CN1195259A

CN1195259A - 有多种电池安排的多模无线电话

Info

Publication number: CN1195259A
Application number: CN98106104A
Authority: CN
Inventors: 小威廉姆·P·阿尔伯斯; 琼·E·奥切; 米切尔·W·夫仁泽
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC; Google Technology Holdings LLC
Priority date: 1997-04-01
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1998-10-07
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: US6021332A; GB2325591A; CN1116776C; GB2325591B; GB9806500D0

Abstract

无线电话包括主电池,可运行在第一通信系统。附加模块可被接到无线电话。附加模块可包括用于与第二通信系统通信的第二RF通信电路。这允许用户配置无线电话用于与当前可用的系统通信。附加模块还可包括附加电池,用于提供延长的电池运行。无线电话包括放电和充电电路以允许不中断的方法控制主电池和附加电池的放电和充电,连续运行无线电话。

Description

有多种电池安排的多模无线电话

本发明通常涉及通信装置，更专门地，涉及接受附加模块以提供多种电池安排或第二射频通信电路的通信装置。

现代无线电话的应用受限于它们需要充电电池以运行。电池供电的便携无线电话由于其重量轻和小巧变得普及。这些装置，如蜂窝无线电话和无绳无线电话，典型配备仅单一主电池，因此，运行时间短。另外，装置的运行必须中断以更换单一主电池。这种中断能在不希望的时间发生，如电话呼叫期间，并引起不希望的结果，如中断呼叫。

响应这些不足，一些便携无线电话配备附加电池。这些便携无线电话自动在主和附加电池间切换以避免运行中断。例如，主电池用完时，装置切换到附加电池。

除延长电池运行的需要外，现代无线电话受限于仅运行于一个通信系统。这种系统包括区域系统，如根据全球移动通信系统(GSM)的系统，根据北美数字蜂窝系统(NADC)的系统和根据码分多址(CDMA)标准的系统。这种系统还包括卫星系统，如铱卫星通信系统。

每个有有限的覆盖区的通信系统的激增增大了有可运行在每个系统的多模无线电话的需要。由于接入所有系统是不需要的和不可经济地实现的，需要无线电话如所需选择地接入特定系统。在远方的任一个特定系统可能不可靠的覆盖区域中，这特别正确。正是在这种远方的区域，延长的电池运行是极重要的。

本发明的目的是提供一种有多种电池安排的多模无线电话及其运行方法，用于以不中断无线电话的连续运行和实现与各种通信系统的通信的方法控制多种电池安排。

本发明提供一种无线电话，包括：

第一射频(RF)通信电路；

主电池，用于供电所述无线电话；和

附加模块，包括附加电池和第二RF通信电路之一。

本发明提供一种运行无线电话的方法，所述无线电话包括主电池，所述方法包括步骤：

检测可移去模块的出现；

识别所述可移去模块为附加电池和射频(RF)通信电路之一；

如果所述可移去模块包括所述附加电池，

选择所述主电池和所述附加电池之一用于供电所述无线电话；和

如果所述可移去模块包括所述RF通信电路，

运行所述RF通信电路。

本发明的优点是：允许无线电话不中断、连续运行的方法控制主电池和附加电池的放电和充电，且可运行于多种通信系统。

附图简要说明：

图1是根据本发明的无线电话；

图2是图1的无线电话的第二视图；

图3是用图1的无线电话的射频通信系统的框图；

图4是图3的放电和充电电路的框图；

图5是图3的放电和充电电路的部分示意图；

图6是图1的无线电话的放电主和附加电池的方法的流程图；

图7是显示图1的无线电话的充电主和附加电池的方法的状态图；

图8是显示判定主和附加电池哪个要充电的方法的状态图；

图9是根据本发明的无线电话另一实施方案；

图10是图1和图9的无线电话的多模运行的方法的流程图。

图1描绘有主电池101和附加模块102的无线电话100。无线电话100包括有通过铰链110可旋转地耦合的下壳部分106和上壳部分108的壳104。下壳部分106包括保持缝123，用于附接附加模块102，显示器128，袖珍键盘130和麦克风口131。显示器128向用户提供可视信息，包括例如保持在主电池101或附加模块102中的当前电量。袖珍键盘130允许用户开和关无线电话100和通过按键盘130的键初始化呼叫。麦克风藏在麦克风口131后。上壳部分108包括有开口的扬声器斜面(bezel)142。扬声器藏于扬声器斜面142后。在呼叫期间除向用户提供音频外，当主电池101和附加电池几乎用完时，扬声器可提供音频报警。下壳部分106和上壳部分108包括接在其上的主电池101和附加电池。主电池101和附加模块102可从无线电话100分开，如图2所例。

