CN1045233C - 可再充电电池的充电装置及其控制单元和方法 - Google Patents

可再充电电池的充电装置及其控制单元和方法 Download PDF

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Abstract

充电装置及控制方法。充电装置包括输出给定电平恒定电压的恒定功率装置,插电池的电池组件,及响应开关控制信号通过电池组件向电池提供恒定功率装置输出恒定电压的开关,装置包括电池电压检测装置,以给定时间周期检测电池电压;比较装置,将预定满充电阈值电压与电池电压检测装置输出相比较,由此输出信号;控制装置,分析比较装置输出后,当电池电压小于满充电阈值电压时驱动开关使电池的充电导通,反之驱动开关使电池充电关断。

Description

可再充电电池的充电装置及其控制单元和方法
本发明涉及以给定电压电平对可再充电电池(以下简称为“电池”)充电的充电装置,更具体地,涉及用于防止满充电电池再充电的充电装置及控制方法。
通常,可再充电电池一般被认为是其充电电压被放电到一定程度的情况下使用充电器(或充电装置)能被再充电的电池。目前,电池在有关领域中具有广泛的应用,尤其是,在小型化应用系统中。为了使用上述系统,使用者应准确地识别电池的充电值及其放电状态。这种系统的一个例子是无绳通信系统。
尤其是,用于无绳通信的无绳通信系统中,其中所设电池应被充电,以使得使用者总能够具有足够的通信时间。惯常,电池使用附加的电池充电器来被充电。例如,在便携式装置如无绳电话中的电池通过其基座装置的电压来充电。同样,当车辆中安装的便携式电话使用车设附件充电时,便携式电话的电池根据车辆的起动进行充电。因此必须要用充电器(如充电系统及充电装置)来对移动通信的便携式电话系统中的电池充电。充电器可被用在两种系统中,即具有充电率为1/4C(这里C指库仑)的标准充电系统,及具有充电率为1C的快速充电系统。
当在充电系统例如快速充电系统中进行充电时,如果电池被提供超过1C的电流,通常电池在1小时后达到满充电状态。当使用者将短时间或长时间间隔后未使用过的满充电电池插入到快速充电系统中时,快速充电系统识别出电池的插入并开始对电池充电。其结果是,产生了一个问题:通过执行不必要的充电产生出负增量电压-Δv,或造成电池过充电使其升高到某一温度。此外,甚至当安装在便携式电话机中的电池用汽车附件充电时,将产生根据车的启动出现的满充电电池的频繁充电。
换句话说,当未经任何使用的满充电电池再被插到充电器中时,由于在一般时间上执行了快速充电操作在电池中产生出热量,由于频繁的充电增加了存储效应,由此减少了电池的寿命。尤其是,困为镍镉(NI-CD)电池总会产生出负增量电压-Δv甚至当执行快速充电操作时也如此,需在电池过充电并瞬时操作一个切断电路。但是,固为镍氢(NI-H)电池在任何温度下,即低温度、正常温度及高温度下不产生负增量电压-Δv,故直到电池温度达到能操作切断电路的任温度Δt时,其过充电才能被切断。因此,当没有经任何使用的满充电电池在短时间或长时间间隔后再被插入到快速充电系统中的情况下,由于快速充电操作可产生出电池的过充电现象,这会引起过热现象及使存储效应进一步增加。
因此,本发明的一个目的是提供一种用于检验电池充电电平,用预设满充电电平电压和检验的充电电平相比较,及用比较结量控制电池电压的充电装置及控制方法。
本发明的另一目的在于提供一种用于自动识别插入到充电器中的电池充电电平状态的充电装置及控制方法。
本发明的又一目的是提供一种充电装置及控制方法,用于消除电池的过充电及过热现象并减少由于频繁充电产生的存储效应。
本发明另一目的是提供一种充电装置及控制方法,用于检验电池充电电平,根据检验的充电电平控制充电电压源,消除电池的过充电及过热现象,并减少由于频繁充电产生的存储效应。
这些及另外的目的可以根据本发明的原理用一种电池充电装置来达到。
根据本发明的一个方面,一种可再充电电池的充电装置,包括一个不管其输出电流多大都能输出具有给定电平的恒定电压的恒定电源;
一个容纳插入的所述电池的电池组件;
一个通过响应开关控制信号经过所述电池组件向所述电池选择性地提供从所述电源输出的恒定电压而接通和关断所述电池充电的开关;
一个与所述电池组件相连接、用以在所述电池插入所述电池组件期间检测所述电池的输出电压的电池电压检测装置;其特征在于,
一个用以将预定的满充电阈值电压与由所述电池电压检测装置所检测的所述电池输出电压作比较,且根据所述比较的结果输出信号的比较装置;以及
