TWI666847B - 充電方法及充電系統 - Google Patents

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Abstract

一種充電方法，包含以下步驟：同時對輔助電源以及至少一充電電源充電，其中輔助電源的電力需求為第一考量，而至少一充電電源的電力需求為第二考量；偵測輔助電源的輔助電流值與至少一充電電源的總充電電流值；以及若輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，停止對輔助電源進行充電。

Description

充電方法及充電系統
本案是有關於一種充電方法及充電系統，且特別是有關於充電電源以及輔助電源的電力分配的充電方法及充電系統。
充電系統通常設計為可收納數台至數十台數位裝置並同時對其進行充電。充電系統包含輸入與輸出電源，輸出電源一般分為充電電源以及輔助電源。充電電源與輔助電源皆可同時對多個數位裝置進行充電，且通常輔助電源的電力需求為優先考量，例如優先供電給主要裝置或不可斷電裝置等，而充電電源的電力需求為次要考量，例如供電給次要裝置等。為避免數十台裝置同時充電而導致電力系統過載，充電電源會被畫分為數個充電區，可使充電電源只對單一充電區供電或對數個充電區同時供電。
由於輸出電源有輸出電源額定值，因此需要對充電電源以及輔助電源的電力進行分配。在分配充電電源以及輔助電源的電力時，若總是以輔助電源之電力需求為優先考量，會導致充電電源不足以對數位裝置充電。而若 是預先設定充電電源以及輔助電源各別所能提供之電力上限，雖可保證充電電源可輸出足夠電力以對數位裝置充電，但卻犧牲了輔助電源之供電容量，減少了使用上的彈性。
因此，如何確保充電電源可對數位裝置進行充電，並同時保有輔助電源使用上的彈性，為本領域待改進的問題之一。
本案之一態樣是在提供一種充電方法。此充電方法包含以下步驟：同時對輔助電源以及至少一充電電源充電，其中輔助電源的電力需求為第一考量，而至少一充電電源的電力需求為第二考量；偵測輔助電源的輔助電流值與至少一充電電源的總充電電流值；以及若輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，停止對輔助電源進行充電。
本案之另一態樣是在提供一種充電系統。此充電系統包含輔助電流偵測裝置、充電電流偵測裝置以及控制器。輔助電流偵測裝置用以偵測輔助電源充電時的輔助電流值。上述輔助電源的電力需求為第一考量。充電電流偵測裝置用以偵測至少一充電電源充電時的總充電電流值。上述至少一充電電源的電力需求為第二考量。控制器連接於輔助電流偵測裝置以及充電電流偵測裝置，並用以判斷輔助電流值以及總充電電流值之和是否大於電流閾 值，若輔助電流值以及總充電電流值之和大於電流閾值，則控制器停止對輔助電源進行充電。
因此，根據本案之技術態樣，本案之實施例藉由提供一種充電方法及一種充電系統，且特別是有關於充電電源以及輔助電源的電力分配的充電方法及充電系統，藉以確保充電電源可對數位裝置進行充電，並同時保有輔助電源使用上的彈性。
100‧‧‧充電系統
110‧‧‧交流/直流轉換器
120‧‧‧控制器
130‧‧‧充電電流偵測裝置
140‧‧‧輔助電流偵測裝置
150‧‧‧充電突波保護裝置
160‧‧‧輔助突波保護裝置
D1、D2、D3~DN‧‧‧充電電源驅動器
DAUX‧‧‧輔助電源驅動器
R1、R2、R3~RN‧‧‧充電開關元件
RAUX‧‧‧輔助開關元件
P1、P2、P3~PN‧‧‧充電電源
PAUX‧‧‧輔助電源
200、300‧‧‧充電方法
S210、S220、S230‧‧‧步驟
S310、S315、S320、S325、S330、S335‧‧‧步驟
S340、S345、S350、S355、S360、S365‧‧‧步驟
S370、S375、S380、S385、S390、S395‧‧‧步驟
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種充電系統的示意圖；第2圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種充電方法的流程圖；第3A圖係根據本案之一些實施例所繪示之另一種充電方法的部分流程圖；第3B圖係根據本案之一些實施例所繪示之另一種充電方法的又一部分流程圖；以及第3C圖係根據本案之一些實施例所繪示之另一種充電方法的另一部分流程圖。
以下揭示提供許多不同實施例或例證用以實施 本發明的不同特徵。特殊例證中的元件及配置在以下討論中被用來簡化本揭示。所討論的任何例證只用來作解說的用途，並不會以任何方式限制本發明或其例證之範圍和意義。此外，本揭示在不同例證中可能重複引用數字符號且/或字母，這些重複皆為了簡化及闡述，其本身並未指定以下討論中不同實施例且/或配置之間的關係。
在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
關於本文中所使用之『耦接』或『連接』，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，而『耦接』或『連接』還可指二或多個元件相互操作或動作。
