TW201417451A - 充放電系統與方法 - Google Patents

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Min-Wei Lee
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Abstract

一種充放電系統，包括一電源適配器、一充電控制器、一電子系統及一電池模組，所述電源適配器與一交流電源電連接，用以將一交流電壓轉換為一直流電壓，所述充放電系統還包括有一用以降壓之轉換模組及一第一電阻，所述電源適配器分別連接所述充電控制器及所述轉換模組，所述充電控制器控制所述轉換模組之導通或截止，所述轉換模組藉由所述第一電阻連接所述電池模組。

Description

充放電系統與方法
本發明涉及一種充放電系統與方法，尤指一種消費性電子產品上之充放電系統與方法。
各種可擕式電子裝置（如筆記本電腦、手機等）內均裝有充電電池，以便為電子裝置供電。習知之充放電路是將電源適配器輸出之電壓直接給電池充電，該種方式充電，一方面會導致電池之輸入電壓與輸出電壓之壓差比較大，電池充電效率很低；另一方面，電源適配器於瞬間接通時會產生很大電流，電池很容易被損壞。
鑒於以上內容，有必要提供一種充放電系統與方法，可降低系統輸入電壓與輸出電壓之壓差。
一種充放電系統，包括一電源適配器、一充電控制器、一電子系統及一電池模組，所述電源適配器與一交流電源電連接，用以將一交流電壓轉換為一直流電壓，所述充放電系統還包括有一用以降壓之轉換模組及一第一電阻，所述電源適配器分別連接所述充電控制器及所述轉換模組，所述充電控制器控制所述轉換模組之導通或截止，所述轉換模組藉由所述第一電阻連接所述電池模組。
與習知技術相比，上述充放電系統與方法中，藉由於充電控制器與所述電池模組之間接入一轉換模組與一電阻之串聯，使所述適配器輸出電壓經過所述轉換模組降壓，從而降低電池模組之輸入電壓與輸出電壓之壓差，從而提高系統充電之效率。
請參閱圖1，本發明充放電系統之一較佳實施方式包括一電源適配器100、一充電控制器200、一轉換模組300、一電池模組400及一電子系統500。所述電源適配器100接收一交流電壓，並將接收到之交流電壓轉換為一直流電壓。
所述充電控制器200包括有一控制模組201、一信號模組202、及一監測模組203。
所述監測模組203連接所述電源適配器100，用以監測所述電源適配器100啟用狀態。
所述轉換模組300包括有一第一場效應管Q1及一第二場效應管Q2，所述第一場效應管Q1用以降壓，所述第二場效應管Q2用以同步電流。所述第一場效應管Q1及所述第二場效應管Q2分別包括有一閘極G、一汲極D及一源極S。所述第一場效應管Q1及所述第二場效應管Q2之閘極G分別連接所述充電控制器200之信號模組202。所述第一場效應管Q1之汲極D連接所述電源適配器100。所述第二場效應管Q2之源極S接地。所述第一場效應管Q1之源極S與第二場效應管Q2之汲極D電連接，並分別連接一電感L之一端。所述電感L用以對所述第一場效應管Q1及所述第二場效應管Q2輸出之電壓濾波。所述電感L之另一端串聯一第一電阻R1，所述第一電阻R1用作所述轉換模組300輸出電流之偵測電阻。所述監測模組203連接所述第一電阻R1以檢測到所述轉換模組300之輸出電流。所述電子系統500與所述第一電阻R1串聯。所述電池模組400藉由一第二電阻R2與所述第一電阻R1串聯，所述第二電阻R2用作所述電池模組400之充電或放電電流之偵測電阻。所述監測模組203連接所述第二電阻R2以監測於所述電池模組400充電時之輸入電流，於所述電池模組400放電時之輸出電流。
請參閱圖2，本發明電池充放電方法之一較佳實施方式包括以下步驟：
S01：所述監測模組203監測所述電源適配器100是否啟用。
S02：如果所述電源適配器100沒有啟用，所述電池模組400放電給電子系統500。
S03：如果所述電源適配器100啟用，所述充電控制器200之控制模組201控制所述信號模組202產生高電平，使所述第一場效應管Q1及所述第二場效應管Q2導通，以對所述電池模組400及所述電子系統500充電；同時，所述充電控制器200之監測模組203監測所述第二電阻R2輸入之電流。
S04：所述第二電阻R2輸入之電流值是否高於預設值W1；如果第二電阻R2輸入之電流值低於預設值W1，則轉入步驟S03；如果第二電阻R2輸入電流值高於預設值W1，則進入步驟S05。
S05：所述充電控制器200之控制模組201控制所述信號模組202產生低電平，使所述第一場效應管Q1及所述第二場效應管Q2截止；所述電池模組400放電至所述電子系統500；同時，所述充電控制器200之監測模組203監測所述第二電阻R2之輸出電流。
S06：所述第二電阻R2之輸出電流是否低於所述預設值W2；如果所述第二電阻R2之輸出電流低於所述預設值W2，則轉入步驟S03；如果第二電阻R2之輸出電流高於所述預設值W2，則轉入步驟S05。
本發明充放電系統與方法當為所述電池模組400充電，於所述電池模組400與所述充電控制器200之間接入所述轉換模組300與所述第一電阻R1之串聯電路。此時，計算所述電池模組400之輸入功率，還需要考慮所述轉換模組300之轉換效（通常轉換模組300之轉換效率為95%），而輸出之功率沒有改變，這樣便可降低所述電子系統500之輸入電壓與輸出電壓之壓差，達到提高系統充電效率之目的。
綜上所述，本發明確已符合發明專利要求，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本發明技藝之人士，爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100．．．電源適配器
200．．．充電控制器
201．．．控制模組
202．．．信號模組
203．．．監測模組
300．．．轉換模組
Q1．．．第一場效應管
Q2．．．第二場效應管
L．．．電感
R1．．．第一電阻
R2．．．第二電阻
400．．．電池模組
500．．．電子系統
圖1是本發明充放電系統較佳實施方式之框架圖。
圖2是本發明充放電方法較佳實施方式之流程圖。
100．．．電源適配器
200．．．充電控制器
201．．．控制模組
202．．．信號模組
203．．．監測模組
300．．．轉換模組
Q1．．．第一場效應管
Q2．．．第二場效應管
L．．．電感
R1．．．第一電阻
R2．．．第二電阻
400．．．電池模組
500．．．電子系統

