CN101005210B - 充放电控制电路和充电型电源装置 - Google Patents

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Abstract

提供的是一种充放电控制电路，其中延迟电路被内置在过放电检测器电路、过充电检测器电路等等中，以及可以从外部改变检测器电路的延迟时间而不增加控制端子，由此减少检测器电路的测试时间。电压检测器电路被设置在电源端子和充放电控制电路的电源电压检测端子之间，并且电压检测器电路检测指定的电压或者更高的电压，由此缩短内部控制电路的延迟时间。

Description

充放电控制电路和充电型电源装置
技术领域
本发明涉及一种充放电控制电路和一种充电型电源装置，更具体而言，涉及一种用于减少对充放电控制电路和充电型电源装置进行测试的时间周期的技术。
背景技术
作为由二次电池构成的常规充电型电源装置，已经知道如在图2的电路框图中所示的电源装置(例如参考JP 04-75430A)。也就是，二次电池101通过开关电路102被连接到外端子-V0和+V0。此外，充放电控制电路110与二次电池101并联连接。充放电控制电路110具有检测二次电池101两端的电压的功能。在二次电池101处于过充电状态(电池高于给定电压值的状态。在下文中，这种状态被称为“过充电保护状态”)或者过放电状态(电池低于给定电压值的状态。在下文中，这种状态被称为“过放电保护状态”)的情况下，从充放电控制电路110输出信号，使得开关电路102关断。而且，有可能以这样的方式在引起过电流在负载中流动时停止放电(过电流控制)，即在外端子+V0到达给定电压时关断开关电路102。在下文中，这种状态被称为“过电流保护状态”。充放电控制电路具有保护电池免受那些状态的功能。
开关电路102可以由能够响应于来自FET等的输入信号而停止电流的元件来构造。而且，存在这样的情况，其中在这种情形中，如图3所示，独立地设置用于向充放电控制电路110提供电压的电源端子10和用于检测二次电池101两端的电压的电压检测端子20。存在这样的情况，其中充放电控制电路110的电源端子通常与作为滤波器的电阻器200和电容器210连接，使得可归因于二次电池的充放电的电源变化并不导致充放电控制电路110的故障。即使在这种情况中，也附加地设置电源端子10，由此防止充放电控制电路110的电流消耗流过电压检测端子20。结果，有可能防止由于电阻器200所引起的电流消耗和电压降而在充放电控制电路110的检测电压中发生误差。上述结构使得有可能增强用于检测二次电池101的状态的检测精度。
而且，在控制锂离子电池充放电的情况中，通常采用这样的结构，其中为了保护锂离子电池免于过充电，在检测到端子电压等于或者高于给定电平的情况中，在由延迟电路给出的给定延迟时间之后关断开关电路的开关元件，由此禁止充电。结果，控制对二次电池的充电，使得可靠地检测过充电状态，并防止二次电池处于过充电状态，而不对应于电池电压的过渡变化。在充放电控制电路中，还以同样的方式实施用于检测过放电并停止从二次电池到负载的电流供给的控制、以及用于检测从二次电池到负载的过电流并停止从二次电池到负载的电流供给的控制。甚至为了相同的原因而在相应控制中使用延迟电路。例如，为了控制锂离子电池的充放电，需要几毫秒到几秒的延迟时间。
然而，在其中包括延迟电路的充放电控制电路的情况中，由于设置在电路中的端子数量的限制，所以不会布置允许从外部改变延迟时间的端子。在这种情况中，当测试过充电检测电压或者过放电检测电压时，其花费等于或者长于在相应测试中的延迟时间的时间以输出输出信号。需要等于或者长于相应延迟时间的时间以确认输出信号，由此延长充放电控制电路的测试时间，导致电路制造成本以及使用充放电控制电路的充电型电源装置的制造成本增加。
发明内容
考虑到上述情况，已经作出本发明来解决上述问题，因此，本发明的目的是提供一种充放电控制电路，其中在电源端子和电压检测端子之间设置电压检测器电路，以及在电压检测器电路检测到在通常具有基本相同电压的两个端子之间的恒定电压或者更高电压的情况中，进入缩短内部控制电路的延迟时间的测试模式。
利用上述结构，减少了充放电控制电路的测试时间，由此使得有可能降低制造成本。
如上所述，根据本发明的充放电控制电路进入减少了内部控制电路的延迟时间而没有增加控制端子的测试模式，由此获得了减少测试时间并降低制造成本的效果。
附图说明
在附图中：
图1是示出根据本发明的第一实施例包括充放电控制电路的充电型电源装置的框图；
图2是示出常规充电型电源装置的框图；
图3是示出常规充电型电源装置的框图；
图4是示出充放电控制电路的运行的波形图；
图5是示出根据本发明的第一实施例的充放电控制电路的运行的波形图；
图6是示出根据本发明的第二实施例包括充放电控制电路的充电型电源装置的框图；以及
图7是示出根据本发明的第二实施例的充放电控制电路的运行的波形图。
具体实施方式
现在将参考附图对本发明的优选实施例给出更详细的描述。
第一实施例
在图1中示出本发明的第一实施例。图1是示出根据本发明包括充放电控制电路的充电型电源装置的框图。
在下文中将参考图1来描述第一实施例。二次电池101通过开关电路102连接在外电源端子+V0和-V0之间。充放电控制电路110和二次电池101并联连接。二次电池101的正电极被连接到充放电控制电路110的电压检测端子20，并通过电阻器200被连接到电源端子10。电容器210连接在电源端子10和二次电池101的负电极之间，使得充放电控制电路110不受故障等的影响，这些故障是由于短时期内二次电池101的电源变化而引起的。