在本文中，使用第一、第二與第三等等之詞彙，是用於描述各種元件、組件、區域、層與/或區塊是可以被理解的。但是這些元件、組件、區域、層與/或區塊不應該被這些術語所限制。這些詞彙只限於用來辨別單一元件、組件、區域、層與/或區塊。因此，在下文中的一第一元件、組件、區域、層與/或區塊也可被稱為第二元件、組件、區域、層與/或區塊，而不脫離本發明的本意。如本文所用，詞彙『與/或』包含了列出的關聯項目中的一個或多個的任 何組合。本案文件中提到的「及/或」是指表列元件的任一者、全部或至少一者的任意組合。
第1圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種充電系統100的示意圖。充電系統100包含控制器120、充電電流偵測裝置130以及輔助電流偵測裝置140。如第1圖所繪示，充電系統100可對多個充電電源P1~PN及/或輔助電源PAUX進行充電。第1圖所繪示之充電系統100僅作為例示，本案並不以此為限。
輔助電流偵測裝置140偵測輔助電源PAUX充電時的輔助電流值。充電電流偵測裝置130偵測單一充電電源P1~PN的充電電流值或是多個充電電源P1~PN的總充電電流值。當偵測單一充電電源P1~PN時，偵測到的總充電電流值即為單一充電電源P1~PN的充電電流值。上述輔助電源的電力需求為第一考量，而充電電源的電力需求為第二考量。在本案的一些實施中，第一考量為優先考量，而第二考量為次要考量。舉例來說，在本案的一些實施例中，充電系統100可於教學時使用。充電系統100可供電給輔助電源PAUX與充電電源P1~PN。上述輔助電源PAUX與充電電源P1~PN可用於連接數位裝置，例如筆記型電腦、印表機、電子白板、網路路由器等等。輔助電源PAUX為教學者使用，而充電電源P1~PN為學生所使用，因此輔助電源PAUX之電力需求為優先考量，而充電電源P1~PN之電力需求為次要考量。以上所述僅作為例示，本揭示內容不以此為限。
控制器120連接於輔助電流偵測裝置140以及充電電流偵測裝置130。輔助電流偵測裝置140以及充電電流偵測裝置130將偵測的電流值傳送至控制器120，控制器120判斷輔助電流值以及總充電電流值之和是否大於電流閾值。若控制器120判斷輔助電流值以及總充電電流值之和大於電流閾值，則控制器120停止對輔助電源PAUX進行充電。
在本案之一些實施例中，若控制器120判斷輔助電流值以及總充電電流值之和大於電流閾值，控制器120先停止對主充電電源以外之充電電源P1~PN中之至少一者進行充電，再停止對輔助電源PAUX進行充電。舉例來說，若充電系統100同時對輔助電源PAUX、充電電源P1以及充電電源P2進行充電，且充電電源P1為主充電電源。此時，若控制器120判斷輔助電流值以及總充電電流值之和大於電流閾值，控制器120停止對充電電源P2進行充電。在控制器120停止對充電電源P2進行充電之後，若是控制器120判斷輔助電流值以及總充電電流值之和仍大於電流閾值，控制器120再停止對輔助電源PAUX進行充電。而若是控制器120判斷輔助電流值以及總充電電流值之和不大於電流閾值，控制器120不會停止對輔助電源PAUX進行充電。
在本案之一些實施例中，若控制器120判斷輔助電流值以及總充電電流值之和大於電流閾值，控制器120先停止對主充電電源以外之充電電源P1~PN中之每一者進行充電，再停止對輔助電源PAUX進行充電。舉例來說，若 充電系統100同時對輔助電源PAUX、充電電源P1、充電電源P2以及充電電源P3進行充電，且充電電源P1為主充電電源。此時，若控制器120判斷輔助電流值以及總充電電流值之和大於電流閾值，控制器120停止對充電電源P2進行充電。在控制器120停止對充電電源P2進行充電之後，若是控制器120判斷輔助電流值以及總充電電流值之和仍大於電流閾值，控制器120再停止對充電電源P3進行充電。在控制器120停止對充電電源P2以及充電電源P3進行充電之後，若是控制器120判斷輔助電流值以及總充電電流值之和仍大於電流閾值，控制器120再停止對輔助電源PAUX進行充電。
在本案之一些實施例中，當於充電過程中，控制器120停止對輔助電源PAUX進行充電時，控制器120儲存停止對輔助電源進行充電前所偵測到的輔助電流值。若於充電過程中，控制器120判斷輔助電流值以及總充電電流值之和是否不大於電流閾值，控制器120重新開始對輔助電源PAUX進行充電。
如第1圖所繪示，在本案之一些實施例中，充電系統100包含輔助開關元件RAUX以及充電開關元件R1~RN。輔助開關元件RAUX依據控制器120所傳送之輔助控制信號而開啟或關閉，以開始或停止對輔助電源PAUX進行充電。充電開關元件R1~RN依據控制器120所傳送之相對應的充電控制信號而開啟或關閉，以開始或停止對相對應的充電電源P1~PN進行充電。
如第1圖所繪示，在本案之一些實施例中，充電系統100包含輔助電源驅動器DAUX以及充電電源驅動器D1~DN。輔助電源驅動器DAUX用以接收輔助控制信號，並依據輔助控制信號控制輔助開關元件RAUX。充電電源驅動器D1~DN用以接收相對應的充電控制信號，並依據該充電控制信號控制相對應的充電開關元件R1~RN。
在本案之一些實施例中，控制器120設定充電排程，充電排程包含多個充電組合，每一個充電組合包含充電電源P1~PN中之至少一者，且在同一組合中之總充電電流值與輔助電流值之和不大於電流閾值。控制器120並依據充電排程對輔助電源PAUX以及充電電源P1~PN中之至少一者進行充電。
