专利名称：具有计时器的电池充电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池充电器，特别是涉及一种在预定的时间周期终止后从充电模式转换到保持模式的电池充电器。
背景技术：
在本领域中可充电电池系统是公知的。典型的电池充电器对电池进行充电，直到将电池从充电器移走或者是在达到某个预定的电池状态之后才结束。照这样，典型的电池充电将会使电池过充，这将降低电池的效力和寿命。此外，检测电池的预定状态的电池充电器必然更复杂。因此，需要提供一种电池充电器，其不会使电池过充且不用增加由于测定电池状态而产生的复杂性。
发明概述根据本发明的一个方面，一种电池充电器，具有对电池充电的第一模式和保持电池中充电的第二模式。该电池充电器在预定的时间周期终止后从第一模式转换到第二模式。
本发明进一步的适用领域将从附加的权利要求和下文提供的详细描述中变得更加明显。可以理解该详细的描述和特定的例子虽然表示本发明的示范性实施例，而仅仅是用于举例说明的目的而不是用于限定本发明的范围。
从附加的权利要求、详细描述和附图中将会对本发明充分地理解，其中图1是根据本发明的原理而构成的方框图；以及图2是表示本发明的结构的示范性示意图。
具体实施例方式
实际上，优选实施例的下列描述仅仅是示范性的，且决不是对本发明以及其应用或使用的限制。
参考图1，示出了充电系统的方框图且通常由标记50表示。充电系统50包括电池52，其可以连接到充电系统50以对电池开始充电。充电系统50还包括连接到电源电路62、计时电路58和电池指示器电路56的充电电路60，所有这些电路都包含在预配置的电池充电器54中。电源输入64给充电系统50提供电源，通常来自住宅电源。可以理解充电系统50可以用于各种地点且可以连接到各种电源，例如110伏特60Hz，220伏特60Hz，110伏特50Hz和220伏特50Hz，但是并不局限于此。
充电系统50配置成当电池52连接到充电系统50时开始充电。电池指示器电路56配置成检测电池52的连接。当电池52连接时，充电电路配置成开始对电池52进行预定时间周期的充电。预定时间周期由计时电路58控制，且可以通过改变计时电路58的结构而改变。
在预定的时间周期终止后，充电电路60从对电池52充电转换到保持电池52上的充电。保持电池52上的充电直到用户(未示出)从充电系统50移走，由此从充电系统50上断开电池52。因此，电池的充电由预定时间周期控制且与电池中的充电状态无关。只有当预定时间周期终止时，充电系统50才从对电池52充电转换到保持电池52上的充电。
可以想象预定时间周期基于电池52的容量。例如，典型地消费者使用的电池具有可以充电12小时的容量。但是，应当理解，预定的时间周期的持续时间是可变的且可以根据被选电池的容量的变化而调整。可以进一步理解充电系统50可以用于消费者应用，也可以用于商业或工业应用。
对充电系统50进行预配置来与电池52配合，由此仅需要将电池52连接到充电系统50以对电池52开始充电。特别是，示范性的12伏特电池仅需要插入到预配置的电池充电器系统中以启动对电池充电，所以不需要对充电系统50的手动调整。但是，应当理解，本发明可以用于各种容量的电池，同样的，充电系统50可以配置成具有各种预定的时间周期。
例如，电池52可以是容量大约为1.0安培·小时到1.9安培·小时的镍镉电池。然后可以将电池连接到充电系统50，该充电系统以大约220毫安对示范性电池充电大约12小时。在预定的时间周期后，电池系统转换到保持模式。为此，在保持模式，对电池施加大约75毫安到大约100毫安的电流保持充电。
参考图2，示出了根据本发明的结构配置的电池充电系统的示范性电路示意图，且该系统通常由标记100表示。应当理解许多设计和变形可以实现本发明，且图2中所示的电路示意图仅仅是其中的一例。应当进一步理解对电池进行预定时间周期充电的不依赖于电池状态的任何电路设计都在本发明的保护范围内。
该电池充电系统100包括通常连接到住宅电源的电源输入102。但是，应当理解电池充电系统100和电源输入102可以配置成接受各种电源。电池充电系统100进一步包括电源电路104、充电电路106、计时电路108和电池指示器电路110。因而电池112可以连接到电池充电系统100来对电池112充电。
一旦电池112连接到电池充电系统100上，电池指示器电路110确认电池112，并且充电电路106开始对电池112进行预定时间周期的充电。在图2所示的本例子中，预定的时间周期是9个小时且由计时电路108控制。但是，应当理解，电池112充电的时间的量是可以变化的且基于电池112的容量。同样的，时间周期可以在8到13小时的范围或者任何基于电池112的结构的适当的持续时间。
一旦预定的时间周期终止，充电电路106转换到保持模式以在电池112中保持充电。保持电池112的充电直到用户(未示出)从电池充电系统100中移走电池112。电池112的移走必然地从电池充电系统100断开电池112且结束电池112中充电的保持。
电源电路104包括变压器114，全波整流电路116，第一二极管122，第一电容器124，第一电阻126和齐纳二极管128。电池充电系统100的各个元件可来自许多供应商的传统元件。例如，全波整流电路可以由四个1N4002二极管构成。例如第一二极管可以是单独的1N4002二极管。例如第一电容器可以是10微法50伏特的电容。应当理解电源电路104可以用不同的元件和以不同的结构构成。照这样，到此为止提供的和整个详细描述中的特定的例子是为了清楚起见而提供的且不是用于限制本发明。
电源电路的第一电阻126和齐纳二极管128可以根据与电池充电系统一起使用的电池112的类型而变化。照这样，例如第一电阻126和齐纳二极管如表1中所示，可以根据电池112的电压进行配置。
表1但是，应当理解这些元件和电池充电系统100的结构可以根据电池112或电源102的结构而变化。
