專利名稱：電池充放電裝置、充放電模塊及電池充放電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池充放電，并且特別地，涉及一種能夠有效降低電池充放電時(shí)所產(chǎn) 生的熱損耗并達(dá)到直流電能源回收再利用的電池充放電裝置及電池充放電方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著科技不斷地發(fā)展，市面上時(shí)常有各式各樣的計(jì)算機(jī)設(shè)備出現(xiàn)。在各種 計(jì)算機(jī)設(shè)備中，筆記本電腦由于具有體積小、易攜帶、不占空間等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸成為市場(chǎng)的 主流，更是現(xiàn)代人日常生活里不可或缺的工具之一。一般而言，筆記本電腦在電池供電的模式下，通常需要通過多個(gè)電池串聯(lián)的方式 以提供筆記本電腦所需的電壓。而在電池制造的過程中，必須針對(duì)電池進(jìn)行充電及放電的 化成測(cè)試，以確保電池的容量能夠符合產(chǎn)品規(guī)格的要求。然而，當(dāng)傳統(tǒng)的充放電測(cè)試設(shè)備針對(duì)電池進(jìn)行充放電測(cè)試時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生大量的 熱損耗并且其能源使用率并不夠理想。請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為示出傳統(tǒng)的充放電測(cè)試設(shè)備的充 放電電路對(duì)電池B進(jìn)行充電的示意圖。如圖1所示，充放電電路包含定電壓/定電流控制晶體管Q、限流電阻R4、定電壓 控制集成電路U1、定電流控制集成電路U2、電流讀回放大器U3及電壓讀回放大器U4 ；Vs為 電池B充電的最大電壓值；Is為電池B充電的最大電流值；Vcc為主充電電源。由于如圖 1的傳統(tǒng)的充放電測(cè)試設(shè)備的充放電電路為固定電壓式的充電電路，因此，當(dāng)充放電電路對(duì) 電池B進(jìn)行定電流充電的初期，定電壓/定電流控制晶體管Q將會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的熱損耗。此外，當(dāng)傳統(tǒng)的充放電測(cè)試設(shè)備的充放電電路對(duì)電池B進(jìn)行放電時(shí)，大多采用電 子負(fù)載電路來將電池B所放出的電能直接消耗掉，因而充放電測(cè)試設(shè)備在放電過程中也會(huì) 產(chǎn)生大量的熱損耗，造成其能源使用率不夠理想，甚至無(wú)法達(dá)到日趨嚴(yán)格的安全法規(guī)的規(guī) 范。為了達(dá)到安全法規(guī)所規(guī)定的電池充放電測(cè)試條件，目前某些充放電測(cè)試裝置雖已 具有將放電產(chǎn)生的能源回收再利用的功能，然而，這些充放電測(cè)試裝置大多是將放電的電 力直接轉(zhuǎn)換成交流電后，再將其反饋至直流電力系統(tǒng)中。如此一來，由于這些反饋的交流電 容易導(dǎo)致原本的功率品質(zhì)因數(shù)(PowerQuality Factor, PQF)降低，反而使得原本將放電能 源回收再利用的美意大打折扣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要范疇在于提供一種電池充放電裝置及電池充放電方法，以解決上述 問題。本發(fā)明的一范疇在于提供一種電池充放電裝置。根據(jù)一具體實(shí)施例，該電池充放 電裝置包含電源供應(yīng)模塊及多個(gè)充放電模塊，用以分別對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行充電及放電的工 作。充放電模塊包含限流晶體管、限流電阻、充電控制單元及放電控制單元，其中充電控制 單元及放電控制單元均屬于電壓追蹤式的充電/放電裝置。
