SE514722C2 - Metod och apparat för att ladda en batteridriven enhet - Google Patents

Description

5134 722 2 oberoende av styrkretsen för laddning alltid laddar batte- riet, när det är anslutet till laddaren. Så småningom kom- mer batterispänningen att nå en nivå som är tillräckligt hög för att driva enheten och påbörja normal laddning av batteriet via styrkretsen för laddning. Om underhållsladd- ningsströmmen i detta fall lämnas via en enkel under- hållsladdningsresistor, måste underhållsladdningsströmmen vara väldigt låg för att undvika skada på batteriet, om batteriet redan är laddat, när det ansluts till laddaren.

Härav följer att laddning av ett tomt batteri till nivå för påslag kommer att ta lång tid; - Enheten drivs av laddningsspänningen, som ansluts direkt till enheten, när batteriet ansluts till laddaren. I detta fall kan inte effekten, som lämnas till enheten, sty- ras på ett tillfredsställande sätt med avseende på sin be- skaffenhet.

- Laddningsspänningen omvandlas till en högkvalitativ spänning, som används för att driva enheten, när batteriet är anslutet till laddaren. Denna lösning gör det nödvändigt att inbegripa ytterligare komponenter i laddaren.

Sammanfattning av uppfinningen I syfte att övervinna ovannämnda nackdelar och att göra beteendet hos enheten förutsägbart utan att riskera att skada batteriet genom en för hög okontrollerbar ladd- ningsström, tillhandahåller uppfinningen en metod för att ladda en batteridriven enhet, vilken har en inbyggd styr- krets för laddning, reglerad av enheten, genom att ansluta enheten, inbegripet batteriet till en batteriladdare, där enheten, inbegripande batteriet, i början när batterispän- ningen är för låg för att påbörja normal laddning av batte- riet via styrkretsen för laddning, ansluts till batterilad- daren via en strömgenerator, som slås från när batterispän- ningen har ökat till en nivå som är tillräckligt hög för .S14 722 3 att understödja normal laddning av batteriet via styrkret- sen för laddning.

Uppfinningen tillhandahåller också en apparat för att utnyttja metoden, innefattande en batteridriven enhet vil- ken har en inbyggd styrkrets för laddning, reglerad av en- heten, och en omkopplare, för att ansluta enheten, inbegri- pet batteriet, till en batteriladdare, reglerad av nämnda styrkrets för laddning, för att ladda nämnda batteri, var- vid en strömgenerator är shuntad över nämnda omkopplare för att kopplas till, när batterispänningen inte är tillräck- ligt hög för att påbörja, via nämnda styrkrets för ladd- ning, normal laddning av batteriet via nämnda omkopplare.

När den batteridrivna enheten är ansluten till ladda- ren och batterispänningen i enheten är för låg för normal funktion, laddar strömgeneratorn batteriet med en väldefi- nierad säker laddningsström oberoende av den normala ladd- ningskretsen, reglerad av enheten. Strömgeneratorn kommer att slås från vid en förutbestämd batterispänning, som kan väljas så att en säker uppstart av enheten år garanterad.

När den förutbestämda spänningen har uppnåtts, kommer enhe- ten att slås till på normalt sätt och starta uppladdning av batteriet via styrkretsen för laddning. Laddningsströmmen, tillhandahållen av strömgeneratorn, behöver inte vara låg, då den slås från, när batterispänningen har uppnått sitt förutbestämda värde. Sålunda är det ingen risk att batteri- et skadas på grund av att en för hög, okontrollerbar ladd- ningsström lämnas till batteriet av strömgeneratorn, och ett tomt batteri laddas snabbt. Enhetens beteende är förut- sägbart. Uppfinningen tillåter användning av ett normalt batteri. Strömgeneratorkretsen är inbyggd i apparaten och kommer inte att märkas av användaren; inga yttre komponen- ter behöver användas. 514 722 4 Kort beskrivning av ritninqarna Den enda figuren på ritningen är ett kretsschema som beskriver en nuvarande föredragen utföringsform av appara- ten i uppfinningen för att utföra metoden i uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen En enhet 10, ansluten till ett batteri eller en upp- laddningsbar elektrisk cell 11 och innefattande en elektro- nisk krets, som matas av batteriet, ingår i en apparat an- given av streckprickade linjer 12, såsom en bärbar sladdlös telefonenhet (mobiltelefon). En i tekniken i och för sig känd styrkrets 13 för laddning utgör en väsentlig del av enheten 10 och styr en omkopplare 14 på en ledare 15, som sträcker sig från ett kontaktdon 16 till enheten 10 och batteriet 11, vilka är parallellt anslutna mellan nämnda ledare och jord.

