TW201512829A - 應用串接設計的行動電源 - Google Patents
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Abstract
一種應用串接設計的行動電源，適用於提供一放電電壓以對一電子產品充電，並包含複數可重複充電之電池及一電壓調整電路。該等電池相互頭尾串接於一第一電池端及一第二電池端間。該電壓調整電路電連接該第一電池端及該第二電池端，接收該第一電池端及該第二電池端間的電壓差，並於降壓為該放電電壓後提供該電子產品。藉由串接設置電池，並搭配該電壓調整電路作降壓輸出，可以降低充電時的電流負擔及使用上的危險性，並得到較佳的能源利用率。
Description
本發明是有關於一種行動電源，特別是指一種應用串接設計的行動電源。
參閱圖1，目前的行動電源會將內部的電池11使用並接設計，然而當要增加行動電源的蓄電量而要增加電池11的數量時，便會導致外接的充電電路12在對行動電源充電時，會需要較大的充電電流，以圖1中為例，假設只有單一個電池時，所需的充電電流為1A，並接為兩個電池11時，則總共需要2A的充電電流，亦即為充電電流增加為原本一個電池11時的兩倍，若並接的電池11數量增加為三、四...個，則所需的充電電流更會上升到原本的三、四...倍，這會造成充電電路12的負擔大幅提高，再者，大電流容易造成線路發熱，甚至嚴重時導致燒熔而造成危險。
因此，本發明之目的，即在提供一種可解決上述問題的應用串接設計的行動電源。
於是，本發明應用串接設計的行動電源，適用
於提供一放電電壓以對一電子產品充電，該行動電源包含複數可重複充電之電池及一電壓調整電路。
該等電池相互頭尾串接於一第一電池端及一第二電池端間。
該電壓調整電路電連接該第一電池端及該第二電池端，接收該第一電池端及該第二電池端間的電壓差，並於降壓為該放電電壓後提供該電子產品。
本發明之功效在於：藉由將該等電池串接設置，並搭配該電壓調整電路作降壓輸出，可以降低充電時的電流負擔及使用上的危險性，並得到較佳的能源利用率。
2‧‧‧電池
21‧‧‧第一電池端
22‧‧‧第二電池端
3‧‧‧電壓調整電路
8‧‧‧電子產品
9‧‧‧充電電路
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是習知一種行動電源的示意圖；及圖2是本發明應用串接設計的行動電源之一較佳實施例於放電時的示意圖；圖3是該較佳實施例於充電時的示意圖；及圖4是該較佳實施例之另一樣態的示意圖。
參閱圖2及圖3，本發明應用串接設計的行動電源之較佳實施例適用於提供一放電電壓以對一電子產品8充電，並適用於受一充電電路9充電，該充電電路9提供一充電電流，該行動電源包含複數可重複充電之電池2及
一電壓調整電路3。
該等電池2相互頭尾串接於一第一電池端21及一第二電池端22間。
於本實施例中，該等電池2為磷酸鋰鐵電池(Lithium iron phosphate，分子式：LiFePO4，簡稱LFP，又稱磷酸鐵鋰、鋰鐵磷)，由於磷酸鋰鐵電池具有可快速充電及大電流的特性，兼以具有價格較低、單位重量下電容量大、穩定性高、使用壽命長的優點，因此十分具有於行動電源領域上發展的優勢。
該電壓調整電路3電連接該第一電池端21及該第二電池端22，接收該第一電池端21及該第二電池端22間的電壓差，並於降壓為該放電電壓後提供該電子產品8。
一般使用時，該行動電源的電池2所儲存的電能可以透過該第一電池端21及該第二電池端22傳送至該電壓調整電路3，由於一般磷酸鋰鐵電池2的電壓約為3.2V，因此如圖2所示，串接兩個磷酸鋰鐵電池2後，在該第一電池端21及該第二電池端22的電壓差為6.4V，而一般電子產品使用5V的通用序列匯流排標準(Universal Serial Bus，縮寫為USB)做為傳輸介面，因此須經由該電壓調整電路3進行降壓後再對電子產品8充電，當串聯兩個電池2時，該第一電池端21及該第二電池端22間的電壓差與該放電電壓之比例為(3.2Vx2)/5V=1.28(大於1.2)。
相較於習知技術中須藉由升壓轉換將3.2V的電
壓升至5V，降壓轉換的轉換效率較高，可以得到較佳的能源利用率。
如圖3所示，當該行動電源的儲電量降低後，則可藉由將該行動電源連接至該充電電路9進行充電，由於該等電池2為串接設計，因此即使要增加行動電源的蓄電量而增加電池2串接的數量時，該充電電流仍可基本上維持在串接單個電池2時的電流值，以圖3中為例，當只有單一個電池時，所需的充電電流為1A，串接為兩個電池2或三、四...個電池2以上時，所需的充電電流仍為1A，並不須隨串接的電池2數量而上升。
應用於快充模式時，以一顆電池2的容量為2500mAh做為說明，當串接兩個電池2且使用快充模式時，所需的充電電流為5A；當串接三、或四顆電池2時，所需的充電電流仍然保持為5A。
若如習知使用並聯設計，當並聯的電池2數量為兩顆，且使用快充模式時，所需的充電電流將為10A；當並聯的電池2數量為三顆，使用快充模式時，所需的充電電流則會高達15A。
由上述可知，相較於先前技術，本實施例不僅可以避免大幅增加的充電電流造成該充電電路9的負擔及使用上的危險性、減少電路設計上的困難度，且不會增加實質上將電池2充飽的充電時間。