在此實(shí)施例中，當(dāng)充放電模塊對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，充電控制單元即會(huì)將彼此串聯(lián) 的限流晶體管及限流電阻的兩端的電壓限制于固定值，以降低限流晶體管所產(chǎn)生的熱損 耗。當(dāng)充放電模塊對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)，放電控制單元?jiǎng)t會(huì)將彼此串聯(lián)的限流晶體管及限流 電阻兩端的電壓限制于固定值并且將放電的電池能量以直流電的形式反饋至直流電源供 應(yīng)模塊。本發(fā)明的另一范疇在提供一種充放電模塊，耦接至一電源供應(yīng)模塊及一電池，該 充放電模塊包含一限流晶體管；一限流電阻，與該限流晶體管彼此串聯(lián)；以及一充電控制 單元，耦接至該電源供應(yīng)模塊、該限流晶體管及該限流電阻，當(dāng)該充放電模塊對(duì)該電池進(jìn)行 充電時(shí)，該充電控制單元將彼此串聯(lián)的該限流晶體管與該限流電阻的兩端的電壓限制于固定值。本發(fā)明的另一范疇在提供一種充放電模塊，耦接至一電源供應(yīng)模塊及一電池，該 充放電模塊包含一限流晶體管；一限流電阻，與該限流晶體管彼此串聯(lián)；以及一放電控制 單元，耦接至該電源供應(yīng)模塊、該限流晶體管及該限流電阻，當(dāng)該電池進(jìn)行放電時(shí)，該放電 控制單元將彼此串聯(lián)的該限流晶體管與該限流電阻的兩端的電壓限制于固定值。本發(fā)明的另一范疇在提供一種電池充電方法。根據(jù)一具體實(shí)施例，本發(fā)明的電池 充電方法通過一充電模塊對(duì)電池進(jìn)行充電的工作，其中該充電模塊屬于電池電壓追蹤式的 充電裝置，并且包含彼此串聯(lián)的限流晶體管及限流電阻。當(dāng)該充電模塊對(duì)該電池進(jìn)行充電 時(shí)，該方法將彼此串聯(lián)的限流晶體管及限流電阻的兩端的電壓限制于固定值，以降低該限 流晶體管所產(chǎn)生的熱耗損。本發(fā)明的再一范疇在提供一種電池放電方法。根據(jù)一具體實(shí)施例，本發(fā)明的電池 放電方法通過放電裝置對(duì)電池進(jìn)行放電的工作，其中該放電模塊屬于電池電壓追蹤式的放 電裝置，并且包含彼此串聯(lián)的限流晶體管及限流電阻。當(dāng)該放電模塊控制該電池進(jìn)行放電 時(shí)，該方法將彼此串聯(lián)的限流晶體管及限流電阻的兩端的電壓限制于固定值，以降低該限 流晶體管所產(chǎn)生的熱耗損。此外，該方法也會(huì)將該電池放電時(shí)所產(chǎn)生的電力以直流電的形 式反饋至一電源供應(yīng)模塊，其中該電源供應(yīng)模塊為一直流電源供應(yīng)器。相較于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的電池充放電裝置分別通過電壓追蹤式的充電控制 單元及放電控制單元，于電池進(jìn)行充電及放電時(shí)，將彼此串聯(lián)的限流晶體管及限流電阻的 兩端的電壓限制于固定值，以降低限流晶體管所產(chǎn)生的熱損耗。此外，根據(jù)本發(fā)明的電池充 放電裝置也能夠?qū)㈦姵胤烹姇r(shí)所產(chǎn)生的電能以直流電形式反饋至直流電力系統(tǒng)中，以供應(yīng) 其他電池充電時(shí)所需的電力。借此，本發(fā)明不僅能夠達(dá)到提升能源使用率的功效，還可滿 足安全法規(guī)對(duì)于電池放電的能源回收再利用的規(guī)范，以符合當(dāng)前全世界提倡環(huán)保節(jié)能的趨 勢(shì)。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的了解。


