JP6404502B2 - 電池充電装置及び電池の充電方法 - Google Patents
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ュールは、前記電位調整モジュールを通じて、前記電圧トラッキングと制御回路を駆動し、前記電源アダプターが急速充電電流値及び急速充電電圧値に基づいて直流を出力するように、前記隔離変圧器の出力電圧を調整させ、前記充電制御モジュールは、同時に前記電子機器の通信インターフェースを通じて、前記電源アダプターから直流を引き出し、前記電池に対する充電を行う。
出力スイッチモジュール111とを更に含む。
、電源アダプター100の出力電流に対する検出を行い、且つ電流検出信号を主制御モジュール107にフィードバックし、主制御モジュール107が上記の電流検出信号に基づいて、電源アダプター100の出力電流が予定時間間隔以内において通常の電流区間にあると判定した時、主制御モジュール107は、電子機器200と急速充電問い合わせ通信を行い、電子機器200が主制御モジュール107に急速充電指示命令を送信した後、主制御モジュール107は、電子機器200がフィードバックした電池電圧情報に基づいて、電位調整モジュール108を通じて、電圧トラッキングと制御回路105を駆動し、隔離変圧器103の出力電圧に対する調整を行わせ、且つ電源アダプター100の出力電圧が電子機器200により予定された急速充電電圧条件に合う時、主制御モジュール107は、電位調整モジュール108を通じて、電圧トラッキングと制御回路105を駆動し、電源アダプター100が急速充電電流値(4A)及び急速充電電圧値(3.4V〜4.8
V)に基づいて直流を出力するように、隔離変圧器103の出力電圧を調整させる。
低電圧フィードバック信号に基づいて、電位調整モジュール108を通じて、電圧トラッキングと制御回路105を駆動し、隔離変圧器103の出力電圧を高く調整させ、若し高電圧である場合、主制御モジュール107は、高電圧フィードバック信号に基づいて、電位調整モジュール108を通じて、電圧トラッキングと制御回路105を駆動し、隔離変圧器103の出力電圧を低く調整させる。
107は、電子機器200から電池電圧情報を取得し、且つ電圧検出モジュール110がフィードバックした電圧検出信号に基づいて、電源アダプター100の出力電圧と電池電圧との差が電圧差閾値(例えば、0.8V)より大きいか否かを判断し、「はい」であれ
ば、電源アダプター100と電子機器200と、電池201との間の線路インピーダンスが異常であることを表し、主制御モジュール107は、出力スイッチモジュール111を制御し、アダプター100の直流出力を遮断させ、「いいえ」であれば、主制御モジュール107は、電池電圧情報に基づいて、電位調整モジュール108を通じて、電圧トラッキングと制御回路105を駆動し、電源アダプター100の出力電流に対する調整を行うように、隔離変圧器103の出力電圧を調整させ、且つ電池201に対する急速充電を行う過程において、電源アダプター100の出力電流を循環的に調整するように、続いて充電制御モジュール300から電池電圧情報を取得することにより、電池201に対する急速充電プロセスを最適化し、充電時間を短縮させる目的を達成する。
プター100から直流を引き込んで電池201に対する充電を行うことを停止し、且つ急速充電遮断指令を主制御モジュール107にフィードバックすると、主制御モジュール107は、当該急速充電遮断指令に基づいて、急速充電モードから退出し、且つ通常の充電モードに戻る。
され、レギュレーターチップU1のスイッチピンSWと第2コンデンサーC2の第1端は、第1インダクタL1の第1端に共通に接続され、レギュレーターチップU1の内部スイッチピンBOOSTと第2コンデンサーC2の第2端は、第1ダイオードD1の陰極に共通に接続され、レギュレーターチップU1のフィードバック電圧ピンFBは、第1抵抗器R1の第1端及び第2抵抗器R2の第1端に接続され、第1インダクタL1の第2端と第2ダイオードD2の陰極は、第2インダクタL2の第1端に共通に接続され、第2インダクタL2の第2端と、第1ダイオードD1の陽極と、第1抵抗器R1の第2端と、第3コンデンサーC3の第1端とが共通に接続されて形成される共通接続点は、電源モジュール106の出力ポートであり、第2ダイオードD2の陽極と、第2抵抗器R2の第2端と、第3コンデンサーC3の第2端は、共通に接地される。その中で、電源モジュール106は、レギュレーターチップU1を核心として、隔離変圧器103の二次ポート電圧に対する電圧変換処理を行った後、+3.3Vの電圧を出力し、主制御モジュール107と、電
