专利名称：充电控制装置以及充电控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及对二次电池(电池)进行充电的充电控制装置以及充电控制系统。
背景技术：
在现有的充电控制电路中，例如有一种电池与系统电路(负载)直接连结的充电控制电路。该现有的充电控制电路系统存在着如果电池没有被充电到系统负载起动的电压，则系统不会起动的问题。另外，在其他的现有充电控制装置中，有一种针对电池和系统电路(负载)设置了独立的控制部(DC-DC转换器)的充电控制装置。该其他的现有充电控制电路需要2个 DC-DC转换器，平滑化用的外带电感器、电容的数量也需要2倍，存在着安装面积、成本增加的问题。
发明内容
本发明想要解决的课题是，提供一种能够减少功耗的充电控制装置以及充电控制系统。实施方式的充电控制装置控制与电池端子连接的电池的充电，并且经由输出端子向系统电路提供必要的电压以及电流，其特征在于，具备开关控制电路，控制DC-DC转换器，该DC-DC转换器将对经由输入端子而被输入的输入电压进行DC-DC转换而得到的输出电压向上述输出端子输出；输出电压检测电路，检测上述输出电压；电池电压检测电路，检测上述电池端子的电池电压；第1开关MOS晶体管，连接在上述输出端子与上述电池端子之间；以及电压控制电路，根据上述电池电压，控制上述第1开关MOS晶体管的动作。另一实施方式的充电控制系统具备电池；系统电路；以及充电控制装置，控制与电池端子连接的上述电池的充电，并且经由输出端子向上述系统电路提供必要的电压以及电流；上述充电控制装置具有对经由输入端子而被输入的输入电压进行DC-DC转换，并将得到的输出电压向上述输出端子输出的DC-DC转换器；控制上述DC-DC转换器的开关控制电路；检测上述输出电压的输出电压检测电路；
检测上述电池端子的电池电压的电池电压检测电路；连接在上述输出端子与上述电池端子之间的第1开关MOS晶体管；以及根据上述电池电压，控制上述第1开关MOS晶体管的动作的电压控制电路。又一个另外的实施方式的充电控制装置，控制与电池端子连接的电池的充电，并且，经由与接地之间能连接电容器的输出端子向系统电路提供必要的电压以及电流，其特征在于，具备一端与被输入输入电压的输入端子连接，另一端能够与电感器的一端连接的第1 高侧MOS晶体管；一端与上述第1高侧MOS晶体管的另一端连接的低侧MOS晶体管；连接在上述输出端子与上述电池端子之间的第1开关MOS晶体管；控制上述第1高侧MOS晶体管以及上述低侧MOS晶体管的动作的开关控制电路；检测上述输出电压的输出电压检测电路；检测上述电池端子的电池电压的电池电压检测电路；以及根据上述电池电压，控制上述第1开关MOS晶体管的动作的电压控制电路。根据上述构成的充电控制装置以及充电控制系统，能够降低功耗。
图1是表示包括实施例1的充电控制装置100的充电控制系统1000的构成的一个例子的图。图2是表示图1所示的充电控制系统1000的动作的一个例子的流程图。图3是表示图2所示的步骤S6中的对电池111进行充电时，充电控制装置100的充电动作的一个例子的流程图。图4是表示对电池111进行充电的情况下，图1所示的充电控制装置100的电流电压特性的一个例子的图。图5是表示包括实施例2的充电控制装置200的充电控制系统2000的构成的一个例子的图。图6是表示图5所示的充电控制系统2000的动作的一个例子的流程图。图7是表示包括实施例3的充电控制装置300的充电控制系统3000的构成的一个例子的图。图8是表示图7所示的充电控制系统3000的动作的一个例子的流程图。
具体实施例方式实施例涉及的充电控制装置是对与电池端子连接的电池的充电进行控制，并且， 经由输出端子对系统电路提供必要的电压以及电流的充电控制装置。充电控制装置具备开关控制电路，该开关控制电路用于控制将对经由输入端子输入的输入电压进行DC-DC转换而得到的输出电压，输出给上述输出端子的DC-DC转换器。充电控制装置具备检测上述输出电压的输出电压检测电路、和对上述电池端子与上述输出端子之间流过的电池电流进行检测的电池电流检测电路。充电控制装置具备对上述电池端子的电池电压进行检测的电池电压检测电路、连接在上述输出端子与上述电池端子之间的第1开关MOS晶体管、和根据
