專(zhuān)利名稱(chēng)：便攜式電腦的充電線路部件保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)在便攜式電腦，對(duì)大容量電池充電時(shí)，可以從充電導(dǎo)致的高溫保護(hù)充電線路部件的便攜式電腦充電線路部件保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
筆記本電腦等便攜式儀器是利用適配器得到常用交流電源或利用電池包得到所需電源。這一便攜式儀器是因移動(dòng)頻繁的便攜式，主機(jī)的重量和大小及電池管理尤其重要。
便攜式儀器是除了適配器電源以外，還普遍利用電池放電電源。因此，上述筆記本電腦配備的電池包或手機(jī)、PDA(掌上電腦)配備的電池是可充電的充電型電池。此外，為了充電上述電池包或電池，需要充電設(shè)備。于是，對(duì)所有便攜式儀器來(lái)說(shuō)，均具有給自身電池充電的充電設(shè)備。
下面將說(shuō)明筆記本電腦的充電設(shè)備。
圖1是充電電池組(Multi Battery)的現(xiàn)有電池組充電設(shè)備，包括如下部份把輸入的交流電源轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需電源，導(dǎo)入至系統(tǒng)負(fù)載40的交流適配器10；利用輸入的電源電壓，充電內(nèi)置電池35的降壓充電器20；選擇內(nèi)置電池，使其能夠進(jìn)行充電動(dòng)作的電池選擇器30；開(kāi)啟/關(guān)閉外部電源和電池的充電電源，提供給系統(tǒng)負(fù)載40的開(kāi)關(guān)元件FET1、FET2。
在上述電池組充電設(shè)備，如果使用電池組，其放電和充電動(dòng)作就以各個(gè)電池獨(dú)立進(jìn)行。即如果一個(gè)電池的放電和充電結(jié)束，上述電池選擇器30就把供電導(dǎo)線(Power Rail)轉(zhuǎn)換到下一個(gè)電池，使其進(jìn)行下一個(gè)電池的放電和充電動(dòng)作。
于是，以雙電池為例，如圖2所示，各個(gè)電池(電池A、電池B)的充電動(dòng)作獨(dú)立進(jìn)行，電池A的充電結(jié)束后，進(jìn)行電池B的充電，因此總的充電時(shí)間為電池A的充電時(shí)間tA+電池B的充電時(shí)間tB，需要較長(zhǎng)時(shí)間。
一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)充電設(shè)備時(shí)，為了設(shè)置充電電流，設(shè)計(jì)為這樣的狀態(tài)，即，首先系統(tǒng)負(fù)載40的消耗電力和電池充電時(shí)所需的最大電力合計(jì)值不超過(guò)上述交流適配器10的容量，并且是可以使用最長(zhǎng)時(shí)間。
于是，電池充電時(shí)所需電力最大的瞬間如圖3所示，是從恒流模式轉(zhuǎn)換為恒壓模式的起始點(diǎn)。當(dāng)鋰離子電池充電時(shí)，恒流模式的電流保持一定值，電壓增加，如圖3所示，所需電力逐漸增加。但在恒壓模式，電壓保持一定值，電流減少，因此如圖3所示，所需電力逐漸減少。
如上所述，為了長(zhǎng)時(shí)間使用電池，便攜式電腦提供電池組。除了基本電池以外，作為選項(xiàng)(備用)，提供大容量電池。
現(xiàn)有電池的充電方式是充電單個(gè)電池時(shí)，為了三小時(shí)內(nèi)完成充電，在初始用恒流模式，一般以0.6C進(jìn)行充電。這時(shí)，如果電池的容量變大，其初始充電電流也將變大。在這里，0.6C中的“C”是以單位小時(shí)表示的電池容量。比如，如果是2.4Ah cell，1C就表示2.4A。
比如，基本電池的單元結(jié)構(gòu)為3S-2P(3Serial-2Parallel)，容量為4000mAh，初始充電電流將達(dá)到2.4A。作為選裝件提供的3S-3P容量是大容量的6000mAh，這時(shí)，其初始充電電流為3.6A。
以這一電池組的充電線路為例，為了在短時(shí)間內(nèi)，不僅要充電基本電池，還要充電大容量電池，一般增加充電電流進(jìn)行充電。
于是，充電線路部件不僅要承受基本電池的充電，以及大容量電池的充電帶來(lái)的高溫，因此對(duì)其部件的要求也相應(yīng)提高。即，根據(jù)大容量電池，應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)較高的部件。此外，還導(dǎo)致部件價(jià)格的上漲。
