JP2017506054A - 電池充電装置及び電池充電保護制御方法 - Google Patents

電池充電装置及び電池充電保護制御方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、電池充電装置及び電池充電保護制御方法を提供することを開示する。電池充電装置における電源アダプターは、充電制御回路とのデータ通信を行い、電源アダプターがその通信インタフェースが出力した直流に過電圧及び/又は過電流が発生したと判定する時、電源アダプターは、充電制御回路に電子機器における制御器を駆動し、電子機器の通信インタフェースをオフすることを告知し、且つ自ら直流電流の出力をオフする。充電制御回路が電源アダプターの出力電圧及び出力電流を受信し、過電圧及び/又は過電流が発生したと判定する時、充電制御回路は、電源アダプターに直流電流の出力をオフすることを告知し、且つ電子機器における制御器(300)を駆動し、電子機器の通信インタフェース(20)をオフする。

Description

本発明は、充電に関し、特に電池充電装置及び電池充電保護制御方法に関する。
現在、多数の電子機器における電池は、電子機器の通信インタフェースを介して、外部の電源アダプターに接続されることにより、充電を実現しているが、電池充電過程において、充電時間を短縮させるために、従来の技術は、充電電流を増大させることにより、電池に対する急速充電を行う目的を達成することができる。但し、常規定電圧出力方式を適用しても、充電電流を増大させる方式を適用しても、電池に対する充電を行う際、若し充電過程において、電池に対する充電電圧、及び/又は充電電流が大きすぎである場合が発生すると、電池が過電圧及び/又は過電流充電のせいで破損されてしまうことがある。このため、従来の技術では、電子機器における電池に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、電池に対する過電圧及び/又は過電流保護を実現できない。
本発明の目的は、電池充電装置を提供することであり、従来の技術が電子機器における電池に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、電池に対する過電圧及び/又は過電流保護を実現できない問題を解決しようとする。
本発明は、下記の通りに実現される。電池充電装置であって、該電池充電装置は、電源アダプターと、充電制御モジュールとを含む。前記充電制御モジュールは、電子機器に内装され、且つ前記電子機器における制御器及び電池に接続され、前記電源アダプターは、その通信インタフェースを介して、前記電子機器の通信インタフェースに接続され、且つ前記電池は、前記電子機器の通信インタフェースを介して、前記電源アダプターから充電を取得し、前記充電制御モジュールは、前記電子機器の通信インタフェースを介して、前記電源アダプターとデータ通信を行う。
前記電池に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、前記電源アダプターは、まずその出力電圧が電圧閾値より大きいか否か、及び出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、若し前記出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記出力電流が電流閾値より大きい場合、前記電源アダプターは、前記充電制御モジュールに第1充電遮断指令を送信し、且つ自ら直流電流の出力をオフし、前記充電制御モジュールは、前記第1充電遮断指令に基づいて、前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフする。若し前記出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記出力電流が電流閾値以下である場合、前記電源アダプターは、出力電圧情報及び出力電流情報を前記充電制御モジュールにフィードバックし、前記充電制御モジュールが前記出力電圧情報及び前記出力電流情報に基づいて、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記電源アダプターの出力電流が電流閾値大きいと判定する時、前記充電制御モジュールは、前記電源アダプターに第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフさせ、前記電源アダプターは、前記第2充電遮断指令に基づいて、直流電流の出力をオフする。前記充電制御モジュールが前記出力電圧情報及び前記出力電流情報に基づいて、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記電源アダプターの出力電流が電流閾値以下であると判定した場合、前記電源アダプターは、続いてその出力電圧及び出力電流に対して判断を行う。
本発明のもう一つの目的は、上記の電池充電装置に基づいた電池充電保護制御方法を更に提供することであり、前記電池充電保護制御方法は、下記のステップA〜Gを含む。
A:電子機器における電池に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、前記電源アダプターは、その出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、且つその出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、前記出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記出力電流が電流閾値より大きい場合、ステップBを実行し、前記出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記出力電流が電流閾値以下である場合、ステップDを実行する。
B:前記電源アダプターは、前記充電制御モジュールに第1充電遮断指令を送信し、且つ自ら直流電流の出力をオフする。
C:前記充電制御モジュールは、前記第1充電遮断指令に基づいて、前記電子機器における制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフする。
D:前記電源アダプターは、出力電圧情報及び出力電流情報を前記充電制御モジュールにフィードバックする。
E:前記充電制御モジュールは、前記出力電圧情報及び前記出力電流情報に基づいて、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、且つ前記電源アダプターの出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記電源アダプターの出力電流が電流閾値より大きい場合、ステップFを実行し、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記電源アダプターの出力電流が電流閾値以下である場合、戻ってステップAを実行する。
F:前記充電制御モジュールは、前記電源アダプターに第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフする。
G:前記電源アダプターは、前記第2充電遮断指令に基づいて、直流電流の出力をオフする。
本発明は、電源アダプターと、充電制御モジュールとを含む電池充電装置を適用して、電子機器における電池に対する充電制御を行い、電池に対する通常の充電或いは急速充電を行う過程において、電源アダプターは、充電制御モジュールとのデータ通信を行い、電源アダプターがその通信インタフェースが出力した直流に過電圧及び/又は過電流が発生したと判定する時、電源アダプターは、充電制御モジュールに電子機器における制御器を駆動し、電子機器の通信インタフェースをオフすることを告知し、且つ自ら直流電流の出力をオフする。充電制御モジュールが電源アダプターの出力電圧及び出力電流を受信した時、過電圧及び/又は過電流が発生したと判定する場合、充電制御モジュールは、電源アダプターに直流電流の出力をオフすることを告知し、且つ電子機器における制御器を駆動し、電子機器の通信インタフェースをオフすることにより、電源アダプターの通信インタフェースに過電圧及び/又は過電流出力が発生した時、電池に対する過電圧及び/又は過電流保護を実現する。
本発明の実施例が提供する電池充電装置のトポロジカル構成図である。 図1に示す電池充電装置に基づく電池充電保護制御方法を実現するフローチャートである。 図1に示す電池充電装置における電源アダプターの例示的なモジュール構成図である。 図3に示す電源アダプターの例示的な回路構成図である。 図1に示す電池充電装置における充電制御モジュールの例示的な回路構成図である。 図1に示す電池充電装置における充電制御モジュールのもう一つの例示的な回路構成図である。
本発明の目的、技術方案、及び利点をより明らかにするするために、以下、図面及び実施例を結合しながら、本発明を更に詳細に説明することにする。理解すべきことは、ここで説明される具体的な実施例は、本発明を解釈するだけのために用いられ、本発明を制限するものではない。
図1は、本発明の実施例が提供する電池充電装置のトポロジカル構造を示している。説明の便宜上、本発明の実施例に関連される部分だけを示すが、その詳細は、下記の通りである。
本発明の実施例が提供する電池充電装置は、電源アダプター100と、充電制御モジュール200とを含む。充電制御モジュール200は、電子機器に内装され、且つ電子機器における制御器300と、電池400とに接続され、電源アダプター200は、その通信インタフェース10を介して、電子機器の通信インタフェース20に接続され、且つ電池400は、電子機器の通信インタフェース20を介して、電源アダプターから充電を取得し、充電制御モジュール200は、電子機器の通信インタフェース20を介して、電源アダプター100とデータ通信を行う。
電池400に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、電源アダプター100は、まず、その出力電圧が電圧閾値より大きいか否か、及び出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、若し電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は電源アダプター100の出力電流が電流閾値より大きい場合、電源アダプター100は、充電制御モジュール200に第1充電遮断指令を送信し、且つ自ら直流電流の出力をオフし、充電制御モジュール200は、第1充電遮断指令に基づいて、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。若し電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値以下である場合、電源アダプター100は、出力電圧情報及び出力電流情報を充電制御モジュール200にフィードバックし、充電制御モジュール200が上記の出力電圧情報及び出力電流情報に基づいて、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は電源アダプター100の出力電流が電流閾値大きいと判定する場合、充電制御モジュール200は、電源アダプター100に第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフさせ、電源アダプター100は、第2充電遮断指令に基づいて、直流電流の出力をオフする。充電制御モジュール200が上記の出力電圧情報及び出力電流情報に基づいて、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値以下であると判定する場合、電源アダプター100は、続いてその出力電圧及び出力電流に対する判断を行う。
図1に示す電池充電装置に基づいて、本発明の実施例は、電池充電保護制御方法を更に提供する。図2に示すように、該電池充電保護制御方法は、下記のステップS1〜S7を含む。
S1:電子機器における電池400に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、電源アダプター100は、その出力電圧が電圧閾値より大きいかを判断し、且つその出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は出力電流が電流閾値より大きい場合、ステップS2を実行し、出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ出力電流が電流閾値以下である場合、ステップS4を実行する。
S2:電源アダプター100は、充電制御モジュール200に第1充電遮断指令を送信し、且つ自ら直流電流の出力をオフする。
S3:充電制御モジュール200は、第1充電遮断指令に基づいて、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
S4:電源アダプター100は、出力電圧情報及び出力電流情報を充電制御モジュール200にフィードバックする。
S5:充電制御モジュール100は、出力電圧情報及び出力電流情報に基づいて、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は電源アダプター100の出力電流が電流閾値大きい場合、ステップS6を実行し、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値以下である場合、戻ってステップS1を実行する。
S6:充電制御モジュール200は、電源アダプター100に第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
S7:電源アダプター100は、第2充電遮断指令に基づいて、直流電流の出力をオフする。
その中で、電圧閾値及と電流閾値は、それぞれ予め設定した最大電圧値と最大電流値である。
尚、ステップS4は、具体的には、下記のステップを含む。
充電制御モジュール200は、電源アダプター100に充電パラメータ取得請求を送信する。
電源アダプター100は、充電パラメータ取得請求に基づいて、出力電圧情報及び出力電流情報を充電制御モジュール200にフィードバックする。
電池400に対する急速充電を行う時、充電制御モジュール200は、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行い、電池に対する充電電流を増大させることにより、電池に対する急速充電を実現するため、電源アダプター100の出力に過電圧及び/又は過電流現象が存在する場合、充電制御モジュール 200は、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする同時に、更には、電源アダプター100からの直流の引き込みを停止すべきである。このため、ステップS3は、具体的には、以下の通りである。
