CN1302595C - 充放电控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可再充电的电源装置，它能够在过量放电保护状态时实施充电电流的检测以及在过量充电保护状态时实施放电电流的检测。对于充电电流的检测，转换电路的充电开关的电阻元件两端的电压被使用。同样，对于放电电流的检测，转换电路的放电开关的电阻元件两端的电压被使用。因此，当过量放电保护状态时过量充电电流的检测和当过量充电保护状态时过量放电电流的检测是可能的。

Description

充放电控制器
技术领域
本发明是关于一个可再充电的电源装置，它能够在一个转换电路的开/关的基础上控制一个蓄电池的充放电。
背景技术
至于一种常规的包含一个蓄电池的充电的电源设备，已知具有一个如图2的电路框图中所示的充放电控制电路。
例如，名称为“可再充电的电源单元”的日本专利公开平4-75430中公开了这样一个配置，也就是说，一个蓄电池101通过一个转换电路103被连接在一个外部的端子-V0和一个外部的端子+V0之间，另外，一个充放电控制电路110与蓄电池101并联连接。该充放电控制电路110具有检测蓄电池101的电压的功能。
当蓄电池101处于过量充电状态(它意味着电池的电压高于一个预定的电压值的状态：在下文中，适当的时候，该状态被提到如‘过量充电保护状态’)通过关断转换电路103的一个充电开关112的方式，一个信号从该充放电控制电路110输出。
另一方面，当蓄电池101处于过量放电状态(它意味着电池的电压低于一个预定的电压值的状态：在下文中，适当的时候，该状态被提到如‘过量放电保护状态’)通过关断转换电路103的一个放电开关111的方式，一个信号从该充放电控制电路110输出。另外，一个充电电流和一个放电电流能够以这样一种方式被限制，即充电电流和放电电流流过具有电阻元件的转换电路103，由此，产生的外部端子-V0的电压被监控以检测该电压已经达到关断转换电路103的一个确定的电压。
换句话说，当一个过量充电电流产生流动，充电操作被停止(过量充电电流控制)，和当一个过量放电电流产生流动，放电操作被停止(过量放电电流控制)是可能的。在下文中，适当的时候，那些状态分别被提到如“过量充电电流保护状态”和“过量放电电流保护状态”。
充放电控制电路起作用以防止电池处于上述的那些状态。
在如图2中常规范例所示的充放电控制电路的情况下，产生了关于当过量放电保护状态被保持时实施充电电流的检测和当过量充电保护状态被保持时实施放电电流的检测是不可能的问题。
目前，关于在过量放电保护状态下实施充电电流的检测是不可能的问题将在下文被清楚地描述。尽管处于过量放电保护状态，图2中所示的放电开关111处于关断状态，在该状态下一个电池充电器105被连接在外部的端子+V0和一个外部端子-V0之间，充电电流流过蓄电池101，放电开关111和充电开关112。
然而，由于放电开关111处于关断状态，充电电流被迫地流过放电开关111的寄生二极管。因此，外部的端子-V0处的电压被寄生二极管两端的电压VF下降。在此状态下，正常地检测过量充电电流是不可能的。
关于在过量充电保护状态时实施放电电流的检测是不可能的问题也类似于在过量放电保护状态时实施充电电流的检测的不可能。
发明内容
根据前面的叙述，本发明被用于解决与现有技术相关的上述问题，因此，本发明的一个目的是：涉及充电电流时，通过测量产生在充电开关112的一电阻元件两端的电压和涉及放电电流时，通过测量产生在放电开关111的一电阻元件两端的电压，从而使在过量放电保护状态下实施过量充电电流的检测以及在过量充电状态下而实施过量放电电流的检测是可能的。
附图说明
在附图中：
图1是表示根据本发明的一个可再充电的电源装置的配置的说明性的电路框图；和
图2是表示一个常规的可再充电的电源装置的配置的说明性的电路框图。
具体实施方式
图1是表示根据本发明的一个充放电控制电路的配置的框图，本发明的一个具体实施例将在下文中参照图1被详细描述。
关于一个充放电控制电路的配置，一个外部端子+V0被连接到蓄电池101的正电压侧，蓄电池101的负电压侧通过转换电路103的一个放电开关111和一个充电开关112被连接到一个外部的端子-V0。
另外，一个具有检测蓄电池101的电压功能的充放电控制电路110与蓄电池101并联连接，该充放电控制电路110包括一个过量充电检测电路113，一个过量放电检测电路115，一个过量放电电流检测电路117，一个过量充电电流检测电路119，和一个控制电路121。
作为该充放电控制电路110的基本操作，首先，当一个电池充电器105被设置在外部端子+V0和外部的端子-V0之间，已经处于过量充电状态的蓄电池101的电压是通过过量充电检测电路113检测的，借此通过控制电路121，充电开关112被关断以停止在过量充电状态时的充电。
另外，成为讨论的主题的过量的充电电流从电池充电器105流向蓄电池101，借此由充电开关112的一个开关电阻引起的b和c两点之间的电势差通过过量充电电流检测电路119检测。因此，通过控制电路121，充电开关112被关断以停止充电变为过量充电电流状态。
其次，当一个负载104被设置在外部端子+V0和外部的端子-V0之间，是通过过量放电检测电路115检测蓄电池101的电压已经处于过量放电状态，因此，通过控制电路121，放电开关111被关断以停止在过量放电状态时的放电。
另外，成为讨论的主题的过量的放电电流从蓄电池101流向负载104，借此由放电开关111的一个开关阻抗引起的a和b两点之间的电势差通过过量放电电流检测电路117检测。因此，通过控制电路121，放电开关111被关断以停止放电变为过量放电电流状态。
其次，在本发明中检测处于过量放电保护状态下的过量充电电流的操作将在下面被详细描述。通常，过量放电保护状态下，放电开关111处于关断状态。因此，当过量放电保护状态下电池充电器105被设置在外部端子+V0和外部的端子-V0之间，充电电流流过放电开关111的寄生二极管和充电开关112。因此，外部端子-V0的电压通过跨接寄生二极管的电压VF而降低，并且根据观测利用外部的端子-V0处的压降，过量充电电流能够被正常检测。
另一方面，本发明中，由充电开关112的开关电阻引起的b和c两点之间的电势差通过过量充电电流检测电路119检测。注意，因为流过转换电路103的电流为恒定的电流，不受放电开关111的状态影响的b和c两点之间的电势差的检测成为可能。也就是说，不管放电开关111的状态如何检测过量充电电流是可能的。
上述有关在过量放电保护状态下检测过量充电电流的描述也适用于过量充电保护状态下过量放电电流的检测。
另外，上述描述也适用于当电路被设置成用作本发明中的过量放电电流的检测电路117和过量充电电流的检测电路119。
另外，图1所示的转换电路103被设置在外部的端子-V0的一侧，该电源装置也能够被实现当图1所示的转换电路103被设置在外部的端子+V0的一侧。
同样，当多个蓄电池彼此串联，类似地，实现包括一个用于检测每个蓄电池过量充电和过量放电的充放电控制电路的电源装置是可能的。
如上文提出的，根据本发明，当处于过量放电保护状态时实施充电电流的检测以及当处于过量充电保护状态时实施放电电流的检测是可能的。例如，提供这样一个效果即一个蓄电池被保护避免由电池充电器的非正常连接引起的以及在过量放电状态下的蓄电池中由自身放电引起的危险充电，和避免由于连接或者由仅适用于来自交流电源的一个交流电流的电池充电器被接到半波整流而导致的蓄电池的过量充电状态引起的危险放电。
虽然通过优选实施例和由此所给出的变更，本发明已被详细地表示和描述，它将被理解为熟练的技术人员将在不脱离本发明的范围和真正的精神的条件下想出多种变化和其他更改。本发明的范围因此由附上的权利要求书唯一确定。

