CN1346530A - 蓄电池充电器和用于控制充电过程的方法 - Google Patents

Abstract

一种对至少两个蓄电池进行充电的电池充电器,包括:第一充电组件,用于接收第一蓄电池;第二充电组件,用于接收第二蓄电池;主控制器,用于根据安置在第一和第二充电组件中的电池的电压类型产生电源控制信号、充电电压设置控制信号,根据所述电池的电流容量产生充电电流设置控制信号;电压调整电路,用于根据充电电压设置控制信号分别将充电电压调整为适合所述电池的电池类型的电平;电流调整电路,用于根据充电电流设置控制信号分别将充电电流调整为适合所述电池的电流容量的电平;和电源控制电路,用于根据所述电源控制信号提供或阻止充电电压到所述电池。

Description

蓄电池充电器和用于控制充电过程的方法

                     本发明背景

1.发明领域

本发明涉及用于同时对多个蓄电池进行充电的电池充电器，并且更具体地涉及用于通过根据电池类型和电池的电流容量来控制充电的电压和电流，同时对安置在设备的多个充电组件中的多个蓄电池进行充电的装置和方法。

2.相关技术描述

常规的用于对诸如移动电话中使用的锂电池之类的蓄电池进行充电的充电器必须提供有多个DC电源以同时对多个电池进行充电。参照图1，常规的电池充电器包括输入端子10，用于与AC 110V-220V的电源连接；以及全波整流器12，其由桥二极管D91-D94和电容C2组成，用于对来自输入端子10的AC功率进行全波整流以产生平稳的DC电压。稳压二极管ZD1、电阻R1和二极管D2用做阻止超过限制电压的过高的电压。来自全波整流器12的DC电压使变压器14的初级线圈L1感应出次级线圈L2、L3和L4中的次级电压。根据开关控制信号，功率开关16的打开和接通控制次级线圈L2、L3和L4中感应的次级电压。

次级线圈L2中感应的次级电压由第一整流电路18整流，第一整流电路18包括电阻R3、二极管D3和电容C3以稳定输出到功率开关16的DC电压。次级线圈L3中感应的次级电压由第二整流电路20整流，第二整流电路18包括二极管D31和电容C31。来自第二整流电路的整流电压由包括扼流圈L31、电容C32和电阻R31组成的平滑电路24进行平滑，对蓄电池进行充电。在次级线圈L4中感应的次级电压由第三整流电路22整流并被提供到斩波电路26，第三整流电路18包括二极管D21和电容C21，斩波电路26由第一调整器U22、电容C22、线圈L21和二极管D22组成，以便将第三整流电路22的整流电压调整到规定的电平。

第一充电电压控制电路40包括电阻R30、R71、电容C26、晶体管Q24和场效应管FET Q23，以便根据微处理器46产生的充电打开/关闭控制信号提供或阻止对安置在组件‘A’中的第一电池的充电电压。第二充电电压控制电路42由电阻R44、R72、电容C35、晶体管Q34和场效应管FET Q25组成，以便根据微处理器46产生的充电打开/关闭控制信号提供或阻止对安置在组件‘B’中的第二电池的充电电压。

第一充电电压选择电路36由电阻R27、R28、R29、可变电阻VR1、二极管D23、电容C50和晶体管Q22组成，以便根据微处理器46产生的充电电压选择信号设置适合安置在组件‘A’中的第一电池的充电类型的第一充电电压。第二充电电压选择电路38由电阻R41、R42、R47、可变电阻VR2、二极管D32和晶体管Q33组成，以便根据微处理器46产生的充电电压选择信号设置适合安置在组件‘B’中的第二电池的充电类型的第二充电电压。

第一充电电流控制电路32由电阻R34、R36、R37、R38、R88、R99、运算放大器U23A和晶体管Q31、Q88、Q89组成以调整来自平滑电路24的DC电流，并根据微处理器46通过检测电池的电压类型产生的第一和第二电流控制信号控制充电电流。微处理器46通过分别跨接在两个电池的源电压VCC和C/F端子之间连接的电阻R62和R63检测两个电池的不同内阻值来识别分别安置在组件‘A’和组件‘B’中的第一和第二电池的电压类型，以根据电池的电压类型产生第一和第二充电电压选择控制信号和用于将充电电压提供到组件‘A’和‘B’的开关控制信号。它还根据电池的电流容量产生第一、第二、第三和第四电流控制信号，并通过检测相应于从第一充电电流控制电路32检测的电流的电压值产生充电打开/关闭控制信号，以及指示第一和第二电池的充电状态的显示控制信号。