一个用以根据由所述比较装置所输出的所述信号产生所述开关控制信号的控制装置,在所述检测的电池输出电压小于所述满充电阈值电压时,所述控制信号驱动所述开关接通所述电池的充电,而在所述检测的电池输出电压大于所述满充电阈值电压时,所述控制信号驱动所述开关关断所述电池的充电。
根据本发明的另一个方面,一种电池充电装置的控制单元,该充电装置具有一个能以给定电平输出恒定电压的电源,一个插入可再充电电池的电池组件,一个用以响应开关控制信号经过所述电池组件向所述电池提供从所述电源输出的恒定电压的开关,所述控制单元包括:
用以在每个给定时间周期检测电池电压的电池电压检测装置;其特征在于,
第一比较装置,用以将预定的满充电阈值电压与所述检测的电池电压作比较,且在所述检测的电池电压大于所述预定的满充电阈值电压时设定一个暂时满充电状态;
第二比较装置,响应由所述第一比较装置所作的所述暂时满充电状态的所述设定,用以以固定的单位测装置的输出作比较,且在若干所述固定的单位时间间隔所述检测的电池电压大于所述预定的满充电阈值电压时设定一个完全满充电电池识别标记;以及
控制装置,用以响应由所述第二比较装置所作的所述完全满充电电池识别标记的设定,产生开关控制信号,切断所述电池的充电。
根据本发明的又一个方面,一种控制电池充电单元的方法,所述方法的特征在于包括下列步骤:
根据所述电池单元所检测的电压,确定电池是否已插入该充电单元;
在确定电池已插入该充电单元后,检测所述电池的初始输出电压;
当所述初始检测的电池输出电压大于预定满充电阈值电压时设定暂时满充电电池识别标记,当所述初始检测的电池输出电压小于预定满充电阈值电压时清除所述暂时满充电电池识别标记;
响应所述暂时满充电电池识别标记,一直等候到预定时间周期的终止,以及将现时的电池输出电压与所述预定满充电阈值电压相比较;
根据所述现时的电池输出电压是否大于所述预定满充电阈值电压而设定完全满充电电池识别标记;以及
当所述完全满充电电池识别标记和所述暂时满充电电池识别标记都没有设定时,向所述电池供应充电电压,而当所述完全满充电电池识别标记和所述暂时满充电电池识别标记其中至少一个被设定时,中断施加供应给所述电池的所述充电电压。
根据本发明的还有一个方面,一种用于可再充电电池的充电装置,包括:
一个不管其输出电流多大都能以给定电平产生恒定电压的电源;
一个用以接收电能与电池电接触的连接器;
一个用以响应开关控制信号选择性地将所述电池与所述连接器相连接,对该电池充电的开关;
一个用以提供在电池两端所检测到的由所述连接器所接收的电池电压值的电池电压检测装置;其特征在于,一个控制装置,用以将预定满充电阈值电压值与由所述电池电压检测装置所提供的所述电池电压值相比较,只有当在第一时间周期内所检测的所述电池电压值不大于所述满充电阈值电压值时,在所述连接器接收该电池电能之后,才产生用于在第一时间周期对所述被接收的电池充电的所述开关控制信号。
参照以下结合附图的详细说明将会更加完整地理解本发明并且它的许多附属优点将更易于明白以变得更有利于理解,图中相同的标号表示相同的或相似的部件,附图为:
图1是根据本发明充电装置的硬件的框图;
图2是根据本发明电池充电控制程序的流程图;
图3是根据本发明第一中断控制程序的流程图;及
图4是根据本发明第二中断控制程序的流程图。
在以下的说明中,将参照图1至4详细地说明根据本发明优选实施例的充电装置的操作。
图1是表示根据本发明充电装置的硬件的方框电路图,它包括在其中具有电池的电池组件39;用于控制整个充电系统的中央处理单元31(以下称为CPU);一个只读存储器32(以下称为ROM),在其中存有程序;一个随机存取存储器33(以下称为RAM),在其中由CPU31控制写入/读出操作数据;输入/输出端口35;一个模/数转换器34(以下称为ADC),用于将输入模拟量信号转化为数字量信号;一个连接器38,用于使ADC34与电池组件39相连接;恒定电源单元40,用于输出预定电平的恒定电压;一个开关37,它连接在恒定电源单元40及连接器38之间,用以响应由输入/输出端口35提供的控制信号对电池组件39供给恒定电压。
图1中结构除去连接器38,电池组件39,及恒定电源单元40外,可以用一个通用单片微处理机,例如具有ADC功能的微处理机来构成。
图2是表示根据本发明的用于防止电池再充电操作的控制程序的流程图,该程序被存在图1的ROM32中。
图3是表示根据本发明的第一中断控制程序的流程图,它也被存在图1的ROM32中。在此情况下,图3中的程序是每100msec由CPU31的定时器操作执行的一个程序,它用于读图1中所示的ADC34的输出数据,及检测插装在电池组件39中电池的当前电压值。
图4是表示根据本发明的第二中断控制程序的流程图,该程序被编程在图1的ROM32中。图4中所示的中断操作是由CPU31以每一分钟的周期执行的。
