发明名称 智慧型电池充电系统与其充电方法、及其用于可携式电脑使用之电源供应系统
摘要 本发明涉及一种智慧型的电池充电系统,一种对其充电方法和一种使用该系统和该法的可携式电脑的电源系统对应于被连接到笔记型电脑上的智慧型电池种类可靠地进行各种充电操作。一智慧型电池充电器60通过控制经由SM排线输入的数据有选择性地提供充电电压和充电电流给智慧型电池70。智慧型电池充电器60和智慧型电池70均通过SM排线被连接到一键盘控制器80上。该键盘控制器80依据从一SMPS130输出的第二电能电压确定笔记型电脑的电能通-断状态,并且依据从智慧型电池充电器60输出的电池识别信号来识别智慧型电池种类。该系统依据上述检测结果和智慧型电池70的状态数据来适当地控制智慧型电池充电器60,由此稳定而最佳地对智慧型电池70充电。不管电能通断和外部电源的情况,恒电压调节电路150把操作电能提供给键盘控制器80。
申请公布号 TW501004 申请公布日期 2002.09.01
申请号 TW087116113 申请日期 1998.09.28
申请人 大宇通信股份有限公司 发明人 金孝珍;洪锺国
分类号 G06F1/28;H01M10/48 主分类号 G06F1/28
代理机构 代理人 陈展俊 台北巿和平东路二段二○三号四楼;林圣富 台北巿和平东路二段二○三号四楼
主权项 1.一种智慧型电池充电器,把预定充电电能提供给 一智慧型电池,该电池包括一正埠(+)、一电阻检测 埠T、一SM排线数据埠D、一SM排线时脉埠C和一负埠 (-),并通过该SM排线数据埠T和SM排线时脉埠C输出各 种数据,如过充电报警信号,充电终止报警信号、 过热报警信号、满充电报警信号和全放电报警信 号,该智慧型电池充电器包括: 一SMPS依据第一预定电能电压产生预定操作电能并 保持从其上所设的一反馈埠输入的电能电压恒定; 一电流检测装置接收从SMPS输出的操作电能并输出 电流,该电流相当于通过其内所设的一预定检测电 流输出埠输出的电流;以及 一数位-类比转换装置被连接到SM排线上,并包括输 出第一和第二电能信号的第一和第二电压输出埠, 该电能信号相当于通过该SM排线输入的数据, 该电流检测装置的输出电流被连接到一充电电能 输出埠, 第一和第二电阻器均被串联在充电电能输出埠和 接地之间,并且其间形成的结点通过一线均被连接 到该SMPS的反馈埠上, 该数位-类比转换装置的第一电压输出埠通过第三 个电阻器被连接到该线上, 该电流检测装置的检测电流输出埠通过第一个二 极体被连接接到该线上,并通过第二个二极体和第 四个电阻器被连接到该数位-类比转换装置的第二 电压输出埠。2.如申请专利范围第1项之智慧型电 池充电器,其中该电流检测装置的检测电流输出埠 被连接到预定电能电压以防过电流在其中流过。3 .一种充电信号发生器,把预定充电电能提供给一 智慧型电池,该电池包括一正埠(+)、一电阻检测埠 T、一SM排线数据埠D、一SM排线时脉埠C和一负埠(-) ,并通过该SM排线数据埠T和SM排线时脉埠C输出各种 数据,如过充电报警信号、充电终止报警信号、过 热报警信号、满充电报警信号和全放电报警信号, 该充电信号发生器包括: 第一个电阻器被连接在电阻检测埠和第一电能电 压之间; 第一个比较装置其中一非反相端被连接到电阻检 测埠的电压电平上,而一反相端则被连接到第一预 定基准电压上;及 第二个比较装置其中一非反相端被连接到电阻检 测埠的电压电平上,而一反相端则被连接到第二预 定基准电压上,以及一输出端被连接到第一比较装 置的反相端上, 第一比较装置的输出信号均作为充电信号输出。4 .