CN1926743A - 电池连接检测电路 - Google Patents
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Abstract
公开了一种能够正确地确定蓄电池的工作状况以及蓄电池和充电设备之间的连接状况的电池连接检测电路。确定电路监视电池连接端子T1上的电压Vt1和提供给蓄电池BAT的电流,因此,即使当高频噪声叠加在电源电压Vdd上并且电源电压降低时,确定电路也能够正确地确定蓄电池的工作状况以及蓄电池和充电设备之间的连接状况。
Description
技术领域
本发明涉及用于对连接着的蓄电池(secondary battery)进行充电的充电设备的电池连接检测电路,尤其涉及用于检测蓄电池是否与充电设备可靠连接、与充电设备连接的蓄电池是否具有较低的内阻抗,以及蓄电池是否处于良好状况并能够被充电的电池连接检测电路。
背景技术
为了检测连接到充电设备的蓄电池(例如锂离子电池)的连接状况,通常可以使用安装在蓄电池中的热敏电阻器来检测正被充电的蓄电池的温度,或者可以使用内置的电阻器来检测蓄电池的连接状况。具体来说,引导电流流过所述热敏电阻器或所述电阻器,并测量在它们的两端之间出现的电压,以便检测电池连接状况。另外,作为一种公知的方法,引导电流流过连接到充电设备的蓄电池,并且可以测量充电设备的两个电池连接端子之间的电压,以确定电池是否被可靠地连接。
在以前的方法中,当蓄电池连接到充电设备时,即使热敏电阻器或电阻器和充电设备的端子被可靠地连接,也不能保证蓄电池的电极和充电设备被可靠地连接。换句话说,即使假设蓄电池被可靠地连接,充电设备对该蓄电池进行充电,因为有时候电池连接端子实际上未与电池的电极接触,所以蓄电池实际上未被充电。类似地,即使电池的电极连接到了充电设备,如果所述热敏电阻器或者所述电阻器未处于良好的连接状况,则在充电过程中无法适当地执行温度控制,发生充电不足,并且蓄电池可能遇到问题。
图7是示出相关技术的充电设备100的内部结构的框图,给出了一种确认安在充电设备100上的蓄电池BAT上的电压的方法。
如图7中所示,起到用于检测蓄电池BAT是否可靠地连接的检测电路作用的充电控制电路101包括:用于给蓄电池BAT提供预先确定的电流的预充电恒流电路102、用于防止反向电流的二极管Da、用于检测充电设备100的电池连接端子Ta上的电压的电池组电压检测电路103、电流检测电路104、以及充电FET控制电路105。电阻元件r对应于蓄电池BAT的内电阻与蓄电池BAT的电极和充电设备100的电池连接端子Ta之间的接触电阻之和。
当蓄电池BAT可靠地连接时,电阻元件r的阻抗较小,并且认为由电阻元件r引起的电压变化可忽略,因此,电池连接端子Ta上的电压等于蓄电池BAT上的电压。但是,如果蓄电池BAT未被适当地连接,则电阻元件r的阻抗增加,或者,即使蓄电池BAT被适当地连接,蓄电池BAT的电极和充电设备100的电池连接端子Ta未处于良好的连接状况,导致了其间较大的接触电阻,或者,蓄电池BAT未处于良好的连接状况,具有较大的内电阻。
在这些情况下,即使将较小的电流提供给蓄电池BAT时,充电设备100的电池连接端子Ta上的电压也一直增加到输入端子(IN)上的电压,输入端子IN连接到AC适配器。根据这些情况,电池组电压检测电路103检测到蓄电池BAT上的电压达到非额定值,并且,利用检测结果,有可能可靠地连接电池。
例如,No.5-219656号已公开日本专利申请公开了一种具有充电模式和适配器模式的电池充电器,并且当检测到不良连接状况或者其他异常时,所述电池充电器显示警报并停止输出。
但是,给相关技术的充电设备提供了来自作为电源工作的AC适配器的DC电流。因此,叠加在AC线上的高频噪声也叠加在电源电压Vdd上。即,高频噪声也影响到电池连接端子Ta,并且有时候高频噪声也可能叠加在电池连接端子Ta上的电压上。当叠加了该高频噪声的电压达到蓄电池BAT的非额定值时,确定发生了不良连接状况。此外,当AC线的电压依赖于充电设备100的负载而降低时,电池连接端子Ta上的电压未达到充电设备内部的电池组非额定值,并且这不能被确定为不良连接状况。
发明内容
本发明的一般目的是解决相关技术的一个或更多个问题。
本发明的具体目的是提供一种电池连接检测电路,即使高频噪声叠加在充电设备的电源上时,并且即使电源的输出电压降低时,所述电池连接检测电路也能够正确地确定蓄电池的工作状况以及蓄电池和充电设备之间的连接状况。
根据本发明,提供了一种用于检测蓄电池是否可工作以及所述蓄电池是否被可靠地连接到充电设备的电池连接检测电路,包括:电流提供电路,其被配置成给所述蓄电池提供电流;恒压电路,其被配置成控制来自所述电流提供电路的所述电流,以使用于连接所述蓄电池的连接端子T1上的电压恒定;恒流电路,其被配置成控制来自所述电流提供电路的所述电流,以使提供给所述蓄电池的所述电流恒定;和确定电路,其被配置成确定所述恒压电路和所述恒流电路的工作状态,所述确定电路根据所述恒压电路和所述恒流电路的工作状态,确定所述蓄电池是否可工作以及所述蓄电池是否被可靠地连接到所述充电设备。