根据本发明的充电系统由CPU31操作,它执行如图2至4所示的控制程序,它通过将其中具有电池的电池组件39插入连接器38启动操作。这就是,CPU31每100msec读ADC34的输出并检测电池电压。并且,根据确定满充电状态的满充电控制程序,CPU31检验电池电压是否被充够。当检验出电池电压被充满时,CPU“关断”开关37并切断电池的充电。相反地,当检验出电池电压未被充满时,CPU31“开通”开关37并用快速充电系统开始对电池充电。这里,当电池充电时,如果出现负增量电压-Δv或如果充电时间已结束,CPU31将切断电池的充电并结束它的充电。
如前所述,以下将参照图1至4的充电系统的控制程序具体地描述根据本发明的充电装置的操作。
现在,当使用者将电池组件39插入到如图1所示结构的充电系统中心连接器38中时,电池组件39的电池电压通过连接器38被输入到ADC34。ADC34将输入的摸拟量电池电压转换成数字量信息并将其输出。在此情况下,当图1的充电系统开始操作时,CPU31在图2的步骤50上读ADC34的输出,以检验电池是否已被插入。在这里,判断电池的插入是通过确定是否存在相应于来自ADC34的电池输出电压的输出数据来操作的。
在图2的步骤50上,如果检验出不是有ADC34的输出,CPU31识别出电池未插入(即,在其中是有电池的电池组件39未被插入到连接器38中),并在步骤65至67上,清除电池插入标记,暂时满充电电池识别标记及完全满充电识别标记,这些相应的标记被设置在RAM33中。并且,CPU31将“关断”开关控制信号输出到输入/输出端口35上,及在图2的步骤68上切断电池的充电。该“关断”开关控制信号被输入到连接在连接器38及恒定电源单元40之间的开关37的控制端上,通过由输入/输出端口35输出的控制信号使恒定电源单元40及开关37被作“开/关”式操作。例如,在信号的逻辑“高”电平输入到控制端的情况下开关37被“导通”而在信号的逻辑“低”电平输入到控制端的情况下该开关被“关断”。
如果在图2的步骤50上检验出电池已被插入时,CPU31将在图2的步骤51上检验是否已在RAM33中设置了电池插入标记。在此时,如果检验出在RAM33中的电池插入标记已被清除,则CPU31在图2的步骤52上设置电池插入标记并显示电池的插入。接着CPU31在图2的步骤53上(等待或)延迟大约400msec。CPU31为什么要(等待或)延迟约400msec的原因是为了读ADC34的输出,这是由图3的中断控制程序自动地识别的。
在上述的操作状态中,CPU31通过给定周期读由ADC34输出的电池电压数据及将读出的电池电压数据存储到RAM33中,这是由图3中所示的中断控制程序执行的。每当定时器计数100msec,CPU31就转移到图3的中断程序上并执行该中断控制程序。当在执行图3的中断程序时,在图3的步骤30上,CPU31读ADC34的输出并检测在电池组件39中的作为数字值的电池电压。接着,在图3的步骤21上CPU31将读出的电池电压存储到RAM33的内部存储区ADV1中,并在图3的步骤72上结束该中断程序。为此原因,图1中所示的CPU31在每100msec时执行图3中的中断控制程序,并读ADC34的输出,以使得可以检测出电池电压的值。这就是说,CPU31可用很高的速度检测出电池电压。
在此期间,在执行图2的步骤53以后,在步骤54上CPU31将存储在RAM33的存储区域ADV1中的电压(即作为数字数据被读入的电压)与RAM33的另一存储区域中存储的预设满充电阈值电压相比较,并检测电池组件39中目前被插入电池的电压。在这里,预设满充电阈值电压表示检测电池组件39的满充电电平的预设电压值。如果在图2的步骤54中检验出电池组件39中的电池电压大于预设满充电阈值电压,则CPU31在图2的步骤55上延迟400msec并重复前面的操作。于是,在图3的步骤56上,CPU31再将存储在RAM33的存储区域ADV1的电压与该满充电阈值电压相比较。此外,应指出,RAM33的存储区域ADV1中的电压数据值约每100msec更新一次。
当在图2的步骤56上检验出在存储区域ADV1中存储的电池电压大于满充电阈值电压时,CPU31在图2的步骤57上将最近读出的电池电压存储在RAM33的存储区域ADV1中。执行完上述操作的图1中的CPU31在图2的步骤58上设置RAM33的暂时满充电电池识别标记,并进行到图2的步骤60。如果在图2的步骤54至56上检验出存储在存储区域ADV1中读到的电池电压小于预设满充电阈值电压时,CPU31在图2的步骤59上立即清除RAM33中的暂时满充电电池识别标记,并进行到图2的步骤60。因此,根据电池组件39的电池充电电压来设置或清除暂时满充电电池识别标记。例如,如果检验出存储在电池组件39中的电池电压值大于预定满充电阈值电压,则就知道了暂时满充电电池识别标记已被设置及满充电电池已被插入。相反地,如果检验出存储在电池组件39中的电池电压值小于预定满充电阈值电压,则就知道了暂时满充电电池识别标记已被清除。
