CN1220554A - 利用双工寻呼机的充电特性对电池充电的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种利用双工寻呼机的充电特性从主电池向可充电电池充电的装置和方法,该装置包括:存储充电开始和停止电压的存储器;充电器,用于将主电池的主电源电压升高到驱动电压,检测可充电电池的电压,利用第一控制信号进行充电,利用第二控制信号停止充电;以及控制器,用于接收驱动电压和检测电压,当检测电压小于充电开始电压时,向充电器提供充电开始控制信号,当检测电压大于充电停止电压时,向充电器提供充电停止控制信号。

Description

利用双工寻呼机的充电特性对电池充电的装置和方法

本发明涉及双工寻呼机的充电装置和方法，更具体地说涉及利用双工寻呼机的充电特性，从一次电池的主电池向二次电池的可充电电池进行有效地充电的装置和方法。

一般的双工寻呼机包括一个主电池，它是一次电池，用于对寻呼机的每个单元提供电源电压，还包括一个可充电电池，它是二次电池，用于仅对发送机提供电源电压。1.5V的碱电池主要用作一次电池。镍铬(Ni-Cd)电池被广泛地用作二次电池。双工寻呼机采用3.6V的可充电电池，它是由三个、每个是1.2V的电池组成的。为了向移动通信终端提供电源电压，Ni-Cd电池构成了象交流(AC)适配器那样的恒流源。

图1A和图1B分别表示双工寻呼机中可充电电池的放电效率与充电输入(或充电率)的关系以及充电效率与充电输入的关系。

如图1B所示，在充电率为25％至100％之间时，充电效率良好。如果充电输入超过100％，则充电效率不再上升，而是迅速下降。在120％的充电输入之后，电压下降的点被称为充分充电指数。

如何对每个电池充分地充电是非常重要的。为了避免过充电或记忆效应，要重复地进行充分充电和充分放电过程。在这种情况下，切断电源电压是在充分充电完成的时刻，这就是说，ΔV是在充电电压曲线20上的大约20mV。由于充电器要对二次电池进行充分充电，所以有容量的140％-160％或更大的充电电流流动。

在如蜂窝式电话的终端中，由于AC电源构成了充电器，所以不受充电效率的影响。然而，在双工寻呼机中，Ni-Cd电池向发送机提供电源电压，采用可替换的一次电池来代替适配器对Ni-Cd电池充电，所以充电效率低，电池的使用寿命缩短。

本发明的一个目的是提供一种利用双工寻呼机的充电特性，从一次电池的主电池向二次电池的可充电电池进行有效地充电的装置和方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种利用双工寻呼机的充电特性对可充电电池充电的装置，寻呼机具有提供主电源电压的主电池和向发送机提供发送电源电压的可充电电池，该装置包括：用于存储充电开始电压和充电停止电压的存储器；充电器，用于将主电池的主电源电压升高到一个驱动电压，检测可充电电池的电压，利用第一控制信号，通过将主电池的主电源电压升高到充电电压，对可充电电池充电，并且利用第二控制信号，停止对可充电电池充电；以及控制器，用于接收驱动电压和检测电压，当检测电压小于充电开始电压时，向充电器提供充电开始控制信号，而当检测电压大于充电停止电压时，向充电器提供充电停止控制信号。

根据本发明的第二方面，提供了一种利用双工寻呼机的充电特性对可充电电池充电的方法，寻呼机具有一个存储器，用于存储充电开始和停止电压，该方法包括以下步骤：检测可充电电池的电压，将检测电压与充电开始电压进行比较；如果检测电压小于充电开始电压，则产生充电允许信号，对可充电电池进行充电；以及在对可充电电池进行充电的同时检测可充电电池的电压，如果检测电压大于充电停止电压，则产生充电禁止信号，停止对可充电电池充电。

通过阅读以下结合附图所作的详细描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将看得更清楚。附图中：

图1A表示双工寻呼机中可充电电池的放电效率与充电输入的关系；

图1B表示双工寻呼机中可充电电池的充电效率与充电输入的关系；

图1C表示双工寻呼机中可充电电池的充电和放电电压与充电输入的关系；

图2是应用本发明的双工寻呼机的框图；

图3是根据本发明的一个最佳实施例的充电器的框图；

图4是根据本发明的一个最佳实施例的利用双工寻呼机的充电特性进行充电的过程的流程图；

图5是根据本发明的另一个最佳实施例的充电器的框图。

下面参照附图描述本发明的最佳实施例。在以下的描述中，提供具体的细节是为了更好地理解本发明。本领域的一般技术人员应懂得，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可对这些具体的细节做各种改进。

