專利名稱：用于給電池穩(wěn)定充電的電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及一種用于給電池穩(wěn)定充電的電路，并且尤其涉及這樣一種用于使電池穩(wěn)定充電的電路，該電路將提供的為電池充電的直流電壓轉換成雙倍浪涌脈沖電壓(doubled surge pulse voltage)，并且僅在進行電池充電時將該雙倍浪涌脈沖電壓提供給電池的電極板，從而在電極板上被氧化并粘附在電極板上的雜質被除去的同時防止了電池的老化，因而將電池恢復到它的原始狀態(tài)并因而使得該電池可以使用很長時間。
背景技術：
通常，電池是一種由正電極板、負電極板和電解質組成的裝置并且可以被用作通過化學作用電池產生直流(DC)電動勢的電源。化學能轉化成電能的操作被稱作放電，從外部電源提供電能并且該電能被轉化成要存儲的化學能的操作被稱作充電，這些操作是本領域眾所周知的。
經過如上所述的充電和放電反復操作的電池被稱為蓄電池(storage battery或secondary battery)，其被廣泛地用作為汽車，電器譬如電冰箱、移動電話、筆記本電腦等使用的電池。
此外，具有高內阻的電池以脈沖充電方式充電。
脈沖充電是響應時鐘脈沖為電池充電的一種方式，其中典型地當具有設定電平的脈動電壓大于工作設定電壓(duty set voltage)并且電池電壓小于電池緩沖電壓時電池被充電。
在這種傳統(tǒng)的脈沖充電方式中，工作設定電壓典型地設定在大約3.53V從而當脈動電壓的峰值是5V時以50％的占空度(duty cycle)為電池充電。下面對通過上述操作充入到電池內的電流的狀態(tài)進行描述。
也即，當電池以恒定電壓充電時脈沖跳躍以補償電池的內阻并且以接近電池緩沖電壓的電壓為電池充電，從而逐漸減少充入到電池內的電流。
然而，傳統(tǒng)的脈沖充電方式是有缺陷的，由于電流以50％占空度被不斷地充入到電池內直到緩沖時間，所以電池的充電電壓達到緩沖電壓需要花費很長的時間。
因此，使用在韓國專利申請?zhí)?998-0042701(1998年10月13日)中公開的脈沖充電方式的電池充電電路被提出以通過改變ON間期的占空度來縮短電池充電時間，其中根據電池電壓完成脈沖充電，從而允許充電電壓達到電池緩沖電壓。
該電池充電電路包括一個充電單元，一個切換單元，一個全波整流單元，一個切換驅動單元，及一個切換驅動控制單元。
該充電單元載有輸入電流，切換單元通過執(zhí)行切換操作控制在充電單元內充入的電流量。全波整流單元通過將輸入電壓進行全波整流輸出脈動電壓。切換驅動單元在將全波整流單元的輸出與比較電壓進行比較的同時將電池的電壓與電池緩沖電壓進行比較，從而響應兩個比較的結果值改變該切換驅動單元的輸出信號。
該切換驅動控制單元將電池電壓電平移動以允許該電平移動的電池電壓成為比較電壓，并將該比較電壓輸出到該切換驅動單元。也即，該切換驅動控制單元將該充電單元的電壓輸入并電平移動以允許在起始時間流入該充電單元的電流從它的最大值逐漸地線性降低直到該充電單元的電壓變成緩沖電壓，從而允許該充電單元的電平移動的電壓成為該切換單元的工作設定比較電壓。結果，該切換驅動控制單元在從最大值逐漸減少電池的充電電流直到該充電單元的電壓變成電池緩沖電壓的同時，短時間內完成電池的充電。
傳統(tǒng)的使用脈沖充電方式的電池充電電路能提高充電速度，因為當給電池提供充電電壓時提供了脈沖波形的電壓，但是傳統(tǒng)的電池充電電路是有缺陷的，因為在反復充電和放電操作的過程中在電池的電極板上氧化并附著到電池的電極板上的雜質不能被除去，并因此這些雜質提高了電池的內阻，而大大地降低了電池的效率，從而使電池老化縮短了它的壽命周期。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明正是針對現有技術存在的上述問題而提出，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于給電池穩(wěn)定充電的電路，它可以將為電池充電提供的直流電壓轉變?yōu)殡p倍浪涌脈沖電壓并且僅在進行電池充電時將該雙倍浪涌脈沖電壓提供給電池的電極板，從而使得在電極板上氧化并附著到電極板上的雜質被除去的同時防止了電池的老化，因而將電池恢復到它的初始狀態(tài)，從而使得該電池能使用很長時間。
為了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種用于使電池穩(wěn)定充電的電路，其中驅動電壓從在充電電路到電池處提供的電源線通過一個防止反向電壓二極管和一個調整驅動電壓二極管提供給控制器。