位調整モジュール108と、電流検出モジュール109に給電する。レギュレーターチップU1は、具体的にモデルがMCP16301である減電圧タイプの直流/直流変換器で
あって可能である。
抵抗器R9と、第10抵抗器R10と、第11抵抗器R11と、第12抵抗器R12と、第13抵抗器R13と、第14抵抗器R14とを含む。
接続され、第7抵抗器R7の第2端と第1NMOSトランジスターQ1のソース電極は、
共通に接地され、第1NMOSトランジスターQ1のドレイン電極は、第8抵抗器R8の
第1端に接続され、第8抵抗器R8の第2端は、主制御モジュール107の高電位ポートであり、主制御チップU2の第7入力出力ピンRC0と第8入力出力ピンRC1は、それぞれ主制御モジュール107のクロック出力ポートとデータ出力ポートであり、主制御チップU2の第10入力出力ピンRC3と第9入力出力ピンRC2は、それぞれ主制御モジュール107の第1電圧検出ポートと第2電圧検出ポートであり、主制御チップU2の第11入力出力ピンRC4と第12入力出力ピンRC5は、各々第9抵抗器R9の第1端と第10抵抗器R10の第1端に接続され、第11抵抗器R11の第1端と第12抵抗器R12の第1端は、各々第9抵抗器R9の第2端と第10抵抗器R10の第2端に接続され、第11抵抗器R11の第2端と第12抵抗器R12の第2端は、共通に接地され、第13抵抗器R13の第1端と第14抵抗器R14の第1端は、各々第9抵抗器R9の第2端と第10抵抗器R10の第2端に接続され、第13抵抗器R13の第2端と第14抵抗器R14の第2端は、主制御チップU2の電源ピンVDDに共通に接続され、第9抵抗器R
9の第2端と第10抵抗器R10の第2端は、それぞれ主制御モジュール107の第1通信ポートと第2通信ポートである。その中で、主制御チップU2は、具体的にモデルがPIC12LF1822や、PIC12F1822や、PIC16LF1823や、或いはPIC16F1823である単一チップマイコンであって可能であり、基準電圧チップU3は、モデルがLM4040である電圧基準器であって可能である。
と第9コンデンサーC9の第1端との共通接続点は、電流検出モジュール109の電源ポートであり、電流検出チップU5の未接続ピンNCは、未接続され、電流検出チップU5の出力ピンOUTは、第23抵抗器R23の第1端に接続され、第23抵抗器R23の第2端は、電流検出モジュール109の電流検出フィードバックポートであり、第10コンデンサーC10の第1端と第24抵抗器R24の第1端は、第23抵抗器R23の第2端に共通に接続され、第7コンデンサーC7の第2端は、第8コンデンサーC8の第2端と
、第9コンデンサーC9の第2端と、第10コンデンサーC10の第2端と、第24抵抗器R24の第2端と、電流検出チップU5の接地ピンGNDと、第1基准電圧ピンREF1と、第2基准電圧ピンREF2と共通に接地される。その中で、第20抵抗器R20は、電流検出抵抗器として出力フィルタ回路104の出力電流(即ち、電源アダプター100の出力電流)に対するサンプリングを行ってから、電流検出チップU5を通じて、第20抵抗器R20の両ポートの電圧に基づいて、電流検出信号を主制御チップU2に出力する。電流検出チップU5は、具体的にモデルがINA286である電流分流モニターであって可能である。
OSトランジスターQ3のゲート電極と共通に接地され、第34抵抗器R34の第2端は
、出力スイッチモジュール111の接地ポートであり、第2NMOSトランジスターQ2
のドレイン電極は、出力スイッチモジュール111の入力ポートであり、第2NMOSトランジスターQ2のソース電極と第35抵抗器R35の第2端は、第3NMOSトランジ
スターQ3のソース電極に共通に接続され、第3NMOSトランジスターQ3のドレイン電極は、出力スイッチモジュール111の出力ポートである。その中で、第2NMOSトランジスターQ2と第3NMOSトランジスターQ3は、電源アダプター100の直流出力を停止させるように、同時に開通或いは遮断される。
