CN1174440A - 充/放电控制电路和充/放电型电源装置 - Google Patents

Abstract

为了增强充/放电控制电路以及应用该充/放电控制电路的电源装置的性能(例如稳定性、安全性)。充/放电控制电路102具有这样一种电路结构,当负载109在可充电电池101正被充电和处于充电保护状态时被连到可充电电池上,充电保护被解除,使开关电路103“接通”并进行有效地放电操作。另一方面,当自此状态变为消耗可充电电池101过量电流的状态时,过量电流流过开关电路103,可进行控制以使可充电电池101停止放电,从而使FET不被击穿。

Description

充/放电控制电路和充/放电型电源装置

本发明涉及一种充/放电控制电路，该电路可以通过使一个开关电路“接通”或者“断开”来控制一个可充电电池的充电或放电。本发明还涉及一种使用所述充/放电控制电路的充电型电源装置。

图2表示了一种传统的充电型电源装置的电路方框图。它由一个可充电电池组成。该装置例如在公开号4-75430的日本专利申请“充电型电源装置”中公开。即一个可充电电池101经一个开关电路103与外接端子-VO105或+VO104相连。且有一个充/放电控制电路102与该可充电电池101相并联。该充/放电控制电路102具有检测可充电电池101的电压的功能。无论可充电电池101是处于过量充电状态(即电池的电压值高于规定电压值的状态。该种状态在下文中称作“过量充电保护状态”)，还是处于过量放电状态(即电池的电压值低于规定值的状态。该种状态在下文中称作“过量放电保护状态”)，充/放电控制电路102会输出一个信号使开关电路103“断开”。当+VO端104的电压达到一定值时，可以通过停止放电来限制流过开关电路103的电流。即，当流过的电流量过大时，可以停止放电(过电流控制)。该状态在下文中被称作“过电流保护状态”。在+VO端104和-VO端105之间还连有一个充电器108。它向可充电叫池101充电；或是连有一个负载109，可充电电池101向它供能。

图3表示了另一种传统的由一个可充电电池组成的充电型电源装置的电路方框图。该电路中，开关电路103与电池的负极111相串联。

但是，当负载在过量充电保护状态下接入电路时，上述结构的充/放电控制电路存在以下问题。

通常，开关电路103采用两个FET(场效应晶体管)。图4表示了又一种电源装置的电路方框图，该装置采用了此种开关电路。图4中，开关电路103由两个FET组成，即FET-A112和FET-B113。

在过量放电状态下，充/放电控制电路工作，使FET-A112“截止”；在过量充电状态下，充/放电控制电路也工作，使FET-B113“截止”。因此，控制该开关电路的信号线分为107A和107B两部分。而在过电流状态下，该控制电路也工作，使FET-A112“截止”。

如图5所示，在这种电路中，当负载在电池处于过量充电状态时接入电路，由于FET-B113是“截止”的，则放电电流流过其寄生二极管。因此，尽管负载消耗的电流很少，-VO端105的电压也由于寄生二极管两端的正向压降而升高。由于FET-B中寄生二极管VF两端的压降大约为0.6V，那么-VO端105的电压就会高于过电流检测电压。由于当过量充电状态电流检测电压小于VF时接入负载会导致过量充电和过电流状态，所以FET-A112和FET-B113都“截止”，结果是不但充电停止了，而且向负载的放电也中断了。这说明虽然一方面电池电压因处于过量充电状态并因此而保持在明显的高电平，另一方面负载与电池相连后却不能立即进行放电。由于在充电完成后，放电也不能进行，可充电电池完全失灵。

当过电流检测电压被置于高电平时，则使流过FET中的电流量增大，从而导致过电流保护功能无法实现。

本发明的目的在于提供一种具有高可靠性、安全性和高准确性的充/放电控制电路，在过量充电保护状态下负载接入时，该电路能够立即释放过量充电保护状态，立即进行放电，并能减少开关电路产生的损耗从而进行充分地放电；而当负载接入，负载电流不正常时，该电路能够停止放电。本发明的目的还在于提供一种采用了该充/放电控制电路的充电型电源装置。

