专利名称：组合式供电装置及其运作方法
技术领域：
本发明涉及一种供电装置，特别是指一种可通过太阳能进行充电 的组合式供电装置及其运作方法。
背景技术：
由于工业及科技产业的成长，改变了人类长期以来的生活环境及 习惯，近几年来，能源的问题一直为人们所探讨，为了适应全球对于 能源的需求日益增加，相关能源开发的产业也就越来越多，但另一方 面也由于人们对生态环境保护及居住环境品质的重视，因此在能源开 发的同时，又要考量到尽量不使用化学物质材料以避免破坏生态环境。 在兼顾能足够产生大量能源并且又要能符合环境保护的原则下，便以 太阳能为首要的能源开发选择。
以目前现有的太阳能充电系统而言，大多数都是搭配在特定的产 品上以进行太阳能的充电，而这使得太阳能充电的效用无法获得更广 泛且有效的应用，并且当产品进行实际的供电作用时，往往无法利用 现有的产品的设计而同时提供多种不同功能的应用，导致使用者虽能 通过太阳能将产品中的电池充饱电能，但仅能再通过产品所提供有限 的连接端口来提供电能给外接的系统使用，这让整个太阳能充电系统 的活用性及功能性皆受到限制。
因此，在现今讲究产品精美且应用功能广泛的市场上，如何能同 时考量到足够的电池蓄电效果，并且又能适当地配置于使用者所运用 的场所，以及再能同时提供不同的应用效果等，便是太阳能相关产业 可以再进一步加以设计及改良的地方。
发明内容
本发明的发明目的即所要解决的技术问题在于，通过相同连接单 元进行插接组合的方式，使本发明的供电装置在白天有阳光照射时得 以插接太阳能板以进行太阳能充电，进而对电池进行蓄电的作用，并 且可于夜晚时转而插接照明装置以产生照明功效，以达到充分利用能 源的目的，此外，不管于白天或夜晚，供电装置皆可随时连接任何应 用装置以形成电能供应的来源。
为了达到上述目的，根据本发明所提出的一方案，提供一种组合 式供电装置，其包括一二次电池、 一充电电路、 一第一连接单元及 一控制单元。其中，二次电池用来储存电能，并且得以产生一第一电 压及一第二电压，而充电电路则电性连接二次电池，并且当第一连接 单元插接一太阳能板时，得以接收太阳能板所转换输出的电能以用来 对二次电池进行充电，反之，当第一连接单元插接一照明装置时，则
第一连接单元得以传输二次电池所产生的第一电压给照明装置，同时 控制单元电性连接二次电池，用以控制该第二电压而输出至少一输出
电压给一应用装置。由此，二次电池所产生的第一电压及第二电压得 以分别产生光源及电源的供应。
为了达到上述目的，根据本发明所提出的另一方案，提供一种组 合式供电装置的运作方法，其步骤包括首先，提供一第一连接单元 以插接一太阳能板，接着提供一二次电池以用来储存太阳能板所转换 输出的电能，并且该二次电池得以产生一第一电压及一第二电压，进 而判断第一连接单元是否转而插接一照明装置，若第一连接单元已转 而插接照明装置，则第一连接单元传输该第一电压给照明装置以产生 光源供应，并且该组合式供电装置同时提供有一电源输出单元以连接 一应用装置，使该二次电池所产生的第二电压得以形成电源供应以传 输给该应用装置使用。
以上的概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能进一步说明
本发明为达成预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本发明的 其它目的及优点，将在后续的说明及附图中加以阐述。
图1为本发明组合式供电装置的实施例方块图2为本发明组合式供电装置的运作方法的实施例流程图3为本发明组合式供电装置的第一应用实施例示意图4为本发明组合式供电装置的第二应用实施例示意图5为本发明组合式供电装置的第三应用实施例示意图。
图中符号说明1， 1'供电装置
10二次电池
101第一电压
102第二电压
103输出电压
104市电
2应用装置
20充电电路
3太阳能板
30，30'第一连接单元
301电压调变电路
4照明装置
40控制单元
50电源输出单元
60操作单元
70显示单元
80电源输入单元
90，90'第二连接单元
具体实施例方式
请参考图1，为本发明组合式供电装置的实施例方块图，如图所 示，本发明提供一种供电装置l，其可以让使用者自行决定是否进行太 阳能充电，而进行变换插接一太阳能板3或者一照明装置4，供电装置