图2描绘在闭合位置的无线电话100，其中主电池101和附加模块102从其分开。主电池101包括在形成主电池101的第一端的凸沿204的大约中点布置的锁固部分202。凸206纵向地布置在对着锁固部分202的主电池101的第二端。无线电话100包括形成在上壳部分108中的第一凹210。第一凹210形成前墙211、右墙212、左墙214和后墙216。凸缘218从后墙216向外伸展且在第一凹210上。匹配锁固部分222包括肩226、228且包括前墙211的切去区域224。上壳部分108的第二凹230从前墙211且在前墙211上向前伸展。通过插入主电池101的凸206在凸缘218之下，如虚线231所示，且旋转主电池101向下进入第一凹210，主电池101被附接到装置。主电池101旋转，直到锁固部分202啮合匹配锁固部分222的肩226、228且凸沿204位于第二凹230。通过按压锁固部分202从肩226、228分开，且旋转主电池101向上并从第一凹210和第二凹230分开，主电池101被拆下。

附加模块102包括软钩锁232和分别有柱238、240的固定座234、236。无线电话100包括图1的保持缝123和布置在下壳部分106的端246上的插座242、244，用于附接附加模块102。无线电话100包括布置在下壳部分106的底端246的在插座242、244之间的伸展口248。伸展口248提供到布置其中的耦合器314(见图3)的接入。通过插软钩锁232入保持缝123；成角度的扩展附加模块102向下直到固定座234、236越过底端246；旋转附加模块102直到与下壳部分106并置；且释放附加模块102，因此允许固定座234、236向底端246移动，允许柱238、240插入插座242、244如线250所示，附接附加模块102。固定座234、236之间的空间防止伸展口248的阻塞和当附加模块102被附接时保护对耦合器314的接入。附加模块102通过与前述附接的步骤大体相反的步骤被从无线电话100分开。

根据本发明，无线电话100包括第一射频(RF)通信电路、主电池101和附加模块102。附加模块102包括附加电池或第二RF通信电路，或两者。

为提供延长的电池供电的运行，附加电池形态的附加模块102被附接到无线电话100。为避免运行中断，无线电话100在主电池101和附加模块102的附加电池之间自动切换。例如，当主电池101耗尽时，无线电话100切换到附加电池。

为提供一个以上通信系统的接入，第二RF电路形态的附加模块102被附接到无线电话100。无线电话100包括在壳104中的第一RF电路，如下所更详细描绘。当包括第二RF电路的附加模块102被附接到壳104，无线电话100可与一个以上远方收发信机通信或一个以上通信系统通信。

示例的实施方案包括配置以与卫星通信系统无线通信的第一RF通信电路和配置以与区域通信系统无线通信的第二RF通信电路，或配置以与第一区域通信系统无线通信的第一RF通信电路和配置以与第二区域通信系统无线通信的第二RF通信电路。在描绘的实施方案中，两RF通信电路被配置用于双向无线通信，但在其它实施方案中，一个或两个RF通信电路可被配置用于单向通信，如寻呼机。

图9是根据本发明的无线电话900的另一方案。无线电话900包括壳902、第一模块904和第二模块906。壳902包括袖珍键盘908、电源键910、显示器912、扬声器914、天线916和主电池918，用于供电无线电话900。控制电路布置在壳902内，用于控制无线电话900。

壳902确定包括第一缝922和第二缝924的孔920。第一模块904和第二模块906可被插入第一缝922或第二缝924之一。第一模块904包括连接器926，第二模块906包括连接器928用于构成与布置在壳902内的匹配连接器电接触。连接器926和连接器928传送对每个模块的特性适当的功率、地、控制信号和射频(RF)信号。

在第一方案中，无线电话900包括用于与第一远方收发信机无线通信的布置在壳902内的主射频(RF)通信电路，和第一模块904和第二模块906的每个形成包括至少一个附加电池或用于与第二远方收发信机无线通信的从RF通信电路的附加模块。根据用户要求，两附加电池模块可被插入，或一个附加电池模块和一个RF通信电路模块可被插入，或两个RF通信电路模块可被插入在孔920中。因此，无线电话900的能力可适合用户需要。

在第二方案中，无线电话900不包括布置在壳902内的主射频(RF)通信电路。在这个第二方案中，第一模块904或第二模块906之一提供主射频(RF)通信电路。另外的模块形成附加模块，包括附加电池或用于与第二远方收发信机无线通信的从RF通信电路。根据用户要求，附加电池模块可被插入孔920中或一个RF通信电路的附加模块可被插入。再次，这允许无线电话900的能力可适应用户需要。

图3是射频通信系统300的框图，其中基站301和无线电话100通过射频(RF)信号302通信。基站301形成第一远方收发信机。无线电话100包括天线303，包括接收机304和发射机305的第一射频(RF)通信电路320，控制器306，包括扬声器(未示出)、图1的显示器128、麦克风(未示出)和图1的袖珍键盘130的用户接口308。控制器306能是例如可从Motorola公司得到的68HC11微处理器。控制器306形成控制电路，用于控制无线电话100的运行。无线电话100由可拆卸主电池101供电。另外，附加模块102可被接到无线电话100以提供附加电池或提供从通信电路。

天线303变换RF信号302为电RF接收信号且耦合电RF接收信号到接收机304。接收机304变换电RF接收信号为数据接收信号，它们然后通过控制器306耦合并通过扬声器输出给用户音频话音和通过显示器128输出给用户运行信息。用户分别通过麦克风和袖珍键盘130输入的话音和数据被耦合到发射机305作为数据发射信号。发射机305转换数据发射信号为电RF发射信号，它们由天线303变换且作为RF信号302发射。