充电电流/电压控制电路34由电阻R32、R40、R69、R70、运算放大器U24A、U24B、晶体管Q37、电容C39、C44、C45、C46、C47和光耦PC1组成，以将第二充电电压选择电路38设置的充电电压与规定的参考电压相比来产生用于调整相应于电池的电压类型的充电电压，并且产生用于根据从第一充电电流控制电路32检测的充电电流控制功率开关16的开关控制信号。充电电压控制电路30由电阻R25、运算放大器U26A、二极管D24和电容C24组成，以将由第一充电电压选择电路36选择的充电电压与规定的参考电压相比较来调整提供给电池的充电电压。

第二充电电流控制电路28由电阻R20、R21、R22、R23、R24、R80、电容C23、运算放大器U23B和晶体管Q21组成以调整来自斩波器电路26的DC电流，并根据微处理器46检测电池的电流容量产生的第四电流控制信号控制充电电流。

第一和第二LED装置48和50的每一个装置由一对用于指示电池充满的绿色的LED和用于指示电池没有充满的红色LED组成。此外，在同时对组件‘A’和组件‘B’中的两个电池充电时，红色LED和绿色LED被导通以指示第二充电电压比第一充电电压低。第一调整器44调整第一整流电路22的整流电压到预定的电平以产生提供给充电设备的源电压Vcc。

这样的常规电池充电器要求多个电流源，并因此要求分离的斩波器电路和用于控制电流源的电压和电流控制电路，所以它的电路复杂使得尺寸和成本都增加。

                      发明概述

本发明的目的在于提供一种用于同时对多个蓄电池充电的电池充电器，其中使用单一源电压根据他们的电流容量以在轮流预定的不同时间间隔轮流对多个蓄电池进行充电。因此降低了电池充电器的尺寸和成本。

根据本发明的一个方面，用于对至少两个蓄电池进行充电的电池充电器包括：第一充电组件，用于接收第一蓄电池；第二充电组件，用于接收第二蓄电池；主控制器，用于根据插入在第一和第二充电组件中的电池的电压类型产生电源控制信号、充电电压设置控制信号，并根据电池的电流容量产生充电电流设置控制信号；电压调整电路，用于根据充电电压设置控制信号将充电电压调整到分别适合电池的电压类型的电平上；电流调整电路，用于根据充电电流设置控制信号将充电电流调整到分别适合电池的电流容量的电平上；以及电源控制电路，用于根据电源控制信号提供或阻止充电电压到电池。

现在将仅通过参考示例的附图来描述本发明。

               附图简要说明

图1A和1B是用于说明常规电池充电器的结构的电路图；

图2A和2B是用于说明根据本发明实施例的电池充电器的结构的电路图；

图3是用于说明在本发明的电池充电器中提供的组件之一中安置的单个蓄电池的充电过程的流程图；

图4A和4B是用于说明在本发明的电池充电器中提供的多个组件中安置的多个蓄电池的充电过程的流程图；

图5A和5B是根据另一实施例的用于说明在本发明的电池充电器中提供的多个组件中安置的多个蓄电池的充电过程的流程图；

图6说明了根据本发明的另一实施例用于轮流对多个电池进行充电的定时脉冲。

                优选实施例的详细说明

现在参考附图，其中类似的参考数字描述了类似或相同元件，并且具体参考图2A和2B，本发明的电路包括输入端子10，用于与AC 110V-220V的电源连接，以及全波整流器12，由桥二极管D91-D94和电容C2组成，用于对来自输入端子10的AC功率进行全波整流以产生平稳的DC电压。稳压二极管ZD1、电阻R1和二极管D2用做阻止超过限制电压的过高的电压。来自全波整流器12的DC电压使变压器14的初级线圈L1感应出次级线圈L2、L3和L4中的次级电压。根据开关控制信号，功率开关16的打开和接通控制次级线圈L2、L3和L4中感应的次级电压。

