CN1199947A - 充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种充电装置,在电源与装置电路1之间设置有第一电阻器Ro,在装置电路1与蓄电池2之间设置有第二电阻器Rb。利用放大器A2来检测流入到第一电阻器Ro中的电流。利用这个检测结果来控制流入到装置主体3中的总电流Io。作为整体单元,装置主体3包括装置电路1和蓄电池2。与此同时,利用放大器A3来检测流入到第二电阻器Rb中的电流,利用这个检测结果来控制流入到蓄电池2中的充电电流。

Description

充电装置

本发明涉及了一种用于对蓄电池进行充电的充电装置，该蓄电池用于一个由电源来驱动的装置，例如摄象机和个人计算机这样的装置，本发明特别涉及一种新颖的充电装置，该充电装置能够在不考虑该装置的使用/不使用状态的情况下对一个蓄电池进行充电。

像摄象机和个人计算机这样由电源驱动的装置(具有一个将在后面称为装置电路的电路)设置有一个蓄电池，该蓄电池作为一个驱动电源是可充电的，并且还可以设置有对这个蓄电池进行充电的充电装置。

图1示出了这样一种充电装置的常规电路结构。应该指出：在图1中示出了当一个装置电路101和一个蓄电池102作为一个装置主体103的整体单元被设置时的一种情况，装置主体103与一个用于供电的交流适配器104连接。也就是说，在图1的例子中，交流适配器104与一个交流电源输入连接，以致于由交流电源输入来的电流作为一个外部电源由交流适配器104转换成一个预定恒定电流，该电流被提供给装置主体103。此外，在图1所示电路结构中的交流适配器104具有一个在图2中所示的输出特性。

在图1的例子中，装置电路101被连接在交流适配器104的输出端V1与一个接地端G1之间，以便通过交流适配器104来接收由交流电源来的电源。另一方面，在内置在装置主体103中的蓄电池102的负端与接地端G1之间设置有一个开关Sw1。只有当表示一个低功率损耗状态或一个非操作状态的信号由装置电路101输出时，这个开关Sw1被导通。也就是说，在这个充电装置中，只有当装置电路101处于一个低功率损耗状态或一个非操作状态时开关Sw1被导通，以便对蓄电池102进行充电。

为了防止作为一个充电电流Ib的过电流被提供给蓄电池102，装置电路101从一个端C1到交流适配器104传送一个表示蓄电池102正在被充电的信号。当交流适配器104被提供表示蓄电池102正在被充电的信号时，交流适配器104控制提供给装置主体103的电流，以便把该电流控制到适合于对蓄电池102进行充电的一个预定电流。

在此，如果装置电路101处于一个驱动状态，那么一个表示装置电路101被驱动的信号从装置电路101通过端C1传送给交流适配器104。这个信号驱动与一个电流控制放大器Am2的一端连接的一个开关Sw2，该电流控制放大器Am2的另一端被提供有一个第一基准电压Ref1。

在此，当第一基准电压Ref1被提供给电流控制放大器Am2的一端时，提供给装置主体103的总电流Io是一个装置电路电流Is，该装置电路电流Is驱动装置电路101，以便控制交流适配器104的输出，如由在图2中的实线Is所示的。也就是说，从交流适配器104提供给装置主体103的电流被控制，以致于提供给装置主体103的总电流Io将不超过最大电流值ISmax，该最大电流值能够被提供给装置电路101。

另一方面，当装置电路101处于低功率损耗状态或不操作状态时，一个表示装置电路101处于低功率损耗状态或不操作状态的信号从装置电路101通过端C1传送给交流适配器104。这个信号驱动与内置在交流适配器104中的电流控制放大器Am2的一端连接的一个开关Sw2，以致于输入到电流控制放大器Am2的另一端的信号是一个第二基准电压Ref2。

在此，如果第二基准电压Ref2被提供给电流控制放大器Am2的一端，那么提供给装置主体103的总电流Io是一个给蓄电池102的充电电流Ib，并且控制交流适配器104的输出，以便使交流适配器104的输出如由在图2中的点画线IB所示。也就是说，从交流适配器104提供给装置主体103的电流被控制，以致于提供给装置主体103的总电流Io将不超过最大电流值IBmax，该最大电流值能够被提供给蓄电池102。

在具有上述电路结构的常规充电装置中，当装置电路被驱动时不对蓄电池进行充电。因此，在常规充电装置中，当对蓄电池进行充电时，需要使装置电路处于低功率损耗状态或不操作状态，这将导致许多不方便。

应该指出：当装置电路处于除了处在低功率损耗状态或不操作状态之外的状态时，也具有一种能够对蓄电池进行充电的充电装置。然而，这样一种常规充电装置具有一个非常复杂的电路结构并且费用高。

