TW201904163A - 閉迴路充電穩壓裝置及系統 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種閉迴路充電穩壓裝置，包括：至少一管理模組。各管理模組用以與一電池芯組中對應的至少一電池並聯地電連接，且於外部電流施加於電池芯組時進行充電、穩壓管理。管理模組包括：電壓穩定單元、分流致能單元、至少一分流增強單元。當該至少一電池之電壓滿足一電壓門檻值時，則電壓穩定單元穩定該至少一電池的電壓，且使分流致能單元致能而使施加予電池芯組的外部電流的一第一部分通過分流致能單元。當分流致能單元被致能時，分流致能單元使分流增強單元致能而使外部電流中大於該第一部分的一第二部分通過分流增強單元而流出。

Description

閉迴路充電穩壓裝置及系統

本發明係關於一種充電裝置及系統，更特別的是關於一種閉迴路充電穩壓裝置及系統。

習知鉛酸電池，又稱為鉛蓄電池，其大量應用於汽機或交通工具或各種設備中，或用於 UPS、無線電機、緊急照明設備、通信電機以及工業用電機設備等處。但由於鉛酸電池的材料具高度污染性，及環境保護的原因，目前業界在趨向利用供電特性較佳及環保的其他電池來替代鉛酸電池。

鋰離子電池為目前實務上有效替代鉛酸電池的技術方案。然而，鋰離子電池具有穩定及安全性的問題，而安全性問題是來自電池內部溫度升高，包括電池不當加熱、過度充電、正負極材料接觸造成短路等狀況。為避免鋰離子電池過熱，甚至導致爆炸，現代的鋰離子電池內建了許多自我保護的機制，如使用於消費性電子產品（如筆電、手機等）中的每顆鋰離子電池，都會搭配電源控制晶片，其用以監控電池的電壓和溫度；如當超出設定的範圍的電壓或溫度時，該晶片就會自動斷電。

雖然習知的鋰離子電池的充電管理電路中，鋰離子電池充飽時，該充電管理電路即為電池保護而利用開關元件將電池與外部電源斷開而停止充電。在將鋰離子電池之啟動電池應用於汽車的情況下，此外部電源即為源自汽車內部發電機所產生，當中可能會有突波或電壓過高的情況產生；若因電池充飽而將電池與外部電源斷開，並繼而使該外部電源電連接至汽車中的電子裝置，則有可能因為外部電源高於電池電力所需的電壓及突波電壓擊穿元件造成汽車或交通工具誤動作發生危險。

故此，鋰離子電池在充電管理電路上仍有待改進，始能更安全地應用於各種設備，尤其是汽車或交通工具等設備中，以保障汽車或交通工具不會有誤動作而發生危險。

本發明之一目的在於提供一種閉迴路充電穩壓裝置，用於對電池芯組進行充電、穩壓管理，使該電池芯組整體上具有達到穩壓於上限電壓的特性。

本發明之另一目的在於提供一種閉迴路充電穩壓系統，其至少包含電池芯組及閉迴路充電穩壓裝置，並可以實現為具正極及負極端子，且內部能進行充電、穩壓管理的系統，以使電池芯組中各可充電式電池充飽，藉此達成該電池芯組穩定的電壓輸出，且避免產生過充或受該外部電源之突波影響。

為達上述之一目的，本發明提出一種閉迴路充電穩壓裝置，用於包含複數個串聯之可充電式電池之一電池芯組之充電穩壓管理，該閉迴路充電穩壓裝置包括：至少一管理模組。各該管理模組用以與該等可充電式電池中對應的至少一電池並聯地電連接，且於一外部電流施加於該電池芯組時進行充電、穩壓管理。該管理模組包括：一電壓穩定單元、一分流致能單元、至少一分流增強單元。當該電壓穩定單元與該至少一電池並聯地電連接及該至少一電池之電壓滿足一電壓門檻值時，該電壓穩定單元穩定該至少一電池的電壓。該分流致能單元，耦接於該電壓穩定單元，當該至少一電池之電壓滿足該電壓門檻值時，該電壓穩定單元使該分流致能單元致能而使施加予該電池芯組的外部電流的一第一部分通過該分流致能單元。各該分流增強單元耦接於該分流致能單元，當該分流致能單元被致能時，該分流致能單元使該至少一分流增強單元致能而使該外部電流的一第二部分通過該至少一分流增強單元而流出，其中該外部電流的第二部分大於該外部電流的第一部分。