7上述电池电压对上述第1开关MOS晶体管的动作进行控制的电压控制电路。
下面，根据附图对各实施例进行说明。[实施例1]图1是表示包括实施例1涉及的充电控制装置100的充电控制系统1000的构成的一个例子的图。如图1所示，充电控制系统1000具备充电控制装置100、系统电路(负载)104、 和电池(二次电池)111。充电控制装置100对与电池端子Tbatt连接的电池111的充放电进行控制，并且，经由输出端子Tot向系统电路104提供必要的电压以及电流。该充电控制装置100具有输入电流检测电路102、DC_DC转换器103、开关控制电路105、输出电压检测电路106、电压控制电路108、电池电流检测电路109、电池电压检测电路110、输入电压检测电路112和第1开关MOS晶体管SWP。输入电流检测电路102对输入端子Tin被输入的输入电流Iin进行检测。输入电压检测电路112对输入端子Tin被输入的输入电压Vin进行检测。输出电压检测电路106对输出电压Vq进行检测。电池电流检测电路109对在电池端子Tbatt与输出端子Tqut之间流过的电池电流 Ibatt进行检测。 电池电压检测电路110对电池端子Tbatt的电池电压Vbatt进行检测。DC-DC转换器103对经由输入端子Tin而被输入的输入电压Vin (输入电流Iin)进行DC-DC转换，并将得到的输出电压Vtj (输出电流Itj)向输出端子Tott输出。该DC-DC转换器如图1所示，例如具有低侧(low side)MOS晶体管SWL、高侧(high side) MOS晶体管SWH、电感器L和电容器C。高侧MOS晶体管SWH的一端(源极)与输入端子Tin连接，栅极与开关控制电路 105连接。该高侧MOS晶体管SWH被开关控制电路控制动作。该高侧MOS晶体管SWH在图 1的例之中是PMOS晶体管，但如果在开关控制电路105内追加了充电泵电路等升压电路的话，则也可以是nMOS晶体管。低侧MOS晶体管SWL的一端(源极)与高侧MOS晶体管SWH的另一端(漏极)连接，栅极与开关控制电路105连接。该低侧MOS晶体管SWL被开关控制电路105控制动作。 该低侧MOS晶体管SWL在图1的例之中是nMOS晶体管，但也可以是pMOS晶体管。电感器L的一端与高侧MOS晶体管SWH的另一端(漏极)连接，另一端与输出端
子Tout连接。电容器C连接在电感器L的另一端与接地之间。电感器L以及电容器C没有安装在充电控制装置100内而使用了外带部件。开关控制电路105被输入输入电压Vin、输入电流Iin、电池电压Vbatt、电池电流 Ibatt、输出电压I以及系统电路的起动状态的信息等。该开关电路105基于这些信息，对 DC-DC转换器103进行控制，以使输出电压Vq以及电池电流Ibatt成为目标值。该开关控制电路105例如使高侧MOS晶体管SWH和低侧MOS晶体管SWL交替导通， 根据输入电压Vin产生矩形波电压，并利用电感器L与电容器C使该矩形波电压平滑化，生成输出电压I。
第1开关MOS晶体管SWP连接在输出端子Tqut与电池端子Tbatt之间。在图1的例子中，该第1开关MOS晶体管SWP是PMOS晶体管，但如果在电压控制电路108内追加了充电泵电路等的升压电路的话，则也可以是nMOS晶体管。电压控制电路108被输入输入电压Vin、输入电流Iin、电池电压Vbatt、电池电流 Ibatt、输出电压\以及系统电路的起动状态的信息等。该电压控制电路108基于这些信息， 控制第1开关MOS晶体管SWP的动作。其中，电压控制电路108、电池电流检测电路109、电池电压检测电路110、和第1开关MOS晶体管SWP构成线性控制电路107。接着，对具有以上那样的构成的充电控制系统1000的动作的一个例子进行说明。这里，图2是表示图1所示的充电控制系统1000的动作的一个例子的流程图。如图2所示，充电控制系统1000首先判断输入电压Vin是否在规定范围内(下限值Vmc与上限值Vww之间)(步骤Si)。在输入电压Vin位于该规定范围内的情况下，充电控制系统1000使充电控制装置 100动作，向输出端子输出输出电压Vtj(步骤S2)。接着，充电控制系统1000判断使系统电路104起动的信号是否来到(步骤S3)。 