TWI422116B - 電池充電裝置 - Google Patents

Description

電池充電裝置

本發明涉及一種充電裝置，尤其涉及一種根據預設電池充電門限電壓的對電池進行充電的電池充電裝置。

目前，可充電電池設定一個電池電量充滿的門限電壓。當電池電壓大於該門限電壓則認為電池充滿；若電池電壓小於門限電壓則控制充電設備繼續為電池充電。但是，電池一小部分的電量被放電後，該電池輸出的電壓就會低於電池電量充滿的門限電壓。當該電池通過充電器或電源適配器連接到市電時，所述電池再次被充電從而浪費能源且減短電池的使用壽命。

有鑒於此，有必要提供一種根據預設電池充電門限電壓對電池進行充電的電池充電裝置。

一種電池充電裝置包括充電電路及充電控制電路。所述充電控制電路包括：充電門限電壓預設單元，用於接收電源電壓以產生一充電門限電壓；及比較單元，用於將電池電壓與充電門限電壓進行比較，並在電池輸出的電壓幅值小於充電門限電壓幅值時而輸出一控制訊號；所述充電電路回應該控制 訊號開啟對電池進行充電。

與現有技術相比，將電池的輸出電壓與預設的充電門限電壓比較以確定是否給電池充電。避免當電池一小部分的電量被放電後，所述電池再次通過充電器連接至市電時被重複充電從而浪費能源且減短電池的使用壽命。

100‧‧‧電池充電裝置

10‧‧‧比較單元

12‧‧‧充電電路

13‧‧‧充電控制電路

20‧‧‧充電門限電壓預設單元

30‧‧‧回饋單元

40‧‧‧重置控制單元

R1-R9‧‧‧電阻

a‧‧‧節點

P1‧‧‧電源輸入端

1‧‧‧第一輸入端

2‧‧‧第二輸入端

3‧‧‧第三輸入端

4‧‧‧輸出端

5‧‧‧接地端

Q‧‧‧開關管

圖1為本發明一實施方式中充電裝置的電路圖。

下面結合實施例和附圖，對本發明進行詳細說明。

請參閱圖1，電池充電裝置100包括充電電路12及用於控制充電電路12工作的控制電路13。所述控制電路13通過將一電池(圖中未示)輸出電壓與預設的充電門限電壓比較確定是否開啟所述充電電路12為電池充電。本實施例中，電池輸出的電壓只有在低於預設的充電門限電壓時才開啟所述充電電路12為電池充電。因此，當電池輸出電壓落入充電門限電壓與電池在滿充狀態下輸出的電壓之間時，即電池輸出電壓大於等於預設的充電門限電壓，但小於其在滿充狀態下輸出的電壓時，即使電池仍與電池充電裝置電性連接，電池充電裝置亦不會為其充電，從而有效防止對電池的反復充電。

控制電路13包括充電門限電壓預設單元20、比較單元10、回饋單元30及重置單元40。所述充電門限電壓預設單元20用於接收電源電壓以產生一充電門限電壓。所述比較單元10用於將電池輸出電壓與充電門限電壓進行比較後輸出相應的控制 訊號，其中所述充電電路12回應控制訊號而確定是否為電池充電。

充電門限電壓預設單元20包括在電源輸入端P1與接地點之間相互串聯的電阻R1和電阻R2。其中電阻R2一端接地，電阻R1和電阻R2的連接節點a與比較單元10的第一輸入端1連接。電源電壓通過電阻R1和電阻R2形成一電流回路，從而在節點a形成節點電壓。通過選用電阻R1和電阻R2的不同電阻比值而在節點a形成不同的節點電壓。所述在節點a上形成的電壓即為充電門限電壓。在其他實施方式中，所述電阻R1為滑動變阻器、或電阻R2為滑動變阻器，或者電阻R1和電阻R2均為滑動變阻器，用戶可以根據不同被充電電池容量的不同或者同一電池容量隨著使用時間的推移發生改變時隨時手動調節所述充電門限電壓的幅值。

比較單元10的第二輸入端2通過電阻R3與電池的正極端連接，用於接收電池的輸出電壓，所述電阻R3還通過電阻R4接地。所述比較單元10將電池輸出的電壓與充電門限電壓進行比較後通過輸出端4輸出一控制訊號，其中輸出端4通過電阻R9接地。在本實施方式中，比較單元10為一遲滯回路特性比較器。該遲滯回路特性比較器還包括用於接收電源電壓的第三輸入端3和接地端5。

當判斷電池輸出電壓的幅值小於充電門限電壓幅值時，比較單元10通過輸出端4輸出第一控制訊號。當判斷電池輸出電壓的幅值大於充電門限電壓的幅值，比較單元10通過輸出端 4輸出第二控制訊號。其中第一控制訊號為低電平訊號；第二控制訊號為高電平訊號。

