TWI458220B - 電力供應器 - Google Patents

Description

電力供應器

本發明係有關於一種電力供應器，特別是有關於其中之電池模組具有充電功能者。

按，對於目前各種可攜式電子產品而言，例如MP3、個人數位助理(PDA)、筆記型電腦(Notebook Computer)、電子字典、數位相機等等，電池是必備的配備，而由於可重覆充電使用之二次電池，因具有經濟性且符合環保要求的供電方式；故使用上日益普及。

一般要對二次電池進行充電，是需要過電池充電器(Battery Charger)，而傳統之電池充電器係由室內之市電經變壓器轉換為一定電壓位準的充電電源，對二次電池進行充電。惟，如果出門在外，無法取得充電電源，則充電器之使用效能大大降低，對於使用者甚為不便。

次按，隨著電能愈來愈匱乏，成本也愈來愈高，於是相對取之不盡，用之不竭的綠色能源乃逐漸被研究及開發。此外，MP3、PDA、iPod及iPhone等3C產品亦須隨時補充電能。是以，如何針對這些隨身攜帶的電子產品，能隨時隨地，縱使在郊外沒有電源的地方，亦能藉由簡易可攜式電池(譬如：筆記型電腦之電池)提供充電或給電功能，亦為本發明之主要課題。

為了解決上述先前技術不盡理想之處，本發明提供了一種電力供應器。其中所包含的雙充電功能電池模組主要包含有一本體，而本體設有電能儲存裝置、第一連接裝置與第二連接裝置。其中第一連接裝置包含有第一充電端子組與第一電力輸出端子組，第一充電端子組用以接受來自外部的第一電力輸入，並將其導入此電能儲存裝置。第二連接裝置包含有第二充電端子組，用以接受來自外部的第二電力輸入，並將其導入此電能儲存 裝置。此電能儲存裝置係經由上述第一電力輸出端子組以將其中所蓄積的電能對外輸出成第三電力，且第二電力不同於第一電力。

因此，本發明之主要目的係提供一種電力供應器，其中所包含的雙充電功能電池模組具有第一連接裝置接收第一電力輸入及具有第二連接裝置接收第二電力輸入，藉由此雙充電功能電池模組可接收兩種不同電力之輸入充電，以儲存電能至其電能儲存裝置，使得此雙充電功能電池模組可有效滿足充電之效能。

本發明之次要目的係提供一種電力供應器，其中所包含的雙充電功能電池模組具有第一連接裝置接收第一電力輸入及具有第二連接裝置接收第二電力輸入，藉由此雙充電功能電池模組之輸入調節裝置，以調整兩種不同來源之電力並充電至其電能儲存裝置，進而使得此電能儲存裝置可有效避免因兩種不同電力之充電載入，而導致其所蓄積的電位超過飽和。

本發明之再一目的係提供一種電力供應器，其中所包含的雙充電功能電池模組具有第一連接裝置接收第一電力輸入及具有第二連接裝置接收第二電力輸入，藉由此雙充電功能電池模組之輸入調節裝置，以調整兩種不同來源之電力並充電至其電能儲存裝置，其中此輸入調節裝置進一步包含有逆流防止區塊，當電能儲存裝置所蓄積的電位高於第一電力或第二電力的電位時，則可有效防止電能儲存裝置蓄積的電位產生逆流現象。

本發明之再一目的係提供一種電力供應器，其中所包含的雙充電功能電池模組可接收第一電力輸入及第二電力輸入，並藉由調整第一與第二電力兩種不同之電力，以對外輸出成第三電力並供應至一便攜式裝置。

由於本發明係揭露一種電力供應器及其中之充電功能電池模組，其中使用之電池充放電原理，已為相關技術領域具有通常知識者所能明瞭，故以下文中之說明，不再作完整描述。同時，以下文中所對照之圖式，係表達與本發明特徵有關之結構示意，並未亦不需要依據實際尺寸完整繪製， 盍先敘明。