在一个实施例中,所述确定电路确定从所述蓄电池接收功率供给的负载电路的工作状态;并且,当检测到所述负载电路不消耗电流时,所述确定电路根据所述恒压电路和所述恒流电路的工作状态,确定所述蓄电池是否可工作以及所述蓄电池是否被可靠地连接到所述充电设备。
在一个实施例中,当根据所述恒流电路的工作状态确定所述连接端子T1上的电压低于预先确定的值时,或者从所述恒流电路的工作状态确定流过所述蓄电池的电流高于预先确定的值时,所述确定电路确定所述蓄电池可工作并且所述蓄电池被可靠地连接到所述连接端子T1。
在一个实施例中,所述电流提供电路包括电流控制晶体管,所述电流控制晶体管根据输入到其控制电极的控制信号来控制提供给所述蓄电池的电流;所述恒压电路包括:电压检测电路,其检测所述连接端子T1上的电压并输出和被检测到的电压成比例的电压Vd1、第一运算放大器电路,来自所述电压检测电路的输出电压Vd1和第一基准电压Vs1被输入到所述第一运算放大器电路,以及,第一控制晶体管,根据来自所述第一运算放大器电路的输出信号CV控制所述第一控制晶体管的工作;所述恒流电路包括:电流检测电路,其将所述电流提供电路提供的电流转换为电压并输出所述电压,第二运算放大器电路,来自所述电流检测电路的输出电压和第二基准电压Vs2被输入到所述第二运算放大器电路,和,第二控制晶体管,根据来自所述第二运算放大器电路的输出信号CC控制所述第二控制晶体管的工作;并且,所述电流控制晶体管根据所述第一控制晶体管和所述第二控制晶体管的工作控制提供给所述蓄电池的电流。
另外,作为一个实施例,所述电流提供电路包括电流控制晶体管,所述电流控制晶体管根据输入到其控制电极的控制信号来控制提供给所述蓄电池的电流;所述恒压电路包括:电压检测电路,其检测所述连接端子T1上的电压并输出和被检测到的电压成比例的电压Vd1,切换电路,其根据输入控制信号Sc1专门选择多个输入基准电压Vr1到Vrn其中之一,并输出被选择的基准电压作为第一基准电压Vs1,第一运算放大器电路,来自所述电压检测电路的输出电压Vd1和所述第一基准电压Vs1被输入到所述第一运算放大器电路,以及第一控制晶体管,根据来自所述第一运算放大器电路的输出信号CV控制所述第一控制晶体管的工作;所述恒流电路包括:电流检测电路,其将所述电流提供电路提供的电流转换为电压并输出所述电压,第二运算放大器电路,来自所述电流检测电路的输出电压和第二预先确定的基准电压Vs2被输入到所述第二运算放大器电路,以及第二控制晶体管,根据来自所述第二运算放大器电路的输出信号CC控制所述第二控制晶体管的工作;并且,所述电流控制晶体管根据所述第一控制晶体管和所述第二控制晶体管的工作控制提供给所述蓄电池的电流。
在一个实施例中,所述恒压电路的工作状态对应于来自所述第一运算放大器电路的输出信号CV的状态;并且所述恒流电路的工作状态对应于来自所述第二运算放大器电路的输出信号CC的状态。
在一个实施例中,所述电流控制晶体管包括MOS晶体管或者双极型晶体管。
在一个实施例中,当来自所述第一运算放大器电路的输出信号CV指示来自所述电压检测电路的输出电压Vd1低于所述第一基准电压Vs1时,或者当所述第二运算放大器电路的输出信号CC指示来自所述电流检测电路的输出电压高于或等于所述第二基准电压Vs2时,所述确定电路确定所述蓄电池可工作并且所述蓄电池被可靠地连接到连接端子T1。
在一个实施例中,所述电流提供电路、所述恒压电路、所述恒流电路、以及所述确定电路被集成在一个集成电路(IC)中。
在一个实施例中,所述电流提供电路、所述恒压电路、所述恒流电路、所述确定电路、以及所述负载电路被集成在一个集成电路(IC)中。
根据本发明的电池连接检测电路,为了确定蓄电池是否可工作以及所述蓄电池是否被可靠地连接到连接端子T1,使用了两个因素,即连接端子T1上的电压和流过蓄电池的电流。这么做,即使在高频噪声叠加在充电设备的电源上时,并且即使电源的输出电压降低时,也有可能正确地确定蓄电池的工作状态以及蓄电池和充电设备之间的连接状况。
此外,因为当负载电路不消耗电流时,确定电路确定蓄电池是否可工作以及所述蓄电池是否被可靠地连接到充电设备,所以有可能进一步提高确定的可靠性。
此外,因为双极型晶体管用在给蓄电池提供电流的电流提供电路中的电流控制晶体管中,叠加在电源电压上的高频噪声几乎不能被传送到连接端子T1,因此,有可能进一步提高确定的可靠性。
从下面参考附图给出的对优选实施例的详细描述,本发明的这些以及其它目的、特征和优点将变得更为清晰。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的电池连接检测电路结构的例子的电路图;
图2示出了来自第一运算放大器电流AMP1的输出信号CV和来自第二运算放大器电流AMP2的输出信号CC与电阻元件r的阻抗的依赖关系;
图3是示出根据本发明的第一实施例的电池连接检测电路结构的另一个例子的电路图;
