专利名称：充电电路的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种充电电路，且特别是有关于一种适用于脉冲式充电方法的充电电路。
背景技术：
以传统的充电方法来说，对于电池容量较小的充电电池，多半是以脉冲式充电(Pulse charge)的方式，据以达到快速充电的目的。图1是已知的充电系统的电路图，请参阅图1，在充电系统100中，是由充电电源120提供充电电压及充电电流至充电电路110，再由充电电路110中的充电控制器113控制充电开关111的开启及关闭，进而决定是否要对充电电池130进行充电。感应组件115则是耦接在充电控制器113与充电电池130之间，据以感测充电电池130的电池电压。进一步来说，在充电电池130的电压较低时，充电系统100是以定电流(Constant Current)的方式充电；当充电电池130的电池电压超过特定的上限值(Vcoff)时，充电系统100便会改以脉冲式充电(Pulse charge)的方法继续进行充电动作。当充电电池130的电池电压超过上限值时，充电控制器113将关闭充电开关111，据以停止供应充电电源至充电电池130，直到充电电池130的电池电压降至下限值(Vcon)时，充电控制器113便开启充电开关111，以再次地提供充电电源至充电电池130。
然而，脉冲式充电方法虽然具有充电快速等优点，但对于充电电池的安全性却有一定程度的影响。图2是已知的脉冲式充电方法的充电电流及电压变化的曲线图。如图2所示，在对充电电池进行脉冲式充电时，当充电开关由关闭状态转换为开启状态，又或着是由开启状态转换为关闭状态的瞬间，电池电压的上升及下降率(dV/dt)非常之大(sharp)，这种情况容易使得充电电池内部的化学物质的堆积或解离变得不稳定，进而造成电池胞(battery cell)的损坏，更严重来说甚至可能导致充电电池燃烧而酿成相当大的灾害。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种充电电路，能缓和脉冲式充电阶段时电压的上升率及下降率，进而增加充电电池的安全性。
本发明提出一种充电电路，此充电电路包括充电开关、电容、电阻，以及充电控制器。其中充电开关包括第一源/漏极，第二源/漏极，与栅极，第二源/漏极耦接至充电电源。电容的第一端耦接至充电开关的第一源/漏极，电阻的第一端耦接至充电开关的栅极，并串联至电容的第二端。充电控制器则耦接至电阻的第二端及充电电源，用以控制充电开关的启闭以提供充电电源至电池。
依照本发明的较佳实施例所述的充电电路，还包括感应组件，耦接至充电控制器及电池，用以感测此电池的电池电压。
依照本发明的较佳实施例所述的充电电路，还包括若该充电控制器由感应组件判断电池电压小于特定电压，则控制充电开关开启以提供充电电源至电池。
依照本发明的较佳实施例所述的充电电路，还包括若该充电控制器由感应组件判断电池电压大于或等于特定电压，则控制充电开关关闭以停止提供充电电源至电池。
依照本发明的较佳实施例所述的充电电路，其中电阻是为SMD电阻，其规格是为0402或0603。
依照本发明的较佳实施例所述的充电电路，其中充电开关是为场效应晶体管开关。
本发明因采用在充电开关线路上增设电容及电阻的结构，由电容储存部分的电容量，据此在脉冲式充电阶段缓和电池电压上升及下降的速率，据此减少脉冲式充电对充电电池可能造成的损害，并保持充电电池在使用上的安全性。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下，其中 图1是已知的一种充电系统的电路图。
图2是已知的脉冲式充电时充电电流及电压变化的曲线图。
图3是依照本发明较佳实施例所绘示的充电系统的电路图。
图4是依照本发明较佳实施例所绘示的充电电流及电压变化的曲线图。
具体实施例方式 一般来说，当充电电池本身的电池电压上升或下降速率较大时，将会加速电池内部的化学物质产生变化，更严重可能还会导致电池爆炸的情况产生。本发明便是为了避免上述情形进而发展出的一种充电电路，能在脉冲式充电阶段减缓电池电压的变化率。为了使本发明的内容更为明了，以下特举实施例做为本发明确实能够据以实施的范例。
图3是依照本发明较佳实施例所绘示的充电系统的电路图。请参阅图3，本实施例是说明在充电系统300中，充电电路320如何利用充电电源310所提供的充电电压及充电电流对充电电池330进行充电。
在充电电路320中包括充电开关321、电容323、电阻325、充电控制器327，以及感应组件329。其中，充电开关321例如是为场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)开关，其具有源极S321、漏极D321，与栅极G321。在本实施例中，充电开关321的源极S321是偶接至充电电源310。
