充电和放电控制电路和充电式供电装置制造方法及图纸

一种充电和放电控制电路，配置得通过达到某一规定电压值时接通电流控制开关电路使内部控制电流开始工作。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种充电和放电控制电路，供通过接通/断开开关电路控制二次电池的充电和放电过程，并涉及二次电池的一种内装有这种充电和放电控制电路的充电式供电装置。图2中以电路方框图示出的供电装置是传统的充电式供电装置，其中有一个二次电池，这种供电装置是大家熟悉的。这种结构，在例如题为“充电式供电装置”的日本H4-75430(1992)号未经审查的专利公报中就公开过。更具体地说，二次电池101经开关电路103接外端子-V0或+V0，此外，充电和放电控制电路102与二次电池101并联连接，其作用是检测二次电池101的电压，二次电池101处在过量充电状态(电池电压高于预定值的状态，以下称过量充电保护状态)或处在过量放电状态(电池电压低于预定值的状态，以下称过量放电保护状态)的情况下，充电和放电控制电路102输出信号，将开关电路103断开，此外还可以通过在外端子+VO达一定电压时断开开关电路103停止放电来限制流经开关电路103的电流，换言之，电流过大时可以使放电停下来(过流控制)，这种状态以下称过流保护状态，充电和放电控制电路的作用就是保护电池使其不受这些状态的影响。包括二次电池的传统充电式供电装置的另一个例子是图3中以电路方框图示出的供电装置，这也是大家熟悉的。图3所示电路与图2所示电路的不同之处在于，开关电路103与二次电池101的负电极111串联连接。这样，开关电路103能在任何一种状态下同样起作用。然而，如此配置的充电和放电控制电路有这样的问题电路本身的耗电量缩短了使用二次电池的设备每次充电的工作时间。图4示出的也是充电和放电控制电路102内部电路的一个例子。在此电路中，只示出了过量充电检测电路。充电和放电控制电路102有一个基准电压电路116、一个分压电路120和一个内部控制电路124。基准电压电路116给过量充电检测比较器119提供预定的基准电压Vr。分压电路120包括电阻器R0-R1，用以对二次电池101的端电压时行分压。实际上，开关103不仅在过量充电保护状态下断开，而且在过量放电状态和过电流保护状态下也断开。内部控制电路124的一个作用，举例说，是延迟非来自检测电路的信号。这类信号为外部噪音，这样做的目的是防止开关电路103在电池电压瞬时变化的情况下接通/断开。瞬时接通/断开使给设备的供电中断，所以是个问题。内部控制电路124有时起振荡器的作用。这是因为视乎电路的结构而定，要使延迟电路124工作是需要时钟脉冲的。如上所述，内部控制电路由若干元件构成，由于通常总是工作的，所以总要耗电。上述内部控制电路124只在电池电压变成待检测的电压时必须工作，但由于内部控制电路工作，而且甚至于在电池状态完全不变的情况下也耗电，因而有这样的缺点缩短了使用二次电池的设备每次充电后的工作时间，如图7中所示。横轴表示时间，纵轴表示充电和放电控制电路的耗电量。与过量充电检测比较器119的输出状态无关，充电和放电控制电路的耗电量是不变的。此外，在电路需要时钟脉冲的场合，振荡器实质上甚至在不需要时也工作。这就缩短了内部控制电路的使用寿命，从而对充电和放电控制电路的长期可靠性产生不利的影响。本专利技术的目的是解决这些一般存在的问题，构成一种在二次电池的电压达到某设定电压值时使内部控制电路等工作的充电和放电控制电路，从而减少充电和放电控制电路的耗电量、延长使用二次电池的设备每次充电后的工作时间和提高充电和放电控制电路可靠性。更具体地说，充电和放电控制电路结构成使内部控制电路在达到某设定的电压值时开始工作，否则内部控制电路不耗用电池的电流。附图说明图1是说明本专利技术充电式供电装置的电路方框图。图2是说明传统的充电式供电装置的方框图。图3是说明传统的充电式供电装置另一实例的方框图。图4是说明传统的充电式供电装置的电路方框图。图5是说明本专利技术充电式供电装置另一个实施例的电路方框图。图6是本专利技术的充电和放电控制电路状态变化的示意图。图7是传统的充电式供电装置状态变化的示意图。图1是包括本专利技术的充电和放电控制电路的充电式供电装置的方框图。下面根据图1说明本专利技术的一个实施例。二次电池101的正极110通过开关电路103接外部供电端子+V0。