CN1234641A - 充电和放电控制电路和充电式供电装置 - Google Patents

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Abstract

一种充电和放电控制电路,配置得通过达到某一规定电压值时接通电流控制开关电路使内部控制电流开始工作。

Description

充电和放电控制电路和充电式供电装置
本发明涉及一种充电和放电控制电路，供通过接通/断开开关电路控制二次电池的充电和放电过程，并涉及二次电池的一种内装有这种充电和放电控制电路的充电式供电装置。
图2中以电路方框图示出的供电装置是传统的充电式供电装置，其中有一个二次电池，这种供电装置是大家熟悉的。这种结构，在例如题为“充电式供电装置”的日本H4-75430(1992)号未经审查的专利公报中就公开过。更具体地说，二次电池101经开关电路103接外端子-V0或+V0，此外，充电和放电控制电路102与二次电池101并联连接，其作用是检测二次电池101的电压，二次电池101处在过量充电状态(电池电压高于预定值的状态，以下称过量充电保护状态)或处在过量放电状态(电池电压低于预定值的状态，以下称过量放电保护状态)的情况下，充电和放电控制电路102输出信号，将开关电路103断开，此外还可以通过在外端子+VO达一定电压时断开开关电路103停止放电来限制流经开关电路103的电流，换言之，电流过大时可以使放电停下来(过流控制)，这种状态以下称过流保护状态，充电和放电控制电路的作用就是保护电池使其不受这些状态的影响。
包括二次电池的传统充电式供电装置的另一个例子是图3中以电路方框图示出的供电装置，这也是大家熟悉的。图3所示电路与图2所示电路的不同之处在于，开关电路103与二次电池101的负电极111串联连接。这样，开关电路103能在任何一种状态下同样起作用。
然而，如此配置的充电和放电控制电路有这样的问题：电路本身的耗电量缩短了使用二次电池的设备每次充电的工作时间。
图4示出的也是充电和放电控制电路102内部电路的一个例子。在此电路中，只示出了过量充电检测电路。充电和放电控制电路102有一个基准电压电路116、一个分压电路120和一个内部控制电路124。基准电压电路116给过量充电检测比较器119提供预定的基准电压Vr。分压电路120包括电阻器R0-R1，用以对二次电池101的端电压时行分压。实际上，开关103不仅在过量充电保护状态下断开，而且在过量放电状态和过电流保护状态下也断开。
内部控制电路124的一个作用，举例说，是延迟非来自检测电路的信号。这类信号为外部噪音，这样做的目的是防止开关电路103在电池电压瞬时变化的情况下接通/断开。瞬时接通/断开使给设备的供电中断，所以是个问题。
内部控制电路124有时起振荡器的作用。这是因为视乎电路的结构而定，要使延迟电路124工作是需要时钟脉冲的。
如上所述，内部控制电路由若干元件构成，由于通常总是工作的，所以总要耗电。
上述内部控制电路124只在电池电压变成待检测的电压时必须工作，但由于内部控制电路工作，而且甚至于在电池状态完全不变的情况下也耗电，因而有这样的缺点：缩短了使用二次电池的设备每次充电后的工作时间，如图7中所示。横轴表示时间，纵轴表示充电和放电控制电路的耗电量。与过量充电检测比较器119的输出状态无关，充电和放电控制电路的耗电量是不变的。此外，在电路需要时钟脉冲的场合，振荡器实质上甚至在不需要时也工作。这就缩短了内部控制电路的使用寿命，从而对充电和放电控制电路的长期可靠性产生不利的影响。
本发明的目的是解决这些一般存在的问题，构成一种在二次电池的电压达到某设定电压值时使内部控制电路等工作的充电和放电控制电路，从而减少充电和放电控制电路的耗电量、延长使用二次电池的设备每次充电后的工作时间和提高充电和放电控制电路可靠性。更具体地说，充电和放电控制电路结构成使内部控制电路在达到某设定的电压值时开始工作，否则内部控制电路不耗用电池的电流。
图1是说明本发明充电式供电装置的电路方框图。
图2是说明传统的充电式供电装置的方框图。
图3是说明传统的充电式供电装置另一实例的方框图。
图4是说明传统的充电式供电装置的电路方框图。
图5是说明本发明充电式供电装置另一个实施例的电路方框图。
图6是本发明的充电和放电控制电路状态变化的示意图。
图7是传统的充电式供电装置状态变化的示意图。
