CN100440685C - 二次电池充电装置 - Google Patents
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Abstract
在一种充电装置中,不论第一电源电路是在起动状态或在非起动状态,用于起动控制电路的起动电源电路形成为与第一电源电路分开的独立系统。当电池组没有安装在充电装置内时,控制单元交替地和间歇地控制第一电源电路处于起动状态中或非起动状态,以便减少电池组与第一电源电路的输出电压之间的电势差,从而,当电池组安装在充电装置内时避免来自电池组的过量放电电流。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于给二次电池充电的充电装置,特别是一种用于当电池组最初安装到充电装置内时用于抑制来自具有锂电池等的电池组(包括锂离子电池)的过量放电电流的充电装置。
背景技术
随着例如无绳电动工具的便携式装置的发展,包括镍氢电池和镍镉电池的大容量二次电池越来越多地被使用为用于这些便携式装置的电源。在便携式装置中使用得越来越多的另一类型的大容量二次电池是锂电池,所述锂电池产生比镍氢电池和镍镉电池更高的电压。
锂电池具有比被更广泛使用的镍氢电池和镍镉电池大约高2-3倍的额定电压。锂电池也具有约为镍镉电池能量密度的三倍的能量密度,同时保持紧凑和很轻的重量。而且,锂电池能够在相对低温的环境内放电,从而在更宽的温度范围内获得稳定的电压。
明显地,无绳电动工具等所需的电压越大,必须容纳在二次电池的电池组内的电池组电池的数目就越大。例如,因为镍氢电池组电池的额定电压是1.2V,以14.4V电压运行的电动工具内需要12个这样的电池组电池,而用于以24V电压运行的电动工具的电池组必须包括20个这样的电池组电池。然而,因为锂电池具有3.6V的更高额定电压,在电池组中只需要4个这样的电池组电池以产生14.4V电压。
具有不同电压的电池组被设置来满足各种便携式装置的电压需要。结果,能够给具有不同数目的电池组电池的电池组充电的通用充电装置已经变得普遍。在日本专利申请公开No.2004-187366中披露了一种这样的通用充电器。而且,尽管如图5中所示锂电池的电池组需要使用恒定电流和恒定电压控制的充电方法,但是如图6中所示的具有镍氢电池组电池或镍镉电池组电池的电池组需要使用恒定电流控制的充电方法。因此,能够给具有不同电池电压且需要不同充电控制的各种类型的电池组充电的通用充电装置的数量会增加。
当给具有镍氢电池和镍镉电池的电池组充电时,为了执行恒定电流控制,上述通用充电装置必须将输出电压设定到对应于具有能够被充电装置充电的最大数目的电池组电池的电池组的数值。
在日本专利申请公开No.2004-187366中披露的充电装置中,用于接通和断开充电电流通路的继电器开关设置在充电源与被充电的电池组之间。当所述继电器开关在此充电装置中接通以开始充电且具有很少电池组电池的低压电池组安装在充电装置内时,所述充电装置会将对应于具有很大数量的电池组电池的高压电池组的高输出电压施加到具有很少电池组电池的此电池组上,从而继电器开关一接通就引起过度大的起动电流。结果,沿充电电流通路设置的继电器开关受到很大的损坏。而且,当电池组没有安装在充电装置内时或当安装的电池组被确定为被完全充电且充电结束时,继电器开关断开,从而中断充电电源的供应。然而,因为充电电流被控制以供给具有能够被充电装置充电的最多数量的电池组电池的电池组所需的最高输出电压,甚至当继电器开关断开时,电力的损耗也很高。
为解决从充电电源流动到上述电池组的起动电流的问题,日本专利申请公开No.2004-187366提出一种充电装置,所述充电装置具有能够设定多个输出电压中的一个的输出电压设定装置。借助此结构,当继电器接通用于充电时,输出电压设定装置设定充电电源的输出电压到大于充电的电池组所需的电池电压的第一输出电压,当继电器开关断开时,输出电压设定装置设定输出电压到小于第一输出电压的第二输出电压。
然而,因为在电池组没有安装在充电装置内或当安装的电池组不再被充电时的备用状态期间充电装置的电力供应电路不停地输出恒定电压,上述充电装置没有充分地降低电力消耗。
而且,在日本专利申请公开No.2004-187366中披露的充电装置同时使用相同的电源作为用于供给电力以给电池组充电的第一电源电路,并作为在控制单元等内的控制电路的第二电源。因此,停止来自第一电源电路的电力供应也会停止用于控制电路的电力供应。因为必须总是输出充电电压,此充电装置不能够充分地降低电力消耗。