根据本发明，采用呈现良好充电效率的25％至100％之间的充电输入。在每次发送操作中，几秒钟消耗几百毫安的电流。因此，即使只剩余了80％的容量，进行操作也不会有问题。在本发明中，采用放电电压曲线10上的间隔40以代替间隔30。在间隔40期间，仅瞬间采用容量的100％就能进行补偿。因此，应先在双工寻呼机中设定放电电压曲线10上的间隔40。根据电池的种类、容量和放电电流，这一间隔是变化的。因此，需要采用具有适当端子的电路，使电池处于放电状态，检验表示几乎100％的效率的最大容量，即区域50的电压。一般来说，对区域50的电压而言的充电电压是6V。根据区域50的电压设定充电期间的切断电压，并且放电电压曲线10上的充电开始电压设为1.1V。

参照图2，应用了本发明的双工寻呼机包括由主电池110的电源电压供电的接收机102、控制器100、存储器114、显示器106、由可充电电池108的电源电压供电的发送机104，以及充电器112。

存储器114具有用于存储寻呼机的操作程序的ROM、用于暂时存储执行操作程序期间产生的数据的RAM和EEPROM(电可擦和可编程只读存储器)。存储器114还存储充电开始电压和充电停止电压。充电器112具有接收充电允许和禁止信号的充电允许端，并将主电池110的电源电压升高到驱动电压。充电器112向接收机102和显示器106提供驱动电压，并检测可充电电池108的电压。充电器112将主电池110的电源电压升高到充电电压，以便对可充电电池108充电。充电电压是6V，它是将主电池110的1.5V电压升高得到的。控制器100接收由充电器112产生的驱动电压。控制器100还接收由充电器112检测的电压，以便将检测的电压与充电开始电压进行比较。如果检测的电压小于存储在存储器114中的充电开始电压，那么控制器100向充电器112的充电允许端提供充电允许信号。控制器100将测量的电压与存储在存储器114中的充电停止电压进行比较。如果测量的电压大于充电停止电压，则控制器100向充电器112的充电允许端提供充电禁止信号，停止对可充电电池108充电。

图3表示充电器112的详细的框图。充电器112包括驱动电压部分115、充电电压部分117、检测器118和齐纳二极管Dz。驱动电压部分115将主电池110的1.5V电压升高到3V的驱动电压，并将驱动电压提供给寻呼机的每一部分。充电电压部分117将主电池110的1.5V电压升高到6V的充电电压，以便对可充电电池108充电。包括第一和第二电阻R1和R2的检测器118检测可充电电池108的电压，并将检测电压送至控制器100的模/数转换器。齐纳二极管Dz切断从可充电电池108流入充电电压部分117的反向电流。

图4表示利用双工寻呼机的充电特性进行充电的过程的流程图。在步骤401，控制器100使检测器118检测电压，即可充电电池108的Ni-Cd电压，并检验Ni-Cd是否小于充电开始电压。充电开始电压是1.1V，这是图1C所示的放电电压曲线10上的充电输入的40％。如果Ni-Cd电压小于充电开始电压，那么在步骤402，控制器100向充电器112的充电电压部分117提供充电允许信号，操作充电电压部分117。在步骤403，控制器100使充电电压部分117将主电池110的1.5V的电源电压升高到6V的充电电压，从而对可充电电池108充电。在对可充电电池108充电的同时，在步骤404，控制器100使检测器118检测可充电电池108的Ni-Cd电压。在步骤405，控制器100检测Ni-Cd电压是否小于充电停止电压。如果是的话，则在步骤406，控制器100向充电电压部分117提供充电禁止信号，在步骤407停止对可充电电池108充电。

图5是根据本发明的另一个最佳实施例的充电器112的框图。充电器112包括比较器120以及第一和第二基准电压发生器122和124，第一和第二基准电压发生器122和124一起作为控制器100，此外还包括图3所示的驱动电压部分115、充电电压部分117和检测器118。

