專利名稱：可進(jìn)行均充的充電器及其充電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可進(jìn)行均充的充電器及其充電方法，特別是指一種該充電器的微處理器可以放電方式，使該充電器上的各電池的電壓值相等，進(jìn)而使得該等電池的充電能夠均充。
背景技術(shù)：
科技日新月異，使得許多可攜式電子產(chǎn)品(如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)字相機(jī)、隨身聽...等)的體積愈來愈小、功能齊全且價(jià)格日益低廉，而受到越來越多人的青睞，已經(jīng)達(dá)到人手一機(jī)的地步。而隨著個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)字相機(jī)、隨身聽...等便攜式電子產(chǎn)品的需求日益增加，使得電池的使用量亦增大，相對的對電池的容量也要求愈大，且對充電時(shí)間要求愈短，并對充電器體積又要求愈輕薄；因此，體積小、充電效能高、且價(jià)格低廉的充電器，似乎是發(fā)展的一種趨勢。
然而，一般傳統(tǒng)的充電器，請參閱圖1所示，其尚無法達(dá)到前述預(yù)期的功效，故仍有改善的空間，茲說明如下該現(xiàn)有技術(shù)用的充電器將市電AC 100V～240V的交流電，以電源轉(zhuǎn)換器11使其轉(zhuǎn)換為DC 4.2～16.8V的電壓，并通過充電電路12對串聯(lián)連接的電池21、22、23、24進(jìn)行充電；此等充電模式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜，但其缺點(diǎn)是當(dāng)其中一個(gè)電池充飽時(shí)，其余電池如尚未充飽，則會造成已充飽的電池過度充電，而未充飽的電池使用容量不足，且容易降低電池的使用壽命。
究其原因，請參閱圖2所示，乃目前大多數(shù)充電器利用定電壓的方式充電時(shí)，流入電池的電流會隨著電池的電量逐漸飽和而逐漸降低，并藉由此種方式來控制電池充電的模式，但其余未充飽的電池電壓仍在升高，因串聯(lián)電流相等，所以已充飽的電池會被繼續(xù)充電，而必須等未充飽電池的電壓亦上升時(shí)才會判飽，但已充飽的電池早已過度充電，影響其使用壽命，況且若其中一個(gè)電池異常，就容易產(chǎn)生危險(xiǎn)。因此，實(shí)有必要開發(fā)設(shè)計(jì)出一種進(jìn)行均充的充電裝置，以改善上述現(xiàn)有技術(shù)中過度充電的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種可進(jìn)行均充的充電器，該充電器的微處理器操控一限電流定電壓的脈寬調(diào)變器對電池的充電；該微處理器的電壓傳感器可以感測各電池的電壓值；并通過各電池的均充負(fù)載開關(guān)以放電的方式，使充電器上的各電池的電壓值相等，進(jìn)而使得各電池的充電能夠均充，以克服現(xiàn)有技術(shù)中過度充電的缺點(diǎn)。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明的所采用的技術(shù)方案如下一種可進(jìn)行均充的充電器，其特征是，包括一作為計(jì)算各電池的電壓值的微處理器，且微處理器連接有復(fù)數(shù)個(gè)作為感測電池電壓值的電壓傳感器；一作為限電流定電壓的脈寬調(diào)變器(PWM)，該脈寬調(diào)變器與一電源連接，并與該微處理器電氣連接，令該電源可經(jīng)該脈寬調(diào)變器處理后輸出，同時(shí)，該微處理器可操控該脈寬調(diào)變器做限電流定電壓的輸出，且脈寬調(diào)變器可供與預(yù)設(shè)的電池呈電性連接；復(fù)數(shù)個(gè)可對預(yù)設(shè)電池進(jìn)行放電的均充負(fù)載開關(guān)，且各均充負(fù)載開關(guān)可供連接預(yù)設(shè)的電池，并分別與電壓感測器電氣連接。
