充电系统、具有2次电池的电子电路装置以及充电用电源装置的制作方法

文档序号:7306648阅读:173来源:国知局
专利名称:充电系统、具有2次电池的电子电路装置以及充电用电源装置的制作方法
技术领域
本发明涉及具有2次电池的电子电路装置和用于对2次电池进行充电的充电用电源装置,以及将它们组合起来而构成的充电系统。
背景技术
例如,在便携式电话等内置2次电池的配套(set)设备中,通常从AC适配器接受充电用的电源供给来进行2次电池的充电。AC适配器在内部进行输出电压或输出电流的4企测来进行输出控制。
经由比较细的电缆来进行AC适配器的电源供给,因此,由于电缆的配线电阻或连接器的接触电阻,供给电压会略有下降。因此,在使用了AC适配器的现有的充电系统中, 一般将AC适配器的输出电压设定为比2次电池的满充电电压稍高的值,在内置2次电池的配套设备侧,通过调节电路(regulatorcircuit)等进行电压控制来进行充电。
另外,在2次电池的充电中,通常以恒流才莫式进行充电,直到达到一定的电压,但在小型的便携用途的配套设备中,大多在AC适配器侧进行该恒流模式的电流控制。电流控制用的晶体管比较大,在电流控制中伴随着大量发热,因此,通过在AC适配器侧进行电流控制,具有可以将配套设备进一步小型化的优点。
另一方面,2次电池根据其种类或容量,最佳的充电电流不同。因此,在AC适配器侧进行恒流模式的电流控制的充电系统中,需要针对配套设备的每个种类来准备进行与2次电池的容量匹配的恒流输出的专用AC适配器。

发明内容
如果即使有电缆的配线电阻或连接器的接触电阻,也可以从AC适配器进行准确的电压输出,则具有不在配套设备侧设置调节电路就可以进行2次电池的充电的优点。但是,在锂离子电池等2次电池中,为使恒压模式的充电电压不超过规定的满充电电压,需要准确地进行控制。另外,当前存在这样的要求想要在便携式电话等配套设备中将AC适配 器通用化,能够在不同的配套设备间替换使用AC适配器。
另一方面,在便携式电话等配套设备中,设想根据高功能化或多样化,使 搭载的2次电池也变得多种多样。例如,对于可以进行电视收视的配套设备, 需要增大2次电池的容量,或者使其可以进行快速充电,另一方面,对于排除 了附加功能的简单功能的配套设备,不需要将2次电池的容量那样增大。
本发明的目的在于,提供一种充电系统,即使有电缆的配线电阻或连接器 的接触电阻,也可以从电源装置进行准确的电压供给或电流供给,可以不在电 子电路装置侧进行电压控制或电流控制地进行2次电池的充电。
另夕卜,本发明的其它目的在于提供一种充电系统,在电源装置侧承担恒流 模式的电流控制,在该充电系统中,即使对于搭载不同的2次电池的多个种类 的电子电路装置,也实现了电源装置的通用化,并且,即使在将电源装置通用 化了的情况下,也可以实现在适合于各2次电池的电流电压下的充电动作。
本发明为了达成上述目的,提供一种充电系统,其具备具有2次电池的 电子电路装置(50:图l);以及可以在该电子电路装置上连接/拆卸的、当连 接时供给所述2次电池的充电用电源的电源装置(10),在该充电系统中,从 所述电子电路装置向所述电源装置发送充电控制用的信号,该电源装置根据所 述充电控制用的信号进^f亍电源的输出控制。
具体而言,在所述电子电路装置(50)中设有充电侧检测电路(51), 其检测表示所述2次电池的充电状态的预定参数,输出第l检测信号;以及控 制信号线,其在连接所述电源装置时,将所述第l检测信号发送到电源装置, 在所述电源装置中设有输出可变的电源电路(ll);以及控制电路(12),其 根据所述第1检测信号进行所述电源电路的输出控制。
根据该充电系统,在2次电池的附近检测出表示充电状态的预定参数,因 此,可以从电源装置进行与2次电池的状态匹配的准确的充电电流或充电电压 的输出。因此,即使在电子电路装置侧不设置调节电路,也能够以与2次电池 匹配的充电电流和充电电压来进4亍充电。
而且,根据上述充电系统,当对于搭载了不同的2次电池的多种电子电路 装置实现了电源装置的通用化时,也是根据在电子电路装置侧检测出的信号,在电源装置侧进行输出控制,因此,可以使电源装置进行适合于各个2次电池
的电流电压的电源供给。
具体而言,上述表示所述充电状态的预定参数,是充电电压、充电电流、 充电暂时停止时的电池电压中的某一个或多个。
另外,具体而言,所述第l检测信号是模拟信号,所述充电侧检测电路是 根据所述参数的检测值使所述第1检测信号从基准值变化预定量的结构,所述
控制电路可以如下构成当所述第l检测信号为基准值时,使电源输出增大, 根据所述第l检测信号从基准值的变化量,使电源输出减小。
根据该结构,可以通过与现有的充电用电路大体相同的结构,来实现同样 的充电控制。另外,检测信号是从基准值模拟地变化的信号,因此,即使检测 参数有多个,通过将这些各^r测信号相加后输出到电源装置侧,还可以实现与 多个参数对应的输出控制。
理想的是成为以下结构在所述电源装置(IOA.'图3)中设有电源侧抬r 测电路(14),该电源侧检测电路检测输出电压和/或输出电流,输出第2检测 信号,所述控制电路(12),当没有所述第1检测信号的输入时,根据所述第 2检测信号进行输出控制。
通过这种结构,当将电源装置和电子电路装置的连接拆开时,可以避免因 检测信号消失而导致电源输出异常升高或者变得不稳定。
具体而言可以为,所述控制电路以如下方式进行控制动作当所述第1 以及第2检测信号为基准值时,使电源输出增大,当所述第1或第2检测信号 从基准值变化一定量时,根据该变化量使电源输出减小;所述电源侧检测电路 以及所述充电侧检测电路,当检测电压超过各个设定电压的附近时,使所述第 l或第2检测信号从基准值变化,设定为"所述电源侧检测电路(14)的设定 电压(VI:图3) >所述充电侧检测电路(51)的设定电压(V2)"。
而且,可以为,所述电源侧检测电路以及所述充电侧检测电路,当检测电 流超过各个设定电流的附近时,使所述第1或第2检测信号从基准值变化,设 定为"所述电源侧检测电路(14)的设定电流(II:图3) >所述充电侧#:测 电路(51)的设定电流(12),,。
通过成为这种结构,可以不设置对已从电子电路装置拆下这一情况进行检测的结构、或根据该检测来切换检测信号的结构等,而适当地自动进行电源装 置的连接时和拆卸时的检测信号的切换。即,在上述检测电路的结构中,设定 电压或设定电流的值较小的一方先反应,使检测信号大幅度变化,因此,可以
以如下方式适当切换检测信号当连接了电子电路装置时,电子电路装置侧的 检测信号先起作用,当拆下电子电路装置时,电源装置侧的4企测信号第一次起 作用。
另外,本发明的充电系统可以构成为,在所述电子电路装置(50B:图4) 中设有多个充电侧电压检测单元(51a、 51b),其检测充电电压,以各个值 不同的多个设定电压为基准,分别输出电压检测信号;以及第1切换单元(53 ), 其选择性地切换所述多个充电侧电压检测单元中的某个的电压检测信号,并发 送到所述电源装置,在所述电源装置(10B)中设有多个电源侧电流;险测单 元(15a、 15b),其检测输出电流,以各个值不同的多个设定电流为基准,分 别输出电流检测信号;第2切换单元(17),其选择性地切换所述多个电源侧 电流检测单元中的某个的电流检测信号;以及控制电路(12),其进行供给电 源的输出控制,通过所述第1切换单元和所述第2切换单元切换后的电压检测 信号和电流才企测信号被发送到所述控制电路中来进行输出控制。
另外,在这种情况下,可以在所述电源装置(10B)中设置检测输出电压 的输出电压检测单元(16),根据该输出电压检测单元的检测结果,进行所述 第2切换单元(17 )的选择切换。
另外,所述第2切换单元(17)可以设定为,当所述输出电压高时,切换 到使输出电流减小的电流检测信号,当所述输出电压低时,切换到使输出电流 增大的电流^r测信号。
