專利名稱：電池充電控制電路、電池充電設(shè)備和電池充電控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般來(lái)說(shuō)涉及電池充電控制電路、電池充電設(shè)備和電池充電控制方法。
一個(gè)鋰離子二次電池的充電是通過(guò)一個(gè)恒定的電壓/電流控制電路進(jìn)行的，并且當(dāng)電池的充電電流小于預(yù)定參考值時(shí)通常確定充電操作的結(jié)束。
在電池的充電電流小于預(yù)定參考值時(shí)確定充電操作的結(jié)束的情況下，期望有一個(gè)充電設(shè)備不斷地提供一個(gè)大于預(yù)定參考值的充電電流。然而，當(dāng)電池由包含在一個(gè)電子設(shè)備(如一個(gè)筆記本電腦)中的充電器充電時(shí)，只有交流適配器的電源容量和筆記本電腦的功耗之間的差才可用來(lái)提供充電電流。在這種情況下，不能總是向電池提供電池所需的充電電流。
當(dāng)由于筆記本電腦的高功耗所致二次電池的充電電流變得極小，可作出充電操作已經(jīng)完成的錯(cuò)誤決定。為避免這一差錯(cuò)，一個(gè)充電恒定電壓/電流控制電路要輸出一個(gè)信號(hào)，以確定是否因?yàn)殡娮釉O(shè)備的負(fù)載大或因?yàn)殡姵貙?shí)際上已經(jīng)完全充電而要限制充電電流。
在一個(gè)便攜式電子設(shè)備中，例如一個(gè)筆記本電腦，電池是作為這個(gè)電子設(shè)備的電源安裝的。一般來(lái)說(shuō)，這樣一個(gè)電池是一個(gè)鋰電池，其中要考慮到操作成本和瞬時(shí)可放電電流容量。還有，在一個(gè)便攜式電子設(shè)備中，通常包含一個(gè)充電器電路，因此只要簡(jiǎn)單地把一個(gè)交流適配器連接到電子設(shè)備，就可以很容易地給電子設(shè)備中的二次電池充電。為了具備便攜性，便攜式電子設(shè)備一般有一個(gè)內(nèi)部的二次電池作為電源。然而，當(dāng)在臺(tái)上使用時(shí)，還可能從一個(gè)外部電源(如一個(gè)交流適配器)為其提供功率。
在筆記本電腦中通常使用的鋰二次電池以一個(gè)恒定的電壓和/或一個(gè)恒定的電流充電。并且，一般在充電電流值變得小于一個(gè)預(yù)定參考值時(shí)確定充電操作的完成。
通過(guò)包含在一個(gè)電子設(shè)備(如筆記本電腦)中的一個(gè)充電器給二次電池充電的技術(shù)有許多。例如，用從一個(gè)外部設(shè)備(如一個(gè)交流適配器)提供的功率給二次電池充電，并且用電子設(shè)備是否在操作確定充電操作的完成。


圖1是表示用于筆記本(或膝上型、便攜式)電腦的一個(gè)常規(guī)的電源單元的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
一個(gè)交流適配器1連接到一個(gè)交流電源2上，并且把從交流電源2提供的交流轉(zhuǎn)換成直流。交流適配器1也連接到一個(gè)電源連接器3。電源連接器3又經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻器R1和一個(gè)二極管D1連到一個(gè)直流/直流轉(zhuǎn)換器4。直流/直流轉(zhuǎn)換器4經(jīng)一個(gè)二極管D2連接到一個(gè)二次電池5上，并且把交流適配器1或二次電池5提供的直流功率轉(zhuǎn)換成提供給負(fù)載6的一個(gè)預(yù)定的直流電壓。
二次電池5連到一個(gè)充電器電路24，充電器電路24包括電壓/電流調(diào)節(jié)器8、差分放大器9、電壓比較器10、基準(zhǔn)電壓源12-14、和微計(jì)算機(jī)(微處理器)11。
電壓/電流調(diào)節(jié)器8是在一個(gè)PWM控制系統(tǒng)中操作的一個(gè)開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器型直流/直流轉(zhuǎn)換器。電壓/電流調(diào)節(jié)器8包括開(kāi)關(guān)晶體管Tr1、扼流圈L1、續(xù)流二極管D3、平滑電容器C1、充電電流檢測(cè)電阻器R0、和控制單元7。
開(kāi)關(guān)晶體管Tr1由一個(gè)FET形成，并且由控制單元7轉(zhuǎn)變成導(dǎo)通和截止。充電電流檢測(cè)電阻器R0是用于測(cè)量給電池5充電的電流值的一個(gè)檢測(cè)電阻器。把由流過(guò)檢測(cè)電阻器的電流引起的電壓降輸入到控制單元7。開(kāi)關(guān)晶體管轉(zhuǎn)變成導(dǎo)通和截止以控制流過(guò)扼流圈L1的電流。于是，電壓/電流調(diào)節(jié)器8可以完成直流/直流控制。
充電電流檢測(cè)電阻器R0的兩端連接到差分放大器9。
差分放大器9的同相輸入端連到在充電電流檢測(cè)電阻器R0和電池5之間的連接點(diǎn)，差分放大器9的反相輸入端連接到在充電電流檢測(cè)電阻器R0和扼流圈L1之間的連接點(diǎn)。差分放大器9放大在充電電流檢測(cè)電阻器R0兩端的電壓。差分放大器9的輸出是一個(gè)和提供給電池5的電流相對(duì)應(yīng)的電壓。差分放大器9的輸出提供給微計(jì)算機(jī)11。
電壓比較器10的同相輸入端連到交流適配器1，電壓比較器10的反相輸入端連到基準(zhǔn)電壓源12。電壓比較器10根據(jù)交流適配器1的電壓可輸出一個(gè)高電平信號(hào)或一個(gè)低電平信號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)交流適配器1產(chǎn)生的電壓大于由基準(zhǔn)電壓源12提供的基準(zhǔn)電壓時(shí)，電壓比較器10輸出一個(gè)高電平信號(hào)。當(dāng)交流適配器1產(chǎn)生的電壓小于由基準(zhǔn)電壓源12提供的基準(zhǔn)電壓時(shí)，電壓比較器10輸出一個(gè)低電平信號(hào)。當(dāng)交流適配器1連到充電器電路24時(shí)，電壓比較器10輸出高電平信號(hào)。當(dāng)交流適配器1沒(méi)有連到充電器電路24時(shí)，電壓比較器10輸出低電平信號(hào)。電壓比較器10的輸出提供給微計(jì)算機(jī)11。
微計(jì)算機(jī)11按照差分放大器9和電壓比較器10的輸出信號(hào)控制所說(shuō)的控制單元7的操作。當(dāng)差分放大器9的輸出大于一個(gè)預(yù)定的電壓，即充電電流正在流動(dòng)，微計(jì)算機(jī)11確定電池5沒(méi)有完全充電。當(dāng)電壓比較器10的輸出信號(hào)是高電平時(shí)，微計(jì)算機(jī)11確定交流適配器1連到充電器電路24。
當(dāng)確定電池5和交流適配器1都和差分放大器9以及電壓比較器10的輸出相連時(shí)，微計(jì)算機(jī)11確定電池5可以充電，并且向控制單元7提供一個(gè)控制信號(hào)以接通控制單元7。當(dāng)差分放大器9的輸出小于預(yù)定電壓時(shí)，即電池5處在完全充電狀態(tài)時(shí)，或者當(dāng)電壓比較器10的輸出信號(hào)是低時(shí)，即交流適配器1沒(méi)有連接到充電器電路24時(shí)，微計(jì)算機(jī)11確定電池5不可能再充電，并且向控制單元7提供一個(gè)控制信號(hào)，斷開(kāi)控制單元7。
除了來(lái)自于微計(jì)算機(jī)11的控制信號(hào)外，控制單元7還接收電阻器R1兩端的電壓、充電電流檢測(cè)電阻器R0兩端的電壓、和基準(zhǔn)電壓。按照來(lái)自于微計(jì)算機(jī)11的控制信號(hào)來(lái)控制所說(shuō)的控制單元7，控制單元7按照電阻器R1兩端的電壓、充電電流檢測(cè)電阻器R0兩端的電壓、和基準(zhǔn)電壓使開(kāi)關(guān)晶體管Tr1導(dǎo)通和截止。
圖1所示的電路通過(guò)充電器電路24給電池5充電，同時(shí)向負(fù)載6供電。來(lái)自于交流適配器1的輸入通過(guò)充電器電路24提供給電池5，并且通過(guò)直流/直流轉(zhuǎn)換器提供給負(fù)載6。因此，負(fù)載6消耗電能，同時(shí)電池5又在充電。
圖2是常規(guī)電源單元的控制單元的方塊圖。
控制單元7包括差分放大器15和16、誤差放大器17-19、三角波振蕩器20、PWM比較器21、和驅(qū)動(dòng)器22。
差分放大器15檢測(cè)電阻器R1兩端的電壓。差分放大器15的輸出變?yōu)楹土鬟^(guò)電阻器R1的電流對(duì)應(yīng)的(即和交流適配器1的輸出電流對(duì)應(yīng)的)一個(gè)信號(hào)。
差分放大器16檢測(cè)充電電流檢測(cè)電阻器R0兩端的電壓。差分放大器16的輸出變?yōu)楹土鬟^(guò)充電電流檢測(cè)電阻器R0的電流對(duì)應(yīng)的(即和為電池5充電的充電電流對(duì)應(yīng)的)一個(gè)信號(hào)。
差分放大器15的輸出檢測(cè)信號(hào)提供給誤差放大器17的反相輸入端?；鶞?zhǔn)電壓源13的基準(zhǔn)電壓Vref1加到誤差放大器17的同相輸入端。誤差放大器17的輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于差分放大器15的輸出和基準(zhǔn)電壓Vref1之間的差。按照交流適配器1提供的最大電流來(lái)設(shè)定基準(zhǔn)電壓Vref1。
差分放大器16的輸出檢測(cè)信號(hào)提供給誤差放大器18的同相輸入端。基準(zhǔn)電壓源14的基準(zhǔn)電壓Vref2加到誤差放大器18的反相輸入端。誤差放大器18的輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于差分放大器16的輸出和基準(zhǔn)電壓Vref2之間的差。
誤差放大器19的反相輸入端連到在充電電流檢測(cè)電阻器R0和電池5之間的連接點(diǎn)，它的同相輸入端連到基準(zhǔn)電壓源23。誤差放大器19輸出基準(zhǔn)電壓源23的基準(zhǔn)電壓Vref3和電池5在充電電流檢測(cè)電阻器R0和電池5之間的連接點(diǎn)處的充電電壓之間的差。誤差放大器19的輸出提供給PWM比較器21。基準(zhǔn)電壓Vref3是按照可以加到電池5上的最大電壓設(shè)定的。
三角波振蕩器20的輸出信號(hào)的輸出電平呈鋸齒波形。三角波振蕩器20產(chǎn)生的信號(hào)提供給PWM比較器21。
PWM比較器21將誤差放大器17-19的相應(yīng)的輸出同由三角波振蕩器20產(chǎn)生的鋸齒波信號(hào)進(jìn)行比較。按照比較結(jié)果PWM比較器21產(chǎn)生一個(gè)高電平信號(hào)或者一個(gè)低電平信號(hào)，并且按照“與”邏輯輸出一個(gè)脈沖。按照這個(gè)輸出脈沖，驅(qū)動(dòng)器22使開(kāi)關(guān)晶體管TR1導(dǎo)通和截止。
圖3A表示誤差放大器17-19的輸出的三角形波形。圖3B表示開(kāi)關(guān)晶體管Tr1的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
如圖3A所示，PWM比較器21將誤差放大器17-19的輸出中的最小電壓電平同三角波振蕩器20提供的鋸齒波形進(jìn)行比較。當(dāng)在誤差放大器17-19的輸出中的最小電壓電平大于由三角波振蕩器20提供的鋸齒波形時(shí)，使開(kāi)關(guān)晶體管Tr1導(dǎo)通，如圖3B所示。在其它時(shí)間開(kāi)關(guān)晶體管Tr1截止。