为达到上述目的，在具有本发明电路结构的充/放电控制电路以及用此电路的充电型电源装置中，当负载与处于过量充电保护状态的可充电电池相连时，过量充电保护状态被释放，而开关电路“接通”，由此进行充分地放电；其中，在这种情况下大量电流从可充电电池流入开关电路中，直到达到过电流状态，该充/放电控制电路使从可充电池到负载的放电停止，从而可以避免FET的损坏。

在上述充/放电控制电路以及用此种电路的充电型电源装置中，在进行了过量充电的检测后接入负载，由于开关电路无损耗，使得可充电电池延长了使用寿命，从而提高了其内部性能；另一方面，当负载电流出现异常时，可以立即停止放电，从而避免开关电路、可充电电池等发生故障，这就增强了整个装置的可靠性与安全性。

图1表示了本发明的充电型电源装置的电路方框图。

图2表示了传统的充电型电源装置的电路方框图。

图3表示了另一种传统的充电型电源装置的电路方框图。

图4表示了又一种传统的充电型电源装置的电路方框图。

图5表示了当传统的充电型电源装置处于过量充电状态时负载接入的情况；

图6表示了充电型电源装置中的过量充电状态。

图7表示了充电型电源装置中的过量放电状态。

图8表示了充电型电源装置处于过量充电状态时负载接入的情况。

图9表示了另一种充电型电源装置的电路方框图。

图10表示了在充电型电源装置不含滞后电路时，可充电电池进行充电所产生的电压波形。

图11表示了在充电型电源装置包含滞后电路时，可充电电池进行充电所产生的电压波形。

图12表示了在充电型电源装置包含滞后电路时，可充电电池进行充、放电所产生的电压波形。

图13表示了本发明的充电型电源装置中可充电电池进行充、放电所产生的电压波形。

图14表示了本发明的第二种充电型电源装置的电路方框图。

图15表示了本发明的第三种充电型电源装置的电路方框图。

图16表示了本发明的第四种充电型电源装置的电路方框图。

下面，将结合附图对本发明的实施例进行说明。

图1表示了本发明的充电型电源装置的电路方框图，该装置中含有一个充/放电控制电路。如图所示，可充电电池101通过开关电路103与-VO端105相连。该开关电路103由两个N沟道FET组成。可充电电池101的电压由充/放电控制电路102进行检测。该充/放电控制电路102包括：一个过量充电检测比较器119，一个过量放电检测比较器118，一个过电流检测比较器117，基准电压电路A116和基准电压电路B114，分压电路120和分压电路121，以及一个输出控制逻辑电路124等。该充/放电控制电路102通过信号线107A与107B和开关电路103相连接，通过这两条信号线，控制电路102向开关电路103发出“接通”或“断开”的信号，以使开关电路“接通”或“断开”。在+VO端104和-VO端105间连接的是给可充电电池101充电的充电器108，或是由可充电电池驱动的设备(视为可充电电池的负载)。在图1中，FET-A112与FET-B113和-VO端105串接在一起。当然，FET-A112与FET-B113也可和+VO端104串接。

过量充电检测比较器119和过量放电检测比较器118都具有将基准电压A116与可充电电池101的电压相比较的功能。由于输出控制逻辑电路124根据各个比较器的输出信号分别向端子125A和125B发出信号，所以，各个FET的栅极电压的电平要按照它们各自的状态发生变化，导致可充电电池进行“接通”或“断开”。例如，当出现过量充电的情况时，过量充电检测比较器119的正输入端电压就会高于基准电压A116，使得该比较器119的输出电平由低翻转为高。当该翻转输出信号输入到输出控制逻辑电路124中时，该输出控制逻辑电路124就将信号线107B中的信号由高电平变为低电平。因此，开关电路103的FET-B113的栅极电压由高电平翻转为低电平，则FET-B113“截止”，使充电电流停止流入可充电电池101，即充电停止。