於本發明之一實施例中，該至少一分流增強單元為複數個分流增強單元，當該分流致能單元被致能時，該分流致能單元使該等分流增強單元致能而使該外部電流的第二部分通過該等分流增強單元而流出。

於本發明之一實施例中，當該至少一電池之電壓小於該電壓門檻值時，該電壓穩定單元允許該外部電流對該至少一電池進行充電，該電壓穩定單元使該分流致能單元禁能，並導致各該分流增強單元禁能。

於本發明之一實施例中，各該分流增強單元包含一定電流源電路。

於本發明之一實施例中，該分流增強單元包含：一第一分流電路及一第二分流電路。該第一分流電路，耦接於該分流致能單元，當該分流致能單元被致能時，該外部電流的第一部分中至少部分通過該第一分流電路。該第二分流電路，耦接於該第一分流電路及該分流致能單元，當該外部電流的第一部分中至少部分通過該第一分流電路時，該第一分流電路使該第二分流電路導通而使該外部電流的第二部分通過該第二分流電路；其中該第二分流電路產生控制訊號至該第一分流電路，該第一分流電路回應於該控制訊號而穩定流過該第一分流電路的電流，從而使該分流增強單元達至穩定電流輸出。

為達上述之另一目的，本發明提出一種閉迴路充電穩壓系統，包括：一電池芯組及一閉迴路充電穩壓裝置之任一實施例。該電池芯組，包含複數個串聯之可充電式電池。該閉迴路充電穩壓裝置包含複數個管理模組，各該管理模組與該等可充電式電池中對應的至少一電池並聯地電連接，且於一外部電流施加於該電池芯組時進行充電、穩壓管理。其中各該管理模組係獨立地就對應的該至少一電池進行充電、穩壓管理，以使各該電池芯組於該外部電流施加時能夠達成穩定的電壓輸出。

於本發明之一實施例中，各該管理模組與該等可充電式電池中對應的一可充電式電池並聯地電連接，各該管理模組係獨立地就對應的該可充電式電池進行充電、穩壓管理，以使各該可充電式電池充飽，藉此達成該電池芯組穩定的電壓輸出。

於本發明之一實施例中，該閉迴路充電穩壓系統為一蓄電池，該電池芯組之正極與負極用於與一外部電源電連接以取得該外部電流。

於本發明之一實施例中，當該等可充電式電池達至充飽且該外部電源施加外部電流或外部電壓於該電池芯組時，該蓄電池藉由該等管理模組將該外部電流或外部電壓轉換而該電池芯組達至穩壓輸出，且避免該等可充電式電池過充或受該外部電源之突波影響。

於本發明之一實施例中，各該可充電式電池為鋰離子電池或鉛酸電池，各該管理模組與該等可充電式電池中至少一電池並聯地電連接以進行充電、穩壓管理，用於使各該可充電式電池達至穩壓輸出，且避免產生過充或受該外部電源之突波影響。

藉上述實施例，閉迴路充電穩壓裝置及閉迴路充電穩壓系統，能夠使該電池芯組整體上具有穩壓於上限電壓的特性，從而使該電池芯組能夠安全地應用於各種設備如汽車之交通工具中。各該管理模組係獨立地就對應的該可充電式電池進行充電、穩壓管理，以使各該可充電式電池充飽，藉此達成該電池芯組穩定的電壓輸出，且避免產生過充或受外部電源之突波影響。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做詳細說明，說明如後：

依據本發明的一種實施例，提出一種閉迴路充電穩壓裝置，其可實現為具有複數個用以電連接電池芯組中可充電式電池的端點，以對電池芯組進行充電、穩壓管理的裝置。

而依據本發明的另一種實施例，提供一種閉迴路充電穩壓系統，其至少包含電池芯組及閉迴路充電穩壓裝置，並可以實現為具正極及負極端子，且內部能進行充電、穩壓管理的系統；例如蓄電池，譬如一般汽車或交通工具等載具中所使用的啟動蓄電池或輔助電池，或如電動車中所使用的主要電池。以下就閉迴路充電穩壓裝置及系統，列舉各種實施方式。

