CN101151778A - 用于车辆的真空吸尘器电池的充电控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明在此公开了一种电池充电器控制电路，具有：电压检测器，用于生成表示源电压电平的信号，该信号用来选择第一充电模式和第二充电模式中的一个；和充电控制器，其与该电压检测器连接，以使得能够根据来自该电压检测器的信号按照所述第一充电模式和第二充电模式中的一个进行充电。该第一充电模式和第二充电模式使充电处于不同的非零速率。源电压电平可以以一采样速率被采样，从而使监控该源电压电平所消耗的功率最小。

Description

用于车辆的真空吸尘器电池的充电控制电路

技术领域

本发明主要涉及电池充电控制电路，更具体地说，涉及一种用于由主车辆电池进行充电的辅助电池的充电控制电路。

背景技术

用于调节从直流(DC)源对镍镉(NiCd)、镍金属氢(NiMH)以及其它可再充电电池进行充电的充电控制电路是公知的。实际上，这些电路中所涉及到的部分电路作为离散集成电路(IC)是在市场上可获得的。一种市售的充电控制器IC是产品编号为MAX712或MAX713的Maxim IntegratedProducts(www.maxim-IC.com，Sunnyvale，CA)中的管脚可编程、快速充电的控制器。

用于对电池进行充电的电路通常采用以正被充电单电池的电压的评估为基础的控制或反馈方案。例如，电池充电电路可以使容易地进行低电流充电或者涓流充电，直到正被充电的单电池达到阈值电压。正被充电的单电池的其它特性，例如充电电流和电池温度，也已经被评估来控制充电过程。

在许多情况下，这些充电控制电路被应用在具有有效无限容量的电源环境中。这样，无需考虑电源是否可能受到充电操作的不利影响，就可以设计控制电路。不过，如果一个电池对另一个进行充电，则源电池的放电可能需要被调节。

已经对车辆电池的放电进行调节，从而通过例如起动电动机的操作确保有足够的容量用于引擎起动。由于在一定程度上使有些东西变复杂，因此基于引擎是否在运行，或者更具体地说基于交流发电机是否在运转从而将机械能转换成电能，使车辆电池显示出了较大的电压波动。例如，通常为12伏特，但汽车电池利用交流发电机运转时可能为大约13.8伏特。

如果没有交流发电机所供给的功率，那么利用需要相当大的功率或电流的配件，车辆电池的电压就会显著下降。一旦车辆电池低于阈值电压，先前的放电调节器就已经禁止使用一些配件。但是，尽管这些电压下降，但车辆电池可能仍然有足够的容量对一些低功率的配件供电，尤其是如果这些配件的功率消耗可能响应于车辆电池的状况而被调节的情况下。通过这种方式，在引擎已经停止运行并且车辆电池的电压已经降低之后，可以充分容许车辆配件的功率消耗。

发明内容

本发明在次公开一种电池充电器控制电路，其具有电压检测器和连接至该电压检测器的充电控制器。所述电压检测器产生表示源电压电平的信号，该信号用来选择第一充电模式和第二充电模式中的一个，而所述充电控制器使得能够根据来自该电压检测器的信号按照第一充电模式和第二充电模式中的一个进行充电。该第一充电模式和第二充电模式使充电处于不同的非零速率。

在一些实施例中，所述电压检测器包括窗口比较器，所述信号是该窗口比较器所产生的第一控制信号和第二控制信号中的一个，以表示所述源电压电平是否低于、不超出或高于该窗口比较器所设置的电压窗口。所述电池充电器控制电路可以进一步包括控制开关，以根据所述第一控制信号和第二控制信号是否表示所述源电压电平低于所述电压窗口，来确定所述充电控制器是否应该被供电。所述电池充电器控制电路仍可以进一步包括OR门，其响应于所述第一控制信号和第二控制信号来驱动所述控制开关。

所述充电控制器可以包括快速充电控制器集成电路，以便所述第一充电模式和第二充电模式分别对应于涓流充电和快速充电。所述表示源电压电平的信号然后可以被提供到该快速充电控制器集成电路的温度阈值管脚，以禁止快速充电。

在一些实施例中，所述电池充电器控制电路进一步包括与所述充电控制器连接的升压型DC-DC控制器。该升压型DC-DC控制器可以包括开关调节器。

所述电压检测器可以包括振荡器，用于使能对所述源电压电平的采样。

所述电池充电器控制电路可以与提供所述源电压电平的源电池结合使用。所述第一充电模式和第二充电模式可以是所述电池充电器控制电路的多个运转模式中的两个。所述多个运转模式可以包括非充电状态，而所述电压检测器可以与所述源电池相连接，以在不用管所述电池充电器控制电路的运转模式的情况下监控所述源电压电平。

根据另一方案，车辆电气系统具有主电池和副电池，以及将该副电池与主电池相连接的控制电路，其用于控制通过该主电池对该副电池进行的再充电。所述控制电路包括电压检测器，其产生表示所述主电池的端子电压的信号，该信号用来选择第一充电模式和第二充电模式中的一个。所述控制电路还包括充电控制器，其使得能够根据来自所述电压检测器的信号按照所述第一充电模式和第二充电模式中的一个对所述副电池进行充电。所述第一充电模式和第二充电模式使充电处于不同的非零速率。

在一些实施例中，所述电压检测器使用所述主电池的端子电压作为电源供应。

根据又一方案，电池充电器控制电路包括窗口比较器，其产生整体表示源电压电平是否低于、不超出或高于电压窗口从而选择多个运转模式中的一个的第一控制信号和第二控制信号。所述窗口比较器具有用于建立采样速率的振荡器，所述源电压电平在该采样速率下被采样，从而使监控所述源电压电平所消耗的功率最小。所述电池充电器控制电路可以进一步包括与所述窗口比较器相连接的充电控制器，其使得能够按照所选择的运转模式进行充电。

在一些实施例中，所述多个运转模式包括第一充电模式和第二充电模式，二者使充电处于不同的非零速率。所述多个运转模式可以包括非充电模式。所述电压检测器可以与所述源电压电平通信，以便该电压检测器在所述非充电模式期间监控所述源电压电平。

所述电池充电器控制电路可以进一步包括控制开关，其由所述第一控制信号和第二控制信号中的至少一个控制，以确定所述充电控制器是否被供电。所述电池充电器控制电路仍可以进一步包括OR门，其连接所述窗口比较器和所述控制开关，以便所述第一控制信号和第二控制信号中的任一个可以启动所述控制开关，以允许所述充电控制器被供电。

