CN107947254A

CN107947254A - 用于输出电压支援的功率监测

Info

Publication number: CN107947254A
Application number: CN201710953412.0A
Authority: CN
Inventors: 小约翰·H·卡朋特; 梅裕尔·萨哈
Original assignee: Intersil Americas LLC
Current assignee: Intersil Americas LLC
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2018-04-20
Also published as: TW201817118A; US20180109134A1

Abstract

本案实施例一般系关于用于在电池充电器中提供补充输出电压支援的方法及设备。根据某些态样，为了在具有弱电池与高电流负载的系统中提供补充功率，实施例提供用于警告系统的触发值以及允许节省电流的预触发。一些实施例使用电流资讯，以预测对补充模式的需要。这些及其他实施例提供准备偏压，以用于更快的回应时间，并且比单独监视电压更精确。这些及其他实施例进一步较佳地提供用于提供补充系统功率的支援，同时保护附接的外部装置。

Description

用于输出电压支援的功率监测

本申请案请求2016年10月13日提交的美国临时申请案第62/407,966号的优先权，其内容藉由引用整体并入本文。

技术领域

本文揭示的实施例一般系关于功率控制，而更特定为用于监测输出电压支援的功率的方法与设备。

背景技术

电池充电器(更特定为用于行动式计算装置的电池充电器)正在发展成不仅仅是在连接功率转接器时负责为电池充电。举例而言，习知行动式计算装置(例如膝上型电脑或笔记型电脑)包括用于功率转接器的专用及典型专属的插入式端口。当转接器插入此专用端口时，电池充电器负责使用由行动式计算装置的制造商指定的转接器电压对电池充电。相关地，大多数的习知行动式计算装置亦包括标准化介面，例如通用序列汇排流(USB)端口。当外部装置插入这样的USB端口时，行动式计算装置可以使用已知的USB协定与外部装置交换资料。此外，USB标准允许所连接的外部装置(例如具有微型USB端口的智慧型电话)经由行动式计算装置的USB介面从行动式计算装置接收功率，例如为外部装置的电池充电。因此，习知电池充电器进一步负责向外部装置供应功率，包括在未连接功率转接器时从行动式计算装置自己的电池供应功率。

最近，一些行动式计算装置制造商已经开始利用支援较新的USB-C型(USB-C)或USB功率递送(USBPD)协定的USB端口取代典型的独立及专属的功率转接器端口。USB-C支援比先前版本的USB介面(例如5V)高得多的位准的双向功率流量。从预设的5V电压开始，USB-C端口控制器能够与插入式装置协商，以利用相互同意的电流电平将端口电压升高到12V、20V、或另一个相互同意的电压。USB-C端口可以递送的最大功率为在5A电流下的20V(100W的功率)，这超过对电脑充电的能力，特别是因为大多数的15英寸的笔记型电脑只需要大约60W的功率。

当行动式系统制造商转移成使用连接到USB-C端口的功率转接器时，将需要改变习知电池充电器。电池充电器必须能够为具有5V-20V范围的USB-C转接器的功率的行动式计算装置(例如具有1、2、3、或4个细胞格的电池堆迭的笔记型电脑)的电池充电。未来的电池充电器亦将需要适应对经由USB-C端口连接到行动式计算装置的外部电子装置(例如平板电脑、智慧型电话、功率组等)充电。

发明内容

附图说明

结合随附图式检视以下具体实施例的描述，本案实施例的这些与其他态样与特征对于该领域具有通常知识者将变得显而易见，其中：

图1系为图示在具有CPU的系统中结合实施例的态样的方块图；

图2系为根据使用集成电路的实施例的电池充电器的示例性应用的示意图；

图3A系为图示在正常仅使用电池模式中操作的实施例的态样的示意图；

图3B系为图示操作来自正常仅使用电池模式的OTG的实施例的态样的示意图；

图3C系为图示在填充储存器模式中操作的实施例的态样的示意图；

图3D系为图示在监测功率模式中操作的实施例的态样的示意图；

图3E系为图示在补充模式中操作的实施例的态样的示意图；

图4系为图示根据实施例的示例性方法的态样的流程图。

符号说明

100 系统

102 电池充电器

104 电池

106 端口

110 电容器CIN

112 C型端口控制器(TCPC)

114 嵌入式控制器(EC)