因此，本发明的一个目的是提供一种充电装置，即使当一个装置电路处于一个驱动装置时，该充电装置也能够对蓄电池进行充电并且具有一个能够以低费用实现的简单电路结构。

根据本发明的充电装置是这样一种充电装置，它对一个蓄电池进行充电，该蓄电池对一个电驱动装置供电，该充电装置至少包括：第一电流检测装置，用于检测一个提供给电驱动装置的电流；和第二电流检测装置，用于检测一个提供给蓄电池的电流。根据第一电流检测装置和第二电流检测装置的检测结果来控制提供给电驱动装置和蓄电池的电流，以便使它们等于或低于预定值。

在这个充电装置中，第一电流检测装置检测一个提供给电驱动装置的电流和第二电流检测装置检测一个提供给蓄电池的电流。根据第一电流检测装置和第二电流检测装置的检测结果来控制提供给电驱动装置的电流和提供给蓄电池的电流，以便使它们等于或低于预定值。也就是说，在这个充电装置中，由一个电源提供给电驱动装置的电流和由该电源提供给蓄电池的电流相互独立地被检测和被控制。因此，在这个充电装置中，不考虑电驱动装置的驱动状态也能够对蓄电池进行充电。

应该指出：在上述的充电装置中，第一电流检测装置最好具有一个与所述电驱动装置连接的第一电阻器，以便检测流入到这个第一电阻器中的电流。此外，上述第二电流检测装置最好具有一个与所述蓄电池连接的第二电阻器，以便检测流入到这个第二电阻器中的电流。在此，第一电阻器例如被设置在电源与电驱动装置之间，而第二电阻器例如被设置在电驱动装置与蓄电池之间。

此外，该充电装置最好包括一个在蓄电池与电驱动装置之间设置的二极管。

此外，最好充电装置设置有电流控制装置，该电流控制装置用于控制一个电流方向，以便当在电驱动装置的驱动期间一个外部电源没有提供电流时，电流控制装置把由蓄电池来的放电电流提供给电驱动装置。在此，电流控制装置最好包括一个被设置在上述电驱动装置与蓄电池之间的场效应晶体管，以便利用该场效应晶体管控制一个电流方向。

此外，最好上述充电装置包括一个电流控制单元，用于控制提供给上述电驱动装置的电流和提供给蓄电池的电流。在此，电流控制单元可以与具有蓄电池的上述电驱动装置可拆卸地安装。它也能够使由电流控制单元和蓄电池构成的整体单元可拆卸地与上述电驱动装置安装。此外，电流控制单元、电驱动装置和蓄电池的每个部件之间彼此可拆卸地安装。

图1一个常规充电装置的电路图。

图2示出了在图1中所示充电装置的交流适配器的输出特性。

图3是根据本发明的一种实施例的充电装置的电路图。

图4示出了在图3中所示充电装置的交流适配器的输出特性。

图5示出了流入到一个蓄电池中的充电电流Ib的过渡过程和流入到一个装置电路中的装置电路电流Is的过渡过程。

图6示出了一个装置主体借助于一个连接器与一个交流适配器连接的电路图，它由交流适配器给装置主体提供电源。

图7示出了从交流适配器上拆卸来的装置主体的电路图，它由内置在装置主体中的蓄电池给装置电路提供电源。

图8示出了根据本发明的另一种实施例的充电装置的电路图，在这个充电装置中，在交流适配器的内侧设置一个蓄电池，以致于交流适配器能够与装置主体可拆卸地安装。

图9示出了根据本发明的另一种实施例的充电装置的电路图，在这个充电装置，交流适配器、装置主体和包括蓄电池的部分能够彼此可拆卸地安装。

图10示出了根据本发明的又一种实施例的充电装置的电路图，在这个充电装置中，交流适配器与装置主体之间的界面上使用一个单个接地线，并且在蓄电池的充电放电之间能够自动地进行转换。

下面结合附图来描述本发明的实施例。

图3示出了根据本发明的一种充电装置的电路图的实施例。应该指出：这个充电装置包括一个装置电路1和一个蓄电池2，它们构成了一个整体的装置主体3，该装置主体3能够可拆卸安装到一个交流适配器4上，该交流适配器4作为一个电流控制单元来控制待提供给装置电路1和蓄电池2的电流。图3示出了交流适配器4连接到装置主体3上的一种连接状态，其中对于装置主体3来说，交流适配器4作为一个外部电源给装置主体3供电。

也就是说，在图3所示的实施例中，交流适配器4与一个交流电源连接并且由交流适配器4把交流输入变换成一个预定恒流，该预定恒流被提供给装置主体3。图4示出了设置有图3中所示电路结构的交流适配器的一个输出特性。图5A示出了流过蓄电池2的一个充电电流Ib的过渡过程，图5B示出了流过装置电路1的一个装置电路电流Is的过渡过程。

