TWI241762B - An intelligent fast battery charger - Google Patents

Description

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ο IX 5 11 經濟央標進局員工消費合作社印製 智慧財產局 發明領域 本發明涉及可為串聯可充電電池充電的電池充電 為。本發明尤其涉及可將一組串聯可充電電池為多個充電 區段分開充電的電池充電器。儘管並不僅限於此，本發明 更具體地涉及一種可以在任何串聯區段中的取出或旁路一 塊或多塊電池而實質上並不影響充電器其他區段中充電電 池的充電條件的串聯式電池充電器。本發明更進一步地來 ”兒涉及一種以較簡單的電子元件，同時達致充電區段在無 電源以及在被分路或旁路的狀態下產生一相對較高阻抗現 象以阻止來自電池的反向電流而在充電過程中卻為充電線 路k供一低阻抗路由的一種串聯式電池充電器。 發明背景 可充電電池在許多便攜式和行動式電氣和電子裝置 和器具中，例如是蜂巢式或無線電話、遠程中繼器、遙控 部件、遙控感測器、便攜式照明裝置、便攜式收音機、便 攜式鑽孔機和許多其他設備等，廣泛使用。由於可充電電 池比一次性電池更有利於環境並可長期省錢，可充電電池 正更受廣泛使用。對於在遙遠應用的使用，可充電電池也 許更是唯一的實際選擇。 可充電電池而要重覆充電以為安裝了這些電池的裝 置和器具供應電力。現今的便攜式裝置通常需要由二到十 塊電池組來操作。因此，能夠提供同時可為一組多個及不 同數目可充電電池充電的智慧型電池充電器為大眾所需。 現今的電池充電、主要分為兩種類型。第一類是並聯式充 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0X 297公翁）

、4 - 1241762 A 7 B7 五、 發明説明 電器。在並聯式充電器中，所有的電池承受同一充電電摩 但用不同的充電電流充電。另一類是串聯式充電哭。在串 聯式充電器中，相同的充電電流通常都通過所有正在充。 的串聯電池。 5 經濟部tpJP-八標逛局負工消費合作社印製 智慧財產局 在一般用途中，充電電池會交替地經過多次充電和放 電的過程。一般要求的充電電源大致在3到12伏特之間的， 而每塊可充電電池的電壓通常在1至2伏特的範圍内。在這 些串聯用途中，由於電池一般已預先作固定串聯連接，·充 電必須使用串聯式電池充電器。· 由於可充電電池的廣泛使用，對快速電池充電器的需 求也在日益增長。快速電池充電器的_般日常定義為能： 在大約一小時内將空電池完全充電（一般簡稱” ic，，充電 器）。一般而言，快速電池充電器的使用戶不必為等待電池 充分充電而浪費太長的時間。一般而言，為了達致快速有 效的電池充電，快速電池充電器使用具有相對較高額定電 流的高頻脈衝充電電流。舉例來說，對於一個 的可充電電池來說，1C充電器需要提供的額定電流大約是 1.6A。在充電過程中，電池電極上產生氧氣而負極對氧的 消耗會使電池發熱。總的來說，1(：的額定充電電流在現有 電池技術條件下被認為能夠在減少充電時間與保持電池不 過熱受損之間取得平衡而受到廣泛採用。隨著電池技術的 進-步發展’電池可能會用更大的額定充電電流而不會過 熱。到時，能提供大於1C或更大額定充電電流的電池充電 器將會更流行。總括來說，由於並聯式充電器需要提供大 本紙浪尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2 10 1241762 A7 ____ B7 五、發明説明（） 3 5

