專利名稱：具備顯示充電電池充電量的充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備顯示充電電池充電量的充電器，特別是在充電器上增設(shè)有一多段電量比例顯示充電電池實(shí)際完成充電電量值的顯示單元，讓使用者取用充電電池時(shí)，可對(duì)充電電池實(shí)際充電電量進(jìn)行判讀及顯示的動(dòng)作。
背景技術(shù)：
充電電池，提供人們?cè)谑褂秒娏Ξa(chǎn)品上不用擔(dān)心電力中斷問(wèn)題，其便利攜帶及可重復(fù)使用性，還提高人們操作上的便利及環(huán)保保育功能，由于充電電池容量大幅增加及充電電池材料的增多，充電電池應(yīng)用面已日益廣泛，在現(xiàn)有操作面上，已不再局限于如音響等小型家電，而是將充電電池運(yùn)用到電動(dòng)機(jī)車等大型運(yùn)輸工具，因此，如何對(duì)充電電池進(jìn)行有效性充電成為一項(xiàng)相當(dāng)重要技術(shù)。
請(qǐng)參閱中華民國(guó)專利公報(bào)第507412號(hào)“充電電池充電裝置，充電電池組充電方法，及充電電池組”，其所揭示的充電電池充電裝置，用以對(duì)具有充電電池的充電電池組充電，充電電池組可儲(chǔ)存表示充電電池的最大充電電流的信息和最大充電電壓的信息以及連接此信息，并具有一用來(lái)儲(chǔ)存最大充電電壓的數(shù)字信息的記憶機(jī)構(gòu)；或者如中華民國(guó)專利公報(bào)第522624號(hào)“充電電池充電裝置、充電電池組及二次充電電池的充電方法”，其目的要提供一種對(duì)好幾個(gè)充電電池組充電時(shí)，能夠減少充電時(shí)間，并能夠產(chǎn)生較小體積的充電裝置。
以上兩件充電電池充電方法已揭露充電電池如何在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行有效充電，但是，對(duì)使用者而言，充電電池在要進(jìn)行使用前，必須先行了解充電電池實(shí)際充電量多少，才能進(jìn)行判斷操作電力產(chǎn)品多久時(shí)間后就必須再進(jìn)行充電或更換充電電池，因此，請(qǐng)?jiān)賲㈤喼腥A民國(guó)專利公報(bào)第533646號(hào)“充電電池充電系統(tǒng)及其充電電池充電裝置”，是使用一具有演譯法程序規(guī)劃的微控制器，用以監(jiān)測(cè)供給充電電池的充電狀態(tài)產(chǎn)生一控制信號(hào)，以及供給充電電池適當(dāng)?shù)某潆婋妷号c電流；該案雖然具有檢測(cè)充電電池容量的功能，但實(shí)質(zhì)上只有做一次檢測(cè)的過(guò)程，也就是僅檢查充電電池有無(wú)飽滿而已，并無(wú)法精確地測(cè)量出充電電池的容量。
根據(jù)上述說(shuō)明可以了解，已知的技術(shù)只能判斷充電電池有無(wú)達(dá)到充分飽和量的偵測(cè)，該部分對(duì)使用者將不具有太大幫助，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)使用者需要騎電動(dòng)機(jī)車外出，若完全不清楚充電電池實(shí)際充電電量，將無(wú)法判斷究竟能騎多少路程，若要等待充電電池充滿電量也不知道要耗費(fèi)多少時(shí)間而產(chǎn)生極大困擾，此外，目前在小型充電電池的系統(tǒng)使用端(例如行動(dòng)電話)，在充電電池裝設(shè)上系統(tǒng)使用端后，雖可實(shí)時(shí)顯示該充電電池內(nèi)的充電電量值，但對(duì)使用者而言，若同時(shí)要攜帶多個(gè)充電電池，又要判斷所攜帶的每一個(gè)充電電池實(shí)際充電量，由于充電器并不具備顯示比例裝置，因此，除非使用者一一更換到系統(tǒng)使用端，否則根本無(wú)法得知此信息，有鑒于此，如何提供使用者在充電器上可以立即而有效獲得精確電量比值將是目前充電器急需解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于解決上述的缺陷，為了避免缺陷的存在，本發(fā)明提供一種具備顯示充電電池充電量的充電器，主要通過(guò)充電器提供外加電力進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換對(duì)充電電池進(jìn)行充電的充電裝置在充電后輸出一顯示信號(hào)，并在充電裝置上設(shè)有一顯示單元接收該顯示信號(hào)，借助于顯示單元在充電電池在充電裝置上進(jìn)行充電動(dòng)作后，依照顯示信號(hào)提供多段電量比例顯示充電電池實(shí)際完成充電的電量值，這樣構(gòu)成一可實(shí)時(shí)且精確獲得完成充電量信息，以讓使用者可進(jìn)行充電電池使用時(shí)間及距離的精確判斷。
