有充電模式轉換功能的電池充電器的製作方法
2023-04-29 00:46:46
專利名稱：有充電模式轉換功能的電池充電器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電池充電器(battery charging apparatus)，特別涉及用於可攜式計算機中的電池充電電路，它能以恆流和恆壓模式給電池充電。
近來，能重複充電的電池，即二次電池(secondary batteries)，已廣泛用於以電池為電源的電子裝置中，例如可攜式盒式收錄兩用機，可攜式計算機、攝錄像機、蜂窩電話等。至今，鹼性電池，如鎳-鎘(Ni_Cd)電池，或鎳金屬氫化物(Ni_MH)電池已通用作二次電池。目前，有機電解電池中的鋰離子(Li_ion)電池具有高能量密度，低溫特性和穩定的儲存能力而廣泛用於高級的可攜式電子裝置中。
上述重複充電電池需要為電池充電的充電器。充電器包括安裝在有供電設備的電池(battery powered devices)中的內部充電器；該充電器用AC電源供電設備隨時著手給電池充電。而且，還提供了外部電池充電器，該充電器有獨立的電源，和用於接受一個或多個將要被充電的電池的連接器。
儘管再充電電池包括化學電池的各種類型電池組(battery pack)電壓和電池組容量，(capacity)，但已經有一些對電池充電的方法適用於電池充電器。
通常，充電方法可分為恆壓充電法和恆流充電法兩種。恆壓充電所加的恆定電壓高於電池的額定電壓。這種方法典型地用於不會出現頻繁地充電/放電的備用電池的充電。充電電壓連續加到電池另一方面，恆流充電加到電池上的恆定電流與充電過程中端電壓的增加無關。該方法通常用於電池的快速(rapid)充電。但是，為避免電池因過充電而損壞，恆流充電有時間限制。
除可攜式盒式收錄兩用機中用的電池充電器之外，大多數電池充電器採用恆壓充電法，因為它結構簡單價格便宜。但是，這種充電方法需要較長的時間，約10小時。因此，這類充電器對可攜式裝置不適用，而需要具有電池保護的更快速的充電方法。
為滿足上述需要，已開發了充電模式可改變的充電器；這種充電器按恆流模式和恆壓模式進行充電。這類充電器在電池放電時開始以恆流模式對電池充電，以進行快速(fast)充電工作，之後在預定充電電平上自動變成恆壓充電，進行正常充電。因此，能避免因電池長時間連接到充電器而使電池損壞的事故，完成快速充電。
如
圖1A所示，按現有的恆流充電法，在電池施加恆定電流的過程中，可在有限時間內(虛線)快速(rapid)和全(full)充電。但是，如圖1B所示，按模式可變型充電法，在預定時間周期按恆流(CC)模式進行最初的充電，之後，變成按恆壓(CV)模式充電，保持恆定電壓使電池完全充電。
這種情況下，Ni_Cd和Ni_MH電池可要求恆流充電模式，Li_離子電池需用恆流和恆壓兩種充電模式。而且，按恆流充電模式，當電池完全充電時，檢測電池的端電壓增長來確定電池充電終止的結束時間。由於電池的完全充電時間隨電池的殘留容量變化，因此在檢測準確充電結束點時會有問題。
在具體的快速充電器中，充電時間的確定方法是，開始充電時釋放出一些電流，在電池端能檢測到電壓降，並按內部充電程序確定充電時間。但是，這種方法有在預定充電時間內電池不能保證完全充電的問題，因為其不能反映出電池老化。而且，若待充電電池不是由充電器製造商製造的，則其它類的電池不能用相同的全充電時間。