116 CPU

118 IMVP模组

202 集成电路(IC)

204 输入节点

206 节点

208 节点

210 输出节点

212 中间节点

214 FET

222 模组

224 模组

226 模组

228 模组

230 模组

S402 步骤

S404 步骤

S406 步骤

S408 步骤

S410 步骤

S412 步骤

S414 步骤

具体实施方式

现在将参照图式详细描述本案实施例，图式系提供为实施例的说明性实例，以让该领域具有通常知识者能够实施该领域具有通常知识者显而易见的实施例及替代方案。应注意，下面的图式及实施例并不意味着将本案实施例的范围限制于单一实施例，而是藉由交换所描述或所图示元件中的一些或全部而可以实现其他实施例。此外，在可以使用已知部件部分或完全实现本案实施例的某些元件的情况下，将仅描述针对本案实施例的理解所必需的这些已知部件的那些部分，并且将省略这些已知部件的其他部分的详细描述，以避免模糊本案实施例。除非另有说明，描述为以软件实现的实施例不应限制于此，而是可以包括以硬件实现或是软件及硬件的组合的实施例，而反之亦然，这对于该领域具有通常知识者将是显而易见的。在本案说明书中，显示单个部件的实施例不应视为限制性；反之，除非另有明确说明，本揭示意欲涵盖包括复数个相同部件的其他实施例，反之亦然。此外，除非明确阐述，申请人并非意欲将说明书或权利要求中的任何术语归类为不常见或特殊的含义。此外，本案实施例藉由图示之方式涵盖本文参照的已知部件的当前及将来已知的等同方式。

根据某些一般态样，本案实施例系关于在具有某些系统负载要求、电池配置、及外部装置功率供应支援的计算系统中操作电池充电器的方法及设备。

举例而言，如上所述，根据一些态样，本案申请人理解到，当行动式系统制造商转移到使用USB-C端口的转接器时，将需要改变传统的功率架构。

同时，本案申请人进一步理解到，当行动式系统包括结合Intel行动式电压定位(IMVP)技术的处理器时，会出现某些问题。IMVP系为一种建立于将电功率供应至处理器的电压调节器(VR)的技术。IMVP技术的独特特征在于，依据处理器的活动动态调整处理器电压，以降低处理器功率。传统的处理器电压调节器系将处理器电压在所有处理器活动状态下都保持为静态电压。

此外，本案申请人理解到，当行动式计算系统包括支援USB的On-The-Go功能(通常缩写为USBOTG或仅为OTG)时，会出现某些问题。一般而言，USB OTG系为2001年年底首次使用的规范，允许USB装置(如平板电脑或智慧型电话)以作为主控器，而允许其他USB装置(如USB快闪记忆体驱动器、数位相机、滑鼠、或键盘)附接其上。USB OTG的使用允许这些装置在主控器与装置的角色之间来回切换。举例而言，行动电话可以从作为主控装置的可移除媒体读取，但是在连接到主控电脑时，本身可以呈现为USB大容量储存装置。当具有USB OTG支援的行动式计算系统作为主控器操作时，包含在这种系统中的电池充电器必须能够将功率供应至所连接的装置(包括在仅使用电池模式中操作行动式计算系统时)。因此，本案实施例结合用于提供这种USB OTG功率供应器支援的技术。

鉴于本案申请人的这些与其他观察结果，本文揭示的实施例系关于在电池充电器中提供补充输出电压支援的方法及设备。根据某些态样，为了在具有弱电池与高电流负载的系统中提供补充功率，实施例提供用于警告系统的触发值以及允许节省电流的预触发。一些实施例使用电流资讯，以预测对补充模式的需要。这些及其他实施例提供准备偏压，以用于更快的回应时间，并且比单独监视电压更精确。这些及其他实施例进一步较佳地提供用于提供补充系统功率的支援，同时保护附接的外部装置。

