CN100350712C - 充电电路以及使用该充电电路的充电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种充电电路以及使用该充电电路的充电器。该充电电路包括发电机、将发电机的输出电压减少到预定电压的降压电路、根据发电机产生的电量对从降压电路提供到二次电池的充电电流进行控制的电流控制器、选择充电模式的模式选择器、以及监控所储存的电量的监控器。在充电中，降压电路以高电压且小电流接收发电机的输出并以低电压且大电流给二次电池充电。

Description

充电电路以及使用该充电电路的充电器

技术领域

本发明涉及充电电路以及使用该充电电路的充电器，其中该充电电路使用发电机输出的电能对二次电池进行有效地充电。更具体地说，本发明涉及使用小型人力发电机的充电电路等。

背景技术

最近，已经出现了这样一种小型人力发电机，其使用电动机以改善环境意识或适应移动设备的电池断电。作为与无线电设备结合的或者用于蜂窝电话充电的充电器是可以从市场中买到的。

这种充电器通常用在图1中示出的充电电路中用于充电。在图1中，参考符号10代表发电机。在发电机中，R代表发电机10的内部电阻(输出电阻)，r代表限流电阻器，D代表防止回流二极管，以及B代表二次电池。而且，Ke代表反电动势电压常数以及ω代表角速度。Vo代表产生的电压以及Vb代表施加到二次电池和二极管D上的电压。

在具有使用电动机的小型人力发电机的充电器中，它的发电容量主要由电动机部分(发电机10)的规格来确定。为了增加容量，可以通过增加线圈绕组的匝数来增加电动势电压常数。然而，在负载是二次电池的情况中，在它被充电时的阻抗小并且不能与发电机的输出阻抗相匹配。结果，不能有效地输出其功率，因此仅通过增加匝数避免效率严重降低已经是不可能的。

如果在发电机10的输出电阻大的情况下充电电流大，则该电阻元件使得与电流的平方成正比的功率损耗掉。在另一方面，充入二次电池的电能由端电压和充电电流的比确定。端电压仅以非常小的比率随着充电电流变化并且如图2中所示的基本上不变。这是因为二次电池充电时的阻抗值为1Ω或更小。

图2示出了二次电池充电时的电压和电流之间的关系。如图2中所示，二次电池的电压和充电电流成线性关系。等式y＝0.0004x+1.4051为近似表达式，它表示二次电池的电压和电池被充电时的充电电流之间的关系，以及R²表示近似度。在这种情况，用作二次电池的镍-氢电池(Ni-MH电池)的阻抗值为0.4Ω。在实际电路中，在该阻抗上增加充电限流电阻器的电阻和充电电路的电阻，因而给出的总和大约为1Ω。众所周知当负载电阻和输出电阻彼此相等、阻抗彼此匹配时，在这种情况下负载电阻具有最大功率损耗，效率为50％。因此，在发电机10输出电阻大的情况下，当充电电流增加时损失也增加，因而降低了效率。

图3为示出负载电阻与产生的功率、被取出(take out)的功率和充电电流中的每一个之间的关系的曲线图。这里，假定发电机10产生的电源电压为14V并且它的输出电阻为90Ω。如图3中所示，为了增加电流，必须将负载电阻减到很小，在这种情况下，由此大大地降低了可以输出的功率以及效率。

也就是说，为了有效地利用产生的功率，实现阻抗匹配是重要的，因此线圈的匝数由包括电池的充电电路的电阻元件限定。通常地，这个问题是通过首先在发电机的输出电阻和二次电池之间完成阻抗匹配，然后增加电动机的转速来解决的，从而可以产生更大量的发电能量。例如，为了用0.5A电流给镍-氢电池充电，将发电机10的输出电压设置为大约2.0V，因为在电池端的电压为1.6V以及防止回流二极管的Vf为0.3V。

因而，根据这个设置，卷绕线圈使得发电机10的输出电阻为4Ω，这是因为2.0V/0.5A。然后将发电机发动机的转速设置为更高，从而允许0.5A电流流过。然而，这种设置较大地抑制了发电机设计方面的自由度，从而在获得所需要的功率的同时已经难以为了低噪音而保持低转速。

