[发明专利]用于对二次电池充电的电路和方法

说明书

本发明涉及一种用于对二次电池(22)充电的电路(21)，该电路包含直流转换器(23)，其中所述直流转换器(23)包含到输入直流电压(25)的输入连接器(24)和输出连接器(26)，所述输出连接器可连接到所述二次电池(22)的用于将充电电流施加到所述二次电池(22)的正极端子(27)，其中所述直流转换器(23)还包含用于感测反馈电压的电压反馈连接器(30)，其中所述直流转换器(23)经调适以通过根据所感测的反馈电压调整所述输出连接器(26)处的输出电流来调节输出电压；以及连接到所述输出连接器(26)并连接到所述直流转换器(23)的电压反馈连接器(30)的反馈子电路。为了调节和限制充电电流，所述反馈子电路包含可串联连接到所述二次电池(22)的正温度系数电阻器(35)，其在所述电路中设置在所述二次电池(22)的负极端子(28)与所述直流转换器(23)的接地连接器(30)之间，使得所述正温度系数电阻器(35)的电阻增大导致所述电压反馈连接器(30)处的电压增大。

技术领域

本发明涉及一种具有直流转换器的用于对二次电池充电的电路，例如在家用电器，诸如剪发或脱毛器具(剃刀、脱毛器)、牙刷或皮肤处理装置(按摩)中实施。电路的直流转换器包含可连接到输入直流电压的输入连接器和输出连接器，该输出连接器可连接到二次电池的用于向二次电池施加充电电流的正极端子(在本文中也表示为“阳极”)。直流转换器还包含用于感测反馈电压的电压反馈连接器，其中所述直流转换器经调适以通过根据所感测的反馈电压调整输出连接器处的输出电流来调节输出电压。电路还包含连接到输出连接器并连接到直流转换器的电压反馈连接器的反馈子电路。

背景技术

移动装置，如移动电话、笔记本电脑、平板电脑等的功能每天都变得越来越强大。此外，大量先前具有高耗电量的固定器具正在变得以移动型式提供。这一进展主要是通过二次电池的性能提高而成为可能，所述二次电池现可提供运行这些装置所需的电力。另外，二次电池的容量现在高到足以为这些装置提供电力持续所需的时间量。当电池电量耗尽时，应使用适当的充电装置对二次电池进行再充电。

现代二次电池，如锂离子电池广泛用于小型电子装置中，其应当用适于其充电特性的专用电子充电器充电。充电特性取决于二次电池内部能量的化学转化，其中必须满足若干条件以确保装置的安全性，以避免对电池的损坏并维持电池寿命。已知的充电器使用具有有限充电电流的直接充电，利用适当的电源单元或使用恒定电流/恒定电压方法(CC/CV)的电源独立式拓扑。

利用这种恒定电流/恒定电压方法，首先用恒定电流对电池充电，以避免充电电流过多，尤其是在充电开始时。恒定电流相位继续，直到达到终端充电电压。此时，达到了二次电池标称容量的大约70％至80％。随后，以恒定电压开始充电，从而确保不超过终端充电电压。在恒定电压相位中，充电电流随着电池充电的增大而逐渐减小。

为了将这类方法实施到充电装置中，需要特殊的充电IC。对于小功率需求，使用集成充电IC是常见的。此类充电IC的缺点是提供所需功能的高度复杂性。这导致芯片面积大，引脚数量高，测试所需时间长，并且装置成本特别高。另一个重要缺点是由于充电IC的“黑盒”行为，对于开发者而言缺乏透明度。这使得难以将充电IC与自身的微控制器和/或软件组合，因为开发者无法获得充电IC的工作细节。

对于低成本装置，将简单直流转换器与分流电阻器一起用于对二次电池充电。利用这类装置，对于低电池电压，直流转换器总是将其最大输出电流递送至二次电池。因此，当电池电压接近终端电压时，充电电流仅减小。这导致在充电开始时直流转换器过热，并且导致充电电流非常高，从而导致电池寿命严重降低。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于对二次电池充电的简单低成本电路，该电路确保安全，避免对二次电池的损坏并且维持电池寿命，尤其用于家用电器，诸如剪发或脱毛器具(剃刀、脱毛器)、牙刷或皮肤处理装置(按摩)。本发明的另一个目的是为二次电池提供过电流保护。

发明内容