电池的充电装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术是有关于一种电池的充电装置及方法，该充电装置，是连接一电源，以提供该电池充电所需的电力，其包括：计数单元、脉冲产生单元、以及控制单元；其中该充电方法利用该脉冲产生单元产生的脉冲信号以控制计数单元的计数信号的频率，而控制单元则依据计数信号的计数状态来控制电源所供应的充电电流大小，即一开始先提供一微小电流对电池进行充电，再依照计数信号的状态变化，慢慢增加供给的充电电流，直到计数信号不在变更状态为止，即施予同等大小电流对电池充饱电，其中利用计数单元来控制充电电流的大小，即一开始施以小电流充电的方式可避免瞬间施予大电流对电池充电而造成电池损坏的情形发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种，特别指一种借由计数信号来控制充电电流的大小，以对电池由小电流慢慢增加的充电方式来达到完成电池充电的装置及方法。
技术介绍
目前电池的分类有很多种，在化学电池中不可充电用完就扔掉的电池称为一次电池，可以多次充电再重复使用的电池称为二次电池，该二次电池可透过充电的过程使得电池内的活性物质再度的回复到原来的状态，因而能再度的提供电力；其中二次电池在充电过程中电池的电压会随着储存电量的增加而逐渐上升，当电池储存的电量达到饱和电极材料无法继续充电时，即完成充电；电池在放电过程中电压会慢慢地持续下降，若过程中暂时停止放电则电压会马上上升回复到某一准位才停止，若再继续放电则电压又从该准位开始下降。而常用的二次电池中以锂电池经常被应用在一些手持式电子装置，例如移动电话、PDA等等，其中锂二次电池的材料组成方面，是分成正极材料、负极材料、电解液及隔离膜等，且在充电过程中若以大电流充电虽能快速地对电池充饱电，但亦会提高电池的温度，且该电池有可能发生已经充饱但是电压却尚未达到设定的准位，而造成电池过度充电的情形发生，因此，电池的电压从电池的机械及化学结构来看，稳定的小电流充电最能彻底的充电而不伤害电池内的活性物质，使蓄电池性能、寿命都能保持在理想状态，缺点是充电时间过长，这不是现今工商业社会情况所能接受的。因此，研究新的充电技术，以节省充电时间并兼顾电池使用寿命的维持是很重要的。
技术实现思路
鉴于现有二次电池充电技术的不足，本专利技术的目的是提供一种可以解决上述问题的「。」于是，本专利技术的电池的充电装置，是连接一提供电池充电的电力的电源，其包括一提供计数信号的计数单元；一用以控制计数信号的计数频率的脉冲产生单元；以及一依据计数信号的计数变化而控制充电电流的控制单元。其中控制单元具有复数组的开关组件及阻抗组件，且依据该计数信号的数值变化以控制该计数信号所对应的复数个开关组件的开启和闭合动作；因此可借由该复数个开关组件的动作及该每个开关组件所对应连接的阻抗组件的阻值来控制该电源对该电池提供一充电电流进行充电。此外，充电装置更包含一限流单元，用以提供该电源输出稳定的充电电流。其中该限流单元具有一分压电路及一比较电路，该分压电路分别提供该比较电路的正端及负端电压信号，如发生充电电流不稳定而造成该分压电路输入至比较电路的正端电压大于负端电压时，即重置该计数器的计数信号，使该计数信号重新计数，进而改变充电电流回复到小电流的起始充电状态，的后再随着计数信号的计数而慢慢增加其充电电流。本专利技术并揭示一种电池充电方法，是借由充电装置连接的电源对电池进行充电的步骤，其包含提供一控制该计数信号的计数频率的脉冲信号；依据该计数信号的数值变化以控制该计数信号所对应的复数个开关组件的动作；以及依据该复数个开关组件的动作及该每个开关组件所对应连接的阻抗组件的阻值，以控制该电源对电池充电的电流大小。其中，更包含一发生充电电流不稳定即重置计数信号的步骤，使计数信号重新计数，进而改变充电电流回复到小电流的起始充电状态，的后再随着计数信号的计数而慢慢增加其充电电流。附图说明图1为本专利技术充电装置较佳实施例的电路方块图；图2为本专利技术充电装置较佳实施例的电路图；图3为本专利技术充电装置较佳实施例的充放电曲线示意图；图4为本专利技术充电方法较佳实施例的流程图。具体实施例方式请参阅图1、图2所示，分别为本专利技术电池充电装置较佳实施例的组成方块图及电路图。如图所示，本实施例电池充电装置1分别连接一待充电电池2、及一提供该电池2充电电流的电源3，而主要具有一计数单元11、一脉冲产生单元12、一控制单元13及一限流单元14。计数单元11用以提供一计数信号，而计数信号是采用二进制的方式计数；其中在本实施例中计数单元11是为一四位计数器U2，计数器U2的输出信号为QA、QB、QC及QD，而QA为最低位、QD为最高位，其计数的范围为0000至1111(相当于10进制的0至15)，而具有2的四次方变化，即0000、0001、…、1110、1111等16种变化；然于其它变化实施例亦可为其它位数的计数器，而并不以此为限。脉冲产生单元12提供一脉冲信号，用以控制计数单元11的计数信号的计数频率；在本实施例中脉冲产生单元12主要包括一震荡器U1、一电阻R5及一电容C1，其中震荡器U1具有一输出端及一输入端，该震荡器U1先并联电阻R5、其输入端再串联电容C1后接地，而输出端则直接连接该计数单元11。