应当进一步理解图2中由标记118表示的连接点定义为电连接。但是，即使两个或更多的导线如图2中所示彼此交叉，由标记120表示的交叉点并没有表示存在电连接。照这样，连接点118表示电连接，而桥120表示两个或更多的导线之间不存在电连接。
充电电路106连接到电源电路104、计时电路108和电池指示器电路110。如图2所示，计时电路108包括第二电阻132，第三电阻134，第二电容器136和第四电阻138。例如，第二电阻132和第四电阻138可以提供总共3兆欧姆±5％的电阻值。例如，第三电阻134可以是8瓦特6.8兆欧姆±5％的电阻。例如，第二电容器136可以是0.18微法100伏特的电容器。计时电路108可以配置成提供12小时、9小时或基于电池112的容量的任何适当的充电持续时间。但是，应当理解，电池充电系统100的元件和结构可以根据电池112或电源102的结构而变化。
充电电路106包括与电源电路104和计时电路108连接的集成控制器130。例如，该集成控制器130可以是包括14个引出脚，并且容易接受许多电源的CD4541BE集成电路。充电电路106包括与第五电阻140，地线142和第六电阻144的第一晶体管146。例如第五电阻140可以是8瓦特0.1兆欧姆±5％的电阻。例如，第六电阻144可以是8瓦特0.01兆欧姆±5％的电阻。
充电电路106还包括第二晶体管152，它连接到第七电阻148、第三电容器150、第八电阻154和第二二极管156。例如，第七电阻148和第八电阻154可以是8瓦特3900欧姆±5％的电阻。例如，第三电容器150可以是16伏特47微法的电容器。例如，第二二极管可以是1N4002二极管。
此外，充电电路106包括第三晶体管164，它与第九电阻158、第十电阻160和第十一电阻162连接。例如，第十电阻160可以是0.1兆欧姆±5％的电阻。充电电路106的第九电阻158和第十一电阻162可以根据与电池充电系统100一起使用的电池112的类型而变化。照这样，例如表2中所示，第九电阻158和第十一电阻162可以根据电池112的电压配置成8瓦特电阻。
但是，应当理解，电池充电系统100的元件和结构可以根据电池112和电源102的结构而变化。
充电电路106配置成对电池112进行预定时间周期的充电。在该时间周期终止后，充电电路106配置成通过应用充电保持来保持电池的充电。充电电路根本不必监视电池112的状态，也不必根据电池112的状态或电池112中的充电电平对电池112的充电做调整。
电池指示电路器110包括第四晶体管168，它与第三二极管166、发光二极管(LED)170、第十二电阻172和第四二极管174连接。例如，第三二极管166和第四二极管174可以是1N4002二极管。例如，第十二电阻172可以是四分之一瓦特5000欧姆±5％的电阻。电池指示器电路110还包括第一电池触点176和第二电池触点178。
第一和第二电池触点176、178与电池112接触。电池指示器电路110和电池充电系统100配置成接收电池且当其与第一和第二电池触点176、178接触时开始对电池112充电。当电池112与第一和第二电池触点176、178接触时，LED170发光且电池充电系统100接收电能。因此得出，当电池112从与第一和第二电池触点176、178的接触中移走时，LED将不再发光。
应当理解示范性镍镉电池以每天大约1％的速率放电。因此，可以想象用户(未示出)在不使用时可以将电池112留在电池充电系统100中。特别是，在完成便携式电动工具(未示出)的使用后，用户可以移走电池112和将其与电池充电系统100连接，该电池充电系统开始对电池充电。当再次需要时，用户可以从电池充电系统100中取回电池112。因此，在没有对电池112过充和不必监视电池112的状态的情况下，电池112得以保持以备下次使用。
实际上本发明的描述仅仅是示意性的，因此不脱离本发明要旨的变形都会落在本发明的范围中。这种变形不会被认为是脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种电池充电器，包括在一个过程(event)后实现充电的充电模式，其中所述过程主要由时间周期的终止构成。
2.根据权利要求1的电池充电器，进一步包括保持模式以保持充电。
3.根据权利要求2的电池充电器，其中所述保持模式在所述过程之后开始。
4.一种用于电池充电的装置，包括具有对电池充电的第一模式和保持电池中充电的第二模式的电池充电器，其中所述电池充电器在预定时间周期终止后从第一模式转换到第二模式。
5.根据权利要求4的装置，其中所述预定的时间周期基于电池的容量。
6.一种电池充电器，包括用于电池充电和保持所述电池充电的充电电路；以及在所述预定的时间周期后，用于将该充电电路从对所述电池充电转换到保持所述电池的计时电路。
7.根据权利要求6的电池充电器，进一步包括检测所述电池存在与否的电池指示器电路，其中所述电池的存在导致所述充电电路开始对所述电池充电。
8.根据权利要求6的电池充电器，其中所述的预定时间周期基于所述电池的容量。
9.一种对在电池充电器中的电池进行充电的方法，包括将电池放置在电池充电器中；起动充电电路；对电池进行预定的时间周期的充电；在该时间周期终止后，将充电电路从对电池充电转换到保持在电池上的充电；在电池上保持充电。
全文摘要
一种电池充电器，具有对电池充电的第一模式和在电池上保持充电的第二模式。在预定的时间周期终止后，该电池充电器从第一模式转换到第二模式。该电池充电器防止电池的过充。
文档编号H02J7/00GK1658467SQ200410011949
公开日2005年8月24日 申请日期2004年8月6日 优先权日2003年8月6日
发明者克里斯托弗·A·雷克恰, 戴维·M·谢弗 申请人:布莱克和戴克公司