附图说明

为了更全面地理解本发明，应该参考以下的详细描述和附图，其中：

图1是根据一个实施例的具有电池充电器控制电路的车辆电气系统的框图；和

图2是根据一个实施例且更详细地描述图1中的车辆电气系统和电池充电器控制电路的电路图。

虽然所公开的系统和电路容许各种形式的实施例，不过在理解了本公开内容是意在示例，而非用于将本发明限制在此处所描述且图示出的具体实施例的情况下，图中示出的(在下文中将被描述的)是本发明的具体实施例。

具体实施方式

本发明主要涉及用于在另一电池，例如车辆电池在用作电源的情况下对一电池进行充电的系统和电路。在源电池进行任意放电可能有问题的状况下，对这种充电过程进行控制是很有用的。例如，使用所公开的系统和电路确保了车辆电池维持引擎起动所用的足够容量，即使该车辆电池用作对副电池或辅助电池进行充电的电源。该副电池可以结合地用于对设置在车辆中的配件，例如真空吸尘器系统进行供电。所公开的电路或系统的运转是全自动的，从而将该真空吸尘器系统维持在备用状态中，而不需要操作者或用户的介入。

虽然所公开的系统和电路此处是在车辆的环境中并且结合真空吸尘器配件的应用描述的，但是所公开的系统和电路的实际应用并不限于任何这种环境或应用。实际上，在副电池或辅助电池由用作电源的主电池或主要电池进行充电的许多不同的应用中，所公开的系统和电路是很有用的。

一般而言，所述主电池的电压可被监控，从而控制和调节由对副电池进行充电所产生的功率消耗。该功率消耗通过选择若干运转模式中的一个而被调节，所述运转模式包括多充电模式和非充电模式。主电池可被监控，以便使功率消耗最小(即以高效能量方式消耗)，而这反过来又允许电压被连续监控。主电池电压的连续监控包括在所有的状况下并在所有运转模式期间重复检测电压。例如，所述电压可以在主电池的容量降到对副电池的进一步充电不被允许(即非充电模式)的程度之后被监控，这是由于这种监控消耗非常少的功率。电路元件检测车辆引擎是否在运行、电气系统被负载的状况以及将功率转移到电池充电系统以用于配件(例如真空吸尘器系统)是否安全。转移的安全性依据公开系统或电路中没有任何元件会损害车辆引擎起动功能的要求为前提。

现在参照图1，用10总体上表示的车辆电气系统包括主电池12，其具有正极端子14和负极端子16。正极端子14和负极端子16之间的电压提供用于任何数目的车辆配件的电源，所述车辆配件包括音频设备、动力窗口、动力门锁，等等(未示出)。主电池12用作有关车辆的若不是全部也是大多数电力仪器和设备的直接或间接电源，即使有些车辆配件，例如安全系统可能具有辅助电源。这些车辆配件中的一个或多个可能使端子电压随着负载状况的改变而波动，或者由于电池容量递减而随着时间降低。虽然交流发电机(未示出)可以通过引擎所产生的机械能的转换来帮助对主电池12再充电，但是在引擎运转的情况之间可能存在延长的时间段。在这些情况下，根据所公开的电路和系统来调节主电池12的放电，可以帮助确保有足够的容量可用于起动发电机，这通常需要相当大的电流来转动引擎。

自动车辆中的主电池12通常是酸铅电池，不过用作主电池或源电池的电池类型并不与所公开的系统和电路的实际应用密切相关。实际上，所公开的系统和电路的应用可以有利地与任何易遭受容量不期望递减的电源相结合。酸铅和其它电池通常在过量或大量使用之后展示出降低的端子电压。在车辆引擎没有运行的状况下，端子电压也可以随着一个或多个车辆配件的运转而降低。例如，标准“12伏特”的自动车辆电池可能在引擎运转期间上升到大约13.8伏特或更高，但是低如12.6伏特的电压电平通常被认为是用于对一些配件供电的足够容量进行的充分充电或高充电。大约12.4伏特和12.6伏特之间的端子电压可以表示对配件供电的降额容量，并且低于这个范围的电压可以被避免，从而保存足够的起动容量。所公开的系统和电路通常识别出这些电压或电压范围，从而选择适合车辆电池12的状况的运转模式。当然，在例如其它源电池可使用；以及放电、端子电压或其它特性可能有所不同的可选实施例中，也可以使用其它电压或电压范围。

车辆电气系统10包括与车辆电池12连接的副电池或辅助电池18。副电池或辅助电池18可以是任何类型的适用于真空吸尘器系统或其它由副电池18供电的车辆配件或负载的可再充电电池。副电池18可以由任意数目串联排布的单电池组成，每个所述单电池都可以具有任意的电池电压。副电池18和车辆电池12通常具有不同的电压，但是在一些实施例中，当进行充分充电时也有可能具有近似相同的电压。在一个实施例中，副电池18是一组串联连接、Sub-C尺寸的镍铬单电池，不过也可以使用其它的单电池尺寸和电池类型(例如，锂离子、锂聚合物)。一般地，副单电池的尺寸、类型和数目是基于配件运转的需求选择出来的。而且，单电池数目也是考虑到充电需求进行选择的。例如，各个单电池端子电压在对镍铬单电池快速充电时上升，使得充电电压应该是每个单电池加1.5伏特总共为1.9V伏特。

继续参照图1中的示范性实施例，副电池18对为了图示方便而表示为单个马达20的真空吸尘器系统供电。马达20通过开关22与副电池18连接，而开关22可由用户用来控制真空吸尘器系统的运转。在本实施例中，副电池18与开关22的公共端连接，使得在马达20不运转时，即在开关22处于断开位置时，也可对副电池18进行充电。相反地，在马达20运行时，充电被断开。开关20可以以其它方式被配置成容许不同的或另外的运转模式，并且也可以按照需求使用除了图1中所示双位置开关22之外的开关。而且，开关22可以是继电器或者其它包含开关的器件，或者是其它位置远离系统10的控制元件，例如，仪表盘中或其它便于用户的位置处的控制元件。更一般地，开关22可以是控制各种马达或真空吸尘器系统中其它方面的多个开关中的一个。如果在另外的运转模式下，例如副电池18被充电而马达20被供电期间的模式，可以期望另外的开关或可选择的开关结构。

由副电池18供电的真空吸尘器系统或其它配件，可按照需要以任何方式放置在车辆中。真空吸尘器系统可以被半分离式地固定，以便马达20或其它真空吸尘器部件可以是便携式的。这样，系统10的一个或多个部件可以与车辆内部的一部分集成，作为厂商安装的配件。