因此，由於充電電池的端電壓隨電池的殘留容量和老化程度而變化，常規電池充電器則要在快速完全充電與電池保護之間尋求折衷方案。
圖2示出用恆壓充電模式和恆流充電模式給Li離子電池充電的常規充電器的一個例子。這裡為Li離子電池5充電的充電器設置有電源1，開關控制器2，恆流控制電路3和恆壓控制電路4。電源1包括(未示出)變壓器，用於將AC輸出電源變換成要求的電壓源，供給DC電源用的整流和平滑電路，供給穩定的DC輸出電壓用的電壓控制器(voltage regulator)。電源1中可包括開關控制器(regulator)2。恆流控制電路3包括設置在引到電池5的正端的電源線上的電流檢測電阻器3a，和運算放大器3b，用於檢測快速充電工作時最大電流加到電阻器3a上產生的預定電壓範圍內的電壓降。而且，為從電池電源線獲得分壓，恆壓控制電路4包括分壓電阻器4a、4b，基準電壓電容器4c，和比較分壓與基準電壓用的運算放大器4d，以產生要加到開關控制器2去的恆壓控制信號。
該電池充電器控制開關控制器2的輸出與電池5之間的電流或電壓給電池供給充電電流。但是，上述模式可變型充電器的缺陷是，它總是進行恆定電壓充電工作，這造成不必要的功耗。具體地說，Li離子電池充電時，在恆定電流充電之後，只需用恆壓充電模式進行補充充電。而且，當電池組安裝到裝置上或從裝置上拆下時，充電器的恆壓控制電路會受到靜電、噪聲或浪湧電壓的損壞。
本發明的目的是提供模式可轉換(mode convertible)電池充電器，在需要時它能在恆流充電模式下進行恆壓充電而與電池的種類無關。
本發明的另一目的是提供模式可轉換型(mode convertible)電池充電器，它能防止充電控制電路因突然的電衝擊而損壞。
按本發明的一個方案，提供了一種電池充電器，用它對電池進行按恆流模式和/或恆壓模式充電，它包括由DC電壓源產生開關電壓的開關控制器；恆流充電控制裝置，用於檢測由開關控制器供給的DC輸出電流，產生充電控制信號，使開關控制器按恆流模式工作；檢測電池電壓電平用的電池檢測裝置；控制裝置，它響應從電池檢測裝置檢測到的電壓電平產生充電模式選擇信號CHG_MOD，充電速度控制信號F_Q和充電起動信號CHG_EN；充電速度控制裝置，它響應充電速度控制信號F_Q的輸入電平使開關控制器執行快速(fast)或迅速(guick)充電工作；恆壓充電控制裝置，若電池電壓電平達到預定電壓電平，它給開關控制器的反饋輸入端輸出控制信號，使開關控制器按恆壓充電模式工作；保護裝置，它防止過大的浪湧電壓損壞恆壓充電控制電路；充電模式選擇裝置，它響應充電模式選擇信號CHG_MOD起動恆壓充電控制電路輸出。
恆流充電控制裝置最好包括檢測加到電池上的開關控制器輸出電流用的電阻器，和比較器，它按其電壓增益的大小放大電阻器上的電壓降，並向開關控制器的反饋輸入端加已放大的電壓。
而且，充電速度控制裝置包括開關電晶體，電晶體的基極經電阻器與充電速度控制信號輸入端F_Q連接，集電極與開關控制器的反饋輸入端連接。
而且，恆壓充電控制裝置包括檢測電池充電電壓用的分壓器；基準電壓發生器；比較器，當分壓電壓高於基準電壓時，它產生模式轉換信號；和響應模式轉換信號向開關控制器的反饋輸入端提供充電電壓的電晶體。
而且，保護裝置包括響應充電模式選擇信號CHG_MOD的高電平信號而導通的第1電晶體，和響應向恆壓充電控制裝置提供的充電電壓而使第1電晶體處於導通態而導通的第2電晶體。