開(kāi)關(guān)晶體管Tr1由于導(dǎo)通和截止而輸出一個(gè)脈沖型電流。通過(guò)整流電路整流開(kāi)關(guān)晶體管Tr1的輸出的電流，并將這個(gè)電流提供給電池5。這里通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管Tr1的導(dǎo)通/截止周期來(lái)控制提供給電池5的電壓和電流。這樣一種控制操作稱之為“PWM控制“。
圖2所示的誤差放大器17放大差分放大器15的輸出和從如圖1所示的基準(zhǔn)電壓源13提供的直流電流(參考電壓Vref1)之間的差。如前所述，按照交流適配器1能夠提供的最大電流值來(lái)設(shè)定從圖1所示的參考電壓13提供的直流電流(參考電壓Vref1)。相應(yīng)地，誤差放大器17的輸出通過(guò)PWM比較器21激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器22，從而使交流適配器1提供給負(fù)載6和電池5的電流之和等于交流適配器1能夠提供的最大電流。
雖然從交流適配器1向負(fù)載6供電，但當(dāng)負(fù)載6的功耗增加或減小時(shí)，誤差放大器17也要增加和減小對(duì)于電池5的充電電流。在這樣作時(shí)，誤差放大器17對(duì)充電電流進(jìn)行控制，以使負(fù)載6消耗的電流和電池5的充電電流之和等于交流適配器1的最大供電能力。例如，當(dāng)負(fù)載6的電流消耗增加時(shí)，流過(guò)檢測(cè)電阻器R1的電流也要增加。因?yàn)榱鳈z測(cè)電阻器R1的電流增加，所以差分放大器15的輸出變大。因?yàn)椴罘址糯笃?5的輸出變大，所以在誤差放大器15的輸出和從基準(zhǔn)電壓源13提供的直流電流(基準(zhǔn)電壓Vref1)之間的差變小，所以誤差放大器17的輸出也變小。當(dāng)誤差放大器17的輸出變得小于誤差放大器18和19的輸出時(shí)，PWM比較器1比較誤差放大器17的輸出和三角波振蕩器20的輸出。按照誤差放大器17和三角波振蕩器20的輸出之間的比較結(jié)果，PWM比較器驅(qū)動(dòng)所說(shuō)驅(qū)動(dòng)器22。
當(dāng)負(fù)載6的電流消耗增加時(shí)，誤差放大器17的輸出小于誤差放大器18和19的輸出。因此，要控制誤差放大器17以限制電池5的充電電流。
對(duì)應(yīng)于流過(guò)圖1所示的檢測(cè)電阻器R0的電流的差分放大器16的輸出和從基準(zhǔn)電壓源14輸出的基準(zhǔn)電壓(電池電流)確定可能加到電池5上的最大充電電流。相應(yīng)地，誤差放大器18的輸出用于維持電池5的充電電流為一個(gè)預(yù)定的電流值。
誤差放大器19放大在電池5的充電電壓ERR2和從基準(zhǔn)電壓源23產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref3之間的差。按照可能加到電池5的最大電壓設(shè)定從基準(zhǔn)電壓源23產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref3。相應(yīng)地，誤差放大器19的輸出用于激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器22，以使電池5具有最大的電壓電平。
如前所述，把誤差放大器17-19的輸出輸入到PWM比較器21的輸入端。使用誤差放大器17-19的最小電壓電平去控制開(kāi)關(guān)晶體管Tr1。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)誤差放大器18的輸出是最小電壓電平時(shí)，使開(kāi)關(guān)晶體管Tr導(dǎo)通和截止，從而使提供給電池5的電能變?yōu)楹懔?。在直?直流轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，稱控制充電電流使其成為恒流的電路為電流調(diào)節(jié)器、恒流控制電路、或恒流充電器控制電路。下面參照附圖5詳細(xì)描述這種恒流充電。
當(dāng)誤差放大器19的輸出處在最大電壓電平時(shí)，要加到電池5上的電壓是一個(gè)恒定電壓。因此，用于轉(zhuǎn)變充電電壓成恒定電壓的電路稱之為恒壓電路、電壓調(diào)節(jié)器、恒壓控制電路、恒壓充電器控制電路。下面參照附圖5詳細(xì)描述這種恒壓充電。
具有電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器這兩者的電路或者說(shuō)具有電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器這兩個(gè)功能的電路稱之為恒壓/恒流控制電路或電壓/電流調(diào)節(jié)器。
圖4是一個(gè)常規(guī)的電源單元的微計(jì)算機(jī)的操作的流程圖。
首先，在步驟S1-1，微計(jì)算機(jī)11確定是否所有的充電開(kāi)始條件都已滿足。由電壓表示的充電開(kāi)始條件是交流適配器1正在提供電壓、電池5已經(jīng)連接、和電池5沒(méi)有充滿電。
當(dāng)電壓比較器10是高電平時(shí)，微計(jì)算機(jī)11確定已從交流適配器1提供一個(gè)電壓。通過(guò)確定差分放大器9的輸出是否大于一個(gè)預(yù)定電平，微計(jì)算機(jī)11確定電池5是否充滿電。當(dāng)電池5沒(méi)有充滿電時(shí)，一個(gè)電流流過(guò)充電電流檢測(cè)電阻器R0，在充電電流檢測(cè)電阻器R0的兩端產(chǎn)生電壓，并且使差分放大器9的輸出大于預(yù)定電平。
當(dāng)滿足了所有的充電開(kāi)始條件時(shí)，微計(jì)算機(jī)在步驟S1-2接通控制單元7。按照在電阻器R1和充電電流檢測(cè)電阻器R0兩端的電壓，控制單元7對(duì)于要提供給電池5的電流進(jìn)行PWM控制。
在步驟S1-3，微計(jì)算機(jī)11確定在充電期間充電電流是否小于一個(gè)預(yù)定值。根據(jù)差分放大器的輸出信號(hào)來(lái)進(jìn)行這種確定。當(dāng)充電電流小于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，在充電電流檢測(cè)電阻器R0兩端的電壓也下降，并且差分放大器9的輸出變小。于是，從差分放大器9的輸出就可以確定充電電流是否小于這個(gè)預(yù)定值。
如果在步驟S1-3確定充電電流不小于預(yù)定值，則充電繼續(xù)。如果在步驟S1-3確定充電電流小于預(yù)定值，則微計(jì)算機(jī)11確定電池5的充電已經(jīng)結(jié)束，并且停止控制單元7的操作，由此停止電池5的充電。
圖5A表示電池5的充電電壓特性曲線，圖5B表示電池5的充電電流特性曲線。
如圖5A所示，如果在時(shí)間t1電池5處在一個(gè)恒壓狀態(tài)，則在時(shí)間t1以后充電電流I開(kāi)始減小，如圖5B所示。當(dāng)在時(shí)間t2充電電流I達(dá)到一個(gè)預(yù)定值時(shí)I0，如圖5B所示，微計(jì)算機(jī)11停止控制單元7的操作，由此停止電池5的充電。
具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)流過(guò)負(fù)載6的電流不大時(shí)，控制單元7通過(guò)誤差放大器18或者誤差放大器19的輸出替換實(shí)施例來(lái)控制充電，因?yàn)檫@時(shí)誤差放大器17的輸出在3個(gè)誤差放大器17-19中不會(huì)變?yōu)樽钚〉囊粋€(gè)。在圖5A和5B中，在電池5(具體來(lái)說(shuō)是一個(gè)鋰電池)充電開(kāi)始時(shí)，誤差放大器18的輸出小于其它可能的輸入。因此，控制單元7控制充電電流，以使電池5能以恒定電流充電，直到時(shí)間t1，如圖5B所示。因此，在充電的啟動(dòng)階段，誤差放大器18給電池5提供電流，其電流值對(duì)應(yīng)于從基準(zhǔn)電壓14產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref2。
如圖5A所示，當(dāng)在時(shí)間t1電壓升到一個(gè)預(yù)定電壓時(shí)，在圖2中所示的誤差放大器19的輸出電壓變?yōu)樽畹?，并且用誤差放大器19的輸出控制充電。在時(shí)間t1以后，對(duì)于加到電池5的電壓進(jìn)行控制，使其成為一個(gè)恒定電壓。如前所述，在時(shí)間t1后，充電電流逐漸減小。
應(yīng)該注意的是，日本專利公開(kāi)出版物No.8-182219公開(kāi)了一種具有以上結(jié)構(gòu)的電池充電控制電路。
但在常規(guī)的充電器電路中，開(kāi)關(guān)晶體管Tr1是通過(guò)控制單元7按照交流適配器1的電壓和提供給電池5的電流進(jìn)行控制的。當(dāng)負(fù)載6要求的電流增加并且超過(guò)交流適配器1的電流提供能力時(shí)，即使電池5還沒(méi)有充滿電，交流適配器1的大部分輸出電流也要經(jīng)電阻器R1、二極管D1、和直流/直流轉(zhuǎn)換器4提供給負(fù)載6。
交流適配器1除了要連到負(fù)載6外，還要連到電池5。即使在負(fù)載6接通時(shí)(即當(dāng)負(fù)載6消耗電能時(shí))，電池5也能充電。因此，交流適配器1給電池5充電以及向負(fù)載6提供電能是在同時(shí)進(jìn)行的。當(dāng)負(fù)載6的功耗不是非常大時(shí)，電池5按照?qǐng)D5A和5B所示的充電特性曲線充電。如果負(fù)載6的功耗大于交流適配器1的電流提供能力，則按照?qǐng)D2所示的誤差放大器17的輸出控制開(kāi)關(guān)晶體管Tr1，并且提供給充電器6的電流越來(lái)越少。這是因?yàn)?，誤差放大器17經(jīng)PWM比較器21驅(qū)動(dòng)所說(shuō)的驅(qū)動(dòng)器件22，因此提供給負(fù)載6和電池5的電流之和等于交流適配器1的最大供給電流。相應(yīng)地，雖然從交流適配器1給負(fù)載6提供電能，但誤差放大器17也按照負(fù)載6的功耗向負(fù)載6提供電流。因此，如果負(fù)載6的功耗等于交流適配器1的最大供給電流，那么充電器電路6就完全接收不到電流，沒(méi)有任何電流流過(guò)充電電流檢測(cè)電阻器R0。因?yàn)闆](méi)有任何電流流過(guò)充電電流檢測(cè)電阻器R0，所以充電電流檢測(cè)電阻器R0的電壓下降。當(dāng)充電電流檢測(cè)電阻器R0的電壓下降時(shí)，微計(jì)算機(jī)11就可確定電池5的充電已經(jīng)完成，并且停止控制單元7的操作。
當(dāng)交流適配器1的容量不夠大時(shí)有可能發(fā)生以上錯(cuò)誤確定。
在一個(gè)電子設(shè)備(如筆記本電腦)中安裝多個(gè)二次電池的情況下，一個(gè)充電器電路要給多個(gè)并聯(lián)連接的二次電池充電。在這樣一種并聯(lián)充電操作中，較多的充電電流流入剩有較少電能的電池，較少充電電流或根本沒(méi)有充電電流流入剩有較多電能的其它電池。如果電池之一只剩下極少的電能，那么其余的電池可能就會(huì)完全充不到電。由于完全沒(méi)有電能，所以微計(jì)算機(jī)可能作出錯(cuò)誤的確定充電已經(jīng)完成。
如以上所述，常規(guī)的充電器電路存在的問(wèn)題就是即使電池5還沒(méi)有充滿電，控制裝置7的操作就已停止。
