(57)【要約】      （修正有）【課題】再充電式バッテリー（リチウム電池など）から逆流する逆電流を削減するための電力供給システムを提供する。【解決手段】交流電力源１０２０から、電磁妨害抑制回路１０４０、第一側整流回路１０６０、第一側フィルター回路１０８０を介して、電圧を変換するための変換回路１１００に入力され、変換回路１１００の出力は、第二側整流回路１１２０、第二側フィルター回路１１４０を介してリチウム電池等の再充電式バッテリーの装置１１６０に接続され、フィードバック回路１１８０と制御回路１２００により、装置１１６０の充電が制御される。第二側整流回路１１２０はダイオード１１２１から成り、装置１１６０からの逆流する逆電流を阻止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆電流を削減するための電力供給システムにおいて、
交流電力を受信するための、少なくとも一つの交流電力源に連結される少なくとも一つの第一側回路、
電圧を変換するための、前記少なくとも一つの第一側回路に連結される少なくとも一つの変換回路、
電圧を整流するための、前記少なくとも一つの変換回路に連結される少なくとも一つの第二側整流回路、
電圧をフィルタリングしかつ少なくとも一つの装置に電力を提供するための、前記少なくとも一つの第二側整流回路に連結される少なくとも一つの第二側フィルター回路、
少なくとも一つの第一電圧分割信号を提供するための、前記少なくとも一つの第二整流回路と前記少なくとも一つの装置の間に連結される少なくとも一つの第一電圧分割回路、
前記少なくとも一つの第一電圧分割信号と少なくとも一つの参照電圧信号を比較し、かつ前記少なくとも一つのスイッチ回路の伝導状態を決定するための、前記第一電圧分割回路に連結される少なくとも一つのスイッチ回路、
少なくとも一つの第二電圧分割信号を提供するための、前記少なくとも一つの変換回路と前記少なくとも一つの第二整流回路の間に連結される少なくとも一つの第二電圧分割回路、および、
前記少なくとも一つの第二電圧分割信号を受信し、かつ前記少なくとも一つのスイッチ回路が伝導されているとき前記少なくとも一つの第二電圧分割信号に基づいて前記少なくとも一つの装置を充電するか否かを決定するための、前記少なくとも一つの第二電圧分割回路、前記少なくとも一つのスイッチ回路、および前記少なくとも一つの第一側回路と前記少なくとも一つの変換回路の間に連結される少なくとも一つの制御回路から構成され、
前記少なくとも一つの第二電圧分割回路は、少なくとも一つの整流構成材および少なくとも一つのフィルター構成材から構成される、システム。
【請求項２】
電圧を整流するための、前記少なくとも一つの交流電力源と前記少なくとも一つの変換器の間に連結される少なくとも一つの第一側整流回路、および電圧をフィルタリングするための、前記少なくとも一つの第一側整流回路と前記少なくとも一つの変換器の間に連結される少なくとも一つの第一側フィルター回路をさらに含む請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも一つの第二電圧分割回路と前記少なくとも一つの制御回路の間に連結される少なくとも一つの光連結器をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも一つの第二側整流回路と平行に接続される、少なくとも一つのピーク抑制回路をさらに含む請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
さらに、前記少なくとも一つの第一電圧分割回路と前記少なくとも一つの第二電圧分割回路とに接続される少なくとも一つのスタビライザー回路から構成され、前記スタビライザー回路は、少なくとも一つのダイオード、少なくとも一つのキャパシタ、少なくとも一つのレジスタ、またはその組み合わせから構成される、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して電力供給システムの分野に関し、およびより詳細には、装置から逆流する逆電流を削減するための電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