Claims (3)

1.一个充放电控制器，包括一个与外部电源端子串联的转换电路，一个蓄电池，和一个与所述蓄电池并联的用于控制所述转换电路的充放电控制电路，其中：
所述转换电路包括一个放电开关和一个充电开关；
所述充放电控制电路包括一个控制电路用于根据所述蓄电池的电压值控制所述放电开关和所述充电开关的开/关，一个过量充电电流检测电路用于测量施加到所述充电开关的电压，以检测过量充电电流状态，和一个过量放电电流检测电路用于测量施加到所述放电开关的电压以检测过量放电电流状态；和
一个所述过量充电电流检测电路的输出信号和一个所述过量放电电流检测电路的输出信号被输入所述控制电路。
2.根据权利要求1的充放电控制器，进一步具有一个功能，即当处于过量充电状态，所述蓄电池的电压变高，所述控制电路关断所述充电开关以致于随着一个从外部电源端子到所述蓄电池的充电电流被停止，一个过量的放电电流流过所述转换电路，所述过量放电电流检测电路检测过量放电电流状态以停止所述充放电控制电路。
3.根据权利要求1或2的充放电控制器，进一步具有一个功能，即当处于过量放电状态，所述蓄电池的电压变低，所述控制电路关断所述放电开关以致于随着一个从所述蓄电池到外部电源端子的放电电流被停止，一个过量的充电电流流过所述转换电路，所述过量充电电流检测电路检测过量充电电流状态以停止所述充放电控制电路。
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