次级线圈L2感应的次级电压由第一整流电路18整流以稳压提供给功率开关16的DC电压，第一整流电路18由电阻R3、二极管D3和电容C3组成。次级线圈L3感应的次级电压由第二整流电路20整流，第二整流电路20由二极管D31和电容C31组成。次级整流电路20的整流电压由平滑电路24进行平滑，平滑电路24由扼流圈L31、电容C32和电阻R31组成，对蓄电池进行充电。次级线圈L4感应的次级电压由第三整流电路22整流，并提供给DC/DC转换器44，第三整流电路22由二极管D21和电容C21组成。

第一充电电压提供控制电路40包括FET Q23，以响应微处理器46产生的充电打开/关闭信号提供或阻止充电电压到安置在组件‘B’中的第一电池。例如可以使用三星电子公司的KS 86P40045微处理器。第二充电电压提供控制电路42包括FET Q24，以响应微处理器46产生的充电打开/关闭信号提供或阻止充电电压到安置在组件‘A’中的第二电池。充电电压选择电路36由电阻R40、R41、R42、R43、可变电阻VR1和二极管D32组成，以响应微处理器46检测安置在组件‘A’中的电池的电压类型而产生的充电电压选择信号来设置第一充电电压。充电电流控制电路32由电阻R33、R34、R35、R36、R54、R55、R56、R57、运算放大器U23和晶体管Q31组成，以调整从平滑电路24输出的DC电流，并根据微处理器46检测电池的电流容量而产生的第一、第二和第三电流控制信号来控制充电电流。

微处理器46根据其内阻值检测安置在第一和第二组件‘A’和‘B’中的第一和第二电池的电压类型，以便根据所检测的电池的电压类型产生第一和第二充电电压选择控制信号，内阻值是通过分别将跨接电阻R64和R65与电池的C/F端子连接而检测的。微处理器46还产生提供充电电压到组件‘A’和‘B’的开关控制信号、根据所检测的电池的电流容量的第一、第二和第三电流控制信号、基于根据从充电电流控制电路32检测的电流值的电池充电状态的充电打开/关闭控制信号、以及指示第一和第二电池的充电状态的显示控制信号。充电电流和电压控制电路34由电阻R23、R37、R38、R39、运算放大器U32A、U32B、晶体管Q37、电容C39、C44、C45、C46、C47和光耦PC1组成以将充电电压选择电路36设置的充电电压与规定的参考值比较从而产生提供适合电池的电压类型的充电电压的开关控制信号，和根据从充电电流控制电路32检测的充电电流量控制功率开关16的开关控制信号。

第一和第二LED装置48和50的每一个装置由一对红色和绿色LED组成以便在微处理器46的控制下指示电池充电状态。绿色LED指示充满状态，而红色LED指示充电状态。当同时对组件‘A’和‘B’的两个电池进行充电时，两个红色和绿色LED轮流导通以由黄色指示第二电池正在被充电，因此表示第二充电电压低于第一充电电压。DC/DC转换器44将来自第三整流电路22的整流电压调整为预定电平作为充电器的源电压Vcc。

通过结合图3描述对充电器的组件之一中安置的单个电池进行充电的过程，一旦在步骤101检测到组件‘A’中安置了蓄电池，微处理器46就前进到步骤103。在步骤103中，它根据经端口‘J’和‘L’输入的电压电平检测安置在组件‘A’中的电池的电压类和电流容量。例如，通过端口‘J’检测电压类型为4.1V或4.2V，并且还例如，通过端口‘L’检测电流容量是小(400mA)、中(800mA)或大(1200mA)。根据在电池中提供的电阻R64和电阻R90之间的分压通过端口‘J’提供给微处理器46来检测安置在组件‘A’中的电池的电压类型。

在步骤104中，如果安置在组件‘A’中的电池被检测为不是4.1V而是4.2V，则微处理器46前进到步骤105以通过端口‘T’为组件‘A’的电池的充电电压选择信号产生逻辑低信号，使得由充电电压设置电路36的电阻R40和R41和可变电阻VR1产生的分压被提供给比较器U32A的反相输入端(-)，用做设置适合组件‘A’的蓄电池的电压类型的充电电压的电压。接着，比较器U32A将设置的电压和施加到正相输入端(+)的规定参考电压相比，以产生随设置电压高于或低于参考电压的逻辑低或高信号。如果比较器U32A的输出信号是低，晶体管Q37被导通使得光耦的发光二极管PCa产生光线，该光线由光敏晶体管PCb接收，光敏晶体管PCb导通控制功率开关16。相反，如果比较器U32A的输出信号是高，晶体管Q37以及发光二极管PCa截止，从而光敏晶体管PCb也截止。这种导通和截止操作的快速重复使得充电电压保持为4.2V。