首先請參考第1A圖，係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種雙充電功能電池模組10，主要包含有一本體11，而此本體11設有一電能儲存裝置12、第一連接裝置13與第二連接裝置14，而第一連接裝置13與第二連接裝置14係設置於本體11，且暴露於本體11之外。第一連接裝置13至少包含有第一充電端子組131、第一電力輸出端子組132與第一信號端子組133，其中第一充電端子組131係用以接受一外部的第一電力P1輸入，並將第一電力P1導入電能儲存裝置12。在本實施例中，此電能儲存裝置12係將四個電池單元(battery cell)以串聯方式而形成電能儲存者；實際應用時，可視需要而改變電池單元的數量或是串聯、並聯或是串並聯的型態，可以是1、2、3、4或是4個以上電池單元的串並聯。第二連接裝置14包含有第二充電端子組141，用以接受一外部的第二電力P2輸入，並將此第二電力P2導入至電能儲存裝置12內。據此，電能儲存裝置12可蓄積第一電力P1與第二電力P2之電能，並經由第一電力輸出端子組132以將第一電力P1與第二電力P2所蓄積之電能對外輸出成第三電力P3。上述之第一電力P1係不同於第二電力P2，藉由接收兩種不同電力之輸入充電，使得此雙充電功能電池模組10可有效滿足充電之效能。

此外，第二電力P2可以是綠色能源(Green Power)，或者是來自光能轉換電池所輸出的電力，或者，亦可以是來自燃料電池、風力發電之電力等，甚至是搖擺式發電裝置、振動式發電等電力來源。可以提供使用者在沒有室內之市電經變壓器轉換為一定電壓位準的充電電源時，仍可藉由此第二電力P2作為電子產品之電力供應。當第一電力輸出端子組132將電能儲存裝置12所蓄積之電能輸出為第三電力P3之後，此第三電力P3便可直接供給便攜式裝置16，而此便攜式裝置16可以是數位裝置或是類比裝置的電子產品，例如膝上型電腦、迷你電腦、手機、數位相機、攝影機、掌上型遊樂器、隨身聽、個人數位助理或者是衛星導航裝置等3C產品與類似產品， 甚至可以是電力供應器等等。藉由連接本體11的第一電力輸出端子組132所輸出的第三電力P3，以提供此便攜式裝置16所需之電源。

請參考第1B圖，在上述實施例中，當此便攜式裝置16若為一電力供應器時，藉由便攜式裝置16連接至本體11之第一連接裝置13之第一充電端子組132，以將便攜式裝置16所提供之第四電力P4直接輸入到本體11以作為本體11所需的第一電力P1。更進一步可藉由本體11之第一充電端子組131，將第一電力P1輸送至電能儲存裝置12內。此外，在本體11之內部設有第一控制單元17(也就是電池控制單元)，此第一控制單元17可藉由雙向匯流排以及與其相連之第一連接裝置13之第一信號端子組133以進行第一控制單元17與便攜式裝置16之間信號或資料之傳輸。此外，第一控制單元17亦藉由電池平衡單元以提供電能儲存裝置12裡四個儲存單元彼此間之電力平衡。此外，感測電阻R_sense係並聯到第一控制單元17以偵測電能儲存裝置12內部電池之充放電。

在上述實施例中，第一電力P1與第二電力P2可以同時為直流電力或是交流電力，或者是其中之一為交流電力、另一個為直流電力亦可。請參考第1C圖，此雙充電功能電池模組10可進一步包含至少一個交直流轉換裝置15，當第一電力P1或第二電力P2其中之一或兩者皆為交流電時，可透過此直流轉換裝置15以將交流電力轉換成可被電能儲存裝置12所接受之直流電力。此外，在本體11內進一步設有輸入調節裝置18，藉以調節輸入電能儲存裝置12之第一電力P1與第二電力P2，使得第一電力P1與第二電力P2可穩定輸入至電能儲存裝置12，進而使得此電能儲存裝置12可有效避免因兩種不同電力之充電載入，而導致其所蓄積的電位超過飽和。