充電制御モジュール200は、第1充電遮断指令に基づいて、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行うことをオフし、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
ステップS6は、具体的には、下記のステップを含む。
充電制御モジュール200は、電源アダプター100に第2充電遮断指令をフィードバックする。
充電制御モジュール200は、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行うことを停止し、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
上記の電池充電保護制御方法の実現において依存された電池充電装置に対して、その例示的なモジュール構成を図3に示す。説明の便宜上、本発明の実施例に関連される部分だけを示すが、その詳細は、下記の通りである。
電源アダプター100は、EMIフィルター回路101と、高電圧整流フィルター回路102と、隔離変圧器103と、出力フィルター回路104と、電圧トラッキングと制御回路105とを含む。商用電源がEMIフィルター回路101を経て電磁波ノイズフィルタリングを行った後、高電圧整流フィルター回路102により整流フィルター処理され、高電圧直流電流を出力し、該高電圧直流電流は、隔離変圧器103を介して電気隔離されて後、出力フィルター回路104に出力されることにより、フィルター処理を行った後、電池400に対する充電を行い、電圧トラッキングと制御回路105は、出力フィルター回路104の出力電圧に基づいて、隔離変圧器103の出力電圧に対する調整を行う。
電源アダプター100は、電源モジュール106と、主制御モジュール107と、電位調整モジュール108と、電流検出モジュール109と、電圧検出モジュール110と、出力スイッチモジュール111とを更に含む。
電源モジュール106の入力ポートは、隔離変圧器103の二次ポートに接続され、主制御モジュール107の電源ポート、電位調整モジュール108の電源ポート、及び電流検出モジュール109の電源ポートは、電源モジュール108の出力ポートに共通に接続され、主制御モジュール107の高電位ポート及び電位調整モジュール108の高電位ポートは、いずれも出力フィルター回路104の正出力ポートに接続され、電位調整モジュール108の電位調節ポートは、電圧トラッキングと制御回路105に接続され、電流検出モジュール109の直流入力ポートは、出力フィルター回路104の正出力ポートに接続され、電流検出モジュール109の電流検出フィードバックポートは、主制御モジュール107の電流検出ポートに接続され、主制御モジュール107のクロック出力ポートとデータ出力ポートは、電位調整モジュール108のクロック入力ポートとデータ入力ポートに接続され、電圧検出モジュール110の第1検出ポートと第2検出ポートは、各々電流検出モジュール109の直流電流の出力ポートと出力フィルター回路104の負出力ポートに接続され、電圧検出モジュール110の第1出力ポートと第2出力ポートは、各々主制御モジュール107の第1電圧検出ポートと第2電圧検出ポートに接続され、出力スイッチモジュール111の入力ポートは、電流検出モジュール109の直流電流の出力ポートに接続され、出力スイッチモジュール111の出力ポートは、電圧検出モジュール110の第3検出ポートに接続され、出力スイッチモジュール111の接地ポートは、出力フィルター回路 104の負出力ポートに接続され、出力スイッチモジュール111の被制御ポートと電源ポートは、各々主制御モジュール107のスイッチ制御ポートと隔離変圧器103の二次ポートに接続され、出力フィルター回路104の出力負極端、出力スイッチモジュール111の出力ポート、主制御モジュール107の第1通信ポート、及び第2通信ポートは、いずれも電源アダプター100の通信インタフェース10に接続される。
電源モジュール106は、隔離変圧器103から電源を取得し、且つ主制御モジュール107、電位調整モジュール108及び電流検出モジュール109に給電する。電子機器における電池400に対する急速充電を行う時、電位調整モジュール108は、主制御モジュール107が送信した制御信号に基づいて、電圧トラッキングと制御回路105を駆動し、隔離変圧器103の出力電圧に対する調整を行わせる。電流検出モジュール109と電圧検出モジュール110は、各々電源アダプター100の出力電流と出力電圧に対する検出を行い、且つそれに応じて電流検出信号と電圧検出信号を主制御モジュール107にフィードバックする。出力スイッチモジュール111は、主制御モジュール107が送信したスイッチ制御信号に基づいて、電源アダプター100の直流電流の出力をオンオフする。
電子機器における電池400に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、主制御モジュール107は、上記の電流検出信号に基づいて、電源アダプター100の出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、且つ上記の電圧検出信号に基づいて、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は電源アダプター100の出力電流が電流閾値大きい場合、主制御モジュール107は、充電制御モジュール200に第1充電遮断指令を送信し、且つ出力スイッチモジュール111を制御し、電源アダプター100の直流電流の出力をオフし、充電制御モジュール200は、上記の第1充電遮断指令に基づいて、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値以下である場合、主制御モジュール107は、上記の電圧検出信号及び電流検出信号に基づいて、充電制御モジュール200に出力電圧情報及び出力電流情報をフィードバックし、充電制御モジュール100は、出力電圧情報及び出力電流情報に基づいて、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きいかを判断し、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、若し電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は電源アダプター100の出力電流が電流閾値より大きい場合、充電制御モジュール200は、主制御モジュール107に第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフさせ、主制御モジュール107は、上記の第2充電遮断指令に基づいて、出力スイッチモジュール111を制御し、電源アダプター100の直流電流の出力をオフする。
その中で、上記の主制御モジュール107は、電圧検出信号及び電流検出信号に基づいて、充電制御モジュール200に出力電圧情報及び出力電流情報をフィードバックすることは、具体的には、
充電制御モジュール200は、主制御モジュール107に充電パラメータ取得請求を送信し、主制御モジュール107は、該充電パラメータ取得請求に基づいて、出力電圧情報及び出力電流情報を充電制御モジュール200にフィードバックする。
電池400に対する急速充電を行う時、充電制御モジュール200は、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行い、電池に対する充電電流を増大させることにより、電池に対する急速充電を実現するため、電源アダプター100の出力に過電圧及び/又は過電流現象が存在する場合、充電制御モジュール200は、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフすると同時に、更には、電源アダプター100からの直流の引き込みを停止すべきである。このため、上記の充電制御モジュール200は、上記の第1充電遮断指令に基づいて、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする内容は、具体的には、
充電制御モジュール200は、第1充電遮断指令に基づいて、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行うことを停止し、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
上記の充電制御モジュール200は、主制御モジュール107に第2充電遮断指令をフィードバックする内容は、具体的には、以下の通りである。
充電制御モジュール200は、主制御モジュール107に第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ充電制御モジュール200は、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行うことをオフし、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
図4は、上記の電源アダプター100の例示的な回路構成を示している。説明の便宜上、本発明の実施例に関連される部分だけを示すが、その詳細は、下記の通りである。
電源モジュール106は、
第1コンデンサーC1と、レギュレーターチップU1と、第2コンデンサーC2と、第1インダクターL1と、第2インダクターL2と、第1ダイオードD1と、第2ダイオードD2と、第3コンデンサーC3と、第1抵抗器R1と、第2抵抗器R2とを含む。
第1コンデンサーC1の第1端とレギュレーターチップU1の入力電源ピンVIN及びイネーブルピンENの共通接続点は、電源モジュール106の入力ポートであり、第1コンデンサーC1の第2端とレギュレーターチップU1のグラウンドピンGNDは、共通に接地され、レギュレーターチップU1のスイッチピンSWと第2コンデンサーC2の第1端は、第1インダクターL1の第1端に共通に接続され、レギュレーターチップU1の内部スイッチピンBOOSTと第2コンデンサーC2の第2端は、第1ダイオードD1の陰極に共通に接続され、レギュレーターチップU1のフィードバック電圧ピンFBは、第1抵抗器R1の第1端及び第2抵抗器R2の第1端に接続され、第1インダクターL1の第2端と第2ダイオードD2の陰極は、第2インダクターL2の第1端に共通に接続され、第2インダクターL2の第2端が第1ダイオードD1の陽極、第1抵抗器R1の第2端及び第3コンデンサーC3の第1端とで共通に接続されて形成される共通接続点は、電源モジュール106の出力ポートであり、第2ダイオードD2の陽極と、第2抵抗器R2の第2端と、第3コンデンサーC3の第2端は、共通に接地される。その中で、電源モジュール106は、レギュレーターチップU1を核心として、隔離変圧器103の二次ポート電圧に対する電圧変換処理を行った後、+3.3Vの電圧を出力し、主制御モジュール107、電位調整モジュール108及び電流検出モジュール109に給電する。レギュレーターチップU1は、具体的には、モデルがMCP16301である減電圧タイプの直流/直流変換器であって可能である。
主制御モジュール107は、
主制御チップU2と、第3抵抗器R3と、基準電圧チップU3と、第4抵抗器R4と、第5抵抗器R5と、第4コンデンサーC4と、第6抵抗器R6と、第7抵抗器R7と、第1NMOSトランジスターQ1と、第8抵抗器R8と、第9抵抗器R9と、第10抵抗器R10と、第11抵抗器R11と、第12抵抗器R12と、第13抵抗器R13と、第14抵抗器R14とを含む。
主制御チップU3の電源ピンVDDは、主制御モジュール107の電源ポートであり、主制御チップU3のグラウンドピンVSSは接地され、主制御チップU3の第1入力出力ピンRA0は未接続され、第3抵抗器R3の第1端は、主制御チップU3の電源ピンVDDに接続され、第3抵抗器R3の第2端と第4抵抗器R4の第1端は、基準電圧チップU3の正極CATHODEに共通に接続され、基準電圧チップU3の負極ANODEは接地され、基準電圧チップU3の未接続ピンNCは、未接続され、第4抵抗器R4の第2端は、主制御チップU2の第2入力出力ピンRA1に接続され、主制御チップU2の第3入力出力ピンRA2は、主制御モジュール107の電流検出ポートであり、主制御チップU2の第4入力出力ピンRA3は、第5抵抗器R5の第1端に接続され、第5抵抗器R5の第2端と第4コンデンサーC4の第1端は、主制御チップU2の電源ピンVDDに共通に接続され、第4コンデンサーC4の第2端は、接地され、主制御チップU2の第5入力出力ピンRA4は、主制御モジュール107のスイッチ制御ポートであり、主制御チップU2の第6入力出力ピンRA5は、第6抵抗器R6の第1端に接続され、第6抵抗器R6の第2端と第1NMOSトランジスターQ1のゲート電極は、第7抵抗器R7の第1端に共通に接続され、第7抵抗器R7の第2端と第1NMOSトランジスターQ1のソース電極は、共通に接地され、第1NMOSトランジスターQ1のドレイン電極は、第8抵抗器R8の第1端に接続され、第8抵抗器R8の第2端は、主制御モジュール107の高電位ポートであり、主制御チップU2の第7入力出力ピンRC0と第8入力出力ピンRC1は、それぞれ主制御モジュール107のクロック出力ポートとデータ出力ポートであり、主制御チップU2の第10入力出力ピンRC3と第9入力出力ピンRC2は、それぞれ主制御モジュール107の第1電圧検出ポートと第2電圧検出ポートであり、主制御チップU2の第11入力出力ピンRC4と第12入力出力ピンRC5は、各々第9抵抗器R9の第1端と第10抵抗器R10の第1端に接続され、第11抵抗器R11の第1端と第12抵抗器R12の第1端は、各々第9抵抗器R9の第2端と第10抵抗器R10の第2端に接続され、第11抵抗器R11の第2端と第12抵抗器R12の第2端は、共通に接地され、第13抵抗器R13の第1端と14抵抗器R14の第1端は、各々第9抵抗器R9の第2端と第10抵抗器R10の第2端に接続され、第13抵抗器R13の第2端と14抵抗器R14の第2端は、主制御チップU2の電源ピンVDDに共通に接続され、第9抵抗器R9の第2端と第10抵抗器R10の第2端は、それぞれ主制御モジュール107の第1通信ポートと第2通信ポートである。その中で、主制御チップU2は、具体的には、モデルがPIC12LF1822、PIC12F1822、PIC16LF1823或いはPIC16F1823である単一チップマイコンであってもよく、基準電圧チップU3は、モデルがLM4040である電圧基準器であってもよい。
電位調整モジュール108は、
第15抵抗器R15と、第16抵抗器R16と、ディジタルポテンショメータU4と、第17抵抗器R17と、第18抵抗器R18と、第5コンデンサーC5と、第6コンデンサーC6と、第19抵抗器R19とを含む。