无线电话100包括放电和充电电路310、存储器312和耦合器314。放电和充电电路310选择地放电主电池101和包括在附加模块102内的附加电池，以向无线电话100提供不中断的电源。放电和充电电路310在由控制器306执行的程序控制下，选择地充电主电池101和附加电池，如果出现。程序被存储于存储器312。存储器312优选只读存储器(ROM)，但可是可擦可编程只读存储器(EPROM)、随机存取存储器(RAM)、或其它合适的存储装置。虽然存储器312被示为与控制器306分离，应知道存储器312能在控制器306内和/或控制器306可含除存储器312外的存储器。耦合器314允许用户接入外电源430(见图4)，用于提供电源以运行无线电话100(且节约电池电量)或充电主电池101和附加电池，如果有的话。

附加模块102包括电连接，适用于作为附加电池或为RF通信电路这两种装置运行。因此，附加模块102被配置，以被耦合到放电和充电电路310，用于放电和充电附加电池和用于提供RF通信电路的运行功率。附加模块102还被配置，以被耦合到控制器306和到天线303，用于运行为RF通信电路，用于与除基站301外的第二远方的收发信机通信。

在典型应用中，包括第二RF通信电路的附加模块102包括类似接收机304的接收机和类似发射机305的发射机。然而，接收电路和发射电路的各个可被设计以在具体的通信系统中通信，如具体的卫星通信系统或具体的区域通信系统。另外，附加模块102还可包括天线322，用于与第二远方的收发信机通信，如基站324或卫星收发信机。在这个配置中，天线303是耦合到主RF通信电路的主天线，天线322是耦合到从RF通信电路的从天线。包括第一RF通信电路和第二RF通信电路的无线电话100因此是多模无线电话，用第一RF通信电路运行在第一模式和可用第二RF通信电路运行在第二模式。

图4是主电池101、配置为附加电池的附加模块102、放电和充电电路310、耦合器314和控制器306的框图。图4描绘主电池101和附加模块102的附加电池的放电和充电。因此，图4描绘的附加模块102含附加电池。

主电池101和有附加电池的附加模块102被可分离地耦合到放电和充电电路310。主电池101包括主电化芯404、主存储器402和主热敏电阻406。应知道，描绘的主电化芯404代表一个或多个电化芯。主电化芯404包括主正极405和主负极407。主电化芯404优选可充电的。主电化芯404是下列类型之一：镍铬(NiCd)、镍氢(NiMH)、碱、锂离子或锂聚物。可用其它类电池。主存储器402优选EPROM。因为主存储器402存储可用于优化放电和充电的数据，主存储器402使主电池101具有“智能电池”的特征。这种数据包括：电池类型数据、放电/充电滞后数据和历史数据。主热敏电阻406被耦合到主负极407且通过其电压降指示主电化芯404的热敏电阻。主负极407还耦合到电地409。

附加电池类似于主电池101，和包括附加存储器410，有附加正极413和附加负极415的附加电化芯412和附加热敏电阻414。附加负极415被类似地耦合到电地409。在一方案中，然而，附加电池容量大于主电池101，且能提供较长时间的电源。

放电和充电电路310的放电部分可切换地连接主电池101和附加电池到装置供电线408(标为B+)。主电池101和附加模块102的附加电池典型提供装置供电线408以在2.8V到5.5V之间的电压。可能是其它电压。例如，主电池101或附加电池或两个都可是“AAA”或“AA”电芯，供电供电线约“1.5V”电压。装置供电线408通过电连接供电控制器306、图3的接收机304、图3的发射机305、图3的用户接口和无线电话100的其它部件。放电部分主要包括附加电池开关420、检测器422和主电池开关424。附加电池开关420关联于附加电池且运行以连接附加电池以供电无线电话100。附加电池开关420的输入由线416耦合到附加正极413，附加电池开关420的输出被耦合到装置供电线408。

检测器422耦合在主电池101和附加电池之间，并检测用于第一电池的电池放电门限和用于第二电池的第二电池放电门限。电池放电门限可是电池输出电压、电池电量状态或任何其它合适的电池特性。在描绘的实施方案中，检测器422检测何时附加电池放电低于门限电平和何时外电源430被连接到无线电话100。在优选实施方案中，门限电压是3.3V，但可用任何由电池提供的合适的任何电压值。主电池101和附加电池可提供不同的电压。在那种情况，控制器306判定电池类型，包括其每个电池的标称输出电压。在控制器306的控制下，检测器422定标从主电池101或附加模块102的附加电池接收的输入电压，以适应不同电池类型。

附加正极413通过线421被耦合到检测器422的第一输入端。主正极405通过线423被耦合到检测器422的第二输入端。耦合器314通过线425被耦合到检测器422的第三输入端。检测器422的输出端通过线426被耦合到主电池开关424和控制器306。

响应检测器422或控制器306，主电池开关424连接或断开主电池101为无线电话100能由其运行的功率源。主电池开关424的第一输入端通过线426被耦合到检测器422的输出端。主电池开关424的第二输入端通过线427被耦合到主正极405。主电池开关424的输出端被耦合到装置供电线408。

