專利名稱：一種充電電池的充電控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充電電池的充電控制電路，特別是涉及一種檢測鎳鎘或鎳氫電池 是否充滿電的充電控制電路。
背景技術(shù)：
對鎳鎘或鎳氫二次電池進行充電時其有一個顯著的特性即電壓隨儲存電能的增 加而升高，當電池充滿電時，充電電壓會有一個快速上升并達到最大值；滿電后，再 接受充電，電池電壓會從最高電壓點處開始略微下降，出現(xiàn)電壓負增量-AV?？梢酝?過適當電路將這一微小電壓負增量-AV進行測量(電壓負增量法)，以控制充電電流 的通斷而完成充電工作。
如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中采用電壓負增量法實現(xiàn)鎳鎘電池充電控制的電路原理 圖，它包括有充電器、連接在充電器正負極兩端的被充電電池DC'以及輸出端連接在充 電器控制端上的比較器BG'，其中，被充電電池DC的正極一路經(jīng)第一電阻R1'后連接比 較器BG'的負輸入端inl'，另一路經(jīng)過第二電阻R2'后接地，并且，二級管D'的陰極連接 在第一電阻R1'和第二電阻R2'的接點F上，該二極管D'的陽極連接比較器BG'的正輸入 端in2'，比較器BG'的正輸入端in2'又經(jīng)一電容C'接地，比較器BG'的輸出端連接在充電 器的控制端CTR'上。充電時，由于二極管D'存在壓降，該控制電路的比較器BG'負輸入 端inl'電位始終高于正輸入端in2'電位，比較器BG'截止不動作，充電器正常工作；當被 充電電池DC'在充滿電時，電池DC'端電壓會下降，比較器BG'的負輸入端電位同時下 降，因為二極管D'的反向截止作用，比較器BG'的正輸入端in2'放電非常緩慢，于是， 一旦比較器BG'的正輸入端in2'電位高于負輸入端inl'電位，比較器BG'導通，由輸出端 out'產(chǎn)生觸發(fā)信號給充電器控制端CTR'，充電器停止給電池充電。
上述控制電路是利用比較器BG'來檢測充電電池在充滿電時的電壓負增量-AV, 根據(jù)上述電路，由于二極管D'的壓降存在(約零點幾伏)，在比較器BG'正輸入端的電 位保持不變的情況下，電池電壓的下降值必須大于二極管D'的壓降值，比較器BG'才會 導通，輸出信號。而鎳鎘電池或鎳氫電池在充滿電后端電壓下降(產(chǎn)生電壓負增量-A V)是因為充電器的電能變成了熱能，使得電池發(fā)熱引起的。溫升越大，電池的電壓
負增量-Av也越大。經(jīng)測定，鎳鎘或鎳氫電池在充滿電時，溫升每升高rc，端電壓約
下降4mv，假設(shè)此時二極管D'的壓降為0.3V (即電池兩端壓降要達至1J0.3V以上，比較器 BG'才導通)，則電池的溫升必須超過75'C，再加上此時的環(huán)境溫度(如30。C)，則電
池溫度將高達10(TC以上，很顯然，這時電池早已損壞，甚至爆破。因此，上述控制電 路連接方式容易造成電池過充，比較器BG'反應(yīng)靈敏度不高，無法在實踐中使用，具有 一定的局限性，有待于進一步的改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種能夠有效增大比 較器反應(yīng)靈敏度而防止過充的充電電池的充電控制電路，該充電控制電路能夠在鎳鎘/ 鎳氫電池充滿電后迅速實現(xiàn)對電壓負增量-AV的檢測。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題可以采用的第一個技術(shù)方案為該充電電池的充電控制
電路，它包括具有控制端CTR的充電器，被充電電池DC和電池充滿電測量電路，其 中，所述的電池充滿電測量電路以比較器BG為核心，包括第一電阻R1、第二電阻 R2、第一二極管D1和電容C，第一電阻R1、第二電阻R2串聯(lián)后并接在被充電電池DC 兩端，被充電電池DC的負極接地；