充電模式選擇裝置包括響應充電模式選擇信號CHG_MOD使恆壓充電控制裝置的輸出與開關控制器的反饋輸入端連接或斷開用的電晶體。而且，充電模式選擇裝置還包括二極體，用於阻斷從恆流充電控制裝置流到恆壓充電控制裝置的輸出的電流。
參見以下附圖和結合實施例對本發明的詳細描述本領域的技術人員將更清楚地了解本發明的目的和優點。
圖1A是按恆流充電模式對電池充電時電壓隨時間的變化曲線；圖1B是電池按恆流和恆壓充電模式充電時電壓隨時間的變化曲線；圖2是能按恆流和恆壓充電模式工作的常規電池充電器的電路圖；圖3是按本發明一個實施例的有充電模式變化功能的電池充電器的電路方框圖；圖4是圖3所示電池充電器的快速/迅速(fast/quick)充電控制電路的詳細電路圖；圖5是圖3所示電池充電器的恆壓充電控制電路的詳細電路圖；圖6是圖3所示電池充電器的保護電路的詳細電路圖；圖7是圖3所示電池充電器的充電模式選擇電路的詳細電路圖；圖8是按本發明另一實施例的電池充電器的電路方框圖；圖9是按本發明再一實施例的電池充電器的電路方框圖。
以下將參見圖3至9所示實施例詳細說明本發明。
按本發明實施例的電池充電電路包括恆流充電控制電路20和恆壓充電控制電路80，恆流充電控制電路20將加到電池上的充電電流變成電壓信號，並響應充電速度控制信號F_Q將電壓信號輸出到開關控制器10的反饋輸入端，恆壓充電控制電路80當電池電壓電平達到預定電壓電平時給反饋輸入端輸出控制信號，以控制恆壓充電，由此可在響應充電模式選擇信號CHG_MOD而進行恆流充電期間進行恆壓充電。可由設置有充電電路的微機90提供充電速度控制信號F_Q和充電模式選擇信號CHG_MOD以及充電起動信號CHG_EN。該微機90檢測按恆流模式充電的電池充電電壓，並且，當檢測到的電壓達到預定電壓電平時，為將充電模式變成恆壓模式，微機90產生充電模式選擇信號CHG_MOD。而且，為允許開關控制器10開始充電，在加上由電源電路適配器提供的電源時，響應代表時間點的信號A_IN，在微機90中產生充電啟動信號CHG_EN。而且，產生充電速度控制信號F_Q，起動開關控制器進行快速充電操作。
實施例1參見圖3，它展示出按本發明一個實施例的有充電模式轉換功能的電池充電電路結構。電池充電電路包括開關控制器10，它由DC電源產生電池充電所需的DC輸出；恆流充電控制電路20，用於檢測開關控制器10供給的DC輸出電流，產生充電控制信號；電池檢測電路30，用於檢測充電電壓和電池40的溫度，快速/迅速(fast/quick)充電控制電路50，響應充電速度控制信號F_Q、起動充電，以快速(fast)充電模式或迅速(quick)充電模式進行充電。而且，還包括恆壓充電控制電路80，當電池電壓電平達到預定電壓電平時，向反饋輸入端輸出控制信號，控制恆壓充電；保護電路70，用於防止恆壓充電控制電路80因過大的浪湧電壓而損壞；和充電模式選擇電路60，它響應充電選擇信號CHG_MOD起動恆壓充電控制電路80。
電池組(pack)40具有多個任何種類的可重複充電電池的電池元件41(cell)。但是，本發明的充電電路最好用於鋰離子電池。通常，鋰離子電池組40有溫度讀出端T_BATT，用於讀出電池元件的表面溫度，它與電池組40的負端BATT(-)經熱敏電阻器42耦連。而且，電池組40含有具有數據端和時鐘端的電池控制器用於讀出電池材料種類，並經全(full-up)電阻器R65和R64分別與正電源端BATT(+)耦連。甚至當電池組40是現有技術中所公知的被稱為靈小(smart)的電池的電池組40時也能用微機構成電池控制器。
