[发明专利]用于电池供电的设备的充电电路

说明书

一种充电电路，包括能电连接到电源单元的功率节点、能电连接到电池的电池节点、被电连接到设备负载的设备节点、可操作地在功率节点和电池节点之间的可逆升降压转换器、可操作地在功率节点和设备节点之间的第一开关、可操作地在电池节点和设备节点之间的第二开关，以及被可操作地连接到第一开关、第二开关和可逆升降压转换器的逻辑。该逻辑被配置成基于多个不同的条件来操作第一开关、第二开关和可逆升降压转换器。

背景技术

利用可再充电电池的电子设备可以能够连接到电源单元，以提供功率来对可再充电电池进行充电以及向电子设备的负载提供功率。附加地，电子设备可包括被配置成管理电子设备的充电的充电电路。

概述

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的概念的选集。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任一部分中提及的任何或所有缺点的实现。

充电电路包括能够被电连接到电源单元的功率节点、能够被电连接到电池的电池节点，以及被电连接到设备负载的设备节点。充电电路还包括可操作地在功率节点和电池节点之间的可逆升降压(buck-boost)转换器，可操作地在功率节点和设备节点之间的第一开关，以及可操作地在电池节点和设备节点之间的第二开关。充电电路的逻辑被配置成基于电源单元、电池和设备负载的条件来操作第一开关、第二开关和可逆升降压转换器。

附图简述

图1示出了包括可再充电电池和充电电路的示例电子设备。

图2示出了用于电池供电的设备的示例充电电路。

详细描述

本公开涉及用于与电子设备一起使用的电池充电拓扑结构。所公开的拓扑结构与具有几乎任何标准电压的电源单元和电池相兼容。当电源电压不同于电池电压时，所公开的拓扑结构自动地升高或降低电源单元的电压。因此，即使电源单元的电压低于电池的电压，所公开的拓扑也能够直接为电子设备供电和/或从几乎任何电源单元对电池进行充电。此外，如果电子设备汲取相比电源单元能够输送的更多的电流，则所公开的拓扑结构自动地使用电池来补充电源单元。更进一步，所公开的拓扑结构能够为电子设备供电而不会招致作为传统窄电压DC充电拓扑结构的特征的功率损耗。

图1示意性地示出了包括可再充电电池12和设备负载14的示例电子设备10。电子设备10实际上可以采用任何形式，包括但不限于，膝上型计算机、平板计算机、智能电话、虚拟现实设备和可穿戴计算设备。一般而言，所公开的充电拓扑结构与利用可再充电电池的几乎任何电子设备相兼容。

设备负载14包括一个或多个功率消耗组件。该组功率消耗组件可以取决于电子设备的类型而有所不同。可以被包括作为设备负载14的一部分的功率消耗组件的非限制性示例是电子显示器、集成电路、传感器和音频放大器。一般而言，设备负载可包括汲取电功率的任何组件。

如图1中示意性地示出的，电子设备10包括被配置成从电源单元18接收功率的功率接口16。在一些实现中，功率接口16允许电子设备10与电源单元18选择性地相连接或断开连接。当被连接时，电源单元可为电子设备供电和/或对电池12充电。当被断开连接时，电子设备从电池12汲取功率并且可以被用作不需要被栓系到固定功率源的移动设备。功率接口16的非限制性示例包括各种通用串行总线连接器插座或插头(例如，Type A(A型)、TypeB(B型)、Type C(C型)、Micro-A(微型-A)、Micro-B(微型-B)、Mini-A(小型-A)、Mini-B(小型-B)、充电下游端口、专用充电端口)。其他可拆卸接口也被设想，并且功率接口16决不限于通用串行总线插座或插头。在一些实现中，功率接口16可以包括被配置成无线地接收功率的电感耦合。在一些实现中，电子设备可以包括专用电源单元，并且功率接口可以是硬连线的。一般而言，允许电功率的传输的任何接口可以被使用。