TWI533556B - 具電池電壓偵測器之電池充電器及其控制方法 - Google Patents
具電池電壓偵測器之電池充電器及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI533556B TWI533556B TW103117055A TW103117055A TWI533556B TW I533556 B TWI533556 B TW I533556B TW 103117055 A TW103117055 A TW 103117055A TW 103117055 A TW103117055 A TW 103117055A TW I533556 B TWI533556 B TW I533556B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- battery
- value
- voltage
- open circuit
- circuit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Description
本發明涉及一種具電池電壓偵測器之電池充電器及其控制方法，而該具電池電壓偵測器之電池充電器尤指包括一電池電壓偵測電路和一參考電壓產生電路之電池充電器。
目前市場上的電池充電器皆為替特定電池規格充電設計者，也就是說用來充12伏特電池的充電器就不可以用來替3.7伏特的電池充電。第一圖為一習知之電池充電器的系統架構之電路示意圖。該習知之電池充電器1包含一交流/直流功率轉換器10、一脈寬調變控制器(PWM控制器)11、一定電流/定電壓控制器(CC/CV控制器)13、一電壓回授電路14與一電池20，其中該電池20為一外接電池，且該交流/直流功率轉換器10輸出一電流感測信號至該CC/CV控制器。
第二圖為目前市場上常見的一習知之電池充電器的電路示意圖。該習知之電池充電器2包含一具一二次側線圈之隔離式交流/直流功率轉換器101、一定電流/定電壓控制器(CC/CV控制器)13、一電壓回授電路14、一隔離控制器(isolated controller)21、一電流模式脈寬調變
控制器(電流模式PWM)22與一電池20。該交流/直流隔離式功率轉換器101包括一輸入電壓源VIN、一具有四個整流二極體d1-d4之整流器、一具有一一次側線圈111與一二次側線圈112之變壓器T1、一切換開關SW、一用於產生該電流感測信號之電阻rCS、一二極體d5與一輸出電容CO，而該電池20具有一開路電壓(亦即一電池電壓)VB。其中重點在於該習知之電池充電器2的定電流/定電壓(CC/CV)充電的設計在該充電器2出廠時就已經依據其所要應用的電池規格進行設計，並無法應用到具有不同電壓規格的電池之充電。
目前充電器只可應用在特定規格之電池充電上，但隨著多樣化的電器使用不同的電池規格，每個人需要準備多個充電器，徒增生活的不便。如何而能使得充電器可應用在多種不同電池規格中，俾能借重其多功能的設計以提升使用者的便利性，是值得深思的。
職是之故，發明人鑒於習知技術之缺失，乃思及改良發明之意念，終能發明出本案之「具電池電壓偵測器之電池充電器及其控制方法」。
本案之主要目的在於提供一種充電器可應用在多種不同電池規格中，俾能借重其多功能的設計以提升使用者的便利性，因而具有較高之使用效益性，且能廣泛應用於可充電電池(例如，鉛酸電池，鋰電池，鎳氫電池等)所能應用之相關產業，諸如輕型電動載具、智慧型手
機、平板電腦與筆記型電腦等。
本案之又一主要目的在於提供一種電池充電器，包含一電池電壓偵測器，電連接於一外接電池之一正極端，且用以偵測該外接電池之一開路電壓值，其中當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值，且依該額定電壓值對該外接電池充電。
本案之另一主要目的在於提供一種電池充電器，包含一交流/直流功率轉換器，具一一次側線圈、一第一二次側線圈與一第二二次側線圈；以及一電池電壓偵測器，電連接於該第二二次側線圈，用以偵測一外接電池之一開路電壓值，其中當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值，且依該額定電壓值對該外接電池充電。
本案之下一主要目的在於提供一種電池充電器，包含一電池電壓偵測器，用以偵測一外接電池之一開路電壓值，其中當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值，並依該額定電壓值對該外接電池充電。
本案之再一主要目的在於提供一種電池充電器的控制方法，其中該電池充電器包括一電池電壓偵測器，該方法包含下列之步驟：電連接一外接電池至該電池電壓偵測器；使該電池電壓偵測器偵測該外接電池之一開路電壓值；當該開路電壓值不在一可充電範圍內時，使該
充電器發出一警示訊號；當該開路電壓值在該可充電範圍內時，使該電池充電器由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值；以及使該電池充電器依該額定電壓值對該外接電池充電。
本案之又一主要目的在於提供一種電池充電器的控制方法，其中該電池充電器包括一電池電壓偵測器，該方法包含下列之步驟：電連接一外接電池至該電池充電器；使該電池電壓偵測器偵測該外接電池之一開路電壓值；以及當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值，並依該額定電壓值對該外接電池充電。
為了讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
