電池充電裝置和方法及電子裝置的製作方法

2023-05-30 01:46:26

專利名稱：電池充電裝置和方法及電子裝置的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及電池充電裝置和方法，更具體地說，涉及用來向多個電池充電的裝置和方法。
最近，許多電子裝置，特別是可攜帶的電子裝置，已經設計成裝有多個電池組。而且，具有高能量密度的鋰基二次電池或電池單元已經在廣泛使用，以便增大電池的可用或可工作時間。這種鋰基二次電池的一個例子是鋰離子電池單元。在不久將來，另外具有高能量密度的鋰基電池，如鋰-聚合物電池，將在實際中用作二次電池。
本發明涉及用來向這種具有高能量密度的二次電池充電的裝置和方法。
傳統上，能向多個鋰基二次電池充電的一種電池充電裝置是存在的。在常規串聯方式中，二次電池一個一個地受到充電，直到選擇的電池完全充電完畢。在常規的並聯方式中，電池並聯連接並且同時受到充電。如果需要減小充電時間，則將選擇並聯充電。如果一個電池需要用另一個電池替換，則將選擇串聯充電。串聯充電可以簡單地實現，但要用較長的充電時間。並聯充電需要較短的充電時間，但不適於使一個電池由另一個替換的用法。
已經提出了另一種電池充電裝置，其中根據要經受充電的電池的容量，選擇性地進行串聯充電或並聯充電(見日本公開專利申請No.4-251528)。如果電池已經充有足夠的電，則串聯連接電池。如果電池充電不足，即電池不具有足夠的容量，則並聯連接電池，並經受快速充電。
還提出了另一種電池充電裝置，其中多個電池一個一個地充電，然後經受同時充電(見日本公開專利申請No.6-303729)。在提出的充電裝置中，檢測流入電池之一的充電電流。如果檢測的充電電流變得等於或小於給定閾值值，則把充電電流切換到另一個電池。當分別流經電池的充電電流變得等於或小於給定閾值值時，所有電池同時供有充電電流。充電電流供給到各電池期間的時間通過參照計時器控制。電池之間的切換僅基於與充電電流有關的信息。
然而，日本公開專利申請No.4-251528中所公開的常規電池充電裝置在設計時，沒有考慮到二次電池具有高能量密度，如鋰基二次電池。因而，要用很長時間充電鋰基電池，從而不能高效地充電電池。
日本公開專利申請No.6-303729中所公開的常規電池充電裝置，通過僅參照充電電流的幅值把正在充電的電池切換到另一個電池。因此，充電電流的測量錯誤將錯誤地定義電池切換計時。
本發明的一般目的在於提供一種電池充電裝置和方法，其中消除了以上缺點。
本發明的一個更具體的目的在於提供一種電池充電裝置和方法，該裝置和方法能用減小的充電時間高效地給多個電池充電。
本發明的以上目的由一種給多個電池充電的電池充電裝置實現，該裝置包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電，控制部分計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。停止串聯充電，並且並聯地進行電池的補充充電。因此，有可能減小完全充電電池所用的時間。術語「電池」包括單組電池、和能夠容納多個電池的鋰基電池組。
以上的電池充電裝置可以如此配置，從而使充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值。而且，電池充電裝置可以如此配置，從而使充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。因此，該電池充電裝置與其中僅監測充電電流的先有技術相比，能精確地檢測充電量。
本發明的以上目的還通過一種具有與多個電池連通功能的電池充電裝置實現，該裝置包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電。控制部分根據由電池供給的預定信息，計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。因此，有可能減小充電電池所必需的時間。
電池充電裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括關於預先計算的充電量的信息，則控制部分根據包括在預定信息中的充電量，確定其中切換串聯充電的計時。
電池充電裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是充電電流的積分值。
電池充電裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。
電池充電裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是通過充電電流與充電電壓的乘積得到的功率的積分值。
電池充電裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是已經供給到諸電池的第一個的功率積分值與在完全充電狀態中功率總積分值的比值。
就電池充電裝置的以上配置而論，有可能比其中僅監測充電電流的先有技術更精確地檢測充電量(mAh，％)。
電池充電裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括溫度信息，則控制部分根據溫度信息校正充電量。
電池充電裝置可以如此配置充電部分包括分別串聯連接到電池上的開關；並且控制部分控制開關。
電池充電裝置可以如此配置，從而電池是鋰基電池。
本發明的以上目的還通過一種方法實現，該方法通過一個包括供給充電電流的充電部分的電池充電裝置，給多個電池充電，該方法包括步驟(a)把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電；和(b)計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
該方法可以如此配置，從而充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值。
該方法可以如此配置，從而充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。
本發明的以上目的還通過一種方法實現，該方法通過一個具有與電池連通功能和一個供給充電電流的充電部分的裝置，給多個電池充電，該方法包括步驟(a)把電池一個一個地串聯充電，並且並聯地進行電池的補充充電；和(b)根據由電池供給的預定信息，計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
該方法可以進一步包括步驟如果預定信息包括關於預先計算的充電量的信息，則根據包括在預定信息中的充電量，確定其中切換串聯充電的計時。