根据这种单元,通过在电子电路装置侧进行设定电压的切换,还能够自动 地进行与之对应的最大电流的设定。例如,通过设为在充电电压高时不流过较 大的电流、或者当充电电压为中程度时流过大电流,能够不对2次电池或充电 电路增加负担地实现高效的充电动作。
另外,本发明的充电系统也可以为如下结构,在所述电子电路装置(50C: 图5)中设有电压检测单元(51v),其检测充电电压,输出以第l设定电压 (V2)为基准的第l检测信号;电流检测单元(51i),其检测充电电流,输出以第1设定电流(12)为基准的第2检测信号;以及求和运算电路(54),其 将所述第l检测信号和所述第2检测信号相加,并输出到所述电源装置侧,在 所述电源装置(10C)中设有电压检测单元(14v),其检测输出电压,输出 以第2设定电压(VI)为基准的第3检测信号;电流检测单元(),其检测 输出电流,输出以第2设定电流(II)为基准的第4检测信号;以及控制电路 (12),其进行供给电源的输出控制,所述控制电路,根据从所述电子电路装 置发送的检测信号的求和运算信号和所述第3检测信号以及所述第4检测信号 来进行输出控制。
另外,在这种情况下,也可以是所述控制电路,当有所述求和运算信号 的输入时,根据该求和运算信号进行输出控制;当没有该求和运算信号的输入 时,根据所述第3检测信号以及所述第4检测信号进行输出控制。
具体而言,在所述电源装置中设有信号检测单元(20:图6),其检测 有无所述求和运算信号的输入;以及切换电路(21),当该信号检测单元检测 出有输入时选择性地切换所述求和运算信号、当检测出没有输入时选择性地切 换所述第3检测信号以及所述第4检测信号,然后发送到所述控制电路。
或者,可以设定为"所述第1设定电压(V2)〈所述第2设定电压(V1)"、 "所述第1设定电流(12) <所述第2设定电流(II )"。
根据这种单元,可以适当地供给与2次电池对应的最佳的充电电流或充电 电压,并且,即使电源装置的输出端子与非对应的电子设备连接、或者被短路 时,也可以适当地限制电压或电流。另外,通过以上述大小关系来设定设定电 压或设定电流,可以不进行;险测信号的切换控制地实现上述控制。
另外,本发明的充电系统中,所述电子电路装置(50D:图7)具有保 护用开关(SW1),其可以切断从所述电源装置向所述2次电池的电流;第l 电压检测电路(51f),其检测在与该保护用开关相比靠所述2次电池侧的连接 点处的电压,输出第l检测信号;第2电压检测电路(51e:图7或51g:图 10),其检测在与该保护用开关相比靠所述电源装置的位置的电压,输出第2 检测信号;以及切换电路(58),当所述保护用开关为接通状态时选择性地切 换所述第l检测信号、当所述保护用开关为断开状态时选择性地切换所述第2 检测信号,然后发送到电源装置。另外,所述第2电压检测电路(51g:图10)可以设定为,输出将输出电 压控制为比所述2次电池(E2)的电池电压(Vref)高的电压的检测信号。
根据这种结构,可以进行排除了保护用开关的电压下降的影响的准确的充 电电压的检测和控制,并且,保护用开关工作,在第l检测信号消失时,可以 输出第2检测信号来使电源装置的输出稳定。即,通过第二检测信号避免了电 源装置的输出电压异常升高的情况。
另外,通过如上所述那样选定第2设定电压的值,当保护用开关断开时, 在电源输入端子输入比电池电压高的电压,可以防止从2次电池的电流的逆流。
另外,理想的是,所述电源装置(10F:图12)可以构成为,具有计时单 元(27),其根据来自所述电子电路装置的检测信号的输入来进行计时,根据 该计时单元的计时结果,使电源输出的状态变化。
通过这种结构,在充电时间比预想时间变得异常地长时,可以附加使电源 供给停止等计时器保护功能。
更理想的是,可以在所述电源装置(10G:图14)中设有显示所述2次电 池的充电状态的显示单元(31)。具体而言,在电子电路装置(50G)具有 检测所述2次电池的充电状态的单元(51h、 61);以及输出与该充电状态对应 的显示信号的显示信号输出单元(62)。该显示信号输出单元,可以经由向所 述电子电路装置输出检测信号的控制信号线,发送所述显示信号。所述电源装 置(10G)具有显示信号检测电路(33),该显示信号检测电路从如下控制信 号线中检测显示信号,该控制信号线是从所述电子电路装置发送来检测信号的 控制信号线,根据通过该显示信号检测电路检测出的显示信号,使所述显示单 元(31)进行动作。
通过这种结构,可以进行例如与充电率对应的显示或通知充电完成等的显 示。显示信号例如可以作为数字信号、或者以预定频率调制了的调制信号。
另外,理想的是,可以在所述电子电路装置(50H:图17)中设置,显示 所述2次电池的充电状态的显示单元(63)。具体而言,电源装置(10H)具 有充电量计算单元(38),其根据输出电压以及输出电流的值计算所述2次 电池的充电量;通过所述充电量计算单元计算出达到预定的充电量时,在输出电压上施加预定的变化的单元(40-43);以及显示信号发送单元(39),其在 通过该充电量计算单元计算出达到预定的充电量时,经由从所述电子电路装置 发送检测信号的控制信号线发送显示信号。所述电子电路装置(50H)具有 根据输入电压的预定变化,将充电动作暂时停止的单元(65 -67);以及在该 暂时停止中接收所述显示信号的显示信号接收单元(64),根据接收到的显示 信号,使所述显示单元(63)动作。
通过这种结构,例如通过电子电路装置侧的显示单元,可以进行与充电率 对应的显示或通知充电完成的显示。另外,这种结构具有以下效果在实现小 型化或低廉化的基础上,即使在电子电路装置上无法搭载微型计算机等,在电 子电路装置侧无法进行充电状态的检测或显示控制时,也可以在电子电路装置 侧进^f亍充电状态的显示。
另外,理想的是,在所述电子电路装置(501:图19)中设有开关电路 (SW3),其串联连接在电源输入端子和2次电池之间;信号检测单元(70), 其检测向所述电源装置输出的检测信号;以及再启动单元(71、 74),其检测 电源输入端子的电压,生成再启动信号。当通过所述信号检测单元(70)检测 出的检测信号的大小在预定值以下时,将所述开关电路(SW3)切换到断开, 当从所述再启动单元(74)输出再启动信号时,将所述开关电路(SW3)切换 到接通。
通过这种结构,例如即使在从插座上拆下电源装置、或者由于某种不便而 停止来自电源装置的电源供给时,也可以使开关电路断开来防止电流从2次电 池向电源装置逆流。另外,通过再次进行连接,也可以再启动来再次进行充电。
另外,理想的是,在所述电子电路装置(50J:图20)中设有与电源输 入端子并联连接的多个2次电池(E2A、 E2B);多个开关电路(77A、 77B ), 其分别将电源输入端子和所述多个2次电池的连接接通.断开;多个检测电路 "1A、 51B),其分别检测表示所述多个2次电池的充电状态的预定参数,以 与各2次电池对应的设定电压为基准,分别输出检测信号;以及切换电路(79 ), 其将所述多个检测电路的检测信号的某一个选择性地输出到所述电源装置。当 将所述多个2次电池的某一个2次电池选择为充电对象时,使与该选择的2 次电池对应的所述开关电路成为接通状态,从所迷切换电路(79)输出与该2次电池对应的所述检测电路的检测信号。
通过成为这种结构,即使是搭载了多个2次电池的电子电路装置,也可以 对各个2次电池进行充电。
另外,具体而言,所述电子电路装置(50J),具有可以装卸地保持所述 多个2次电池的电池座;以及分别检测出所述电池座中的各2次电池的安装/ 非安装的检测机构(81),根据所述检测机构的检测状态,切换作为充电对象
的2次电池。
另外,具体而言,所述电子电路装置(50J)可以构成为,具有针对所述 多个2次电池的每一个来管理充电状态的微型计算机(82 ),所述微型计算机, 当充电中的2次电池达到满充电时,将充电对象切换为其它2次电池。
通过这种结构,可以从多个2次电池中适当切换作为充电对象的2次电池 的选择。