第15抵抗器R15の第1端と第16抵抗器R16の第1端、ディジタルポテンショメータU4の電源ピンVDDと第5コンデンサーC5の第1端との共通接続点は、電位調整モジュール108の電源ポートであり、第5コンデンサーC5の第2端は、第6コンデンサーC6の第1端、ディジタルポテンショメータU4のグラウンドピンVSS及び第17抵抗器R17の第1端と共通に接地され、第6コンデンサーC6の第2端は、ディジタルポテンショメータU4の電源ピンVDDに接続され、第15抵抗器R15の第2端とディジタルポテンショメータU4の直列データピンSDAとの共通接続点は、電位調整モジュール108のデータ入力ポートであり、第16抵抗器R16の第2端とディジタルポテンショメータU4のクロック入力ピンSCLとの共通接続点は、電位調整モジュール108のクロック入力ポートであり、ディジタルポテンショメータU4のゼロアドレスピンA0は接地され、ディジタルポテンショメータU4の第1電位配線ピンP0Aと第18抵抗器R18の第1端は、第17抵抗器R17の第2端に共通に接続され、第18抵抗器R18の第2端とディジタルポテンショメータU4の第2電位配線ピンP0Bは、第19抵抗器R19の第1端に共通に接続され、第19抵抗器R19の第2端は、電位調整モジュール108の高電位ポートであり、ディジタルポテンショメータU4の電位タップポートピンP0Wは、電位調整モジュール108の電位調節ポートである。その中で、ディジタルポテンショメータU4は、主制御チップU2が出力したクロック信号及びデータ信号に基づいて、内部の滑り抵抗器を調整することにより、内部滑り抵抗器のタップポート端(即ち、ディジタルポテンショメータU4の電位タップポートピンP0W)の電位に変化が発生し、更には、電圧トラッキングと制御回路105が該電位■化に沿って、隔離変圧器103の出力電圧に対する調整を行わせる。ディジタルポテンショメータU4は、具体的には、MCP45X1のディジタルポテンショメータであって可能である。
電流検出モジュール109は、
第20抵抗器R20と、第21抵抗器R21と、第22抵抗器R22と、第7コンデンサーC7と、第8コンデンサーC8と、電流検出チップU5と、第23抵抗器R23と、第10コンデンサーC9と、第10コンデンサーC10と、第24抵抗器R24とを含む。
第20抵抗器R20の第1端と第2端は、それぞれ電流検出モジュール109の直流入力ポートと直流電流の出力ポートであり、第21抵抗器R21の第1端と第22抵抗器R22の第1端は、各々第20抵抗器R20の第1端と第2端に接続され、第21抵抗器R21の第2端と第7コンデンサーC7の第1端は、電流検出チップU5の入力正ピンIN+に共通に接続され、第22抵抗器R22の第2端と第8コンデンサーC8の第1端は、電流検出チップU5の入力負ピンIN-に共通に接続され、電流検出チップU5の電源ピンV+と第9コンデンサーC9の第1端との共通接続点は、電流検出モジュール109の電源ポートであり、電流検出チップU5の未接続ピンNCは、未接続され、電流検出チップU5の出力ピンOUTは、第23抵抗器R23の第1端に接続され、第23抵抗器R23の第2端は、電流検出モジュール109の電流検出フィードバックポートであり、第10コンデンサーC10の第1端及び第24抵抗器R24の第1端は、第23抵抗器R23の第2端に共通に接続され、第7コンデンサーC7の第2端は、第8コンデンサーC8の第2端、第9コンデンサーC9の第2端、第10コンデンサーC10の第2端、第24抵抗器R24の第2端、電流検出チップU5のグラウンドピンGND、第1基準電圧ピンREF1及び第2基準電圧ピンREF2と共通に接地される。その中で、第20抵抗器R20は、電流検出抵抗器として出力フィルター回路104の出力電流(即ち、電源アダプター100の出力電流)に対するサンプリングを行ってから、電流検出チップU5を介して、第20抵抗器R20両ポートの電圧に基づいて、電流検出信号を主制御チップU2に出力する。電流検出チップU5は、具体的には、モデルがINA286である電流分流モニターであって可能である。
電圧検出モジュール110は、
第25抵抗器R25と、第26抵抗器R26と、第11コンデンサーC11と、第12コンデンサーC12と、第27抵抗器R27と、第28抵抗器R28とを含む。
第25抵抗器R25の第1端は、電圧検出モジュール110の第1検出ポートであり、第25抵抗器R25の第2端と第26抵抗器R26の第1端及び第11コンデンサーC11の第1端との共通接続点は、電圧検出モジュール110の第2出力ポートであり、第26抵抗器R26の第2端は、電圧検出モジュール110の第2検出ポートであり、第11コンデンサーC11の第2端は、第12コンデンサーC12の第1端及び第27抵抗器R27の第1端と第26抵抗器R26の第2端に共通に接続され、第12コンデンサーC12の第2端と第27抵抗器R27の第2端及び第28抵抗器R28の第1端との共通接続点は、電圧検出モジュール110の第1出力ポートであり、第28抵抗器R28の第2端は、電圧検出モジュール110の第3検出ポートである。
出力スイッチモジュール111は、
第29抵抗器R29と、第30抵抗器R30と、第13コンデンサーC13と、第31抵抗器R31と、第1NPN型トライオードN1と、第32抵抗器R32と、第2NPN型トライオードN2と、第3ダイオードD3と、定電圧ダイオードZDと、第33抵抗器R33と、第34抵抗器R34と、第35抵抗器R35と、第2NMOSトランジスターQ2と、第3NMOSトランジスターQ3とを含む。
第29抵抗器R29の第1端は、出力スイッチモジュール111の被制御ポートであり、第29抵抗器R29の第2端と第30抵抗器R30の第1端は、第1NPN型トライオードN1のベース電極に共通に接続され、第13コンデンサーC13の第1端は、第31抵抗器R31の第1端及び第32抵抗器R32の第1端と第3ダイオードD3の陰極に共通に接続され、第3ダイオードD3の陽極は、出力スイッチモジュール111の電源ポートであり、第31抵抗器R31の第2端と第2NPN型トライオードN2のベース電極は、第1NPN型トライオードN1のコレクター電極に共通に接続され、第32抵抗器R32の第2端は、定電圧ダイオードZDの陰極及び第33抵抗器R33の第1端と第2NPN型トライオードN2のコレクター電極に共通に接続され、第30抵抗器R30の第2端は、第13コンデンサーC13の第2端、第1NPN型トライオードN1のエミッタ電極、第2NPN型トライオードN2のエミッタ電極及び定電圧ダイオードZDの陽極と共通に接地され、第33抵抗器R33の第2端は、第34抵抗器R34の第1端、第35抵抗器R35の第1端、第2NMOSトランジスターQ2のゲート電極及び第3NMOSトランジスターQ3のゲート電極と共通に接続され、第34抵抗器R34の第2端は、出力スイッチモジュール111の接地ポートであり、第2NMOSトランジスターQ2のドレイン電極は、出力スイッチモジュール111の入力ポートであり、第2NMOSトランジスターQ2のソース電極と第35抵抗器R35の第2端は、第3NMOSトランジスターQ3のソース電極に共通に接続され、第3NMOSトランジスターQ3のドレイン電極は、出力スイッチモジュール111の出力ポートである。その中で、第2NMOSトランジスターQ2と第3NMOSトランジスターQ3は、同時に開通或いは遮断されることにより、電源アダプター100の直流電流の出力をオンオフする。
図5は、上記の充電制御モジュール200の例示的な回路構成を示している。説明の便宜上、本発明の実施例に関連される部分だけを示すが、その詳細は、下記の通りである。
充電制御モジュール200は、
電池ジョインターJ1と、主制御器U6と、第13コンデンサーC13と、第36抵抗器R36と、第37抵抗器R37と、第14コンデンサーC14と、第1ショットキーダイオードSD1と、第2ショットキーダイオードSD2と、第15コンデンサーC15と、第38抵抗器R38と、第39抵抗器R39と、第40抵抗器R40と、第3NPN型トライオードN3と、第4NMOSトランジスターQ4と、第5NMOSトランジスターQ5とを含む。
電池ジョインターJ1は、電池300の複数の電極に接続され、電池ジョインターJ1の第1ピン5A−1と第2ピン5A−2は、共通に接地され、電池ジョインターJ1の第1接地ピンGND1と第2接地ピンGND2は、共通に接地され、主制御器U6の第1入力出力ピンRA0は、電池ジョインターJ1の第7ピン5A−3及び第8ピン5A−4に接続され、主制御器U6の第2入力出力ピンRA1、第7入力出力ピンRC0、第8入力出力ピンRC1及び第9入力出力ピンRC2は、各々電池ジョインターJ1の第6ピン2A−4、第5ピン2A−3、第4ピン2A−2及び第3ピン2A−1に接続され、主制御器U6のアナロググラウンドピンVSS及びグラウンドピンGNDは、いずれも接地され、主制御器U6の第1未接続ピンNC0及び第2未接続ピンNC1は、いずれも未接続され、主制御器U6の電源ピンVDD及び第13コンデンサーC13の第1端は、いずれも電池ジョインターJ1の第7ピン5A−3及び第8ピン5A−4に共通に接続され、主制御器U6の第4入力出力ピンRA3及び第11入力出力ピンRC4は、電子機器における制御器300とのデータ通信を行い、第36抵抗器R36は、主制御器U6の第4入力出力ピンRA3と電源ピンVDDとの間に接続され、主制御器U6の第6入力出力ピンRA5及び第12入力出力ピンRC5は、各々アダプター100における主制御モジュール107の第1通信ポート及び第2通信ポートに接続され、第37抵抗器R37の第1端及び第38抵抗器R38の第1端は、主制御器U6の第10入力出力ポートRC3に共通に接続され、第37抵抗器R37の第2端は、主制御器U6の電源ピンVDDに接続され、第38抵抗器R38の第2端は、第3NPN型トライオードN3のベース電極に接続され、主制御器U6の第5入力出力ポートRA4は、第14コンデンサーC14の第1端に接続され、第14コンデンサーC14の第2端及び第1ショットキーダイオードSD1の陰極は、第2ショットキーダイオードSD2の陽極に共通に接続され、第39抵抗器R39の第1端及び第15コンデンサーC15の第1端は、第2ショットキーダイオードSD2の陰極に共通に接続され、第39抵抗器R39の第2端、第40抵抗器R40の第1端及び第3NPN型トライオードN3のコレクター電極は、いずれも第4NMOSトランジスターQ4のゲート電極及び第5NMOSトランジスターQ5のゲート電極に接続され、第40抵抗器R40の第2端及び第15コンデンサーC15の第2端は、共通に接地され、第4NMOSトランジスターQ4のソース電極は、第1ショットキーダイオードSD1の陽極に接続され、且つ電池ジョインターJ1の第7ピン5A−3及び第8ピン5A−4にも接続され、第4NMOSトランジスターQ4のドレイン電極は、第5NMOSトランジスターQ5のドレイン電極に接続され、第5NMOSトランジスターQ5のソース電極は、電子機器の通信インタフェース20の電源線VBUSに接続され、第3NPN型トライオードN3のエミッタ電極は、第3ショットキーダイオードSD3の陽極に接続され、第3ショットキーダイオードSD3の陰極は、接地される。その中で、主制御器U6は、具体的には、モデルがPIC12LF1501、PIC12F1501、PIC16LF1503、PIC16F1503、PIC16LF1507、PIC16F1507、PIC16LF1508、PIC16F1508、PIC16LF1509、或いはPIC16F1509である単一チップマイコンであって可能である。
電池400に対して急速充電を行う時、主制御器U6は、その第5入力出力ピンRA4を介して、ハイレベルを出力し、第4NMOSトランジスターQ4及び第5NMOSトランジスターQ5の開通を駆動し、且つその第10入力出力ピンRC3を介して、ローレベルを出力することにより、第3NPN型トライオードN3の遮断を制御する。電池400自体は、既に電子機器の通信インタフェース20を介して、電源アダプター100から直流を取得したため、この時、第4NMOSトランジスターQ4及び第5NMOSトランジスターQ5を介して、直流を引き込むと、電池400に対する充電電流を増大させる役割を果たすことができ、従って電池300に対する急速充電を実現する。逆に、電池400に対する通常の充電を行うべきである場合、或いは電源アダプター100の出力に過電圧及び/又は過電流現象が存在するため、電子機器の通信インタフェース20をオフするべきである場合、主制御器U6は、その第5入力出力ピンRA4を介して、ローレベルを出力して第4NMOSトランジスターQ4及び第5NMOSトランジスターQ5の遮断を制御し、且つその第10入力出力ピンRC3を介して、ハイレベルを出力して第3NPN型トライオードN3の開通を制御する。
また、主制御器U6は、その第4入力出力ピンRA3及び第11入力出力ピンRC4を介して、電子機器とのデータ通信を行い、主制御器U6は、電池400の電圧及び電量情報を電子機器の制御器300に伝送することができ、且つ主制御器U6は、電池400の電圧に基づいて、電池400が急速充電のプロセスを完成したか否かを判断し、若し「はい」であれば、急速充電遮断指令をフィードバックして、電子機器に充電モードを急速充電モードから通常の充電モードに変換させることを告知する。電源アダプター100が電池400に対する充電を行う過程において、若し電源アダプター100と電池400との間の接続が突然遮断されると、主制御器U6は、電池ジョインターJ1を介して、電池300の電圧を検出し、且つ充電停止指令をフィードバックして制御器300に電子機器の通信インタフェース20をオフすることを告知することにより、電池400に対する充電プロセスを停止する。また、若し電子機器が電池300の温度を検出できると、電子機器における制御器300は、温度が異常である時、主制御器U6に第4NMOSトランジスターQ4及び第5NMOSトランジスターQ5を遮断させることを告知することにより、電池300に対する急速充電を停止する同時に、電子機器は、充電モードを急速充電モードから通常の充電モードに変換させる。
その他、電池400に対する急速充電を行う時、若し電源アダプター100の通信インタフェース10の電源線VBUSとアース線GNDが各々電子機器の通信インタフェース20のアース線GNDと電源線VBUSに接続される(即ち、電源アダプター100の通信インタフェース10の電源線VBUSとアース線GNDは、各々充電制御モジュール200のグラウンドと第5NMOSトランジスターQ5のソース電極に接続される)場合、この時,即ち電源アダプター100の通信インタフェース10と電子機器の通信インタフェース20が逆接続され、充電制御モジュール200におけるグラウンドは、直流に接続され、第5NMOSトランジスターQ5のソース電極は、グラウンドに接続されるようになる。部品破損を招く問題を避けるために、図6に示すように、充電制御モジュール200は、第6NMOSトランジスターQ6と、第7NMOSトランジスターQ7と、第41抵抗器R41とを更に含むことができ、第6NMOSトランジスターQ6のソース電極は、第5NMOSトランジスターQ5のソース電極に接続され、第6NMOSトランジスターQ6のドレイン電極は、第7NMOSトランジスターQ7のドレイン電極に接続され、第7NMOSトランジスターQ7のソース電極は、第3NPN型トライオードN3のコレクター電極に接続され、第6NMOSトランジスターQ6のゲート電極及び第7NMOSトランジスターQ7のゲート電極は、第41抵抗器R41の第1端に共通に接続され、第41抵抗器R41の第2端は、接地される。