1‧‧‧習知之電池充電器
10‧‧‧交流/直流功率轉換器
101‧‧‧具一二次側線圈之隔離式交流/直流功率轉換器
102‧‧‧具一第一二次側線圈與一第二二次側線圈之隔離式交流/直流功率轉換器
11‧‧‧脈寬調變控制器
111‧‧‧一次側線圈
112‧‧‧二次側線圈
1121‧‧‧第一二次側線圈
1122‧‧‧第二二次側線圈
13‧‧‧定電流/定電壓控制器
14‧‧‧電壓回授電路
2‧‧‧習知之電池充電器
20‧‧‧外接電池
21‧‧‧隔離控制器
22‧‧‧電流模式脈寬調變器
23‧‧‧非隔離式交流/直流功率轉換器
3‧‧‧依據本發明構想之第一較佳實施例之電池充電器
31‧‧‧電池電壓偵測器
311‧‧‧電池電壓偵測電路
3111‧‧‧栓鎖
3112‧‧‧解碼器
3113‧‧‧比較器
3114‧‧‧比較器
3115‧‧‧比較器
312‧‧‧參考電壓產生電路
3121‧‧‧電流源
3122‧‧‧開關
313‧‧‧參考電壓產生電路
3131‧‧‧電流源
3132‧‧‧電流源
3133‧‧‧電流源
3134‧‧‧開關
314‧‧‧參考電壓產生電路
4‧‧‧依據本發明構想之第二較佳實施例之電池充電器
5‧‧‧依據本發明構想之第三較佳實施例之電池充電器
6‧‧‧依據本發明構想之第四較佳實施例之電池充電器
61‧‧‧多工器
62‧‧‧一次側回授及定電流/定電壓電路
63‧‧‧預充脈波產生器
64‧‧‧計時器
7‧‧‧依據本發明構想之第五較佳實施例之電池充電器
8‧‧‧依據本發明構想之第六較佳實施例之電池充電器
81‧‧‧電池電壓偵測器
9‧‧‧依據本發明構想之第七較佳實施例之電池充電器
91‧‧‧電池電壓偵測器
12‧‧‧依據本發明構想之第八較佳實施例之電池充電器
121‧‧‧電池電壓偵測器
1201‧‧‧電池電壓偵測電路
12011‧‧‧比較器
12012‧‧‧比較器
12013‧‧‧比較器
1202‧‧‧參考電壓產生電路
12021‧‧‧電流源
12022‧‧‧開關
1203‧‧‧比較器
第一圖：其係顯示一習知之電池充電器的系統架構之電路示意圖。
第二圖：其係顯示一目前市場上常見的一習知之電池充電器的電路示意圖。
第三圖：其係顯示一依據本發明構想之第一較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。
第四圖：其係顯示一依據本發明構想之第二較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。
第五圖：其係顯示一依據本發明構想之具有電池電壓偵測器的電池充電器之工作流程圖。
第六圖：其係顯示一依據本發明構想之第三較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。
第七圖：其係顯示一依據本發明構想之第四較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。
第八圖：其係顯示一依據本發明構想之第五較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。
第九圖：其係顯示一依據本發明構想之較佳實施例的電池充電器之計時器、V電池、電池電壓指令與VCV12V的波形圖。
第十圖：其係顯示一依據本發明構想之第六較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。
第十一圖：其係顯示一依據本發明構想之第七較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。
第十二圖：其係顯示一依據本發明構想之第八較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。
第三圖是一依據本發明構想之第一較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。在第三圖中，該電池充電器3與第二圖中所示之習知的電池充電器2的不同在於第二圖中之電壓回授電路14為一電池電壓偵測器31所取代。該電池充電器3為依據本發明構想所提出之第一種具電池電壓偵測器之電池充電器。所提出之電池電壓偵測器
(Battery Voltage detector)31電連接於該外接電池20之一正極端，且會在該電池充電器3接上電池20時偵測電池電壓以調整電壓回授電路參數；在得到電池電壓資訊後，提供電池充電器3適當之電壓控制資訊。
第四圖是一依據本發明構想之第二較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。在第四圖中，該電池充電器4與第三圖中所示之電池充電器3的不同在於第三圖中之該具一二次側線圈之隔離式交流/直流功率轉換器101為一具一第一二次側線圈與一第二二次側線圈之隔離式交流/直流功率轉換器102所取代。該隔離式交流/直流功率轉換器102具有一包括一第一二次側線圈1121與一第二二次側線圈1122之變壓器T2；其中該第一二次側線圈1121與第三圖中所示之該二次側線圈112的連接方式相同，且該電池電壓偵測器31電連接於該第二二次側線圈1122的一端，而該第二二次側線圈1122的另一端則接地。該電池充電器4為依據本發明構想所提出之第二種具電池電壓偵測器之電池充電器。本電池電壓偵測器4可結合一次側電壓回授機制，使用輔助繞組(即該第二二次側線圈1122，原用以供應控制器電源)來回授電池電壓，而不需使用如第三圖所示之二次側隔離回授電路，可減少電路元件成本及回授電路損失，以達到高效率能量傳輸之目標。
第五圖是一依據本發明構想之具有電池電壓偵測器之電池充電器的工作流程圖。該流程圖包括：1.
