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Dokumentenidentifikation DE19625903A1 09.01.1997
Titel Überentladungsschutzschaltkreis zur Verbesserung bei Überentladung aufgrund der Erholungscharakteristik einer Batterie
Anmelder Samsung Electronics Co. Ltd., Suwon, Kyungki, KR
Erfinder Ryu, Young-Moo, Deagukwangyeok, KR
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Anmeldedatum 27.06.1996
DE-Aktenzeichen 19625903
Offenlegungstag 09.01.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.01.1997
IPC-Hauptklasse H02H 7/18
IPC-Nebenklasse H02J 7/00   H01M 10/44   
Zusammenfassung Überentladungsschutzschaltkreis zur Verbesserung bei Überentladung aufgrund der Erholungscharakteristik einer Batterie. Der Überentladungsschutzschaltkreis zur Verbesserung bei Überentladung einer Batterie wegen der Erholungscharakteristik, für die Erhaltung von Daten eines Speichers bei Unterbrechung der elektrischen Spannungsversorgung enthält: einen Spannungsadapter, der einschließt: einen Transformator zum Beliefern einer zweiten Wicklung mit einer an eine erste Wicklung angelegten Versorgungswechselspannung; einen Brückengleichrichter zum Gleichrichten der von der zweiten Wicklung bereitgestellten Versorgungswechselspannung in eine Versorgungsgleichspannung; einen Kondensator zur Beseitigung von höheren harmonischen Komponenten in der Versorgungsgleichspannung und zur Ausgabe einer geglätteten Versorgungsgleichspannung; und einen Versorgungsspannungsanschluß zur Ausgabe einer geglätteten Versorgungsgleichspannung; eine Spannungsversorgungseinheit, die einschließt: einen Regler zur Stabilisierung der geglätteten Versorgungsgleichspannung, die über den anderen Versorgungsspannungsanschluß empfangen wurde, und zur Ausgabe der Versorgungsgleichspannung; eine Rückwirkungsverhinderungsdiode zur Verhinderung einer Rückwirkung der Versorgungsgleichspannung auf den Regler; und eine Batterie zum Laden mit dem Versorgungsgleichstrom, als eine Speicherabsicherungsspannungsversorgung; den Speicher zur Aufnahme der Speicherabsicherungsspannungsversorgung und zum Erhalten der ...

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Überentladungsschutzschaltkreis, und besonders auf einen Überentladungsschutzschaltkreis zur Verbesserung bei Überentladung aufgrund der Erholungscharakteristik einer Batterie.

Die vorliegende Anmeldung eines Überentladungsschutzschaltkreises zur Verbesserung bei Überentladung aufgrund der Erholungscharakteristik einer Batterie basiert auf der koreanischen Anmeldung Nr. 18978/1995, die hier durch Referenz für alle Zwecke einbezogen wird.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Die meisten der gegenwärtig verbreitet verwendeten Batterien werden aus Nickel und Cadmium hergestellt. Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Konstruktion eines Überentladungsschutzschaltkreises einer aus Nickel und Cadmium gefertigten Batterie nach dem Stand der Technik veranschaulicht.

Unter Bezug auf Fig. 1 enthält der Überentladungsschutzschaltkreis einer Batterie einen Spannungsadapter 10, eine erste Spannungsversorgungseinheit 20, eine zweite Spannungsversorgungseinheit 22, einen Überentladungsschutzschalter 25, eine Überentladungserkennungseinheit 26, eine Tasteneingabeeinheit 27, eine Steuerung 28, eine digitale Signalverarbeitungseinheit 29 und einen Speicher 30.

Ferner enthält der Spannungsadapter 10 der Konstruktion von Fig. 1 einen Transformator T zum Beliefern einer zweiten Wicklung mit einer an eine erste Wicklung angelegten Versorgungswechselspannung, einen Brückengleichrichter BD zum Gleichrichten des von der zweiten Wicklung gelieferten Wechselstroms AC in einen Gleichstrom, einen Kondensator C1 zur Beseitigung der im Gleichstrom enthaltenen, höheren harmonischen Komponenten und zum Ausgeben eines geglätteten Gleichstroms, und eine erste Buchse J1 zur Lieferung eines geglätteten Gleichstroms an eine zweite Buchse J2 (nicht gezeigt).