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5 IX 經濟部DJP-八標進局負工消費合作杜印製 .智慧財產局 電k的電源’特別是為1.5至2伏特的低電壓可充電電池充 電的快速電池充電器，較優的快速電池充電器，最好是串 聯充電形式以減少對電源電流的要求。然而，串聯充電意 味著同樣的電流必須流過每一個串聯的充電區段的現象亦 可帶來許多問題。例如，為了避免電池過熱受損或在電池 已經受損的情況下將電池從充電器中取出時，充電電流會 在替換電池的加入前被中斷。另外，當不同容量的可充電 電池或將好與壞的電池混在一起充電時亦會發生類似的問 題。例如，當容量較小的電池已完全充電時，容量較大的 電池很可能仍然需要充電。 對於無監測和控制電路的簡單串聯充電器來說，這些 電池將繼續被充電。結果，電池可能會發生過熱而引致電 池損壞或甚至是爆炸而使用者應該將小電池在損壞前移離 充電器。另一方面，對於那些具有充電情況監測和充電控 制電路的較複雜的串聯電池充電器來說，電池充電器可能 一旦在檢測出任何一塊正在充電的電池已完全充電就會關 閉。 體而吕’對現有串聯式充電器而言，不管在充電過 程中任何時候將電池插入充電器或從充電器中取出都會令 整個充電過程中斷。由於在上述情況下其餘的電池可能仍 然需要進一步充電，這樣的充電器並不理想。因此，假若 能夠提供一種個別單元電池在充電過程中的移動大體上不 影響其他電池電流的智慧型串聯式電池充電器將為大眾所 渴求。 本紙張尺~ -6 - 1241762 Α7 五 5

ο IX 5 11 經濟.掌朵標准一局員工消費合作杜印製 智慧財產局 、發明説明（） . 4 此外^電池充電器的電源關閉時，許多已知的電池 充電器可能會出現電流從電池流向充電器或其他周邊電路 或系統的反向漏電。同時，串聯電池間的相互反向漏電流 現象也能夠引起對其他電池的反向充電而彳能導致滿充的 電池耗盡容量且甚至損壞充電器.。這些現象顯然是使用者 所不願見得到的。因此，若能夠為每個充電區段都提供能 防止或減低反向漏電的裝置及旁路電路系統，使個別充電 區段的充電條件不受其他充電區段充電條件的影響的串聯 式電池充電器將裨益大眾。 可以應用於串聯式充電器以減少串聯充電區段中不 良反向影響的各種旁路電路系統、電路排列或拓撲結構的 方案已被提出，然而它們一般都非常複雜並且不同時包括 避免反向漏電流或防止電池放電的裝置或電路。 由於需要同時滿足幾個相互矛盾的要求，提供一種能 滿足上述各項要求的串聯電池充電器將是一項難鉅的任 務。首先，為了避免反向漏電流或電池的反向放電，每一 充電區必須一個具有高反向阻抗的隔流裝置與該區段的電 池串聯。其次，該隔流裝置在電池充電期間當正向充電電 流流入電池時必須具有低阻抗性質。同時，假若隔流裝置 在旁路開關開動或接通時（這通常在充電器仍向電池充電 端子供電時發生）為一低正向阻抗，該低阻抗隔流裝置將會 與4旁路開關競爭以取得電流。結果，不良充電電流將持 續流入該電池。 另一方面’該隔流裝置在旁路開關啟動或接通時必須 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格公 1241762 A7 B7 五、發明説明（ ο 11

5 H 經濟，吁^標率局負工消費合作社印製 智慧財產局 為高阻抗，否則，不良的大電流將會在由電池、隔流裝置 及旁路開關形成的迴路流動。因此，能夠提供可以滿足上 述相矛盾的要求的串聯電池充電器將為大眾所渴求。再 者’這樣的改進電池充電器要是能利用簡單的電路組和元 件來貫現以達到高可靠性和低成本的話將更是大眾更希冀 的0 發明目的 觀乎以上，本發明的目的之一是解決與現存或已知的 串聯式電池充電器有關的問題或缺陷。