专利名称：可进行均充的充电器及其充电方法
技术领域：
本发明涉及一种可进行均充的充电器及其充电方法，特别是指一种该充电器的微处理器可以放电方式，使该充电器上的各电池的电压值相等，进而使得该等电池的充电能够均充。
背景技术：
科技日新月异，使得许多可携式电子产品(如个人数字助理(PDA)、数字相机、随身听...等)的体积愈来愈小、功能齐全且价格日益低廉，而受到越来越多人的青睐，已经达到人手一机的地步。而随着个人数字助理(PDA)、数字相机、随身听...等便携式电子产品的需求日益增加，使得电池的使用量亦增大，相对的对电池的容量也要求愈大，且对充电时间要求愈短，并对充电器体积又要求愈轻薄；因此，体积小、充电效能高、且价格低廉的充电器，似乎是发展的一种趋势。
然而，一般传统的充电器，请参阅图1所示，其尚无法达到前述预期的功效，故仍有改善的空间，兹说明如下该现有技术用的充电器将市电AC 100V～240V的交流电，以电源转换器11使其转换为DC 4.2～16.8V的电压，并通过充电电路12对串联连接的电池21、22、23、24进行充电；此等充电模式的优点是结构简单、价格便宜，但其缺点是当其中一个电池充饱时，其余电池如尚未充饱，则会造成已充饱的电池过度充电，而未充饱的电池使用容量不足，且容易降低电池的使用寿命。
究其原因，请参阅图2所示，乃目前大多数充电器利用定电压的方式充电时，流入电池的电流会随着电池的电量逐渐饱和而逐渐降低，并藉由此种方式来控制电池充电的模式，但其余未充饱的电池电压仍在升高，因串联电流相等，所以已充饱的电池会被继续充电，而必须等未充饱电池的电压亦上升时才会判饱，但已充饱的电池早已过度充电，影响其使用寿命，况且若其中一个电池异常，就容易产生危险。因此，实有必要开发设计出一种进行均充的充电装置，以改善上述现有技术中过度充电的缺点。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种可进行均充的充电器，该充电器的微处理器操控一限电流定电压的脉宽调变器对电池的充电；该微处理器的电压传感器可以感测各电池的电压值；并通过各电池的均充负载开关以放电的方式，使充电器上的各电池的电压值相等，进而使得各电池的充电能够均充，以克服现有技术中过度充电的缺点。
为达上述目的，本发明的所采用的技术方案如下一种可进行均充的充电器，其特征是，包括一作为计算各电池的电压值的微处理器，且微处理器连接有复数个作为感测电池电压值的电压传感器；一作为限电流定电压的脉宽调变器(PWM)，该脉宽调变器与一电源连接，并与该微处理器电气连接，令该电源可经该脉宽调变器处理后输出，同时，该微处理器可操控该脉宽调变器做限电流定电压的输出，且脉宽调变器可供与预设的电池呈电性连接；复数个可对预设电池进行放电的均充负载开关，且各均充负载开关可供连接预设的电池，并分别与电压感测器电气连接。
本发明的另一目的是提供一种均充的充电方法，该充电方法是通过充电和放电过程以调整该充电器上的各电池的电压值相等，以完成该等电池能够均充的目的。
为达上述目的，本发明的充电方法如下
一种可进行均充的充电方法，其特征是，包括一微处理器，且微处理器连接有复数个电压感测器；一作为限电流定电压的脉宽调变器(PWM)，该脉宽调变器与一电源连接，并与该微处理器电气连接，令该电源可经该脉宽调变器处理后输出，同时，该微处理器可操控该脉宽调变器做限电流定电压的输出，且脉宽调变器可供与预设的电池呈电性连接；复数个均充负载开关，且各均充负载开关为可供连接预设的电池，并分别与电压感测器电气连接。
当利用该充电器对预设的电池进行充电时，该充电器的微处理器将依下列的步骤进行处理(A)首先，启动充电电路的脉宽调变器(PWM)输出电流，以对该等电池进行充电；(B)判断该等电池中是否已经有电池充饱？若是，继续步骤(C)；(C)操控脉宽调变器(PWM)停止充电动作；(D)是否所有的电池都已充饱？若否，继续进行步骤(E)，若是，则进行步骤(G)；(E)计算各电池的电压值，并找出电压最低的那颗电池；(F)将已充饱的电池进行放电，直到该充饱的电池的电压等于电压最低的电池，再进行步骤(A)；(G)结束。