在图2的步骤60上,检测其中的信息及检验充电条件是否被满足。其中充电条件意味着负增量电压-Δv未产生出来及预设时间未到。如果检验出充电条件已满足,则在图2的步骤61及62上CPU31检测完成满充电电池识别标记在RAM33中设置暂时满充电识别标记。从而,作为这些状态检测的结果,CPU31控制开关37,对电池组件39提供或切断恒定电压,由此控制电池的充电。
例如,如果在图2的步骤61上检验出已设置了完全满充电电池识别标记,则在图2的步骤64上,CPU31将信号的逻辑“低”电平输出到输入/输出端口35,“关断”开关37,并切断电池充电,以便电池能防止被过充电。如果在图2的步骤61上检验出没有设置完全满充电电池识别标记,则CPU31根据在步骤58及59中设置的暂时满充电电池标记控制开关37并操作电池充电的开/关。
在上述操作中,由图4中所示的中断控制程序的控制来对完全满充电电池识别标记及暂时满充电电池标记进行控制,其过程如下。当插有满充电电池时,图4中所示的中断控制程序用于无误地检验电池电平,它是每当CPU31的定时器计数1分钟时执行的。
当CPU31的定时器计数1分钟时,CPU31调用图4中所示的中断控制程序,在步骤80上1分钟计数器增加1,并在步骤81上,检验暂时满充电电池标记是否已在RAM33中被设置。如果检验出在RAM33中暂时满充电电池标记已被清除,则CPU31识别出没有插入满充电电池,并在步骤91上完成1分钟定时中断操作。
一旦在图4的步骤81上检验出在RAM33中已设置了暂时满充电电池标记,则CPU31中已设置了暂时满充电电池标记,则CPU31检查出满充电电池已被插入,并在图4的步骤82上,检测1分钟计数器的值是否等于10。当检验出1分钟计数器的值超过10时,则表明,电池组件39已插入在连接器38中超过10个计数时间,CPU31结束1分钟中断操作。当检验出1分钟计数器的值没有超过10时,则在步骤83上CPU31检测1分钟计数器的值是否等于10。如果检验出1分钟计数器的值不到10,在步骤84上CPU31检测1分钟计数器的值是否等于5。如果在步骤84上检验出以1个单位递增的1分钟计数器的值等于5,或者在步骤83上检验出1分钟计数器的值等于10,则CPU31检测:由存储在RAM33的存储区域ADV1中的电压减去ADC34的输出(即当前测出的电池电压值)所得的值是否等于1或小于1。其结果是,一旦在开始状态是满充电的电池被插入时,在电池插入后CPU31就进行到图4的步骤84上第5计时点处。
当在图4的步骤85上,检验出由存储在RAM33的存储区域ADV1中的电压值减去ADC34的当前输出所得的值等于1或小于1时,CPU31在步骤86上每100msec重新地比较电池的值,即,将存储在RAM33的存储区域ADV1中的电压值与满充电阈值电压值相比较,并检验测得的电池电压值是否超过满充电阈值电压。当检验出电池电压值超过满充电阈值电压时,CPU31进行到步骤83及88,在RAM33中设置完全满充电电池识别标记,及清除暂时满充电电池识别标记。一旦由上述操作设置了完全满充电电池标记时,根据上述图2的充电控制程序,切断电池的充电,故减少了由于满充电电池的过充电引起的过热及存储效应,由此延长了电池的寿命。当在图4的步骤86上检验出当前测得的电池电压值低于满充电阈值电压时,CPU31立即进行步骤88上,以便对插在连接器38中的电池组件39提供充电电流,并清除满充电识别标记。当暂时满充电电池识别标记被清除时,由图2中步骤61至63的控制从恒定电源单元40提供出的电压通过开关37及连接器38提供给电池组件39,由此执行电池的充电。
同时,如果在图4的步骤85上检验出由存储在RAM33的存储区域ADV1中的电压值减去ADC34的当前输出值(即当前测得的电池电压)所得的值大于1时,则CPU31在图4的步骤89上检测以分钟增加的1分钟计数器的值是否等于10。如果检验出1分钟计数器的值不等于10,CPU31立即进行到步骤90,并将通过ADC34读出的电池检测电压存储到RAM33的存储区域ADV1中。如果检测出1分钟计数器的值等于10时,CPU31进行到上述步骤88,并清除暂时满充电电池识别标记。
其结果是,当在其中没有具有满充电阈值电压充电电平的电池的电池组件39被插入在图1的连接器38中时,CPU31检验电池组件39的供电电压在由图4所示的1分钟中断程序执行的第5及10计时点上是否变化,然后检验出是否插入了满充电电池,由此控制电池的充电。