步驟51(連接電池)；2.步驟52(判斷是否為可充電電池？)；(若是，則進行)3.步驟53(判斷電池電壓)；(若否，則進行)4.步驟54(充電器不動作，並提出警示)；5.步驟55(調整電壓電流設定)；以及6.步驟55(充電器開始充電)。如第五圖所示之流程圖，在連接上電池以後，充電器會先由電池的開路電壓判斷是否為本充電器合適使用之電池電壓。如為本充電器無法充電之電池，充電器將不動作並對使用者提出警示。如為本充電器可充電之電池，將判斷電池電壓再調整充電器之電壓電流設定，以合適之充電特性對電池充電。
第六圖是一依據本發明構想之第三較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。在第六圖中，該電池充電器5與第四圖中所示之電池充電器4的不同在於第四圖中之該具一第一二次側線圈與一第二二次側線圈之隔離式交流/直流功率轉換器102為一非隔離式交流/直流功率轉換器23所取代。該非隔離式交流/直流功率轉換器23，除亦包括該具有四個整流二極體d1-d4之整流器、該切換開關SW與該輸出電容CO外，更包括一二極體d6與一電感Lc。而該電池電壓偵測器31的一端電連接於該電池20的正極端、該電感Lc之一端與該輸出電容Co之一端，且該電池電壓偵測器31的另一端電連接於該CC/CV控制器13的一端。該電池充電器5為依據本發明構想所提出之第三種具電池電壓偵測器之電池充電器。
第七圖是一依據本發明構想之第四較佳實施
例之電池充電器的電路示意圖。在第七圖中，該電池充電器6與第六圖中所示之電池充電器5的不同在於，該電池電壓偵測器31包括一電池電壓偵測電路311與一參考電壓產生電路312，且該電池充電器6更包括一預充電路，其中該預充電路具有一多工器61、一預充脈波產生器63與一可被啟動之計時器64。該電池電壓偵測電路311包括一栓鎖3111、一解碼器3112、三個比較器3113/3114/3115與一包括電阻r1和r2與電容C1，且用於產生一分壓V電池之分壓電路。該參考電壓產生電路312包括一接收一電源電壓VDD之電流源3121、一開關3122、三個電阻r5/r6/r7與一包括電阻r3和r4，且用於產生一分壓VFB之分壓電路。該電池充電器6為依據本發明構想所提出之第四種具電池電壓偵測器之電池充電器。
第八圖是一依據本發明構想之第五較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。在第八圖中，該電池充電器7與第七圖中所示之該電池充電器6的不同在於第七圖中之該非隔離式交流/直流功率轉換器23為如第三圖所示之該具一第一二次側線圈與一第二二次側線圈之隔離式交流/直流功率轉換器102所取代，且該CC/CV控制器13為一PSR&CC/CV(primary side regulation & CC/CV，一次側回授與定電流/定電壓電路)62所取代。該電池充電器7為依據本發明構想所提出之第五種具電池電壓偵測器之電池充電器。
第九圖是一依據本發明構想之較佳實施例的
電池充電器之計時器、V電池、電池電壓指令與VCV12V的波形圖。第九圖是為了說明整體操作所提出的一個應用範例及說明波形。依本發明構想之電池充電器，在系統啟動後(可設定為接上電池及電源後系統開始動作)，計時器(Timer)會計數一段時間(約10mS)供預充脈波產生電路(例如第八圖之63)所送出的驅動訊號對電池作預充電，並以電池電壓偵測電路(例如第八圖之311)測得外接電池20的開口電壓的大小(如波形圖所示之第一階段)，在計時器計數完成後，電池電壓之資訊將以栓鎖器(Latch)儲存並送至參考電壓產生電路(例如第八圖之312)，以產生對應之參考電壓供電池充電器使用。(例：如測得為12V之電池需被充電，充電器電路會以12V/1A，12W之功率對電池做定電流充電，如波形圖所示之第二階段，並在電池充電至12V時，將充電器輸出固定在12V，做定電壓充電，如波形圖所示之第三階段)。
第十圖是一依據本發明構想之第六較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。在第十圖中，該電池充電器8與第八圖中所示之該電池充電器7的不同在於第八圖中之該參考電壓產生電路312為一參考電壓產生電路313所取代。該參考電壓產生電路313包括三個一端電連接於一電源電壓VDD之電流源3131/3132/3133、一具有一第一端至一第三端之開關3134與一電阻r8。其中該三個電流源3131/3132/3133的其中之一的另一端透過該開關3134電連接於該電阻r8的第一端，且該電阻r8的第二端
接地。該電池充電器8為依據本發明構想所提出之第六種具電池電壓偵測器之電池充電器。