上記の逆接続の問題が発生する場合、第41抵抗器R41の第2端は、グラウンドから直流をアクセスし、第6NMOSトランジスターQ6及び第7NMOSトランジスターQ7の遮断を駆動することにより、グラウンドから充電制御モジュール200に入った直流が回路を形成できなくようにし、充電制御モジュール200における部品を破損から保護する目的を達成する。
前記のように、本発明の実施例は、電源アダプター100と充電制御モジュール200とを含む電池充電装置を適用して、電子機器における電池400に対する充電制御を行う。電池400に対する通常の充電或いは急速充電を行う過程において、電源アダプター100は、充電制御モジュール200とのデータ通信を行い、電源アダプター100がその通信インタフェース10が出力した直流に過電圧及び/又は過電流が発生した判定する時、電源アダプター100は、充電制御モジュール200に電子機器における制御器300を駆動すること告知して電子機器の通信インタフェース20をオフさせ、且つ自ら直流電流の出力をオフする。充電制御モジュール200が電源アダプター100の出力電圧及び出力電流を受信して、過電圧及び/又は過電流が発生したと判定する時、充電制御モジュール200は、電源アダプター100に直流電流の出力をオフすることを告知し、且つ電子機器における制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフすることにより、電源アダプター100の通信インタフェース10に過電圧及び/又は過電流出力が発生する時、電池400に対する過電圧及び/又は過電流保護を実現する。
上記の内容は、ただ本発明の好ましい実施例であり、本発明を制限するものではない。本発明の原理及び主旨から逸脱しないで行われる補正、切り替え、及び改善などは、いずれも本発明の特許請求の範囲に組み込まれるべきである。
本発明は、充電に関し、特に電池充電装置及び電池充電保護制御方法に関する。
現在、多数の電子機器における電池は、電子機器の通信インタフェースを介して、外部の電源アダプターに接続されることにより、充電を実現しているが、電池充電過程において、充電時間を短縮させるために、従来の技術は、充電電流を増大させることにより、電池に対する急速充電を行う目的を達成することができる。但し、常規定電圧出力方式を適用しても、充電電流を増大させる方式を適用しても、電池に対する充電を行う際、若し充電過程において、電池に対する充電電圧、及び/又は充電電流が大きすぎである場合が発生すると、電池が過電圧及び/又は過電流充電のせいで破損されてしまうことがある。このため、従来の技術では、電子機器における電池に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、電池に対する過電圧及び/又は過電流保護を実現できない。
本発明の目的は、電池充電装置を提供することであり、従来の技術が電子機器における電池に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、電池に対する過電圧及び/又は過電流保護を実現できない問題を解決しようとする。
本発明は、下記の通りに実現される。電池充電装置であって、該電池充電装置は、電源アダプターと、充電制御回路とを含む。前記充電制御回路は、電子機器に内装され、且つ前記電子機器における制御器及び電池に接続され、前記電源アダプターは、その通信インタフェースを介して、前記電子機器の通信インタフェースに接続され、且つ前記電池は、前記電子機器の通信インタフェースを介して、前記電源アダプターから充電を取得し、前記充電制御回路は、前記電子機器の通信インタフェースを介して、前記電源アダプターとデータ通信を行う。
前記電池に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、前記電源アダプターは、まずその出力電圧が電圧閾値より大きいか否か、及び出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、若し前記出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記出力電流が電流閾値より大きい場合、前記電源アダプターは、前記充電制御回路に第1充電遮断指令を送信し、且つ自ら直流電流の出力をオフし、前記充電制御回路は、前記第1充電遮断指令に基づいて、前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフする。若し前記出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記出力電流が電流閾値以下である場合、前記電源アダプターは、出力電圧情報及び出力電流情報を前記充電制御回路にフィードバックし、前記充電制御回路が前記出力電圧情報及び前記出力電流情報に基づいて、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記電源アダプターの出力電流が電流閾値大きいと判定する時、前記充電制御回路は、前記電源アダプターに第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフさせ、前記電源アダプターは、前記第2充電遮断指令に基づいて、直流電流の出力をオフする。前記充電制御回路が前記出力電圧情報及び前記出力電流情報に基づいて、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記電源アダプターの出力電流が電流閾値以下であると判定した場合、前記電源アダプターは、続いてその出力電圧及び出力電流に対して判断を行う。
本発明のもう一つの目的は、上記の電池充電装置に基づいた電池充電保護制御方法を更に提供することであり、前記電池充電保護制御方法は、下記のように実行する
子機器における電池に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、前記電源アダプターは、その出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、且つその出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断する。
前記出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記出力電流が電流閾値より大きい場合、前記電源アダプターは、前記充電制御回路に第1充電遮断指令を送信し、且つ自ら直流電流の出力をオフする。
記充電制御回路は、前記第1充電遮断指令に基づいて、前記電子機器における制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフする。
前記出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記出力電流が電流閾値以下である場合、前記電源アダプターは、出力電圧情報及び出力電流情報を前記充電制御回路にフィードバックする。
記充電制御回路は、前記出力電圧情報及び前記出力電流情報に基づいて、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、且つ前記電源アダプターの出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断する。
前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記電源アダプターの出力電流が電流閾値より大きい場合、前記充電制御回路は、前記電源アダプターに第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフする。
記電源アダプターは、前記第2充電遮断指令に基づいて、直流電流の出力をオフする。
前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記電源アダプターの出力電流が電流閾値以下である場合、前記電源アダプターは、その出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、且つその出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断するのを継続する。
本発明の実施例が提供する電池充電装置のトポロジカル構成図である。 図1に示す電池充電装置に基づく電池充電保護制御方法を実現するフローチャートである。 図1に示す電池充電装置における電源アダプターの例示的な回路構成図である。 図3に示す電源アダプターの例示的な回路構成図である。 図1に示す電池充電装置における充電制御回路の例示的な回路構成図である。 図1に示す電池充電装置における充電制御回路のもう一つの例示的な回路構成図である。
本発明の目的、技術方案、及び利点をより明らかにするするために、以下、図面及び実施例を結合しながら、本発明を更に詳細に説明することにする。理解すべきことは、ここで説明される具体的な実施例は、本発明を解釈するだけのために用いられ、本発明を制限するものではない。
図1は、本発明の実施例が提供する電池充電装置のトポロジカル構造を示している。説明の便宜上、本発明の実施例に関連される部分だけを示すが、その詳細は、下記の通りである。
本発明の実施例が提供する電池充電装置は、電源アダプター100と、充電制御回路200とを含む。充電制御回路200は、電子機器に内装され、且つ電子機器における制御器300と、電池400とに接続され、電源アダプター200は、その通信インタフェース10を介して、電子機器の通信インタフェース20に接続され、且つ電池400は、電子機器の通信インタフェース20を介して、電源アダプターから充電を取得し、充電制御回路200は、電子機器の通信インタフェース20を介して、電源アダプター100とデータ通信を行う。
電池400に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、電源アダプター100は、まず、その出力電圧が電圧閾値より大きいか否か、及び出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、若し電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は電源アダプター100の出力電流が電流閾値より大きい場合、電源アダプター100は、充電制御回路200に第1充電遮断指令を送信し、且つ自ら直流電流の出力をオフし、充電制御回路200は、第1充電遮断指令に基づいて、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。若し電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値以下である場合、電源アダプター100は、出力電圧情報及び出力電流情報を充電制御回路200にフィードバックし、充電制御回路200が上記の出力電圧情報及び出力電流情報に基づいて、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は電源アダプター100の出力電流が電流閾値大きいと判定する場合、充電制御回路200は、電源アダプター100に第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフさせ、電源アダプター100は、第2充電遮断指令に基づいて、直流電流の出力をオフする。充電制御回路200が上記の出力電圧情報及び出力電流情報に基づいて、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値以下であると判定する場合、電源アダプター100は、続いてその出力電圧及び出力電流に対する判断を行う。
図1に示す電池充電装置に基づいて、本発明の実施例は、電池充電保護制御方法を更に提供する。図2に示すように、該電池充電保護制御方法は、下記のステップS1〜S7を含む。
S1:電子機器における電池400に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、電源アダプター100は、その出力電圧が電圧閾値より大きいかを判断し、且つその出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、電源アダプター100によって、出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は出力電流が電流閾値より大きいことを決定する場合、ステップS2を実行し、電源アダプター100によって、出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ出力電流が電流閾値以下であることを決定する場合、ステップS4を実行する。
S2:電源アダプター100は、充電制御回路200に第1充電遮断指令を送信し、且つ自ら直流電流の出力をオフする。
S3:充電制御回路200は、第1充電遮断指令に基づいて、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
S4:電源アダプター100は、出力電圧情報及び出力電流情報を充電制御回路200にフィードバックする。
S5:充電制御回路200は、出力電圧情報及び出力電流情報に基づいて、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、充電制御回路200によって、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は電源アダプター100の出力電流が電流閾値大きいことを決定する場合、ステップS6を実行し、充電制御回路200によって、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値以下であることを決定する場合、戻ってステップS1を実行する。
S6:充電制御回路200は、電源アダプター100に第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
S7:電源アダプター100は、第2充電遮断指令に基づいて、直流電流の出力をオフする。
その中で、電圧閾値及と電流閾値は、それぞれ予め設定した最大電圧値と最大電流値である。
尚、少なくとも一つの実施例において、ステップS4は、下記のように実行する
充電制御回路200は、電源アダプター100に充電パラメータ取得請求を送信する。
電源アダプター100は、充電パラメータ取得請求に基づいて、出力電圧情報及び出力電流情報を充電制御回路200にフィードバックする。
電池400に対する急速充電を行う時、充電制御回路200は、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行い、電池に対する充電電流を増大させることにより、電池に対する急速充電を実現するため、電源アダプター100の出力に過電圧及び/又は過電流現象が存在する場合、充電制御回路200は、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする同時に、更には、電源アダプター100からの直流の引き込みを停止すべきである。このため、ステップS3は、具体的には、以下の通りである。
