TWI410020B - 可回溯調整電壓之充電系統及其方法 - Google Patents

Description

可回溯調整電壓之充電系統及其方法

本發明是有關於一種充電系統及其方法，特別是有關於一種可回溯調整電壓之充電系統及方法。

隨著科技之快速發展，市面上電子產品已普遍被使用，例如：行動電話、MP3、PDA、數位相機……等等，其已幾乎是人手一台，普及率相當高。然而，電子產品之電池待機時間有限。若遇到電池沒電時，則需要藉由充電器進行充電。但是，現在大多使用者都不僅只擁有一個電子裝置，甚至有人會配置有兩支行動電話，但若兩支行動電話的廠牌或相關規格不同時，則需要攜帶對應數量的充電器或備用電池。如此一來，將會增加使用者外出攜帶時的負擔，相當麻煩及不便。且，由於這些電子產品相關規格大多不相同，所以無法共用同一個充電器進行充電。因此消費者往往在購買新產品後，舊的充電器就無法使用而必須淘汰，造成資源上的浪費。再者，大多數的人都會將舊充電器直接丟棄而沒有回收，此也將造成環境很大的危害，顯然上述之問題尚有待加以改善的空間。

且目前市售的充電器多為以固定電壓對電子裝置進行充電動作，如以USB的5V固定電壓進行充電。但當充電器提供電子裝置需要消耗較大電流時，此較大電流會經過導線傳送置電子裝置，但導線會具有一內電阻，根據歐姆定律V=IR，假設此較大電流為1安培，內電阻為一歐姆，則充電器端與電子 裝置就會產生0.1伏特的電位差，再根據電功率的定義P=IV，因此若能提高電壓會有助於降低電流，根據熱量焦耳的定義一焦耳等於一安培電流在一秒內流過一歐姆的電阻線路時轉化的熱能，因此若能減少流過導線的電流可降低熱損耗，以降低導線因大量的熱損耗造成包覆於導線外圍的絕緣層加速老化，而絕緣層損毀將容易造成電線走火等意外發生。

鑑於習知技藝之各項問題，為了能夠兼顧解決之，本發明人基於多年研究開發與諸多實務經驗，提出一種可回溯調整電壓之充電系統及其方法，以作為改善上述缺點之實現方式與依據。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在提供一種可回溯調整電壓之充電系統及其方法，以達到可適用於各電子裝置上充電及減少因熱損耗造成線路發熱之現象。

根據本發明之目的，提出一種可回溯調整電壓之充電系統，其可運用於可充電之一電子裝置上，其包含有一電路轉換模組、一可控制電壓模組及一末端接頭模組。電路轉換模組可接收交流電源，並將交流電源轉換為直流電源。可控制電壓模組連接電路轉換模組，可接收直流電源，並產生具有電壓值之充電電壓。末端接頭模組連接電子裝置及可控制電壓模組，以接收此充電電壓，並輸出此充電電壓至電子裝置，以及產生一回溯參數至可控制電壓模組。其中，可控制電壓模組根據回溯參數調整輸出至電子裝置上之電壓值。

根據本發明之目的，更提出一種可回溯調整電壓之充電系統，其可運用於可充電之一電子裝置上，其包含有一電路轉換模組、一可控制電壓模組及一傳輸介面。電路轉換模組可接收交流電源，並將交流電源轉換為直流電源。可控制電壓模組連接電路轉換模組，可接收直流電源，並輸出具有電 壓值之充電電壓至電子裝置。傳輸介面連接電子裝置及可控制電壓模組，以傳送電子裝置根據充電電壓所產生一回溯參數至可控制電壓模組，使可控制電壓模組根據回溯參數調整輸出至電子裝置上之電壓值。

根據本發明之另一目的，提出一種可回溯調整電壓之充電方法。首先，利用一電路轉換模組將交流電源轉換為直流電源。藉由可控制電壓模組接收直流電源以產生一充電電壓，並輸出充電電壓流經一末端接頭模組之一阻抗單元至電子裝置。使用電性連接於阻抗單元之兩端點之一比較模組，以接收由末端接頭模組根據兩端點間之電壓差值所產生之一回溯參數，並將回溯參數傳遞至可控制電壓模組，以使可控制電壓模組判斷輸出於電子裝置之充電電壓之電壓值是否需要提升。

