电池充电控制电路、电池充电设备和电池充电控制方法技术

一种电池充电控制电路，包括：　　　　第一控制电路，用于控制一个电源供出的电流，从而使电池部分可以以恒定电流和／或恒定电压充电；　　　　第二控制电路，用于按照电源的输出控制电池部分的充电电流；和　　　　一个确定装置，用于确定电池部分的充电电流是否由第二控制电路控制。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般来说涉及。
技术介绍
一个锂离子二次电池的充电是通过一个恒定的电压/电流控制电路进行的，并且当电池的充电电流小于预定参考值时通常确定充电操作的结束。在电池的充电电流小于预定参考值时确定充电操作的结束的情况下，期望有一个充电设备不断地提供一个大于预定参考值的充电电流。然而，当电池由包含在一个电子设备(如一个笔记本电脑)中的充电器充电时，只有交流适配器的电源容量和笔记本电脑的功耗之间的差才可用来提供充电电流。在这种情况下，不能总是向电池提供电池所需的充电电流。当由于笔记本电脑的高功耗所致二次电池的充电电流变得极小，可作出充电操作已经完成的错误决定。为避免这一差错，一个充电恒定电压/电流控制电路要输出一个信号，以确定是否因为电子设备的负载大或因为电池实际上已经完全充电而要限制充电电流。在一个便携式电子设备中，例如一个笔记本电脑，电池是作为这个电子设备的电源安装的。一般来说，这样一个电池是一个锂电池，其中要考虑到操作成本和瞬时可放电电流容量。还有，在一个便携式电子设备中，通常包含一个充电器电路，因此只要简单地把一个交流适配器连接到电子设备，就可以很容易地给电子设备中的二次电池充电。为了具备便携性，便携式电子设备一般有一个内部的二次电池作为电源。然而，当在台上使用时，还可能从一个外部电源(如一个交流适配器)为其提供功率。在笔记本电脑中通常使用的锂二次电池以一个恒定的电压和/或一个恒定的电流充电。并且，一般在充电电流值变得小于一个预定参考值时确定充电操作的完成。通过包含在一个电子设备(如笔记本电脑)中的一个充电器给二次电池充电的技术有许多。例如，用从一个外部设备(如一个交流适配器)提供的功率给二次电池充电，并且用电子设备是否在操作确定充电操作的完成。图1是表示用于笔记本(或膝上型、便携式)电脑的一个常规的电源单元的结构的方块图。一个交流适配器1连接到一个交流电源2上，并且把从交流电源2提供的交流转换成直流。交流适配器1也连接到一个电源连接器3。电源连接器3又经过一个电阻器R1和一个二极管D1连到一个直流/直流转换器4。直流/直流转换器4经一个二极管D2连接到一个二次电池5上，并且把交流适配器1或二次电池5提供的直流功率转换成提供给负载6的一个预定的直流电压。二次电池5连到一个充电器电路24，充电器电路24包括电压/电流调节器8、差分放大器9、电压比较器10、基准电压源12-14、和微计算机(微处理器)11。电压/电流调节器8是在一个PWM控制系统中操作的一个开关调节器型直流/直流转换器。电压/电流调节器8包括开关晶体管Tr1、扼流圈L1、续流二极管D3、平滑电容器C1、充电电流检测电阻器R0、和控制装置7。开关晶体管Tr1由一个FET形成，并且由控制装置7转变成导通和截止。充电电流检测电阻器R0是用于测量给电池5充电的电流值的一个检测电阻器。把由流过检测电阻器的电流引起的电压降输入到控制装置7。开关晶体管转变成导通和截止以控制流过扼流圈L1的电流。于是，电压/电流调节器8可以完成直流/直流控制。充电电流检测电阻器R0的两端连接到差分放大器9。差分放大器9的同相输入端连到在充电电流检测电阻器R0和电池5之间的连接点，差分放大器9的反相输入端连接到在充电电流检测电阻器R0和扼流圈L1之间的连接点。差分放大器9放大在充电电流检测电阻器R0两端的电压。差分放大器9的输出是一个和提供给电池5的电流相对应的电压。差分放大器9的输出提供给微计算机11。