參閱圖4，在安全性與不增加電池2體積的設計考量下，在維持總容量5000mAh與總充電電流5A的限制
下，將電池2數目增加，例如原本串聯兩顆容量為2500mAh的電池2，替換為串聯四顆1250mAh的電池2，如此可在電池2的總容量不變、充電電流5A亦基本上維持不變的情況下，減少約一半的充電時間，可達到快速充電的功效，此時，該第一電池端21及該第二電池端22間的電壓差與該放電電壓之比例為(3.2Vx4)/5V=2.56(大於2)。
反之若使用習知並聯設計，假設並聯四顆1250mAh的電池(圖未示)，但總電流5A的限制使得每一顆電池的充電電流剩1.25A，所以並不會加快充電速度。
值得一提的是，本發明將電池2串接之目的，並不是因為單顆電池2電壓3.2V不足於所需要放電電壓5V而純粹串接升壓。本發明是要藉由串接而達到可以同時對多個電池2充電，以達到減小充電電流及加快充電速度的效果，也因此會使該第一電池端21及該第二電池端22間的電壓差遠超過需求的放電電壓，所以串接的電池2數目增加時，會使得該第一電池端21及該第二電池端22間的電壓差與該放電電壓之比例大於一定程度(如1.2或是2)，亦表示串接產生的優點與效果會更為明顯。
綜上所述，本發明不僅可以降低該充電電路9的電流負擔及使用上的危險性、減少電路設計上的困難度、得到較佳的能源利用率，還可減少充電時間，且於搭配磷酸鋰鐵電池後，更具有於行動電源領域上發展的優勢，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已
，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2‧‧‧電池
21‧‧‧第一電池端
22‧‧‧第二電池端
9‧‧‧充電電路
Claims (7)
- 一種應用串接設計的行動電源，適用於提供一放電電壓以對一電子產品充電，該行動電源包含：複數可重複充電之電池，相互頭尾串接於一第一電池端及一第二電池端間；及一電壓調整電路，電連接該第一電池端及該第二電池端，接收該第一電池端及該第二電池端間的電壓差，並於降壓為該放電電壓後提供該電子產品。
- 如請求項1所述的應用串接設計的行動電源，其中，該等電池為磷酸鋰鐵電池。
- 如請求項2所述的應用串接設計的行動電源，其中，該等電池數量為二個。
- 如請求項2所述的應用串接設計的行動電源，其中，該第一電池端及該第二電池端間的電壓差與該放電電壓之比例大於1.2。
- 如請求項4所述的應用串接設計的行動電源，其中，該可重複充電之電池串接之數目大於等於二。
- 如請求項2所述的應用串接設計的行動電源，其中，該第一電池端及該第二電池端間的電壓差與該放電電壓之比例大於2。
- 如請求項6所述的應用串接設計的行動電源，其中，該可重複充電之電池串接之數目大於等於四。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW102135109A TW201512829A (zh) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | 應用串接設計的行動電源 |
Applications Claiming Priority (1)
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| TW102135109A TW201512829A (zh) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | 應用串接設計的行動電源 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| TW102135109A TW201512829A (zh) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | 應用串接設計的行動電源 |
Country Status (1)
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| TW (1) | TW201512829A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI787733B (zh) * | 2021-02-09 | 2022-12-21 | 華碩電腦股份有限公司 | 電子系統 |
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2013
- 2013-09-27 TW TW102135109A patent/TW201512829A/zh unknown
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| TWI787733B (zh) * | 2021-02-09 | 2022-12-21 | 華碩電腦股份有限公司 | 電子系統 |
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