該方法可以進一步包括步驟如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是充電電流的積分值。
該方法可以如此配置，從而如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。
該方法可以如此配置，從而如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是通過充電電流與充電電壓的乘積得到的功率的積分值。
該方法可以如此配置，從而如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是已經供給到諸電池第一個的功率積分值與在完全充電狀態功率總積分值的比值。
該方法可以如此配置，從而它還包括步驟如果預定信息包括溫度信息，則根據溫度信息校正充電量。
本發明的另一個目的在於提供一種電子裝置，該電子裝置包括一個給多個電池充電的電池充電裝置，該電池充電裝置包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電。控制部分計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
電子裝置可以如此配置，從而充電量是供給到諸電池第一個的充電電流的積分值。
電子裝置可以如此配置，從而充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。
本發明的另一個目的還在於提供一種電子裝置，該電子裝置包括一個具有與多個電池連通功能的電池充電裝置，該電池充電裝置包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電。控制部分根據由電池供給的預定信息，計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
電子裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括關於預先計算的充電量的信息，則控制部分根據包括在預定信息中的充電量，確定其中切換串聯充電的計時。
電子裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是充電電流的積分值。
電子裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。
電子裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是通過充電電流與充電電壓的乘積得到的功率的積分值。
電子裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是已經供給到諸電池第一個的功率積分值與在完全充電狀態功率總積分值的比值。
電子裝置可以如此配置，從而如果預定信息包括溫度信息，則控制部分根據溫度信息校正充電量。
本發明的另一個目的在於提供一種控制電路，該控制電路提供在一個給多個電池充電的電池充電裝置中，該控制電路包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電。控制部分計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
本發明的另一個目的在於提供一種控制電路，該控制電路提供在一個給多個電池充電的電池充電裝置中，該控制電路包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電，控制部分根據由電池供給的預定信息，計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
控制電路可以如此配置，從而如果預定信息包括關於預先計算的充電量的信息，則控制部分根據包括在預定信息中的充電量，確定其中切換串聯充電的計時。
當結合附圖閱讀時，由下面的詳細描述將更明白本發明的其他目的、特徵和優點，在附圖中

圖1是鋰基電池充電量與充電時間之間的關係的曲線圖；圖2是常規電池充電方法和本發明的電池充電方法的曲線圖；圖3是鋰基電池的電池充電時間、充電量、充電電壓及充電電流之間的關係的曲線圖；圖4是根據本發明一個實施例的一種電池充電裝置的方塊圖；圖5是圖4中所示一個控制器操作的第一部分的流程圖；圖6是圖4中所示控制器操作的第二部分的流程圖；圖7是圖4中所示控制器操作的第三部分的流程圖；圖8是裝有圖4中所示控制器的一種電子裝置的方塊圖9是根據本發明另一個實施例的一種電池充電裝置的方塊圖；圖10是電池組內部電路的方塊圖；及圖11表示能從電池組得到的預定信息。
圖1是當一般的鋰基電池組充電時得到的作為時間函數的充電量的曲線圖。如圖所示，一個電池組充電到完全充電值的90％時，所用時間大約為完成充電所必需的時間的一半。因而，用總充電時間一半左右的時間充電剩餘的10％。根據本發明，把電池組充電到90％所必需的時間定義為基準時間。多個電池組一個一個地被選擇，然後經受充電直到基準時間。當所有電池組已經充電到完全充電值的90％時，把這些電池組並聯充電。由於所有電池組已經充電到90％，所以剩餘10％的充電是終止充電(補充充電)。
圖2是曲線圖，表示常規充電順序和本發明的順序。圖2的順序旨在充電兩個電池組A和B。在常規串聯充電時，電池組A連續地進行到終止充電，並因而充電到約100％。然後，電池組B連續地進行到終止充電。與此不同，根據本發明，電池組A充電到一個給定容量值(例如，完全充電值的90％)。然後，把電池組B充電到該給定容量。此後，使電池組A和B經受並聯終止充電，從而能完成剩餘的10％。儘管本發明採用串聯充電，但用於電池組A和B的總充電時間能減小到以常規方式得到的總充電時間的3/4。在以串聯形式充電電池組A或B的同時，能取出或插入其他的電池組。因此，基於串聯充電的便利得以保持，儘管如此還是能減小總充電時間。
本發明的上述方法不限於鋰基電池組，而是能用於具有圖1所示特性的二次電池組。而且，本發明不限於在完成電池組90％充電時的基準時間，而是能通過考慮各種條件，如電池組的容量、時間與充電量之間的關係、及由一個電池或多個電池驅動的負載大小，來選擇基準時間。即使在沒有達到90％充電的值處把充電切換到並聯終止充電，也不發生問題，條件是電池組能以期望的方式驅動負載而容量沒有急劇下降，並且在上述電池組正在驅動負載的同時，能把另一個電池組充電到低於90％的上述值。
圖3是通過把充電電流I和充電電壓V的變化疊在圖1曲線上得到的曲線圖。充電電流I是供給到電池組的電流，而充電電壓V是跨過電池組的正負端子產生的電壓。圖3的曲線表示，充電電流I隨充電的進行而減小。每隔給定時間積分充電電流I，並且檢查積分值。因此，與其中僅監測充電電流I的常規充電裝置(例如，在日本公開專利申請No.6-303729中公開的)相比，能夠檢測充電量(mAh，％)。
