[发明专利]改进的串联式独立侦测电池充电器

说明书

技术领域

本发明涉及电池充电器，尤其涉及一种针对AA或AAA可充电电池的充电、放电及供电所设计的充电器，以一同步转换开关模组来整合一独立侦测充电回路、串联合并放电回路的改进的串联式独立侦测电池充电器。

背景技术

随着3C可携式电子产品的日益普及，电池需求量也随之增加，由于一次性电池用完后需丢弃，不仅增加使用成本，也造成环境污染问题。所以可充电电池(或称二次电池)相对于一次性电池，更可省钱及降低废电池的污染，因此使用数量不断增加，相对地电池充电器的需求也日益增长。

其次，目前的二次性电池包含有：锂离子电池(Li-ion)、镍氢(Ni-MH)或镍镉(Ni-Cd)；而可充电的碱性(A1kaline)电池等，也可称之为二次电池。而最近有机电解单元的锂电池被广泛使用在携带型电子装置，因其具有高能量密度、低温特性及稳定的储存容量的特点。

目前的锂电池在使用上仍存有下述缺失：一、各厂牌电子产品的锂电池的规格大都不相同，且纵使是同一厂牌的电子产品，例如：N牌手机，其下的锂电池种类可能有数十种，形成使用者在使用上的困扰。二、锂电池含有电解单元，在过流状态时可能爆炸，因此，在使用上仍有安全之虞。三、目前的行动电源(Portable Power)，大都是使用内建的锂电池作为储能单元，但其非一般消费性产品的尺寸标准因此充饱无法取出单独使用，再者，纵使可以取出，也因锂电池的规格实在太多样，以致实用性不高。

因此，镍氢(Ni-MH)镍镉(Ni-Cd)或硷性(Alkaline)等可充电的二次电池，与锂电池相较之下，虽然储能密度不如锂电池，但其使用最广泛的AA或AAA电池，是全世界统一的规格，这也是其至今仍然广泛被使用的原因。惟其使用上仍有下述不足之处：

一、如图1所示，是习用一种并联式充电器的电路示意图，其揭示充电电路对并联的各电池(B1至B4)进行充电的模式，其优点是每一颗电池的充电电压接近，没有过度充电或充电不饱和的问题，但此种并联式充电模式的缺点是无法快速充电，且其要放电供3C电子产品使用时，因每颗电池的电压仅有1.2V～1.5V，因此必须将其串接放电，才能得到(1.2V～1.5V)x4＝4.8V～6V的DC电压。但要将并联充电的电池的正、负端串接放电，其构造颇复杂，且必须克服电能消耗、压差及过热等问题。

二、如图2所示，是习用一种串联式充电器的电路示意图，其是以同一充电电路对串联的各电池((B1至B4)同时进行充电，其优点是结构简单，可以快速充电，但其具有易过热、漏液(Leak)及充不饱等缺陷。

三、缘是，针对上述问题，发明人的US Patent NO.6,784,638号“Series Charger with Separate Detection of Batteries”，揭示一种可对多数个串联电池进行充电，并以一控制IC及单独侦测电路对每一个串联电池侦测控制的设计，进而改善前述串联或并联式充电器的缺陷；但是，该串联式独立侦测电池充电器，虽可达到对串联任一电池都可充电及判饱的功效，但其无法将所有电池串联放电，提供3C电子产品使用，为其未臻完善之处。

所以，本发明人针对上述问题，积极研究，并加以改善，以克服其缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种改进的串联式独立侦测电池充电器，可让串联式独立侦测电池充电的电路，在同一台充电器装置上，可以将所有电池串联合并放电使用，借此充电器即可通过标准USB介面输出5V电源供3C电子产品充电使用，进而解决习用AA或AAA电池充电器及锂电池充电器的问题，具有增进充电器使用范围以及安全性的功效。

本发明的又一目的在于提供一种改进的串联式独立侦测电池充电器，是在充/放电回路改变时，同步具有在充电座对电池充电时，自动关闭输出放电电流，以避免输出的电路干扰影响到充电，而在放电时则自动将充电回路断路，以避免干扰到放电，进而提升充/放电的品质。