电容323的第一端耦接至充电开关321的漏极D321。电阻325的第一端耦接至充电开关321的栅极G321，并串联至电容323的第二端。在本实施例中，电阻325例如是为SMD电阻，其规格可以是0402或0603，在此并不限制其范围。
充电控制器327是耦接在电阻325的第二端以及充电电源310之间，用以控制充电开关321的启闭以提供充电电源310至充电电池330。感应组件329则是耦接在充电控制器327与充电电池330之间，据以感测充电电池330的电池电压。
在本实施例中，提供充电电源310以进行充电动作的前，首先必须通过例如整流变压器(未绘示)将一般的交流电源转换为直流电源。当充电系统300进入脉冲式充电阶段时，倘若充电控制器327由感应组件329判断充电电池330目前的电池电压大于或等于特定上限电压，则充电控制器327便会控制充电开关321关闭以停止将充电电源310所提供的充电电压及充电电流输出至充电电池330。由于电容323可以储存部份的电容量，因此即便是在关闭充电开关321并停止充电时，先前在充电开关321开启时便储存在电容323中的电容量，将可减缓充电电池330的电池电压的下降速度。也就是说，储存于电容323中的电容量可以使得电池电压的下降率变得较为缓和，进而增加充电电池330的安全性。
在经过一段时间之后，当充电控制器327由感应组件329判断充电电池330的电池电压已经小于特定下限电压时，充电控制器327将控制充电开关321开启以将充电电源310所提供的充电电压及充电电流输出至充电电池330。在充电开关321开启的状态下，通过充电开关321的部分电容量将会储存在电容323的中，因此充电电池330的电池电压上升速度将会变得较为缓慢。由于电池电压的上升率变小，故更能确保充电电池330本身的安全性。
图4是依照本发明较佳实施例所绘示的充电电流及电压变化的曲线图。在同时比较图2与图4后可以发现，在以本发明所述的充电电路对充电电池进行脉冲式充电时，无论充电开关的状态是由关闭转为开启、或是由开启转为关闭，充电电池的电池电压的上升及下降曲线都会变得较为缓和。据此降低了电池电压的上升率与下降率，从而提高充电电池在使用上的安全性。
综上所述，本发明所述的充电电路至少具有下列优点 1.在进行脉冲式充电时，降低充电电池的电池电压的上升及下降率，据以减少充电电池燃烧的可能，以增加充电电池的安全性。
2.只需要在一般的充电电路中增加电容及电阻便可减缓电池电压的改变率。在无须增设其它硬件的情况下，据以达到节省硬件成本的目的。
3.同时增加充电电池本身的安全性，并可保持脉冲式充电的快速充电的优点。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定的为准。
权利要求
1.一种充电电路，其特征在于，该充电电路包括
一充电开关，包括一第一源/漏极，一第二源/漏极，及一栅极，其中该第二源/漏极耦接至一充电电源；
一电容，该电容的第一端耦接至该充电开关的该第一源/漏极；
一电阻，该电阻的第一端耦接至该充电开关的该栅极，并串联至该电容的第二端；以及
一充电控制器，耦接至该电阻的第二端及该充电电源，用以控制该充电开关的启闭以提供该充电电源至一电池。
2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，其中还包括
一感应组件，耦接至该充电控制器及该电池，用以感测该电池的一电池电压。
3.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于，其中还包括若该充电控制器由该感应组件判断该电池电压小于一特定电压，则控制该充电开关开启以提供该充电电源至该电池。
4.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于，其中还包括若该充电控制器由该感应组件判断该电池电压大于或等于一特定电压，则控制该充电开关关闭以停止提供该充电电源至该电池。
5.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，其中该电阻是为一SMD电阻。
6.如权利要求5所述的充电电路，其特征在于，其中该SMD电阻的规格是为0402。
7.如权利要求5所述的充电电路，其特征在于，其中该SMD电阻的规格是为0603。
8.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，其中该充电开关是为一场效应晶体管开关。
全文摘要
一种充电电路，采用在充电开关四周的线路上增设电容及电阻的结构，利用电容储存部分的电容量，据此在脉冲式充电阶段时缓和充电电池的电池电压上升与下降的速率，减少电池胞损坏的机率，进而保持充电电池本身的安全性。
文档编号H02J7/00GK101312295SQ200710104520
公开日2008年11月26日 申请日期2007年5月25日 优先权日2007年5月25日
发明者龚绍祖, 陈佳昌, 庄志堂 申请人:仁宝电脑工业股份有限公司