此外,在此项目的说明中,通过括号来标记表示与实施方式的对应关系的 符号,但本发明不限定于此。
根据本发明,具有如下效果在AC适配器等电源装置上连接电子电路装 置来进行2次电池充电的充电系统中,即使存在电源装置的电缆的配线电阻或 连接器的接触电阻,也可以进行与2次电池的充电状态对应的准确的电压或电 流的供给,在电子电路装置侧不设置调节电路地进行2次电池的充电。
另夕卜,具有如下效果即使对于搭载了不同的2次电池的多个种类的电子 电路装置,实现了电源装置的通用化时,也可以实现适合于各个2次电池的电 流电压的供给。


图l是表示本发明的第1实施方式的充电系统的基本结构的框图。
图2A是表示图1的充电检测电路的输出特性的曲线图。
图2B是表示图1的充电检测电路的输出特性的曲线图。
图3是表示第2实施方式的充电系统的基本结构的框图。
图4是表示第3实施方式的充电系统的结构的框图。
图5是表示第4实施方式的充电系统的结构的框图。
图6是表示在第4实施方式中将检测信号向控制电路输出的其它结构例的
16框图。
图7是表示第5实施方式的充电系统的结构的框图。
图8是表示图7的电压检测电路和异常电压检测电路的具体结构的电路图。
图9是说明图8的异常电压检测电路的检测动作的特性曲线图。 图IO是表示第6实施方式的充电系统的结构的框图。 图ll是表示图10的AC适配器的输出特性的曲线图。 图12是表示第7实施方式的充电系统的结构的框图。 图13是表示2次电池的充电特性的图。 图14是表示第8实施方式的充电系统的结构的框图。 图15是表示图14的充电系统的充电动作的特性曲线图。 图16是说明图14的充电系统的动作例的流程图。 图17是表示第9实施方式的充电系统的结构的框图。 图18是在图17的充电系统中表示充电的停止时间和显示信号的收发时间 的时序图。
图19是表示第10实施方式的充电系统的结构的框图。 图20是表示第11实施方式的充电系统的结构的框图。 符号说明
10、 10A 10J: AC适配器;11: SW电源电路;12:控制电路;13:信 号接收电路;14: AC适配器侧的检测电路;14i:电流4全测电路;14v:电压 才全测电路;15a、 15b:多个电流检测电路;16:电压4全测电路;17:切换电路; 18、 19:求和运算电路;20:信号检测电路;21:切换电路;24:充电模式检 测电路;27:计时电路;29:信号检测电路;30:解除电路;31: AC适配器 侧的显示电路;33:显示信号检测电路;38:充电容量运算电路;39:通信电 路;50、 50A-50J:配套设备;E2: 2次电池;51:充电检测电路;51i:电 流检测电路;51v:电压检测电路;51a、 51b:多个电压检测电路;SW1:保 护用开关;51e、 51f:开关前后的电压检测电路;51g:用于在电池电压以上 进行输出控制的电压检测电路;52:信号发送电路;53:切换电路;54:求和 运算电路;61:充电完成检测电路;62:显示信号输出&切换电路;63:配套设备侧的显示电路;64:显示信号接收电路;SW2:充电暂时停止用的开关电 路;72:停止电路;SW3:防止逆流用的开关电路;74:再启动信号输出电路; 75:停止解除电路;E2A、 E2B:多个2次电池;51A、 51B:多个充电检测电 路;77A、 77B:多个开关电路;80:切换信号接收电路;81:电池切换机械 开关;82:充电管理用的微型计算机。
具体实施例方式
以下,才艮据

本发明的实施方式。
图l是表示本发明的第1实施方式的充电系统的基本结构的框图。
该实施方式的充电系统具备搭载2次电池后通过2次电池的电力而动作 的作为电子电路装置的配套设备50;以及可以在该配套设备上连接/拆卸的、 进行2次电池的充电用的电源供给的作为充电用电源装置的AC适配器10。
AC适配器10和配套设备50可以经由至少3个端子的连接器(connector) 相连。连接器的3个端子中的两个端子是从AC适配器10向配套设备50输入 电源电压的电源端子TO、 Tl, 1个端子是用于从配套设备50向AC适配器10 输出充电控制用的信号的控制信号端子T2。
AC适配器10如图l所示,具备SW电源电路ll,其输入交流电源,进 行通过晶体管的开关动作而被控制的电流输出;控制电路12,其使该SW电 源电路ll的开关动作的频率或接通期间变化来进行输出控制;信号接收电路 13,其接收从配套设备50发送的充电控制用的信号。
配套设备50除了进行作为配套设备50的功能动作的功能电路等(省略图 示)以外,还具备2次电池E2; 4企测充电电流或充电电压的充电检测电路 51;为发送检测信号而将其放大的例如电压跟随器等信号发送电路52等。
2次电池E2与来自电源端子T0、 Tl的电源线连接,来自AC适配器IO 的电源电压被直接输入2次电池E2。在此间的电源线上没有设置串联调节器 或开关调节器等调节电流或电压的电路,有也只是设置了将电流输入接通.断 开的开关电路或电流检测用的电阻器。
图2A、 B中表示充电检测电路的输出特性曲线图。
在充电检测电路51中包含例如充电电压的检测电路和充电电流的检测电
18路。其中,充电电压的检测电路,将用电阻对充电电压分割而得的分割电压与 基准电压进行比较,输出通过误差放大器将其电压差放大而得到的检测信号。
该误差放大器以如下方式动作当分割电压比基准电压小时,将输出电压保持 为基准值(例如电压值0);当分割电压与基准电压相等或更高时,升高输出 电压。
由此,从充电电压的检测电路输出的检测信号如图2A所示,在检测电压 V达到设定电压Vs的附近之前,维持基准值(例如电压值0)而不变化,当 充电电压V达到设定电压Vs附近时,使;险测信号的电压值上升,若超过设定 电压Vs,则使检测信号的电压值上升相应的量。
上述设定电压Vs,通过适当选择分割电阻的电阻值可以设定为任意值, 在该实施方式中,将上述i殳定电压Vs设定为2次电池E2的满充电电压。
另外,充电电流的检测电路也同样地,将通过充电电流而在电阻器的两端 产生的变换电压与基准电压比较,输出通过误差放大器将其电压差放大而得到 的检测信号。该误差放大器以如下方式动作当变换电压比基准电压小时,将 输出电压保持为基准值(例如电压值0);当变换电压与基准电压相等或更高 时,升高输出电压。
由此,从充电电流的检测电路输出的检测信号如图2B所示,在检测电流 I达到设定电流Is的附近之前,维持基准值(例如电压值0)而不变化,当充 电电流I达到设定电流Is的附近时,使检测信号的电压值上升,若超过设定电 流Is,则使;险测信号的电压值上升相应的量。
上述设定电流Is,通过适当选择电流电压变换用的电阻器的值可以设定为 任意值,在本实施方式中,将上述设定电流Is设定为与2次电池E2的容量对 应的电流值。
并且,对所述充电电压的检测电路的输出和充电电流的检测电路的输出相 力口,并输出到信号发送电路52中。因此,从充电检测电路51输出的检测信号 如图2A、 2B所示,在充电电压V或充电电流I达到各检测电路的设定电压 Vs或设定电流Is的附近之前,保持基准值而不变化,当充电电压V或充电电 流I的某一个达到设定电压Vs或设定电流Is的附近时,使检测信号的电压值 上升,若超过设定电压Vs或设定电流Is,则检测信号的电压值也上升相应的量。
AC适配器10的控制电路12,当输入的检测信号变得比预定电压大时, 按照其大的程度,增大SW电源电路ll的开关元件的开关频率、或者缩短接 通期间来进行控制,使SW电源电路11的输出电流减小。
因此,通过这种控制动作,从AC适配器10进行与2次电池E2对应的电 源输出,通过适合于2次电池E2的充电电压或充电电流进行充电。例如,当 2次电池E2的充电率低时,充电电压较低,因此,首先充电电流达到设定值, 充电检测电路51的输出上升,由此抑制电源输出,将充电电流维持为一定值。 由此来进行2次电池E2的恒流模式的充电。而且,当充电率升高时,充电电 压升高而达到设定值,由此,充电检测电路51的输出上升。并且,通过该检 测信号的反馈来抑制电源输出,将充电电压维持为一定值,由此来进行2次电 池E2的恒压^^莫式的充电。
