[发明专利]交替回路式充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种交替回路式充电装置，尤指一种利用定电压模式与定电流模式交替对电池充电的充电装置。

背景技术

一般公知锂电池的充电需经过预先充电阶段(precharge)、定电流充电阶段(normal charge)、及定电压充电阶段(top-off)、最后始完成充电而自动结束充电。请参考图1，为公知电池各阶段充电的示意图。当电池曾深度放电时，电池充电应先进入预先充电阶段，在预先充电阶段中，电源部份提供一个小的定电流IP对电池充电，直到电池电压到达一正常电压值Vn。在预先充电阶段后则进入定电流充电阶段，电源部份提供额定的定电流In以快速的对电池充电。在快速充电后，电池达到一临界电压Vc，电源部份停止提供额定的定电流It转成定电压充电(CV)。在定电压充电阶段，充电电流I会逐渐下降，等下降到一充电电流终结值It时，电池电压V已经非常接近电池电压的一充电目标值Vt，始完成充电而自动结束充电。

从上面所述可知，公知电池充电的过程中，需执行以下各功能动作：

1.设定预先充电阶段与定电流充电阶段时的电流值。

2.设定正常电池电压与目标电池电压的电压值。

3.侦测电池电压。

4.侦测充电电流。

请参考图2，为公知电池充电装置示意图。转换单元110将市电电源111转换成为一充电电源112以对电池30进行充电，同时提供辅助电源113提供电源给电路中的各电子组件使用。转换单元110有两个回授输入端点(114、115)，是用来接受回授信号，以调节充电电源112的输出。

电压误差放大器120比较充电电源112与一参考电压121用以输出一电压回授信号，该电压回授信号输入到回授输入端点114以调整稳定充电电源112的电压输出。电流误差放大器130比较电池30的充电电流信号131与一电流参考值132用以输出一电流回授信号，该电流回授信号输入到回授输入端点115，以调整稳定充电电源112的电流输出。电压侦测比较电路150撷取电池30的电压，并且将该撷取的电压与一参考电压151做比较运算，以输出一电位信号152。电流侦测比较电路160撷取电池30的电流信号(131)，并且将该撷取的电流信号与一参考电压161做比较运算，以输出一电位信号162。控制器170分别提供参考电压151、161到该电压侦测比较电路150与该电流侦测比较电路160，同时提供控制信号143、144给一控制开关组140使用。控制信号143、144分别控制开关141、142互补交替的切换，用以提供充电电源112对电池30充电的不同阻力的充电路径。

公知的电池充电装置所需耗费的电子组件甚多，使其无法有效的缩小封装的尺寸，同时所使用的控制器170其输出/输入接脚也相对的多，使的控制电路更为复杂，所需耗费的价格也昂贵。

发明内容

有鉴于此，本发明使用简易的充电装置拓朴，用以减少公知充电装置架构中复杂的电子组件，是利用定电压模式与定电流模式交替的对电池充电。

本发明交替回路式充电装置，包括有：一个可以提供一第一参考电压与一第二参考电压的控制器；一电压误差放大器，连接于电池与该控制器，是侦测取得一电池电压信号与该第一参考电压，并将该电池电压信号与该第一参考电压进行比较运算，以输出一电压误差信号；一电流误差放大器，连接于该电池与该控制器，是取得一电池电流信号与该第二参考电压，并将该电池电流信号与该第二参考电压进行比较运算，以输出一电流误差信号；一信号选择器，连接于该电压误差放大器与该电流误差放大器，接收该电压误差信号与该电流误差信号，用以选择其中的一输出作为回授信号；及一转换器，连接于市电电源与该电池，是根据该信号选择器输出的回授信号，用以将该市电电源转换成为一合适的充电电源，其中，该控制器提供的该第一参考电压与该第二参考电压，是根据该电压或电流误差信号的大小而调整。。

以上的概述与接下来的详细说明都为示范性质，是为了进一步说明本发明的保护范围。而有关本发明的其它目的与优点，将在后续的说明与附图加以阐述。

附图说明

图1为公知电池各阶段充电的示意图；

图2为公知电池充电装置示意图；

图3为本发明电路示意图。

图号说明：

公知：

转换单元110                市电电源111

充电电源112                辅助电源113

回授输入端点(114、115)     电压误差放大器120