响应检测器422或控制器306，附加电池开关420连接或断开附加模块102的附加电池为功率源。附加电池开关420的第一输入端通过线494被耦合到检测器422的输出端。附加电池开关420的第二输入端通过线416被耦合到附加正极413。附加电池开关420的输出端被耦合到装置供电线408。

控制器306还耦合检测器422的输出端到图3的用户接口308。用户接口308解释检测器422的输出并通知用户在特定时间主电池101和附加电池中的哪个向无线电话100供电。

根据预定的优先权，放电和充电电路310的放电部分放电主电池101和附加电池。在描绘的实施方案中，当两个电池都被接上时，首先放电附加电池。可用其它优先权。附加电池开关420初始耦合附加正极413到装置供电线408，因此，通过附加电池供电无线电话100。检测器422在附加电化芯412放电时监视附加电化芯412。当附加正极413的电压落到低于门限电压时，检测器422断开附加电池开关420和闭合主电池开关424。这从附加电池开关420断开主电源并连接主正极405到装置供电线408，因此，通过主电池101供电无线电话100。

当一个电池在使用时，即供电，不中断无线电话100(图3)的运行，未在使用的电池能被替换(取下并再接上)。当附加电池在使用时，主电池101能被替换。当主电池101在使用时，包括附加电池的附加模块102能被包括另一附加电池的附加模块或包括第二RF通信电路的附加模块替换。基于包括附加电池的附加模块102的替换，如果附加正极413的电压高于门限电压，检测器422断开主电池开关424(断开主电池101)。

另外，不中断无线电话100的运行，在使用的电池能被取下。如果包括附加电池的附加模块102在使用中被取下，检测器422响应在线421上的电压的迅速降低足够快地闭合主电池开关424以防止中断。在使用时取下主电池101时，甚至当附加电池已放电到门限电压后，也防止中断。这由设置门限电压(如3.3V)高于供电无线电话100必须的最小电压来实现。在优选实施方案中，最小电压是2.8V。这个电压能响应所接电池的类型改变。另外，甚至当附加电池已放电到门限电压后，附加电池开关420保持闭合。因此，基于在使用的主电池101的取下，附加电池仍能提供足够的功率运行无线电话100(至少短时间)。另外，当检测器不再在其第二输入端检测到主正极405的出现时，检测器断开主电池开关424；当附加电池用完或移去时，通过线494断开附加电池开关420。

这种使用的电池能被取下对在电话呼叫期间希望不中断电话呼叫替换使用的电池或选择第二RF通信电路的用户是优异特征。在描绘的实施方案中，主电池101小于附加电池(见图1和图2)，因此，较便携。因此，想像用户个人将比附加电池更多的携带主电池。因此，在主电池101使用时，替换主电池101的能力是有利的。还想像在另一实施方案中，主电池101和附加电池有大约的同样尺寸，且因此可相互替换。可相互替换主和附加电池的能力减少携带一种以上电池的需要。

当外电源430(标为外电源B+)被接到耦合器314，主电池101或附加电池的放电被停止，无线电话100由外电源430供电。外电源430提供高于主电池101和附加电池提供的电压约1.4V的电压至装置供电线408。基于附接，耦合在耦合器314和装置供电线408之间的二极管432成为正偏并耦合由外电源430提供的电压到装置供电线408。当外电源430未被接上时，二极管432防止主电池101和附加电池漏回入耦合器314。响应线425上的电压，检测器422断开主电池开关424和附加电池开关420，停止主电池101和附加电池的放电。如果附加模块102包括第二RF通信电路，那么，控制器306通过线492闭合附加电池开关420，以允许包括第二RF通信电路的附加模块由外电源430供电。

放电和充电电路310的充电部分选择充电主电池101和附加电池。放电和充电电路310的充电部分包括：存储器开关440、充电开关442、内充电器444和热敏电阻开关446。放电和充电电路310的充电部分在控制器306的控制下运行。

控制器306通过存储器开关440选择地读主和附加存储器402、410的内容。主存储器402通过线448被耦合到存储器开关440的第一输入端。附加存储器410通过线450被耦合到存储器开关440的第二输入端。控制器306通过线452被耦合到存储器开关440的第三输入端。存储器开关440包括通过线454耦合到控制器306的输出端。控制器306通过线452发信号至存储器开关440，以通过存储器开关440的输出端和线454连接主存储器402或附加存储器410到控制器306。一旦建立连接，控制器306读电池数据。

控制器306通过充电开关442选择充电主电池101或附加电池。充电开关442包括通过线456被耦合到主电化芯404的第一输出端。充电开关442包括通过线458被耦合到附加电化芯412的第二输出端。内充电器444通过线460耦合到充电开关442的第一输入端。控制器306通过线452被耦合到充电开关442的第二输入端。控制器306通过线452发信号至充电开关442，通过充电开关442的第一输入端和线460连接内充电器444到主电化芯404或附加电化芯412。一旦连接，由内充电器444提供的充电电流充电主电化芯404或附加电化芯412。