如图4中所示,当由中断控制程序的执行存储在RAM33的存储区域ADV1中的完全满充电电池识别标记及暂时满充电池标记数据电池组件39的电池电压被设置时,由图2的充电控制程序控制电池组件39的电压通路。
当总结上述根据本发明的操作时,将得到如下所述的情况。在其中没有充电电池的电池组件30被插入到连接器38中的情况下,CPU31约延时400msec,用于稳定地执行硬件的操作及检测电池组件39的电池电压值。如上所述地,检测到电池电压的CPU31首先将检测到的电池组件39的电池电压值与满充电阈值电压值相比较,以检验它是否为满充电电平,再延时400msec,第二次地将电池电压与满充电阈值电压进行比较,并暂时地将比较结果显示为暂时满充电电池标记。此外最后当暂时满充电电池标记被设置时,CPU31就确定出满充电电池被插入,在5或10个计数时间后再一次检验电池组件39的电压状态,并设置或清除完全满充电电池识别标记,由此确定了充电的开/关。
譬如说,在两次比较结果后,只要电池组件39的测量电池电压值没有达到预定满充电阈值电压的值,CPU31立即使电池充电并将恒定电源单元40的输出电压供给电池组件39。另一方面,只要电池组件39中测量电池电压的值等于或大于预定满充电阈值电压的值,CPU31就切断电池充电。此外,当设置了暂时满充电电池识别标记时,由图4的1分钟中断使CPU31将每恒定时间(例如每5分钟)最后测定的电池组件39中测量电池电压值与满充电阈值电压相比较。这里,当电池组件39中的电池电压几乎达到满充电阈值电压(即在此时误差为1伏时),CPU31切断电池的充电,并完成了它的充电控制,由此预先地防止了电池的过热及过充电。
如从上述中明显看到的,在以非常高的速度检验电池电压后电池电压达到满充电阈值电压的情况,CPU以给定的时间周期重复地检测电池电压。在此时刻,当测量电池电压维持在满充电阈值电压上时,CPU切断电池充电,并阻止当插入满充电电池时产生的电池过充电,由此延长了电池的寿命。

Claims (13)

1.一种可再充电电池的充电装置,包括一个不管其输出电流多大都能输出具有给定电平的恒定电压的恒定电源:
一个容纳插入的所述电池的电池组件;
一个通过响应开关控制信号经过所述电池组件向所述电池选择性地提供从所述电源输出的恒定电压而接通和关断所述电池充电的开关;
一个与所述电池组件相连接、用以在所述电池插入所述电池组件期间检测所述电池的输出电压的电池电压检测装置;其特征在于,
一个用以将预定的满充电阈值电压与由所述电池电压检测装置所检测的所述电池输出电压作比较,且根据所述比较的结果输出信号的比较装置;以及
一个用以根据由所述比较装置所输出的所述信号产生所述开关控制信号的控制装置,在所述检测的电池输出电压小于所述满充电阈值电压时,所述控制信号驱动所述开关接通所述电池的充电,而在所述检测的电池输出电压大于所述满充电阈值电压时,所述控制信号驱动所述开关关断所述电池的充电。
2.根据权利要求1的充电装置,其特征在于,所述电池电压检测装置包括与所述电池组件相连接、在给定时间内延迟所述电池组件的输出电压、以及在给定的时间内检测和输出所述电池组件的所述输出电压作为数字数据的数字处理装置。
3.根据权利要求1的充电装置,其特征在于还包括:
一个经过所述电池组件使所述电池与所述开关和所述电池电压检测装置可拆卸地相连接的连接器,所述比较装置产生输出信号,使所述控制装置产生开关控制信号,在所述电池经过所述电池组件一开始连接到所述连接器时以及所述电池与所述连接器断开时,由所述开关切断导电,防止所述恒定电压从所述恒定电源装置输送到所述连接器,当所述电池电压检测装置在最初与所述电池组件相连接后同时所述电池组件装有电池时所检测到的电池输出电压大于所述满充电阈值电压时,所述开关保持在电气开路状态。
4.一种电池充电装置的控制单元,具有一个能以给定电平输出恒定电压的电源,一个插入可再充电电池的电池组件,一个用以响应开关控制信号经过所述电池组件向所述电池提供从所述电源输出的恒定电压的开关,所述控制单元包括:
用以在每个给定时间周期检测电池电压的电池电压检测装置;其特征在于,
第一比较装置,用以将预定的满充电阈值电压与所述检测的电池电压作比较,且在所述检测的电池电压大于所述预定的满充电阈值电压时设定一个暂时满充电状态;
第二比较装置,响应由所述第一比较装置所作的所述暂时满充电状态的所述设定,用以以固定的单位时间间隔将预定的满充电阈值电压与所述电池电压检测装置的输出作比较,且在若干所述固定的单位时间间隔所述检测的电池电压大于所述预定的满充电阈值电压时设定一个完全满充电电池识别标记;以及
