行動電源的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種行動電源，尤其涉及一種能快速通過預設電壓范圍調整輸入直流電壓并對其中電池充電，且也能快速通過另一預設電壓范圍調整輸出直流電壓并對其他外部裝置充電的行動電源。
【背景技術】
[0002]隨著時代的進步，電子產品內建電池的電量已開始不足以提供人們長時間的使用，且許多電子產品，特別是智能型手機，除了本身具有較大的耗電量之外，也漸漸發(fā)展為無法拆卸替換電池的一體成型設計，為解決此問題，行動電源便因應而生。
[0003]現有的行動電源，為增加其蓄電的容量，往往采用多個充電電池并用的形式，而其連接形式多以并聯(lián)的方式連接為主，會導致當行動電源中的充電電池需要蓄積電力時，來自外部充電電源所需的電流數值較為龐大，其原因是當數個充電電池并聯(lián)時，等同于數個電容并聯(lián)，根據克希荷夫電流定律(Kirchhoff Circuit Laws),從電源(直流電(DC)或交流電(AC))輸出的電流等于通過每一個電容的電流的代數和，因此當越多個充電電池并聯(lián)起來時，會造成由直流(DC)或交流(AC)充電電源通往數個充電電池的電路中其負載的電流量成倍化，而在導體中的電流量越大則會導致電流的熱效應急劇增加，造成電路燒毀的危險產生。
[0004]另外，現有行動電源中的充電電池為了節(jié)省成本，采用較為廉價的各類充電電池，如鎳氫電池(NiMH)或鎳鎘電池(NiCd)，這類充電電池除了具有嚴重的記憶效應(Memoryeffect)之外，其材質也較為不環(huán)保，而且充放電的次數也沒有現有的鋰離子電池好。
[0005]再者，采用并聯(lián)設計的多個充電電池，其電容兩端的電壓差相同，等于是數個電池的電壓僅擁有單一個電池的電壓，單就對任意的外部裝置充電而言，較低的電壓形同較低的電流，當充電電池對外部裝置充電的電流量不能提升時，充電速度便受到了很大的限制。
[0006]此外，現有的行動電源在充電電源輸送電力到充電電池之前，會先感測充電電壓的數值，才經過升壓或降壓的動作，替充電電池充電，相同的，在輸出電力給其他外部裝置時，也采用先偵測外部裝置所需的充電電壓，再進行充電；此方法雖有利于增進對充電電池充電或是對外部裝置充電的效率，卻也容易受到外在條件的影響，如充電電池的電量少時，電壓會下降，或是當溫度降低時也會使電池的電壓突然大幅提高，若不以一個電壓調整范圍做升壓或降壓的限制，則會導致其偵測完電壓后升降壓的準確度下降，造成對充電電池或外部裝置無法以正確電壓充電，甚至誤測為過高的電壓而將充電電池或外部裝置燒毀。
[0007]因此，本發(fā)明提供了一種創(chuàng)新設計的行動電源，用以改善或解決上述電流回路負載過大、充電速度不足及充放電電壓容易失準的問題。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明提供了一種行動電源，該行動電源包含:至少二鋰離子充電電池，以首尾相接的方式串聯(lián)于一第一電池端及一第二電池端間，一第一電壓調整模塊及一第二電壓調整模塊。
[0009]通常行動電源中充電電池的電力來源需通過一些額外的電源提供，最常用的便是民生用電以及工業(yè)用電兩類的電源，但此兩類的電源幾乎為交流電源(AC)，而在替行動電源充電時，會以直流電(DC)執(zhí)行，以防止交流電傷害到該行動電源內部的電子零件，甚至燃燒起火造成安全上的問題；因此，通過整流器將交流電轉換為一直流充電電壓之后，傳輸至該第一電壓調整模塊，該第一電壓調整模塊中包含了一第一電壓微控制器，該第一電壓微控制器中預設有一第一電壓預設范圍，當有外來的電流輸入時，該第一電壓微控制器根據該第一電壓預設范圍快速決定輸出給該至少二鋰離子充電電池一直流輸入電壓數值，進行充電；若輸入到該第一電壓調整模塊的該直流充電電壓高于該第一電壓預設范圍時，該第一電壓調整模塊中設置有一第一降壓控制單元，用以通過來自該第一電壓微控制器的命令，將該直流充電電壓降低至該第一電壓預設范圍內；反之，若輸入該第一電壓調整模塊的該直流充電電壓低于該第一電壓預設范圍時，該第一電壓調整模塊中也設置有一第一升壓控制單元，用以通過來自該第一電壓微控制器的命令，將該直流充電電壓提升至該第一電壓預設范圍內，以供給該至少二鋰離子電池充電。
[0010]該至少二鋰離子充電電池的種類可為磷酸鋰鐵充電電池(LiFePO4)、鎳鋰充電電池(LiN12)、鋰鈷鎳錳三元充電電池(Li(NiMnCo)O2)或鈷酸鋰充電電池(LiCoO2)四者擇一使用，且此連續(xù)串聯(lián)的多個充電電池種類必須相同；該至少二鋰離子充電電池之所以采用首尾相連的串聯(lián)方式，除了能共享來自該直流充電電壓產生的電流之外，也具有增加該至少二鋰離子充電電池整組電池組本身一第一電池端(正極)及一第二電池端(負極)間的一直流電壓差，進而達到放電時能輸出較大電流的優(yōu)點，提升該行動電源對任意該外部裝置的充電速度及效率，且相較于并聯(lián)的低壓，高壓的輸電方式也具有減少電能在傳輸時的損耗等附加優(yōu)點。
[0011]之后，由該第一電池端及該第二電池端間的該直流電壓差所產生的電流會被該第二電壓調整模塊所接收，該第二電壓調整模塊中包含了一第二電微壓控制器，該第二電壓微控制器中預設有一第二電壓預設范圍，當該外部裝置接上該行動電源形成通路時，該第二電微壓控制器得以依據該第二電壓預設范圍快速決定輸出給該外部裝置的一直流輸出電壓數值。
[0012]此外，有鑒于任意種類該外部裝置所需的充電電壓不盡相同，需要電壓較小的外部裝置如手機或平板計算機；而需要電壓較大的外部裝置如筆記本電腦或電動腳踏車，基于本發(fā)明得以依據該第二電壓預設范圍調變電壓的特性，具有相當大的可充電范圍，上述外部裝置皆可為本發(fā)明所充電。
[0013]倘若輸出到該外部裝置的該直流輸出電壓高于該第二電壓預設范圍時，該第二電壓調整模塊中設置有一第二降壓控制單元，得以通過來自該第二電壓微控制器的命令，將該直流輸出電壓降低至該第二電壓預設范圍內；反之，若輸出到該外部裝置的該直流輸出電壓低于該第二電壓預設范圍時，該第二電壓調整模塊中也設置有一第二升壓控制單元，得以通過來自該第二電壓微控制器的命令，將該直流輸出電壓提升至該第二電壓預設范圍內，以供給外部裝置進行一恒流充電。
[0014]因此，本發(fā)明通過串聯(lián)該至少二鋰離子充電電池的方式，解決了現有技術中所述給予該至少二鋰離子充電電池電流負載過大的問題，此外，在一定電壓范圍內產生的大電流恒流充電也解決了充電速度不足及充放電電壓容易因外在條件的影響而失準等問題。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0016]行動電源I
[0017]鋰離子充電電池2
[0018]第一電池端21
[0019]第二電池端22
[0020]交流電源3
[0021]整流器4
[0022]第一電壓調整模塊5
[0023]第一電壓微控制器51
[0024]第一升壓控制單元52