如果判断为使系统电路104起动的信号来到，则起动系统电路104(步骤S4)，如果判断为使系统电路104起动的信号没有来到，则跳过系统电路104的起动。接着，充电控制系统1000判断电池电压Vbatt与比驱动系统电路104的系统电压 Vsys设定得高的设定电压Vb3相比，是否比其高(步骤S5)。在判断为电池电压Vbatt比设定电压Vb3低的情况下，利用充电控制装置100对电池111进行充电(步骤S6)。在判断为电池电压VBATT比设定电压VB3高的情况下，跳过充电制电池111的充电而结束动作。另一方面，在输入电压Vin为该规定范围之外的情况下，通过从第1开关MOS晶体管SWP的与电池111连接的端子(源极)到与系统104连接的端子(漏极)形成的寄生二极管，向I输出比电池电压Vbatt低寄生二极管的正方向电压电压。由此，在判断为使系统电路起动的信号来到的情况下(步骤S7)，如果比电池电压Vbatt低寄生二极管的正方向电压的电压是能够起动系统104的电压，则系统104被起动(步骤S8)。其中，寄生二极管的正方向电压在内置了第1开关MOS晶体管SWP的情况下，为0. 6V 0. 7V左右。这里，图3是表示在图2所示的步骤S6中对电池111进行充电时，充电控制装置 100的充电动作的一个例子的流程图。另外，图4是表示在对电池111进行充电的情况下， 图1所示的充电控制装置100的电流电压特性的一个例子的图。其中，在图3、4中，设定电流Ibi例如是涓流充电(trickle charge)时的电池电流 Ibatt的值，可被任意设定。而设定电流Ib2例如是预充电时的电池电流Ibatt的值，被设定得比设定电流Ib2大。另外，设定电流Ib3例如是恒定电流充电时的电池电流Ibatt的值，被设定得比设定电流Ib2大。此外，停止电流Is被预先设定，是成为使电池111的充电停止的基准的电池电流Ibatt的值。而且，设定电压Vbi是成为对涓流充电和预充电进行切换的基准的电池电压Vbatt 的值。而设定电压Vb2被设定得比设定电压Vbi高，是成为对预充电和恒定电流充电进行切换的基准的电池电压Vbatt的值。另外，设定电压Vb3被设定得比设定电压Vb2高，是成为充电的目标电压的电池电压Vbatt的值。
如图3所示，在对电池111进行充电时，首先，充电控制装置100 (开关控制电路 105、电压控制电路108)判断电池电压Vbatt是否小于设定电压Vbi (步骤S61)。然后，在电池电压Vbatt小于设定电压Vbi的情况下，开关控制电路105对DC-DC转换器103进行控制，以使输出端子的电压变为\。电压控制电路108使第1开关MOS晶体管SWP在饱和区域动作、且按照电池电流Ibatt成为设定电流Ibi的方式动作(步骤S62)。由此，电池111被以设定电流Ibi充电。这些步骤S61、S62被反复执行，直到电池电压Vbatt变为大于等于设定电压Vbi为止(图4的时间TO Tl)。接下来，如果电池电压￥皿 成为大于等于第1设定电压Vbi，则充电控制装置 100 (开关控制电路105、电压控制电路108)判断电池电压Vbatt是否小于设定电压Vb2 (步骤 S63)。然后，在电池电压Vbatt小于设定电压Vb2的情况下，开关控制电路105对DC-DC转换器103进行控制，以使输出端子的电压成为\。电压控制电路108使第1开关MOS晶体管SWP在饱和区域动作，并且按照电池电流Ibatt成为设定电流Ib2的方式动作(步骤S64)。 由此，电池111被以设定电流Ib2充电。这些步骤S63、S64被反复执行，直到电池电压Vbatt成为大于等于设定电压Vb2为止(图4的时间Tl T2)。接着，如果电池电压Vbatt成为大于等于设定电压Vb2，则充电控制装置100 (开关控制电路105、电压控制电路108)判断电池电压Vbatt是否小于设定电压Vb3 (步骤S65)。然后，在电池电压Vbatt大于等于设定电压Vb2、且小于设定电压Vb3的情况下，电压控制电路108使第1开关MOS晶体管SWP在线性区域动作，并且，开关控制电路105对DC-DC 转换器103进行控制，以使电池电流Ibatt成为设定电流Ib3(步骤S66)。由此，电池111被以设定电流Ib3充电。这些步骤S65、S66被反复执行，直到电池电压Vbatt成为大于等于设定电压Vb3为止(图4的时间T2 T3)。