其特征在于所述第一電阻R1和第二電阻R2之間還串接一第三電阻R3，所述第一 二極管D1的陽極一路經(jīng)第一電阻R1接被充電電池DC的正極，另一路經(jīng)第三電阻R3接 入比較器BG的負輸入端inl，所述第一二極管D1的陰極一路經(jīng)電容C而接地，另一路接 入所述比較器BG的正輸入端in2;所述比較器BG的負輸入端inl經(jīng)所述第二電阻R2連接 被充電電池DC的負極，所述比較器BG的輸出端out則接入所述充電器的控制端CTR。
所述的第三電阻R3為可變電阻，通過調(diào)整第三電阻R3的阻值，使之壓降接近第一 二極管D1的壓降，在電池充滿產(chǎn)生負電壓增量-AV時，可減小比較器BG的正負輸入端 之間的電位差，比較器BG能夠迅速導通而發(fā)出信號，提高比較器BG的靈敏度。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題也可以采用如下的技術(shù)方案該充電電池的充電控制電 路，它包括具有控制端CTR的充電器，被充電電池DC和電池充滿電測量電路，其中， 所述的電池充滿電測量電路以比較器BG為核心，包括第一電阻R1、第二電阻R2、第 一二極管D1和電容C，第一電阻R1、第二電阻R2串聯(lián)后并接在被充電電池DC兩端，被 充電電池DC的負極接地；
其特征在于還包括有第二二極管D2、第四電阻R4和第五電阻R5，所述的第二二 極管D2串接在第一電阻R1和第二電阻R2之間，所述第四電阻R4和第五電阻R5串接后 并聯(lián)在第二二極管D2兩端，其中，所述第一二極管D1的陰極一路經(jīng)電容C而接地，另 一路接入所述比較器BG的正輸入端in2;所述第二二極管D2的陽極一路經(jīng)第一電阻R1 接被充電電池DC的正極，另一路經(jīng)第四電阻R4接第一二級管D1陽極；所述第二二極 管D2的陰極一路經(jīng)第五電阻R5接第一二極管D1的陽極，另一路接比較器BG的負輸入 端inl;所述比較器BG的負輸入端inl又經(jīng)第二電阻R2接被充電電池DC的負極，所述比 較器BG的輸出端out則接入所述充電器的控制端CTR。
所述第四電阻R4或第五電阻R5也是可變電阻，可以調(diào)整第四電阻R4和第五電阻 R5的分壓比，減小比較器BG正負輸入端之間的電位差，從而調(diào)節(jié)比較器BG的靈敏 度，使整個控制電路處于最佳狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于對鎳鎘或鎳氫二次電池進行充電時，巧妙 地利用二極管的動態(tài)電阻小和電阻本身的動態(tài)分壓比特性提高了比較器的靈敏度，對 其微小電壓負增量-AV能夠進行快速的檢測并控制，防止了被充電電池的過充現(xiàn)象， 使本發(fā)明具備了很好的實用性。


圖l為現(xiàn)有技術(shù)的充電控制電路原理圖。 圖2為本發(fā)明實施例一的電路原理示意圖。 圖3為本發(fā)明實施例二的電路原理示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
實施例一如圖2所示，充電電池的充電控制電路，它包括具有控制端CTR的充電 器，被充電電池DC和電池充滿電測量電路；其中，所述的電池充滿電測量電路以比較 器BG為核心，包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一二極管D1和電容C，第一電阻 Rl、第二電阻R2串聯(lián)后并接在被充電電池DC兩端，被充電電池DC的負極接地。
所述第一電阻R1和第二電阻R2之間還串接一第三電阻R3，所述第一二極管D1的 陽極一路經(jīng)第一電阻R1接被充電電池DC的正極，另一路經(jīng)第三電阻R3接入比較器BG 的負輸入端inl，所述第一二極管D1的陰極一路經(jīng)電容C而接地，另一路接入所述比較 器BG的正輸入端in2;所述比較器BG的負輸入端inl經(jīng)所述第二電阻R2連接被充電電池 DC的負極，所述比較器BG的輸出端out則接入所述充電器的控制端CTR。