圖1係為本發明一實施例之閉迴路充電穩壓裝置的方塊示意圖。如圖1所示，閉迴路充電穩壓裝置105，係適用於包含複數個串聯之可充電式電池100之一電池芯組的充電穩壓管理。該閉迴路充電穩壓裝置105包括：至少一管理模組110。各該管理模組110用以與該等可充電式電池100中對應的一個或複數個電池並聯地電連接，且於一外部電流施加於該電池芯組時進行充電、穩壓管理。該管理模組110包括：一電壓穩定單元111、一分流致能單元112、至少一分流增強單元120。

舉例而言，在圖1中，閉迴路充電穩壓裝置105包含3個管理模組110，各管理模組110中包含兩個分流增強單元120；該電池芯組的正極T1及負極T2可以電連接至一外部電源而從該外部電源而獲得該外部電流。但本發明並不受上述例子限制。例如於實現時，可以依實際應用需求，或在如電池芯組中電池的數量、穩壓的需求或外部電流最大值等參數的參量下而增加或減少管理模組及分流增強單元的數量；在配置上，可以使用一管理模組來管理一電池，亦可以使用一管理模組來管理兩個或以上串聯或並聯的電池。

舉例而言，該電池芯組包含複數個串聯之可充電式電池100，該可充電式電池100可以為鋰離子電池、鉛酸電池或其他電池，其中鋰離子電池如鋰鈷電池、鋰鎳鈷電池、鋰鎳電池、鋰錳電池、磷酸鋰鐵電池、鋰三元電池中的一種電池。如以汽車等載具中所裝置的電池芯組為例，其正極T1及負極T2可以電連接該載具所提供的電源，即相對於該電池芯組而言之外部電源可以是發電機經整流後所產生的電源或其他輔助電源。此外，該電池芯組亦可包含其他串聯或並聯的可充電式電池。

當該電壓穩定單元111與該至少一電池（如可充電式電池100）並聯地電連接，且該至少一電池之電壓小於該電壓門檻值時，該電壓穩定單元111允許該外部電流對該至少一電池進行充電。當該至少一電池之電壓滿足一電壓門檻值時，該電壓穩定單元111穩定該至少一電池的電壓。舉例而言，該可充電式電池100為鋰離子電池，工作電壓範圍約為3.3V至3.7V，故可將該電壓門檻值設為與該可充電式電池100工作電壓相符的電壓值，譬如3.6V，從而令該可充電式電池100於滿足該電壓門檻值時，即使該可充電式電池100的電壓穩定於3.6V。此外，該電壓穩定單元111穩定該至少一電池（如可充電式電池100）的電壓的意義是指：充電式電池100的電壓被穩定於一預定值（如3.6V）或穩定地於該預定值的一誤差範圍內（如因電池特性或環境因素而於3.5V至3.7V；或3.55V至3.65V之間）。此外，本發明並不受上述例子限制。舉例而言，該可充電式電池100亦可為鉛酸電池。

該分流致能單元112，耦接於該電壓穩定單元111，當該至少一電池（如可充電式電池100）之電壓滿足該電壓門檻值時，該電壓穩定單元111使該分流致能單元112致能而使施加予該電池芯組的外部電流的一第一部分通過該分流致能單元112。

各該分流增強單元120耦接於該分流致能單元112，當該分流致能單元112被致能時，該分流致能單元112使該分流增強單元120致能而使該外部電流的一第二部分通過該等分流增強單元120而流出，其中該外部電流的第二部分大於該外部電流的第一部分。換言之，分流增強單元120提供讓更大電流值的電流通過的旁路。此外，該等分流增強單元120共同承受該外部電流，使該管理模組具有更強的電流承受耐力。

藉由上述該電壓穩定單元111、分流致能單元112及分流增強單元120的運作，當該至少一電池（如可充電式電池100）之電壓滿足該電壓門檻值時，該電壓穩定單元111穩定該至少一電池（如可充電式電池100）的電壓，又該外部電流的至少第一部分及第二部分則可以通過該分流致能單元112及該分流增強單元120而流至該可充電式電池100以外，從而使可充電式電池100的電壓不被允許隨著外部電流而繼續增加而避免危險狀況的發生。此外，流至該可充電式電池100以外的外部電流可繼續用於該電池芯組中其他電池的充電的用途。當該電池芯組中所有的電池的電壓皆被穩定至對應的預定值（如該電壓門檻值），即穩壓平衡時，可認為該電池芯組已被充飽或滿充；即便外部電流繼續的施加予該電池芯組，大部分的外部電流皆通過該閉迴路充電穩壓裝置105而避免該電池芯組發生過充的狀況，且可避免外部電流之突波對該電池芯組造成損害。