控制器306形成检测器，用于识别主电池101和附加电池的类型。电池的类型可由电池的热敏电阻、电池的输出电压或任何合适的方法指示。在描绘的实施方案中，控制器306可通过热敏电阻开关446判定主电池101和附加电池的出现。主热敏电阻406通过线462被耦合到热敏电阻开关446的第一输入端。附加热敏电阻414通过线464被耦合到热敏电阻开关446的第二输入端。控制器306通过线465被耦合到热敏电阻开关446的第三输入端。热敏电阻开关446包括通过线466被耦合到控制器306的输出端。控制器306通过线465发信号至热敏电阻开关446，通过热敏电阻开关446的输出端和线466连接主热敏电阻406或附加热敏电阻414到控制器306。一旦连接，控制器306通过穿过各热敏电阻开关的电压降判定主电池101或附加电池的出现。

内充电器444包括充电控制器470、稳流器472和反馈开关474。充电控制器470通过线478被耦合到耦合器314，通过线480被耦合到控制器306，通过线481耦合充电电流。充电控制器470响应耦合器314、控制器306和充电电流向稳流器472输出电流信号。除有输入端从充电控制器470接收电流，稳流器472包括通过线482被耦合到耦合器314的输入端。稳流器472响应电流以第一或第二速率通过线460输出充电电流到充电开关442。基于输出充电电流，稳流器472通过线484闭合反馈开关474。一旦闭合，反馈开关474通过线486耦合在线460上的充电电压到耦合器314。充电电压被用于由外电源430跟踪。

放电和充电电路310的充电部分根据预定的优先权充电主电池101和附加电池。当两电池都接上时，首先充电主电池101。基于能充电电池的外电源如外电源430接到耦合器314，充电开始。控制器306通过线488检测外电源430的接上，通过热敏电阻开关446在主和附加的热敏电阻406、414间切换，以判断出现哪个电池。如果主电池101和附加电池都被接上，控制器306切换存储器开关440和通过线454读主存储器402的数据。外电源430通过线478馈电充电控制器470。控制器306通过线480配置充电控制器470，以便充电控制器470根据从主电池101读的数据提供电流信号。在线481上提供反馈，以便如果必要充电控制器470能调整电流信号。响应来自充电控制器470的电流信号，稳流器472用通过线482提供的外电源430产生充电电流。稳流器472通过线460输出充电电流到充电开关442。控制器306切换充电开关442，以通过线456耦合充电电流到主电化芯404。根据从主存储器402读的充电数据，充电主电池101一段时间。充电这段时间后，主电池101被认为充满了。

一旦主电池101确实充电满了，开始充电附加电池。控制器306切换存储器开关440和从附加存储器410读电池数据。根据从附加电池读的电池数据，控制器306配置内充电器444输出充电电流。控制器306切换充电开关442，以通过线452耦合充电电流到附加电化芯412。根据从附加存储器410读的优化充电时间数据，充电附加电池一段时间，然后，被认为充满了。如果主电池101在充电附加电池时被替换，控制器306(它继续触发热敏电阻开关446在主和附加热敏电阻406、414之间，以判断充电期间出现的电池)中断充电附加电池并以前述方法开始充电主电池101。一旦主电池101和附加电池都被充满，内充电器444以约1800秒周期重复地对每个主电池101和附加电池进行保持充电。保持充电包括涓流充电或补充充电以延迟电池坏。基于外电源430的断开，充电结束。

虽然无线电话100包括内充电器444，用于充电多电池安排，应知道，主电池101和附加电池的充电装置能在无线电话100之外。例如，无内充电器444，主电池101和附加电池的充电能通过连接到耦合器314的外充电器完成。除耦合到控制器306外，耦合器314也直接耦合到热敏电阻开关446、存储器开关440和充电开关442。基于接上外充电器，通过热敏电阻开关446判断电池出现，电池数据从主存储器402或附加存储器410读，且基于电池数据的充电电流通过充电开关442被提供给主电池101或附加电池。

图4还描绘用于控制电池放电和充电和检测附加模块102的电路。在控制器306和主电池开关424间提供控制线490以越过(override)主电池开关424。类似地，在控制器306和附加电池开关420间提供控制线492以越过附加电池开关420。

控制器306判断附加模块102的特性，附加电池或RF通信电路。如果控制器306判断附加模块102包括附加电池，检测器422和内充电器444如上所述正常运行。检测器422控制主电池开关424和附加电池开关420，以根据预定的优先权放电和充电主电池101和附加电池。如果控制器306判断附加模块102包括RF通信电路，控制器306将越过检测器422并迫使附加电池开关420闭合。这允许附加模块102中的RF通信电路或其它电路从图4标为B+的装置供电线408获得电源。如果外电源430(标为外电源B+)被接到耦合器314，控制器306越过主电池开关424以保持主电池开关424断开。如果没有外电源430，控制器306闭合主电池开关424。

控制器306可判断附加模块102包括RF通信电路但不希望运行RF通信电路。这个选择可发生在如没有RF通信电路被设计运行的通信系统或为节约电池功率时。在这种情况，控制器306将越过附加电池开关420并迫使附加电池开关420打开。这中断向附加模块102的供电。

