TWI654820B - 昇壓裝置 - Google Patents
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Abstract
提供可以不使用複數之電壓產生器，且以簡
便的電路來構成的昇壓裝置。
為一種昇壓裝置，其具備電壓產生器、
與電壓產生器串聯連接之複數之昇壓用電容器、仲介用電容器、和對電壓產生器及複數之昇壓用電容器和仲介用之電容器的連接進行切換控制的開關電路。
Description
本發明係關於不使用複數之電壓產生器，以簡單之手段使二次電池等之電壓產生器之電壓昇壓至特定電壓的昇壓裝置。
於使用二次電池等之電壓產生器，欲取得高電壓之電池裝置之時，以串聯連接二次電池等之方式，取得電池裝置所需之特定電壓。
圖4為輸出以往之高電壓的電池裝置之電路圖。輸出以往之高電壓之電池裝置係以串聯連接複數之二次電池之電壓產生器1，和複數之電壓監視裝置2來控制其充放電(例如，參照專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2009-195100號公報
但是，在以往之輸出高電壓的電池裝置中，將取得特定之電壓所需之數量的二次電池串聯連接，所需之電壓越高，二次電池之數量越增加，使得價格變高。再者，需要二次電池之數量份的電壓監視裝置2。再者，當使用複數之二次電池時，藉由在各二次電池產生電壓差，故電池裝置之充電時間和放電時間變短，有縮短電池裝置之壽命的課題。
為了解決以往之課題，本發明之昇壓裝置成為下述般之構成。
為一種昇壓裝置，其具備電壓產生器、與電壓產生器串聯連接之複數之昇壓用電容器、仲介用電容器、和對電壓產生器及複數之昇壓用電容器和仲介用之電容器的連接進行切換控制的開關電路。
若藉由本發明時，藉由電容器和開關電路之構成，可以提供僅以一個或所需最低限度的二次電池等之電壓產生器，昇壓至所需之特定電壓的昇壓裝置以作為電池裝置。再者，因電壓產生器之監視裝置若也僅以電壓產生器之數量份來做連接即可，故可以實現便宜之昇壓裝
置。電壓產生器之數量因以一個或所需之最低限度即可，故不需要考慮於串聯連接電壓產生器之時所產生的電壓差，可以提供可取得與電壓產生器等倍之昇壓電壓的昇壓裝置。
101‧‧‧電壓產生器
102‧‧‧昇壓用電容器
103‧‧‧仲介用電容器
104‧‧‧開關電路
114‧‧‧昇壓裝置
圖1為第一實施型態之昇壓裝置之電路圖。
圖2開關電路之電路圖。
圖3為第二實施型態之昇壓裝置之電路圖。
圖4為以往之電池裝置之電路圖。
圖1為第一實施型態之昇壓裝置之電路圖。第一實施型態之昇壓裝置具備二次電池等之電壓產生器101、電容器102_1~102_3、電容器103_1、103_2、開關電路104_1~104_3。
電容器102_1~102_3係用以使電池裝置產生特定電壓之昇壓用電容器。電容器103_1、103_2係用以對昇壓用電容器102_1~102_3充電電壓產生器101之電壓的仲介用電容器。開關電路104_1~104_3係切換電容器102_1~102_3，和電容器103_1、103_2之連接，使電
壓產生器101之電壓昇壓的控制電路。
圖2表示開關電路104之電路圖。開關電路104具備連接端子105~107、開關111~113、連接端子108、開關控制輸入端子109、開關控制輸出端子110。
針對第一實施型態之昇壓裝置之連接予以說明。電壓產生器101係負電源端子與開關電路104_1之連接端子105連接，正電源端子與昇壓用電容器102_1之負電源端子和開關電路104_1之連接端子106和開關電路104_2之連接端子105連接，昇壓用電容器102_1之正電源端子與昇壓用電容器102_2之負電源端子和開關電路104_1之連接端子107和開關電路104_2之連接端子106和開關電路104_3之連接端子105連接，昇壓用電容器102_2之正電源端子與昇壓用電容器102_3之負電源端子和開關電路104_2之連接端子107和開關電路104_3之連接端子106連接，昇壓用電容器102_3之正電源端子被連接於開關電路104_3之連接端子107。仲介用電容器103_1之負電源端子被連接於開關電路104_1之連接端子108，仲介用電容103_1之正電源端子被連接於仲介用電容器103_2之負電源端子和開關電路104_2之連接端子108，仲介用電容器103_2之正電源端子被連接於開關電路104_3之連接端子108。開關電路104_1之開關控制輸入端子109被連接於開關控制器(在此無圖示)，開關電路104_1之開關控制輸出端子110被連接於開關電路104_2之開關控制輸入端子109，開關電路104_2開關控制輸出
110被連接於開關電路104_3之開關控制輸入端子109。
接著，針對第一實施型態之昇壓裝置之動作予以說明。
開關電路104_1係當開關控制輸入端子109從開關控制器接收到控制訊號時，依序選擇性地切換開關111~113的導通和斷開。開關電路104_2係開關控制輸入端子109接收來自104_1之開關控制輸出端子110之訊號，同樣的開關同步而動作成導通、斷開。