但在現(xiàn)有電池充電邏輯設(shè)計(jì)成，為了在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成電池的充電，設(shè)計(jì)為用一般電池容量的0.6C持續(xù)充電到恒流模式時(shí)間。于是，存在這樣的問(wèn)題，即，充電線路部件的高溫等給部件帶來(lái)的負(fù)荷包括在充電邏輯中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供便攜式電腦的充電線路部件保護(hù)方法，即，為了能夠消除充電部件的負(fù)荷因素，當(dāng)感測(cè)充電線路部件的溫度后，根據(jù)部件溫度限制充電電流，以此進(jìn)行快速充電的同時(shí)，也可以保護(hù)充電線路部件。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的便攜式電腦的充電線路部件保護(hù)方法，其便攜式電腦的電池組充電階段包括如下特點(diǎn)開(kāi)始上述電池的充電，以快速充電模式進(jìn)行充電的階段；用上述快速充電模式充電時(shí)，感測(cè)充電部件溫度的階段；將上述感測(cè)的充電部件溫度與部件的標(biāo)準(zhǔn)限制溫度進(jìn)行比較的階段；如果上述充電部件溫度超過(guò)部件標(biāo)準(zhǔn)限制溫度，就減少充電電流并進(jìn)行充電，如果是標(biāo)準(zhǔn)溫度的限制溫度以下，就繼續(xù)以正常充電模式充電的階段。
上述充電部件溫度若達(dá)到規(guī)定溫度的80％以上，就減少電流為特點(diǎn)。
上述充電部件的保護(hù)動(dòng)作是對(duì)多個(gè)電池中的大容量電池充電時(shí)進(jìn)行。
本發(fā)明的便攜式電腦的充電線路部件保護(hù)方法是通過(guò)充電線路的主要部件的溫度感測(cè)，感測(cè)出大容量充電導(dǎo)致的部件溫度，減少充電電流，因此具有減少部件的負(fù)荷，并以標(biāo)準(zhǔn)的基本電池充電時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，有利于降低部件單價(jià)。


圖1是現(xiàn)有電池組充電設(shè)備的框圖；圖2是圖1中的電池組充電實(shí)施例的示意圖；圖3是電池充電時(shí)的需要最大電力的起始點(diǎn)的示意圖；圖4是本發(fā)明中電池組充電線路部件保護(hù)設(shè)備的框圖；圖5是本發(fā)明中便攜式電腦充電線路部件保護(hù)方法的流程圖。
※附圖主要部分符號(hào)說(shuō)明10AC(交流)適配器 20降壓充電器
30電池選擇器 35電池組40系統(tǒng)負(fù)載 50限流器&LDO60充電線路部件溫度感測(cè)部70微處理器具體實(shí)施方式
下面將參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。
圖4表示電池組的充電線路部件保護(hù)設(shè)備，包括如下部份把輸入的交流電源轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需電源，導(dǎo)入系統(tǒng)負(fù)載40等的交流適配器10；利用輸入的電源電壓，充電內(nèi)置電池的降壓充電器20；選擇內(nèi)置電池35，使其能夠進(jìn)行充電動(dòng)作的電池選擇器30；開(kāi)啟/關(guān)閉上述交流適配器10的輸出電源和電池的放電電源，提供給系統(tǒng)負(fù)載40的開(kāi)關(guān)元件FET1、FET2；限制充電電流和維持輸出電壓的限流器及LDO(低壓降線性調(diào)節(jié)器)50；感測(cè)上述降壓充電器20和電池選擇器30等充電線路部件溫度的充電線路部件溫度感測(cè)部60；利用上述溫度感測(cè)部60感測(cè)的溫度值，限制上述限流器充電電流的微處理器70。上述LDO是一種線性調(diào)節(jié)器。
下面將參照

以上構(gòu)成的電池組的充電線路部件保護(hù)設(shè)備。