充放电控制电路110包括过充电检测比较器113、用于将给定的参考电压Vr施加于过充电检测比较器113的输入端子的参考电压电路116、用于分配二次电池两端的电压的分压器电路111、内部控制电路120、以及内部延迟电路121。开关电路102的导通/关断端子被连接到充放电控制电路110的开关控制端子30，以及根据充放电控制电路110的检测结果来控制开关电路102的导通/关断运行。
用于对二次电池101或者由二次电池101驱动的负载103进行充电的充电器104连接在外电源端子+V0和-V0之间。
过充电检测比较器113具有比较由分压器电路111的电阻器R0和R1分配二次电池101的端子电压而得到的分压输出与参考电压电路116的参考电压Vr的功能以检测过充电状态。当输入到其正相输入端子的分配的输出电压的电平变得大于参考电压Vr时，过充电检测比较器113具有高电平输出。电压检测器电路130监控电源端子110和电压检测端子20之间的电压差，并在电源端子10和电压检测端子20之间的电位差变得等于或者高于给定电压的情况下，向内部延迟电路121输出检测信号。内部控制电路120输入过充电检测比较器113和电压检测器电路130的输出作为输入信号，并向内部延迟电路121输出信号。内部延迟电路121输入内部控制电路120的输出作为输入信号，并在给定延迟时间之后向开关控制端子30输出用于控制开关电路102的信号。
当二次电池101变成过充电状态时，过充电检测比较器113检测过充电状态，并且内部控制电路120向内部延迟电路121输出控制信号。在这种情形中，当电源端子10和电压检测端子20的电压彼此基本相等时，内部延迟电路121输入过充电检测比较器113的输出电压作为输入信号，并在由如图4所示的规范的观点指定的延迟时间t1之后，向开关控制端子30输出用于控制开关电路102的信号。
而且，当电源端子10和电源检测端子20之间的电位差等于或者高于给定电压时，电压检测器电路130向内部控制电路120输出信号。一旦输入电压检测器电路130的信号，内部控制电路120就向内部延迟电路121输出允许缩短延迟时间的控制信号。在这种情形中，当过充电检测比较器113检测到过充电状态时，内部延迟电路121输入过充电检测比较器113的输出电压作为输入信号，并在比由规范的观点指定的延迟时间t1短的延迟时间t2之后，向开关控制端子30输出用于控制开关电路102的信号。图5示出在电源端子10和电源检测端子20之间的电位差等于或者高于给定电压时的信号波形。
之后，当电源端子10和电源检测端子20之间的电位差减小到指定电压或者更低时，电压检测器电路130输出控制信号到内部控制电路，该控制信号允许内部延迟电路121的延迟时间回到指定长度，以及内部延迟电路121设置延迟时间为正常延迟时间t1。在正常使用中，因为电源端子10和电源检测端子20的电压基本上是相同的电位，所以不存在在正常时间进入测试模式的情况。
图1的框图只示出过充电检测器电路和外围电路，以及可以用相同的结构来控制过放电检测器电路和过电流检测器电路。
而且，图5示出电源端子10的电压变得等于电源检测端子20的电压或者比电源检测端子20的电压高所述指定电压或者更高，但是可以构造电路，使得当电源检测端子20的电压等于电源端子10的电压或者比电源端子10的电压高所述指定电压或者更高时，减少延迟时间。
第二实施例
图6示出根据本发明的第二实施例包括充放电控制电路的充电型电源装置的框图。
除了根据第一实施例的充放电控制电路之外，锁存电路140还被设置在电压检测器电路130和内部控制电路120之间。利用上述结构，仅仅通过临时将电源端子10和电源检测端子20之间的电位差以脉冲方式设置为指定电压或者更高，有可能将内部延迟电路121的延迟时间从t1改变为t2。
为了使内部延迟电路121的延迟时间从t2返回到t1，必须复位锁存电路140。例如，通过应用降低电源电压、相对于在检测到电源端子10和电源检测端子20之间的电位差时获得的符号来反相符号、通过使用反相了电流开关电路102的控制信号的事实来产生使锁存电路140返回的信号的方法等等，可以进行锁存电路140的复位。
而且，图7示出电源端子10的电压变得等于电源检测端子20的电压或者比电源检测端子20的电压高所述指定电压或者更高，但是可以构造电路，使得当电源检测端子20的电压等于电源端子10的电压或者比电源端子10的电压高所述指定电压或者更高时，减少延迟时间。

Claims (4)

1.一种充放电控制电路，包括：
电源端子，用于输入二次电池的电压以作为电源；
电压检测端子，用于输入二次电池的电压以用于检测；
分压器电路，用于分配电压检测端子的电压；
参考电压电路；
电压比较器电路，用于比较分压器电路的输出与参考电压电路的输出；
电压检测器电路，用于检测电压检测端子的电压；
内部控制电路，用于输入电压比较器电路的输出信号和电压检测器电路的输出信号以输出检测信号；以及
延迟电路，用于延迟检测信号以输出开关控制信号，
其中当电压检测器电路检测到电压检测端子的电压等于或者高于预定电压时，缩短延迟电路的延迟时间。
2.根据权利要求1所述的充放电控制电路，其中电压比较器电路包括用于检测二次电池的过放电状态的电路。
3.根据权利要求1所述的充放电控制电路，其中电压比较器电路包括用于检测二次电池的过充电状态的电路。
4.一种充电型电源装置，包括：
连接到充电器或者负载的外端子；
通过开关电路连接到外端子的二次电池；以及
根据权利要求1所述的充放电控制电路，用于连接二次电池与电源端子和电压检测端子，以及连接开关电路和开关控制信号输出端子。
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