接下来，如果电池电压Vbatt成为大于等于设定电压Vb3，则充电控制装置100 (开关控制电路105、电压控制电路108)判断电池电流Ibatt是否超过了停止电流Is (步骤S67)。然后，在电池电压Vbatt大于等于设定电压Vb3、电池电流Ibatt超过了停止电流I s的情况下，电压控制电路108使第1开关MOS晶体管SWP在线性区域动作，且开关控制电路 105对DC-DC转换器103进行控制，以使电池电压Vbatt成为设定电压Vb3 (步骤S68)。这些步骤S65、S66被反复执行，直到电池电流Ibatt成为小于等于停止电流Is为止(图4的时间T3 T4)。然后，如果电池电流Ibatt成为小于等于停止电流Is，则电压控制电路108使第1开关MOS晶体管SWP截止，停止对电池111的充电。由此，电池111被以设定电压Vb3充电。综上所述，即使电池电压Vbatt*于为了起动系统电路104而必需的电压，充电控制系统1000也能够使系统电路104起动，进而将电池111充电为规定的电压。另外，当通过现有的线性充电控制装置对电池进行充电时，例如在输入电压为5V、 电池电压为3V、电池电流为IA的情况下，会产生2W的损失。但是，本实施例1的充电控制装置100在对电池进行充电时，由于使第1开关MOS晶体管SWP在线性区域动作，所以其电阻值比在饱和区域中动作低，在相同的条件下，损失减少至0. 44ff(效率90% )S卩，能够抑制第1开关MOS晶体管SWP中的热损失，可降低充电控制装置100的消耗电流。并且，由于如上所述，充电控制装置100只具有一个DC-DC转换器103(用于平滑化的电感器和电容器只有1组)，所以能够抑制安装面积、成本的增加。综上所述，根据本实施例涉及的充电控制装置，能够减少功耗。[实施例2]在本实施例2中，对从电池向系统电路供电时，用于减少功耗的构成的一个例子进行说明。这里，图5是表示包括实施例2的充电控制装置200的充电控制系统2000的构成的一个例子的图。其中，在图5中，与图1的附图标记相同的附图标记表示与实施例1同样的构成。如图5所示，充电控制系统2000具备充电控制装置200、系统电路(负载)104和电池(二次电池)111。该充电控制系统2000的充电控制装置200以外的构成与实施例1 的充电控制系统1000相同。充电控制装置200控制与电池端子Tbatt连接的电池111的充放电，并且，经由输出端子Tot向系统电路104提供必要的电压以及电流。该充电控制装置200具有输入电流检测电路102、DC_DC转换器103、开关控制电路105、输出电压检测电路106、电压控制电路108、电池电流检测电路109、电池电压检测电路110、输入电压检测电路112、电压比较电路113、和第1开关MOS晶体管SWP。该充电控制装置200的电压比较电路113以外的构成、功能与实施例1的充电控制装置100相同。这里，电压比较电路113将输出电压Vtj与电池电压Vbatt比较，并将该比较结果输出到电压控制电路108。接着，对具有以上那样的构成的充电控制系统2000的动作的一个例子进行说明。这里，图6是表示图5所示的充电控制系统2000的动作的一个例子的流程图。其中，在图6中，与图2的附图标记相同的附图标记表示与实施例1相同的流程。尤其是图6 所示的步骤S6中的充电控制装置200的充电动作的流程，与实施例1的图3所示的流程相同。如图6所示，当在步骤Sl中判断为输入电压Vin在规定范围内(下限值乂·。与上限值之间)时，充电控制系统2000使充电控制装置200动作，向输出端子输出输出电压％(步骤S2)，并判断使系统电路104起动的信号是否来到(步骤S3)。然后，如果判断为使系统电路104起动的信号来到，则起动系统电路104(步骤 S4)，如果判断为使系统电路104起动的信号没到来，则跳过系统电路104的起动。接着，充电控制系统2000判断电池电压Vbatt与比驱动系统电路104的系统电压 Vsys设定得高的设定电压Vb3相比，是否比其高(步骤S5)。在判断为电池电压Vbatt比设定电压Vb3低的情况下，利用充电控制装置200对电池111进行充电(步骤S6)。在判断为电池电压Vbatt比设定电压Vb3高的情况下，跳过充电制电池111的充电动作而结束。另一方面，在输入电压Vin为该规定范围外的情况下，充电控制系统2000判断电池
