CN102088125A - 电池装置 - Google Patents

Abstract

一种电池装置，适用于笔记型电脑。电池装置包括控制电路、可充电电池单元以及燃料电池单元。控制电路具有传输介面，适于电连接笔记型电脑。可充电电池单元电连接控制电路，且可充电电池单元包括多个电池芯。燃料电池单元电连接控制电路，其中燃料电池单元的占有体积大致上为电池芯的占有体积的整数倍。

Description

电池装置

技术领域

本发明是有关于一种电池装置，且特别是有关于一种同时具有可充电电池单元与燃料电池单元的电池装置。

背景技术

锂电池为现今可携式电子装置用以提供电量最主要的储存装置。以笔记型电脑为例，其藉由多个可充电电池芯予以串联或并联的方式，以将储存的电量传送至笔记型电脑。

图1是现有一种电池装置的方块图。请参考图1，电池装置100包括两个可充电电池单元110与控制电路120，其中可充电电池单元110例如是锂电池，其包括多个依序排列且彼此电连接的电池芯112。在此绘示六个电池芯112，其中三个电池芯112彼此串联成一个可充电电池单元110后，再以两个可充电电池单元110并联至控制电路120。接着，此电池装置100可安装至一笔记型电脑200，并经由控制电路120的一传输介面122而将电力传送至笔记型电脑200。

不过这类可充电式的电池装置的电量有限，在提供一定时限的电力之下，使用者藉由备用电池或电源线方能维持笔记型电脑的正常运作。此举反而会造成使用者携带上的负担，或者面临周遭并无任何电源供应的窘境。因此，如何提升电池装置的续航力便值得相关人员予以进一步的研究。

发明内容

本发明提出一种电池装置，用以作为笔记型电脑的电池。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提供一种电池装置，适用于一笔记型电脑。电池装置包括一控制电路、一可充电电池单元以及一燃料电池单元。控制电路具有一传输介面，此传输介面适于电连接笔记型电脑。可充电电池单元电连接控制电路，且可充电电池单元包括多个电池芯。燃料电池单元电连接控制电路，其中燃料电池单元的占有体积大致上为电池芯的占有体积的整数倍。

本发明的另一实施例提供一种电池装置，适用于一笔记型电脑。电池装置包括一控制电路、一可充电电池单元以及一燃料电池单元。控制电路具有一传输介面，此传输介面适于电连接笔记型电脑。可充电电池单元电连接控制电路，且可充电电池单元包括多个依序排列的电池芯。燃料电池单元电连接控制电路。燃料电池单元在这些电池芯的一排列平面上的投影面积大致上为电池芯在此排列平面上的投影面积的整数倍。燃料电池单元在一正交于排列平面的平面上的投影面积大致上等于电池芯在此正交平面上的投影面积。

基于上述，本发明的上述实施例至少具有以下其中一个优点，由于燃料电池的占有体积大致上与可充电电池的占有体积相同，因而电池装置可在体积无须增加的前提下将可充电电池单元与燃料电池单元整合在一起，以提高电池装置的续航力。

附图说明

为让本发明之上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。    

图1是现有一种电池装置的方块图。

图2是本发明之一实施例的一种电池装置的方块图。

图3及图4分别绘示对应于图1及图2的电池装置的侧视图。

图5及图6分别是本发明之另一实施例之一种电池装置的方块图。

具体实施方式

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图2是本发明之一实施例的一种电池装置的方块图。请参考图2，在本实施例中，电池装置300包括燃料电池单元330、控制电路320与可充电电池单元110。控制电路320包括一传输介面122。燃料电池单元330与可充电电池单元110并联至控制电路320。在本实施例中，燃料电池单元330例如是质子交换膜型燃料电池(proton exchange membrane fuel cell，PEMFC)或直接甲醇燃料电池(direct methanol fuel cell，DMFC)，其藉由燃料与触媒反应后而得以提供电能。惟本实施例并不以此为限。

请同时参考图1及图2，两者相较之下相同的是，图2的实施例亦藉由控制电路320的传输介面122将电量传送至笔记型电脑200。然两者所不同的地方在于，电池装置300是将燃料电池单元330与可充电电池单元110整合在一起，而使电池装置300相较于电池装置100因具有燃料电池单元330而大幅提升其电量。更重要的是，电池装置300以燃料电池单元330取代部分可充电电池单元100，且燃料电池单元33的占有体积大致上为电池芯112的占有体积的整数倍。