第1图系为图示在示例性系统100中结合本案实施例的态样的方块图。系统100系为行动式计算装置，例如笔记型电脑(例如，MacBook、Ultrabook等)、膝上型电脑、板型或平板电脑(iPad、Surface等)等。在这些与其他实施例中，系统100包括运行习知作业系统(例如Windows或Apple OS)的CPU 116。如下文将变得更加明显，当CPU 116系为结合IMVP技术的Intel x86处理器时，本案实施例将特别有用。然而，当CPU 116系为来自AMD或其他制造商的相容x86处理器以及由Freescale、Qualcomm等所制造的其他处理器时，可以实施其他实施例。应理解，系统100可以包括许多其他未图示的部件，例如固态及其他磁碟驱动器、记忆体、周边装置、显示器、使用者介面部件等。根据某些态样，在系统100中，本案实施例可以发现特别有用的应用，而系统100具有可以超过技术(例如USB-A)的功率限制(例如超过60瓦)的操作功率需求。然而，本案实施例并不限于在这种系统中的应用。

如图所示，系统100包括电池104与电池充电器102。根据某些一般态样，在系统100的正常操作期间，当功率转接器插入端口106时，电池充电器102系配置为对电池104充电。较佳地，除了对电池104充电之外，电池充电器102进一步适于将来自转接器的功率转换成适于供应到包括CPU 116的系统100的部件的电压。根据某些其他一般态样，在系统100的正常操作期间，当功率转接器并未插入端口106时，电池充电器102系配置为管理从电池104到系统的功率的供应。此外，如第1图的实例所示，并将在下面更详细地描述，在仅使用电池模式期间，当充电器102侦测到系统电压下降到低于预定义的阈值电压时，向CPU 116断言PROCHOT#讯号，并从电容器CIN 110将功率补充到系统。

以下将更详细地描述电池充电器102的实施例。在笔记型电脑(例如Ultrabook)与系统100的其他实施例中，电池104可以是可充电的1S/2S/3S/4S(亦即1个细胞格、2个细胞格、3个细胞格、或4个细胞格堆迭)锂离子(Li离子)电池。在这些与其他实施例中，端口106可以是通用序列汇排流(USB)端口，例如USB-C型(USB-C)端口或USB功率递送(USB PD)端口。尽管在第1图中未图示，亦可以提供端口106与充电器102之间的切换器，以用于可控制地将来自连接到端口106的转接器的功率耦接到充电器102，或者可替代地将系统功率提供到充电器102及/或端口106。这样的切换器亦可以包括主动式装置，或藉由主动式装置实现，例如背对背FET。

如进一步所示，示例性系统100包括在端口106与充电器102之间的连接路径中的输入电容器110。根据下面更详细描述的实施例的态样，充电器102系配置为管理及使用输入电容器110，以作为用于系统100的某些保护情况的储存器，例如在系统电压下降到低于阈值而转接器并未连接到端口106时补充电池功率。

此外，在示例性系统100中，本案实施例可以找到有用的应用，示例性系统100包括C型端口控制器(TCPC)112、嵌入式控制器(EC)114、及IMVP模组118。根据与本案实施例相关的某些一般态样，TCPC 112包括以下功能：侦测连接到端口116的USB装置的类型，控制与将端口106连接到系统100相关联的切换器，以及将端口状态传送到EC 114(例如经由I2C介面)。EC 114通常负责管理系统100的功率配置(例如，依据从TCPC 112到EC 114的通讯而连接或不连接到端口106的功率转接器等)，从电池104接收电池状态，以及将电池充电与其他控制资讯传送到充电器102(例如经由SMbus介面)。

举例而言，根据从EC 114传送到IMVP模组118的资讯，IMVP模组118实现用于将功率供应到CPU 116的IMVP功率节省技术。根据一些态样，电池充电器102包括对例如由模组118实现的IMVP技术的支援。举例而言，一些版本的IMVP要求电池充电器包括几个操作特征，例如针对某些最低电压条件的主动保护，例如在仅使用电池模式下操作系统而处理器具有峰值功率需求时(包括当电池为弱电池时)。因此，如下面将更详细描述的，根据本案实施例的充电器102结合用于提供这种保护的技术。