在本實施例中，通過調(diào)整第三電阻R3的阻值，使得第三電阻R3的壓降盡量接近第 一二極管D1的壓降，但是又小于第一二極管D1的壓降，這樣在充電階段，BG負輸入 端inl的電位高于比較器BG正輸入端in2的電位，比較器BG截止；
當電池DC充滿電時，充電電壓達到最高峰后開始下降，此時比較器BG負輸入端 inl電位開始下降；由于第一二極管D1處于負偏狀態(tài)，是反向截止的，因此下降速度非 常緩慢，比較器BG正輸入端in2的電位基本保持不變，結(jié)果使比較器BG的正輸入端in2 電位高于負輸入端inl而導通，比較器BG在輸出端out輸出控制信號反饋到充電器的控 制端CTR，使充電器改變工作狀態(tài)而停止對電池充電。
因為第三電阻R3的作用，當充電電池DC兩端產(chǎn)生電壓負增量-AV時，比較器BG 負輸入端inl和正輸入端in2之間的電位差很小，在很短的時間內(nèi)，比較器BG的正輸入
端in2電位會迅速高于比較器BG的負輸入端inl電位，于是比較器BG能夠快速響應(yīng)而發(fā) 出觸發(fā)信號，從而及時控制充電器停止充電，防止電池過充。
實施例二如圖3所示，該充電電池的充電控制電路，它包括具有控制端CTR的充 電器，被充電電池DC和電池充滿電測量電路；其中，所述的電池充滿電測量電路以比 較器BG為核心，包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一二極管D1和電容C，第一電阻 Rl、第二電阻R2串聯(lián)后并接在被充電電池DC兩端，被充電電池DC的負極接地。
還包括有第二二極管D2、第四電阻R4和第五電阻R5，所述的第二二極管D2串接 在第一電阻R1和第二電阻R2之間，所述第四電阻R4和第五電阻R5串接后并聯(lián)在第二 二極管D2兩端，其中，所述第一二極管D1的陰極一路經(jīng)電容C而接地，另一路接入所 述比較器BG的正輸入端in2;所述第二二極管D2的陽極一路經(jīng)第一電阻R1接被充電電 池DC的正極，另一路經(jīng)第四電阻R4接第一二級管D1陽極；所述第二二極管D2的陰極 一路經(jīng)第五電阻R5接第一二極管D1的陽極，另一路接比較器BG的負輸入端inl;所述 比較器BG的負輸入端inl又經(jīng)第二電阻R2接被充電電池DC的負極，所述比較器BG的輸 出端out則接入所述充電器的控制端CTR。
實施例二的充電過程和實施例一的相同，當電池DC充滿電時，充電電壓達到最高 峰后開始下降，比較器BG的負輸入端inl電位也隨之下降，此時，第一二極管D1在控 制電路中起到一個單向?qū)ǖ淖饔?，放電時處于反向偏置狀態(tài)，放電速度十分緩慢， 而第二二極管D2因為動態(tài)內(nèi)阻很小，在此起到一個穩(wěn)壓的作用，即第二二極管D2兩端 的壓降是基本不變的。此時，第四電阻R4和第五電阻R5串聯(lián)后兩端的壓降也是基本保 持不變，調(diào)節(jié)第四電阻R4和第五電阻R5的分壓比，使得第五電阻R5的壓降低于并接近 第一二極管D1的壓降，減小了比較器負輸入端inl、正輸入端in2之間電位差， 一旦充 電電池DC兩端產(chǎn)生電壓負增量-AV，比較器BG就能夠快速響應(yīng)并產(chǎn)生觸發(fā)信號，從 