11电压Vbatt是否比输出电压Vtj高(步骤S201)。如果电池电压Vbatt比输出电压N0高，则判断使系统电路104起动的信号是否来到(步骤S7)。如果判断为使系统电路104起动的信号来到，则如果能够从电池111提供的电压是能使系统电路104起动的电压的话，电压控制电路108使第1开关MOS晶体管SWP在线性区域动作(步骤S202)，从电池111经由第1开关 MOS晶体管SWP对系统电路104供电，使系统电路104起动(步骤S203)。如果判断为电池电压Vbatt比输出电压\低，则跳过系统电路104的起动动作而结束。综上所述，在从电池111向系统电路104供电时，通过使第1开关MOS晶体管SWP 在线性区域动作，与利用第1开关MOS晶体管SWP的寄生二极管进行供电的情况相比，可抑制第1开关MOS晶体管SWP中的热损失，减少充电控制装置200的消耗电流，从而延长电池 111的寿命。并且，由于和实施例1同样，充电控制装置200只具有一个DC-DC转换器103(用于平滑化的电感器和电容器只有1组)，所以可抑制安装面积、成本的增加。综上所述，根据本实施例涉及的充电控制装置，与实施例1同样，能够减少功耗。[实施例3]在本实施例3中，对从电池向系统电路供电时，用于降低功耗的构成的一个例子进行说明。这里，图7是表示包括实施例3的充电控制装置300的充电控制系统3000的构成的一个例子的图。其中，在图7中，与图5的附图标记相同的附图标记表示和实施例2相同的构成。如图7所示，充电控制系统3000具有充电控制装置300、系统电路(负载)104、 和电池(二次电池)111。该充电控制系统3000的充电控制装置300以外的构成与实施例 2的充电控制系统2000相同。充电控制装置300对与电池端子Tbatt连接的电池111的充放电进行控制，并且，经由输出端子Tot向系统电路104提供必要的电压以及电流。该充电控制装置300具有输入电流检测电路102、DC_DC转换器303、开关控制电路105、输出电压检测电路106、电压控制电路108、电池电流检测电路109、电池电压检测电路110、输入电压检测电路112、电压比较电路113、第1开关MOS晶体管SWP、和第2开关MOS 晶体管SWP2。该充电控制装置300的DC-DC转换器303和第2开关MOS晶体管SWP2以外的构成、功能与实施例2的充电控制装置200相同。这里，DC-DC转换器303对经由输入端子Tin而被输入的输入电压Vin(输入电流 Iin)进行DC-DC转换，并将得到的输出电压Vtj (输出电流Itj)向输出端子Tott输出。该DC-DC转换器303如图1所示，例如具有低侧MOS晶体管SWL、高侧MOS晶体管SWH、电感器L、电容器C、和第2高侧MOS晶体管SWHB。即，与实施例2的DC-DC转换器 103相比，DC-DC转换器303还具有第2高侧MOS晶体管SWHB。该第2高侧MOS晶体管SWHB连接在电感器L的一端(高侧MOS晶体管SWH的漏极)与电池端子Tbatt之间，栅极与开关控制电路105连接。该第2高侧MOS晶体管SWHB被开关控制电路控制动作。该开关控制电路105例如在将高侧MOS晶体管SWH截止了的状态下，使第2高侧 MOS晶体管SWHB和低侧MOS晶体管SWL交替导通，由电池电压Vbatt产生矩形波电压，并利用电感器L和电容器C使该矩形波电压平滑化，生成输出电压\。接着，通过电压控制电路108和电压比较电路113对第2开关MOS晶体管SWP2进行控制，以使其一端(漏极)与输出端子Tqut连接，另一端(源极)与第1开关MOS晶体管的端子(源极)之间连接，控制端子(栅极)与电压控制电路108连接，在从电池111向系统电路104供电时以外的情况下，总是导通。接下来，对具有以上那样的构成的充电控制系统3000的动作的一个例子进行说明。这里，图8是表示图7所示的充电控制系统3000的动作的一个例子的流程图。图 8所示的步骤S6中的充电控制装置300的充电动作的流程与实施例1的图3所示的流程相同。如图8所示，当在步骤Sl中判断为输入电压Vin为规定范围内(下限值乂·。和上限值之间)时，充电控制系统3000使充电控制装置300动作，向输出端子输出输出电压Vo (步骤S2)，并判断使系统电路104起动的信号是否来到(步骤S3)。