並且，電池檢測電路30包括與由開關控制器10的輸出經二極體D1引出的電源線耦連的分壓電阻器R61和R62。在兩個電阻器R61和R62的節點設置有電池電壓檢測端V-BATT。電池檢測電路30還包括微機90，它具有接收從上述T-BATT端、V-BATT端、數據端和時鐘端來的信號的輸入端。微機90具有輸出端，分別因響應輸入信號向快速/迅速充電控制電路50、充電模式選擇電路60，開關控制器供給控制信號F-Q、CHG_MOD和CHG_EN。
微機90從V_BATT端的電壓電平和數據端和時鐘端的電池類型確定電池充電狀態。若數據端對應於邏輯低電平、時鐘端是邏輯高電平，微機90判斷電池組40為Ni_MH或Ni_Cd電池。反之，若數據端是高電平，時鐘端是邏輯低電平，則判斷電池是Li離子電池。
設置恆流充電控制電路20，以按如下方式操作，由響應開關控制器10的DC輸出線中設置的電阻器R21上檢測到的電壓變化按PWM(脈衝寬度調製)形式產生DC輸出。將在電阻器R21上檢測的電壓在運算放大器OP21按其電壓增益大小放大。將DC輸出電壓加到分壓電阻器R22，R23而分壓後的電壓加到運算放大器OP21的非反相輸入端，在電阻器R21上檢測的電壓經電阻器R24加到運算放大器OP21的反相輸入端。
圖4示出電池充電器的快速/迅速(fast/quick)充電控制電路50的詳細電路圖。快速/迅速充電控制電路50包括電晶體Q51。它的基極經電阻器R52和R54與充電速度控制信號輸入端F_Q相連，集電極經電阻器R51和R53與開關控制器10的反饋輸入端相連。電晶體Q51的發射極接地。響應充電速度控制信號F_Q的高電平輸入，電晶體Q51導通並使集電極端接地，它阻止快速充電信號加到開關控制器10的反饋輸入端，使控制器10起動進行正常充電。另外，在低電平輸入控制信號F_Q時電晶體Q51截止，開關控制器10響應恆流充電控制電路20的輸出電壓執行快速充電。
設定開關控制器10的反饋輸入端FB為基準電壓1.24伏。於是開關控制器10接通開關電晶體(未示出)，直至由恆流充電控制電路20供給的電壓使反饋輸入端FB達到基準電壓為止。若反饋輸入端FB的電壓超過基準電壓，開關電晶體將截止。與此相同，將由開關控制器10的開關電晶體的重複導通/截止產生的充電電流加到電池40，也能實現快速充電。
而且，當充電速度控制信號F_Q變成高電平和電晶體Q51導通時，恆流充電控制電路20的輸出電平會因電阻器R51，R53而降低。這將使開關控制器10的開關電晶體的導通狀態持續到反饋輸入端FB達到基準電壓1.24伏為止，並允許大充電電流流到電池40。
具體地說，快速/迅速(fast/quick)充電控制電路50的電晶體Q51導通時，可用以下等式獲得加到開關控制器10的反饋輸入端FB的電壓VfbfVfbf=Va(R53R51R53+R51)R26+(R20R21R20+R21)......(1)]]>式中，Va是恆流充電控制電路20的運算放大器OP21的輸出電壓。
而且，當電晶體Q51截止時，可用下式獲得加到開關控制器10的反饋輸入端FB的電壓Vfbq。Vfbq=VaR53R26+R53......(2)]]>式中，Va是恆流充電控制電路20的運算放大器OP21的輸出電壓。
該電路中，電壓Vfbf通常大於電壓Vfbq，但是，由於反饋輸入端FB的基準電壓是1.24伏，快速(fast)充電模式中的恆流輸出大於迅速(quick)充電模式中的恆流輸出。