此外，从市场上得到的发电机中，已经测定了产生的功率的充电电流或电压并且已经使用发光二极管(LED)作为发电监控器，由此提示使用者在设置的条件中发电。这是因为当设备以规定的转速每分钟120rpm运行时，将设备运行时间定义为设备发电容量。因此，为了储存规定的电能，使用者在不得不发电的同时要牢记规定的转速和时间。这已经给使用者增加了很大的负担。

从环境的观点出发，有效地使用人力能源是重要的或者从移动设备便利性的观点出发，对于发电时间每个单元来说增加设备工作时间是重要的。即，非常需要一种以尽可能最小的转矩获得所需要数量的电能的技术。

可以通过增加发电机的电动势电压常数更多地获得发电电量，其同时意味着输出电阻增加。这导致了对即使输出电阻大(例如，在使用具有大的内部电阻的发电机情况)也能有效地向外部输出电能的技术的需求。

而且，已经提出了便携式手动充电器，其具有恒定电压电路用于将由发电机产生的电压调整为恒定电压。

这种便携式手动充电器包括旋转手柄、通过旋转这个手柄产生电压的发电机、将这个发电机产生的电压调整为恒定电压的恒定电压电路、使用这个恒定电压电路的输出电能给二次电池充电的输出端、以及用于检测施加到要被充电的二次电池上的电压或电流预定值的检测电路，其中恒定电压电路由降压型DC/DC转换器构成。

虽然这种便携式手动充电器具有简单的结构，并且具有低成本，但是没有解决由发电机的输出电阻引起的能量损失问题。而且，不可能根据产生的电量来控制充电电流。

发明内容

本发明的目的是提供使用发电机输出的电能对二次电池进行有效充电的充电电路以及使用这个充电电路的充电器。

根据本发明，通过给电池充电的充电电路实现上述目的。充电电路包括产生输出电压的发电机、将发电机的输出电压减少到预定电压的降压电路、以及根据发电机产生的电能对充电电流进行控制的电流控制器，该充电电流从降压电路提供给电池。在充电电路中，在充电时，降压电路以高电压且小电流接收发电机的输出并以低电压且大电流给电池充电。

例如，这个充电电路还包括用于选择给电池充电的模式的模式选择器，其中模式包括使提供给电池的充电电流最大的最佳电流模式和使发电机发出的电能最大化利用的最佳效率模式。

例如，在这个充电电路中，电流控制器还包括电流控制元件和限流电阻器，其中将电流控制元件和限流电阻器设置成使电池的电阻部分和限流电阻器电阻的总和不少于电流控制元件的负阻部分。而且，发电机的线圈应该为三角形连接。

例如，另外，这个充电电路包括监控所储存的电能的监控电路。监控电路具有通过充电电流乘以充电时间检测所储存的电量的监测器。

根据本发明的另一个方面，给电池充电的充电器包括产生输出电压的发电机、将发电机的输出电压减少到预定电压的降压电路、以及根据发电机产生的电能对充电电流进行控制的电流控制器，该充电电流从降压电路提供给电池。在充电器中，在充电时，降压电路以高电压且小电流接收发电机的输出并以低电压且大电流给电池充电。

例如，这个充电器还包括选择给电池充电的模式的模式选择器，其中模式包括使提供给电池的充电电流最大化的最佳电流模式和使发电机发出的电能最大化利用的最佳效率模式。

例如，在这个充电器中，电流控制器还包括电流控制元件和限流电阻器，其中将电流控制元件和限流电阻器设置成使电池的电阻部分和限流电阻器电阻的总和不少于电流控制元件的负阻部分。而且，发电机的线圈应该为三角形连接。

例如，另外，这个充电器包括监控所储存的电能的监控电路。监控电路具有通过充电电流乘以充电时间检测所储存的电量的监测器。

根据本发明，通过提供将发电机的输出减少到预定电压的降压电路和根据发电机产生的电能对提供给电池的充电电流进行控制的电流控制器，在充电时降压电路以高电压和小电流接收发电机的输出并且以低电压和大电流给电池充电。结果，可以在发电机的输出电阻和电池之间实现阻抗匹配，因此有效地从发电机中取出电能并且用它给电池充电。

因而，包括电池的充电电路可以独立于发电机的输出电阻来构建，因而在设计上很大地改进了自由度。即使使用具有大电动势电压常数的低转速发电机给电池充电，也可以得到良好的能量效率，因而完成了用于减少转速的低噪音设计。

而且，即使充电电流大也可以获得恒定的效率，因此在增加产生的电量时，可以避免发动机的运行转距迅速地增加，因此获得良好的操作性。

而且，通过选择给电池充电的模式，可以任意选择最佳电流充电或最佳效率充电。由于发电机使用三角形连接，因此可以将发电机的输出电阻降低，从而改进降压电路的效率。而且，由于装配了监控所储存的电量的监控电路，其检测并且表明通过发电已经存储的功率的恒定电平，所以使用者可以通过以他或她所希望的转速发电来储存功率的规定电平而无需知道具体的转速，直到监控器指示为止。

本说明书的结论部分详细地指出并且直接要求了本发明的主题。然而通过参考附图来阅读说明书的剩余部分，本领域技术人员将最充分地理解本发明的构造和工作方法连同其他益处和目的，附图中相同的附图标记代表相同的元件。

附图说明

图1为示出直接充电电路的构造电路图；

图2为示出二次电池充电时它的电压和充电电流之间的关系的曲线图；

图3为示出负载电阻和产生的功率、取出的功率以及充电电流中的每一个之间的关系曲线图；

图4为示出根据本发明的充电电路实施例的结构方框电路图；

图5为示出直接充电和高电压充电之间比较的例子的曲线图；

图6为示使用根据本发明的充电电路的充电器实施例的结构的电路图；

图7为示出电流控制晶体管的特性的曲线图；

图8为示出在功率应用时功率(power at time of power application)与放电功率和能量效率中的每一个之间的关系的曲线图；

图9为用于示出所产生的功率的电压和充电电流之间的关系的曲形图；

图10为用于示出施加到降压电路中的电压和充电电流之间的关系的曲线图；

图11为用于示出基极(base)电阻和效率之间的关系的曲线图。

具体实施方式

下面将参考图描述本发明的实施例。图4为示出根据本发明的充电电路100实施例的结构方框电路图。而且，图6为示出使用充电电路100的充电器200的结构电路图。

如图4中所示，充电电路100包括发电机10、降压电路11、电流控制器12以及二次电池B。

发电机10具有旋转手动手柄，从而当旋转这个手柄时它可以产生电压。例如，使用三相无刷电机。这个发电机10的线圈具有Y连接或三角形(△)连接。

降压电路11具有降压型DC-DC转换器。在充电中，这个降压电路11以高电压且小电流接收发电机10的输出并且以低电压且大电流给二次电池B充电。

电流控制器12根据发电机10产生的电量控制充电电流。这里，为了使用降压电路11解释充电系统，假定电流控制器12包括限流电阻R3和回流阻止二极管D。在这种情况下，当使用发电机10作为充电电源给电池充电时，通过电阻器R3将充电电流调整为预定值。而且，二极管D适于阻止在充电期间充电电流从二次电池B中回流到降压电路11。

作为二次电池B，例如可以使用AA镍-氢电池。这个二次电池B的开路端电压例如为1.2V。值得注意的是，二次电池B可以包括多个并联的二次电池。

图4中，R代表发电机10的内部电阻(输出电阻)并且假定等于90Ω。而且，Ke代表对反电动势电压常数以及ω代表角速度。Vy代表产生的电压以及Vx代表降压电路11的输出电压。而且，Iy代表发电机10的输出电流以及Ix代表降压电路11的输出电流，即，充电电流。值得注意的是，E＝Keω其中E代表产生的电源电压。

在使用图4所示的降压电路的充电系统中，发电机10应该等价于输出电阻为90Ω的电池并且将发电机10的输出提供给转换效率为80％的降压电路11。降压电路11的输出的电压假定为2.0V。在这些条件下，提供给降压电路11的输入由下列等式(1)给出：

Vy＝E-90×Iy              ............(1)

由于降压电路11具有相同的输入和输出，所以得出下列等式：

2.0×Ix＝Vy×Iy×0.8      ................(2)

等式(1)和(2)结合得到下式(3)：

90×Iy²-E×Iy+2.5×Ix＝0  ................(3)

从等式(3)中，可以如下得到Iy：

$\mathrm{Iy}=\{E\±\sqrt{(E^2-4\×90\×2.5\×\mathrm{Ix})}\}/2\×90...\left(4\right)$

可以看出，为了使式(4)中的开方有解，产生的电能电压E至少必须为一个定值，其由输出电阻、转换效率和充电电流确定。如果根号中的值为0，则发电机输出电流Iy取值为E除以2倍的输出电阻(通过与输出电阻相同的负载电阻接收的电流)，因而满足得到最大功率的条件总是不考虑率转换效率和充电电流。值得注意的是，如果Ix＝100mA，则E≥9.5V。而且，如果E＝9.5V，则Vy＝4.25V和Iy＝53mA。

图5示出了在二次电池被直接充电的情况下和在二次电池通过降压电路充电的情况下进行计算的结果。在发电机10输出电阻为90Ω的条件下给电池充电，降压电路11的效率为0.8，并且降压电路11的输出电压为2.0V，以及假定满足最大功率的条件。

如图5中所示，在直接充电的情况中，当产生的功率增加时，效率降低。另一方面，在使用降压电路11充电的情况时，效率高且恒定。当产生的功率增加时，这些情况之间的差别就变得显著了，因而当使用降压电路11时，充电效率变得恒定，由此表明降压电路11是有效的。

参考图6，下面将要描述在根据本发明充电器200的实施例中使用的充电电路100的具体结构。如图6所示，充电电路100包括发电机10A、降压电路11、电流控制器12A、二次电池B、监控所储存的电量的监控电路13、发电监控器14以及过电压监控器15。其中，电流控制器12A包括限流电阻器R3和晶体管(电流控制晶体管)Q2与Q3。

假定发电机10A为三相无刷电机并且这个发电机10使用三角形(Δ)连接。因而发电机10A的内部电阻减小到例如21Ω。通过这样减少内部电阻，可以改进降压电路11的效率。

作为降压电路11，使用具有输出电压为2V的降压型DC-DC转换器(XC9201C型降压IC，此后称之为降压IC)。值得注意的是，并没有使用降压IC(U1)的过电流保护端子2(第二管脚)。因而，电阻器R1的电阻值应该为0。

根据发电机10A产生的电量，电流控制器12A使用限流电阻器R3和晶体管Q2及Q3控制提供给二次电池B的充电电流。

而且，监控电路13包括图6中示出的R11和C7，用于监控所储存的电量。在这个监控电路13中，当电流乘以一定流逝时间的值达到一定数量时，LED适于通过使用R11和C7构成的定时器发光。在这种情况中，通过充电电流乘以充电时间来检测所储存的电量。例如，根据施加到降压电路11中的电压或开关元件驱动器的脉冲平均值监控充电电流。

当储存了400mA乘以一分钟得到的电量时，这个监控电路13点亮绿色LED D9。在这个电路中，当以400mA进行发电一分钟时，D9亮起来。如果以200mA进行发电两分钟时，LED D9也亮起来。

而且，发电监控器14是包括电阻器R6和橙色LED D7的电路。在其中，当产生的电压达到2V或更高时，电流开始流动，然而为了稳定工作，降压IC(U1)需要至少2.3V。在这个电压，发电监控器14中基座中的橙色LED D7亮起来。使用者可以通过旋转手柄对电池安全地充电，由此LED D7亮起来。LED的发光度取决于产生的电压。

如果产生过量的电能，例如，如果产生的电压达到16.5V或更高，过电压监控器15就点亮红色LED D10。如果施加到降压IC(U1)的电压达到16.5V或更高，保护电流流过Q5，从而避免因为转速太高将过电压施加给它。在这种情况，红色LED D10发光以警告使用者。

在充电中，发电机10A产生的电能通过由二极管D1-D6构成的整流器电路，从而转换成DC电压，然后提供给具有降压IC(U1)的降压电路11。连接到降压IC(U1)的第五管脚上的电阻器R10和电容C5确定开关频率为大约300kHz。在这个频率，开关元件Q1接通，因而通过线圈L1提供输出。通过反馈电阻R2和R4将输出电压返回到降压IC(U1)的第七管脚并且与内部参考电压0.9V比较。在与参考电压比较之后得到的误差电压经过脉冲宽度调制，从而返回转换脉冲，并且通过变换它的脉冲占空比进行控制，从而可以保持输出电压恒定。

降压IC(U1)的输出通过限流电阻器R3和晶体管Q2及Q3施加到二次电池B上。选择这两个具有低Vce(sat，设置)值的晶体管并且用于减少电路损失。

由于降压IC(U1)的输出电压恒定为2.0V，如果不进行电流控制，则电流流过而不考虑产生的功率，使得施加到降压IC(U1)上的电压降低到一个数值，该数值低于满足降压IC(U1)工作条件的数值，这是由提供给降压IC(低电平)的充电电流(大电流，large in magnitude)、发电机的输出电流(大电流)和电压的依次反馈引起的。因而，这就产生了对与产生的电能相对应的充电电流进行控制的需要。晶体管Q2和Q3根据产生的电压分别控制基极电流(base current)，从而可以改变充电电流。

给二次电池充电的模式包括将提供给二次电池B的充电电流调整为预定值的最佳电流模式和最大化利用发电机10A中取出的功率的最佳效率模式。这个模式改变是通过改变电阻器R7的电阻值来进行控制的。使用例如转换开关S1来改变电阻器R7的电阻值，其中转换开关S1起到选择二次电池B充电模式的模式选择器的作用。

如果转换开关降低了电阻器R7的电阻值，则进入最佳电流模式。在这种情况，更大的基极电流流过晶体管Q2和Q3中的每一个，从而增加充电电流。例如，如果进入最佳电流模式，在其中R7的基极电阻转换到2KΩ，从而将充电电流设定到最大值(例如900mA)，产生的电能的取出效率大约为50％。另一方面，如果转换开关增加了电阻器R7的电阻值，进入最佳效率模式。在这种情况，更小的基极电流流过晶体管Q2和Q3中的每一个，从而减少了充电电流，但是取出效率增加。例如，在进入这种最佳效率模式的情况下，R7的基极电阻转换到8.2KΩ，从而将产生的电能的取出效率设定到最大值(例如84％)，充电电流大约为460mA。

图7到图11示出了在上述充电电路100中替代发电机10A.输出电阻(68Ω)连接到DC电源上的情况得到的实验结果。

图7示出了电流控制晶体管Q2和Q3的特性。它表示了实际充电电流与Vce电压和控制晶体管Q2及Q3的基极电流中的每一个之间的关系。曲线图中等式y＝-0.00073x+0.57421是近似表达式，它表示了充电期间充电电流与Vce之间的关系，并且其中R²表示近似度。

如图7中所示，在充电电流和Vce电压之间以及在充电电流与基极电流之间保持了良好的线性。而且，在这个例子中，Vce可以近似为0.57-0.73x电流值(A)，并且电阻部分可以用负极性0.73Ω代替，即，负电阻值。在图6中所示的充电电路100中，这个负电阻值(-0.73Ω)由二次电池B的内部电阻0.4Ω和限流电阻R3抵消，以便提供0Ω。这避免了降压IC(U1)的输出受到充电电流幅度的影响。如果电流流动使得这种合并的电阻为负，在电流流动方向进一步发生反馈，因而导致流动了过电流。另一方面，如果电流流动使得合并的电阻为正，则在抑制电流流动的方向发生反馈，由此可以安全充电。

当产生足够量的电量并且晶体管Q2和Q3中的每一个的Vce电压降低到最小值时，允许最大电流流动。在这个电路中输出电压和限流电阻器R3主要将最大电流调整为1A或更低。

图8为示出产生的电能量与放电电能的数量和能量效率中的每一个之间的关系的曲线图。图8中，代表功率应用时的功率的水平轴表示代替发电机10A而使用的DC电源的输出功率。值得注意的是，通过充电电流乘以1.2V得到放电能量的量(放电功率)。而且，取出效率由(1.2V/降压电路的输出电压)定义，总效率由(放电能量的量/产生的电量)定义。

图8示出能量取出给外界的效率为50-57％，在粗略的最大功率值的附近中这是良好的数值，并且在放电功率至少为100mW的区域中随着放电功率的增加而稍微增加。随输入和输出电压之间的差增加时，降压电路的转换效率降低，并且也随产生的电能增加而减少。这两个特性彼此抵消，使得总体效率大约为单一值25％，其显示的特性不取决于充电电流(放电功率)。

图9为示出产生的电压与充电电流之间的关系的曲线图。曲线图中等式y＝53.011x-107.54为近似的表达式，它表示产生的电压和充电电流之间的关系，其中R²表示近似度。

图9示出了在发电机10A的输出电压和充电电流之间保持了良好的线性。因而，即使由转速波动等引起产生电压的波动而导致充电电流变化，也可以正确地检测所储存的电量。电流在2V或更高开始流动，因为为了稳定工作，降压IC(U1)需要至少2.3V。如此设置使得在这个电压发电监控器14中LED D7可以发光。

图10为示出提供给降压IC的电压和充电电流之间的关系的曲线图。曲线中等式y＝53.011x-107.54为近似的表达式，其表示提供给降压IC(U1)的电压和充电电流之间的关系，其中R²表示近似度。如图10中所示，在提供给降压IC的电压和充电电流之间保持了良好的线性。当提供的电压达到2V或更高时，电流开始流动，因而使得降压IC(U1)工作。

图11为示出基极电阻和效率之间的关系的曲线图。图11中，效率数值是在产生的功率为600mW的情况中得到的数值。而且，机械损失(由齿轮部分引起的损失)为估计值并且磁-电效率为100％。

如图11中所示，不考虑基极电阻R7的电阻值，机械效率为90％。而且，当基极电阻R7的电阻值降低时，取出效率也降低。而且，当基极电阻R7的电阻值降低时，转换效率增加。而且，当基极电阻R7的电阻值为6.8KΩ、8.2KΩ或4.7KΩ时，总体效率相对高，并且当电阻R7的电阻值为2kΩ，总体效率相对低。即，取出效率与转换效率不能彼此相协调。当取出效率为50％时，充电电流取最大值(例如900mA)。

如上所述，通过在发电机10A的输出和二次电池B之间插入降压电路11(例如降压型DC-DC转换器)作为阻抗转换器元件，以高电压且小电流接收从发电机取出的电能，然后用它以低电压且大电流给二次电池充电，即使输出电阻变大也可以完成阻抗匹配，从而获得高充电效率。

如上所述，根据本发明的实施例，提供将发电机10A的输出电压减少到预定电压的降压电路11、根据发电机10A产生的电量对从降压电路11提供到二次电池中的充电电流进行控制的电流控制器12、选择充电模式的模式选择器(未示出)，和监控所储存的电量的监控电路13。在充电中，降压电路11以高电压且小电流接收发电机的输出并且以低电压且大电流给二次电池充电。因而可以在发电机10A的输出电阻和二次电池B之间完成阻抗匹配，因而有效地取出发电机10A的电能并且将它用于给二次电池B充电。

因而，可以构成充电电路，该充电电路包括二次电池B，不考虑发电机10A的输出电阻，因而很大地改进了设计方面的自由度。即使使用具有大电动势电压常数的低转速发电机10A对二次电池充电，也可以获得良好的能量效率，因而完成了用于降低转速的低噪音设计。

而且，即使充电电流大也可以获得恒定的效率，因而在产生的电能增加时，可以避免发动机的运行转矩迅速增加，因而获得良好的操作性。

而且，通过选择给二次电池B充电的模式，可以任意选择最佳电流充电或最佳效率充电。由于发电机10A使用三角形连接，所以可以降低发电机10A的输出电阻，从而改进降压电路的效率。

而且，利用产生的电压和充电电流之间的关系，配备用于监控储存电能量的监控电路13，使与充电电流成比例的极小电流(minute current)流过由电阻器和电容构成的定时器电路，从而总是表示储存恒定电平的电能，而不考虑发电机转速值。这允许使用者通过以他或她所希望的转速发电来储存电能的规定电平而无需知道具体速，直到监控电路13发光。