如在图3中所示的，交流适配器4包括一个输入滤波器5、一个整流电路6、一个功率变换变压器7、一个开关晶体管Tr、一个二极管D、一个电容器C、一个第一电阻器Ro、一个第二电阻器Rb、一个第一放大器A1、一个与第一放大器A1连接的二极管D1、第二放大器A2、一个与第二放大器A2连接的二极管D2、一个第三放大器A3、一个与第三放大器A3连接的二极管D3、一个由第一放大器A1、第二放大器A2和第三放大器A3提供信号的光耦合器PH、和一个脉冲宽度调制电路PWM。应该指出：第二放大器A2和第一电阻器Ro构成了第一电流检测装置，该第一电流检测装置用于检测提供给装置主体3的一个总电流Io，而第三放大器A3和第二电阻器Rb构成了一个第二电流检测装置，该第二电流检测装置用于检测提供给蓄电池2的一个充电电流Ib。

通过输入滤波器5和整流电路6把由交流电源来的交流输入提供给功率变换变压器7。在此，功率变换变压器7与开关晶体管Tr连接。利用开关晶体管Tr进行开关转换以便把从与交流电源连接的初级绕组侧来的功率变换到与装置主体3连接的次级绕组侧。利用二极管D和电容器C对由功率变换变压器7的次级绕组侧输出的电流进行整流，以便从一个输出端Vcc输出电压。在此，输出端Vcc与装置电路1的一个输入端连接和与蓄电池2的一个正端连接，以致于由这个输出端Vcc来的输出电压被提供给装置电路1和蓄电池2。

这时，由交流适配器4来输出电压也提供给第一放大器A1的一个正端。在此，一个预定的基准电压REF1被提供给第一放大器A1的一个负端。第一放大器A1把这个基准电压REF1与由交流适配器4输出的输出电压相比较。根据这个比较结果，第一放大器A1把一个信号通过二极管D1提供给光耦合器PH，以便使由交流适配器4来的输出电压变成一个预定电压，由此来控制由交流适配器4来的输出电压。更确切地说，利用第一放大器A1进行控制，以致于由交流适配器4来的输出电压总是8.4V或低于8.4V。

另一方面，装置电路1的接地端与交流适配器4的第一接地端Ga连接，第一电阻器Ro具有与用于整流的电容器C连接的一端。第一电阻器Ro的作用是检测提供给装置主体3的总电流Io。也就是说，第一电阻器Ro检测提供给装置电路1的装置电路电流Is和提供给蓄电池2的充电电流Ib的总和。

第一电阻器Ro具有与第二放大器A2的一个正端连接的另一端。第二放大器A2检测施加在第一电阻器Ro上的一个电压，以便检测提供给装置主体3的总电流Io。在此，一个预定基准电压REF2提供给第二放大器A2的负端。第二放大器A2把这个基准电压REF2与施加到第一电阻器Ro上电压相比较。根据这个比较结果，第二放大器A2把一个信号通过一个二极管D2传送给光耦合器PH，以便使提供给装置主体3的总电流Io是一个等于或低于一个预定值的值，由此来控制由交流适配器4提供给装置主体3的总电流Io。更确切地说，第二放大器A2控制提供给装置主体3的总电流Io，以便使总电流Io总是3.0A或更低。

此外，蓄电池2的负端与交流适配器4的第二接地端Gb连接。在此，第二接地端Gb与第二电阻器Rb连接。第二电阻器Rb具有与第一接地端Ga连接的一端。也就是说，蓄电池2的负端通过第二电阻器Rb与第一接地端Ga连接。在此，第二电阻器Rb的作用是检测提供给蓄电池2的一个充电电流Ib。

第二电阻器Rb的另一端与第三放大器A3的正端连接。第三放大器A3检测施加到第二电阻器Rb上的一个电压，以便检测充电电路Ib。在此，一个预定基准电压REF3被提供给第三放大器A3的负端。第三放大器A3把这个基准电压REF3与施加到第二电阻器Rb上的电压相比较。根据这个比较结果，第三放大器A3把一个信号通过二极管D3提供给光耦合器PH，以便使充电电路Ib等于或低于一个预定值，由此来控制由交流适配器4提供给蓄电池2的充电电路Ib。更确切地说，利用第三放大器A3进行控制，以致于充电电路Ib总是等于或低于1.0A。