l包括一二次电池IO、 一充电电路20、 一第一连接单元30、 一控制 单元40、至少一电源输出单元50、 一操作单元60及一显示单元70。 当供电装置1处于有阳光照射的环境下，使用者欲进行太阳能充电时， 则将太阳能板3插接于第一连接单元30，此时第一连接单元30便可以 进行传输太阳能板3所转换输出的电能，进而提供给电性连接于第一 连接单元30及二次电池10之间的充电电路20，以对二次电池10进行 充电，而当二次电池IO在储存有电能的状态时，便得以产生一第一电 压101及一第二电压102。
其中，二次电池IO可例如为铅酸电池，太阳能板3则可例如进一 步包含一电压调变电路301，以将太阳能板3所转换出的电能进行升压 及稳压以形成一固定电压，进而使该固定电压通过第一连接单元30提 供给充电电路20以对二次电池IO进行充电，而在本发明中，该固定 电压是例如设计为5伏特的固定电压。
控制单元40则电性连接二次电池10，用以控制第二电压102以 转换输出至少一输出电压103，并且再通过电源输出单元50以提供给 一应用装置2使用。其中电源输出单元50可例如为USB连接端口或电 源连接端口，其电性连接于控制单元40，用以提供给使用者连接相符 合的应用装置2，以使得应用装置2得以获得供电装置1所提供的输出 电压103。此外，在供电装置1中的操作单元60电性连接控制单元40， 用以提供一操作接口让使用者得以依据所欲连接的应用装置2的工作 电压大小来进行操作调整，也就是说操作单元60得以针对控制单元40 所控制的第二电压102来进行输出调整，进而改变输出电压103的大 小，以符合外接的应用装置2之所需。而在本发明中，上述的操作接 口可例如由按键或旋钮来实现。
显示单元70亦电性连接控制单元40，同时依据控制单元40所用 以控制及侦测二次电池10的电压侦测电路(图未示)来判断出二次电池 10目前的电压位准，进而使显示单元70得以显示二次电池10的电量 状况或充电情形，再者，显示单元70亦可进一步显示目前控制单元40 所控制输出的输出电压103的大小，以便让使用者可以清楚得知自己 所调整输出的电压大小，显示单元70在实际应用上可例如采用一般小 型显示器(如液晶显示器(Liquid Crystal Display, LCD)),此外，也可 例如设计由不同的发光二极管(LED)的组合来达成显示上的变化，同样 也可达到提供使用者目前二次电池IO相关信息的效果。
以上所述是假设第一连接单元30插接太阳能板3的状况下来进行 说明，若上述的情形使用者将供电装置1放置于早上阳光照射的环境 下而可以进行太阳能充电，当到夜晚无阳光照射时，由于二次电池10 已处于充饱电的状态，因此使用者可以将太阳能板3自第一连接单元 30卸下，进而换上照明装置4插接在相同的第一连接单元30，此时， 二次电池IO所产生的第一电压101便会直接提供给照明装置4以产生 光源供应。
然而供电装置1此时不仅可以通过第一连接单元30所插接的照明 装置4来产生照明作用，此外电源输出单元50亦仍可同时提供给使用 者进行连接所需的应用装置2，并且也能通过操作单元60来调整输出 电压103的大小，以及通过显示单元70来加以显示二次电池10的相 关信息。由此，供电装置1除了本身通过照明装置4所产生的光源之 外，亦可同时依据使用者所需的电压大小而提供不同的输出电压103， 因此供电装置1即可同时拥有光源及电源供应的效果。
此外，为了防止供电装置1在阳光照射不充足的环境导致二次电 池10的充电不完全，或者在夜晚时发生二次电池10电量耗尽的情形， 本发明更进一步设计有一电源输入单元80，其电性连接充电电路20，
用以接收一市电104而直接对二次电池IO进行充电，以让供电装置1 不仅能继续进行二次电池10的蓄电功能，同时也能一起提供光源及电 源的供应。
附带一提，本发明更进一步再设计有一第二连接单元90，其对应 第一连接单元30的设计，用以当使用者拥有多个供电装置1时，得以 通过原本供电装置1的第二连接单元90连接另一供电装置1的第一连 接单元30相互连接，而达到多个二次电池IO进行串联或并联的作用， 让使用者对供电装置1拥有更多的组合变化。
请参考图2，本发明组合式供电装置的运作方法的实施例流程图， 如图所示，本发明提供一种供电装置1的运作方法，其步骤包括首 先，判断供电装置1是否连接市电104(S201),若判断结果为否，则再 进一步判断是否第一连接单元30插接有太阳能板3(S203)。其中，若 步骤(S201)的判断结果为是，即供电装置1有通过电源输入单元80连 接市电104，或者步骤(S203)的判断结果为是，即通过第一连接单元30 来插接太阳能板3的情形时，则进行二次电池10的充电，并产生第一 电压101及第二电压102(S205)。
