專利名稱：具有計時器的電池充電器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電池充電器，特別是涉及一種在預定的時間周期終止后從充電模式轉換到保持模式的電池充電器。
背景技術：
在本領域中可充電電池系統(tǒng)是公知的。典型的電池充電器對電池進行充電，直到將電池從充電器移走或者是在達到某個預定的電池狀態(tài)之后才結束。照這樣，典型的電池充電將會使電池過充，這將降低電池的效力和壽命。此外，檢測電池的預定狀態(tài)的電池充電器必然更復雜。因此，需要提供一種電池充電器，其不會使電池過充且不用增加由于測定電池狀態(tài)而產(chǎn)生的復雜性。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種電池充電器，具有對電池充電的第一模式和保持電池中充電的第二模式。該電池充電器在預定的時間周期終止后從第一模式轉換到第二模式。
本發(fā)明進一步的適用領域將從附加的權利要求和下文提供的詳細描述中變得更加明顯。可以理解該詳細的描述和特定的例子雖然表示本發(fā)明的示范性實施例，而僅僅是用于舉例說明的目的而不是用于限定本發(fā)明的范圍。


從附加的權利要求、詳細描述和附圖中將會對本發(fā)明充分地理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理而構成的方框圖；以及圖2是表示本發(fā)明的結構的示范性示意圖。
具體實施例方式
實際上，優(yōu)選實施例的下列描述僅僅是示范性的，且決不是對本發(fā)明以及其應用或使用的限制。
參考圖1，示出了充電系統(tǒng)的方框圖且通常由標記50表示。充電系統(tǒng)50包括電池52，其可以連接到充電系統(tǒng)50以對電池開始充電。充電系統(tǒng)50還包括連接到電源電路62、計時電路58和電池指示器電路56的充電電路60，所有這些電路都包含在預配置的電池充電器54中。電源輸入64給充電系統(tǒng)50提供電源，通常來自住宅電源?？梢岳斫獬潆娤到y(tǒng)50可以用于各種地點且可以連接到各種電源，例如110伏特60Hz，220伏特60Hz，110伏特50Hz和220伏特50Hz，但是并不局限于此。
充電系統(tǒng)50配置成當電池52連接到充電系統(tǒng)50時開始充電。電池指示器電路56配置成檢測電池52的連接。當電池52連接時，充電電路配置成開始對電池52進行預定時間周期的充電。預定時間周期由計時電路58控制，且可以通過改變計時電路58的結構而改變。
在預定的時間周期終止后，充電電路60從對電池52充電轉換到保持電池52上的充電。保持電池52上的充電直到用戶(未示出)從充電系統(tǒng)50移走，由此從充電系統(tǒng)50上斷開電池52。因此，電池的充電由預定時間周期控制且與電池中的充電狀態(tài)無關。只有當預定時間周期終止時，充電系統(tǒng)50才從對電池52充電轉換到保持電池52上的充電。
可以想象預定時間周期基于電池52的容量。例如，典型地消費者使用的電池具有可以充電12小時的容量。但是，應當理解，預定的時間周期的持續(xù)時間是可變的且可以根據(jù)被選電池的容量的變化而調整?？梢赃M一步理解充電系統(tǒng)50可以用于消費者應用，也可以用于商業(yè)或工業(yè)應用。
對充電系統(tǒng)50進行預配置來與電池52配合，由此僅需要將電池52連接到充電系統(tǒng)50以對電池52開始充電。特別是，示范性的12伏特電池僅需要插入到預配置的電池充電器系統(tǒng)中以啟動對電池充電，所以不需要對充電系統(tǒng)50的手動調整。但是，應當理解，本發(fā)明可以用于各種容量的電池，同樣的，充電系統(tǒng)50可以配置成具有各種預定的時間周期。
例如，電池52可以是容量大約為1.0安培·小時到1.9安培·小時的鎳鎘電池。然后可以將電池連接到充電系統(tǒng)50，該充電系統(tǒng)以大約220毫安對示范性電池充電大約12小時。在預定的時間周期后，電池系統(tǒng)轉換到保持模式。為此，在保持模式，對電池施加大約75毫安到大約100毫安的電流保持充電。