图4是示出根据本发明的第二实施例的电池连接检测电路结构的例子的电路图;
图5是示出根据本发明的第三实施例的电池连接检测电路结构的例子的电路图;
图6是示出根据本发明的第三实施例的电池连接检测电路的另一个例子的电路图;和
图7是示出相关技术充电设备的内部结构的框图。
具体实施方式
下面参考附图说明本发明的优选实施例。
第一实施例
图1是示出根据本发明的第一实施例的电池连接检测电路1的结构的例子的电路图
图1中所示的电池连接检测电路1安装在蓄电池的充电设备中。
如图1中所示,电池连接检测电路1包括:用于给蓄电池BAT提供电流的PMOS晶体管M1、用于检测流过PMOS晶体管M1的电流的固定电阻(constant resistance)R1、用于检测充电设备的电池连接端子T1上的电压的Vt1的固定电阻R2和R3、起到上拉电阻作用的电阻R4、产生并输出第一基准电压Vs1的第一基准电压产生电路2、第一运算放大器电路AMP1、第二运算放大器电路AMP2,以及NMOS晶体管M2、M3。
电池连接检测电路1包括:电流检测电路3,其将电阻R1上的电压降转换为相对于接地电压基准的电压并将该电压输出;产生并输出第二基准电压Vs2的第二基准电压产生电路4;以及,确定蓄电池BAT是否可工作以及蓄电池BAT是否被可靠地连接到充电设备的确定电路5。
这里,PMOS晶体管M1和电阻R4组成了权利要求中的电流提供电路,第一运算放大器电路AMP1、第一基准电压产生电路2、NMOS晶体管M2以及电阻R2和R3组成了权利要求中的恒压电路。此外,PMOS晶体管M1对应于电流控制晶体管,并且电阻R2和R3对应于权利要求中的电压检测电路。此外,电流检测电路3、第二运算放大器电路AMP2、NMOS晶体管M3和电阻R1组成了权利要求中的恒流电路,NMOS晶体管M2对应于权利要求中的第一控制晶体管,并且NMOS晶体管M3对应于权利要求中的第二控制晶体管。
在图1中,电源电压Vdd从AC适配器10输入到输入端子IN。PMOS晶体管M1串联连接在输入端子IN和电池连接端子T1之间,并且电阻元件r和蓄电池BAT串联连接在电池连接端子T1和地之间。电阻元件r对应于蓄电池BAT的内电阻与蓄电池BAT的电极和电池连接端子T1之间的接触电阻之和。NMOS晶体管M2、M3串联连接在PMOS晶体管M1的栅极和地之间,并且电阻R4连接在输入端子IN和PMOS晶体管M1的栅极之间。
NMOS晶体管M2的栅极连接到第一运算放大器电路AMP1的输出端子,并且第一基准电压Vs1被输入到第一运算放大器电路AMP1的非反相输入端子。电阻R2、R3串联连接在电池连接端子T1和地之间,并且,电阻R2、R3的连接点被连接到第一运算放大器电路AMP1的反相输入端子。
此外,电流检测电路3被电源电压Vdd和地电压驱动,将电阻R1和PMOS晶体管M1之间的连接点处的电压转换为相对于接地电压的电压,并将所述电压输出到第二运算放大器电路AMP2的反相输入端子。来自第一运算放大器电路AMP1的输出信号CV和来自第二运算放大器电路AMP2的输出信号CC被传送到确定电路5。
图2示出了来自第一运算放大器电流AMP1的输出信号CV和来自第二运算放大器电流AMP2的输出信号CC与电阻元件r的阻抗的依赖关系。下面参考图2举例说明具有上述结构的电池连接检测电路1的工作。
下面,假设具有较小内电阻的可工作蓄电池BAT安装在充电设备内,并且蓄电池BAT的电极和电池连接端子T1之间的接触电阻较小,即,电阻元件r的阻抗较小。
在这些条件下,即使通过PMOS晶体管M1将电流提供给蓄电池BAT时,电池连接端子T1上的电压Vt1也较小,并且输入到第一运算放大器电路AMP1的反相输入端子的电压低于第一基准电压Vs1。因此,来自第一运算放大器电路AMP1的输出信号CV处于高电平,并且NMOS晶体管M2导通。
流过PMOS晶体管M1的电流在电阻R1被转换为电压,并且该电压被电流检测电路3转换为相对于接地电压的电压,并被输入到第二运算放大器电路AMP2的反相输入端子。
第二基准电压Vs2被输入到第二运算放大器电路AMP2的非反相输入端子,并且来自第二运算放大器电路AMP2的输出信号CC控制NMOS晶体管M3的工作,以使电流检测电路3的输出电压等于第二基准电压Vs2。结果,流过PMOS晶体管M1的电流被控制为恒定电流。换句话说,如图2中所示,当电阻元件r的阻抗较小时,来自第一运算放大器电路AMP1的输出信号CV处于高电平,并且来自第二运算放大器电路AMP2的输出信号CC处于接近NMOS晶体管M3的阈值电压的低电平。
接着,假设具有较大内电阻的有缺陷的蓄电池BAT被安装在充电设备中,并且蓄电池BAT的电极和电池连接端子T1之间的接触电阻较大,即电阻元件r的阻抗较小。
在这些条件下,即使通过PMOS晶体管M1将较小的电流提供给蓄电池BAT时,电池连接端子T1上的电压Vt1也较大。当电池连接端子T1上的电压Vt1达到第一基准电压Vs1时,来自第一运算放大器电路AMP1的输出信号CV的电平下降,并且电池连接端子T1上的电压Vt1受到控制,以使电阻R2、R3之间的连接点处的电压Vd1变得等于第一基准电压Vs1。