根据上述充电方法和充电器的技术特征，可以看出，该微处理器将操控该脉宽调变器输出定电流的电源，对该等电池进行充电，若其电压传感器感测到该等电池的其中一电池已经充饱时(即到达限制电压)，则操控该脉宽调变器停止充电动作，并计算各该电池的电压值，而找出电压值最低的电池，并激活对应该充饱的电池的均充负载开关进行放电，直到该充饱的电池的电压值与最低电压的电池的电压值相等，再重新激活该脉宽调变器对该等电池进行充电，如此，不断地将各该电池的电压值调整为相等，并完成充饱各该电池，以达到该等电池能均充的目的。
为能更进一步的认识与了解本发明的目的、构造装置特征及其功效，以下将根据实施例并配合附图详细说明。
图1为现有技术用的充电器的电路方块图。
图2为电池饱和点的示意图。
图3为本发明充电器的电路结构方块图。
图4为本发明充电方法的流程图。
图中符号说明3、充电器31、脉宽调变器32、微处理器33、电池34、均充负载开关35、电源36、电压传感器具体实施方式
本发明为一种可进行均充的充电器，请参阅图3所示，为充电器的结构框图，该充电器3包括一作为限电流定电压的脉宽调变器31(PWM)、一微处理器32、至少一个以上的电池33、与电池33数量相等的均充负载开关34。其中，该脉宽调变器31与一电源35连接，并与该微处理器32电气连接，令该电源35可经该脉宽调变器31处理后输出，同时，该微处理器32可操控该脉宽调变器31做限电流定电压的输出，而该脉宽调变器31又与该等电池33电气连接，各该电池33分别与每一均充负载开关34电气相连接，该等均充负载开关34则与该微处理器32电气相连接，该等电池33并分别与该微处理器32的各电压传感器36电气连接，令各电压传感器36可分别感测每一电池33的电压值。
请参阅图3、图4所示，本发明的充电方法为，利用该充电器3进行充电时，该微处理器32将操控该脉宽调变器31输出电流的电源，以对该等电池33进行充电，若其电压传感器36感测到该等电池33的其中一电池33已经充饱时(即到达限制电压)，则操控该脉宽调变器31停止充电动作，并计算各该电池33的电压值，而找出各电池33中最低电压值的电池33，再对充饱的电池33激活对应该电池33的均充负载开关34进行放电，直到该充饱的电池33的电压下降至与最低电压值的电池33的电压值相等，再重新激活该脉宽调变器31对该等电池33进行充电，如此，不断地将各该电池33的电压值调整为相等，并完成充饱各该电池33，使该等电池33的充电即能均充，不会发生某一电池33过度充电的情形。
复请参阅图3所示，当进行放电时，该微处理器32将操控该脉宽调变器31的脉宽作定电流的放电，直到各该电池33的电压值相等，且该微处理器32为可依电池33内的化学特性不同，而设定一误差值，使各电池33的电压值在误差值的范围内，即判定为相等，以避免因电池33的化学特性不同，而发生过充的情形，以延长电池的寿命。
复请参阅图3所示，该充电器3的微处理器32可不断地将各该电池33的电压值调整为相等，并同时进行充电，使各该电池33的电压于均充下，达到完成充饱的电压值如4.2V±20mV。
请参阅图4所示，为本发明所提供的充电器其充电步骤，该充电器3的微处理器32将依下列的步骤进行处理
步骤501(A)，首先，激活充电电路的脉宽调变器31(PWM)输出电流，以对该等电池33进行充电；步骤502(B)，判断该等电池33中是否已经有电池充饱？若是，继续下列的步骤503(C)；否则，再进行步骤501(A)；步骤503(C)，操控脉宽调变器31(PWM)停止充电动作；步骤504(D)，判断是否所有的电池33都已充饱？若是，则进行步骤507(G)，否则，再进行步骤505(E)；步骤505(E)，计算各电池33的电压值，并找出各电池33中最低电压值的电池33；步骤506(F)，将以充饱的电池33进行放电，直到该充饱的电池33的电压等于电压最低的电池33，再进行步骤501(A)；步骤507(G)，直到各该电池的电压值调整为相等，并完成充饱，充电结束。