Claims (10)

  1. 一種充放電系統，包括一電源適配器、一充電控制器、一電子系統及一電池模組，所述電源適配器與一交流電源電連接，用以將一交流電壓轉換為一直流電壓，所述充放電系統還包括有一用以降壓之轉換模組及一第一電阻，所述電源適配器分別連接所述充電控制器及所述轉換模組，所述充電控制器控制所述轉換模組之導通或截止，所述轉換模組藉由所述第一電阻連接所述電池模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之充放電系統，其中所述充放電系統還包括有一電感，所述電感之一端連接所述轉換模組，另一端連接所述第一電阻，用以對所述轉換模組輸出之電壓進行濾波。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之充放電系統，其中所述轉換模組包括有第一場效應管及第二場效應管，所述充電控制器包括有一控制模組及一信號模組，所述信號模組連接所述第一場效應管及所述第二場效應管之閘極，所述控制模組控制所述信號模組，以控制所述第一場效應管及所述第二場效應管導通或截止。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之充放電系統，其中所述第一場效應管之汲極連接所述電源適配器，源極分別連接所述第二場效應管之汲極及所述電感。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之充放電系統，其中所述第二場效應管之源極接地。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之充放電系統，其中所述充放電系統還包括有與所述第一電阻串聯之第二電阻，所述充電控制器包括有監測模組，所述監測模組連接所述第一電阻及所述第二電阻，分別用以偵測所述電源適配器之輸入電流及所述電池模組輸出或輸出入之電流。
  7. 一種充放電方法，包括以下步驟：
    充電控制器監控一電源適配器是否啟用；
    若所述電源適配器啟用，所述充電控制器之信號模組產生高電壓使一轉換模組導通，並藉由一第一電阻對一電池模組充電，並監測輸入所述電池模組之電流是否高於預設值；若輸入電流高於預設值，所述充電器控制器之信號模組產生低電壓使所述轉換模組截止，所述電池模組放電；若輸入電流低於預設值，所述電源適配器繼續對所述電池模組充電；
    若所述電源適配器未使用，所述電池模組放電。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之充放電方法，其中所述第一電阻與所述電池模組之間藉由一第二電阻連接，所述充電控制器之監測模組藉由偵測流過所述第二電阻之電流，以控制所述轉換模組之導通或截止。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之充放電方法，其中所述轉換模組包括有第一場效應管及第二場效應管，所述充電控制器包括有一控制模組及信號模組，所述信號模組連接所述第一場效應管及所述第二場效應管之閘極，所述控制模組控制所述信號模組。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之充放電方法，其中所述第一場效應管之汲極連接所述電源適配器，源極連接所述第二場效應管之汲極，所述第二場效應管之源極接地。
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