自切换式电池控制电路及其充电器制造技术

一种自切换式电池控制电路及其充电器，控制第一电池与第二电池进行充电或供电，其控制电路包含有：第一切换开关，其第一连接端与第一电池连接；及第二切换开关，其第三连接端与第一切换开关的第一连接端连接，其第四连接端与第一电池连接；其中当第一切换开关与第二切换开关处于第一状态时，第一电池与第二电池构成一并联充电回路；其中当第一切换开关与第二切换开关处于第二状态时，第一电池与第二电池构成一串联供电回路。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电池控制电路及其充电器，特别是一种自切换式并联 充电/串联供电回路的电池控制电路及其充电器。眾忟不在目前的二次电池种类中，就性能、价格、技术成熟度与额定电压等因素 考虑，以铅酸蓄电池最为实用，而目前的电池发展趋势皆以提高能量密度及延 长循环使用寿命为目标，然而电池若因过充或未充饱即使用的话，会严重影响循环使用的寿命，请参照图1A，为目前一般电池的充电电路图，由于每一个 电池制作过程的些微差异，导致电池具有不同的电池内阻Ra或电池内阻Rb， 因此，电池会产生的不同压差(即电池电压Va与电池电压Vb)，如此，将导致 电池产生过度充电或未充饱情形，当电池过度充电时，电池的电解液很快就会 消耗完，极板容易损坏，当电池未充饱或过度放电时，就会产生硫酸铅化的现 象，导致电池内阻又增加，如此恶性循环，电池很快就无法使用。另外，请参 照图1B，为目前一般电池的充电电路图，由于每一个电池制作过程的些微差 异，导致电池具有不同的电池内阻Ra、电池内阻Rb、电池内阻Rc或电池内阻 Rd，因此，图1B的充电电路与图1A的充电电路具有相同的问题。请参照中国台湾专利公告号第590327号，该专利揭露一种具有单位功率 因子输入与能量回送特性的高效率快速充电器。利用不对称半桥电路拓扑中功 率开关的柔性切换优点，有效提高充电器的电能转换效率，并结合升压型功率 因子修正单元实现一种单级电能转换器，以实际达到电路简化的要求。并在负 脉冲放电周期，充电器的能量回送单元暂时将电池的放电能量储存于直流总线 电容。然后在正脉冲充电周期，充电器再将这些储存的能量释放至电池。虽然上述专利通过能量回送架构可提高系统充电效率，但其充电方式同样 具有内阻压差的问题，故无法有效延长电池使用寿命。请参照中国台湾专利公告号第584337号，该专利揭露一种串联式电池组自动维护装置，其藉由微处理机、选择开关、直流转换器、移位器、指示灯等 电路设计，在市电正常供电或市电中断下，均能对单一电池实施动态放电测试， 且此放电时，能量又能不浪费的回充到该电池组，既不损耗能量又能使该电池 组在常态下保持满充电状态以备停电之需，而放电测试数据经统计分析，将蓄 电偏高的单-电池实施个别放电，放电能量亦回充到电池组。将蓄电偏低的单 一电池实施补充电，充电速度由电池温度感知器的温度高低而定，使电池组的 每一单电池均匀化。如电池组因市电中断而必须供电到负载，此一转换器除实 施特定的补充电并可供应电流到负载，不致使电池组总电压立刻低落、遭致低 压跳脱，而造成中断电池组供电的不良现象，此种预防电池不良，实施自动电 池维护，可确保电池组所预期的备电时间与延长电池组的使用寿命。虽然上述专利可针对蓄电量不同的电池进行个别充电或放电补偿，以使电 池组的每一单电池蓄电量均匀化,但其电路架构较为复杂，且电路成本亦较高。 因此，如何能提供一种自切换式电池控制电路及其充电器，以低电路成 本方式对电池组进行平衡充电，以避免个别电池内阻问题造成电池过充或未充 饱现象，成为研究人员待解决的问题之一。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种自切换式电池控制电路及 其充电器，通过自切换式并联充电/串联供电回路，以平衡电池间的不同压差， 进而延长电池的使用寿命，提高使用便利性，降低电池充电电路的制造成本与 时间。