CN101355264B - 电池充电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池充电器，用于使用电源电路对二次电池进行充电，其包括：判别电路，用于判别恒流充电模式和恒压充电模式；以及控制器，判别信号被提供至其中。当判断为恒流充电模式时，控制器通过使用控制信号来设置恒流充电模式下的电流。当根据判别信号判断为恒压充电模式时，控制器间歇性地设置充电结束检测电流，并设置用于判断恒流充电模式和恒压充电模式的充电结束检测期。当判别信号在充电结束检测期中表示恒压充电模式时，控制器进行控制以转变为充电结束检测模式。通过本发明，实现了低成本的构造。

Description

电池充电器

相关申请的交叉引用

本发明要求于2007年7月25日向日本专利局提交的日本专利申请第2007-193327号的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及用于对二次电池的电池组进行充电的电池充电器。

背景技术

已知利用商用电源对二次电池进行充电的电池充电器。本发明的发明人已经提出了一种在日本专利第3430264号(日本未审查专利申请公开(KOKAI)第H6-14473号：专利文献1)中描述的电池充电器。

图1示出了与上述专利文献1所示构造相类似的构造。商用交流(下文中，为了方便称为“AC”)电源通过输入滤波器1和整流电路2被转换成DC电源。开关电源包括脉宽调制控制电路3、晶体管Q1和变压器T1。例如，作为开关元件的晶体管Q1通过来自脉宽调制控制电路3的输出脉冲以100kHz执行开关操作。二极管D1和电容器C1(连接至变压器T1的三级线圈N3)的整流输出被提供作为脉宽调制控制电路3的电源。

晶体管Q1调节流过初级线圈N1的电流，并且在次级线圈N2和三级线圈N3上感生出相应电力。在次级线圈N2上感生的电压被二极管D2和电容器C2整流，从而获得整流输出Vo。在输出端5a[正(+)侧]和5b[负(-)侧]之间通过由FET F1、FET F2和晶体管Tr1等所组成的开关单元4提取整流输出Vo。

诸如锂离子二次电池的二次电池BAT连接在输出端5a和5b之间。二次电池BAT以可连接至电池充电器/可与电池充电器分离的方式连接。电池充电器包括用于检测二次电池BAT的连接/分离的开关SW。当二次电池BAT连接时，开关SW接通，并将表示连接了二次电池BAT的处于L(表示低电平，下文中采用相同表示)的检测信号Batt提供给由微型计算机构成的控制器11。

整流输出Vo被电阻器R7和电阻器R8所分压以输入至运算放大器AMP1的负(-)端。另一方面，运算放大器AMP1的正(+)端提供有基准电压REF1。将输出电压Vo与基准电压REF1进行比较，并将表示与基准电压的差异的误差信号通过二极管D3提供给光电耦合器PH1。

将从光电耦合器PH1的次级侧向初级侧传输的误差信号提供给脉宽调制控制电路3。脉宽调制控制电路3控制来自晶体管Q1的输出脉冲的ON时期，以控制将被提供给次级侧的电力，从而提取通过次级侧的基准电压设置的输出电压。

通过电阻器R2检测输出(充电)电流Io。电阻器R2的负载侧(输出侧)端经由电阻器R5连接至运算放大器AMP2的负端。将通过电阻器R4和R6从基准电压REF1中分压后得到的电压提供给运算放大器AMP2的正端，从而升高在运算放大器AMP2的正(+)端的电压电平。

输出电流Io的流动由于输出电流Io而在电阻器R2上感生出压降。结果，通过电阻器R4和R6分压的电压降低。输出电流Io的增大导致在运算放大器AMP2正端进一步的压降。当运算放大器AMP2正(+)端的电位下降到负端的电位或更低时，来自运算放大器AMP2的输出信号从H(表示高电平，下文中采用相同表示)转变为L。

来自运算放大器AMP2的输出信号通过二极管D4和光电耦合器PH1被提供给脉宽调制控制电路3，使得类似于电压控制地执行电力控制。更确切地，取决于流过电阻器R2的电流量，在运算放大器AMP2的负端出现压降，将正端的电位与负端的电位进行比较，并控制输出电流的量以使在电阻器R2上产生的电压保持恒定。以这种方式将输出电流调节成恒定电平。