此外蓄电池2的负端也与二极管Ds的阴极连接，该二极管Ds的阳极与装置电路1的接地端连接。当交流适配器4被拿走时，这个二极管Ds把蓄电池2的电能提供给装置电路1。

如上所述，由功率变换变压器7的次级绕组侧来的信号被提供给光耦合器PH，即一个由第一放大器A1借助于二极管D1提供的信号、一个由第二放大器A2借助于二极管D2提供的信号和一个由第三放大器A3借助于二极管D3提供的信号。光耦合器PH把这些信号提供给脉冲宽度调制电路PWM。在此，由第一放大器A1提供的信号是一个用于控制输出电压的信号、由第二放大器A2提供的信号是一个用于控制提供给装置主体3的总电流Io的信号，和由第三放大器A3提供的信号是一个用于控制蓄电池2的充电电路Ib的信号。根据这些信号，脉冲宽度调制电路PWM控制一个转换时间，以便调整提供给功率变换变压器7的次级绕组侧上的功率。

在具有上述电路结构的充电装置中，分别地检测提供给装置主体3的总电流Io和提供给蓄电池2的充电电路Ib，并且根据检测结果来控制交流适配器4的输出，以致于在装置电路1的驱动期间，需要驱动装置电路1的电流被提供给装置电路1，该装置电路1具有更高的优先权，同时把充电电流Ib提供给蓄电池2，该充电电流Ib是减去提供给装置电路1的装置电路电流Is剩下的一个电流。

下面结合图4和5来描述利用具有上述电路结构的充电装置的功率控制。应该指出：在下面的解释中，假设功率控制被进行，以便由交流适配器4输出的电压是8.4V或小于8.4V；提供给装置主体3的总电流Io是3A或低于3A；和提供给蓄电池2的充电电流Ib是1A或低于1A。然而，在此这些电压和电流值作为例子被给出，并且这些值能够根据装置电路1和实际被使用的蓄电池2来改变。

当把由交流适配器4来的功率提供给装置主体3时，首先，第一放大器A1进行控制，以致于由交流适配器4输出的电压是8.4V的恒定电压。

在此，利用第二放大器A2来检测提供给第一电阻器Ro的电压。根据这个检测结果，第二放大器A2进行控制，以致于使流到装置主体3的总电流Io为3A或低于3A。也就是说，如在图4中的实线所示的。当提供给装置主体3的总电流Io已经达到3A时，由交流适配器4输出的电压被减小以便维持电流Io在3A上。

同时，利用第三放大器A3来检测施加到第二电阻器Rb的电压。根据检测结果，第三放大器A3进行控制，以致于使流到蓄电池2的充电电流Ib等于1A或低于1A。也就是说，如在图4中的点画线所示的。当流到蓄电池2的充电电流Ib已经达到1A时，由交流适配器4输出的电压Vo被减小以便维持充电电流Ib在1A上。

此时，流到装置电路1的电路电流Is是一个在流入装置主体3的总电流Io与流入蓄电池2的充电电流Ib之间的差值，利用下面的公式(1)能够表示该差值。

Is＝Io-Ib……(1)

如上所述，在上述的充电装置中，电源同时提供给装置电路1和蓄电池2。此外，根据第二放大器A2和第三放大器A3的检测结果来控制由交流适配器4提供给装置主体3的电流Io，以致于提供给装置电路1的装置电路电流Is和提供给蓄电池2的充电电流Ib等于或低于预定值。也就是说，提供给装置主体3的总电流Io被限制到等于或低于一个预定电流值(在上述的例子中为3A)和提供给蓄电池2的充电电流Ib被限制到等于或低于一个预定电流值(在上述的例子中为1A)。

下面描述当在蓄电池2的充电状态来驱动装置电路1时的功率控制。

首先，假设装置电路1没有被驱动并且只进行蓄电池2的充电。在这种状态下，1A的充电电流Ib被提供给蓄电池2。在此，电压Vo受蓄电池2的阻抗影响并且使该电压Vo比8.4V稍微低一点。应该指出：在这种状态下，蓄电池2被定位在图5A中的点Ib1上，而装置电路1被定位在图5B中的点Is1上。

如果在这种情况下驱动装置电路1，那么流入到装置电路1中的装置电路电流Is增加，如在图5B中箭头Y1所示的。这个增加导致了提供给蓄电池2的充电电流Ib的减小，如在图5A中箭头Y2所示的。也就是说，当装置电路1被驱动时，装置电路1的电压比蓄电池2的电压下降的更多，并且该电压差导致了流入到蓄电池2中的充电电流Ib的减小。

由于提供给装置主体的总电流能够达到3A，所以流入蓄电池2的充电电流被保持为1A，而流入到装置电路1中的装置电路电流Is达到2A。流入到装置电路1中的2A电流的状态在图5B中被定位在点Is2上。当流入到装置电路1中的装置电路电流Is超过2A时，由这个超过量使流入到蓄电池2中的充电电流Ib减小了。当流入到装置电路1中的装置电路电流Is从2A增加到3A时，提供给蓄电池2的充电电流Ib变为零。也就是说，当装置电路1的状态从图5B中的点Is2移动到点Is3时，蓄电池2的状态从图5A中的点Ib1移动的点Ib2。