還有，如前所述，當(dāng)一個(gè)電池通過(guò)一個(gè)電子設(shè)備(如筆記本電腦)的充電器充電時(shí)，在一個(gè)最短可能的時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行充電的嘗試過(guò)程中，所需的電流數(shù)量不能總是提供給二次電池。如果這個(gè)電子設(shè)備需要大量的功率才能操作，那么提供給二次電池的充電電流變得極小。結(jié)果，將要作出二次電池的充電已經(jīng)完成的錯(cuò)誤決定。
本發(fā)明的一個(gè)總的目的是提供一種消除了上述缺點(diǎn)電池充電控制電路、電池充電設(shè)備、和電池充電控制方法。
本發(fā)明的一個(gè)更加具體的目的是提供一種電池充電控制方法，按這種方法可以防止作出有關(guān)電池充電是否已經(jīng)完成的錯(cuò)誤決定。本發(fā)明的另一個(gè)具體目的是提供一種電池充電控制電路、電池充電設(shè)備、和電池充電控制方法，其中可以防止充電器電路的錯(cuò)誤操作。
本發(fā)明的上述目的是通過(guò)一個(gè)電池充電控制電路實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)電池充電控制電路有一個(gè)限制狀態(tài)通告單元，這個(gè)限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)對(duì)于電源的供給能力的限制，并且輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
借助于上述結(jié)構(gòu)，在出現(xiàn)電源的供給能力受到了限制、電流提供給負(fù)載、和電池的充電電流相應(yīng)減小的情況下，可以防止作出有關(guān)電池的充電已經(jīng)完成的錯(cuò)誤決定。
本發(fā)明的上述目的還可以通過(guò)一個(gè)電池充電控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)電池充電控制電路包括第一和第二控制電路；第一控制電路用于控制電池的充電電流，從而使電池可以按照預(yù)定的充電條件充電；第二控制電路用于控制充電電流，以使從電源要求的功率不超過(guò)電源的容量。在這個(gè)電池充電控制電路中，可輸出一個(gè)通告這時(shí)第二控制電路正在控制充電電流。
借助于上述結(jié)構(gòu)可以確定，在通過(guò)第二控制電路控制充電電流時(shí)電源的供給能力受到了限制。因此，當(dāng)電流提供給負(fù)載并且電池的充電電流相應(yīng)減小時(shí)不會(huì)作出電池充電已經(jīng)完成的錯(cuò)誤決定。
本發(fā)明的上述目的還可以通過(guò)一個(gè)電池充電設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)電池充電設(shè)備有一個(gè)限制狀態(tài)通告單元，用于檢測(cè)對(duì)于電源的供給能力的限制，并且可輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。這個(gè)電池充電設(shè)備可以包括第一和第二控制電路；第一控制電路用于控制電池的充電電流，從而使電池可以按照預(yù)定的充電條件充電；第二控制電路用于控制充電電流，以使從電源要求的功率不超過(guò)電源的容量。在這個(gè)電池充電設(shè)備中，限制狀態(tài)通告單元可輸出一個(gè)通告這時(shí)第二控制電路正在控制充電電流。
本發(fā)明的上述目的還可以通過(guò)一個(gè)電池充電控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方法包括如下步驟檢測(cè)對(duì)于向負(fù)載提供電流并且給電池部分充電的電源的供給能力的限制；和當(dāng)電源的供給能力受到了限制時(shí)繼續(xù)給電池部分充電。
從下面結(jié)合附圖的描述中，本發(fā)明的上述目的和其它目的以及本發(fā)明的特征都將變得更加清楚明白。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)實(shí)例結(jié)構(gòu)的方塊圖2是現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)實(shí)例結(jié)構(gòu)的一個(gè)控制單元的方塊圖；圖3A表示現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例結(jié)構(gòu)的誤差放大器的每個(gè)輸出的波形；圖3B表示現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例結(jié)構(gòu)的一個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；圖4是現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)例結(jié)構(gòu)的一個(gè)微計(jì)算機(jī)的操作的流程圖；圖5表示現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)電池的充電特性曲線；圖6是本發(fā)明的一個(gè)電源單元的第一實(shí)施例的方塊圖；圖7是本發(fā)明的第一實(shí)施例的一個(gè)控制單元的方塊圖；圖8是本發(fā)明的第一實(shí)施例的一個(gè)微計(jì)算機(jī)的操作的流程圖；圖9是本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制單元的第一種改進(jìn)的方塊圖；圖10是本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制單元的第二種改進(jìn)的方塊圖；圖11是本發(fā)明的電源單元的第二實(shí)施例的方塊圖；圖12是本發(fā)明的第二實(shí)施例的一個(gè)控制單元的方塊圖；圖13是本發(fā)明的第二實(shí)施例的控制單元的第一種改進(jìn)的方塊圖；圖14是本發(fā)明的第二實(shí)施例的控制單元的第二種改進(jìn)的方塊圖；圖15是本發(fā)明的電源單元的第三實(shí)施例的方塊圖；圖16是本發(fā)明的第三實(shí)施例的控制單元的方塊圖；圖17是本發(fā)明的第三實(shí)施例的控制單元的第一種改進(jìn)的方塊圖；圖18是本發(fā)明的第三實(shí)施例的控制單元的第二種改進(jìn)的方塊圖；圖19是本發(fā)明的電源單元的第四實(shí)施例的方塊圖；圖20是本發(fā)明的第四實(shí)施例的控制單元的方塊圖；圖21是本發(fā)明的第四實(shí)施例的控制單元的第一種改進(jìn)的方塊圖；圖22是本發(fā)明的第四實(shí)施例的控制單元的第二種改進(jìn)的方塊圖；圖23是本發(fā)明的電源單元的第五實(shí)施例的方塊圖；圖24是本發(fā)明的第五實(shí)施例的控制單元的方塊圖；圖25是本發(fā)明的電源單元的第六實(shí)施例的方塊圖；圖26是本發(fā)明的第六實(shí)施例的控制單元的方塊圖。
下面參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖6是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的一個(gè)方塊圖。在這個(gè)附圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖1相同的部件。
這個(gè)實(shí)施例不同于圖1所示的結(jié)構(gòu)之處在充電器電路中。更加具體地說(shuō)，這個(gè)實(shí)施例的充電器電路30不同于圖1所示的充電器電路24的特征是控制單元31的結(jié)構(gòu)和微計(jì)算機(jī)32的操作，所說(shuō)的控制單元31和開(kāi)關(guān)晶體管Tr1、扼流圈L1、二極管D3、電容器C1、和充電電流檢測(cè)電阻器R0一起構(gòu)成了一個(gè)電壓/電流調(diào)節(jié)器。
這個(gè)實(shí)施例的控制單元31輸出一個(gè)鑒別信號(hào)，用于確定哪一個(gè)因素限制了充電電流。這個(gè)鑒別信號(hào)是根據(jù)交流適配器1的輸出電流、電池5的充電電流、和電池5的充電電壓產(chǎn)生的。從這個(gè)鑒別信號(hào)，可以確定是否由于負(fù)載6的電流消耗的增加或者按照由充電器電路30完成的檢測(cè)的結(jié)果要限制電池5的充電電流。微計(jì)算機(jī)32按照來(lái)自于控制單元31的這個(gè)鑒別信號(hào)控制所說(shuō)的這個(gè)控制單元31的操作。
圖7是本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制單元的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖2相同的部件。
控制單元31有一個(gè)電壓比較器33，電壓比較器33比較誤差放大器17的輸出與誤差放大器18和19的輸出。這個(gè)控制單元31例如是一個(gè)IC芯片，并且有輸入端T1-T6和輸出端T7和T8。輸入端T1連到位于控制單元31外部的電阻器R1和電源連接器3之間的連接點(diǎn)，同時(shí)還連到位于控制單元31內(nèi)部的差分放大器15的同相輸入端。輸入端T2連到位于控制單元31外部的電阻器R1和二極管D1之間的連接點(diǎn)，同時(shí)還連到位于控制單元31內(nèi)部的差分放大器15的反相輸入端。
輸入端T3連到位于控制單元31外部的基準(zhǔn)電壓源13，同時(shí)還連到位于控制單元31內(nèi)部的差分放大器17的同相輸入端。輸入端T4連到位于控制單元31外部的扼流圈L1和充電電流檢測(cè)電阻器R0之間的連接點(diǎn)，同時(shí)還連到位于控制單元31內(nèi)部的差分放大器16的同相輸入端。
輸入端T5連到位于控制單元31外部的充電電流檢測(cè)電阻器R0和電池5之間的連接點(diǎn)，同時(shí)還連到位于控制單元31內(nèi)部的差分放大器16和誤差放大器19的反相輸入端。輸入端T6連到位于控制單元31外部的基準(zhǔn)電壓源14，同時(shí)還連到位于控制單元31內(nèi)部的誤差放大器18的同相輸入端。
輸入端T7連到位于控制單元31外部的微計(jì)算機(jī)32，同時(shí)還連到位于控制單元31內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)器22。輸入端T8連到位于控制單元31外部的微計(jì)算機(jī)32，同時(shí)還連到位于控制單元31內(nèi)部的電壓比較器33。
電壓比較器33是一個(gè)三輸入端的比較器。誤差放大器17的輸出提供給電壓比較器33的同相輸入端，誤差放大器18和19的輸出提供給電壓比較器33的同相輸入端。電壓比較器33比較誤差放大器18、19的輸出與誤差放大器17的輸出。當(dāng)誤差放大器18和19的輸出中的任何一個(gè)大于誤差放大器17的輸出時(shí)，電壓比較器33的輸出信號(hào)是高電平，當(dāng)誤差放大器18和19的兩個(gè)輸出都小于誤差放大器17的輸出時(shí)，電壓比較器33的輸出信號(hào)是低電平。因此，當(dāng)電壓比較器33的輸出是高電平時(shí)，PWM比較器21由交流適配器1的輸出電流控制。當(dāng)電壓比較器33的輸出是低電平時(shí)，PWM比較器21按照電池5的狀態(tài)進(jìn)行控制。