參考圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的結構配置的電池充電系統(tǒng)的示范性電路示意圖，且該系統(tǒng)通常由標記100表示。應當理解許多設計和變形可以實現(xiàn)本發(fā)明，且圖2中所示的電路示意圖僅僅是其中的一例。應當進一步理解對電池進行預定時間周期充電的不依賴于電池狀態(tài)的任何電路設計都在本發(fā)明的保護范圍內。
該電池充電系統(tǒng)100包括通常連接到住宅電源的電源輸入102。但是，應當理解電池充電系統(tǒng)100和電源輸入102可以配置成接受各種電源。電池充電系統(tǒng)100進一步包括電源電路104、充電電路106、計時電路108和電池指示器電路110。因而電池112可以連接到電池充電系統(tǒng)100來對電池112充電。
一旦電池112連接到電池充電系統(tǒng)100上，電池指示器電路110確認電池112，并且充電電路106開始對電池112進行預定時間周期的充電。在圖2所示的本例子中，預定的時間周期是9個小時且由計時電路108控制。但是，應當理解，電池112充電的時間的量是可以變化的且基于電池112的容量。同樣的，時間周期可以在8到13小時的范圍或者任何基于電池112的結構的適當?shù)某掷m(xù)時間。
一旦預定的時間周期終止，充電電路106轉換到保持模式以在電池112中保持充電。保持電池112的充電直到用戶(未示出)從電池充電系統(tǒng)100中移走電池112。電池112的移走必然地從電池充電系統(tǒng)100斷開電池112且結束電池112中充電的保持。
電源電路104包括變壓器114，全波整流電路116，第一二極管122，第一電容器124，第一電阻126和齊納二極管128。電池充電系統(tǒng)100的各個元件可來自許多供應商的傳統(tǒng)元件。例如，全波整流電路可以由四個1N4002二極管構成。例如第一二極管可以是單獨的1N4002二極管。例如第一電容器可以是10微法50伏特的電容。應當理解電源電路104可以用不同的元件和以不同的結構構成。照這樣，到此為止提供的和整個詳細描述中的特定的例子是為了清楚起見而提供的且不是用于限制本發(fā)明。
電源電路的第一電阻126和齊納二極管128可以根據(jù)與電池充電系統(tǒng)一起使用的電池112的類型而變化。照這樣，例如第一電阻126和齊納二極管如表1中所示，可以根據(jù)電池112的電壓進行配置。

表1但是，應當理解這些元件和電池充電系統(tǒng)100的結構可以根據(jù)電池112或電源102的結構而變化。
應當進一步理解圖2中由標記118表示的連接點定義為電連接。但是，即使兩個或更多的導線如圖2中所示彼此交叉，由標記120表示的交叉點并沒有表示存在電連接。照這樣，連接點118表示電連接，而橋120表示兩個或更多的導線之間不存在電連接。
充電電路106連接到電源電路104、計時電路108和電池指示器電路110。如圖2所示，計時電路108包括第二電阻132，第三電阻134，第二電容器136和第四電阻138。例如，第二電阻132和第四電阻138可以提供總共3兆歐姆±5％的電阻值。例如，第三電阻134可以是8瓦特6.8兆歐姆±5％的電阻。例如，第二電容器136可以是0.18微法100伏特的電容器。計時電路108可以配置成提供12小時、9小時或基于電池112的容量的任何適當?shù)某潆姵掷m(xù)時間。但是，應當理解，電池充電系統(tǒng)100的元件和結構可以根據(jù)電池112或電源102的結構而變化。
充電電路106包括與電源電路104和計時電路108連接的集成控制器130。例如，該集成控制器130可以是包括14個引出腳，并且容易接受許多電源的CD4541BE集成電路。充電電路106包括與第五電阻140，地線142和第六電阻144的第一晶體管146。例如第五電阻140可以是8瓦特0.1兆歐姆±5％的電阻。例如，第六電阻144可以是8瓦特0.01兆歐姆±5％的電阻。
充電電路106還包括第二晶體管152，它連接到第七電阻148、第三電容器150、第八電阻154和第二二極管156。例如，第七電阻148和第八電阻154可以是8瓦特3900歐姆±5％的電阻。例如，第三電容器150可以是16伏特47微法的電容器。例如，第二二極管可以是1N4002二極管。
