[发明专利]电池充电的改进

说明书

本发明涉及电池充电，特别是涉及在便携式装置中的电池的充电。

许多便携式装置包含有一个电源，该电源是由一个或多个可再充电的电池组成，例如镍镉电池。通过把这些电池从装置上取下并且用一个独立的充电器为它们充电以此达到这些电池可以被再次充电;然而本发明涉及的是电池被就地充电这种型式的装置。这样的装置经常的，但不总是设置有一个专用的充电器，除了在使用时以外，这种装置的确可以半永久性的与充电器连接。

用于说明镍镉电池组充电的一个典型曲线在符图的图1中示出了。虚线1代表满充电，正如所看到的，在达到满充电以后不久曲线进入到一个负区域2，并且这个负区域能够被用作为给充电器的一个信号，该信号即可以使充电器从高速充电向低速充电转换，也可以使充电器完全停止充电。因此普通的“智能”电池充电器将包括有用于检测负的dv/dt的装置并且将相应地动作。这种检测装置当然构成了充电器本身的一部分，然而，许多被充电的装置自身包括作为它现有电路部分的组件，这些组件能容易地处理充电器的这些控制功能，因此本发明提供了用被充电的装置中的电路来取代充电器的控制功能。为了达到这个优点，在被用于这种充电器控制的装置中的这些组件应该是先存的组件，也许是已经被用于另外的或其它的目的。

作为一个例子，许多便携式装置包括有一个微处理机和连带的电路，该电路依靠从一个可再充电电池组得到的功率执行某些与适用于该装置有关的功能。这些先存的组件能够被容易地用于控制连带的电池充电器，并且利用这种装置能够减少电池充电器的复杂性和成本。除此以外，利用相对改进的电路，例如在装置本身中也许能发现的电路，使利用进一步的充电控制特性成为可能，根据用于民用的一个相对便宜的充电器中的费用，这些控制特性也许是不合理的。

为了实现本发明，在充电器和装置之间的连接数量从最小的限度2个（也就是与正电源和负电源充电用的连接数量）增加至3个，第3个连接是一个控制连接，它用于把控制信号从装置传递给充电器。这些控制信号能够被用于控制充电速率，例如前面所述的从高速充电到低速充电，或者能被用于完全地切断充电。除此以外，根据在装置中的组件的特性，能够实现大量的改进的控制功能，例如将在下面描述的。

为了能更好的理解本发明，下面将参考附图和举例来详细描述本发明的一个实施例。

图1是电压V对时间t的关系曲线图，用来说明对于一个镍镉电池组的一个典型的充电曲线;

图2是表示根据本发明的一个专用的充电系统的实施例的一个方块图，该充电系统包括具有就地可再充电的电池组的装置和专用的电池充电器;以及

图3是描述一个用于改进的充电器控制的典型的规则系统的流程图。

参考图2，图中示出了包括一个电池组4的装置3和一个充电器5。

装置3包括任一便携式设置有电子电路的装置，该电子电路是由一个可充电电池或电池组供电，例如是一个镍镉电池组。典型的这种装置可能包括一个无线电话系统的电话听筒。这样的电话听筒几乎不可避免地包括有一个微处理机6，该微处理机6不仅能够完成它的现有功能，而且也能控制充电器，正如将要对此描述的。借助于导线7和8以常规的方式供电给微处理机。其余与微处理机连接的常规电路没有被示出;然而，为了充电控制的目的，微处理机具有一个电池电压监测输入端9和一个充电器控制输出端10。

充电器5包括一个可控电流源11，该可控电流源11设置在与供电给充电器的电源导线12，13之一串联的位置上。后者能被取自一个常规的电源单元（没有示出），如利用在电池充电器中的可控电流源，它包括用于把主电压减小到一个适合的电压水平的装置和用于把交流（AC）变换成一个平滑的，可被调正的直流（DC）的装置。另一方面，除了充电器5以外，用于电源单元的电路能被设置在一个单独的外壳里，充电器5通过正负电源导线14、15和控制导线16与装置3连接。由于装置3是便携的并且因此实际上与相关的充电器是分离的，所以导线14至16是易破的，这一事实由在每根导线中的交叉符号“×”来表示。充电器5的电路能够被加到装置3中，在这种情况下，易破的连接是在导线12和13上。

在使用中，微处理机借助于导线9监测电池电压，并且借助于导线10，16发送适当的控制信号给电流源11。例如由于利用dv/dt方法来检测负区域，所以充电器5能够从高充电速度转换到一个低充电速度，和/或当判断充电已完成时，充电器5能够被完全切断。