其中，本發明的特 另J目的之疋為改進電池充電區段的表現而提供一種可以 使充電區段在被選擇時能被分路或旁路而又同時可以提供 阻止反向電流的隔流裝置以應用於串聯充電器的電路排 列。 因此本發明的其中一個重要目的是提供一種可令充 電電流或串聯系統中的一塊電池的充電條件大體上不受串 聯系統中其他電池充電條件影響的智慧型串聯式充電器。 本發·明的另一個同樣重要的目的是提供一種在任何 時候可從一組串聯的電池中取出電池而不中斷其他電池的 充電而同時亦可防止或抑壓電池反向電流流動的智慧型串 聯式充電器。 本發明的一個最低限度目的是為公眾提供一種配有 在充電器沒有提供充電電源時避免電池反向放電的裝置的 串聯電池充電器的選擇，並於需要時提供有用的電池旁路。 發明概述 本紙悵尺度適用中國國冢標準（CNS ) ΑΦ規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) . 訂 1241762 A? 5 10 15 經濟部11芡標來\局員工消費合作社印製 .智慧財產局 10 五、發明説明（） 6 根據本發明，提供了—種改進㈣聯電池充電器“ 電池充電.至少包括第一和第二並聯的分路，該第_並勒 分路包括-電子可控旁路„，”二並聯分路包括分別 接收一電池和-串聯的單向電子裝置正負端子的正^ 子，该旁路開關在導通時有一非常低的阻抗且在關閉時有 一非常高的阻抗，該單向電子裝置的特點在於它在電流從 所述充電區段流入所述電池端子時有_非常低的阻抗且在 所述旁路開關導通時有一高阻抗。 依據本發明的另-方面，提供_種用於至少包括第一 和第二並聯分路的串聯電池充電器的充電線路組，該第— 並聯分路包括-電子可控旁路開關，該第二並聯分路包括 分別接收-電池和—串聯的單向電子裝置正負端子的正負 端子，該旁路開關在導通時有一低阻抗且在關閉時有一高 該單向電子裝置的特徵在於它在電流從所述充電區 段流入所述電池端子時有一非常低的阻抗且在所述旁路開 關導通時有一高阻抗。 根據本發明的再-方面，提供一種包括電池充電區段 的串聯電池充電器，該電池充電區段至少包括第一和第二 並聯分路’其中’所述第一分路包括與用於連接要充電的 電池的端子串聯的-個二極體，所述第二分路包括一個 MOSFET旁路開關，該旁路開關與所述第一分路跨接並在 、、、寺提ί、個低阻抗分路，該阻隔二極體在電流流入所 述要充電的電池時有一低阻抗，在無來自所述電池充電器 的電源時或所述旁路開關導通時有一高阻抗。 k先閲讀背面之注意事) 丨·--訂------ 1241762 A7 B7 10 15 經濟>^&丄八標艰一局ISK：工消費合作社印製 智慧財產局 五、發明説明 根據本發明的再一方面，提供一種包括一組串聯的電 池充電區段的電池充電H，其中，所述每個充電區段包括 第一和第二並聯分路，該第一並聯分路包括一電子可控旁 路開關，该第二並聯分路包括分別接收一電池和一串聯的 單向電子裝置正負端子的正負端子，該旁路開關在導通時 有-非常低的阻抗且在關閉時有一非常高的阻抗，該單向 電子裝置的特點在於它在電流從所述充電區段流入所述電 池端子時有-非常低的阻抗且在所述旁路開關導通時有一 南阻抗。 所述電池充電器較佳進一步包括一微控制器，該微控 制器監測正在充電的電池的一組參數並在所述測得的電池 參數的部分或全部滿足一組預定的條件時通過形成一跨接 於上述第一並聯分路的低阻抗分路來導通所述旁路開關。 較佳地，所述單向電子裝置是一二極體。 車乂佳地’所述旁路開關是一個場效電晶體（，，FET，，），包 括一個 MOSFET。 所述分路MOSFET的閘極較佳連接到一微控制器，該 微控制器控制所述MOSFET的閘極電壓來導通或關閉所述 MOSFET，這樣的話，當所述M〇SFET導通時，通過所述 MOSFET的汲極-源極端子的阻抗就低，因此就啟動了旁路 功能，當所述MOSFET關閉時，通過所述MOSFET的汲極“ 源極端子的阻抗就非常高，因此就停止了旁路功能。 