圖1為示出傳統(tǒng)的充放電測(cè)試設(shè)備的充放電電路對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)的示意圖。圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例的電池充放電裝置的示意圖。圖3為示出圖2中的第一充放電模塊對(duì)第一電池進(jìn)行充電時(shí)的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)的示 意圖。
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圖。

圖4為示出圖2中的第一電池進(jìn)行放電時(shí)第一充放電模塊的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)的示意
圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施例的電池充電方法的流程圖。 圖6為示出根據(jù)本發(fā)明的第三具體實(shí)施例的電池放電方法的流程圖。 上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下 S10 S22 流程步驟
I電池充放電裝置
II第一充放電模塊 13 第三充放電模塊 15 第五充放電模塊 17 第七充放電模塊 19 第九充放電模塊
B1 B9 第一電池 第九電池
III定電壓控制單元 113:電流讀回放大單元 115:限流晶體管
117、R4 限流電阻
119 切換單元
S1 第一開關(guān)
P1 P4、X、Y 接點(diǎn)
Q:定電壓/定電流控制晶體管
U1 定電壓控制集成電路
R1 R4 電阻
10 電源供應(yīng)模塊 12 第二充放電模塊 14:第四充放電模塊 16 第六充放電模塊 18 第八充放電模塊 20 控制模塊 110 充電控制單元 112:定電流控制單元 114:電壓讀回放大單元 116 定電壓電阻 118、D 二極管 120 放電控制單元 S2 第二開關(guān) U3:電流讀回放大器 U4:電壓讀回放大器 U2 定電流控制集成電路 B 電池
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例為一種電池充放電裝置。實(shí)際上，該電池充放電裝 置可以是一充放電測(cè)試設(shè)備，但不以此為限。該電池充放電裝置包含有電源及多個(gè)充放電 模塊，所述多個(gè)充放電模塊是用以分別對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行充電及放電的工作。請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖 2為示出該電池充放電裝置的示意圖。如圖2所示，在此實(shí)施例中，電池充放電裝置1包含電源供應(yīng)模塊10、第一充放電 模塊11、第二充放電模塊12、第三充放電模塊13、第四充放電模塊14、第五充放電模塊15、 第六充放電模塊16、第七充放電模塊17、第八充放電模塊18、第九充放電模塊19及控制模 塊20。其中，第一充放電模塊11至第九充放電模塊19均耦接至電源供應(yīng)模塊10 ；控制模 塊20耦接至電源供應(yīng)模塊10及第一充放電模塊11至第九充放電模塊19。值得注意的是，第一充放電模塊11至第九充放電模塊19分別對(duì)應(yīng)并耦接于第一 電池B1至第九電池B9，也就是說，電池充放電裝置1的每一個(gè)充放電模塊可分別用以對(duì)一 個(gè)電池進(jìn)行充放電的工作，故在此實(shí)施例中，電池充放電裝置1最多可同時(shí)對(duì)九個(gè)電池進(jìn) 行充放電的工作，但并不以此為限。實(shí)際上，第一電池B1至第九電池B9可以是任意形式的 可充電電池，并且每一個(gè)電池還可由許多個(gè)電池彼此耦接組成，并無(wú)一定的限制。