Auch ist die erste Stromversorgungseinheit 20 von Fig. 1 konstruiert mit einem ersten Regler 21 zur Stabilisierung des geglätteten Gleichstroms, der durch die zweite Buchse J2 eingegeben wird, und einer ersten Rückwirkungsverhinderungsdiode D1 zur Verhinderung eines Rückwirkens des Gleichstroms zum ersten Regler 21. So dient die erste Gleichstromversorgung als Betriebsspannungsversorgung für die Tasteneingabeeinheit 27, die Steuerungseinheit 28 und die digitale Signalverarbeitungseinheit 29.

Ferner ist die zweite Stromversorgungseinheit 22 von Fig. 1 konstruiert mit einem zweiten Regler 23 zur Stabilisierung des geglätteten Gleichstroms, die durch die zweite Buchse J2 eingegeben wird, einer zweiten Rückwirkungsverhinderungsdiode D2 zur Verhinderung eines Rückwirkens des Gleichstroms zum zweiten Regler 23 und einer Batterie 24, um mit der zweiten Stromversorgungsspannung als einer Speicherabsicherungsspannungsversorgung geladen zu werden.

Wie oben festgestellt, führt der Überentladungsschutzschalter 25 in Korrespondenz mit einem Überentladungserkennungssignal einen Schaltbetrieb durch und bestimmt, ob die Speicherabsicherungsversorgungsspannung zum Speicher 30 geführt werden soll oder nicht, und die Überentladungserkennungseinheit 26 erkennt die Überentladung der Speicherabsicherungsversorgungsspannung und erzeugt daraufhin das Überentladungserkennungssignal. Und der Speicher 30 empfängt die Speicherabsicherungsversorgungsspannung und speichert ein gegebenes Programm, das für den Betrieb des Telefons notwendig ist.

Fig. 2A und 2B sind Diagramme, die die Erholungscharakteristik der in Fig. 1 gezeigten Batterie veranschaulichen.

Bei Unterbrechung der elektrischen Versorgungsspannung ist der Adapter nicht in der Lage, den im Normalfall erzeugten, geglätteten Versorgungsgleichstrom zu liefern. Dementsprechend entlädt die Batterie 24 etwa 25 mA Entladungsstrom der Speicherabsicherungsspannungsversorgung zum Speicher 30 ab einem Punkt C auf der Zeitachse, wie in Fig. 2A gezeigt. Falls jedoch die Speicherabsicherungsspannung eine Überentladungsschutzspannung von 3,4 V erreicht, wie in Fig. 2B gezeigt, erkennt die Überentladungserkennungseinheit 26, daß die Speicherabsicherungsversorgungsspannung die Überentladungsschutzspannung von 3,4 V erreicht hat, so daß das Überentladungserkennungssignal erzeugt werden kann, und das erzeugte Überentladungserkennungssignal kann dem Überentladungsschutzschalter 25 zugeführt werden. Dementsprechend schaltet der Überentladungsschutzschalter 25 an einem Punkt D1 der Zeitachse ab, wie in Fig. 2A gezeigt, so daß die Speicherabsicherungsspannungsversorgung an der Stromlieferung an den Speicher 30 gehindert wird. Dazu steigt die Spannung der Batterie 24 bis auf etwa 3,9 V als Erholungscharakteristik der Batterie 24 bei einem Strom von etwa 10 µA bis zu einem Punkt E auf der Zeitachse an, wie in Fig. 2A gezeigt. Und wieder wird der Überentladungsschutzschalter 25 eingeschaltet, und die Speicherversorgungsspannung der Batterie 24 wird für die Erhaltung der Daten des Speichers 30 verbraucht. So wird der Überentladungsschutzschalter 25 an einem Punkt F auf der Zeitachse ausgeschaltet, wie in Fig. 2A gezeigt, d. h., bei Erreichen von 3,4 V. Folglich hat die Batterie 24 eine Hysterese als Charakteristik, wie in Fig. 2B gezeigt, entsprechend der Erholungscharakteristik der Batterie 24.

