雙向電源管理技術制造技術

公開了電源管理技術。例如，設備可包括雙向電壓轉換器電路以及選擇性地以充電模式和傳送模式來操作雙向電壓轉換器電路的控制模塊。充電模式將接口(例如USB接口)所提供的電壓轉換成能量存儲模塊(例如可再充電電池)所采用的充電電壓。相反，傳送模式將能量存儲模塊所提供的電壓轉換成接口所采用的電壓。

【技術實現步驟摘要】

技術介紹
移動裝置、如智能電話和個人數字助理(PDA)可提供各種處理能力。例如，移動裝置可為用戶提供因特網瀏覽、字處理、電子表格、與臺式計算機的信息(例如電子郵件)同步等等。典型移動裝置包括向移動裝置內的組件傳送電力的電池。電池還可向附連裝置提供電力。此外，可由這類附連裝置對電池充電。與附連裝置的連接可通過各種接口來提供。這類接口可提供用于轉移信息以及電力的媒介(例如導線(conductiveline)、無線信道等)。通用串行總線(USB)是這種接口的一個示例。尺寸和成本的減小往往是裝置重要的設計目標。相應地，可能希望減小在附連裝置與能量存儲組件之間交換電力的組件的成本和尺寸。附圖說明圖1是設備實施例的簡圖。圖2和圖3是示出實現實施例的簡圖。圖4是流程圖。圖5是系統實施例的簡圖。具體實施方式各種實施例一般可針對電源管理技術。例如，設備可包括雙向電壓轉換器電路以及選擇性地以充電模式和傳送模式來操作雙向電壓轉換器電路的控制模塊。充電模式將接口(例如USB接口)所提供的電壓轉換成能量存儲模塊(例如可再充電電池)所采用的充電電壓。相反，傳送模式將能量存儲模塊所提供的電壓轉換成接口所采用的電壓。實施例可有利地提供優于提供用于操作的充電和傳送模式的獨立電路的常規布置的尺寸和成本減小。實施例可包括一個或多個元件。元件可包括設置成執行某些操作的任何結構。根據設計參數或性能限制的給定集合的需要，各元件可實現為硬件、軟件或者它們的任何組合。雖然作為舉例可采用某種拓撲結構的有限數量的元件來描述實施例，但是，根據給定實現的需要，該實施例可包括備選布置的元件的其它組合。值得注意的是，對“一個實施例”或“實施例”的任何提及表示結合該實施例所述的特定特征、結構或特性包含在至少一個實施例中。詞語“在一個實施例中”在本說明書的各個位置中的出現不一定都表示同一個實施例。圖1是可采用本文所述技術的設備100的簡圖。設備100可包括各種元件。例如，圖1示出包括接口模塊102、能量存儲模塊104、配電模塊106和電源管理模塊108的設備100。這些元件可通過硬件、軟件、固件或它們的任何組合來實現。設備100可包含在例如智能電話、PDA或移動接口裝置(MID)等移動通信裝置中。但是，設備100可包含在例如膝上型計算機、臺式計算機等其它類型的裝置中。但是，實施例不限于這些示例。接口模塊102提供與附連裝置(例如外部裝置)的信息交換。接口模塊102還提供電力的流動。這種電力流動可流動到這類附連裝置或者來自這類附連裝置。示范附連裝置包括跳線驅動(jumpdrive)、計算裝置(例如臺式和膝上型計算機)、打印機、調制解調器和各種外圍裝置。另外，這類附連裝置可包括向設備100提供電力(例如DC電壓的電力)的電源適配器。但是，可采用其它類型的附連裝置。在實施例中，接口模塊102可通過通用串行總線(USB)接口來提供與這類附連裝置的連接。USB接口采用雙絞線數據電纜(twistedpairdatacable)來傳輸信號。這種雙絞線包括稱作D+的第一信號線和稱作D-的第二信號線。另外，USB接口提供用于轉移(transfer)電力的單線路。按照USB標準，這種電力線工作在5伏特DC(在±5％的容差之內)。雖然本文中描述了USB接口，但是實施例不限于采用這類接口。此外，實施例不限于采用5伏特DC的電力的接口。能量存儲模塊104存儲可向設備100內的組件以及向附連裝置(例如通過接口模塊102所連接的裝置)提供操作電力(operationalpower)的能量。相應地，能量存儲模塊104可包括按照各種存儲技術所實現的一個或多個電池和/或(原)電池。這類技術可以是可再充電的。例如，能量存儲模塊104可包括電池電壓在3.0伏特與4.2伏特之間的可再充電鋰離子(Li-ion)電池。但是，可采用其它類型的技術。這類技術的示例包括鉛和硫酸、鎳鎘(NiCd)、鎳金屬氫化物(NiMH)、鋰離子聚合物(Li-ion聚合物)等等。相應地，在實施例中，接口模塊102和能量存儲模塊104可采用不同的工作電壓。例如，接口模塊102可采用5伏特USB接口，而能量存儲模塊104可采用3.0伏特至4.2伏特Li-ion技術。但是，設備100不限于這種實現。因此，可采用工作電壓的其它組合。如上所述，設備100可包含在裝置(例如移動通信裝置等)中。更具體來說，設備100可包含在裝置的母板中。但是，實施例不限于這種布置。配電模塊106提供將電力配送到這種裝置的組件。這些組件可能需要不同的工作電壓。相應地，配電模決106可包括一個或多個DC-DC轉換器電路。在實施例中，配電模塊106可工作在能量存儲模塊104所提供的電壓以及工作在接口模塊102所提供的電壓(例如來自附連裝置)。電源管理模塊108管理設備100的電力流動。具體來說，電源管理模塊108可指導設備100按照與電力轉移有關的各種模式進行操作。這類模式的示例包括傳送模式和充電模式。在傳送模式中，電力通過接口模塊102從電池104(或者設備100所提供的其它操作電源)流動到附連裝置。但是，在充電模式中，電力從接口模塊102流動到電池104。因此，電源管理模塊108提供雙向電力流動。在實施例中，這個特征通過電源管理模塊108內的雙向電壓轉換器電路來提供。如上所述，常規方式采用獨立轉換電路：用于充電模式的電路和用于傳送模式的電路。相應地，實施例可有利地提供成本和尺寸節省。圖2是可包含在電源管理模塊108中的實現200的簡圖。實現200可包括各種元件。例如，圖2示出包括雙向電壓轉換器電路202和控制模塊204的實現200。還示出包括開關元件206a-d的實現200。為了便于說明，實現200示為耦合到圖1的元件(接口模塊102、能量存儲模塊104和配電模塊106)。例如，實現200可耦合到接口模塊102的電力線(例如USB電力線)。實現200還可耦合到能量存儲模塊104的端子(例如陽極)。但是，實施例不限于圖1的上下文。因此，設備200可耦合到其它元件(例如其它接口、能量存儲組件和/或配電組件)。雙向電壓轉換器電路202提供接口模塊104和能量存儲模塊104所采用的電壓之間的轉換。這種轉換可以按任一個方向。例如，雙向電壓轉換器電路202可將能量存儲模塊104所提供的電壓轉換成接口模決102所采用的電壓。相反，雙向電壓轉換器電路202可將接口模塊102所提供的電壓轉換成能量存儲模塊104所采用的充電電壓。這類轉換的方式和方向由控制模塊204來指導。如圖2所示，雙向電壓轉換器電路202包括第一開關元件208、第二開關元件210和電感212。圖2示出開關元件208和210可實現為金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)。具體來說，開關元件208示為P溝道MOSFET，而開關元件210示為N溝道MOSFET。但是，可采用其它類型的裝置。具體來說，圖2示出耦合在節點N1和節點N2之間的開關元件208。開關元件210又耦合在節點N2與節點N3之間。最后，電感212耦合在節點N2與節點N4之間。如圖2所示，節點N3可以是地節點。如上所述，控制模塊204指導雙向電壓轉換器電路202進行的電壓的轉換。具體來說，控制模塊204生成控制信號220c和220本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種設備，包括：雙向電壓轉換器電路；以及控制模塊，選擇性地以充電模式和傳送模式來操作所述雙向電壓轉換器電路，所述充電模式將接口所提供的電壓轉換成能量存儲模塊所采用的充電電壓，而所述傳送模式將所述能量存儲模塊所提供的電壓轉換成所述接口所采用的電壓。