科学および技術の発展により、電力供給（システム）の分野に関する技術は絶え間なく進歩している。電気装置の多くは直流電流によって駆動されるため、電力供給は一般的にこれら電気装置のために、交流電流から直流電流に変換されて使用される。電力供給は例として、線形電力供給と切り替え調整電力供給など回路構造によって、または、フライバック、フォワード、フルブリッジ、ハーフブリッジ、プッシュプルなど回路トポロジーによってなど、様々な観点から分類されることが可能である。
【０００３】
より優れた携帯性を提供するため、かつ／または予期せぬ電源異常を防止するため、多くの電気装置はそれぞれ、再充電式バッテリー（リチウム電池など）から構成される。しかしながら、従来の電力供給は、再充電式バッテリーの充電に関する“逆電流”の欠点を効果的に低下させるための解決がなされていない。ここで使用される“逆電流”は、一般的なものとして、電流が再充電式バッテリーから電力供給に逆流することを意味し、電力供給が再充電式バッテリーの充電を停止して、かつ再充電式バッテリー間の物理的接続が切断されないときの電力供給よりも、再充電式バッテリーの末端が高電圧になることが引き起こされる。それゆえ、再充電式バッテリー内に残る電力は次第に減少する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、上記の欠点を改良するため、本発明は、逆電流を削減するための電力供給システムを提供する。回路設計が改良された本システムは、逆電流の減少および安定したダイナミックボルテージレスポンスも提供する。
【０００５】
本発明の一態様では、逆電流を削減するための電力供給システムが提供され、システムは、交流電源を受信するための、少なくとも一つの交流電力源に連結される少なくとも一つの第一側回路、電圧を変換するための、少なくとも一つの第一側回路に連結される少なくとも一つの変換回路、電圧を整流するための、少なくとも一つの変換回路に連結される少なくとも一つの第二側整流回路、電圧をフィルタリングしかつ少なくとも一つの装置に電力を提供するための、少なくとも一つの第二側整流回路に連結される少なくとも一つの第二側フィルター回路、少なくとも一つの第一電圧分割信号を提供するための、少なくとも一つの第二整流回路と少なくとも一つの装置の間に連結される少なくとも一つの第一電圧分割回路、少なくとも一つの電圧分割信号を少なくとも一つの参照電圧信号と比較し、かつ少なくとも一つのスイッチ回路の伝導状態を決定するための、少なくとも一つの第一電圧分割回路に連結される少なくとも一つのスイッチ回路、少なくとも一つの第二電圧分割信号を提供するための、少なくとも一つの変換回路と少なくとも一つの第二整流回路の間に連結される少なくとも一つの第二電圧電源分割回路、および少なくとも一つの第二電圧分割信号を受信し、かつ少なくとも一つのスイッチ回路が伝導されるときに少なくとも一つ第二電圧分割信号に基づいて少なくとも一つの装置を充電するか否かを決定するための、少なくとも一つの第二電圧分割回路、少なくとも一つのスイッチ回路、および少なくとも一つの第一側回路と少なくとも一つの変換回路の間に連結される、少なくとも一つの制御回路から構成され、少なくとも一つの第二電圧分割回路は、少なくとも一つの整流構成材および少なくとも一つのフィルター構成材から構成される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の好適な実施例では、システムはさらに、電圧を整流するための、少なくとも一つの交流電力源と少なくとも一つの変換器の間に連結される少なくとも一つの第一側整流回路、および電圧をフィルタリングするための、少なくとも一つの第一側整流回路と少なくとも一つの変換器の間に連結される少なくとも一つの第一側フィルター回路から構成される。
【０００７】
本発明の好適な実施例では、システムはさらに、少なくとも一つの第二電圧分割回路と少なくとも一つの制御回路の間に連結される少なくとも一つの光連結器から構成される。
【０００８】
本発明の好適な実施例では、システムはさらに、少なくとも一つの第二側整流回路と平行に接続されるピーク抑制回路から構成される。
【０００９】
本発明の好適な実施例では、システムはさらに、少なくとも一つの第一電圧分割回路と少なくとも一つの第二電圧分割回路とに接続される、少なくとも一つのスタビライザー回路から構成され、スタビライザー回路は少なくとも一つのダイオード、少なくとも一つのキャパシタ、少なくとも一つのレジスタ、またはそれらの結合から構成される。
【００１０】
以下の本発明の実施例の説明および図面を参照することにより、本発明の利点および精神はより理解されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例による電力供給システムのブロック図である。