通过稳压器(regulator)12将输出电压V₀稳定后的预定电压被作为源电压提供给控制器11。表示充电操作状态的作为显示元件的LED(发光二极管)13连接至控制器11。

通过从控制器11输出的驱动脉冲信号DR1、DR2、和DR3操作开关单元4。当控制器11通过接收检测信号Batt检测到二次电池BAT的连接时，充电操作开始并且在电池电压Vbatt的监控下进行预定的充电操作。

上述电池充电器基于CC/CV(恒流-恒压)充电系统对二次电池BAT进行充电，其中，CC/CV充电系统是恒流充电和恒压充电的组合系统。图2示出了上述电池充电器的输出特性。横轴表示充电电流，纵轴表示充电电压。电池充电器首先在例如1.0A的恒流控制模式下操作，然后在例如4.2V的恒压控制模式下操作。在充电早期的初始充电模式下，以初始充电电流I_f进行充电。当电压达到例如2.7V的快速切换电压时，充电模式切换至快速充电模式。

图3示出了充电期间的充电电压和充电电流随时间变化的改变(充电曲线)。例如，在电池电压与恒压控制电压(例如4.2V)一样高或者电池电压低于恒压控制电压(例如，4.2V)的区域中进行恒流控制，从而在恒流(例如，1.0A)下进行恒流充电。当作为充电的结果电池电压(内部电动势)升高至达到4.2V时，电池充电器将操作切换为在恒压控制下的操作，从而充电电流逐渐减小。当检测到充电电流达到充电结束检测值I_s时，检测到充电结束。从这个时间点开始，浮充定时器(floating timer)启动，并且对电池进行充电直到终止电池充电的超时为止。充电采用浮充定时器，这是因为即使在检测到充电结束的时间点之后，容量还是会略微增加。

在图1所示的构造中，在恒流充电期间，运算放大器AMP2的输出通过二极管D4被提供给光电耦合器PH1，并且调节电源以给出恒定的输出电流。在恒流充电中，运算放大器AMP2的输出低于运算放大器AMP1的输出，并且通过运算放大器AMP2的输出来调节电源。在恒压充电期间，运算放大器AMP1的输出通过二极管D3提供给光电耦合器PH1，并且通过运算放大器AMP1的输出调节电源，以使输出电压Vo可达到预定电压。在恒压充电中，运算放大器AMP1的输出低于运算放大器AMP2的输出，并且通过运算放大器AMP1的输出来调节电源。

在图1构造中的电流检测电阻器R2的负载侧的一端连接至比较器6的负端，其另一端连接至基准电压REF2的负侧，并且基准电压REF2的正侧连接至比较器6的正侧。充电电流通过电阻器R2被转换为电压，并将该电压与基准电压REF2进行比较。当充电电流减小时，比较器6的正端的基准电压高于其负端的检测电压，比较器6的输出Cs被反转。然后，将比较器6的输出Cs提供给控制器11，控制器11检测到充电的结束。

发明内容

然而，在因此被配置为检测充电结束的上述电池充电器中，除了基准电压REF1之外，还必须提供用于检测充电结束的基准电压REF2。另外，还必须使用具有小偏移电压的高精度偏移比较器(很昂贵的组件)来作为用于检测充电结束的比较器6。由于用于检测充电结束的电流值极其小，所以必须在某种程度上增大电流检测电阻值。然而，在这种情况下，在执行恒流充电控制的同时会发生检测电阻的损失。

专利文献1进一步描述如下。即，在充电操作中，开关单元4(FET F1和FET F2)在预定周期内截止，并且当检测到在因而截止的开关单元4的输入和输出之间的电压差ΔV小于预定的电压差时终止充电。

在这种情况下，当将关于二次电池BAT的充电电压设为4.2V时，关于控制器11的电源电压为2.5V，电源电压小于充电电压。当具有A/D转换器的微型计算机被用作控制器11时，难以直接测量ΔV，因而例如，需要通过电阻对ΔV进行分压。电阻分压可导致以下问题，即，由于电阻值的变化和电源电压的变化，难以精确测量ΔV值。为了避免这样的问题，必须使用用于产生电源电压的稳压器12和作为电阻器的高精度元件，从而增加了成本。

