[发明专利]充电装置

说明书

本说明书在基于2006年12月12日申请的日本专利申请第2006-334608号。其内容全部包含于此。

技术领域

本发明涉及装载于移动机器等的电子机器，并由AC适配器(adapter)等的直流电源供给电力而对电池进行充电的充电装置。

背景技术

近年来，在具有电池的移动机器等的电子机器中，装载采用了恒流充电控制和恒压充电控制作为对电池的充电控制方法的充电装置。特别是，锂离子电池的每单位体积的能量密度和每单位质量的能量密度较大，从而能够实现装载该电池的机器的小型轻量化。在对锂离子电池进行充电时，采用将电池的电压保持一定而供给充电电流的恒压充电方式，或者在恒流充电后进行恒压充电的恒流和恒压充电方式。实现任一个方式的充电装置都对恒压充电时充电电流达到被预先决定的满充电电流以下进行检测，从而结束充电。

图1是表示以往的充电装置的结构的电路图。

在图1中，充电装置10所采用的结构包括：AC适配器输入端11，输入AC适配器的输出直流电压；锂离子电池等的电池12；负载电路13；充电单元14，由双极晶体管Q1和电流检测电阻Rs构成；电流误差放大器15，将电流检测电阻Rs的检测电压进行放大；电压误差放大器17，将电池电压与由基准电压源16生成的基准电压之间的电压误差进行放大；电压误差放大器19，将电流误差放大器15的输出电压与由基准电压源18生成的基准电压之间的电压误差进行放大；比较器21，将电池电压与由基准电压源20生成的基准电压进行比较；开关22，选择电压误差放大器19的输出(e)与电压误差放大器17的输出(d)中的一个，并施加到双极晶体管Q1的基极上。

负载电路13是装载了充电装置的电子机器内的各种电子电路的总称，并以从电池12供给电力的方式而被连接。另外，AC适配器具有恒流下垂特性。

充电单元14的电流检测电阻Rs检测流入电池12的电流，检测电压通过电流误差放大器15而被放大。双极晶体管Q1，在其基极被选择了电压误差放大器19的输出时，将对电池12的充电电流进行恒流控制，而在其基极被选择了电压误差放大器17的输出时，将电池电压进行恒压控制。

图2是用于说明图1的充电装置的恒流充电控制和恒压充电控制的动作的时序图，表示AC适配输入端11与AC适配器连接时的AC适配器电压、电池电压、充电电流、电压误差放大器17的输出电压(d)、电压误差放大器19的输出电压(e)、比较器21的输出电压(f)以及双极晶体管Q1的发热量(g)。

Io是对负载电路13的流入电流，Ibat是对电池12的流入电流。图2中的实线表示在没有对负载电路13的供给电流或较小时的充电特性1(Io＝Ibat)，而图2中的虚线表示在对负载电路13的供给电流较大时的充电特性2(Io＞＞Ibat)。另外，根据负载电路13的负载的轻重，图2中的期间t1～t2分为t1-i和t2-i。以下，假设在充电特性1时期间为t1-i和t2-i，在充电特性2时期间为t1-ii和t2-ii。

在对负载电路13的供给电流较小的充电特性1(Io＝Ibat)的情况下，使用图2的时序图详细说明上述的充电装置10的动作。

[期间t1-i]

AC适配器电压被输入到AC适配器输入端11，从而充电电流上升，而AC适配器电压根据AC适配器的恒流下垂特性降低，使得电池电压上升。在该期间t1-i，由于电池电压依然是较低的电压，所以电压误差放大器17的输出电压(d)是较低的电压。

由于上述(d)依然是较低的电压，所以开关22的(a)和(b)被连接，通过开关22的(a)和(b)的连接，输出较低的电压作为比较器21的输出电压(f)。由此，充电装置10根据通过AC适配器的恒流充电控制进行动作。

电压误差放大器19的输出电压(e)由于流过一定的充电电流，所以输出较低的电压。

在该期间，通过AC适配器电压和电池电压之间的较小的电压差与根据AC适配器的恒流下垂特性的一定电平的充电电流，在电池电压到达规定的电压之前，因为双极晶体管Q1的功率损失而产生如(g)的较低的发热。

另外，假设充电电流为根据AC适配器的恒流下垂特性的电流值，但由于AC适配器的电流供给能力较高，所以根据恒流下垂特性的充电电流过大时，使用根据充电装置内的恒流控制电路的恒流被充电。

[期间t2-i]