[实用新型]自切换式电池控制电路及其充电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电池控制电路及其充电器，特别是一种自切换式并联充电/串联供电回路的电池控制电路及其充电器。

背景技术

在目前的二次电池种类中，就性能、价格、技术成熟度与额定电压等因素考虑，以铅酸蓄电池最为实用，而目前的电池发展趋势皆以提高能量密度及延长循环使用寿命为目标，然而电池若因过充或未充饱即使用的话，会严重影响循环使用的寿命，请参照图1A，为目前一般电池的充电电路图，由于每一个电池制作过程的些微差异，导致电池具有不同的电池内阻Ra或电池内阻Rb，因此，电池会产生的不同压差(即电池电压Va与电池电压Vb)，如此，将导致电池产生过度充电或未充饱情形，当电池过度充电时，电池的电解液很快就会消耗完，极板容易损坏，当电池未充饱或过度放电时，就会产生硫酸铅化的现象，导致电池内阻又增加，如此恶性循环，电池很快就无法使用。另外，请参照图1B，为目前一般电池的充电电路图，由于每一个电池制作过程的些微差异，导致电池具有不同的电池内阻Ra、电池内阻Rb、电池内阻Rc或电池内阻Rd，因此，图1B的充电电路与图1A的充电电路具有相同的问题。

请参照中国台湾专利公告号第590327号，该专利揭露一种具有单位功率因子输入与能量回送特性的高效率快速充电器。利用不对称半桥电路拓扑中功率开关的柔性切换优点，有效提高充电器的电能转换效率，并结合升压型功率因子修正单元实现一种单级电能转换器，以实际达到电路简化的要求。并在负脉冲放电周期，充电器的能量回送单元暂时将电池的放电能量储存于直流总线电容。然后在正脉冲充电周期，充电器再将这些储存的能量释放至电池。

虽然上述专利通过能量回送架构可提高系统充电效率，但其充电方式同样具有内阻压差的问题，故无法有效延长电池使用寿命。

请参照中国台湾专利公告号第584337号，该专利揭露一种串联式电池组自动维护装置，其藉由微处理机、选择开关、直流转换器、移位器、指示灯等电路设计，在市电正常供电或市电中断下，均能对单一电池实施动态放电测试，且此放电时，能量又能不浪费的回充到该电池组，既不损耗能量又能使该电池组在常态下保持满充电状态以备停电之需，而放电测试数据经统计分析，将蓄电偏高的单一电池实施个别放电，放电能量亦回充到电池组。将蓄电偏低的单一电池实施补充电，充电速度由电池温度感知器的温度高低而定，使电池组的每一单电池均匀化。如电池组因市电中断而必须供电到负载，此一转换器除实施特定的补充电并可供应电流到负载，不致使电池组总电压立刻低落、遭致低压跳脱，而造成中断电池组供电的不良现象，此种预防电池不良，实施自动电池维护，可确保电池组所预期的备电时间与延长电池组的使用寿命。

虽然上述专利可针对蓄电量不同的电池进行个别充电或放电补偿，以使电池组的每一单电池蓄电量均匀化，但其电路架构较为复杂，且电路成本亦较高。

因此，如何能提供一种自切换式电池控制电路及其充电器，以低电路成本方式对电池组进行平衡充电，以避免个别电池内阻问题造成电池过充或未充饱现象，成为研究人员待解决的问题之一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种自切换式电池控制电路及其充电器，通过自切换式并联充电/串联供电回路，以平衡电池间的不同压差，进而延长电池的使用寿命，提高使用便利性，降低电池充电电路的制造成本与时间。

为了实现上述的目的，本实用新型提供的自切换式电池控制电路，控制第一电池与第二电池进行充电或供电，包含有：第一切换开关，具有第一连接端与第二连接端，其第一连接端与第一电池连接，其中第一切换开关为常闭型或常开型继电器(relay)；及第二切换开关，具有第三连接端、第四连接端及第五连接端，其第三连接端与第一切换开关的第一连接端连接，其第四连接端与第一电池连接，其中第二切换开关为常闭型或常开型继电器。

其中当第一切换开关与第二切换开关处于第一状态时，第一电池与第二电池构成一并联充电回路；其中当第一切换开关与第二切换开关处于第二状态时，第一电池与第二电池构成一串联供电回路。