此外，請再參考第1C圖，電能儲存裝置12可進一步具有一預先設定的飽和電位能V1，當電能儲存裝置12所蓄積的電位能若低於飽和電位能V1，此時輸入調節裝置18則允許第一電力P1與第二電力P2同時輸入電能儲存裝置12。此外，若當電能儲存裝置12所蓄積的電位能已達到飽和電位 能V1，此時，輸入調節裝置18則會拒絕第一電力P1與第二電力P2輸入電能儲存裝置12。更進一步地，此輸入調節裝置18進一步包含有逆流防止區塊181，當電能儲存裝置12所蓄積的電位高於第一電力P1或第二電力P2的電位時，可防止電能儲存裝置12所蓄積的電位逆流至第一充電端子組131或第二充電端子組141，因此可有效防止電能儲存裝置12所蓄積的電位產生逆流現象。除此之外，當第一電力P1與第二電力P2之間具有一電位差時，進一步地，逆流防止區塊181可被致動以防止第一電力P1或第二電力P2兩者間之高電位者流至另一低電位者。此外，請參考第1D圖，本體11內介於第二連接裝置14之第二充電端子141與輸入調節裝置18之間，進一步包含有電位調節區塊19，其中電位調節區塊19包括電位調節單元與輸入保護單元，藉以適當地調節來自第二連接裝置14之第二充電端子組141所輸入的第二電力P2電位。

請參考第2A圖，係根據本發明所提出之第二較佳實施例，為一種電力供應器30，主要包含有一座體31與一雙充電功能電池模組20，此雙充電功能電池模組20主要包含有一本體21，本體21具有第一連接裝置13與第二連接裝置14，而此座體31具有第三連接裝置33與第四連接裝置34，藉由第三連接裝置33以及第一連接裝置13可將座體31連接至雙充電功能電池模組20的本體21。其中本體21之第一連接裝置13與第二連接裝置14相同於第一較佳實施例所述之結構。而本體21更進一步具有電能儲存裝置12、交直流轉換裝置15、第一控制單元17與輸入調節裝置18。

此外，第一連接裝置13包含有第一充電端子組131、第一信號端子組133與第一電力輸出端子組132，此第一充電端子組131用以接受外部的第一電力P1輸入，並且將第一電力P1導入至電能儲存裝置12。而第二連接裝置14包含有第二充電端子組141，此第二充電端子組141係用以接受一外部的第二電力P2輸入，並且將第二電力P2導入電能儲存裝置12。據此，電能儲存裝置12能將其本身所蓄積的第一電力P1與第二電力P2之電能經 由第一電力輸出端子組132對外輸出成第三電力P3，且第一電力P1不同於第二電力P2。在此要特別說明的是，上述之第一電力P1係不同於第二電力P2，此第二電力P2可以是來自綠色能源，也就是來自光能轉換電池所輸出的電力，或者是來自燃料電池、風力發電之電力，甚至是搖擺式發電裝置、振動式發電等電力來源。此外，雙充電功能電池模組20藉由其第一連接裝置13之第一電力輸出端子組132以將第三電力P3輸出。

請參考第2B圖，在上述實施例中，座體31進一步包含一輸出電壓調節裝置32，可將來自雙充電功能電池模組20之第三電力P3調節成第五電力P5並藉由座體31之第四連接裝置34之第四電力輸出端子組342輸出，而此第五電力P5之輸出電壓係為一可變電壓，可以是5V、6V、9V、12V、14.4V或是14.4V以上等多種高低不同電位，據此以供電給有電力需求的電子產品。此外，座體31進一步設置一指示裝置36，可將調節後的第五電力P5指示給使用者，使其更明確的知悉目前的電位高低。此外，座體31進一步包含有第五連接裝置35，藉由此第五連接裝置35之第五充電端子組351接受一外部之第四電力P4(16~19V)，接著藉由輸出電壓調節裝置32以將第四電力P4轉換成第一電力P1後，再藉由第五連接裝置35之第五電力輸出端子組352輸出至雙充電功能電池模組20。此外，座體31進一步包含有一保護電路裝置37，藉以適當地調節第四電力P4與第三電力P3，可有效避免發生不穩定的電力而傷害電力供應器30。

