TW201324105A - 電源供應裝置 - Google Patents

Abstract

一種電源供應裝置，包括：一第一電池，用以輸出一第一電壓，上述第一電池耦接於一輸出節點以及一參考節點之間，使得上述輸出節點具有一節點電壓；一第二電池，用以輸出一第二電壓，耦接於上述參考節點；一電壓調整裝置，耦接上述第二電池與上述輸出節點之間以接收上述第二電壓，並調整上述第二電壓，以輸出上述節點電壓至上述輸出節點；以及一輸出端，用以輸出上述節點電壓。

Description

電源供應裝置

本發明主要係關於電源供應技術，特別係有關於利用具有不同電壓之電池並聯提供電源之技術。

隨著科技的進步，為了讓使用者使用起來更方便，現今的筆電之設計，逐漸朝著輕薄為主要發展的方向，因此電池的容量會受限於空間的型態和大小，所以筆電的電池組之配置會受到很大的影響，因此如何利用有限的空間，將不同電池放入系統中，又不降低其供電的效能，將是個重要的研究方向。此外，因為電池種類特性可能並不相同，因此，如何整合不同電池充放電的設計，是個值得研究的重點。

在傳統設計上，兩種不同類型的電池如果需要並聯發電，則會在兩種不同類型的電池前面串接二極體，再將兩顆電池並聯，用以提供系統電力，但此種並聯供電方式，只能限定使用在當兩種電池具有之電壓相同時的狀況，因此，當兩種電池具有之電壓不相同時，傳統上只能使用另一種做法，就是一次只允許一顆電池供電給系統，但也因此就不能使用此並聯之方式，讓兩種電池同時提供電力至系統。

有鑑於上述先前技術之問題，本發明提供了一種可將不同電壓之電池並聯供電之裝置，可利用電壓調整裝置，將不同電壓之電池同時提供電源至系統。

根據本發明之一實施例提供了一種電源供應裝置，包括：一第一電池，用以輸出一第一電壓，上述第一電池耦接於一輸出節點以及一參考節點之間，使得上述輸出節點具有一節點電壓；一第二電池，用以輸出一第二電壓，耦接於上述參考節點；一電壓調整裝置，耦接上述第二電池與上述輸出節點之間以接收上述第二電壓，並調整上述第二電壓，以輸出上述節點電壓至上述輸出節點；以及一輸出端，用以輸出上述節點電壓。

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之電源供應裝置100之架構圖。如圖所示，根據本發明一實施例所述之電源供應裝置100，包括，一第一電池110、一第二電池120、一電壓調整裝置130、輸出端140。

第一電池110係耦接於一輸出節點N1以及一參考節點N2之間，且用以輸出一第一電壓V1至輸出節點N1，使得輸出節點N1具有一節點電壓V2。於一實施例中，第一電池110的正極耦接至輸出節點N1，第一電池110的負極耦接至參考節點N2。

第二電池120耦接於參考節點N2且用以輸出一第二電壓V3。於一實施例中，第二電池120的負極耦接至參考節點N2。在此特別說明，在本發明中第一電壓V1不同於第二電壓V3。

根據本發明一實施例，電源供應裝置100更包括一二極體150，耦接於第一電池110和輸出節點N1之間。於一實施例中，二極體150的陽極耦接第一電池的正極，二極體150的陰極耦接至輸出節點N1。二極體150的功用係用以整流第一電池110和輸出節點N1間的電流，使得電流僅能由二極體150之陽極流至陰極，而不能由陰極往陽極方向流動，也就是電流僅能由第一電池110至輸出節點N1之方向流動，因而達到整流之作用。

根據本發明一實施例，電源供應裝置100更包括一第一充電裝置160，其耦接於第一電池110，用以對第一電池110進行充電。於一實施例中，電源供應裝置100可更包括一第二充電裝置170，其耦接於第二電池120，用以對第二電池120進行充電。

電壓調整裝置130耦接於第二電池120與輸出節點N1之間，並根據第二電壓V3提供節點電壓V2至輸出節點N1。輸出端140係將輸出節點N1之節點電壓V2輸出給系統，以提供系統所需之電源。

第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之第二充電裝置170對第二電池120充電之示意圖。

根據本發明一實施例，電壓調整裝置130包括一電壓調整控制器210和一開關裝置220。電壓調整控制器210用以偵測輸出節點N1之節點電壓V2，再將第二電壓V3調整為節點電壓V2。

在此所述利用電壓調整控制器210將第二電壓V3調整為節點電壓V2之方式，對於此領域具有通常知識者，在閱讀完本說明書後，可利用適合之不同電壓調整裝置來達成將第二電壓V3調整為節點電壓V2之效果。此電壓調整裝置例如是升壓裝置(boost device)、降壓裝置(buck device)、及/或升壓-降壓裝置等。利用這些電壓調整裝置中所包括之輸入整流與濾波電路、高頻直流轉換器、輸出濾波網路、及/或脈波寬度調變(PWM)控制電路等，即可將第二電壓V3調整為節點電壓V2。