圖5示出充電器的恆壓充電控制電路80的詳細結構。這裡，恆壓充電控制電路80包括起比較器作用的運算放大器OP81，和開關電晶體Q81。運算放大器OP81的非反相輸入端與分壓電阻器R81、R82連接，用於施加由保護電路70的輸出饋入的分壓充電電壓，而且，反相輸入端與另一分壓電阻器R83、R84連接。串聯分壓電阻器R81、R82的兩端與齊納(Zener)二極體D81並聯。該二極體D81將防止因過大的靜電電壓或過大的浪湧電壓輸入而損壞恆壓充電控制電路80。而且，電阻器R84的兩端，即，比較器OP81的反相輸入端與接地端之間設置另一齊納二極體D82，用於供給基準電壓。
該電路80中，若由分壓電阻器R81、R82分壓的充電電壓小於由齊納二極體D82供給的基準電壓時，比較器OP81產生低電平輸出，因此，電晶體Q81截止。這表示，在電池40的充電電壓沒達到規定電平，例如，在鋰離子電池是4.1伏或4.2伏/電池(volts/cell)的情況。另一方面，若電池40的充電電壓達到規定電平以上，比較器OP81產生高電平輸出，使電晶體Q81導通。因此，經電晶體Q81向充電模式選擇電路60的輸入端A施加充電電壓，之後，被加到開關控制器10的反饋輸入端，以提高加到反饋輸入端FB的電壓電平。因此，恆流充電操作變成恆壓充電模式。
電池充電器的保護電路70包括連到微機90的輸出的信號輸入端CHG_MOD，和連到恆流(CC)充電控制電路20的輸出端的兩電壓輸入端，和引到電池組40的電源線的二極體D1的輸出端，如圖6所示。而且，保護電路70由電晶體Q71和Q72和相關的偏置電阻器R71至R74構成。信號輸入端CHG_MOD經電阻器R73連到電晶體Q71的基極，兩個電源輸入經電阻器R72與電晶體Q71的集電極連接，兩個電源並與電晶體Q72的集電極連接。這裡，電晶體Q71的集電極輸出連到電晶體Q72的基極輸入。電晶體Q71的發射極接地，電晶體Q72的發射極與恆壓(CV)充電控制電路80的輸入連接。電阻器R71連接到信號輸入端CHG_MOD和恆流充電電路20的輸出端之間。電阻器74連接在電晶體Q72的基極和發射極之間。
如圖7所示，充電模式選擇電路60包括電晶體Q61、偏置電阻器R61和二極體D61。電晶體Q61的基極與充電模式選擇信號線CHG_MOD連接，電晶體Q61的集電極與恆壓充電控制電路80的輸出端A以及經二極體D61與開關控制器10的反饋輸入端連接。
在工作中，當電池40與本發明的充電電路耦連時，充電操作按恆流模式採用已保持在邏輯高電平的充電模式選擇信號CHG_MOD進行。微機90從電池檢測電路30的V_BATT端的電壓電平來檢測電池的充電狀態。若充電電壓超過預定電壓電平，或所檢測的電壓和溫度電平等均對應於Li(鋰)-離子電池的預定的轉換條件，微機90產生低電平充電模式選擇信號CHG_MOD，它將充電模式變成恆壓模式。此時，低電平信號CHG_MOD被加給保護電路70的電晶體Q71的基極，使電晶體Q71截止，而電晶體Q72導通。低電平充電模式選擇信號CHG_MOD也被加到充電模式選擇電路60的電晶體Q61的基極，使電晶體Q61截止。結果，向恆壓充電控制電路80提供電源線上的充電電壓。
如上所述，當充電電壓達到上述所要求的電平時，恆壓充電控制電路80接收向電池40提供的充電電壓，向充電模式選擇電路60的輸入端A經電阻器R85提供充電電壓，之後，被加到開關控制器10的反饋輸入端FB以提高反饋輸入端FB的電壓電平。因此，開關控制器10中進行的恆流充電操作變成恆壓充電模式。