另一方面，如果在步骤106微处理器46通过端口‘S’和‘T’产生高信号，由电阻R40和R41和可变电阻VR1产生的分压被提供给比较器U32A的反相输入端，用做设置组件‘A’的蓄电池的电压类型的充电电压为4.1V的电压。接着，比较器U32A将设置的电压和施加到正相输入端(+)的规定参考电压相比，以产生随设置电压高于或低于参考电压的逻辑低或高信号。如果比较器U32A的输出信号是低，晶体管Q37被导通使得光耦的发光二极管PCa产生光线，该光线由光敏晶体管PCb接收，光敏晶体管PCb导通控制功率开关16。相反，如果比较器U32A的输出信号是高，晶体管Q37以及发光二极管PCa截止，从而光敏晶体管PCb也截止。这种导通和截止操作的快速重复使得充电电压保持为4.1V。

此后，如果在步骤107微处理器46检测组件‘A’的电池的电流容量是小(400mA)，它前进到步骤108，通过端口‘N’产生通过电阻R57提供给比较器U32B的反相输入端(-)的低信号。在步骤108，比较器U32B根据施加到反相输入端的电压是高于或低于施加到正相输入端的参考电压产生低或高信号。如果比较器U32B的输出是低，则晶体管Q37被导通使得光耦的发光二极管PCa产生光线，该光线由光敏晶体管PCb接收，光敏晶体管PCb导通控制功率开关16。相反，如果比较器U32B的输出信号是高，晶体管Q37以及发光二极管PCa截止，从而光敏晶体管PCb也截止。这种导通和截止操作的快速重复以控制充电电压。当平滑电路24提供充电电压时，流经电阻R34和R35的电流经放大器U23放大，施加到晶体管Q31的基极，晶体管Q31的输出是根据运算放大器U23的输出而线性变化的，从而导致施加到微处理器46的端口‘R’的电压线性变化。因此，微处理器46可以将电压变化转换成流经电阻R35和R34的电流值。接着，微处理器46通过端口‘I’将第一充电电压提供控制信号提供给FET Q24的门极以对组件‘A’的电池充电。

但是，如果在步骤107检测电池的电流容量不是小，微处理器46前进到步骤109，检测其为中(800mA)。接着在步骤110，微处理器46通过端口‘O’产生低信号到电阻R56。在步骤113，微处理器46通过端口‘I’将第一充电电压提供控制信号提供给FET 24的门极以对组件‘A’的电池充电。另一方面，如果在步骤109检测电池的电流容量不是中，微处理器46前进到步骤111，检测其为大(1200mA)。接着在步骤112，微处理器46通过端口‘P’产生低信号到电阻R55。在步骤113，微处理器46通过端口‘I’将第一充电电压提供控制信号提供给FET 24的门极以对组件‘A’的电池充电。同时，微处理器46通过端口‘S’检查组件‘A’的电池的充电状态。例如，它周期地检测从大、中或小电流容量的电池流经的电流是否分别是120mA、90mA、或70mA。当检测到相同值19次，并且3.9V的满充电电压保持了一预定时间时，确定安置在组件‘A’的电池是处于充满状态。由于电池被充满，微处理器46施加第一充电电压切断信号到FET Q24的门极以停止充电。但是，返回到步骤101，如果组件‘A’中没有安置电池，则前进步骤102以检查安置在组件‘B’中的电池。由于电池安置在组件‘B’中，所以依次执行步骤103至113以便对电池进行充电。

结合图4描述对安置在两个组件中的电池同时进行充电的过程。如果在步骤201中，在组件‘A’中安置了电池并处于充电状态，如参考图3所做的描述，微处理器46前进到步骤202以检查组件‘B’中是否有电池。由于在组件‘B’中没有检测到电池，执行步骤203以保持组件‘A’中电池的充电。相反，如果在步骤202，在组件‘B’中安置了电池，执行步骤204以检测组件‘B’中的电池的电压类型和电流容量。在这种情况下，微处理器46通过端口‘M’检测电流容量，通过端口‘K’检测电压类型，接着在步骤205中，微处理器46根据在两个组件‘A’和‘B’中的电池的电压类型和电流容量产生电压和电流设置，如下表1所示。