在一个示范性实施例中，马达20被设计成运行在18伏特DC上，从而为标准级真空吸尘器性能提供足够的功率电平。不过，也可以使用其它具有不同尺寸和电压需求的马达。例如，与所关注的车辆电池12所提供的标准电压相一致，可以选择具有运行在大约12伏特上的马达的真空吸尘器系统。在18伏特的示例中，15个镍铬单电池用于组成副电池18，从而需要在每小时大约2300-2500毫安的电流电平下大约30伏特的快速充电电压。

为了在适当电压下提供必备的充电电流，如图1所示，在开关22处于充电位置时，电池充电器控制电路24将车辆电池12连接到副电池18。在图1的示范性实施例中，控制电路24一直被连接到车辆电池12，即使可能只是通过开关22断续地要求充电。这种连续连接使得车辆电池12能够在所有状况下都被监控。在可选实施例中，控制电路24可以是可拆卸组件的一部分，使得这种连接可以暂时缺失。其它实施例中，可以具有开关或其它连接器件，以控制所述连接。

控制电路24包括电压检测器26，以监控车辆电池12的状况。电压检测器26断续地对车辆电池12的端子电压进行采样，如图1所示，这在控制电路24一直连接到车辆电池12的实施例中尤其具有实用性。通过这种方式，对车辆电池12的监控并不呈现出电池容量的明显消耗。在一个实施例中，电压检测器26基于可设置低采样频率，例如大约1-5Hz的振荡器28来利用频闪分时(strobing)技术。更一般地，所述采样可以以规则和不规则的间隔发生，使得采样速率或频率可以按照需要根据运转状况或其它因素进行调制。其它实施例中，不需要包括电压监控或检测方案，所述方案依赖于或包括例如控制电路24并不是一直连接到车辆电池12的频闪分时技术、或者例如连续监控源电压的功率消耗并不需要特别关注的采样技术。

许多不同的商用电压检测器件可以用作电压检测器26，或者与电压检测器26结合使用。这些器件可以包括电路、其它硬件和软件的组合。不过，一般而言，电压检测器26产生一个或多个输出信号，所述信号携带表示车辆电池12的状况或电压的信息。所述一个或多个输出信号用于为控制电路24选择多个运转或充电模式中的一个，以便基于或者根据车辆电池12的状况(例如端子电压)选择充电模式。按照电压检测器件的类型，电压检测器26所提供的信息可以以数字或模拟形式供给，并且在任一情况下，可以通过一条或多条线提供。

在特定实施例中，控制电路24包括与电压检测器26相通信的模式选择逻辑电路30。模式选择逻辑电路30响应于电压检测器26所产生的一个或多个信号，接着产生表示运转或充电模式的控制信号。电路30产生控制信号的方式取决于由电压检测器26产生的一个或多个信号是模拟的或数字的，还是合并一个或多个电压阈值比较结果。在电压检测器26产生的信号单独表示电压幅值的实施例中，模式选择逻辑电路30可能特别有用。模式选择逻辑电路30也可与电压检测器结合使用，所述电压检测器产生一个或多个表示电压以及与一定阈值比较结果这二者的信号。在这种情况下，模式选择逻辑电路30可以分析或处理所述信号，从而产生表示充电模式的一个或多个控制信号。在可选实施例中，电压检测器26直接产生这种控制信号，以便电压检测器26将模式选择逻辑有效地集中在其中。

控制电路24的不同充电模式提供对副电池18进行充电的灵活方法。例如，具有较低充电速率的充电模式可以实现连续的充电，即使电压检测器26已经检测出电池12的容量已经开始递减。随着电压检测器26继续监控电池12，之后可以以较高的速率开始进行充电，以支持快速充电周期。如果在电压电平递减检测之前，副电池18未达到满电量，则以较低速率继续充电，而不会风险地将车辆电池容量降低到可能损害引擎发动的程度。这样，控制电路24包括与电压检测器26通信和/或集成在一起的模式选择逻辑，以在多个充电模式之间进行触发或切换。而且，所公开的电路和系统可以包括任意数目的较低和较高充电模式，并且不局限于双充电模式方式。

在一个示范性实施例中，控制电路24并且尤其是电压检测器26和模式选择逻辑电路30识别以下三个电压范围：(1)低于12.4伏特；(2)介于12.4-12.6伏特之间；和(3)高于12.6伏特。因此，有三种运转模式可以使用。虽然，其中一个运转模式实际上可以对应于不进行充电(即，零速率充电)，不过其它两种模式建立不同的非零速率的充电。两种非零速率的具体电平是设计选项的因素，但是不同的速率一般对应于低和高充电速率，其中较低充电速率被设计成表示对车辆电池放电有较低的有害风险。在一些实施例中，较低充电速率可被认为是涓流(trickle)充电。涓流充电速率可以为大约150毫安，不过也可以变得高于和低于该充电速率，这取决于副单电池的数目、车辆电池容量以及主电池12、副电池18、控制电路24和系统中的其它方面对本领域技术人员来说明显的其它考虑因素。更一般地，涓流充电速率可以被设置成低于最大充电速率的任何速率，并且不需要局限于诸如C/16(即大约150毫安)的工业标准速率。

在一些实施例中，模式选择逻辑电路30将电压检测器26连接到充电控制器32，这使得能够根据所选择的充电模式进行充电。充电控制器32基于表示充电模式的控制信号来驱动充电过程，所述信号可以由电压检测器26和/或模式选择逻辑电路30来产生。因此，充电控制器32和电压检测器26可以通过一个或多个控制线连接，所述线可以但并不需要由例如模式选择逻辑电路30的中间电路进行处理。

充电控制器32可以包括离散IC，例如前述MAX713快速充电控制器(如图2所示)，或者可选择地类似的MAX712控制器，这两个控制器都可以从MAXIM Integrated Products购买到。更一般地，充电控制器32可以是许多商用或对本领域技术人员已知的不同充电控制器中的任意一种，但不局限于任意IC、电路或其它配置。例如，充电控制器32可以依据于副电池18的类型、特性或容量而有所不同，因此不应该局限于此处所描述和图示的部件或配置。

在一个实施例中，充电控制器32提供对本领域技术人员来说已知的充电控制器功能，其包括但不限于：(1)快速和涓流充电速率；(2)基于电压斜率、温度和时间的快速充电截止；(3)充电电流调节；和(4)线性或切换模式功率控制。不过，这些功能中的一个或多个不需要由IC封装提供或集成到IC封装中来提供。实际上，例如MAX713的离散IC依赖于外部组件，例如，电流传感器和其它电阻器、功率晶体管和二极管，如下文中以及名称为“MAX712/MAX713：NiCd/NiMH Battery Fast-Charge Controllers”的MAXIM产品说明书中进一步阐述的，其公开内容通过引用合并于此。