一种智慧型电池充电系统,把预定充电电能提供 给一智慧型电池,该电池包括一正埠(+)、一电阻检 测埠T、一SM排线数据埠D、一SM排线时脉埠C和一负 埠(-),并通过该SM排线数据埠T和SM排线时脉埠C输出 各种数据,如过充电报警信号、充电终止报警信号 、过热报警信号、满充电报警信号和全放电报警 信号,该智慧型电池充电系统包括: 一电池充电装置包括一充电电能输出埠,该埠被连 接到智慧型电池的正埠上,依据通过SM排线输入的 数据来改变通过该充电电能输出埠输出的充电电 能的电压値和电流値; 一充电信号发生装置被连接到智慧型电池的电阻 检测埠上,依据被连接在电阻检测埠上的智慧型电 池的电阻値来产生预定充电信号和电池识别信号; 以及 一键盘控制器通过SM排线被连接到电池充电装置 和智慧型电池上,通过依据从充电信号发生装置得 到的电池识别信号来识别智慧型电池的种类,从而 控制该电池充电装置, 该电池充电装置依据从该充电信号发生装置得到 的充电信号来进行电池充电操作。5.如申请专利 范围第4项之智慧型电池充电系统,其中充电信号 发生装置包括: 第一个电阻器被连接在电阻检测埠和第一电能电 压之间; 第一个比较装置其中一非反相端被连接到电阻检 测埠的电压电平上,而一反相端则被连接到第一预 定基准电压上;及 第二个比较装置其中一非反相端被连接到电阻检 测埠的电压电平上,一反相端被连接到第二预定基 准电压以及一输出端被连接到第一比较装置的反 相端上, 第一比较装置的输出信号均被作为充电信号输出, 电阻检测埠和第一电能电压之间结点的电压电平 均被作为电池识别信号输出。6.一种锂离子智慧 型电池充电方法,对一锂离子智慧型电池充电,该 智慧型电池包括一正埠(+)、一电阻检测埠T、一SM 排线数据埠D、一SM排线时脉埠C和一负埠(-),并通 过SM排线数据埠T和SM排线时脉埠C输出各种数据,如 过充电报警信号、充电终止报警信号、过热报警 信号、满充电报警信号和全放电报警信号,该方法 包括: 一电池充电步骤把具有第一电压値和第一电流値 的第一充电电能提供给智慧型电池; 一电流値读取步骤读取智慧型电池的电流値;以及 一充电电压控制步骤如果从电流値读取步骤读取 的电池电流値小于第二电流値,分阶段把充电电压 增加到智慧型电池容许的最大电压, 第二电流値设成小于第一电流値。7.如申请专利 范围第6项之锂离子智慧型电池充电方法,还包括 一步骤把小于第一充电电能的第二充电电能提供 给智慧型电池。8.一种包括智慧型电池的笔记型 电脑的电源系统,该智慧型电池包括一正埠(+)、一 电阻检测埠T、一SM排线数据埠D、一SM排线时脉埠C 和一负埠(-),并通过SM排线数据埠T和SM排线时脉埠C 输出各种数据,如过充电报警信号、充电终止报警 信号、过热报警信号、满充电报警信号和全放电 报警信号,如果一外部电源被连接在其上,笔记型 电脑对智慧型电池充电,以及如果没有外部电源被 连接在其上,则利用智慧型电池的充电电能作为操 作电能,该系统包括: 一电能输入装置被连接到外部电源和智慧型电池 的一正埠上,依据外部电源的连接状态有选择性地 输出外部电能或智慧型电池电能,并且输出外部电 能作为第一电能电压; 一电能通-断信号输入装置,使用者通过该装置接 通和断开笔记型电脑; 一SMPS,当笔记型电脑接通时,依据从电能输入装置 得到的操作电能输出操作笔记型电脑的第二电能 电压,并且当电能接通时输出电能正常信号的第一 个电平,而当电能断开时则输出电能正常信号的第 二个电平; 一恒电压调节装置,当电能正常信号是第一电平时 依据第二电能电压以及当电能正常信号是第二电 平时依据第一电能电压来产生第三电能; 一电池充电装置利用第一电能电压作为操作电能, 并包括一充电电能输出埠被连接到智慧型电池的 正埠上,依据通过一SM排线输入的数据来改变通过 该充电电能输出埠输出的充电电能的电压値和电 流値;以及 一键盘控制器利用第三电能电压作为一操作电能, 并通过SM排线连接到电池充电装置和智慧型电池, 依据从一充电信号发生装置得到的电池识别信号 来识别智慧型电池种类,从而控制智慧型电池充电 装置。9.如申请专利范围第8项之笔记型电脑的电 源系统,还包括一充电信号发生装置被连接到智慧 型电池的电阻检测埠,依据被连接到电阻检测埠的 智慧型电池的电阻値来产生预定充电信号和电池 识别信号,该电池充电装置依据从充电信号发生装 置得到的充电信号来进行电池充电操作。10.