現在假定，用串聯充電充電到電池組完全充電值的90％。每隔給定時間積分流入電池組的充電電流I。當積分值達到完全充電值的90％時，停止電池組的充電，並且使下一個電池組經受串聯充電，或者使所有電池經受並聯充電。
圖4是根據本發明一個實施例的一種電池驅動裝置的電路。圖4中所示的電池驅動裝置10包括一個充電電源電路12、一個控制器14、二極體D1和D2、電晶體Q1和Q2及電阻器R1和R2。充電電源電路12、二極體D1和D2、電晶體Q1和Q2及電阻器R1和R2形成一個充電部分，而控制器14形成一個控制部分。
電池充電裝置10的充電電源電路12從沒有表示的一個AC連接器接收一個dc輸入電壓，並且由其產生一個用來充電的充電輸出。充電輸出供給到第一和第二充電通路。第一充電通路包括二極體D1、電晶體Q1和電阻器R1。第二充電通路包括二極體D2、電晶體Q2和電阻器R2。一個鋰基電池組A能連接到第一充電通路上，而一個鋰基電池組B能連接到第二充電通路上。二極體D1和D2防止電流反向流經第一和第二充電通路。電晶體Q1和Q2接通和斷開第一和第二充電通路。電阻器R1用來測量流經連接有電池組A的第一充電通路的充電電流。電阻器R2用來測量流經連接有電池組B的第二充電通路的充電電流。
控制器14包括一個開關控制部分14A和一個電流/電壓測量部分14B。開關控制部分14A接通和斷開是N溝道場效應電晶體的電晶體Q1和Q2，並且接通和斷開是N溝道場效應電晶體的電晶體Q3和Q4。電流/電壓測量部分14B測量跨過具有已知電阻值的電阻器R1和R2分別產生的壓降，並且測量流入第一和第二充電通路的電流(即，圖3中所示的充電電流I)。
電晶體Q3和Q4及二極體D3和D4形成連接有電池充電裝置10的一種電子裝置的供電系統的一個接口部分。電晶體Q3經二極體D3把電池組A連接到電子裝置的一個內部負載上。電晶體Q4經二極體D4把電池組B連接到電子裝置的內部負載上。
在圖4中所示的配置中，電晶體Q3和Q4及二極體D3和D4可以提供在電池充電裝置10中。在這種情況下，電池充電裝置10能充電兩個電池組A和B，並且使用一個經其輸出用來驅動負載的電源電壓的單電源端子。電池充電電路10可以如此配置，從而它包括AC連接器(圖4中未表示)。
控制器14實現圖2中所示的本發明的充電順序。控制器14能由一個通用的微處理器(例如，由Fujitsu Limited生產的MB89875)形成，並且編程以便實現圖2中所示的順序。
現在將參照圖5、6和7，給出控制器14的操作的描述。
在圖5中所示的步驟ST11，控制器14通過檢查是否把dc輸出電壓或電流從AC連接器供給到充電電源電路12，來確定是否加載了AC連接器。如果AC連接器沒有加載(在步驟ST11為NO)，則控制器14再次執行步驟ST11。如果加載了AC連接器，則控制器14在步驟ST12確定是否連接有電池組A。
在步驟ST12，控制器14使充電電源電路12在其中電晶體Q1和Q3分別接通和斷開的狀態下，輸出一個任意充電電壓，並且確定是否跨過電阻器R1產生一個電壓降。如果沒有連接電池組A，則沒有充電電流，並且跨過電阻器R1不產生壓降。在這種情況下，步驟ST12的結果是否，並且控制器14繼續到步驟ST15，在該步驟確定是否連接有電池組B。如果在步驟ST12確定了連接有電池組A，則控制器14繼續到步驟ST13。
在步驟ST13，控制器14通過參照在步驟ST12檢測的充電電流值，確定用於電池組A的充電電流是否超過一個預定電流值。例如，如果檢測的充電電流小於在圖3所示的點X處得到的充電電流I，則控制器14把在步驟ST13的判定結果設置為是，並且繼續到步驟ST15。然後，控制器14確定是否連接有電池組B。
如果檢測的充電電流超過了在圖3所示的點X處得到的充電電流I，則控制器14把在步驟ST13的判定結果設置為否，並且在步驟ST14認為電池組A應該經受串聯充電。然後，控制器14執行在圖6中所示的充電程序#2。下面將描述充電程序#2。
在圖6中所示的步驟ST21，控制器14確定在充電中是否有異常(例如，是否有過大的充電電流流動)。如果確定發生了異常，則控制器14把步驟ST21的判定結果設置為否，並且在步驟ST25控制充電電源電路12，從而停止串聯充電。因此，使充電電源電路12輸出充電電壓。
如果在步驟ST21確定在充電中沒有異常，則控制器14把步驟ST21的判定結果設置為是，並且在步驟ST22確定AC連接器或電池組A是否已經取出。如果確定AC連接器或電池組A已經取出，則控制器14把步驟ST22的判定結果設置為否，並且在步驟ST25控制充電電源電路12，從而停止串聯充電。
如果確定已經加載AC連接器或電池組A，則控制器14把步驟ST22的判定結果設置為是，並且計算充電量，以便確定代之以電池組B經受串聯充電時的計時。
現在將給出用來計算一個第一充電量的第一種方法的描述。控制器14計算充電電流的積分值，作為對於電池組A的充電量，並且確定積分值是否超過了給定值。在這種情況下，把圖3中所示的時間(1/2)t定義為串聯充電從電池組A切換到電池組B時的計時。從0t到(1/2)t的段劃分成60份，從而劃分單元的每一個等於((1/60)t)的時間。積分對於諸單元分別得到的充電電流。積分值對應於圖3中所示的陰影面積。
就是說，作為用來把充電操作切換到另一個電池組的基準的函數的充電量，能表示為如下[作為基準的充電量(mAh)]＝[圖3中所示「a」的充電電流(mA)×(1/60)t(h)]+[「b」的充電電流×(1/60)t]+[「c」的充電電流×(1/60)t]+…+[「z」的充電電流×(1/60)t](1)其中(1/60)t(h)表示單位時間。
在步驟22a，控制器14測量每單位時間跨過電阻器R1產生的壓降，並且把由測量壓降導出的充電電流定義為充電量(mA)。如此得到的充電量存儲在控制器14中。
然後，控制器14在步驟ST23確定積分的充電量是否達到對於電池組A的基準充電量(mAh)。如果以上判定結果是否定的，則控制器14把步驟ST23的判定結果設置為否，並且重複執行步驟ST21、ST22、ST22a和ST23，直到積分的充電量(mAh)達到對於電池組A的基準充電量(mAh)。
就是說，按如下計算充電量(每單位時間分別得到的充電電流的積分)[充電量(mAh)]＝[充電電流(mA)×(1/60)t(h)]+[充電電流×(1/60)t]+[充電電流×(1/60)t]+…(2)電池組A連續充電直到滿足如下條件[由(2)定義的積分充電量(mAh)]≥[由(1)定義的基準充電量(mAh)]。
當上述條件滿足時，控制器14把步驟ST23的判定結果設置為是，並且在步驟ST24停止對於電池組A的串聯充電。然後，控制器14繼續到圖5中所示的步驟ST15。
以上述方式，控制器14計算充電量，並且確定充電切換到電池組B時的計時。當執行了對於電池組A的充電程序#2時，電晶體Q1和Q2分別為通和斷。