【図２】本発明の実施例による電力供給システムのより詳細な図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施例による電力供給システムのブロック図を示す。図１では、電力供給システム１０００は、交流電流（ＡＣ）電源１０２０から電力を受信するための、ＡＣ電源１０２０に連結される電磁妨害（ＥＭＩ）抑制回路１０４０、第一側で電圧を整流するための、ＥＭＩ抑制回路１０４０に連結される第一側整流回路１０６０、第一側で電圧をフィルタリングするための、第一側整流回路１０６０に連結される第一側フィルター回路１０８０、電圧を変換するための、第一フィルター回路１０８０に連結される変換回路１１００、第二側で電圧を整流するための、変換回路１１００に連結される第二側整流回路１１２０、および第二側で電圧をフィルタリングしかつ装置１１６０にＤＣ電力を供給するための、第二整流回路１１２０に連結される第二側フィルター回路１１４０から構成される。電力供給システム１０００はさらに、第二側からフィードバック信号を獲得するための、変換回路１１００と装置１１６０の間に連結されるフィードバック回路１１８０、およびフィードバック回路１０８０からフィードバック信号を受信し、かつ電力供給システム１０００が装置１１６０の充電を続ける（または電力を供給する）か否かを決定するための、フィードバック回路１１８０および第一側フィルター回路と変換器１１００の間に連結される、制御回路１２００から構成される。本発明のいくつかの好適な実施例では、制御回路１２００は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御回路として実行されうるので、それにより電圧は、適切な電圧出力の調節によって安定されうる。
【００１３】
この実施例による本発明の改良点の一つは、フィードバック回路１１８０の接続点の配置である。フィードバック回路１１８０に関する接続点の一つが変換回路１１００と装置１１６０の間に連結される間、装置１１６０から逆流する逆電流は第二側整流回路１１２０によって提供される一方向伝導特性によって十分に止められる。詳細な説明は次の通りである。
【００１４】
図２は本発明の実施例による電力供給システム１０００のより詳細な図である。変換回路１１００は二組のコイルから構成され、図２に示される下の一組のコイルは、制御回路１２００のために電圧が調節された電力を提供するため制御回路１２００に連結される。第二整流回路１１２０はダイオード１２１１から成り、およびダイオード１２１１は本発明の好適な実施例でショトキー障壁ダイオードとして実行されうる。従って、ダイオード１１２１は電流を整流するだけでなく、逆電流を削減する重要な役目を果たす。電力供給システム１０００はさらに、信号ピークを抑制するための、第二整流回路１１２０に平行に接続されるピーク抑制回路１１２２、電圧が減少された“電圧ａ”とともにＤＣ電気信号を接続点“ａ”から獲得し、それによって“電圧ａ”がスイッチレギュレータ１１８３の内部参照電圧と比較されるために用いられる、第二側フィルター回路１１４０（または第二側整流回路１１２０）と装置１１６０の間に連結される、レジスタ１１８１と１１８２から成る第一電圧分割回路Ｌ１、から構成される。“電圧ａ”が参照電圧より高いときは、スイッチレギュレータ１１８３が伝導されている。従って、光連結器１１８４内の発光ダイオード（ＬＥＤ）の光強度は、レジスタ１１８６とレジスタ１１８７から成る第二電圧分割回路Ｌ２を経由して、接続点“ｂ”から獲得される“電圧ｂ”によって制御されることが可能である。“電圧ｂ”に基づく信号は、光連結器１１８４の操作を経由して制御回路１２００に送信されることが可能であり、およびゆえに、制御回路１２００は装置１１６０に電力を供給／充電を継続するか否かを決定するため使用される。好適な実施例ではさらに、スイッチレギュレータ１１８３は構成材“ＴＬ４３１”として実行されることが可能であり、そして内部の参照電圧は約２．５Ｖでありうる。レジスタ１１８１とレジスタ１１８２の比率を調節することにより、参照信号に適合するよう適切な電圧が選択されることが可能である。しかし、スイッチレギュレータ１１８３は構成材“ＴＬ４３１”に限定されず、類似の機能のある他の構成材として実行されることも可能である。さらに、電力供給システム１０００は、現在の充電状態を示すＬＥＤなどの表示ランプ１１８５から構成されうる。