控制装置,用以响应由所述第二比较装置所作的所述完全满充电电池识别标记的设定,产生开关控制信号,切断所述电池的充电。
5.根据权利要求4的控制单元,其特征在于,所述电压检测装置包括与所述电池组件相连接的模/数转换器,所述模/数转换器延迟给定的时间周期,在所述给定的时间周期结束时检测所述电池组件的模拟输出电压值作为检测的数字数据,然后向所述标记装置输出所述检测的数据。
6.根据权利要求4的控制单元,其特征在于:所述电池电压检测装置、所述第一比例装置、所述第二比较装置和所述控制装置是由单片微处理器所构成的。
7.根据权利要求4的控制单元,其特征在于,所述控制装置和所述电池电压检测装置一起由单片微处理器所构成。
8.一种控制电池充电单元的方法,所述方法的特征在于包括下列步骤:
根据所述电池充电单元所检测的电压,确定电池是否已插入该充电单元;
在确定电池已插入该充电单元后,检测所述电池的初始输出电压;
当所述初始检测的电池输出电压大于预定满充电阈值电压时设定暂时满充电电池识别标记,当所述初始检测的电池输出电压小于预定满充电阈值电压时清除所述暂时满充电电池识别标记;
响应所述暂时满充电电池识别标记,一直等候到预定时间周期的终止,以及将现时的电池输出电压与所述预定满充电阈值电压相比较;
根据所述现时的电池输出电压是否大于所述预定满充电阈值电压而设定完全满充电电池识别标记;以及
当所述完全满充电电池识别标记和所述暂时满充电电池识别标记都没有设定时,向所述电池供应充电电压,而当所述完全满充电电池识别标记和所述暂时满充电电池识别标记其中至少一个被设定时,中断施加供应给所述电池的所述充电电压。
9.根据权利要求8的方法,其特征在于还包括下列步骤:
响应所述暂时满充电电池识别标记的设定,存储所述初始电池输出电压;
当所述存储的初始电池输出电压和所述现时的电池输出电压之差以及所述现时的电池输出电压和在等候到第二预定时间周期的终止之后所检测到的输出电压之差都超过给定值时,清除所述暂时满充电电池识别标记。
10.一种用于可再充电电池的充电装置,包括:
一个不管其输出电流多大都能以给定电平产生恒定电压的电源;
一个用以接收电能与电池电接触的连接器;
一个用以响应开关控制信号选择性地将所述电池与所述连接器相连接,对该电池充电的开关;
一个用以提供在电池两端所检测到的由所述连接器所接收的电池电压值的电池电压检测装置;其特征在于,
一个控制装置,用以将预定满充电阈值电压值与由所述电池电压检测装置所提供的所述电池电压值相比较,只有当在第一时间周期内所检测的所述电池电压值不大于所述满充电阈值电压值时,在所述连接器接收该电池电能之后,才产生用于在第一时间周期对所述被接收的电池充电的所述开关控制信号。
11.根据权利要求10的充电装置,其特征在于,所述控制装置在所述第一时间周期开始的过程中确定什么时候所述连接器根据所述电池电压的非零电压的检测接收电池电能,且当所述第一时间周期开始时的所述非零电压不小于所述暂时满充电阈值电压时,设定暂时满充电电池识别标记,所述设定的暂时满充电电池识别标记禁止所述控制装置在所述第一时间周期期间产生所述开关控制信号。
12.根据权利要求字10的充电装置,其特征在于,所述电池电压检测装置包括周期性地向所述控制装置提供所检测的电池电压值的模/数电压转换器;以及
所述控制装置还包括一个存储从所述模/数电压转换器所收到的电压值的存储器,所述控制装置将大于所述预定满充电阈值电压值的初始检测的电池电压值存入所述存储器,将所述存储的初始检测的电池电压值与在所述时间周期结束时由所述电池电压检测装置所输出的第二检测的电池电压值相比较,且当所述第二检测的电池电压值不小于所述存储的初始检测的电池电压值超过预定余量,也不小于所述满充电阈值电压值时,设定持续禁止所述控制装置产生用于对被接收的电池充电的所述开关控制信号的完全满充电电池识别标记。
13.根据权利要求12的充电装置,其特征在于,当所述第二检测的电池电压值小于所述存储的初始检测的电池电压值超过预定余量时,所述控制装置将所述第二检测的电池电压值存入所述存储器,将所述存储的第二检测的电池电压值与在比所述时间周期长的第二时间周期结束时由所述电池电压检测装置所输出的第三检测的电池电压值相比较,当所述第三检测的电池电压值小于所述第二检测的电池电压值超过所述预定余量时,产生所述开关控制信号,以及当所述第三检测的电池电压值小于所述满充电阈值电压值时,交替地产生所述开关控制信号。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1321479C (zh) * 2003-09-12 2007-06-13 佳能株式会社 二次电池充电方法和装置