在步骤(S205)之后或者步骤(S203)的判断结果为否的情形下，便进 行判断第一连接单元30是否插接有照明装置4(S207)，同时也进行判 断电源输出单元50是否连接有应用装置2(S209)，若步骤(S207)的判断 结果为是，即表示使用者已将第一连接单元30改变插接为照明装置4， 此时便将二次电池10的第一电压101传输给照明装置4，让第一电压 101形成光源供应(S211);另一方面，若步骤(S209)的判断结果为是， 即表示使用者亦同时连接有应用装置2进行使用，于是二次电池10便 产生电源供应以将第二电压102提供给应用装置2使用(S213)。此外， 供电装置l设计有控制单元40及操作单元60，以让使用者可以进一步 依据所使用的应用装置2的工作电压，而进行控制第二电压102以输 出符合的输出电压103。
相反的，在步骤(S207)的判断时，若使用者仍然通过第一连接单元
30连接太阳能板3以进行太阳能充电，则步骤(S207)的判断结果即呈 现否的情况，于是便继续执行步骤(S207)及(S209)的流程以持续判断第 一连接单元30及电源输出单元50的连接状态。而在步骤(S209)方面， 同样也是独立进行判断，以决定是否提供电源给应用装置2，并不会受 到步骤(S207)的判断结果的影响，也就是说，在第一连接单元30连接 太阳能板3进行太阳能充电时，电源输出单元50同样可以连接应用装 置2，并且接收二次电池IO的电源供应而进行运作。
为了再进一步说明本发明的具体实施例，请参考图3，为本发明 组合式供电装置的第一应用实施例示意图，如图所示，供电装置1的 第一连接单元30插接太阳能板3，用以接收太阳能并且转换为电能而 加以储存，而显示单元70中的信息显示则可以提供给使用者相关电池 电量的信息。此外，使用者可以通过电源输出单元50来连接所欲使用 的应用装置2，而在本实施例中，电源输出单元50以USB连接端口来 举例说明，而所连接的应用装置2则可例如为移动电话。因此，依据 有提供USB接口的移动电话的工作电压需求(5伏特)，使用者可以直接 将移动电话连接在USB连接端口上，以接收控制单元40所直接控制输 出的输出电压103，以提供给移动电话使用。
当供电装置1放置于阳光照射的环境下时，电源输入单元80便可 不需再连接市电104来对供电装置l进行充电，因此，在本实施例中， 电源输入单元80可以不需加以连接。
请再参考图4，为本发明组合式供电装置的第二应用实施例示意 图，如图所示，供电装置1的第一连接单元30插接照明装置4，因此， 供电装置1便不接收太阳能的充电，而是提供电压给照明装置4以产 生光源供应进而达到照明效果，相同的，使用者亦可同时通过电源输 出单元50来连接应用装置2(如电熨斗)以接收供电装置1所提供的电
源而进行运作，本实施例中的电源输出单元50则以电源连接端口来举
例说明，此外操作单元60及显示单元70皆同样依据上述实施例的说
明来提供调整及显示信息。
当供电装置1中的二次电池IO产生电量耗尽时，便可通过电源输 入单元80来接收市电104的供应而对二次电池10进行充电，并且同 时也让供电装置1持续产生光源及电源的供应作用。
请再参考图5，为本发明组合式供电装置的第三应用实施例示意 图，如图所示，本实施例用以说明本发明的供电装置1可依据使用者 的需求，而进行串联多个供电装置1及r以产生较大的供应电压，其 中第一连接单元30及30'与第二连接单元90及90'对应的设计，用以 形成相互对接的作用，也就是其中的一供电装置1的第二连接单元90 可对接另外的供电装置l'的第一连接单元30，，以达到两个供电装置1
及r中二次电池相互电性连接的目的。
综上所述，本发明通过第一连接单元30来插接太阳能板3或照明 装置4，不仅可于任何时候形成电源的供应来源以提供给外接的应用装 置2，更可通过插接太阳能板3而在有阳光照射的环境下进行太阳能充 电，而处于须提供照明的环境时，则可随即更换插接照明装置4来供 应光源，由此不仅可符合利用太阳能进行充电及供电的环保意识，更 可充分利用能源且同时产生不同功能的效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施例的详细说明及附图，并非用 以限制本发明，本发明的所有范围应以权利要求书的范围为准，任何 本领域技术人员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵 盖在本发明的专利范围内。
