一种电池充电器和控制充电系统的电源控制开关的方法技术方案

电池充电装置具有：电源端子；耦合到所述电源端子的可控制的电源控制开关；充电电路，它具有用于连接到电池端子的充电端子；以及如果电池断升或连接到充电端子、则分别断开和接通电源控制开关的装置。断开和接通电源控制开关的装置可包括模拟电路、数字电路、混合模拟／数字电路或机械开关。公开了控制电池充电系统的电源控制开关的方法，它包括以下步骤：产生参考电压电平；检测充电端子的电压电平；将充电端子的电压电平与参考电压电平比较；以及响应参考电压电平与充电端子电压电平的比较结果而控制电源控制开关。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及便携式电子设备的电池充电器，更具体地涉及手持蜂窝式电话机的汽车电池充电器自动套件(也被称作自动适配器)广泛用于在汽车中操作移动蜂窝式电话机。自动套件让汽车司机可以一边在蜂窝式电话机上通话，一边保持双手能自由地操作方向盘和其它汽车控制装置。自动套件一般包括电池充电器，以便在汽车中使用电话机时，能够对蜂窝式电话机的电池充电，并在使用过程中保持充电。自动套件内的电池充电器一般包括恒流源电池充电电路。这种电路是众所周知的，很可靠，也很便宜。但是，它们有个缺点，就是即使在电话机没有连接到充电器时，已知的这种电池充电电路还要支取少量的维持电流。典型的自动套件从汽车的电气系统中支取电力，汽车的电气系统提供12伏直流电源。如果汽车没有运行，该电流从汽车电池支取。维持电流，尽管很小，在较长的时间内也会放掉电池很多的电，这会违愿地导致电池“衰耗”。目前，汽车的自动套件没有采取措施来限制当电话机(或电池)未连接到充电器时所支取的电流量。因此，当汽车关闭而没有电池连接到充电器时，电池充电电路可能支取高达好几毫安的电流。为了解决这个问题，许多汽车公司开始讨论要求所有连接到汽车电气系统的汽车附件在汽车关闭时，支取电流不得超过1毫安。一些汽车的自动套件通过使用开关调节电路来限制维持电流。但是，因为与这种系统相关的附加成本，以及在自动系统所带的声频信号中感应噪声的可能性，使用开关调节器不是特别有利。因此，在本专业中需要一种系统，用来限制汽车的自动套件电池充电器电路所支取的维持电流。所述系统必须简单、便宜而可靠。所以，本专利技术的目的是提供限制维持电流支取的自动电池充电电路。本专利技术的另一个目的是提供简单、便宜而可靠的限制维持电流支取的自动电池充电电路。上述目的是在这样的电池充电系统中实现的它具有电池充电电路装置、电源控制开关装置，以及用来控制电源控制开关装置的开关控制逻辑装置。开关控制逻辑装置对电池充电电路装置的输出电平敏感。在一个实施例中，开关控制逻辑装置包括模拟逻辑电路。在另一个实施例中，开关控制逻辑装置包括数字逻辑电路。在又另一个实施例中，开关控制逻辑装置包括混合模拟/数字逻辑电路。当结合附图阅读以下详细描述时将明白本专利技术的这些及其它目的，以及其特征和优点，所述附图中相同的标号表示相同的部件。附图说明图1是本专利技术的实施例的方框图。图2是包括模拟开关控制逻辑电路的本专利技术的实施例的电路图。图2A是用于本专利技术的电池充电电路的电路图。图3是包括混合模拟/数字开关控制逻辑电路的本专利技术的实施例的电路图。图4是包括数字开关控制逻辑电路的本专利技术的实施例的电路图。图5是说明图3的实施例的操作的方面的流程图。图6是说明图3的实施例的操作的方面的流程图。图7是说明图3的实施例的操作的方面的流程图。图8是说明图4的实施例的操作的方面的流程图。图9是说明图4的实施例的操作的方面的流程图。图10是说明图4的实施例的操作的方面的流程图。现在结合附图来描述本专利技术，在所述附图中示出本专利技术的最佳实施例。但是，本专利技术可能以许多不同的形式来实施，不应理解为限于所示的特定的实施例。现在参考图1，图中以电池充电系统100的形式举例说明本专利技术的实施例的方框图。电池充电系统100包括电池充电电路130，它通过端子110和电源控制开关120从汽车电气系统接收电力。电源控制开关20由来自逻辑开关控制装置140的控制信号控制。包括至少一个可充电电池组单元电池160的用电池供电的装置170可以在电池充电端子165和接地端子175处连接到电池充电系统的充电端子150。电气装置170可以包括电池组或包括电池组的蜂窝式电话机或其它电气装置。如果逻辑开关控制装置140检测到有电池连接到充电系统100，则逻辑开关控制装置140使电源控制开关120接通，于是使得电流可以流到电池充电电路130。或者，如果逻辑开关控制装置140检测到没有电池连接到充电系统100，则逻辑开关控制装置140使电源控制开关120断开，于是可以制止电流流到电池充电电路130。图2说明根据本专利技术的充电系统200，其中逻辑开关控制装置140通过模拟逻辑电路装置来实现，所述模拟逻辑电路一般以标号140A来表示。逻辑开关控制电路140A在电池充电电路130的输出端检测电压电平(表示为Vout)，并随着所述电压电来而断开或接通电源控制开关120。用电池供电的装置(未示出)，可能是诸如爱立信公司生产的AF738型之类的蜂窝式电话机，可通过系统连接器290连接到充电系统200，所述系统连接器290具有DCIO、VDD和DGND接点250、260和270，分别代表电池电压、电源参考电压和接地接点。当用电池供电的装置连接到充电系统200时，DCIO接点耦合到充电端子150，DGND接点耦合到系统接地点。当用电池供电的装置通电或者连接到处于工作状态的电池充电器时，用电池供电的装置将VDD端子设定在预定的参考电平。如图2中所示，逻辑开关控制电路140A包括比较器220，后者具有倒相输入端221、不倒相输入端222和输出端223。比较器220可以用传统的运算放大集成电路的形式来实现。充电端子150的电压Vout通过线路235加到比较器220的倒相输入端221。包括电阻R1和齐纳二极管D1的分压器在节点218产生参考电平Vref，所述参考电平Vref加到比较器220的不倒相输入端222。在最佳实施例中，齐纳二极管D1具有8.2伏的反向击穿电压，电阻R1具有100千欧的电阻值。端子110由汽车电气系统保持在+12伏。所以，在正常操作期间，把电平Vref保持在稳定的8.2伏的水平。逻辑开关控制电路140A也包括传统的NPN型三极管Q1，它具有基极、集电极和发射极端子。在最佳实施例中具有100千欧阻值的电阻R2耦合在电源端子110和三极管Q1的集电极之间。三极管Q1的基极耦合到比较器220的输出端，三极管Q1的发射极耦合到接地点。逻辑开关控制电路140A控制开关S1 120的操作。在最佳实施例中，开关120是Siliconix公司生产的Si9400DY型三端口开关。开关120具有三个端子源极端子121、漏极端子122和栅极端子123。如果源极端子121的电压超过栅极端子123的电压4伏特以上，开关120导通源极端子121和漏极端子122之间的电流。开关120的源极端子121耦合到电源端子110，漏极端子122耦合到电池充电电路130的输入端子231，栅极端子123耦合到三极管Q1的集电极。当比较器220的输出为高时，三极管Q1开通，使栅极端子123的电压降到约0.1伏。这导致开关120导通，向充电电路130供电。当比较器220的输出为低时，三极管Q1断开。栅极端子123的电压被电阻R2拉高，断开开关120的源极端子121和漏极端子122之间的电路，并切断向充电电路130的供电。如上所述，充电电路的输出电压Vout加到比较器220的倒相输入端221，参考电压Vref加到比较器220的不倒相输入端222。如果Vout超过Vref，那么比较器220在控制线路215上输出低电平，这导致电源控制开关120断开，切断向电池充电电路130的供电。如果Vout低于Vref，那么比较器220在控制线路215上输出高电平，这导致电源控制开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池充电装置，其特征在于包括： 电源端子； 可控制的电源控制开关，它耦合到所述电源端子； 充电电路，它耦合到所述电源控制开关，所述充电电路具有用于连接电池端子的充电端子；以及 控制装置，它耦合到所述电源控制开关，用于检测连接到充电端子的电池的出现，如果没有电池连接到所述充电端子，则它断开所述电源控制开关。