第2图系为使用集成电路202的本案实施例的示例性实施方案的示意图。

更特定言之，如图所示，输入电容器CIN 110系耦接于输入节点204(耦接到端口106(未图示))与GND之间。这些实施例中的示例性充电器102包括复数个功率切换晶体管，其包括场效晶体管(FET)Q1，其漏极耦接到节点204，而源极耦接到中间节点206。另一FETQ2的漏极耦接到节点206，而其源极耦接到GND。充电器102包括耦接于节点206与节点208之间的电感器L1。这些实施例中的示例性充电器102进一步包括FET Q4，其漏极耦接到输出节点210，而源极耦接到中间节点208。另一FET Q3的漏极耦接到节点208，而其源极耦接到GND。如图所示，输出节点210将系统电压VSYS提供到系统负载(例如CPU 116)。

此实例中的充电器102进一步包括耦接于输出节点210与中间节点212之间的感测电阻器Rs2。另一FET 214的源极耦接到节点212，而其漏极耦接到可充电电池104，以形成电池电压VBAT。FET 212的栅极耦接到IC 202，以用于控制可充电电池104的充电及放电。举例而言，当功率转接器并未连接时，可以完全开启FET 214，以经由VSYS将功率提供到系统负载。当连接功率转接器时，可以利用线性方式控制FET 214，以控制可充电电池104的充电。

尽管可以考虑其他类型的切换式装置(例如P沟道装置、其他类似形式(例如FET、MOS装置等)、双极性接面晶体管(BJT)与类似者、绝缘栅极双极性晶体管(IGBT)与类似者等)，但是图示使用N沟道MOSFET来实现FETQ1、Q2、Q3、Q4、及214。

如图所示，根据本案实施例的IC 202包括模组222、224、226、228、及230，并根据来自TCPC 112及/或EC 114以及来自经由连接到IC 202而接收的其他资讯(例如输入电压VIN、L1的电感器电流、及电池104的电压VBAT与电流(例如，经由在电阻Rs2的任一端连接到终端))的端口状态与补充模式启动讯号而经由其栅极的输出连接来控制晶体管Q1、Q2、Q3、及Q4的操作，将在下文变得更加明显。

分别图示模组222、224、226、228、及230以便于说明，但是可以包括公共电路(亦包括由模组共享的电路)，以用于藉由IC 202控制系统100的其他操作。附加且相关地，尽管本描述将集中在仅使用电池模式中操作的IC202，但应理解，IC 202可以包括用于在其他模式下操作的附加功能，例如在功率转接器连接到端口106而电池104正在充电时。为了本案实施例的清楚起见，这里将省略这些附加功能及/或电路的细节。

由于以下的描述及图式，第2图所示的IC 202的实施例如何控制晶体管Q1、Q2、Q3、及Q4的态样将变得显而易见。更特定言之，第3A图至第3E图图示根据本案实施例的态样，第2图的电池充电部件如何藉由IC202管理及/或控制。该领域具有通常知识者将了解在由本案操作描述教示之后如何实现模组222、224、226、228、及230。

第3A图系为图示在正常仅使用电池模式中操作的实施例的态样的示意图。如图所示，在此模式下，没有转接器或其他装置连接到USB-C端口106，及/或USB-C端口106已经切换到打开状态。最初，电容器CIN 110完全放电。当IC 202接收到指示没有插入USB-C端口106的转接器或其他装置的端口打开讯号(例如从EC114)时，IC 202的正常仅使用电池模式模组222将BGATEFET 212切换成开启，以将电池104连接到输出节点208。在这种情况下，正常仅使用电池模式模组202亦将所有FET Q1、Q2、Q3、及Q4切换成关闭，而使得电池104单独维持输出节点208上的VSYS电压。

第3B图系为图示在使用USB习知OTG功能的电池将功率供应至系统与外部装置的模式中操作的实施例的态样的示意图。如图所示，在此模式中，例如在第3A图所示的正常仅使用电池模式下操作之后，从属装置系附加到USB-C端口106，并具有例如经由TCPC 112协商的来自系统100的接收功率(例如5V)。举例而言，此资讯(例如，OTG启动讯号)可以经由EC114从TCPC 112传送到IC 202。回应于此资讯，启用IC 202的正常OTG模组224。与第3A图的情况不同，模组224将Q1切换成开启(或保持关闭并使用本体二极管)，并利用PWM控制来操作Q3/Q4，而造成功率从电池104供应至输出节点208与端口106。在电池104系为具有大于5.8V的电压的2S电池而所附接的从属设备系以正常5V的USB电平操作的实例中，正常OTG模组224使用该领域具有通常知识者已知的PWM控制方法在降压模式下操作Q3/Q4。可替代地，取决于电池电压与OTG请求中指定的特定OTG目标电压的比率，OTG模组224可以在升压模式或降压/升压模式下操作Q3/Q4。而亦在此模式下，在将功率供应到端口106的情况下，电容器CIN 110被充电到5V的USB电平。