首先，開關電路104_1係當開關控制輸入端子109由開關控制器接收控制訊號時，使開關111導通，並使連接端子105和連接端子108短路。此時，開關112、113斷開。而且，開關電路104_1~104_3因連接有開關控制輸入端子109和開關控制輸出端子110，故開關之導通/斷開控制全部成為相同。因此，電壓產生器101係藉由開關電路104_1之開關111和開關電路104_2之開關111與仲介用電容器103_1並聯連接。依此，仲介用電容器103_1成為與電壓產生器101相同之電壓。再者，昇壓用電容器102_1係藉由開關電路104_2之開關111和開關電路104_3之開關111與仲介用電容器103_2並聯連接。依此，昇壓用電容器102_1和仲介用電容器103_2成為相同電壓。
接著，開關電路104_1係當開關控制輸入端子109由開關控制器接收控制訊號時，使開關112導通，並使連接端子106和連接端子108短路。此時，開關
111、113斷開。而且，其他之開關電路104_2和104_3相同。依此，昇壓用電容器102_1係藉由開關電路104_1之開關112和開關電路104_2之開關112與仲介用電容器103_1並聯連接。依此，昇壓用電容器102_1成為與仲介用電容器103_1相同之電壓。同樣，昇壓用電容器102_2成為與仲介用電容器103_2相同之電壓。
接著，開關電路104_1係當開關控制輸入端子109由開關控制器接收控制訊號時，使開關113導通，並使連接端子107和連接端子108短路。此時，開關111、112斷開。而且，其他之開關電路104_2和104_3相同。依此，昇壓用電容器102_2成為與仲介用電容器103_1相同之電壓。同樣，昇壓用電容器102_3成為與仲介用電容器103_2相同之電壓。
之後，開關電路104_1係當開關控制輸入端子109由開關控制器接收控制訊號時，使開關111導通，並使連接端子105和連接端子108短路。此時，開關112、113斷開。
而且，藉由重覆上述之動作，在昇壓用電容器102_3之正電源端子和電壓產生器101之負電源端子間產生電壓產生器101之4個份的電壓。即是，可以以電壓產生器101、電容器102、103、開關電路104構成昇壓裝置。
並且，雖然第一實施型態表示產生電壓產生器101之4個份之電壓的昇壓裝置，但是並不限制昇壓用
電容器102之串聯數，也不限制昇壓電壓。再者，雖然表示開關電路係以3個開關為一單元的開關電路104，但是並不限制開關電路之開關數量。
藉由上述，第一實施型態之昇壓裝置藉由一個電壓產生器、與此串聯連接之複數的電容器、仲介用之電容器、開關電路所形成的簡單構成，不會增加電壓產生器之數量，可以構成產生所需之特定電壓的昇壓裝置以作為電池裝置。
再者，因電壓產生器101為一個，故電壓監視裝置為一個亦可。
並且，因使昇壓用電容器經仲介用電容器產生一個電壓產生器101之電壓，故不用考慮電壓產生器之電壓差可以構成昇壓裝置。
圖3為第二實施型態之昇壓裝置之電路圖。第二實施型態之昇壓裝置之構成基本上與第一實施型態之昇壓裝置相同。第二實施型態之昇壓裝置係由第一昇壓裝置114_1和第二昇壓裝置114_2所構成。
第一昇壓裝置114_1係由電壓產生器101_1、昇壓用電容器102_1和102_2、仲介用電容器103_1，和開關電路104_1和104_2所構成。開關電路104_1和104_2為圖2所示之開關電路104。再者，第二昇壓裝置114_2也為相同之電路構成。
第一昇壓裝置114_1和第二昇壓裝置114_2之連接與第一實施型態之昇壓裝置相同。而且，第一昇壓裝置114_1之開關控制輸出端子110和第二昇壓裝置114_2之開關控制輸入端子109被連接，第一昇壓裝置114_1之昇壓用電容器102_2和第二昇壓裝置114_2之電壓產生器101_2被連接。
第二實施型態之昇壓裝置之動作基本上與第一實施型態之昇壓裝置相同。
第二實施型態之昇壓裝置藉由構成如此，可以在昇壓用電容器102_4之正電源端子和電壓產生器101_1之負電源端子間產生電壓產生器6個份之電壓。即是，第二實施型態之昇壓裝置藉由較第一實施型態之昇壓裝置少之零件數量，可取得電壓產生器6個份的昇壓電壓。
並且，第二實施型態之昇壓裝置雖然針對取得電壓產生器6個份之昇壓電壓的昇壓裝置進行說明，但是並不限制昇壓裝置114之縱向堆積數量，也不限制昇壓電壓。
再者，開關電路雖然表示以三個開關為一單元，但是並不限制開關的數量。
藉由上述，第二實施型態之昇壓裝置可以藉由如以最低限度之電壓產生器、與此串聯連接之複數的昇壓用電容器、仲介用之電容器、開關電路所形成之簡單構成的比較少零件數量來構成昇壓裝置。
如上述說明般，本發明之昇壓裝置係由最低限度之電壓產生器、與此串聯連接之複數的昇壓用電容器、仲介用之電容器、開關電路所形成之簡單構成，可以不會增加電壓產生器之數量來構成昇壓裝置。
Claims (2)
- 一種昇壓裝置，其特徵在於具備：電壓產生裝置；與上述電壓產生裝置串聯連接的複數之昇壓用電容器；仲介用電容器；及對上述電壓產生裝置及上述複數之昇壓用電容，和上述仲介用電容器之連接進行切換控制的開關電路，上述開關電路具備：連接上述電壓產生裝置及上述昇壓用電容器的複數之昇壓用端子；連接上述仲介用電容器的仲介用端子；對上述複數之昇壓用端子和上述仲介用端子之連接進行切換的複數之開關；上述複數之開關之控制訊號被輸入的開關控制輸入端子；及上述控制訊號被輸出的開關控制輸出端子，複數之上述開關電路係在上述開關控制輸出端子和上述開關控制輸入端子被連接且被縱向堆積。
- 如請求項1所記載之昇壓裝置，其中上述開關控制輸出端子和上述開關控制輸入端子被連接且被縱向堆積。
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