本發(fā)明的另一目的在于充電器是在外加電力中斷狀態(tài)，再由充電電池回饋實(shí)際充電電量值與該充電器提供預(yù)設(shè)的參考電量值經(jīng)運(yùn)算后取得充電電池實(shí)際已完成充電的電量比值，再由充電器將該電量比值發(fā)出一顯示信號(hào)至一顯示單元告知使用者精確充電電池已完成充電電量，因此本發(fā)明采用單獨(dú)讀取充電電池充電電量值進(jìn)行判讀，將不受外加電力干擾而取得精確的電量比值，使用者根據(jù)此信息將可安心且有效運(yùn)用。


圖1、2、3為本發(fā)明的充電器外觀立體及側(cè)視圖；圖4為本發(fā)明的電路架構(gòu)方塊圖；圖5為本發(fā)明進(jìn)行充電的電路流程圖；圖6為本發(fā)明進(jìn)行檢測(cè)及顯示的電路流程圖；以及圖7為本發(fā)明的實(shí)施例流程圖。
具體實(shí)施例方式
有關(guān)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例與技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)結(jié)合

如下請(qǐng)參閱圖1、2、3所示，本發(fā)明提供了一種具備顯示充電電池30充電量的充電器10，就結(jié)構(gòu)面而言，該充電器10主要具有一充電裝置15，該充電裝置15上具備插接外加電力20的電源輸入端口11及一切換開(kāi)關(guān)12，且該充電裝置15設(shè)有一與充電電池30連接的輸電部13，該輸電部13可如圖所示為一具有插腳端子的電連接線，或者可為開(kāi)設(shè)在充電裝置15的供電槽(輸電部13是視充電電池30大小而定，本發(fā)明是以大型充電電池30為實(shí)施例說(shuō)明)，且在充電裝置15上設(shè)有一顯示單元16，該顯示單元16可為一發(fā)光二極管燈組，該燈組可根據(jù)顏色區(qū)分或標(biāo)示卷標(biāo)顯示電量比值所代表的燈號(hào)，讓使用者可明確判知該充電電池30已完成充電電量，或者該顯示單元16也可為一液晶顯示模組或者波段顯示器，同樣目的在于提供使用者在充電器10上可快速查知該充電電池30實(shí)際充電量，此外，該充電裝置15上還增設(shè)有一偵錯(cuò)指示燈14，主要提供充電電池30在充電過(guò)程中若有無(wú)法充電或者溫度過(guò)高時(shí)發(fā)出閃爍燈號(hào)提示使用者更換充電電池30或關(guān)閉電力來(lái)源。
請(qǐng)參閱圖4、5、6所示，在電路架構(gòu)上，該充電器10包括一充電裝置15，提供外加電力20進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換對(duì)充電電池30進(jìn)行充電，并在充電后輸出一顯示信號(hào)；一顯示單元16，設(shè)置在充電裝置15上并接收該顯示信號(hào)，該顯示單元16提供充電電池30在充電裝置15進(jìn)行充電動(dòng)作后，依照顯示信號(hào)提供多段電量比例顯示充電電池30實(shí)際完成充電的電量值；本發(fā)明的充電裝置15電路布局包括一控制單元151，預(yù)設(shè)一參考電量值，該控制單元151用以輸出一充電信號(hào)及電力中斷信號(hào)使外加電力20進(jìn)行及中斷充電動(dòng)作，且該控制單元151在外加電力20中斷充電狀態(tài)下接收充電電池30回饋的已充電電量值，并將已充電電量值與參考電量值經(jīng)運(yùn)算取得一電量比值，該控制單元151依該電量比值輸出一顯示信號(hào)；一驅(qū)動(dòng)單元152，接收該充電信號(hào)及電力中斷信號(hào)，并將該充電信號(hào)轉(zhuǎn)換為一驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出；一變壓?jiǎn)卧?54，接收該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將外加電力20轉(zhuǎn)換成直流電對(duì)充電電池30進(jìn)行充電動(dòng)作。