現在將給出用來計算充電量的第二種方法的描述。控制器14計算充電電流的積分值(mAh)與充電電流總積分值(mAh)的比值，作為對於電池組A的充電量(％)，並且確定如此計算的比值是否超過了90％。在這種情況下，假定圖3中曲線所示的(1/2)t點對應於完全充電值的90％，並且定義為充電從電池組A切換到電池組B時的計時。圖3中所示從0t到1t的段劃分成60份，從而單位時間等於(1/60)t。然後，預先計算在電池完全充電時得到的充電電流的總積分值(mAh)。
就是說，在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值(mAh)能按如下定義[充電電流的總積分值(mAh)]＝[圖3中所示「a」的充電電流(mA)×(1/60)t(h)]+[「b」的充電電流×(1/60)t]+[「c」的充電電流×(1/60)t]+…+[「z」的充電電流×(1/60)t](3)在這種狀態下，控制器14在步驟22a，測量每單位時間跨過電阻器R1產生的壓降，並且把由測量壓降導出的充電電流，定義為在當前時間得到的充電電流的積分值(mAh)。如此得到的充電電流的積分值(mAh)存儲在控制器14中。
然後，控制器14在步驟ST23對於電池組A，計算充電電流的積分值(mAh)與充電電流的總積分值(mAh)的比值，並且確定該比值是否達到90％。如果該比值沒有達到90％，則控制器14把步驟ST23的判定結果設置為否，並且重複執行步驟ST21、ST22、ST22a和ST23，直到比值達到90％。
就是說，當前時間得到的充電電流的積分值(mAh)按如下計算[當前時間的充電電流的積分值(mAh)]＝[充電電流(mA)×(1/60)t(h)]+[充電電流×(1/60)t]+[充電電流×(1/60)t]+…(4)電池組A連續充電直到滿足如下條件[充電量(％)]＝[由(4)定義的積分充電值(mAh)]/[由(3)定義的充電電流的總積分值(mAh)]≥90％。
如果滿足上述條件，則控制器14把步驟ST23的判定結果設置為是，並且在步驟ST24停止電池組A的串聯充電。然後，控制器14繼續到圖5中所示的步驟ST15。
以上述方式，控制器14計算充電量，並因而確定充電操作從電池組A切換到電池組B時的計時。如果執行了對於電池組A的充電程序#2，則電晶體Q1和Q2分別為通和斷。
控制器14使用用來計算充電量(mAh或％)的第一或第二種方法，並因而確定充電操作切換到另一個電池組時的計時。與其中僅監測充電電流的常規電池充電裝置相比，有可能精確地確定充電量。對於電池組A的上述充電量(基於完全充電值的90％)是一個例子，並且可以定義另一個充電量。
當在用來計算充電量的第一或第二方法中，充電操作切換時的計時時，控制器14在步驟ST15確定是否連接有另一個電池組，即電池組B。如果確定沒有可用的電池組，則控制器14把步驟ST15的判定結果設置為否，並且按照充電程序#3(步驟ST18)，僅執行已經通過串聯充電而充電的電池組A的終止充電操作，充電程序#3將在下面描述。
如果確定連接有另一個電池組，則控制器14把步驟ST15的判定結果設置為是，並且在步驟ST16確定加到電池組A的充電電流是否超過一個給定電流值。這種判定參照在步驟ST15檢測的充電電流值。例如，如果充電電流小於在圖3中所示點X處得到的充電電流值I，則控制器14把步驟ST16的判定結果設置為是，並且繼續到步驟ST18。因而，對於已經通過串聯充電而充電的電池組A，執行圖7中所示的充電程序#3(步驟ST18)。
如果檢測到充電電流大於在圖3中所示點X處得到的充電電流值I，則控制器14把步驟S16的判定結果設置為否，並且執行圖6中所示的子程序(充電程序#2)，以便在步驟ST17開始對於電池組B的串聯充電。對於電池組B的串聯充電能與對於電池組A相同的方式進行，並因而省去其描述。當對於電池組B進行充電程序#2時，電晶體Q1和Q2分別是通和斷。
由於圖4中所示結構旨在對兩個電池組A和B充電，所以執行步驟ST17，並且然後執行步驟ST18。如果有三個電池組或更多，則提供與步驟ST15、ST16和ST17相同的步驟，以便繼續步驟ST17。
在執行對於電池組B的充電程序#2之後，控制器14對於電池組A和B開始並聯終止充電操作(圖7中所示的充電程序#3)。在這時，兩個電池組A和B已經充電到圖3中所示的(1/2)t。圖7中所示充電程序#3的步驟ST31、ST32和ST35與圖6中所示充電程序#2的步驟ST21、ST22和ST25相同，並且將省去其描述。
如果在圖7中所示的步驟ST31確定在充電時沒有異常(是)，並且在步驟ST32確定AC連接器或者電池組A或B還沒有取出，則控制器14開始並聯終止充電操作。
現在將描述並聯終止充電操作。控制器14計算對於電池組A和B的充電電流的積分值(mAh)，作為電池組A和B的充電量。然後，控制器14確定如此得到的積分值，是否等於供給到兩個電池組A和B以得到其完全充電狀態所必需的充電電流的總積分值(mAh)，完全充電狀態在圖3中所示的時間t得到。
就是說，在完全充電狀態得到的充電量(mAh)，用作用來確定是否應該結束並聯終止充電的基準，並且能按如下表示[在完全充電狀態的充電量(mAh)]＝{[圖3中所示「a」的充電電流(mA)×(1/60)t(h)]+[「b」的充電電流×(1/60)t]+[「c」的充電電流×(1/60)t]+…+[「z」的充電電流×(1/60)t]}×2(1』)在步驟32a，控制器14測量每單位時間跨過電阻器R1和R2分別產生的壓降，並且把由測量壓降導出的充電電流定義為充電量(mA)。如此得到的充電量存儲在控制器14中。
然後，控制器14在步驟ST33確定積分的充電量，是否達到在完全充電狀態得到的充電量(mAh)。如果以上判定結果是否定的，則控制器14把步驟ST33的判定結果設置為否，並且重複執行步驟ST31、ST32、ST32a和ST33，直到積分的充電量(mAh)達到在完全充電狀態得到的充電量(mAh)。
就是說，按如下計算充電量(每單位時間分別得到的充電電流的積分){[充電電流(mA)×(1/60)t(h)]+[充電電流×(1/60)t]+[充電電流×(1/60)t]+…}×2(2』)連續進行並聯終止充電直到滿足如下條件[由(2』)定義的充電量(mAh)]＝[由(1』)定義的在完全充電狀態的充電量(mAh)]。
當以上條件滿足時，控制器14把步驟ST33的判定結果設置為是，並且在步驟ST34停止並聯終止充電。然後，控制器14結束與電池組A和B的充電有關的所有過程。由於圖7中所示的充電程序#3旨在電池組A和B的並聯終止充電，所以控制器14保持電晶體Q1和Q2為通狀態。如果電池組A和B已經完全充電，則流入電阻器R1和R2的充電電流近似等於零。