第十一圖是一依據本發明構想之第七較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。在第十一圖中，該電池充電器9與第十圖中所示之該電池充電器8的不同在於第十圖中之該參考電壓產生電路313與該包括電阻r3和r4，且用於產生一分壓VFB之的分壓電路為一參考電壓產生電路314所取代。該參考電壓產生電路314是透過變更回授電阻配置的比例來改變輸出電壓的額定值。該參考電壓產生電路314包括一第一回饋電阻RF0與三個第二回饋電阻RF1、RF2和RF3，且透過該第一回饋電阻RF0分別電連接於該第二回饋電阻RF1、RF2或RF3來改變回授電阻配置的比例以改變輸出電壓的額定值。而該參考電壓產生電路314是一電池開路電壓之回授電路。該電池充電器9為依據本發明構想所提出之第七種具電池電壓偵測器之電池充電器。
第十二圖是一依據本發明構想之第八較佳實施例之電池充電器的電路示意圖。在第十二圖中，該電池充電器12包括一電池電壓偵測器121、一CC/CV(定電流/定電壓控制器)13與一電流模式PWM(電流模式脈寬調變控制器)22。該電池電壓偵測器121包括一電池電壓偵測電路1201、一參考電壓產生電路1202、一包括電阻Rf1和Rf2且用於產生一分壓之分壓電路與一比較器1203。該比較器1203之一非反相輸入端接收該參考電壓產生電
路1202之一輸出值，該比較器1203之一反相輸入端接收該電阻Rf1和Rf2所形成之該分壓電路之該分壓。該電池電壓偵測電路1201包括一解碼器3112、三個比較器12011/12012/12013(各該比較器之一非反相輸入端接收一11V之直流輸入電壓(其為一電池電壓)，且各該比較器之一反相輸入端接收一18V/10V/3.3V之參考電壓)。該參考電壓產生電路1202包括一接收一電源電壓VDD之電流源12021、一開關12022、三個電阻Rref05/Rref12/Rref20。該電池充電器12為依據本發明構想所提出之第八種具電池電壓偵測器之電池充電器。該電池電壓偵測電路12所偵測到的電池電壓為11伏特(此時轉換器的輸出目標電壓應為12V)，這時三個比較器的輸出各為0/1/1，再經編碼器編出VB=010之輸出值讓參考電壓產生電路1202選擇讓輸出電壓為12伏之電阻。不同的VB值會讓參考電壓產生電路產生使充電器輸出不同的電壓，其對應狀況如表一所示。
實施例：
1.一種電池充電器，包含：一電池電壓偵測器，電連接於一外接電池之一正極端，且用以偵測該外接電池之一開路電壓值，
其中當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值，且依該額定電壓值對該外接電池充電。
2.根據實施例1所述之充電器，更包括一並聯電連接於該外接電池之交流/直流功率轉換器，其中該電池電壓偵測器更包括一具有一電連接於該正極端之一分壓電路的電池電壓偵測電路和一電連接於該電池電壓偵測電路之一參考電壓產生電路，該可充電範圍具有一範圍上限與一範圍下限，該可充電範圍被劃分為至少兩個接續區域，任意兩個相鄰之接續區域之間具有一區域分界值，該分壓電路產生該開路電壓值之一檢測值，該電池電壓偵測電路將該檢測值與該範圍上限、該範圍下限和該至少兩個連續區間之各該區域分界值進行比較，以確定該檢測值位於該至少兩個接續區域的哪一個接續區域，依據該檢測值所位於之該接續區域所鄰接之兩個區域分界值之中的較大值產生該電池電壓偵測電路之一第一輸出值，輸出至該參考電壓產生電路，由該第一輸出值所對應產生之一參考電壓值為該參考電壓產生電路之一第二輸出值，依據該第二輸出值使該交流/直流功率轉換器產生該額定電壓值，該交流/直流功率轉換器為一隔離型交流/直流轉換器或一非隔離型交流/直流轉換器；當該開路電壓值低於該可充電範圍之該範圍下限時，表示該外接電池已損壞，
此時使該充電器發出一警示訊號。
3.根據實施例1或2所述之充電器，其中該電池電壓偵測電路更包括至少三個比較器，一編碼器與一栓鎖，各該比較器具有一反相輸入端、一非反相輸入端與一輸出端，各該反相輸入端接收一輸入值，該輸入值是選自由與其對應之該範圍上限、該範圍下限和該至少兩個連續區間之各該區域分界值所組成群組的其中之一，各該非反相輸入端接收該檢測值，當該檢測值大於各該反相輸入端所接收之該輸入值時，該對應之比較器之該輸出端輸出一高電位值，當該檢測值小於或等於各該反相輸入端所接收之該輸入值時，該對應之比較器之該輸出端輸出一低電位值，該編碼器電連接該至少三個比較器之各該輸出端並輸出一編碼訊號，該栓鎖電連接該編碼器並產生該第一輸出值。
4.根據以上任一實施例所述之充電器，更包括一電池開路電壓之回授電路和一一次側回授與定電流/定電壓電路，其中該電池開路電壓之回授電路電連接至該正極端以接收該開路電壓之一回授訊號，該一次側回授與定電流/定電壓電路接收該回授訊號與該第二輸出訊號，以使該開路電壓穩定於該額定電壓值，該參考電壓產生電路包括具一第一端至一第三端之一開關、一各具一第一端與一第二端之一電流源與至少三個電阻，該至少三個電阻