接下來，將分別就電池充放電裝置1所包含的各模塊及其具備的功能進(jìn)行詳細(xì)的 介紹。在此實(shí)施例中，電源供應(yīng)模塊10為一直流電源供應(yīng)器，除了供應(yīng)電池充放電裝置 1運(yùn)行所需的電力外，還能夠供應(yīng)電池充放電裝置1對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)所需的電力。至于控制模塊20的主要功用在于控制第一充放電模塊11至第九充放電模塊19 分別對(duì)第一電池B1至第九電池B9進(jìn)行充電及放電的工作，并且監(jiān)測(cè)第一電池B1至第九電 池B9進(jìn)行充電及放電的測(cè)試結(jié)果，借以判斷這些待測(cè)電池(第一電池B1至第九電池B9) 中是否有任何一個(gè)或多個(gè)電池發(fā)生充電或放電異常的情形，以確保生產(chǎn)的電池容量能夠符 合產(chǎn)品規(guī)格的要求。接著，將介紹第一充放電模塊11至第九充放電模塊19。值得注意的是，由于第一 充放電模塊11至第九充放電模塊19結(jié)構(gòu)均相同，故在此僅以第一充放電模塊11為例進(jìn)行 說明。請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3為示出第一充放電模塊11對(duì)第一電池B1進(jìn)行充電時(shí)的詳細(xì)電路結(jié) 構(gòu)的示意圖。如圖3所示，第一充放電模塊11包含充電控制單元110、定電壓控制單元111、定 電流控制單元112、電流讀回放大單元113、電壓讀回放大單元114、限流晶體管115、定電壓 電阻116、限流電阻117、二極管118、切換單元119及放電控制單元120。其中，限流電阻 117與限流晶體管115彼此串聯(lián)；充電控制單元110耦接至切換單元119及第一電池B1，并 且通過電力線接收電源供應(yīng)模塊10所提供的電壓Vcc ；定電壓控制單元111耦接至電壓讀 回放大單元114及定電壓電阻116 ；定電流控制單元112耦接至電流讀回放大單元113及二 極管118 ；電流讀回放大單元113耦接至限流電阻117與限流晶體管115之間以及切換單 元119 ；電壓讀回放大單元114耦接至第一電池B1的正負(fù)兩端；電流讀回放大單元113與 電壓讀回放大單元114為差分放大器(differential amplifier)；定電壓電阻116耦接至 限流晶體管115及二極管118 ；二極管118耦接至限流晶體管115與定電壓電阻116的間 以及定電流控制單元112 ；切換單元119耦接至充電控制單元110、限流晶體管115及限流 電阻117。在此實(shí)施例中，Vs為第一電池B1充電的最大充電電壓(例如4. 2伏特)；Is為第 一電池B1充電的最大充電電流(例如1. 8安培)山為提供給第一電池B 1的充電電流； Vi為充電控制單元110的輸入端的電壓；Vo為充電控制單元110的輸出端的電壓；VB為第 一電池B1的電壓。值得注意的是，由于圖3表示第一充放電模塊11對(duì)第一電池B1進(jìn)行充電，放電控 制單元120并未參與整個(gè)充電電路的運(yùn)行，所以圖3采用虛線來表示放電控制單元120。有別于傳統(tǒng)的充放電測(cè)試設(shè)備采用固定電壓式的充電電路對(duì)電池進(jìn)行充電，導(dǎo)致 充電電路中的限流晶體管的熱損耗往往過高，于本發(fā)明的第一充放電模塊11中，充電控制 單元110屬于電池電壓追蹤式(Battery VoltageTracking,BVT)的充電裝置。一開始進(jìn)行 充電測(cè)試時(shí)，第一電池B1尚處于未充電狀態(tài)，此時(shí)，第一充放電模塊11是以限流模式運(yùn)行， 定電流控制單元112負(fù)責(zé)充電電路中定電流的控制。在經(jīng)過限流充電一段時(shí)間后，當(dāng)充電 電流小于最大充電電流Is時(shí)，第一充放電模塊11將會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成以定電壓模式對(duì)第一 電池B1進(jìn)行充電，此時(shí)，定電壓控制單元111即開始負(fù)責(zé)充電電路中定電壓的控制。