在本案之一些實施例中，控制器120設定充電排程時，控制器120將電流閾值減去輔助電流值以計算出充電電流閾值，且每一充電組合中所包含之充電電源P1~PN中之至少一者的總充電電流值不大於充電電流閾值。上述充電閾值的計算如下：I_CHRG_LMT=I_SYS_LMT-I_AUX_SENSING，其中I_CHRG_LMT為充電電流閾值，I_SYS_LMT為電流閾值，而I_AUX_SENSING為輔助電流值。
在本案之一些實施例中，控制器120設定充電排程時，控制器120判定充電電源P1~PN中之其中一者為充電組合的主充電電源。舉例來說，控制器120判定第一充電組合至少包含充電電源P1，並以充電電源P1為第一充電組合的主充電電源，其餘P2~PN為次充電電源，再依據充電電流閾值而選擇次要充電電源P2~PN中的部分充電電源，以組成該第一充電組合；判定第二充電組合至少包含充電電源P2，並以充電電源P2為第二充電組合的主充電電源，其餘P1、P3~PN為次充電電源，再依據充電電流閾值而選擇次要充電電源P1、P3~PN中的部分充電電源，以組成該第二充電組合；以及判定第三充電組合至少包含充電電源P3，並以充電電源P3為第三充電組合的主充電電源，其餘P1~2、P4~PN為次充電電源，並依據充電電流閾值而選擇次要充電電源P1~2、P4~PN中的部分充電電源，以組成該第三充電組合。
在本案之一些實施例中，控制器120依據充電組合對輔助電源PAUX及/或充電電源P1~PN進行充電。在本案之一些實施例中，設有充電時間，也就是每一充電組合可進行充電直到到達充電時間。此外，於每一充電組合開始充電時，輔助電源PAUX亦會同時開始進行充電。
在本案之一些實施例中，充電系統100更包含輸出裝置(未繪示)，當輔助電源PAUX停止充電及/或充電電源P1~PN停止充電時，輸出系統會輸出輔助電源PAUX及/或充電電源P1~PN停止充電的原因及/或狀態。
如第1圖所繪示，在本案之一些實施例中，充電系統100包含交流/直流轉換器110。交流/直流轉換器110用以將輸入電源之交流電轉換為直流電，並將直流電傳送至控制器120以提供控制器120所需之電力。
如第1圖所繪示，在本案之一些實施例中，充電系統100更包含充電突波保護裝置150以及輔助突波保護裝置160，以降低突波電流對電路造成的影響。
第2圖係根據本案之一些實施例所繪示之一種充電方法200的流程圖。如第2圖所示，充電方法200包含以下步驟：步驟S210：同時對輔助電源以及至少一充電電源充電；步驟S220：偵測輔助電源的輔助電流值與充電電源的總充電電流值；以及步驟S230：若輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，停止對輔助電源進行充電。
為使本案實施例之充電方法200易於理解，請一併參閱第1圖以及第2圖。
於步驟S210中，同時對輔助電源以及至少一充電電源充電。舉例來說，可藉由充電系統100同時對輔助電源PAUX、充電電源P1以及充電電源P2進行充電。
於步驟S220中，偵測輔助電源的輔助電流值與充電電源的總充電電流值。在本案之一些實施例中，步驟S220可由充電電流偵測裝置130以及輔助電流偵測裝置140執行。
於步驟S230中，若輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，停止對輔助電源進行充電。在本案之一些實施例中，步驟S230可由控制器120發送輔助控制信號至輔助電源驅動器DAUX，並依據輔助控制信號關閉輔助開關元件RAUX。
第3A圖係根據本案之一些實施例所繪示之另一種充電方法300的部分流程圖。第3B圖係根據本案之一些實施例所繪示之另一種充電方法300的又一部分流程圖。第3C圖係根據本案之一些實施例所繪示之另一種充電方法300的另一部分流程圖。如第3A圖所示，充電方法300包含以下步驟：S310：開啟輔助開關元件；S315：開啟多個充電開關元件中之一者；S320：偵測並判斷輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值；S325：關閉輔助開關元件；S330：判斷是否到達偵測時間；S335：儲存充電電流值並關閉開關元件；S340：判斷是否已偵測完所有的充電電流值。
如第3B圖所示，充電方法300還包含以下步驟：S345：設定充電排程；S350：維持或開啟輔助開關元件，並依據充電排程開啟充電開關元件；S355：偵測並判斷輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值；S360：判斷是否到達充電時間；S365：判斷是否已完成所有的充電組合。
如第3C圖所示，充電方法300更包含以下步驟：S370：判斷開啟中的輔助開關元件及/或充電開關元件是否為最小充電組合；S375：關閉主充電電源以外之充電開關元件；S380：儲存輔助電流值並關閉輔助開關元件；S385：偵測並判斷儲存的輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值；S390：開啟輔助開關元件；以及S395：判斷是否到達充電時間。
為使本案實施例之充電方法300易於理解，請一併參閱第1圖、第3A~3C圖。
首先，請參閱第3A圖。於步驟S310中，開啟輔助開關元件。在本案的一些實施例中，步驟S310可由控制器120透過輔助電源驅動器DAUX執行。開啟輔助開關元件RAUX即可對輔助電源PAUX進行充電。