结果,和电阻元件r的阻抗较小时的情况相比,流过PMOS晶体管M1的电流降低,电流检测电路3的输出电压低于第二基准电压Vs2,并且来自第二运算放大器电路AMP2的输出信号CC处于高电平。
换句话说,如图2中所示,当电阻元件r的阻抗较大时,来自第二运算放大器电路AMP2的输出信号CC处于高电平,并且来自第一运算放大器电路AMP1的输出信号CV处于接近NMOS晶体管M2的阈值电压的低电平。
如果如图2中所示将电阻元件r的阻抗的极限设置为归一化值r1,则很清楚,蓄电池BAT具有较小内电阻并且蓄电池BAT的电极被可靠地连接到电池连接端子T1的条件是阻抗在归一化值r1的左侧,即阻抗小于归一化值r1。
换句话说,确定条件可以被设置为使得当来自第一运算放大器电路AMP1的输出信号CV处于高电平时,或者当来自第二运算放大器电路AMP2的输出信号CC处于高电平时,或者当来自第一运算放大器电路AMP1的输出信号CV和来自第二运算放大器电路AMP2的输出信号CC都处于高电平时,确定电路5确定电池连接状况良好。
以这种方式,不仅电池连接端子T1上的电压Vt1,而且提供给蓄电池BAT的电流都被监视,因而有可能不受电源电压Vdd影响地执行电池连接检测。
例如,第一基准电压产生电路2、电流检测电路3、第二基准电压产生电路4、确定电路5、第一运算放大器电路AMP1、第二运算放大器电路AMP2、PMOS晶体管M1、NMOS晶体管M2、M3,以及电阻R1到R4可以被集成在一个集成电路(IC)中。
此外,代替图1中的PMOS晶体管M1,可以使用双极型晶体管。
图3是示出根据本发明的第一实施例的电池连接检测电路1的结构的另一个例子的电路图。
当使用双极型晶体管代替PMOS晶体管M1时,电池连接检测电路1具有如图3中所示的电路结构。在图3中,pnp晶体管Q1起到电流提供电路的作用,并作为权利要求中的电流控制晶体管。
通过用pnp晶体管Q1替代PMOS晶体管M1,在图4中电阻R4可以被省略,且NMOS晶体管M2的漏极阻抗被降低,并且叠加在电源电压Vdd上的高频噪声几乎不能传送到连接端子T1,因此,有可能进一步提高电池连接检测的可靠性。
类似地,在这个例子中,第一基准电压产生电路2、电流检测电路3、第二基准电压产生电路4、确定电路5、第一运算放大器电路AMP1、第二运算放大器电路AMP2、pnp晶体管Q1、NMOS晶体管M2、M3,以及电阻R1到R3可以被集成在一个集成电路(IC)中。
根据本实施例,因为电池连接端子T1上的电压Vt1和提供给蓄电池BAT的电流都被监视,所以即使高频噪声叠加在电源电压Vdd上时,并且即使电源电压降低时,也有可能正确地确定蓄电池BAT的工作状况和蓄电池BAT与充电设备之间的连接状况。
第二实施例
图4是示出根据本发明的第二实施例的电池连接检测电路1a的结构的例子的电路图。
在先前的实施例中,输入到第一运算放大器电路AMP1的非反相输入端子的第一基准电压Vs1是一个电压信号。
此时,在本实施例中,多个基准电压信号Vr1到Vrn其中的一个被选择,并被用作第一基准电压Vs1。
在图4中,相同的附图标记被用于和先前的实施例中的那些相同的元件,并且只详细地描述与第一实施例的差别,省略了重复的描述。
图4中的电池连接检测电路1a与图1中的电池连接检测电流1差别在于第一基准电压产生电路产生多个基准电压Vr1到Vrn(n是大于1的整数),并且提供了切换电路21,用于根据输入控制信号Sc1专门选择基准电压Vr1到Vrn其中之一,并将所选择的基准电压作为第一基准电压Vs1输出到第一运算放大器电路AMP1的非反相输入端子。因此,图1中的电池连接检测电路1和第一基准电压产生电路2分别被指示为电池连接检测电路1a和第一基准电压产生电路2a。
在图4中,电池连接检测电路1a包括PMOS晶体管M1、电阻R1到R4、产生并输出基准电压Vr1到Vrn的第一基准电压产生电路2a、以及切换电路21。此外,电池连接电路1a包括第一运算放大器电路AMP1、第二运算放大器电路AMP2、NMOS晶体管M2、M3、电流检测电路3、第二基准电压产生电路4、以及确定电路5。
这里,第一运算放大器电路AMP1、第一基准电压产生电路2a、切换电路21、NMOS晶体管M2、以及电阻R2和R3组成了权利要求中的恒压电路。
来自第一基准电压产生电路2a的基准电压Vr1到Vrn被输入到切换电路21,并且外部控制信号Sc1被输入到切换电路21。
根据控制信号Sc1,切换电路21专门选择基准电压Vr1到Vrn其中之一,并将被选择的基准电压作为第一基准电压Vs1输出到第一运算放大器电路AMP1的非反相输入端子。
例如,如果n=2,则从作为第一基准电压Vs1的基准电压Vr1的信号CV以及作为第一基准电压Vs1的基准电压Vr2的信号CV,确定电路5能够确定蓄电池BAT是否被可靠地连接到连接端子T1。
