充电装置及其充电方法与流程

本发明涉及一种充电装置及其充电方法，特别是具有快速充电功能的充电装置及其充电方法。

背景技术：

便携设备在现今是随处可见的。人们将便携设备用于执行各种活动，例如无线通信、数据计算、执行特殊化应用程序、游戏等。便携设备包括但不限于移动电话、平板计算机、膝上型pc、个人数字助理(pda)等。

基于这些便携设备的大小，这些装置的电源(例如是内部的电池)通常较小且所储存的电量有限。因此，便携设备的电池需要频繁地充电以让便携设备能维持运作。而由上述可知，便携设备之充电装置的充电速度就显得非常重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一充电装置及其充电方法，以快速完成充电。

为达上述目的，本发明提供一种充电装置，其适于对一电子装置充电。该电子装置具有一额定输入电压值。该充电装置包括一变换器与一控制器。该变换器接收一电源。该控制器与该变换器电性连接。其中，该控制器控制该变换器输出一第一充电电压值至该电子装置，该第一充电电压值是大于该额定输入电压值。

在本发明的一实施例中，该第一充电电压值是该电子装置所能承受之输入电压的上限值或是至少为该额定输入电压值的1.03倍。

在本发明的一实施例中，该充电装置更包括一连接线以及一第一电性连接端，而该电子装置具有一第二电性连接端，该连接线电性连接于该第一电性连接端与该第二电性连接端之间，其中该第一充电电压值是该电子装置所能承受之输入电压的上限值与该连接线的压降的总和。

在本发明的一实施例中，该第一电性连接端与该第二电性连接端之间不存在讯息的传输。

在本发明的一实施例中，该充电装置在对该电子装置充电时，该电子装置具有一最大充电电流值，当该电子装置的一实时充电电流值小于该最大充电电流值，且该电子装置于一预定时间内的该实时充电电流值的差值大于一预设比例的该最大充电电流值时，或是当该电子装置的一实时充电电流值小于该预设比例的该最大充电电流值时，该控制器驱使该变换器将该第一充电电压值调整至一第二充电电压值。

在本发明的一实施例中，该充电装置在对该电子装置充电时，该电子装置具有一最大充电电流值，当该电子装置的一实时充电电流值小于该最大充电电流值，且该电子装置于一预定时间内的该实时充电电流值的差值大于一第一预设比例的该最大充电电流值时，或是当该电子装置的一实时充电电流值小于一第二预设比例的该最大充电电流值时，该控制器驱使该变换器将该第一充电电压值调整至一第二充电电压值。

在本发明的一实施例中，该充电装置更包括一回授电路以及一脉宽调变控制器，该脉宽调变控制器电性连接于该变换器，该回授电路电性连接于该控制器与该脉宽调变控制器之间。

在本发明的一实施例中，该变换器具有一输入端以及一输出端，而该回授电路电性连接于该输出端以及一接地端之间，且该回授电路具有一第一电阻器以及一第二电阻器，该第一电阻器电性连接于该输出端，而该第二电阻器电性连接于该第一电阻器以及该接地端之间。

在本发明的一实施例中，该充电装置更包括一第三电阻器，电性连接于一第一节点与该接地端之间，其中该第一节点是电性连接于该控制器与该第一电性连接端之间。

在本发明的一实施例中，该控制器电性连接于该输出端，并量测该变换器所输出的电压值，而该回授电路依据该变换器所输出的电压值产生回授信号，而该脉宽调变控制器侦测该回授信号，据以控制该变换器的输出电压值。

在本发明的一实施例中，一第二节点电性连接于该控制器与该脉宽调变控制器之间，且该第二节点电性连接于该第一电阻器以及该第二电阻器之间。

本发明再提供一种充电方法，其包括下列步骤：

提供一充电装置，该充电装置包括一控制器与一变换器，其中该控制器与该变换器电性连接，且该变换器接收一电源；

使该充电装置与一电子装置电性连接，以对该电子装置充电，其中该电子装置具有一额定输入电压值；以及

该控制器控制该变换器输出一第一充电电压值至该电子装置，其中该第一充电电压值是大于该额定输入电压值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1绘示本发明一实施例的充电装置与一电子装置的示意图。

图2绘示本发明一实施例的充电装置的充电方法流程图。

具体实施方式

本发明的保护范围并不局限于本发明实施例或示意图中所使用特定语言描述，实施例中，可使用相同的组件编号。当组件被“连接到”或“耦合到”另一组件时，它可以直接连接到或耦合到其他组件，或者是介入其他组件。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。