表1

电压设置			电流选择
						组件A	组件B	电压选择信号	组件A	组件B	电流选择信号
4.1V	4.1V	通过端口‘S’和‘T’的高信号	小	小	通过端口‘N’的高信号
						4.2V	4.1V	通过端口‘S’的低信号	小	中	通过端口‘O’的高信号
4.1V	4.2V	通过端口‘S’的低信号	中	大	通过端口‘P’的高信号
						4.2V	4.2V	通过端口‘T’的低信号	大	大	通过端口‘V’的高信号

在步骤206，微处理器46经过端口‘H’和‘I’产生高信号使FET Q23和Q24导通对组件‘A’和‘B’的电池进行充电。电阻R54、R55、R56和R57的值应该根据电池的电流容量确定。

但是，如果在步骤201，组件‘A’的电池没有处于充电状态，则在步骤207检查组件‘B’的电池是否处于充电状态。如果组件‘B’的电池处于充电状态，则执行步骤208检查组件‘A’中是否安置了电池。根据组件‘A’中是否安置了电池，处理前进到步骤209或步骤201。在步骤209，微处理器通过端口‘L’检测组件‘A’中电池的电流容量，通过端口‘J’检测它的电压类型。在步骤210，微处理器46根据组件‘A’和‘B’的电池的如表1所示的电压类型和电流容量设置电压和电流，并前进到步骤211通过端口‘H’和‘I’产生高信号使FET Q23和FET Q24导通对组件‘A’和‘B’的电池进行充电。

同时，如果在步骤212微处理器46检测组件‘B’的电池是充满状态，它前进到步骤213控制第二LED装置50使绿色LED导通指示充满状态。接着，微处理器46通过端口‘H’产生低信号使FET Q23截止停止充电。此外，在步骤215，微处理器46通过端口‘J’和‘L’检测组件‘A’的电池是否充满。如果组件‘A’的电池没有充满，它前进到步骤216继续对该电池充电。但是，检测到组件‘A’的电池的充满状态，微处理器46前进到步骤217控制第一LED装置48使绿色LED导通以指示充满状态。接着，在步骤218微处理器46通过端口‘I’产生低信号使FET Q24截止停止充电。

但是，如果在步骤212组件‘B’的电池没有充满，在步骤219微处理器通过端口‘J’和‘L’检测组件‘A’的电池是否充满，检测到组件‘A’的电池没有充满，执行步骤220继续对组件‘A’和‘B’的电池充电。相反，如果组件‘A’的电池是充满状态，微处理器46前进到步骤221控制第一LED装置48使绿色LED导通以指示充满状态。接着，在步骤222微处理器46通过端口‘I’产生低信号使FET Q24截止停止充电。接下来，在步骤223微处理器通过端口‘M’和‘K’检测组件‘B’的电池是否充满，检测到组件‘B’的电池没有充满，执行步骤224继续对组件‘B’的电池充电。相反，如果组件‘B’的电池是充满状态，微处理器46前进到步骤225控制第二LED装置50使绿色LED导通以指示充满状态。接着，在步骤226微处理器46通过端口‘H’产生低信号使FET Q23截止停止充电。

结合图5A、5B和6描述本发明的另一个实施例，用于对安置在充电器中的多个组件中的多个电池进行充电的处理。在步骤301中，微处理器46进行检查看看是否检测到安置在组件‘A’中的电池。如果在组件‘A’中没有检测到电池，处理前进到步骤301a检查组件‘B’。该处理继续进行直到在组件中的一个中检测到有电池为止。如果在组件‘B’中检测到电池，接着进行如图5A和5B所述的使用标号‘A’和‘B’彼此替换而进行的处理。如果在组件‘A’中检测到电池，处理前进到步骤302根据通过端口‘J’和‘L’输入的电压电平检测组件‘A’的电池的电压类型和电流容量。即，通过端口‘J’检测电压类型是4.1V还是4.2V，并通过端口‘L’检测电流容量是小(400mA)、中(800mA)还是大(1200mA)。根据通过端口‘J’施加给微处理器46的电池中提供的电阻R90和电阻R64之间的分压检测安置在组件‘A’中的电池的电压类型。