本發(fā)明的另一目的是提供一種均充的充電方法，該充電方法是通過充電和放電過程以調(diào)整該充電器上的各電池的電壓值相等，以完成該等電池能夠均充的目的。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明的充電方法如下
一種可進(jìn)行均充的充電方法，其特征是，包括一微處理器，且微處理器連接有復(fù)數(shù)個(gè)電壓感測器；一作為限電流定電壓的脈寬調(diào)變器(PWM)，該脈寬調(diào)變器與一電源連接，并與該微處理器電氣連接，令該電源可經(jīng)該脈寬調(diào)變器處理后輸出，同時(shí)，該微處理器可操控該脈寬調(diào)變器做限電流定電壓的輸出，且脈寬調(diào)變器可供與預(yù)設(shè)的電池呈電性連接；復(fù)數(shù)個(gè)均充負(fù)載開關(guān)，且各均充負(fù)載開關(guān)為可供連接預(yù)設(shè)的電池，并分別與電壓感測器電氣連接。
當(dāng)利用該充電器對預(yù)設(shè)的電池進(jìn)行充電時(shí)，該充電器的微處理器將依下列的步驟進(jìn)行處理(A)首先，啟動充電電路的脈寬調(diào)變器(PWM)輸出電流，以對該等電池進(jìn)行充電；(B)判斷該等電池中是否已經(jīng)有電池充飽？若是，繼續(xù)步驟(C)；(C)操控脈寬調(diào)變器(PWM)停止充電動作；(D)是否所有的電池都已充飽？若否，繼續(xù)進(jìn)行步驟(E)，若是，則進(jìn)行步驟(G)；(E)計(jì)算各電池的電壓值，并找出電壓最低的那顆電池；(F)將已充飽的電池進(jìn)行放電，直到該充飽的電池的電壓等于電壓最低的電池，再進(jìn)行步驟(A)；(G)結(jié)束。
根據(jù)上述充電方法和充電器的技術(shù)特征，可以看出，該微處理器將操控該脈寬調(diào)變器輸出定電流的電源，對該等電池進(jìn)行充電，若其電壓傳感器感測到該等電池的其中一電池已經(jīng)充飽時(shí)(即到達(dá)限制電壓)，則操控該脈寬調(diào)變器停止充電動作，并計(jì)算各該電池的電壓值，而找出電壓值最低的電池，并激活對應(yīng)該充飽的電池的均充負(fù)載開關(guān)進(jìn)行放電，直到該充飽的電池的電壓值與最低電壓的電池的電壓值相等，再重新激活該脈寬調(diào)變器對該等電池進(jìn)行充電，如此，不斷地將各該電池的電壓值調(diào)整為相等，并完成充飽各該電池，以達(dá)到該等電池能均充的目的。
為能更進(jìn)一步的認(rèn)識與了解本發(fā)明的目的、構(gòu)造裝置特征及其功效，以下將根據(jù)實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)用的充電器的電路方塊圖。
圖2為電池飽和點(diǎn)的示意圖。
圖3為本發(fā)明充電器的電路結(jié)構(gòu)方塊圖。
圖4為本發(fā)明充電方法的流程圖。
圖中符號說明3、充電器31、脈寬調(diào)變器32、微處理器33、電池34、均充負(fù)載開關(guān)35、電源36、電壓傳感器具體實(shí)施方式
本發(fā)明為一種可進(jìn)行均充的充電器，請參閱圖3所示，為充電器的結(jié)構(gòu)框圖，該充電器3包括一作為限電流定電壓的脈寬調(diào)變器31(PWM)、一微處理器32、至少一個(gè)以上的電池33、與電池33數(shù)量相等的均充負(fù)載開關(guān)34。其中，該脈寬調(diào)變器31與一電源35連接，并與該微處理器32電氣連接，令該電源35可經(jīng)該脈寬調(diào)變器31處理后輸出，同時(shí)，該微處理器32可操控該脈寬調(diào)變器31做限電流定電壓的輸出，而該脈寬調(diào)變器31又與該等電池33電氣連接，各該電池33分別與每一均充負(fù)載開關(guān)34電氣相連接，該等均充負(fù)載開關(guān)34則與該微處理器32電氣相連接，該等電池33并分別與該微處理器32的各電壓傳感器36電氣連接，令各電壓傳感器36可分別感測每一電池33的電壓值。