在可选实施例中，充电控制器32包括用于附加功能的电路，所述附加功能例如对负载直接供电而对副电池l 8进行充电、镍锰充电控制、可调节的涓流充电速率以及对任意数目(例如1至16)个单电池进行充电的能力。当以除了图2中所示之外的方式进行配置时，这些能力中的一些可以由MAX713IC来提供。在任何情况下，实现这种充电控制功能所必须的电路的特性和细节是本领域技术人员通过例如相关产品说明材料和本发明教义所充分理解的。

在副电池18与车辆电池12具有不同电压的实施例中，控制电路24还可以包括与充电控制器32连接的升压转换器34。如上所述，在充电控制器32提供的快速充电方案使得单电池电压在充电期间上升时，也可以使用升压转换器34。升压转换器34或升压型DC-DC控制器或调节器一般是可配置或可调节的，从而根据充电控制器32所提供或供给的电流并且在适合于副电池18的电压电平下提供充电电流。如本领域技术人员所公知的，升压转换器34可以为开关变换器，以便充电电压(例如30伏特)可以周期性方式提供。

现在参照图2，其中在多幅图中公共的元件用相同的附图标记标识，将控制电路21(图1)的示范性实施例与电气系统10的其它部件相结合来进行详细描述，所述其它部件例如车辆电池12和副电池18。在本实施例中，图l所示的控制电路24的部件(即电压检测器、充电控制器等等)利用相应的离散IC建立。不过，离散IC并不是必要的，而是提供一种便利的、现成的方式。在该示范性实施例中，电压检测器26包括窗口比较器IC 50，其对车辆电池12的电压进行采样，以选择运转模式。充电控制器32包括快速充电控制IC 52，而升压转换器34包括DC-DC转换器IC 54。除了相应的IC之外，控制电路24的部件还包括如下所述的其它电路元件。为了描述和图示的清晰和容易的目的，图1中的附图标记将整体用于表示IC和任何相关电路元件。附图标记50、52和54表示各个IC，可以理解，这些相关电路元件可以以更大或更小的扩展集成到IC中，作为设计选择的因素。例如，电压检测器或窗口比较器26包括许多电路元件，其包括窗口比较器IC 50和若干提供分压或其它功能的晶体管。这些与窗口比较器26相关的晶体管和其它元件将与窗口比较器26的运转结合来进行进一步描述。

利用窗口比较器26，所公开的电路和系统识别以下三种电压电平：(1)12.6至13.8伏特以及更高的端子电压电平，其能够在例如全快速充电周期内实现快速充电模式；(2)12.4-12.6伏特的端子电压电平，其将系统置于涓流充电模式；和(3)低于12.4伏特的端子电压电平，其将系统置于零通电速率下或关断模式下。当处于关断模式下，所公开的系统从车辆电池12引出的唯一功率是以例如一秒的间隔引出的可以忽略的采样电流。这三种电压电平或范围与三种运转模式对应，所述模式即两种充电模式和一种非充电模式。窗口比较器26所产生的输出帮助选择这些运转模式中的一个。

对车辆电池12的电压电平的监控是在控制电路24，具体的是电压检测器26或窗口比较器26，被连接的任意时候实现的。如上所述，有些实施例可以提供如下选项：将整个真空吸尘器系统从车辆拆除；或提供将真空吸尘器系统从车辆电气系统断开的机制。除了这种或类似例子以外，控制电路24还连接到车辆电池12，以用于连续的监控。

许多商用IC可以用作窗口比较器IC 50或者用作两个串联工作的比较器IC以形成窗口。在一个实施例中，窗口比较器IC 50是可从LinearTechnology(Milpitas，CA；www.linear.com)获得的产品名称为LTC 1042N的窗口比较器。该窗口比较器IC 50通过利用频闪分时技术将非常轻的负载(例如约为0.48μW)置于车辆电池12上，从而仅在短期采样周期期间(例如80μs)读取输入电压。在采样周期期间，对窗口比较器IC 50开启功率，输入电压值被读取并存储在内部CMOS输出锁存器中，然后对比较器IC 50关断功率直到下一采样周期到来。采样速率可以被设置为例如低约每秒一次，从而将功率消耗最小化到几乎任意的程度。在图2的示范性实施例中，采样频率实际上被设置在1.0Hz。关于窗口比较器IC 50的示范性实施例的进一步细节可以在由Linear Technology出版的名为“LTC 1042N WindowComparator”的说明书中找到，其公开内容通过引用合并于此。

可选地，电压检测器26可以由两个分立的比较器组成，并且可以集成到相应芯片之中、或由非集成部件组成。在任一情况下，比较器基于两个相应的电压阈值评估车辆电池12的电压。提供类似于窗口比较器所产生的输出信号的附加电路元件，对本领域的技术人员来说是明显的。例如，用于电压比较器或窗口比较器26的可选配置或器件可以包括用于提供单个阈值功能的一个或多个离散IC电压检测器。

继续参考图2的示范性实施例，采样速率由具有电阻器56和电容器58的RC电路来建立，该电路使IC 50的内部电路自频闪分时。RC电路连接到窗口比较器IC 50的OSC管脚(即振荡器)。RC电路利用窗口比较器IC 50的内部电路运转，从而提供振荡器28。可选地，所述器件可以通过利用CMOS或其它门(未示出)驱动IC 50的OSC管脚，来进行外部频闪分时。

窗口比较器26包括分压器电阻器60和62来设置电压窗口的宽度、以及电阻器64和稳压二极管66来设置窗口的中点或中心点。WC管脚处(即窗口中心点)和WID2管脚(即宽度/2)处的两个高阻抗输入被供给由这些元件产生的电压。对于以上给出的示范性电压范围，窗口宽度为0.2伏特，而窗口中心点为12.5伏特。不过，窗口比较器26被配置成在端子电压电平的一半处评估车辆电池12。换句话说，具有电阻器68和70的分压器在电压电平被传送到窗口比较器IC 50的VIN管脚之前，将电压电平一分为二。这允许车辆电池12在作为受监控电压之外，也用作窗口比较器IC 50的电源供应。这样，车量电池12的端子电压可施加到窗口比较器IC 50的V+管脚。作为进一步的结果，窗口宽度被设置成大约0.1伏特(即，实际为12.4与12.6伏特之间0.2伏特的一半)，而窗口中心点为大约6.25伏特。