充電制御回路200は、第1充電遮断指令に基づいて、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行うことをオフし、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
少なくとも一つの実施例において、ステップS4は、下記のように実行する。
充電制御回路200は、電源アダプター100に第2充電遮断指令をフィードバックする。
充電制御回路200は、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行うことを停止し、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
上記の電池充電保護制御方法の実現において依存された電池充電装置に対して、その例示的な回路構成を図3に示す。説明の便宜上、本発明の実施例に関連される部分だけを示すが、その詳細は、下記の通りである。
電源アダプター100は、EMIフィルター回路101と、高電圧整流フィルター回路102と、隔離変圧器103と、出力フィルター回路104と、電圧トラッキングと制御回路105とを含む。商用電源がEMIフィルター回路101を経て電磁波ノイズフィルタリングを行った後、高電圧整流フィルター回路102により整流フィルター処理され、高電圧直流電流を出力し、該高電圧直流電流は、隔離変圧器103を介して電気隔離されて後、出力フィルター回路104に出力されることにより、フィルター処理を行った後、電池400に対する充電を行い、電圧トラッキングと制御回路105は、出力フィルター回路104の出力電圧に基づいて、隔離変圧器103の出力電圧に対する調整を行う。
電源アダプター100は、電源回路106と、主制御回路107と、電位調整回路108と、電流検出回路109と、電圧検出回路110と、出力スイッチ回路111とを更に含む。
電源回路106の入力ポートは、隔離変圧器103の二次ポートに接続され、主制御回路107の電源ポート、電位調整回路108の電源ポート、及び電流検出回路109の電源ポートは、電源回路108の出力ポートに共通に接続され、主制御回路107の高電位ポート及び電位調整回路108の高電位ポートは、いずれも出力フィルター回路104の正出力ポートに接続され、電位調整回路108の電位調節ポートは、電圧トラッキングと制御回路105に接続され、電流検出回路109の直流入力ポートは、出力フィルター回路104の正出力ポートに接続され、電流検出回路109の電流検出フィードバックポートは、主制御回路107の電流検出ポートに接続され、主制御回路107のクロック出力ポートとデータ出力ポートは、電位調整回路108のクロック入力ポートとデータ入力ポートに接続され、電圧検出回路110の第1検出ポートと第2検出ポートは、各々電流検出回路109の直流電流の出力ポートと出力フィルター回路104の負出力ポートに接続され、電圧検出回路110の第1出力ポートと第2出力ポートは、各々主制御回路107の第1電圧検出ポートと第2電圧検出ポートに接続され、出力スイッチ回路111の入力ポートは、電流検出回路109の直流電流の出力ポートに接続され、出力スイッチ回路111の出力ポートは、電圧検出回路110の第3検出ポートに接続され、出力スイッチ回路111の接地ポートは、出力フィルター回路104の負出力ポートに接続され、出力スイッチ回路111の被制御ポートと電源ポートは、各々主制御回路107のスイッチ制御ポートと隔離変圧器103の二次ポートに接続され、出力フィルター回路104の出力負極端、出力スイッチ回路111の出力ポート、主制御回路107の第1通信ポート、及び第2通信ポートは、いずれも電源アダプター100の通信インタフェース10に接続される。
電源回路106は、隔離変圧器103から電源を取得し、且つ主制御回路107、電位調整回路108及び電流検出回路109に給電する。電子機器における電池400に対する急速充電を行う時、電位調整回路108は、主制御回路107が送信した制御信号に基づいて、電圧トラッキングと制御回路105を駆動し、隔離変圧器103の出力電圧に対する調整を行わせる。電流検出回路109と電圧検出回路110は、各々電源アダプター100の出力電流と出力電圧に対する検出を行い、且つそれに応じて電流検出信号と電圧検出信号を主制御回路107にフィードバックする。出力スイッチ回路111は、主制御回路107が送信したスイッチ制御信号に基づいて、電源アダプター100の直流電流の出力をオンオフする。
電子機器における電池400に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、主制御回路107は、上記の電流検出信号に基づいて、電源アダプター100の出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、且つ上記の電圧検出信号に基づいて、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は電源アダプター100の出力電流が電流閾値大きい場合、主制御回路107は、充電制御回路200に第1充電遮断指令を送信し、且つ出力スイッチ回路111を制御し、電源アダプター100の直流電流の出力をオフし、充電制御回路200は、上記の第1充電遮断指令に基づいて、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値以下である場合、主制御回路107は、上記の電圧検出信号及び電流検出信号に基づいて、充電制御回路200に出力電圧情報及び出力電流情報をフィードバックし、充電制御回路100は、出力電圧情報及び出力電流情報に基づいて、電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きいかを判断し、且つ電源アダプター100の出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、若し電源アダプター100の出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は電源アダプター100の出力電流が電流閾値より大きい場合、充電制御回路200は、主制御回路107に第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフさせ、主制御回路107は、上記の第2充電遮断指令に基づいて、出力スイッチ回路111を制御し、電源アダプター100の直流電流の出力をオフする。
少なくとも一つの実施例において、上記の主制御回路107は、電圧検出信号及び電流検出信号に基づいて、充電制御回路200に出力電圧情報及び出力電流情報をフィードバックすることは、具体的には、
充電制御回路200は、主制御回路107に充電パラメータ取得請求を送信し、主制御回路107は、該充電パラメータ取得請求に基づいて、出力電圧情報及び出力電流情報を充電制御回路200にフィードバックする。
電池400に対する急速充電を行う時、充電制御回路200は、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行い、電池に対する充電電流を増大させることにより、電池に対する急速充電を実現するため、電源アダプター100の出力に過電圧及び/又は過電流現象が存在する場合、充電制御回路200は、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフすると同時に、更には、電源アダプター100からの直流の引き込みを停止すべきである。このため、上記の充電制御回路200は、上記の第1充電遮断指令に基づいて、制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする内容は、具体的には、
充電制御回路200は、第1充電遮断指令に基づいて、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行うことを停止し、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
少なくとも一つの実施例において、上記の充電制御回路200は、主制御回路107に第2充電遮断指令をフィードバックする内容は、具体的には、以下の通りである。
充電制御回路200は、主制御回路107に第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ充電制御回路200は、電源アダプター100から直流を引き込んで電池400に対する充電を行うことをオフし、且つ制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフする。
図4は、上記の電源アダプター100の例示的な回路構成を示している。説明の便宜上、本発明の実施例に関連される部分だけを示すが、その詳細は、下記の通りである。
電源回路106は、
第1コンデンサーC1と、レギュレーターチップU1と、第2コンデンサーC2と、第1インダクターL1と、第2インダクターL2と、第1ダイオードD1と、第2ダイオードD2と、第3コンデンサーC3と、第1抵抗器R1と、第2抵抗器R2とを含む。
第1コンデンサーC1の第1端とレギュレーターチップU1の入力電源ピンVIN及びイネーブルピンENの共通接続点は、電源回路106の入力ポートであり、第1コンデンサーC1の第2端とレギュレーターチップU1のグラウンドピンGNDは、共通に接地され、レギュレーターチップU1のスイッチピンSWと第2コンデンサーC2の第1端は、第1インダクターL1の第1端に共通に接続され、レギュレーターチップU1の内部スイッチピンBOOSTと第2コンデンサーC2の第2端は、第1ダイオードD1の陰極に共通に接続され、レギュレーターチップU1のフィードバック電圧ピンFBは、第1抵抗器R1の第1端及び第2抵抗器R2の第1端に接続され、第1インダクターL1の第2端と第2ダイオードD2の陰極は、第2インダクターL2の第1端に共通に接続され、第2インダクターL2の第2端が第1ダイオードD1の陽極、第1抵抗器R1の第2端及び第3コンデンサーC3の第1端とで共通に接続されて形成される共通接続点は、電源回路106の出力ポートであり、第2ダイオードD2の陽極と、第2抵抗器R2の第2端と、第3コンデンサーC3の第2端は、共通に接地される。少なくとも一つの実施例において、電源回路106は、レギュレーターチップU1を核心として、隔離変圧器103の二次ポート電圧に対する電圧変換処理を行った後、+3.3Vの電圧を出力し、主制御回路107、電位調整回路108及び電流検出回路109に給電する。少なくとも一つの実施例において、レギュレーターチップU1は、モデルがMCP16301である減電圧タイプの直流/直流変換器であって可能である。
主制御回路107は、
主制御チップU2と、第3抵抗器R3と、基準電圧チップU3と、第4抵抗器R4と、第5抵抗器R5と、第4コンデンサーC4と、第6抵抗器R6と、第7抵抗器R7と、第1NMOSトランジスターQ1と、第8抵抗器R8と、第9抵抗器R9と、第10抵抗器R10と、第11抵抗器R11と、第12抵抗器R12と、第13抵抗器R13と、第14抵抗器R14とを含む。
主制御チップU3の電源ピンVDDは、主制御回路107の電源ポートであり、主制御チップU3のグラウンドピンVSSは接地され、主制御チップU3の第1入力出力ピンRA0は未接続され、第3抵抗器R3の第1端は、主制御チップU3の電源ピンVDDに接続され、第3抵抗器R3の第2端と第4抵抗器R4の第1端は、基準電圧チップU3の正極CATHODEに共通に接続され、基準電圧チップU3の負極ANODEは接地され、基準電圧チップU3の未接続ピンNCは、未接続され、第4抵抗器R4の第2端は、主制御チップU2の第2入力出力ピンRA1に接続され、主制御チップU2の第3入力出力ピンRA2は、主制御回路107の電流検出ポートであり、主制御チップU2の第4入力出力ピンRA3は、第5抵抗器R5の第1端に接続され、第5抵抗器R5の第2端と第4コンデンサーC4の第1端は、主制御チップU2の電源ピンVDDに共通に接続され、第4コンデンサーC4の第2端は、接地され、主制御チップU2の第5入力出力ピンRA4は、主制御回路107のスイッチ制御ポートであり、主制御チップU2の第6入力出力ピンRA5は、第6抵抗器R6の第1端に接続され、第6抵抗器R6の第2端と第1NMOSトランジスターQ1のゲート電極は、第7抵抗器R7の第1端に共通に接続され、第7抵抗器R7の第2端と第1NMOSトランジスターQ1のソース電極は、共通に接地され、第1NMOSトランジスターQ1のドレイン電極は、第8抵抗器R8の第1端に接続され、第8抵抗器R8の第2端は、主制御回路107の高電位ポートであり、主制御チップU2の第7入力出力ピンRC0と第8入力出力ピンRC1は、それぞれ主制御回路107のクロック出力ポートとデータ出力ポートであり、主制御チップU2の第10入力出力ピンRC3と第9入力出力ピンRC2は、それぞれ主制御回路107の第1電圧検出ポートと第2電圧検出ポートであり、主制御チップU2の第11入力出力ピンRC4と第12入力出力ピンRC5は、各々第9抵抗器R9の第1端と第10抵抗器R10の第1端に接続され、第11抵抗器R11の第1端と第12抵抗器R12の第1端は、各々第9抵抗器R9の第2端と第10抵抗器R10の第2端に接続され、第11抵抗器R11の第2端と第12抵抗器R12の第2端は、共通に接地され、第13抵抗器R13の第1端と14抵抗器R14の第1端は、各々第9抵抗器R9の第2端と第10抵抗器R10の第2端に接続され、第13抵抗器R13の第2端と14抵抗器R14の第2端は、主制御チップU2の電源ピンVDDに共通に接続され、第9抵抗器R9の第2端と第10抵抗器R10の第2端は、それぞれ主制御回路107の第1通信ポートと第2通信ポートである。その中で、主制御チップU2は、具体的には、モデルがPIC12LF1822、PIC12F1822、PIC16LF1823或いはPIC16F1823である単一チップマイコンであってもよく、基準電圧チップU3は、モデルがLM4040である電圧基準器であってもよい。
電位調整回路108は、
第15抵抗器R15と、第16抵抗器R16と、ディジタルポテンショメータU4と、第17抵抗器R17と、第18抵抗器R18と、第5コンデンサーC5と、第6コンデンサーC6と、第19抵抗器R19とを含む。