举例来说，图2中的燃料电池单元330于电池装置300中所占有的体积，其约相当于在图1的电池芯112所占有体积的三倍，亦即在此实施例中，燃料电池单元330的占有体积为一个可充电电池单元110所占体积的70％至150％，也就是燃料电池单元330的占有体积约相当于一个可充电电池单元110的占有体积，而且此燃料电池单元330的电量会大于或等于可充电电池单元110的电量。

换句话说，在图2的实施例中，燃料电池单元330即可用以替代图1中的一组可充电电池单元110。由于燃料电池单元330并不会在电池装置300中占据额外的体积，因而电池装置300的外观尺寸仍能与电池装置100的外观尺寸相同，然其电量却能因燃料电池单元330持续提供电能而大幅提升，因而增加了电池装置300的续航力。

图3及图4分别绘示对应于图1及图2的电池装置的侧视图。在此藉由图3及图4进一步说明图2的燃料电池单元330与图1的可充电电池单元110的占有体积的比较。请同时参考图3及图4，在本实施例中，燃料电池单元330在电池芯112的一排列平面A1上的投影面积，其大致上为电池芯112在排列平面A1上的投影面积的整数倍。再者，燃料电池单元330在一正交于排列平面A1的正交平面A2上的投影面积，其大致上等于电池芯112在此正交平面A2上的投影面积。因此，经由图3及图4便能得知，本实施例的燃料电池单元330的占有体积实际上相当于三个电池芯112的占有体积。

不过本实施例并未限制燃料电池单元330的占有体积与电池芯112的数量。图5及图6分别是本发明之另一实施例之一种电池装置的方块图。请先参考图5，在本实施例的电池装置400中，可充电电池单元410包括5个电池芯112，因而燃料电池单元430的占有体积相当于一个电池芯112的占有体积。再者，于图6的电池装置500中，可充电电池单元510包括一个电池芯112，因而燃料电池单元530的占有体积相当于五个电池芯112的占有体积。据此，设计者可依照笔记型电脑200的电力需求而对燃料电池单元与可充电电池单元进行适当地搭配。

请再参考图2，在本实施例中，电池装置300还包括一外壳340，其用以容置上述这些燃料电池单元330、可充电电池单元110与控制电路320。另外，燃料电池单元330包括一燃料匣332与多个燃料电池组(cell)334，其中燃料匣332用以储存燃料(例如甲醇或固态硼氢化钠)，且燃料匣332可抽换地连接于这些燃料电池组334，因此燃料电池单元330得以藉由抽换燃料匣332而不断地提供电量。其中燃料电池单元330的燃料匣332所提供的电量大于或等于图1中所替换之可充电电池单元110的电量。此外，当电池装置300装设于笔记型电脑200上，且采用氧气为燃料之一时，亦可利用笔记型电脑200上的散热系统(未绘示)，例如为一风扇或进、出风口，提供燃料电池单元330于运作时所需的氧气。

此外，在本实施例中，燃料电池单元330不但能经由控制电路320直接供电给笔记型电脑200，更能藉由控制电路320而对可充电电池单元110进行充电。据此，控制电路320具有一转换单元324，其例如是一个直流电变压器，用以将燃料电池单元330的电压转换成能对可充电电池单元110进行充电的电压，藉以达到上述目的。

另一方面，为了让燃料电池单元330符合被其取代的电池芯112的电量，因此在本实施例中，当电池芯112为锂电池芯，其充电电压为3.2～4.2伏特，而燃料电池组334的供应电压为0.35伏特至0.7伏特时，燃料电池组334的数量、每一个燃料电池组334的电压、电池芯112的数量与每一个电池芯112的电压维持以下述关系：

(6×N-2)×V＜M×W＜(8×N+6)×V；

其中M为电池芯112的数量，N为燃料电池组334的数量，W为电池芯的电压，而V为燃料电池组的电压。以图2的实施例为例，当可充电电池单元110包括三个电池芯112时，其在燃料电池单元330内便需搭配以16至28个燃料电池组334。此时，当燃料电池组334数量较多而使得燃料电池单元330的供应电压约等于可充电电池单元110的充电电压时，则上述转换单元324即可被省略。

此外，请再参考图2，控制电路320还包括一连接器326，其例如是通用序列汇流排(universal serial bus，USB)，藉此可让燃料电池单元330亦能对其他可携式电子装置600进行充电，因而增加电池装置300的应用范围。或者，此连接器326亦可连接至笔记型电脑200的连接器(未绘示)，以藉由安装于笔记型电脑200内的软体来控制控制电路320。

