行動(dòng)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種行動(dòng)電源，尤其涉及一種能快速通過預(yù)設(shè)電壓范圍調(diào)整輸入直流電壓并對(duì)其中電池充電，且也能快速通過另一預(yù)設(shè)電壓范圍調(diào)整輸出直流電壓并對(duì)其他外部裝置充電的行動(dòng)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著時(shí)代的進(jìn)步，電子產(chǎn)品內(nèi)建電池的電量已開始不足以提供人們長(zhǎng)時(shí)間的使用，且許多電子產(chǎn)品，特別是智能型手機(jī)，除了本身具有較大的耗電量之外，也漸漸發(fā)展為無(wú)法拆卸替換電池的一體成型設(shè)計(jì)，為解決此問題，行動(dòng)電源便因應(yīng)而生。
[0003]現(xiàn)有的行動(dòng)電源，為增加其蓄電的容量，往往采用多個(gè)充電電池并用的形式，而其連接形式多以并聯(lián)的方式連接為主，會(huì)導(dǎo)致當(dāng)行動(dòng)電源中的充電電池需要蓄積電力時(shí)，來自外部充電電源所需的電流數(shù)值較為龐大，其原因是當(dāng)數(shù)個(gè)充電電池并聯(lián)時(shí)，等同于數(shù)個(gè)電容并聯(lián)，根據(jù)克希荷夫電流定律(Kirchhoff Circuit Laws),從電源(直流電(DC)或交流電(AC))輸出的電流等于通過每一個(gè)電容的電流的代數(shù)和，因此當(dāng)越多個(gè)充電電池并聯(lián)起來時(shí)，會(huì)造成由直流(DC)或交流(AC)充電電源通往數(shù)個(gè)充電電池的電路中其負(fù)載的電流量成倍化，而在導(dǎo)體中的電流量越大則會(huì)導(dǎo)致電流的熱效應(yīng)急劇增加，造成電路燒毀的危險(xiǎn)產(chǎn)生。
[0004]另外，現(xiàn)有行動(dòng)電源中的充電電池為了節(jié)省成本，采用較為廉價(jià)的各類充電電池，如鎳氫電池(NiMH)或鎳鎘電池(NiCd)，這類充電電池除了具有嚴(yán)重的記憶效應(yīng)(Memoryeffect)之外，其材質(zhì)也較為不環(huán)保，而且充放電的次數(shù)也沒有現(xiàn)有的鋰離子電池好。
[0005]再者，采用并聯(lián)設(shè)計(jì)的多個(gè)充電電池，其電容兩端的電壓差相同，等于是數(shù)個(gè)電池的電壓僅擁有單一個(gè)電池的電壓，單就對(duì)任意的外部裝置充電而言，較低的電壓形同較低的電流，當(dāng)充電電池對(duì)外部裝置充電的電流量不能提升時(shí)，充電速度便受到了很大的限制。
[0006]此外，現(xiàn)有的行動(dòng)電源在充電電源輸送電力到充電電池之前，會(huì)先感測(cè)充電電壓的數(shù)值，才經(jīng)過升壓或降壓的動(dòng)作，替充電電池充電，相同的，在輸出電力給其他外部裝置時(shí)，也采用先偵測(cè)外部裝置所需的充電電壓，再進(jìn)行充電；此方法雖有利于增進(jìn)對(duì)充電電池充電或是對(duì)外部裝置充電的效率，卻也容易受到外在條件的影響，如充電電池的電量少時(shí)，電壓會(huì)下降，或是當(dāng)溫度降低時(shí)也會(huì)使電池的電壓突然大幅提高，若不以一個(gè)電壓調(diào)整范圍做升壓或降壓的限制，則會(huì)導(dǎo)致其偵測(cè)完電壓后升降壓的準(zhǔn)確度下降，造成對(duì)充電電池或外部裝置無(wú)法以正確電壓充電，甚至誤測(cè)為過高的電壓而將充電電池或外部裝置燒毀。
[0007]因此，本發(fā)明提供了一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)的行動(dòng)電源，用以改善或解決上述電流回路負(fù)載過大、充電速度不足及充放電電壓容易失準(zhǔn)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供了一種行動(dòng)電源，該行動(dòng)電源包含:至少二鋰離子充電電池，以首尾相接的方式串聯(lián)于一第一電池端及一第二電池端間，一第一電壓調(diào)整模塊及一第二電壓調(diào)整模塊。