Da der Schaltbetrieb des Überentladungsschutzschalters entsprechend der Erholungscharakteristik der Batterie andauert, wird die Spannung der Batterie, wie oben erwähnt, entladen. Aus diesem Grund ergibt sich dadurch ein Problem, daß selbst bei erneuter Ladung der Batterie die Batterie nicht mehr geladen werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Überentladungsschutzschaltkreis zur Verbesserung bei Überentladung unter Berücksichtigung der Erholungscharakteristik einer Batterie vorzusehen.

Das obige Ziel kann nach der vorliegenden Erfindung erreicht werden mit einem Überentladungsschutzschaltkreis zur Verbesserung bei Überentladung einer Batterie in Abhängigkeit von der Erholungscharakteristik, zur Erhaltung von Daten eines Speichers bei Unterbrechung der elektrischen Spannungsversorgung, wobei der Schaltkreis enthält: einen Spannungsadapter, der einschließt einen Transformator zum Beliefern einer zweiten Wicklung mit einer an eine erste Wicklung angelegten Versorgungswechselspannung; einem Brückengleichrichter zum Gleichrichten des von der zweiten Wicklung bereitgestellten Versorgungswechselspannung in eine Versorgungsgleichspannung; einen Kondensator zur Beseitigung von höheren harmonischen Komponenten in der Versorgungsgleichspannung und zur Ausgabe einer geglätteten Versorgungsgleichspannung; und einem Versorgungsspannungsanschluß zur Ausgabe der geglätteten Versorgungsgleichspannung an den anderen Versorgungsspannungsanschluß; eine Spannungsversorgungseinheit, die einschließt einen Regler zur Stabilisierung der geglätteten Versorgungsgleichspannung, die über den anderen Versorgungsspannungsanschluß empfangen wurde, und zur Ausgabe der Versorgungsgleichspannung; eine Rückwirkungsverhinderungsdiode zur Verhinderung einer Rückwirkung der Versorgungsgleichspannung auf den Regler; und eine Batterie zum Beladen mit dem Versorgungsgleichstrom, als eine Speicherabsicherungsspannungsversorgung; den Speicher zur Aufnahme der Speicherabsicherungsspannungsversorgung und zum Erhalten der Speicherung der Daten; eine Überentladungserkennungseinheit zum Erkennen einer Überentladung der Speicherabsicherungsspannungsversorgung zum Speicher und zum Erzeugen eines Überentladungserkennungssignals; und einen Überentladungsschutzschalter, um in Korrespondenz mit dem Überentladungserkennungssignal geschaltet zu werden und um damit vor Überentladung der Speicherabsicherungsspannungsversorgung zum Speicher zu schützen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Eine vollständigere Würdigung dieser Erfindung und vieler ihrer darin enthaltenen Vorteile wird offenkundig, wenn sie unter Bezug auf die folgende genaue Beschreibung besser verstanden wird, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu betrachten ist, in denen gleiche Bezugszeichen dieselbe oder ähnliche Elementkomponenten bezeichnen, wobei:

Fig. 1 ein Schaltkreisdiagramm ist, das die Konstruktion eines Überentladungsschutzschaltkreises einer Batterie nach dem Stand der Technik veranschaulicht;

Fig. 2A und 2B Diagramme sind, die die Erholungscharakteristik einer in Fig. 1 gezeigten Batterie veranschaulichen; und

Fig. 3 ein Diagramm ist, das die Konstruktion eines Überentladungsschutzschaltkreises einer Batterie nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Es wird bemerkt, daß in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen benutzt werden, um gleiche oder gleichwertige Elemente mit derselben Funktion zu bezeichnen. Ferner werden in der folgenden Beschreibung vielfach spezifische Details vorgestellt, um ein vertieftes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erlangen. Es ist jedoch für einen in der Technik Bewanderten offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung auch ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden kann. Die detaillierte Beschreibung bekannter Funktionen und Konstruktionen, die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung unnötig verschleiern, werden in der vorliegenden Erfindung weggelassen.

Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Konstruktion eines Überentladungsschutzschaltkreises einer Batterie nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Die Konstruktion von Fig. 3 ist unterschiedlich von der von Fig. 1 hinsichtlich der Tatsache, daß, während die Überentladungserkennungseinheit von Fig. 1 zwischen die zweite Spannungsversorgungseinheit 22 und den Überentladungsschutzschalter 25geschaltet ist, die Überentladungserkennungseinheit von Fig. 3 zwischen den Überentladungsschutzschalter 25 und den Speicher 30 geschaltet ist.

Dementsprechend wird bei Unterbrechung der elektrischen Stromversorgung die Versorgungswechselspannung nicht an den Spannungsadapter 10 geführt. In einem solchen Fall liefert die Batterie 24 die in ihr geladene Speicherabsicherungsspannungsversorgung als Absicherungsspannungsversorgung an den Speicher 30. Nachdem dazu die Batterie 24 einmal die Speicherabsicherungsspannungsversorgung überentladen hat, erkennt die Überentladungserkennungseinheit 26, daß die Batterie 24 die Speicherabsicherungsspannungsversorgung überentladen hat, und erzeugt dadurch ein Überentladungserkennungssignal. Auch wird der Überentladungsschutzschalter 25 in Korrespondenz mit dem Überentladungserkennungssignal ausgeschaltet, und schützt damit vor Überentladung der Speicherabsicherungsspannungsversorgung.

Wie aus dem Vorstehenden offensichtlich ist, hat die vorliegende Erfindung einen Vorteil, indem vor der Überentladung der Batterie wegen der Erholungscharakteristik der Batterie geschützt werden kann.

Während veranschaulicht und beschrieben wurde, was als die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, ist von den in der Technik Bewanderten zu verstehen, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht und Äquivalente für ihre Elemente eingesetzt werden können, ohne vom wahren Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können viele Modifikationen gemacht werden, um eine besondere Situation an die Aussage der vorliegenden Erfindung anzupassen, ohne von ihrem zentralen Umfang abzuweichen. Daher ist beabsichtigt, daß die vorliegende Erfindung nicht begrenzt ist auf die besondere Ausführungsform, die hier als bester Mode für die Ausführung der vorliegenden Erfindung betrachtet wird, sondern daß die vorliegende Erfindung alle Ausführungsformen einschließt, die in den Umfang der angefügten Ansprüche fallen.


Anspruch[de]
  1. 1. Überentladungsschutzschaltkreis zur Verbesserung bei Überentladung einer Batterie in Abhängigkeit von der Erholungscharakteristik, zur Erhaltung von Daten eines Speichers bei Unterbrechung der elektrischen Spannungsversorgung, wobei der Schaltkreis enthält:

    einen Spannungsadapter, der einschließt einen Transformator zum Beliefern einer zweiten Wicklung mit einer an eine erste Wicklung angelegten Versorgungswechselspannung; einen Brückengleichrichter zum Gleichrichten der von der zweiten Wicklung bereitgestellten Versorgungswechselspannung in eine Versorgungsgleichspannung; einen Kondensator zur Beseitigung von höheren harmonischen Komponenten in der Versorgungsgleichspannung und zur Ausgabe einer geglätteten Versorgungsgleichspannung; und einen Versorgungsspannungsanschluß zur Ausgabe der geglätteten Versorgungsgleichspannung an den anderen Versorgungsspannungsanschluß;

    eine Spannungsversorgungseinheit, die einschließt: einen Regler zur Stabilisierung der geglätteten Versorgungsgleichspannung, die über den anderen Versorgungsspannungsanschluß empfangen wurde, und zur Ausgabe der Versorgungsgleichspannung; eine Rückwirkungsverhinderungsdiode zur Verhinderung einer Rückwirkung der Versorgungsgleichspannung auf den Regler; und eine Batterie zum Beladen mit dem Versorgungsgleichstrom, als eine Speicherabsicherungsspannungsversorgung;