通过提供独立于第一电源电路的电源作为用于控制单元等的控制电路的第二电源,当没有给电池组充电时可能停止从第一电源电路输出,并可能消除对于使第一电源电路的输出与电池组断开的继电器开关的需要,从而防止上述很大起动电流的问题。然而,当电池组安装在充电装置内时,仅仅中断输出并不能防止很大的放电电流瞬时地从电池组流到第一电源电路内的平滑电容。因为很大的充电/放电电流能够降低锂电池的使用寿命并另外降低电池的性能,所以有必要考虑增加用于防止这种过度放电的特定电路。
发明内容
考虑到前面所述,本发明的目的是提出一种充电装置,在备用状态期间所述充电装置能够降低电力(消耗),所述充电装置能够抑制或防止当电池组安装在充电装置内时产生过量放电电流。
本发明的另一目的是提出一种充电装置,所述充电装置适于给具有锂电池组电池的电池组充电。
通过下面的充电装置上述和其它目的将能够实现,所述充电装置包括:第一电源电路,所述第一电源电路产生输出电压并将充电电力供给到电池组;输出电压控制电路,所述输出电压控制电路控制第一电源电路的输出电压;充电电流控制电路,所述充电电流控制电路控制从第一电源电路供给到电池组上的充电电流;控制单元,所述控制单元选择性地控制第一电源电路处于起动状态或非起动状态;以及第二电源电路,所述第二电源电路将电力供给到输出电压控制电路、充电电流控制电路以及控制单元。当电池组没有被连接时,所述控制单元,例如微型计算机交替地控制第一电源电路处于起动状态或非起动状态。
所述第二电源电路可形成独立于第一电源电路的独立系统,而不论第一电源电路处于起动状态或非起动状态。
优选地,所述电池组可直接连接到第一电源电路的输出侧。
可适用于所述充电装置的电池组是包括锂类型的电池的电池组。
所述第一电源电路可以包括产生输出电压的充电/放电电路。借助这种结构,当所述第一电源电路在起动状态时,所述充电/放电电路在可充电的状态,而当第一电源电路在非起动状态时,所述充电/放电电路在可放电状态。优选地,所述充电/放电电路包括电容和电阻,其中在所述电容两端形成的电压表示第一电源电路的输出电压。
所述充电装置可以进一步包括检测电池组两端的电压的电池电压检测电路,所述电池电压检测电路可操作地连接到控制单元上。除了电池电压检测电路,所述充电装置可以进一步包括检测电池组温度的电池温度检测电路,所述电池温度检测电路可操作地连接到控制单元上。借助这种结构,基于来自电池电压检测电路和电池温度检测电路的输出中的至少一个,所述控制单元确定电池组是否被连接。当所述控制单元确定电池组没有被连接时,控制单元交替地产生第一控制信号和第二控制信号,其中所述第一控制信号被产生并持续第一持续时间,在所述第一持续时间期间,第一电源电路被置于起动状态,所述第二控制信号被产生并持续第二持续时间,在所述第二持续时间期间,第一电源电路被置于非起动状态。所述第一电源电路可以包括产生施加到电池组上的输出电压的充电/放电电路。当第一控制信号从控制单元产生时所述充电/放电电路在可充电状态,而当第二控制信号从控制单元产生时所述充电/放电电路在不可充电状态。所述第一持续时间和第二持续时间都基于所述电容的放电时间设定,所述电容的放电时间通过所述电容和所述电阻的时间常数确定。优选地,所述第一持续时间被设定得长于所述第二持续时间。
当所述控制单元确定电池组被连接时,控制单元连续地产生第一控制信号,使第一电源电路处于起动状态。
在根据本发明的一个方面的充电装置中,第二电源电路形成与第一电源电路分开的独立系统,而不论第一电源电路是处于起动状态或非启动状态,且当电池组没有被连接时,控制单元交替地控制第一电源电路处于起动状态或非起动状态,从而降低电力损耗。
而且,第一电源电路具有电容,当电池组没有被连接时,通过第一电源电路的间歇操作,所述电容被充电。因此,当电池组被连接时,电池组与第一电源电路的输出电压之间的电势差很小,从而抑制来自电池组的过量放电电流。
附图说明
结合附图,通过下面的说明,本发明的特定特征和优点以及其它目的将变得明显,其中:
图1是根据本发明的优选实施例的充电装置的电路图;
图2是说明使用在图1的充电装置内的充电控制方法的步骤的流程图;
图3是说明图1的充电装置中的间歇输出电压的波形图;
图4是说明当电池安装在图1的充电装置内时产生的放电波形的波形图;
图5是显示在恒定电流和恒定电压控制期间充电装置的充电特性的图表;以及