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000042000A (ko) * 1998-12-24 2000-07-15 윤종용 배터리 수명 연장방법
JP3078286B1 (ja) * 1999-11-19 2000-08-21 株式会社東芝 バッテリ残量表示回路とこの回路を備えた移動通信端末装置
US7372234B2 (en) * 2001-12-11 2008-05-13 Rohm Co., Ltd. Charge control device and battery pack employing it
JP2003180038A (ja) * 2001-12-11 2003-06-27 Rohm Co Ltd 充電制御装置
US6859013B2 (en) * 2002-04-03 2005-02-22 Black & Decker Inc. Battery charger with protection circuitry
KR101091268B1 (ko) * 2005-04-25 2011-12-07 주식회사 엘지화학 Hev와 ev를 위한 전지팩 관리방법
US7761198B2 (en) * 2007-06-25 2010-07-20 General Electric Company Methods and systems for power system management
US8169196B2 (en) * 2007-06-27 2012-05-01 Sony Mobile Communications Ab Charging device
JP2013055719A (ja) * 2011-09-01 2013-03-21 Omron Automotive Electronics Co Ltd 組電池の充電制御装置および充電制御方法
WO2013108155A2 (en) * 2012-01-19 2013-07-25 Koninklijke Philips N.V. Power supply device
CA2883274A1 (en) * 2012-08-28 2014-03-06 Aitico Oy Charging station and system
CN103872709B (zh) * 2012-12-10 2018-08-31 联想(北京)有限公司 一种充电的方法及电子设备
DE102013209389A1 (de) * 2013-05-22 2014-11-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Akkumulators auf Basis eines den jeweiligen Zustand des Akkumulator kennzeichnenden Zustandswertes
CN105098766B (zh) * 2014-05-06 2019-11-19 钰群科技股份有限公司 电力输送控制器
US20160020618A1 (en) * 2014-07-21 2016-01-21 Ford Global Technologies, Llc Fast Charge Algorithms for Lithium-Ion Batteries
KR102267626B1 (ko) 2014-11-20 2021-06-22 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치에서의 배터리 관리 방법
US9728995B2 (en) * 2015-04-08 2017-08-08 Intel Corporation Systems, methods and devices for adaptable battery charging
KR102333720B1 (ko) * 2015-04-09 2021-12-01 삼성전자주식회사 디지털 펜, 터치 시스템 및 이의 정보 제공 방법
CN105391434A (zh) * 2015-12-10 2016-03-09 湖南福德电气有限公司 具有充电负荷电量充满后智能断开功能的智能开关电路
CN113253592B (zh) 2016-02-26 2022-11-08 株式会社半导体能源研究所 连接部件、电源装置、电子设备及系统
