充电器制造技术

一种充电器，可以在即使未连接到具有可充电电池的供电单元的情况下输出高电压。因此，充电器可以在供电单元连接到其输出端时，向供电单元提供高电压。该充电器具有周期信号发生装置，向输出端提供周期充电的周期信号，以及检测装置，通过检测输出端上周期信号的办法，判断充电器是否连接到供电单元。充电器甚至可以在没有机械开关的情况下，识别供电单元的连接状态。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于可充电电池的充电器。一般来说，电池充电器设计成可以向电池充电。当电池两端的电压低于预定值时，它向电池提供电流，随后，由于充电使电池两端的电压达到预定值时，便停止充电。图7所示为一个常规电池充电器如何连接到供电装置(以下称为电池组)的框图。在图7中，数字60代表充电器，61代表被充电的电池组。当电池组61的电压低于预定值时，充电器60向电池组61充电，提供电流Ia，并且同时保持发光二极管(LED)64接通，指示充电过程正在进行(该LED以后将称为‘正在充电LED’)。当电池组61的电压达到前述预定值时，充电器60停止提供电流Ia，并且关闭正在充电LED64，此外，接通LED65，以便指示充电过程已经完成(该LED以后将称为‘充电完成LED’)。例如，当电池组61为采用锂离子电池的一个供电装置，电池组61包括一个保护回路，由保护电池防止过量放电以及其他危害，保护蓄电池的安全稳定运行。其结果是当检测到过量放电或者类似的情况，它里面的保护电路阻止电池组61放电。在充电和放电都被禁止的状态下，如果不首先取消阻止放电状态，电池组61就不能重新开始充电。因此，充电器60设计成可以在即使未连接到电池组61的情况下，也输出一个几乎高到完全充电状态下电池组61两端的电压，另一方面，电池组61设计成当它连接到充电器60上，并且接受上述高电压时，通过检测流经它的微小电流来取消上述阻止状态。但是，此时准确地说由于充电器60设计成在它的提供电流侧输出高电压，即使充电器60未连接到电池组61时，也保持充电完成LED65接通，因此虚假地指示充电已经完成。为了克服这个不便，如图7所示，常规充电器60上装有机械开关63，以便检查电池组61是否存在。因此。当未连接到电池组61时，可以保持正在充电LED64和充电完成LED65均断电。此处，机械开关63是有一个触头的开关，它根据电池组61是否存在而机械打开和闭合。有了机械开关63，常规充电器60容易由于机械开关63中的不良机械接触而误动作，因而不能保证满意的安全性。此外，采用机械开关63提高了充电器60的造价。根据本专利技术，提供一种充电器，即使在具有可充电电池的供电装置不连接到电池充电器时，也能输出高电压，供电装置一旦连接到充电器的输出端时，它向供电装置提供高电压，充电器上具有向输出端提供周期性变化的周期信号的周期信号发生装置，和通过检查输出端上是否有周期信号来检查供电装置是否连接到电池充电器的检测装置。附图说明图1是实施本专利技术的充电器框图；图2是用于本专利技术充电器中的脉冲电流发生回路的详细电路图；图3是用于本专利技术充电器中的高通滤波器的电路图；图4是电池组未连接到本专利技术充电器时，在充电器的输出端上出现的电压波形图；图5是用于本专利技术充电器中的恒定电压／恒定电流电路的输出特性图；图6是供电装置中带有充电控制FET以及保护电路的电路图；图7是常规充电器如何连接到电池组的框图。以下将参考附图来叙述本专利技术的实施例。图1是实施本专利技术的充电器主要部分的框图。该充电器做成IC(集成电路)1。该集成电路IC1有一个端(OUT)，当电池组2被充电时就连接在该端上。电池组2与IC1外部提供的电容3并联。该IC1还有一个端(RLED)连接有正在充电LED4，和一个端(GLED)连接有充电完成LED5。如下将要叙述的，当电池组2未连接到端(OUT)时，LED5和LED5均保持断开状态。另一方面，当电池组2接入时，在充电正在进行中时，只有正在充电LED4保持接通状态，当电池组2的电压达到预定值以后，只有充电完成LED5保持接通状态。该IC1进一步还有一个端(Vcc)连接到IC1运行的电源电压6，一个端(GND)连接到地电位，和一个端(CT)连接到电容7。电容7的电容值决定了IC1中带有的振荡器(OSC)10的振荡频率f。具有频率f的振荡信号送到脉冲电流发生电路30中的控制电路11。控制电路11将与振荡频率f同步的信号输入到电流源电路12和13，来接通或者断开电流源电路12和13。当电流源电路12断开时，电路源电路13接通，使得电流I1流动；当电流源电路12接通时，电流源电路13断开，使得电流I2流动。