如申 请专利范围第9项之笔记型电脑的电源系统,其中 这些电池识别信号均被连接到键盘控制器的第一 个类比信号输入埠,键盘控制器依据电池识别信号 的电平来识别智慧型电池种类。11.如申请专利范 围第10项之笔记型电脑的电源系统,其中键盘控制 器对一锂离子智慧型电池进行恒电压充电,而对Ni- MH智慧型电池则进行恒电流充电。12.如申请专利 范围第8项之笔记型电脑的电源系统,其中第二电 能电压被连接到键盘控制器的第二个类比信号输 入埠,键盘控制器依据第二电能电压的电平来确定 笔记型电脑的通-断状态。13.如申请专利范围第12 项之笔记型电脑的电源系统,其中键盘控制器依据 笔记型电脑的电能通-断状态不同地设定智慧型电 池的充电电压和充电电流。14.如申请专利范围第8 项之笔记型电脑的电源系统,其中键盘控制器通过 SM排线读取智慧型电池的电流并确定外部输出电 源的连接状态。15.如申请专利范围第14项之笔记 型电脑的电源系统,其中即使没有外部电源被连接 到其上,键盘控制器控制电池充电装置把智慧型电 池的充电电能设成一预定値。16.如申请专利范围 第8项之笔记型电脑的电源系统,其中键盘控制器 包括一内部记忆体存储智慧型电池的电池状态数 据,这些存储在记忆体中的数据可以通过一位址排 线和一数据排线来读取。17.如申请专利范围第8项 之笔记型电脑的电源系统,其中恒电压调节装置包 括: 一调压器接收第一电能电压并输出预定电能电压; 第一个沟道FET,其中一电流通路被连接在该调压器 的输出埠和第三电能电压的一输出埠之间;以及 第二个沟道FET,其中一电流通路被连接在第二和第 三电能电压的输出埠之间, 该第一和第二沟道的闸极均被连接在第一电能电 压上, 第一个沟道晶体管的一电流通路根据电能正常信 号的电平接通或断开,并被连接在第一和第二沟道 FET的闸极和接地之间。18.如申请专利范围第8项之 笔记型电脑的电源系统,其中每次当笔记型电脑接 通和断开时,键盘控制器首先控制电池充电装置提 供第一充电电压和第一充电电流的第一充电电能 。19.如申请专利范围第8项之笔记型电脑的电源系 统,其中键盘控制器通过SM排线传送预定数据给智 慧型电池,然后依据从智慧型电池接收到的一识别 信号来确定智慧型电池是否被连接到笔记型电脑 上。20.如申请专利范围第19项之笔记型电脑的电 源系统,其中如果当电能开关断开时证明智慧型电 池没被连接到笔记型电脑上,键盘控制器把从电池 充电装置输出的充电电能设成一预定値。21.如申 请专利范围第8项之笔记型电脑的电源系统,其中 如果外部电源被连接到笔记型电脑上,并且智慧型 电池满充电,键盘控制器控制电池充电装置进行点 滴式充电。22.如申请专利范围第8项之笔记型电脑 的电源系统,其中当电能被接通时通过确定笔记型 电脑是在暂停状态还是在正常状态,键盘控制器分 别把输入键盘扫描数据的操作时间设成一预定値 。23.如申请专利范围第8项之笔记型电脑的电源系 统,其中如果没有连接外部电源并且笔记型电脑是 接通的,键盘控制器就通过SM排线从智慧型电池读 取ASOC,并且如果ASOC的値小于一预定値,就输出一存 碟信号STD。图式简单说明: 图1表示一般智慧型电池之埠的图示; 图2a和图2b是智慧型电池的充电特性的图示; 图3是依据本发明一实施例的智慧型电池充电器的 电路图; 图4a和图4b是说明图3所示智慧型电池的充电电压 和充电电流的控制操作示意图; 图5是表示智慧型电池充电系统结构的一方块图, 图中将图3所示智慧型电池充电器应用于该智慧型 电池; 图6是表示智慧型电池充电控制的充电信号发生器 的一电路图; 图7是表示智慧型电池充电系统的一方块图,图中 将图6所示的充电信号发生器应用于依据本发明另 一实施例的图5中的智慧型电池充电系统; 图8是电源系统的一电路图,图中将图7中的智慧型 电池充电系统应用于笔记型电脑; 图9是用图说明在图8的电源系统中恒电压调节电 路的结构一电路图; 图10是用图说明在图8的电源系统中设在键盘控制 器中的电池旗标暂存器的位元结构;以及 图11a-11n是说明图8中电源系统的操作流程图。
地址 韩国