[发明专利]电池充电装置

说明书

本发明涉及一种电池充电装置，它包括：

-一个用于产生脉冲的电流-频率转换器，其脉冲频率取决于流经电池的电流;

-计算装置，通过对电流-频转换器所产生的脉冲进行计算而测定所计算的电池充电状况;

-指示装置，根据一小部分电池容量指示所计算的充电状况;

-检测装置，用以在电池充电或放电时，检测电池的至少一种实际充电状况;以及

-校正装置，用以在检测到的实际充电状况偏离计算的充电状况时，校正计算的充电状况。

这样一个装置可以用于以可再充电电池供电的各种设备，特别适用于可再充电的电动剃刀。

本文开始段所述的一个装置，在DE-A2313566中已经公知了。在电池充、放电期间，该装置中的充、放电电流是通过一个与电池串联的电阻来测量的。该电阻上电压被放大，然后被积分，但电池放电时的放大系数和积分常数与充电时不同。被积分的电压与基准电压进行比较，每当达到基准电压，就产生一个脉冲，积分电压重新设置。所有这些脉冲在计数器里计数，借助一个指示器，计数过程是可见的，它指示出电池充电状况。电池放电时，当达到给定的计数时，就发出一个报警信号，并且在一定时间后负载被解除，以防止电池完全放电。当电池充电时，在达到最大计数时，充电电路断开以防止电池的过充电。

在电池充电或放电期间，检测装置对实际充电状况至少检测一次。例如，它可以指示电池被完全充电，这可以由当时产生的温升检测出来。如果所计电流-频率转换器产生的脉冲数目与当时产生的被检测充电状况不一致，被指示充电状况下的电池容量可由校正装置改变。

在公知的装置中，校正充电电流是为了有关电池充电效率的缘故，充电效率总是小于1。然而在电池的整个充电时间期间，校正是完成相同的。

本发明的目的是要更进一步提高充电效率。为此目的，按照本发明装置的实施例进一步特征在于该装置还包含一个充电电路，以便用充电电流对电池充电，充电电流的功率须经过一个与所计算和校正的电池充电情况逐步适应的过程。通过使充电电流与电池充电状况相匹配，就可避免电池过充电等情况。按照本发明装置的进一步的实施例，其特征在于其适应性依预定特性曲线变化，特性曲线是该电池特有的，特性曲线指示出由电池所接收的最大充电电流和电池充电状况之间的关系。这里电池以其可承受的最大电流恒定充电。这种充电方式非常适于电池快充电。

按照本发明装置的第一个实施例，其特征在于校正装置适用于修正脉冲数目和所计算的相对充电状况之间的比例。通过改变计算装置中相应于电池容量的脉冲数，就可达到校正被指示的充电状况的目的。每产生一个脉冲的充电数量保持相同，通过程控微机容易解决这一问题。

按照本发明装置的第二个实施例，其特征在于校正装置适用于修正电流-频率转换器中所产生脉冲的频率。按照本实施例，脉冲数对应于给定电池容量百分比保持恒定，但是每产生一个脉冲，从电池抽取的充电量采样是变化的。本实施例装置易于和电流-频率转换器相结合，也能容易地和校正电路连接，校正电路着重解决了在大放电电流下产生的非线性放电问题。

按照本发明装置的一个实施例，其中电流-频率转换器包含一个与电池串联的测量电阻和一个电压控制振荡器，其输入端与测量电阻两端相连;进一步的特征是，电压-控制振荡器具有一个控制输入端以便当信号作用于控制输入端时接收所产生的脉冲频率。本实施例装置中，电压控制振荡器包含一个运算放大器，其进一步的特征在于所述控制输入端是一个运算放大器的控制输入端。施加在测量电阻两端的电压运算放大器的放大系数受检测装置产生的信号作用。

一个实施例装置，其中所产生的脉冲频率受到各方面的影响，其特征在于电压控制振荡器包含一个电容器和一个比较器，比较器的一个输入端与电容器的一端相连接，另一输入端连接到基准电压源上，而基准电压源产生的电压可通过电流-频率转换器的控制输入端进行调节。这也可通过一个电路来实现，其特征在于电压-控制振荡器包含一个电容和一个与电容并联的比较器，比较器的一个输入端与基准电压源相连接，另一个输入端经一个电压分压器与电容器相连接，电压分压器可通过电流-频率转换器控制输入端进行调整。在这两个实施例中，不是运算放大器的放大系数被改变，而是产生脉冲的电容器端电压被改变，及由此造成的流经测量电阻电流的积分时间在改变。