第15抵抗器R15の第1端と第16抵抗器R16の第1端、ディジタルポテンショメータU4の電源ピンVDDと第5コンデンサーC5の第1端との共通接続点は、電位調整回路108の電源ポートであり、第5コンデンサーC5の第2端は、第6コンデンサーC6の第1端、ディジタルポテンショメータU4のグラウンドピンVSS及び第17抵抗器R17の第1端と共通に接地され、第6コンデンサーC6の第2端は、ディジタルポテンショメータU4の電源ピンVDDに接続され、第15抵抗器R15の第2端とディジタルポテンショメータU4の直列データピンSDAとの共通接続点は、電位調整回路108のデータ入力ポートであり、第16抵抗器R16の第2端とディジタルポテンショメータU4のクロック入力ピンSCLとの共通接続点は、電位調整回路108のクロック入力ポートであり、ディジタルポテンショメータU4のゼロアドレスピンA0は接地され、ディジタルポテンショメータU4の第1電位配線ピンP0Aと第18抵抗器R18の第1端は、第17抵抗器R17の第2端に共通に接続され、第18抵抗器R18の第2端とディジタルポテンショメータU4の第2電位配線ピンP0Bは、第19抵抗器R19の第1端に共通に接続され、第19抵抗器R19の第2端は、電位調整回路108の高電位ポートであり、ディジタルポテンショメータU4の電位タップポートピンP0Wは、電位調整回路108の電位調節ポートである。その中で、ディジタルポテンショメータU4は、主制御チップU2が出力したクロック信号及びデータ信号に基づいて、内部の滑り抵抗器を調整することにより、内部滑り抵抗器のタップポート端(即ち、ディジタルポテンショメータU4の電位タップポートピンP0W)の電位に変化が発生し、更には、電圧トラッキングと制御回路105が該電位■化に沿って、隔離変圧器103の出力電圧に対する調整を行わせる。少なくとも一つの実施例において、ディジタルポテンショメータU4は、MCP45X1のディジタルポテンショメータであって可能である。
電流検出回路109は、
第20抵抗器R20と、第21抵抗器R21と、第22抵抗器R22と、第7コンデンサーC7と、第8コンデンサーC8と、電流検出チップU5と、第23抵抗器R23と、第10コンデンサーC9と、第10コンデンサーC10と、第24抵抗器R24とを含む。
第20抵抗器R20の第1端と第2端は、それぞれ電流検出回路109の直流入力ポートと直流電流の出力ポートであり、第21抵抗器R21の第1端と第22抵抗器R22の第1端は、各々第20抵抗器R20の第1端と第2端に接続され、第21抵抗器R21の第2端と第7コンデンサーC7の第1端は、電流検出チップU5の入力正ピンIN+に共通に接続され、第22抵抗器R22の第2端と第8コンデンサーC8の第1端は、電流検出チップU5の入力負ピンIN-に共通に接続され、電流検出チップU5の電源ピンV+と第9コンデンサーC9の第1端との共通接続点は、電流検出回路109の電源ポートであり、電流検出チップU5の未接続ピンNCは、未接続され、電流検出チップU5の出力ピンOUTは、第23抵抗器R23の第1端に接続され、第23抵抗器R23の第2端は、電流検出回路109の電流検出フィードバックポートであり、第10コンデンサーC10の第1端及び第24抵抗器R24の第1端は、第23抵抗器R23の第2端に共通に接続され、第7コンデンサーC7の第2端は、第8コンデンサーC8の第2端、第9コンデンサーC9の第2端、第10コンデンサーC10の第2端、第24抵抗器R24の第2端、電流検出チップU5のグラウンドピンGND、第1基準電圧ピンREF1及び第2基準電圧ピンREF2と共通に接地される。その中で、第20抵抗器R20は、電流検出抵抗器として出力フィルター回路104の出力電流(即ち、電源アダプター100の出力電流)に対するサンプリングを行ってから、電流検出チップU5を介して、第20抵抗器R20両ポートの電圧に基づいて、電流検出信号を主制御チップU2に出力する。電流検出チップU5は、具体的には、モデルがINA286である電流分流モニターであって可能である。
電圧検出回路110は、
第25抵抗器R25と、第26抵抗器R26と、第11コンデンサーC11と、第12コンデンサーC12と、第27抵抗器R27と、第28抵抗器R28とを含む。
第25抵抗器R25の第1端は、電圧検出回路110の第1検出ポートであり、第25抵抗器R25の第2端と第26抵抗器R26の第1端及び第11コンデンサーC11の第1端との共通接続点は、電圧検出回路110の第2出力ポートであり、第26抵抗器R26の第2端は、電圧検出回路110の第2検出ポートであり、第11コンデンサーC11の第2端は、第12コンデンサーC12の第1端及び第27抵抗器R27の第1端と第26抵抗器R26の第2端に共通に接続され、第12コンデンサーC12の第2端と第27抵抗器R27の第2端及び第28抵抗器R28の第1端との共通接続点は、電圧検出回路110の第1出力ポートであり、第28抵抗器R28の第2端は、電圧検出回路110の第3検出ポートである。
出力スイッチ回路111は、
第29抵抗器R29と、第30抵抗器R30と、第13コンデンサーC13と、第31抵抗器R31と、第1NPN型トライオードN1と、第32抵抗器R32と、第2NPN型トライオードN2と、第3ダイオードD3と、定電圧ダイオードZDと、第33抵抗器R33と、第34抵抗器R34と、第35抵抗器R35と、第2NMOSトランジスターQ2と、第3NMOSトランジスターQ3とを含む。
第29抵抗器R29の第1端は、出力スイッチ回路111の被制御ポートであり、第29抵抗器R29の第2端と第30抵抗器R30の第1端は、第1NPN型トライオードN1のベース電極に共通に接続され、第13コンデンサーC13の第1端は、第31抵抗器R31の第1端及び第32抵抗器R32の第1端と第3ダイオードD3の陰極に共通に接続され、第3ダイオードD3の陽極は、出力スイッチ回路111の電源ポートであり、第31抵抗器R31の第2端と第2NPN型トライオードN2のベース電極は、第1NPN型トライオードN1のコレクター電極に共通に接続され、第32抵抗器R32の第2端は、定電圧ダイオードZDの陰極及び第33抵抗器R33の第1端と第2NPN型トライオードN2のコレクター電極に共通に接続され、第30抵抗器R30の第2端は、第13コンデンサーC13の第2端、第1NPN型トライオードN1のエミッタ電極、第2NPN型トライオードN2のエミッタ電極及び定電圧ダイオードZDの陽極と共通に接地され、第33抵抗器R33の第2端は、第34抵抗器R34の第1端、第35抵抗器R35の第1端、第2NMOSトランジスターQ2のゲート電極及び第3NMOSトランジスターQ3のゲート電極と共通に接続され、第34抵抗器R34の第2端は、出力スイッチ回路111の接地ポートであり、第2NMOSトランジスターQ2のドレイン電極は、出力スイッチ回路111の入力ポートであり、第2NMOSトランジスターQ2のソース電極と第35抵抗器R35の第2端は、第3NMOSトランジスターQ3のソース電極に共通に接続され、第3NMOSトランジスターQ3のドレイン電極は、出力スイッチ回路111の出力ポートである。その中で、第2NMOSトランジスターQ2と第3NMOSトランジスターQ3は、同時に開通或いは遮断されることにより、電源アダプター100の直流電流の出力をオンオフする。
図5は、上記の充電制御回路200の例示的な回路構成を示している。説明の便宜上、本発明の実施例に関連される部分だけを示すが、その詳細は、下記の通りである。
充電制御回路200は、
電池ジョインターJ1と、主制御器U6と、第16コンデンサーC16と、第36抵抗器R36と、第37抵抗器R37と、第14コンデンサーC14と、第1ショットキーダイオードSD1と、第2ショットキーダイオードSD2と、第15コンデンサーC15と、第38抵抗器R38と、第39抵抗器R39と、第40抵抗器R40と、第3NPN型トライオードN3と、第4NMOSトランジスターQ4と、第5NMOSトランジスターQ5とを含む。
電池ジョインターJ1は、電池300の複数の電極に接続され、電池ジョインターJ1の第1ピン5A−1と第2ピン5A−2は、共通に接地され、電池ジョインターJ1の第1接地ピンGND1と第2接地ピンGND2は、共通に接地され、主制御器U6の第1入力出力ピンRA0は、電池ジョインターJ1の第7ピン5A−3及び第8ピン5A−4に接続され、主制御器U6の第2入力出力ピンRA1、第7入力出力ピンRC0、第8入力出力ピンRC1及び第9入力出力ピンRC2は、各々電池ジョインターJ1の第6ピン2A−4、第5ピン2A−3、第4ピン2A−2及び第3ピン2A−1に接続され、主制御器U6のアナロググラウンドピンVSS及びグラウンドピンGNDは、いずれも接地され、主制御器U6の第1未接続ピンNC0及び第2未接続ピンNC1は、いずれも未接続され、主制御器U6の電源ピンVDD及び第16コンデンサーC16の第1端は、いずれも電池ジョインターJ1の第7ピン5A−3及び第8ピン5A−4に共通に接続され、主制御器U6の第4入力出力ピンRA3及び第11入力出力ピンRC4は、電子機器における制御器300とのデータ通信を行い、第36抵抗器R36は、主制御器U6の第4入力出力ピンRA3と電源ピンVDDとの間に接続され、主制御器U6の第6入力出力ピンRA5及び第12入力出力ピンRC5は、各々アダプター100における主制御回路107の第1通信ポート及び第2通信ポートに接続され、第37抵抗器R37の第1端及び第38抵抗器R38の第1端は、主制御器U6の第10入力出力ポートRC3に共通に接続され、第37抵抗器R37の第2端は、主制御器U6の電源ピンVDDに接続され、第38抵抗器R38の第2端は、第3NPN型トライオードN3のベース電極に接続され、主制御器U6の第5入力出力ポートRA4は、第14コンデンサーC14の第1端に接続され、第14コンデンサーC14の第2端及び第1ショットキーダイオードSD1の陰極は、第2ショットキーダイオードSD2の陽極に共通に接続され、第39抵抗器R39の第1端及び第15コンデンサーC15の第1端は、第2ショットキーダイオードSD2の陰極に共通に接続され、第39抵抗器R39の第2端、第40抵抗器R40の第1端及び第3NPN型トライオードN3のコレクター電極は、いずれも第4NMOSトランジスターQ4のゲート電極及び第5NMOSトランジスターQ5のゲート電極に接続され、第40抵抗器R40の第2端及び第15コンデンサーC15の第2端は、共通に接地され、第4NMOSトランジスターQ4のソース電極は、第1ショットキーダイオードSD1の陽極に接続され、且つ電池ジョインターJ1の第7ピン5A−3及び第8ピン5A−4にも接続され、第4NMOSトランジスターQ4のドレイン電極は、第5NMOSトランジスターQ5のドレイン電極に接続され、第5NMOSトランジスターQ5のソース電極は、電子機器の通信インタフェース20の電源線VBUSに接続され、第3NPN型トライオードN3のエミッタ電極は、第3ショットキーダイオードSD3の陽極に接続され、第3ショットキーダイオードSD3の陰極は、接地される。その中で、主制御器U6は、具体的には、モデルがPIC12LF1501、PIC12F1501、PIC16LF1503、PIC16F1503、PIC16LF1507、PIC16F1507、PIC16LF1508、PIC16F1508、PIC16LF1509、或いはPIC16F1509である単一チップマイコンであって可能である。
電池400に対して急速充電を行う時、主制御器U6は、その第5入力出力ピンRA4を介して、ハイレベルを出力し、第4NMOSトランジスターQ4及び第5NMOSトランジスターQ5の開通を駆動し、且つその第10入力出力ピンRC3を介して、ローレベルを出力することにより、第3NPN型トライオードN3の遮断を制御する。電池400自体は、既に電子機器の通信インタフェース20を介して、電源アダプター100から直流を取得したため、この時、第4NMOSトランジスターQ4及び第5NMOSトランジスターQ5を介して、直流を引き込むと、電池400に対する充電電流を増大させる役割を果たすことができ、従って電池300に対する急速充電を実現する。逆に、電池400に対する通常の充電を行うべきである場合、或いは電源アダプター100の出力に過電圧及び/又は過電流現象が存在するため、電子機器の通信インタフェース20をオフするべきである場合、主制御器U6は、その第5入力出力ピンRA4を介して、ローレベルを出力して第4NMOSトランジスターQ4及び第5NMOSトランジスターQ5の遮断を制御し、且つその第10入力出力ピンRC3を介して、ハイレベルを出力して第3NPN型トライオードN3の開通を制御する。
また、主制御器U6は、その第4入力出力ピンRA3及び第11入力出力ピンRC4を介して、電子機器とのデータ通信を行い、主制御器U6は、電池400の電圧及び電量情報を電子機器の制御器300に伝送することができ、且つ主制御器U6は、電池400の電圧に基づいて、電池400が急速充電のプロセスを完成したか否かを判断し、若し「はい」であれば、急速充電遮断指令をフィードバックして、電子機器に充電モードを急速充電モードから通常の充電モードに変換させることを告知する。電源アダプター100が電池400に対する充電を行う過程において、若し電源アダプター100と電池400との間の接続が突然遮断されると、主制御器U6は、電池ジョインターJ1を介して、電池300の電圧を検出し、且つ充電停止指令をフィードバックして制御器300に電子機器の通信インタフェース20をオフすることを告知することにより、電池400に対する充電プロセスを停止する。また、若し電子機器が電池300の温度を検出できると、電子機器における制御器300は、温度が異常である時、主制御器U6に第4NMOSトランジスターQ4及び第5NMOSトランジスターQ5を遮断させることを告知することにより、電池300に対する急速充電を停止する同時に、電子機器は、充電モードを急速充電モードから通常の充電モードに変換させる。
その他、電池400に対する急速充電を行う時、若し電源アダプター100の通信インタフェース10の電源線VBUSとアース線GNDが各々電子機器の通信インタフェース20のアース線GNDと電源線VBUSに接続される(即ち、電源アダプター100の通信インタフェース10の電源線VBUSとアース線GNDは、各々充電制御回路200のグラウンドと第5NMOSトランジスターQ5のソース電極に接続される)場合、この時,即ち電源アダプター100の通信インタフェース10と電子機器の通信インタフェース20が逆接続され、充電制御回路200におけるグラウンドは、直流に接続され、第5NMOSトランジスターQ5のソース電極は、グラウンドに接続されるようになる。部品破損を招く問題を避けるために、図6に示すように、充電制御回路200は、第6NMOSトランジスターQ6と、第7NMOSトランジスターQ7と、第41抵抗器R41とを更に含むことができ、第6NMOSトランジスターQ6のソース電極は、第5NMOSトランジスターQ5のソース電極に接続され、第6NMOSトランジスターQ6のドレイン電極は、第7NMOSトランジスターQ7のドレイン電極に接続され、第7NMOSトランジスターQ7のソース電極は、第3NPN型トライオードN3のコレクター電極に接続され、第6NMOSトランジスターQ6のゲート電極及び第7NMOSトランジスターQ7のゲート電極は、第41抵抗器R41の第1端に共通に接続され、第41抵抗器R41の第2端は、接地される。