首先，請(qǐng)參閱圖5所示，為本發(fā)明的充電器10對(duì)充電電池30進(jìn)行充電流程圖，當(dāng)使用者將充電電池30與充電器10的充電裝置15通過(guò)輸電部13連接后，充電裝置15將由控制單元151輸出充電信號(hào)到驅(qū)動(dòng)單元152，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)單元152將充電信號(hào)經(jīng)過(guò)光耦合動(dòng)作及共振頻率而轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)信號(hào)到變壓?jiǎn)卧?54，該變壓?jiǎn)卧?54接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)后隨即將外加電力20轉(zhuǎn)換(AC TO DC)并維持在定電流模式(C.C.)下對(duì)充電電池30進(jìn)行充電動(dòng)作(此充電流程已屬已知，以下不再贅述。)再請(qǐng)同時(shí)參閱圖6所示，是本發(fā)明進(jìn)行檢測(cè)及顯示充電電池30實(shí)際充電量流程圖，當(dāng)充電裝置15對(duì)充電電池30進(jìn)行充電過(guò)程中，通過(guò)該充電器10的控制單元151在電池初始裝設(shè)狀態(tài)或者已裝設(shè)進(jìn)行充電狀態(tài)下，控制單元151預(yù)設(shè)一中斷電力充電信號(hào)，該中斷電力充電信號(hào)可預(yù)設(shè)一間隔時(shí)差由控制單元151發(fā)出，此時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元152接收前述中斷電力充電信號(hào)后將呈關(guān)閉狀態(tài)，也就是切斷外加電力20對(duì)充電電池30持續(xù)充電動(dòng)作，此時(shí)，在外加電力20切斷充電狀態(tài)下，充電電池30通過(guò)輸電部13將其實(shí)際充電量回饋一充電電量值到充電器10的控制單元151，為達(dá)到充電電池30實(shí)際充電量的電壓位準(zhǔn)更佳精確值，因此在控制單元151及充電電池30之間可設(shè)有一修正浮動(dòng)電壓位準(zhǔn)的修正單元153，使充電電池30實(shí)際充電量省去外加電力20初始切斷狀態(tài)下，所具有假性電壓影響，使充電電池30回饋的實(shí)際充電電量值趨于精確值，最后通過(guò)該充電器10的控制單元151提供一預(yù)設(shè)的參考電量值，并將充電電池30回饋的實(shí)際充電電量值與參考電量值經(jīng)運(yùn)算后取得充電電池30實(shí)際已完成充電的電量比值，該電量比值依控制單元151定義，使該充電器10的控制單元151將該電量比值發(fā)出一顯示信號(hào)至一顯示單元16。
本發(fā)明的充電器10可適用于鉛酸充電電池30、鎳氫充電電池30、鎳鎘充電電池30，為使審查委員對(duì)本發(fā)明實(shí)施狀態(tài)有更進(jìn)一步了解，現(xiàn)說(shuō)明如下
請(qǐng)同時(shí)參閱圖7所示，本發(fā)明的充電器10對(duì)充電電池30的充電流程包括A、初始化設(shè)定A將充電器10的控制單元151中BIOS依照所欲操作的充電電池30種類、容量等因素，進(jìn)行充電時(shí)間、預(yù)設(shè)電量參考值、顯示電量比例等設(shè)定。
B、偵錯(cuò)模式B在充電電池30與充電器10連接時(shí)，充電器10先進(jìn)行充電電池30是否可進(jìn)行充電而作偵錯(cuò)判斷，判斷方式是先對(duì)充電電池30短時(shí)間充電后，將外加電力20中斷得到測(cè)定電壓V1，再進(jìn)行一次時(shí)間充電，同樣在外加電力20中斷得到測(cè)定電壓V2，若V2≤V1，表示充電電池30處于負(fù)電壓狀態(tài)，并無(wú)法有效獲得外加電力20充電效果，即該充電電池30無(wú)法進(jìn)行充電，充電器10將進(jìn)入睡眠模式H，并由控制單元151發(fā)出顯示信號(hào)至偵錯(cuò)指示燈14告知使用者進(jìn)行充電電池30更換后，再進(jìn)行充電。
C、充電模式C當(dāng)充電電池30通過(guò)偵錯(cuò)模式B后，依照?qǐng)D5的充電步驟，充電器10將對(duì)充電電池30進(jìn)行定電流模式充電，為讓使用者能實(shí)時(shí)獲得充電電池30已完成充電電量值，充電模式C可設(shè)定多段間隔的充電時(shí)間。
D、充電量測(cè)試D在充電模式C每一段間隔充電時(shí)間完成，充電器10的控制單元151將發(fā)出電力中斷信號(hào)到驅(qū)動(dòng)單元152切斷外加電力20供電狀態(tài)，此時(shí)，充電電池30將回饋其實(shí)際充電電量值經(jīng)修正單元153后至控制單元151，再由控制單元151預(yù)設(shè)參考電量值進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并依照其預(yù)設(shè)比例得出電量比值。