权利要求
1. 一种组合式供电装置，其特征在于，包括一二次电池，用以储存电能，并且得以产生一第一电压及一第二电压；一充电电路，电性连接该二次电池，用以对该二次电池进行充电；一第一连接单元，当该第一连接单元插接一太阳能板时，得以传输该太阳能板所转换输出的电能给该充电电路，而当该第一连接单元插接一照明装置时，得以传输该第一电压给该照明装置；及一控制单元，电性连接该二次电池，用以控制该第二电压以输出至少一输出电压给一应用装置；由此，该二次电池所产生的该第一电压及该第二电压得以分别产生光源及电源的供应。
2. 如权利要求l所述的组合式供电装置，其特征在于，所述的二 次电池为铅酸电池。
3. 如权利要求l所述的组合式供电装置，其特征在于，所述的太 阳能板进一步包含一电压调变电路，用以使该电能形成一固定电压的 输出。
4. 如权利要求3所述的组合式供电装置，其特征在于，所述的固 定电压为5伏特。
5. 如权利要求l所述的组合式供电装置，其特征在于，进一步包 含一电源输入单元，电性连接该充电电路，用以接收一市电而对该二 次电池进行充电。
6. 如权利要求l所述的组合式供电装置，其特征在于，进一步包 含至少一电源输出单元，电性连接该控制单元，并且用来连接该应用 装置，以进行传输该输出电压给该应用装置。
7. 如权利要求6所述的组合式供电装置，其特征在于，所述的电源输出单元为USB连接端口或电源连接端口。
8. 如权利要求l所述的组合式供电装置，其特征在于，进一步包含一操作单元，电性连接该控制单元，用以提供一操作接口来调整该 控制单元进行控制该输出电压的大小。
9. 如权利要求8所述的组合式供电装置，其特征在于，所述的操 作接口为按键或旋钮。
10. 如权利要求1所述的组合式供电装置，其特征在于，进一步 包含一显示单元，电性连接该控制单元，用以接收该控制单元的控制 而显示该二次电池的电量状况、充电情形或该输出电压的大小。
11. 如权利要求IO所述的组合式供电装置，其特征在于，所述的 显示单元为显示器或发光二极管。
12. 如权利要求1所述的组合式供电装置，其特征在于，进一步 包含一第二连接单元，对应该第一连接单元的设计，并且电性连接该 二次电池，用以连接另一该组合式供电装置的第一连接单元，以产生 多个该二次电池的串联或并联。
13. —种组合式供电装置的运作方法，其特征在于，包括步骤 提供一第一连接单元以插接一太阳能板；提供一二次电池以储存该太阳能板所转换输出的电能，并且由该 二次电池产生一第一电压及一第二电压；判断该第一连接单元是否插接一照明装置；若该第一连接单元插接该照明装置，则传输该第一电压给该照明 装置以产生光源供应；及提供至少一电源输出单元以连接一应用装置，使该第二电压得以 产生电源供应而传输给该应用装置。
14. 如权利要求13所述的组合式供电装置的运作方法，其特征在 于，所述的供电装置更可进一步通过一电源输入单元来接收一市电， 以在该第一连接单元并无插接该太阳能板时，得以对该二次电池进行 充电。
15. 如权利要求13所述的组合式供电装置的运作方法，其特征在 于，所述的第二电压进一步通过一操作单元及一控制单元的调整及控 制而形成符合该应用装置所需的电压。
16. 如权利要求15所述的组合式供电装置的运作方法，其特征在 于，所述的操作单元提供按键或旋钮的操作接口以供调整。
17. 如权利要求13所述的组合式供电装置的运作方法，其特征在 于，所述的电源输出单元为USB连接端口或电源连接端口，以适应不 同的该应用装置来使用。
全文摘要
本发明涉及一种组合式供电装置，包括一二次电池、一充电电路、一控制单元及一第一连接单元。其中，二次电池用以储存电能，并产生一第一电压及一第二电压，充电电路则当第一连接单元电性插接一太阳能板时，用以接收太阳能板所转换输出的电能，进而将电能储存于二次电池，控制单元则用以控制第二电压来产生至少一输出电压给一应用装置，当第一连接单元更换为插接一照明装置时，则二次电池便直接将第一电压提供给照明装置。由此，本发明可于提供电源给应用装置使用时，也通过照明装置产生光源供应，以达到同时提供光源及电源的目的。
文档编号H02J7/35GK101388564SQ200710154708
公开日2009年3月18日 申请日期2007年9月13日 优先权日2007年9月13日
发明者宋承翰, 张世桦, 张瑞铭, 李冠葳, 林芳全 申请人:灿坤实业股份有限公司