於步驟S315中，開啟多個充電開關元件中之一者。在本案之一些實施例中，步驟S315可由控制器120透過充電電源驅動器D1~DN執行。開啟充電開關元件R1~RN即可對相對應的充電電源P1~PN進行充電。
於步驟S320中，偵測並判斷輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值。步驟S320中偵測輔助電流值與總充電電流值與上述步驟S220相同，在此不再重複 贅述。而在本案之一些實施例中，步驟S320中判斷輔助電流值與總充電電流值的和可由控制器120執行。
如第3A圖所繪示，若步驟S320的判斷結果為輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，執行步驟S325。若步驟S320的判斷結果為輔助電流值與總充電電流值的和不大於電流閾值，執行步驟S330。
於步驟S325中，關閉輔助開關元件。在本案的一些實施例中，步驟S325可由控制器120透過輔助電源驅動器DAUX執行。關閉輔助開關元件RAUX即可停止對輔助電源PAUX進行充電。
於步驟S330中，判斷是否到達偵測時間。在本案的一些實施例中，步驟S330可由控制器120執行。如第3A圖所繪示，若步驟S330的判斷結果為到達偵測時間，執行步驟S335。若步驟S330的判斷結果為未到達偵測時間，執行步驟S320以繼續偵測並判斷輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值。
於步驟S335中，儲存充電電流值並關閉開關元件。舉例來說，若於步驟S315中開啟充電開關元件R1且於步驟S330時判斷已達到偵測時間，於步驟S335中，控制器120將此時充電電流偵測裝置130所傳送之充電電流值儲存為對應於充電電源P1的充電電流值，且控制器120停止對充電電源P1進行充電。
於步驟S340中，判斷是否已偵測完所有的充電電流值。在本案之一些實施例中，步驟S340由控制器120 執行。若步驟S340的判斷結果為已偵測完所有的充電電流值，執行步驟S345。若步驟S340的判斷結果為未偵測完所有的充電電流值，執行步驟S315，開啟充電開關元件R1~RN中的其中另一者以偵測充電電流值。
在本案之一些實施例中，若在步驟S325時關閉輔助開關元件RAUX，則在偵測其餘充電電源P1~PN的充電電流值時，輔助開關元件RAUX不會再開啟。舉例來說，若是在偵測充電電源P1的充電電流值時關閉輔助開關元件RAUX，在偵測其餘的充電電源P2~PN的充電電流值時，輔助開關元件RAUX不會再開啟。
請參閱第3B圖，於步驟S345中，設定充電排程。在本案之一些實施例中，步驟S345由控制器120執行。充電排程包含多個充電組合，每一個充電組合包含充電電源P1~PN中之至少一者，且在同一組合中之總充電電流值與輔助電流值之和不大於電流閾值。控制器120並依據充電排程對輔助電源PAUX以及充電電源P1~PN中之至少一者進行充電。
在本案之一些實施例中，設定充電排程時，將電流閾值減去輔助電流值以計算出充電電流閾值，且每一充電組合中所包含之充電電源P1~PN中之至少一者的總充電電流值不大於充電電流閾值。上述充電閾值的計算如下：I_CHRG_LMT=I_SYS_LMT-I_AUX_SENSING，其中I_CHRG_LMT為充電電流閾值，I_SYS_LMT為電流閾值，而I_AUX_SENSING為輔助電流值。
在本案之一些實施例中，設定充電排程時，判定充電電源P1~PN中之其中一者為充電組合的主充電電源。舉例來說，先判定充電電源P1為第一充電組合的主充電電源、充電電源P2為第二充電組合的主充電電源以及充電電源P3為第三充電組合的主充電電源。
舉例來說，假設充電系統100中各電流值如表1所示，且電流閾值為12安培：
於設定充電排程時，將電流閾值減去輔助電流值以計算出充電電流閾值為11安培。接著，判定第一充電組合包含充電電源P1且充電電源P1為第一充電組合的主充電電源、判定第二充電組合包含充電電源P2且充電電源P2為第二充電組合的主充電電源、判定第三充電組合包含充電電源P3且充電電源P3為第三充電組合的主充電電源，以及判定第四充電組合包含充電電源P4且充電電源P4為第四充電組合的主充電電源。此外，在每一充電組合中加入其他的充電電源，且每一充電組合中所包含之充電電源P1~PN中之至少一者的總充電電流值不大於充電電流閾值。依據表1所設定的其中一種充電組合以及每一充電組合的主充電電源如表2所示，但本揭示內容不以此為限：
表2之第一充電組合、第二充電組合以及第三充電組合中的總充電電流值均為11安培，而第四充電組合中的總充電電流值為10安培。也就是說，每一充電組合中所包含的充電電源的總充電電流值均不大於充電電流閾值。
於步驟S350中，維持或開啟輔助開關元件，並依據充電排程開啟充電開關元件。若是於執行步驟S350時輔助開關元件RAUX為開啟的狀態，維持開關元件RAUX開啟。若是執行步驟S350時輔助開關元件RAUX為關閉的狀態，將開關元件RAUX開啟。也就是說，當開始對每一充電組合開始進行充電時，亦同時開始對輔助電源PAUX開始進行充電。
於步驟S355中，偵測並判斷輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值。在本案之一些實施例中，步驟S355由控制器120執行。如第3B圖所繪示，若步驟S355的判斷結果為輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，執行步驟S370。若步驟S355的判斷結果為輔助電流值與總充電電流值的和不大於電流閾值，執行步驟S360。