附圖簡述 本發明不同的較佳實施例將通過舉例和參考附圖做 本纸張尺反適用中國國家標準（CNS ) μ規格（210X 297公釐） 10 1241762 A 7 五 ο τχ 經濟、^"夬標進局員工消費合作社印製 智慧財產局 發明説明（） ' 8 進一步的詳細解釋，在這些圖中： 第1圖是本發明一個較佳實施例的串聯電池充電器的 電路總體方塊圖。 第2圖是一個表明用於每個串聯充電區段的元件的具 體例子方塊圖。 第3圖是一個表明第}圖和第2圖中的串聯電池充電更 多連接細節的總體電路圖。 第4圖是一個表明本快速串聯電池充電器一個較佳實 知例的更詳細硬體連接的電路總體方塊圖。 較佳實施例詳細描述 參看第1圖的一個方塊圖，該方塊圖表明了本發明智 慧型串聯式電池充電器一個較佳實施例的第一個例子。該 電池充電裔包括一直流電源（丨00)，一定電流源（2〇〇)，一微 控制器（300)和一組串聯的電池充電區段（41〇，42〇，4邛， 440)。其中，所述串聯的電池充電區段連接到所述直流電 源的正負端子以便取得正確極性的直流電力。 參看第1圖，每個電池充電區段（410, 420, 430, 440) 包括與電池的正負端子串聯連接以控制電池的充電的一個 單向電子裝置。為了可在必須時，例如，當在某一充電區 段的電池已充滿、有缺陷或過熱時，提供跨接於充電區段 的低阻抗分路，每一充電區段都提供一可控制的旁路路 徑。本充電器提供了 -如圖所示的電子可控開關（413)。其 中，旁路開關與電池端子與單向電子裝置的串聯組合相並 聯。旁路開關在接通或啟動（閉路）時為單向電子裝置與電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A( 210 Π 1241762 Λ7 五、發明説明（) 一 一一 --一一-— =子Γ聯組合提供跨接的餘抗分路。在本具體實施 方路開關採用了一三端裝置。在此裝置中，跨接於 旁路開關的兩個端子的阻抗可由第三端子控制。 與正在充電的電池串聯連接的單向電子裝置應盡量 5滿足以下各項相矛盾的要求。第―，當電池在充電時（即， 以向電流流人電池時），它最好有—低阻抗。其次，當充 電^電源時或者當電池端子間的電壓超過充電的電遷 時’它最好有-高阻抗，以避免來自電池的逆放電或反向 電流。否則’電池會在直流電源(100)無供電時會被耗乾。 〇第三’隔流裝置在旁路開關接通或啟動（閉路）時應 I高的阻抗，否則，由於旁路開關本質上是低阻抗的，由電 池、單向裝置及旁路開關形成的電流迴路可能會很大而導 致電路心；壞，在旁路開關接通或啟動時和當充電端子間的 電壓超過電池端子間的電壓時，隔流裝置的阻抗應遠遠大 5於旁路開關在啟動時（即，當它接通時）的阻抗，以減低不 良反向電流通過單向電子裝置而流入電池。 經濟部D芡標·m工消費合作杜印製 智慧財產局 除了寸提供一旁路路徑之外，電子可控旁路開關與所 述單向電子裝置的結合同時亦允許通過電池兩極端子的進 行反覆地高頻斷路測量。當中，斷路測量方法為取得足夠 0 的電池參數來對電池的充電情況作出評估的較佳方法。取 得電池的斷路電氣參數的步驟將在下面作為例子解釋。 例如，當所述微控制器（300)需要讀出正在第二串聯充 電線路組（420)中充電的電池（422)的斷路參數時，它通過其 I/O槔向所述二端旁路開關的控制端子發出電子控制信號 本紙張尺度適用中國國家標準（) :4規格（ 210X 297公t ) ^ ~ ： -12 - 1241762 Λ7 B7 五、發明説明 經濟央標進局員工消費合作社印製 智慧財產局

10 並接通旁路開關413、433和443。結果，穿過旁路開關413、 433和443的其餘兩個端子雜抗將會㈣低。同時，由於 在此情況下隔流裝置的高阻抗，電池412、432和442將會大 體上被旁路。 當旁路開關413、433和443被接通時，因為所有1他 的電池，即，412、432和442，已被因隔流裝置411、431 和441的隔流而隔絕於測量電路系統之外，第二電池⑽） 的正端子（第2@中的A/D2)和接地間測得的電㈣只會代 表電池422的性能。在此瞬間，單向電子裝置4ii、43i和441 會將所述電池412、432和442與所述充電區段隔離開以測量 電池422的斷路參數。 完成參數測量步驟之後，微控制器再向電子控制開關 413 433和443的第二端發出另外—控制信號以使旁路開關 另外兩極端子恢復高阻抗狀態來停止旁路。結果，電流又 重新通過單向電子裝置正向流入正在充電的電池。 另一方面，第二電池（422)的參數亦可在所述第二旁路 開關（423)接通（關閉）的情況下進行測量。在此情況下，第 二電池會被隔流裝置（412)隔離從而可直接在電池的兩極 端子進行參數測量。當然，使用這交替量度方法將需要額 外的類比數位轉換器（ADC)以取得電池兩極端子的電位 差。為了確保斷路參數的精確度，當電池所屬的旁路開關 關閉（接通）時，應該盡量確保電流不會流入或流出電池， 否則，此斷路測量的讀數方法會不精確。 為了避免電流在斷路測量進行時（即在旁通開關閉路時） 本紙張尺度適用中國國家標举（〇卩彳$)八4規格（2丨0)< 297公發） 13 1241762 A7 B7 五、發明説明（ 11 10 15 經濟^八標進局員工消費合作社印製 智慧財產局 20 從電池中流出，單向·電子裝置在旁路閉路（即接通）時，應具 有非常高的阻抗，其係足以避免電流即使在充電區段的端子 電壓在旁路開關閉路之前和之後高於電池的兩端子電壓的 情況下，從電池反向流出。同時，在旁路開關閉路接通時（即 閉路或啟動時，使旁路開關的兩極端子的阻抗處於低的狀態) 可能流入電池端子的電流較佳最小化。 為了在旁路開關閉路（啟動）時能避免不良電流從電源 流到電池，單向電子裝置（411、421、431、441)的阻抗當 在旁路開關閉路時應遠遠高於對應旁路開關（41 3、423、 433、443)的阻抗。 另一方面’當旁路開關斷開時（即非啟動狀態）單向電 子裝置對來自充電器電源的電流應為非常低之阻抗，以使 充電電流能順利通過該單向電子裝置流入電池。 為了提供具有高和低阻抗狀態的電子可控開關， MOSFET為一可行選擇。一般來說，當乂仍砰丁的閘極電 壓調至合適時，該M0SFET的汲極_源極端子表現為低阻 抗。另一方面，當調至另一適當的閘極電壓時，m〇sfet 的汲極-源極端子之間的阻抗將非常高而不導通。選擇 MOSFET開關作為旁路開_，是因為m〇sfet有—相對較 南的帶寬，可使旁路開關在瞬間内可多次導通和關閉，以 達致重覆開關操作，以取得所有的必要斷路測量結果和讀 數。 為綠保能在觀察到電池的不正常狀態時採取迅速回應 行動’高帶寬的M0SFET為較佳開關。同時，高帶寬開關也 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 訂 1241762 五、發明説明（ 經濟部口受標準局負工消費合作社印裝 .智慧財產局 ΑΊ Β7 12 可確保電池從充電器.中取㈣使任何可觀察到對1他充電 區段的打斷最小化。當然，具有㈣電子特徵的I他電子 裝置也可選擇交替使用。 對於單向電子裝置來說，M0SFET是合適的侯選者。 «MOSF则作所述單向裝置的試驗中，將所述微控制 益編程以使相反效果的閘極電壓發送到這些m〇sfet(一 個用作單向裝置’另-個用作旁路開關）。