用于具有可充电电池的装置的电源系统和用于这种电源系统的电源单元与装置制造方法及图纸

一种用于具有可充电电池（Ｂ）的装置（ＳＶＲ）的电源系统，该电源系统具有利用一个导线连接（ＰＳＡ／ＳＶＡ，ＰＳＢ／ＳＶＢ）与装置（ＳＶＲ）连接的电源单元（ＰＳＵ）。电源单元（ＰＳＵ）包括：一个具有变压器（ＴＲ）的回扫变换器（ＤＣＣ），用于给电池（Ｂ）提供充电电流。在间断期间回扫变换器（ＤＣＣ）周期地被停止，在该间断中装置（ＳＶＲ）通过连接导线给电源单元提供一个状态信号（ＳＴＳ）。电源单元通过一个状态检测器（ＳＴＤ）检测该状态信号并且根据该状态信号的意义把该变换器转换到充电电流的另一个值。当电池充满电时，其中利用一个电池控制单元ＢＭＵ来检测电池充满电，或当充电电流太大时，其中利用一个比较器（ＣＭＰ）和一个电流检测电阻器（Ｒ２）来检测充电电流，能够从快速充电转换到慢速充电。在电流供电间断期间，根据该状态信号，装置（ＳＶＲ）通过利用一个开关晶体管（Ｔ）使次级电路中的一个整流二极管（Ｄ５）瞬时短路来给一个辅助绕组（Ｌｓ２）提供一个电压脉冲。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源系统，它包括一个具有可充电电池的装置，和一种具有开关型电源的电源单元，其中电源单元能够与该装置连接以便给该装置提供电流。本专利技术也涉及用于这种电源系统的一个电源单元和一个具有可充电电池的装置。这电源系统是已知的，特别是从美国专利号4,77,827中已经公知了。在这个公知的电源系统中，电源单元包括一个DC-DC变换器，它把整流的主电压变换成一个低的直流电压，利用该低电压对一个装置的电池进行充电。为了获得更大的设计自由度，具有一种趋势即把电源单元与装置之间分开设置，电源单元构成一个适配器，该适配器能够插入到主电源的墙插座中，可充电装置通过一个导线与该适配器连接。此外，希望电源单元能够快速地对装置的电池进行充电。然而，它涉及了这样的危险电池会过载并且变为有缺陷。为了防止这种过载，无论如何该装置应该能够通知电源单元电池充满电了和应该停止充电以及利用一个小的安全电流继续充电，该小电流也被称为慢速充电电流。这样通信需要在装置与电源单元之间设置一个通信信道。这个通信信道需要在连接导线中设置附加导线。本专利技术的一个目的是提供一种简单电源系统，利用该电源系统能够进行供电和通信。为了这个目的，在开始段落中限定的电源系统的特征在于电源单元包括在间断期间使开关型电源停止供电的装置，其中在间断期间没有电流提供给装置；该装置包括用于在间断期间检测在电流供电中电流间断的装置和用于在间断期间把一个状态信号传送给电源单元的装置；和电源单元包括用于在间断期间检测状态信号的装置和用于根据状态信号改变该电流的电流强度的装置。在插入的间断期间进行该装置与电源单元之间的通信，在该间断期间电源单元不给装置提供电流。在这些间断中，该装置给电源单元传送一个状态信号，所述状态信号的值、形式或内容表示电池的充电状态。因此，电源单元能够使充电电流适用于电池的充电状态。由于供电和通信在时间上是隔开的，所以借助于相同的导线能够分别进行供电和通信。因此，这个导线仅需要两根导线，它具有的优点是这样的导线比三根导线或多根导线更可靠并且更便宜，此外，在装置侧上具有更多种类的两导线插头/插座的结合。在电源单元中的开关型电源能够是任何一种适合的型式。根据本专利技术的电源系统的一种实施例，其特征是开关型电源包括具有一个变压器的回扫变换器，该变压器的一个次级绕组能够通过一个整流二极管与至少一个可充电电池连接。该回扫变换器的结构适合于从主电源获得比较低的功率。变压器提供了在比较高的主电压与比较低的电池电压之间的匹配，并且在装置与主电压之间提供了一种安全的电绝缘。