於步驟S360中，判斷是否到達充電時間。在本案之一些實施例中，步驟S360由控制器120執行。如第3B圖所繪示，若步驟S360的判斷結果為到達充電時間，執行步驟S365。若步驟S360的判斷結果為未到達充電時間，回到步驟S355以繼續偵測並判斷輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值。
於步驟S365中，判斷是否已完成所有的充電組合。在本案之一些實施例中，步驟S365由控制器120執行。如第3B圖所繪示，若步驟S365的判斷結果為已完成所有的充電組合，回到步驟S310以偵測每一充電電源P1~PN的充電電流值。若步驟S365的判斷結果為未完成所有的充電組合，回到步驟S350以依據其餘充電組合對輔助電源PAUX及/或充電電源P1~PN進行充電。
舉例來說，若電流閾值為12安培、各電流值如表1所示，且充電組合如表2所示，於步驟S350中，依據表2中的第一充電組合對輔助電源PAUX以及充電電源P1進行充電。若在依據第一充電組合進行充電時，步驟S355的判斷結果為輔助電流值與總充電電流值的和不大於電流閾值，步驟S360的判斷結果為到達充電時間，且步驟S365的判斷結果為未完成所有的充電組合，則回到步驟S350以依據第二充電組合對輔助電源PAUX、充電電源P2以及充電電源P3進行充電。
若於步驟S355中判斷輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，則執行步驟S370。請參閱第3C圖，於步驟S370中，判斷開啟中的輔助開關元件及/或充電開關元件是否為最小充電組合。上述最小充電組合可為主充電電源、主充電電源以及其餘充電電源中之一者、主充電電源以及其餘充電電源中之二者等。以上所述之最小充電組合僅作為例示，本揭示內容不以此為限。如第3C圖所繪示，若步驟S370判斷開啟中的輔助開關元件及/或充電開關元件為最小充電組合，執行步驟S380。若步驟S370判斷開啟中的輔助開關元件及/或充電開關元件並非為最小充電組合，執行步驟S375。
於步驟S375中，關閉主充電電源以外之充電電源。在本案之一些實施例中，於步驟S375關閉主充電電源以外之充電電源中充電電流最大者，在本案之一些實施例中，於步驟S375關閉主充電電源以外之充電電源中的任一者。以上所述僅作為例示，在此不以此為限。
於步驟S380中，儲存輔助電流值並關閉輔助開關元件。在本案之一些實施例中，步驟S380由控制器120執行，且輔助電流值為輔助電流偵測裝置140所偵測並傳送至控制器120。
於步驟S385中，偵測並判斷儲存的輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值。如第3C圖所繪示，若步驟S385的判斷結果為儲存的輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，執行步驟S395。若步驟S385的 判斷結果為儲存的輔助電流值與總充電電流值的和不大於電流閾值，執行步驟S390。
於步驟S390中，開啟輔助開關元件。步驟S390的詳細實施方式與步驟S310相同，在此不再重複敘述。
於步驟S395中，判斷是否到達充電時間。在本案之一些實施例中，步驟S390由控制器120執行。如第3C圖所繪示，若步驟S395的判斷結果為到達充電時間，執行步驟S365以判斷是否已完成所有的充電組合。若步驟S395的判斷結果為未到達充電時間，回到步驟S385以繼續偵測並判斷儲存的輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值。
舉例來說，假設充電系統100中各電流值如表3所示，電流閾值為12安培，且依據表3所設定的其中一種充電組合以及每一充電組合的主充電電源如表4所示：
於步驟S350中，依據表4中的第一充電組合對輔助電源PAUX以及充電電源P1進行充電。若在依據第一充電組合進行充電時，步驟S355的判斷結果為輔助電流值與總充電電流值的和不大於電流閾值，步驟S360的判斷結果為到達充電時間，且步驟S365的判斷結果為未完成所有的充電組合，則回到步驟S350以依據第二充電組合對輔助電源PAUX、充電電源P2以及充電電源P3進行充電。且在第一充電組合、第二充電組合、第三充電組合以及充電組合皆執行完畢時，於步驟S365判定已完成所有的充電組合，回到步驟S310以偵測每一充電電源P1~PN的充電電流值。
再舉例來說，假設充電系統100中各電流值如表5所示，電流閾值為12安培，且依據表5所設定的其中一種充電排程以及每一充電組合的主充電電源如表6所示：
於步驟S350中，依據表6中的第一充電組合對輔助電源PAUX、充電電源P1、充電電源P2以及充電電源P3進行充電。若在依據第一充電組合進行充電時，由於輔助電源PAUX的需求電流上升，在步驟S355中，輔助電流偵測裝置140偵測到輔助電流值由0.5安培增加為8安培，步驟S355的判斷結果為輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，因此執行步驟S370。