在另一方案中，代替直接控制主电池开关424和附加电池开关420，检测器422可由控制器306控制。在这个方案中，控制器306通过检测器422间接控制主电池开关424和附加电池开关420。这种实现增加检测器422的相对复杂性。

图5是放电和充电电路310的部分示意图。如所述，放电主电池101和附加电池由附加电池开关420、检测器422和主电池开关424实现。

检测器422主要包括比较器502、晶体管504、二极管510和或门506。比较器502有参考电压508(标为VREF)，它被设到附加电池的门限电压和耦合到比较器502的正(+)极。附加正极413通过线421被耦合到比较器502的负(-)极。比较器502的输出端被耦合到或门506的第一输入端。优选N沟道MOSFET的晶体管504的栅极通过线423被耦合到主正极405。晶体管504的漏极被耦合到附加正极413和或门506的第二输入端。二极管510耦合在晶体管504的漏极和或门506之间。或门506的第二输入端也被耦合到耦合器314。或门506的输出端通过线426被耦合到主电池开关424。

主电池开关424包括优选P沟道增强MOSFET的晶体管512和二极管514。晶体管512的栅极通过线426被耦合到或门506的输出端。晶体管512的漏极通过线427被耦合到主正极405。晶体管512的源极被耦合到装置供电线408。二极管514耦合在晶体管512的漏极和源极之间。

附加电池开关420包括晶体管505和二极管500。晶体管505的栅极通过缓存器501被耦合到线425。晶体管505的源极被耦合到附加电池的极413，和晶体管505的漏极被耦合到装置供电线408。

当主电池101和附加电池被接上(且外电源430未被接上)时，附加电池开关420闭合且耦合附加正极413到装置供电线408。如果附加正极413的电平大于或约等于参考电压508，比较器502输出逻辑高信号。参考电压能根据电池变化。例如，如果电池是“AA”芯，参考电压大约是1.1V。如果电池是锂离子电池，参考电压大约是3.0V。逻辑高信号引起或门506在线426上输出逻辑高信号。这引起晶体管512截止，因此，防止主正极405供电至装置供电线408。二极管514防止来自装置供电线408的电流漏回和充电主电池101。

如果附加正极413的电平低于参考电压508，比较器502输出逻辑低信号到或门506。这引起或门506在线426上输出逻辑低信号。如果主电池101和附加电池都在，晶体管504也输出逻辑低信号到或门506。这引起或门506在线426上输出逻辑低信号。且引起晶体管512导通且耦合主正极405到装置供电线408。

如果主电池101被取下(且附加电池接着)，将不再见到晶体管504的栅极，即由主正极405供电。这导致附加正极413拉高晶体管504的漏极。这也引起或门506在线426上输出逻辑高信号和晶体管512保持截止。

当外电源430接到耦合器314时，主电池101和附加电池停止放电。基于接上，外电源430在线425上引起或门506在线426上输出逻辑高信号。这引起晶体管512截止。二极管510防止类自外电源430的电流漏回和充电主电池101。如果附加模块102包括RF通信电路(且无外电源430)，控制器306通过线492闭合附加电池开关420和通过线490闭合主电池开关424。

如所述，为完成主电池101和附加电池的充电，放电和充电电路310包括存储器开关440、充电开关442、充电控制器470、稳流器472、和内充电器444的反馈开关474、和热敏电阻开关446。存储器开关440和热敏电阻开关446优选由源520供电2.75V的两路复路/分路器。存储器开关440和热敏电阻开关446的每个主要包括分别耦合到线448、464和线450、462的第一和第二信道口522、524；耦合到线454、466的通信口526；耦合到线452、465的选择口528。从控制器306耦合到选择口528的逻辑低信号耦合第一信道口522(连接到主电池101)到通信口526且到控制器306。从控制器306耦合到选择口528的逻辑高信号耦合第二信道口524(连接到附加电池)到通信口526且到控制器306。

充电开关442包括晶体管530、532、534、536。晶体管530、532、534、536优选P沟道增强MOSFET。晶体管530、532的栅极被耦合到线452。晶体管534，536的栅极通过非门538被耦合到线452。晶体管530、534的源极被耦合到线460。晶体管532、536的源极分别通过线456、458被耦合到主正极405和附加正极413。晶体管530、532的漏极连在一起。晶体管534、536的漏极连在一起。二极管540、542、544、546分别从晶体管530、532、534、536的漏极耦合到源极。线452上的逻辑低信号导通晶体管534、536，因此，线460上的充电电流能流到主电池101。线452上的逻辑高信号导通晶体管530、532，因此，线460上的充电电流能流到附加电池。二极管540、542、544、546防止充电电流流到未选择为被充电的电池。

优选集成电路的充电控制器470主要包括受控电流源550，如脉宽调制器(PWM)，它以充电控制器470判断的水平产生输出电流信号。电流源550由耦合器314通过线478在第一输入口馈电，由控制器306通过线480在第二输入口配置，和通过线481在第三输入口调整。响应控制器306和基于通过线481接收的反馈的调节，充电控制器470通过输出口551和检测口552耦合电流源550产生的电流信号到稳流器472。