在上述並聯終止充電中，控制器14可以計算在充電期間充電電流的積分值(mAh)與由公式(1』)定義的充電電流的總積分值(mAh)的比值(％)，作為對於電池組A和B的充電量，並且可以確定如此計算的比值是否等於100％(完全充電值)。
就是說，連續進行並聯終止充電直到滿足如下條件[充電量(％)]＝[由(2』)定義的在當前時間的充電電流的積分值]/[由(1』)定義的充電電流的總積分值]＝100％。
圖9是根據本發明另一個實施例的一種電池充電裝置的方塊圖。在圖9中，與圖4中所示的那些相同的部分給出相同的標號。圖9中所示的電池充電裝置10A包括充電電源電路12、二極體D1和D2、電晶體Q1和Q2、電阻器R1和R2、及一個控制器24，控制器24不同於圖4中所示的控制器14。充電電源電路12、二極體D1和D2、電晶體Q1和Q2及電阻器R1和R2形成一個充電部分，而控制器形成一個控制部分。
電池充電裝置10A的充電電源電路12從AC連接器(未表示)接收dc輸入電壓，並且產生充電輸出。充電輸出供給到由二極體D1、電晶體Q1和電阻器R1組成的第一充電通路，和由二極體D2、電晶體Q2和電阻器R2組成的第二充電通路。
一個鋰基電池組C能連接到第一充電通路上，而一個鋰基電池組D能連接到第二充電通路上。電池組C和D分別裝有能與控制器24連通的處理器。
如圖10中所示，電池組C和D的每一個由一個電池單元100、一個電壓檢測電路101、一個電流檢測電阻器R100、一個溫度傳感器102、一個控制部分104、一個VCC電源電路105、一根保險絲106、一個保護IC107、一個充電FET108及一個放電FET109組成。電池組C和D每個的控制部分104由VCC電源電路105的電力驅動，並且接收關於由電壓檢測電路101檢測的電壓、流經電阻器R100的電流、和由溫度傳感器102檢測的溫度的信息。然後，控制部分104把接收的信息經信號線送到電池充電裝置10A。電池組10C和10D的每一個通過參照正負端子的電位，測量電池單元100的電壓。電池單元100通過在保護IC107的控制下接通和斷開FET108和109，而經受充電和放電。電池單元100的充電/放電控制，即電池組的通/斷控制，通過控制由電池充電裝置10A供給的一個控制信號Sc能接通和斷開。因而，當多個電池組被同時充電時，保護IC107能用來防止過充電發生。
在串聯充電期間，電池組C和D的每個能向控制器24，發送各種用來根據由檢測或傳感電路供給的信息確定另一個電池組經受充電時的計時的信息。參照圖11，這種信息的例子涉及正在充電的電池組，並且與充電電流(mA)、充電電壓(V)、溫度(°K)、和充電量(％)有關。以上信息的其他例子涉及正在放電的電池組，並且與放電電流(mA)和放電電壓(V)有關。電池組C和D例如是，在1995年2月15日版權1996的Smart Battery DataSpecification Revision(新式電池數據規範修正本)1.0中描述的新式電池，版權由Benchmarq Microelectronics Inc.、Duracell Inc.、Energizer PowerSystems、Intel Corporation、Linear Technology、Maxim IntegratedProducts、Mitsubishi Electric Corporation、National SemiconductorCorporation、Toshiba Battery Co.、Varta Batterie AG所有。
控制器24包括一個連通控制部分24C，連通控制部分24C與開關控制部分14A、電流/電壓測量部分14B及電池組C和D連通。開關控制部分14A接通和斷開是N溝道場效應電晶體的電晶體Q1和Q2，並且接通和斷開是N溝道場效應電晶體的電晶體Q3和Q4。電流/電壓測量部分14B測量跨過具有已知電阻值的電阻器R1和R2產生的壓降，並因而檢測流入第一和第二充電通路的電流(即，圖3中所示的電流I)。
電晶體Q3經二極體D3把電池組C連接到一個電子裝置的內部負載上。電晶體Q4經二極體D4把電池組D連接到一個電子裝置的內部負載上。
在圖9中所示的配置中，電晶體Q3和Q4及二極體D3和D4可以提供在電池充電裝置10A中。在這種情況下，電池充電裝置10A能對兩個電池組C和D充電，並且帶有一個經其輸出用來驅動負載的電源電壓的單電源端子。電池充電電路10A可以包括圖9中未表示的AC連接器。
控制器24以與圖4中所示的控制器14相同的方式實現圖2中所示的充電順序。控制器24能由一個通用的微處理器(例如，由Fujitsu Limited生產的MB89875)形成，並且編程以便實現圖2中所示的順序。現在參照圖5、6和7，將給出控制器24的操作的描述。然而，控制器24的操作包括與控制器14的那些操作相同的部分。因而，將給出控制器24的操作與控制器14的那些操作不同的部分的描述。在如下描述中，圖5至7中所示的控制器14及電池組A和B應該分別由控制器24及電池組C和D代替。
在圖5中所示的步驟ST13，控制器24確定用於電池組C的充電電流是否超過一個預定電流值。這種確定參照由電池組C發送的指示充電電流的信息。例如，如果檢測的充電電流小於在圖3所示的點X處得到的充電電流I，則控制器24把在步驟ST13的判定結果設置為是，並且繼續到步驟ST15。然後，控制器24確定是否連接有電池組D。如果檢測的充電電流超過了在圖3所示的點X處得到的充電電流I，則控制器24把在步驟ST13的判定結果設置為否，並且在步驟ST14認為電池組C的充電應該開始。然後，控制器14執行在圖6中所示的充電程序#2。
在圖6中所示的步驟ST22，如果確定AC連接器或電池組C還沒有取出，則控制器24把步驟ST22的判定結果設置為是，並且計算充電量，以便確定串聯充電從電池組C切換到電池組D時的計時。
可以使用上述用來計算第一充電量的第一方法。更具體地說，控制器24計算充電電流的積分值(見圖11)，作為對於電池組C的充電量，並且確定積分值是否超過了給定值。在這種情況下，把圖3中所示的時間(1/2)t定義為充電從電池組C切換到電池組D時的計時。由於充電量對應於以上的計時，所以預先按照上述表達式(1)計算對於單位時間的每一個分別得到的充電電流之和(圖3中所示的陰影面積)。
控制器24接收來自電池組C的充電電流值以及關於感興趣的單位時間的信息。充電電流值存儲在控制器24中，作為在當前時間得到的充電量(mAh)。
在步驟ST23，控制器24按照上述表達式(2)計算充電量(每單位時間得到的充電電流的積分值)。然後，控制器24重複地進行用來充電電池C的過程，即步驟ST21、ST22、ST22a和ST23，直到滿足如下條件[由(2)定義的充電量(mAh)]≥[由(1)定義的基準充電量(mAh)]。
當上述條件滿足時，控制器24把步驟ST23的判定結果設置為是，並且在步驟ST24停止對於電池組C的串聯充電。然後，過程繼續到步驟ST15。以這種方式，控制器24計算充電量，並因而確定串聯充電從電池組C切換到電池組D時的計時。