【００１５】
この実施例による本発明の改良点の一つは、電力供給システム１０００が装置１１６０の充電を停止するとき、装置１１６０から逆流する逆電流は第一電源分割回路Ｌ１を経由してスイッチレギュレータ１１８３を伝導しうるが、第二側整流回路１１２０を貫通し得ない。従って逆電流は、レジスタ１１８６とレジスタ１１８７から成る第二電圧分割回路Ｌ２、光連結器１１８４、および制御回路１２００などには到達することができず、および上記の逆電流によって生じる電気損失は大幅に削減される。従来の電力供給（システム）の逆電流が通常３ｍＡより大きいのに対し、本発明の好適な実施例では、逆電流は１ｍＡより小さい。
【００１６】
レジスタ１１８６とレジスタ１１８７から成る第二電圧分割回路Ｌ２は、第二側整流回路１１２０および第二側フィルター回路１１４０より“前に”連結されるので、獲得された比較的不安定な波形である“電圧ｂ”は制御回路１２００に直接提供されるには比較的不適当である。ゆえに、本発明の実施例による他の改良点は、フィードバック回路１１８０の修正により電力供給システム１０００の安定性を改良しつつ逆電流を減らすことである。一例として、図２では、電力供給システム１０００はさらに、整流およびフィルタリングの機能により制御信号（“電圧ｂ”に基づく）を安定化させるため、第二分割回路Ｌ２の前端部にダイオード１１８８およびキャパシタ１１８９で構成される。信号の電圧の安定性の必要性は、第二電圧分割回路Ｌ２と装置１１６０によって異なり、ゆえに、比較的経済的な方法および／または現存の回路レイアウトから少しの変更で逆電流を削減しながら安定した電圧を保持するため、第二電圧分割回路Ｌ２を対象とする整流器（ダイオード１１８８）やフィルター（キャパシタ１１８９）などの要素を追加することが、同業者によって理解されるべきである。
【００１７】
さらに、本発明のいくつかの好適な実施例では、電力供給システム１０００はさらに、第一電圧分割回路Ｌ１と第二電圧分割回路Ｌ２に連結されるスタビライザー回路Ｌ３から構成され、スタビライザー回路Ｌ３はダイナミックボルテージレスポンスの安定性を上昇させかつオーバーシュートの発生を阻止するため、ダイオード１１９０、キャパシタ１１９１、キャパシタ１１９２、レジスタ１１９３、およびレジスタ１１９４などから構成される。加えて、ダイオード１１９０はまた、逆電流の逆流の表示もする。
【００１８】
上記の説明は本発明の好適な実施例を提供する。しかしこれは、本発明の十分な理解を提供する目的であり、ある特定の実施例に本発明の範囲を制限するものではない。上記の説明および付随する図面は、電力供給システム１０００において、全て構成材を詳細に、特に標準の構成材について詳細に説明するものではないことに注目すべきである。加えて、ブロック図に説明されるいくつかの構成材は、異なる方法で実行されることが可能である。さらに、いくつかの構成材は無視されているか、または本発明が異なる状態により適合できるよう、いくつかの他の構成材が追加されている。さらに、本発明で使用される単数形や複数形は、特定の構成材が明確に一つであることを意味するのではなく、また一つ以上に関することもありうる。本発明の実施例によって提供される教授や提案には、多くの修正および変更があることは、同業者に明らかである。従って本発明の範囲は、追随する特許請求およびその同等のものによって定められることを意図する。
【符号の説明】
【００１９】
１０００  電力供給システム
１０２０  ＡＣ電源
１０４０  電磁妨害（ＥＭＩ）抑制回路
１０６０  第一側整流回路
１０８０  第一側フィルター回路
１１００  変換回路
１１２０  第二側整流回路
１１２１  ダイオード
１１２２  ピーク抑制回路
１１４０  第二側フィルター回路
１１６０  装置
１１８０  フィードバック回路
１１８１  レジスタ
１１８２  レジスタ
１１８３  スイッチレギュレータ
１１８４  光連結器
１１８５  表示ランプ
１１８６  レジスタ
１１８７  レジスタ
１１８８  ダイオード
１１８９  キャパシタ
１１９０  ダイオード
１１９１  キャパシタ
１１９２  キャパシタ
１１９３  レジスタ
１１９４  レジスタ
１２００  制御回路
Ｌ１  第一電圧分割回路
Ｌ２  第二電圧分割回路
Ｌ３  スタビライザー回路
【図１】
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【図２】
2011097698.tif 000004