如果安置在组件‘A’中的电池被检测为不是4.1V而是4.2V，则微处理器46前进到步骤304通过端口‘T’产生用做组件‘A’的电池的充电电压选择信号的低信号，以便将通过充电电压设置电路36的电阻R40和R41和可变电阻VR1产生的分压，即用做设置适合组件‘A’的蓄电池的电压类型的充电电压的电压，施加到比较器U32A的反相输入。接着比较器U32A将设置电压和施加到正相输入端(+)的规定参考电压进行比较，以根据设置电压是否高于或低于参考电压而产生逻辑低或高信号。如果比较器U32A的输出信号是低，则晶体管Q37导通使光耦PC1的发光二极管PCa产生光线，光敏晶体管PCb接收该光线后导通从而控制功率开关16。相反，如果比较器U32A的输出信号是高，则晶体管Q37和发光二极管PCa截止，光敏晶体管PCb也截止。快速重复这种导通和截止操作以保持充电电压为4.2V。

另一方面，如果在步骤305微处理器46通过4.1V电压类型的端口‘S’和‘T’产生高信号，则电阻R40和R41和可变电阻VR1产生的分压，即用做设置组件‘A’的电池的充电电压为4.1V的电压，被施加到比较器U32A的反相输入。接着比较器U32A将设置电压和施加到正相输入端(+)的参考电压进行比较，以根据设置电压是否高于或低于参考电压而产生逻辑低或高信号。如果比较器U32A的输出信号是低，则晶体管Q37导通使光耦PC1的发光二极管PCa产生光线，光敏晶体管PCb接收该光线后导通从而控制功率开关16。相反，如果比较器U32A的输出信号是高，则晶体管Q37和发光二极管PCa截止，光敏晶体管PCb也截止。快速重复这种导通和截止操作以保持充电电压为4.1V。

此后，如果在步骤306微处理器46检测组件‘A’的电池的电流容量为小(400mA)，它前进到步骤307，通过端口‘N’产生通过电阻R57输入的的低信号。此时当平滑电路24提供充电电压时，流经电阻R34和R35的电流经放大器U23放大，施加到晶体管Q31的基极，晶体管Q31的输出是根据运算放大器U23的输出而线性变化的，从而导致施加到微处理器46的端口‘R’的电压线性变化。因此，微处理器46可以将电压变化转换成流经电阻R35和R34的电流值。

但是，如果在步骤306检测电池的电流容量不是小，微处理器46前进到步骤308，检测其为中(800mA)。检测为中，则在步骤309微处理器46通过端口‘O’产生低信号到电阻R56。相反，如果在步骤308检测电池的电流容量不是中，微处理器46前进到步骤310，检查电池的电流容量是否为大(1200mA)。如果是这样，在步骤311，微处理器46通过端口‘P’产生低信号到电阻R55。于是，选择适合组件‘A’的电池的电流容量和电压类型的电流和电压，在步骤311微处理器46通过端口‘I’将第一充电电压提供控制信号提供给FETQ24的门极以对组件‘A’的电池进行充电。

同时，在步骤313微处理器46检测电池是否安置在组件‘B’中。如果没有检测到电池，它返回到步骤312。但是，如果检测到电池，它前进到步骤314通过端口‘I’产生施加到FET Q24的门极的低信号，FET Q24接着截止停止对组件‘A’中电池的充电。在步骤315中，根据通过端口‘K’和‘M’输入的电压电平，微处理器46检测组件‘B’中的电池的电压类型和电流容量。即，通过端口‘K’检测电压类型4.1V或4.2V，以及通过端口‘M’检测电流容量400mA、800mA或1200mA。在步骤316，根据通过端口‘L’输入的电压电平，微处理器46检测组件‘A’中电池的充电状态，前进到步骤317根据安置在组件‘A’和‘B’中电池的如表1所描述的电压类型和电流容量设置电压和电流。

在步骤318，微处理器46根据组件‘A’和‘B’中电池的电压类型和电流容量轮流提供充电电压提供控制信号到FET Q23和Q24的门极。当然，轮流对组件‘A’和‘B’中电池进行充电的时间间隔是根据电压类型和电流容量来确定的。例如，对于两个电池间的充电电压差为0.1V时设置时间差为1分钟，对于两个电池间的电流容量差设置时间差为1分钟。对于组件‘A’中具有2.8V充电电压和小电流容量的电池以及组件‘B’中具有3.0V充电电压和中电流容量的电池，微处理器46分别将图6中B1所示的控制信号施加给FET Q24，图6中B2所示的控制信号施加给FET Q23。因此，组件‘A’和组件‘B’中的电池分别被轮流充电3分钟和6分钟直到充满为止。