为了设置大约0.1伏特的窗口宽度，图2的示范性实施例包括由电阻器60和62提供的分压器，该分压器被配置成将大约0.04-0.05伏特的电压供给到WID2管脚。在这种情况下，稳压二极管66具有6.2伏特的击穿电压，这会有效地将窗口中心点设置在12.4伏特。不过，窗口可以利用电阻器68将中心点重新设置或者以其它方式调整到例如6.25伏特。稳压二极管66可以具有1.0％的允差。通过理解到以上的电压窗口特性和相应的元件值可以在本发明教义的不同实施例或应用场合之间进行改变，而将它们展现。

在该实施例中，窗口比较器26产生两个表示车辆电池12的电压的输出信号。第一信号表示，电压是否高于窗口以及是否位于线72上的、窗口比较器IC 50的ABOV管脚(即高于)。第二信号表示，电压是否在窗口之内以及是否位于线74上的、窗口比较器IC 50的WITH管脚(即在其之内)。在该实施例中，在高或有效输出(例如5伏特)表示电压处于所论述的范围中时，这些输出信号中的每一个都是数字的。这两个信号的状态可以一起使用，从而确定控制电路24的运转模式。如果二者都为低或者无效，那么车辆电池12低于电压窗口。当一个或另一个变为有效或高时，车辆电池12或者不超出窗口或者高于窗口。通过这种方式，车辆电池端子电压确定信号的整体状态，这又确定或选择运转模式。

图2的示范性实施例包括用于评估两种控制信号的模式选择控制逻辑(参见，例如图1的元件30)。在该实施例中，在线72和74上的这两种控制信号已经表示窗口比较器中包含的逻辑的情况下，这种逻辑的部分集成在窗口比较器26中。结果，除了基于电阻器76和78以分压的形式进行调节的信号之外，线74上的信号主要直接供给到充电控制器IC 52。在可选实施例中，电压检测器26可以产生车辆电池端子电压的模拟和数字表示，然后它们必须由比较器逻辑进行处理，从而产生这两种控制信号。电压检测器26合并或不合并模式选择逻辑的程度是设计选择的因素。在图2的实施例中，电压检测器26包括比较器逻辑，但是留下模式选择逻辑30用于外部组件。也就是说，在另外的逻辑电路元件将窗口比较器26和充电控制器32连接的这个意义上，模式选择逻辑30的部分位于窗口比较器26的外部。更具体地，模式选择逻辑30包括：(1)由第一二极管80和第二二极管82形成的二极管OR门；和(2)控制开关84。二极管80和82可以是任何类型的低功率二极管，例如Diodes有限公司(Westlake Village，CA)的商用1N4148二极管IC。二极管80和82可以被封装成两个独立的、分离的二极管，或者可选地，封装成单个IC器件。控制开关84可以是功率MOSFET，例如International Rectifier(EI Segundo，CA)的商用IRLR2905Z MOSFET。

在运转中，当车辆电池12的端子电压不超出或高于由窗口比较器26所建立的电压窗口时，二极管80和82向控制开关84的栅极提供高或有效信号。这样，二极管80、82确保在涓流和快速充电两种运转模式下，向控制开关或MOSFET84提供栅极驱动。因此，高于12.4伏特的电压启动控制开关84，这会在线86上为充电控制器32和DC-DC转换器34建立地线连接。若没有这种地线连接，控制电路24的这些部件就不被供电，副电池18的充电也不会发生，这意味着控制电路24处于关断(非充电)模式。当这些部件被供电时，线74上产生的信号可确定控制电路24会运行在这两种充电模式中的哪一种下。如果车辆电池12的端子电压高于电压窗口，那么线74上的输出为无效，并且电阻器78将线88拉接至地线，其中所述线88将窗口比较器26连接到充电控制器IC 52。

模式选择逻辑电路30还包括电阻器89，其帮助稳定提供给开关84的栅极的信号。若没有电阻器89，由于控制电路24中的噪声所引起的小电压波动可能足够大，从而提供启动MOSFET并且不希望地使得控制电路24对副电池18进行充电的错误信号，因此在充电控制器32应该处于关断或非充电模式的周期期间，对车辆电池12进行放电。

继续参考图2中的示范性实施例，充电控制器IC 52连接到窗口比较器26，以用于根据所选择的充电模式进行充电。充电控制器IC 52是具有许多控制输入端口的管脚可编程IC，所述端口包括用于编程单电池数目的管脚(PM0，PM1)、用于编程快速充电超时的管脚(PM2，PM3)、用于编程涓流/快速充电电流比率的管脚(PM3)、以及用于编程满充电检测方案的管脚(TMP)。充电控制器IC 52还可以被编程成通过低于温度比较(管脚TLO)、高于温度比较(管脚THI)以及电池电压电平阈值检测(管脚BT+，BT-)从快速充电模式切换到涓流充电模式。充电控制器IC 52的编程可以基于副电池18的充电和其它要求以及和被供电的负载而有相当大变化。基于从厂商那获得的上述说明公开，关于这种操作和管脚编程选项的进一步细节对于本领域的技术人员是公知的。因此，此处不再详细描述充电控制器IC52的运转。

充电控制器IC 52可能关注在充电模式之间切换的若干方式中，图2的示范性实施例是利用温度阈值管脚TLO(不过不利用温度表示控制信号)。而是线88上的控制信号被传送到充电控制器IC 52的TLO管脚。在运转中，除非由线74上来自窗口比较器IC 50的控制信号驱动，否则TLO管脚被电阻器78拉到地线，这意味着，充电控制器IC 52的默认模式是快速充电模式。不过，如果TLO管脚高于2.00伏特(充电控制器IC 52内部提供的参考值)，则快速充电被禁止。这种情况是在窗口比较器IC 50的WITH管脚为高或有效时，指示车辆电池位于12.4和12.6伏特之间。可选地，如果TLO管脚在通电后的任一时刻开始变低或变低时，那么可以使能快速充电。例如，当窗口比较器IC 50的ABOV管脚变高时，指示电池电压为12.6伏特或更高，WITH管脚会同时变低，使能快速充电。