而提高了比較器BG的靈敏度，使整個控制電路處于最佳狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種充電電池的充電控制電路，它包括具有控制端(CTR)的充電器，被充電電池(DC)和電池充滿電測量電路，其中，所述的電池充滿電測量電路以比較器(BG)為核心，包括第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第一二極管(D1)和電容(C)，第一電阻(R1)、第二電阻(R2)串聯(lián)后并接在被充電電池(DC)兩端，被充電電池(DC)的負極接地；其特征在于所述第一電阻(R1)和第二電阻(R2)之間還串接一第三電阻(R3)，所述第一二極管(D1)的陽極一路經(jīng)第一電阻(R1)接被充電電池(DC)的正極，另一路經(jīng)第三電阻(R3)接入比較器(BG)的負輸入端(in1)，所述第一二極管(D1)的陰極一路經(jīng)電容(C)而接地，另一路接入所述比較器(BG)的正輸入端(in2)；所述比較器(BG)的負輸入端(in1)經(jīng)所述第二電阻(R2)連接被充電電池(DC)的負極，所述比較器(BG)的輸出端(out)則接入所述充電器的控制端(CTR)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述充電電池的充電控制電路，其特征在于所述的第三電阻 (R3)為可變電阻。
3、 一種充電電池的充電控制電路，它包括具有控制端(CTR)的充電器，被充電電 池(DC)和電池充滿電測量電路，其中，所述的電池充滿電測量電路以比較器(BG)為核 心，包括第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第一二極管(D1)和電容(C)，第一電阻(R1)、 第二電阻(R2)串聯(lián)后并接在被充電電池(DC)兩端，被充電電池(DC)的負極接地；其特征在于還包括有第二二極管(D2)、第四電阻(R4)和第五電阻(R5)，所述的第 二二極管(D2)串接在第一電阻(R1)和第二電阻(R2)之間，所述第四電阻(R4)和第五電阻 (R5)串接后并聯(lián)在第二二極管(D2)兩端，其中，所述第一二極管(D1)的陰極一路經(jīng)電容 (C)而接地，另一路接入所述比較器(BG)的正輸入端(in2);所述第二二極管(D2)的陽極 一路經(jīng)第一電阻(R1)接被充電電池(DC)的正極，另一路經(jīng)第四電阻(R4)接第一二級管 (Dl)陽極；所述第二二極管(D2)的陰極一路經(jīng)第五電阻(R5)接第一二極管(D1)的陽極， 另一路接比較器(BG)的負輸入端(inl);所述比較器(BG)的負輸入端(inl)又經(jīng)第二電阻 (R2)接被充電電池(DC)的負極，所述比較器(BG)的輸出端(out)則接入所述充電器的控 制端(CTR)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述充電電池的充電控制電路，其特征在于所述第四電阻( R4)或第五電阻(R5)是可變電阻。
全文摘要
一種充電電池的充電控制電路，包括充電器、第一二極管及串聯(lián)后并接在被充電電池兩端的第一電阻、第二電阻，被充電電池的負極接地；其特征在于第一電阻和第二電阻之間還串接一第三電阻，第一二極管的陽極一路經(jīng)第一電阻接被充電電池的正極，另一路經(jīng)第三電阻接入比較器的負輸入端，述第一二極管的陰極一路經(jīng)電容而接地，另一路接入比較器的正輸入端；比較器的負輸入端經(jīng)述第二電阻連接被充電電池的負極，比較器的輸出端則接入充電器的控制端。本發(fā)明利用二極管的動態(tài)電阻小和電阻本身的動態(tài)分壓比特性提高了比較器的靈敏度，對其微小電壓負增量-ΔV能夠進行快速的檢測并控制，防止了被充電電池的過充現(xiàn)象，使本發(fā)明具備了很好的實用性。
文檔編號H02J7/10GK101373903SQ200810063578
公開日2009年2月25日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者何岳明 申請人:何岳明