[发明专利]蓄电池充电电路、蓄电池充电电路中的电源切换方法、及电源单元

说明书

技术领域

本发明涉及在诸如移动电话和膝上型计算机的小型便携电子设备中使 用的蓄电池(secondary battery/蓄电池)的充电电路、蓄电池充电电路中执 行的电源切换方法、和电源单元，具体地，涉及这样的蓄电池的充电电路、 在蓄电池的充电电路中执行的电源切换方法、和电源单元，其中，诸如燃料 电池或太阳能电池的低压直流电源被用作初级电源，从该直流电源输出的电 压被升压，以对蓄电池充电。

背景技术

近年来以及未来，全球环境保护和节能正变成主要关注点。因而，对环 境影响小的燃料电池和太阳能电池正逐渐被采用作为便携设备的电源。随着 数字地面广播和下一代通信标准的应用，尤其是移动电话消耗的电量在增 加，这减少了电池待机时间。此外，膝上型计算机需要具有较长的持续工作 时间。这样，为解决这些问题，人们期望低功耗设备和高能量密度电池。

太阳能电池和燃料电池与锂离子电池相比具有较高的能量密度；但是， 它们的每个电池单元(cell)的发电电压一般很低，约为0.3V-1.23V，因此 如此低的电压不能驱动负载。此外，由于太阳能电池和燃料电池具有极低的 输出密度，所以采用所谓的混合配置。详细地，在这样的混合配置中，发电 电压由升压电路升压，升压的电压被存储在并联连接并具有高输出密度的蓄 电池中，并从该蓄电池向负载提供该发电电压。但是，通过如此低的电压驱 动升压电路及其控制电路极为困难。

一种方法是提供存储单元，以便为驱动升压器转换器的控制电路提供电 压。首先，从该存储单元向控制电路提供电源，以激活升压器转换器，在升 压器转换器被激活后，来自该升压器转换器的输出被用于驱动该控制电路。 然后，利用开关和反向电流阻止单元将存储单元与负载和控制电路分开。因 此，低压直流电源可以被用作驱动负载的主要电源，而且存储单元的容量可 以很小。该技术使得即使发电电压低于激活升压器电路所需的电压，也能够 驱动负载(参见例如，专利文献1)。

专利文献1：日本公开专利申请第2004-147409号

但是，在上述技术中，当便携设备在没有来自主电源的电压输出的情况 下弃置很长时间时，电流从开关和反向电流阻止单元中稍微泄漏，或者引起 存储单元的自然自放电。因而，存储单元的电压下降到控制电路不能被激活 的电平。结果，不能激活升压器转换器，不能从主电源向负载提供电源，设 备变得永久性不可用。

发明内容

本发明提供一种蓄电池的充电电路、在蓄电池的充电电路中执行的电源 切换方法、和电源单元，其中消除了一个或多个上述缺点。

本发明的优选实施例提供了一种蓄电池的充电电路、在充电电路中执行 的电源切换方法、和具有蓄电池的充电电路的电源单元，其中采用诸如燃料 电池或太阳能电池的低压直流电源作为主电源，即使被用作主电源的直流电 源的电压低于驱动充电电路所需的电压，也能够控制为蓄电池充电的操作， 确保对应于负载的设备在任何环境下可工作，并最小化从仅具有有限电量的 直流电源提供的电量，从而提高了效率。

本发明的实施例提供了一种用于通过使用产生和输出第一电压的第一 直流电源为蓄电池充电的充电电路，所述充电电路包括：充电电路单元，其 被配置为利用从第一直流电源接收的第一电压为蓄电池充电；和电源切换电 路单元，其被配置为接收来自第一直流电源的第一电压、由来自外部的电源 所产生的第二电压、和来自蓄电池的蓄电池电压，并将所接收的电压中最高 的电压作为电源提供给充电电路单元。

本发明的实施例提供了一种用于通过使用产生和输出第一电压的第一 直流电源为蓄电池充电的充电电路，所述充电电路包括：充电电路单元，其 被配置为利用从第一直流电源接收的第一电压为蓄电池充电；升压器电路单 元，其被配置为以预定的升压比升压第一电压，以产生和输出第三电压；和 电源切换电路单元，其被配置为接收来自第一直流电源的第一电压、来自升 压器电路单元的第三电压、和来自蓄电池的蓄电池电压，并将所接收的电压 中最高的电压作为电源提供给充电电路单元。