之各該第二端均接地，該電流源之該第一端接收一電源電壓，該電流源之該第二端電連接至該開關之該第一端，該開關之該第二端接收該第一輸出值，該開關因應該第一輸出值而使該電流源之該第二端電連接至該至少三個電阻的其中之一的該第一端，而使該開關之該第三端輸出該第二輸出值。
5.根據以上任一實施例所述之充電器，更包括一電池開路電壓之回授電路和一一次側回授與定電流/定電壓電路，其中該電池開路電壓之回授電路電連接至該正極端以接收該開路電壓之一回授訊號，該一次側回授與定電流/定電壓電路接收該回授訊號與該第二輸出訊號，以使該開路電壓值穩定於該額定電壓值，該參考電壓產生電路包括具一第一端至一第三端之一開關、各具一第一端與一第二端之一電阻與至少三個電流源，該電阻之該第二端接地，該至少三個電流源之各該第一端均接收一電源電壓，該開關之該第二端接收該第一輸出值，該開關因應該第一輸出值而使該至少三個電流源之各該第二端的其中之一透過該開關之該第一端電連接至該電阻之該第一端，而使該開關之該第三端輸出該第二輸出值。
6.根據以上任一實施例所述之充電器，更包括一預充電路、一電流模式脈寬調變器與一一次側回授與定電流/定電壓電路，其中該轉換器更包括一切換開關，
該預充電路包括一計時器、一預充脈波產生器與一多工器，當該計時器被啟動後，在一預定時間內使該電池被預充電，該參考電壓產生電路為一電池開路電壓之回授電路，電連接至該正極端以接收該開路電壓之一回授訊號且產生該第二輸出訊號，該一次側回授與定電流/定電壓電路接收一參考電壓值與該第二輸出訊號，並產生一第三輸出訊號以使該開路電壓值穩定於該額定電壓值，該電流模式脈寬調變器電連接於該轉換器以接收一電流感測信號、接收該第三輸出訊號與產生一脈寬調變訊號，該多工器電連接至該計時器與該栓鎖，接收該預充脈波產生器所產生之一脈波與該脈寬調變訊號，且產生一控制訊號，用以控制該切換開關之一導通與關斷，當該切換開關操作時，使該外接電池被充電；該電池開路電壓之回授電路包括具一第一端至一第三端之一開關、各具一第一端與一第二端之一第一回饋電阻與至少三個第二回饋電阻，該第一回饋電阻之該第一端接收該回饋訊號，該開關之該第二端接收該第一輸出值，該開關因應該第一輸出值之大小而使該至少三個第二回饋電阻之各該第一端的其中之一透過該開關之該第一端電連接至該第一回饋電阻之該第二端，而使該開關之該第三端輸出該第二輸出值。
7.一種電池充電器，包含：一交流/直流功率轉換器，具一一次側線圈、一第一
二次側線圈與一第二二次側線圈；以及一電池電壓偵測器，電連接於該第二二次側線圈，用以偵測一外接電池之一開路電壓值，其中當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值，且依該額定電壓值對該外接電池充電。
8.一種電池充電器，包含：一電池電壓偵測器，用以偵測一外接電池之一開路電壓值，其中當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值，並依該額定電壓值對該外接電池充電。
9.一種電池充電器的控制方法，其中該電池充電器包括一電池電壓偵測器，該方法包含下列之步驟：電連接一外接電池至該電池電壓偵測器；使該電池電壓偵測器偵測該外接電池之一開路電壓值；當該開路電壓值不在一可充電範圍內時，使該充電器發出一警示訊號；當該開路電壓值在該可充電範圍內時，使該電池充電器由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值；以及
使該電池充電器依該額定電壓值對該外接電池充電。
10.一種電池充電器的控制方法，其中該電池充電器包括一電池電壓偵測器，該方法包含下列之步驟：電連接一外接電池至該電池充電器；使該電池電壓偵測器偵測該外接電池之一開路電壓值；以及當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值，並依該額定電壓值對該外接電池充電。
綜上所述，本發明提供一種充電器可應用在多種不同電池規格中，俾能借重其多功能的設計以提升使用者的便利性，因而具有較高之使用效益性，且能廣泛應用於可充電電池(例如，鉛酸電池，鋰電池，鎳氫電池等)所能應用之相關產業，諸如輕型電動載具、智慧型手機、平板電腦與筆記型電腦等。
是以，縱使本案已由上述之實施例所詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
101‧‧‧具一二次側線圈之交流/直流功率轉換器
111‧‧‧一次側線圈
112‧‧‧二次側線圈
13‧‧‧定電流/定電壓控制器
20‧‧‧外接電池
21‧‧‧隔離控制器
22‧‧‧電流模式脈寬調變器
3‧‧‧依據本發明構想之第一較佳實施例之電池充電器