若第一充電組合的最小充電組合為僅包含主充電電源之組合。步驟S370的判斷結果為開啟中的輔助開關元件及/或充電開關元件不是最小充電組合，執行步驟S375。於步驟S375中，關閉主充電電源以外之充電開關元件，也就是說，停止對充電電源P2進行充電。在停止對充電電源P2進行充電後，執行步驟S355，繼續偵測並判斷輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值。
於步驟S355中，由於偵測到之總充電電流值與輔助電流值之和為充電電源P1、充電電源P3，以及輔助電源PAUX的電流值之和，也就是16安培，則步驟S355的判斷結果為輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，因此執行步驟S370。由於第一充電組合的最小充電組合為僅包含主充電電源之組合，步驟S370的判斷結果為開啟中的輔助開關元件及/或充電開關元件不是最小充電組合，因此執行步驟S375。於步驟S375中，關閉主充電電源以外之充電開關元件，也就是說，停止對充電電源P3進行充電。在停止對充電電源P3進行充電後，執行步驟S355，繼續偵測並判斷輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值。
於步驟S355中，由於偵測到之總充電電流值與輔助電流值之和為充電電源P1以及輔助電源PAUX的電流值之和，也就是13安培，則步驟S355的判斷結果為輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，因此執行步驟S370。由於第一充電組合的最小充電組合為僅包含主充電電源之組合，步驟S370的判斷結果為開啟中的輔助開關元件及/或充電開關元件是最小充電組合，因此執行步驟S380。
於步驟S380中，儲存輔助電流值並關閉輔助開關元件，也就是說，儲存偵測到的輔助電流值(8安培)，並停止對輔助電源PAUX進行充電。此時，同時間充電系統100僅對充電電源P1進行充電。於步驟S385中，偵測並判斷儲存的輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值。由於儲存的輔助電流值為8安培，而偵測的總充電電流值為5安培，步驟S385的判斷結果為儲存的輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，因此執行步驟S395。也就是說，充電系統100僅對充電電源P1繼續進行充電直到達到充電時間。
然而，若是於執行步驟S385時，充電電源P1的電流需求由於充電電源P1已充飽而由5安培降低為2安培，此時儲存的輔助電流值為8安培，而總充電電流值為2安培，步驟S385的判斷結果為儲存的輔助電流值與總充電電流值的和不大於電流閾值，因此執行步驟S390。於步驟S390中，開啟輔助開關元件RAUX。也就是說，充電系統100會重新開始對輔助電源PAUX進行充電，並對充電電源P1以及輔助電源PAUX進行充電直到達到充電時間。
在第一充電組合執行完畢後，接著執行第二充電組合。而在所有的充電組合皆執行完畢之後，回到步驟S310以再次偵測每一充電電源P1~PN的充電電流值。
再舉另一例來說，假設充電系統100中各電流值如表7所示，電流閾值為12安培，且依據表7所設定的其中一種充電排程以及每一充電組合的主充電電源如表8所示：
於步驟S350中，依據表8中的第一充電組合對輔助電源PAUX與充電電源P1進行充電。雖然充電電源P1得需求電流小於電流閾值，但由於輔助電源PAUX的需求電流與充電電源P1的需求電流的和大於電流閾值，於步驟S355中，偵測到之總充電電流值與輔助電流值之和為充電電源P1以及輔助電源PAUX的電流值之和，也就是13安培，則步驟S355的判斷結果為輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，因此執行步驟S370。由於第一充電組合的最小充電組合為僅包含主充電電源之組合，步驟S370的判斷結果為開啟中的輔助開關元件及/或充電開關元件是 最小充電組合，因此執行步驟S380。
於步驟S380中，儲存輔助電流值並關閉輔助開關元件，也就是說，儲存偵測到的輔助電流值(8安培)，並停止對輔助電源PAUX進行充電。此時，同時間充電系統100僅對充電電源P1進行充電。於步驟S385中，偵測並判斷儲存的輔助電流值與總充電電流值的和是否大於電流閾值。由於儲存的輔助電流值為8安培，而偵測的總充電電流值為5安培，步驟S385的判斷結果為儲存的輔助電流值與總充電電流值的和大於電流閾值，因此執行步驟S395。也就是說，充電系統100僅對充電電源P1繼續進行充電直到達到充電時間。
在第一充電組合執行完畢後，執行步驟S365，判斷是否已完成所有的充電組合。由於尚未完成所有的充電組合，步驟S365的判斷結果為尚未完成所有的充電組合，回到步驟S350以依據表8中的第二充電組合對輔助電源PAUX、充電電源P2、充電電源P3與充電電源P4進行充電。而在所有的充電組合皆執行完畢之後，回到步驟S310以再次偵測每一充電電源P1~PN的充電電流值。
以上所述之電流閾值、充電電流值、輔助電流值、充電組合等均僅作為例示，本案內容不以此為限。
在本案之一些實施例中，控制器120可以是具有儲存、運算、資料讀取、接收信號或訊息、傳送信號或訊息等功能的伺服器、電路、中央處理單元(central processor unit,CPU)、微處理器(MCU)或其他具有 同等功能的裝置。