控制器通過分壓電阻從電源線接收輸入電壓，使用輸入電壓識別電流電壓(current voltage)和電池的充電電壓。
包含一個模擬/數字轉換器的控制器識別輸入電壓為數字值，輸出用于顯示輸入電壓的輸出信號。
二-十進制(BCD)碼轉換集成電路(IC)從控制器接收輸出信號，以數字形式在電壓顯示單元上顯示電流電壓和電池的充電電壓。
控制器通過驅動電壓和輸入電壓確認充電進程，輸出一個方波脈沖電壓。
通過其柵極接收方波脈沖電壓的場效應晶體管(FET)允許將經過連接到它的源極的峰-峰產生單元的扼流線圈、電阻和二極管的該方波脈沖電壓進行倍壓獲得的浪涌脈沖電壓通過電源線提供給電池的電極板。因此，在起始時間檢查和顯示電池的電壓時確定電池是正?；蚍钦：螅绻姵厥钦５牟⑶译妷簭耐獠刻峁?，則控制器將雙倍浪涌脈沖電壓提供給電源線。因此，在電池的電極板上氧化并附著到電極板上的雜質被除去以防止電池老化，從而將電池恢復到初始狀態(tài)。


本發(fā)明的上述和其他的目的，特征及其他的優(yōu)點將從下面結合附圖的詳細描述中得到更清楚的理解。附圖中
圖1是表示根據本發(fā)明用于給電池穩(wěn)定充電的電路的整體結構的方框圖；圖2是表示本發(fā)明結構的詳細電路圖；及圖3a到3c是描述本發(fā)明重要部分的工作的波形圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細描述。
圖1是表示根據本發(fā)明用于使電池穩(wěn)定充電的電路的結構的方框圖；圖2是表示本發(fā)明結構的電路圖。
驅動電壓從在外部充電電路1到電池2處提供的兩個電源線L1和L2通過一個防止反向電壓二極管D1和一個調整驅動電壓二極管ZD1提供給控制器(MPU)3。
控制器3從電源線L1和L2處通過分壓電阻R1、R2和R3接收輸入電壓，使用輸入電壓識別電流電壓和電池2的充電電壓。
控制器3包含一個模擬/數字轉換器4以識別數字值的輸入電壓，輸出用于顯示輸入電壓的輸出信號。
二-十進制(BCD)碼轉換集成電路(IC)5從控制器3接收輸出信號，以數字形式在電壓顯示單元6的多個顯示窗口6a上顯示電流電壓和電池2的充電電壓。
控制器3通過驅動電壓和輸入電壓確認充電的進程，輸出一個由從振蕩器7接收到的振蕩頻率所任意設定的方波脈沖電壓。
場效應晶體管(FET)通過它的柵極接收方波脈沖電壓，將經過連接到該FET的源極的峰-峰產生單元8的扼流線圈CH，電阻R4和二極管D2的該方波脈沖電壓進行倍壓獲得的浪涌脈沖電壓通過電源線L1和L2施加到電池2的電極板2a和2b上。
如果本發(fā)明的電池充電穩(wěn)定電路通過設置一個形成一個可調裝置以改變從振蕩器7輸出到控制器3的頻率并控制該可調裝置的開關9，可隨意使用于具有3V，4到4.5V，12V，14V，24V，36V，48V，72V，及96V電壓的電池，則該電池充電穩(wěn)定電路的使用范圍能從用于家用電器的電池擴展到用于大汽車的電池。
本發(fā)明具有上述結構的電池充電穩(wěn)定電路與連接到電池2的電源線L1和L2并聯(lián)連接，以汽車作為例子，在電池2連接到充電電路1譬如發(fā)生器之后為電池2提供雙倍浪涌脈沖電壓。
控制器3，從外部充電電路1提供到電池2的電源線L1和L2處通過防止反向電壓二極管D1和調整驅動電壓二極管ZD1被提供驅動電壓，通過防止反向電壓二極管D1防止電池2的電壓倒流，同時控制器3由調整驅動電壓二極管ZD1被提供額定驅動電壓。
而且，控制器3通過分壓電阻R1，R2和R3從電源線L1和L2接收與電流電壓或電池2的充電電壓成比例的輸入電壓，使用輸入電壓識別電流電壓和電池2的充電電壓。
控制器3包含模擬/數字轉換器4以識別數字值的輸入電壓。
因此，當控制器3在起始時間連接到電池2的電源線L1和L2上時，控制器3通過僅識別電池2的電壓來確定電池2是正常或不正常的。
而且，在通過輸入電壓識別電池2正常之后，控制器3確定電池2是否被正常地充電。
識別輸入電壓的控制器3將輸出信號輸出到BCD碼轉換IC5上以顯示電流電壓和電池2的充電電壓，從而電流電壓和電池2的充電電壓以數字形式被顯示在電壓顯示單元6的多個顯示窗口6a上以允許用戶從外部監(jiān)控電壓。
如果使用驅動電壓和輸入電壓確認充電的進程的控制器3，在維持它的工作備用狀態(tài)(operating standby state)時通過使用輸入電壓識別在電池2內充入的電壓確認充電電壓接近電池2的正常電壓，控制器3將由從振蕩器7接收到的振蕩頻率任意設定的方波脈沖電壓輸出。