此后，检测组件‘A’中电池的充满状态，微处理器46前进到步骤320使第一LED装置48的绿色LED导通以指示充满状态，并通过端口‘I’产生低信号是FET Q24截止以停止充电。同时，在步骤322，微处理器46通过端口‘K’和‘M’检查组件‘B’中的电池的充电状态。如果没有检测到充满状态，在步骤323它将充电电压提供控制信号提供给FET Q23的门极以继续对组件‘B’中的电池进行充电。但是，检测到充满状态，它前进到步骤324使第二LED装置50的绿色LED导通指示组件‘B’中的电池的充满状态，并通过端口‘H’产生低信号使FET Q23截止停止对组件‘B’中电池进行充电。

但是，返回到步骤319，如果组件‘A’中电池不是充满状态，则微处理器46通过端口‘M’和‘K’检测组件‘B’的电池是否是充满状态。如果没有检测到组件‘B’的电池的充满状态，处理返回到步骤318。否则，前进到步骤327使第二LED装置50的绿色LED导通指示组件‘B’的电池的充满状态，并通过端口‘H’产生低信号使FET Q23截止，前进到步骤329，通过端口‘L’和‘J’检测组件‘A’的电池是否被充满。如果没有检测到组件‘A’中电池的充满状态，它前进到步骤330继续对其进行充电。但是，如果检测到充满状态，它前进到步骤331使第一LED装置48的绿色LED导通指示组件‘A’中电池的充满状态，并在步骤332中通过端口‘I’产生低信号使FET Q24截止停止充电。当然，检测充满状态的方法是如图3所示实现的。

因此，通过使用单一电压源，就可以对电池充电器中安置在多个组件中的多个电池同时进行充电，从而减小了充电器的尺寸和成本。

尽管已经结合附图和具体实施例描述了本发明，岁本领域普通技术人员来说在不背离本发明的要旨下可以获得多种改变和变型是显而易见的。

Claims (22)

1.一种对至少两个蓄电池进行充电的电池充电器，包括：

第一充电组件，用于接收第一蓄电池；

第二充电组件，用于接收第二蓄电池；

主控制器，用于根据安置在第一和第二充电组件中的电池的电压类型产生电源控制信号、充电电压设置控制信号，根据所述电池的电流容量产生充电电流设置控制信号；

电压调整电路，用于根据所述充电电压设置控制信号分别将充电电压调整为适合所述电池的电压类型的电平；

电流调整电路，用于根据所述充电电流设置控制信号分别将充电电流调整为适合所述电池的电流容量的电平；和

电源控制电路，用于根据所述电源控制信号提供或阻止充电电压到所述电池。

2.如权利要求1所述的电池充电器，其中所述电压调整电路还包括电压设置部分，用于根据所检测的所述第一和第二电池的电压类型设置充电电压；以及充电电压控制电路，用于将设置的充电电压与预定的参考电压进行比较以产生开关控制信号，从而产生统一的设置的充电电压。

3.如权利要求2所述的电池充电器，还包括充电的电压检测器，用于产生检测在所述第一和第二电池中充电的电压量的电压。

4.一种对至少两个蓄电池进行充电的电池充电器，包括：

AC/DC转换器，用于将AC电压转换成DC充电电压；

第一充电组件，用于接收第一蓄电池；

第二充电组件，用于接收第二蓄电池；

第一和第二充电电压提供控制电路，用于控制从所述第一和第二电池将被提供或阻止的所述DC充电电压；

充电电压设置电路，用于根据分别安置在第一和第二充电组件中的所述第一和第二电池的电压类型设置所述充电电压；

充电电流检测器，用于根据对所述AC/DC转换器提供的DC电流的检测来检测充电电流；

主控制器，用于通过分别检测其内阻值和标称电压识别安置在所述第一和第二充电组件中的所述第一和第二电池的电压类型和电流容量以根据所述的电压类型和电流容量分别产生充电电压设置控制信号和充电电流选择信号，并用于根据从所述充电电流检测器中检测的电压产生充电打开/关闭信号以及指示所述第一和第二电池的充电状态的显示控制信号；以及