值得注意的是，當(dāng)充電開始進(jìn)行時(shí)，由于切換單元119的第一開關(guān)S1與第二開關(guān)S2與接點(diǎn)P1與接點(diǎn)P3耦接，因此，充電控制單元110即能夠耦接至充電電路中的X點(diǎn)及Y 點(diǎn)，也即彼此串聯(lián)的限流電阻117與限流晶體管115的兩側(cè)。借此，充電控制單元110即可 將彼此串聯(lián)的限流電阻117與限流晶體管115兩側(cè)的電壓VXY限制于固定值(例如0. 5伏 特)，以避免在第一電池B1進(jìn)行定電流充電的初期，限流晶體管115產(chǎn)生過高的熱損耗。此 時(shí)，充電控制單元110的輸出端的電壓Vo即為第一電池B1的電壓VB與固定值(例如0.5 伏特)之和。請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4為示出當(dāng)?shù)谝浑姵谺1進(jìn)行放電時(shí)第一充放電模塊11的詳細(xì)電路 結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4與圖3不同之處在于，由于充電控制單元110并未參與整個(gè)放電電路 的運(yùn)行，所以圖4采用虛線來表示充電控制單元110，相反地，由于放電控制單元120有參與 整個(gè)放電電路的運(yùn)行，故于圖4是以實(shí)線表示的。在此實(shí)施例中，放電控制單元120屬于電 池電壓追蹤式的放電裝置；Vcc為反饋至電源供應(yīng)模塊10的電壓；Vs為第一電池B1放電的 最大放電電壓(例如5伏特)；Is為第一電池B1放電的最大放電電流(例如1.54安培)； ID為第一電池B1放電時(shí)所產(chǎn)生的放電電流。當(dāng)?shù)谝浑姵谺1開始進(jìn)行放電后，第一充放電模塊11將會(huì)持續(xù)維持在限流模式下， 直到第一電池B 1的電壓VB小于一預(yù)設(shè)值(例如3伏特)為止。實(shí)際上，該預(yù)設(shè)值可以是 系統(tǒng)預(yù)設(shè)值或由使用者依實(shí)際需要所設(shè)定，并無(wú)特定的限制。值得注意的是，當(dāng)?shù)谝浑姵谺1開始放電時(shí)，切換單元119的第一開關(guān)S1與第二開 關(guān)S2即會(huì)切換至與接點(diǎn)P2與接點(diǎn)P4耦接，使得放電控制單元120能夠耦接至放電電路中 的X點(diǎn)及Y點(diǎn)，也即彼此串聯(lián)的限流電阻117與限流晶體管115的兩側(cè)。借此，放電控制 單元120即可將彼此串聯(lián)的限流電阻117與限流晶體管115兩側(cè)的電壓VXY限制于固定值 (例如0. 5伏特)，以避免在第一電池B1進(jìn)行定電流放電時(shí)，限流晶體管115產(chǎn)生過高的熱 損耗。此外，放電控制單元120也可同時(shí)將放電電路中的VEEM提高至Vcc的電平(例如15 伏特)。有別于傳統(tǒng)的充放電測(cè)試裝置將放電的電力直接轉(zhuǎn)換成交流電并反饋至直流電 力系統(tǒng)中，導(dǎo)致直流電力系統(tǒng)的電力品質(zhì)因素降低，于本發(fā)明的第一充放電模塊11中，放 電控制單元120將第一電池B1放電時(shí)所產(chǎn)生的電力以直流電的形式反饋至直流電源供應(yīng) 模塊10，不僅能夠符合安全法規(guī)對(duì)于電池放電的能源回收再利用的規(guī)范，將回收的電力再 提供給其他電池充電之用，還能避免直流電源供應(yīng)模塊10的功率品質(zhì)因數(shù)降低的情形發(fā) 生。根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施例為一種電池充電方法。在此實(shí)施例中，該電池充電 方法是通過一充電模塊對(duì)電池進(jìn)行充電的工作，其中該充電模塊屬于電池電壓追蹤式的充 電裝置，并且包含彼此串聯(lián)的限流晶體管及限流電阻。