當(dāng)電壓比較器33的輸出信號(hào)是低電平時(shí)，微計(jì)算機(jī)32按照差分放大器9和電壓比較器10的輸出接通和斷開(kāi)控制單元31。當(dāng)電壓比較器33的輸出信號(hào)是高電平時(shí)，微計(jì)算機(jī)32維持控制單元31在接通狀態(tài)，和差分放大器9及電壓比較器10的輸出無(wú)關(guān)。
圖8是本發(fā)明的第一實(shí)施例的微計(jì)算機(jī)的操作的流程圖。
首先，在步驟S2-1，微計(jì)算機(jī)32確定是否所有的充電開(kāi)始條件都已滿足，如在圖4中步驟S1-1所示的那樣。
當(dāng)滿足了所有的充電開(kāi)始條件時(shí)，微計(jì)算機(jī)32在步驟S2-2接通控制單元31。按照在電阻器R1和充電電流檢測(cè)電阻器R0兩端的電壓，控制單元31對(duì)于要提供給電池5的電流進(jìn)行PWM控制。
在步驟S2-3，微計(jì)算機(jī)32確定在充電期間充電電流是否小于一個(gè)預(yù)定值。根據(jù)差分放大器9的輸出信號(hào)來(lái)進(jìn)行這種確定。當(dāng)充電電流小于一個(gè)預(yù)定值時(shí)，在充電電流檢測(cè)電阻器R0兩端的電壓也下降，并且差分放大器9的輸出變小。于是，從差分放大器9的輸出就可以確定充電電流是否小于這個(gè)預(yù)定值。
如果在步驟S2-3確定充電電流不小于預(yù)定值，則充電繼續(xù)。如果在步驟S2-3確定充電電流小于預(yù)定值，則微計(jì)算機(jī)32在步驟S2-4確定交流適配器1是否限制提供給電池5的電流。這一確定是根據(jù)輸出端T8輸出的信號(hào)進(jìn)行的。如果電壓比較器33的輸出是高電平，微計(jì)算機(jī)32確定交流適配器1限制了提供給電池5的電流。
如果交流適配器1限制了提供給電池5的電流，即如果輸出端T8的輸出信號(hào)是高電平，則微計(jì)算機(jī)32返回到步驟S2-3繼續(xù)進(jìn)行控制單元31的操作。
如果交流適配器1沒(méi)有限制提供給電池5的電流，即如果輸出端T8的輸出信號(hào)是低電平，則微計(jì)算機(jī)32確定電池5已經(jīng)充滿電，并且停止控制單元31的操作，由此結(jié)束電池5的充電。
如以上所述，即使因?yàn)樨?fù)載6中電流消耗的增加使得交流適配器1限制了提供給電池5的電流，微計(jì)算機(jī)32也能從電池5的充電電流的減小和充電電壓的增加確定電池5還未充滿電，因此不會(huì)停止控制單元31的操作。借此，電池5可在負(fù)載6消的電流減小時(shí)重新充電。于是，可以使電池5完全充電。
在這個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)電壓比較器33比較誤差放大器17-19的輸出來(lái)檢測(cè)對(duì)交流適配器1中的電流的限制。然而，還有可能通過(guò)比較誤差放大器18、19的輸出與一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)電壓來(lái)檢測(cè)這個(gè)電流限制。
圖9是本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制單元的第一種改進(jìn)的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖7相同的部件。
一個(gè)改進(jìn)的控制單元40向電壓比較器33的兩個(gè)同相輸入端提供誤差放大器18和19的輸出，并且向電壓比較器33的反相輸入端提供來(lái)自于基準(zhǔn)電壓源42的一個(gè)基準(zhǔn)電壓Vref4。
電壓比較器33比較誤差放大器18、19的輸出和由基準(zhǔn)電壓源42產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref4。電壓比較器33通過(guò)輸出端T8輸出一個(gè)輸出信號(hào)。當(dāng)誤差放大器18、19的輸出小于由基準(zhǔn)電壓源42產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref4時(shí)，電壓比較器33的輸出信號(hào)是低電平。當(dāng)誤差放大器18、19的輸出大于由基準(zhǔn)電壓源42產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref4時(shí)，電壓比較器33的輸出信號(hào)是高電平。
使由基準(zhǔn)電壓源42產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref4大于由三角波振蕩器2產(chǎn)生的鋸齒波的最大值，從而就可以檢測(cè)出超過(guò)控制范圍的誤差放大器18、19的輸出。
當(dāng)交流適配器1的電源的供給能力受到限制時(shí)，提供給電池5的電流小于自電池5給出的電流。在這種情況下，誤差放大器18、19的輸出超過(guò)了這個(gè)控制范圍。因此，使基準(zhǔn)電壓Vref4大于從三角波振蕩器20產(chǎn)生的鋸齒波，從而當(dāng)誤差放大器18、19的輸出變得大于基準(zhǔn)電壓Vref4時(shí)就可檢測(cè)到對(duì)于交流適配器1的電源的供給能力的限制。
在這種改進(jìn)中，通過(guò)比較誤差放大器18、19的輸出(即充電電流和充電電壓的誤差)和基準(zhǔn)電壓Vref4，就可以檢測(cè)對(duì)于交流適配器1中的電流的限制。然而，從交流適配器1的輸出電流也可能檢測(cè)出對(duì)于交流適配器1中的電流的限制。
圖10是本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制單元的第二種改進(jìn)的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖7相同的部件。
一個(gè)改進(jìn)的控制單元50有一個(gè)雙輸入端的電壓比較器51和一個(gè)基準(zhǔn)電壓源52以代替三輸入端電壓比較器33和基準(zhǔn)電壓源42。誤差放大器17的輸出提供給雙輸入端電壓比較器51的反相輸入端，并且向雙輸入端電壓比較器51的同相輸入端提供由基準(zhǔn)電壓源52產(chǎn)生的一個(gè)基準(zhǔn)電壓Vref5。
雙輸入端電壓比較器51比較誤差放大器17的輸出和基準(zhǔn)電壓Vref5。雙輸入端電壓比較器51輸出一個(gè)信號(hào)；當(dāng)誤差放大器17的輸出大于基準(zhǔn)電壓Vref5時(shí)，這個(gè)信號(hào)是低電平；當(dāng)誤差放大器17的輸出小于基準(zhǔn)電壓Vref5時(shí)，這個(gè)信號(hào)是高電平。
隨著交流適配器1的輸出電流的增加并且接近電源的供給能力，誤差放大器17的輸出減小。當(dāng)誤差放大器17的輸出變得小于基準(zhǔn)電壓Vref5時(shí)，電壓比較器51的輸出信號(hào)變?yōu)楦唠娖?。因此，可以檢測(cè)出對(duì)于交流適配器1的電流的限制。
在第一實(shí)施例中，交流適配器1的電流是從電阻器R1兩端的電壓檢測(cè)出來(lái)的，因此可以控制所說(shuō)的控制單元31、40、或50。然而，還有一種可能性是利用交流適配器1的電壓對(duì)控制單元進(jìn)行控制。
圖11是本發(fā)明的第二實(shí)施例的控制單元的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖6相同的部件。
這個(gè)實(shí)施例的電源單元60沒(méi)有用于檢測(cè)交流適配器1的輸出電流的電阻器R1，并且充電器電路61的結(jié)構(gòu)不同于第一實(shí)施例的充電器電路30。經(jīng)二極管D1向直流/直流轉(zhuǎn)換器4提供適配器1的輸出電流。
這個(gè)實(shí)施例的充電器電路61有一個(gè)控制單元62，控制單元62的結(jié)構(gòu)不同于第一實(shí)施例的控制單元31。這個(gè)實(shí)施例的控制單元62檢測(cè)交流適配器1的輸出電壓以及電池的充電電流和充電電壓以控制開(kāi)關(guān)晶體管Tr1。
圖12是本發(fā)明的第二實(shí)施例的控制單元的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖7相同的部件。
這個(gè)實(shí)施例的控制單元62包括差分放大器16、誤差放大器18和19、誤差放大器63、三角波振蕩器20、PWM比較器21、驅(qū)動(dòng)器22、基準(zhǔn)電壓源23、和基準(zhǔn)電壓源64。
交流適配器1的輸出電壓加到輸入端T2。輸入端T2連到誤差放大器63的同相輸入端。誤差放大器63的反相輸入端連到基準(zhǔn)電壓源64。
誤差放大器63的輸出是在適配器1的輸出電壓和由基準(zhǔn)電壓源64產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref6之間的一個(gè)差分信號(hào)。誤差放大器63的輸出提供給三輸入端電壓比較器33的反相輸入端。誤差放大器18、19的輸出提供給電壓比較器33的同相輸入端。三輸入端電壓比較器33比較誤差放大器18、19的輸出和誤差放大器63的輸出。
電壓比較器33輸出一個(gè)信號(hào)；當(dāng)誤差放大器18、19的輸出都小于誤差放大器63的輸出時(shí)，這個(gè)信號(hào)是低電平；當(dāng)誤差放大器18和19的輸出中只有一個(gè)輸出大于誤差放大器63的輸出時(shí)，這個(gè)信號(hào)是高電平。
當(dāng)誤差放大器18、19的輸出都小于誤差放大器63的輸出時(shí)，可以確定一個(gè)正常的操作正在進(jìn)行當(dāng)中。當(dāng)誤差放大器18和19的輸出中只有一個(gè)大于誤差放大器63的輸出，則可以確定適配器1的輸出電流受到了限制。
電壓比較器33的輸出提供給微計(jì)算機(jī)32，微計(jì)算機(jī)32隨后完成圖8所示的操作。于是，控制單元62不會(huì)因?yàn)閷?duì)于交流適配器1的電流的限制而停止。
在這個(gè)實(shí)施例中，電壓比較器33比較誤差放大器18、19的輸出和誤差放大器63的輸出。然而，還有一種可能的作法是比特誤差放大器18、19的輸出和一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)電壓。
圖13是本發(fā)明的第二實(shí)施例的控制單元的第一種改進(jìn)的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖12相同的部件。
一個(gè)改進(jìn)的控制單元70有一個(gè)基準(zhǔn)電壓源71，它連接到電壓比較器33的反相輸入端。電壓比較器33輸出一個(gè)信號(hào)；當(dāng)誤差放大器18、19的輸出都小于由基準(zhǔn)電壓源71產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref7時(shí)，這個(gè)信號(hào)是低電平；當(dāng)誤差放大器18、19的輸出中只有一個(gè)大于由基準(zhǔn)電壓源71產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref7時(shí)，這個(gè)信號(hào)是高電平。
當(dāng)誤差放大器18和19的輸出都小于從基準(zhǔn)電壓71產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref7時(shí)，可以確定一個(gè)正常的操作正在進(jìn)行。當(dāng)誤差放大器18和19的兩個(gè)輸出中只有一個(gè)大于從基準(zhǔn)電壓71產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref7時(shí)，可以確定適配器1的輸出電流受到了限制。