第3C图系为图示根据实施例的在初始储存器填充模式中操作的态样的示意图。如图所示，在此模式中，如上所述，USB-C端口106系为打开的，及/或没有装置附接为利用端口打开讯号与IC 202通讯。此外，举例而言，IC 202经由来自EC114的SMBus写入来接收补充模式启动讯号，并藉由IC 202启动此模式与储存器填充模组226。在这种情况下，IC 202的储存器填充模组226将Q3切换成关闭，将Q4切换成开启，并利用PWM控制操作Q1/Q2，而造成功率从电池104供应到输出节点208与输入电容器CIN 110。然而，不同于第3B图的情况，回应于补充模式启动讯号以及端口106系为打开的资讯，储存器填充模组226造成电容器CIN110被充电到20V，而不是仅为5V。举例而言，在电池104系为具有大于5.8V的电压的2S电池时，储存器填充模组226使用该领域具有通常知识者已知的PWM控制方法，在反向升压模式中操作Q1/Q2。

应注意，举例而言，取决于特定使用情况与电容器CIN 110的大小，储存器填充模式中的CIN 110的充电电压电平可以在3V-20V的范围内的任意处。举例而言，在具有非常大的电容器CIN 110的情况下，充电电压电平可能仅为最大约7V。然而，在这种情况下，若电池电压为5.8V，则输出与输出太接近而难以仅是降压，因此较高的充电电压可能是较佳的。

应进一步注意，此模式亦可以提供用于插入USB端口的装置的时序与保护。举例而言，在这种情况下，储存器填充模组226可以造成CIN 110中的能量返回到电池，或者可以使用接到GND的切换器将输入节点上的电压返回到VSAFE0V(或SAFE5V)。

第3D图系为图示根据实施例的在功率监测模式中操作的态样的示意图。此模式通常在结合上面第3C图所示的储存器填充模式之后直接进行。举例而言，功率监测模组228可以藉由感测电压VIN来监测储存器填充模组226填充电容器CIN 110的进度。当电压VIN达到阈值电平(例如19.9V)，而端口打开及补充模式启动讯号仍然开启时，IC 202的操作可以自动切换到藉由模组228控制，而不是藉由模组226控制。

如图所示，在此模式中，类似于第3C图的情况，IC 202的模组228将Q3切换成关闭，将Q4切换成开启，并操作Q1/Q2，而造成功率从电池104供应到输出节点208与输入电容器CIN 110。然而，不同于第3C图中的CIN 110的填充已经造成VIN达到阈值电平的情况，功率监测模组228操作Q1/Q2，以造成电容器CIN 110系以细流充电方式维持20V的电荷。举例而言，在电池104系为具有大于5.8V的电压的2S电池时，功率监测模组228使用该领域具有通常知识者已知的PFM控制方法，在反向升压模式中操作Q1/Q2。可替代地，Q1可以保持关闭，以节省功率，而仅使用本体二极管，而Q2系切换成将VIN电平保持在高达约20V。

附加或可替代地，电荷泵可以实现较低的静止电流。电荷泵可以在IC 202的内部，因此切换器与电容器可以较小(较少切换损耗)。电荷泵可以承担电池电压，并泵送到多达4倍，以及取代电容器上的损失电荷。然而，相较于PFM升压模式，调节范围受到限制。

亦在此模式中，功率监控模组228监测电池104到负载的电流IBAT(例如，经由Rs2到耦接到VSYS的负载上的电压压降)以及电压VBAT。根据某些态样，监控电池电流与电池电压对于何时准备支援输出电压VSYS提供有用的理解。