结果，当电池组2未连接到输出端(OUT)时，连接到输出端(OUT)的输出电容3被充电或者放电，并且引起输出端(OUT)上电压周期性变化，如图4所示，在全充电电压(Ve)和较低的预定电压(Vt)之间变化。这里，设定电压(Vt)为例如全充电电压(Ve)的99％，尽管该比例不限于任何一个特定值。根据实际电路特性以及其他因素，波形可能不一定如示于图4的三角形，也可以是例如矩形或者锯齿形。阈值(Vref)将在后面叙述。相反地，当电池组2连接到输出端(OUT)时，由于电池组2具有低阻抗，输出端(OUT)的电压不受电流I1或者I2的影响，保持等于电池组2的电压。脉冲驱动起动比较器14检查电池组2上的电压是否等于或者高于电压(Vt)。如果电池组2的电压低于电压(Vt)，控制电路11断开，使得脉冲电流发生电路30停止工作。另一方面，当电池组2的电压等于或者高于电压(Vt)，控制电路11接通，起动脉冲电流发生电路30。这样使得电池组2被脉冲电流发生电路30充电，并且电压逐渐上升。但是，由于如图2所示脉冲电流发生电路30设计成只有在输出端(OUT)上的电压从电压(Vt)到全充电电压(Ve)之间的范围时才工作，不会出现电池组2在超过全充电电压(Ve)时充电的情况。特别是比较器14比较输出端(OUT)上的电压和电压(Vt)，另一个比较器18比较输出端(OUT)上的电压和全充电电压(Ve)，比较器14和18的输出通过与门27送到控制电路11，使它接通／断开运行。这样，脉冲电流发生电路30只有在输出端(OUT)上的电压从电压(Vt)到全充电电压(Ve)的范围内时才工作。注意到图2中的元件在图1中也可以找到，它们用相同的参考数字和标记识别。在图1中，当电池组2不连接到端(OUT)上时，过量放电电池恢复电路16将保持端(OUT)上的电压等于电压(Vt)。这样便允许电池组2即使处于由于过量放电而不允许充电的状态时，也能从过量放电电池恢复电路16接收到高电压，一旦它连接到输出端(OUT)，便立即取消该禁止状态。脉冲检测比较器17比较输出端(OUT)上的电压和阈值(Vref)，如图4所示，该阈值设定为全充电电压(Ve)和电压(Vt)之间的数值。当电池组2未连接到端(OUT)上时，脉冲检测比较器17输出一个信号，信号以周期f振荡，与从脉冲电流发生电路30加入的信号同步。另一方面，当电池组2连接到端(OUT)上时，根据电池组2的电压，脉冲检测比较器17输出一个固定的高或者低电平值。从比较器17输出的信号通过高通滤波器19，仅消除其交流分量。高通滤波器19的输出信号通过比较器20与参考电压(Vs)相比较。如图3所示，该高通滤波器19由例如电容19a和电阻19b组成。注意，在图3中这些元件可以在图1中找到，都用相同的数字和标记来识别。回到图1，当电池组2连接到端(OUT)上时，脉冲检测比较器17输出一个固定高电平或者固定低电平，从而使比较器20输出一个低电平。另一方面，当电池组2不连接到端(OUT)上时，比较器20输出一个周期固定为f的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电器，可以在即使未连接到具有可充电电池的供电装置的情况下，也能输出预定电压，因此，当所述供电装置连接到所述充电器的输出端时，所述充电器可以将所述预定电压供给所述供电装置，该充电器包括： 将周期变化的周期信号送到所述输出端的周期信号发生装置；以及 通过滤波器检查所述周期信号是否出现在所述输出端，来检测所述供电装置是否连接到所述充电器的检测装置。

【技术特征摘要】
JP 1996-9-27 256776/961·一种充电器，可以在即使未连接到具有可充电电池的供电装置的情况下，也能输出预定电压，因此，当所述供电装置连接到所述充电器的输出端时，所述充电器可以将所述预定电压供给所述供电装置，该充电器包括将周期变化的周期信号送到所述输出端的周期信号发生装置；以及通过滤波器检查所述周期信号是否出现在所述输出端，来检测所述供电装置是否连接到所述充电器的检测装置。2·根据权利要求1的充电器，进一步包括充电完成指示装置；以及指示终止装置，当所述检测装置产生所述供电装置不连接到所述充电器的输出的指示时，终止使用所述充电完成指示装置。3·根据权利要求1的充电器，其中，所述电池是锂离子蓄电池。4·根据权利要求1至3中任何一项的充电器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：井手雄三，井上晃一，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]