【技術特征摘要】
2007.12.31 US 11/9673141.一種設備，包括：雙向電壓轉換器電路；以及控制模塊，選擇性地以充電模式和傳送模式來操作所述雙向電壓轉換器電路，所述充電模式將接口所提供的電壓轉換成能量存儲模塊所采用的充電電壓，而所述傳送模式將所述能量存儲模塊所提供的電壓轉換成所述接口所采用的電壓。2.如權利要求1所述的設備，其中，當提供充電電力的裝置附連到所述接口時，所述控制模塊以所述充電模式來操作所述雙向電壓轉換器電路。3.如權利要求1所述的設備，其中，當需要操作電力的裝置附連到所述接口時，所述控制模塊以所述傳送模式來操作所述雙向電壓轉換器電路。4.如權利要求1所述的裝置，其中，所述雙向電壓轉換器電路包括：耦合在第一節點與第二節點之間的第一開關元件；耦合在所述第二節點與第三節點之間的第二開關元件；以及耦合在所述第二節點與第四節點之間的電感。5.如權利要求4所述的設備，其中，所述第一開關元件是P溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)，而所述第二開關元件是N溝道MOSFET。6.如權利要求4所述的設備，其中，所述控制模塊在所述充電模式中定期地開啟所述第一開關元件。7.如權利要求4所述的設備，其中，所述控制模塊在所述傳送模式中定期地開啟所述第二開關元件。8.一種方法，包括：從充電模式和傳送模式來選擇操作模式；當發生充電條件時，以充電模式來操作雙向電壓轉換器電路，其中所述充電模式將接口所提供的電壓轉換成能量存儲模塊所采用的充電電壓；以及當發生傳送條件時，以傳送模式來操作所述雙向電壓轉換器電路，其中所述傳送模式將所述能量存儲模塊所提供的電壓轉換成所述接口所采用的電壓。9.如權利要求8所述的方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：DJ阮，
申請(專利權)人：英特爾公司，
類型：發明
國別省市：美國;US