這樣安排下，當 ^固刪附導通時，另-個將會關閉，反之亦然:。因此， 早向裝置閉路導通時將為充電電流提供—低阻抗路徑。當 旁路刪FET閉路導通開時，單向裝置將會開路關閉，由 此形成^且抗"f阻器„池與所述電路的其餘部分隔 離開。 參看第2圖本發明的一個較佳實施例，此圖顯示了一 單向電子裝置和-旁路開關的—個具體的組合。在此實施 例中，MOSFET用作旁路開關，二極體用作單向電子裝置。 该二極體以第2圖所示的方式與電池兩極端子串聯以使充 電電机此夠通過一低阻抗路徑流入電池而阻斷逆電流。當 SFET旁路開關（413等）導通時，沒極-源極阻抗及電壓變 得非㊉低，一般大約在〇·2伏特左右。由於M〇SFET汲極端 子和源極端子之間的低導通電壓比一般二極體閾值電壓大 約〇·6伏特左右低得·多，M〇SFET導通電壓不足以導通二極 體，一極體就變成阻止電流流入電池的高阻抗隔流裝置。 通過、、’。合在一起的上述兩種裝置的協同使用，即，利用 MOSFET導通時的沒極-源極電壓大約為〇.2伏特及二極體 本紙张尺度朝悄

15 1241762 A7 B7 五、發明説明（ 13 時的閾值電壓為0·6伏特，就可提供一滿足上述相矛盾的要 求的電池充電為的電池充電區段。如圖所示，各組充電區 段可用串聯的方式連接以提供一個較佳的串聯充電器。 參看第3圖的原理圖，該原理圖顯示了電源（1〇〇)、電 流源（200)、CPU(300)和串聯的充電區段（41〇，420，430， 440)之間的更詳細的連接。該充電區段包括一阻隔二極體 (411等）。在低阻抗開關（413等）導通初期時，雖然二極體還 疋處於一前向偏壓之下但前向偏壓不足以導通二極體，·二 極體為電池兩極端子提供了一個高阻抗隔絕以阻止電流從 電池的反向流動。在此具體實施例中且如第3圖所顯示，每 個充電區段配有插座以便於充電AAA或AA電池。 參看第4圖’它顯示了第3 @中充電區段的更詳細的電 路分佈。在此具體實施例中，對所述的這些旁路m〇sfet、 阻隔一極體以及控制連接在這些旁路m〇sfe 丁與所述 之間的電路系統的料M0SFET㈣進行了更詳細的描 述。此閘極控制電路系統僅作為範例用來對該旁路開關的 「個工作作出解釋，許多其他電路變化當然也能在實質上 達到相同或類似的效果。 上述各項不同具體實施例的引用僅為方便解釋及輔 助理解本發明。在任何情況下也不應依賴於這些實施例來 限制或約束本發明的範圍。此外，也應理解本發明的範圍 應根據上述發明的精神來解釋並自然涵蓋了對本領域的技 術人員來說是明顯的或平常的修正或變化。特別是，本發 種相當簡單的元件的協同利用來提供一種電路 ~~——____ 請 先 閱 讀 背 5 I 事 項 再

m 頁I 10 15 20 訂 9f 16 1241762 A7 p—______B7 五、發明説明（） 一—' 14 系統或電路分佈，在這些電路系統或電路分佈中，、 簡單的方式並用相對簡單的元件和簡單的分佈滿足並提供 了對電池充電區段不同的相互矛盾的要求。 5 元件標號對照表 100直流電源 200定電流源 300微控制器 410、420、430、440 充電區段 10 411、421、431、441 電子裝置 413、423、433、443 可控開關 412、422、432、442 電池 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #f 經濟部一一芡標準局員工消費合作社印製 智慧財產局 7 11

Claims (1)