因此，该装置不再需要履行严格的安全要求，其结果是获得了在该装置的设计中更大的自由度。除此之外，如果由于环境原因法律条款对它作出了规定，那么能够安全地替换可充电电池，而没有任何接触带电部件的危险。为了产生状态信号，根据本专利技术的电源系统的一种实施例，其特征是该装置包括一个电子开关，在间断期间该电子开关利用状态信号使整流二极管短路以便产生一个脉冲。在间断期间，在电源单元中的开关型电源是空载的。当在这样一个间断中在利用电子开关使次级电路中的整流二极管短路时，电池电压被提供给次级绕组。变压器把电压脉冲传送给初级绕组或传送给一个辅助绕组，利用在电源单元中的检测装置来检测该电压脉冲。因此，在间断期间通过给电源单元传送或不传送一个脉冲来进行在该装置与电源单元之间的通信。当接收到一个脉冲时，电源单元把平均电流的电流强度转换到另一值。如果在一个间断期间没有接收到脉冲，那么电源单元连续地提供相同的电流。通过在两个电流强度之间的转换，能够获得一个为电池充电的平均电流。关于响应状态信号，根据本专利技术的电源系统的一种实施例，其特征是在检测到一个脉冲之后回扫变换器适合于提供一个比较小的电流，而在没有脉冲时该回扫变换器适合于提供一个比较大的电流。当电池处在完全被放电的情况下，该装置不能产生一个脉冲。如果在这种情况下选择提供一个比较大的充电电流，那么能够实现当起动电源系统时，对一个无电电池进行快速充电。为了防止一个过充电电流，根据本专利技术的电源系统的一种实施例，其特征是该装置包括用于检测电池的平均电流的装置和用于当平均电流值超过一个阈值时起动电子开关的装置。只要平均电流一旦变得太大，那么在下一个间断期间该装置就起动电子开关，并且给电源单元提供一个脉冲，其结果是在目前的间断与下一个间断之间的一个时间间隔中电源单元转换到一个小电流。如果在该时间间隔之后平均电流仍然太大，那么在该时间间隔之后的间断中传送另一个脉冲。这个操作持续地进行直到平均电流已经变得比阈值小为止，在这之后停止传送脉冲。然后，电源单元转回到一个大的充电电流。为了防止电池被过充电，根据本专利技术的电源系统的一种实施例，其特征是该装置包括用于检测电池的充电状态的装置和用于当达到一个充电状态的预定值时起动电子开关的装置。只要电池一旦被充满电，就应该停止充电，或利用一个安全的小电流来连续地充电。用于检测充电状态的装置能够由例如已知的一个简单电池电压检测装置或一个复杂电池控制系统来构成，特别是由前面所提到的美国专利号4,775,827中的系统来构成。当电池充满电时，在每个间断中起动电子开关并且给电源单元传送一个脉冲，因此在每个间断之后总是迫使电源单元给电池提供一个比较小的电流。比较小的电流最好适合于电池的慢速充电，而比较大的电流最好适合于电池的快速充电。根据本专利技术的电源系统适合于各种具有可充电电池的装置，该电池由主电源来进行充电。该电源系统特别适合于可充电的剃须刀。另外，目前装在剃须刀外壳内的许多电子部件能够被转变成适配器，而常规的两根导线能够被保留。下面结合附图来详细描述本专利技术的这些和其它的方面。附图说明图1是根据本专利技术的一种电源系统的方框图；图2示出了根据本专利技术的电源系统的一种实施例的电路图，它包括了一个电源单元和一个具有可充电电池的装置；图3是表示在图2所示的实施例中出现的信号波形图；图4是在图2中所示的电源系统的电源单元的电路图；图5是表示在图4所示的电源单元中出现的信号波形图；图6是在图2中所示的具有可充电电池的装置的电路图；图7示出了根据本专利技术的电源系统的一种实施例，其中具有可充电电池的装置是一个剃须刀。图1示出了根据本专利技术的一种电源系统的方框图。