專利名稱：具有充電功能的電子器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有充電功能并配備有可充電電池的的電子器具，例如便攜電話和信息終端裝置。
背景技術(shù)：
一般地說，使用可再充電電池作為電源的的電子器具例如便攜電話和信息終端裝置具有對這些可充電電池充電的功能。
圖7是具有常規(guī)的充電功能的通用便攜電話的方塊圖。在圖7中，在可充電電池1被充電的情況下，由電源適配器(未示出)、充電裝置(未示出)、以及本領(lǐng)域內(nèi)熟知的車載連接器(未示出)獲得的外部電源，和外部電源的輸入端2相連。
當外部電源和輸入端2相連時，充電電流將通過二極管3、開關(guān)裝置4和電流檢測裝置5進入可充電電池1，從而可充電電池1的充電操作開始。換句話說，開關(guān)裝置4由控制裝置8控制，使得在充電開始時進入導(dǎo)通狀態(tài)。結(jié)果，當外部電源和輸入端2相連時，充電電流便可以通過開關(guān)裝置4和電流檢測裝置5流入可充電電池1，使得開始可充電電池1的充電操作。當可充電電池1被充電時，電流檢測裝置5檢測充電電流，并且控制裝置8用這種方式利用所述電流檢測裝置5檢測的輸出進行操作，使得開關(guān)裝置4配置在導(dǎo)通狀態(tài)。
當可充電電池的充電操作結(jié)束時，所述狀態(tài)由電流檢測裝置5檢測到，因而使開關(guān)裝置4截止。以后，只使用可充電電池1的充電電壓通過調(diào)節(jié)器6作為構(gòu)成所述電子器具的負載7和控制電路8的電源。
如上所述，即使在常規(guī)的具有充電功能的電子器具中，因為外部電源和輸入端2相連，可充電電池1可以充電，并且此外，構(gòu)成電子器具的負載7、控制裝置8等可以使用充電電池的已充電的電壓進行操作。
不過，在上述的具有充電功能的常規(guī)的電子器具中，形成這樣一種電路配置，即，電源電壓從開關(guān)4的一電路點加到可充電電池1的一側(cè)，即從電流檢測裝置5和可充電電池1之間的節(jié)點通過調(diào)節(jié)器6加于負載7和控制裝置8。結(jié)果，使得即使在可充電電池1被充電并且開關(guān)4完全截止的情況下，可充電電池1仍然通過調(diào)節(jié)器6和負載7以及控制裝置8相連，因而，在充電操作之后，可充電電池1便通過這些電路元件立即開始放電操作。
結(jié)果，這種電子器具具有這樣的問題，即，即使在充電操作結(jié)束時，在所述充電操作之后，放電操作便立即開始，并且在經(jīng)過預(yù)定的時間段之后，可充電電池1處于相對低的電壓狀態(tài)，這又需要進行充電操作。
那么，只要外部電源繼續(xù)和輸入端2相連，這種情況就一直保持。因而，在這種情況下，如上所述，即使在充電/放電操作在每個確定的時間段內(nèi)重復(fù)進行的情況下，具有另一個問題，可充電電池1置于在充電裝置上，使得在一個長的時間內(nèi)被充電。不過，具有一些這樣的可能性，即，根據(jù)所述電子器具從充電裝置上脫開的某個時刻，可充電電池1的充入的能量的大部分被放掉，即，可充電電池1不總是處于全充電狀態(tài)下。
結(jié)果，如以前的圖8所示，設(shè)計出了另一種電子器具，其中用于負載7和控制裝置8的電源電壓從外部電源2側(cè)的開關(guān)裝置4的電路點得到。
這種電子器具具有這樣的優(yōu)點，即，當充電操作完成并且開關(guān)裝置4截止時，可充電電池1便已經(jīng)和負載7以及控制裝置8分離。在外部電源2和電子器具相連的狀態(tài)下，基本上不可能使可充電電池1進行不需要的放電。在充電操作完成之后，當電子器具從外部電源2在任何時間電氣斷開時，可充電電池1基本上處于全充電狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
不過，在上述的電子器具中，因為構(gòu)成所述電子器具的所有的負載7和外部電源2側(cè)的開關(guān)裝置4的電路點相連，所以相當高的電功率將由外部電源2供給。例如，在電子器具是便攜電話的情況下，負載7含有發(fā)送電路、接收電路、存儲電路、顯示電路、功率放大器、揚聲器、接收器和許多其它的電路。結(jié)果，當上述的電子器具處于外部電源2和所述便攜電話相連的操作狀態(tài)下，必須從外部電源2提供相當高的電功率。作為外部電源2的充電裝置也必須具有相當大的容量。當考慮發(fā)熱時，則具有使充電裝置成為笨重的問題。
本發(fā)明便是為了解決上述問題而作出的，因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)良的充電功能的電子器具，其中在充電操作完成之后，可充電電池不會自動地放電，或者相當少量的電池能量被放掉，或者非常少量的電池能量被放掉。此外，即使所述電子器具在所述電子器具和外部電源相連的狀態(tài)下操作時，所述外部電源的容量也不會太大。
為了實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，具有充電功能的電子器具按這種方式配置，即其使得構(gòu)成所述電子器具的負載、控制裝置等，和外部電源側(cè)的充電開關(guān)的電路點相連。因而，當充電操作完成并且充電開關(guān)裝置斷開時，可充電電池不會通過負載、控制裝置等放電，因此，可充電電池在任何時間都可以在全充電狀態(tài)下使用。
此外，按照本發(fā)明，一種具有充電功能的電子器具用這種方式配置，即在提供有檢測裝置，用于檢測在充電操作期間流經(jīng)可充電電池的電流的同時，當根據(jù)所述檢測裝置的輸出檢測到所述可充電電池的充電操作完成時，所述充電開關(guān)裝置被斷開。結(jié)果，當進行充電操作時，其可以根據(jù)用于檢測流經(jīng)可充電電池的電流的檢測裝置的輸出正確地檢測充電操作的完成，并且可以中斷充電操作。
此外，按照本發(fā)明，用這種方式配置一種具有充電功能的電子器具，即提供有外部電流輸送檢測裝置和用于強制所述開關(guān)裝置導(dǎo)通的裝置，并且當所述外部電流輸送檢測裝置檢測到外部電源進行電流輸送操作時，所述裝置強制開關(guān)裝置導(dǎo)通。結(jié)果，當外部電流輸送檢測裝置檢測到外部電源未進行電流輸送操作時，則強制所述開關(guān)裝置導(dǎo)通，并同時所述可充電電池用作電源，可以向構(gòu)成所述電子器具的負載和控制裝置正確地進行電流輸送操作。
此外，按照本發(fā)明，構(gòu)成所述電子器具的負載被分成第一負載和第二負載。第一負載和外部電源側(cè)的充電開關(guān)裝置的電路點相連，第二負載和可充電電池側(cè)的充電開關(guān)裝置的電路點相連。結(jié)果，如果充電操作完成并且開關(guān)裝置斷開，則可充電電池基本上不會通過第一負載和控制裝置放電。因而，在充電操作完成并且可充電電池仍然和外部電源相連的情況下，可充電電池可在任何時間在充足的全充電狀態(tài)下使用。
應(yīng)當注意，雖然按照本發(fā)明，可充電電池通過第二負載放電，但是如果這個負載不處于其操作狀態(tài)下，這個放電電流則非常小。重要的是，可充電電池幾乎不能進行放電操作。因而，可充電電池的放電操作幾乎總是能夠被忽略的。即使如果所述放電電流不能被忽略，但是，和現(xiàn)有技術(shù)相比，作為整個電路，也可以極大地減少可充電電池的放電電流。即使在充電操作完成的狀態(tài)下當可充電電池和外部電源繼續(xù)連接時，可充電電池在任何時間都可以處于基本上全充電狀態(tài)。
因而，按照本發(fā)明，即使在電子器具在外部電源連接的狀態(tài)下操作，因而必須向第二負載提供相當大的電流時，所述相當大的電流可以由可充電電池提供。結(jié)果，因為和現(xiàn)有技術(shù)相比由外部電源提供的電流足夠小，所以具有這樣的效果，即，使得作為外部電源的充電裝置可以具有小的體積、重量和容量。
此外，按照本發(fā)明，用這種方式配置一種具有充電功能的電子器具即提供檢測裝置，用于檢測在充電操作期間流經(jīng)可充電電池的電流，當由所述檢測裝置的輸出檢測到可充電電池的充電操作完成時，所述充電開關(guān)裝置被斷開。結(jié)果，當進行充電操作時，根據(jù)用于檢測流經(jīng)可充電電池的電流的檢測裝置的輸出可以正確地檢測充電操作的完成，并且可以中斷所述充電操作。
此外，按照本發(fā)明，用這種方式配置一種具有充電功能的電子器具即利用外部電流輸送檢測裝置，其檢測外部電源的電流輸送操作，并且當所述外部電流輸送檢測裝置檢測到外部電源未進行電流輸送操作時，其便強制開關(guān)裝置導(dǎo)通。結(jié)果，當外部電流輸送檢測裝置檢測到外部電源未進行電流輸送操作時，所述開關(guān)裝置便被強制導(dǎo)通。因而，具有這樣的效果，即，當電子器具從外部電源斷開時，所述開關(guān)裝置必然導(dǎo)通，并且當可充電電池用作電源時，可以連續(xù)地、正確地進行向構(gòu)成所述電子器具的負載和控制裝置的電流輸送操作。


圖1是具有按照本發(fā)明的第一實施方式的充電功能的電子器具的功能方塊圖；圖2是用于說明具有按照本發(fā)明的第一實施方式的充電功能的電子器具的操作的示意圖；圖3是具有按照本發(fā)明的第二實施方式的充電功能的電子器具的功能方塊圖；圖4是用于示意地表示具有按照本發(fā)明的充電功能的電子器具的第一實施方式的電氣連接圖；圖5用于說明圖1所示的各個單元的操作；圖6是用于示意地表示具有按照本發(fā)明的充電功能的電子器具的第二實施方式的電氣連接圖；圖7是常規(guī)的具有充電功能的電子器具的功能方塊圖；以及圖8是具有本發(fā)明的發(fā)明人以前發(fā)明的具有充電功能的電子器具的示意的電氣連接圖。
應(yīng)當注意，在這些附圖中，標號1表示可充電電池；標號2表示外部電源的輸入端子；標號3，9，14表示反向電流阻斷二極管；標號4表示開關(guān)裝置；標號5表示電流檢測裝置；標號6表示調(diào)節(jié)器；標號7表示負載；標號8表示控制裝置；標號10表示外部電流檢測電路；標號11表示反相器；標號12是或非電路；標號13表示功率放大器。
具體實施例方式
現(xiàn)在參看

本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式第一實施方式本發(fā)明的第一實施方式是一種具有充電功能的電子器具，其中提供有開關(guān)裝置，并且電源電壓從外部電源和開關(guān)裝置之間的節(jié)點施加給負載，當進行充電操作時，所述開關(guān)裝置導(dǎo)通，從而使外部電源和可充電電池相連；當充電操作完成時，所述開關(guān)裝置斷開；當外部電源和所述電子器具脫開時，將所述開關(guān)裝置導(dǎo)通。
圖1是表示按照本發(fā)明的第一實施方式的具有充電功能的電子器具的功能方塊圖。圖2是用于說明所述具有充電功能的電子器具的操作的示意圖。
在圖1中，外部電源的輸入端子2通過反向電流阻斷二極管3、開關(guān)裝置4以及電流檢測裝置5和可充電電池1相連。調(diào)節(jié)器6和外部電源側(cè)的開關(guān)裝置4的電路點，即二極管3和開關(guān)裝置4之間的節(jié)點相連。由所述調(diào)節(jié)器6調(diào)節(jié)的電壓作為電源提供給負載7和控制裝置8，它們構(gòu)成所述電子器具。
在另一方面，電流檢測裝置5的輸出提供給控制裝置8，控制裝置8的輸出提供給或非電路12的一個輸入端。外部電源電流輸送檢測裝置11通過二極管9和外部電源的輸入端相連。所述外部電源電流輸送檢測裝置11的輸出通過反相器11提供給或非電路12的另一個輸入端。
開關(guān)裝置4由MOSFET，二極管或其類似物構(gòu)成。開關(guān)裝置4以這種方式配置，即所述開關(guān)裝置4通過接收經(jīng)過上述的或非電路12提供的控制裝置8的輸出信號而分別改變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)、半導(dǎo)通狀態(tài)和截止狀態(tài)。
應(yīng)當注意，電流檢測裝置5由電阻和用于監(jiān)視所述電阻兩端的電壓的裝置構(gòu)成。所述電阻具有相當小的電阻值，并連接在開關(guān)裝置4和可充電電池1之間?？刂蒲b置8以這樣的方式配置，即所述控制裝置8直接檢測可充電電池1的電壓，并按照所述電壓檢測結(jié)果和電流檢測裝置5的電流檢測結(jié)果，輸出使開關(guān)裝置4處于3種狀態(tài)，即導(dǎo)通狀態(tài)、半導(dǎo)通狀態(tài)和截止狀態(tài)的信號(將在下面說明)。
在上述的第一實施方式中，當外部電源和外部電源輸入端子2連接時，充電電流將從外部電源輸入端子2通過二極管3、開關(guān)裝置4以及電流檢測裝置5流到可充電電池1。此時，開關(guān)裝置4按照下述由控制裝置8控制即，假定此時使用鋰離子電池作為可充電電池1，所述鋰離子電池便被充電。在這種情況下，提供給輸入端子2的外部電源的電壓一般大于或等于5.8V。作為可充電電池1，電池電壓必須這樣設(shè)定，即所述電池電壓不大于或等于4.2V。此外，在使用鋰離子電池作為可充電電池1的情況下，充電電流必須這樣設(shè)定，即所述充電電流不大于或等于700mA?？刂崎_關(guān)裝置4，使得處于半導(dǎo)通狀態(tài)，從而滿足所述條件。
圖2表示這種狀態(tài)。當可充電電池1的電壓處于非常低的狀態(tài)時，所述狀態(tài)由控制裝置8檢測到，此時，控制裝置8輸出一個具有足夠大的值借以使開關(guān)裝置4導(dǎo)通的信號。結(jié)果，開關(guān)裝置4處于完全導(dǎo)通狀態(tài)，因而相當大的充電電流流入可充電電池1。當隨著充電操作的進行因而可充電電池1的電壓逐漸增加時，響應(yīng)所述電壓的增加，從控制裝置8輸出的信號的值逐漸降低，并且使開關(guān)裝置4處于半導(dǎo)通狀態(tài)，在此狀態(tài)下進行充電操作。當充電操作繼續(xù)進行時，可充電電池1的電壓增加，并且響應(yīng)所述電壓的增加，流入可充電電池1的充電電流也逐漸減少。
