200838089 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 種可對串聯電池 本發明是一種充電裝置，尤其是關於一 組中之個別電池單元進行充電之充電裝置。 【先前技術】 第三圖為傳統可充電電池的串聯充電示意圖，·依據該圖 可知，傳統可充電電池皆是將複數電池單元（3 2)串聯以 組成-電池組（3 0 )，該電池組（3 〇 )於充電時，係將 一充電器（4 0 )與電池組（3 〇 )串聯後，進行充電。、由 於個別的電池單元（3 2 )會因A # # ^ 、 、όθ U馮材枓、製程、化學反應條 件的差異’造成電池單元（3 2 )之間的不一致性，此不一 致性將使該電池組（3 〇 )》充電時造成電池單& ( 3 2 ) 之間的充電程度不一。若在此一狀況下，依舊採用串聯的充 电方式對整體電池組（3 〇 )的兩端輸出進行充電，雖然具 有製作容易及低成本的優勢，但是卻將造成某些電池單元1 夕過度充電’某些電池單元（3 2)卻充電不足的=(如 弟四圖所示）。長期處於過度充電的電池 因為 ^又經*過高而使其内部水分散失，而長期處於充電不足的 ，早“、3 2)則會產生電池容量減少與電極硫酸鹽化的 °題，故將造成整組電池組（3 〇 )的使用壽命縮短。 為解決電池單元（3 2 )間的個別差異所造成整組電池 組（3 0 )壽命減短的問題，針對電池單元（3 2 ^ ^ 充電的改善策略相當多樣’其中一種較佳的方式為使：：： 200838089 充電器（4 0 )對電池組（3 〇 )内部的電池單元（3 2 ) 個別進行充私。如第五圖所示，既有使用多個充電器（4 〇 ) 分別對各個電池單元（3 2 )進行充電的方式，每個充電器 (4 0 )均需含有依序串接之一抗電磁干擾濾波器（4 2 )、 主動功因修正控制電路（4 4 )以及一直流轉換器（* 6 )， 亚且该主動功因修正控制電路（4 4 )與該直流轉換器（4 6 )需另設對應之一修正電路控制器（4 7 )以及一直流轉 換控制$ ( 4 8 );如此雖然可以改善電池組（3 Q )因為 兒/早兀 2 )特性不一致而造成的使用壽限縮短的問題， :’這樣的充電方式不僅體積龐大且成本高，而且各個充電 :° ( 4 〇 )僅能對其對應之電池單元（3 2 )進行控制，無 去針對各電池之間的進行整體性的監測。 l努、明内容】 個雷t„、无有使用多個充電器分別對串聯電池組内部的各 昂以進行充電的方式’造成充電器體積龐大且成本高 ”、、法整體監控個別電池單元的問題，本發明係一種具 立充電功能之電池充電裝置，其包含： 一充電器，其包含： 、A * J几電磁干擾濾波器，其可接受交流電源輸入，並可 k濾電磁干擾訊號； Ή抑主動功因修正控制f路，其輸人端與該抗電磁干擾 濾波裔之輪出端連接； 係與該主動功因修正控制電路雙向連接； 6 200838089 二妻個直流轉換器，係均連接於 輸出端’且各直流轉換器與該。動功因修正電路 接，且該直流轉換器另 =1态的輪入端及輸出端連 外部待充電之電池單元 而吏该輪出端可連接 ^ I兩極；以及 -顯不器’係與該控制器 器之狀態。 出而連接，可顯示該充電
其中，控制器用以控制兮士I 換器，使得各直流轉換=動功因修正電路及各直流轉 且机褥換裔能個別針對串 獨立之充電動作，並達到高功因之需求。电池早π，進行 藉此，各直流轉換器可對串 用該控制器可個別控制該直流轉換=及也=別充電，利 路的特性，不僅減少既有對各串聯==動功因修正電 从A P逼池早70充電時所S： 66分 數量外，也可避免因為對電池 、 池星；㈤亡士 , 、且罝接串接充電而造成各電 早凡口充電不均而縮減電池組壽命的問題。 【實施方式】 請參考第—圖，第—圖為本發明之較佳實施例；依據該 圖，該具獨立充電功能之電池充電裝置包含一充電器（丄〇) :及$、、員示器（2 〇 ) ’该顯示器（2 0 )輸入端接至該充 電器（1 0 )，该充電器（1 〇 )輸出端連接至一電池組（3 0 )。 、 該充電器（1 〇 )係包含一抗電磁干擾濾波器（丄2 )、 一主動功因修正電路（1 4 )、一控制器（丄6 )以及複數 個直流轉換器（1 8 );其中，該抗電磁干擾濾波器（丄2 ) 200838089 輸出端連接該主動功因修正電路（丄4)。 j主動功因修正電路（2 4 )的輸出端分別連接各直流 ♦ 、 （ 1 8 ) ，5亥控制器（1 β )分別與該主動功因修正 電路（1 4 )及直流轉換器（丄8 )雙向連接。 各直流轉換器（18)包含一高電壓輪出琿（186) :及-低電壓輸出埠（188)，各直流轉換器（18)利 用广電壓輸出埠（i 8 6 )與該低電壓輪出埠（丄8 8 ) :成串接；以本實施例為例，包含四個直流轉換器（丄8 )， =2、B、C及D，其中，該直流轉換器（18A)的 ’塗别出4 ( 1 8 8 )與該直流轉換器（ 壓輸出埠查拉士备 丄》匕）的阿電 仏山 ）連接，直流轉換器（1 8 B )的低κ 輸出埠（188)與該直流轉換器（18 % 埠的南電壓輪出 埠（ 2,該直流轉換器（18。）