請參考第2B與2C圖，在上述實施例中，座體31再包含有一個微處理器38，藉由第三連接裝置33之第三信號端子組333連接至雙充電功能電池模組20之本體21之第一連接裝置13之第一信號端子組133，使得座體31之微處理器38可與雙充電功能電池模組20之第一控制單元17互相聯繫，同時微處理器38亦可與輸出電壓調節裝置32互相聯繫。此外第五電力P5為直流電，而雙充電功能電池模組20的第一電力P1與第二電力P2可以同時為直流電力或是交流電力，或者是其中之一為交流電力、另一個為直流 電力亦可。

此外，請再參考第2C圖，此雙充電功能電池模組20之第一控制單元17可用以與其周遭之電能儲存裝置12、交直流轉換裝置15與輸入調節裝置18互相聯繫，而交直流轉換裝置15可將來自於外部電力之交流電轉換成可為電能儲存裝置12所接受之直流電力。此外，雙充電功能電池模組20藉由輸入調節裝置18以調節外部電力並將其儲存於電能儲存裝置12，其中此雙充電功能電池模組20之電能儲存裝置12、交直流轉換裝置15與輸入調節裝置18相同於第一較佳實施例所述之結構與功效。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利權利；同時以上的描述，對於熟知本技術領域之專門人士應可明瞭及實施，因此其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在申請專利範圍中。

10、20‧‧‧雙充電功能電池模組

11、21‧‧‧本體

12‧‧‧電能儲存裝置

13‧‧‧第一連接裝置

131‧‧‧第一充電端子組

132‧‧‧第一電力輸出端子組

133‧‧‧第一信號端子組

14‧‧‧第二連接裝置

141‧‧‧第二充電端子組

15‧‧‧交直流轉換裝置

16‧‧‧便攜式裝置

17‧‧‧第一控制單元

18‧‧‧輸入調節裝置

181‧‧‧逆流防止區塊

19‧‧‧電位調節區塊

P1‧‧‧第一電力

P2‧‧‧第二電力

P3‧‧‧第三電力

P4‧‧‧第四電力

P5‧‧‧第五電力

V1‧‧‧飽和電位能

30‧‧‧電力供應器

31‧‧‧座體

32‧‧‧輸出電壓調節裝置

33‧‧‧第三連接裝置

331‧‧‧第三充電端子組

333‧‧‧第三信號端子組

34‧‧‧第四連接裝置

35‧‧‧第五連接裝置

351‧‧‧第五充電端子組

352‧‧‧第五電力輸出端子組

36‧‧‧指示裝置

37‧‧‧保護電路裝置

38‧‧‧微處理器

第1A圖為一電路方塊圖，係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種雙充電功能電池模組。

第1B圖為一電路方塊圖，係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種雙充電功能電池模組。

第1C圖為一電路方塊圖，係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種雙充電功能電池模組之本體。

第1D圖為一電路方塊圖，係根據本發明提出之第一較佳實施例，為一種雙充電功能電池模組之本體。

第2A圖為一電路方塊圖，係根據本發明提出之第二較佳實施例，為一種電力供應器。

第2B圖為一電路方塊圖，係根據本發明提出之第二較佳實施例，為一種電力供應器之座體。

第2C圖為一電路方塊圖，係根據本發明提出之第二較佳實施例，為一 種電力供應器之雙充電功能電池模組。

10‧‧‧雙充電功能電池模組

11‧‧‧本體

12‧‧‧電能儲存裝置

13‧‧‧第一連接裝置

131‧‧‧第一充電端子組

132‧‧‧第一電力輸出端子組

133‧‧‧第一信號端子組

14‧‧‧第二連接裝置

141‧‧‧第二充電端子組

16‧‧‧便攜式裝置

17‧‧‧第一控制單元

18‧‧‧輸入調節裝置

19‧‧‧電位調節區塊

P1‧‧‧第一電力

P2‧‧‧第二電力

P3‧‧‧第三電力

V1‧‧‧飽和電位能

Claims (9)