參照?qǐng)D1，如電池組充電設(shè)備所述，使用電池組35時(shí)，放電及充電動(dòng)作均以各個(gè)電池獨(dú)立進(jìn)行。即，若完成一個(gè)電池的放電和充電，上述電池選擇器30就把供電導(dǎo)線轉(zhuǎn)換至一個(gè)電池，進(jìn)行下一個(gè)電池的放電和充電動(dòng)作。
此外，交流適配器10與系統(tǒng)負(fù)載40、電池選擇器30與系統(tǒng)負(fù)載40之間均具備開(kāi)關(guān)元件FET1、FET2，如果系統(tǒng)使用外部電源，就開(kāi)啟第1開(kāi)關(guān)元件FET1；如果使用電池電源，就開(kāi)啟第2開(kāi)關(guān)元件FET2。
為了設(shè)置充電電流，設(shè)計(jì)這一充電設(shè)備時(shí)，首先將系統(tǒng)負(fù)載40的消耗電力和電池充電時(shí)所需的最大電力合計(jì)值不會(huì)超過(guò)上述交流適配器10的容量，并且是可以使用最長(zhǎng)時(shí)間。
本發(fā)明的充電設(shè)備是至少使用雙電池35(電池A、電池B)，比如，鋰離子電池A是基本電池，其單元結(jié)構(gòu)為3S-2P，容量為4000mAh時(shí)，初始充電電流為2.4A。此外，作為選項(xiàng)提供的電池B是大容量電池，其單元結(jié)構(gòu)為3S-3P，容量為6000mAh，這時(shí)，初始充電電流為3.6A。
這樣，在電腦，作為選裝件提供的電池容量為大容量，且初始充電電流較大，因此充電線路部件的溫度相對(duì)上升。為此，充電線路部件的溫度不僅要承受基本電池的充電，還要承受大容量電池的充電，所以其部件的采用較高的規(guī)格。
如果這一電池開(kāi)始充電，上述降壓充電器20就通過(guò)內(nèi)置電池中的上述電池選擇器30選擇的電池A，依次運(yùn)行恒流模式和恒壓模式的充電動(dòng)作。
即，電池充電時(shí)，初期用恒流模式充電后，轉(zhuǎn)換為恒壓模式，進(jìn)行充電。在上述恒流模式，其電流保持一定值，電壓上升，導(dǎo)致所需電力逐漸增加；在恒壓模式，其電壓保持一定值，電流減少，因此導(dǎo)致所需電力逐漸減少。
在這里，直到電池容量的70％為止以恒流模式充電，之后以恒壓模式充電到完全充電。上述恒流模式是以0.6C進(jìn)行恒流充電，恒壓模式是根據(jù)恒流，其電流趨于減少。
但快速充電時(shí)，大容量電池是隨著充電電流增加，其充電線路部件的溫度上升到標(biāo)準(zhǔn)溫度以上。這時(shí)，在用快速充電模式充電的恒流模式動(dòng)作過(guò)程中，充電線路部件溫度感測(cè)部60感測(cè)充電線路部件的溫度后，傳送給微處理器70。
上述微處理器70比較充電線路部件的標(biāo)準(zhǔn)溫度和上述感測(cè)的溫度后，若超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)溫度的80％，考慮到充電線路部件的負(fù)荷，控制限流器及LDO部50，限制電流。即限制恒流模式的充電電流，比如把充電電流從0.6C降為0.4C。
在這里，普通部件的溫度規(guī)格為150度，但降低充電電流，使充電時(shí)的部件溫度達(dá)不到100度。
之后，判斷電池35是否切換為恒壓模式的充電動(dòng)作，若不是恒壓模式的充電動(dòng)作，就以上述恒流模式運(yùn)行充電動(dòng)作，并將在轉(zhuǎn)換為恒壓模式后，直到完全充電為止，用恒壓模式進(jìn)行充電動(dòng)作。
圖5是本發(fā)明中便攜式電腦充電控制方法的流程圖。
參照?qǐng)D5，若大容量電池開(kāi)始充電(S61)，就確認(rèn)適配器和電池是否正常后(S63)，若屬于正常，就以恒流模式開(kāi)始充電(S65)。這時(shí)，設(shè)定恒流充電模式-快速充電模式下的充電電流，并進(jìn)行充電。
上述快速充電時(shí)，充電線路部件溫度感測(cè)部感測(cè)充電線路部件的溫度，傳送給微處理器(S67)，微處理器將確認(rèn)充電線路部件的溫度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以下(S69)。在這里，充電線路部件的標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍是標(biāo)準(zhǔn)值的80％。