图1是包括本发明的充电和放电控制电路的充电式供电装置的方框图。下面根据图1说明本发明的一个实施例。二次电池101的正极110通过开关电路103接外部供电端子+V0。在图1所示的实施例中，开关电路103设在二次电池101一侧上，供控制充电和放电过程。二次电池101的电压由充电和放电控制电路102检测。根据检测结果控制开关电路103使其接通/断开。充电和放电控制电路102有一个基准电压电路116、一个分压电路120、一个电流控制开关140和一个内部电路124。基准电压电路116给过量充电检测比较器119的输入端提供预定的基准电压Vr。分压电路120包括电阻器R0和R1，用以对二次电池101的端电压进行分压。
内部控制电路124的输出端接端子125。开关电路103由充电和放电控制电路102的输出控制。开关电路103通过信号线路107与端子125连接。
通/断控制信号从内部控制电路124发送给开关电路103。给二次电池101充电的充电器108和由二次电池供电的负荷109连接在外部供电端子+V0和-V0之间。
过量充电检测比较器119的作用是将分压电路120的电阻R0和R1组成的电阻两端表示二次电池101端电压的分压输出与基准电压电路116的基准电压Vr相比较，从而检测过量充电状态。
过量充电检测比较器119的输出在输入过充电检测比较器119正输入端的分压输出的电平高于基准电压Vr时变大。内部控制电路124连接过量充电检测比较器119的输出端。内部控制电路124的作用是在过量充电检测比较器119的输出由小变大时使自己的输出延迟预定的时间由小变大。这相当于在过量充电检测比较器119的输出端设置了一个延迟电路，因而每次加上瞬时高电压时充电不会停下来。开关电路103只有当电池电压保持高值预定时间或更长的时间时才关断，使对二次电池101的充电停下来。为延长延迟时间，可以如图1所示那样接上电容器134。此外，除延迟功能外，还可以使内部控制电路124具备象振荡器之类的各种功能。
电流控制开关电路140在过充电检测比较器119的输出变大时换言之当检测出二次电池处于过量充电状态时接通，从而给内部控制电路124供电。就是说，内部控制电路124的接通/断开是根据过量充电检测比较器119的输出控制的，在断开期间，内部控制电路124不耗电。这样，由于过量充电检测比较器119只有当二次电池101的端电压通常低于过量充电检测电平时才工作，因而电流变小了，如图6中所示。横轴表示时间，纵轴表充电和放电控制电路的耗电量。此耗电量大约在过量充电检测比较器119的输出变化时变化。
图5示出了包括能检测电池过量充电、过量放电和过电流的充电和放电控制电路的充电式供电装置的实施例。开关电路103采用两个FET(场效应晶体管)。FET 112用以控制过量放电和过电流，设在二次电池101侧，FET 113用以控制过量充电，设在外部供电端子-V0侧。这样，两个FET可以构成开关电路103。二次电池101的电压由充电和放电控制电路102检测，根据检测结果，控制FET 112和113接通/断开。充电和放电控制电路102包括：基准电压电路116，分别给过量充电检测比较器119、过量放电检测比较器118和过电流检测比较器117的负输入端提供预定的基准电压Vr；分压电路120，包括电阻器R1-R3，供对二次电池101的端电压进行分压；另一个分压电路121，包括电阻器R4-R8，供对二次电池101的端电压进行分压；和电流控制开关126。
在图5所示的实施例中，电流控制开关126在过量充电检测比较器119、过量放电检测比较器118或过电流检测比较器117输出高电平信号时即检测出二次电池过量充电、过量放电或过电流时接通。这样做的效果是使耗电量在各比较器都不工作时小。换句话说，即使需要进行多种验测时也能降低耗电量。
在图5所示的实施例中，采用分压电路120和121和FET 122和123组成的组合电路适用于过量充电检测比较器19、过量放电检测比较器118和过电流检测比较器117需要滞后工作的情况。但这只是举例而已，完全没有将本发明的结构局限于这种情况的意思。显然，用其它已知的电路结构也可以达到滞后工作的目的。
在图1和图5所示的实施例中，介绍了只控制一个二次电池101充电和放电过程的结构实例。但本发明并不局限于此只控制一个二次电池的充电和放电过程的情况，本发明同样适用于控制多个彼此串联或并联的二次电池充电和放电过程的情况。
在本实施例中，充电和放电控制电路由CMOS(互补型金属氧化物半导体)电路构成，但也可以由任何象双极晶体管之类的器件构成，而且容易实施。
综上所述，按照本发明，只增加一个简单的电路就可以使耗电量在二次电池的电压未达某一设定电压值时减少。由于抑制了二次电池的耗电量，因而总的说来延长了总体设备的使用寿命，提高了充电和放电控制电路的可靠性。