[0009]通常行動(dòng)電源中充電電池的電力來源需通過一些額外的電源提供，最常用的便是民生用電以及工業(yè)用電兩類的電源，但此兩類的電源幾乎為交流電源(AC)，而在替行動(dòng)電源充電時(shí)，會(huì)以直流電(DC)執(zhí)行，以防止交流電傷害到該行動(dòng)電源內(nèi)部的電子零件，甚至燃燒起火造成安全上的問題；因此，通過整流器將交流電轉(zhuǎn)換為一直流充電電壓之后，傳輸至該第一電壓調(diào)整模塊，該第一電壓調(diào)整模塊中包含了一第一電壓微控制器，該第一電壓微控制器中預(yù)設(shè)有一第一電壓預(yù)設(shè)范圍，當(dāng)有外來的電流輸入時(shí)，該第一電壓微控制器根據(jù)該第一電壓預(yù)設(shè)范圍快速?zèng)Q定輸出給該至少二鋰離子充電電池一直流輸入電壓數(shù)值，進(jìn)行充電；若輸入到該第一電壓調(diào)整模塊的該直流充電電壓高于該第一電壓預(yù)設(shè)范圍時(shí)，該第一電壓調(diào)整模塊中設(shè)置有一第一降壓控制單元，用以通過來自該第一電壓微控制器的命令，將該直流充電電壓降低至該第一電壓預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；反之，若輸入該第一電壓調(diào)整模塊的該直流充電電壓低于該第一電壓預(yù)設(shè)范圍時(shí)，該第一電壓調(diào)整模塊中也設(shè)置有一第一升壓控制單元，用以通過來自該第一電壓微控制器的命令，將該直流充電電壓提升至該第一電壓預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，以供給該至少二鋰離子電池充電。
[0010]該至少二鋰離子充電電池的種類可為磷酸鋰鐵充電電池(LiFePO4)、鎳鋰充電電池(LiN12)、鋰鈷鎳錳三元充電電池(Li(NiMnCo)O2)或鈷酸鋰充電電池(LiCoO2)四者擇一使用，且此連續(xù)串聯(lián)的多個(gè)充電電池種類必須相同；該至少二鋰離子充電電池之所以采用首尾相連的串聯(lián)方式，除了能共享來自該直流充電電壓產(chǎn)生的電流之外，也具有增加該至少二鋰離子充電電池整組電池組本身一第一電池端(正極)及一第二電池端(負(fù)極)間的一直流電壓差，進(jìn)而達(dá)到放電時(shí)能輸出較大電流的優(yōu)點(diǎn)，提升該行動(dòng)電源對(duì)任意該外部裝置的充電速度及效率，且相較于并聯(lián)的低壓，高壓的輸電方式也具有減少電能在傳輸時(shí)的損耗等附加優(yōu)點(diǎn)。
[0011]之后，由該第一電池端及該第二電池端間的該直流電壓差所產(chǎn)生的電流會(huì)被該第二電壓調(diào)整模塊所接收，該第二電壓調(diào)整模塊中包含了一第二電微壓控制器，該第二電壓微控制器中預(yù)設(shè)有一第二電壓預(yù)設(shè)范圍，當(dāng)該外部裝置接上該行動(dòng)電源形成通路時(shí)，該第二電微壓控制器得以依據(jù)該第二電壓預(yù)設(shè)范圍快速?zèng)Q定輸出給該外部裝置的一直流輸出電壓數(shù)值。
[0012]此外，有鑒于任意種類該外部裝置所需的充電電壓不盡相同，需要電壓較小的外部裝置如手機(jī)或平板計(jì)算機(jī)；而需要電壓較大的外部裝置如筆記本電腦或電動(dòng)腳踏車，基于本發(fā)明得以依據(jù)該第二電壓預(yù)設(shè)范圍調(diào)變電壓的特性，具有相當(dāng)大的可充電范圍，上述外部裝置皆可為本發(fā)明所充電。
[0013]倘若輸出到該外部裝置的該直流輸出電壓高于該第二電壓預(yù)設(shè)范圍時(shí)，該第二電壓調(diào)整模塊中設(shè)置有一第二降壓控制單元，得以通過來自該第二電壓微控制器的命令，將該直流輸出電壓降低至該第二電壓預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；反之，若輸出到該外部裝置的該直流輸出電壓低于該第二電壓預(yù)設(shè)范圍時(shí)，該第二電壓調(diào)整模塊中也設(shè)置有一第二升壓控制單元，得以通過來自該第二電壓微控制器的命令，將該直流輸出電壓提升至該第二電壓預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，以供給外部裝置進(jìn)行一恒流充電。
[0014]因此，本發(fā)明通過串聯(lián)該至少二鋰離子充電電池的方式，解決了現(xiàn)有技術(shù)中所述給予該至少二鋰離子充電電池電流負(fù)載過大的問題，此外，在一定電壓范圍內(nèi)產(chǎn)生的大電流恒流充電也解決了充電速度不足及充放電電壓容易因外在條件的影響而失準(zhǔn)等問題。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]行動(dòng)電源I
[0017]鋰離子充電電池2
[0018]第一電池端21
[0019]第二電池端22
[0020]交流電源3
[0021]整流器4
[0022]第一電壓調(diào)整模塊5
[0023]第一電壓微控制器51
[0024]第一升壓控制單元52