1241762 、申清專利範圍 第90121923琥申請案申請專 1. 一 種句；^ ^ 固 U 止本 94.06.09 種匕括一充電區段的串聯式 π石小a， 、电犯兄電态，該充電區 又 乂匕括第一和第二並聯分 ^ ^ ^ 卩刀路所述第一並聯分路 已括一電子可控旁路開關， 所述第一並聯分路包括分 另J接收一充電電池的夺雷 7兄電糕子和一串聯的單向電子裝 該旁路開關在導通時有—非.常低的阻抗且在關閉 &有-非常高的阻抗’該單向電子裝置的特點在於它 在電流從所述充電區段流入所述電池端子時有一非常 低的阻抗且在所述旁路開關導通時有一高阻抗，所述 ο 經濟部智慧財產局員工消費合作社印t :0 旁路開關在連接於所述充電端子的電池尚未達至預定 充電停止狀態前便進行運作。 2.如申請專利範圍第丨項的電池充電器，進一步包括一微 控制器，該微控制器用來監測所述正在充電電池的電 壓，並在受監測的電池電壓符合一預定狀況時通過導 通所述旁路開關以形成一跨接於所述第二並聯分路的 低阻抗分路來停止對所述充電電池充電。 3 如申請專利範圍第丨項的電池充電器，其特徵在於所述 單向電子裝置包括一個二極體，所述單向電子裝置的 佈置具有阻止電流從該第二分路反向流出的斷流特 性。 4·如申請專利範圍第1項的電池充電器，其特徵在於所述 旁路開關是一個場效電晶體（，，FET，，），包括MOSFET。 5 ·如申請專利範圍第4項的電池充電器，其特徵在於所述 FET的閘極連接到上述微控制器以導通或關閉所述旁 路開關。 本紙張尺度適财關家鮮(CNS)A4規格（210 X 297¥F 18 1241762 AS Β8 C8 D8 、申請專利範圍 Ο 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 :0 ::專利视圍第2項的電池充電器，其特徵在於所述 :數包括以下參數中的-個或更多： 斷路電壓、閉路内電壓和該電池的溫度。 • 7請專利範圍第6項的電池充電器，其特徵在於所述 。也多數進一步包括對所述電池的類型和存在的檢 測。 8· ^申請專利範圍第6項之電池充電器，其特徵在於，進 -步包括-微控制器，旁路開關及單向電子裝置的操 作叉同一微控制器的同一控制端控制。 9.如申請專利範圍第8項的電池充電器，進一步包括一 控制器，該微控制器用來監測所述正在充電電池的电 壓，並在受監測的電池電壓符合一預定狀況時通過導 通所述旁路開關以形成一跨接於所述第二並聯分路的 低阻抗分路來停止對所述充電電池充電。 10· —種包括多個電池充電區段的串聯式電池充電器，唁 電池充電區段至少包括第一和第二並聯分路，所述第 並聯分路包括一個電子斷流裝置，該電子斷流聲 與用於連接正在充電的電池的端子串聯，所述第一、， 聯分路包括一個MOSFET旁路開關，該旁路開關跨接於 所述第一並聯分路並在導通時提供低阻抗分路，今電 子斷流裝置在電流流入所述正在充電的電池時有—< 阻抗但在無來自所述電池充電器的電源時或所述旁& 開關導通時有一高阻抗’所述旁路開關在連接於戶斤述 充電端子的電池尚未達至預定充電停止狀態前便進 微 電 置 並 (請先閱讀背面之注意事S » .—- π填寫本頁) 訂-- -線- 尺度適用中國國家標準（CNS)/M規格（210 X 297公:f 19 1241762 A8 B8 C8

夂、申請專利範圍 5 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 運作’所述單向電子裝置的佈置具有阻止電流從該第 二分路反向流出的斷流特性。 11‘如申請專利範圍第10項的電池充電器，其特徵在於所 述旁路MOSFET連接到一微控制器，該微控制器控制該 MOSFET的閘極電壓來導通或關閉該mosfet，這樣當 該MOSFET導通時，穿過該M0SFET的汲極-源極端子的 阻抗就低，因此就導通了所述旁路功能，且當該 MOSFET關閉時，穿過該汲極_源極端子的阻抗就非常 高，因此就關閉了所述旁路功能。 