为了实现上述的目的，本技术提供的自切换式电池控制电路，控制第 一电池与第二电池进行充电或供电，包含有第一切换开关，具有第一连接端 与第二连接端，其第一连接端与第一电池连接，其中第一切换开关为常闭型或常开型继电器(relay);及第二切换开关，具有第三连接端、第四连接端及第 五连接端，其第三连接端与第一切换开关的第一连接端连接，其第四连接端与 第一电池连接，其中第二切换开关为常闭型或常开型继电器。其中当第一切换开关与第二切换开关处于第一状态时，第一电池与第二电 池构成一并联充电回路；其中当第一切换开关与第二切换开关处于第二状态 时，第一电池与第二电池构成一串联供电回路。本技术还提供一种自切换式电池控制电路，控制一个以上的电池进行 充电或供电，包含有 一第一切换开关，具有一第一连接端与一第二连接端，该第一连接端与一第一电池连接； 一第n-l切换开关，具有一第三连接端、一 第四连接端及一第五连接端，该第n-1切换开关的该第三连接端与该第一切换 开关的该第一连接端连接，该第『1切换开关的该第四连接端与该第一电池连 接-， 一第ri切换开关，具有该第一连接端与该第二连接端，该第n切换开关的 该第一连接端与一第n电池连接；及一第n+l切换开关，具有该第三连接端、 该第四连接端及该第五连接端，该第n+l切换开关的该第三连接端与该第n 切换开关的该第一连接端连接，该第n+l切换开关的该第四连接端与该第一电 池连接，该第ri+l切换开关的该第五连接端与一第n+l电池连接。其中当该第一切换开关、第n-l切换开关、该第n切换开关及该第n+l 切换开关处于一第一状态时，该第一电池、该第n电池与该第n+l电池构成一 并联充电回路；其中当该第一切换开关、第n-l切换开关、该第n切换开关及 该第n+l切换开关处于一第二状态时，该第一电池、该第n电池与该第n+l 电池构成一串联供电回路。另外，为了实现上述目的，本技术所揭露的自切换式电池充电器，包 含有充电模块，用以对第一电池与第二电池充电；及控制电路，其还包含有 第一切换开关，具有第一连接端与第二连接端，其第一连接端与第一电池连接； 及第二切换开关，具有第三连接端、第四连接端及第五连接端，其第三连接端 与第一切换开关的第一连接端连接，其第四连接端与第一电池连接。其中当第一切换开关与第二切换开关处于第一状态时，第一电池与第二电 池构成一并联充电回路。其中当第一切换开关与第二切换开关处于第二状态时，第一电池与第二 电池构成一串联供电回路。本技术具有以下有益的效果藉由本技术的实施，至少可以达到 下列进步功效一、 采用并联充电回路，可以平衡各电池因内阻不同产生的电压差，使电 池充电均匀化，延长电池使用寿命。二、 利用继电器型切换开关的特性，在电池接上充电电源后，随即自动切 换为并联充电回路，无须手动切换充电模式或供电模式，提高使用便利性。三、电池充电电路结构简单且制作方便，无须复杂的电路设计与零件，进 而降低电池充电电路的制造成本与时间。四、通过时序控制机制确保电路回路中的电池不会产生短路的现象，进 而提高自切换式电池控制电路的安全性与质量。为使能更进一步了解本技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本实 用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用 新型加以限制。附图说明图1A为现有技术的充电电路图； 图1B为现有技术的充电电路图；图2A为本技术第一实施例的第一切换开关与第二切换开关处于第一 状态的电路图；图2B为本技术第一实施例的第一切换开关与第二切换开关处于第二 状态的电路图；图3A为本技术第二实施例的第一切换开关与第二切换开关处于第一 状态的电路图；图3B为本技术第二实施例的第一切换开关与第二切换开关处于第二 状态的电路图；图4为本技术第三实施例的电路图； 图5为本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自切换式电池控制电路，控制一第一电池与一第二电池进行充电或供电，其特征在于，该自切换式电池控制电路包含有：一第一切换开关，具有一第一连接端与一第二连接端，该第一连接端与该第一电池连接；及一第二切换开关，具有一第三连接端、一第四连接端及一第五连接端，该第三连接端与该第一切换开关的该第一连接端连接，该第四连接端与该第一电池连接；其中当该第一切换开关与该第二切换开关处于一第一状态时，该第一电池与该第二电池构成一并联充电回路；其中当该第一切换开关与该第二切换开关处于一第二状态时，该第一电池与该第二电池构成一串联供电回路。