如上所述,根据该实施方式的充电系统,成为在配套设备50侧进行电压 或电流的检测,通过该检测信号进行AC适配器IO的输出控制的结构,因此, 从AC适配器10进行与充电检测电路51的设定值对应的电源供给。因此,可 以在配套设备50侧不设置调节电路地进行适当的2次电池E2的充电。另夕卜, 可以通过1种AC适配器10来应对多种配套备设50,即使2次电池的容量不 同,也可以通过与它们对应的电流值进行充电。
此外,在上述实施方式中,在配套设备50侧进行充电电压和充电电流的 二者的检测,使该检测信号反馈到AC适配器10侧,但也可以例如仅进行充 电电压的检测,反馈其检测信号,在AC适配器IO侧进行充电电流的检测。 另夕卜,从配套设备50发送到AC适配器IO侧的信号也不限于上述那样的检测 信号,只要是表示电源输出的增减请求的信号,则可以应用各种形式(pattern)
然后使用其检测信号进行充电控制的形式。 [第2实施方式]
图3是表示第2实施方式的充电系统的基本结构的框图。 第2实施方式的充电系统,在第1实施方式的结构的基础上,在AC适配 器IOA侧也设置了输出电压或输出电流的检测电路14,当从配套设备50上拆下AC适配器10A时,使用AC适配器10A侧的检测信号来进行SW电源电 路ll的控制。
检测电路14与充电4企测电路51同样地,当4企测电压或冲企测电流比设定值 低时将输出保持为基准值,当在设定值的附近或超过设定值时使输出上升。
在此,检测电路14的设定电压VI或设定电流II与配套设备50的充电检 测电路51的设定电压V2或设定电流I2相比,设定为"11>12"、 "V1〉V2"。
根据这种充电系统,在配套设备50和AC适配器IOA相连的状态下,通 过充电检测电路51的检测信号来限制AC适配器10A的输出,其输出电压或 输出电流变得低于检测电路14的设定电压VI或设定电流II。因此,在该状 态下,检测电路14的输出不从基准值上升,不会对输出控制造成影响。
另一方面,当从配套设备50拆下AC适配器IOA时,由于没有来自配套 设备50的检测信号的输入,因此AC适配器IOA的输出增加。并且,检测电 路14的输出超过检测电路14的设定电压VI或者设定电流Il而上升,抑制了
电源ir出。
因此获得了以下效果即使在从配套设备50拆下、切断了来自配套设备 50的检测信号的输入的时候,也可以防止AC适配器10A的输出异常上升。 [第3实施方式]
图4是表示第3实施方式的充电系统的结构的框图。
第3实施方式的充电系统中,使输出控制用的检测信号从配套设备50B 反馈到AC适配器10B的结构等与第1实施相同,但将配套设备50B侧的检 测电路设为两个电压检测电路51a、 51b,并与它们相对应地在AC适配器10B 侧设置两个电流检测电路15a、 15b,对这两组检测电路切换地进行使用。
电压检测电路51a、 51b,例如将设定电压设定为"V1=3V"、 "V2=4.2V,, 等不同的电压值。另外,与其对应的电流检测电路15a、 15b也将设定电流设 定为"11=1 A"、 "I2=0.5A"等不同的电流值。
另外,在配套设备50B中设置了切换电路53,其选择性地切换两个电压 检测电路51a、 51b的检测信号的某个来输出。切换电路53进行的信号选择, 例如通过配套设备50B的微型计算机(省略图示)等以各种条件进行切换。 具体来说,可以检测2次电池E2的电池电压,根据该值进行切换;或者由微
21型计算机识别所安装的2次电池的种类,并据此进行切换;或者根据用户的操 作输入来进行切换。
另一方面,在AC适配器10B中,为使两个电流检测电路15a、 15b与配 套设备50B的电压检测电路5la、 5lb的切换相对应地进行切换而设有检测 输出电压的电压检测电路16;切换电路17,其根据该检测电压选择性地切换 电流检测电路15a、 15b的输出,并输出到控制电路12。
根据这种结构的充电系统,通过在AC适配器10B中检测输出电压,来检 测在配套设备50B中选择了电压检测电路51a或51b的哪个来进行动作,并 与之相对应地切换电流;险测电路15a、 15b的^r测信号。由此,例如当选择了 设定电压为3V的电压检测电路51a时,选择设定电流为1A的电流检测电路 15a,由此,进行以3V和1A为限制的充电输出控制。另外,当选择了设定电 压为4.2V的电压检测电路51b时,选斧没定电流为0.5A的电流检测电路15b, 由此进行以4.2V和0.5A为限制的充电输出控制。
通过这种控制,能够根据配套设备50B侧的切换来使AC适配器10B侧 的控制的切换联动,还能够实现例如当电池电压降低时进行快速充电,若电池 电压升高则变更为通常的充电量等抑制2次电池E2或充电电路的负担的充电 动作。
此外,在上述实施方式中,将电压^r测单元或电流;险测单元的it量设为两 组,但也可以更多。例如,若追加设定电压为2.5V的电压检测单元、设定电 流为0.1C (1C表示在1小时内使2次电池的全部容量放电的电流值)的电流 检测单元,则还能够实现在电池电压非常低时进行预充电的输出特性。
图5是表示第4实施方式的充电系统的结构的框图。
第4实施方式的充电系统,关于与第2实施方式的充电系统大体相同的结 构,具体表示了将从配套设备50C侧发送的检测信号、和在AC适配器10C 侧检测到的检测信号输入到控制电路12的结构。
配套设备50C侧的电压检测电路51v和电流检测电路51i,若检测值都在 设定电压或设定电流的附近或超过设定电压或设定电流,则使检测信号从基准 值变化。因此,如第2实施方式的说明中所述那样,通过用求和运算电3各54对这些检测信号进行求和运算,然后输出到AC适配器IOC侧,能够进行基于 两者的检测的输出控制。
同样地,AC适配器10C侧的电压检测电路14v和电流冲企测电路14i也是 同样的结构,因此,通过用求和运算电路18对这些^f企测信号进行求和运算, 然后输出到控制电路12,能够进行基于它们的检测的输出控制。
另外,进一步通过求和运算电路19将这些来自配套设备50C的检测信号 的求和运算信号、和AC适配器IOC的求和运算信号相加,然后输出到控制电 路12,由此,当各检测电路14v、 14i、 51v、 51i中的某一个输出先从基准值 发生了变化时,进行基于该输出的输出控制。因此,通过适当地选择这些检测 电路14v、 14i、 51v、 51i的设定电压或设定电流,能够在配套设备50C和AC 适配器IOC相连时进行基于配套设备50C侧的检测电路51v、51i的输出控制, 在拆下配套设备50C时进行基于AC适配器IOC侧的检测电路14v、 14i的输 出控制。
即,通过使设定电压V1 (检测电路14v) >设定电压V2 (检测电路51v), 使设定电流II (检测电路14i) >设定电流12 (检测电路51i),实现了上述的 输出控制。与第2实施方式中说明的相同。
图6是表示向控制电路输出检测信号的其它结构的框图。 另外,为了通过来自配套设备50C的检测信号、和在AC适配器IOC侧 取得的检测信号的某一方来进行控制,除了上述基于设定电压或设定电流的结 构以外,如图6所示,可以构成为,通过信号检测电路20检测有无来自配套 设备50C的检测信号,通过切换电路21,若有来自配套设备50C的检测信号, 则将其输出到控制电路12,若没有,则向控制电路12输出AC适配器10C侧 的检测信号。
根据这种结构,尽管电路结构变得稍稍复杂,但由于检测电路14v、 14i 的设定电流或设定电压的值不受制约,因此,例如也可以减小设定电压VI或 II的值,在未连接配套设备50C时减小AC适配器10的输出,或者设为使待 机功率最低的电压。
图7是表示第5实施方式的充电系统的结构的框图。第5实施方式的充电系统中,AC适配器IOD与上述图6的结构相同,使 配套设备50D的结构不同。