图1绘示本发明一实施例的充电装置与一电子装置的示意图。请参考图1，本实施例的充电装置100适于对一电子装置200充电。该电子装置200具有一额定输入电压值(ratedinputvoltagevalue)。该充电装置100包括一变换器110与一控制器120。变换器110例如具有一输入端111以及一输出端112。变换器110可经由输入端111接收一电源vin，而控制器120例如是电性连接于变换器110的输出端112。此外，电子装置200例如包括了一充电控制器210和一电池220。

值得一提的是，在实施例中，控制器120可控制变换器110输出一第一充电电压值至电子装置200，而该第一充电电压值是大于额定输入电压值。其中，该第一充电电压值例如是电子装置200所能承受的输入电压的上限值或是至少为额定输入电压值的1.03倍。举例来说，该第一充电电压值可以是电子装置200所能承受的输入电压的上限值，亦可以是电子装置200之额定输入电压值的1.03-1.1倍。此外，电子装置200可以是一移动电话，而其额定输入电压值例如是5v。因此，本实施例的第一充电电压值例如是5.25v。虽上述以移动电话为例做说明，但不以此为限。

此外，在本实施例中，充电装置100还可包括一连接线130以及一第一电性连接端140，而电子装置200例如具有一第二电性连接端230。连接线130是电性连接于第一电性连接端140与第二电性连接端230之间。其中，该第一充电电压值也可以是电子装置200所能承受的的输入电压的上限值与连接线130的压降的总和。凡该第一充电电压值大于充电装置100的额定输入电压值皆属本发明的精神与范畴，本文在此并不做限制。

另一方面，当本发明实施例的充电装置100在对电子装置200进行充电时，电子装置200例如具有一最大充电电流值。该最大充电电流值例如是充电装置100对电子装置200充电一时间内所获取的最大电流数值。因此，当电子装置200的一实时充电电流值小于其最大充电电流值，且电子装置200于一预定时间内的实时充电电流值的差值大于一预设比例的最大充电电流值时，控制器120即会驱使变换器110将第一充电电压值调整至一第二充电电压值。第二充电电压值的大小可视实际的需求而设定，其可大于第一充电电压值，亦可小于第一充电电压值，甚至是小于第一充电电压值与额定输入电压值这二者。举例来说，当电子装置200的一实时充电电流值小于一预设比例(其范围例如是0.4-0.6倍)的最大充电电流值，且电子装置200于一预定时间内的实时充电电流值的差值大于另一预设比例(其范围例如是0.1-0.2倍)的最大充电电流值时，控制器120即会驱使变换器110将第一充电电压值调降至一第二充电电压值。此时的第二充电电压值例如是电子装置200的额定输入电压值的0.9-0.97倍，如此可达到节能的效果。再举一实际的例子来说，当充电装置100以5.25v对例如是移动电话的电子装置200进行充电时，若电子装置200的实时充电电流值小于0.8a，且移动电话于10分钟前后的实时充电电流值的差值大于0.3a时，控制器120即会驱使变换器110将第一充电电压值调降至一第二充电电压值。其中，第一充电电压值为5.25v，而第二充电电压值例如为4.8v。

在一较佳实施例中，当电子装置200的一实时充电电流值小于上述另一比例(其范围如前述之0.1-0.2倍)的最大充电电流值时，或是当电子装置200的一实时充电电流值小于又另一比例(例如是0.3倍)的最大充电电流值时，控制器120亦可驱使变换器110将第一充电电压值调整至一第二充电电压值。同样地，第二充电电压值的大小可视实际的需求而设定，其可大于第一充电电压值，亦可小于第一充电电压值，甚至是小于第一充电电压值与额定输入电压值这二者。举例来说，第二充电电压值可以是电子装置200的额定输入电压值的0.9-0.97倍。再举一实际的例子来说，当充电装置100以5.25v对例如是移动电话的电子装置200进行充电时，若电子装置200的实时充电电流值小于0.3a时，控制器120即会驱使变换器110将第一充电电压值调降至一第二充电电压值。其中，第一充电电压值例如为5.25v，而第二充电电压值例如为4.8v。另外，上述第一充电电压值调降至第二充电电压值的状态例如是电子装置200的充电状态已经完成近80％-90％，然此仅是用以举例，并非用以限制本发明。

在本实施例中，充电装置100还包括一回授电路150以及一脉宽调变控制器160。在本实施例中，脉宽调变控制器160电性连接于变换器110，而回授电路150电性连接于控制器120与脉宽调变控制器160之间。此外，回授电路150亦电性连接于变换器110的输出端112以及一接地端之间。

承上所述，本实施例的回授电路150具有一第一电阻器r1以及一第二电阻器r2。第一电阻器r1是电性连接于输出端112，而第二电阻器r2是电性连接于第一电阻器r1以及接地端之间。进一步地说，在本实施例中，一第二节点n2是电性连接于第一电阻器r1以及该第二电阻器r2之间，且该第二节点亦是电性连接于控制器120与脉宽调变控制器160之间。