該方波脈沖電壓被輸入到FET的柵極以允許將經過連接到FET的源極的峰-峰產生單元8的扼流線圈CH、電阻R4和二極管D2的該方波脈沖電壓進行倍壓獲得的浪涌脈沖電壓通過電源線L1和L2提供給電池2的電極板2a和2b。因此，在電極板2a和2b上氧化并附著到電極板2a和2b上的雜質被除去以防止電池2老化，因此將電池2恢復到初始狀態(tài)。
當電池2被充電時，在由用戶使用的電池2的額定電壓經由開關9被設定的條件下確認充電電壓是否接近正常電壓，從而該電池充電穩(wěn)定電路能兼容地用于所有的電池。在具有高使用電壓的電池的情況下，本發(fā)明的電池充電穩(wěn)定電路通過多個電池充電穩(wěn)定電路與電池相連接這樣的結構可以被容易地使用。
工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明提供了一種用于使電池穩(wěn)定充電的電路，其中控制器在通過電池處設置的電源線被提供驅動電壓時，經由分壓電阻接收輸入電壓，使用該輸入電壓識別電流電壓和電池的充電電壓。
此外，控制器識別數字值的輸入電壓，將顯示輸入電壓的輸出信號輸出到BCD碼轉換IC上，使得電流電壓和電池的放電電壓以數字形式顯示在電壓顯示單元上。
此外，控制器，在電池被充電時對充電電壓接近正常電壓進行確認，將一個方波脈沖電壓輸出到場效應晶體管(FET)上以允許將經過峰-峰產生單元的扼流線圈、電阻和二極管的方波脈沖電壓進行倍壓所獲得的浪涌脈沖電壓被應用到電池的電極板上。因此，在起始時間檢查和顯示電池的電壓時，確定電池是否正常或不正常，然后如果電池是正常的并且電池的充電進行到一定程度，則控制器將雙倍的浪涌脈沖電壓提供給電源線。因此，本發(fā)明是有益的，因為在電池的電極板上氧化并附著到電極板上的雜質被除去以防止電池老化，從而將電池恢復到它的初始狀態(tài)并且延長了電池的壽命以防止由丟棄的電池產生的環(huán)境污染。
權利要求
1.一種用于給電池穩(wěn)定充電的電路，電池(2)通過兩個電源線(L1)和(L2)從外部充電電路(1)被提供充電電壓，其中驅動電壓從該電源線(L1)和(L2)經過一個防止反向電壓二極管(D1)和一個調整驅動電壓二極管(ZD1)提供給控制器(3)；輸入電壓從電源線(L1)和(L2)經過分壓電阻(R1)(R2)和(R3)輸入給控制器(3)；從包含一個模擬/數字轉換器(4)的該控制器(3)處接收輸出信號的二-十進制(BCD)碼轉換集成電路(IC)(5)，以數字形式將電流電壓和電池(2)的充電電壓在電壓顯示單元(6)的多個顯示窗口(6a)上進行顯示；及場效應晶體管(FET)通過它的柵極從經由振蕩器(7)接收振蕩頻率的控制器(3)處接收方波脈沖電壓，允許將經過連接到該FET的源極的峰-峰發(fā)生單元(8)的扼流線圈(CH)、電阻(R4)和二極管(D)倍壓該方波脈沖電壓獲得的浪涌脈沖電壓通過該電源線(L1)和(L2)提供給電池(2)的電極板(2a)和(2b)。
2.如權利要求1所述的給電池穩(wěn)定充電的電路，其中開關(9)被設置用來形成一個用于改變從振蕩器(7)輸出到該控制器(3)的振蕩頻率的可調裝置并且控制該可調裝置，從而使得該給電池穩(wěn)定充電的電路能隨意地使用于具有3V，4到4.5V，12V，14V，24V，36V，48V，72V和96V電壓的電池。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于給電池穩(wěn)定充電的電路。該電路通過兩個電源線從外部充電電路提供充電電壓給電池。驅動電壓通過一個防止反向電壓二極管和一個調整驅動電壓二極管施加到電源線上以提供給控制器。輸入電壓通過分壓電阻從電源線輸入到控制器。二至十進制(BCD)碼轉換集成電路(IC)從包含模擬/數字轉換器的控制器處接收輸出信號，將電流電壓和電池的充電電壓以數字形式顯示在電壓顯示單元的多個顯示窗口上。場效應晶體管(FET)通過柵極從經由振蕩器接收振蕩頻率的控制器處接收方波脈沖電壓，場效應晶體管將經過峰－峰發(fā)生器的扼流線圈、電阻和二極管進行復合獲得的浪涌脈沖電壓通過電源線施加到電池的電極板上。
文檔編號H02J7/04GK1615567SQ03802213
公開日2005年5月11日 申請日期2003年1月15日 優(yōu)先權日2002年1月16日
發(fā)明者蘇治在 申請人:蘇治在