图6是显示在恒定电流控制期间充电装置的充电特性的图表。
具体实施方式
参照图1-4,下面将描述根据本发明优选实施例的电池充电器200。
图1是显示根据本发明实施例的充电器200的电路图。在使用中,电池充电器200连接到交流电源1且电池组2安装在电池充电器200内。如图1中所示,一对连接端子被设置用于通过其连接电池组2。电池组2包括串联连接的一个或多个可充电电池组电池。在图1中所示的实施例中,四个锂电池2a串联连接。也能够使用镍镉电池或镍金属氢电池代替锂电池2a。所述电池组2进一步包括用作温度传感元件的热敏电阻2b。所述热敏电阻2b设置成与电池组2内预选的电池组电池接触或在其附近,以便总体检测电池组2的温度。电池组2进一步包括用于确定容纳在电池组2内的电池数量的电池数量确定元件2c。电池数量确定元件2c由具有基于电池数量确定的电阻值的元件形成。
电池充电器200包括第一电源电路300,所述第一电源电路用于将充电电力供给到电池组2。第一电源电路300由第一整流/平滑电路10、开关电路20和第二整流/平滑电路30构成。第一整流/平滑电路10在使用中连接到交流电源1并包括全波整流器11和平滑电容12。开关电路20连接到第一整流/平滑电路10的输出端并包括高频变压器21、串联连接到变压器21的主绕组上的MOSFET22和用于调制将被施加到MOSFET22的栅极上的起动脉冲的脉冲宽度的脉宽调制(PWM)控制集成电路23。
第二整流/平滑电路30连接到高频变压器21的副绕组上并包括二极管31和32、扼流线圈33、平滑电容34和放电电阻35。第一电源电路300具有输出端子30a,电池组2直接连接到所述输出端子30a上且在两者之间没有放置继电器开关和其它类型的开关。
充电电流控制电路60和输出电压控制电路80都连接到第一电源电路300上。
充电电流控制电路60包括运算放大器61a和61b、输入电阻62和64、反馈电阻63和65、用作充电电流设定装置的电阻66和67、二极管69和限流电阻68。电阻66和67在从后面将要描述的第二电源电路100供给的恒定电压Vcc与接地点之间串联连接。电阻67两端形成的电压代表对应于将被设置的充电电流的电压,并且被施加到运算放大器61b的倒相输入端子。充电电流控制电路60具有输入侧,充电电流检测电阻3连接到所述输入侧上。电阻3也连接到电池组2的负端子并检测在电池组2内流动的充电电流。
由充电电流检测电阻3检测的充电电流施加到运算放大器61a上,通过所述运算放大器61a对应于充电电流的电压受到倒相放大。运算放大器61b放大运算放大器61a的输出电压与电阻67两端形成的参考电压之间的差值并通过光电耦合器5将此差值反馈到PWM控制集成电路23。借助如上所述的充电电流控制电路60的电路结构,将被供给到电池组2上的充电电流由来自充电电流控制电路60的输出信号控制。
输出电压控制电路80由运算放大器81、输入电阻82和83、反馈电阻84、二极管88以及限流电阻85构成。电池电压检测电路7被设置用于检测电池组2的端子之间的电压。电池电压检测电路7具有输入侧,输出电压检测电路40连接到所述输入侧上。输出电压检测电路40被设置用于检测来自第一电源电路300的输出电压并由串联连接的电阻41和42构成,所述电阻41和42连接在第一电源电路300的正端子和负端子间。电阻42两端形成的电压代表由第一电源电路300当前产生的电压并被作为反馈电压施加到输出电压控制电路80上。运算放大器81放大来自输出电压检测电路40的电压与来自后面要描述的输出电压设定电路8的电压之间的差值并将此差值通过光电耦合器5反馈到PWM控制集成电路23,藉此第一电源电路300的输出电压由输出电压控制电路80的输出控制。
输出电压设定电路8由电阻8a、8b、8c和8d构成,其中电阻8a、8b在恒定电压Vcc与接地之间串联连接。电阻8c和8d中的每一个在一侧连接到电阻8a与8b之间的节点,并在另一侧连接到后面要描述的微型计算机50的输出端口55。在此实施例中,当微型计算机50的电阻8c和8d分别连接到其上的第一和第二输出端口都处于较高阻抗时,输出电压设定电路8输出对应于五节电池的21V电压。当微型计算机50的第一输出端口较低而第二输出端口较高时,输出电压设定电路8输出对应于四节电池的16.8V电压。另一方面,当微型计算机50的第一输出端口较高而第二输出端口较低时,输出电压设定电路8输出对应于三节电池的12.6V的电压。来自输出电压设定电路8的输出电压通过输入电阻83施加到输出电压控制电路80的运算放大器81的非倒相输入端子上。