充电控制器IC 52提供用于检测副电池18何时被充满电的负斜率检测选项。其它可用方法包括利用连接到TEMP管脚的外部热敏电阻的选项，这在本实施例中没有使用。所述负斜率检测包括在充电控制器IC 52内部并使BT+和BT-管脚之间可用的电压斜率检测模数转换器，所述管脚分别连接到副电池18的正极端子和负极端子。在整个充电过程中，副电池18两端的电压可以上升直到达到峰值。一旦达到该峰值，充电控制器IC 52就切换到涓流模式。更具体地，当镍铬电池被充满电时，它们的端子电压会稍微倾斜而低于峰值电平。这种电压倾斜或负斜率由充电控制器IC 52检测，从而使得结束快速充电模式，直到功率被循环到。快速充电过程可以另外的方式持续达到66分钟，即可以通过管脚编程进行修改的默认超时周期。

充电控制器IC 52还提供一种将运转反馈提供给用户的机制。当处于快速充电模式时，充电控制器IC 52的管脚FSG用作电流接收器，使得电流能够通过单个LED状态指示器90和限流电阻器92从车辆电池12的正极端子14流出。指示器90只在快速充电周期期间处于开通状态。虽然任意数目的状态指示器或其它信息可以展示给用户，但是可以限制状态指示器的数目从而使车辆电池12上的任何额外负担在车辆不运行时最小。

现在将描述充电控制器32根据所述充电模式中的一个实现充电的方式。利用图2的充电控制器IC 52，充电控制器32可以被配置成切换模式配置或线性模式配置。在图2的示范性实施例中，充电控制器32被配置成线性模式，从而便于单个BJT功率晶体管的仿真，如上所述对充电控制器IC 52说明公开的描述。在由于过热或过多功率消耗导致的单个BJT不能实际使用时，例如在需求较高输出电流时或者在非升压模式下对电池充电时，可选实施例可以被配置成切换模式。

继续参考图2，充电控制器32的线性模式配置可以使用电流镜来仿真BJT功率晶体管的负载。该电流镜连接到充电控制器IC 52的输出端口(即DRV管脚)，其中可生成涓流或快速充电输出。该电流镜包括两个PNP晶体管94和96，它们可以容纳在晶体管封装中，所述封装例如可从NationalSemiconductor(Santa Clara，CA)获得的2N3906。在具有PNP晶体管的实施例中，充电控制器32的输出实际上是电流接收点。可选实施例可以包括其它晶体管类型或配置以及适应任何这种晶体管类型或配置的任何伴随电路。返回到图2的示范性实施例，充电控制器IC 52的输出端口是DRV管脚，而晶体管94和96表示在输出端口被控或产生的电流的电流跟随器。具有电阻器98和100的电流镜的两个分支中的相应电流因此相等，而且线102引出电流镜，通过栅电阻器106驱动功率MOSFET 104。流过晶体管96和电阻器108的电流设置线102上的电压，从而确定MOSFET 104的导通电阻。通过这种方式，由电流控制器IC 52根据所选择的充电模式控制的驱动电流，控制由升压型DC-DC转换器34所产生的充电电流。例如，当控制电路24处于涓流模式下时，低电流(例如30毫安)被提供给电流镜，这会在晶体管96的集电极中产生低电压，使得MOSFET 104轻度导通(即高导通电阻)。如以下将进一步描述的，流过升压型转换器34的MOSFET 104的电流为副电池18的充电电流。

在可选实施例中，充电控制器32并不包括电流镜，而是包括以上所参考的单个PNP选通晶体管。不过，这种充电电路较佳地适合于非升压方案，即不利用以下进一步描述的升压转换器34所提供的一种功能。

在充电电压高于车辆电池12提供的源电压电平(例如12伏特)的实施例中，充电控制器IC 52与DC-DC升压型转换器34结合使用，以便副电池18的最大电池电压可以上升而高于提供给充电控制器IC 52的电源电压。充电控制器IC 52处于线性模式以及与上述电流镜布置的结合使用，支持将它连接到升压转换器34。在可选实施例中，来自充电控制器IC 52的驱动电流可以直接供给到副电池18，例如在副电池18达到低于充电控制器IC 52的源电压的最大充电电压1.5伏特时，该充电电压在V+管脚处通过晶体管109设置并且通过电容器110稳定。充电控制器IC 52的上述引用的说明可以被考虑用作关于这些例子的进一步信息。

升压转换器34通过MOSFET 104连接到充电控制器IC 52。作为切换式升压转换器，升压转换器布置还包括切换功率MOSFET 111、充电电感器112、肖特基二极管114和电容器116。它们按常规的方式连接，以用于在例如300KHz的频率下提供脉冲充电电流。在这种高频率下，这些部件可以被选择以用于在部分充电周期期间快速关断的能力。例如，电容器116可以由固体电解液型组成，因此具有非常低的阻抗。而且，升压转换器34的这些和其它部件可以具有元件值，从而按照需要支持各种水平的充电能力。更具体地，在副电池18在马达20(或其它负载)运转期间被充电的实施例中，升压转换器34可以包括高电流转换器(即具有高电流容量的升压转换器)。

由于对本领域技术人员来说，图中所述示范性实施例中的升压转换器34的切换方案是公知的，因此，此处仅结合DC-DC转换器IC 54的配置对其运转进行简要描述。简而言之，在升压型转换控制器IC 54被供电的任意时刻，其试图通过它的输出端口(管脚EXT)在最大输出下驱动MOSFET111。DC-DC转换器IC 54的输出端口沿着线118将振荡输出提供给MOSFET111的栅极。在MOSFET111导通的部分周期期间，电流通过电感器112有效的流到地线，因此这会快速通电。这时，二极管114防止副电池18放电到地线。二极管114还将电容器116上的积累电荷(来自先前周期)与类似的放电路径隔开。实际上，电容器116及其积累电荷利用平滑的充电电流(即具有降低的波纹)对副电池18进行充电。然后，一旦切换输出使得MOSFET111打开，就进行周期的其它部分。那时，电感器112两端的电压崩溃，而电感112和114之间的电压转到车辆电池12(例如12-14伏特)的正极端子上。利用二极管114的前向偏置，流过电感器112的电流对电容器116快速充电，存储足够的能量以将电容器116充电到高于车辆电池12的电平的电压。通过这种方式，升压转换器34将充电电压升高到高于源电压电平的电平值(例如30伏特)。

升压型DC-DC转换器IC 54可以是以常规方式配置的可从MaximIntegrated Products获得的MAX 1771控制器。关于其运转的进一步细节可以在名为“MAX 1771：12V or Adjustable，High-Efficiency，Low IQ，Step-UpDC-DC Controller”的厂商出版的说明书中找到，该公开内容通过参考合并于此。简而言之，DC-DC转换器IC 54被配置成通过经由反馈输入管脚(即FB管脚)为全导通运转而设置足够低的阈值，来在最大功率下驱动MOSFET111。更具体地，电阻器120和122形成分压器，以设置低阈值。