Claims (2)

1．一种充电和放电控制电路，包括：过量充电电压检测装置或过量放电电压检测装置或过电流电压检测装置；一个内部控制电路，供输入处理来自所述过量充电电压检测装置或过量放电电压检测装置或过电流电压检测装置的信号，从而输出控制充电和放电的信号；和一个电流控制开关电路，给所述内部控制电路供电；其特征在于，为减少所述充电和放电控制电路的耗电量，通过根据所述过量充电电压检测装置、过量放电电压检测装置或过电流电压检测装置接通/断开所述电流控制开关电路而有选择地使所述内部控制电路工作。
2．一种充电式供电装置，包括一个二次电池和一个充电和放电控制电路，二次电池通过一个开关电路接外部供电端子，所述充电和放电控制电路用以控制所述开关电路，包括：过量充电电压检测装置或过量放电电压检测装置或过电流电压检测装置；一个内部控制电路；和一个电流控制开关电路；其特征在于，为减少所述充电和放电控制电路的耗电量，通过根据所述过量充电电压检测装置或过量放电电压检测装置、过电流电压检测装置接通/断开所述电流控制开关电路而有选择地使所述内部控制电路工作。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001039351A2 (en) * 1999-11-29 2001-05-31 Eveready Battery Company, Inc. Battery pack including input and output waveform modification capability
CN101465539A (zh) * 2007-12-21 2009-06-24 三美电机株式会社 电池组