PWM控制集成电路23响应于通过光电耦合器4和5输送的控制信号执行MOSFET22的接通/断开控制。通过改变施加到MOSFET22的栅极上的起动脉冲的脉冲宽度,能够控制MOSFET22的接通持续时间,从而第二整流/平滑电路30的输出电压以及供给到电池组2上的充电电流能够被控制。
第一电源电路300、充电电流控制电路60、输出电压控制电路80以及电池温度检测电路70都由微型计算机50控制。除了上述输出端口55,微型计算机50进一步包括用于执行控制程序的CPU51、A/D转换器52、输出端口53以及复位输入端口54。A/D转换器52具有用于接收来自电池数量确定电阻2c的模拟信号的输入端子、后面要描述的电池电压检测电路7以及电池温度检测电路70。A/D转换器52将这些模拟信号中的每一个转换成数字信号。输出端口53输出用于控制光电耦合器4的控制信号。当通过将电压Vcc施加到微型计算机50上被最初供电时,复位输入端口54接收来自后面要描述的第二电源电路100的复位信号。
尽管没有显示在图1中,微型计算机50进一步包括ROM、用于临时存储数据的RAM以及定时器,在ROM内存储了包括将由CPU51执行的控制程序和与电池组2有关的数据的各种数据片。
电池温度检测电路70由在恒定电压Vcc与接地之间串联连接的电阻71和72构成。电阻71和72的连接节点连接到热敏电阻2b上并连接到微型计算机50的A/D转换器52上,从而电阻72两端形成的电压施加到微型计算机50上。电阻72两端形成的电压基于热敏电阻2b的电阻值而改变并由此指示电池组2的温度。
如上所述,电池数量确定电阻2c具有基于容纳在电池组2内的电池数量的电阻值。电池数量确定电阻2c与分压电阻6一起形成电池数量确定电路,所述分压电阻6具有连接到电池数量确定电阻2c的一个端子和连接到恒定电压Vcc上的另一个端子。电池数量确定电阻2c两端形成的电压施加到A/D转换器52上,于是微型计算机50确定容纳在电池组2内的电池2a的数量。
电池充电器200进一步包括电池电压检测电路7,所述电路7由在电池组2的正端子与接地之间串联连接的电阻7a和7b构成。电阻7b两端形成的电压,即对应于电池组2两端的电压,被施加到微型计算机50的A/D转换器52上。
用于开始或停止给电池组2充电的控制信号基于控制程序的执行而产生,且从微型计算机50的输出端口53通过光电耦合器4供给到PWM控制集成电路23。当PWM控制集成电路23已经收到控制信号以开始给电池组2充电时,MOSFET22接通,而当PWM控制集成电路23收到控制信号以停止为电池组2充电时,MOSFET22断开。
电池充电器200进一步包括第二电源电路100。第二电源电路100包括具有主绕组102a和副绕组102b的电源变压器102;开关装置101,所述开关装置101串联连接到主绕组102a上;整流二极管103,所述整流二极管103连接到副绕组102b的正线;平滑电容104,所述平滑电容104连接在副绕组102b的正线和负线间;电阻107和108,所述电阻107和108在副绕组的正线与负线之间串联连接;并联调节器106;反馈单元(光电耦合器)105;以及平滑电容109,所述平滑电容110在副绕组102b的正线与负线之间连接。
第二电源电路100进一步包括三端子调节器110和平滑电容111。三端子调节器110具有连接到副绕组102b的正线上的输入端、恒定电压Vcc从其产生的输出端以及连接到变压器102的副绕组102b的负线上的接地端。
第二电源电路100也包括复位集成电路112。复位集成电路112在三端子调节器110的输出端与副绕组102b的负线之间连接,并也连接到微型计算机50的复位输入端口54。复位集成电路112将复位信号输出到复位输入端口54以便复位微型计算机50到初始状态。
电池充电器200进一步包括用于向PWM控制集成电路23供电的第三电源电路90。当由第三电源电路90供电时PWM控制集成电路23起动,当由第三电源电路90断电时PWM控制集成电路23禁止。第三电源电路90包括磁联接到第二电源电路100的主绕组102a上的第三绕组92、连接到第三绕组92的正线上的二极管91,以及跨接第三绕组92的正线和负线的电容93。第二电源电路100形成为与第一电源电路300独立的系统,不论第一电源电路300是在起动状态或在非起动状态。