尽管在全导通运转时被驱动，但是通过MOSFET 111的电流经由MOSFET 104的导通电阻控制，该电流接着经由电流镜和充电控制器32的输出被设置。当控制电路24处于涓流模式下，MOSFET 104的导通电阻为高，这限制了流过充电电感器112的电流量，接着又限制了在每个周期期间存储在电容器116上的电荷量。

功率MOSFET 104和111可以是适合用于升压型DC-DC应用中用到的切换频率和电流电平下的任何类型的开关晶体管，例如可从InternationalRectifier(EI Segundo，CA)获得的产品名为IRL 1104的MOSFET。功率MOSFET 104和111可以但不需要是相同类型的晶体管，并且可以设置在频闪分时集成电路上。功率MOSFET还可以具有适合于大功率处理的内部导通电阻或R_ds。

通过选择具有适合于快速充电电流的额定值(例如2.5安培)的部件，可以支持快速充电模式电流。例如，电感器112、二极管114和电容器116可以被定为2.5安培或更高的电流电平。例如，在图2的示范性实施例中，电感器112可以是从Sumida(Chuo-ku，Tokyo，Japan)获得的产品名为CDRH127-470MC的商用电感器，其因适合的布线规格和绝缘而被定为2.5安培的电流电平。二极管114可以分别被定为高如3.0安培的电流电平和40伏特的电压电平。

升压转换器34还包括一个30伏特的稳压二极管122(1N4751A)，以限制在副电池18未被连接时的部分充电周期期间由转换器34产生的最大电压。许多商用二极管中的任一个都可以用作稳压二极管122，例如可从Diodes有限公司(Westlake Village，CA)获得的1N4751A。稳压二极管122可以定为1瓦。

充电控制器32和升压转换器34可以具有若干其它电路元件，所述电路元件用于控制、调节或产生提供给一个或多个输入或输出端口或晶体管栅极的信号、或着由它们产生的信号。例如，图2所示示范性实施例中的电容器124、126、128、130、132和134被用于例如稳定引到输入端口或栅极的相应线上的信号。这些电容器还可以具有一个或多个另外的目的，这对本领域技术技术人员是显然的。上述电路部件或元件可以具有以下的值或规范，可以理解，这些值或规范仅为示范性的，并且可以与示出的那些有所不同，不过仍具体体现所公开的电路和系统。

电阻器56    470kΩ

电容器58    1.0μF，25V

电阻器60    300kΩ

电阻器62    1kΩ

电阻器64    75kΩ

电阻器68    33kΩ，0.25％

电阻器70    33kΩ，0.25％

电阻器76    300kΩ

电阻器78    150kΩ

电阻器89    100kΩ

电阻器92    2.2kΩ

电阻器98    10Ω

电阻器100   10Ω

电阻器106    100kΩ

电阻器108    150Ω

电阻器109    560Ω

电容器110    0.1μF

电容器116    330μF，35V

电阻器120    20kΩ

电阻器122    20kΩ

电容器124    .22μF，

电容器126    0.01μF

电容器128    0.1μF

电容器130    1000pF

电容器132    220μF，16V

电容器134    100pF

除了以上提到的那些以外，图2所示示范性实施例中的所有电阻器可以定为在0.25瓦运转并且具有5％值的允差。

充电控制器IC 52可以通过监控并调节感应电阻器136(例如，0.1Ω，额定值为1瓦)两端的电压来调节充电电流。感应电阻器136帮助设置快速充电电流电平，并且在用MAX713IC作为充电控制器IC 52的示范性实施例中，感应电阻器136两端的压降被调节成250毫伏。

参考图2的示范性实施例，副电池18中单电池数目使得最大电压可以超过BT+管脚的额定值。具体地说，充电控制器IC 52的BT+管脚可以在IC52不被供电时(例如，在控制开关84将IC 52与电源断开时)被设定额定值，以用于处理有关例如仅11个镍铬单电池的电压。因此，IC 52可以在这些周期期间经由晶体管138受到保护。利用IC 52未接地，晶体管138将由于其返回被阻塞而截止。一旦IC 52被供电，BT+管脚就可以通过晶体管138连接到副电池18的正极端子。通过主电池电压经由晶体管140施加到晶体管138的基极，可以实现这种连接。International Rectifier(Santa Clara CA)的晶体管2N3904可以用作晶体管138。

在可选实施例中，模式选择逻辑电路的基于二极管的OR门可以用基于晶体管的配置来代替。这些实施例可以但不需要包括将电压检测器以不同的方式连接到充电控制器，并且其中一种不通过切换连接建立功率接地。例如，功率连接可以通过将车辆电池12的正极端子14经由模式选择逻辑中一个晶体管连接到充电控制器IC 52和升压转换器34而建立。没有利用低温比较来在充电模式之间进行触发，而是这些可选实施例可以使用提供给充电控制器IC 52的高温比较输入端口的控制信号。

在其它可选实施例中，由OR门和控制开关84所提供的逻辑可以按照需要的任何程度被集成到电压检测器26或窗口比较器IC 50。

在本发明的教义下，本领域技术人员已知的其它类型的升压转换器或DC-DC转换器，可以与电池充电器电路结合地用于升高充电电压，包括单端脉冲反相转换器(或SEPIC转换器)以及逆向变换器。

根据上述实施例，所公开的电路和系统通过监控电池端子14和16两端的端子电压以及基于所测量到的端子电压来调节副电池18的充电，调节车辆电池12的放电。通过这种方式，充电速率可以基于车辆电池12的状况而被调节。高充电速率可以实现在合理的时间段内，例如一个小时内副电池18的从耗尽到满电量的充电状态。对于较低充电速率的调节可以允许副电池18的连续充电，此时较高速率可能会冒险损害引擎起动所用的车辆电池容量。

所公开的系统和电路的实际应用并不局限于用作主电池和副电池的电池类型。而且，在一些实施例中，电源也不必须为电池。因此，所公开的系统和电路在电源状况应该被监控从而确保该电源不受到充电运转的不利影响的情况下，可以与任何待再充电的可再充电电池结合使用。