如上所述，在这个充电装置中，当流入到装置主体3中的总电流Io等于或低于预定电流值时，充电电流Ib被连续地提供给蓄电池2，即使装置电路电流Is被提供给装置电路1。也就是说，在上述充电装置中，即使当装置电路1被驱动时，如果具有多余的功率，那么蓄电池2被充电。

另一方面，在常规的充电装置中，不能够同时进行装置电路的驱动和蓄电池的充电，并且当需要时，需要在装置电路驱动状态与蓄电池充电状态之间进行转换。也就是说，在常规的充电装置中，当装置电路1被驱动时，没有充电电流被提供给蓄电池，并且当进行蓄电池的充电时，不驱动装置电路。与常规的充电装置相比，根据本发明的上述充电装置，能够对蓄电池2进行充电同时驱动装置电路1，因此，不需要在装置电路1的驱动状态与蓄电池2的充电状态之间进行转换，它使该充电装置能够容易地被操作。

此外，在上述充电装置中，由交流适配器4输出的容量即可以被设置到装置电路1的电流容量或者被设置到蓄电池2的充电电流容量中具有一个较大值的容量上。在根据本发明的上述充电装置中，提供给装置电路1的装置电路电流Is具有一个较高的优先权并且能够根据装置电路电流Is的增加或减小来控制提供给蓄电池2的充电电流Ib。因此，当装置电路1的功率损耗小时，充电电流Ib被增加到最大，减小了充电时间。相反，当装置电路1的功率损耗大时，充电电流Ib被减小，以便提供用于驱动装置电路1所需要的足够电流。因此，在上述的充电装置中，通过把蓄电池2的充电与装置电路1的驱动连接起来能够有效地对蓄电池2进行充电。

与本发明的充电装置相比，在常规的充电装置中，当操作装置电路时，由交流适配器只提供用于驱动装置电路所需要的电流，而当对蓄电池进行充电时，由交流适配器只提供用于用于对蓄电池进行充电所需要的电流。因此，在当在装置电路的电流容量与蓄电池的充电电流容量之间具有一个容量差时，利用一个较小的电流来操作导致了交流适配器的操作具有一个多余的输出容量，它降低了效率。

因此，在根据本发明的充电装置中，当例如由于一个电动机的起动或停止的原因使一个瞬时的大电流(此后称为冲击电流)流入到装置电路1中时，利用蓄电池2的放电来满足该功率的不足。

例如，如果当装置电路1的状态位于在图5B中点Is3上时一个冲击电流流入到装置电路1中，即当一个3A的电流流入到装置电路1并且装置电路1的状态从图5B中的点Is3移动到点Is4时，蓄电池2的状态从图5A中的点Ib2移动到点Ib3，以便由蓄电池2的放电来满足功率的不足。

也就是说，由于由交流适配器4提供的总电流Io的最大值被限制到3A或低于3A，所以从外部电源不能获得超过这个值的电流。如果由于一个冲击电流使流入到装置电路1中的电流超过3A时，那么由蓄电池2的放电来补偿该电流。

也就是说，如在图3中所示的，当装置电路电流Is流入到装置电路1中并且该装置电路电流Is低于3A时，充电电流Ib流入到蓄电池2中。然而，如果由于一个冲击电流使流入到装置电路1的装置电路电流Is超过3A时，那么由蓄电池2来的放电电流被提供给装置电路1。应该指出：在图3中，利用一个实线箭头Ib来表示装置电路电流Is，并且利用一个点画线Ia来表示蓄电池2的放电电流Ia。

在常规的充电装置中，考虑到这样一个冲击电流，通常交流适配器具有一个大的输出容量。与其相比，在根据本发明的充电装置中，如上所述，如果流入到装置电路1中的一个冲击电流超过了由交流适配器4提供的总电流Io的最大值，那么由蓄电池2的放电电流Ia来弥补提供给装置电路1的电流。因此，在根据本发明的上述充电装置中，考虑到流入到装置电路1的冲击电流，交流适配器4不需要具有一个大的输出容量。这样能够减小该充电装置的尺寸以及减小生产费用。

应该指出：为了在装置主体3与交流适配器4之间进行连接，如在图6和图7中所示的，最好使用一个连接器10，该连接器10在装置主体3的第一接地端G’s和第二接地端G’b之间具有一个固定结构，当交流适配器4从装置主体3上拆卸下来时，两个接地端相互连接起来。