更具體地說，在充電模式選擇電路60中，當充電模式選擇信號CHG_MOD是高電平時，電晶體Q61導通，二極體D61的陽極，即電晶體Q61的集電極接地。因此，二極體D61截斷恆壓充電控制電路80的輸出，恆壓充電控制電路80的輸出電壓不影響恆流充電控制電路20的輸出。
在上述配置中，當電池處於預定條件下則可以進行恆壓充電模式而無需考慮電池的種類。此外，採用保護電路70，能有效防止因過大的靜電或浪湧電壓損壞恆壓充電控制電路80。
圖8和9展示出按本發明電池充電器的另一實施例。而且，在圖8和9中的與圖3中的相同標號表示了結構和功能相同的構件。
實施例2總的說來，圖8所示電池充電器的電路結構與圖3所示電池充電器的電路結構相同，只是省去了保護電路塊70。因此，為電池40提供充電電壓的恆流充電控制電路20的輸出直接與恆壓充電控制電路80的輸入連接。
與第1實施例的工作相同。即，當電池40與圖8所示充電電路耦連時，用已保持在邏輯高電平的充電模式選擇信號CHG_MOD按恆流模式進行充電。微機90從電池檢測電路30的V_BATT端的電壓電平來檢測電池的充電狀態。若充電電壓超過預定電壓電平，或檢測到的電壓和溫度電平等對應於為Li離子電池專門設置的轉換條件，微機90產生低電平充電模式選擇信號CHG_MOD，將充電模式變成恆壓模式。
同時，給充電模式選擇電路60的電晶體Q61的基極施加低電平充電模式選擇信號CHG_MOD，使電晶體Q61截止。這就導致向恆壓充電控制電路80提供電源線上的充電電壓。
當充電電壓達到上述所要求的電平時，恆壓充電控制電路80接收向電池80所加的充電電壓。並向充電模式選擇電路60的輸入端A經電阻器R85加充電電壓，之後，被加到開關控制器10的反饋輸入端，以提高反饋輸入端FB的電壓電平。因此，開關控制器10中進行的恆流充電工作變成恆壓充電模式。
以該配置，能按預定條件進行CV(恆壓)充電模式而不必考慮電池的類型。於是電池的充電電壓和電池的表面溫度等達到預定值。
實施例3圖9展示出按本發明電池充電器的第3實施例。
總的說來，圖9所示電池充電器的電路結構與圖3所示電池充電器的電路結構相同，只是省略了啟動開關控制器按恆壓模式而不是按恆流模式充電的充電模式選擇電路60。因此，從微機90施加的充電模式選擇信號CHG_MOD能單獨加到保護電路70的輸入端，恆壓充電控制電路80的輸出端直接連接開關控制器10的反饋輸入端該反饋輸入端與恆流充電控制電路20的輸出連在一起。
與第1實施例相同，在工作中，當電池40與圖8所示充電電路耦連時，以保持在邏輯高電平的充電模式選擇信號CHG_MOD按恆流模式進行充電。微機90從電池檢測電路30的V_BATT端的電壓電平來檢測電池的充電狀態。若充電電壓超過預定電壓電平，或所檢測的電壓和溫度電平等相當於為鋰(Li)-離子電池特別設置的預定變換條件時，微機90產生低電平充電選擇信號CHG_MOD，使充電模式變成恆壓充電模式。
此時，低電平信號CHG_MOD加到保護電路70的電晶體Q71的基極，使電晶體Q71截止，電晶體Q72導通。這就能向恆壓充電控制電路80加電源線上的充電電壓。當電池40的充電電壓達到上述所要求的值時，恆壓充電控制電路80接收充電電壓，之後，經電阻器R85向開關控制器10的反饋輸入端加充電電壓，以提高反饋輸入端FB的電壓電平。因此，在開關控制器10中進行的恆流充電工作變成恆壓充電模式。
同時，當充電模式選擇信號CHG_MOD保持高電平，當電池組40被安裝到充電電路中時，CV(恆壓)充電控制電路80將不工作。