值得一提的是，在本实施例中，因为控制器120电性连接于变换器110的输出端112，例如是透过一电阻电性连接于变换器110的输出端112，因此控制器120可以量测变换器110所输出的电压值，而回授电路150可以依据变换器110所输出的电压值产生回授信号。进而，脉宽调变控制器160可以依据该回授信号控制变换器110的输出电压值vout。以本实施例来说，当控制器120判断变换器110的输出电压值vout低于预定输出的目标准位(例如5.25v)时，控制器120会输出一电压至第二节点n2，且此时控制器120所输出的电压会小于第二节点n2上的分压，以将第二节点n2的电压往下拉扯，进而使脉宽调变控制器160控制变换器110调高其输出电压值vout。反之，当控制器120判断变换器110的输出电压值vout高于预定输出的目标准位(例如5.25v)时，控制器120也会输出一电压至第二节点n2，且此时控制器120所输出的电压会大于第二节点n2上的分压，以将第二节点n2的电压往上拉扯，进而使脉宽调变控制器160控制变换器110调低其输出电压值vout。

在本实施例中，充电装置100还可包括一第三电阻器r3。第三电阻器r3是电性连接于一第一节点n1与接地端之间，且第一节点n1是电性连接于控制器120与第一电性连接端140之间。如此一来，本实施例的控制器120可以经由量测第一节点n1的电压进而取得电子装置200的实时充电电流值。

在一实施例中，第一电性连接端140与第二电性连接端230之间不存在讯息的传输。举例来说，第一电性连接端140可能仅设置接脚vcc以及接脚gnd，而没有用以传输讯讯息或是用以沟通的接脚d+或是d-。亦或是，第一电性连接端140除了设有接脚vcc以及接脚gnd，还设有其他接脚，但这些接脚(dummypin)并不具讯息传输或沟通作用。在另一较佳实施例中，上述这些接脚也可以做为可对该电子装置200充电的一种识别机制，本发明在此并不做任何限制。

值得一提的是，前述的变换器110可为交流-直流型式的变换器，例如是驰返式变换器(flyback)。此外，前述的变换器110亦可为直流-直流型式的变换器，例如是降压型变换器(buck)、升压型变换器(boost)、升/降压型变换器(buck-boost)等。

图2绘示本发明一实施例的充电装置的充电方法流程图。请参考图2，本实施例的充电方法包括下列步骤：首先，如步骤s210，提供一充电装置，充电装置包括控制器与变换器。其中，控制器与变换器电性连接，且变换器110可接收一电源。接着，如步骤s220，使充电装置与电子装置电性连接，以对电子装置充电，其中电子装置具有一额定输入电压值。接着，如步骤s230，控制器控制变换器输出一第一充电电压值至电子装置，其中第一充电电压值是大于额定输入电压值。

值得一提的是，在本发明的充电方法中，当电子装置200的一实时充电电流值小于最大充电电流值，且电子装置200于一预定时间内的实时充电电流值的差值大于一预设比例的最大充电电流值时，控制器120即会驱使变换器110将第一充电电压值调整至第二充电电压值。亦或是，当电子装置200的一实时充电电流值小于上述之预设比例的最大充电电流值时，或是当电子装置200的一实时充电电流值小于另一预设比例的最大充电电流值时，控制器120亦可驱使变换器110将第一充电电压值调整至第二充电电压值。

特别的是，本实施例的充电装置100例如可经由外部设定的方式或是内部感应的方式来取得电子装置200的额定输入电压值。举例来说，用户可以依据电子装置200的操作规格于充电装置100上自行设定电子装置200的额定输入电压值。亦或是，充电装置100中已经默认电子装置200的额定输入电压值。当然，充电装置100中可以设置一感测装置(未绘示)，以在充电装置100与电子装置200连接之后自动感测电子装置200的额定输入电压值。上述说明仅做为举例之用，并不以此为限。

综上所述，本发明的充电装置是以大于电子装置其额定输入电压值的第一充电电压值来对电子装置进行充电，进而达到快速充电的目的。此外，本发明的充电装置还会在电子装置的实时充电电流值小于最大充电电流值，且电子装置于预定时间的实时充电电流值的差值大于一预设比例的最大充电电流值时，将第一充电电压值调整至第二充电电压值。亦或是，在电子装置的实时充电电流值小于上述预设比例的最大充电电流值时，或是在电子装置的实时充电电流值小于另一预设比例的最大充电电流值时，将第一充电电压值调整至第二充电电压值。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。