能採用上述用來計算充電量的第二方法。控制器24計算充電電流的積分值(mAh)與充電電流總積分值(mAh)的比值，作為對於電池組C的充電量(％)，並且確定如此計算的比值是否超過了90％。在這種情況下，假定圖3曲線中所示的(1/2)t點對應於完全充電值的90％，並且定義為充電從電池組C切換到電池組D時的計時。預先計算在電池完全充電時得到的充電電流的總積分值(mAh)。按照上述表達式(3)能得到充電電流的總積分值。
在步驟22a，控制器24接收來自電池組C的充電電流值以及關於感興趣的單位時間的信息。充電電流值存儲在控制器24中，作為在當前時間得到的充電量(mAh)。
然後，控制器24在步驟ST23按照表達式(4)，計算當前時間充電電流的積分值(mAh)。然後，控制器24重複地進行用來充電電池C的過程，即步驟ST21、ST22、ST22a和ST23，直到滿足如下條件[充電量(％)]＝[由(4)定義的當前時間充電電流的積分值(mAh)]/[由(3)定義的充電電流的總積分值(mAh)]≥90％。
當滿足以上條件，控制器24把步驟ST23的判定結果設置為是，並且在步驟ST24停止電池組C的串聯充電。然後，過程繼續到步驟ST15。以這種方式，控制器24計算充電量，並因而確定串聯充電從電池組C切換到電池組D時的計時。
現在將給出用來計算充電量的第三方法的描述。控制器24從電池組C接收充電電流和充電電壓(見圖11)，作為關於對於電池組C的充電量的信息。然後，控制器24計算通過充電電流與充電電壓的乘積得到的功率的積分值(mWh)，並因而確定功率積分值是否超過一個給定值。在這種情況下，把圖3中所示的時間(1/2)t定義為串聯充電從電池組C切換到電池組D時的計時。從0t到(1/2)t的段劃分成60份，從而劃分單元的每一個等於((1/60)t)的時間。積分對於各單元得到的充電電流與電壓的乘積。
就是說，作為用來把充電操作切換到另一個電池組的基準的函數的充電量，能表示為如下[作為基準的充電量(mWh)]＝[圖3中所示「a」的充電電流(mA)與充電電壓(V)的乘積×(1/60)t(h)]+[「b」的充電電流與電壓的乘積×(1/60)t]+[「c」的充電電流與電壓的乘積×(1/60)t]+…+[「z」的充電電流與電壓的乘積×(1/60)t](5)在這種狀態下，控制器24接收來自電池組C的充電電流和電壓、以及關於感興趣的單位時間的信息，並且計算通過充電電流與電壓的乘積得到的功率。把如此計算的功率存儲在控制器24中，作為在當前時間得到的充電量(mWh)。
然後，控制器24在步驟ST23確定當前時間得到的積分量(mWh)是否達到對於電池組C的基準充電量(mWh)。如果以上判定結果是否定的，則控制器24把步驟ST23的結果設置為否，並且重複進行步驟ST21、ST22、ST22a和ST23的過程，直到在當前時間得到的充電量(mWh)達到基準充電量(mWh)。
就是說，控制器24通過使用下式計算充電量(對於各單位時間得到的功率的積分值)[充電量(mWh)]＝[充電電流(mA)與電壓(V)的乘積×(1/60)t(h)]+[充電電流與電壓的乘積×(1/60)t]+[充電電流與電壓的乘積×(1/60)t]+…(6)然後，控制器24執行對於電池組C的過程，直到滿足如下條件[由(6)定義的充電量(mWh)]≥[由(5)定義的基準充電量(mWh)]。
當滿足以上條件，控制器24把步驟ST23的判定結果設置為是，並且停止電池組C的串聯充電。然後，過程繼續到步驟ST15。以這種方式，控制器24計算充電量，並且確定串聯充電從電池組C切換到電池組D時的計時。
現在將給出用來計算充電量的第四方法的描述。控制器24從電池組C接收充電電流和充電電壓(見圖11)，作為對於電池組C的充電量(％)。然後，控制器24計算在充電期間功率的積分值(mWh)與功率的總積分值(mWh)的比值(％)，並且確定如此得到的比值是否超過90％。在這種情況下，假定圖3中所示的時間(1/2)t對應於完全充電值的90％，並且用作串聯充電從電池組C切換到電池組D時的計時。從0t到(1/2)t的段劃分成60份，從而劃分單元的每一個等於((1/60)t)的時間。積分對於各單元得到的充電電流與電壓的乘積。而且，預先計算在完全充電值(100％)時得到的功率的總積分值(mWh)。
在100％處得到的功率的積分值的總量能按如下表示[功率的總積分值(mWh)]＝+[「b」的充電電流與電壓的乘積×(1/60)t]+…+[「z」的充電電流與電壓的乘積×(1/60)t](7)在這種狀態下，控制器24在步驟ST22a接收關於來自電池組C的充電電流和電壓的信息、以及關於感興趣的單位時間的信息，並且計算通過充電電流與電壓的乘積得到的功率。把如此計算的功率存儲在控制器24中，作為在當前時間得到的充電量(mWh)。
在步驟ST23，控制器24對於電池組C計算功率的積分值與功率的總積分值的比值(充電量)(％)，並且確定如此計算的比值是否達到90％。如果步驟ST23的結果是否定的，則控制器24把步驟ST23的結果設置為否，並且繼續進行步驟ST21、ST22、ST22a和ST23的過程。
就是說，按下式計算在當前時間得到的功率的積分值[在當前時間的功率的積分值(mWh)]＝[充電電流(mA)與電壓(V)的乘積×(1/60)t(h)]+[充電電流與電壓的乘積×(1/60)t]+[充電電流與電壓的乘積×(1/60)t]+…(8)然後，繼續進行用來對電池組C充電的過程，直到滿足如下條件[充電量(％)]＝[由(8)定義的當前時間功率的積分值(mWh)]/[由(7)定義的功率的總積分值(mWh)]≥90％。
當滿足以上條件，控制器24把步驟ST23的判定結果設置為是，並且在步驟ST24停止電池組C的串聯充電。然後，過程繼續到步驟ST15。
以上述方式，控制器24計算充電量，並因而確定串聯充電切換到電池組D時的計時。
當對於電池組C以用來計算充電量的第一至第四方法的任一種執行充電程序#2時，電晶體Q1和Q2分別是通和斷。
控制器24以第一至第四方法的任一種計算充電量(mAh、mWh或％)，並因而確定串聯充電切換到另一個電池組時的計時。與常規電池充電裝置(例如，在日本公開專利申請No.6-303729中公開的)相比，第一至第四方法能精確地計算充電量。
在從電池組C供給的信息包括溫度信息的情況下，控制器24能校正以用來計算充電量的第一至第四方法的任一種得到的充電量(mAh、mWh或％)，從而能得到更精確的充電量。
例如，充電效率在溫度高於常溫時增大，而在溫度低於常溫減小。充電效率定義為[實際充電量]/[充電量]。因此，校正的充電量能按如下寫出[校正的充電量(mAh、mWh或％)]＝[充電量(mAh、mWh或％)]×δ其中δ是基於溫度的校正係數。