31‧‧‧電池電壓偵測器
Claims (10)
- 一種電池充電器，包含：一電池電壓偵測器，電連接於一外接電池之一正極端，且用以偵測該外接電池之一開路電壓值，其中當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值，並依該額定電壓值對該外接電池充電，且該可充電範圍具有一範圍下限，當該開路電壓值低於該可充電範圍之該範圍下限時，使該電池充電器發出一警示訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之充電器，更包括一並聯電連接於該外接電池之交流/直流功率轉換器，其中該電池電壓偵測器更包括一具有一電連接於該正極端之一分壓電路的電池電壓偵測電路和一電連接於該電池電壓偵測電路之一參考電壓產生電路，該可充電範圍還具有一範圍上限，該可充電範圍被劃分為至少兩個接續區域，任意兩個相鄰之接續區域之間具有一區域分界值，該分壓電路產生該開路電壓值之一檢測值，該電池電壓偵測電路將該檢測值與該範圍上限、該範圍下限和該至少兩個連續區間之各該區域分界值進行比較，以確定該檢測值位於該至少兩個接續區域的哪一個接續區域，依據該檢測值所位於之該接續區域所鄰接之兩個區域分界值之中的較大值產生該電池電壓偵測電路之一第一輸出值，輸 出至該參考電壓產生電路，由該第一輸出值所對應產生之一參考電壓值為該參考電壓產生電路之一第二輸出值，依據該第二輸出值使該交流/直流功率轉換器產生該額定電壓值，該交流/直流功率轉換器為一隔離型交流/直流轉換器或一非隔離型交流/直流轉換器；當該開路電壓值低於該可充電範圍之該範圍下限時，表示該外接電池已損壞。
- 如申請專利範圍第2項所述之充電器，其中該電池電壓偵測電路更包括至少三個比較器，一編碼器與一栓鎖，各該比較器具有一反相輸入端、一非反相輸入端與一輸出端，各該反相輸入端接收一輸入值，該輸入值是選自由與其對應之該範圍上限、該範圍下限和該至少兩個連續區間之各該區域分界值所組成群組的其中之一，各該非反相輸入端接收該檢測值，當該檢測值大於各該反相輸入端所接收之該輸入值時，該對應之比較器之該輸出端輸出一高電位值，當該檢測值小於或等於各該反相輸入端所接收之該輸入值時，該對應之比較器之該輸出端輸出一低電位值，該編碼器電連接該至少三個比較器之各該輸出端並輸出一編碼訊號，該栓鎖電連接該編碼器並產生該第一輸出值。
- 如申請專利範圍第2項所述之充電器，更包括一電池開路電壓之回授電路和一一次側回授與定電流/定電壓電 路，其中該電池開路電壓之回授電路電連接至該正極端以接收該開路電壓之一回授訊號，該一次側回授與定電流/定電壓電路接收該回授訊號與該第二輸出訊號，以使該開路電壓穩定於該額定電壓值，該參考電壓產生電路包括具一第一端至一第三端之一開關、一各具一第一端與一第二端之一電流源與至少三個電阻，該至少三個電阻之各該第二端均接地，該電流源之該第一端接收一電源電壓，該電流源之該第二端電連接至該開關之該第一端，該開關之該第二端接收該第一輸出值，該開關因應該第一輸出值而使該電流源之該第二端電連接至該至少三個電阻的其中之一的該第一端，而使該開關之該第三端輸出該第二輸出值。
- 如申請專利範圍第2項所述之充電器，更包括一電池開路電壓之回授電路和一一次側回授與定電流/定電壓電路，其中該電池開路電壓之回授電路電連接至該正極端以接收該開路電壓之一回授訊號，該一次側回授與定電流/定電壓電路接收該回授訊號與該第二輸出訊號，以使該開路電壓值穩定於該額定電壓值，該參考電壓產生電路包括具一第一端至一第三端之一開關、各具一第一端與一第二端之一電阻與至少三個電流源，該電阻之該第二端接地，該至少三個電流源之各該第一端均接收一電源電壓，該開關之該第二端接收該第一輸出值，該開關因應該第一輸出 值而使該至少三個電流源之各該第二端的其中之一透過該開關之該第一端電連接至該電阻之該第一端，而使該開關之該第三端輸出該第二輸出值。
- 如申請專利範圍第2項所述之充電器，更包括一預充電路、一電流模式脈寬調變器與一一次側回授與定電流/定電壓電路，其中該轉換器更包括一切換開關，該預充電路包括一計時器、一預充脈波產生器與一多工器，當該計時器被啟動後，在一預定時間內使該電池被預充電，該參考電壓產生電路為一電池開路電壓之回授電路，電連接至該正極端以接收該開路電壓之一回授訊號且產生該第二輸出訊號，該一次側回授與定電流/定電壓電路接收一參考電壓值與該第二輸出訊號，並產生一第三輸出訊號以使該開路電壓值穩定於該額定電壓值，該電流模式脈寬調變器電連接於該轉換器以接收一電流感測信號、接收該第三輸出訊號與產生一脈寬調變訊號，該多工器電連接至該計時器與該栓鎖，接收該預充脈波產生器所產生之一脈波與該脈寬調變訊號，且產生一控制訊號，用以控制該切換開關之一導通與關斷，當該切換開關操作時，使該外接電池被充電；該電池開路電壓之回授電路包括具一第一端至一第三端之一開關、各具一第一端與一第二端之一第一回饋電阻與至少三個第二回饋電阻，該第一回饋電阻之該第一端接收該回饋訊號，該開關之 該第二端接收該第一輸出值，該開關因應該第一輸出值之大小而使該至少三個第二回饋電阻之各該第一端的其中之一透過該開關之該第一端電連接至該第一回饋電阻之該第二端，而使該開關之該第三端輸出該第二輸出值。