以上述配置，當電池按CV(恆壓)充電模式充電時，特別是將鋰(Li)離子電池用於本發明的充電電路中時能進行恆壓充電工作。此外，由設置保護電路70，能有效防止CV(恆壓)充電控制電路80因過大的靜電和浪湧造成的破壞。
上述已依據實施例對本發明進行了描述，應注意，在本發明的精神和本發明的權利要求的範圍內，可以對上述實施例作出修改。
權利要求
1.一種電池充電器，供需要按恆流模式和/或恆壓模式進行充電的電池使用，該電池充電器包括開關控制器，用於由DC電壓源產生開關電壓；恆流充電控制裝置，用於檢測由開關控制器供給的DC輸出電流，以產生啟動開關控制器按恆流模式工作的充電控制信號；電池檢測裝置，用於檢測電池的電壓電平；控制裝置，用於響應從電池檢測裝置檢測到的電壓電平產生充電模式選擇信號CHG_MOD和充電速度控制信號F_Q，和充電啟動信號CHG_EN；充電速度控制裝置，用於響應充電速度控制信號F_Q的輸入電平啟動開關控制器進行快速fast或迅速quick充電；恆壓充電控制裝置，用於給開關控制器的反饋輸入端輸出控制信號，若電池電壓電平已達到預定電壓電平時，以使開關控制器按恆壓充電模式工作；保護裝置，用於防止過大的浪湧電壓破壞恆壓充電控制電路；充電模式選擇裝置，用於啟動恆壓充電控制電路以便響應充電模式選擇信號CHG_MOD而輸出。
2.按照權利要求1的電池充電器，其中，電池檢測裝置包括檢測電池元件表面溫度的溫度傳感裝置。
3.按照權利要求1的電池充電器，其中，恆流充電控制裝置響應開關控制器的開關輸出電壓啟動開關控制器產生按PWM模式的輸出充電電壓。
4.按照權利要求3的電池充電器，其中，恆流充電控制裝置包括電阻器，用於檢測加到電池上的開關控制器的輸出電流；比較器，用於按其電壓增益放大電阻器上的電壓降，並將放大後的電壓加到開關控制器的反饋輸入端。
5.按照權利要求1的電池充電器，其中，充電速度控制裝置響應充電速度控制信號F_Q的輸入電平使恆流充電控制裝置的輸出接地，並阻止開關控制器的迅速quick充電。
6.按照權利要求5的電池充電器，其中，充電速度控制裝置包括開關電晶體，其基極經電阻器與充電速度控制信號輸入端F_Q連接，集電極與開關控制器的反饋輸入端連接。
7.按照權利要求1的電池充電器，其中，控制裝置在充電初始狀態產生第1充電模式選擇信號，當電池的電壓電平達到預定電平時，產生將充電模式變成恆壓模式的第2充電模式選擇信號。
8.按照權利要求1的電池充電器，其中，恆壓充電控制裝置包括分壓器，用於檢測電池充電電壓；基準電壓發生器；比較器，在分壓電壓高於基準電壓時，它產生模式轉換信號；電晶體，它響應模式轉換信號向開關控制器的反饋輸入端提供充電電壓。
9.按照權利要求8的電池充電器，其中，還包括與電壓分壓器並聯連接的齊納二極體，用於防止充電電壓輸入線引入過大的靜電和浪湧。
10.按照權利要求1的電池充電器，其中，保護裝置包括響應充電模式選擇信號CHG_MOD的高電平而導通的第1電晶體，和響應第1電晶體的導通狀態而導通的第2電晶體，向恆壓充電控制裝置供給充電電壓。
11.按照權利要求15的電池充電器，其中，電池包括Ni_MH或Ni_Cd型電池。
12.按照權利要求1的電池充電器，其中，充電模式選擇裝置包括電晶體，用於響應充電模式選擇信號CHG-MOD、使恆壓充電控制裝置的輸出與開關控制器的反饋輸入端連接或斷開。
13.按照權利要求12的電池充電器，其中，充電模式選擇裝置還包括二極體，用於阻斷電流從恆流充電控制裝置的輸出端流到恆壓充電控制裝置的輸出端。