例如，當在常溫下δ＝0.93時，按如下計算校正充電量(％)[校正的充電量(mAh、mWh或％)]＝90％×0.93＝83.7％。
在圖5中所示的步驟ST16，控制器24確定供給到電池D的充電電流是否超過一個給定值。這種判定與在步驟ST13執行的相同。
在圖9中所示電池充電裝置10A的以上描述中，關於充電電流、充電電壓和溫度的信息從電池組C和D輸出，並且用來執行用於計算充電量的第一至第四方法的任一種。另外，如果電池組C和D裝有控制部分(處理器)104，則能在電池組C和D內執行第一至第四方法的任一種，並且把如此計算充電量供給到電池充電裝置10A。就是說，電池充電裝置10A不需要按照圖5、6和7中所示的順序計算充電量。因此，電池充電裝置10A根據在電池組C中得到的充電量(見圖11)，確定串聯充電切換到電池組D時的計時。
圖8是其中裝有上述電池充電裝置10的便攜計算機的方塊圖，並且主要表明個人計算機的電源系統。在圖8中，與上述圖中所示的那些相同的部分給出相同的標號。圖8中所示的電晶體Q1-Q4是P溝道場效應電晶體。
一個具有把ac電壓轉換成dc電壓功能的AC連接器20的一個dc輸出電壓(例如，等於12V)，經充電電源電路12和二極體D5供給，如圖8中所示。二極體D3、D4和D5的陰極連接在一起。
下文，二極體D3-D5公共連接的陰極稱作電池充電裝置10的輸出。電池組A和B能可拆下地裝載到個人計算機上。另外，電池組A和B的一個可以裝載到個人計算機上，而另一個可以連接到其外部。
個人計算機的內部電路用不同的電源電壓驅動。因此，提供有由電池充電裝置10的輸出產生內部電壓的調節器22、24、26和28。電池充電裝置10的輸出電壓例如等於12V。調節器22、24、26和28由12伏的輸出電壓分別穩定2.5V、3.3V、5.0V和12V的內部電壓。2.5V調節器22把2.5V的電源電壓供給到一個CPU30。3.3V調節器24把3.3V的電源電壓供給到CPU30、一個晶片34、一個PCMCIA控制器36、一個PCI橋40、一個聲音控制器42、PCMCIA卡44和46及一個LCD(液晶顯示器)56。CPU30既供有2.5V的電源電壓又供有3.3V的電源電壓，並且能選擇性地使用兩個電源電壓之一。5.0V調節器26把5.0V的電源電壓供給到PCMCIA卡44和46、一個鍵盤48、一個滑鼠50、一個FDD(軟盤驅動器)52及一個CD(小盤驅動器)54。12V調節器28把12V電源電壓供給到PCMCIA卡44和46。因此，能使用由3.3V、5.0V和12V任一個驅動的PCMCIA卡44和46。
一個CCFL(冷陰極螢光燈)轉換器58是一個用於LCD56的後照光源。
在裝有本發明電池充電裝置的個人計算機中，電池組A充電到完全充電值的90％，然後把電池組B充電到90％。把電池組A和B充電到90％所必需的時間大約等於完成充電電池組A和B必需的時間的一半。在圖2中，根據本發明在時間T1電池組A和B已經充電到90％，而根據先有技術僅電池組A已經完全充電。因此，本發明能驅動個人計算機比先有技術較長的時期。此外，本發明能便利地使用，因為在另一個電池組正在充電的同時，能拆下兩個電池組A和B之一。
圖8中所示的便攜計算機可以裝有電池充電裝置10A而不是電池充電裝置10。在這種情況下，電池組C和D代替電池組A和B。
一種情況假定，電池組沒有從裝有電池充電裝置10A的可攜式計算機上拆下，並且重複充電和放電。在這種情況下，電池充電裝置10A能按如下計算電池組的剩餘容量。如果從電池組供給的信息包括關於充電電流的信息，則能按如下計電池組的剩餘量[當前時間的充電電流的積分值(mAh)]＝[充電電流(mA)×(1/60)t(h)]+[充電電流×(1/60)t]+[充電電流×(1/60)t]+…
(4)[當前時間的放電電流的積分值(mAh)]＝[放電電流(mA)×(1/60)t(h)]+[放電電流×(1/60)t]+[放電電流×(1/60)t]+…(4』)[電池組的剩餘量(mAh)]＝(4)-(4』)(9)如果從電池組供給的信息包括關於充電電壓的信息，則能按如下計電池組的剩餘量[當前時間的充電功率的積分值(mWh)]＝[充電電流(mA)、充電電壓(V)和(1/60)t(h)的乘積]+[充電電流、充電電壓和(1/60)t的乘積]+[充電電流、充電電壓和(1/60)t的乘積]+…(8)[當前時間的放電功率的積分值(mWh)]＝[放電電流(mA)、放電電壓(V)和(1/60)t(h)的乘積]+[放電電流、放電電壓和(1/60)t的乘積]+[放電電流、放電電壓和(1/60)t的乘積]+…(8』)[電池組的剩餘量(mWh)]＝(8)-(8』) (9』)表達式(9)適於其中以恆定電流放電的可攜式計算機。表達式(9』)適於其中以恆定功率放電的可攜式計算機。
本發明包括一種其中三個電池組或更多個被充電的布置。在這種情況下，類似於第一和第二充電電路的充電電路提供給各電池組，並且由控制器14或24控制。
本發明不限於具體公開的實施例，並且不脫離本發明的範圍可以進行變更和修改。
權利要求
1.一種給多個電池充電的電池充電裝置，包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電，控制部分計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
2.根據權利要求1所述的電池充電裝置，其中充電量是供給到諸電池第一個的充電電流的積分值。
3.根據權利要求1所述的電池充電裝置，其中充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。
4.一種具有與多個電池連通功能的電池充電裝置，包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電，控制部分根據由電池供給的預定信息，計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
5.根據權利要求4所述的電池充電裝置，其中，如果預定信息包括關於預先計算的充電量的信息，則控制部分根據包括在預定信息中的充電量，確定其中切換串聯充電的計時。
6.根據權利要求4所述的電池充電裝置，其中，如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是充電電流的積分值。
7.根據權利要求4所述的電池充電裝置，其中，如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。
8.根據權利要求4所述的電池充電裝置，其中，如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是通過充電電流與充電電壓的乘積得到的功率的積分值。