- 一種電池充電器，包含：一交流/直流功率轉換器，具一一次側線圈、一第一二次側線圈與一第二二次側線圈；以及一電池電壓偵測器，電連接於該第二二次側線圈，用以偵測一外接電池之一開路電壓值，其中當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值，並依該額定電壓值對該外接電池充電，且該可充電範圍具有一範圍下限，當該開路電壓值低於該可充電範圍之該範圍下限時，使該電池充電器發出一警示訊號。
- 一種電池充電器，包含：一電池電壓偵測器，用以偵測一外接電池之一開路電壓值，其中當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值，並依該額定電壓值對該外接電池充電，且該可充電範圍具有一範圍下限，當該開路電壓值低於該可充電範圍 之該範圍下限時，使該電池充電器發出一警示訊號。
- 一種電池充電器的控制方法，其中該電池充電器包括一電池電壓偵測器，該方法包含下列之步驟：電連接一外接電池至該電池電壓偵測器；使該電池電壓偵測器偵測該外接電池之一開路電壓值；當該開路電壓值不在一可充電範圍內時，使該電池充電器發出一警示訊號；當該開路電壓值在該可充電範圍內時，使該電池充電器由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓值；以及使該電池充電器依該額定電壓值對該外接電池充電。
- 一種電池充電器的控制方法，其中該電池充電器包括一電池電壓偵測器，該方法包含下列之步驟：電連接一外接電池至該電池充電器；使該電池電壓偵測器偵測該外接電池之一開路電壓值；當該開路電壓值不在一可充電範圍內時，使該電池充電器發出一警示訊號；以及當該開路電壓值在一可充電範圍內時，使該電池充電器藉由該開路電壓值產生該外接電池之一額定電壓 值，並依該額定電壓值對該外接電池充電。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103117055A TWI533556B (zh) | 2014-05-14 | 2014-05-14 | 具電池電壓偵測器之電池充電器及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103117055A TWI533556B (zh) | 2014-05-14 | 2014-05-14 | 具電池電壓偵測器之電池充電器及其控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201543784A TW201543784A (zh) | 2015-11-16 |
| TWI533556B true TWI533556B (zh) | 2016-05-11 |
Family
ID=55221030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW103117055A TWI533556B (zh) | 2014-05-14 | 2014-05-14 | 具電池電壓偵測器之電池充電器及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI533556B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI689153B (zh) * | 2017-08-23 | 2020-03-21 | 美商茂力科技股份有限公司 | 供電電壓產生電路及其積體電路 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI628896B (zh) * | 2016-12-12 | 2018-07-01 | 群光電能科技股份有限公司 | 具有寬範圍輸出電壓之充電器 |
| TWI680624B (zh) * | 2017-10-20 | 2019-12-21 | 威盛電子股份有限公司 | 電池管理電路的啟動裝置及具有其的電池管理系統 |
| US11031803B2 (en) | 2017-10-20 | 2021-06-08 | Via Labs, Inc. | Start-up apparatus for battery management circuit and battery management system having the same |