第3E图系为图示根据实施例的在补充模式中操作的实施例的态样的示意图。此模式通常在结合上面第3D图所示的功率监测模式之后直接进行。举例而言，如上所述，功率监测模组228监测电池104的电压与电流，并且当电池电压低于6.2V(或一些其他阈值电平)以及电池电流超过1A(或一些其他阈值电平)，而端口打开及补充模式启动讯号仍然开启时，IC 202的操作可以自动切换成藉由补充模式模组230控制，而不是藉由模组228控制。

如图所示，回应于这些电池电压与电流条件，补充模式模组230在降压模式中操作Q1/Q2，并开启Q4(或保持关闭及使用本体二极管)，以及关闭Q3，以支援VSYS。如藉由模组230经由输入电压VIN所监测，此举造成电容器CIN 110中储存的能量从20V消耗而下降到约6V的余量，以支援VSYS。此外，为了回应于这些电池电压与电流条件，模组230同时断言PROCHOT#讯号。这可以藉由其他电路(例如CPU 116)使用，而造成系统降低频率及/或关闭部件，以节省功率。在一些实施例中，在断言PROCHOT#之后，模组230系配置而使用CIN 110在预定义的时间量(例如，10微秒)补充VSYS上的电压，以允许CPU 116回应低功率条件的时间。该领域具有通常知识者将理解如何依据实现实施例的系统100的特定电压与时序要求来设计CIN的值(例如44μF)与Q1/Q2的操作。在CIN 110已消耗及/或达到VIN的阈值电平之后，模组230关闭Q1/Q2。

在一个可能的实例中，模组230可以配置成利用经修改的恒定导通时间控制方案来操作Q1，而不是如上所述以传统降压模式操作Q1/Q2。更特定言之，当电池电压首先下降到低于最小电压阈值时，补充模式模组230将Q1切换器驱动为高电平。将Q1保持开启，直到VSYS超过阈值或者直到模组230侦测到电感器电流IL达到饱和电平(例如编程值)为止(以较小者为准)。电感器电流达到饱和电平所需的时间系透过对电容器充电的电流源实现。若满足任一条件，则关闭Q1。Q1保持关闭，直到VSYS再次下降到阈值为止以及当电感器电流已经具有下降到一定阈值以下(例如在此情况下为峰值的80％)足够的时间时。一旦经过最小关闭时间，若VSYS低于阈值，则再次开启Q1。

第4图系为图示根据如前述图式所示的实施例的示例性方法的态样的流程图。

首先，如步骤S402所示，在仅使用电池模式中操作计算装置时，配置成具有根据本案实施例的功能的电池充电器是特别有用的。因此，根据一些实施例的方法系在步骤S402中等待，直到侦测到仅使用电池模式。举例而言，行动式计算装置的端口控制器(例如TCPC112)可以侦测功率转接器何时连接到端口106以及何时从端口106断开，以及使用已知技术将此资讯传送到EC114。然后，举例而言，EC 114可以使用此资讯，以经由SMBus写入来将讯息发送到电池充电器102，以指示充电器102系在正常仅使用电池模式中操作。

在正常仅使用电池模式期间，充电器102可以使用例如上面结合第3A图与第3B图所述的操作功能，以造成功率供应到系统与所附接的装置。

在步骤S404中，在侦测到仅使用电池模式之后，充电器102进一步确定补充模式是否启动。这可以由EC 114确定，以及例如使用SMBus写入而从EC 114传送到充电器102。EC114可以依据事件而确定是否启动或禁用此模式，例如在TCPC 112指示没有外部装置附接时启动该模式，以及在TCPC 112指示需要USB OTG操作的转接器或装置附接时禁用该模式。许多其他启动或禁用事件是可能的，例如当电池过度放电时，当系统进入睡眠或休眠模式而预期没有电流尖峰时，当系统过热时等，启动补充模式。在其他实施例中，亦可以使用充电器102中的可编程硬件设定(例如可编程暂存器等)以启动或禁用此模式。

在确定补充模式启动之后，充电器102的操作前进到步骤S406，其中开始初始储存器填充模式。在此步骤期间，充电器102可以使用例如上面结合第3C图所述的操作功能，以造成功率供应到系统，并将CIN 110填充到20V。在步骤S408中，继续此操作模式，直到例如藉由比较输入电压VIN与阈值(例如19.9V)，而确定电容器被充满。