的低電壓輸出 早〔1 8 6 )與直流轉換器（工8 】出 8 6 )連接。 ^自、電壓輸出埠（丄 各直流轉換器（1 8 A)〜（丄8d) 串接之電池單元（3 2 )分別進行充電；直=個相互 A )的高電壓輸出埠（1 8 6 )連接至♦亥電 广（1 8 “轉換器（1 8 D )的低電壓輸出埠（ 之 :至該電池組（3〇)之負極，而該電 8)連 串聯的電池單元（3 2 )所 05 U )之四個 i + γ· 3 )斤形成的二個連接節點，由古士 ρ 至低電壓依序與該直流轉換器（丄8 由-電壓 的高電壓輸出崞（1 8 6 )連接。 ^！ 8 D ) 月 > 考第一圖，該第二圖為控制器 、1b)與直流轉換 200838089 杰（1 8 )的雙向連接細部電路圖。該控制器（1 6 ) 另包含一電路板（1 6 2 )、一微控晶片（工6 4 )以内 個控制信號輸入電路（i 6 6 )，而該直流轉換器（丄及三 另包含-直流轉換單元（丄8 2)以及三個控制信號輪= 路（184),其中該控制信號輸入電路（166) ^ 笔 光耦合器搭配運算放大器組成，而該控制信號輸出電路^用 84)係為一光耦合電路。 i (1 該微控晶片（1 6 4 )及各控制信號輸入電路（工6 均係设於該電路板（1 6 2 )表層，且該微控晶片（1 6 ) 具有複數個輸入端以及複數個輸出端，各輸入端均連接一4 j 制信號輸入電路（i 6 6 )，而各輸出端則分別連接一柝控 信號輸出電路（1 8 4 )。另外，該直流轉換單元（工二制 亦包含複數個輸出端以及複數個輸入端，各輸出端分 各控制信號輸入電路（166)，各輸入端則分別連接各控 制信號輸出電路（1 8 4 )。 工 父流電源輪入該抗電磁干 透過該主動功因修正控制 之後，輪出至各直流轉換 請交互參考第一圖及第二圖 擾渡波器（1 2 )並進行濾波後 電路（1 4 )進行功率因數修正 益（18)，各直流轉換器（18)透過高電壓輸出璋、丄 與低電壓輸出埠（188)對該電池單元（3 2)進 行充電。 充電開始時’該微控晶片（丄6 4)將所需的充電策略 :、包含—電壓命令、-電流命令以及-充電模組開關命 々，透過該控制信號輸出電路（184)進行隔離後，再輸 9 200838089 出至各直流轉換單元（182)，夂士+ σ …0 Z )，各直流轉換單元（1 8 2 ) 付到该電壓命令、電流命今 ^ ^ ^ P 7以及充電模組開關命令後，除對 其對應之電池單元（2 9> )進仃充電輸出調整之外，並將輸 :各不同電池單元（32)的充電電流、電池電壓及模組狀 ‘…就’透過該控制信號輸入電路（丄6 6 )將信號隔離， 再輸往該微控晶片（164)，而該微控晶片（164)則 依據所輪人的充電電流、電池電壓及模組狀態之信號，即時 调整各別電池| q ^ ^ )之電壓命令、電流命令以及充電 模組::1關命令；而各電池單元（3 2 )的充電狀態則透過該 ^不$ ( 2 Q )輸出。如此，可對各電池單元（3 2 )進行 持續監控與調整充電電力輪出，而進-步使各電池單元（3 2)此免除過度充電或充電不足的狀況。 允本貫施例透過加入該控制信號輸入電路（1 6 6 )以及 技制“虎輸出電路（；[8 4 )使該微控晶片（丄6 4 )的輸 出與輸入訊號隔離’使該微控晶片（丄6 4 )可同時控 直流轉換哭f 1 P、 、口。Q 1 8 )，進一步可簡化該主動功因修正控制 )，如此’不僅改善串聯充電造成電池組（3 〇 ) :用壽限縮短的問題之外，也可改善既有多個充電H ( 4 〇 ) :別對各電池單元（3 2 )進行充電而造成體積龐大與成 高昂的問題。 【圖式簡單說明】 第一圖係為本發明之較佳實施例系統架構圖。 第二圖係為本發明之較佳實施例細部電路圖。 10 200838089 第三圖係為既有之串聯充電示意圖。 第四圖係為既有之串聯充電造成各電池I _ 平兀充 示意圖。 第五圖係為對電池單元進行獨立充電之既有 圖0 不均之 統架構 【主要元件符號說明】 (1 〇 ) ( 4 0 )充電器 (1 2 ) ( 4 2 )抗電磁干擾濾波器 (1 4 ) ( 4 4 )主動功因修正控制電路 ^ 1 6 )控制器 ^ 1 6 2 )電路板(1 6 4 )微控晶片 (1 6 6 )控制信號輸入電路(18A) (18B) (18C) 直流轉換器 (1 8 D )( 4 6) 1 8 2 )直流轉換單元 1 8 4 )控制信號輸出電路 186)高電壓輸出埠 188)低電壓輸出蜂 2 〇 )顯示器 3 〇 )電池組 3 2 )電池單元 4 7 )修正電路控制器 200838089 (4 8 )直流轉換控制器 12