在该实施方式的配套设备50D中设有保护用开关SW1,当由于某种异常 而使充电时的电压超过限制电压时,该保护用开关SW1切断向2次电池E2 的电源输入。而且,在该保护用开关SW1的两端侧分别设置电压检测用电路 51e、 51f,选择性地切换它们的输出,然后输出到AC适配器IOD。
图8中表示电压检测电路51f和异常电压检测电路55的具体的电路的一 例,图9中表示说明异常电压检测电路55的4企测动作的特性曲线图。
保护用开关SW1如图9所示,例如在2次电池E2的输入电压成为比设定 电压Vz高AV以上的电压时,进行断开动作。详细而言,异常电压检测电路 55根据电压检测电路51f的检测信号Sl检测出已成为高AV以上的电压的情 况,停止电路56根据其检测输出S2输出动作停止信号,然后控制电路57使 保护用开关SW1进行断开动作。
异常电压4企测电路55例如如图8所示,能够成为以下结构当电压4企测 电路51f的输出超过齐纳二极管ZD1的齐纳电压时检测出这种情况,并判别 为上述异常值。
在该实施方式中,切换电路58根据来自停止电路56的信号,当保护用开 关SW1接通时,选择2次电池E2侧的电压检测电路51f的输出,然后输出到 AC适配器10D,当保护用开关SW1断开时,选择输入端子侧的电压检测电 路51e的输出,然后输出到AC适配器IOD。
通过这样的检测信号的切换,能够在充电时检测出2次电池E2前不久的 电压来进行准确的充电控制,并且在保护用开关SW1工作而切断充电时,由 于切换到其之前的电压检测电路51e的检测信号,因此可以避免由于没有检测 信号而使AC适配器10D的输出电压异常上升的不良情况。
此外,保护用开关SW的接通 断开控制不限于上述例子,例如,如图7 中虚线所示,当从AC适配器10D侧施加了过电压时,可以通过电压冲全测电 路51e将其检测出来,然后使停止电路56动作。
图IO是表示第6实施方式的充电系统的结构的框图。第6实施方式的充电系统具有以下结构如第5实施方式那样在电源线上 串联连接保护用开关SW1,并且在其两端侧设置电压检测电路,选择性地切 换其检测信号后输出到AC适配器IOE。而且,在该实施方式中,当保护用开 关SW1工作而断开时,为防止电流从2次电池E2逆流,将AC适配器10E 的输出电压控制成比2次电池E2的电池电压稍大的电压。
在该实施方式中,当由于某种异常而导致输入电压或输入电流超过规定值 时、或者2次电池E2达到满充电时,保护用开关SW1断开以来切断向2次 电池E2的电源输入。例如,通过电压检测电路59检测保护用开关SW1的两 端子间的电压而检测出过电流输入或过电压输入时,或者在通过电流检测电路 60因充电电流减小而检测到满充电时,由停止电路56根据它们的检出而进行 停止动作。
而且,在该实施方式中,在保护用开关SW1的前段的电压检测电路51g 中,从2次电池E2的电池电压取得与检测电压比较的基准电压Vref。由此, 当检测电压超过2次电池E2的电池电压预定量时,检测信号上升。
切换电路58进行的检测信号切换与第5实施方式的情况相同,当保护用 开关SW1接通时,为选择2次电池E2侧的检测信号而进行切换,当保护用 开关SW1工作而断开时,为选择输入端子侧的检测信号而进行切换。
图11表示该充电系统中的AC适配器的输出特性曲线图。
才艮据上述结构,当保护用开关SW1工作而断开时,以2次电池E2的电池 电压作为基准电压Vref的电压检测电路51g的输出被输出到AC适配器侧, 因此,来自AC适配器的输入电压成为比电池电压高AV的电压,可以防止电 流通过任意电流路径从2次电池E2向AC适配器10E侧逆流。当2次电池E2 满充电、保护用开关SW1工作时,如图ll所示,输入电压成为比满充电电压 稍高的电压,能够防止电流的逆流。此外,如图ll所示,当保护用开关SW1 工作时,也可以通过减小输出电流的限制值的方式来进行控制。
图12是表示第7实施方式的充电系统的结构的框图,图13是表示2次电 池的充电特性的图。
第7实施方式的充电系统如上述各实施方式那样,从配套设备50F向AC
25适配器10F侧发送检测信号,根据该检测信号进行AC适配器10F的控制电路 12的输出控制的结构是相同的。在第7实施方式中,在这种结构的基础上, 为了防止过充电而在AC适配器IOF侧附加了计时器(timer)功能。
该AC适配器10F例如以锂离子电池等2次电池E2为对象,对于当电池 电压非常低时以较小的充电电流进行充电的预充电模式(参照图l3)、以通常 的充电电流进行充电的恒流模式、从达到满充电电压直到充电电流减小为止以 恒定电压进行充电的恒压模式的各充电模式的经过时间Tl、 T2、 T3进行计时, 监视同一充电模式是否超过预定时间而继续,当判断出超过时间时,停止电力 的输出或者切换到小功率输出。
因此,在该AC适配器10F中,为了检测当前的充电模式而具备检测输 出电压的电压检测电路22、检测输出电流的电流检测电路23、根据这些检测 值判别充电模式的充电模式检测电路24。锂离子电池的充电特性,已知电流 和电压如图13所示那样变化,充电模式^r测电路24,通过将输出电压的大小 或变化量、输出电流的大小或变化量与标准的充电特性曲线的变化量比较,可 以识别处于哪种充电模式。
另外,在AC适配器10F中,为了进行上述计时而具备计时电路(timer circuit) 27、使计时电路27的计时开始或者停止计时来使其复位(reset)的动 作电路25以及停止电路26。
计时电路27进行各充电模式的经过时间的计时,若超过针对每种充电模 式而预先决定的预定时间则输出到时(time up)信号。动作电路25向计时电 路27输出表示使哪种充电模式的计时开始的信号,停止电路26在充电模式的 切换时使计时器的计时停止 复位。
并且,当从计时电路27将到时信号输入动作停止电路28时,直到拔下 AC电源来进行复位为止,从动作停止电路28向控制电路12输出使输出停止 的控制信号,停止了 AC适配器IOF的输出。或者,也可以代替动作停止电路 28而设置小功率动作电路,通过来自小功率动作电路的控制信号,由控制电 路12进行小功率的输出控制。
另外,在该AC适配器IOF中,通过信号检测电路29检测将AC适配器 10F与配套设备50F相连、以及将连接断开,当检测出连接或将连接断开时,通过解除电路30将计时电路27的动作初始化。
根据这种结构,在2次电池E2的充电中,对各充电4莫式的动作时间进行 计时,例如当电池劣化而无法进行正常的充电、同一充电4莫式长时间持续时, 通过计时电路27检测出这种情况,停止AC适配器10F的输出或者变更为小 功率的输出。
此外,在上述实施方式中,针对各充电模式进行了其计时和超时(time over)的监视,但也可以进行将各充电模式的时间相加后的整体充电时间的计 时和其超时的监视,也可以进行上述两者的操作。
图14是表示第8实施方式的充电系统的结构的框图,图15是表示该充电 系统的2次电池E2的充电特性的曲线图。
第8实施方式的充电系统,例如在AC适配器IOG的连接器部、或者搭载 配套设备50G来进行充电的充电台等上添加了例如通过LED或简单的显示面 板等显示电路31来显示充电中或充电完成的状态的功能。
另外,通过配套设备50G ^r测充电中或充电完成的状态,将与之对应的 显示信号,利用充电控制用的检测信号的信号线从配套设备50G发送到AC 适配器IOG。
在配套设备50G中设有为了充电控制而进行电压或电流的检测,输出 充电控制用的检测信号的充电检测电路51h;在发送显示信号时切断向2次电 池E2的电源输入的保护用开关SW1;使该保护用开关SW1工作的充电停止 电路56或控制电路57;根据充电电流检测出已达到满充电的充电完成检测电 路61;切换表示充电状态的显示信号的输出和充电控制用的检测信号的输出 的显示信号输出&切换电路62等。
充电检测电路51h,除了充电控制用的检测信号以外,根据充电电压和充 电电流检测2次电池的充电量,将表示该充电量的充电量检测信号输出到显示 信号输出&切换电路62。