再者，本发明所连接的电源35可为直流电源或交流电源。
据上述可知，本发明利用放电方式，使该充电器上的各电池的电压值相等，而能均充，以避免早已充饱的电池过度充电，影响其使用寿命；并能操控脉宽调变器(PWM)作限电流定电压的输出，使各种电池能于安全的电流范围内，快速完成充电，避免发生危险。
以上所述，仅为本发明最佳具体实施例，本发明的构造特征并不局限于此，任何熟悉该项技艺者在本发明领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆可涵盖在以下本案的专利范围。
综上所述，本发明的可进行均充的充电器于使用时具有显著的功效增进，诚符合新颖性、发明性及进步性的专利要件，依法提出申请。
权利要求
1.一种可进行均充的充电器，其特征是，包括一作为计算各电池的电压值的微处理器，且微处理器连接有复数个作为感测电池电压值的电压传感器；一作为限电流定电压的脉宽调变器PWM，该脉宽调变器与一电源连接，并与该微处理器电气连接，令该电源可经该脉宽调变器处理后输出，同时，该微处理器可操控该脉宽调变器做限电流定电压的输出，且脉宽调变器可供与预设的电池呈电性连接；复数个可对预设电池进行放电的均充负载开关，且各均充负载开关可供连接预设的电池，并分别与电压感测器电气连接。
2.如权利要求1所述的可进行均充的充电器，其特征是，各电池的电压于均充下的充饱电压值为4.2V±20mV。
3.如权利要求1所述的可进行均充的充电器，其特征是，该微处理器可设定一误差值，各电池的电压值在误差值的范围内判定为相等。
4.如权利要求1所述的可进行均充的充电器，其特征是，该电源可为直流电源。
5.如权利要求1所述的可进行均充的充电器，其特征是，该电源可为交流电源。
6.一种可进行均充的充电方法，其特征是，包括一微处理器，且微处理器连接有复数个电压感测器；一作为限电流定电压的脉宽调变器PWM，该脉宽调变器与一电源连接，并与该微处理器电气连接，令该电源可经该脉宽调变器处理后输出，同时，该微处理器可操控该脉宽调变器做限电流定电压的输出，且脉宽调变器可供与预设的电池呈电性连接；复数个均充负载开关，且各均充负载开关为可供连接预设的电池，并分别与电压感测器电气连接；当利用该充电器对预设的电池进行充电时，该充电器的微处理器将依下列的步骤进行处理(A)首先，启动充电电路的脉宽调变器PWM输出电流，以对该等电池进行充电；(B)判断该等电池中是否已经有电池充饱？若是，继续步骤(C)；(C)操控脉宽调变器PWM停止充电动作；(D)是否所有的电池都已充饱？若否，继续进行步骤(E)，若是，则进行步骤(G)；(E)计算各电池的电压值，并找出电压最低的那颗电池；(F)将已充饱的电池进行放电，直到该充饱的电池的电压等于电压最低的电池，再进行步骤(A)；(G)结束。
7.如权利要求6所述的可进行均充的充电器，其特征是，该步骤(B)若为否，则进行步骤(A)。
全文摘要
本发明为一种可进行均充的充电器及其充电方法，包括一限电流定电压的脉宽调变器、一微处理器、至少一个以上的电池、以及至少一个以上的均充负载开关。充电时，微处理器控制脉宽调变器输出定电流，对电池进行充电；若微处理器中的电压传感器感测到其中一电池已经充饱时，则控制该脉宽调变器停止充电，并可找出最低电压值的电池，再激活对应已充饱的电池的均充负载开关，进行放电，直到各电池的电压值相等；此时，再重新激活脉宽调变器对电池进行充电。根据上述充电方式，该等电池的充电即能均充，不会发生某一电池过度充电的情形。
文档编号H02J7/02GK1764035SQ200410086399
公开日2006年4月26日 申请日期2004年10月19日 优先权日2004年10月19日
发明者赖俊中 申请人:永淮电子有限公司