备用电池的充电电路制造技术

一种备用电池的充电电路，包括：恒压电路部分，用于输出多个预定恒压中的一个，并且通过向其提供恒压来给备用电池充电；检测电路部分，用于检测备用电池的电池电压；以及控制电路部分，用于响应所检测的电池电压控制恒压的选择。另一种充电电路包括：恒流电路部分，用于向备用电池输出两个预定恒流中的一个；恒压电路部分，通过向其提供预定恒压来向备用电池充电；电池第一检测电路部分，用于检测备用电池的电池电压；充电电流检测电路部分，用于输出预定充电结束信号；以及充电控制电路部分，用于当接收充电结束信号时，停止恒流电路部分和恒压电路部分的操作。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及可再充电的备用电池的充电电路，具体涉及一种能够快速充电并且避免频带中噪声产生的备用电池的充电电路，其中频带中的噪声对使用充电电路的装置，例如移动电话会产生负面影响。
技术介绍
作为一种锂离子电池的充电方法，当笼统划分的话，使用恒流/恒压充电方法和脉冲充电方法。在恒流/恒压充电方法中，可以通过对锂离子电池增加充电电流以及使施加到锂离子电池的充电恒压略高于所述电池的满电压来缩短充电时间。但是，当锂离子电池被过量充电时，有可能降低电池的性能。另一方面，由于在对锂离子电池充电期间采用了无功周期，所以，脉冲充电方法对电池有很小的损害，。作为上述脉冲充电方法，有如下三种方法。如日本未决专利申请号6-113474所描述的第一种方法是，当无功周期中的电压达到预定电压时完成充电。第二方法是，为启动充电和中止充电制造条件，并且在该条件下重复充电的开始和终止。当充电中止周期持续时间等于或大于一个预定时间时，或当充电周期与充电中止周期的比值超过一个预定值时，结束充电。例如，在充电期间，当电池的电压达到第一电压时，中止充电；而当电压降到第二电压时，重新开始充电。如日本公开专利申请号7-336908所描述的第三种方法是，以高电平电压和低电平电压交替地重复充电，并且当低电平电压的充电电流等于或小于一个预定电流值时，结束充电。然而，在上述的第一种方法中，有一个问题是充电时间变得比恒流/恒压方法的充电时间长。另外，在上述的第二种方法中，与恒流/恒压方法比较，其充电时间被缩短到某种程度。然而，由于充电期间和充电中止期间的每一个在充电开始和刚刚在充电结束之前之间激烈地变化，所以充电期间和充电中止期间的切换频率在一个较宽的范围内变化。因此，存在一个在一个宽频带上产生噪声的问题。另外，在上述的第三种方法中，由于需要用于检测低电平电压的充电电流的电流检测装置，因此，要在充电电路中串联插入电流检测元件。从而，存在电能损失的问题。而且，必须使电流检测电阻值足够大，才能检测什么时候所述充电电流为零。因此，存在的另一个问题是，电能的损失变大，同时需要更复杂的电路。而且，在诸如移动电话的移动无线通信装置中，通常将备用电池用作电源。特别是，锂离子电池的每个单位面积和每个单位质量都具有很高的能量密度。因此，有可能使包括锂离子电池的装置又小又轻。当对锂离子电池充电时，利用了维持电池电压恒定的恒压充电方法以及在恒流充电之后执行恒压充电的恒流/恒压充电方法。在充电电路中，不论使用什么方法，都是通过检测恒压充电期间充电电流等于或小于预定满充电电流来结束充电。下面，将描述一种备用电池的传统充电电路。图4示出了备用电池的传统充电电路。在图4中，充电电路包括AC适配器110；适配器检测电路112，用于检测AC适配器110是否已经被连接；电池电压检测电路116，用于检测将被充电的备用电池114的电压；恒压电路118，用于执行备用电池113的恒压充电；充电电流检测电路122，用于检测流入备用电池114的充电电流；电阻R1，用于使通过的充电电流产生电压降；二极管D1，用于阻止电流从备用电池114流入AC适配器110；以及充电控制电路124，用于执行恒压电路118的驱动控制。AC适配器110连接到端130。恒压电路118包括产生基准电压BE1的恒压产生电路140、控制晶体管M1、以及运算放大器A1。此外，充电电流检测电路122包括产生基准电压BE2的恒压产生电路142以及运算放大器A2。此外，适配器检测电路112包括产生基准电压BE3的恒压产生电路144和运算放大器A3。