在此，图6示出了装置主体3通过连接器10与交流适配器4连接的一个状态并且由交流适配器4给装置主体3提供功率，图7示出了当由在装置主体3中设置的蓄电池2给装置电路1提供功率时，装置主体3与交流适配器4分离的一种状态。

如在图6中所示的，当利用上述连接器10把装置主体3与交流适配器4连接起来时，交流适配器4的输出端Vcc与装置主体3的输入端V’cc连接，交流适配器4的第一接地端Gs与装置主体3的第一接地端G’s连接，并且交流适配器4的第二接地端Gb与装置主体3的第二接地端G’b连接，以致于把装置电路电流Is提供给装置电路1和把充电电流Ib提供给蓄电池2。

如在图7中所示的，当交流适配器4与装置主体3分离时，在装置主体3中第一接地端G’s与第二接地端G’b连接，以致于由蓄电池2来的放电电流Ia被提供给装置电路1。

通过利用上述的连接器10，当交流适配器4与装置主体3分离时，电源自动地从蓄电池2提供给装置电路1。这就提供了一个非常便利的系统。此外，利用上述的连接器10实现了在电源之间的自动转换，而不需要任何复杂的电路，该复杂电路肯定增加生产费用。

由于装置电路1通过二极管Ds与蓄电池2连接，所以即使在装置主体3中的第一接地端G’s不与第二接地端G’b连接，由蓄电池2提供的放电电流Ia能够通过二极管Ds提供给装置电路1。因此，即使例如在连接器10产生一个接触抖动，将不会产生一个瞬时的电源停止供电。

如上所述，即使在装置主体3中的第一接地端G’s不与第二接地端G’b连接，即在它们之间的连接被断开，由蓄电池2提供的放电电流Ia能够通过二极管Ds被提供给装置电路1。因此，能够由蓄电池2给装置电路1提供电源，而不利用上述的连接器。然而，最好利用上述的连接器10，因为它能够有效地把蓄电池2的电源提供装置电路1，而不通过二极管Ds。

在上述的充电装置中，交流适配器4与由装置电路1和蓄电池2构成一个整体单元的装置主体3连接。如在图8中所示的，它也能够通过输出端Vcc和第一接地端Gs把装置主体与交流适配器4连接起来，以致于具有内置蓄电池2的交流适配器4能够可拆卸地与装置主体连接。

类似地，在上述的充电装置中，同样在这种情况下，通过控制提供给装置电路1的装置电路电流Is和提供给蓄电池2的充电电流Ib来把提供给装置电路1的电流和提供给蓄电池2的电流控制到等于或低于预定值。也就是说，利用第二放大器A2来控制流入到装置主体3中的总电流Io，以便使它等于或低于一个预定值，并且利用第三放大器A3来控制流入到蓄电池2中的充电电流Ib，以便使它等于或低于一个预定值。

同样在这个充电装置中，在装置电路1被驱动期间，装置电路电流Is被提供给装置电路1具有更高的优先权，并且把充电电流Ib提供给内置在交流适配器4中的蓄电池2，该充电电流Ib是从总电流Io中减去提供给装置电路1的装置电路电流Is后的剩余电流。

应该指出：当一个冲击电流超过从一个外部电源流入到装置电路1中的总电流Io的最大值时，利用与上述充电装置类似的方法，由蓄电池2的放电电流来弥补电流的不足。

此外，如在图9中所示的，在交流适配器4中能够设置一个第一蓄电池21并且能够把交流适配器4与装置电路1连接以及与一个第二蓄电池22连接，以致于交流适配器4、具有装置电路1的装置主体3和一个具有第二蓄电池22的单元23能够彼此可拆卸地连接。

在图9所示的充电装置中，交流适配器4利用与上述充电装置相同的方法与装置主体3连接。然而，作为蓄电池设置有第一蓄电池21和第二蓄电池22，并且与这些蓄电池相关的电路具有下列的结构。

也就是说，如在图9中所示的，设置在交流适配器4中的第一蓄电池21具有一个与一个第一充电电流检测电阻器Rb1连接的负端，该检测电阻器Rb1被用作为一个用于检测第一蓄电池的充电电流的电阻器。第一充电电流检测电阻器Rb1具有与第一电阻器Ro连接的另一端。

另一方面，设置在交流适配器4外面的第二蓄电池22具有一个与交流适配器4的输出端Vcc连接的正端和一个与交流适配器4的第二接地端Gb连接的负端。在此，第二接地端Gb与第二充电电流检测电阻器Rb2连接。该检测电阻器Rb2被用作为一个用于检测第二蓄电池的充电电流的电阻器。与第一充电电流检测电阻器Rb1相同，第二充电电流检测电阻器Rb2具有与第一电阻器Ro连接的另一端。