を出力するように、隔離変圧器103の出力電圧を調整させ、充電制御モジュール2は、同時に電子機器3の通信インターフェース20を通じて、電源アダプター1から直流を引き込み、電池31に対する充電を行う。
NMOSトランジスターQ5とを含む。
第5ピン2A-3と、第4ピン2A-2と、第3ピン2A-1に接続され、主制御器U6の
アナログ接地ピンVSSと接地ピンGNDは、いずれも接地され、主制御器U6の第1未接続ピンNC0と第2未接続ピンNC1は、いずれも未接続され、主制御器U6の電源ピンVDDと、第13コンデンサーC13の第1端は、いずれも電池コネクターJ1の第7ピン5A-3と第8ピン5A-4と共通に接続され、主制御器U6の第4入力出力ピンRA3及び第11入力出力ピンRC4は、電子機器とデータ通信を行い、第36抵抗器R36は、主制御器U6の第4入力出力ピンRA3と電源ピンVDDとの間に接続され、主制御器U6の第6入力出力ピンRA5と第12入力出力ピンRC5は、各々アダプター100における主制御モジュール107の第1通信ポートと第2通信ポートに接続され、第37抵抗器R37の第1端と第38抵抗器R38の第1端は、主制御器U6の第10入力・出力ポートRC3に共通に接続され、第37抵抗器R37の第2端は、主制御器U6の電源ピンVDDに接続され、第38抵抗器R38の第2端は、第3NPN型トライオードN3のベース電極に接続され、主制御器U6の第5入力・出力ポートRA4は、第14コンデンサーC14の第1端に接続され、第14コンデンサーC14の第2端と第1ショットキーダイオードSD1の陰極は、第2ショットキーダイオードSD2の陽極に共通に接続され、第39抵抗器R39の第1端と第15コンデンサーC15の第1端は、第2ショットキーダイオードSD2の陰極に共通に接続され、第39抵抗器R39の第2端と第40抵抗器R40の第1端と、第3NPN型トライオードN3のコレクター電極は、いずれも第4NMOSトランジスターQ4のゲート電極と第5NMOSトランジスターQ5のゲート電極に接続され、第40抵抗器R40の第2端と第15コンデンサーC15の第2端は、共通に接地され、第4NMOSトランジスターQ4のソース電極は、第1ショットキーダイ
オードSD1の陽極に接続され、且つ更に電池コネクターJ1の第7ピン5A-3と第8
ピン5A-4とに接続され、第4NMOSトランジスターQ4のドレイン電極は、第5NMOSトランジスターQ5のドレイン電極に接続され、第5NMOSトランジスターQ5のソース電極は、電子機器3の通信インターフェース20に接続され、第3NPN型トライオードN3のエミッタ電極は、第3ショットキーダイオードSD3の陽極に接続され、第3ショットキーダイオードSD3の陰極は接地される。その中で、主制御器U6は、具体的には、モデルがPIC12LF1501や、PIC12F1501や、PIC16LF1503や、PIC16F1503や、PIC16LF1507や、PIC16F1507や、PIC16LF1508や、PIC16F1508や、PIC16LF1509や、或いはPIC16F1509である単一チップマイコンであって可能である。
ーQ5の遮断を制御し、且つその第10入力出力ピンRC3を通じて、ハイーレベルを出
力し、第3NPN型トライオードN3の開通を制御する。
SトランジスターQ5を遮断することを告知する同時に、電子機器3は、充電モードを急
速充電モードから通常の充電モードに変換させる。
れる場合、この時、詰まり電源アダプター1の通信インターフェース10と電子機器3の通信インターフェース20とが逆接続された場合であり、充電制御モジュール2におけるグラウンドには直流が通じ、第5NMOSトランジスターQ5のソース電極は接地される
。部品破損を招く問題を避けるために、図5が示すように、充電制御モジュール2は、第6NMOSトランジスターQ6と、第7NMOSトランジスターQ7と、第41抵抗器R41とを更に含む事ができる。第6NMOSトランジスターQ6のソース電極は、第5NM
OSトランジスターQ5のソース電極に接続され、第6NMOSトランジスターQ6のドレイン電極は、第7NMOSトランジスターQ7のドレイン電極に接続され、第7NMOS
トランジスターQ7のソース電極は、第3NPN型トライオードN3のコレクター電極に