过电流检测比较器117将-VO端105的电压与基准电压B114进行比较，由此输出一个保持各自状态的信号，该信号被用作输出控制逻辑电路124的输入信号。当处于过电流保护状态时，输出控制逻辑电路124就向FET-A112发出一个停止放电的信号。

为了说明本实施例结构的有效性，首先必须对开关电路使用FET时各个保护状态的工作情况进行说明。

图6表示了开关电路使用FET时过量充电保护状态下的工作情况。在过量充电状态下，FET-A112“导通”，而FET-B113“截止”。如果接入充电器108，由于此时-VO端105的电压低于可充电电池101负极端111的电压，从而可充电电池101不能充电；但是，如果接入负载109，由于此时-VO端105的电压高于可充电电池101负端111的电压，使得电流经FET-B113的寄生二极管，从可充电电池101流向负载109。即，在检测出过量充电后，进行过量充电保护，在此状态下，可以进行放电而不能充电。

而在过量放电保护状态和过电流保护状态下，情况正好相反。如图7所示，FET-B113“导通”，而FET-A112“截止”，致使可充电电池101停止向负载109放电。但是，如果接入的是充电器108，由于此时-VO端105的电压低于可充电电池101负极端111的电压，使得充电电流经FET-A112的寄生二极管流向可充电电池101。即，在检测出过量放电后，可以进行充电而不能放电。

虽然可以用只含一个FET的开关电路来代替本开关电路，但这就必须同时改变该FET的栅极电压和衬底电压。否则，一旦该FET的源极电压高于漏极电压，那么前述的充/放电控制功能就不能实现。目前通常采用两下FET来进行充/放电控制。

即使在采用两个FET的开关电路103中，当负载出现异常(外端短路等)有大量电流流过、出现过电流状态时，也可以检测出流过开关电路的电流。如图8所示，由于串联的FET-A112和FET-B113在有电流流过的情况下具有FET阻抗，虽然该阻抗值很小，但是，因该阻抗值是有限值所以会产生电压降。这里，对充/放电控制电路102进行了比图3所示更为详尽的描述。从最一般的角度考虑，为了对本发明的实施例进行解释，构成该电路。当可充电电池101利用该控制电路向负载109放电时，-VO端105的电压就高于可充电电池的负极111的电压。比较器117对电压降进行监测，从而将-VO端105的电压与基准电压B114的电压进行了比较。

相反地，当充电器108向可充电电池101充电时，-VO端105的电压就低于可充电电池101负极111的电压。

假设VREF2(单位：V)表示基准电压电路B114的电压值，RFET(单位：欧姆)表示FET-B113的“导通”阻抗，FET-A的“导通”阻抗与FET-B的“导通”阻抗相等，I(单位：A)表示流过这些FET的电流，则有

I[A]＞＝(Vref2[V]/2/Rfet[Ω])    …………(1)

这里的I〔A〕值变为检测过电流的一项要求。一旦上述等式成立，比较器117的输出电平由低翻转为高，输出逻辑电路124在收到该信号后动作，使FET-A112“截止”。

按此方式，即使开关电路103采用了两个FET，也可以在过电流状态下使开关电路103“断开”，从而停止向连在+VO端104与-VO端105之间的负载供电。假设当考虑流过FET的最大额定电流和最大阻抗值的绝对值时，则I＝4A和RFET＝50mΩ，这些都是典型数值。当把这些值代入等式(1)时，可得VREF2＝0.4V。也就是说，如果过电流检测端106的电压值为0.4V或更高，则开关电路被认为是处于过电流状态，从而使FET-A112“截止”。