此外,如果n>2,则从分别对应于基准电压Vr1到Vrn的信号CV,确定电路5能够确定电阻元件r的值域,并且根据电阻元件r控制蓄电池BAT的充电。
类似地,第一基准电压产生电路2a、电流检测电路3、第二基准电压产生电路4、确定电路5、切换电路21、第一运算放大器电路AMP1、第二运算放大器电路AMP2、PMOS晶体管M1、NMOS晶体管M2、M3,以及电阻R1到R4能够被集成到一个集成电路(IC)中。
根据本发明,可以获得和第一实施例相同的效果。此外,通过改变第一基准电压Vs1,有可能确定电阻元件r的阻抗,因而进一步提高确定蓄电池BAT的连接状况时的可靠性。此外,因为能够确定电阻元件r的阻抗范围,所以有可能根据电阻元件r控制蓄电池BAT的充电。
第三实施例
图5是示出根据本发明的第三实施例的电池连接检测电路1b的结构的例子的电路图。
在本实施例中,将负载电路连接到蓄电池BAT,并且将其配置成使得当负载电路不产生电流消耗时检测蓄电池BAT的连接状况。
在图5中,相同的附图标记被用于和先前的实施例中的那些相同的元件,并且只详细地描述与先前的实施例的差别,省略了重复的描述。
图5中的电池连接检测电路1b与图1中的电池连接检测电流1差别在于提供了外部负载电路30,外部负载电路30包括恒压电路31、负载电路32和负载电流检测电路33。
利用电池连接端子T1上的电压Vt1作为电源,恒压电路31产生了恒定电压V1。恒定电压V1驱动负载电路32工作。负载电流检测电路33检测通过负载电路32的电流。
负载电流检测电路33将指示负载电路32的电流消耗状态的状态信号S1输出到确定电路5,并且在负载电路32不产生电流消耗时确定电路5检测蓄电池BAT的连接状况。
在图5中,图1中的电池连接检测电路1和确定电路5分别被指示为电池连接检测电路1b和确定电路5b。
在图5中,恒压电路31被电池连接端子T1处的电压Vt1驱动以产生恒定电压V1,并将恒定电压V1输出到负载电路32。恒定电压V1驱动负载电路32工作。负载电流检测电路33检测从恒压电路31提供给负载电路32的电流,并在负载电路32不产生电流消耗时将状态信号S1输出到确定电路5。在这种情况下,恒压电路31的电流消耗非常小并且可忽略。
如在第一实施例中描述的那样,当状态信号S1从负载电流检测电路33输入到确定电路5b时,确定电路5b基于来自第一运算放大器电路AMP1的输出信号CV和来自第二运算放大器电路AMP2的输出信号CC,开始检测蓄电池BAT的连接状况的操作。如果未输入状态信号S1,则确定电路5b停止检测蓄电池BAT的连接状况。
例如,第一基准电压产生电路2、电流检测电路3、第二基准电压产生电路4、确定电路5b、第一运算放大器电路AMP1、第二运算放大器电路AMP2、PMOS晶体管M1、NMOS晶体管M2、M3,以及电阻R1到R4可以被集成到一个集成电路(IC)中。此外,外部负载电路30也可以被集成在该IC中。
图6是示出根据本发明的第三实施例的电池连接检测电路1b的另一个例子的电路图,具有对应于图4中的电池连接检测电路的结构。在图6中,相同的附图标记被用于和先前的实施例中的那些相同的元件,并省略了重复的描述。
如在第二实施例中描述的那样,当状态信号S1从负载电流检测电路33输入到确定电路5b时,确定电路5b基于来自第一运算放大器电路AMP1的输出信号CV和来自第二运算放大器电路AMP2的输出信号CC,开始检测蓄电池BAT的连接状况的操作。如果未将状态信号S1输入到确定电路5b,则确定电路5b停止检测蓄电池BAT的连接状况。
例如,第一基准电压产生电路2a、电流检测电路3、第二基准电压产生电路4、确定电路5b、切换电路21、第一运算放大器电路AMP1、第二运算放大器电路AMP2、PMOS晶体管M1、NMOS晶体管M2、M3,以及电阻R1到R4可以被集成到一个集成电路(IC)中。此外,外部负载电路30也可以被集成在该IC中。
当负载电路32不产生电流消耗时,电池连接端子T1处的阻抗基本上只对应于电阻元件r的阻抗。因此,在本实施例中,将其配置成使得确定电路5b在负载电路32不产生电流消耗时开始检测蓄电池BAT的连接状况的操作。
结果,可获得和第一实施例中的那些相同的效果。此外,有可能更准确地执行蓄电池BAT的连接状况检测。
虽然上面参考为说明目的而选择的具体实施例描述了本发明,但是很清楚,本发明不局限于这些实施例,不偏离本发明的基本概念和范围,本领域技术人员能够对其做出许多修改。
根据本发明,连接端子上的电压和流过蓄电池的电流都被用于检测蓄电池的工作状况以及蓄电池与充电设备之间的连接状况,有可能提供一种即使高频噪声被叠加在充电设备的电源上时并且即使电源的输出电压下降时也能够提供正确地确定蓄电池的工作状况以及蓄电池与充电设备之间的连接状况的电池连接检测电路。
此外,当负载电路不消耗电流时,检测蓄电池的工作状况以及蓄电池与充电设备之间的连接状况,因此有可能进一步提高确定的可靠性。