換言之，該閉迴路充電穩壓裝置105對該電池芯組的充電、穩壓管理，使該電池芯組整體上具有仿如習知鉛酸電池之能達到穩壓於其上限電壓的特性。舉例而言，若該電池芯組的可充電式電池100為鋰離子電池，則該閉迴路充電穩壓裝置105可以使該電池芯組進一步具有能達到穩壓於上限電壓的特性，從而使該電池芯組能夠安全地應用於各種設備如汽車之交通工具中。此外，依據本發明之閉迴路充電穩壓裝置亦可應用於具有複數個串聯之鉛酸電池的電池芯組，譬如使用具有一個管理模組110的閉迴路充電穩壓裝置105與該電池芯組的正極、負極並聯，從而避免該電池芯組發生過充的狀況，且可避免外部電流之突波對該電池芯組造成損害；如此，可使該電池芯組的壽命延長。此外，亦可仿照上述圖1之實施例而將各管理模組與至少一鉛酸電池並聯而進行充電、穩壓管理。

請再參考圖1，依據本發明的另一實施例，可以將至少電池芯組及閉迴路充電穩壓裝置105組合而實現為具正極T1及負極T2，且內部能進行充電、穩壓管理的一種閉迴路充電穩壓系統10，例如是蓄電池，如一般汽車或交通工具等載具中所使用的啟動蓄電池。該閉迴路充電穩壓系統10包括：電池芯組及閉迴路充電穩壓裝置105。該電池芯組包含複數個串聯之可充電式電池100，或可進一步包含並聯之可充電式電池100。該閉迴路充電穩壓裝置105包含複數個管理模組110，各該管理模組110與該等可充電式電池100中對應的至少一電池並聯地電連接，且於一外部電流施加於該電池芯組時進行充電、穩壓管理。

於閉迴路充電穩壓系統10之一實施例中，各該管理模組110與該等可充電式電池100中對應的一可充電式電池並聯地電連接，各該管理模組110係獨立地就對應的該可充電式電池進行充電、穩壓管理，以使各該可充電式電池充飽，藉此達成該電池芯組穩定的電壓輸出。

此外，當該等可充電式電池達至充飽且該外部電源施加外部電流或外部電壓於該電池芯組時，該蓄電池通過該等管理模組110將該外部電流或外部電壓轉換為穩定的電壓而由該正極T1與該負極T2輸出。

於閉迴路充電穩壓系統10之一實施例中，各該可充電式電池100為鋰離子電池，各該管理模組110與該等可充電式電池100中至少一電池並聯地電連接以進行充電、穩壓管理，用於使各該可充電式電池達至穩壓輸出，且避免產生過充或受該外部電源之突波影響。據此實施例，可將閉迴路充電穩壓系統10實現為如啟動電池或主電池之蓄電池，該蓄電池能夠呈現鋰離子電池原有優點，亦能夠具有能達到穩壓於上限電壓的特性，從而使該蓄電池更能安全地應用於各種設備如汽車之交通工具中。

詳言之，在習知的鋰離子電池的充電管理電路中，鋰離子電池充飽時，該充電管理電路即為電池保護而利用開關元件將電池與外部電源斷開而停止充電。在將一般鋰離子電池之啟動電池應用於汽車的情況下，此外部電源即為源自內部發電機所產生，當中可能會有突波或電壓過高的情況產生；若因電池充飽而將電池與外部電源斷開，並繼而使該外部電源電連接至汽車中的電子裝置，則有可能因為外部電源高於電池電力所需的電壓造成元件受電壓影響或突波電壓擊穿元件造成汽車或交通工具誤動作發生危險。而使用依據本發明之閉迴路充電穩壓裝置105或閉迴路充電穩壓系統10而對電池芯組的充電、穩壓管理，使該電池芯組整體上具有仿如習知鉛酸電池之能達到穩壓於其上限電壓的特性，故此能避免上述的元件受電壓影響或突波電壓擊穿元件造成汽車或交通工具誤動作發生危險。

此外，於閉迴路充電穩壓系統10之另一實施例中，各該可充電式電池100為鉛酸電池，各該管理模組110與該等可充電式電池100中至少一電池並聯地電連接以進行充電、穩壓管理，用於使各該可充電式電池達至穩壓輸出，且避免產生過充或受該外部電源之突波影響。