14.一種電池充電器，供需要按恆流模式和/或恆壓模式充電的電池使用，該電池充電器包括開關控制器，用於從DC電壓源產生開關電壓；恆流充電控制裝置，用於檢測由開關控制器供給的DC輸出電流，產生啟動開關控制器按恆流模式充電的充電控制信號；電池檢測裝置，用於檢測電池的電壓電平；控制裝置，用於響應由電池檢測裝置檢測到的電壓電平來產生充電模式選擇信號CHG_MOD，充電速度控制信號F_Q和充電啟動信號CHG_EN；充電速度控制裝置，用於響應充電速度控制信號F_Q的輸入電平啟動開關控制器進行快速fast或迅速quick充電；恆壓充電控制裝置，用於向開關控制器的反饋輸入端輸出控制信號，當電池電壓電平達到預定電壓電平時，使開關控制器按恆壓充電模式充電；和充電模式選擇裝置，用於響應充電模式選擇信號CHG_MOD啟動恆壓充電控制電路輸出。
15.按照權利要求14的電池充電器，其中，恆壓充電控制裝置包括電壓分壓器，用於檢測電池充電電壓；基準電壓發生器；比較器，當分壓電壓高於基準電壓時，產生模式變換信號；和電晶體，它響應模式變換信號向開關控制器的反饋輸入端供給充電電壓。
16.按照權利要求14的電池充電器，其中，充電模式選擇裝置包括電晶體，它響應充電模式選擇信號CHG_MOD，使恆壓充電控制裝置的輸出與開關控制器的反饋輸入端連接或斷開。
17.一種電池充電器，供需要按恆流模式和/或恆壓模式充電的電池使用，該電池充電器包括開關控制器，它從DC電壓源產生開關電壓；恆流充電控制裝置，用於檢測由開關控制器產生的DC輸出電流，產生啟動開關控制器按恆流模式充電的充電控制信號；電池檢測裝置，用於檢測電池電壓電平；控制裝置，用於響應從電池檢測裝置檢測到的電壓電平產生充電模式選擇信號CHG_MOD；充電速度控制信號F_Q和充電啟動信號CHG_EN；充電速度控制裝置，用於響應充電速度控制信號F_Q的輸入電平啟動開關控制器進行快速fast充電或迅速quick充電；恆壓充電控制裝置，用於向開關控制器的反饋輸入端輸出控制信號，當電池電壓電平達到預定電壓電平時，開關控制器按恆壓充電模式充電；和保護裝置，用於保護恆壓充電控制電路不被過大浪湧電壓破壞。
18.按照權利要求17的電池充電器，其中，恆壓充電控制裝置包括用於檢測電池充電電壓的電壓分壓器；基準電壓發生器；比較器，用於當分壓電壓高於基準電壓時，產生模式變換信號；和電晶體，用於響應模式變換信號向開關控制器的反饋輸入端供給充電電壓。
19.按照權利要求17的電池充電器，其中，充電模式選擇裝置，包括電晶體，用於響應充電模式選擇信號CHG_MOD使恆壓充電控制裝置的輸出與開關控制器的反饋輸入端連接或斷開。
全文摘要
一種電池充電器,包括恆流充電控制電路20,響應充電速度控制信號F－Q將加到電池上的充電電流變成電壓信號,並將電壓信號輸出給開關控制器10的反饋輸入端,若電池電壓電平達到預定電壓電平,恆壓充電控制電路80向反饋輸入端輸出控制信號用於控制恆壓充電,由此,可在充電過程中響應充電模式選擇信號CHG－MOD進行恆壓充電。可用裝有充電器的電池檢測電路的微機90施加充電速度控制信號F－Q和充電模式選擇信號CHG－MOD及充電啟動信號CHG－EN。
文檔編號H02J7/10GK1170263SQ9711382
公開日1998年1月14日 申請日期1997年6月24日 優先權日1996年6月24日
發明者李昌欽 申請人:三星電子株式會社