然后，如果判断为使系统电路104起动的信号来到，则起动系统电路104(步骤 S4)，如果判断为使系统电路104起动的信号没有来到，则跳过系统电路104的起动。接着，充电控制系统3000判断电池电压Vbatt与比驱动系统电路104的系统电压 Vsys设定得高的设定电压Vb3相比，是否比其高(步骤S5)。在判断为电池电压Vbatt比设定电压Vb3低的情况下，利用充电控制装置300对电池111进行充电(步骤S6)。在判断为电池电压Vbatt比设定电压Vb3高的情况下，跳过充电制电池111的充电动作而结束。另一方面，在输入电压Vin为该规定范围外的情况下，充电控制系统3000判断电池电压Vbatt是否比输出电压Vtj高(步骤S7)。如果电池电压Vbatt比输出电压N0高，则判断使系统电路104起动的信号是否来到(步骤S8)。如果判断为使系统电路104起动的信号来至IJ，则如果能够从电池111提供的电压是能使系统电路104起动的电压的话，电压控制电路 108和开关控制电路105使第2开关MOS晶体管SWP2以及高侧MOS晶体管SWH截止，对低侧MOS晶体管SWL以及第2高侧MOS晶体管SWHB进行控制(步骤S301)，从电池111经由第2高侧MOS晶体管SWHB向系统电路104供电，使系统电路104起动。如果判断为电池电压Vbatt比输出电压\低，则跳过系统电路104的起动动作而结束。综上所述，当从电池111向系统电路104供电时，由于电感器L、电容器C、低侧MOS 晶体管SWL以及第2高侧MOS晶体管SWHB作为DC-DC转换器而进行动作，所以在系统104 的起动所需要的输出电压VO比电池电压VBATT低的情况下，与从电池111经由在饱和区域动作的第1开关MOS晶体管向系统电路104供电的情况相比，可减少系统电路104的消耗电流，并延长电池111的寿命。并且，由于和实施例2同样，充电控制装置300只需要1组(用于平滑化的电感器 L和电容器C)外带部件，所以可抑制安装面积、成本的增加。综上所述，根据本实施例涉及的充电控制装置，与实施例1同样，能够减少功耗。这里说明了一些具体实施方式
，但是，这些具体实施方式
只是示例，并不限制发明的范围。这里说明的新的方法和系统可以进行变更为各种形式；另外，在不脱离本发明的主旨的范围内可以对这些方法和系统进行各种省略、替换和变更。在落入本发明的范围和精神内时，从属权利要求和它们的等价物用来覆盖这些形式或修改。
权利要求
1.一种充电控制装置，控制与电池端子连接的电池的充电，并且经由输出端子向系统电路提供必要的电压以及电流，其特征在于，具备开关控制电路，控制DC-DC转换器，该DC-DC转换器将对经由输入端子而被输入的输入电压进行DC-DC转换而得到的输出电压向上述输出端子输出； 输出电压检测电路，检测上述输出电压； 电池电压检测电路，检测上述电池端子的电池电压； 第1开关MOS晶体管，连接在上述输出端子与上述电池端子之间；以及电压控制电路，根据上述电池电压，控制上述第1开关MOS晶体管的动作。
2.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，上述充电控制装置具有对在上述电池端子与上述输出端子之间流过的电池电流进行检测的电池电流检测电路， 当对上述电池进行充电时， 在上述电池电压小于第1设定电压的情况下，上述电压控制电路使上述第1开关MOS晶体管在饱和区域动作，以使上述电池电流成为第1设定电流，并且，上述开关控制电路控制上述DC-DC转换器，以使上述输出电压成为第3设定电压；在上述电池电压大于等于上述第1设定电压、并小于比上述第1设定电压高的第2设定电压的情况下，上述电压控制电路使上述第1开关MOS晶体管在线性区域动作，并且上述开关控制电路控制上述DC-DC转换器，以使上述电池电流成为比上述第1设定电流大的第2设定电流； 在上述电池电压大于等于上述第2设定电压的情况下，上述电压控制电路使上述第1开关MOS晶体管在线性区域动作，并且，上述开关控制电路控制上述DC-DC转换器，以使上述电池电压成为上述第2设定电压，然后，在上述电池电流小于等于预先设定的停止电流的情况下，上述电压控制电路使上述第1开关MOS晶体管截止，使上述电池的充电停止。