为了控制流入到第一蓄电池21和第二蓄电池22中的总的充电电流，第一蓄电池21的负端与第二蓄电池22的负端通过两个电阻器R1和电阻器R2相互串联连接，这两个电阻器R1和电阻器R2的连接点X与第三放大器A3的正端连接。利用这个第三放大器A3来检测流入到第一蓄电池21和第二蓄电池22中的总电流，以便控制充电电路不超过一个预定值。

此外，在输入线与第一蓄电池21之间插入一个二极管D1并且在输入线与第二蓄电池22之间插入一个二极管D2。利用这种结构，即使在第一蓄电池21与第二蓄电池22之间的电池电压中产生一个差值，电流将不在相反的方向上流动。也就是说，二极管D1和二极管D2防止反向流动，即电流从具有较高电池电压的电池反向流入到具有较低电池电压的电池中。

应该指出：虽然图9示出了这样一个例子，在该例子中第一蓄电池21被设置在交流适配器中，但是本发明也能够应用到这样一种情况，即当不使用第一蓄电池21并且交流适配器4分别地与装置主体3和第二蓄电池22连接时的一种情况。在这种情况下，不需要在输入线与第二蓄电池22之间设置的二极管D2。当二极管D2被去掉时，如果一个超过由外部电源提供的总电流Io的最大值的冲击电流流入到装置电路1中，那么第二蓄电池22放电以便弥补电流的不足。

此外，如在图10中所示的，能够设置两个二极管Da和Db作为功率变换变压器7的次级绕组侧的整流二极管，并且能够把到装置主体3的输入线分成一个装置输入线(Vcc线)和一个蓄电池输入线(Vb线)。当在交流适配器4与装置主体3之间的界面上利用一个单个接地线(GND线)来代替装置电路1的接地线和蓄电池2的接地线时，这样的电路结构是特别有效的。

在这种情况下，由二极管Db整流的输入线，即蓄电池输入线与第二电阻器Rb连接，该第二电阻器Rb作为检测提供给蓄电池2的充电电流的电阻器。第三放大器A3检测流入到第二电阻器Rb中的电流并且控制流入到蓄电池输入线中的电流，以致于提供给蓄电池2的充电电流Ib将不超过一个预定值。

此外，接地线与第一电阻器Ro连接，该第一电阻器Ro作为检测流入到装置主体3中的总电流Io的电阻器。第二放大器A2检测流入到第一电阻器Ro中的电流并且控制流入到装置输入线和蓄电池输入线中的电流，以致于流入到装置主体3中的总电流Io将不超过一个预定值。也就是说，第二放大器A2检测流入到装置电路1中的电流Is和流入到蓄电池2中的充电电流Ib的总和并且控制由交流适配器4提供的电流，以致于提供给装置主体3的总电流Io将不超过一个预定值。

在上述的电路结构中，交流适配器以与在图3的电路结构中相同的方式来操作和显示出如在图4中所示的输出特性。

此外，在图10的电路结构中，在装置主体3中设置有场效应晶体管FET、电阻器Ru、比较器COMP和NAND电路NA，以致于蓄电池2的充电和放电被自动地相互转换。

场效应晶体管FET被设置在装置输入线与蓄电池输入线之间。当充电电流Ib流入到蓄电池2中时场效应晶体管FET处于关断状态，当装置电路1被驱动时，即当从蓄电池2流出放电电流Ia时，它处于导通状态，同时交流适配器4不提供电流。也就是说，当装置电路1被驱动而由交流适配器4不提供电流时，场效应晶体管FET被导通，以致于由蓄电池2来的放电电流Ia被提供给装置电路1。

在此，在场效应晶体管FET上设置有一个二极管d。因此，即使当场效应晶体管FET处于关断状态时，如果蓄电池2放电，那么由蓄电池2来的放电电流Ia通过二极管d流入到装置电路1中。然而，由于产生了一个二极管正向电压降，所以当驱动装置电路1时需要使场效应晶体管FET进入导通状态。

为了应付这种情况，在图10的电路结构中，利用NAND电路NA根据蓄电池2的充电状态和放电状态来转换场效应晶体管FET的状态。也就是说，当NAND电路NA的输出是高电平时，场效应晶体管FET处于关断状态，而当NAND电路NA的输出是低电平时，场效应晶体管FET处于导通状态。

在此，在NAND电路NA的一个输入端上提供有一个表示装置电路1的驱动状态的信号。也就是说，当装置电路1被驱动时，装置电路1给NAND电路NA提供一个高电平信号Hi，而当装置电路1没有被驱动时，它给NAND电路NA提供一个低电平信号Low。此外，NAND电路NA具有另一个输入端，该输入端由比较器COMP提供一个信号，如在下面描述的。