E、顯示模式E依照電量比值，控制單元151將發(fā)出顯示信號(hào)至顯示單元16，在本實(shí)施例中，是以電量值≥50％、75％、85％或100％，前述已提及該顯示比例是依照控制單元151根據(jù)充電電池30種類、容量等因素而設(shè)定，也就是說(shuō)，該電量顯示比例可隨需求進(jìn)行設(shè)定變更，而顯示方式可采LED燈組或者波段顯示器等方式呈現(xiàn)，當(dāng)使用者臨時(shí)要取用充電電池30時(shí)，即可由充電器10的顯示單元16呈現(xiàn)的電量比例，而可便利估算該充電電池30上可使用電量，如此將有助于判斷預(yù)期使用時(shí)間及距離。
F、溫度測(cè)試模式F當(dāng)充電模式C每一間隔充電時(shí)間完成，并顯示電量比例后，再進(jìn)行下一間隔充電時(shí)間前，將對(duì)充電電池30進(jìn)行溫度測(cè)試，主要是避免充電電池30有不當(dāng)損壞而造成燒毀事件發(fā)生。
G、維持模式G當(dāng)預(yù)設(shè)充電時(shí)間完成或者充電電池30實(shí)際充電量已飽和狀態(tài)，若使用者未將充電電池30取出使用，則充電器10將進(jìn)入維持模式G，以脈沖充電等方式對(duì)充電電池30維持飽和充電狀態(tài)。
經(jīng)過(guò)上述說(shuō)明可以明顯看出，本發(fā)明在偵錯(cuò)模式及充電量測(cè)試均提供外加電力20中斷情況下提供充電電池30實(shí)際充電量顯示方法，讓使用者進(jìn)行充電電池30充電時(shí)，可實(shí)時(shí)且精確獲得完成充電量信息，從而還可進(jìn)行使用時(shí)間及距離的精確判斷。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具備顯示充電電池充電量的充電器，所述充電器(10)其特征在于一充電裝置(15)，提供外加電力(20)進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換對(duì)充電電池(30)進(jìn)行充電，并在充電后輸出一顯示信號(hào)；一顯示單元(16)，設(shè)置在所述充電裝置(15)上并接收所述顯示信號(hào)，所述顯示單元(16)提供所述充電電池(30)在所述充電裝置(15)上進(jìn)行充電動(dòng)作后，依照顯示信號(hào)提供多段電量比例顯示所述充電電池(30)實(shí)際完成充電的電量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備顯示充電電池充電量的充電器，其特征在于，所述外加電力(20)充電動(dòng)作是在定電流模式(C.C.)下進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備顯示充電電池充電量的充電器，其特征在于，所述充電裝置(15)包括一控制單元(151)，預(yù)設(shè)一參考電量值，所述控制單元(151)用以輸出一充電信號(hào)及電力中斷信號(hào)使所述外加電力(20)進(jìn)行及中斷充電動(dòng)作，且所述控制單元(151)在所述外加電力(20)中斷充電狀態(tài)下接收所述充電電池(30)回饋的已充電電量值，并將已充電電量值與參考電量值經(jīng)運(yùn)算取得一電量比值，所述控制單元(151)根據(jù)所述電量比值輸出一顯示信號(hào)；一驅(qū)動(dòng)單元(152)，接收所述充電信號(hào)及電力中斷信號(hào)，并將所述充電信號(hào)轉(zhuǎn)換為一驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出；一變壓?jiǎn)卧?154)，接收所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將所述外加電力(20)轉(zhuǎn)換成直流電對(duì)所述充電電池(30)進(jìn)行充電動(dòng)作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具備顯示充電電池充電量的充電器，其特征在于，所述控制單元(151)與所述充電電池(30)之間設(shè)有一修正單元(153)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具備顯示充電電池充電量的充電器，其特征在于，所述充電器(10)充電步驟包括A、