因此，希望提供一种能够以低成本制造的电池充电器，而不需要在该构造中使用任何昂贵的元件来检测充电的结束。

根据本发明的实施例，提供了一种用于使用将AC输入转换成DC输出的电源电路来对二次电池进行充电的电池充电器，其包括：判别电路，用于判别恒流充电模式和恒压充电模式并产生判别信号；以及控制器，判别信号被提供至其中。当恒压的二次电池的端电压达到预定电压时，恒压充电模式以恒压对二次电池进行充电。当充电电流降低至充电结束检测电流时，恒压充电模式转变为充电结束模式。控制器产生在恒流充电模式下的电流和充电结束检测电流之间进行切换的、作为恒流控制的电流的控制信号。当根据判别信号判断为恒流充电模式时，控制器通过使用控制信号来设置恒流充电模式下的电流。当根据判别信号判断为恒压充电模式时，控制器通过使用控制信号来间歇性地设置充电结束检测电流，并设置用于根据判别信号来判断恒流充电模式和恒压充电模式的充电结束检测期。当判别信号在充电结束检测期中表示恒压充电模式时，控制器进行控制以转变为充电结束检测模式。

根据本发明的实施例，将用于控制恒流充电的运算放大器的输出信号以及用于控制恒压充电的运算放大器的输出信号进行比较，从而检测充电的结束。因此，不需要任何具有小偏移的昂贵比较器来对这两个信号进行比较，从而实现低成本的构造。

本发明的以上概要并不是为了描述本发明的每个所示实施例或每个实施方式。以下的附图和详细描述将更为具体地说明这些实施例。

附图说明

图1是已知的电池充电器实例的连接图；

图2是示出已知的电池充电器的输出特性的示图；

图3是示出在已知电池充电器的充电操作期间的电压和电流改变的示图；

图4是根据本发明第一实施例的电池充电器的连接图；

图5是用于说明本发明实施例的输出特性的示意图；

图6是根据本发明第二实施例的电池充电器的连接图；

图7是用于说明在本发明的第一和第二实施例中的操作流程的流程图的一部分；

图8是以上流程图的剩余部分；

图9是为了描述第一实施例操作的目的而示出充电操作期间电压和电流改变的示意图；

图10是以放大尺寸示出图9的一部分的示意图；以及

图11是示出了在本发明的实施例中用于产生判别信号CC/CV的构造的修改例的连接图。

具体实施方式

以下将参照图4来描述本发明的第一实施例。图4中的电池充电器以由恒流充电和恒压充电组合的CC-CV(恒流-恒压)充电模式对二次电池BAT进行充电，这相对于如图1所示的已知电池充电器有所改进。通过二极管D2和电容器C2整流的输出电压Vo通过开关单元4施加给二次电池BAT的两端。

通过从控制器11输出的驱动信号DR1、DR2和DR3来分别切换包括在开关单元4中的晶体管Tr1、FET F1和FET F2。将由开关SW产生并表示是否安装了二次电池BAT的检测信号Batt提供给控制器11。从串联连接的FET F1和FET F2的连接点提取电池电压Vbatt，然后将该电池电压Vbatt提供给控制器11。用于显示充电状态的LED 13连接至控制器11。

电阻器R7和R8、运算放大器AMP1以及基准电压REF1用于检测输出电压Vo的变化，并且通过脉宽调制控制电路3控制输出电压Vo以使其变成所需电压。

电阻器R2的负载侧(输出侧)端经由电阻器R5提供给运算放大器AMP2的负端，并且将通过由电阻器R4和R6对基准电压REF1进行分压得到的电压提供给运算放大器AMP2的正端，从而增大了运算放大器AMP2的正端的电压。在本发明的第一实施例中，电阻器R4和R6的连接点(运算放大器AMP2的正端)经由电阻器13连接至控制器11的控制信号Is/Ic输出端。如后所述，控制信号Is/Ic可以同时处于打开(open)状态和L状态。通过控制器11中的开关元件示意性示出了控制信号Is/Ic的打开状态和L状态。

通过输出(充电)电流Io的流动，在电阻器R2上出现由于输出电流所产生的压降。结果，通过使用电阻器R4和R6的电阻分压降低。输出电流Io的任何进一步增大都会引起运算放大器AMP2的正端的进一步压降。当运算放大器AMP2的正端的电压变为等于或低于其负端的电压时，运算放大器AMP2的输出信号从H改变为L。