3.根据权利要求1所述的充电控制装置，其特征在于，还具备将上述输出电压与上述电池电压进行比较，并将该比较结果输出给上述电压控制电路的电压比较电路。
4.根据权利要求2所述的充电控制装置，其特征在于，还具备将上述输出电压与上述电池电压进行比较，并将该比较结果输出给上述电压控制电路的电压比较电路。
5.根据权利要求3所述的充电控制装置，其特征在于，在上述输出电压比上述电池电压低的情况下，上述电压控制电路使上述第1开关MOS 晶体管在线性区域动作，从上述电池经由上述第1开关MOS晶体管向上述系统电路供电。
6.根据权利要求4所述的充电控制装置，其特征在于，在上述输出电压比上述电池电压低的情况下，上述电压控制电路使上述第1开关MOS 晶体管在线性区域动作，从上述电池经由上述第1开关MOS晶体管向上述系统电路供电。
7.根据权利要求3所述的充电控制装置，其特征在于， 上述DC-DC转换器具有一端与上述输入端子连接，被上述开关控制电路控制动作的第1高侧MOS晶体管； 一端与上述第1高侧MOS晶体管的另一端连接，被上述开关控制电路控制动作的低侧 MOS晶体管；一端与上述第1高侧MOS晶体管的另一端连接，另一端与上述输出端子连接的电感器；连接在上述电感器的另一端与接地之间的电容器；以及连接在上述电感器的一端与上述电池端子之间，被上述开关控制电路控制动作的第2 高侧MOS晶体管；在上述输出电压比上述电池电压低的情况下，上述开关控制电路使上述第1高侧MOS 晶体管截止，对上述低侧MOS晶体管以及上述第2高侧MOS晶体管进行控制，从上述电池经由上述第2高侧MOS晶体管向上述系统电路供电。
8.根据权利要求4所述的充电控制装置，其特征在于， 上述DC-DC转换器具有一端与上述输入端子连接，被上述开关控制电路控制动作的第1高侧MOS晶体管； 一端与上述第1高侧MOS晶体管的另一端连接，被上述开关控制电路控制动作的低侧 MOS晶体管；一端与上述第1高侧MOS晶体管的另一端连接，另一端与上述输出端子连接的电感器；连接在上述电感器的另一端与接地之间的电容器；以及连接在上述电感器的一端与上述电池端子之间，被上述开关控制电路控制动作的第2 高侧MOS晶体管；在上述输出电压比上述电池电压低的情况下，上述开关控制电路使上述第1高侧MOS 晶体管截止，对上述低侧MOS晶体管以及上述第2高侧MOS晶体管进行控制，从上述电池经由上述第2高侧MOS晶体管向上述系统电路供电。
9.根据权利要求7所述的充电控制装置，其特征在于，具有与上述电感器的另一端和上述第1开关MOS晶体管的一端连接的第2开关MOS晶体管，在上述输出电压比上述电池电压低的情况下，上述电压控制电路使上述第2开关MOS晶体管截止。
10.根据权利要求8所述的充电控制装置，其特征在于，具有与上述电感器的另一端和上述第1开关MOS晶体管的一端连接的第2开关MOS晶体管，在上述输出电压比上述电池电压低的情况下，上述电压控制电路使上述第2开关MOS 晶体管截止。
11.一种充电控制系统，其特征在于，具备 电池；系统电路；以及充电控制装置，控制与电池端子连接的上述电池的充电，并且经由输出端子向上述系统电路提供必要的电压以及电流；上述充电控制装置具有对经由输入端子而被输入的输入电压进行DC-DC转换，并将得到的输出电压向上述输出端子输出的DC-DC转换器；控制上述DC-DC转换器的开关控制电路；检测上述输出电压的输出电压检测电路；检测上述电池端子的电池电压的电池电压检测电路；连接在上述输出端子与上述电池端子之间的第1开关MOS晶体管；以及根据上述电池电压，控制上述第1开关MOS晶体管的动作的电压控制电路。
12.根据权利要求11所述的充电控制系统，其特征在于， 上述充电控制装置，具有对上述电池端子与上述输出端子之间流过的电池电流进行检测的电池电流检测电路，当对上述电池进行充电时， 在上述电池电压小于第1设定电压的情况下，上述电压控制电路使上述第1开关MOS晶体管在饱和区域动作，以使上述电池电流成为第1设定电流，并且，上述开关控制电路控制上述DC-DC转换器，以使上述输出电压成为第3设定电压；在上述电池电压大于等于上述第1设定电压、且小于比上述第1设定电压高的第2设定电压的情况下，上述电压控制电路使上述第1开关MOS晶体管在线性区域动作，并且，上述开关控制电路对上述DC-DC转换器进行控制，以使上述电池电流成为比上述第1设定电流大的第2设定电流；在上述电池电压大于等于上述第2设定电压的情况下，上述电压控制电路使上述第1开关MOS晶体管在线性区域动作，并且，上述开关控制电路对上述DC-DC转换器进行控制，以使上述电池电压成为上述第2设定电压； 在上述电池电流小于等于预先设定的停止电流的情况下， 上述电压控制电路使上述第1开关MOS晶体管截止，使上述电池的充电停止。