初始化設(shè)定(A)將所述控制單元(151)依照所欲操作所述充電電池(30)種類、容量等因素，進(jìn)行充電時(shí)間、預(yù)設(shè)電量參考值、顯示電量比例等設(shè)定；B、偵錯(cuò)模式(B)在所述充電電池(30)與充電器(10)連接時(shí)，所述充電器(10)先進(jìn)行所述充電電池(30)是否可進(jìn)行充電而作偵錯(cuò)判斷；C、充電模式(C)當(dāng)所述充電電池(30)通過(guò)所述偵錯(cuò)模式(B)后，所述充電器(10)將根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間對(duì)所述充電電池(30)進(jìn)行定電流模式充電，且所述充電模式(C)可設(shè)定多段間隔的充電時(shí)間；D、充電量測(cè)試(D)在所述充電模式(C)每一段間隔充電時(shí)間完成，所述控制單元(151)將發(fā)出電力中斷信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元(152)切斷所述外加電力(20)供電狀態(tài)，使所述充電電池(30)回饋其實(shí)際充電電量值至所述控制單元(151)，再由所述控制單元(151)預(yù)設(shè)參考電量值進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并依照其預(yù)設(shè)比例得出電量比值；E、顯示模式(E)依照電量比值，所述控制單元(151)將發(fā)出顯示信號(hào)至所述顯示單元(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具備顯示充電電池充電量的充電器，其特征在于，所述偵錯(cuò)模式(B)判斷無(wú)法進(jìn)行充電的充電電池(30)后進(jìn)入一睡眠模式(H)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具備顯示充電電池充電量的充電器，其特征在于，所述步驟還包括有一溫度測(cè)試模式(F)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具備顯示充電電池充電量的充電器，所述步驟還包括一維持模式(G)，所述維持模式(G)是用于預(yù)設(shè)充電時(shí)間完成及所述充電電池(30)充電量已飽和狀態(tài)，以持續(xù)充電方式對(duì)所述充電電池(30)維持飽和充電狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備顯示充電電池充電量的充電器，所述充電器(10)為一可進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的充電裝置(15)，包括一與所述外加電力(20)連接的電源輸入端口(11)，一用以啟閉所述外加電力(20)供電的切換開(kāi)關(guān)(12)，一與所述充電電池(30)連接提供電力輸送的輸電部(13)，其特征在于所述充電器(10)上設(shè)有一顯示單元(16)，所述顯示單元(16)提供多段電量比例顯示所述充電電池(30)實(shí)際完成充電的電量值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具備顯示充電電池充電量的充電器，其特征在于，所述充電器(10)還包括一偵錯(cuò)指示燈(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具備顯示充電電池充電量的充電器，主要通過(guò)充電器提供外加電力進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換對(duì)充電電池進(jìn)行充電的充電裝置，在充電后輸出一顯示信號(hào)，并在充電裝置上設(shè)有一顯示單元接收該顯示信號(hào)，借助于顯示單元在充電電池在充電裝置上進(jìn)行充電動(dòng)作后，依照顯示信號(hào)提供多段電量比例顯示充電電池實(shí)際完成充電的電量值，這樣構(gòu)成一可實(shí)時(shí)且精確獲得完成充電量信息，以讓使用者可進(jìn)行充電電池使用時(shí)間及距離的精確判斷。
文檔編號(hào)H01M10/44GK1624968SQ20031011714
公開(kāi)日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2003年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者莊志成 申請(qǐng)人:量質(zhì)能科技股份有限公司