电压比较器10的同相输入端连到交流适配器1，电压比较器10的反相输入端连到基准电压源12。电压比较器10根据交流适配器1的电压可输出一个高电平信号或一个低电平信号。具体来说，当交流适配器1产生的电压大于由基准电压源12提供的基准电压时，电压比较器10输出一个高电平信号。当交流适配器1产生的电压小于由基准电压源12提供的基准电压时，电压比较器10输出一个低电平信号。当交流适配器1连到充电器电路24时，电压比较器10输出高电平信号。当交流适配器1没有连到充电器电路24时，电压比较器10输出低电平信号。电压比较器10的输出提供给微计算机11。微计算机11按照差分放大器9和电压比较器10的输出信号控制所说的控制装置7的操作。当差分放大器9的输出大于一个预定的电压，即充电电流正在流动，微计算机11确定电池5没有完全充电。当电压比较器10的输出信号是高电平时，微计算机11确定交流适配器1连到充电器电路24。当确定电池5和交流适配器1都和差分放大器9以及电压比较器10的输出相连时，微计算机11确定电池5可以充电，并且向控制装置7提供一个控制信号以接通控制装置7。当差分放大器9的输出小于预定电压时，即电池5处在完全充电状态时，或者当电压比较器10的输出信号是低时，即交流适配器1没有连接到充电器电路24时，微计算机11确定电池5不可能再充电，并且向控制装置7提供一个控制信号，断开控制装置7。除了来自于微计算机11的控制信号外，控制装置7还接收电阻器R1两端的电压、充电电流检测电阻器R0两端的电压、和基准电压。按照来自于微计算机11的控制信号来控制所说的控制装置7，控制装置7按照电阻器R1两端的电压、充电电流检测电阻器R0两端的电压、和基准电压使开关晶体管Tr1导通和截止。图1所示的电路通过充电器电路24给电池5充电，同时向负载6供电。来自于交流适配器1的输入通过充电器电路24提供给电池5，并且通过直流/直流转换器提供给负载6。因此，负载6消耗电能，同时电池5又在充电。图2是常规电源单元的控制装置的方块图。控制装置7包括差分放大器15和16、误差放大器17-19、三角波振荡器20、PWM比较器21、和驱动器22。差分放大器15检测电阻器R1两端的电压。差分放大器15的输出变为和流过电阻器R1的电流对应的(即和交流适配器1的输出电流对应的)一个信号。差分放大器16检测充电电流检测电阻器R0两端的电压。差分放大器16的输出变为和流过充电电流检测电阻器R0的电流对应的(即和为电池5充电的充电电流对应的)一个信号。差分放大器15的输出检测信号提供给误差放大器17的反相输入端。基准电压源13的基准电压Vref1加到误差放大器17的同相输入端。误差放大器17的输出信号对应于差分放大器15的输出和基准电压Vref1之间的差。按照交流适配器1提供的最大电流来设定基准电压Vref1。差分放大器16的输出检测信号提供给误差放大器18的同相输入端。基准电压源14的基准电压Vref2加到误差放大器18的反相输入端。误差放大器18的输出信号对应于差分放大器16的输出和基准电压Vref2之间的差。误差放大器19的反相输入端连到在充电电流检测电阻器R0和电池5之间的连接点，它的同相输入端连到基准电压源23。误差放大器19输出基准电压源23的基准电压Vref3和电池5在充电电流检测电阻器R0和电池5之间的连接点处的充电电压之间的差。误差放大器19的输出提供给PWM比较器21。基准电压Vref3是按照可以加到电池5上的最大电压设定的。三角波振荡器20的输出信号的输出电平呈锯齿波形。三角波振荡器20产生的信号提供给PWM比较器21。PWM比较器21将误差放大器17-19的相应的输出同由三角波振荡器20产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池充电控制电路，包括第一控制电路，用于控制一个电源供出的电流，从而使电池部分可以以恒定电流和/或恒定电压充电；第二控制电路，用于按照电源的输出控制电池部分的充电电流；和一个确定装置，用于确定电池部分的充电电流是否由第二控制电路控制。