[发明专利]电池充电器

说明书

技术领域

本发明涉及能够对二次电池的电池组充电并能向外部电源输出端子输出稳定直流电源的电池充电器 

背景技术

通过用商业电源对二次电池充电的电池充电器已为人所知。除了充电功能外，如果向二次电池充电的电力能够被用作外部直流(以下称为“DC”)电源，那么，电池充电器的使用范围还可以扩大。本发明的发明人在未经审查的日本专利申请出版物No.平-10-234139(以下称为“专利文献1”)中提出了一种电池充电器。 

图7示出了在专利文献1中披露的电池充电器的配置。利用输入滤波器11和整流器电路12将商用交流(以下称为“AC”)电源转化为DC电源。开关电源包括脉冲宽度调制控制电路13、晶体管Q11和变压器T1。起着开关元件功能的晶体管Q11利用脉冲宽度调制控制电路13的输出脉冲在100kHz的频率下进行开关。来自二极管D11和电容器C11(它们与变压器T1的三次绕组N3相连)的整流输出被提供作为脉冲宽度调制控制电路13的电源。 

在一次绕组N1中流动的电流由晶体管Q11来控制，在二次绕组N2和三次绕组N3中感生电力。在二次绕组N2中感生的电压由二极管D12和电容器C12来整流，整流输出V0通过输出端子21和22被提供给充电控制电路23。该输出经受电阻器R21和电阻器R22的电阻分压(voltage division)，然后被输入到运算放大器AMP1的负号端子。另一方面，将参考电压REF1输入到运算放大器AMP1的正号端子，并且通过比较输出电压V0和参考电压而检测到的误差信号经由二极管D13连接到光耦合器PH1。 

从变压器T1的绕组N22上感生高于输出电压V0的电压，并且该感生电压由二极管D15和电容器C13来整流，使得其输出经由电阻器提供给光耦合器PH1。将从光耦合器PH1的第二侧上发送到第一侧上的误差信号提供给脉冲宽度调制控制电路13。电路13控制晶体管Q11的输出脉冲的ON(开启)时 间周期，并控制要提供给第二侧的电力，以便能够引出(derive)在第二侧上的参考电压设置的输出电压。 

在将输出电流Io提供给负载电路时，用电阻器R12来检测电流量，并将所检测的电流输入到运算放大器AMP2的负号端子上。将参考电压REF2提供给运算放大器AMP2的正号端子，并使运算放大器AMP2的正号端子的电压增加与参考电压量相应的数量。，输出电流Io的流动引起由于输出电流导致的电阻R12的电压降，因此，参考电压引起负方向的电压降。这样，在增加负载电流量时，与参考电压REF2相连的运算放大器AMP2的正号端子的电压就会下降。 

照此方式，运算放大器AMP2的正号端子的电压根据在电阻器R12中流动的电流量而下降，并将最后的电压和负号端子的电压相比较。运算放大器AMP2比较根据参考电压REF2设置的电流量和在电阻器R12中流动的电流量，并通过二极管D14将通过比较而检测到的误差信号输入到光耦合器PH1中。与上述的电压控制的情况相似，将输出电流的误差信号提供给脉冲宽度调制控制电路13。这样，在第一侧上的脉冲宽度调制控制电路13就控制晶体管Q11的ON(开)的时间周期，以使得输出电流Io变为根据参考电压REF2设置的预定量的电流。 

照此方式，运算放大器AMP1将输出电压V0控制为预定电压，运算放大器AMP2将输出电流Io控制为预定量的电流。将从电源装置输出的电压提供给充电控制电路23。 

图8示出了充电控制电路23的配置。该充电控制电路适合于对镍-金属-氢化物二次电池之类的电池BAT21和BAT22充电。将电源装置的正号端子21连接到晶体管Q21和Q22的各个发射极上，并将晶体管的集电极连接到电池BAT21和BAT22的正电极上。将电源装置的负号端子连接到电池BAT21和BAT22的负电极上。 

如图8所示，含有微电脑的控制器24的输出CH1和CH2分别控制晶体管Q21和Q22的开关，以便将充电电流交替地提供给电池BAT21和BAT22。换句话说，当晶体管Q21在ON(开)的状态而晶体管Q22在OFF(关)的状态下时，充电电流就流到电池BAT21，当晶体管Q21在OFF(关)的状态而晶体管Q22在ON(开)的状态下时，充电电流就流到电池BAT22。