充电电压控制电路，用于将所述充电电压设置电路设置的充电电压与规定的参考电压进行比较以产生开关控制信号至所述AC/DC转换器来调整所述充电电压的电平。

5.如权利要求4所述的电池充电器，还包括充电电流选择电路，用于根据所述充电电流选择信号控制所述充电电流检测器的充电电流。

6.如权利要求5所述的电池充电器，还包括第一和第二LED，用于在所述主控制器的控制下指示所述第一和第二电池的充电状态。

7.如权利要求4所述的电池充电器，其中所述充电电压控制电路包括：比较器，用于将所述充电电压设置电路的设置充电电压与规定的电压进行比较以便当所述设置的充电电压比所述参考电压高时，产生低信号；开关晶体管，响应所述来自所述比较器的低信号被导通；以及光耦，用于通过由所述开关晶体管控制的发光二极管驱动的晶体管的光敏输出，控制所述AC/DC转换器产生设置的充电电压。

8.一种对至少两个蓄电池进行充电的电池充电器，包括：

第一充电组件，用于接收第一蓄电池；

第二充电组件，用于接收第二蓄电池；

主控制器，用于根据安置在第一和第二充电组件中的电池的电压类型产生充电电压设置控制信号，根据所述电池的电流容量产生充电电流设置控制信号，以及根据所述电压类型和电流容量产生电源控制信号以在不同的间隔上对所述电池轮流充电；

充电电压控制电路，用于根据所述充电电压设置控制信号将充电电压分别为调整适合所述电池的电压类型的电平；

电流调整电路，用于根据所述充电电流设置控制信号分别将充电电流调整为适合所述电池的电流容量的电平；和

电源控制电路，用于根据所述电源控制信号提供或阻止充电电压到所述电池。

9.如权利要求8所述的电池充电器，还包括第一和第二LED，用于在所述主控制器的控制下指示所述第一和第二电池的充电状态。

10.如权利要求8所述的电池充电器，其中所述充电电压控制电路包括：比较器，用于将所调整的充电电压与规定的电压进行比较以便当所述设置的充电电压比所述参考电压高时，产生逻辑低信号；开关晶体管，响应所述来自所述比较器的低信号被导通；以及光耦，用于通过由所述开关晶体管控制的发光二极管驱动的晶体管的光敏输出，控制所述AC/DC转换器产生调整的充电电压。

11.一种用于对在电池充电器中提供的至少两个组件中安置的多个蓄电池进行充电的方法，包括步骤：

检测所述蓄电池的电压类型和电流容量；和

根据所述电压类型和电流容量分别对所述蓄电池使用充电电压和充电电流进行充电。

12.如权利要求11所述的方法，其中电池的电压类型是4.1V和4.2V电池之一。

13.如权利要求12所述的方法，其中电池的电流容量是大、中和小之一。

14.如权利要求12所述的方法，其中当所述电池的电池类型都是4.1V电池时，所述充电电压是4.1V。

15.如权利要求12所述的方法，其中当所述电池的电池类型都是4.2V电池时，所述充电电压是4.2V。

16.如权利要求12所述的方法，其中当所述电池的电池类型分别是4.1V和4.2V电池时，所述充电电压是4.15V。

17.如权利要求13所述的方法，其中当所述电池都是大电流容量时，所述充电电流是2400mA。

18.如权利要求13所述的方法，其中当所述电池都是小电流容量时，所述充电电流是800mA。

19.如权利要求13所述的方法，其中当所述电池都分别是小和大电流容量时，所述充电电流是1600mA。

20.如权利要求13所述的方法，其中当所述电池都分别是小和中电流容量时，所述充电电流是1200mA。

21.一种用于对在电池充电器中提供的至少两个组件中安置的多个蓄电池进行充电的方法，包括步骤：

检测所述蓄电池的电压类型和电流容量；和

根据所述电压类型和电流容量，在不同的间隔上，分别使用适合所述蓄电池的电压类型和电流容量的充电电压和充电电流对所述蓄电池轮流进行充电。

22.如权利要求21所述的方法，还包括分别将充电电压调整为适合所述电池的电压类型的电平，和分别将充电电流调整为适合所述电池的电流容量的电平的步骤。

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