1. 一種電力供應器，主要包含有一座體與至少一個雙充電功能電池模組，其特徵在於：該雙充電功能電池模組，主要包含有一本體，該本體設有一電能儲存裝置、第一連接裝置與第二連接裝置，該第一連接裝置包含有第一充電端子組與第一電力輸出端子組，該第一充電端子組用以接受該一外部的第一電力輸入，將其導入該電能儲存裝置，該第二連接裝置包含有第二充電端子組，用以接受一外部的第二電力輸入，將其導入該電能儲存裝置，該電能儲存裝置係經由該第一電力輸出端子組將其中所蓄積的電能對外輸出成第三電力，且該第一電力不同於該第二電力；該座體具有第三連接裝置與第四連接裝置，該第三連接裝置用以連接該第一連接裝置，並接受該第一電力輸出端子組所輸出的第三電力，該電力供應器之座體進一步包含一輸出電壓調節裝置，將該第三電力調節成第五電力，再藉由該第四連接裝置將該第五電力輸出。
2. 依據申請專利範圍第1項的電力供應器，進一步包含有第五連接裝置，設置於該座體，該電力供應器係藉由該第五連接裝置係接受一外部之第四電力，而該輸出電壓調節裝置將該第四電力轉換成第一電力後輸入該雙充電功能電池模組。
3. 依據申請專利範圍第1項的電力供應器，進一步包含有一保護電路裝置，藉以適當地調節該第四電力與第三電力，避免其中發生不穩定的電力而傷害該電力供應器。
4. 依據申請專利範圍第1項的電力供應器，進一步包含有一個微處理器，藉以與該雙充電功能電池模組與該輸出電壓調節裝置互相聯繫。
5. 依據申請專利範圍第4項的電力供應器，其中該雙充電功能電池模組的本體內進一步包含有一第一控制單元，藉以與該微處理器互相聯繫。
6. 依據申請專利範圍第1項的電力供應器，其中該雙充電功能電池模組的本體內進一步包含有一輸入調節裝置，藉以調節該第一電力與該第 二電力輸入該電能儲存裝置，其中該電能儲存裝置具有一預先設定的飽和電位能，當該電能儲存裝置所蓄積的電位能低於該飽和電位能，該輸入調節裝置允許該第一電力與該第二電力同時輸入該電能儲存裝置，當該電能儲存裝置所蓄積的電位能達到該飽和電位能，該輸入調節裝置拒絕該第一電力與該第二電力輸入該電能儲存裝置。
7. 依據申請專利範圍第6項的電力供應器，其中該雙充電功能電池模組的輸入調節裝置進一步包含有逆流防止區塊，當該電能儲存裝置所蓄積的電位高於該第一電力或該第二電力的電位時，防止該電能儲存裝置所蓄積的電位能逆流至該第一充電端子組或該第二充電端子組。
8. 依據申請專利範圍第6項的電力供應器，其中該雙充電功能電池模組的輸入調節裝置進一步包含有逆流防止區塊，當該第一電力與該第二電力之間具有一電位差時，該逆流防止區塊可防止電力從第一電力與該第二電力兩者間之高電位者流至低電位者。
9. 依據申請專利範圍第6項的電力供應器，其中該雙充電功能電池模組的本體內介於該第二充電端子與該輸入調節裝置之間，進一步包含有電位調節區塊，藉以適當地調節該輸入的第二電力的電位。