流過可充電電池1的充電電流由充電電流檢測裝置5檢測并把檢測的電流值提供給控制裝置8。在這種情況下，現(xiàn)在假定利用0.15歐姆的電阻作為構(gòu)成充電電流檢測裝置5的電阻，當電阻兩端的電壓是150mV時，則說明具有1A的充電電流流過所述電阻。結(jié)果，流過可充電電池1的充電電流可以通過檢測所述電阻兩端的電壓來正確地獲得。
如上所述，控制裝置8還監(jiān)視通過可充電電池1的充電電流，并且當充電電流小于某個恒定值例如50mA時，控制裝置8則檢測到這個充電電流，并控制開關(guān)裝置4，使其處于斷開狀態(tài)。
如上所述，當充電操作完成并因而開關(guān)裝置4處于斷開狀態(tài)時，充電電流不再流動，因而外部電源和可充電電池1完全分離。結(jié)果，在這種狀態(tài)下，充入可充電電池1的電荷基本上不會通過開關(guān)裝置4和調(diào)節(jié)器6由負載7和控制裝置8消耗。與此相反，如果在這種狀態(tài)下外部電源和輸入端子2相連，則所需的電源電壓直接從外部電源輸入端子2提供給負載7和控制裝置8。
如前所述，當開關(guān)裝置4由MOSFET、二極管或其類似物構(gòu)成時，不可能獲得所述開關(guān)裝置4的完全截止狀態(tài)。即使在這種情況下，當外部電源和輸入端子2相連時，因為在調(diào)節(jié)器6的輸入側(cè)的電位總不會低于可充電電池1的電位，所以即使在這種狀態(tài)下，充入可充電電池1的電荷也不會通過開關(guān)裝置4和調(diào)節(jié)器6由負載7和控制裝置8消耗，而所需的電源電壓可以從外部電源輸入端子2提供。結(jié)果，使得甚至在直到電子器具從充電裝置及其類似物上被脫開因而和外部電源斷開之前的任何時刻，可充電電池1都處于全充電狀態(tài)。
然后，當電子器具從充電裝置及其類似物上被脫開因而和外部電源斷開時，這個狀態(tài)由外部電流檢測電路10檢測到，外部電源檢測電路10的輸出通過反相器11提供給或非電路12的另一個輸入端。結(jié)果，強制開關(guān)裝置4處于導(dǎo)通狀態(tài)，而和由控制裝置8提供給或非電路12的一個輸入端的控制信號的狀態(tài)無關(guān)，使得充入可充電電池1的電荷按照電源電壓通過開關(guān)裝置4和調(diào)節(jié)器6提供給負載7和控制裝置8。
還應(yīng)當注意，在上述的實施方式中，使用鋰離子電池作為可充電電池。此外，同樣可以使用鎳氫電池和其它的可充電電池。此外，在開關(guān)裝置4的可充電電池1側(cè)的電路點提供電流檢測裝置5。另外，電流檢測裝置5可以提供在開關(guān)裝置4的外部電源側(cè)的電路點上?？傊?，電流檢測裝置5可以提供在充電電流流入可充電電池1的位置。
(第二實施方式)在第一實施方式中，當不施加外部電源時，單獨提供外部電源檢測電路10，用于檢測外部電流。在第二實施方式中，用于檢測外部電源電壓的施加狀態(tài)的裝置提供在控制裝置8中。
圖3是按照本發(fā)明的第二實施方式的具有充電功能的電子器具的功能方塊圖。應(yīng)當理解，在圖3中使用和圖1相同的標號表示相同的電路元件。這種電子器具的不同點在于，二極管13和外部電源2相連，二極管13的輸出側(cè)和控制裝置8相連，此時，外部電源2的連接和斷開直接由控制裝置8檢測。即使在電子器具用這種方式配置的情況下，也能容易地配置，即當外部電源2不連接時，也可以在上述的控制裝置8的控制下強制開關(guān)裝置4導(dǎo)通。
此外，在圖3所示的第二實施方式中，關(guān)于外部電源是否連接的信息通過二極管13輸入到控制裝置8中。不過，即使當電子器具沒有這個具有二極管13的特定的路徑，如果提供給控制裝置8的電源電壓被精確地監(jiān)視，也可以配置使得當外部電源2不連接時，開關(guān)裝置4也能以和上述第二實施方式類似的方式在上述的控制裝置8的控制下被強制導(dǎo)通。
這就是說，在外部電源和這個電子器具連接的情況下，因為施加于控制裝置8上的電源電壓是通過二極管3和調(diào)節(jié)器6從輸入端2施加的，所以能夠加上足夠高的電源電壓。在另一方面，當外部電源不連接時，因為控制裝置8只接收來自可充電電池1的電源電壓，這個電源電壓略低于當外部電源連接時獲得的電源電壓。結(jié)果，如果控制裝置8檢測到這些電源電壓之間的差，則控制裝置8可以容易地檢測外部電源是否和電子器具相連。
結(jié)果，在根據(jù)這個檢測結(jié)果檢測外部電源連接的情況下，控制裝置8就控制開關(guān)裝置4，根據(jù)電流檢測裝置5的輸出信號，使開關(guān)裝置4從導(dǎo)通狀態(tài)成為半導(dǎo)通狀態(tài)和截止狀態(tài)。在檢測到外部電源未連接的情況下，控制裝置8便自動地控制開關(guān)裝置4處于導(dǎo)通狀態(tài)。
此外，在上述的實施方式中，當電流檢測裝置5由電阻和用于檢測電阻兩端的電壓的裝置構(gòu)成時，即使不連接外部電源，所述電流檢測裝置5也直接和可充電電池1串聯(lián)連接。此外，在不連接外部電源的情況下，電流檢測裝置5的兩端可以被自動地短路。
在這個另外的配置中，當不連接外部電源時，可充電電池1的電壓不會因為上述的構(gòu)成電流檢測裝置的電阻而降低，因而可以通過開關(guān)裝置4和調(diào)節(jié)器6有效地提供給負載7和控制裝置8。
(第三實施方式)
圖4是用于說明按照本發(fā)明具有充電功能的電子器具的第三實施例的示意的原理圖。圖5是用于說明按照第三實施例的電子器具的各個單元的操作的示意圖。
在圖4中，外部電源的輸入端子2通過反向電流阻斷二極管3、開關(guān)裝置4和電流檢測裝置5和可充電電池1相連。此時，調(diào)節(jié)器6和外部電源側(cè)的開關(guān)裝置4上的電路點，即在二極管3和開關(guān)裝置4之間的連接點相連。由所述調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)的電壓作為電源電壓施加于構(gòu)成電子器具的第一負載7和控制裝置8。
此時，第二負載13直接和可充電電池1相連，并配置直接接收來自可充電電池1提供的電功率。在連接外部電源2并且可充電電池1被充電的情況下，來自可充電電池1提供的電功率成為不足的。在這種情況下，顯然，所缺乏的部分的功率由外部電源2提供。
在另一方面，作為第二負載13，選擇了一種功率放大器。即當所述功率放大器處于操作狀態(tài)時，所述功率放大器消耗相當高的功率。在假定便攜電話作為電子器具的情況下，在當前可得到的通用的便攜電話中，在這種便攜電話的操作狀態(tài)下，整個負載的功率消耗大約是900毫安，而因為只由功率放大器消耗的便大約為600毫安，在這種情況下，可預(yù)期這種含有至少一個功率放大器的電路作為第二負載。
接著，電流檢測裝置5的輸出提供給控制裝置8，并且控制裝置8的輸出提供給或非電路12的一個輸入。外部電源檢測電路10通過二極管9和外部電源的輸入端子2相連。外部電源檢測電路10的輸出通過反相器11提供給或非電路12的另一個輸入端。
開關(guān)裝置4由MOSFET，二極管或其類似物構(gòu)成。開關(guān)裝置4以這種方式配置，即所述開關(guān)裝置4通過接收上述的或非電路12的輸出信號而改分別變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)、半導(dǎo)通狀態(tài)和截止狀態(tài)。
應(yīng)當注意，電流檢測裝置5由電阻和用于監(jiān)視所述電阻兩端的電壓的裝置構(gòu)成。所述電阻具有相當小的電阻值，并連接在開關(guān)裝置4和可充電電池1之間。
在上述的第三實施方式中，當外部電源和外部電源輸入端子2連接時，充電電流將從外部電源輸入端子2通過二極管3、開關(guān)裝置4以及電流檢測裝置5流到可充電電池1。此時，開關(guān)裝置4按照下述由控制裝置8控制
即，假定此時使用鋰離子電池作為可充電電池1，所述鋰離子電池便被充電。在這種情況下，提供給輸入端子2的外部電源的電壓一般大于或等于5.8V。作為可充電電池1，電池電壓必須這樣設(shè)定，即所述電池電壓不大于或等于4.2V。此外，充電電流必須這樣設(shè)定，即所述充電電流不大于或等于700mA?？刂崎_關(guān)裝置4使之處于半導(dǎo)通狀態(tài)，從而滿足所述條件。
圖5表示這種狀態(tài)。在開始時，使開關(guān)裝置4置于導(dǎo)通狀態(tài)，因而大的充電電流流入可充電電池1。當隨著充電操作的進行因而可充電電池1的電壓被充電到一個恒定的電壓時，使開關(guān)裝置4處于半導(dǎo)通狀態(tài)，在此狀態(tài)下再進行充電操作。當充電操作繼續(xù)進行時，可充電電池1兩端的電壓逐漸增加，并且流入可充電電池1的充電電流逐漸減少。
流過可充電電池1的充電電流由充電電流檢測裝置5檢測并把檢測的電流值提供給控制裝置8。在這種情況下，現(xiàn)在假定利用0.15歐姆的電阻作為構(gòu)成充電電流檢測裝置5的電阻，當電阻兩端的電壓是150mV時，則說明具有1A的充電電流流過所述電阻。
結(jié)果，流過可充電電池1的充電電流可以通過檢測所述電阻兩端的電壓來正確地獲得。如上所述，控制裝置8還監(jiān)視通過可充電電池1的充電電流，并且當充電電流小于某個恒定值I0例如50mA時，控制裝置8則檢測到這個充電電流，并控制開關(guān)裝置4，使其處于斷開狀態(tài)。
如上所述，當充電操作完成并因而開關(guān)裝置4處于斷開狀態(tài)時，充電電流不再流動，因而外部電源和可充電電池1完全分離。結(jié)果，在這種狀態(tài)下，充入可充電電池1的電荷基本上不會通過開關(guān)裝置4和調(diào)節(jié)器6由第一負載7和控制裝置8消耗。與此相反，如果在這種狀態(tài)下外部電源和輸入端子2相連，則所需的電源電壓直接從外部電源輸入端子2提供給第一負載7和控制裝置8。
在另一方面，在上述的實施方式中，當?shù)诙撦d13直接和可充電電池1相連時，在充電操作完成之后，第二負載13所需的電流立即從可充電電池1流動，從而使可充電電池1放電。如果第二負載13不處于操作狀態(tài)下，則選擇非常小的電流作為所述放電電流。因而，當?shù)诙撦d13處于非操作狀態(tài)下時，可充電電池1基本上不放電。
結(jié)果，由第二負載13在非操作狀態(tài)下引起的放電電流基本上可以被忽略。即使在放電電流不能被忽略的情況下，可充電電池1的放電電流和現(xiàn)有技術(shù)相比也非常小。即使在充電操作完成的狀態(tài)下，電子器具和外部電源相連時，可充電電池1在任何時間也可以保持在基本上全充電狀態(tài)。
然后，在外部電源和電子器具相連的狀態(tài)下，在電子器具操作，例如打電話或者接電話的情況下，必須對第二負載13提供相當大的電流。不過，在這種情況下，因為這個相當大的電流由可充電電池1供給，和現(xiàn)有技術(shù)相比，只需要外部電源向電子器具提供較小的電流便足夠了，使得作為外部電源的充電裝置可以具有小的體積和重量，并具有小的容量。
如前所述，當開關(guān)裝置4由MOSFET、二極管或其類似物構(gòu)成時，不可能獲得所述開關(guān)裝置4的完全截止狀態(tài)。即使在這種情況下，當外部電源和輸入端子2相連時，因為在調(diào)節(jié)器6的輸入側(cè)的電位總不會低于可充電電池1的電位，所以即使在這種狀態(tài)下，充入可充電電池1的電荷也不會通過開關(guān)裝置4和調(diào)節(jié)器6由第一負載7和控制裝置8消耗，不過所需的電源電壓只由外部電源輸入端子2供給。結(jié)果，使得甚至在直到電子器具從充電裝置及其類似物上被脫開因而從外部電源斷開之前的任何時刻，可充電電池1都可處于全充電狀態(tài)。
當電子器具從充電裝置及其類似物上被脫開因而從外部電源斷開時，這個狀態(tài)由外部電流檢測電路10檢測到，外部電源檢測電路10的輸出通過反相器11提供給或非電路12的另一個輸入端。結(jié)果，強制開關(guān)裝置4處于導(dǎo)通狀態(tài)，而和由控制裝置8提供給或非電路12的一個輸入端的控制信號的狀態(tài)無關(guān)，使得充入可充電電池1的電荷按照電源電壓通過開關(guān)裝置4和調(diào)節(jié)器6提供給負載7和控制裝置8。
還應(yīng)當注意，在上述的第三實施方式中，使用鋰離子電池作為可充電電池。此外，同樣可以使用鎳氫電池和其它的可充電電池。此外，在開關(guān)裝置4的可充電電池1側(cè)的電路點提供電流檢測裝置5。另外，所述電流檢測裝置5可以提供在開關(guān)裝置4的外部電源側(cè)的電路點上。總之，電流檢測裝置5可以提供在充電電流流入可充電電池1的位置。
此外，在上述的第三實施方式中，選擇含有功率放大器的電路作為第二負載。此外，脫開功率放大器之外，發(fā)送電路、接收電路和其它電路可獨立地選擇作為第二負載。另外，這些電路可彼此選擇地組合作為第二負載。
此外，在上述的第三實施方式中，當不施加外部電源時，單獨地提供外部電源檢測電路10用于檢測這個事實。另外，可以在控制裝置8中提供用于檢測外部電源的施加狀態(tài)的裝置。
即如圖6所示，二極管14和外部電源2相連，二極管14的輸出側(cè)和控制裝置8相連，這樣，外部電源2的連接和斷開狀態(tài)便由控制裝置8檢測。當外部電源2未連接時，可以響應(yīng)所述檢測結(jié)果使開關(guān)裝置4在控制裝置8的控制下導(dǎo)通。
此外，即使不使用控制裝置8和外部電源直接相連的這個特定的路徑時，如果提供給控制裝置8的電源電壓的改變被精確地監(jiān)視，也可以使所述電子器具以和上述的電子器具類似的方式操作。
換句話說，即使沒有上述的特定路徑，在外部電源和這個電子器具連接的情況下，因為施加于控制裝置8上的電源電壓是通過二極管3和調(diào)節(jié)器6從輸入端2施加的，所以能夠加上足夠高的電源電壓。在另一方面，當外部電源不連接時，因為控制裝置8只接收來自可充電電池1的電源電壓，這個電源電壓略低于當外部電源連接時獲得的電源電壓。結(jié)果，如果控制裝置8檢測到這些電源電壓之間的差，則控制裝置8可以容易地檢測外部電源是否和電子器具相連。
結(jié)果，在根據(jù)這個檢測結(jié)果檢測外部電源連接的情況下，如上所述，控制裝置8就控制開關(guān)裝置4，根據(jù)電流檢測裝置5的輸出信號，使開關(guān)裝置4從導(dǎo)通狀態(tài)成為半導(dǎo)通狀態(tài)和截止狀態(tài)。在檢測到外部電源未連接的情況下，控制裝置8便自動地控制開關(guān)裝置4使之處于導(dǎo)通狀態(tài)。
此外，在上述第三實施方式中，當電流檢測裝置5由電阻和用于檢測電阻兩端的電壓的裝置構(gòu)成時，即使不連接外部電源時，所述電流檢測裝置5也直接和可充電電池1串聯(lián)連接。此外，在不連接外部電源的情況下，電流檢測裝置5的兩端可以被自動地短路。
在這個另外的配置中，當不連接外部電源時，可充電電池1的電壓不會因為上述的構(gòu)成電流檢測裝置的電阻而降低，因而可以通過開關(guān)裝置4和調(diào)節(jié)器6有效地提供給負載7和控制裝置8。
應(yīng)當理解，本專利申請是根據(jù)2001，4，19申請的日本專利2001-121661以及2001，5，29申請的日本專利申請2001-160906作出的，這些專利申請的內(nèi)容包括在此作為參考。
(工業(yè)應(yīng)用性)如上所述，按照本發(fā)明，所述電子器具以這種方式配置，即當進行充電操作時，外部電源通過充電開關(guān)裝置和可充電電池相連，構(gòu)成所述電子器具的負載和外部電源側(cè)的充電開關(guān)裝置的電路點相連。結(jié)果，當充電操作結(jié)束時，如果開關(guān)裝置斷開，則可充電電池基本上不會通過負載、控制裝置及其類似物進行不必要地放電。因而，可充電電池可以在充足的全充電狀態(tài)下使用。
此外，提供有檢測裝置和控制裝置，同時在充電操作期間檢測裝置檢測流經(jīng)可充電電池的電流，并且控制裝置用這種方式控制充電開關(guān)裝置，即當根據(jù)所述檢測裝置的輸出檢測到所述可充電電池的充電操作完成時，斷開所述充電開關(guān)裝置。結(jié)果，當充電操作進行時，控制裝置能夠根據(jù)用于檢測流經(jīng)可充電電池的電流的檢測裝置的輸出，正確地檢測充電操作的完成，并且可以中斷充電操作。
此外，提供有外部電流輸送檢測裝置和用于強制開關(guān)裝置導(dǎo)通的裝置，同時所述外部電流輸送檢測裝置檢測外部電源的電流輸送操作，并且當所述外部電流輸送檢測裝置檢測到外部電源不進行外部電流輸送操作時，所述裝置便強制開關(guān)裝置導(dǎo)通。結(jié)果，當外部電流輸送檢測裝置檢測到外部電源不進行外部電流輸送操作時，開關(guān)裝置被強制導(dǎo)通。因而，當電子器具和外部電源斷開時，所述開關(guān)裝置必然導(dǎo)通，并且同時可充電電池用作為電源，可以連續(xù)地、正確地進行向構(gòu)成所述電子器具的負載、控制裝置的電流輸送操作。
此外，可充電電池通過充電開關(guān)裝置和外部電源相連，構(gòu)成所述電子器具的第一負載和外部電源側(cè)的充電開關(guān)裝置的電路點相連，并且第二負載和可充電電池側(cè)的開關(guān)裝置的電路點相連。結(jié)果，如果充電操作完成并且開關(guān)裝置斷開，則可充電電池基本上不會在連接有外部電源時通過第一負載和控制裝置進行不必要的放電。即使在可充電電池通過第二負載放電時，在電子器具處于未操作的狀態(tài)下，也只有極小的放電電流流動。作為整個操作，可以持久地保持全充電狀態(tài)。
因而，在外部電源和電子器具相連的狀態(tài)下，在電子器具進行操作的情況下，作為整個電流可以流過大的電流。不過，因為這個大電流由可充電電池供給第二負載，和現(xiàn)有技術(shù)相比，外部電源只供給一個小的電流。因而，不必使用具有大容量的外部電源。結(jié)果，具有這樣的優(yōu)點，即，可以使作為外部電源的充電裝置具有小的體積和重量以便容易攜帶。