9.根據權利要求4所述的電池充電裝置，其中，如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是已經供給到諸電池的第一個的功率積分值與在完全充電狀態中功率總積分值的比值。
10.根據權利要求4-9中任何一項所述的電池充電裝置，其中，如果預定信息包括溫度信息，則控制部分根據溫度信息校正充電量。
11.根據權利要求1所述的電池充電裝置，其中充電部分包括分別串聯連接到電池上的開關；並且控制部分控制開關。
12.根據權利要求4所述的電池充電裝置，其中充電部分包括分別串聯連接到電池上的開關；並且控制部分控制開關。
13.根據權利要求1所述的電池充電裝置，其中，電池是鋰基電池。
14.根據權利要求4所述的電池充電裝置，其中，電池是鋰基電池。
15.一種通過一個包括供給充電電流的充電部分的電池充電裝置、來給多個電池充電的方法，所述方法包括步驟(a)把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電；和(b)計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值。
17.根據權利要求15所述的方法，其中，充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。
18.一種通過一個具有與電池連通功能和一個供給充電電流的充電部分的裝置、給多個電池充電的方法，所述方法包括步驟(a)把電池一個一個地串聯充電，並且並聯地進行電池的補充充電；和(b)根據由電池供給的預定信息，計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
19.根據權利要求18所述的方法，進一步包括步驟如果預定信息包括關於預先計算的充電量的信息，則根據包括在預定信息中的充電量，確定其中切換串聯充電的計時。
20.根據權利要求18所述的方法，進一步包括步驟如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是充電電流的積分值。
21.根據權利要求18所述的方法，其中，如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。
22.根據權利要求18所述的方法，其中，如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是通過充電電流與充電電壓的乘積得到的功率的積分值。
23.根據權利要求18所述的方法，其中，如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是已經供給到諸電池第一個的功率積分值與在完全充電狀態功率總積分值的比值。
24.根據權利要求18至23任一項所述的方法，進一步包括步驟如果預定信息包括溫度信息，則根據溫度信息校正充電量。
25.一種電子裝置，包括一個給多個電池充電的電池充電裝置，所述電池充電裝置包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電，控制部分計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
26.根據權利要求25所述的電子裝置，其中，充電量是供給到諸電池第一個的充電電流的積分值。
27.根據權利要求25所述的電子裝置，其中，充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。
28.一種電子裝置，包括一個具有與多個電池連通功能的電池充電裝置，所述電池充電裝置包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電，控制部分根據由電池供給的預定信息，計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
29.根據權利要求28所述的電子裝置，其中，如果預定信息包括關於預先計算的充電量的信息，則控制部分根據包括在預定信息中的充電量，確定其中切換串聯充電的計時。
30.根據權利要求28所述的電子裝置，其中，如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是充電電流的積分值。
31.根據權利要求28所述的電子裝置，其中，如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是供給到諸電池的第一個的充電電流的積分值與在完全充電狀態得到的充電電流的總積分值的比值。
32.根據權利要求28所述的電子裝置，其中，如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是通過充電電流與充電電壓的乘積得到的功率的積分值。
33.根據權利要求28所述的電子裝置，其中，如果預定信息包括關於供給到諸電池正在充電的第一個的充電電流和充電電壓的信息、或關於預先計算的充電量的信息，則充電量是已經供給到諸電池第一個的功率積分值與在完全充電狀態功率總積分值的比值。
34.根據權利要求28至33中任一項所述的電子裝置，其中，如果預定信息包括溫度信息，則控制部分根據溫度信息校正充電量。
35.一種提供在一個給多個電池充電的電池充電裝置中的控制電路，所述控制電路包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電，控制部分，計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
36.一種提供在一個給多個電池充電的電池充電裝置中的控制電路，所述控制電路包括一個充電部分，供給充電電流；和一個控制部分，控制充電部分，從而把電池一個一個地串聯充電，然後並聯地進行電池的補充充電，控制部分根據由電池供給的預定信息，計算一個對於諸電池第一個的充電量，並因而根據該充電量，確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
37.根據權利要求36所述的控制電路，其中，如果預定信息包括關於預先計算的充電量的信息，則控制部分根據包括在預定信息中的充電量，確定其中切換串聯充電的計時。
全文摘要
一種充電多個電池的電池充電裝置,該裝置包括:一個充電部分,供給充電電流;和一個控制部分,控制充電部分,從而把電池一個一個地串聯充電,然後並聯地進行電池的補充充電。控制部分計算一個對於諸電池第一個的充電量,並因而根據該充電量確定其中串聯充電切換到諸電池的第二個的計時。
文檔編號H02J7/04GK1230043SQ9812099
公開日1999年9月29日 申請日期1998年10月20日 優先權日1997年10月20日
發明者藤井健一 申請人:富士通株式會社