以下進一步舉例說明前述管理模組的各種實施方式。然而，本發明之管理模組110的實現並受此等例子限制。

在管理模組110的一實施例中，當該管理模組110所管理或對應的至少一電池之電壓小於該電壓穩定單元111的電壓門檻值時，該電壓穩定單元111允許該外部電流對該至少一電池進行充電，且該電壓穩定單元111使該分流致能單元112禁能，且導致該至少一分流增強單元120禁能。

在管理模組110的一些實施例中，管理模組110中分流增強單元120可以包含一定電流源電路，該定電流源電路可以實現為：基於電晶體的定電流源電路、基於運算放大器的定電流源電路、基於運放放大器及電晶體的定電流源電路或其他定電流源電路，其中電晶體可以為雙極性電晶體（BJT）和場效應電晶體（FET）、或金氧半場效電晶體（MOSFET）等；但本發明之實現並不受此限制。

圖2係為圖1中管理模組的一實施例的方塊示意圖。如圖2所示，該分流增強單元120之一實施例包含：一第一分流電路121及至少一第二分流電路122。該第一分流電路121耦接於該分流致能單元112，當該分流致能單元112被致能時，該外部電流的第一部分中至少部分通過該第一分流電路121。該第二分流電路122耦接於該第一分流電路121及該分流致能單元112，當該外部電流的第一部分中至少部分通過該第一分流電路121時，該第一分流電路121使該第二分流電路122導通而使該外部電流的第二部分通過該第二分流電路122。依據本實施例中，該分流增強單元120可進一步實現為一定電流源電路。舉例而言，可以令該第二分流電路122產生控制訊號至該第一分流電路121，使該第一分流電路121回應於該控制訊號而穩定流過該第一分流電路121的電流，繼而使該第一分流電路121及該第二分流電路122的電流獲得平衡，故能使該分流增強單元120達至穩定電流輸出。

圖3係為管理模組的另一實施例的方塊電路圖。如圖3所示，管理模組110A包括：一電壓穩定單元111A、一分流致能單元112A、複數個分流增強單元120A。

該電壓穩定單元111A包含電阻R1至R4及穩壓元件ZD。電阻R1、R2形成分壓電路，其可用於耦接於一可充電式電池，以產生一參考電壓給穩壓元件ZD；此外，穩壓元件ZD透過電阻R3、R4而設定該電壓穩定單元111A的電壓門檻值。

該分流致能單元112A包含至少一電晶體Q1；然而，本發明並不以為此限，亦可採用多個電晶體或他開關元件，如場效電晶體等或配合其他電路元件來達成分流致能單元112A。當電壓門檻值被滿足時，穩壓元件ZD導通，並透過電阻R3、R4而產生能夠致能該電晶體Q1的電壓（致能訊號）。該電壓穩定單元111A使該分流致能單元112A致能而使施加予該電池芯組的外部電流的一第一部分通過該分流致能單元112A。

該分流增強單元120A包含：一第一分流電路121A及至少一第二分流電路122A。舉例而言，該第一分流電路121A包含電阻R11、R12、R13及電晶體Q11。第二分流電路122A包含電阻R21、R22及電晶體Q21。該第一分流電路121A耦接於該分流致能單元112A，當該分流致能單元112A被致能時，該外部電流的第一部分中至少部分通過該第一分流電路121A。該第二分流電路122A耦接於該第一分流電路121A及該分流致能單元112A，當該外部電流的第一部分中至少部分通過該第一分流電路121A時，該第一分流電路121A透過電阻R12、R13產生使能夠使該電晶體Q21導通的電壓（即如基極、射極之間為順向偏壓）而令該第二分流電路122A導通，從而使該外部電流的第二部分通過該第二分流電路122A，其中使該電晶體Q21導通的電壓可被視作致能訊號。當電流通過該第二分流電路122A，且電阻R13、R22產生能夠使該電晶體Q11導通的電壓（其可被視作負回授或控制訊號）時，第一分流電路121A的電晶體Q11導通以穩定該第一分流電路121A所流通的電流，從而使該分流增強單元120A內部電流平衡而達至穩定的額定電流輸出。其中該外部電流的第二部分大於該外部電流的第一部分，即分流增強單元120A提供讓更大電流值的電流通過的旁路。舉例而言，在圖3中，可以設計該第二分流電路122A的元件參數來使該第二分流電路122A達至額定電流時，即產生上述負回授或控制訊號來使該分流增強單元120A達至穩定的額定電流輸出。