充电完成检测电路61,当充电电流低于预定值时判断为满充电,将表示 充电完成的信号输出到显示信号输出&切换电路62。这是利用了以下事实来检 测满充电在锂离子电池等的充电中,如图15所示在恒压模式的充电中电池
27值减小时达到满充电。另外,也可以在充电完成检测电路61中搭载计时器, 在充电电流低于预定值后将充电继续预定时间T5,在经过预定时间后通过计 时器信号判断出充电完成。这种方式可以使充电量稍多。
显示信号输出&切换电路62,通常把来自充电检测电路51h的充电控制用 的检测信号输出到AC适配器IOG侧。另一方面,当输入了充电完成信号时、 或者充电容量信号超过了预定的阈值时等情况下2次电池E2的充电状态发生 了变化时,将与该充电状态对应的显示信号输出到AC适配器IOG。显示信号 设为例如以规定频率进行调制而得的信号,或者设为数字信号,由此,可以识 别为充电控制用的检测信号。
另外,在AC适配器10G中设有控制信号检测电路32,其检测是否从 控制信号线输入了控制用的检测信号;显示信号检测电路33,其在从控制信 号线输入了显示信号时,检测'解调显示信号,然后输出到显示电路31;电 压 电流检测电路35,其用于当配套设备50C的检测信号停止时生成空的 (dummy)的检测信号;切换电路34,其当输入了控制用的检测信号时,将 控制信号线的信号输出到控制电路12,当没有检测信号的输入时,将上述空 的检测信号输出到控制电路12。
图16中表示说明该充电系统的动作的一例的流程图。
通过如上所述构成的充电系统,当根据充电容量信号,充电率超过例如 30%、 60%、卯%日于,或检测出充电完成信号有效(assert)时(步骤J1),显 示信号输出&切换电路62工作,将保护用开关SW1断开(步骤J2),并且停 止向AC适配器10G侧输出充电控制用检测信号(步骤J3 )。
在AC适配器IOG侧,通过停止检测信号的输入,由控制信号检测电路 32将其检测出,将切换电路34的选择切换到检测电路35的信号(步骤J4 )。 由此,将AC适配器10G的输出控制到预定的电压,避免因没有检测信号而 异常上升。
另外,同时,从显示信号输出&切换电路62发送与充电状态的切换对应 的显示信号(步骤J5),通过显示信号检测电路33接收该显示信号,显示电 路31的显示形态变化(步骤J6)。例如,改变显示颜色或亮灭速度等。另外, 也可以使显示面板进行字符显示等。接着,停止显示信号输出&切换电路62的显示信号的发送(步骤J7),将 向AC适配器10G侧的信号输出切换为来自充电检测电路51h的检测信号(步 骤J8)。并且,控制信号检测电路32将其检测出,将切换电路34的选择切换 为从配套设备50G输入的检测信号(步骤J9)。与此同时,将配套设备50G的 保护用开关SW1接通(步骤JIO),继续充电动作,直到下一充电状态的变化 为止(步骤Jll)。
如上所述,根据该实施方式的充电系统,通过配套设备50G侧的电压电 流;险测,可以进行AC适配器IOG的输出控制,并且,通过利用其控制信号 线来从配套设备50G输出表示充电状态的显示信号,得到可以在AC适配器 10G侧进^f亍充电状态的显示输出的效果。
图17是表示第9实施方式的充电系统的结构的框图。
第9实施方式的充电系统,例如当配套设备50H是非常小型的设备,或 者无法搭载LSI等而在配套设备50H侧无法进行充电状态的判别处理时,在 AC适配器10H中进行充电状态的^r测或与充电状态对应的显示信号的生 成 输出,在配套设备50H中进行基于显示信号的显示输出。
因此,在该实施方式的AC适配器IOH中,为了根据输出电压和输出电流 计算出2次电池E2的充电状态,设置了电压检测电路36、电流检测电路37、 根据它们的检测值计算充电容量的运算电路38。另外,还设有在充电状态 的切换时,向控制信号线输出显示信号的通信电路39;在显示信号的输出时, 在配套设备50H侧为了使充电动作停止而进行检测信号切换的切换电路43; 为了使配套设备50H侧的充电动作停止或再次开始,而生成空的检测信号的 电压检测电路40、 41;以及使一方的电压检测电路41的动作在预定的极短的 时间内停止的时间常数电路42。
另外,在配套设备50H中,除了2次电池E2、检测充电电压来向AC适 配器10H输出检测信号的电压检测电路51k以外,还设有LED等显示电路 63;经由控制信号线接收显示信号的接收电路64;在显示信号的输入时,中 止充电动作的开关电路SW2;通过输入电压检测已到了显示信号的接收时刻 的电压检测电路65;在显示信号的接收期间使开关电路SW2断开的充电停止
29电路66;驱动开关电路SW2的控制电路67;使开关电路SW2暂时进行调节 器(regulator)动作的恒压控制电路69。
在上述结构中,对于AC适配器10H的两个电压检测电路40、 41和配套 设备50H的两个电压检测电路51k、 65,分别设定了设定电压Va~Vd,若检 测电压低于各个设定电压Va~Vd,则将检测输出维持在基准值(例如电压值 0),若检测电压超过设定电压,则使检测输出上升。
另外,将各设定电压设定为Va>Vd、 Vd>Vc、 Vd>Vb, Vc成为2次电 池E2的满充电电压。
通过这种结构,进^f于如下充电动作和显示信号的收发处理。
即,在通常的充电时,将配套设备50H的电压检测电路51k (设定电压 Vc )和省略图示的电流检测电路的各检测输出的求和运算信号输入控制电路 12,进行AC适配器IOH的输出控制,进行2次电池E2的恒流恒压充电。电 压检测电路65的设定电压Vd比设定电压Vc大,因此,在此期间,电压4企测 电路65 (设定电压Vd)的输出维持为无效(negate )。
当充电继续2次电池E2的充电率超过一定值时,或成为充电完成的情况 下,通过AC适配器10H的运算电路38计算出这些情况,向通信电路39发 送显示信号的输出命令,并且将切换电路43的选择从配套设备50H侧的检测 信号(设定电压Vc)切换到电压检测电路40 (设定电压Va)的检测信号。
并且,通过该;险测信号的切换,设定电压成为高的电压Va,因此AC适 配器10H的输出电压上升。而且,通过该上升,配套设备50H的电压检测电 路(设定电压Vd)的检测信号有效,通知处于显示信号的接收期间。然后, 通过该有效信号将开关电路SW2断开,停止充电。当停止充电时,电压检测 电路51k (设定电压Vc)的输出也消失,控制信号线的电压也下降到基准电 压。
并且,在该充电停止期间,从AC适配器10H的通信电路39向配套设备 50H的接收电路64发送显示信号,根据该显示信号,配合充电状态来改变显 示电路63的显示形态。
接着,通过控制信号线的电压下降到基准电压,切换电路43切换检测信 号的选择,切换到电压检测电路41 (设定电压Vb)的输出。于是,将该设定电压Vb设定得较低,因此,AC适配器IOH的输出电压降低,电压检测电路 65 (设定电压Vd)的输出成为无效。由此,通知显示信号的通信期间已结束。
在此,进行时间设计,以使充电的停止时间T20和显示信号的收发时间 T10如图18所示成为"T10〈T20"。
而且,通过上述无效信号,开关电路SW2被接通,再次开始向2次电池 E2输入电源,由此,也从配套设备50H向AC适配器IOH侧输出输出控制用 的检测信号。另外,较低的设定电压Vb的电压检测电路41的动作,通过时 间常数电路41而短时间停止,控制电路12的控制中,使用来自配套设备50H 侧的检测信号,再次返回通常的充电状态。
此外,当向配套设备50H输入了高电压时,使恒压控制电路69工作,使 开关电路SW2进行调节器动作,由此,在此期间也可以继续充电。
如上所述,根据该实施方式的充电系统,可以使用控制信号线将显示信号 从AC适配器10H发送到配套设备50H,因此,即使是在AC适配器10H侧 搭载微型计算机等的LSI、在配套设备50H中不搭载很多电路的系统,也可以 在配套设备50H侧进行与充电状态对应的显示输出。