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6313611B1 (en) * 1999-06-04 2001-11-06 Snap-On Technologies, Inc. Low power indication circuit for lead acid battery pack
JP3855565B2 (ja) * 1999-11-02 2006-12-13 株式会社リコー 充放電保護回路および該充放電保護回路を有するバッテリーパック
US6396243B2 (en) * 2000-03-22 2002-05-28 International Business Machines Corporation Power unit and power source switching apparatus for a computer
US6262560B1 (en) * 2000-07-17 2001-07-17 Snap-On Technologies, Inc. Battery pack discharge recovery circuit
JP3848574B2 (ja) * 2001-02-20 2006-11-22 セイコーインスツル株式会社 充放電制御装置
JP3867581B2 (ja) * 2002-01-17 2007-01-10 松下電器産業株式会社 組電池システム
DE60234309D1 (de) * 2002-03-04 2009-12-24 Ericsson Telefon Ab L M Batterieschutzschaltung
WO2003075429A1 (en) * 2002-03-04 2003-09-12 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) A battery protection circuit
US6636020B1 (en) 2002-10-01 2003-10-21 Wilson Greatbatch Technologies, Inc. Lithium-ion over voltage protection circuit
US6969971B2 (en) * 2002-12-05 2005-11-29 International Rectifier Corporation Reverse battery protection circuit
US8618805B2 (en) * 2004-03-25 2013-12-31 02Micro, Inc. Battery pack with a battery protection circuit
TWI294715B (en) * 2004-03-25 2008-03-11 O2Micro Int Ltd Secondary battery protection circuit with over voltage transient protection, battery pack and electronic device using the same
US7180268B2 (en) * 2004-03-25 2007-02-20 O2Micro International Limited Circuits capable of trickle precharge and/or trickle discharge
US7482816B2 (en) * 2005-08-25 2009-01-27 Panasonic Corporation Voltage monitor and electrical storage device using the same
US7496460B2 (en) * 2006-09-06 2009-02-24 Eastway Fair Company Limited Energy source monitoring and control system for power tools
US7825615B2 (en) 2007-10-16 2010-11-02 Glj, Llc Intelligent motorized appliances with multiple power sources
TWI394342B (zh) * 2008-01-18 2013-04-21 Chi Mei Comm Systems Inc 充電保護裝置
JP5326517B2 (ja) * 2008-11-21 2013-10-30 ソニー株式会社 集積回路およびそれを用いた電池パック
CN201656423U (zh) * 2010-03-02 2010-11-24 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 过压保护装置及使用其的电子设备
US9160195B2 (en) * 2012-07-17 2015-10-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Charging device
US9316695B2 (en) 2012-12-28 2016-04-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
CN103178588B (zh) * 2013-04-18 2015-01-07 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种矿用瓦斯管道不间断直流电源
CN103746637A (zh) * 2013-12-19 2014-04-23 广西科技大学 一种太阳能交流发电系统
CN103746636A (zh) * 2013-12-19 2014-04-23 广西科技大学 一种太阳能交流发电方法
CN103746641A (zh) * 2013-12-19 2014-04-23 广西科技大学 太阳能交流发电系统
CN107527602B (zh) * 2017-09-30 2019-07-16 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 液晶显示面板及开关机控制电路
JP7076055B2 (ja) * 2020-05-13 2022-05-26 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 半導体装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5547775A (en) * 1991-04-26 1996-08-20 Sony Corporation Circuit for preventing overcharge and overdischarge of secondary batteries
JP3584502B2 (ja) * 1994-10-07 2004-11-04 ソニー株式会社 充電制御装置
US5705913A (en) * 1995-01-31 1998-01-06 Mitsumi Electric Co., Ltd. Overdischarge detection device and overdischarge prevention device for a chargeable electric cell, operable with a variable threshold voltage to prohibit discharge in accordance with relative weight of a load
JP3597617B2 (ja) * 1995-12-27 2004-12-08 株式会社日立超エル・エス・アイ・システムズ 二次電池保護回路
JP3172095B2 (ja) * 1996-06-14 2001-06-04 セイコーインスツルメンツ株式会社 充放電制御回路と充電式電源装置
JP3157121B2 (ja) * 1997-02-04 2001-04-16 セイコーインスツルメンツ株式会社 充電式電源装置
JP3195555B2 (ja) * 1997-02-10 2001-08-06 セイコーインスツルメンツ株式会社 充放電制御回路
US5804944A (en) * 1997-04-07 1998-09-08 Motorola, Inc. Battery protection system and process for charging a battery

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001039351A2 (en) * 1999-11-29 2001-05-31 Eveready Battery Company, Inc. Battery pack including input and output waveform modification capability
US6324339B1 (en) 1999-11-29 2001-11-27 Eveready Battery Company, Inc. Battery pack including input and output waveform modification capability
WO2001039351A3 (en) * 1999-11-29 2002-01-03 Eveready Battery Inc Battery pack including input and output waveform modification capability
CN101465539A (zh) * 2007-12-21 2009-06-24 三美电机株式会社 电池组
CN101465539B (zh) * 2007-12-21 2013-10-09 三美电机株式会社 电池组

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990088031A (ko) 1999-12-27
US6118253A (en) 2000-09-12
CN1143421C (zh) 2004-03-24
JP3305257B2 (ja) 2002-07-22
TW417322B (en) 2001-01-01
HK1022999A1 (en) 2000-08-25
KR100562877B1 (ko) 2006-03-24
JPH11318034A (ja) 1999-11-16

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