此外，還提供有檢測裝置和控制裝置，同時所述檢測裝置檢測在充電操作期間流經(jīng)可充電電池的電流，并且控制裝置用這種方式控制充電開關(guān)裝置，即當根據(jù)所述檢測裝置的輸出檢測到所述可充電電池的充電操作完成時，斷開所述充電開關(guān)裝置。結(jié)果，當充電操作進行時，控制裝置能夠根據(jù)用于檢測流經(jīng)可充電電池的電流的檢測裝置的輸出正確地檢測充電操作的完成，并且可以中斷充電操作。
此外，提供有外部電流輸送檢測裝置和用于強制開關(guān)裝置導(dǎo)通的裝置，同時所述外部電流輸送檢測裝置檢測外部電源的電流輸送操作，并且當所述外部電流輸送檢測裝置檢測到外部電源不進行外部電流輸送操作時，所述裝置便強制開關(guān)裝置導(dǎo)通。結(jié)果，當外部電流輸送檢測裝置檢測到外部電源不進行外部電流輸送操作時，開關(guān)裝置被強制導(dǎo)通。因而，當電子器具和外部電源斷開時，所述開關(guān)裝置必然導(dǎo)通，并且同時可充電電池用作為電源，可以連續(xù)地、正確地進行向構(gòu)成所述電子器具的負載、控制裝置的電流輸送操作。
權(quán)利要求
1.一種具有充電功能的電子器具，其中當進行充電操作時，外部電源通過充電開關(guān)裝置和可充電電池相連；并且構(gòu)成電子器具的負載和所述外部電源側(cè)的所述充電開關(guān)裝置的電路點相連。
2.如權(quán)利要求1所述的具有充電功能的電子器具，包括用于當進行充電操作時檢測流經(jīng)所述可充電電池的電流的檢測裝置；以及用于當根據(jù)所述檢測裝置的輸出檢測到可充電電池的充電操作完成時斷開所述充電開關(guān)裝置的裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的具有充電功能的電子器具，包括用于檢測外部電源的電流輸送操作的外部電流輸送檢測裝置；以及用于當所述外部電流輸送檢測裝置檢測到所述外部電源未進行電流輸送操作時強制所述開關(guān)裝置導(dǎo)通的裝置。
4.一種具有充電功能的電子器具，其中可充電電池這樣配置，即使得通過充電開關(guān)裝置和外部電源相連；構(gòu)成所述電子器具的第一負載和所述外部電源側(cè)的所述開關(guān)裝置的電路點相連；以及第二負載和所述可充電電池側(cè)的所述充電開關(guān)裝置的電路點相連，所述第二負載當其例如作為功率放大器操作時消耗較高的電功率。
5.如權(quán)利要求4所述的具有充電功能的電子器具，包括用于當進行充電操作時檢測流經(jīng)可充電電池的電流的檢測裝置；以及控制裝置，用于當根據(jù)所述檢測裝置的輸出檢測到可充電電池的充電操作完成時，控制所述充電開關(guān)裝置使其斷開。
6.如權(quán)利要求5所述的具有充電功能的電子器具，包括外部電流輸送檢測裝置，用于檢測外部電源的電流輸送操作；以及用于當所述外部電流輸送檢測裝置檢測到所述外部電源未進行電流輸送操作時，強制所述開關(guān)裝置導(dǎo)通的裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的具有充電功能的電子器具，其中所述控制裝置具有用于強制所述開關(guān)裝置導(dǎo)通的裝置。
全文摘要
一種具有充電功能的電子器具，其中在充電操作期間即使所述電子器具操作時，可充電電池也不放電。當外部電源和電子器具的外部電源輸入端子(2)相連時，充電電流流經(jīng)二極管(3)、開關(guān)裝置(4)和電流檢測裝置(5)流入可充電電池，從而對可充電電池充電。同時控制裝置(8)監(jiān)視所述充電電流，當可充電電池開始進入全充電狀態(tài)，并且充電電流小于或等于一個預(yù)定值時，控制裝置(8)使開關(guān)裝置(4)斷開。當開關(guān)裝置(4)斷開時，因為外部電源和可充電電池(1)在電氣上隔離，所以阻止可充電電池的放電操作。隨后，在外部電源連接的情況下，因為上述的外部電源電壓通過調(diào)節(jié)器(6)提供給負載(7)和控制裝置(8)，所以可充電電池在這種情況下也不會放電，從而保持全充電狀態(tài)。
文檔編號H02J7/00GK1461514SQ02801270
公開日2003年12月10日 申請日期2002年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月19日
發(fā)明者礒道康弘, 奧啟之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社