但是，正如在本发明有待解决的问题中所说的由于具有过电流检测功能，在过量充电状态下接入负载，就会导致过量充电状态和过电流状态同时出现，使得FET-A112和FET-B113同时“截止”，从而导致不仅充电停止，而且向负载的放电也被中断了。

因此，为了避免上述情况的发生，从而可以顺利地放电，就有了如图9所示的电路。图9中，在原电路中加入了一个逻辑电路126，那么这时在过量充电保护状态下即使接入负载109(即出现过电流)，FET-A112也不会“截止”。即，在过量充电保护状态下检测出过电流时，该逻辑电路会中止过电流的检测功能。那么，即使在过量充电保护状态下接入负载，使过电流检测端115的电压等于VF，FET-A112也不会“截止”，从而使放电电流可以继续流过FET-B113的寄生二极管。

但是，图9所示的电路还存在以下问题。在此，结合图10所示的电压波形进行说明。假设在过量充电检测时使FET-B113“截止”的过量充电检测电压为VCDET+。在可充电电池正在进行充电期间，当可充电电池的电压达到VCDET+时，FET-B113“截止”，致使可充电电池停止充电。由于可充电电池有内阻，则当充电停止时，电池电压会下降。因此如果仅根据一个过量充电检测电压确定FET-B113是“导通”还是“截止”，就会带来以下问题。FET-B113的“截止”使充电停止，可充电电池的电压就会降到VCDET+或是更低，FET-B113将再次“导通”。随后，由于再次开始充电，使可充电电池101的电压再次升高。这样反复发生同样情况，使过量充电控制端125-B的电压产生振荡。一旦发生这种振荡现象，就无法根据标准电压进行充电控制，从而导致充/放电控制电路无法实现其功能。

为了防止振荡现象的发生，必须使过量充电检测电压滞后。滞后是指当电压升高到大于检测电压时检测电压下降的特性。也就是说，在涉及滞后的电路中，当电压升高时的检测电压和当电压在超过前一个检测电压后降低时的检测电压彼此不同。那么，在电压升高时的检测电压和电压下降时的检测电压之间的压差就称之为“滞后电压”。如图11所示，假设过量充电检测电压下降了滞后电压后的电压是：过量充电释放电压VCDET-。因为在过量充电的初始检测后的检测电压变为VCDET-，所以即使电池电压随后又降低了，FET-B也不会再次“截止”。因此，振荡现象就不会出现。也就是说，可充电电池的充/放电控制电路必须具有滞后的功能。

如上所述，因为充/放电控制电路具有滞后功能，所以，当在过量充电保护状态下接入负载时，图9所示实施例又会出现以下问题。图12示出了图9中端子125-B和115的端电压波形图。当在过量充电检测之后接入负载时，就有电流流过FET-B113的寄生二极管，结果使端子115的电压高于VF。即使该电压高于过电流检测电压(基准电压B114)，由于图9所示的电路无论负载中流过的电流量有多大都能够切断过电流，只有当电池电压降到过量充电释放电压VCDET-时放电才会停止。尤其是当可充电电池的内阻小并且因此使过量充电释放电压VCDET-低时，即使流过负载的电流量比所需量大(即，即使-VO端105的电压明显升高)，放电也不可能停止。

由上所述，因为已有过量电流流过负载，在此期间放电仍不会停止，所以异常电流也不断地流过两个FET，最终导致两个FET热击穿。一旦这两个FET例如被热击穿，那么就不可能进行正常的充/放电控制，除非换上两个正常的FET。另外，在最坏的情况下，两个FET、可充电电池或是组装衬底，可能会因为外接端子的短路等情况而烧坏。

退一步说，即使两个FET不会被热击穿，由于负载电流持续流过FET-B113的寄生二极管，直到可充电电池的电压降到过量充电释放电压VCDET-时才停止，这就会产生损耗，从而使可充电电池的使用寿命缩短。而且，由于寄生二极管限制了流入负载的电流量，那么当在过量充电保护状态下将设备与可充电电池相连接时，负载电流值就会受到限制。一旦出现负载电流按此方式受到限制的情况，也会出现下述问题：明显延长启动设备的时间，甚至无法启动设备。