接続され、第6NMOSトランジスターQ6のゲート電極と第7NMOSトランジスターQ7のゲート電極は、第41抵抗器R41の第1端に共通に接続され、第41抵抗器R41の第2端は、接地される。
ランジスターQ7の遮断を駆動するように、第41抵抗器R41の第2端は、グラウンド
から直流に接続することにより、グラウンドから充電制御モジュール2に入った直流が回路を形成出来ないようにし、充電制御モジュール2における部品が破損されないように保護する目的を達成する。
示命令を送信した後、電源アダプターは、電子機器がフィードバックした電池電圧情報に基づいて、出力電圧を調整し、且つ当該出力電圧が電子機器により予定された急速充電電圧条件に合う時、電池に対する充電を行うように、電源アダプターは、急速充電モードによって、出力電流及び出力電圧を調整することにより、電池に対する充電時間を短縮させるための急速充電を行う目的を実現する。
Claims (8)
- 電池の充電方法であって、
前記電池の充電方法は電池充電装置により実行され、
前記電池充電装置は、信号の伝送により接続可能な充電実行モジュールと、出力スイッチモジュールと、主制御モジュールと、電圧検出モジュールと、電位調整モジュールと、電圧トラッキングと制御回路と、隔離変圧器と、電流検出モジュールと、充電制御モジュールとを含み、
前記充電実行モジュールがパワーオン或いはリセットされた後、前記電池に対する充電を行う時、
前記主制御モジュールは、前記出力スイッチモジュールを制御し、前記充電実行モジュールの直流出力を遮断させ、前記電圧検出モジュールは、前記充電実行モジュールの出力電圧に対する検出を行い、且つ電圧検出信号を前記主制御モジュールにフィードバックし、
前記主制御モジュールは、前記電圧検出信号に基づいて、前記充電実行モジュールの出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、「いいえ」の場合、前記主制御モジュールは、前記出力スイッチモジュールを制御し、前記充電実行モジュールの直流出力を開通させ、且つ前記電位調整モジュールを通じて、前記電圧トラッキングと制御回路を駆動し、前記隔離変圧器の出力電圧を通常の出力電圧に設定させ、
前記電流検出モジュールは、前記充電実行モジュールの出力電流に対して検出を行い、且つ電流検出信号を前記主制御モジュールにフィードバックし、前記主制御モジュールが前記電流検出信号に基づいて、前記充電実行モジュールの出力電流が予定時間間隔以内において通常の電流区間にあると判定した時、前記主制御モジュールは、前記充電制御モジュールと急速充電問い合わせ通信を行い、
前記充電制御モジュールが前記主制御モジュールに急速充電指示命令を送信した後、前記主制御モジュールは、前記充電制御モジュールによりフィードバックされた電池電圧情報に基づいて、前記電位調整モジュールを通じて、前記電圧トラッキングと制御回路を駆動し、前記隔離変圧器の出力電圧に対する調整を行なわせ、
前記電池の充電方法は、
前記主制御モジュールが前記電池電圧情報を取得し、且つ前記電圧検出モジュールによりフィードバックされた電圧検出信号に基づいて、前記充電実行モジュールの出力電圧と電池電圧との差が電圧差閾値より大きいか否かを判断するステップと、
前記充電実行モジュールの出力電圧と前記電池電圧との差が電圧差閾値より大きい場合、前記主制御モジュールは、直流出力を遮断するように前記出力スイッチモジュールを制御するステップと、
を含む、
ことを特徴とする電池の充電方法。 - 前記充電実行モジュールの出力電圧が、前記充電制御モジュールにより予定された急速充電電圧条件に合う時、
前記主制御モジュールは、前記電位調整モジュールを通じて、前記電圧トラッキングと制御回路を駆動し、前記充電実行モジュールが急速充電電流値及び急速充電電圧値に基づいて直流を出力するように、前記隔離変圧器の出力電圧を調整させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池の充電方法。 - 前記主制御モジュールは、前記電圧検出信号に基づいて、前記充電実行モジュールの出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、「はい」であれば、前記主制御モジュールは、続いて前記充電実行モジュールの出力電圧に対して判断する、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池の充電方法。 - 前記方法は、