稳流器472主要包括晶体管553、二极管554和二极管556。晶体管553优选P沟道增强MOSFET。晶体管553的栅极被耦合到充电控制器470的输出口551。晶体管553的源极被耦合到充电控制器470的检测口552和通过线482耦合到耦合器314(及外电源430)。晶体管553的漏极通过线484被输出到反馈开关474和通过二极管556被输出到线460。响应从充电控制器470的输出口551接收的充电信号，晶体管553导通和耦合由外电源430和电流源550(通过充电控制器470的检测口552的充电信号)产生的电流通过二极管556到线460。二极管556优选肖特基管。二极管554从晶体管553的漏极耦合到源极，并在晶体管553截止时防止充电电流流到线460。

反馈开关474主要包括晶体管560、562。晶体管560、562优选双极结晶体管。晶体管560是NPN晶体管。晶体管560的基极通过线484被耦合到稳流器472。晶体管560的集电极被耦合到晶体管562的基极。响应稳流器472产生的充电电流，晶体管560导通。晶体管562是PNP晶体管。晶体管562的射极被耦合到线460。晶体管562的集电极通过线486被耦合到耦合器314。当晶体管560导通时，晶体管562耦合稳流器472输出的充电电压到耦合器314。这允许外电源430跟踪充电电压。

图6是图1-5描绘的放电主电池101和附加模块102的附加电池的方法的流程图。在优选方案中，这个方法或过程完全由图4和5的放电和充电电路310的附加电池开关420、检测器422和主电池开关424实现。然而，应知道，这个方法也可由执行软件程序的微处理器或控制器实现。

过程始于框600。在决定框602，判断图4和5的外电源430是否被接到图1-3的无线电话100。如果外电源430被接，在框604，无线电话100通过外电源430供电，且过程返回决定框602。如果外电源430未被接，过程进到决定框606。

在决定框606，判断包括附加电池的附加模块102是否被接到无线电话100。如果包括附加电池的附加模块102未被接，过程进到决定框608。如果附加电池被接，在决定框610，判断附加电池的电压是否大于图5的参考电压508。如果附加电池的电压大于参考电压508，在框612，无线电话100通过附加电池供电，且过程返回决定框602。如果附加电池的电压不大于参考电压508，过程进到决定框608。

在决定框608，判断图1-5的主电池101是否被接。如果主电池101被接，在框614，无线电话100通过主电池101供电，且过程返回决定框602。如果主电池101未被接，因为无电源被接到无线电话100，过程停止在框615。

图7是显示充电图1-5的主电池101和附加电池的方法的状态图。在优选实施方案中，这个方法或过程用由图3-5的控制器306执行的软件程序实现。根据程序，控制器306运行图4和5的放电和充电电路310的充电开关442、存储器开关440、内充电器444和热敏电阻开关446，以充电主电池101和附加电池。然而，应知道，这个方法也可用分立硬件部件实现。每个状态由框代表。每个框左上角的数指示在该状态期间接到图1-3的无线电话100的电池数。

框700指示在该状态中没有接到无线电话100的电池。如果在框700主电池101被接到无线电话100，过程进到框702。如果在框700附加电池被接到无线电话100，过程进到框704。

框702指示在该状态中仅有主电池101接到无线电话100且充电。如果在框702主电池101被移去，过程进到框700。如果在框702附加电池被接到无线电话100，过程进到框706。如果在框702主电池101被充足电，过程进到框708。

框704指示在该状态中仅有附加电池接到无线电话100且充电。如果在框702附加电池被移去，过程进到框700。如果在框704主电池101被接到无线电话100，过程进到框706。如果在框704附加电池被充足电，过程进到框710。

框706指示在该状态中主电池101和附加电池都接到无线电话100且主电池101充电。如果在框706主电池101被移去，过程进到框704。如果在框706附加电池被移去，过程进到框702。如果在框706主电池101被充足电，过程进到框712。

框708指示在该状态中仅主电池101接到无线电话100且保持充电。如果在框708主电池101被移去，过程进到框700。如果在框708附加电池被接上，过程进到框712。

框710指示在该状态中仅附加电池接到无线电话100且保持充电。如果在框710附加电池被移去，过程进到框700。如果在框710主电池101被接上，过程进到框714。

框712指示在该状态中主电池101和附加电池都接到无线电话100且附加电池充电。如果在框712主电池101被移去，过程进到框704。如果在框712附加电池被移去，过程进到框708。如果在框712附加电池被充足电，过程进到框716。

框714指示在该状态中主电池101和附加电池都接到无线电话100且主电池101充电，附加电池被充足电。如果在框714主电池101被移去，过程进到框710。如果在框714附加电池被移去，过程进到框702。如果在框714主电池101被充足电，过程进到框716。

框716指示在该状态中主电池101和附加电池都接到无线电话100且都保持充电。如果在框716主电池101被移去，过程进到框710。如果在框716附加电池被移去，过程进到框708。

图8是显示判定图1-5的主电池101和附加模块102的附加电池中的哪个要充电的方法的状态图。这个方法类似图7于由图3-5的控制器306执行的软件程序实现。根据程序，控制器306运行图4和5的放电和充电电路310的充电开关442、存储器开关440、内充电器444和热敏电阻开关446，以充电主电池101和附加电池。然而，应知道，这个方法可仅用分立硬件部件实现。每个状态由框代表。