【技术特征摘要】
1. 一种自切换式电池控制电路，控制一第一电池与一第二电池进行充电或供电，其特征在于，该自切换式电池控制电路包含有一第一切换开关，具有一第一连接端与一第二连接端，该第一连接端与该第一电池连接；及一第二切换开关，具有一第三连接端、一第四连接端及一第五连接端，该第三连接端与该第一切换开关的该第一连接端连接，该第四连接端与该第一电池连接；其中当该第一切换开关与该第二切换开关处于一第一状态时，该第一电池与该第二电池构成一并联充电回路；其中当该第一切换开关与该第二切换开关处于一第二状态时，该第一电池与该第二电池构成一串联供电回路。2、 根据权利要求l所述的自切换式电池控制电路，其特征在于，该第一 切换开关为一常开型继电器。3、 根据权利要求1所述的自切换式电池控制电路，其特征在于，该第二 切换开关为一常闭型继电器。4、 根据权利要求l所述的自切换式电池控制电路，其特征在于，该第一 连接端与该第一电池的负极端连接，该第四连接端与该第一电池的正极端连 接，该第二电池的正极端与该第二切换开关的该第五连接端连接，该第二电池 的负极端与该第一切换开关的该第二连接端连接。5、 根据权利要求1所述的自切换式电池控制电路，其特征在于，该第一 连接端与该第一电池的正极端连接，该第四连接端与该第一电池的负极端连 接，该第二电池的负极端与该第二切换开关的该第五连接端连接，该第二电池 的正极端与该第一切换开关的该第二连接端连接。6、 根据权利要求l所述的自切换式电池控制电路，其特征在于，该第一 状态为该第一连接端与该第二连接端电性连接，该第四连接端与该第五连接端 电性连接。7、 根据杈利要求l所述的自切换式电池控制电路，其特征在于，该第二 状态为该第一连接端与该第二连接端非电性连接，该第三连接端与该第五连接端电性连接。8、 根据权利要求l所述的自切换式电池控制电路，其特征在于，该自切 换式电池控制电路包含有一时序控制模块，用以依序控制该第一切换开关与该 第二切换开关的切换时间。9、 根据权利要求8所述的自切换式电池控制电路，其特征在于，该时序控制模块由电阻-电容充电电路所构成。10、 根据权利要求8所述的自切换式电池控制电路，其特征在于，该时序 控制模块由机械式延迟开关所构成。11、 一种自切换式电池控制电路，控制一个以上的电池进行充电或供电，其特征在于，包含有一第一切换开关，具有一第一连接端与一第二连接端，该第一连接端与一 第一电池连接；一第n-l切换开关，具有一第三连接端、 一第四连接端及一第五连接端， 该第n-l切换开关的该第三连接端与该第一切换开关的该第一连接端连接，该 第n-1切换开关的该第四连接端与该第一电池连接；一第n切换开关，具有该第一连接端与该第二连接端，该第n切换开关的 该第一连接端与一第n电池连接；及一第n+l切换开关，具有该第三连接端、该第四连接端及该第五连接端， 该第n+l切换幵关的该第三连接端与该第n切换开关的该第一连接端连接，该 第n+l切换开关的该第四连接端与该第一电池连接，该第n+l切换开关的该第 五连接端与一第n+l电池连接；其中当该第一切换开关、第n-1切换开关、该第n切换开关及该第n+l 切换开关处于一第一状态时，该第一电池、该第n电池与该第n+l电池构成一 并联充电回路；其中当该第一切换开关、第n-l切换开关、该第n切换开关及该第n+l 切换开关处于一第二状态时，该第一电池、该第n电池与该第n+l电池构成一 串联供电回路。12、 根据权利要求ll...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昭铭，康伟煌，张志龙，林圣展，
申请(专利权)人：李昭铭，康伟煌，张志龙，林圣展，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]