【技术特征摘要】
US 1997-2-26 08/806,9951.一种电池充电装置，其特征在于包括电源端子；可控制的电源控制开关，它耦合到所述电源端子；充电电路，它耦合到所述电源控制开关，所述充电电路具有用于连接电池端子的充电端子；以及控制装置，它耦合到所述电源控制开关，用于检测连接到充电端子的电池的出现，如果没有电池连接到所述充电端子，则它断开所述电源控制开关。2.权利要求1的装置，其特征在于还包括这样的装置如果电池连接到所述充电端子，它就接通所述电源控制开关。3.权利要求1的装置，其特征在于所述控制装置包括比较器，它耦合到所述电源控制开关，用于比较充电端子的电压电平与参考电压电平。4.权利要求3的装置，其特征在于还包括用来产生所述参考电压电平的装置。5.根据权利要求3的装置，其特征在于还包括负载电阻，它耦合在所述电源端子和所述充电端子之间。6.权利要求3的装置，其特征在于还包括这样的装置如果电池连接到所述充电端子，并且所述充电端子的电压电平上升到所述参考电平之上，则它把所述电源控制开关保持在接通位置。7.权利要求4的装置，其特征在于用来产生所述参考电压电平的所述装置包括齐纳二极管。8.权利要求1的装置，其特征在于所述控制装置包括用来产生与所述充电端子上的所述电压成正比的电压信号的装置；用来将所述成正比的电压信号转换为数字值的装置；以及用来将所述数字值与第一预定阈值比较的装置。9.权利要求8的装置，其特征在于所述控制装置还包括这样的装置如果所述数字值超过所述第一预定阈值，则它断开所述电源控制开关。10.权利要求8的装置，其特征在于还包括这样的装置如果电池连接到所述充电端子，则它接通所述电源控制开关。11.权利要求10的装置，其特征在于用于接通所述电源控制开关的所述装置还包括这样的装置如果所述数字值小于所述第一预定阈值，则它接通所述电源控制开关。12.权利要求2的装置，其特征在于用于接通所述电源控制开关的所述装置包括用于产生与所述充电端子上的所述电压成正比的电压信号的装置；用于检测该成正比的信号以便产生逻辑信号的信号检测装置；以及微处理器，用于接收所述逻辑信号，并且，当逻辑信号从第一状态转变到第二状态时，用来接通所述电源控制开关。13.权利要求12的装置，其特征在于还包括这样的装置如果没有电池连接到所述充电端子，则它断开所述电源控制开关。14.权利要求13的装置，其特征在于还包括耦合在所述信号检测装置和所述微处理器之间的延迟电路。15.一种用来检测存在连接到电池充电系...

【专利技术属性】
技术研发人员：P利尔雅，TJ卡普斯，
申请(专利权)人：艾利森公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]