至于該充電模塊的詳細(xì)結(jié)構(gòu)則請(qǐng)參 照?qǐng)D3，在此不另行贅述。請(qǐng)參照?qǐng)D5，圖5為示出該電池充電方法的流程圖。如圖5所示，當(dāng)該充電模塊對(duì) 該電池進(jìn)行充電時(shí)，該電池尚處于未充電狀態(tài)，此時(shí)，該電池充電方法執(zhí)行步驟S10，令該充 電模塊以限流模式運(yùn)行并將彼此串聯(lián)的限流電阻與限流晶體管兩側(cè)的電壓限制于固定值 (例如0.5伏特)，以避免在該電池進(jìn)行定電流充電的初期，限流晶體管產(chǎn)生過高的熱損耗。在經(jīng)過限流充電一段時(shí)間后，當(dāng)流至該電池的充電電流小于最大充電電流時(shí)，該 電池充電方法執(zhí)行步驟S12，令該充電模塊自動(dòng)轉(zhuǎn)換成以定電壓模式對(duì)該電池進(jìn)行充電。
根據(jù)本發(fā)明的第三具體實(shí)施例為一種電池放電方法。在此實(shí)施例中，該電池放電 方法是通過一放電模塊控制電池進(jìn)行放電，其中該放電模塊屬于電池電壓追蹤式的放電裝 置，并且包含彼此串聯(lián)的限流晶體管及限流電阻。至于該放電模塊的詳細(xì)結(jié)構(gòu)則請(qǐng)參照?qǐng)D 4，在此不另行贅述。請(qǐng)參照?qǐng)D6，圖6為示出該電池放電方法的流程圖。如圖6所示，當(dāng)該電池開始進(jìn) 行放電時(shí)，該電池放電方法執(zhí)行步驟S20，令該放電模塊以限流模式運(yùn)行并將彼此串聯(lián)的該 限流晶體管及該限流電阻兩側(cè)的電壓限制于固定值(例如0. 5伏特)，以避免在該電池進(jìn)行 放電時(shí)，限流晶體管產(chǎn)生過高的熱損耗。實(shí)際上，在該電池放電的過程中，該放電模塊將會(huì) 持續(xù)維持于限流模式下，直至該電池的電壓小于一預(yù)設(shè)值為止。此外，該電池放電方法也執(zhí)行步驟S22，將該電池放電時(shí)所產(chǎn)生的電力以直流電的 形式反饋至一電源供應(yīng)模塊，其中該電源供應(yīng)模塊為一直流電源供應(yīng)器，用以供應(yīng)該放電 模塊運(yùn)行所需的電力。相較于現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)本發(fā)明的電池充放電裝置分別通過電壓追蹤式的充電控制 單元及放電控制單元，于電池進(jìn)行充電及放電時(shí)，將彼此串聯(lián)的限流晶體管及限流電阻兩 端的電壓限制于固定值，以降低限流晶體管所產(chǎn)生的熱損耗。此外，根據(jù)本發(fā)明的電池充放 電裝置也能夠?qū)㈦姵胤烹姇r(shí)所產(chǎn)生的電能以直流電形式反饋至直流電力系統(tǒng)中，以供應(yīng)其 他電池充電時(shí)所需的電力。借此，本發(fā)明不僅能夠達(dá)到提升能源使用率的功效，還可滿足安 全法規(guī)對(duì)于電池放電的能源回收再利用的規(guī)范，以符合當(dāng)前全世界提倡環(huán)保節(jié)能的趨勢(shì)。通過以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而 并非以上述所揭示的較佳具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望 能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的權(quán)利要求范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電池充放電裝置，包含一電源供應(yīng)模塊；以及多個(gè)充放電模塊，耦接至該電源供應(yīng)模塊，所述多個(gè)充放電模塊中的一充放電模塊耦接至一電池，該充放電模塊包含一限流晶體管；一限流電阻，與該限流晶體管彼此串聯(lián)；以及一充電控制單元，耦接至該電源供應(yīng)模塊、該限流晶體管及該限流電阻，當(dāng)該充放電模塊對(duì)該電池進(jìn)行充電時(shí)，該充電控制單元將彼此串聯(lián)的該限流晶體管與該限流電阻的兩端的電壓限制于固定值。
