[发明专利]充电电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种充电电路；更具体而言，涉及一种包括设置有二次电池的电池组和电池充电器的充电电路，其中所述电池组可拆卸地附接到所述电池充电器。甚至更具体而言，本发明涉及充电电路的安全控制，以防止在对电动工具的电池组进行充电时可能发生的过充电。

背景技术

常规地，包含二次电池的电池组已经用作手持电动工具的电源。通过将电池组附接到专用的电池充电器来形成用于对二次电池进行充电的充电电路。在充电电路中，利用从外侧供应的电功率对二次电池进行充电。用于对二次电池充电的充电电路包括：充电单元，用于对从外侧供应的电功率进行整流并且提升电压；控制单元，用于执行充电单元的充电控制；电压监测单元，用于监测二次电池的充电电压；以及存储单元，存储在充电控制和电压监测中使用的充电数据。充电数据包括用于充电控制的充电设置，所述充电数据例如包括：在充电操作期间供应的电流的量、在恒压充电过程等期间可用的电压值、以及用于确定二次电池是否充满的控制电压值，即充电电压的上限。

为跟上这种二次电池的多样性和电池组的充电容量，控制单元根据附接到电池充电器的电池组来检测诸如二次电池的种类的配置设置，并且通过使用与所检测的相应配置设置对应的充电数据来执行充电控制。考虑到这些情况，电池组设置有存储充电数据的存储单元，并且控制单元通过读取存储在存储单元中的充电数据来执行充电控制。还存在一种已知的电池组，该电池组在其存储单元中存储多种充电数据，以使得能够根据电池充电器的种类或者充电次数来使用适当的充电数据。

在充电操作期间，充电电压监测单元从其输出电压检测积累在二次电池中的电荷，并且如果二次电池的电势(即，充电电压)达到控制电压则向控制单元输出电信号。控制单元在接收到电信号时确定二次电池充满并且中止充电操作。

此外，要求缩短二次电池的充电时间。可以通过执行这种充电控制来缩短充电时间，以便在开始充电操作之后立即供应大量的电流。

然而，在开始充电操作之后立即供应大量的电流的情况下，可能存在这种情况：如果将处于充满状况或者接近充满状况的电池组附接到电池充电器，则在检测到充满状况之前，大量的电流供应到电池组的二次电池，最终使得二次电池过充电。

此外，采用电池组作为其电源的电动工具通常用在诸如钻孔等的高负荷的工作中。由于在高负荷的工作期间使得电池组释放大量的电流，可能存在这种情况：由于这种放电使得电池组的二次电池被过度加热，并且二次电池进入高温状态。当对保持在高温的二次电池进行充电时，在二次电池中不能正常积累额定量的电荷。因此，如果保持在高温的二次电池与保持在正常温度而没有被过度加热的二次电池一样积累相同量的电荷，则保持在高温的二次电池可能过充电。

如果如上所述二次电池过充电，则二次电池的电池单元降质。这将降低二次电池总的充电容量。因此，即使在发生过充电之前与正确充电一样的相同量的电荷积累在二次电池中时，二次电池可能过充电且降质。电池单元的降质可能不仅导致总的充电容量的降低，而且在放电和充电操作中更容易产生热。另外，电池单元的降质可以导致二次电池的损坏或者液体泄漏，从而缩短电池寿命。尤其地，与在镍氢二次电池中相比，电池单元的过充电引起的降质在锂离子二次电池中表现得更明显。

考虑到这些，存在一种已知的充电电路类型，其中通过在开始充电操作之后立即(也就是说，在充电操作的初始阶段)减小供应至电池组的电流的量，或者通过根据电池组经历的过充电状态的次数来减小用作确定充电结束的标准的控制电压，执行用于防止二次电池的过充电的安全控制。

例如，日本专利申请公开No.2007-143279公开了一种充电电路，其中通过在充电操作的初始阶段减小供应至电池组的电流的量来执行安全控制。在这种充电电路中，通过在充电操作的初始阶段减小供应至电池组的电流的量并且通过在随着充电时间的过去增加供应至电池组的电流的量，来防止在开始充电操作之后立即产生二次电池的过充电和充电时间的延长。

此外，作为另一示例，日本专利申请公开No.2007-325324公开了一种充电电路，其中通过电池组经历的过充电状态的次数减小控制电压来执行安全控制。在这种充电电路中，将在充电操作期间经历的过充电和被过度加热发生的次数存储在电池组中，并且通过电池组中的充电控制确定单元基于发生的次数来获得二次电池的降质的程度。之后，基于所获得的结果，充电控制单元在充电操作结束时减小控制电压，即，二次电池的电势，以便防止降质的电池组的过充电。