13.根据权利要求11所述的充电控制系统，其特征在于，上述充电控制装置具有将上述输出电压和上述电池电压进行比较，并将该比较结果输出给上述电压控制电路的电压比较电路，在上述输出电压比上述电池电压低的情况下，上述电压控制电路使上述第1开关MOS 晶体管在线性区域动作，从上述电池经由上述第1开关MOS晶体管向上述系统电路供电。
14.根据权利要求11所述的充电控制系统，其特征在于，上述充电控制装置具有将上述输出电压和上述电池电压进行比较，并将该比较结果输出给上述电压控制电路的电压比较电路， 上述DC-DC转换器具有一端与上述输入端子连接，被上述开关控制电路控制动作的第1高侧MOS晶体管； 一端与上述第1高侧MOS晶体管的另一端连接，被上述开关控制电路控制动作的低侧 MOS晶体管；一端与上述第1高侧MOS晶体管的另一端连接，另一端与上述输出端子连接的电感器；连接在上述电感器的另一端与接地之间的电容器；以及连接在上述电感器的一端与上述电池端子之间，被上述开关控制电路控制动作的第2 高侧MOS晶体管；在上述输出电压比上述电池电压低的情况下，上述开关控制电路使上述第1高侧MOS 晶体管截止，对上述低侧MOS晶体管以及上述第2高侧MOS晶体管进行控制，从上述电池经由上述第2高侧MOS晶体管向上述系统电路供电。
15.根据权利要求14所述的充电控制系统，其特征在于，上述充电控制装置具有与上述电感器的另一端和上述第1开关MOS晶体管的一端连接的第2开关MOS晶体管，在上述输出电压比上述电池电压低的情况下，上述电压控制电路使上述第2开关MOS 晶体管截止。
16.一种充电控制装置，控制与电池端子连接的电池的充电，并且，经由与接地之间能连接电容器的输出端子向系统电路提供必要的电压以及电流，其特征在于，具备一端与被输入输入电压的输入端子连接，另一端能够与电感器的一端连接的第1高侧 MOS晶体管；一端与上述第1高侧MOS晶体管的另一端连接的低侧MOS晶体管；连接在上述输出端子与上述电池端子之间的第1开关MOS晶体管；控制上述第1高侧MOS晶体管以及上述低侧MOS晶体管的动作的开关控制电路；检测上述输出电压的输出电压检测电路；检测上述电池端子的电池电压的电池电压检测电路；以及根据上述电池电压，控制上述第1开关MOS晶体管的动作的电压控制电路。
17.根据权利要求16所述的充电控制装置，其特征在于，在上述输出电压比上述电池电压低的情况下，上述电压控制电路使上述第1开关MOS 晶体管在线性区域动作，从上述电池经由上述第1开关MOS晶体管向上述系统电路供电。
18.根据权利要求16所述的充电控制装置，其特征在于，还具备连接在上述低侧MOS晶体管的一端与上述电池端子之间，被上述开关控制电路控制动作的第2高侧MOS晶体管，在上述输出电压比上述电池电压低的情况下，上述开关控制电路使上述第1高侧MOS 晶体管截止，对上述低侧MOS晶体管以及上述第2高侧MOS晶体管进行控制，从上述电池经由上述第2高侧MOS晶体管向上述系统电路供电。
全文摘要
本发明涉及充电控制装置以及充电控制系统，充电控制装置具备对经由输入端子被输入的输入电压进行DC-DC转换，并将得到的输出电压向输出端子输出的DC-DC转换器；和控制DC-DC转换器的开关控制电路。充电控制装置具备对输出电压进行检测的输出电压检测电路。充电控制装置具备对电池端子与输出端子之间流过的电池电流进行检测的电池电流检测电路、和对电池端子的电池电压进行检测的电池电压检测电路。充电控制装置具备连接在输出端子与电池端子之间的第1开关MOS晶体管；和根据电池电压控制第1开关MOS晶体管的动作的电压控制电路。
文档编号H02J7/00GK102480150SQ201110067720
公开日2012年5月30日 申请日期2011年3月21日 优先权日2010年11月29日
发明者三枝茂人, 增本博 申请人:株式会社东芝