在本案之一些實施例中，充電電流偵測裝置130以及輔助電流偵測裝置140可以是具有電流偵測或其他具有同等功能的裝置或電路。在本案之一些實施例中，交流/直流轉換器110可以是具有交流電流與直流電流之間的電流轉換電路或其他具有同等功能的裝置或電路。在本案之一些實施例中，充電突波保護裝置150以及輔助突波保護裝置160可以是具有突波電流保護或其他具有同等功能的裝置或電路。
在本案之一些實施例中，充電驅動電路D1~DN以及輔助驅動電路DAUX可以是具有發送與接收信息、控制充電開關元件R1~RN及/或輔助開關元件RAUX等功能之電路或其他具有同等功能的裝置或電路。在本案之一些實施例中，充電開關元件R1~RN以及輔助開關元件RAUX可以是具有導通或截斷電路等功能之元件或其他具有同等功能的裝置或元件。
由上述本案之實施方式可知，本案之實施例藉由提供一種充電方法及充電系統，且特別是有關於充電電源以及輔助電源的電力分配的充電方法及充電系統，藉以有效分配充電電源以及輔助電源的電力，確保充電電源可對數位裝置進行充電，並同時保有輔助電源使用上的彈性。
另外，上述例示包含依序的示範步驟，但該些步驟不必依所顯示的順序被執行。以不同順序執行該些步驟皆在本揭示內容的考量範圍內。在本揭示內容之實施例 的精神與範圍內，可視情況增加、取代、變更順序及/或省略該些步驟。
雖然本案已以實施方式揭示如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (22)

  1. 一種充電方法，包含：偵測並儲存至少一充電電源的每一者的一充電電流值；偵測並儲存一輔助電源的一輔助電流值，其中該輔助電源的一電力需求為第一考量，而該至少一充電電源的一電力需求為第二考量；設定一充電排程，該充電排程包含複數個充電組合，其中每一該些充電組合包含該至少一充電電源中之至少一者，且該至少一充電電源中之至少一者的該充電電流值與該輔助電流值之和不大於一電流閾值；依據該充電排程對該輔助電源以及該至少一充電電源中之至少一者進行充電；偵測該輔助電源的該輔助電流值與該至少一充電電源的一總充電電流值；以及若該輔助電流值與該總充電電流值的和大於該電流閾值，停止對該輔助電源進行充電。
  2. 如請求項1所述之充電方法，包含：儲存停止對該輔助電源進行充電前所偵測到的該輔助電流值；以及當未對該輔助電源進行充電時，若儲存的該輔助電流值與該總充電電流值的和不大於該電流閾值，重新開始對該輔助電源進行充電。
  3. 如請求項1所述之充電方法，其中停止對該輔助電源進行充電包含：關閉耦接至該輔助電源之一輔助開關元件。
  4. 如請求項1所述之充電方法，其中停止對該輔助電源進行充電的步驟之前包含：停止對一主充電電源以外之該至少一充電電源中之至少一者進行充電。
  5. 如請求項4所述之充電方法，其中停止對一主充電電源以外之該至少一充電電源中之至少一者進行充電包含：關閉與該至少一充電電源中之至少一者相對應的一充電開關元件。
  6. 如請求項1所述之充電方法，其中停止對該輔助電源進行充電的步驟之前包含：停止對一主充電電源以外之該至少一充電電源中之每一者進行充電。
  7. 如請求項1所述之充電方法，其中設定該充電排程包含：將該電流閾值減去該輔助電流值以計算出一充電電流閾值，且該些充電組合包含之該至少一充電電源中之至少一者的該些充電電流之和不大於該充電電流閾值。
  8. 如請求項7所述之充電方法，其中該至少一充電電源的數量為複數個充電電源，該些充電電源包含一第一充電電源、一第二充電電源以及一第三充電電源，且該些充電組合包含一第一充電組合、一第二充電組合以及一第三充電組合，其中設定該充電排程包含：該第一充電組合至少包含該第一充電電源，且該第一充電電源為該第一充電組合的一主充電電源，並依據該充電電流閾值而選擇該第二充電電源或該第三充電電源，以組成該第一充電組合；該第二充電組合至少包含該第二充電電源，且該第二充電電源為該第二充電組合的一主充電電源，並依據該充電電流閾值而選擇該第一充電電源或該第三充電電源，以組成該第二充電組合；以及該第三充電組合至少包含該第三充電電源，且該第三充電電源為該第三充電組合的一主充電電源，並依據該充電電流閾值而選擇該第一充電電源或該第二充電電源，以組成該第三充電組合。
  9. 如請求項1所述之充電方法，其中，該複數個充電組合包含一第一充電組合與一第二充電組合，該第一充電組合包含該至少一充電電源中的部分充電電源，該第二充電組合包該至少一充電電源中的另一部分充電電源，且依據該充電排程對該輔助電源以及該至少一充電電源中之至少一者進行充電包含：依據該第一充電組合對該輔助電源以及該至少一充電電源中的該部分充電電源進行充電；以及當該第一充電組合完成充電時，依據該第二充電組合對該輔助電源以及該至少一充電電源中的該另一部分充電電源進行充電；其中該部分充電電源不同於該另一部分充電電源。
  10. 如請求項1所述之充電方法，其中依據該充電排程對該輔助電源以及該至少一充電電源中之至少一者進行充電包含：依次依據該複數個充電組合對該輔助電源以及該至少一充電電源進行充電；以及若該複數個充電組合都完成充電，再次偵測該至少一充電電源的每一者的該充電電流值。