EP3386065A1 (en) * 2017-04-03 2018-10-10 Abertax Research And Development Ltd. Battery management system and battery charger for establishing via wireless communication a battery status
KR102500690B1 (ko) * 2017-09-18 2023-02-17 삼성전자주식회사 배터리 상태를 기반으로 충전을 제어하는 방법 및 장치
EP4282049A1 (en) * 2021-01-22 2023-11-29 Google LLC Systems and methods for monitoring high charge levels in rechargeable batteries
US11901751B2 (en) 2021-01-22 2024-02-13 Google Llc Systems and methods for monitoring high charge levels in rechargeable batteries

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5115182A (en) * 1990-04-23 1992-05-19 Motorola, Inc. Battery charging controller for a battery powered device and method for using the same
CN1079847A (zh) * 1992-06-11 1993-12-22 钱致坚 一种电池充电装置与充电控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5304916A (en) * 1990-04-11 1994-04-19 Compaq Computer Corporation Battery charger
US5185565A (en) * 1990-10-01 1993-02-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Charge control apparatus for use with electronic equipment
JPH0813169B2 (ja) * 1990-12-01 1996-02-07 三洋電機株式会社 充電装置及び充電方法
US5349282A (en) * 1990-12-11 1994-09-20 Span, Inc. Battery charging and monitoring system
JP3430264B2 (ja) * 1992-06-23 2003-07-28 ソニー株式会社 充電装置
US5420493A (en) * 1992-06-30 1995-05-30 Apple Computer, Inc. Power supply and battery charger
JP2601974B2 (ja) * 1992-09-16 1997-04-23 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 電子機器用電源装置及び電子機器システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5115182A (en) * 1990-04-23 1992-05-19 Motorola, Inc. Battery charging controller for a battery powered device and method for using the same
CN1079847A (zh) * 1992-06-11 1993-12-22 钱致坚 一种电池充电装置与充电控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1321479C (zh) * 2003-09-12 2007-06-13 佳能株式会社 二次电池充电方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1130819A (zh) 1996-09-11
US5672953A (en) 1997-09-30
KR960027134A (ko) 1996-07-22

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