開關裝置220係耦接於第二電池120和電壓調整控制器210之間，當第二充電裝置170對第二電池120進行充電時，第二充電裝置170即產生一切換信號S1，開關裝置220接收切換信號S1後，即將電壓調整控制器210切換為不導通狀態，以切斷電壓調整控制器210和第二電池120間之連結。意即，當開關裝置220切換為不導通狀態時，第二電壓V3無法供應至電壓調整控制器210，使得電壓調整控制器210在無電力供應的情況下呈失能狀態，也就是電壓調整控制器210的功能失效。

根據本發明一實施例，當節點電壓V2大於第二電壓V3時，電壓調整裝置130即係為一升壓裝置(boost device)，用以將第二電壓V3升壓為節點電壓V2。根據本發明另一實施例，當節點電壓V2小於第二電壓V3，電壓調整裝置130即為一降壓裝置(buck device)，用以將第二電壓V3降壓為節點電壓V2。根據本發明一實施利，電壓調整裝置130以及第二充電裝置170係整合於一晶片中。

本發明所提出之電源供應裝置，提供了一種將不同電壓之電池並聯供電之裝置，可利用電壓調整裝置，將不同電壓之電池之輸出電壓先調整為相同之輸出電壓，再以並聯供電之方式，同時提供電源至系統，也因此即可解決了傳統上當兩種電池具有之電壓不相同時，僅能只允許一顆電池供電給系統之限制。

本說明書中所提到的「一實施例」或「實施例」所提到的特定的特徵、結構或性質，可包括在本說明書的至少一實施例中。因此，在不同地方出現的語句「在一個實施例中」，可能不是都指同一個實施例。另外，此特定的特徵、結構或性質，也可以任何適合的方式與一個或一個以上的實施例結合。再者，必須說明的是，以下所附之例圖僅是為了幫助說明，並未依照實際比例繪示。

本說明書所揭露之實施例，對於任何在本領域熟悉此技藝者，將很快可以理解上述之優點。在閱讀完說明書內容後，任何在本領域熟悉此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，可以廣義之方式作適當的更動和替換。因此，本說明書所揭露之實施例，是用以保護本發明之專利要求範圍，並非用以限定本發明之範圍。

100．．．電源供應裝置

110．．．第一電池

120．．．第二電池

130．．．電壓調整裝置

140．．．輸出端

150．．．二極體

160．．．第一充電裝置

170．．．第二充電裝置

210．．．電壓調整控制器

220．．．開關裝置

N1．．．輸出節點

N2．．．參考節點

S1．．．切換信號

V1．．．第一電壓

V2．．．第二電壓

V3．．．節點電壓

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之電源供應裝置100之架構圖。

第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之第二充電裝置170對第二電池120充電之示意圖。

100．．．電源供應裝置

110．．．第一電池

120．．．第二電池

130．．．電壓調整裝置

140．．．輸出端

150．．．二極體

160．．．第一充電裝置

170．．．第二充電裝置

N1．．．輸出節點

N2．．．參考節點

V1．．．第一電壓

V2．．．第二電壓

V3．．．節點電壓

Claims (8)

1. 一種電源供應裝置，包括：一第一電池，用以輸出一第一電壓，上述第一電池耦接於一輸出節點以及一參考節點之間，使得上述輸出節點具有一節點電壓；一第二電池，用以輸出一第二電壓，耦接於上述參考節點；一電壓調整裝置，耦接上述第二電池與上述輸出節點之間以接收上述第二電壓，並調整上述第二電壓，以輸出上述節點電壓至上述輸出節點；以及一輸出端，用以輸出上述節點電壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置，更包括一二極體，耦接於上述第一電池和上述輸出節點之間，用以整流上述第一電池和上述輸出節點間之一電流。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置，其中當上述節點電壓大於上述第二電壓，上述電壓調整裝置即為一升壓裝置，用以將上述第二電壓升壓為上述節點電壓。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置，其中當上述節點電壓小於上述第二電壓，上述電壓調整裝置即為一降壓裝置，用以將上述第二電壓降壓為上述節點電壓。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置，更包括一第一充電裝置，耦接於上述第一電池，用以對上述第一電池充電，以及一第二充電裝置，耦接於上述第二電池，用以對上述第二電池充電，其中上述第二充電裝置於對上述第二電池充電時產生一切換信號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電源供應裝置，其中上述第二充電裝置以及上述電壓調整裝置係整合於一晶片中。
7. 如申請專利範圍第5項所述之電源供應裝置，其中上述電壓調整裝置包括：一電壓調整控制器，用以偵測上述輸出節點之上述節點電壓，並將上述第二電壓調整為上述節點電壓；一開關裝置，耦接於上述第二電池和上述電壓調整控制器之間，根據上述切換信號將上述電壓調整裝置切換為不導通狀態，以失能上述電壓調整控制器。
8. 如引請專利範圍第1項所述之電源供應裝置，其中上述第一電壓不同於上述第二電壓。