电阻R1连接于AC适配器110与控制晶体管M1之间。二极管D1连接于控制晶体管M1与备用电池114之间。下面，将描述该充电电路的操作。当AC适配器110经由端130连接到充电电路时，并且当AC适配器110的电压等于或大于一个预定值时，适配器检测电路112将一个预定信号Sg1输出给充电控制电路124。另外，电池电压检测电路116备用电池114的电池电压，并且输出一个电池电压信号Sg2。当从适配器检测电路112输入信号Sg1时，充电控制电路124开始工作，并且将一个预定充电控制信号Sg5输出给恒压电路118。当输入充电控制信号Sg5时，恒压电路118开始备用电池114的恒压充电。充电时，二极管D1阻止电流从备用电池114途经控制晶体管M1和电阻R1流回AC适配器110。充电电流流经电阻R1产生电压降，并且所产生的电压被施加到充电电流检测电路122。当充电电流检测电路122根据输入电压检测到充电电流小于一个预定值时，充电电流检测电路122将预定充电结束信号Sg6传送到充电控制电路124。当充电结束信号Sg6被输入到充电控制电路124时，充电控制电路124输出充电控制信号Sg5，并且停止恒压电路118的工作。如上所述，为了检测充电电流，传统的充电电路使用电阻R1。然而，在充电开始时，充电电流比较高，并且产生一个明显的电压降。因此，电阻R1的发热变得很高。此外，由于发热引起的能量损失也很大。为了减少这种发热和能量的浪费，可以设法使电阻R1的电阻值很小。然而，通过执行恒压充电，检测到的充电结束时的电流很小，并且由于电阻R1两端的电压降很低，所以，用于检测所产生电压的运算放大器A1的输入偏置电压不能被忽略。换句话说，存在这样一个问题，即检测充电电流的精度变低。而且，还存在这样一个问题，即由于具有小配置电压的运算放大器比较贵，所以当使用它们时制造成本增加。而且，在备用电池处于过放电状态情况下，当在充电开始处对备用电池提供大电流时，会出现一个问题。因此，对于这种充电电路，不可能对处于过放电状态下的备用电池充电。
技术实现思路
本专利技术的一般目的是提供一种用于备用电池的经过改进的、有用的并且能够解决上述问题的充电电路。本专利技术的更具体的目的是提供一种用于备用电池的简单充电电路，它能够缩短充电时间，同时能够避免产生频带中的噪声，所述噪声会对使用该充电电路的装置产生负面影响。本专利技术的另一方面是提供一种充电电路，能够精确地检测备用电池的满充电状态，同时发热少和损耗小。本专利技术的另一个和更具体的目的是提供一种能够减小制造成本的充电电路。本专利技术的再一目的是提供一种也能够对处于过放电状态的备用电池进行充电的充电电路。为了达到上述目的，根据本专利技术的一方面，提供一种备用电池的充电电路，包括恒压电路部分，用于响应一个输入控制信号，选择和输出多个预定恒压中的一个恒压，并且通过向其提供所选择的恒压来给备用电池充电；检测电路部分，用于检测备用电池的电池电压；以及控制电路部分，用于响应来自所述检测电路部分的所检测的电池电压，控制由所述恒压电路部分施加的恒压的选择，当备用电池的电池电压等于或小于第一恒压时，所述控制电路部分通过向其提供预定第一恒压来使所述恒压电路部分对备用电池充电，并且当备用电池的电池电压超过第一恒压时，通过交替地向其提供预定第二恒压和预定第三恒压来对备用电池充电，在恒定周期中所述第三恒压低于第二恒压。根据本专利技术的上述方面，由于在脉冲充电之前执行恒压充电，所以能够以大电流向备用电池充电。另外，即使在脉冲充电开始之后，也可以通过在恒定周期(切换周期)从/到高电平恒压切换到/从低电平恒压来执行充电。因此，由于充电电流持续，所以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种备用电池的充电电路，包括：恒压电路部分，用于响应一个输入控制信号而从多个预定恒压中选择和输出一个恒压，并且通过向其提供所选择的恒压来给备用电池充电；检测电路部分，用于检测备用电池的电池电压；以及控制电路部分，用于 响应来自所述检测电路部分的所检测的电池电压，控制从所述恒压电路部分提供的恒压的选择，当备用电池的电池电压等于或小于第一恒压时，所述控制电路部分通过向其提供预定第一恒压来使所述恒压电路部分对备用电池充电，并且当备用电池的电池电压超过第 一恒压时，通过以一预定周期交替地向其提供预定第二恒压和预定第三恒压来对备用电池充电，所述第三恒压小于第二恒压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2001-9-14 279823/2001;JP 2001-9-20 287039/20011.