上述確認(rèn)結(jié)果，若充電線路部件溫度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的80％，就減少充電電流(S71)。比如，快速充電以0.6C進(jìn)行充電時(shí)，若部件溫度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)溫度，就以0.4C進(jìn)行充電。
此外，在降低充電電流充電或以快速充電模式繼續(xù)充電過(guò)程中，確認(rèn)是否達(dá)到恒壓模式的轉(zhuǎn)換區(qū)間后，若不是恒壓模式轉(zhuǎn)換區(qū)，就進(jìn)入上述階段；若是恒壓模式轉(zhuǎn)換區(qū)，就轉(zhuǎn)換為恒壓模式后，根據(jù)恒壓，減少電流，把充電動(dòng)作進(jìn)行到充電結(jié)束。
這時(shí)，確認(rèn)電池的完全充電與否后(S73)，若沒(méi)有完全充電，就反復(fù)上述動(dòng)作，恒流模式或恒壓模式的轉(zhuǎn)換是由充電線路完成。此外，完全充電后，將結(jié)束充電動(dòng)作(S75)。
在這里，以滿(mǎn)足充電時(shí)間的部件標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)基本電池進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，如果限制大容量電池的充電電流，就可以減少部件尺寸和單價(jià)。此外，充電筆記本電腦電池時(shí)，還具有降低整體溫度的效果。
以上對(duì)本發(fā)明以實(shí)施例為中心進(jìn)行了說(shuō)明，相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，體現(xiàn)出與本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明不同形式的實(shí)施例。本發(fā)明的技術(shù)性范圍均體現(xiàn)在權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求
1.一種便攜式電腦的充電線路部件保護(hù)方法，其特征包括以下階段開(kāi)始對(duì)電池充電，以快速充電模式進(jìn)行充電的階段；用上述快速充電模式充電時(shí)，感測(cè)充電部件溫度的階段；將上述感測(cè)的充電部件溫度與部件標(biāo)準(zhǔn)限制溫度進(jìn)行比較的階段；如果上述充電部件溫度超過(guò)部件標(biāo)準(zhǔn)限制溫度，就減少充電電流進(jìn)行充電，如果是標(biāo)準(zhǔn)溫度的限制溫度以下，就繼續(xù)以正常充電模式充電的階段。
2.如權(quán)利要求1所述便攜式電腦的充電線路部件保護(hù)方法，其特征在于上述充電部件溫度若達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)溫度的80％以上，則減少電流。
3.如權(quán)利要求1所述便攜式電腦的充電線路保護(hù)方法，其特征在于上述充電部件的保護(hù)動(dòng)作在對(duì)多個(gè)電池中的大容量電池充電時(shí)進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及在便攜式電腦中對(duì)大容量電池進(jìn)行充電時(shí)，可從充電導(dǎo)致的溫度保護(hù)充電線路部件的便攜式電腦充電線路部件保護(hù)方法。本發(fā)明中便攜式電腦的充電線路部件保護(hù)方法，當(dāng)便攜式電腦的電池組進(jìn)行充電時(shí)，包括如下階段開(kāi)始上述電池的充電，以快速充電模式進(jìn)行充電的階段；以上述快速充電模式充電時(shí)，感測(cè)充電部件溫度的階段；比較上述感測(cè)的充電部件溫度與部件標(biāo)準(zhǔn)限制溫度的階段；如果上述充電部件溫度超過(guò)部件標(biāo)準(zhǔn)限制溫度，就減少充電電流，進(jìn)行充電，如果是標(biāo)準(zhǔn)溫度的限制溫度以下，就繼續(xù)以正常充電模式充電的階段。
文檔編號(hào)H02H7/18GK1855665SQ20051003910
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2005年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
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