框800指示在该状态中主电池101和附加电池都不充电。如果在框800主电池101被接到无线电话100，过程进到框802。如果在框800附加电池被接到无线电话100，过程进到框804。

框802指示在该状态中仅有主电池101充电。如果在框802主电池101和包括附加电池的附加模块102被移去，过程进到框800。如果在框802附加电池被接，主电池101充满电，附加电池未充满电，过程进到框804。如果在框802附加电池被接，且主电池101被移去，过程也进到框804。

框804指示在该状态中仅附加电池充电。如果在框804主电池101和附加电池被移去，过程进到框800。如果在框804主电池101被接上，但未被充足电，过程进到框802。

图10是图1和图9的无线电话的多模运行的方法的流程图。方法始于步骤1002。在步骤1004，判断无线电话运行在人工或自动模式。在本文中，人工模式对应于含包括RF通信电路的附加模块于无线电话。自动模式对应于含包括附加电池的附加模块。因此，方法检测出现的可移去模块和识别可移去模块为附加电池和射频(RF)通信电路之一。如果判断为自动模式，控制进到步骤1006和执行图6描绘的放电和充电电池的方法。方法选择主电池和附加电池之一供电无线电话。在步骤1008，检测器向控制器报告附加电池开关和主电池开关的状态。然后控制返回决定框，步骤1004。

如果在步骤1004判断为人工模式，RF通信电路出现。在这个模式中，无线电话的控制器将人工越过附加电池开关和主电池开关，适当运行附加模块的RF通信电路。在步骤1010中，控制器控制两开关的状态并运行附加模块的RF通信电路。然后控制返回决定框，步骤1004。

每次执行步骤1004，无线电话的控制器判断无线电话的运行模式是否已变化。例如，如果在一时刻，包括附加电池的附加模块包括在无线电话中，处理自动模式。如果接着有附加电池的附加模块用有RF通信电路的附加模块替代，在步骤1004，方法判断应进入人工模式和据此处理。

如上所见，本发明提供多模运行的无线电话和方法。无线电话包括主电池，可运行在第一通信系统。附加模块或卡可被接到无线电话。附加模块可包括第二RF通信电路以与第二通信系统通信。这允许用户配置无线电话用于与当前可用的系统通信。附加模块还可包括附加电池，以延长电池运行。无线电话包括放电和充电电路，以允许无线电话不中断、连续运行的方法控制主电池和附加电池的放电和充电。

虽描绘和示出本发明的具体方案，可作出改进。因此希望所附的权利要求覆盖所有这种在本发明的真实精神和范围内的改变和改进。

Claims

1、无线电话，包括：

第一射频(RF)通信电路；

主电池，用于供电所述无线电话；和

附加模块，包括附加电池和第二RF通信电路之一。

2、如权利要求1所述的无线电话还包括含所述第一RF通信电路的壳，所述壳被配置用于可移去地接收所述主电池和所述附加模块。

3、如权利要求2所述的无线电话，其中所述壳确定尺寸为可移去地接收所述附加模块的孔。

4、如权利要求1所述的无线电话，其中所述第一RF通信电路被配置用于与第一通信系统通信，和所述第二RF通信电路被配置用于与第二通信系统通信。

5、如权利要求4所述的无线电话，其中所述第一通信系统是卫星通信系统，和所述第二通信系统是区域通信系统。

6、如权利要求4所述的无线电话，其中所述第一RF通信电路与第一通信系统用第一通信协议通信，其中所述第二RF通信电路与第二通信系统用第二通信协议通信。

7、如权利要求1所述的无线电话还包括控制电路，用于控制所述无线电话的运行，所述控制电路包括检测器，用于检测所述附加电池和所述第二RF通信电路的出现。

8、如权利要求7所述的无线电话，其中所述控制电路还包括主电池开关，用于连接所述主电池以供电所述无线电话，和附加电池开关，用于连接所述附加模块到所述无线电话，所述主电池开关和所述附加电池开关的至少一个闭合以供电所述无线电话。

9、如权利要求8所述的无线电话，其中，当检测到所述第二RF通信电路出现时，所述主电池开关和所述附加电池开关都闭合，以从所述主电池供电所述第二RF通信电路。

10、如权利要求9所述的无线电话，其中，当所述第二RF通信电路不运行时，所述附加电池开关断开以节约电池功率。

11、如权利要求9所述的无线电话，其中，当外电源出现时，所述附加电池开关闭合，所述主电池开关断开，以供电所述无线电话。

12、运行无线电话的方法，所述无线电话包括主电池，所述方法包括步骤：

检测可移去模块的出现；

识别所述可移去模块为附加电池和射频(RF)通信电路之一；

如果所述可移去模块包括所述附加电池，

如果所述可移去模块包括所述RF通信电路，

运行所述RF通信电路。

13、如权利要求12所述的运行无线电话的方法，其中所述选择的步骤包括检测电池识别符的步骤。

14、如权利要求13所述的运行无线电话的方法，其中所述电池识别符包括电压。