在图1所示的实施例中，开关电路103设在二次电池101一侧上，供控制充电和放电过程。二次电池101的电压由充电和放电控制电路102检测。根据检测结果控制开关电路103使其接通/断开。充电和放电控制电路102有一个基准电压电路116、一个分压电路120、一个电流控制开关140和一个内部电路124。基准电压电路116给过量充电检测比较器119的输入端提供预定的基准电压Vr。分压电路120包括电阻器R0和R1，用以对二次电池101的端电压进行分压。内部控制电路124的输出端接端子125。开关电路103由充电和放电控制电路102的输出控制。开关电路103通过信号线路107与端子125连接。通/断控制信号从内部控制电路124发送给开关电路103。给二次电池101充电的充电器108和由二次电池供电的负荷109连接在外部供电端子+V0和-V0之间。过量充电检测比较器119的作用是将分压电路120的电阻R0和R1组成的电阻两端表示二次电池101端电压的分压输出与基准电压电路116的基准电压Vr相比较，从而检测过量充电状态。过量充电检测比较器119的输出在输入过充电检测比较器119正输入端的分压输出的电平高于基准电压Vr时变大。内部控制电路124连接过量充电检测比较器119的输出端。内部控制电路124的作用是在过量充电检测比较器119的输出由小变大时使自己的输出延迟预定的时间由小变大。这相当于在过量充电检测比较器119的输出端设置了一个延迟电路，因而每次加上瞬时高电压时充电不会停下来。开关电路103只有当电池电压保持高值预定时间或更长的时间时才关断，使对二次电池101的充电停下来。为延长延迟时间，可以如图1所示那样接上电容器134。此外，除延迟功能外，还可以使内部控制电路124具备象振荡器之类的各种功能。电流控制开关电路140在过充电检测比较器119的输出变大时换言之当检测出二次电池处于过量充电状态时接通，从而给内部控制电路124供电。就是说，内部控制电路124的接通/断开是根据过量充电检测比较器119的输出控制的，在断开期间，内部控制电路124不耗电。这样，由于过量充电检测比较器119只有当二次电池101的端电压通常低于过量充电检测电平时才工作，因而电流变小了，如图6中所示。横轴表示时间，纵轴表充电和放电控制电路的耗电量。此耗电量大约在过量充电检测比较器119的输出变化时变化。图5示出了包括能检测电池过量充电、过量放电和过电流的充电和放电控制电路的充电式供电装置的实施例。开关电路103采用两个FET(场效应晶体管)。FET 112用以控制过量放电和过电流，设在二次电池101侧，FET 113用以控制过量充电，设在外部供电端子-V0侧。这样，两个FET可以构成开关电路103。二次电池101的电压由充电和放电控制电路102检测，根据检测结果，控制FET 112和113接通/断开。充电和放电控制电路102包括基准电压电路116，分别给过量充电检测比较器119、过量放电检测比较器118和过电流检测比较器117的负本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电和放电控制电路，包括：过量充电电压检测装置或过量放电电压检测装置或过电流电压检测装置；一个内部控制电路，供输入处理来自所述过量充电电压检测装置或过量放电电压检测装置或过电流电压检测装置的信号，从而输出控制充电和放电的信号；和一个电流控制开关电路，给所述内部控制电路供电；其特征在于，为减少所述充电和放电控制电路的耗电量，通过根据所述过量充电电压检测装置、过量放电电压检测装置或过电流电压检测装置接通／断开所述电流控制开关电路而有选择地使所述内部控制电路工作。

【技术特征摘要】
JP 1998-5-6 123607/981．一种充电和放电控制电路，包括过量充电电压检测装置或过量放电电压检测装置或过电流电压检测装置；一个内部控制电路，供输入处理来自所述过量充电电压检测装置或过量放电电压检测装置或过电流电压检测装置的信号，从而输出控制充电和放电的信号；和一个电流控制开关电路，给所述内部控制电路供电；其特征在于，为减少所述充电和放电控制电路的耗电量，通过根据所述过量充电电压检测装置、过量放电电压检测装置或过电流电压检测装置接通/断开所...

【专利技术属性】
技术研发人员：向中野浩志，山崎浩一，
申请(专利权)人：精工电子工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]