En batteriladdare, angiven av streckprickade linjer 17, innefattar en transformator 18, som skall anslutas till elnätet på exempelvis 240 AC för att transformera effekten till låg spänning. Transformatorn är på lägspänningssidan ansluten till en likriktarbrygga 19, som lämnar en likrik- tad lågspänning till en ledare 20, som går till ett kon- taktdon 21, varvid en glättningskondensator 22 är ansluten mellan ledaren 20 och jord.

När apparaten 12 är ansluten till batteriladdaren 17 via kontaktdonen 16 och 21 i avsikt att ladda batteriet 11, vilket fortfarande har en spänning, som är tillräckligt hög för att driva enheten 10, kommer omkopplaren 14 att slutas av enheten via styrkretsen 13 för laddning och kommer nor- mal laddning av batteriet från batteriladdaren att ske. Om emellertid spänningen pá batteriet inte är tillräcklig för att driva enheten 10, kommer omkopplaren att vara i öppet läge och kan laddning av batteriet från batteriladdaren inte ske, som förklarat ovan.

B 1:14 722 I enlighet med uppfinningen är en tilläggskrets inbe- gripen i apparaten 12, vilket anges av prickade linjer 23.

Denna krets innefattar en komparator 24, vars ingång är an- sluten till ledaren 15 mellan enheten 10 och omkopplaren 14 för att detektera spänningen på batteriet 11, och även till en referensspänning Vref som lämnas av exempelvis ett band- gap eller en diod som matas från batteriladdaren (krets vi- sas ej). Kretsen 23 innefattar också en strömgenerator 25 (transistor), som är shuntad över omkopplaren 14, och dess funktion kontrolleras av utsignalen från komparatorn 24.

Referensspänningen Vref har tilldelats ett förutbestämt värde, och detta värde är valt för att motsvara den lägsta batterispänning, vid vilken batteriet kan driva enheten 10, när apparaten är ansluten till batteriladdaren, och således starta en normal laddning av batteriet under kontroll av enheten via styrkretsen för laddning. Om den påvisade bat- terispänningen vid jämförelse med Vref i komparatorn 24 vi- sar sig vara lägre än Vref, kommer inte enheten att slås till för normal laddning av batteriet. I stället kommer komparatorn att slå till strömgeneratorn 25 för att ladda batteriet med en väldefinierad laddningsström, som lämnas av strömgeneratorn. När batteriet har laddats i sådan ut- sträckning, att batterispänningen motsvarar Vref, kommer enheten 10 att slås till och kommer normal laddning av bat- teriet under kontroll av styrkretsen för laddning att pä- börjas och upprätthâllas, varvid strömgeneratorn kommer att slås från av komparatorn.

Claims (4)

W U 25 30 35 514 722 6 PATENTKRAV

1. Metod att ladda en batteridriven enhet (10), har en inbyggd styrkrets (13) för laddning, reglerad av en- SOITI heten, genom att ansluta enheten, inbegripet batteriet (11) till en batteriladdare (17), kännetecknad av att enheten (10), inbegripet batteriet (11), inledningsvis när batteri- spänningen är för låg för att påbörja en normal laddning av batteriet via styrkretsen för laddning, ansluts till batte- riladdaren via en strömgenerator (25), vilken slås från, när batterispänningen har ökat till en nivå, som är till- räckligt hög för att upprätthålla en normal laddning av batteriet via styrkretsen (13) för laddning.

2. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att batteri- spänningen detekteras och jämförs med en referensspänning (Vref) och att strömgeneratorn (25) slås till, när batteri- spänningen är lägre än nämnda referensspånning, och slås från, när batterispänningen är lika med nämnda referens- spänning.

3. Apparat för att utnyttja metoden i krav 1 eller 2, innefattande en batteridriven enhet (10), vilken har en in- byggd styrkrets (13) för laddning reglerad av enheten, och en omkopplare (14) för att ansluta enheten (10) batteriet (11), till en batteriladdare (17), av nämnda styrkrets för laddning för att ladda nämnda bat- inbegripet under kontroll teri, kännetecknad av en strömgenerator (25), som är shun- tad över nämnda omkopplare (14), för att slås till, när batterispänningen inte är tillräckligt hög för att, via nämnda styrkrets (13) för laddning, påbörja normal laddning av batteriet (11) via nämnda omkopplare.

4. Apparat enligt krav 3, kännetecknad av anordning (24) för detektering av batterispänningen och jämförelse av nämnda spänning med en referensspänning (Vref) och för att slå från och till strömgeneratorn (25) i beroende av resul- tatet av jämförelsen.