此外，充電電路106包括第三晶體管164，它與第九電阻158、第十電阻160和第十一電阻162連接。例如，第十電阻160可以是0.1兆歐姆±5％的電阻。充電電路106的第九電阻158和第十一電阻162可以根據(jù)與電池充電系統(tǒng)100一起使用的電池112的類型而變化。照這樣，例如表2中所示，第九電阻158和第十一電阻162可以根據(jù)電池112的電壓配置成8瓦特電阻。

但是，應當理解，電池充電系統(tǒng)100的元件和結構可以根據(jù)電池112和電源102的結構而變化。
充電電路106配置成對電池112進行預定時間周期的充電。在該時間周期終止后，充電電路106配置成通過應用充電保持來保持電池的充電。充電電路根本不必監(jiān)視電池112的狀態(tài)，也不必根據(jù)電池112的狀態(tài)或電池112中的充電電平對電池112的充電做調整。
電池指示電路器110包括第四晶體管168，它與第三二極管166、發(fā)光二極管(LED)170、第十二電阻172和第四二極管174連接。例如，第三二極管166和第四二極管174可以是1N4002二極管。例如，第十二電阻172可以是四分之一瓦特5000歐姆±5％的電阻。電池指示器電路110還包括第一電池觸點176和第二電池觸點178。
第一和第二電池觸點176、178與電池112接觸。電池指示器電路110和電池充電系統(tǒng)100配置成接收電池且當其與第一和第二電池觸點176、178接觸時開始對電池112充電。當電池112與第一和第二電池觸點176、178接觸時，LED170發(fā)光且電池充電系統(tǒng)100接收電能。因此得出，當電池112從與第一和第二電池觸點176、178的接觸中移走時，LED將不再發(fā)光。
應當理解示范性鎳鎘電池以每天大約1％的速率放電。因此，可以想象用戶(未示出)在不使用時可以將電池112留在電池充電系統(tǒng)100中。特別是，在完成便攜式電動工具(未示出)的使用后，用戶可以移走電池112和將其與電池充電系統(tǒng)100連接，該電池充電系統(tǒng)開始對電池充電。當再次需要時，用戶可以從電池充電系統(tǒng)100中取回電池112。因此，在沒有對電池112過充和不必監(jiān)視電池112的狀態(tài)的情況下，電池112得以保持以備下次使用。
實際上本發(fā)明的描述僅僅是示意性的，因此不脫離本發(fā)明要旨的變形都會落在本發(fā)明的范圍中。這種變形不會被認為是脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種電池充電器，包括在一個過程(event)后實現(xiàn)充電的充電模式，其中所述過程主要由時間周期的終止構成。
2.根據(jù)權利要求1的電池充電器，進一步包括保持模式以保持充電。
3.根據(jù)權利要求2的電池充電器，其中所述保持模式在所述過程之后開始。
4.一種用于電池充電的裝置，包括具有對電池充電的第一模式和保持電池中充電的第二模式的電池充電器，其中所述電池充電器在預定時間周期終止后從第一模式轉換到第二模式。
5.根據(jù)權利要求4的裝置，其中所述預定的時間周期基于電池的容量。
6.一種電池充電器，包括用于電池充電和保持所述電池充電的充電電路；以及在所述預定的時間周期后，用于將該充電電路從對所述電池充電轉換到保持所述電池的計時電路。
7.根據(jù)權利要求6的電池充電器，進一步包括檢測所述電池存在與否的電池指示器電路，其中所述電池的存在導致所述充電電路開始對所述電池充電。
8.根據(jù)權利要求6的電池充電器，其中所述的預定時間周期基于所述電池的容量。
9.一種對在電池充電器中的電池進行充電的方法，包括將電池放置在電池充電器中；起動充電電路；對電池進行預定的時間周期的充電；在該時間周期終止后，將充電電路從對電池充電轉換到保持在電池上的充電；在電池上保持充電。
全文摘要
一種電池充電器，具有對電池充電的第一模式和在電池上保持充電的第二模式。在預定的時間周期終止后，該電池充電器從第一模式轉換到第二模式。該電池充電器防止電池的過充。
文檔編號H02J7/00GK1658467SQ200410011949
公開日2005年8月24日 申請日期2004年8月6日 優(yōu)先權日2003年8月6日
發(fā)明者克里斯托弗·A·雷克恰, 戴維·M·謝弗 申請人:布萊克和戴克公司