舉例而言，可選擇耐壓特性高的元件來實現電阻R21、R22，從而使分流增強單元120A具有更強的導流能力。然而，本發明並不受此例限制；譬如，在另一實施例中，分流增強單元120A亦可具有兩個或以上的第二分流電路122A並耦接於該第一分流電路121A，並由該第一分流電路121A產生致能訊號而令該等第二分流電路122A導通，從而使該外部電流的第二部分通過該第二分流電路122A。於實現時，可以依實際應用需求，或在如電池芯組中電池的數量、穩壓的需求或外部電流最大值等參數的參量下而增加或減少管理模組中分流增強單元的數量及第二分流電路的數量。然而，本發明之實現方式並不受圖3之例子限制；即可利用各種電子元件，如開關元件、穩壓元件、運算放大器等以任何方式的電路來實現管理模組；又如圖3所示意的電路中的元件亦可利用任何等效元件或電路來代替，如電阻可以用定電流源電路來實現，如電晶體可以利用其他不同類型的電晶體或開關元件或電路來代替，如電壓穩定單元可以利用稽納二極體或其他穩壓元件之電路或晶片來代替等；故本發明所屬領域中具有通常知識者皆可依據前述各實施例而作任何等效方式的實現或變更，此等實現或變更皆屬本發明之實施例，故此不再贅述。

藉由上述多個實施例，提出一種閉迴路充電穩壓裝置，其可實現為具有複數個用以電連接電池芯組中可充電式電池的端點，以對電池芯組進行充電、穩壓管理的裝置。又依據本發明的另一種實施例，提供一種閉迴路充電穩壓系統，其至少包含電池芯組及閉迴路充電穩壓裝置，並可以實現為具正極及負極端子，且內部能進行充電、穩壓管理的系統；例如蓄電池，譬如一般汽車或交通工具等載具中所使用的啟動蓄電池或輔助電池。藉此，使該電池芯組整體的特性改變為具有穩壓於上限電壓的特性，從而使該電池芯組能夠安全地應用於各種設備如汽車之交通工具中。各該管理模組係獨立地就對應的該可充電式電池進行充電、穩壓管理，以使各該可充電式電池充飽，藉此達成該電池芯組穩定的電壓輸出，且避免產生過充或受該外部電源之突波影響。此外，當該等可充電式電池達至充飽且該外部電源施加外部電流或外部電壓於該電池芯組時，該蓄電池通過該等管理模組將該外部電流或外部電壓轉換而使該電池芯組正極與負極達至穩壓輸出。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧閉迴路充電穩壓系統

105‧‧‧閉迴路充電穩壓裝置

100‧‧‧可充電式電池

110‧‧‧管理模組

111、111A‧‧‧電壓穩定單元

112、112A‧‧‧分流致能單元

120、120A‧‧‧分流增強單元

121、121A‧‧‧第一分流電路

122、122A‧‧‧第二分流電路

T1‧‧‧正極

T2‧‧‧負極

R1~R4‧‧‧電阻

R11~R13、R21、R22‧‧‧電阻

ZD‧‧‧穩壓元件

Q1、Q11、Q21‧‧‧電晶體

［圖1］係為本發明一實施例之閉迴路充電穩壓裝置的方塊示意圖。 ［圖2］係為圖1中管理模組的一實施例的方塊示意圖。 ［圖3］係為管理模組的另一實施例的方塊電路圖。

Claims (10)

1. 一種閉迴路充電穩壓裝置，用於包含複數個串聯之可充電式電池之一電池芯組之充電穩壓管理，該閉迴路充電穩壓裝置包括： 至少一管理模組，各該管理模組用以與該等可充電式電池中對應的至少一電池並聯地電連接，且於一外部電流施加於該電池芯組時進行充電、穩壓管理，該管理模組包括： 一電壓穩定單元，當該電壓穩定單元與該至少一電池並聯地電連接及該至少一電池之電壓滿足一電壓門檻值時，該電壓穩定單元穩定該至少一電池的電壓； 一分流致能單元，耦接於該電壓穩定單元，當該至少一電池之電壓滿足該電壓門檻值時，該電壓穩定單元使該分流致能單元致能而使施加予該電池芯組的外部電流的一第一部分通過該分流致能單元；以及 至少一分流增強單元，各該分流增強單元耦接於該分流致能單元，當該分流致能單元被致能時，該分流致能單元使該至少一分流增強單元致能而使該外部電流的一第二部分通過該至少一分流增強單元而流出，其中該外部電流的第二部分大於該外部電流的第一部分。
2. 如請求項1所述之閉迴路充電穩壓裝置，其中該至少一分流增強單元為複數個分流增強單元，當該分流致能單元被致能時，該分流致能單元使該等分流增強單元致能而使該外部電流的第二部分通過該等分流增強單元而流出。
3. 如請求項1所述之閉迴路充電穩壓裝置，其中當該至少一電池之電壓小於該電壓門檻值時，該電壓穩定單元允許該外部電流對該至少一電池進行充電，該電壓穩定單元使該分流致能單元禁能，並導致各該分流增強單元禁能。
4. 如請求項1所述之閉迴路充電穩壓裝置，其中該分流增強單元包含： 一第一分流電路，耦接於該分流致能單元，當該分流致能單元被致能時，該外部電流的第一部分中至少部分通過該第一分流電路；及 一第二分流電路，耦接於該第一分流電路及該分流致能單元，當該外部電流的第一部分中至少部分通過該第一分流電路時，該第一分流電路使該第二分流電路導通而使該外部電流的第二部分通過該第二分流電路；其中該第二分流電路產生控制訊號至該第一分流電路，該第一分流電路回應於該控制訊號而穩定流過該第一分流電路的電流，從而使該分流增強單元達至穩定電流輸出。
5. 如請求項1至4中任一項所述之閉迴路充電穩壓裝置，其中各該分流增強單元包含一定電流源電路。
6. 一種閉迴路充電穩壓系統，包括： 一電池芯組，包含複數個串聯之可充電式電池；及 複數個管理模組，各該管理模組與該等可充電式電池中對應的至少一電池並聯地電連接，且於一外部電流施加於該電池芯組時進行充電、穩壓管理，各該管理模組包含： 一電壓穩定單元，與該至少一電池並聯地電連接，當該至少一電池之電壓滿足一電壓門檻值時，該電壓穩定單元穩定該至少一電池的電壓； 一分流致能單元，耦接於該電壓穩定單元，當該至少一電池之電壓滿足該電壓門檻值時，該電壓穩定單元使該分流致能單元致能而使施加予該電池芯組的外部電流的一第一部分通過該分流致能單元；以及 至少一分流增強單元，各該分流增強單元耦接於該分流致能單元，當該分流致能單元被致能時，該分流致能單元使該至少一分流增強單元致能而使該外部電流的一第二部分通過該至少一分流增強單元而流出，其中該外部電流的第二部分大於該外部電流的第一部分； 其中各該管理模組係獨立地就對應的該至少一電池進行充電、穩壓管理，以使各該電池芯組於該外部電流施加時能夠達成穩定的電壓輸出。
7. 如請求項6所述之閉迴路充電穩壓系統，其中該至少一分流增強單元為複數個分流增強單元，當該分流致能單元被致能時，該分流致能單元使該等分流增強單元致能而使該外部電流的第二部分通過該等分流增強單元而流出。
8. 如請求項6所述之閉迴路充電穩壓系統，其中當該至少一電池之電壓小於該電壓門檻值時，該電壓穩定單元允許該外部電流對該至少一電池進行充電，該電壓穩定單元使該分流致能單元禁能，並導致各該分流增強單元禁能。
9. 如請求項6至8中任一項所述之閉迴路充電穩壓系統，其中該閉迴路充電穩壓系統為一蓄電池，該電池芯組之正極與負極用於與一外部電源電連接以取得該外部電流，當該等可充電式電池達至充飽且該外部電源施加外部電流或外部電壓於該電池芯組時，該蓄電池藉由該等管理模組將該外部電流或外部電壓轉換而使該電池芯組正極與負極達至穩壓輸出且避免該等可充電式電池過充或受該外部電源之突波影響。
10. 如請求項6至8中任一項所述之閉迴路充電穩壓系統，其中該閉迴路充電穩壓系統為一蓄電池，該電池芯組之正極與負極用於與一外部電源電連接以取得該外部電流，各該可充電式電池為鋰離子電池或鉛酸電池。