该电源系统包括一个电源单元PSU和装置SVR，其中电源单元PSU包括一个开关型电源DCC，也被称为DC-DC变换器，对于装置SVR例如是一个可充电的剃须刀。此后，装置SVR将被称为“剃须刀”，但是装置SVR也可以是任何其它具有可充电电池的装置。剃须刀SVR包括一个电池B，例如电池是NiCd(镍镉)或NIMH(镍金属氢化物)型的电池。该电池B可以包括一个或多个串联和/或并联连接的电池单元，这取决于所需的容量和电压。此外装置SVR还包括一个电动机M，该电动机M通过一个导通/关断开关SW与电池B连接。电源单元PSU与装置SVR能够通过两个导线CRD相互连接起来，以便借助于电源单元PSU对电池B进行充电，为了充电的目的，把电源单元PSU插入到交流电源的一个墙插座上。两个导线CRD是便宜和可靠的，并且在剃须刀SVR侧上可选择地设置两个导线的插头/插座的接合。在电池B充电期间，一个充电电流从电源单元PSU通过导线CRD流入到剃须刀SV本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源系统，包括：一个具有可充电电池（Ｂ）的装置（ＳＶＲ），和一个具有开关型电源（ＤＣＣ）的电源单元（ＰＳＵ），电源单元（ＰＳＵ）能够与装置（ＳＶＲ）连接以便给装置（ＳＶＲ）提供电流，其特征是：电源单元（ＰＳＵ）包括在间断期间使开关型电源（ＤＣＣ）停止供电的装置（ＩＣＡ，ＥＮ），其中在间断期间没有电流提供给装置（ＳＶＲ）；装置（ＳＶＲ）包括用于在间断期间检测在电流供电中电流间断的装置和用于在间断期间把一个状态信号（ＳＴＳ）传送给电源单元（ＰＳＵ）的装置（Ｔ，ＣＴＬ）；和电源单元（ＰＳＵ）包括用于在间断期间检测状态信号（ＳＴＳ）的装置（ＳＴＤ）和用于根据状态信号改变该电流的电流强度的装置（ＩＣＡ）。

【技术特征摘要】
EP 1996-6-21 96201734.91.一种电源系统，包括一个具有可充电电池(B)的装置(SVR)，和一个具有开关型电源(DCC)的电源单元(PSU)，电源单元(PSU)能够与装置(SVR)连接以便给装置(SVR)提供电流，其特征是电源单元(PSU)包括在间断期间使开关型电源(DCC)停止供电的装置(ICA，EN)，其中在间断期间没有电流提供给装置(SVR)；装置(SVR)包括用于在间断期间检测在电流供电中电流间断的装置和用于在间断期间把一个状态信号(STS)传送给电源单元(PSU)的装置(T，CTL)；和电源单元(PSU)包括用于在间断期间检测状态信号(STS)的装置(STD)和用于根据状态信号改变该电流的电流强度的装置(ICA)。2.根据权利要求1的电源系统，其特征是开关型电源包括具有一个变压器(TR)的回扫变换器(ICA)，该变压器的一个次级绕组(Ls1)能够通过一个整流二极管(D5)与至少一个可充电电池(B)连接。3.根据权利要求2的电源系统，其特征是装置(SVR)包括一个电子开关(T)，在间断期间该电子开关利用状态信号使整流二极管(D5)短路以便产生一个脉冲。4.根据权利要求3的电源系统，其特征是在检测到一个脉冲之后回扫变换器适合于提供一个比较小的电流(SLW)，而在没有脉冲时该回扫变换器适合于提供一个比较大的电流(FST)。5.根据权利要求4的电源系统，其特征是装置(SVR)包括用于检测电池(B)的平均电流的装置(CMP，RDF)和用于当平均电流值超过一个阈值时起动电子开关(T)的装置(CTL)。6.根据权利要求4或5的电源系统，其特征是装...

【专利技术属性】
技术研发人员：WGM埃特埃斯，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]