第一和第二基准电压发生器122和124分别提供充电开始基准电压和充电停止基准电压。检测器118检测可充电电池108的电压。比较器120接收来自检测器118的检测电压，将检测电压与充电开始基准电压进行比较。如果检测电压小于第一基准电压发生器122产生的充电开始基准电压，那么比较器120向充电电压部分117的充电允许端提供充电允许信号。充电电压部分117接收来自比较器120的充电允许信号，并将主电池110的电源电压升高到充电电压，从而对可充电电池108充电。比较器120还将来自检测器118的检测电压与第二基准电压发生器124产生的充电停止基准电压进行比较。如果检测的电压大于充电停止基准电压，那么比较器120向充电电压部分117的充电允许端提供充电禁止信号，停止对可充电电池108充电。齐纳二极管Dz切断从可充电电池108流入充电电压部分117的反向电流。

如上所述，利用双工寻呼机的充电特性进行充电和放电。得到一次和二次电池的最大的充电和放电特性，延长了电池的使用寿命。

虽然以上描述了本发明的最佳实施例，但是本领域的一般技术人员应懂得，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可对这些具体的细节和形式做各种改进。

Claims (7)

1．一种利用双工寻呼机的充电特性对可充电电池充电的装置，所述寻呼机具有提供主电源电压的主电池和向发送机提供发送电源电压的所述可充电电池，所述装置包括：

用于存储充电开始电压和充电停止电压的存储器；

充电器，用于将所述主电池的所述主电源电压升高到一个驱动电压，检测所述可充电电池的电压，利用第一控制信号，通过将所述主电池的所述主电源电压升高到充电电压，对所述可充电电池充电，并且利用第二控制信号，停止对所述可充电电池充电；以及

控制器，用于接收所述驱动电压和所述检测电压，当所述检测电压小于所述充电开始电压时，向所述充电器提供充电开始控制信号，而当所述检测电压大于所述充电停止电压时，向所述充电器提供充电停止控制信号。

2．根据权利要求1的装置，其特征在于所述充电器包括：

检测器，用于检测所述可充电电池的电压和向所述控制器提供所述检测电压；

充电电压部分，用于通过经其充电允许端接收的控制信号将所述主电池的所述主电源电压升高到所述充电电压，并向所述可充电电池提供所述充电电压。

3．根据权利要求2的装置，其特征在于还包括驱动电压发生器，用于将所述主电池的所述主电源电压升高到所述驱动电压，并向除所述发送器以外的所述装置的每个单元提供所述驱动电压。

4．一种利用双工寻呼机的充电特性对可充电电池充电的装置，所述寻呼机具有向发送机提供发送电源电压的可充电电池和向除所述发送机以外的单元提供电源电压的主电池，所述装置包括：

第一基准电压发生器，用于产生充电开始基准电压；

第二基准电压发生器，用于产生充电停止基准电压；

检测器，用于检测所述可充电电池的电压；

充电电压部分，用于通过经其充电允许端接收的控制信号将所述主电池的所述主电源电压升高到所述充电电压，并向所述可充电电池提供所述充电电压；以及

比较器，用于接收来自所述检测器的所述检测电压，当所述检测电压小于所述充电开始基准电压时，向所述充电电压部分的所述充电允许端提供充电允许信号，以便开始对所述可充电电池充电，而当所述电压大于所述充电停止基准电压时，向所述充电电压部分的所述充电允许端提供充电禁止信号，以便停止对所述可充电电池充电。

5．根据权利要求4的装置，其特征在于还包括驱动电压部分，用于将所述主电池的所述主电源电压升高到所述驱动电压，并向除所述发送器以外的所述装置的每个单元提供所述驱动电压。

6．根据权利要求4的装置，其特征在于还包括：

连接在所述可充电电池和所述充电电压部分之间的齐纳二极管，用于切断从所述可充电电池流入所述充电电压部分的反向电流。

7．一种利用双工寻呼机的充电特性对可充电电池充电的方法，所述寻呼机具有一个存储器，用于存储充电开始和停止电压，所述方法包括以下步骤：

检测所述可充电电池的电压，将所述检测电压与所述充电开始电压进行比较；

如果所述检测电压小于所述充电开始电压，则产生充电允许信号，对所述可充电电池进行充电；以及

在对可充电电池进行充电的同时检测所述可充电电池的电压，如果所述检测电压大于所述充电停止电压，则产生充电禁止信号，停止对所述可充电电池充电。

Images