充電電路12與該比較單元10的輸出端4連接，用於接收控制訊號並根據所述控制訊號確定是否開啟充電功能。在本實施方式中，充電電路12通過輸出端4接收一低電平訊號而開啟充電功能直至將電池電量充滿。當充電電路12通過輸出端4接收一高電平訊號時不作任何回應動作。

回饋單元30用於將所述控制訊號回饋至比較單元10的第二輸入端2。當比較單元10判斷電池輸出電壓的幅值小於充電門限電壓幅值時，輸出該第一控制訊號，回饋單元30將該第一控制訊號持續回饋輸入至比較單元10的第二輸入端2。當判斷電池輸出電壓的幅值大於充電門限電壓的幅值，回饋單元30亦將第二控制訊號持續回饋輸入至比較單元10的第二輸入端2。在本實施方式中，回饋單元30為一電阻R5。所述電阻R5連接於第二輸入端2和輸出端4之間；所述輸出端4和電源輸入端P1之間還串接一電阻R6。

重置控制單元40用於接收一重置訊號強制重啟所述比較單元10。所述重置控制單元40包括一個開關管Q。在本實施方式中，開關管Q採用NPN型晶體三極體Q(以下稱為：NPN三極體Q)。NPN三極體Q的基極通過電阻R7接收一重置訊號，其中所述重置訊號由電子裝置的中央處理器(圖中未示)或按鍵(圖中未示)操作產生的一高電平脈衝訊號。該NPN三極體Q的基極還通過電阻R8接地，集極與節點a相連，射極接地。 所述電阻R2連接於NPN三極體Q2的基極和射極之間。

在本實施方式中，當NPN三極體Q接收高電平脈衝訊號而導通，所述節點a通過集極和射極接地而獲得一零電勢而使比較單元10通過輸出端4輸出一高電平脈衝訊號，強制重置所述遲滯回路特性比較器而重啟該電池充電裝置100。

本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施方式所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。

100‧‧‧電池充電裝置

10‧‧‧比較單元

12‧‧‧充電電路

13‧‧‧充電控制電路

20‧‧‧充電門限電壓預設單元

30‧‧‧回饋單元

40‧‧‧重置控制單元

R1-R9‧‧‧電阻

a‧‧‧節點

P1‧‧‧電源輸入端

1‧‧‧第一輸入端

2‧‧‧第二輸入端

3‧‧‧第三輸入端

4‧‧‧輸出端

5‧‧‧接地端

Q‧‧‧開關管

Claims (8)

1. 一種電池充電裝置，包括充電電路及充電控制電路，其改良在於，所述充電控制電路包括：充電門限電壓預設單元，包括在一電源輸入端與一接地點之間相互串聯的第一電阻和第二電阻，所述預設充電門限電壓單元用於接收所述電源輸入端的電源電壓，並在所述第一電阻和第二電阻的連接節點產生一充電門限電壓，其中，所述第一電阻及第二電阻中的至少一個為滑動變阻器；及比較單元，包括一第一輸入端及一第二輸入端，所述第一輸入端與所述第一電阻和第二電阻的連接節點相連，用於接收所述充電門限電壓，所述第二輸入端與電池連接，用於接收電池輸出的電壓，所述比較單元用於將電池輸出的電壓與充電門限電壓進行比較，並在電池輸出的電壓幅值小於充電門限電壓幅值時輸出一控制訊號；所述充電電路回應該控制訊號開啟對電池進行充電。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電池充電裝置，其中，該電池充電裝置還包括回饋單元，用於將所述控制訊號回饋至比較單元。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電池充電裝置，其中，該電池充電裝置還包括重置控制單元，用於接收一重置訊號以強制重置所述比較單元。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電池充電裝置，其中，該比較 單元的第二輸入通過一第三電阻接收電池的輸出電壓，所述第三電阻還通過一第四電阻接地。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電池充電裝置，其中，該比較單元包括一遲滯回路特性的比較器。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電池充電裝置，其中，該控制訊號為低電平訊號。
7. 如申請專利範圍第4項所述之電池充電裝置，其中，該回饋單元為一第五電阻，所述第五電阻連接於比較單元的第二輸入端和輸出端之間；所述輸出端和電源輸入端之間還串接一第六電阻。
8. 如申請專利範圍第3項所述之電池充電裝置，其中，該重置控制單元包括一NPN型晶體三極體，基極通過一第七電阻接收一高電平脈衝訊號，該基極還通過一第八電阻接地，集極與所述節點相連，射極接地；所述第二電阻連接於NPN三極體的基極和射極之間。