此外,在上述的说明中,将具有2次电池E2的电子电路装置表示为配套 设备50H,但在成为将该电子电路装置,例如成为将2次电池E2与充电控制 用的电路封装在一起的电池组时,由于在电池组中无法搭载LSI等,因此本实 施方式特别有用。
图19是表示第10实施方式的充电系统的结构的框图。
第IO实施方式的充电系统,例如是为了在AC适配器10I与配套设备501 相连的状态下将AC适配器101的电源插头从插座拔下时,不从配套设备501 向AC适配器IOI侧产生电流的逆流,而构成的充电系统。
在该实施方式的配套设备501中,除了用于输出AC适配器101的输出控 制用的检测信号的电压检测电路51v、电流检测电路51i、以及求和运算电路 54以外,还设有为了防止逆流而在输入端子和2次电池E2之间串联连接的 开关电路SW3;用于检测有逆流的可能性的状态的信号检测电路70;用于检 测解除开关断开的再启动状态的电压检测电路71;用于进行开关电路SW3的接通.断开控制的停止电路72、控制电路73、再启动信号输出电路74以及停 止解除电路75。
信号检测电路70监视向AC适配器101输出的检测信号的状态,检测有 可能逆流的状态。通常,使检测信号比基准电压稍高,进行AC适配器10I的 输出控制,但在AC适配器IOI的输出消失等情况下,检测信号降低到基准电 压,因此通过监视检测信号,可以检测出该状态。
并且,通过这种状态的检测,向停止电路72输出动作信号,将开关电路 SW3断开,防止了电流的逆流。
另外,在将开关电路SW3断开的状态下AC适配器101的动作恢复时, 配套设备501的输入电压上升,因此电压检测电路71将其检测出来,使再启 动信号输出电路74输出再启动信号。由此,停止解除电路75解除停止电路 72的动作,将开关电路SW3接通,可以再次开始原来的充电状态。
通过这种结构,在将AC适配器IOI从电源插座拆下或者发生了异常的情 况下,也可以防止来自配套设备501侧的电流的逆流。
图20是表示第11实施方式的充电系统的结构的框图。
第11实施方式的充电系统,对于可以搭载种类或容量不同、充电特性不
同的多个2次电池E2A、 E2B的配套设备50J,可以通过一台AC适配器10J
进行所述多个2次电池E2A、 E2B的充电。
在该实施方式中,AC适配器IOJ可以应用与上述各实施方式的AC适配
器相同的结构。
配套设备50J经由多个开关电路77A、 77B将多个2次电池E2A、 E2B和 检测它们的充电电压或充电电流的充电检测电路51A、 51B并联连接。而且具 备选择性地使多个开关电路77A、 77B中的某一个接通的控制电路78;选 择性地将多个充电检测电路51A、 51B中的某一个的检测信号输出到AC适配 器10J侧的切换电路79;使所述控制电路78和切换电路79进行相互对应的 切换的切换信号接收电路80。
2次电池E2A、 E2B例如是锂离子电池和镍氢电池等。另外,也可以是容 量不同的多个锂离子电池。另外,也可以为同一容量的电池。在多个充电检测电路51A、 51B中,设定了适合于对应的2次电池E2A、 E2B的设定电流或设定电压,通过这些检测信号,供给适合于各2次电池E2A、 E2B的充电电压以及充电电流。
另外,在切换信号接收电路80中,从检测出在电池座(holder)中安装/ 未安装2次电池的电池切换机械开关81输入表示已安装了电池的信号,或者 从管理各电池的充电状态的微型计算机82输入表示应该在满充电以下进行充 电的电池的切换信号,由此,选择多个2次电池E2A、 E2B中的某个来作为 充电对象。
通过这种充电系统,即使是可以搭载多个2次电池E2A、 E2B的配套设备 50J,也可以对它们逐个进行充电处理来进行全部2次电池E2A、 E2B的充电。
以上,说明了本发明的最佳实施方式,但本发明不限于上述第1~第11 实施方式,在不超出发明主旨的范围内可以进行适当变更。例如,作为充电用 电源装置,举例表示了AC适配器,但并不限于AC输入的电源装置。另外, 充电检测电路也可以构成为在检测电压或检测电流比设定值低时,输出高电 平的信号,当比设定值高时输出低电平的信号。在这种情况下,如下构成SW 电源电路的控制电路即可当没有检测信号时降低输出,当检测信号升高时升 高输出。另外,也可以适当结合第1~第11实施方式的各特征结构来应用于 一个充电系统。
产业上的可利用性
本发明可以利用于具有2次电池的电子电路装置和用于对2次电池充电的 充电用电源装置、以及将它们组合起来的充电系统。
3权利要求
1. 一种充电系统,具备具有2次电池的电子电路装置;以及可以在该电子电路装置上连接/拆卸的、当连接时供给所述2次电池的充电用电源的电源装置,所述充电系统的特征在于,从所述电子电路装置向所述电源装置发送充电控制用的信号,该电源装置根据所述充电控制用的信号进行电源的输出控制。
2. —种充电系统,具备具有2次电池的电子电路装置;以及可以在该 电子电路装置上连接/拆卸的、当连接时供给所述2次电池的充电用电源的电 源装置,所述充电系统的特征在于,在所述电子电路装置中设有充电侧检测电路,其检测表示所述2次电池的充电状态的预定参数,输出 第1检测信号;以及控制信号线,其在连接所述电源装置时,将所述第l检测信号发送到电源 装置,在所述电源装置中设有 输出可变的电源电路;以及控制电路,其根据所述第l检测信号进行所述电源电路的输出控制。
3. 根据权利要求2所述的充电系统,其特征在于,所谓表示所述充电状态的预定参数,是充电电压、充电电流、充电暂时停 止时的电池电压中的某一个或多个。
4. 根据权利要求2或3所述的充电系统,其特征在于,所述第1检测信号是模拟信号,所述充电侧检测电路是根据所述参数的检 测值使所述第1检测信号从基准值变化预定量的结构,所述控制电路以如下方式进行控制动作当所述第1检测信号为基准值 时,使电源输出增大,当所述第l检测信号从基准值变化一定量时,根据该变 化量使电源输出减小。
5. 根据权利要求2至4中任意一项所述的充电系统,其特征在于, 在所述电源装置中设有电源侧检测电路,该电源侧检测电路检测输出电压和/或输出电流,输出第2检测信号,所述控制电路,当没有所述第l检测信号的输入时,根据所述第2检测信 号进行输出控制。
6. 根据权利要求5所述的充电系统,其特征在于,所述控制电路以如下方式进行控制动作当所述第1以及第2检测信号为 基准值时,使电源输出增大,当所述第1或第2检测信号从基准值变化一定量 时,根据该变化量使电源输出减小,所述电源侧检测电路以及所述充电侧检测电路,当检测电压超过各个设定 电压时,使所述第l或第2检测信号从基准值变化,设定为所述电源侧检测电路的设定电压>所述充电侧检测电路的设定电压。
7. 根据权利要求5或6所述的充电系统,其特征在于, 所述控制电路以如下方式进行控制动作当所述第1以及第2检测信号为基准值时,使电源输出增大,当所述第1或第2检测信号从基准值变化一定量 时,根据该变化量使电源输出减小,所述电源侧检测电路以及所述充电侧检测电路,当检测电流超过各个设定 电流时,使所述第1或第2检测信号从基准值变化,设定为所述电源侧检测电路的设定电流>所述充电侧检测电路的设定电流。
8. 根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于, 在所述电子电路装置中设有多个充电侧电压检测单元,其检测充电电压,以各个值不同的多个设定电 压为基准,分别输出电压检测信号;以及第1切换单元,其选择性地切换所述多个充电侧电压检测单元中的某个的 电压检测信号,并发送到所述电源装置,在所述电源装置中设有多个电源侧电流检测单元,其检测输出电流,以各个值不同的多个设定电 流为基准,分别输出电流检测信号;第2切换单元,其选择性地切换所述多个电源侧电流检测单元中的某个的电流检测信号;以及控制电路,其进行供给电源的输出控制,将通过所述第1切换单元和所述第2切换单元切换的电压检测信号和电流 检测信号发送到所述控制电路来进行输出控制。