| CN108521151B (zh) * | 2017-10-20 | 2020-12-08 | 威锋电子股份有限公司 | 电池管理电路的启动装置及具有其的电池管理系统 |
-
2014
- 2014-05-14 TW TW103117055A patent/TWI533556B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI689153B (zh) * | 2017-08-23 | 2020-03-21 | 美商茂力科技股份有限公司 | 供電電壓產生電路及其積體電路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201543784A (zh) | 2015-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9479060B2 (en) | Control circuit, battery power supply device and control method | |
| TWI533556B (zh) | 具電池電壓偵測器之電池充電器及其控制方法 | |
| CN101572487B (zh) | 用于控制开关电源的半导体器件 | |
| US9866108B2 (en) | PFC shutdown circuit for light load | |
| US9866106B2 (en) | Power supply apparatus with extending hold up time function | |
| US20170033564A1 (en) | Hybrid solar power generation system | |
| EP1993197A2 (en) | AC/DC converter and AC/DC conversion method using the same | |
| US20140015496A1 (en) | Charging device | |
| KR20120052759A (ko) | 스위치 모드 전원 공급 장치 및 방법 | |
| KR20190013752A (ko) | 배터리 충전 장치 | |
| US8242751B2 (en) | Charging device for alkaline battery | |
| US20100188052A1 (en) | Charge Device | |
| TWI677164B (zh) | 用於電池充電的交流信號功率變換系統、充電系統及方法 | |
| EP3379685A1 (en) | Jump starter apparatus for recharging discharged battery of transportation means | |
| JP2016134965A (ja) | 受電装置 | |
| CN103368248A (zh) | 低功率消耗的备援电力系统 | |
| US10056831B2 (en) | Filter and method for direct rectification grid-powered power supplies | |
| KR20140120025A (ko) | 2차 전지 충전 회로, 이를 구비하는 충전기 및 2차 전지 충전 방법 | |
| CN104734507B (zh) | 检测掉电与复电的电源控制器、电源供应器及控制方法 | |
| CN104080224A (zh) | 一种供电电路及灯具 | |
| RU138388U1 (ru) | Устройство автоматического управления электродвигателем погружного насоса | |
| US20150214843A1 (en) | Reboost power conversion apparatus having flyback mode | |
| JP3210159U (ja) | 充電装置 | |
| TWI466413B (zh) | Low power consumption of the source power system | |
| US11201550B2 (en) | Control device of three-terminal static DC converter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |