[发明专利]电池充电器

说明书

相关申请

本申请是2009年9月8日提交的共同待决的美国专利申请No.12/555,573的部分继续申请，其要求2008年9月8日提交的美国临时专利申请No.61/095,033、2008年9月15日提交的美国临时专利申请No.61/097,004和2008年12月10日提交的美国临时专利申请No.61/121,424的权益，这些申请的全部内容都通过引用并入本申请中。

背景技术

传统的单端口和多端口电池充电器具有各种缺点。例如，传统的多端口电池充电器对于每个充电端口需要独立的电源。虽然这些电池充电器能够为一个或多个电池组进行充电，但是需要独立的电源使得该电池充电器在物理上是笨重的并且因操作多个电源所需的硬件和功率而导致降低该电池充电器的效率。传统的单端口电池充电器通常比多端口充电器的体积小，但是具有与例如电池组保护、能效低、短路和电池电荷随着时间丢失(例如，当电池组被留在充电端口一段延长的时间段时)相关的类似操作问题。

传统电池充电器的操作还受到用于检测充电端口中电池组的存在的设备和技术的阻碍。例如，电池充电器通常使用用于监视一对充电端口电源端子的电压的控制电路。充电端口电源端子被连续供电，且电源电压必需比电池充电器的所插入的电池组的电压大，以便检测电池组及为电池组充电。当电池组被插入时，电源端子处的电压降低，控制电路确定电池组已被插入。然而，利用该电池组检测技术的空闲电池充电器保持检测模式几天、几周或者更久，其中充电端口电源端子被连续供电。

可替换地，电池充电器电源在低压状态运转，并周期性地将电池充电器电源转换成高压状态，以提供检查电源端子电压和确定电池组是否被插入所必需的电压。尽管，周期性地从低电压状态转换成高电压状态来检查电池组的出现比上述技术使用了较少的能量，然而，该可替换的技术使得电池充电器在电池充电器频繁检查电池组的插入期间，易于引起较长的等待期。

此外，尽管诸如那些现成可获得的拨动开关已被用于检测电池组到电池充电器的插入，每个拨动开关需要多个导线来连接印刷电路板(“PCB”)。附加的导线使得电池充电器的组装复杂，并且导线可能变得缭乱或者变得折皱。拨动开关也易于由使用者或物体无意中压下。拨动开关的无意中的压下使得控制电路确定出电池组已被插入并且错误的充电电流被提供给充电端口。

发明内容

本发明的实施例提供单端口电池充电器。除了其他物件之外，该电池充电器包括充电端口、电源模块、电池充电器控制模块或控制器、功率控制安全模块、电池组检测设备或电池充电器开关以及一个或多个指示器。电源模块电连接于电源，如120V AC电源。电源模块包括用于调节来自于电源的功率并将功率从电源分配到电池充电器内的其它组件或模块的电路，诸如控制器、指示器等。

电池充电器控制器被配置为执行充电控制过程，其用于确定电池组是否已被插入到充电端口中以及确定电池组所需的充电类型。在该充电过程的一个特别实施例中，控制器确定充电端口是否包括需要快速充电的电池组。如果该控制器确定充电端口包括需要快速充电的电池组，则来自电源模块的功率被施加给该电池组。如果该控制器确定充电端口不包括需要快速充电电流的电池组，则该电池充电器进入低功率模式，在该低功率模式中，功率被从充电端口和指示器(例如，液晶显示器或发光二极管)移除以减少电池充电器所需的功率。如果该电池充电器已经为插入到该电池充电器的电池组快速充电，则该电池为该电池组提供预定时间周期的小电流或维持电流充电。

功率控制安全模块包括保护模块或功率控制安全电流，其被配置为防止电池组和/或电池充电器在失灵(例如，短路)期间损坏。功率控制安全电路包括多个电组件，其包括例如电阻、电容器、金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”)(例如，P型MOSFET和N型MOSFET)以及二极管。MOSFET被构造成控制流过功率控制安全电路的电流。在电池充电器的正常运转期间(例如，当没有失灵发生时)，控制器提供充电信号给功率控制安全电路。响应于充电信号，多个MOSFET被转到“开”状态并允许充电电流为耦合到充电端口的电池组充电举例来说，当其中一个MOSFET开关被短路且没有充电信号由控制器提供时，失灵发生了。