電壓比較器33的輸出提供給微計(jì)算機(jī)32，微計(jì)算機(jī)32又完成圖8所示的操作。于是，控制單元70的操不會(huì)因?yàn)榻涣鬟m配器1中的電流受到了限制而停止。
在這種改進(jìn)中，電壓比較器33比較誤差放大器18、19的輸出電壓和從基準(zhǔn)電壓源71產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref7。但還可能比較誤差放大器63的輸出和一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)電壓。
圖14是本發(fā)明的第二實(shí)施例的控制單元的第二種改進(jìn)的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖13相同的部件。
一個(gè)改進(jìn)的控制單元80有一個(gè)雙輸入端的電壓比較器81以代替三輸入端電壓比較器33。誤差放大器63的輸出提供給電壓比較器81的反相輸入端，并且向電壓比較器81的同相輸入端連接基準(zhǔn)電壓源82。
電壓比較器81輸出一個(gè)信號(hào)；當(dāng)誤差放大器63的輸出小于從基準(zhǔn)電壓源82產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref8時(shí)，這個(gè)信號(hào)是低電平；當(dāng)誤差放大器63的輸出大于從基準(zhǔn)電壓源82產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref8時(shí)，這個(gè)信號(hào)是高電平。
當(dāng)誤差放大器63的輸出小于從基準(zhǔn)電壓源81產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref8時(shí)，即當(dāng)誤差很小時(shí)，可以確定正在進(jìn)行一個(gè)正常操作。當(dāng)誤差放大器63的輸出大于從基準(zhǔn)電壓源81產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref8時(shí)，即誤差很大時(shí)，可以確定適配器1的輸出電流受到了限制。
電壓比較器81的輸出提供給微計(jì)算機(jī)32，微計(jì)算機(jī)32也要完成圖8所示的操作。于是，控制單元80的操作不會(huì)因?yàn)閷?duì)于交流適配器1的電源的供給能力的限制而停止。
應(yīng)該注意的是，在第一和第二實(shí)施例中，對(duì)于電池5的充電進(jìn)行了控制。然而，這種電池充電控制方法可以應(yīng)用到并聯(lián)連接的多個(gè)電池上。
圖15是本發(fā)明的第三實(shí)施例的的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖6相同的部件。
這個(gè)實(shí)施例的電源單元90具有并聯(lián)連接的電池91和92，以及一個(gè)充電器電路93，充電器電路93給并聯(lián)連接的電池91和92充電。
充電器電路93包括開(kāi)關(guān)晶體管Tr1、控制單元94、扼流圈L2、續(xù)流二極管D3、平滑電容器C1、充電電流檢測(cè)電阻器R11和R12、差分放大器106和107、電壓比較器10、微計(jì)算機(jī)32、基準(zhǔn)電壓源12和13、基準(zhǔn)電壓源95和96、和二極管D11到D44。
充電電流檢測(cè)電阻器R11檢測(cè)電池91的充電電流。充電電流檢測(cè)電阻器R12檢測(cè)電池92的充電電流。二極管D11-D14用于保護(hù)電池91和92。
充電電流檢測(cè)電阻器R11連接到控制單元94和差分放大器106。差分放大器106提供給微計(jì)算機(jī)32的輸出對(duì)應(yīng)于充電電流檢測(cè)電阻器R11的兩端之間的電位差。
充電電流檢測(cè)電阻器R12連接到控制單元94和差分放大器107。差分放大器107提供給微計(jì)算機(jī)32的輸出對(duì)應(yīng)于充電電流檢測(cè)電阻器R12的兩端之間的電位差。
控制單元94借助于交流適配器1的輸出電流和通過(guò)充電電流檢測(cè)電阻器R11和R12檢測(cè)到的電池91和92的充電電流控制開(kāi)關(guān)晶體管Tr1。
圖16是本發(fā)明的第三實(shí)施例的控制單元的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖7相同的部件。
這個(gè)實(shí)施例的控制單元94包括差分放大器15、差分放大器97和98、誤差放大器17、誤差放大器99-102、三角波振蕩器20、驅(qū)動(dòng)器22、基準(zhǔn)電壓源103、PWM比較器104、和電壓比較器105。
控制單元94有輸入端T1-T3、輸入端T11-T16、和輸出端T7和T8。電阻器R1的兩端連到輸入端T1和T2，基準(zhǔn)電壓源13連到輸入端T3。電阻器R11的兩端連到輸入端T11和T12，電阻器R12的兩端連到輸入端T13和T14?；鶞?zhǔn)電壓源95連到輸入端T15，基準(zhǔn)電壓源96連到輸入端T16。輸出端T7和T8連到微計(jì)算機(jī)32。
輸入端T11連到差分放大器97的同相輸入端，輸入端T12連到差分放大器97和誤差放大器101的反相輸入端。差分放大器97輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)于電阻器R11兩端的電壓，即對(duì)應(yīng)于電池91的充電電流的一個(gè)信號(hào)。
輸入端T13連到差分放大器98的同相輸入端，輸入端T14連到差分放大器98和誤差放大器102的反相輸入端。差分放大器98輸出的信號(hào)對(duì)應(yīng)于電阻器R12兩端的電壓，即對(duì)應(yīng)于電池92的充電電流的一個(gè)信號(hào)。
基準(zhǔn)電壓源102連接到誤差放大器101、102的同相輸入端。誤差放大器101輸出在電池91的充電電壓和從基準(zhǔn)電壓源103產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓之間的一個(gè)差分信號(hào)。誤差放大器102輸出在電池92的充電電壓和從基準(zhǔn)電壓源103產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓之間的一個(gè)差分信號(hào)。
差分放大器97的輸出提供給誤差放大器99的反相輸入端。輸入端T15連接到誤差放大器99的同相輸入端。誤差放大器99輸出在差分放大器97的輸出和從基準(zhǔn)電壓源95產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Tref9a之間的一個(gè)差分信號(hào)。
差分放大器98的輸出提供給誤差放大器100的反相輸入端。輸入端T16連接到誤差放大器100的同相輸入端。誤差放大器100輸出在差分放大器98的輸出和從基準(zhǔn)電壓源96產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Tref9b之間的一個(gè)差分信號(hào)。
誤差放大器17、99、100、101、和102的輸出提供給PWM比較器104的同相輸入端。三角波振蕩器20的輸出提供給PWM比較器104的反相輸入端。
PWM比較器104比較誤差放大器17、99、100、101、102的每個(gè)輸出和三角波振蕩器20的輸出。PWM比較器然后輸出比較結(jié)果的“與“邏輯。當(dāng)誤差放大器17、99、100、101、102的任何一個(gè)輸出大于三角波振蕩器20的輸出時(shí)，PWM比較器104的輸出信號(hào)是高電平。當(dāng)誤差放大器17、99、100、101、102的輸出全都小于三角波振蕩器20的輸出時(shí)，PWM比較器104的輸出信號(hào)是低電平。
誤差放大器17、99、100、101、102的輸出還提供給電壓比較器105的同相輸入端。只有誤差放大器17的輸出提供給電壓比較器105的反相輸入端。
電壓比較器105比較通過(guò)同相輸入端提供的誤差放大器99-102的輸出和通過(guò)反相輸入端提供的誤差放大器17的輸出。電壓比較器105輸出比較的結(jié)果。當(dāng)誤差放大器99-102的輸出全都小于誤差放大器17的輸出時(shí)，電壓比較器105的輸出信號(hào)是低電平。當(dāng)誤差放大器99-102的任何一個(gè)輸出大于誤差放大器17的輸出時(shí)，電壓比較器105的輸出信號(hào)是高電平。
當(dāng)交流適配器1在正常狀態(tài)操作時(shí)，在交流適配器1的輸出電流和極限電流之間的差是很大的，并且誤差放大器17的輸出也是很大的。同時(shí)，電池91和92充電所需的電流和實(shí)際提供給電池91和92的電流之間的差是很小的。因此，電壓比較器105的輸出很小。
當(dāng)交流適配器1的輸出電流接近它的能力時(shí)，適配器1的輸出電流和極限電流之間的差變得很小，并且誤差放大器17的輸出也變得很小。當(dāng)向負(fù)載6提供電流時(shí)停止向電池91和92提供電流。因此，電池91和92充電所需的電流和實(shí)際提供給電池91和92的電流之間的差變得很大，并且電壓比較器105的輸出變得很大。
以此方式可以檢測(cè)對(duì)于交流適配器1中的電流的限制。按照電壓比較器105的輸出，微計(jì)算機(jī)32完成圖8所示的過(guò)程，從而可防止錯(cuò)誤操作。
在這個(gè)實(shí)施例中，誤差放大器99-102的輸出和誤差放大器17的輸出進(jìn)行比較，從而可以檢測(cè)對(duì)于交流適配器1中的電流的限制。然而，還有一種可能的作法是，通過(guò)比較誤差放大器99-102的輸出和一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)電壓檢測(cè)對(duì)于交流適配器1中的電流的限制。這種操作的關(guān)鍵是檢測(cè)交流適配器1的電源的供給能力受到了限制的情況。
圖17是本發(fā)明的第三實(shí)施例的控制單元的第一種改進(jìn)的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖16相同的部件。
在一個(gè)改進(jìn)的控制單元110中，誤差放大器99-102的輸出提供給電壓比較器105的四個(gè)同相輸入端，從基準(zhǔn)電壓源111產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref11提供給電壓比較器105的反相輸入端。
電壓比較器105然后比較誤差放大器99-102的輸出和從基準(zhǔn)電壓源111產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref11。電壓比較器105通過(guò)輸出端T8輸出一個(gè)信號(hào)。當(dāng)誤差放大器99-102的輸出全都小于由基準(zhǔn)電壓源111產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref11時(shí)，電壓比較器105的這個(gè)輸出信號(hào)是低電平。當(dāng)誤差放大器99-102的任何一個(gè)輸出大于由基準(zhǔn)電壓源111產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref11時(shí)，電壓比較器105的這個(gè)輸出信號(hào)是高電平。