此外,因为双极型晶体管被用在给蓄电池提供电流的电流提供电路中的电流控制晶体管中,叠加在电源电压上的高频噪声几乎不能传送到连接端子T1,因此,有可能进一步提高确定的可靠性。
本专利申请基于2003年3月28递交的No.2003-091307号日本优先权专利申请,其全部内容通过引用被包含于此。
Claims (11)
1.一种用于检测蓄电池是否可工作以及所述蓄电池是否被可靠地连接到充电设备的电池连接检测电路,包括:
电流提供电路,其被配置成给所述蓄电池提供电流;
恒压电路,其被配置成控制来自所述电流提供电路的所述电流,以使用于连接所述蓄电池的连接端子T1上的电压恒定;
恒流电路,其被配置成控制来自所述电流提供电路的所述电流,以使提供给所述蓄电池的所述电流恒定;和
确定电路,其被配置成确定所述恒压电路和所述恒流电路的工作状态,所述确定电路根据所述恒压电路和所述恒流电路的工作状态,确定所述蓄电池是否可工作以及所述蓄电池是否被可靠地连接到所述充电设备。
2.如权利要求1所述的电池连接检测电路,其中
所述确定电路确定从所述蓄电池接收电源的负载电路的工作状态;和
当检测到所述负载电路不消耗电流时,所述确定电路根据所述恒压电路和所述恒流电路的所述工作状态,确定所述蓄电池是否可工作以及所述蓄电池是否被可靠地连接到所述充电设备。
3.如权利要求1所述的电池连接检测电路,其中,当根据所述恒流电路的所述工作状态确定所述连接端子T1上的所述电压低于预先确定的值时,或者从所述恒流电路的工作状态确定流过所述蓄电池的所述电流高于预先确定的值时,所述确定电路确定所述蓄电池可工作并且所述蓄电池被可靠地连接到所述连接端子T1。
4.如权利要求1所述的电池连接检测电路,其中
所述电流提供电路包括电流控制晶体管,所述电流控制晶体管根据输入到其控制电极的控制信号来控制提供给所述蓄电池的所述电流;
所述恒压电路包括
电压检测电路,其检测所述连接端子T1上的电压并输出和被检测到的电压成比例的电压Vd1,
第一运算放大器电路,其中输入了来自所述电压检测电路的所述输出电压Vd1和第一基准电压Vs1,和
第一控制晶体管,根据来自所述第一运算放大器电路的输出信号CV控制所述第一控制晶体管的工作;
所述恒流电路包括:
电流检测电路,其将所述电流提供电路提供的所述电流转换为电压并输出所述电压,
第二运算放大器电路,其中输入了来自所述电流检测电路的所述输出电压和第二基准电压Vs2被输入,和
第二控制晶体管,根据来自所述第二运算放大器电路的输出信号CC控制所述第二控制晶体管的工作;并且
所述电流控制晶体管根据所述第一控制晶体管和所述第二控制晶体管的工作来控制提供给所述蓄电池的所述电流。
5.如权利要求1所述的电池连接检测电路,其中
所述电流提供电路包括电流控制晶体管,所述电流控制晶体管根据输入到其控制电极的控制信号来控制提供给所述蓄电池的所述电流;
所述恒压电路包括:
电压检测电路,其检测所述连接端子T1上的电压并输出和被检测到的电压成比例的电压Vd1,
切换电路,其根据输入控制信号Sc1专门选择多个输入基准电压Vr1到Vrn其中之一,并输出所述被选择的基准电压作为第一基准电压Vs1,
第一运算放大器电路,其中输入了来自所述电压检测电路的所述输出电压Vd1和所述第一基准电压Vs1,和
第一控制晶体管,根据来自所述第一运算放大器电路的输出信号CV控制所述第一控制晶体管的工作;
所述恒流电路包括
电流检测电路,其将所述电流提供电路提供的所述电流转换为电压并输出所述电压,
第二运算放大器电路,其中输入了来自所述电流检测电路的所述输出电压和第二预先确定的基准电压Vs2,和
第二控制晶体管,根据来自所述第二运算放大器电路的输出信号CC控制所述第二控制晶体管的工作;并且
所述电流控制晶体管根据所述第一控制晶体管和所述第二控制晶体管的工作来控制提供给所述蓄电池的所述电流。
6.如权利要求4所述的电池连接检测电路,其中,所述恒压电路的所述工作状态对应于来自所述第一运算放大器电路的所述输出信号CV的状态;和
所述恒流电路的所述工作状态对应于来自所述第二运算放大器电路的所述输出信号CC的状态。
7.如权利要求4所述的电池连接检测电路,其中,所述电流控制晶体管包括MOS晶体管。
8.如权利要求4所述的电池连接检测电路,其中,所述电流控制晶体管包括双极型晶体管。
9.如权利要求4所述的电池连接检测电路,其中,当来自所述第一运算放大器电路的输出信号CV表示来自所述电压检测电路的所述输出电压Vd1低于所述第一基准电压Vs1时,或者当来自所述第二运算放大器电路的所述输出信号CC表示来自所述电流检测电路的所述输出电压高于或等于所述第二基准电压Vs2时,所述确定电路确定所述蓄电池可工作并且所述蓄电池被可靠地连接到所述连接端子T1。
10.如权利要求1所述的电池连接检测电路,其中,所述电流提供电路、所述恒压电路、所述恒流电路、以及所述确定电路被集成在一个集成电路(IC)中。