承上所述，依本發明之用於可回溯調整電壓之充電系統，其可具有一或多個下述優點：

(1)此可回溯調整電壓之充電系統，可防止充電系統與充電之電子裝置之間的連接線路有過熱的情況發生。

(2)此可回溯調整電壓之充電系統，可根據不同的電子裝置之需求，以調整提供充電電源之電壓值。

1‧‧‧充電系統

10‧‧‧電路轉換模組

100‧‧‧交流電源

102‧‧‧直流電源

12‧‧‧可控制電壓模組

120‧‧‧充電電壓

13‧‧‧末端接頭模組

130‧‧‧阻抗單元

14‧‧‧處理模組

16‧‧‧介面模組

18‧‧‧比較模組

2‧‧‧電子裝置

22‧‧‧儲存模組

24‧‧‧電源管理模組

3‧‧‧回溯參數

步驟10~步驟50

第1圖係為本發明第一較佳實施例之可回溯調整電壓之充電系統之方塊示意圖：第2圖係為本發明第二較佳實施例之可回溯調整電壓之充電系統之方塊示意圖；第3圖係為本發明第三較佳實施例之可回溯調整電壓之充電系統之方塊示意圖；以及 第4圖係為本發明之可回溯調整電壓之充電方法之步驟流程圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之可回溯調整電壓之充電系統及其方法，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為本發明第一較佳實施例之可回溯調整電壓之充電系統之方塊示意圖。圖中，充電系統1包含有電路轉換模組10、可控制電壓模組12及末端接頭模組13，以下將詳細描述本發明之實施例。

充電系統1主要可對可充電之電子裝置2進行充電，充電系統1可接收交流電源100至電路轉換模組10，交流電源100經由電路轉換模組10之轉換後形成直流電源102，並將直流電源102傳輸至可控制電壓模組12。可控制電壓模組12連接電路轉換模組10，以接收直流電源102後可產生具有電壓值之充電電壓120。末端接頭模組13連接至電子裝置2及可控制電壓模組12，以接收此充電電壓120，再將充電電壓120傳送至電子裝置2。其中，電子裝置2可為可攜式電子裝置，而末端接頭模組13以線路與可控制電壓模組12連結。

當電子裝置2藉由充電系統1進行充電時，末端接頭模組13可產生一回溯參數3並回傳至可控制電壓模組12中。而可控制電壓模組12則可根據回溯參數3改變充電電壓120之電壓值，以避免連結可控制電壓模組12與末端接頭模組13之間的線路有過熱現象，且可符合電子裝置2所需求的電壓值。因在相同的功輸出率下，電壓越高時電流相對越低，且根據電熱轉換原理，當電流下降將可降低的熱損耗。如此，充電系統1不但可符合電子裝置2之充電需求，且可避免過高的電流而使充電系統1連接於電子裝置之線路有負荷過高的情形發生。

請參閱第2圖，係為本發明第二較佳實施例之可回溯調整電壓之充電系統之方塊示意圖。本實施例與第一較佳實施例之元件相同將不再加以贅述，主要將描述與第一較佳實施例之不同處。圖中，電子裝置2更可包含有儲存模組22及電源管理單元24(Power Management Unit)，而充電系統1則進一步包含有處理模組14及一介面模組16，但與第一實施例相較，第二實施例中並無使用末端接頭模組16，可控制電壓模組12直接將充電電壓120傳送至電子裝置2，而不透過末端接頭模組13。

儲存模組22主要可預先將回溯參數3燒錄儲存，當電子裝置2利用充電系統1充電時，儲存模組22可藉由介面模組16將回溯參數3傳遞至處理模組14，回溯參數3可為為一電壓參數。而處理模組14則根據回溯參數3以控制可控制電壓模組12之運作，可控制電壓模組12即調整充電電壓120之電壓值，並將該充電電壓120傳遞至電子裝置2之電源管理模組24以進行充電之動作。其中，介面模組16可為I²C(Inter-Integrated Circuit)、SPI(Serial Peripheral Interface)等介面，但不以此為限，而回溯參數3可為一電壓參數。

請參閱第3圖，係為本發明第三較佳實施例之可回溯調整電壓之充電系統之方塊示意圖。圖中，充電系統1包含有電路轉換模組10、可控制電壓模組12、末端接頭模組13及比對模組18，而末端接頭模組13包含有阻抗單元130，以下將詳細描述本發明之實施例。