  11. 如請求項1所述之充電方法，其中該至少一充電電源包含一第一充電電源以及一第二充電電源，該第一充電電源耦接於一第一充電開關元件，該第二充電電源耦接於一第二充電開關元件，且偵測該至少一充電電源的每一者的該充電電流值包含：開啟該第一充電開關元件，並偵測該第一充電電源的一充電電流值；當該第一充電開關元件持續開啟達到一偵測時間，關閉該第一充電開關元件；開啟該第二充電開關元件，並偵測該第二充電電源的一充電電流值；以及當該第二充電開關元件持續開啟達到該偵測時間，關閉該第二充電開關元件。
  12. 一種充電系統，包含：一輔助電流偵測裝置，用以偵測一輔助電源充電時的一輔助電流值，其中該輔助電源的一電力需求為第一考量；一充電電流偵測裝置，用以偵測至少一充電電源充電時的一總充電電流值，其中該至少一充電電源的一電力需求為第二考量，且該充電電流偵測裝置還用以偵測該至少一充電電源的每一者的一充電電流值；以及一控制器，連接於該輔助電流偵測裝置以及該充電電流偵測裝置，並用以判斷該輔助電流值以及該總充電電流值之和是否大於一電流閾值，以及用以儲存該至少一充電電源的每一者的該充電電流值；其中該控制器還用以設定一充電排程，該充電排程包含複數個充電組合，其中每一該些充電組合包含該至少一充電電源中之至少一者，且該至少一充電電源中之至少一者的該充電電流值與該輔助電流值之和不大於該電流閾值；其中該控制器依據該充電排程對該輔助電源以及該至少一充電電源中之至少一者進行充電，若該輔助電流值以及該總充電電流值之和大於該電流閾值，則該控制器停止對該輔助電源進行充電。
  13. 如請求項12所述之充電系統，其中當停止對該輔助電源進行充電時，該控制器儲存停止對該輔助電源進行充電前所偵測到的該輔助電流值，若該總充電電流值以及該控制器所儲存之該輔助電流值之和不大於該電流閾值，該控制器重新開始對該輔助電源進行充電。
  14. 如請求項13所述之充電系統，更包含：一輔助開關元件，依據該控制器所傳送之一輔助控制信號而開啟或關閉，以開始或停止對該輔助電源進行充電；以及至少一充電開關元件，依據該控制器所傳送之相對應的至少一充電控制信號而開啟或關閉，以開始或停止對相對應的該至少一充電電源進行充電。
  15. 如請求項14所述之充電系統，更包含：一輔助電源驅動器，用以接收該輔助控制信號，並依據該輔助控制信號控制該輔助開關元件；以及至少一充電電源驅動器，用以接收相對應的該至少一充電控制信號，並依據該至少一充電控制信號控制相對應的該至少一充電開關元件。
  16. 如請求項12所述之充電系統，其中該控制器停止對該輔助電源進行充電之前，該控制器先停止對一主充電電源以外之該至少一充電電源中之至少一者進行充電。
  17. 如請求項12所述之充電系統，其中該控制器停止對該輔助電源進行充電之前，該控制器先停止對一主充電電源以外之該至少一充電電源中之每一者進行充電。
  18. 如請求項12所述之充電系統，其中該控制器更將該電流閾值減去該輔助電流值以計算出一充電電流閾值，且該些充電組合包含之該至少一充電電源中之至少一者的該些充電電流之和不大於該充電電流閾值。
  19. 如請求項18述之充電系統，其中該至少一充電電源的數量為複數個充電電源，該些充電電源包含一第一充電電源、一第二充電電源以及一第三充電電源，且該些充電組合包含一第一充電組合、一第二以及一第三充電組合；其中該控制器更判定該第一充電組合至少包含該第一充電電源，且該第一充電電源為該第一充電組合的一主充電電源，並依據該充電電流閾值而選擇該第二充電電源或該第三充電電源，以組成該第一充電組合；判定該第二充電組合至少包含該第二充電電源，且該第二充電電源為該第二充電組合的一主充電電源，並依據該充電電流閾值而選擇該第一充電電源或該第三充電電源，以組成該第二充電組合；以及判定該第三充電組合至少包含該第三充電電源，且該第三充電電源為該第三充電組合的一主充電電源，並依據該充電電流閾值而選擇該第一充電電源或該第二充電電源，以組成該第三充電組合。
  20. 如請求項12所述之充電系統，其中，該複數個充電組合包含一第一充電組合與一第二充電組合，該第一充電組合包含該至少一充電電源中的部分充電電源，該第二充電組合包該至少一充電電源中的另一部分充電電源，且當該控制器依據該充電排程對該輔助電源以及該至少一充電電源中之至少一者進行充電時，該控制器執行以下步驟：依據該第一充電組合對該輔助電源以及該至少一充電電源中的該部分充電電源進行充電；以及當該第一充電組合完成充電時，依據該第二充電組合對該輔助電源以及該至少一充電電源中的該另一部分充電電源進行充電；其中該部分充電電源不同於該另一部分充電電源。
  21. 如請求項12所述之充電系統，其中當該控制器依據該充電排程對該輔助電源以及該至少一充電電源中之至少一者進行充電時，該控制器執行以下步驟：依次依據該複數個充電組合對該輔助電源以及該至少一充電電源進行充電；以及若該複數個充電組合都完成充電，再次偵測該至少一充電電源的每一者的該充電電流值。
  22. 如請求項12所述之充電系統，其中該至少一充電電源包含一第一充電電源以及一第二充電電源，該第一充電電源耦接於一第一充電開關元件，該第二充電電源耦接於一第二充電開關元件，且當該控制器偵測該至少一充電電源的每一者的該充電電流值時，該控制器執行以下步驟：開啟該第一充電開關元件，並偵測該第一充電電源的一充電電流值；當該第一充電開關元件持續開啟達到一偵測時間，關閉該第一充電開關元件；開啟該第二充電開關元件，並偵測該第二充電電源的一充電電流值；以及當該第二充電開關元件持續開啟達到該偵測時間，關閉該第二充電開關元件。
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