根据本发明的实施例,当电池组2没有安装在电池充电器200内时,微型计算机50通过光电耦合器4将控制信号供给到PWM控制集成电路23,从而第一电源电路300如图3中所示交替地和间歇地置于时间间隔“a”内的起动状态或时间间隔“b”内的非起动状态。
进一步根据本发明的实施例,施加到微型计算机50、充电电流控制电路60、输出电压控制电路80、电池温度检测电路70、电池数量确定电路的分压电阻6等上的恒定电压Vcc由从第一电源电路300的第一整流/平滑电路10分出支路的第二电源电路100产生。第二电源电路100形成为与第一电源电路300分开的单独系统,且不论第一电源电路是在起动状态或非起动状态,第二电源电路100均可操作。
其次将参照图1中的电路图和图2中的流程图描述根据本实施例的充电装置200的操作。
当充电装置200的电力接通时,微型计算机50进入备用状态以等待电池组2被连接。在图2的步骤301中,基于来自电池电压检测电路7和电池温度检测电路70的检测信号中的至少一个,充电装置200确定电池组2是否已经被安装(连接)。
如果在步骤301中电池组2没有被安装(步骤301:否),那么如图3中所示,在步骤302内,微型计算机50在例如500ms的时间间隔“a”从输出端口53输出高(HIGH)控制信号,且随后在例如5s的时间间隔“b”输出低(LOW)信号。换言之,每隔“b”秒,第一电源电路300在时间间隔“a”输出高信号。基于此控制信号,PWM控制集成电路23通过光电耦合器4被控制来间歇地起动第一电源电路300特别是开关电路20。具体地,当高控制信号被在时间间隔“a”输出时,第一电源电路300通过光电耦合器4设置到起动状态(运行状态),从而给第二整流/平滑电路30的平滑电容34充电。当低控制信号被持续“b”秒输出时,第一电源电路300设置到非起动状态(非运行状态),从而允许平滑电容34在此时间间隔内放电。第一电源电压300的输出电压,特别是平滑电容34的电压,通过重复地执行此充电/放电操作被控制。在优选实施例中,该输出电压设置为16.8V。第一电源电路300处于起动状态的时间间隔“a”与第一电源电路300处于非起动状态的时间间隔“b”的比值被控制,从而在非起动状态中的平滑电容34内的电荷被放电电阻35放电之前,控制信号接通。然而,用于非起动状态的时间间隔“b”必须被设定为不能太小的适当的数值,否则第一电源电路的电力消耗将增加。起动状态的时间间隔“a”和非起动状态的时间间隔“b”都在考虑平滑电容34的放电时间的情况下设定,所述放电时间由平滑电容34和放电电阻35的时间常数确定。
然而,当电池组2安装在充电装置200内时(步骤301:是),那么在步骤303中充电装置200设定对应于电池组2内的电池组电池数量的输出电压,并从输出端口53输出高控制信号。结果,第一电源电路300被连续设定为起动状态,并开始给电池组2充电。根据本发明的实施例,当电池组2没有安装在充电装置200内时,输出电压设定为16.8V,用于间歇起动开关电路20。如图4中所示,此方法能够从当电池组2没有安装在充电装置200内而没有输出电压输出(输出电压为0V)时产生的差别来减少当电池组2安装在充电装置200内时电池电压与输出电压之间的电势差。因此,根据本发明的实施例的充电装置200能够抑制来自电池组2的放电电流到很小的数值。
在步骤304内,充电装置200确定是否电池组2被充满。当根据恒定电流和恒定电压控制给电池充电时,如锂电池,如图5中所示,通过检测恒定电压控制期间的充电电流是否大于规定的数值,充电装置200确定电池是否被充满。
如果充电装置200确定电池组2被充满(步骤304:是),那么在步骤305内微型计算机50将低控制信号即充电停止信号经过光电耦合器4从输出端口53输出到PWM控制集成电路23。结果,第一电源电路300被设定到非起动状态,并断开输出电压。
在步骤306中,充电装置200确定充电的电池组2是否已经从充电装置200移除。在电池组2已经移除后(步骤306:是),充电装置200回到步骤301并等待下一个电池组2被安装。
如从上述描述中应该明显的,本发明提出了一种充电装置,当充电装置在备用状态时能够降低电力输出,而当电池组被首先安装在所述充电装置内时能够防止过量放电电流。
尽管参照其具体实施例本发明已经被详细描述,但是对于本领域普通技术人员而言,以下是明显的:在不偏离本发明的精神的情况下,可以在本发明中做出很多修改和改变,且本发明的保护范围由所附的权利要求书限定。