9. 根据权利要求8所述的充电系统,其特征在于, 在所述电源装置中设有检测输出电压的输出电压检测单元, 根据该输出电压检测单元的检测结果,进行所述第2切换单元的选择切换。
10. 根据权利要求9所述的充电系统,其特征在于, 所述第2切换单元,当所述输出电压高时,切换到使输出电流减小的电流检测信号,当所述输出电压低时,切换到使输出电流增大的电流检测信号。
11. 根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于, 在所述电子电路装置中设有电压检测单元,其检测充电电压,输出以第l设定电压为基准的第l检测 信号;电流检测单元,其检测充电电流,输出以第l设定电流为基准的第2检测 信号;以及求和运算电路,其将所述第l检测信号和所述第2检测信号相加,输出到 所述电源装置侧,在所述电源装置中设有电压检测单元,其检测输出电压,输出以第2设定电压为基准的第3检测信号;电流检测单元,其检测输出电流,输出以第2设定电流为基准的第4检测 信号;以及控制电路,其进行供给电源的输出控制,所述控制电路,根据从所述电子电路装置发送的检测信号的求和运算信号 和所述第3检测信号以及所述第4检测信号来进行输出控制。
12. 根据权利要求11所述的充电系统,其特征在于, 所述控制电路,当有所述求和运算信号的输入时,根据该求和运算信号进行输出控制;当没有该求和运算信号的输入时,根据所述第3检测信号以及所 述第4检测信号进行输出控制。
13. 根据权利要求12所述的充电系统,其特征在于, 在所述电源装置中设有信号检测单元,其检测有无所述求和运算信号的输入;以及切换电路,当该信号检测单元检测出有输入时选择性地切换所述求和运算信号、当检测出没有输入时选择性地切换所述第3检测信号以及所述第4检测信号,然后发送到所述控制电路。
14. 根据权利要求12所述的充电系统,其特征在于, 设定为所述第1设定电压<所述第2设定电压; 所述第1设定电流<所述第2设定电流。
15. 根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于, 所述电子电路装置具有保护用开关,其可以切断从所述电源装置向所述2次电池的电流;第1电压检测电路,其检测在与该保护用开关相比靠所述2次电池侧的连 接点处的电压,输出第l检测信号;第2电压检测电路,其检测在与所述保护用开关相比靠所述电源装置的位 置的电压,输出第2检测信号;以及切换电路,当所述保护用开关为接通状态时选择性地切换所述第l检测信 号、当所述保护用开关为断开状态时选择性地切换所述第2检测信号,然后发 送到电源装置。
16. 根据权利要求15所述的充电系统,其特征在于,所述第2电压检测电路被设定为输出将输出电压控制为比所述2次电池 的电池电压高的电压的检测信号。
17. 根据权利要求1 ~ 16中任意一项所述的充电系统,其特征在于, 在所述电源装置中具有计时单元,该计时单元根据来自所述电子电路装置的检测信号的输入来进行计时,冲艮据该计时单元的计时结果,使电源输出的状态变化。
18. 根据权利要求1 ~ 17中任意一项所述的充电系统,其特征在于, 在所述电源装置中设有显示所述2次电池的充电状态的显示单元。
19. 根据权利要求18所述的充电系统,其特征在于, 所述电子电路装置具有 检测所述2次电池的充电状态的单元;以及输出与该充电状态对应的显示信号的显示信号输出单元, 该显示信号输出单元,可以经由向所述电子电路装置输出检测信号的控制信号线,发送所述显示信号,所述电源装置具有显示信号检测电路,该显示信号检测电路从如下控制信号线中检测显示信号,该控制信号线是从所述电子电路装置发送来检测信号的控制信号线,根据通过该显示信号检测电路检测出的显示信号,使所述显示单元进行动作。
20. 根据权利要求1 ~ 17中任意一项所述的充电系统,其特征在于, 在所述电子电路装置中设有显示所述2次电池的充电状态的显示单元。
21. 根据权利要求20所述的充电系统,其特征在于, 所述电源装置具有充电量计算单元,其根据输出电压以及输出电流的值计算所述2次电池的 充电量;通过所述充电量计算单元计算出达到预定的充电量时,在输出电压上施加 预定的变化的单元;以及显示信号发送单元,其在通过该充电量计算单元计算出达到预定的充电量 时,经由从所述电子电路装置发送来检测信号的控制信号线发送显示信号,所述电子电路装置具有根据输入电压的预定变化,将充电动作暂时停止的单元;以及 在该暂时停止中接收所述显示信号的显示信号接收单元, 根据接收到的显示信号,使所述显示单元进行动作。
22. 根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于, 在所述电子电路装置中设有开关电路,其串联连接在电源输入端子和2次电池之间; 信号检测单元,其检测向所述电源装置输出的检测信号;以及 再启动单元,其^r测电源输入端子的电压,生成再启动信号, 当通过所述信号检测单元检测出的检测信号的大小在预定值以下时,将所述开关电路切换到断开,当从所述再启动单元输出再启动信号时,将所述开关电路切换到"J矣通。
23. 根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于, 在所述电子电路装置中设有与电源输入端子并联连接的多个2次电池;多个开关电路,其分别将电源输入端子和所述多个2次电池的连接接 通 断开;多个检测电路,其分别检测表示所述多个2次电池的充电状态的预定参 数,以与各2次电池对应的设定电压为基准,分别输出检测信号;以及切换电路,其将所述多个检测电路的检测信号的某一个选择性地输出到所 述电源装置,当将所述多个2次电池的某一个2次电池选择为充电对象时,4吏与该选择 的2次电池对应的所述开关电路成为接通状态,从所述切换电路输出与该2 次电池对应的所述检测电路的检测信号。
24. 根据权利要求23所述的充电系统,其特征在于, 所述电子电路装置具有可以装卸地保持所述多个2次电池的电池座;以及根据所述检测机构的检测状态,切换作为充电对象的2次电池。
25. 根据权利要求23所述的充电系统,其特征在于, 具有针对所述多个2次电池的每一个来管理充电状态的微型计算机, 所述微型计算机,当充电中的2次电池达到满充电时,将充电对象切换为其它2次电池。
26. —种电子电路装置,其特征在于, 具有2次电池;检测电路,其检测表示该2次电池的充电状态的预定参数,输出表示输入 电源的增减请求的检测信号;以及多个外部连接端子,其包含向所述2次电池供给充电用电源的电源输入端 子、以及用于向外部的电源装置输出所述检测信号的控制信号端子。
27. —种充电用电源装置,其特征在于,具有输出可变的电源电路;控制电路,其进行该电源电路的输出控制;以及多个外部连接端子,其包含从所述电源电路进行电源的输出的电源输出端 子、以及从外部输入充电控制用的信号的控制信号端子,所述控制电路,可以根据所述控制信号端子的信号,执行所述电源电路的 输出控制。
全文摘要
即使存在电缆的配线电阻或连接器的接触电阻,也可以从电源装置进行准确的电压供给或电流供给,对于搭载不同的2次电池的多种电子电路装置,也实现电源装置的通用化。一种充电系统,具备具有2次电池(E2)的电子电路装置(50);和可以在该电子电路装置上连接/拆卸,在连接时提供所述2次电池的充电用电源的电源装置(10),其中,从电子电路装置(50)向电源装置(10)发送充电控制用的检测信号,控制电路(12)根据该检测信号进行SW电源电路(11)的输出控制。
文档编号H02J7/02GK101512870SQ20078003219
公开日2009年8月19日 申请日期2007年8月28日 优先权日2006年8月30日
发明者寺田幸弘, 山崎和夫, 永井民次 申请人:三美电机株式会社
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