前記充電制御モジュールが前記電池の電圧を取得し、前記電池の電圧が急速充電閾値電圧より大きい場合、前記電池に対する充電を停止するように制御し、且つ急速充電遮断指令を前記主制御モジュールにフィードバックするステップと、
前記主制御モジュールは、前記急速充電遮断指令に基づいて、急速充電モードから退出し、且つ通常の充電モードに戻るステップと、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池の充電方法。 - 前記方法は、
前記充電実行モジュールの出力電圧が前記充電制御モジュールにより予定された急速充電電圧条件に合わない時、前記主制御モジュールは、前記電位調整モジュールを制御して、前記電圧トラッキングと制御回路を駆動し、前記隔離変圧器の出力電圧を調整させるステップを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の電池の充電方法。 - 電池充電装置であって、
前記電池充電装置は、信号の伝送により接続可能な充電実行モジュールと、出力スイッチモジュールと、主制御モジュールと、電圧検出モジュールと、電位調整モジュールと、電圧トラッキングと制御回路と、隔離変圧器と、電流検出モジュールと、充電制御モジュールとを含み、
前記主制御モジュールは、前記出力スイッチモジュールを制御し、前記充電実行モジュールの直流出力を遮断させ、
前記電圧検出モジュールは、前記充電実行モジュールの出力電圧に対する検出を行い、且つ電圧検出信号を前記主制御モジュールにフィードバックし、
前記主制御モジュールは、更に、前記電圧検出信号に基づいて、前記充電実行モジュールの出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、前記充電実行モジュールの出力電圧が前記電圧閾値以下である場合、前記出力スイッチモジュールを制御し、前記充電実行モジュールの直流出力を開通させ、且つ前記電位調整モジュールを通じて、前記電圧トラッキングと制御回路を駆動し、前記隔離変圧器の出力電圧を通常の出力電圧に設定させ、
前記電流検出モジュールは、前記充電実行モジュールの出力電流に対する検出を行い、且つ電流検出信号を前記主制御モジュールにフィードバックし、
前記主制御モジュールは、更に、前記電流検出信号に基づいて、前記充電実行モジュールの出力電流が予定時間間隔以内において通常の電流区間にあるか否かを判定し、「はい」の場合、前記充電制御モジュールと急速充電問い合わせ通信を行い、
前記充電制御モジュールは、更に、前記主制御モジュールに急速充電指示命令を送信した後、前記主制御モジュールが前記充電制御モジュールによりフィードバックされた電池電圧情報に基づいて、前記電位調整モジュールを通じて、前記電圧トラッキングと制御回路を駆動し、前記隔離変圧器の出力電圧に対する調整を行なわせ、
前記主制御モジュールが前記電池電圧情報を取得し、且つ前記電圧検出モジュールによりフィードバックされた電圧検出信号に基づいて、前記充電実行モジュールの出力電圧と電池電圧との差が電圧差閾値より大きいか否かを判断し、
前記充電実行モジュールの出力電圧と前記電池電圧との差が電圧差閾値より大きい場合、前記主制御モジュールは、直流出力を遮断するように前記出力スイッチモジュールを制御する、
ことを特徴とする電池充電装置。 - 前記充電制御モジュールが前記電池の電圧を取得し、前記電池の電圧が急速充電閾値電圧より大きい場合、前記電池に対する充電を停止するように制御し、且つ急速充電遮断指令を前記主制御モジュールにフィードバックし、
前記主制御モジュールは、前記急速充電遮断指令に基づいて、急速充電モードから退出し、且つ通常の充電モードに戻る、
ことを特徴とする請求項6に記載の電池充電装置。 - 前記充電実行モジュールの出力電圧が前記充電制御モジュールにより予定された急速充電電圧条件に合わない時、前記主制御モジュールは、前記電位調整モジュールを制御して、前記電圧トラッキングと制御回路駆動し、前記隔離変圧器の出力電圧を調整させる、
ことを特徴とする請求項6に記載の電池の充電装置。
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