控制单元13用以作为电源3供应电池2的充电电流大小的开关控制，于本实施例中包含有四组的开关组件131及阻抗组件132，其中该四组开关组件131为四个MOS开关Q1-Q4，以及该阻抗组件132则包含每一MOS开关Q1-Q4所分别连接的电阻R1-R4；其中控制单元13是依据四位计数器U2的计数信号的数值变化以控制该计数信号所对应的四个MOS开关Q1-Q4的开启和闭合动作，及借由每个MOS开关Q1-Q4所对应连接的电阻R1-R4的阻值来控制电源3对该电池2提供一逐渐递增的充电电流进行充电，且于本实施例中其电阻的大小关系设定为R1＞R2＞R3＞R4。此外，于其它变化例中，开关组件131的数量并不以四个为限，亦可用其它开关组件所取代，其开关组件131的数量可取决于计数器U2的输出位数，如八位计数器则需八个开关组件。在本实施例中，限流单元14用以提供电源3输出稳定的充电电流，该限流单元14具有一分压电路141及一比较电路142，而该分压电路141在本实施例中是包含5个电阻R6、R7、R8、R9、R11，用以将电源3分压以分别提供该比较电路142的正端(+)及负端(-)电压信号，以及比较电路142则包含一比较器U3；本实施例中电阻R8为一电阻量很小的电阻，使图中的A端点与B端点间电压(VA及VB)仅具有一个小小的电压差存在；另外，在本实施例中的电路设计上预设为比较器U3的负端(-)电压信号会大于正端(+)电压信号，即在电阻R11上的电压须大于电阻R7上的电压，而使比较器U3会输出一Lo信号至计数器U2的CLR端，由于CLR端是Hi信号触发动作，所以，可以避免比较器U3产生一Hi的电位传输至计数器U2的CLR接脚，而造成计数信号不断地重新计数。再者，倘若电源3输出充电电流(I)不稳定而产生一大电流时(如充电电流瞬间增高)，虽然电阻R8为一电阻量很小的电阻，但由于通过的电流上升，因此，仍会在端点A及端点B间产生一电压，而使得VA及VB间的压差增大，且一旦造成该分压电路141输入至比较电路142的正端(+)电压大于负端(-)电压时，比较器U3即发出一重置信号(RESET)至计数器U2，以清除(clear)原先的计数信号而重新计数，此时，电池2的充电电流回复到小电流的起始充电状态，之后再随着计数信号的计数而慢慢增加其充电电流(I)，所以该限流单元14具有防止充电电流(I)不稳定的功能，并能提供电源3输出稳定的充电电流(I)。请参阅图2所示，图中的TP1及TP2供分别连接电池2的正、负极，当电源3提供一充电电流(I)对电池2进行充电时，该计数器U2会开始计数，在本实施例中，电阻R9及R11在设计上其电阻值远大于电阻R1～R4的电阻值，因此，在电阻R9及R11上的电流值会远小于电阻R1～R4上的电流值，所以在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池充电装置，是连接一提供电池充电的电力的电源，其特征在于，包括：一计数单元，提供一计数信号；一脉冲产生单元，提供一脉冲信号，用以控制该计数信号的计数频率；　一控制单元，具有复数组的开关组件及阻抗组件，且依据该计 数信号的数值变化以控制该计数信号所对应的复数个开关组件的开启和闭合动作；以及借由该复数个开关组件的动作及该每个开关组件所对应连接的阻抗组件的阻值来控制该电源对该电池提供一充电电流进行充电。

【技术特征摘要】
1.一种电池充电装置，是连接一提供电池充电的电力的电源，其特征在于，包括一计数单元，提供一计数信号；一脉冲产生单元，提供一脉冲信号，用以控制该计数信号的计数频率；一控制单元，具有复数组的开关组件及阻抗组件，且依据该计数信号的数值变化以控制该计数信号所对应的复数个开关组件的开启和闭合动作；以及借由该复数个开关组件的动作及该每个开关组件所对应连接的阻抗组件的阻值来控制该电源对该电池提供一充电电流进行充电。2.如权利要求1所述的电池充电装置，其特征在于，所述该计数单元为计数器。3.如权利要求1所述的电池充电装置，其特征在于，所述该计数信号为二进制。4.如权利要求1所述的电池充电装置，其特征在于，所述该脉冲产生单元包含一振荡器。5.如权利要求1所述的电池充电装置，其特征在于，所述该开关组件为MOS开关。6.如权利要求1所述的电池充电装置，其特征在于，所述该阻抗组件为电阻。7.如权利要求1所述的电池充电装置，其特征在于，其更包含一限流单元，该限流单元具有一分压电路及一比较电路，该分压电路分别提供该比较电路的正端及负端电压信号，而该比较电路则用以比较该正端及负端电压信号，其比较输出的结果作为判断该计数器的计数信号是否重置。8.如权利要求7所述的电池充电装置，其特征在于，所述该比较电路包含一比较器。9.一种电池充电方法，用以控制一电源对一电池进行充电，其特征在于，包含下述步骤提供一计数信号；控制该计数信号的计数；当该计数信号开始计数，即控制该电源提供一小电流对该电池开始进行充电；随计数信号的数值...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦景川，
申请(专利权)人：倚天资讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]