充電系統1主要可對可充電之電子裝置2進行充電，充電系統1可接收交流電源100至電路轉換模組10，交流電源100經由電路轉換模組10之轉換後形成直流電源102，並將直流電源102傳輸至可控制電壓模組12。可控制電壓模組12於接收直流電源102後可輸出具有電壓值之充電電壓120至末端接頭模組13，並藉由末端接頭模組13與電子裝置2電性連結，而將充電電壓120傳 送至電子裝置2。比較模組18可電性連接於阻抗單元130之兩端點，並接收由兩端點間之電壓差值，藉由電壓差值使比對模組18產生回溯參數3，再將回溯參數3傳遞至可控制電壓模組12，此回溯參數3可為一電壓參數。可控制電壓模組12則根據回溯參數3調整充電電壓120之電壓值，最後藉由末端接頭模組13將充電電壓120傳送至電子裝置2。其中，阻抗單元130可為電阻元件，而比較模組18可為比較器或微處理器等。

請參閱第4圖，其係為本發明之可回溯調整電壓之充電方法之步驟流程圖。首先，在步驟S10，利用電路轉換模組10將交流電源100轉換為直流電源102，使充電系統1所輸出之電源為直流電源102。在步驟S20，藉由可控制電壓模組12輸出一充電電壓120，可控制電壓模組可接收直流電源102後，以輸出充電電壓120至電子裝置2，且充電電壓120可流經末端接頭模組13之阻抗單元130。其中阻抗單元130可為電阻元件，且末端接頭模組13以線路與可控制電壓模組12連結。在步驟S30，使用比較模組18，其可電性連接於阻抗單元130之兩端點，並接收由兩端點間之電壓差值，比較模組18則可藉由電壓差值產生回溯參數3，並將回溯參數3傳遞至可控制電壓模組12。可控制電壓模組12則根據回溯參數3判斷輸出於電子裝置2之充電電壓120之電壓值是否需要提升。若是，則至步驟S40，提升充電電壓120之電壓值，並於提升後再回至步驟S20重新偵測阻抗單元130之兩端點的電壓差值。若否，則至步驟S50，維持目前充電電壓120之電壓值。其中，比較模組18可為比較器或微處理器等，回溯參數3可為為一電壓參數。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧充電系統

10‧‧‧電路轉換模組

100‧‧‧交流電源

102‧‧‧直流電源

12‧‧‧可控制電壓模組

120‧‧‧充電電壓

13‧‧‧末端接頭模組

2‧‧‧電子裝置

3‧‧‧回溯參數

Claims (9)

1. 一種可回溯調整電壓之充電系統，其係運用於可充電之一電子裝置上，其包含：一電路轉換模組，其係接收一交流電源，並將該交流電源轉換為一直流電源；一可控制電壓模組，係連接該電路轉換模組，以接收該直流電源並產生一充電電壓；以及一末端接頭模組，其獨立於該電子裝置之外部，並連接該電子裝置及該可控制電壓模組，以接收該充電電壓並輸出該充電電壓至該電子裝置，以及產生一回溯參數至該可控制電壓模組；其中，該可控制電壓模組根據該回溯參數調整輸出至該電子裝置上之該充電電壓之電壓值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可回溯調整電壓之充電系統，其中該末端接頭模組進一步具有阻抗單元。
3. 如申請專利範圍第2項所述之可回溯調整電壓之充電系統，其中進一步具有一比較模組連接該可控制電壓模組及該阻抗單元之兩端點，並接收該兩端點間之電壓差值，且藉由電壓差值產生該回溯參數。
4. 如申請專利範圍第3項所述之可回溯調整電壓之充電系統，其中該阻抗單元係為一電阻元件。
5. 如申請專利範圍第3項所述之可回溯調整電壓之充電系統，其中該比較模組係為一比較器或一微處理器。
6. 一種可回溯調整電壓之充電方法，其步驟包含：利用一電路轉換模組將一交流電源轉換為一直流電源； 藉由一可控制電壓模組接收該直流電源，以產生一充電電壓，並輸出該充電電壓流經一末端接頭模組之一阻抗單元至一電子裝置，且該末端接頭模組獨立於該電子裝置之外部；以及使用電性連接於該阻抗單元之兩端點之一比較模組，以接收該末端接頭模組根據該兩端點間之電壓差值所產生之一回溯參數，並將該回溯參數傳遞至該可控制電壓模組，以使該可控制電壓模組判斷輸出於電子裝置之該充電電壓之電壓值是否需要提升。
7. 如申請專利範圍第6項所述之可回溯調整電壓之充電方法，其中該阻抗單元係為一電阻元件。
8. 如申請專利範圍第6項所述之可回溯調整電壓之充電方法，其中該比較模組係為一比較器或一微處理器。
9. 如申請專利範圍第6項所述之可回溯調整電壓之充電方法，其中該末端接頭模組係藉由一線路與該可控制電壓模組電性連結。