控制电路24可以根据任何电路制造或设计方法和材料被构建或制造。在一个实施例中，电路24被构建在具有非常小表面安装部件的标准FR-4PC板上，使得该板的尺寸大约为2”×3”×1”。不过，所公开电路和系统的实际应用不局限于任何特定的电路板实现，也不局限于具有表面安装部件的实施例。可选实施例可以将一些或所有部件集成在专用集成电路(ASIC)或当前或未来设计的类似集成配置之中。一些实施例还可以利用由通用处理器或其它处理器执行的软件，从而实现控制逻辑的任何部分，所述控制逻辑具体体现在与电压检测器26、充电控制器32或电池充电控制电路的其它元件结合示出的电路和/或电路部件中。例如，本领域技术人员将理解，尽管模式选择逻辑电路30被示出且描述为在IC和部件硬件中实现，但是也可以使用任何电路、其它硬件和软件的组合来实现。

由于对本领域普通技术人员来说，在本发明范围之内的修改是明显的，因此，上述描述仅为了清楚理解的目的而给出的，而且应该理解其中没有任何不必要的限制。

Claims (24)

1.一种电池充电器控制电路，包括：

电压检测器，用于产生表示源电压电平的信号，该信号用于选择第一充电模式和第二充电模式中的一个；和

充电控制器，其与所述电压检测器连接，用于使得能够根据来自所述电压检测器的信号按照所述第一充电模式和第二充电模式中的一个进行充电；

其中所述第一充电模式和第二充电模式使充电处于不同的非零速率。

2.如权利要求1所述的电池充电器控制电路，其中所述电压检测器包括窗口比较器，所述信号是该窗口比较器所产生的第一控制信号和第二控制信号中的一个，以表示所述源电压电平是否低于、不超出或高于该窗口比较器所设置的电压窗口。

3.如权利要求2所述的电池充电器控制电路，进一步包括控制开关，其根据所述第一控制信号和第二控制信号是否表示所述源电压电平低于所述电压窗口，来确定所述充电控制器是否应该被供电。

4.如权利要求3所述的电池充电器控制电路，进一步包括OR门，其响应于所述第一控制信号和第二控制信号来驱动所述控制开关。

5.如权利要求1所述的电池充电器控制电路，其中所述充电控制器包括快速充电控制器集成电路，所述快速充电控制器集成电路使所述第一充电模式和第二充电模式分别对应于涓流充电和快速充电。

6.如权利要求5所述的电池充电器控制电路，其中所述信号被提供到所述快速充电控制器集成电路的温度阈值管脚，以禁止快速充电。

7.如权利要求1所述的电池充电器控制电路，进一步包括与所述充电控制器相连接的升压型DC-DC控制器。

8.如权利要求7所述的电池充电器控制电路，其中所述升压型DC-DC控制器包括开关调节器。

9.如权利要求1所述的电池充电器控制电路，其中所述电压检测器包括振荡器，用于使能对所述源电压电平的采样。

10.如权利要求1所述的电池充电器控制电路，该电池充电器控制电路与提供所述源电压电平的源电池结合，其中所述第一充电模式和第二充电模式是所述电池充电器控制电路的多个运转模式中的两个，所述多个运转模式包括非充电模式，并且其中所述电压检测器与所述源电池相连接，以在不用管所述电池充电器控制电路的运转模式的情况下监控所述源电压电平。

11.一种具有主电池的车辆电气系统，所述主电池具有端子电压，所述车辆电气系统包括：

副电池；和

将所述副电池与主电池相连接的控制电路，用于控制通过主电池对副电池的再充电，所述控制电路包括：

电压检测器，其产生表示所述主电池的端子电压的信号，以选择第一充电模式和第二充电模式中的一个；和

充电控制器，其使得能够根据来自所述电压检测器的信号按照第一充电模式和第二充电模式中的一个对所述副电池进行充电；

其中所述第一充电模式和第二充电模式使充电处于不同的非零速率。

12.如权利要求11所述的车辆电气系统，其中所述电压检测器包括窗口比较器，所述信号是该窗口比较器所产生的第一控制信号和第二控制信号中的一个，以表示所述源电压电平是否低于、不超出或高于该窗口比较器所设置的电压窗口。

13.如权利要求12所述的车辆电气系统，其中所述控制电路进一步包括控制开关，其根据所述第一控制信号和第二控制信号是否表示所述源电压电平低于所述电压窗口，来确定所述充电控制器是否应该被供电。

14.如权利要求13所述的车辆电气系统，其中所述控制电路进一步包括OR门，其响应于所述第一控制信号和第二控制信号来驱动所述控制开关。

15.如权利要求11所述的车辆电气系统，其中所述充电控制器包括快速充电控制器集成电路，该快速充电控制器集成电路使所述第一充电模式和第二充电模式分别对应于涓流充电和快速充电。

16.如权利要求15所述的车辆电气系统，其中所述信号被提供到所述快速充电控制器集成电路的温度阈值管脚，以禁止快速充电。

17.如权利要求11所述的车辆电气系统，其中所述电压检测器包括振荡器，用于使能对所述端子电压的采样。

18.如权利要求11所述的车辆电气系统，其中所述电压检测器使用所述端子电压作为电源供应。

19.如权利要求11所述的车辆电气系统，其中所述第一充电和第二充电模式是所述控制电路的多个运转模式中的两个，所述多个运转模式包括非充电模式，并且其中所述电压检测器与所述主电池相连接，以在不用管所述控制电路的运转模式的情况下监控所述端子电压。

20.一种电池充电器控制电路，包括：

窗口比较器，用于产生整体表示源电压电平是否低于、不超出或高于电压窗口从而选择多个运转模式中的一个的第一控制信号和第二控制信号，其中所述窗口比较器具有用于建立采样速率的振荡器，所述源电压电平在该采样速率下被采样，从而使得监控所述源电压电平所消耗的功率最小；和

与所述窗口比较器连接的充电控制器，用于使得能够按照所选择的运转模式进行充电。

21.如权利要求20所述的电池充电器控制电路，其中所述多个运转模式包括第一充电模式和第二充电模式，该第一充电模式和第二充电模式使充电处于不同的非零速率。

22.如权利要求21所述的电池充电器控制电路，其中所述多个运转模式包括非充电模式，并且所述电压检测器与所述源电压电平通信，使得该电压检测器在所述非充电模式期间监控所述源电压电平。

23.如权利要求20所述的电池充电器控制电路，进一步包括控制开关，该控制开关由所述第一控制信号和第二控制信号中的至少一个控制，以确定所述充电控制器是否被供电。

24.如权利要求23所述的电池充电器控制电路，进一步包括OR门，该OR门连接所述窗口比较器和所述控制开关，使得所述第一控制信号和第二控制信号中的任一个可以启动所述控制开关，以允许所述充电控制器被供电。

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