2.如權(quán)利要求1所述的電池充放電裝置，其中該充電控制單元是屬于電池電壓追蹤式 的充電裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的電池充放電裝置，其中該充放電模塊進(jìn)一步包含一放電控制單元，耦接至該電源供應(yīng)模塊、該限流晶體管及該限流電阻，當(dāng)該電池進(jìn)行 放電時(shí)，該放電控制單元將彼此串聯(lián)的該限流晶體管與該限流電阻的兩端的電壓限制于固 定值，該放電控制單元屬于電池電壓追蹤式的放電裝置，該放電控制單元將該電池放電時(shí) 所產(chǎn)生的電力以直流電的形式反饋至該電源供應(yīng)模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的電池充放電裝置，其中該充放電模塊進(jìn)一步包含一定電壓控制單元；一定電流控制單元；一電流讀回放大單元，耦接至該定電流控制單元、該限流晶體管及該限流電阻；以及一電壓讀回放大單元，耦接至該定電壓控制單元、該電池、該充電控制單元及該放電控 制單元。
5.如權(quán)利要求4所述的電池充放電裝置，其中該定電流控制單元是用以控制該充放電 模塊以限流模式對(duì)該電池充電的定電流；該定電壓控制單元是用以控制該充放電模塊由于 充電電流小于最大充電電流而自動(dòng)轉(zhuǎn)換成以定電壓模式對(duì)該電池進(jìn)行充電的定電壓。
6.如權(quán)利要求4所述的電池充放電裝置，其中當(dāng)該電池放電時(shí)，該定電流控制單元持 續(xù)維持限流模式，直至該電池的電壓小于一預(yù)設(shè)值為止。
7.一種電池充放電裝置，包含一電源供應(yīng)模塊；以及多個(gè)充放電模塊，耦接至該電源供應(yīng)模塊，所述多個(gè)充放電模塊中的一充放電模塊耦 接至一電池，該充放電模塊包含一限流晶體管；一限流電阻，與該限流晶體管彼此串聯(lián)；以及一放電控制單元，耦接至該電源供應(yīng)模塊、該限流晶體管及該限流電阻，當(dāng)該電池進(jìn)行 放電時(shí)，該放電控制單元將彼此串聯(lián)的該限流晶體管與該限流電阻的兩端的電壓限制于固定值。
8.如權(quán)利要求7所述的電池充放電裝置，其中該放電控制單元將該電池放電時(shí)所產(chǎn)生 的電力以直流電的形式反饋至該電源供應(yīng)模塊，該電源供應(yīng)模塊是一直流電源供應(yīng)器。
9.一種充放電模塊，耦接至一電源供應(yīng)模塊及一電池，該充放電模塊包含一限流晶體管；一限流電阻，與該限流晶體管彼此串聯(lián)；以及一充電控制單元，耦接至該電源供應(yīng)模塊、該限流晶體管及該限流電阻，當(dāng)該充放電模 塊對(duì)該電池進(jìn)行充電時(shí)，該充電控制單元將彼此串聯(lián)的該限流晶體管與該限流電阻的兩端 的電壓限制于固定值。
10.如權(quán)利要求9所述的充放電模塊，進(jìn)一步包含一放電控制單元，耦接至該電源供應(yīng)模塊、該限流晶體管及該限流電阻，當(dāng)該電池進(jìn)行 放電時(shí)，該放電控制單元將彼此串聯(lián)的該限流晶體管與該限流電阻的兩端的電壓限制于固 定值，該放電控制單元將該電池放電時(shí)所產(chǎn)生的電力以直流電的形式反饋至該電源供應(yīng)模 塊。
11.如權(quán)利要求10所述的充放電模塊，進(jìn)一步包含一定電壓控制單元；一定電流控制單元；一電流讀回放大單元，耦接至該定電流控制單元、該限流晶體管及該限流電阻；以及一電壓讀回放大單元，耦接至該定電壓控制單元、該電池、該充電控制單元及該放電控 制單元。
