[发明专利]整合型电池充电器

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对AA或AAA可充电电池的充电、放电及供电所设计的充电器，以一手动开关同步控制来整合一「独立分开充电回路，串接合并放电回路」的电路构造，特别涉及一种整合型电池充电器。

现有技术

随着3C可携式电子产品的日益普及，电池需求量亦随之增加，由于一次性电池用完后需丢弃，不仅增加使用成本，亦造成环境污染问题。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。

再者，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(Alkaline)电池等，亦可称之为二次电池。而最近有机电解单元的锂电池被广泛使用于携带型电子装置，因其具有高能量密度、低温特性及稳定的储存容量的特点。

但，目前的锂电池在使用上仍存有下述缺点：

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、目前的移动电源(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，亦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)或碱性(Alkaline)等可充电的二次电池，与锂电池相较之下，虽然储能密度不若锂电池，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。但其使用上仍有下述不足之处：

一、现有的AA或AAA电池充电器，虽然已具有充电及放电功能，但其充电模式常呈多颗电池串联置于充电槽后，以同一充电回路对各电池一起充电，如此易造成过热、漏液(Leak)及充不饱的缺点。

二、现有的AA或AAA电池充电器，其充电槽内的数颗电池(一般为四颗)充饱后，要放电供可携式电子产品使用时，因为每颗电池的电压约仅有1.2V～1.5V，因此必须将其「串接」放电，才能得到(1.2V～1.5V)×4＝4.8V～6V的DC电压，而现有技术中揭露的电池串接放电，是利用半导体元件所构成的电子开关或继电器，借由其启闭操作，将多颗电池的正、负极串接，然后再合并放电供应充电电源。但电子开关在大电流放电上先天上存有内部阻抗的缺点，且其在从事关闭(OFF)与导通(ON)的操作时，会在上面消耗电能，亦常因电压与电流具有相位差的情况下，而有切换损失或涌流(Surge)的产生。而诸如此类影响，易使充电器当储能放电器使用时其本身的效能降低，因此，以其作为各电池串接的开关元件，并不是最好的选择；是故，尚有改善空间。

是以，本发明人多年来对于电池充/放电器，积极投入研发，并且不断改进，以期能克服上述问题。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种整合型充电器。

本发明的主要目的是，改进目前锂电池及镍氢/镉电池充电器的缺点，具充电槽内的各电池的充电或放电模式的切换，是以一手动开关同步切换一次到位控制来达成，具有操作便捷，且其无电子开关所存在的内部电阻或切换损失的问题，具有可提升充电及放电效能的功效增进。

本发明的又一目的是，其可单独对一颗或数颗电池分开充电，可避免多颗电池串接充电所产生的过热、漏液及充不饱等缺点，且可在同一机体下，直接将电池串接合并输出放电，并经升降压电路处理后，提供一稳定的DC 5.0V USB标准电源输出。

本发明的再一目的是，其电池呈独立分开充电模式后，可取出供电子产品使用，成为一充电器(Charger)，亦可借由一手动开关的切换，成为串接合并放电模式，并于稳压后输出DC电源给可携式电子产品充电，成为一放电器(Discharger)，另可于无置入电池或装置电力不足时，直接提供DC充电电源，而成为一变压器(Adaptor)。此外，该充电器携带外出时，即成为一移动电源(Portable Power)，并可于电力不足时，以携带备用的二次电池，甚至是碱性一次电池，皆可置入放电，成为一紧急供电器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：