虽然前文只是对图3所示的电路进行了说明，但是到此所述的内容也完全适用于图2所示的电路。也就是说，如果开关电路103改用两个P沟道FET，并且充/放电控制电路也修改成能进行P沟道FET的“接通”/“断开”控制电路，那么图2与图3所示电路的工作情况就完全一样了。

在图1的电路中，这个问题得到了彻底地解决。如前所述，当过量充电检测比较器119的输出翻转由低电平变为高电平时，滞后电路A122开始工作(晶体管导通″)。在此实施例中，滞后电路连接到分压电路A120，滞后电路将在下文进行说明。假设此时参考电压A116的基准电压电平为Vrefl且分压电路A120配备有互相串联的四个电阻，即电阻R1到R4如图1中所示，相应地，电阻值为r1到r4。在初始状态时，可充电电池101的电压低，过量充电检测比较器119的输出低，滞后电路A122处于“断开”状态(晶体管“截止”)，滞后电路C127是“接通”的(晶体管“导通”)。此时检测出来的过量充电电压(Vcdet+)由下式表示：

(r1+r2+r3)/r1×Vrdfl………………(2)

这种状态下，当过量充电检测比较器119的输出一旦变高，由于滞后电路A122是“接通”的(晶体管“导通”)，电阻R2相当于被短路。此时，滞后电路C127也是“接通”的(晶体管“导通”)，检测电压(Vcdet-)由下式表示：

(r1+r3)/r1×Vrefl…………………(3)

由式(2)和式(3)可知，Vcdet+＞Vcdet-。在进行检测时，把过量充电检测比较器119的输出电压再次变大时的电压会被调低。因此，即使正在检测过量充电时充电电流停止，使可充电电池电压由于内部阻抗的作用而降低，也不会发生振荡现象。设置的滞后电路并不仅限于此实施例所示的电路，可根据各种不同的方法，只要能达到目的即可。其中任一方法都应可构造一个与本发明相似的充/放电控制电路。

当处于过量充电状态时，充/放电控制电路102工作，使得开关电路103“断开”。开关电路103由两个FET(场效应晶体管)组成，此图中用的是N沟道的FET。当检测出过量充电时，FET-B113“截止”，停止充电。但是，当连上负载时，放电电流流过FET-B113的寄生二极管。换句话说，当在过量充电保护状态下将负载连在+VO端104和-VO端105之间时，电流由充电电池101流向负载。

接下来，说明检测过量放电时应进行的操作。基本上来说，此操作与检测过量充电时所进行的操作相同。当自可充电电池101到负载109的放电一直进行、直到可充电电池101的电压降至过量放电检测电压水平或更低时，过量放电检测比较器118的正输入端的电压低于参考电压A116的电压，使比较器118的输出由高电平变为低电平。比较器118的输出信号同时被输入到输出控制逻辑电路124中。因此，当过量放电检测比较器118的输出翻转为低电平时，构成开关电路103的FET-A112的栅极电压也翻转为低。结果，由于FET-A112“截止”，放电电流停止由可充电电池101供给，到负载的放电停止。当检测过量放电时，可充电电池的电压由于内部阻抗的影响而变化。与检测过量充电时相反，当放电停止时，电池电压升高。因此，为了避免在检测过量放电时出现振荡，当检测过量放电时，调节释放过量放电时的电压，使该电压高于此过量放电检测电压。在这个实施例中，滞后电路B123与分压电路B121相连。