在上述的装置主体中，电阻器Ru被连接在蓄电池2的负端与装置电路1的接地端之间。这个电阻器Ru具有一个与比较器COMP的正端连接的一端和与该比较器COMP的负端连接的另一端。

由交流适配器4来提供功率，并且如果充电电流Ib被提供给蓄电池2，那么施加到比较器COMP的负端的电压比施加到其正端上的电压高，并且由比较器COMP提供给NAND电路NA一个低电平信号Low。其结果是：NAND电路NA的输出变为高电平，而不考虑装置电路1的驱动状态，并且场效应晶体管FET被转换到关断状态。

也就是说，当蓄电池2被充电时，不考虑装置电路1的驱动状态如何，场效应晶体管FET处于关断状态，并且没有电流从装置输入线流入到蓄电池输入线。

另一方面，如果装置电路1被驱动同时交流适配器4不提供功率，那么由蓄电池2来的放电电流Ia借助于二极管d提供给装置电路1。在这时，由蓄电池2来的放电电流Ia使施加到比较器COMP的正端上的电压比施加到比较器COMP的负端上的电压更高，以致于由比较器COMP提供给NAND电路NA一个高电平信号Hi。其结果是：NAND电路NA的输出变为低电平并且场效应晶体管FET变为导通状态，以致于由蓄电池2来的放电电流被提供装置电路1，由此使装置电路1能够稳定地操作。

如上所述，当场效应晶体管FET被用于在蓄电池2的充电和放电之间的自动转换时，它能够防止电流从装置输入线流入到蓄电池输入线上，此外，当交流适配器4停止供电时，为装置电路1供电的电源自动地从交流适配器4转换到蓄电池2，以致于由蓄电池2来的放电电流Ia被提供给装置电路1。

应该指出：如果一个蓄电池被设置为一个驱动电源，那么根据本发明的充电装置不限于一种特殊的结构。本发明能够应用到广泛的由电源驱动的装置的应用范围，例如一个摄象机和一个个人计算机。此外，所使用的蓄电池不限于一种特殊的类型。例如，蓄电池可以是锂离子蓄电池、锂聚合物蓄电池、镍氢蓄电池等等。

如从上述清楚的看到，根据本发明的充电装置包括第一电流检测装置和第二电流检测装置，其中第一电流检测装置检测一个提供给被驱动装置的电流，而第二电流检测装置检测一个提供给一个蓄电池的电流。根据这些检测结果，提供给装置和蓄电池的电流被控制到等于或低于预定值，由此能够对蓄电池进行充电而不考虑该装置的驱动状态。此外，根据本发明的充电装置能够实现具有低产生费用的简单电路。

Claims (9)

1.一种充电装置，用于对一个蓄电池进行充电，该蓄电池对一个电驱动装置供电，所述充电装置包括：

第一电流检测装置，用于检测一个提供给所述电驱动装置的电流；和

第二电流检测装置，用于检测一个提供给所述蓄电池的电流，

其中根据所述第一电流检测装置和所述第二电流检测装置的检测结果来控制提供给所述电驱动装置和蓄电池的电流，以便使它们等于或低于预定值。

2.根据权利要求1的充电装置，其特征在于所述第一电流检测装置具有一个与所述电驱动装置连接的第一电阻器，用于检测流入到所述第一电阻器中的电流；和所述第二电流检测装置具有一个与所述蓄电池连接的第二电阻器，用于检测流入到所述第二电阻器中的电流。

3.根据权利要求1的充电装置，其特征在于在所述蓄电池与所述电驱动装置之间设置有一个二极管。

4.根据权利要求1的充电装置，其特征在于所述充电装置还包括电流控制装置，用于控制一个电流方向，以便当在电驱动装置的驱动期间一个外部电源没有提供电流时，所述电流控制装置把由所述蓄电池来的放电电流提供给所述电驱动装置。

5.根据权利要求4的充电装置，其特征在于所述电流控制装置包括一个被设置在所述电驱动装置与所述蓄电池之间的场效应晶体管，以便利用所述场效应晶体管控制一个电流方向。

6.根据权利要求1的充电装置，其特征在于所述充电装置还包括一个电流控制单元，用于控制提供给所述电驱动装置和所述蓄电池的电流。

7.根据权利要求6的充电装置，其特征在于所述电流控制单元可拆卸地与一个具有所述电驱动装置和所述蓄电池的装置部分连接。

8.根据权利要求6的充电装置，其特征在于一个包括所述电流控制单元和所述蓄电池的装置部分可拆卸地与所述电驱动装置连接。

9.根据权利要求6的充电装置，其特征在于所述电流控制单元、所述电驱动装置和一个包括所述蓄电池的装置部分彼此可拆卸地安装。

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