若在步骤S408中确定电容器被充分填充，则操作前进到步骤S410，其中进行用于启用补充模式的准备(亦即预触发)。在此步骤期间，充电器102可以使用例如上面结合第3D图所述的操作功能，以造成功率供应到系统，并将储存在CIN 110中的电压维持于高达约20V。此模式亦包括监测某些系统功率操作参数，如上面结合第3D图所述。

在步骤S412中，例如当提供到输出的电池电压下降至低于5.8V且电池电流超过1A时，确定功率是否达到峰值。若是，则进入步骤S414，其中从经填充的输入电容器CIN 110提供补充功率。在此步骤期间，充电器102可以使用例如上面结合第3E图所述的补充模式操作功能，以造成功率从CIN 110供应到系统。在根据实施例的第4图的示例性方法中，在储存器耗尽之后，处理返回到S402。

尽管已经参照较佳实施例而特定描述本案实施例，但是对于该领域具有通常知识者应显而易见的是，在不悖离本发明的精神及范围的情况下，可以针对形式及细节进行改变及修改。所附之权利要求意欲包括这样的改变及修改。

Claims

1.一种耦接到一电池与一系统负载的设备，包含：

输入连接，用于接收一电池电压与一电池电流；以及

一补充模式模组，适于回应于由接收的所述电池电压与电流所指示的一预定义的弱电池条件，而从一储存器将补充功率提供到所述系统负载。

2.如权利要求1所述的设备，其中预定义的弱电池条件为接收的所述电池电压低于一电压阈值以及接收的所述电池电流高于一负载阈值。

3.如权利要求1所述的设备，进一步包含接至切换式装置的输出连接，所述补充模式模组控制所述切换装置，以从所述储存器提供所述补充功率。

4.如权利要求3所述的设备，其中所述切换式装置包含FET，以及所述输出连接耦接到所述FET的栅极。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述补充模式模组进一步适于在一预定义的时间量内从所述储存器提供所述补充功率。

6.如权利要求5所述的设备，其中所述储存器为一电容器，且其中所述设备进一步包含一储存器填充模组，适于将所述电容器充电至足以在所述预定义的时间量内提供所述补充功率的一电平。

7.如权利要求6所述的设备，进一步包含接至切换装置的输出连接，所述储存器填充模组控制所述切换装置，以从所述电池对所述电容器充电。

8.如权利要求7所述的设备，其中所述切换式装置包含FET，以及所述输出连接耦接到所述FET的栅极。

9.如权利要求1所述的设备，其中所述补充模式模组进一步适于回应于所述预定义的弱电池条件而将一讯号发送到外部部件。

10.如权利要求1所述的设备，进一步包含一功率监测模组，适于监测接收的所述电池电压与电流，并维持所述储存器中的功率，直到侦测到所述弱电池条件。

11.一种用于控制耦接到一电池与一系统负载的一设备的方法，包含以下步骤：

接收一电池电压与一电池电流；以及

回应于由接收的所述电池电压与电流所指示的一预定义的弱电池条件，而从一储存器将补充功率提供到所述系统负载。

12.如权利要求11所述的方法，其中预定义的弱电池条件为接收的所述电池电压低于一电压阈值以及接收的所述电池电流高于一负载阈值。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述设备包括接至切换式装置的输出连接，提供补充功率的所述步骤包括以下步骤：控制所述切换式装置，以提供所述补充功率。

14.如权利要求11所述的方法，其中提供所述补充功率的步骤包括以下步骤：在一预定义的时间量内从所述储存器提供所述补充功率。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述储存器为一电容器，所述方法进一步包含以下步骤：将所述电容器充电至足以在所述预定义的时间量内提供所述补充功率的一电平。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述设备包括接至切换式装置的输出连接，将所述电容器充电的所述步骤包括以下步骤：控制所述切换式装置，以从所述电池对所述电容器充电。

17.如权利要求11所述的方法，进一步包含以下步骤：回应于所述预定义的弱电池条件而将一讯号发送到外部部件。

18.如权利要求11所述的方法，进一步包含以下步骤：监测接收的所述电池电压与电流，并维持所述储存器中的功率，直到侦测到所述弱电池条件。