2.权利要求1的电池充电控制电路，其特征在于确定装置确定电池部分的充电电流是由第一控制电路控制还是由第二控制电路控制。3.权利要求1的电池充电控制电路，其特征在于进一步包括一个确定结果输出装置，用于输出确定装置的确定结果。4.一种电池充电控制电路，包括第一控制电路，用于控制一个电源供出的电流，从而使多个电池可以以恒定电流和/或恒定电压充电；第二控制电路，用于按照电源的输出控制多个电池的充电电流；和一个确定装置，用于确定多个电池的充电电流是否由第二控制电路控制。5.权利要求4的电池充电控制电路，其特征在于第一控制电路控制充电电流和/或电压，以使当多个电池的电压小于一个预定的基准电压时可以调节多个电池的充电电流，并且当多个电池的电压大于这个预定的基准电压时可以调节多个电池的充电电压。6.一种电池充电控制电路，用于控制为一个电池部分充电的充电电流，所说电路包括第一控制电路，用于控制电池部分的充电电流，从而使电池可以按照预定的充电条件充电；第二控制电路，用于控制电池部分的充电电流，以使从电源提供的功率不会超过预定的能力；和一个确定装置，用于确定电池部分的充电电流是否由第二控制电路控制。7.权利要求6的电池充电控制电路，其特征在于确定装置确定电池部分的充电电流是由第一控制电路控制还是由第二控制电路控制。8.权利要求6的电池充电控制电路，其特征在于充电条件包括在恒定电流下为电池部分充电。9.权利要求6的电池充电控制电路，其特征在于充电条件包括在恒定电压下为电池部分充电。10.权利要求6的电池充电控制电路，其特征在于进一步包括一个检测装置，用于检测电池部分的充电状态；和一个完成确定装置，用于从确定装置的确定结果和检测装置的检测结果确定电池部分的充电是否完成。11.权利要求6的电池充电控制电路，其特征在于电源连接到多个电池，每个电池都设有第一控制电路。12.一种电池充电控制电路，用于控制充电电流，以使电源可向一个电池部分和一个负载这两者供电，所说电路包括第一控制电路，用于控制电池部分的充电电流，从而使电池部分可以按照预定的充电条件充电；第二控制电路，用于控制充电电流，以使从电源提供的功率不会超过预定的能力；和一个确定装置，用于确定电池部分的充电电流是否由第二控制电路控制。13.权利要求12的电池充电控制电路，其特征在于确定装置确定电池部分的充电电流是由第一控制电路控制还是由第二控制电路控制。14.权利要求12的电池充电控制电路，其特征在于充电条件包括在恒定电流下为电池部分充电。15.权利要求12的电池充电控制电路，其特征在于充电条件包括在恒定电压下为电池部分充电。16.权利要求12的电池充电控制电路，其特征在于进一步包括一个检测装置，用于检测电池部分的充电状态；和一个完成确定装置，用于从确定装置的确定结果和检测装置的检测结果确定电池部分的充电是否完成。17.权利要求12的电池充电控制电路，其特征在于电源连接到多个电池，每个电池都设有第一控制电路。18.一种电池充电设备，包括第一控制电路，用于控制从电源提供的电流，从而使多个电池可以以恒定的电流和/或恒定的电压充电；第二控制电路，用于按照电源的输出控制多个电池的充电电流；和一个确定单元，用于确定多个电池的充电电流是否由第二控制电路控制。19.权利要求18的电池充电设备，其特征在于第一控制电路控制电流，以使多个电池以恒定电流和/或恒定电压充电。20.一种电池充电设备，它控制从一个电源向一个电池部分的充电电流，所说电池充电设备包括第一控制电路，用于控制电池部分的充电电流，从而使电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐伯充雄，喜多川圣也，小泽秀清，松山俊幸，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：