运算放大器AMP2的输出信号通过二极管D4和光电耦合器PH1被提供给脉宽调制控制电路3。类似于电压控制，在初级侧上通过脉宽调制控制电路3来执行电力控制。即，由于通过电阻器R2的电流量，运算放大器AMP2的正端经受压降，然后将其正端与负端进行比较。控制输出电流的量以使在电阻器R2上产生的电压被调节成恒定值。因此，输出电流被调节成恒定值。

因而，在执行恒流充电的恒流充电模式下，运算放大器AMP2的输出通过二极管D4提供给光电耦合器PH1，并且电源经过调节以使输出电流称为恒流。在恒流充电模式下，运算放大器AMP2的输出低于运算放大器AMP1的输出，并且通过运算放大器AMP2的输出来调节电源。在执行恒压充电的恒压充电模式下，运算放大器AMP1的输出通过二极管D3提供给光电耦合器PH1，并且调节电源以通过运算放大器AMP1的输出使输出电压Vo变为预定电压。在恒压充电模式下，运算放大器AMP1的输出低于运算放大器AMP2的输出，从而通过运算放大器AMP1的输出调节电源。

在第一实施例中，运算放大器AMP1的输出被提供给比较器16的负端，运算放大器AMP2的输出被提供给比较器16的正端。比较器16的输出作为表示恒流充电模式和恒压充电模式的判别信号CC/CV被提供给控制器11。在恒流充电控制期间，判别信号CC/CV将比较器16的正端改变成“L”，而将其负端改变成H。另一方面，在恒压充电控制期间，比较器16的正端变成“H”，而其负端变成“L”。

一旦接收到判别信号CC/CV，当CC/CV＝H时，控制器11识别从恒流充电控制向恒压充电控制的转变。控制器11在例如1安培(A)恒流下的恒流充电控制周期内进入打开状态，而在恒压充电控制期中，以诸如每隔三分钟的恒定周期来产生控制信号Is/Ic。

当控制信号Is/Ic变成L时，运算放大器AMP2的正端经由电阻器R13接地。结果，电阻器R6和电阻器R13并联连接，从而进一步降低被提供给运算放大器AMP2的正端的基准电压。当控制信号Is/Ic处于状态L时，从以下表达式获得运算放大器AMP2的正端的电压。

充电结束电压Vs(电阻器R2上的压降)＝Is×R2

其中，Is表示充电结束电流。

运算放大器AMP2的正端的基准电压被设置为与充电结束电压Vs相等的电压值。在这种情况下，恒流充电控制从充电电流被控制为电流Ic(诸如1A)的状态改变为充电电流被控制为充电结束电流Is(诸如0.1A)的状态。因此，在第一实施例中，恒流充电控制状态包括控制信号Is/Ic处于打开状态并且充电电流被控制为电流Ic(Ic电流控制)的状态、以及控制信号Is/Ic为处于L并且充电电流被控制为电流Is(Is电流控制)的状态。

图5示出了本发明的第一实施例的输出特性的实例。电池充电器首先执行在诸如1.0A的恒流(CC)的充电控制中的快速充电操作，然后执行在诸如4.2V的恒压(CV)下的充电控制操作。在充电开始时的初始充电模式下，用初始充电电流I_f来执行充电。当电压达到诸如2.7V的快速切换电压时，充电模式被切换成快速充电模式。在恒流充电控制期中，恒流值为Ic(1.0A)，而在恒压充电控制期中，恒流值是从Is(0.1A)和Ic(1.0A)中选择的。

图6示出了本发明的第二实施例，与第一实施例的相似点在于比较器16都产生判别信号CC/CV。在第二实施例中，充电结束检测电阻器R22串联连接至充电电流检测电阻器R21。与电阻器R22并联地设置开关SWW。开关SWW的一个输入端a连接至电阻器R21和R22的连接点。开关SWW的另一输入端b连接至电阻器R22的接地侧端和次级线圈N2。开关SWW的输出端c连接至运算放大器AMP2的正端。

通过将从控制器11输出的控制信号Is/Ic切换开关SWW。类似于第一实施例，控制信号Is/Ic是基于判别信号CC/CV产生的，并且其在初始充电模式下以及在1安培的恒流Ic下的恒流充电控制期中变为打开状态，并且在0.1A的恒流Is下的恒流充电控制期中变为L状态。