使由基準(zhǔn)電壓源111產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref11大于從三角波振蕩器20產(chǎn)生的鋸齒波的最大值，從而就可檢測(cè)到在控制范圍之外的誤差放大器99-102的輸出。
當(dāng)交流適配器處在電流受到了限制的狀態(tài)時(shí)，提供給電池91和92的電流小于從電池91和92供出的電流。結(jié)果，使誤差放大器99-102的輸出超過(guò)控制范圍。因此，要使基準(zhǔn)電壓Vref11大于由三角波振蕩器20產(chǎn)生的鋸齒波，以便可以檢測(cè)到超過(guò)基準(zhǔn)電壓Vref11的誤差放大器99-102的輸出。因此，可以檢測(cè)交流適配器1的電流受到限制的狀態(tài)。
在這種改進(jìn)中，進(jìn)行比較的是誤差放大器99-102的輸出和基準(zhǔn)電壓Vref11，從而可以檢測(cè)交流適配器1的電流受到了限制的狀態(tài)。但還可能從交流適配器1的輸出電流來(lái)檢測(cè)交流適配器1的功率能力受到了限制的狀態(tài)。
圖18是本發(fā)明的第三實(shí)施例的控制單元的第二種改進(jìn)的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖17相同的部件。
一個(gè)改進(jìn)的控制單元120有一個(gè)雙輸入端的電壓比較器121和一個(gè)基準(zhǔn)電壓源122以代替四輸入端電壓比較器105和基準(zhǔn)電壓源111。誤差放大器17的輸出提供給電壓比較器121的反相輸入端，從基準(zhǔn)電壓源122產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref12提供給電壓比較器121的同相輸入端。
電壓比較器121比較誤差放大器17的輸出與基準(zhǔn)電壓Vref12。電壓比較器121通過(guò)輸出端T8輸出一個(gè)信號(hào)。當(dāng)誤差放大器17的輸出大于基準(zhǔn)電壓Vref12時(shí)，電壓比較器121的這個(gè)輸出信號(hào)是低電平。當(dāng)誤差放大器17的輸出小于基準(zhǔn)電壓Vref12時(shí)，電壓比較器121的這個(gè)輸出信號(hào)是高電平。
當(dāng)交流適配器1的輸出電流增加并且接近極限值時(shí)，誤差放大器17的輸出減小。當(dāng)誤差放大器17的輸出小于基準(zhǔn)電壓Vref12時(shí)，電壓比較器121的輸出信號(hào)變?yōu)楦唠娖?。因而，可以檢測(cè)到對(duì)于交流適配器1的輸出電流的限制。
在第三實(shí)施例中，借助于電阻器R1兩端的電壓控制每個(gè)控制單元94、110、120。然而，還可能借助于電池91和29的充電電流對(duì)于控制單元進(jìn)行控制。
圖19是本發(fā)明的電源單元的第四實(shí)施例的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖15相同的部件。
這個(gè)實(shí)施例的電源單元130沒(méi)有用于檢測(cè)交流適配器1的輸出電流的電阻器R1，這個(gè)電源單元130的充電器電路的結(jié)構(gòu)不同于第三實(shí)施例的充電器電路93。在這個(gè)實(shí)施例中，交流適配器1的輸出電流經(jīng)二極管D1提供給直流/直流轉(zhuǎn)換器4。
充電器電路131的控制單元132的結(jié)構(gòu)不同于第三實(shí)施例的控制單元94?？刂茊卧?32檢測(cè)交流適配器1的輸出電壓和電池的充電電流和充電電壓?？刂茊卧?32然后用檢測(cè)到的這個(gè)輸出電壓和電池的充電電流及充電電壓來(lái)控制開(kāi)關(guān)晶體管Tr1。
圖20是本發(fā)明的第四實(shí)施例的控制單元的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖16相同的部件。
這個(gè)實(shí)施例的控制單元132包括差分放大器15、97、和98、誤差放大器17、99、100、101、102、三角波振蕩器20、驅(qū)動(dòng)器22、PWM比較器104、和電壓比較器105。
從基準(zhǔn)電壓源13產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓提供給輸入端T3。輸入端T3連到差分放大器15同相輸入端。差分放大器97的輸出提供給差分放大器15的反相輸入端。
差分放大器15輸出在從基準(zhǔn)電壓源13產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓和差分放大器97的輸出之間的一個(gè)差分信號(hào)。因此，差分放大器15的輸出對(duì)應(yīng)于交流適配器1的電流供給能力和電池91的充電電流之間的差。
差分放大器15的輸出提供給誤差放大器17的同相輸入端。差分放大器98的輸出提供給誤差放大器17的反相輸入端。誤差放大器17輸出在差分放大器15的輸出和差分放大器98的輸出之間的一個(gè)差分信號(hào)。誤差放大器17的輸出對(duì)應(yīng)于電池92的充電電流和一個(gè)差值之間的差，所說(shuō)這個(gè)差值是交流適配器1的電流供給能力和電池91的充電電流之間的差。誤差放大器17的輸出提供到PWM比較器104的同相輸入端和電壓比較器105的反相輸入端之一。
誤差放大器99-102的輸出是電池91和92所需的充電電流和電壓同實(shí)際的充電電流和電壓之間的差。因此，當(dāng)從交流適配器1提供給負(fù)載6的輸出電流量增加并且電池91和92的充電電流減小時(shí)，誤差放大器99-102的輸出變大。當(dāng)誤差放大器99-102的輸出變得大于誤差放大器17的輸出時(shí)，可以確定交流適配器1的電流受到了限制，并且電壓比較器105的輸出變?yōu)楦唠娖健?br> 電壓比較器105的輸出提供給微計(jì)算機(jī)32，微計(jì)算機(jī)32也要完成圖8所示的過(guò)程，從而可防止控制單元132因存在對(duì)于適配器1的電流的限制而停止操作。
在這個(gè)實(shí)施例中，電壓比較器105比較誤差放大器99-102的輸出和誤差放大器17的輸出。然而，還可能比較誤差放大器99-102的輸出和一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)電壓。
圖21是本發(fā)明的第四實(shí)施例的控制單元的第一種改進(jìn)的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖20相同的部件。
在一個(gè)改進(jìn)的控制單元141中，基準(zhǔn)電壓源111代替誤差放大器17的輸出連接到電壓比較器105的反相輸入端。電壓比較器105通過(guò)輸出端T8輸出一個(gè)信號(hào)。當(dāng)誤差放大器99-102的輸出全都小于由基準(zhǔn)電壓源111產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓時(shí)，電壓比較器105的這個(gè)輸出信號(hào)是低電平。當(dāng)誤差放大器99-102的任何一個(gè)輸出大于由基準(zhǔn)電壓源111產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓時(shí)，電壓比較器105的這個(gè)輸出信號(hào)是高電平。
當(dāng)誤差放大器99-102的輸出全都小于由基準(zhǔn)電壓源111產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓時(shí)，可以確定正在進(jìn)行一個(gè)正常的操作。當(dāng)誤差放大器99-102的任何一個(gè)輸出大于由基準(zhǔn)電壓源111產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓時(shí)，可以確定交流適配器1的輸出電流受到了限制。
電壓比較器105的輸出提供給微計(jì)算機(jī)32，微計(jì)算機(jī)32也要完成圖8所示的過(guò)程，從而可防止控制單元141因存在對(duì)于適配器1的電流的限制而停止操作。
在這個(gè)實(shí)施例中，電壓比較器105比較誤差放大器99-102的輸出和從基準(zhǔn)電壓源111產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref11。然而，還可能比較誤差放大器17的輸出和一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)電壓。
圖22是本發(fā)明的第四實(shí)施例的控制單元的第二種改進(jìn)的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖21相同的部件。
一個(gè)改進(jìn)的控制單元150有一個(gè)雙輸入端的電壓比較器151以代替電壓比較器105。誤差放大器17的輸出提供給電壓比較器151的反相輸入端，基準(zhǔn)電壓源152連接到電壓比較器151的同相輸入端。
電壓比較器151通過(guò)輸出端T8輸出一個(gè)信號(hào)。當(dāng)誤差放大器17的輸出小于從基準(zhǔn)電壓源152產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref15時(shí)，電壓比較器151的這個(gè)輸出信號(hào)是低電平。當(dāng)誤差放大器17的輸出大于從基準(zhǔn)電壓源152產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref15時(shí)，電壓比較器151的這個(gè)輸出信號(hào)是高電平。
當(dāng)誤差放大器17的輸出小于從基準(zhǔn)電壓源152產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref15時(shí)，可以確定正在進(jìn)行一個(gè)正常的操作。當(dāng)誤差放大器17的輸出大于從基準(zhǔn)電壓源152產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref15時(shí)，可以確定交流適配器1的輸出電流受到了限制，即交流適配器1的電源的供給能力受到了限制。
電壓比較器151的輸出提供給微計(jì)算機(jī)32，微計(jì)算機(jī)32也要完成圖8所示的過(guò)程，從而可防止控制單元150因存在對(duì)于適配器1的電流的限制而錯(cuò)誤地停止操作。
在這個(gè)實(shí)施例中，從電池91和92的充電電流檢測(cè)代表交流適配器1的受到了限制的電流的信號(hào)。然而，還可能按照電池91和92的每個(gè)充電電流輸出一個(gè)信號(hào)。
圖23是本發(fā)明的電源單元的第五實(shí)施例的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖15相同的部件。
這個(gè)實(shí)施例的電源單元160的充電器電路161的結(jié)構(gòu)不同于第三實(shí)施例的充電器電路93。在充電器電路161中，控制單元162的結(jié)構(gòu)和微計(jì)算機(jī)163的操作都不同于第三實(shí)施例。