一种备用电池的充电电路，包括恒压电路部分，用于响应一个输入控制信号而从多个预定恒压中选择和输出一个恒压，并且通过向其提供所选择的恒压来给备用电池充电；检测电路部分，用于检测备用电池的电池电压；以及控制电路部分，用于响应来自所述检测电路部分的所检测的电池电压，控制从所述恒压电路部分提供的恒压的选择，当备用电池的电池电压等于或小于第一恒压时，所述控制电路部分通过向其提供预定第一恒压来使所述恒压电路部分对备用电池充电，并且当备用电池的电池电压超过第一恒压时，通过以一预定周期交替地向其提供预定第二恒压和预定第三恒压来对备用电池充电，所述第三恒压小于第二恒压。2.如权利要求1所述的充电电路，其中，所述控制电路部分检测备用电池的充电结束，并且当备用电池的电池电压超过预定充电结束电压时，执行预定充电结束操作，同时使所述恒压电路部分向备用电池提供第三恒压。3.如权利要求1所述的充电电路，其中，第二恒压等于第一恒压。4.如权利要求1所述的充电电路，其中，第二恒压大于第一恒压。5.如权利要求1所述的充电电路，进一步包括负载电路部分，用于根据从恒压电路部分输出的第三恒压，将负载与备用电池并联。6.如权利要求1所述的充电电路，其中，所述恒压电路部分包括恒压产生电路，用于产生和输出第一恒压、第二恒压和第三恒压；电压切换电路，用于根据来自控制电路部分的控制信号，选择和输出从所述恒压产生电路输出的第一恒压、第二恒压和第三恒压中的一个；电压比较器，用于将从所述电压切换电路输出的恒压与备用电池的电池电压进行比较，并且根据比较结果来输出比较信号；控制晶体管；用于根据比较信号，使来自预定直流电源的电流流到备用电池；以及二极管，用于阻止电流从备用电池经由所述控制晶体管流入预定直流电源。7.一种对备用电池充电的充电电路，包括恒流电路部分，串联于外部直流电源和备用电池之间，并且响应一个输入控制信号，向备用电池输出第一和第二恒流中的一个；恒压电路部分，与所述恒流电路部分并联连接，并且通过向其提供预定恒压对备用电池充电；电池电压检测电路部分，用于检测和输出备用电池的电池电压；充电电流检测电路部分，当所述恒压电路部分停止输出电流时，输出一个预定充电结束信号；以及充电控制电路部分，当充电结束信号输入时，停止所述恒流电路部分和所述恒压电路部分的操作，其中，当备用电池的电池电压小于预定电压时，所述充电控制电路部分向所述恒流电路部分输出控制信号，以便使所述恒流电路部分输出第一恒流，并且当备用电池的电池电压等于或大于预定电压时，所述充电控制电路部分向所述恒流电路部分输出控制信号，以便使恒流电路部分输出第二恒流，该第二恒流大于第一恒流。8.如权利要求7所述的充电电路，进一步包括直流电源，用于向备用电池提供充电电流。9.如权利要求7所述的充电电路，进一步包括电流控制电路部分，用于控制从恒压电路部分输出的电流，其中，所述电流控制电路部分执行恒压电路部分的操作控制，以便使从恒压电路部分输出的电流最大值变成预定值；并且当输入预定充电结束信号时，充电控制电路部分进一步停止所述电流控制电路部分的操作。10.如权利要求7所述的充电电路，其中，恒压电路部分包括恒压产生电路，用于产生和输出预定恒压；电压比较器，用于将备用电池的电池电压与预定恒压进行比较，并且输出一个指示比较结果的比较信号；以及控制晶体管，根据指示比较结果的比较信号，使电流从外部直流电源流入备用电池。11.如权利要求10所述的充电电路，其中，恒压电路部分进一步包括一个二极管，用于阻止电流流入电压比较器。12.如权利要求11所述的充电电路，其中，电流控制电路部分包...

【专利技术属性】
技术研发人员：西田淳二，真锅晋也，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]