上記の逆接続の問題が発生する場合、第41抵抗器R41の第2端は、グラウンドから直流をアクセスし、第6NMOSトランジスターQ6及び第7NMOSトランジスターQ7の遮断を駆動することにより、グラウンドから充電制御回路200に入った直流が回路を形成できなくようにし、充電制御回路200における部品を破損から保護する目的を達成する。
前記のように、本発明の実施例は、電源アダプター100と充電制御回路200とを含む電池充電装置を適用して、電子機器における電池400に対する充電制御を行う。電池400に対する通常の充電或いは急速充電を行う過程において、電源アダプター100は、充電制御回路200とのデータ通信を行い、電源アダプター100がその通信インタフェース10が出力した直流に過電圧及び/又は過電流が発生した判定する時、電源アダプター100は、充電制御回路200に電子機器における制御器300を駆動すること告知して電子機器の通信インタフェース20をオフさせ、且つ自ら直流電流の出力をオフする。充電制御回路200が電源アダプター100の出力電圧及び出力電流を受信して、過電圧及び/又は過電流が発生したと判定する時、充電制御回路200は、電源アダプター100に直流電流の出力をオフすることを告知し、且つ電子機器における制御器300を駆動し、電子機器の通信インタフェース20をオフすることにより、電源アダプター100の通信インタフェース10に過電圧及び/又は過電流出力が発生する時、電池400に対する過電圧及び/又は過電流保護を実現する。
上記の内容は、ただ本発明の好ましい実施例であり、本発明を制限するものではない。本発明の原理及び主旨から逸脱しないで行われる補正、切り替え、及び改善などは、いずれも本発明の特許請求の範囲に組み込まれるべきである。
第15抵抗器R15の第1端と第16抵抗器R16の第1端、ディジタルポテンショメータU4の電源ピンVDDと第5コンデンサーC5の第1端との共通接続点は、電位調整回路108の電源ポートであり、第5コンデンサーC5の第2端は、第6コンデンサーC6の第1端、ディジタルポテンショメータU4のグラウンドピンVSS及び第17抵抗器R17の第1端と共通に接地され、第6コンデンサーC6の第2端は、ディジタルポテンショメータU4の電源ピンVDDに接続され、第15抵抗器R15の第2端とディジタルポテンショメータU4の直列データピンSDAとの共通接続点は、電位調整回路108のデータ入力ポートであり、第16抵抗器R16の第2端とディジタルポテンショメータU4のクロック入力ピンSCLとの共通接続点は、電位調整回路108のクロック入力ポートであり、ディジタルポテンショメータU4のゼロアドレスピンA0は接地され、ディジタルポテンショメータU4の第1電位配線ピンP0Aと第18抵抗器R18の第1端は、第17抵抗器R17の第2端に共通に接続され、第18抵抗器R18の第2端とディジタルポテンショメータU4の第2電位配線ピンP0Bは、第19抵抗器R19の第1端に共通に接続され、第19抵抗器R19の第2端は、電位調整回路108の高電位ポートであり、ディジタルポテンショメータU4の電位タップポートピンP0Wは、電位調整回路108の電位調節ポートである。その中で、ディジタルポテンショメータU4は、主制御チップU2が出力したクロック信号及びデータ信号に基づいて、内部の滑り抵抗器を調整することにより、内部滑り抵抗器のタップポート端(即ち、ディジタルポテンショメータU4の電位タップポートピンP0W)の電位に変化が発生し、更には、電圧トラッキングと制御回路105が該電位化に沿って、隔離変圧器103の出力電圧に対する調整を行わせる。少なくとも一つの実施例において、ディジタルポテンショメータU4は、MCP45X1のディジタルポテンショメータであって可能である。

Claims (14)

  1. 電池充電装置であって、
    前記電池充電装置は、電源アダプターと、充電制御モジュールとを含み、前記充電制御モジュールは、電子機器に内装され、且つ前記電子機器における制御器及び電池に接続され、前記電源アダプターは、その通信インタフェースを介して、前記電子機器の通信インタフェースに接続され、且つ前記電池は、前記電子機器の通信インタフェースを介して、前記電源アダプターから充電を取得し、前記充電制御モジュールは、前記電子機器の通信インタフェースを介して、前記電源アダプターとデータ通信を行い、
    前記電池に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、前記電源アダプターは、まず、その出力電圧が電圧閾値より大きいか否か、及び出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、前記出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記出力電流が電流閾値より大きい場合、前記電源アダプターは、前記充電制御モジュールに第1充電遮断指令を送信し、且つ自ら直流電流の出力をオフし、前記充電制御モジュールは、前記第1充電遮断指令に基づいて、前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフし、前記出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記出力電流が電流閾値以下である場合、前記電源アダプターは、出力電圧情報及び出力電流情報を前記充電制御モジュールにフィードバックし、前記充電制御モジュールが前記出力電圧情報及び前記出力電流情報に基づいて、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記電源アダプターの出力電流が電流閾値大きいと判定する時、前記充電制御モジュールは、前記電源アダプターに第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフし、前記電源アダプターは、前記第2充電遮断指令に基づいて、直流電流の出力をオフし、前記充電制御モジュールが前記出力電圧情報及び前記出力電流情報に基づいて、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記電源アダプターの出力電流が電流閾値以下であると判定する場合、前記電源アダプターは、続いてその出力電圧及び出力電流に対して判断を行う、
    電池充電装置。
  2. 前記アダプターは、
    EMIフィルター回路と、高電圧整流フィルター回路と、隔離変圧器と、出力フィルター回路と、電圧トラッキングと、制御回路とを含み、商用電源が前記EMIフィルター回路を経て電磁波ノイズフィルタリングを行った後、前記高電圧整流フィルター回路により整流フィルター処理を行い、高電圧直流電流を出力し、前記高電圧直流電流は、前記隔離変圧器を介して電気隔離された後、前記出力フィルター回路に出力されることにより、フィルター処理を行った後、電池に対して充電を行い、前記電圧トラッキングと制御回路は、前記出力フィルター回路の出力電圧に基づいて、前記隔離変圧器の出力電圧を調整し、
    前記電源アダプターは、電源モジュールと、主制御モジュールと、電位調整モジュールと、電流検出モジュールと、電圧検出モジュールと、出力スイッチモジュールとを更に含み、
    前記電源モジュールの入力ポートは、前記隔離変圧器の二次ポートに接続され、前記主制御モジュールの電源ポート、前記電位調整モジュールの電源ポート及び前記電流検出モジュールの電源ポートは、前記電源モジュールの出力ポートに共通に接続され、前記主制御モジュールの高電位ポート及び前記電位調整モジュールの高電位ポートは、いずれも前記出力フィルター回路の正出力ポートに接続され、前記電位調整モジュールの電位調節ポートは、前記電圧トラッキングと制御回路に接続され、前記電流検出モジュールの直流入力ポートは、前記出力フィルター回路の正出力ポートに接続され、前記電流検出モジュールの電流検出フィードバックポートは、前記主制御モジュールの電流検出ポートに接続され、前記主制御モジュールのクロック出力ポートとデータ出力ポートは、前記電位調整モジュールのクロック入力ポートとデータ入力ポートに接続され、前記電圧検出モジュールの第1検出ポートと第2検出ポートは、各々前記電流検出モジュールの直流電流の出力ポートと前記出力フィルター回路の負出力ポートに接続され、前記電圧検出モジュールの第1出力ポートと第2出力ポートは、各々前記主制御モジュールの第1電圧検出ポートと第2電圧検出ポートに接続され、前記出力スイッチモジュールの入力ポートは、前記電流検出モジュールの直流電流の出力ポートに接続され、前記出力スイッチモジュールの出力ポートは、前記電圧検出モジュールの第3検出ポートに接続され、前記出力スイッチモジュールの接地ポートは、前記出力フィルター回路の負出力ポートに接続され、前記出力スイッチモジュールの被制御ポートと電源ポートは、各々前記主制御モジュールのスイッチ制御ポートと前記隔離変圧器の二次ポートに接続され、前記出力フィルター回路の負出力ポート、前記出力スイッチモジュールの出力ポート、前記主制御モジュールの第1通信ポート及び第2通信ポートは、いずれも前記電源アダプターの通信インタフェースに接続され、
    前記電源モジュールは、前記隔離変圧器から電源を取得し、且つ前記主制御モジュール、前記電位調整モジュール及び前記電流検出モジュールに給電し、前記電子機器における電池に対する急速充電を行う時、前記電位調整モジュールは、前記主制御モジュールが送信した制御信号に基づいて、前記電圧トラッキングと制御回路を駆動し、前記隔離変圧器の出力電圧を調整させることにより、前記電池に対する急速充電を行い、前記電流検出モジュールと前記電圧検出モジュールは、各々前記電源アダプターの出力電流と出力電圧に対する検出を行い、且つそれに応じて、電流検出信号及び電圧検出信号を前記主制御モジュールにフィードバックし、前記出力スイッチモジュールは、前記主制御モジュールが送信したスイッチ制御信号に基づいて、前記電源アダプターの直流電流の出力をオンオフし、
    前記電池に対する通常の充電或いは急速充電を行う時、前記主制御モジュールは、前記電流検出信号に基づいて、前記電源アダプターの出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、且つ前記電圧検出信号に基づいて、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、前記出力電圧が前記電圧閾値より大きい、及び/又は前記出力電流が電流閾値より大きい場合、前記主制御モジュールは、前記充電制御モジュールに第1充電遮断指令を送信し、且つ前記出力スイッチモジュールを制御し、前記電源アダプターの直流電流の出力をオフさせ、前記充電制御モジュールは、前記第1充電遮断指令に基づいて、前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフし、
    前記出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記出力電流が電流閾値以下である場合、前記主制御モジュールは、前記電圧検出信号及び前記電流検出信号に基づいて、前記充電制御モジュールに出力電圧情報及び出力電流情報をフィードバックし、前記充電制御モジュールは、前記出力電圧情報和前記出力電流情報に基づいて、前記出力電圧が前記電圧閾値より大きいか否かを判断し、且つ前記出力電流が前記電流閾値より大きいか否かを判断し、前記出力電圧が前記電圧閾値より大きい、及び/又は前記出力電流が電流閾値より大きい場合、前記充電制御モジュールは、前記主制御モジュールに第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフし、前記主制御モジュールは、前記第2充電遮断指令に基づいて、前記出力スイッチモジュールを制御し、前記電源アダプターの直流電流の出力をオフする、
    請求項1に記載の電池充電装置。
  3. 前記電源モジュールは、
    第1コンデンサーと、レギュレーターチップと、第2コンデンサーと、第1インダクターと、第2インダクターと、第1ダイオードと、第2ダイオードと、第3コンデンサーと、第1抵抗器と、第2抵抗器とを含み、
    前記第1コンデンサーの第1端と前記レギュレーターチップの入力電源ピンとイネーブルピンとの共通接続点は、前記電源モジュールの入力ポートであり、前記第1コンデンサーの第2端と前記レギュレーターチップのグラウンドピンは、共通に接地され、前記レギュレーターチップのスイッチピンと前記第2コンデンサーの第1端は、前記第1インダクターの第1端に共通に接続され、前記レギュレーターチップの内部スイッチピンと前記第2コンデンサーの第2端は、前記第1ダイオードの陰極に共通に接続され、前記レギュレーターチップのフィードバック電圧ピンは、前記第1抵抗器の第1端及び前記第2抵抗器の第1端に接続され、前記第1インダクターの第2端と前記第2ダイオードの陰極は、前記第2インダクターの第1端に共通に接続され、前記第2インダクターの第2端、前記第1ダイオードの陽極、前記第1抵抗器の第2端及び前記第3コンデンサーの第1端で共通に接続されて形成される共通接続点は、前記電源モジュールの出力ポートであり、前記第2ダイオードの陽極は、前記第2抵抗器の第2端及び前記第3コンデンサーの第2端と共通に接地される、
    請求項2に記載の電池充電装置。
  4. 前記主制御モジュールは、
    主制御チップと、第3抵抗器と、基準電圧チップと、第4抵抗器と、第5抵抗器と、第4コンデンサーと、第6抵抗器と、第7抵抗器と、第1NMOSトランジスターと、第8抵抗器と、第9抵抗器と、第10抵抗器と、第11抵抗器と、第12抵抗器と、第13抵抗器と、第14抵抗器とを含み、
    前記主制御チップの電源ピンは、前記主制御モジュールの電源ポートであり、前記主制御チップのグラウンドピンは接地され、前記主制御チップの第1入力出力ピンは、未接続され、前記第3抵抗器の第1端は、前記主制御チップの電源ピンに接続され、前記第3抵抗器の第2端と前記第4抵抗器の第1端は、前記基準電圧チップの正極に共通に接続され、前記基準電圧チップの負極は、接地され、前記基準電圧チップU3の未接続ピンは、未接続され、前記第4抵抗器の第2端は、前記主制御チップの第2入力出力ピンに接続され、前記主制御チップの第3入力出力ピンは、前記主制御モジュールの電流検出ポートであり、前記主制御チップの第4入力出力ピンは、前記第5抵抗器の第1端に接続され、前記第5抵抗器の第2端と前記第4抵抗器の第1端は、前記主制御チップの電源ピンに共通に接続され、前記第4コンデンサーの第2端は、接地され、前記主制御チップの第5入力出力ピンは、前記主制御モジュールのスイッチ制御ポートであり、前記主制御チップの第6入力出力ピンは、前記第6抵抗器の第1端に接続され、前記第6抵抗器の第2端と前記第1NMOSトランジスターのゲート電極は、前記第7抵抗器の第1端に共通に接続され、前記第7抵抗器の第2端と前記第1NMOSトランジスターのソース電極は、共通に接地され、前記第1NMOSトランジスターのドレイン電極は、前記第8抵抗器の第1端に接続され、前記第8抵抗器の第2端は、前記主制御モジュールの高電位ポートであり、前記主制御チップの第7入力出力ピンと第8入力出力ピンは、それぞれ前記主制御モジュールのクロック出力ポートとデータ出力ポートであり、前記主制御チップの第10入力出力ピンと第9入力出力ピンは、それぞれ前記主制御モジュールの第1電圧検出ポートと第2電圧検出ポートであり、前記主制御チップの第11入力出力ピンと前記第12入力出力ピンは、各々前記第9抵抗器の第1端と前記第10抵抗器の第1端に接続され、前記第11抵抗器の第1端と前記第12抵抗器の第1端は、各々前記第9抵抗器の第2端と前記第10抵抗器の第2端に接続され、前記第11抵抗器の第2端と前記第12抵抗器の第2端は、共通に接地され、前記第13抵抗器の第1端と前記14抵抗器の第1端は、各々前記第9抵抗器の第2端と前記第10抵抗器の第2端に接続され、前記第13抵抗器の第2端と前記14抵抗器の第2端は、前記主制御チップの電源ピンに共通に接続され、前記第9抵抗器の第2端と前記第10抵抗器の第2端は、それぞれ前記主制御モジュールの第1通信ポートと第2通信ポートである、