圖24是本發(fā)明的第五實(shí)施例的控制單元的方塊圖。這個(gè)實(shí)施例的控制單元161包括三輸入端電壓比較器165和一個(gè)基準(zhǔn)電壓源166。誤差放大器99和101的輸出提供給電壓比較器164的兩個(gè)同相輸入端，基準(zhǔn)電壓源166連到電壓比較器164的反相輸入端。電壓比較器164比較誤差放大器99、101的輸出和從基準(zhǔn)電壓源166產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref16，并且輸出一個(gè)表示比較結(jié)果的信號(hào)。當(dāng)誤差放大器99、101的輸出都小于從基準(zhǔn)電壓源166產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref16時(shí)，電壓比較器164的輸出信號(hào)是低電平。當(dāng)誤差放大器99、101的輸出只有一個(gè)大于從基準(zhǔn)電壓源166產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref16時(shí)，電壓比較器164的輸出信號(hào)是高電平。
與此同時(shí)，誤差放大器100和102的輸出提供給電壓比較器165的兩個(gè)同相輸入端，基準(zhǔn)電壓源166連到電壓比較器165的反相輸入端。電壓比較器165比較誤差放大器100、102的輸出和從基準(zhǔn)電壓源166產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref16，并且輸出一個(gè)表示比較結(jié)果的信號(hào)。當(dāng)誤差放大器100、102的輸出都小于從基準(zhǔn)電壓源166產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref16時(shí)，電壓比較器165的輸出信號(hào)是低電平。當(dāng)誤差放大器100、102的輸出只有一個(gè)大于從基準(zhǔn)電壓源166產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vref16時(shí)，電壓比較器165的輸出信號(hào)是高電平。
按照上述方式，或者從電池91的充電電流和電壓，或者從電池92的充電電流和電壓，都可檢測(cè)出交流適配器1的電流受到限制的狀態(tài)。這個(gè)實(shí)施例的充電器電路161按照交流適配器1的輸出電流完成PWM控制。然而，還可以按照電池91和92的充電電流和充電電壓實(shí)現(xiàn)這個(gè)PWM控制。
圖25是本發(fā)明的電源單元的第六實(shí)施例的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖23相同的部件。
這個(gè)實(shí)施例的電源單元170有一個(gè)位于充電器電路171中的控制單元172。控制單元172的結(jié)構(gòu)不同于圖23所示的控制單元162。
圖26是本發(fā)明的第六實(shí)施例的控制單元的方塊圖。在這個(gè)圖中，用相同的標(biāo)號(hào)表示和圖24相同的部件。在這個(gè)實(shí)施例中，誤差放大器15和17檢測(cè)交流適配器1的電流供給能力和電池91及92的充電電流之間的差。然后按照檢測(cè)的這個(gè)差實(shí)現(xiàn)PWM控制。
在第一到第六實(shí)施例中，PWM控制是按照充電電流實(shí)現(xiàn)的。然而，使用其它方法也是可能的，例如使用同步交換技術(shù)。
本發(fā)明不限于這些具體公開(kāi)的實(shí)施例，在不離開(kāi)本發(fā)明的范圍的條件下還可以有許多變化和改進(jìn)。
本申請(qǐng)基于1999年4月6日遞交的日本專利優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)No.11-103159，在此引用了這個(gè)申請(qǐng)的整個(gè)內(nèi)容作為參考。
權(quán)利要求
1.一種電池充電控制電路，用于控制為電池部分充電的充電電流，包括一個(gè)限制狀態(tài)通告單元，用于檢測(cè)對(duì)于電源的供給能力的限制，并且輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
2.權(quán)利要求1的電池充電控制電路，其特征在于進(jìn)一步包括第一控制電路，用于控制電池部分的充電電流，從而使電池部分可以按照預(yù)定的充電條件充電；和第二控制電路，用于控制充電電流，從而使電源提供的功率不超過(guò)供給能力，其中，限制狀態(tài)通告單元發(fā)出通告充電電流是通過(guò)第二控制電路控制的。
3.權(quán)利要求1的電池充電控制電路，其特征在于電源為電池部分充電，并且向一個(gè)負(fù)載供電。
4.權(quán)利要求1的電池充電控制電路，其特征在于電池部分包括并聯(lián)連接的多個(gè)電池。
5.權(quán)利要求1的電池充電控制電路，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電池部分的充電電流，并且按照充電電流輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
6.權(quán)利要求5的電池充電控制電路，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電池部分的充電電流，并且按照電池部分的充電電流和電池部分要求的電流之間的差輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
7.權(quán)利要求1的電池充電控制電路，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電池部分的充電電壓，并且按照充電電壓輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
8.權(quán)利要求7的電池充電控制電路，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電池部分的充電電壓，并且按照電池部分的充電電壓和電池部分要求的電壓之間的差輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
9.權(quán)利要求1的電池充電控制電路，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電源的輸出電流，并且按照電源的輸出電流輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
10.權(quán)利要求9的電池充電控制電路，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電源的輸出電流，并且按照電源的輸出電流和從電源可以提供的最大電流之間的差輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
11.權(quán)利要求1的電池充電控制電路，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電源的輸出電壓，并且按照電源的輸出電壓輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
12.權(quán)利要求11的電池充電控制電路，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電源的輸出電壓，并且按照電源的輸出電壓和一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)電壓之間的差輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
13.權(quán)利要求1的電池充電控制電路，其特征在于從限制狀態(tài)通告單元輸出的通告是電源的電流供給能力受到了限制。
14.權(quán)利要求1的電池充電控制電路，其特征在于從限制狀態(tài)通告單元輸出的通告是電源的功率供給能力受到了限制。
15.一種電池充電控制電路，包括第一控制電路，用于控制一個(gè)電源供出的電流，從而使電池部分可以以恒定電流和/或恒定電壓充電；第二控制電路，用于按照電源的輸出控制電池部分的充電電流；和一個(gè)確定單元，用于確定電池部分的充電電流是否由第二控制電路控制。
16.權(quán)利要求15的電池充電控制電路，其特征在于確定單元確定電池部分的充電電流是由第一控制電路控制還是由第二控制電路控制。
17.權(quán)利要求15的電池充電控制電路，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)確定結(jié)果輸出單元，用于輸出確定單元的確定結(jié)果。
18.一種電池充電控制電路，包括第一控制電路，用于控制一個(gè)電源供出的電流，從而使多個(gè)電池可以以恒定電流和/或恒定電壓充電；第二控制電路，用于按照電源的輸出控制多個(gè)電池的充電電流；和一個(gè)確定單元，用于確定多個(gè)電池的充電電流是否由第二控制電路控制。
19.權(quán)利要求18的電池充電控制電路，其特征在于第一控制電路控制充電電流和/或電壓，以使當(dāng)多個(gè)電池的電壓小于一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)電壓時(shí)可以調(diào)節(jié)多個(gè)電池的充電電流，并且當(dāng)多個(gè)電池的電壓大于這個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)電壓時(shí)可以調(diào)節(jié)多個(gè)電池的充電電壓。
20.一種電池充電控制電路，用于控制為一個(gè)電池部分充電的充電電流，所說(shuō)電路包括第一控制電路，用于控制電池部分的充電電流，從而使電池可以按照預(yù)定的充電條件充電；第二控制電路，用于控制電池部分的充電電流，以使從電源提供的功率不會(huì)超過(guò)預(yù)定的能力；和一個(gè)確定單元，用于確定電池部分的充電電流是否由第二控制電路控制。
21.權(quán)利要求20的電池充電控制電路，其特征在于確定單元確定電池部分的充電電流是由第一控制電路控制還是由第二控制電路控制。
22.權(quán)利要求20的電池充電控制電路，其特征在于充電條件包括在恒定電流下為電池部分充電。
23.權(quán)利要求20的電池充電控制電路，其特征在于充電條件包括在恒定電壓下為電池部分充電。
24.權(quán)利要求20的電池充電控制電路，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電池部分的充電狀態(tài)；和一個(gè)完成確定單元，用于從確定單元的確定結(jié)果和檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果確定電池部分的充電是否完成。
25.權(quán)利要求20的電池充電控制電路，其特征在于電源連接到多個(gè)電池，每個(gè)電池都設(shè)有第一控制電路。
26.一種電池充電控制電路，用于控制充電電流，以使電源可向一個(gè)電池部分和一個(gè)負(fù)載這兩者供電，所說(shuō)電路包括第一控制電路，用于控制電池部分的充電電流，從而使電池部分可以按照預(yù)定的充電條件充電；第二控制電路，用于控制充電電流，以使從電源提供的功率不會(huì)超過(guò)預(yù)定的能力；和一個(gè)確定單元，用于確定電池部分的充電電流是否由第二控制電路控制。
27.權(quán)利要求26的電池充電控制電路，其特征在于確定單元確定電池部分的充電電流是由第一控制電路控制還是由第二控制電路控制。