11.如权利要求1所述的电池连接检测电路,其中,所述电流提供电路、所述恒压电路、所述恒流电路、所述确定电路、以及所述负载电路被集成在一个集成电路(IC)中。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN104364666A (zh) * | 2012-05-31 | 2015-02-18 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有单独连接的确定电路的蓄电池系统以及具有蓄电池系统的蓄电池和机动车 |
CN107110906A (zh) * | 2014-11-17 | 2017-08-29 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 用于识别蓄电池的方法以及电压供应系统 |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP4533328B2 (ja) | 2006-02-28 | 2010-09-01 | 株式会社リコー | 充電制御用半導体集積回路、その充電制御用半導体集積回路を使用した充電装置及び2次電池接続検出方法 |
JP4755153B2 (ja) * | 2007-08-23 | 2011-08-24 | 株式会社リコー | 充電回路 |
JP5056852B2 (ja) | 2007-09-04 | 2012-10-24 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 充電回路 |
US20090150101A1 (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Semiconductor Integrated Circuit Device and Battery Pack |
JP5032378B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2012-09-26 | セイコーインスツル株式会社 | 充放電制御回路及びバッテリ装置 |
KR101195716B1 (ko) | 2008-03-31 | 2012-10-29 | 세이코 인스트루 가부시키가이샤 | 충방전 제어 회로 및 배터리 장치 |
US8037331B2 (en) * | 2008-04-28 | 2011-10-11 | Dell Products L.P. | Energy efficient method to wake host system for charging battery powered portable devices via bus powered external i/o ports |
JP5491725B2 (ja) * | 2008-11-28 | 2014-05-14 | ローム株式会社 | 電力供給装置およびledドライバ |
KR101539237B1 (ko) | 2009-01-20 | 2015-07-27 | 삼성전자주식회사 | 배터리 로딩 검출장치 및 검출방법 |
JP6195558B2 (ja) | 2011-04-28 | 2017-09-13 | ゾール サーキュレイション インコーポレイテッドZOLL Circulation,Inc. | バッテリー性能データを追跡および保管するためのシステムおよび方法 |
JP2014519796A (ja) | 2011-04-28 | 2014-08-14 | ゾール サーキュレイション インコーポレイテッド | バッテリー管理パラメータの拡散型配布 |
JP2014513512A (ja) | 2011-04-28 | 2014-05-29 | ゾール サーキュレイション インコーポレイテッド | リチウム電力セルの制御のためのバッテリー管理システム |
WO2012149483A2 (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | Zoll Circulation, Inc. | System and method for automated detection of battery insertion |
US10862323B2 (en) | 2011-04-28 | 2020-12-08 | Zoll Circulation, Inc. | Battery management system for control of lithium power cells |
EP3091594A1 (en) | 2011-04-28 | 2016-11-09 | Zoll Circulation, Inc. | Latch mechanism for battery retention |
US8729957B2 (en) | 2011-04-28 | 2014-05-20 | Zoll Circulation, Inc. | Battery management system with MOSFET boost system |