Claims (15)
1、一种充电装置,包括:
第一电源电路,所述第一电源电路产生输出电压并将充电电力供给到电池组;
输出电压控制电路,所述输出电压控制电路控制第一电源电路的输出电压;
充电电流控制电路,所述充电电流控制电路控制从第一电源电路供给到电池组上的充电电流;
控制单元,所述控制单元选择性地控制第一电源电路处于起动状态或非起动状态;以及
第二电源电路,所述第二电源电路将电力供给到输出电压控制电路、充电电流控制电路以及控制单元,
其中,当电池组没有被连接时,所述控制单元交替地控制第一电源电路处于起动状态和非起动状态。
2、根据权利要求1所述的充电装置,其中所述第二电源电路形成与第一电源电路独立的系统,而不论第一电源电路是处于起动状态或非起动状态。
3.根据权利要求1所述的充电装置,其中所述电池组可直接连接到第一电源电路的输出侧。
4、根据权利要求1所述的充电装置,其中所述电池组包括锂类型的电池。
5、根据权利要求1所述的充电装置,其中所述第一电源电路包括产生输出电压的充电/放电电路,其中当所述第一电源电路处于起动状态时,所述充电/放电电路处于可充电状态,而当第一电源电路处于非起动状态时,所述充电/放电电路处于可放电状态。
6、根据权利要求5所述的充电装置,其中所述充电/放电电路包括电容和电阻,其中在所述电容两端形成的电压表示第一电源电路的输出电压。
7、根据权利要求1所述的充电装置,进一步包括检测电池组两端的电压的电池电压检测电路,所述电池电压检测电路可操作地连接到控制单元上。
8、根据权利要求7所述的充电装置,进一步包括检测电池组温度的电池温度检测电路,所述电池温度检测电路可操作地连接到控制单元上。
9、根据权利要求8所述的充电装置,其中,基于来自电池电压检测电路和电池温度检测电路的输出中的至少一个,所述控制单元确定电池组是被连接或者电池组没有被连接。
10、根据权利要求9所述的充电装置,其中当所述控制单元确定电池组没有被连接时,控制单元交替地产生第一控制信号和第二控制信号,其中所述第一控制信号被产生并持续第一持续时间,在所述第一持续时间期间,第一电源电路被置于起动状态,所述第二控制信号被产生并持续第二持续时间,在所述第二持续时间期间,第一电源电路被置于非起动状态。
11、根据权利要求10所述的充电装置,其中所述第一电源电路包括产生施加到电池组上的输出电压的充电/放电电路,其中,当第一控制信号从控制单元产生时所述充电/放电电路处于可充电状态,而当第二控制信号从控制单元产生时所述充电/放电电路处于不可充电状态。
12、根据权利要求11所述的充电装置,其中所述充电/放电电路包括电容和电阻,所述第一持续时间和第二持续时间都基于所述电容的放电时间被设定,所述电容的放电时间通过所述电容和所述电阻的时间常数确定。
13、根据权利要求12所述的充电装置,其中所述第一持续时间被设定得长于所述第二持续时间。
14、根据权利要求9所述的充电装置,其中当所述控制单元确定电池组被连接时,控制单元连续地产生第一控制信号,使得第一电源电路处于起动状态。
15、根据权利要求14所述的充电装置,其中所述第一电源电路包括产生施加到电池组上的输出电压的充电/放电电路,其中,响应于所述第一控制信号所述充电/放电电路被置于可充电的状态。
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US9446680B2 (en) * | 2014-10-07 | 2016-09-20 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for identifying battery pack types |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1510812A (zh) * | 2002-10-11 | 2004-07-07 | ������������ʽ���� | 充电设备 |
CN1505236A (zh) * | 2002-11-29 | 2004-06-16 | ������������ʽ���� | 通用电池充电器 |
CN2640097Y (zh) * | 2003-07-16 | 2004-09-08 | 比亚迪股份有限公司 | 锂二次电池组充放电装置 |
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