28.權(quán)利要求26的電池充電控制電路，其特征在于充電條件包括在恒定電流下為電池部分充電。
29.權(quán)利要求26的電池充電控制電路，其特征在于充電條件包括在恒定電壓下為電池部分充電。
30.權(quán)利要求26的電池充電控制電路，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電池部分的充電狀態(tài)；和一個(gè)完成確定單元，用于從確定單元的確定結(jié)果和檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果確定電池部分的充電是否完成。
31.權(quán)利要求26的電池充電控制電路，其特征在于電源連接到多個(gè)電池，每個(gè)電池都設(shè)有第一控制電路。
32.一種電池充電設(shè)備，利用從一個(gè)電源提供的電能為一個(gè)電池部分充電，包括一個(gè)限制狀態(tài)通告單元，用于檢測(cè)對(duì)于電源的供給能力的限制，并且輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
33.權(quán)利要求32的電池充電設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括；第一控制電路，用于控制電池部分的充電電流，從而使電池部分可以按照預(yù)定的充電條件充電；第二控制電路，用于控制電池部分的充電電流，以使從電源提供的功率不會(huì)超過(guò)電源的一種能力；其中限制狀態(tài)通告單元發(fā)出通告充電電流由第二控制電路控制。
34.權(quán)利要求32的電池充電設(shè)備，其特征在于電源向電池部分和負(fù)載這兩者都提供電能。
35.權(quán)利要求32的電池充電設(shè)備，其特征在于電池部分包括并聯(lián)連接的多個(gè)電池。
36.一種電池充電設(shè)備，它連接到向一個(gè)負(fù)載提供電流的一個(gè)電源，并且連接到要用電源的電能進(jìn)行充電的一個(gè)電池部分，所說(shuō)電池充電設(shè)備包括一個(gè)電流控制單元，用于控制從電源向電池部分提供的電流；一個(gè)控制單元，用于檢測(cè)電池部分的充電狀態(tài)和控制所說(shuō)的電流控制單元；和一個(gè)限制狀態(tài)通告單元，用于輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制。
37.權(quán)利要求36的電池充電設(shè)備，其特征在于電池部分包括并聯(lián)連接的多個(gè)電池。
38.權(quán)利要求36的電池充電設(shè)備，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電池部分的充電電流，并且按照電池部分的充電電流輸出通告電源的供給能力受到了限制。
39.權(quán)利要求38的電池充電設(shè)備，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電池部分的充電電流，并且按照電池部分的充電電流和電池組要求的電流之間的差輸出通告電源的供給能力受到了限制。
40.權(quán)利要求36的電池充電設(shè)備，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電池部分的充電電壓，并且按照電池部分的充電電壓輸出通告電源的供給能力受到了限制。
41.權(quán)利要求40的電池充電設(shè)備，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電池部分的充電電壓，并且按照電池部分的充電電壓和電池組要求的電壓之間的差輸出通告電源的供給能力受到了限制。
42.權(quán)利要求36的電池充電設(shè)備，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電源的輸出電流，并且按照電源的輸出電流輸出通告電源的供給能力受到了限制。
43.權(quán)利要求42的電池充電設(shè)備，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電源的輸出電流，并且按照電源的輸出電流和從電源供出的最大電流之間的差輸出通告電源的供給能力受到了限制。
44.權(quán)利要求36的電池充電設(shè)備，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電源的輸出電壓，并且按照電源的輸出電壓輸出通告電源的供給能力受到了限制。
45.權(quán)利要求44的電池充電設(shè)備，其特征在于限制狀態(tài)通告單元檢測(cè)電源的輸出電壓，并且按照電源的輸出電壓和預(yù)定的基準(zhǔn)電壓之間的差輸出通告電源的供給能力受到了限制。
46.一種電池充電設(shè)備，包括第一控制電路，用于控制從電源提供的電流，從而使多個(gè)電池可以以恒定的電流和/或恒定的電壓充電；第二控制電路，用于按照電源的輸出控制多個(gè)電池的充電電流；和一個(gè)確定單元，用于確定多個(gè)電池的充電電流是否由第二控制電路控制。
47.權(quán)利要求46的電池充電設(shè)備，其特征在于第一控制電路控制電流，以使多個(gè)電池以恒定電流和/或恒定電壓充電。
48.一種電池充電設(shè)備，它控制從一個(gè)電源向一個(gè)電池部分的充電電流，所說(shuō)電池充電設(shè)備包括第一控制電路，用于控制電池部分的充電電流，從而使電池部分可以按照預(yù)定的充電條件充電；第二控制電路，用于控制充電電流，以使從電源提供的電能不超過(guò)預(yù)定的能力；和一個(gè)確定單元，用于確定電池部分的充電電流是否由第二控制電路控制。
49.權(quán)利要求48的電池充電設(shè)備，其特征在于確定單元確定電池部分的充電電流是由第一控制電路控制還是由第二控制電路控制。
50.權(quán)利要求48的電池充電設(shè)備，其特征在于充電條件包括在恒定電流下為電池部分充電。
51.權(quán)利要求48的電池充電設(shè)備，其特征在于充電條件包括在恒定電壓下為電池部分充電。
52.權(quán)利要求48的電池充電設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電池部分的充電狀態(tài)；和一個(gè)完成確定單元，用于從確定單元的確定結(jié)果和檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果確定電池部分的充電是否完成。
53.權(quán)利要求48的電池充電設(shè)備，其特征在于電源連接到多個(gè)電池，每個(gè)電池都設(shè)有第一控制電路。
54.一種電池充電設(shè)備，它控制充電電流，以使電源可以向一個(gè)電池部分和一個(gè)負(fù)載這兩者同時(shí)提供電能，所說(shuō)電池充電設(shè)備包括第一控制電路，用于控制電池部分的充電電流，從而使電池部分可以按照預(yù)定的充電條件充電；第二控制電路，用于控制充電電流，以使從電源提供的電能不超過(guò)預(yù)定的能力；和一個(gè)確定單元，用于確定電池部分的充電電流是否由第二控制電路控制。
55.權(quán)利要求54的電池充電設(shè)備，其特征在于確定單元確定電池部分的充電電流是由第一控制電路控制還是由第二控制電路控制。
56.權(quán)利要求54的電池充電設(shè)備，其特征在于充電條件包括在恒定電流下為電池部分充電。
57.權(quán)利要求54的電池充電設(shè)備，其特征在于充電條件包括在恒定電壓下為電池部分充電。
58.權(quán)利要求54的電池充電設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)電池部分的充電狀態(tài)；和一個(gè)完成確定單元，用于從確定單元的確定結(jié)果和檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果確定電池部分的充電是否完成。
59.權(quán)利要求54的電池充電設(shè)備，其特征在于電源連接到多個(gè)電池，每個(gè)電池都設(shè)有第一控制電路。
60.一種電池充電控制方法，包括如下步驟；檢測(cè)對(duì)于向負(fù)載提供電流并且給一個(gè)電池部分充電的一個(gè)電源的供給能力的限制；和當(dāng)電源的供給能力受到了限制時(shí)繼續(xù)進(jìn)行電池部分的充電。
61.權(quán)利要求60的電池充電控制方法，其特征在于電池部分包括并聯(lián)連接的多個(gè)電池。
62.一種電池充電控制方法，包括如下步驟；以從電源提供的一個(gè)電流獲得的恒定電流和/或恒定電壓給一個(gè)電池部分充電；按照電源的輸出控制電池部分的充電電流；和確定電池部分的充電電流是否是按照電源的輸出進(jìn)行控制的。
63.權(quán)利要求62的電池充電控制方法，其特征在于把確定的結(jié)果輸出到外部。
64.一種電池充電控制方法，包括如下步驟以從電源提供的一個(gè)電流獲得的恒定電流和/或恒定電壓給并聯(lián)連接的多個(gè)電池充電；按照電源的輸出控制多個(gè)電池的充電電流；和確定多個(gè)電池的充電電流是否是按照電源的輸出控制的。
65.權(quán)利要求64的電池充電控制方法，其特征在于按照電源的輸出電流確定是否對(duì)于多個(gè)電池中的每個(gè)電池的充電電流都進(jìn)行了控制。
66.一種電池充電控制方法，包括如下步驟檢測(cè)對(duì)于一個(gè)電源的供給能力的限制；按照檢測(cè)的結(jié)果輸出一個(gè)通告電源的供給能力受到了限制；按照這個(gè)通告控制電池部分的充電電流。
67.一種電池充電控制方法，包括如下步驟控制從電源提供的電流，以使一個(gè)電池部分能以恒定電流和/或恒定電壓充電；按照電源的輸出控制電池部分的充電電流；和確定電池部分的充電電流是否在控制充電電流的步驟得到了控制。
68.一種電池充電控制方法，包括如下步驟控制從電源提供的電流，以使多個(gè)電池能以恒定電流和/或恒定電壓充電；按照電源的輸出控制多個(gè)電池的充電電流；和確定多個(gè)電池的充電電流是否在控制充電電流的步驟得到了控制。
69.一種電池充電控制方法，用于控制從一個(gè)電源向一個(gè)電池部分提供的充電電流，包括如下步驟控制電池部分的充電電流，以使電池部分能按照預(yù)定的充電條件充電；控制充電電流，以使從電源提供的電能不超過(guò)預(yù)定的能力；確定電池部分的充電電流是否在控制充電電流的第二步驟得到了控制。
70.一種電池充電控制方法，用于控制充電電流，從而可使一個(gè)電源向一個(gè)電池部分和一個(gè)負(fù)載同時(shí)提供電能，包括如下步驟控制電池部分的充電電流，以使電池部分能按照預(yù)定的充電條件充電；控制充電電流，以使從電源提供的電能不超過(guò)預(yù)定的能力；確定電池部分的充電電流是否在控制充電電流的第二步驟得到了控制。
全文摘要
提供一種電池充電控制電路、一種電池充電設(shè)備、和一種電池充電控制方法。電源向負(fù)載提供電流,并且電池也向負(fù)端提供電流。如果在電源給電池充電時(shí)電源的供給能力受到了限制,電池的充電不停止。因此,可以避免錯(cuò)誤操作,并且可以實(shí)現(xiàn)更加可靠的電池充電。
文檔編號(hào)H02J7/34GK1270433SQ0010499
公開(kāi)日2000年10月18日 申請(qǐng)日期2000年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月9日
發(fā)明者佐伯充雄, 喜多川圣也, 小澤秀清, 松山俊幸 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社