請參閱圖3、圖4所示，本發(fā)明的充電方法為，利用該充電器3進(jìn)行充電時(shí)，該微處理器32將操控該脈寬調(diào)變器31輸出電流的電源，以對該等電池33進(jìn)行充電，若其電壓傳感器36感測到該等電池33的其中一電池33已經(jīng)充飽時(shí)(即到達(dá)限制電壓)，則操控該脈寬調(diào)變器31停止充電動作，并計(jì)算各該電池33的電壓值，而找出各電池33中最低電壓值的電池33，再對充飽的電池33激活對應(yīng)該電池33的均充負(fù)載開關(guān)34進(jìn)行放電，直到該充飽的電池33的電壓下降至與最低電壓值的電池33的電壓值相等，再重新激活該脈寬調(diào)變器31對該等電池33進(jìn)行充電，如此，不斷地將各該電池33的電壓值調(diào)整為相等，并完成充飽各該電池33，使該等電池33的充電即能均充，不會發(fā)生某一電池33過度充電的情形。
復(fù)請參閱圖3所示，當(dāng)進(jìn)行放電時(shí)，該微處理器32將操控該脈寬調(diào)變器31的脈寬作定電流的放電，直到各該電池33的電壓值相等，且該微處理器32為可依電池33內(nèi)的化學(xué)特性不同，而設(shè)定一誤差值，使各電池33的電壓值在誤差值的范圍內(nèi)，即判定為相等，以避免因電池33的化學(xué)特性不同，而發(fā)生過充的情形，以延長電池的壽命。
復(fù)請參閱圖3所示，該充電器3的微處理器32可不斷地將各該電池33的電壓值調(diào)整為相等，并同時(shí)進(jìn)行充電，使各該電池33的電壓于均充下，達(dá)到完成充飽的電壓值如4.2V±20mV。
請參閱圖4所示，為本發(fā)明所提供的充電器其充電步驟，該充電器3的微處理器32將依下列的步驟進(jìn)行處理
步驟501(A)，首先，激活充電電路的脈寬調(diào)變器31(PWM)輸出電流，以對該等電池33進(jìn)行充電；步驟502(B)，判斷該等電池33中是否已經(jīng)有電池充飽？若是，繼續(xù)下列的步驟503(C)；否則，再進(jìn)行步驟501(A)；步驟503(C)，操控脈寬調(diào)變器31(PWM)停止充電動作；步驟504(D)，判斷是否所有的電池33都已充飽？若是，則進(jìn)行步驟507(G)，否則，再進(jìn)行步驟505(E)；步驟505(E)，計(jì)算各電池33的電壓值，并找出各電池33中最低電壓值的電池33；步驟506(F)，將以充飽的電池33進(jìn)行放電，直到該充飽的電池33的電壓等于電壓最低的電池33，再進(jìn)行步驟501(A)；步驟507(G)，直到各該電池的電壓值調(diào)整為相等，并完成充飽，充電結(jié)束。
再者，本發(fā)明所連接的電源35可為直流電源或交流電源。
據(jù)上述可知，本發(fā)明利用放電方式，使該充電器上的各電池的電壓值相等，而能均充，以避免早已充飽的電池過度充電，影響其使用壽命；并能操控脈寬調(diào)變器(PWM)作限電流定電壓的輸出，使各種電池能于安全的電流范圍內(nèi)，快速完成充電，避免發(fā)生危險(xiǎn)。
以上所述，僅為本發(fā)明最佳具體實(shí)施例，本發(fā)明的構(gòu)造特征并不局限于此，任何熟悉該項(xiàng)技藝者在本發(fā)明領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾，皆可涵蓋在以下本案的專利范圍。
綜上所述，本發(fā)明的可進(jìn)行均充的充電器于使用時(shí)具有顯著的功效增進(jìn)，誠符合新穎性、發(fā)明性及進(jìn)步性的專利要件，依法提出申請。
權(quán)利要求