当控制信号Is/Ic处于打开状态时，开关SWW的输入端a和输出端c相互连接。在这种状态下，通过电流检测电阻器R21检测充电电流。当控制信号Is/Ic处于L状态时，开关SWW的输入端b和输出端c相互连接。在这种状态下，通过串联连接的检测电阻器R21和R22的组合电阻来检测充电电流。

此处，将描述对电阻器R21和R22的值的设置。假设快速充电电流Ic为1.0A而充电结束电流值Is为0.1A。例如，当R21为0.1Ω时，在快速充电期中，在电阻器R21上出现压降(检测电压V21＝Ic×R21＝1.0A×0.1Ω＝0.1V)。上述的检测电压V21通过开关SWW的输入端a和输出端c输入至运算放大器AMP2的正端。通过使用基准电压REF1以及电阻器R4和R6，进行设置以使电压V21变成0.1V。因此，当充电电流为0时，运算放大器AMP2的正端被设为0.1V。

另一方面，电阻器R22经过设置以使在0.1A的充电结束电流Is下在电阻器R21和R22上的串联连接处产生的电压等于电压V21。通过设置电阻器R22，运算放大器AMP2通过使用相同的电路构造以及相同的基准电压被控制为充电结束电流Is。

即，V21＝0.1V＝0.1A×(R21+R22)＝0.1A×1Ω

从R21＝0.1Ω，可得出R22＝1Ω-R21＝1Ω-0.1Ω＝0.9Ω。因而，R21被设为0.1Ω，而R22被设为0.9Ω。

在第二实施例中，通过串联连接的电阻器R21和R22来检测充电结束电流Is。这就得到以下优点，即使电流Is很小，与仅通过电阻器R21进行检测的情况相比，检测电压仍能够被增大。

将参照图7和图8的流程图来描述由控制器11进行的充电控制。尽管流程图用于说明一系列处理，但是由于空间限制，将流程图划分为两部分并且画于两张纸上。当由开关SW检测到安装了二次电池BAT时，检测信号Batt变为L，并且充电操作开始。

在步骤S1中，使驱动信号DR1为H并且使FET F1截止。使驱动信号DR2为L并且使FET F2导通。使驱动信号DR3为L并且使晶体管Tr1导通。因而，通过晶体管Tr1、电阻器R10和FET F2对二次电池BAT进行初始充电。控制信号Is/Ic在初始充电模式下变为打开状态，并且在等待状态下维持不亮的LED 13亮。

初始充电电流If用以下等式(1)来表示。

If＝(Vo-Vtr)/R10    (1)

其中，Vtr是晶体管Tr1的发射极-集电极电压。

在步骤S2中，判断电池电压Vbatt是否高于诸如2.7V的预定电压。如果是，则程序转移至步骤S3中的快速充电模式(恒流充电模式)。

在快速充电模式(步骤S3)中，使驱动信号DR1为L并且使FET F1导通。使驱动信号DR2为L并且使FET F2导通。使驱动信号DR3为H并且使晶体管Tr1截止。因而，通过FET F1和FET F2对二次电池BAT进行充电。在快速充电模式下，控制信号Is/Ic处于打开状态，并且LED 13持续保持亮。快速充电模式的操作类似于在图1所示的已知电池充电器中的操作。

在步骤S4中，判断在比较器16的输出中产生的判别信号CC/CV是否为H。当判别信号CC/CV变为H时，在图8所示的步骤S5中，充电定时器(CV定时器)启动(激活)，以从恒流充电控制转变成恒压充电控制。CV定时器用于防止充电时间过长。

在步骤S6中的恒压充电模式下，使驱动信号DR1为L并且使FET F1导通。使驱动信号DR2为L并且使FET F2导通。使驱动信号DR3为H并且使晶体管Tr1截止。因而，通过FET-F1和FET-F2来对二次电池BAT进行充电。控制信号Is/Ic处于打开状态，并且LED 13持续保持亮。Is定时器也启动以进入等待状态，直到将间歇性地设置的充电结束检测期(Is检测期)为止。

在步骤S7中，判断是否终止Is定时器。如果是，则在步骤S8中，程序转移至Is检测模式。在Is检测模式下，控制信号Is/Ic为L。因此，在图4的构造中，运算放大器AMP2的正端接地。在图6的构造中，开关SWW的输入端b和输出端c相互连接。当进行切换时，充电电流从在快速充电期中的电流Ic切换至充电结束电流Is。