EP3214726B1 (en) * | 2016-01-05 | 2018-11-21 | Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. | Rapid charging method, mobile terminal and adapter |
JP7079963B2 (ja) * | 2018-02-26 | 2022-06-03 | 株式会社パロマ | ガス器具 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05219655A (ja) | 1992-02-03 | 1993-08-27 | Nippon Densan Corp | バッテリーチャージャ |
JPH0746774A (ja) * | 1993-08-02 | 1995-02-14 | Casio Comput Co Ltd | 充電装置 |
US5825155A (en) * | 1993-08-09 | 1998-10-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Battery set structure and charge/ discharge control apparatus for lithium-ion battery |
JPH08149712A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-06-07 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 充電方法および装置 |
KR0173961B1 (ko) * | 1996-06-24 | 1999-05-01 | 김광호 | 모드변환형 배터리 충전장치 |
JPH10225001A (ja) | 1997-02-13 | 1998-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | 充電器及び充電システム |
JPH11341694A (ja) | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Fuji Film Celltec Kk | 二次電池の充電方法 |
JP2002010505A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-01-11 | Fuji Electric Co Ltd | 充電制御装置 |
JP2003348763A (ja) | 2002-05-24 | 2003-12-05 | Mitsumi Electric Co Ltd | 充電制御方法 |
-
2004
- 2004-03-01 JP JP2004056056A patent/JP4241437B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2005
- 2005-03-01 US US10/589,682 patent/US7629775B2/en not_active Expired - Fee Related
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- 2005-03-01 WO PCT/JP2005/003827 patent/WO2005083865A1/en active Application Filing
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102385018A (zh) * | 2010-09-06 | 2012-03-21 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 外界设备连接侦测电路 |
CN102385018B (zh) * | 2010-09-06 | 2016-06-01 | 国网山东省电力公司济宁供电公司 | 外界设备连接侦测电路 |
CN104364666A (zh) * | 2012-05-31 | 2015-02-18 | 罗伯特·博世有限公司 | 具有单独连接的确定电路的蓄电池系统以及具有蓄电池系统的蓄电池和机动车 |
CN107110906A (zh) * | 2014-11-17 | 2017-08-29 | 克诺尔商用车制动系统有限公司 | 用于识别蓄电池的方法以及电压供应系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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