1.一種可進(jìn)行均充的充電器，其特征是，包括一作為計(jì)算各電池的電壓值的微處理器，且微處理器連接有復(fù)數(shù)個(gè)作為感測電池電壓值的電壓傳感器；一作為限電流定電壓的脈寬調(diào)變器PWM，該脈寬調(diào)變器與一電源連接，并與該微處理器電氣連接，令該電源可經(jīng)該脈寬調(diào)變器處理后輸出，同時(shí)，該微處理器可操控該脈寬調(diào)變器做限電流定電壓的輸出，且脈寬調(diào)變器可供與預(yù)設(shè)的電池呈電性連接；復(fù)數(shù)個(gè)可對預(yù)設(shè)電池進(jìn)行放電的均充負(fù)載開關(guān)，且各均充負(fù)載開關(guān)可供連接預(yù)設(shè)的電池，并分別與電壓感測器電氣連接。
2.如權(quán)利要求1所述的可進(jìn)行均充的充電器，其特征是，各電池的電壓于均充下的充飽電壓值為4.2V±20mV。
3.如權(quán)利要求1所述的可進(jìn)行均充的充電器，其特征是，該微處理器可設(shè)定一誤差值，各電池的電壓值在誤差值的范圍內(nèi)判定為相等。
4.如權(quán)利要求1所述的可進(jìn)行均充的充電器，其特征是，該電源可為直流電源。
5.如權(quán)利要求1所述的可進(jìn)行均充的充電器，其特征是，該電源可為交流電源。
6.一種可進(jìn)行均充的充電方法，其特征是，包括一微處理器，且微處理器連接有復(fù)數(shù)個(gè)電壓感測器；一作為限電流定電壓的脈寬調(diào)變器PWM，該脈寬調(diào)變器與一電源連接，并與該微處理器電氣連接，令該電源可經(jīng)該脈寬調(diào)變器處理后輸出，同時(shí)，該微處理器可操控該脈寬調(diào)變器做限電流定電壓的輸出，且脈寬調(diào)變器可供與預(yù)設(shè)的電池呈電性連接；復(fù)數(shù)個(gè)均充負(fù)載開關(guān)，且各均充負(fù)載開關(guān)為可供連接預(yù)設(shè)的電池，并分別與電壓感測器電氣連接；當(dāng)利用該充電器對預(yù)設(shè)的電池進(jìn)行充電時(shí)，該充電器的微處理器將依下列的步驟進(jìn)行處理(A)首先，啟動充電電路的脈寬調(diào)變器PWM輸出電流，以對該等電池進(jìn)行充電；(B)判斷該等電池中是否已經(jīng)有電池充飽？若是，繼續(xù)步驟(C)；(C)操控脈寬調(diào)變器PWM停止充電動作；(D)是否所有的電池都已充飽？若否，繼續(xù)進(jìn)行步驟(E)，若是，則進(jìn)行步驟(G)；(E)計(jì)算各電池的電壓值，并找出電壓最低的那顆電池；(F)將已充飽的電池進(jìn)行放電，直到該充飽的電池的電壓等于電壓最低的電池，再進(jìn)行步驟(A)；(G)結(jié)束。
7.如權(quán)利要求6所述的可進(jìn)行均充的充電器，其特征是，該步驟(B)若為否，則進(jìn)行步驟(A)。
全文摘要
本發(fā)明為一種可進(jìn)行均充的充電器及其充電方法，包括一限電流定電壓的脈寬調(diào)變器、一微處理器、至少一個(gè)以上的電池、以及至少一個(gè)以上的均充負(fù)載開關(guān)。充電時(shí)，微處理器控制脈寬調(diào)變器輸出定電流，對電池進(jìn)行充電；若微處理器中的電壓傳感器感測到其中一電池已經(jīng)充飽時(shí)，則控制該脈寬調(diào)變器停止充電，并可找出最低電壓值的電池，再激活對應(yīng)已充飽的電池的均充負(fù)載開關(guān)，進(jìn)行放電，直到各電池的電壓值相等；此時(shí)，再重新激活脈寬調(diào)變器對電池進(jìn)行充電。根據(jù)上述充電方式，該等電池的充電即能均充，不會發(fā)生某一電池過度充電的情形。
文檔編號H02J7/02GK1764035SQ200410086399
公開日2006年4月26日 申請日期2004年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月19日
發(fā)明者賴俊中 申請人:永淮電子有限公司