12. —種包括多組串聯的電池充電區段的電池充電器，其 特徵在於所述每個充電區段至少包括第一和第二並聯 分路，所述第一並聯分路包括一電子可控旁路開關， 所述第二並聯分路包括分別接收一電池正負端子的正 負端子和-串聯的單向電子裝置，該旁路開關在導通 時有一非常低的阻抗且在關閉時有一非常高的阻抗， 該單向電子裝置的特點在於它在電流從所述充電區段 流入所述電池端子時有一非常低的阻抗且在所述旁路 開關導通時有-高阻抗，所述旁路開關在連接所述充 =端子的電池尚未達至預定充電停止狀態便進行運 U·如申請專利範圍第12項的電池充電器，進一步包括_ 微控制器，該微控制器藉重覆操作所述旁路開關來監 :所述正在充電電池的電壓，並在電池電壓滿足； 定的條件時通過導通所述旁路開關以形成一跨接於戶、 ，國家標準(CNS)A4^^(2]0~ ：---.---裝---i---”1 · (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 一 =口，·. •線 20 1241762 、 7" 5 ο 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ο AS B8 C8 '----------08 __、申請專利範圍 述第一並聯分路的低阻抗分路停止對所述充電電池充 電。 / 14·如申請專利範圍第12項的電池充電器，其特徵在於所 述單向電子裝置是一個二極體，所述單向電子裝置的 佈置具有阻止電流從該第二分路流出的斷流特性。 15·如申請專利範圍第12項的電池充電器，其特徵在於進一 步包括一微控制器，該微控制器藉操作所述旁路開關來 監測所述正在充電電池的電壓。 16·如申請專利範圍第15項的電池充電器，其特徵在於所述 電池充電區的電池端子處於同一電池充電區的單向電 子裝置的下游位置，量度電池電壓的電壓量度裝置與電 池的正極端子連接。 17·如申請專利範圍第16項的電池充電器，其特徵在於一電 池充電區的負極端子與其下游相鄰電池充電區的旁路 開關的上游端子連接，一旦下游電池充電器的旁路開關 王被接通’ 6亥電池充電區的電池負極端子與所述充電哭 的參考接地端連通。 18·如申請專利範圍第17項的電池充電器，其特徵在於所述 控制裝置為能選擇性地接通旁路開關的元件，當要讀出 所選電池充電區内電池的電壓時，所選電池充電區下游 的電池充電區内的旁路開關全被控制元件接通，使所選 電池充電區内的電池負極端子與所述充電器的參考接 地端連通’又使所遠電池充電區内電池正極端子的電壓 為相對於該充電器的參考接地的電池電壓。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2.10 X 297公f ) ---------.---·---裝—— (請先閱讀背面之注意事¥111^寫本頁} 訂·· -線- 21 1241762 AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ， •如申請專利範圍第1 8項的電池充電器，其特徵在於所述 控制及電壓量度元件受適配，使得在要量度所選電池充 電區内的電壓時，所選電池充電區下游位置的電池充電 區内的旁路開關在量度電池端電壓的過程中全被接 通，從而使所選充電區的雷姊鱼 ，也負極端子與所述電池充電 态的參考接地端連通。 --------.---.---裝—— (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 訂· · -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格 22