可以使用上述充电电路100来构成充电器，其中发电机10A用作充电电源。在这种情况，发电机10A可以与电路部分如降压电路11、电流控制器12A和监控电路13一体构成(例如，容纳在同一个壳体中)，从而构成充电器。而且，可拆卸地安装二次电池。值得注意的是，发电机10A可以与电路部分如降压电路11、电流控制器12A和监控电路13分离。

虽然已经参考二次电池B为1.5V的镍-氢电池的情况描述了上述实施例，但是本发明并不局限于此。本发明可以用于任何类型的电池。而且，本发明也可以用多个电池串连或并联构成要被充电的二次电池B的情况。通过改变降压电路11的输出电压或电流来提供这种改动。例如，如果使用多个串连的电池，可以使用具有更高输出电压的降压电路。

虽然在上述实施例中发电机10A使用三角形连接，但是本发明并不局限于此。本发明可以用于使用Y连接的发电机。

虽然在上述实施例中发电机10或10A使用手转柄发动机，但是本发明并不局限于此。可以使用其它任何类型的旋转发电机，例如小型风力发电机。

虽然上述说明书已经描述了本发明的优选实施例，本领域技术人员可以不脱离本发明而在更宽的方面对这些优选实施例而作出多种改动。其附带的权利要求覆盖了所有这样的改动正如落入本发明实际范围和精神中。

Claims (12)

1、一种用于给电池充电的充电电路，包括：

可运转以产生输出电压的发电机；

可运转以将所述发电机的输出电压减少到预定电压的降压电路；以及

可运转以根据所述发电机产生的电量控制充电电流的电流控制器，所述充电电流意在用于从所述降压电路提供给所述电池，所述电流控制器具有电流控制元件和限流电阻器，

其中将所述电池的电阻部分和限流电阻器的电阻总和设置为不少于所述电流控制元件的负阻部分，以及

其中，在充电期间，所述降压电路以高电压且小电流运转以接收所述发电机的输出并以低电压且大电流提供给所述电池。

2、根据权利要求1的充电电路，还包括选择对所述电池充电的充电模式的模式选择器，其中所述模式包括使提供给所述电池的充电电流最大化的最佳电流模式和使所述发电机发出的功率利用最大化的最佳效率模式。

3、根据权利要求1的充电电路，其中所述发电机的线圈为三角形连接。

4、根据权利要求1的充电电路，其中所述降压电路为将所述发电机产生的电压调整到恒定电压的降压型DC-DC转换器。

5、根据权利要求1的充电电路，还包括监控所储存的电量的监控电路，其中所述监控电路具有检测器，通过将充电电流和充电时间相乘检测所储存的电量。

6、根据权利要求5的充电电路，其中所述监控电路根据提供给所述降压电路的输入电压和开关元件驱动器脉冲的平均值中的任意一个监控充电电流。

7、一种用于给电池充电的充电器，包括：

可运转以产生输出电压的发电机；

可运转以将所述发电机的输出电压减少到预定电压的降压电路；以及

可运转以根据所述发电机产生的电量控制充电电流的电流控制器，所述充电电流意在用于从所述降压电路提供给所述电池，所述电流控制器具有电流控制元件和限流电阻器，

其中将所述电池的电阻部分和限流电阻器的电阻总和设置为不少于所述电流控制元件的负阻部分，以及

其中，在充电期间，所述降压电路以高电压且小电流运转以接收所述发电机的输出并以低电压且大电流提供给所述电池。

8、根据权利要求7的充电器，还包括选择对所述电池充电的充电模式的模式选择器，其中所述模式包括使提供给所述电池的充电电流最大化的最佳电流模式和用于使所述发电机发出的功率利用最大化的最佳效率模式。

9、根据权利要求7的充电器，其中所述发电机的线圈为三角形连接。

10、根据权利要求7的充电器，其中所述降压电路为将所述发电机产生的电压调整到恒定电压的降压型DC-DC转换器。

11、根据权利要求7的充电器，其中还包括监控所储存的电量的监控电路，其中所述监控电路具有检测器，通过将充电电流和充电时间相乘检测所储存的电量。

12、根据权利要求11的充电器，其中所述监控电路根据提供给所述降压电路的输入电压和开关元件驱动器脉冲平均值中的任意一个监控充电电流。

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