12.如權(quán)利要求11所述的充放電模塊，其中該定電流控制單元是用以控制該充放電模 塊以限流模式對(duì)該電池充電的定電流；該定電壓控制單元是用以控制該充放電模塊由于充 電電流小于最大充電電流而自動(dòng)轉(zhuǎn)換成以定電壓模式對(duì)該電池進(jìn)行充電的定電壓。
13.如權(quán)利要求11所述的充放電模塊，其中當(dāng)該電池進(jìn)行放電時(shí)，該定電流控制單元 持續(xù)維持限流模式，直至該電池的電壓小于一預(yù)設(shè)值為止。
14.一種充放電模塊，耦接至一電源供應(yīng)模塊及一電池，該充放電模塊包含一限流晶體管；一限流電阻，與該限流晶體管彼此串聯(lián)；以及一放電控制單元，耦接至該電源供應(yīng)模塊、該限流晶體管及該限流電阻，當(dāng)該電池進(jìn)行 放電時(shí)，該放電控制單元將彼此串聯(lián)的該限流晶體管與該限流電阻的兩端的電壓限制于固定值。
15.如權(quán)利要求14所述的充放電模塊，其中該放電控制單元將該電池放電時(shí)所產(chǎn)生的 電力以直流電的形式反饋至該電源供應(yīng)模塊，該電源供應(yīng)模塊是一直流電源供應(yīng)器。
16.一種電池充電方法，通過一充電模塊對(duì)一電池進(jìn)行充電，該充電模塊包含彼此串聯(lián) 的一限流晶體管及一限流電阻，該方法包含下列步驟當(dāng)該充電模塊對(duì)該電池進(jìn)行充電時(shí)，將彼此串聯(lián)的該限流晶體管及該限流電阻的兩端 的電壓限制于固定值。
17.如權(quán)利要求16所述的電池充電方法，進(jìn)一步包含下列步驟該充電模塊以限流模式對(duì)該電池進(jìn)行充電；以及當(dāng)充電電流小于最大充電電流時(shí)，該充電模塊自動(dòng)轉(zhuǎn)換成以定電壓模式對(duì)該電池進(jìn)行 充電。
18.—種電池放電方法，通過一放電模塊控制一電池進(jìn)行放電，該放電模塊包含彼此串 聯(lián)的一限流晶體管及一限流電阻，該方法包含下列步驟當(dāng)該電池進(jìn)行放電時(shí)，將彼此串聯(lián)的該限流晶體管及該限流電阻的兩端的電壓限制于 固定值。
19.如權(quán)利要求18所述的電池放電方法，進(jìn)一步包含下列步驟將該電池放電時(shí)所產(chǎn)生的電力以直流電的形式反饋至一電源供應(yīng)模塊，其中該電源供 應(yīng)模塊是一直流電源供應(yīng)器。
20.如權(quán)利要求18所述的電池放電方法，其中當(dāng)該電池進(jìn)行放電時(shí)，該放電模塊持續(xù) 維持限流模式，直至該電池的電壓小于一預(yù)設(shè)值為止。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池充放電裝置、充放電模塊及電池充放電方法。該電池充放電裝置包含電源及多個(gè)充放電模塊。充放電模塊包含限流晶體管、限流電阻、充電控制單元及放電控制單元，其中充電控制單元及放電控制單元均屬于電壓追蹤式。當(dāng)充放電模塊對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，充電控制單元將限流晶體管及限流電阻的電壓限制于固定值。當(dāng)電池進(jìn)行放電時(shí)，放電控制單元將彼此串聯(lián)的限流晶體管及限流電阻的兩端的電壓限制于固定值并將電池放電的能量反饋至電源。本發(fā)明的電池充放電裝置降低了限流晶體管所產(chǎn)生的熱損耗，并且不僅能夠達(dá)到提升能源使用率的功效，還可滿足安全法規(guī)對(duì)于電池放電的能源回收再利用的規(guī)范，以符合當(dāng)前全世界提倡環(huán)保節(jié)能的趨勢(shì)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK101877491SQ20091013227
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者吳文杰, 王耀南, 陳昭旭 申請(qǐng)人:致茂電子股份有限公司