存在ac/dc适配器或ac/dc适配器存在但停止对双芯电池充电时，双向电荷泵以2：1放电模式工作，用于为系统负载供电。

在1：2充电模式中，为了稳定地对电池充电，双向电荷泵被配置为在固定脉宽调制(PWM)模式下运行。在2∶1放电模式中，在轻负载运行条件下双向电荷泵被配置为在跳跃模式下运行，以实现更好的转换效率并延长电池寿命。在2∶1放电模式中，当系统负载较重时，双向电荷泵可以离开跳跃模式并进入固定PWM模式，以减小输出端纹波。

如上所述，双向电荷泵能够在包括1∶2充电模式和2∶1放电模式的两种不同模式下运行。2∶1放电模式还包括跳跃模式和固定PWM模式。期望将双向电荷泵配置为在不同运行模式之间具有无缝转换。本发明解决了这一需要。

发明内容

通过本公开的优选实施例，这些和其它问题通常被解决或规避，并且通常实现了技术优点，本公开的优选实施例提供了开关电容转换器模式转换控制装置和方法。

根据一个实施例，一种方法包括：配置开关电容转换器以在第一固定PWM模式下运行，其中，在第一固定PWM模式中，开关电容转换器被配置为对耦合到开关电容转换器的输入端的电池充电；配置开关电容转换器以在第二固定PWM模式下运行，其中，在第二固定PWM模式中，开关电容转换器被配置为对电池放电；以及配置开关电容转换器以在跳跃模式下运行，其中，开关电容转换器基于开关电容转换器的输出电压与多个预定电压阈值之间的比较而在不同模式之间自动转换。

根据另一实施例，一种方法包括：将开关电容功率转换器的输入端耦合到电池，并且将开关电容功率转换器的输出端耦合到系统负载和充电器；配置开关电容转换器以在1∶2固定PWM模式下运行，以对电池充电；配置开关电容转换器以在2∶1固定PWM模式下运行，以对电池放电；以及配置开关电容转换器以在轻负载运行条件下在2∶1跳跃模式下运行，其中，开关电容转换器基于开关电容转换器的输出电压与多个预定电压阈值之间的比较而在不同模式之间自动转换。