    den Speicher zur Aufnahme der Speicherabsicherungsspannungsversorgung und zum Erhalten der Speicherung der Daten;

    eine Überentladungserkennungseinheit zum Erkennen einer Überentladung der Speicherabsicherungsspannungsversorgung zum Speicher und zum Erzeugen eines Überentladungserkennungssignals; und einen Überentladungsschutzschalter, um in Korrespondenz mit dem Überentladungserkennungssignal geschaltet zu werden und um damit vor Überentladung der Speicherabsicherungsspannungsversorgung zum Speicher zu schützen.
  2. 2. Schaltkreis nach Anspruch 1, wobei der Speicherabsicherungsversorgungsspannungsausgabeanschluß der Batterie mit einem Ende des Überentladungsschutzschalters verbunden ist, ein Spannungsversorgungsanschluß des Speichers mit seinem andern Ende verbunden ist, ein Überentladungserkennungsanschluß der Überentladungsschutzeinheit zwischen den Spannungsversorgungsanschluß des Speichers und das andere Ende des Überentladungsschutzschalters geschaltet ist, ein Überentladungserkennungssignalausgabeanschluß der Überentladungserkennungseinheit mit dem Überentladungsschutzschalter verbunden ist, und die Überentladungserkennungseinheit vor Überentladung der Batterie durch Ausschalten des Überentladungsschutzschalters durch Erzeugung des Überentladungserkennungssignals schützt, wenn der Pegel der Speicherabsicherungsversorgungsspannung niedriger als ein Überentladungsschutzspannungspegel ist.
  3. 3. Schaltkreis nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Batterie aus Nickel und Cadmium hergestellt ist.
  4. 4. Überentladungsschutzschaltkreis zur Verbesserung bei Überentladung einer Speicherabsicherungsbatterie in Abhängigkeit von der Erholungscharakteristik, zur Erhaltung von Daten eines Speichers bei Unterbrechung der elektrischen Spannungsversorgung in einem tragbaren Telefon, wobei der Schaltkreis enthält:

    einen Spannungsadapter, der einschließt: einen Transformator zum Beliefern einer zweiten Wicklung mit einer an eine erste Wicklung angelegten Versorgungswechselspannung; einen Brückengleichrichter zum Gleichrichten der von der zweiten Wicklung bereitgestellten Versorgungswechselspannung in eine Versorgungsgleichspannung; einen Kondensator zur Beseitigung von höheren harmonischen Komponenten in der Versorgungsgleichspannung und zur Ausgabe einer geglätteten Versorgungsgleichspannung; und einen Versorgungsspannungsanschluß zur Ausgabe der geglätteten Versorgungsgleichspannung an den anderen Versorgungsspannungsanschluß;

    eine Spannungsversorgungseinheit, die einschließt: einen Regler zur Stabilisierung der geglätteten Versorgungsgleichspannung, die über den anderen Versorgungsspannungsanschluß empfangen wurde, und Ausgabe der Versorgungsgleichspannung; eine Rückwirkungsverhinderungsdiode zur Verhinderung einer Rückwirkung der Versorgungsgleichspannung auf den Regler; und eine Batterie zum Beladen mit dem Versorgungsgleichstrom, als eine Speicherabsicherungsspannungsversorgung;

    den Speicher zur Aufnahme der Speicherabsicherungsspannungsversorgung und zum Erhalten der Speicherung der Daten;

    eine Überentladungserkennungseinheit zum Erkennen einer Überentladung der Speicherabsicherungsspannungsversorgung zum Speicher und zum Erzeugen eines Überentladungserkennungssignals; und

    einen Überentladungsschutzschalter, um in Korrespondenz mit dem Überentladungserkennungssignal geschaltet zu werden und um damit vor Überentladung der Speicherabsicherungsspannungsversorgung zum Speicher zu schützen.






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