[发明专利]具有多重充电率的电子装置

说明书

相关申请案 

本申请案主张2006年6月28日提申的美国临时专利申请案第60/816,977号的权益。本文以引用的方式将其全部教示并入作为参考。 

背景技术

便携式电源产业在充电电子装置时，传统是运用0.7C与1C之间的充电率，该充电率为运用于膝上型计算机的充电率。此电流允许笔记型计算机的电池组(battery pack)以电池的额定容量值的70％至100％的电流来被充电。举例而言，于含有额定于2.2Ah且于一2p3s架构(两个电池为并联、三个电池为串联)的18650电池的一电池组中，一充电电流1C将等效于针对于该组的一充电电流4.4A。此充电电流被允许到一最大电压(Vmax)到达为止，其典型为设定于约4.2V。一旦Vmax已经达到，则电流通过控制电路被降低而不准许(于此实例)两个并联电池的三个区块的任一者达到高于4.2V的电压位准。除了电流受到限制之外，一旦Vmax已经达到，充电率会更慢。管理此类型的功能性的电子电路为现有技术，且已经实施于笔记型计算机所用的电池组。针对于笔记型计算机，典型的充电时间是数个小时，以达成完全充电的电池。 

安全性与电池寿命是关于提供较快速充电的主要问题。实际上，针对于快速充电期间的锂离子(Li离子)电池而言，电池可能局部显示过度充电，其可能沉积锂于碳阳极。此锂沉积物降低电池安全性，可能较容易变成热失控，增大其内部气体压力，且最终会爆炸。关于快速充电的另一个问题是电极尺寸(诸如：厚度变化)的迅速的改变。相较于针对较慢速充电的情形，电极结构的机械退化在此相对快速充电期间为较快速。此等限制特征关于所有的Li离子电池，而多少是取决于电池设计。电池可设计以通过限制不利观点(诸如：安全性与电池寿命)的影响而采取较快速的充电。 

然而，针对于具有多个并联的电池单元的电池而言，在试图快速充电电池组时会引起特别的关注。此关注必须关于并联的电池单元的不平衡。阻抗与容 量不平衡是随着不同的电池单元而为不同的，此归因于制造期间与在制造后的环境暴露(即：温度、振动、机械冲击、等等)的电池单元间的差异。此意指的是：具有初始类似条件(依据容量与阻抗)的两个电池单元在使用数个月之后而将显示不同性能。各个并联的电池单元的区块将被最弱的电池单元(其具有最低的电容和/或最高的阻抗)所限制，因为此相较于具有较佳特征的电池单元而将较早达到Vmax的电池单元。随着循环进行，最弱的电池单元将更快速退化，因为其将恒为遭受最极端条件的电池单元。随着性能降低，安全性亦变为考虑的议题。具有最低的性能的电池单元将通常为具有成为过度充电的最高机会的电池单元，因而成为安全性考虑。 

发明内容

以下概论是详述纳入于本发明的一些实施例。信息被提出以提供本发明的观点的基本程度的理解。这些细节为概括性质而非为提出以提供实施例的主要观点。详述于下文的信息的唯一意图是提供本发明的简化的实例且介绍更详细的描述。熟悉此技艺人士将了解的是：存在其它的实施例、修改、变化、与类似者为内含于申请专利范围与说明的范畴内。 

本发明的一个实施例包括一种用于充电在电子装置中的电荷储存电源供应器的设备及一种对应的方法。于一个实施例中，一种具有多重充电率的电子装置包含下列：一装置壳体；一电荷储存电源供应器；于装置壳体中的电子器件；一充电电路；以及，一手动致动模式开关。前述电荷储存电源供应器可耦接至装置壳体。此外，该设备及方法可允许在装置壳体中的电子器件为由该电荷储存电源供应器所供电。前述的充电电路可具有多个操作模式，从一外部电源以不同充电率(例如：快速或慢速模式充电)来充电该电荷储存电源供应器。该设备及方法也可允许该手动致动模式开关以改变该充电电路的充电率。 

用于充电在电子装置中的电荷储存电源供应器的设备及方法也可包括：单一个蓄电池单元以作为电荷储存电源供应器。电荷储存电源供应器可包含较佳为串联的多个电池单元而无并联的电池单元。模式开关可位于电荷储存电源供应器的电池组壳体。模式开关也可用软件而加以实施。充电电路可位于容纳电荷储存电源供应器的一电池组壳体中。 

本发明的另一个实施例可包括一种用于具有多重充电率的电池组的设备，其包含下列：一电池组壳体；位于电池组壳体的内的一电荷储存电源供应器；一充电电路，位于电池组壳体之内且具有多个操作模式，以从一外部电源以不同充电率而充电该电荷储存电源供应器；及，一手动致动模式开关，以改变该充电电路的充电率。该电荷储存电源供应器可包括单一个蓄电池单元或多个串联的电池单元而无并联的电池单元。