在步骤S9中，判断是否终止CV定时器。如果是，则不管以下步骤S10的判断结果如何，程序都转移至步骤S11中的充电结束检测模式。

如果CV定时器没有终止，则在步骤S10中判断判别信号CC/CV是否为H。当判断的结果为CC/CV＝L(恒流充电控制)时，程序回到步骤S6，并执行恒压充电操作。当判断的结果为CC/CV＝H(恒压充电控制)时，程序转移至步骤S11中的充电结束检测模式。

在充电结束检测模式下，使驱动信号DR1为L并且使FET F1导通。使驱动信号DR2为L并且使FET F2导通。使驱动信号DR3为H并且使晶体管Tr1截止。浮充充电的定时器(浮充充电器)启动。因此，通过FET F1和FET F2来对二次电池BAT进行充电。在充电结束检测模式下，控制信号Is/Ic处于打开状态，并且LED 13将变为熄灭。通过熄灭的LED 13来通知用户充电结束。

在步骤S12中，判断浮充定时器是否终止(超时)。如果是，则程序进行至步骤S13中的充电结束模式。在充电结束模式下，使驱动信号DR1为H并且使FET F1截止。使驱动信号DR2为H并且使FET F2截止。使驱动信号DR3为H并且使晶体管Tr1截止。一旦开关单元4截止，充电电流就被切断，并停止对二次电池BAT充电。在充电结束模式下，控制信号Is/Ic处于打开状态，并且LED13保持熄灭。

参照图9中的充电曲线来描述本发明实施例的操作。如图9所示，在充电电压不大于恒压充电控制电压(例如4.2V)的区域中，执行恒流充电控制，并且以恒定充电电流(例如1.0A)进行恒流充电。当电池电压(内部电动势)通过充电而增加并且达到4.2V时，判别信号CC/CV变为H，电池充电器被切换至恒压充电控制的操作，并且充电电流逐渐减小。

在恒压充电模式下，通过控制器11，控制信号Is/Ic在预定周期(间歇性地)中从打开状态切换至L状态，从而从Ic控制模式切换至Is控制模式。当不小于充电结束检测电流(0.1A)的充电电流在Is控制模式下流动时，运算放大器AMP2的输出变得低于运算放大器AMP1的输出，并执行电流控制以使充电电流降至电流Is。因此，将从比较器16输出的判别信号CC/CV也变为L。因为在步骤S10中的判断的结果是否定的，所以控制器11确认充电电流不是充电结束电流。返回到步骤S6，恒压充电控制持续了由Is定时器所限定的时间，例如，三分钟。

图10以放大的、尺寸示出了在图9中用圆圈示出的范围。通过Is定时器以三分钟为周期执行Is控制模式。Is控制模式的持续时间被定义为确保产生了判别信号CC/CV并且控制器11判断出判别信号CC/CV的H/L的时间段。

当在充电电流降至充电结束电流Is之前重复前述操作时，运算放大器AMP2的输出变得高于运算放大器AMP1的输出，并且将从比较器16输出的判别信号CC/CV变为H。由于在步骤S10中的判断结果为肯定的，所以控制器11进行到在步骤S11中的充电结束检测模式。即使因而检测到充电结束状态，也会根据电池而积累一些电荷量。在这种情况下，浮充定时器启动。充电持续直到超时为止，并完全停止对电池充电。

图11示出了用于对判别信号CC/CV进行判别的构造的另一实例，其中，仅示出了相关的电路部分。如上所述，在恒流充电控制中，运算放大器AMP2的输出为L，而运算放大器AMP1的输出为H。PNP型晶体管Q2的发射极连接至输出了输出电压Vo的终端，其基极连接至运算放大器AMP2的输出端。从晶体管Q2的集电极提取判别信号CC/CV，并且将判别信号CC/CV提供给控制器11。

在恒流充电控制中，当运算放大器AMP2的输出变为L时，晶体管Q2导通，并且将在集电极中产生的判别信号CC/CV变为H。在恒压充电控制中，运算放大器AMP2的输出为H，因此晶体管Q2截止。因而，代替比较器16，可使用晶体管Q2来产生判别信号CC/CV，从而得到低成本的电路构造。

如图4所示的第一实施例提供了如下优点。即，当通过充电电流降低至充电结束电流的事实检测出充电结束时，充电结束电流很小。因此，已知的电池充电器需要具有小偏移电压的高精度比较器作为检测比较器。而本发明的实施例使用了将用于恒流充电控制的运算放大器AMP2的输出信号与用于恒压充电控制的运算放大器AMP1的输出信号进行比较的比较器。这就可以使用具有普通偏移的比较器来得到低成本的构造。这也提供了不需要额外的基准电压源的优点。

除了上述优点外，如图6所示的第二实施例还提供了以下优点。即，电阻器R22相对于电流检测电阻器R21是串联连接的，以用于恒流充电控制。使用在串联电路上的电阻器(R21和R22)上产生的电压，执行切换以检测充电的结束。不需要改变内部基准电压值，从而可以使用普通的基准电压源。

此外，本发明的第一和第二实施例均排除了根据电池容量来切换充电保护定时器(恒压充电控制定时器)的必要性。当充电保护定时器从充电起始点开始启动时，可能需要与电池容量一致的定时器持续时间。而根据本发明的实施例，充电保护定时器从恒流充电控制向恒压充电控制切换的点开始启动。因此，不需要改变由定时器根据容量所测定的时间

尽管本文已示出并且描述了本发明的实施例，但应理解，只要不背离本发明的要旨，可以对本发明作出各种改变和变型。例如，可以对多个二次电池进行充电。除了在第一和第二实施例中所述的构造外的任何构造都可以用作用于输出充电电压和充电电流的电源电路。

Claims (5)

1.一种电池充电器，用于使用将AC输入转换为DC输出的电源电路对二次电池进行充电，所述电池充电器包括：

判别电路，用于判别恒流充电模式和恒压充电模式，并产生判别信号，所述恒流充电模式以恒流对所述二次电池进行充电，当恒压的所述二次电池的端电压达到预定电压时，所述恒压充电模式以所述恒压对所述二次电池进行充电，而当充电电流降低至充电结束检测电流时，所述恒压充电模式转变为充电结束模式；以及

控制器，所述判别信号被提供至其中，所述控制器产生在所述恒流充电模式下的电流和所述充电结束检测电流之间进行切换的、作为恒流控制的电流的控制信号，

其中：

当根据所述判别信号判断为所述恒流充电模式时，所述控制器通过使用所述控制信号来设置所述恒流充电模式下的电流，

当根据所述判别信号判断为所述恒压充电模式时，所述控制器通过使用所述控制信号来间歇性地设置所述充电结束检测电流，并设置用于根据所述判别信号来判断所述恒流充电模式和所述恒压充电模式的充电结束检测期，以及

当所述判别信号在所述充电结束检测期中表示所述恒压充电模式时，所述控制器进行控制以转变为充电结束检测模式。

2.根据权利要求1所述的电池充电器，还包括串联插入充电电流路径中的第一电阻器和第二电阻器，

其中：

当设置所述恒流充电模式下的电流时，所述控制器通过使用在所述第一电阻器上产生的第一检测电压来执行恒流控制，以及

在所述充电结束检测期中，所述控制器进行切换以通过使用在串联连接的所述第一电阻器和所述第二电阻器的组合电阻上产生的第二检测电压来执行恒流控制。

3.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，所述控制器进行控制，从而当所述电池充电器转变为所述恒压充电模式时启动充电定时器，以及当所述充电定时器达到超时时转变为所述充电结束检测模式。

4.根据权利要求1所述的电池充电器，其中，所述控制器进行控制，从而当所述判别信号在所述充电结束检测期中变为表示所述恒压充电模式时转变为所述充电结束检测模式，并启动浮充充电定时器以持续在所述充电结束检测模式下进行充电，以及当所述浮充充电定时器达到超时时完全停止充电。

5.根据权利要求1所述的电池充电器，还包括：

第一比较器，当执行所述电源电路的输出电压控制时，产生低电平输出；以及

第二比较器，当执行所述电源电路的输出电流控制时，产生低电平输出，

其中，所述第一比较器和所述第二比较器的输出信号被提供给第三比较器的输入端，并且从所述第三比较器获得所述判别信号。

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