    請求項2に記載の電池充電装置。
  5. 前記電位調整モジュールは、
    第15抵抗器と、第16抵抗器と、ディジタルポテンショメータと、第17抵抗器と、第18抵抗器と、第5コンデンサーと、第6コンデンサーと、第19抵抗器とを含み、
    前記第15抵抗器の第1端と、前記第16抵抗器の第1端と、前記ディジタルポテンショメータの電源ピンと、前記第5コンデンサーの第1端との共通接続点は、前記電位調整モジュールの電源ポートであり、前記第5コンデンサーの第2端は、前記第6コンデンサーの第1端、前記ディジタルポテンショメータのグラウンドピン及び前記第17抵抗器の第1端と共通に接地され、前記第6コンデンサーの第2端は、前記ディジタルポテンショメータの電源ピンに接続され、前記第15抵抗器の第2端と前記ディジタルポテンショメータの直列データピンとの共通接続点は、前記電位調整モジュールのデータ入力ポートであり、前記第16抵抗器の第2端と前記ディジタルポテンショメータのクロック入力ピンとの共通接続点は、前記電位調整モジュールのクロック入力ポートであり、前記ディジタルポテンショメータのゼロアドレスピンは、接地され、前記ディジタルポテンショメータの第1電位配線ピンと前記第18抵抗器の第1端は、前記第17抵抗器の第2端に共通に接続され、前記第18抵抗器の第2端と前記ディジタルポテンショメータの第2電位配線ピンは、前記第19抵抗器の第1端に共通に接続され、前記第19抵抗器の第2端は、前記電位調整モジュールの高電位ポートであり、前記ディジタルポテンショメータの電位タップポートピンは、前記電位調整モジュールの電位調節ポートである、
    請求項2に記載の電池充電装置。
  6. 前記電流検出モジュールは、
    第20抵抗器と、第21抵抗器と、第22抵抗器と、第7コンデンサーと、第8コンデンサーと、電流検出チップと、第23抵抗器と、第10コンデンサーと、第10コンデンサーと、第24抵抗器とを含み、
    前記第20抵抗器の第1端と第2端は、それぞれ前記電流検出モジュールの直流入力ポートと直流電流の出力ポートであり、前記第21抵抗器の第1端と前記第22抵抗器の第1端は、各々前記第20抵抗器の第1端と第2端に接続され、前記第21抵抗器の第2端と前記第7コンデンサーの第1端は、前記電流検出チップの入力正ピンに共通に接続され、前記第22抵抗器の第2端と前記第8コンデンサーの第1端は、前記電流検出チップの入力負ピンに共通に接続され、前記電流検出チップの電源ピンと前記第9コンデンサーの第1端との共通接続点は、前記電流検出モジュールの電源ポートであり、前記電流検出チップの未接続ピンは、未接続され、前記電流検出チップの出力ピンは、前記第23抵抗器の第1端に接続され、前記第23抵抗器の第2端は、前記電流検出モジュールの電流検出フィードバックポートであり、前記第10コンデンサーの第1端と前記第24抵抗器の第1端は、前記第23抵抗器の第2端に共通に接続され、前記第7コンデンサーの第2端は、前記第8コンデンサーの第2端、前記第9コンデンサーの第2端、前記第10コンデンサーの第2端、前記第24抵抗器の第2端、前記電流検出チップのグラウンドピン、前記第1基準電圧ピン及び前記第2基準電圧ピンと共通に接地される、
    請求項2に記載の電池充電装置。
  7. 前記電圧検出モジュールは、
    第25抵抗器と、第26抵抗器と、第11コンデンサーと、第12コンデンサーと、第27抵抗器と、第28抵抗器とを含み、
    前記第25抵抗器の第1端は、前記電圧検出モジュールの第1検出ポートであり、前記第25抵抗器の第2端と、前記第26抵抗器の第1端と、前記第11コンデンサーの第1端との共通接続点は、前記電圧検出モジュールの第2出力ポートであり、前記第26抵抗器の第2端は、前記電圧検出モジュールの第2検出ポートであり、前記第11コンデンサーの第2端は、前記第12コンデンサーの第1端及び前記第27抵抗器の第1端と前記第26抵抗器の第2端に共通に接続され、前記第12コンデンサーの第2端と、前記第27抵抗器の第2端と、前記第28抵抗器の第1端との共通接続点は、前記電圧検出モジュールの第1出力ポートであり、前記第28抵抗器の第2端は、前記電圧検出モジュールの第3検出ポートである、
    請求項2に記載の電池充電装置。
  8. 前記出力スイッチモジュールは、第29抵抗器と、第30抵抗器と、第13コンデンサーと、第31抵抗器と、第1NPN型トライオードと、第32抵抗器と、第2NPN型トライオードと、第3ダイオードと、定電圧ダイオードと、第33抵抗器と、第34抵抗器と、第35抵抗器と、第2NMOSトランジスターと、第3NMOSトランジスターとを含み、
    前記第29抵抗器の第1端は、前記出力スイッチモジュールの被制御ポートであり、前記第29抵抗器の第2端と前記第30抵抗器の第1端は、前記第1NPN型トライオードのベース電極に共通に接続され、前記第13コンデンサーの第1端は、前記第31抵抗器の第1端及び前記第32抵抗器の第1端と前記第3ダイオードの陰極に共通に接続され、前記第3ダイオードの陽極は、前記出力スイッチモジュールの電源ポートであり、前記第31抵抗器の第2端と前記第2NPN型トライオードのベース電極は、前記第1NPN型トライオードのコレクター電極に共通に接続され、前記第32抵抗器の第2端は、前記定電圧ダイオードの陰極及び前記第33抵抗器の第1端と前記第2NPN型トライオードのコレクター電極に共通に接続され、前記第30抵抗器の第2端は、前記第13コンデンサーの第2端、前記第1NPN型トライオードのエミッタ電極、前記第2NPN型トライオードのエミッタ電極及び前記定電圧ダイオードの陽極と共通に接地され、前記第33抵抗器の第2端は、前記第34抵抗器の第1端、前記第35抵抗器の第1端、前記第2NMOSトランジスターのゲート電極及び前記第3NMOSトランジスターのゲート電極と共通に接続され、前記第34抵抗器の第2端は、前記出力スイッチモジュールの接地ポートであり、前記第2NMOSトランジスターのドレイン電極は、前記出力スイッチモジュールの入力ポートであり、前記第2NMOSトランジスターのソース電極と前記第35抵抗器の第2端は、前記第3NMOSトランジスターのソース電極に共通に接続され、前記第3NMOSトランジスターのドレイン電極は、前記出力スイッチモジュールの出力ポートである、
    請求項2に記載の電池充電装置。
  9. 前記充電制御モジュールは、
    電池ジョインターと、主制御器と、第13コンデンサーと、第36抵抗器と、第37抵抗器と、第14コンデンサーと、第1ショットキーダイオードと、第2ショットキーダイオードと、第15コンデンサーと、第38抵抗器と、第39抵抗器と、第40抵抗器と、第3NPN型トライオードと、第4NMOSトランジスターと、第5NMOSトランジスターとを含み、
    前記電池ジョインターは、前記電池の電極に接続され、前記電池ジョインターの第1ピンと第2ピンは、共通に接地され、前記電池ジョインターの第1接地ピンと第2接地ピンは、共通に接地され、前記主制御器の第1入力出力ピンは、前記電池ジョインターの第7ピン及び第8ピンに接続され、前記主制御器の第2入力出力ピン、第7入力出力ピン、第8入力出力ピン及び第9入力出力ピンは、各々前記電池ジョインターの第6ピン、第5ピン、第4ピン及び第3ピンに接続され、前記主制御器のアナロググラウンドピンとグラウンドピンは、いずれも接地され、前記主制御器の第1未接続ピンと第2未接続ピンは、いずれも未接続され、前記主制御器の電源ピンと前記第13コンデンサーの第1端は、いずれも前記電池ジョインターの第7ピンと第8ピンに共通に接続され、前記主制御器の第4入力出力ピン及び前記第11入力出力ピンは、前記電子機器における制御器とのデータ通信を行い、前記第36抵抗器は、前記主制御器の第4入力出力ピンと電源ピンとの間に接続され、前記主制御器の第6入力出力ピンと第12入力出力ピンは、各々前記アダプターにおける主制御モジュールの第1通信ポートと第2通信ポートに接続され、前記第37抵抗器の第1端と前記第38抵抗器の第1端は、前記主制御器の第10入力出力ポートに共通に接続され、前記第37抵抗器の第2端は、前記主制御器の電源ピンに接続され、前記第38抵抗器の第2端は、前記第3NPN型トライオードのベース電極に接続され、前記主制御器の第5入力出力ポートは、前記第14コンデンサーの第1端に接続され、前記第14コンデンサーの第2端と前記第1ショットキーダイオードの陰極は、前記第2ショットキーダイオードの陽極に共通に接続され、前記第39抵抗器の第1端と前記第15コンデンサーの第1端は、前記第2ショットキーダイオードの陰極に共通に接続され、前記第39抵抗器の第2端は、前記第40抵抗器の第1端及び前記第3NPN型トライオードのコレクター電極といずれも前記第4NMOSトランジスターのゲート電極及び前記第5NMOSトランジスターのゲート電極に接続され、前記第40抵抗器の第2端と前記第15コンデンサーの第2端は、共通に接地され、前記第4NMOSトランジスターのソース電極は、前記第1ショットキーダイオードの陽極に接続され、且つ前記電池ジョインターの第7ピン及び第8ピンにも接続され、前記第4NMOSトランジスターのドレイン電極は、前記第5NMOSトランジスターのドレイン電極に接続され、前記第5NMOSトランジスターのソース電極は、前記電子機器の通信インタフェースの電源線に接続され、前記第3NPN型トライオードのエミッタ電極は、前記第3ショットキーダイオードの陽極に接続され、前記第3ショットキーダイオードの陰極は、接地される、
    請求項1又は2に記載の電池充電装置。
  10. 前記充電制御モジュールは、第6NMOSトランジスターと、第7NMOSトランジスターと、第41抵抗器を更に含み、前記第6NMOSトランジスターのソース電極は、前記第5NMOSトランジスターのソース電極に接続され、前記第6NMOSトランジスターのドレイン電極は、前記第7NMOSトランジスターのドレイン電極に接続され、前記第7NMOSトランジスターのソース電極は、前記第3NPN型トライオードのコレクター電極に接続され、前記第6NMOSトランジスターのゲート電極と前記第7NMOSトランジスターのゲート電極は、前記第41抵抗器の第1端に共通に接続され、前記第41抵抗器の第2端は、接地される、
    請求項9に記載の電池充電装置。
  11. 請求項1に記載の電池充電装置に基づいた電池充電保護制御方法であって、前記電池充電保護制御方法は、
    電子機器における電池に対して通常の充電或いは急速充電を行う時、前記電源アダプターは、その出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、且つその出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、前記出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記出力電流が電流閾値より大きい場合、ステップBを実行し、前記出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記出力電流が電流閾値以下である場合、ステップDを実行するステップAと、
    前記電源アダプターは、前記充電制御モジュールに第1充電遮断指令を送信し、且つ自ら直流電流の出力をオフするステップBと、
    前記充電制御モジュールは、前記第1充電遮断指令に基づいて、前記電子機器における制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフするステップCと、
    前記電源アダプターは、出力電圧情報及び出力電流情報を前記充電制御モジュールにフィードバックするステップDと、
    前記充電制御モジュールは、前記出力電圧情報及び前記出力電流情報に基づいて、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値より大きいか否かを判断し、且つ前記電源アダプターの出力電流が電流閾値より大きいか否かを判断し、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値より大きい、及び/又は前記電源アダプターの出力電流が電流閾値より大きい場合、ステップFを実行し、前記電源アダプターの出力電圧が電圧閾値以下であり、且つ前記電源アダプターの出力電流が電流閾値以下である場合、戻ってステップAを実行するステップEと、
    前記充電制御モジュールは、前記電源アダプターに第2充電遮断指令をフィードバックし、且つ前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフするステップFと、
    前記電源アダプターは、前記第2充電遮断指令に基づいて、直流電流の出力をオフするステップGとを含む、
    方法。
  12. 前記ステップDは、
    前記充電制御モジュールは、前記電源アダプターに充電パラメータ取得請求を送信し、
    前記電源アダプターは、前記充電パラメータ取得請求に基づいて、出力電圧情報及び出力電流情報を前記充電制御モジュールにフィードバックするステップを含む、
    請求項11に記載の電池充電保護制御方法。
  13. 前記電池に対して急速充電を行う時、前記ステップCは、具体的に、
    前記充電制御モジュールは、前記第1充電遮断指令に基づいて、前記電源アダプターから直流を引き込んで前記電池に対して充電を行うことを停止し、且つ前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフする、
    請求項11に記載の電池充電保護制御方法。
  14. 前記電池に対して急速充電を行う時、前記ステップFは、
    前記充電制御モジュールは、前記電源アダプターに第2充電遮断指令をフィードバックし、
    前記充電制御モジュールは、前記電源アダプターから直流を引き込んで前記電池に対する充電を行うことを停止し、且つ前記制御器を駆動し、前記電子機器の通信インタフェースをオフすることを含む、
    請求項11に記載の電池充電保護制御方法。
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