如图1所示，-VO端105通过信号线106与充/放电控制电路102相连，当负载消耗了过量的电流而出现过电流状态时，可使连续放电停止。由图7可知，开关电路103内部有两个互相串联的FET，该开关电路有一个电阻，当电流流过时，在-VO端105出现一个电压降。也就是，-VO端105的电压变得高于可充电电池101的负端111的电压。比较器117将此端电压与参考电压B114相比较。此时的关系表达式已由式(1)给出。当表达式(1)成立时，比较器117的输出由低变高，最终信号被输入到输出逻辑控制电路124中，此时，FET-A112“截止”。结果，停止向负载供能。如果想要改变在停止放电时电流值，只要改变参考电压B114的电压就足够了。

在此，要说明一下在电池充电和检测过量充电时出现的一种状态。由于是过量充电状态，过量充电检测比较器119的输出高，此时，输出逻辑电路124输出一个信号，使FET-B113的栅极电压变低。此时，可充电电池的充电停止。充电器108作用完成，从-VO端105和+VO端104之间取下。

此后，已充电的可充电电池自然要与负载相连。此实施例中的电压波形示于图13。虽然负载被连到-VO端105和+VO端104之间，但由于此时FET-B113处于“截止”状态，所以电流流过寄生二极管。此时，-VO端105的电压必然比可充电电池负极111的电压高出寄生二极管的正向电压。在图1的电路中，-VO端105的电压由充/放电控制电路102监测，如果参考电压B114的电压低于Vf电压，过电流检测比较器117的输出翻转。此输出信号不仅被输入到输出控制逻辑电路124中，同时也被输入到逻辑电路126中。逻辑电路126同时也控制检测电压，以检测过量充电的现行电压。当处于现在所述这样一种状态而检测出过电流时，逻辑电路126动作，使滞后电路C127由“接通”变为“断开”。此时，过量充电检测电压由下式得出，此电压由Vdetp表示：

(r1+r3+r4)/r1×Vrefl………(4)

在由表达式(4)所得的电压中，对r4进行了设定，使得此电压可高于过量充电检测电压(Vcdet+)。此时的波形见图13。通过这种设定，由于可充电电池电压低于Vcdet+电压，过量充电检测比较器119的输出由高变低。比较器输出变化的结果使得FET-B113“导通”，电流便由可充电电池流向负载，不流过寄生二极管。而且，由于FET-B113是“导通”的，不会引起对应于二极管的正向电压Vf的压降，因此-VO端115的电压也变低，过电流检测也被同时解除。

即使在上面提到的滞后电路C127动作(晶体管由“导通”变为“截止”)的状态下，当出现过电流时，开关电路“断开”，因此到负载的放电停止。通过前文已说明的操作，FET-A112和FET-B113都“接通”，并由于过量充电检测比较器119的输出低，使滞后电路A122也处于“断开”状态。如前所述；当出现过电流时，-VO端105的电压高于参考电压B114的电压，原因在于开关电路103“接通”电阻所产生的压降，使过电流检测比较器117的输出由低变高。尽管此时滞后电路C127是“断开”的，这也没有问题。尽管过量充电检测电压由于滞后电路C127的动作变得高于Vcdet+，但由于可充电电池处于放电状态，所以电压必然低于Vcdet+电压，结果，即使检测电压变高了，比较器的输出电压也不从低变高。当连上负载时，也不进行充电，不会有操作问题。

在电池电压低于过量充电释放电压Vcdet-，滞后电路开始工作时，出现过电流，由于此时电池电压低于过量充电检测电压Vcdet+，所以在这种情况下也不会出现问题。

当负载109断开，充电器108被连上时，由于-VO端105的电压低于可充电电池负极111的电压，无法进行过电流检测操作，而滞后电路C127始终处于“断开”状态，因此，过量充电检测操作是根据可充电电池的电压进行的。过量充电检测电压根据电池电压大小由式(1)或(2)得出。