综上所述，本发明的上述实施例至少具有以下其中一个优点，电池装置将燃料电池单元与可充电电池单元整合在一起，其中燃料电池单元的占有体积大致上为可充电电池单元内电池芯的占有体积的整数倍。因此，电池装置的燃料电池单元所占有的体积相当于被其所取代的可充电电池单元。此举让电池装置在不用增加其外观尺寸与设计的前提下，而藉由燃料电池有效地提升其电量，进而增加电池装置的续航力。

不过以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。

【主要元件符号说明】

100：电池装置

110：可充电电池单元

112：电池芯

120：控制电路

122：传输介面

200：笔记型电脑

300：电池装置

320：控制电路

324：转换单元

326：连接器

330：燃料电池单元

332：燃料匣

334：燃料电池组

340：外壳

400：电池装置

410：可充电电池单元

430：燃料电池单元

500：电池装置

510：可充电电池单元

530：燃料电池单元

600：可携式电子装置

A1：排列平面

A2：正交平面

Claims (14)

1.一种电池装置，适用于一笔记型电脑，该电池装置包括：

一控制电路，具有一传输介面，该传输介面适于电连接该笔记型电脑；

一可充电电池单元，电连接该控制电路，该可充电电池单元包括多个电池芯；以及

一燃料电池单元，电连接该控制电路，其中该燃料电池单元的占有体积大致上为该电池芯的占有体积的整数倍。

2.如权利要求1所述的电池装置，其中该燃料电池单元的占有体积大致上等于该可充电电池单元的占有体积。

3.如权利要求1所述的电池装置，其中该燃料电池单元的占有体积为该可充电电池单元的占有体积的70％至150％。

4.如权利要求1所述的电池装置，其中该燃料电池单元的电量大于或等于具有相同占有体积的该可充电电池单元的电量。

5.如权利要求1所述的电池装置，其中该燃料电池单元包括多个燃料电池组，且该些燃料电池组的数量、每一该燃料电池组的电压、该些电池芯的数量与每一该电池芯的电压维持下述关系：

(6×N-2)×V＜M×W＜(8×N+6)×V；

其中M为该些电池芯的数量，N为该些燃料电池组的数量，W为每一该电池芯的电压，而V为每一该燃料电池组的电压。

6.如权利要求5所述的电池装置，其中该燃料电池单元还包括一燃料匣，可抽换地连接于该些燃料电池组。

7.如权利要求6所述的电池装置，其中该燃料电池单元的该燃料匣的电量大于或等于该可充电电池单元的电量。

8.如权利要求1所述的电池装置，其中该控制电路还具有一转换单元，用以将该燃料电池单元的电压转换成能对该可充电电池单元进行充电的电压。

9.一种电池装置，适用于一笔记型电脑，该电池装置包括：

一控制电路，具有一传输介面，该传输介面适于电连接该笔记型电脑；

一可充电电池单元，电连接该控制电路，该可充电电池单元包括多个依序排列的电池芯；以及

一燃料电池单元，电连接该控制电路，其中该燃料电池单元在该些电池芯的一排列平面上的投影面积大致上为该电池芯在该排列平面上的投影面积的整数倍，且该燃料电池单元在一正交于该排列平面的一正交平面上的投影面积大致上等于该电池芯在该正交平面上的投影面积。

10.如权利要求9所述的电池装置，其中该燃料电池单元包括多个燃料电池组，且该些燃料电池组的数量、每一该燃料电池组的电压、该些电池芯的数量与每一该电池芯的电压维持下述关系：

(6×N-2)×V＜M×W＜(8×N+6)×V；

其中M为该些电池芯的数量，N为该些燃料电池组的数量，W为每一该电池芯的电压，而V为每一该燃料电池组的电压。

11.如权利要求10所述的电池装置，其中该燃料电池单元还包括一燃料匣，可抽换地连接于该些燃料电池组。

12.如权利要求11所述的电池装置，其中该燃料电池单元的该燃料匣的电量大于或等于该可充电电池单元的电量。

13.如权利要求9所述的电池装置，其中该燃料电池单元的电量大于或等于占有相同空间的该可充电电池单元的电量。

14.如权利要求9所述的电池装置，其中该控制电路还具有一转换单元，用以将该燃料电池单元的电压转换成能对该可充电电池单元进行充电的电压。

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