根据此实施例所得的电路结构不影响上述所说的使用可充电电池的各种情形，并能解决传统电路中固有的问题。

本发明的另一实施例如图14所示。过量充电检测比较器117、过量放电检测比较器118、以及过电流检测比较器119的相应输出分别输入到延迟电路A128、延迟电路B127、和延迟电路C130中。通过这种结构，有可能使得每个检测操作都有一个延迟时间。其它的结构与图1中所示的完全相同。

当充电器连到可充电电池上时，可给出一个高电压，使连有充电器的可充电电池的电压超过过量充电检测电压Vcdet+。在这种情况下，充/放电控制电路102的过量充电检测操作动作，因而使开关电路103“截止”。然而，在连接充电器之前，可充电电池几乎没有从其现有状态充电。同时，当可充电电池的电压或+VO端104的电压由于外界的干扰而增加时，也会出现这种现象。由此看来，为了避免这种现象的发生，可将延迟电路A128连到过量充电检测比较器119的输出上。当在时间的某个点产生了一个噪声，并在一段时间内噪声消失了，尽管过量充电检测比较器119的输出转反，延迟电路A128的输出却不转反。因此，此时过量充电检测功能停止工作，结果增强了产品的可靠性。

当检测过量放电时，也会出现完全相同的现象。有时碰巧在连上负载时，可充电电池的电压降到低于过量放电检测电压。在这种情况下，充/放电控制电路102的过量放电检测功能动作，结果，开关电路103“截止”。然而，在连接负载之前，可充电电池几乎不能从其当前状态放电。这种现象也可通过将延迟电路B129连接到过量放电检测比较器118的输出上来解决。

当负载有较大电容分量时，也可通过使过电流检测操作有一个时间延迟来增强其可靠性。当一个全部放电完毕的大电容器连接到可充电电池上时，会产生一个相当大的电流。如果电容值很大，可充电电池向电容器持续供电的时间长度也会变长。这时，当过电流检测功能动作时，停止对负载的供电。据此，过电流检测时，将延迟电路C130通过逻辑电路126加到过电流检测比较器117的输出上，这就是说可在过量充放电检测时增强其可靠性。

在图14的充/放电控制电路中，装有上述提及的延迟电路，也就是与前文所说的具有同样的效果的延迟电路，因此，本发明具有有益的效果。

另外一个实施例，电路如图15所示。此电路是通过将图14所示电路中的滞后电路去掉而得到的。在图14中，若没有滞后电路A122，如前所述，在过量充电检测时，就会出现振荡现象。尽管图15的实施例在过量充电检测时也可能有类似的振荡现象发生，但由于延迟电路A128连接到过量充电检测比较器上，振荡周期变成了此延迟电路的延迟时间的长度，如果此振荡周期即时间延迟长度足够长，可充电电池就可能阻碍充电，并且还根据过量充电检测电压的规定值来进行过量充电检测。

即使在这种情况下，本发明也具有有益的效果。

使用P沟道FET得到的开关电路103实施例电路见图16。充/放电控制电路102由图1实施例的内部方框图改变而来。很明显，电路的工作方式与前文所述完全相同。将延迟电路A127，延迟电路B128和延迟电路C129(例如图14所采用的电路〕加到该电路上，也属于本发明范围之内。而图14结构中所包括的开关电路103也可以是P沟道的FET。当然也可以是图15所示使用P沟道的FET的开关电路103。

虽然在上文所述的实施例中只说明了单个可充电电池充放电的控制，但当一组可充电电池互相串联时，只要改变电路使得每个电池的电压都可由充/放电控制电路102来检测就可很容易得到相应的电路。对此，本发明也具有有益的效果。

更进一步来说，如果有一个电路结构，在过量充电状态检测到负载已连，则提高过量充电检测电压，即可达到本发明的目的，此电路不必与本实施例的某一个完全相同。

虽然在每个实施例中，充/放电控制电路的结构都有一个CMOS(互补的金属氧化半导体)电路。但该充/放电控制电路也可用双极性晶体管构成。实现这种结构很容易。

如上所说，在本发明中，利用一个简单的电路，由于在已连有负载的过量充电状态检测到此负载的连接便可释放过量充电状态，所以可以不利用开关电路的寄生二极管向负载放电。因此可以有效地从可充电电池向负载供电，从而可延长可充电电池的寿命，而不必提高产品的成本。而当负载出现异常(短路状态)时，并且该处积累了过量电流，电路就会立即动作，使开关电路立即“截止”，结果，不会出现由于产生内热而使开关电路击穿等问题，对产品具有高可靠性和安全性有重要作用。

Claims (5)

1.一个充电型电源装置，包括：

一个可充电电池；

一个与可充电电池串联的开关电路和一个外部电源端子；和

一个与可充电电池并联的充/放电控制电路，用来控制开关电路并使过量充电检测电压增大，从而可确定，当外部负载在可充电电池电压变大的过量充电期间时与可充电电池连接时的充电状态是否是过量充电状态。

2.一个充电型电源装置，包括一个开关电路和一个与外部电源端子串联的可充电电池以及一个与可充电电池并联从而可控制开关电路的充/放电控制电路；其中，充/放电控制电路有如下功能：在可充电电池的电压变低的过量放电期间，以及在过电流流过开关电路的有过电流期间，可使开关电路“截止”从而停止自可充电电池到外部负载的放电；在可充电电池电压升高的过量充电期间，可使开关电路“截止”从而停止自外部充电器向可充电电池的充电；以及在已连有外部负载的过量充电的状态下，可使开关电路“接通”从而减少由开关电路引起的损耗。

3.用于可充电型电源装置中的一个充/放电控制电路，此充/放电控制电路包括：

一个过量充电检测部分，通过将连到充/放电控制电路外部的可充电电池的电压与一个规定的过量充电检测电压相比较来确定充电状态是否是一个过量充电状态；

一个过量放电检测部分，通过将可充电电池的电压与一个规定大小的过量放电检测电压相比较来确定放电状态是否是一个过量放电状态；

一个过电流检测部分，通过比较可充电电池释放的电流和一个规定大小的过电流检测电流来确定电流状态是否是一个过电流状态；和

一个过量充电检测电压设定电路，由过电流检测部分进行检测的可充电电池连有负载，当检测出可充电电池处于过量充电状态时，可使过量充电检测电压根据所连接的检测信号而升高。

4.一个用于充电型电源装置中的充/放电控制电路，该充/放电控制电路包括

一个过量充电检测部分，通过比较与充/放电控制电路外部相连接的可充电电池的电压和一个规定的过量充电检测电压来确定充电状态是否是过量充电状态；

一个过量放电检测部分，通过比较可充电电池的电压和规定的过量放电检测电压来确定放电状态是否是过量放电状态；

一个过电流检测部分，通过比较可充电电池的放电电流和一个规定的过电流检测电流来确定电流状态是否是过电流状态；

第一个延迟电路，延迟来自过量充电检测部分的一个输出信号；

第二个延迟电路，延迟来自过量放电检测部分的一个输出信号；

第三个延迟电路，延迟来自过电流检测部分的一个输出信号；

一个过量充电电压设定电路，其过量充电电压由基于第一个延迟电路的输出信号和一个来自过电流检测部分的输出信号的信号来决定；

一个过量放电电压设定电路，过量放电电压由第二个延迟电路的输出信号来决定；以及

一个输出控制逻辑电路，可根据来自第一、二、三延迟电路的输出信号将一个控制信号输出到一个外部开关电路。

5.一个充电型电源装置，包括一个可充电电池，一个开关电路，该开关电路被连接在可充电电池的+或-端和外部电源之间，充放电控制电路如权利要求4所述，可检测可充电电池的电压并输出到开关电路一个控制信号，用来控制自外部充电器到可充电电池的充电电流，并向连接到外部的一个负载提供放电电流。

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