TW201830819A - 具通訊功能之可充電電池及其中之電池控制電路 - Google Patents
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Abstract
一種可充電電池，經由轉換節點耦接於電源發送單元或負載外接單元，於充電模式中，電源發送單元轉換輸入電源而於轉換節點上產生轉換電壓及╱或轉換電流，充電電路轉換轉換電壓及╱或轉換電流而產生充電電壓及╱或充電電流以對可充電電池充電，且以下列之至少之一進行電源資料之傳輸: (1) 該發送控制電路調整該轉換電壓而於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料；(2) 該電池控制電路調整該電池輸入電流而於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料；其中該轉換電壓，該轉換電流，該充電電壓，或該充電電流中之至少之一根據該電源資料而調整。
Description
本發明係有關一種可充電電池，特別是指一種具有通訊功能之可充電電池。本發明也有關於用於可充電電池中之電池控制電路。
第1圖顯示一種先前技術之通用型鋰離子充電電池1，通用型鋰離子充電電池1包括電池控制電路11，以及鋰電池單元(Li-ion battery cell)12，其中電池控制電路11包括充電電路111以及供電電源轉換電路112，充電電路111用以於充電模式中(例如但不限於偵測轉換節點NX偵測到一高於4.5V之電壓)，將電源發送單元20所提供之轉換電壓VX轉換為充電電壓VCHG或充電電流ICHG，以對鋰電池單元12充電，另一方面，在供電模式中，供電電源轉換電路112則將電池單元12之電壓(例如但不限於3.7V)轉換為通用型乾電池(例如但不限於AA 或AAA等)之標準電壓(例如但不限於1.5V)，如此可替代傳統之一次性通用型碳鋅電池，或可充電之通用型鎳氫電池等。
第1圖中所示之先前技術，其缺點在於充電時，外接提供於轉換節點NX之電壓或電流無法根據電池的需求或充電階段而調整，因此充電電流通常較低而充電時間較長，致使使用者使用經驗不佳。此外，於可充電電池供電於負載時，負載無法得知鋰電池之狀態，因而無法適應性調整負載之電流，可能造成電池單元12過度放電而減損其壽命。
本發明相較於第1圖之先前技術，可與外接供電電路進行通訊，因此可以較佳之充電電源對電池單元充電，而有效縮短充電時間，此外，亦可與負載進行通訊，因此可延長電池之使用壽命。
就其中一個觀點言，本發明提供了一種可充電電池，經由一轉換節點耦接於一電源發送單元或一負載外接單元，其中該電源發送單元包括一發送電源轉換電路以及一發送控制電路；該可充電電池包括: 一電池控制電路，包括一充電電路；一供電電源轉換電路；以及一電池控制電路；以及一電池單元； 其中於一充電模式中，該電源發送單元用以轉換一輸入電源而於該轉換節點上產生一轉換電源，其中該轉換電源包括一轉換電壓以及一轉換電流，且該充電電路轉換該轉換電源而產生一充電電源以對該電池單元充電，其中該充電電源包括一充電電壓以及一充電電流，且於該充電模式中，以下列方式之至少之一，於該電源發送單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸:(1) 該發送控制電路控制該發送電源轉換電路，而調整該轉換電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該轉換電壓以接收該電源資料；及/或(2) 該電池控制電路控制一電池輸入電流，而調整該電池輸入電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料； 且該發送控制電路經由該轉換節點而感測該電池輸入電流以接收該電源資料；其中該轉換電壓，該轉換電流，該充電電壓，或該充電電流中之至少之一根據該電源資料而調整；其中於一供電模式中，該供電電源轉換電路轉換該電池單元之一電池電壓而於該轉換節點上產生一輸出電源，以供電於該負載外接單元，其中該輸出電源符合一通用電池規範。
在一較佳實施例中，該可充電電池更藉由調整該複數電壓位準之間及╱或該複數電流位準之間之一時間間隔而表示該電源資料。
在一較佳實施例中，該負載外接單元包括一負載控制電路以及一可調整負載，其中該可調整負載具有一負載電流；其中該輸出電源具有一輸出電壓，其中於該供電模式中，以下列方式之至少之一，於該負載外接單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行該電源資料之傳輸:(1) 該負載控制電路調整該負載電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該負載電流以接收該電源資料；及/或(2) 該電池控制電路控制該供電電源轉換電路，而調整該輸出電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料；且該負載控制電路經由該轉換節點而感測該輸出電壓以接收該電源資料；其中該輸出電壓，或該負載電流中之至少之一根據該電源資料而調整。
在一較佳實施例中，該電池控制電路以及該電池單元封入一電池外殼，其中該電池外殼符合該通用電池規範。
在一較佳實施例中，該輸出電源包括一輸出電壓，該輸出電壓大致上為1.5V。
在一較佳實施例中，該電池控制電路包括一開關與一電流源，耦接於該轉換節點，其中該電池控制電路操作該開關與該電流源以調整該電池輸入電流，藉此於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料。
就另一個觀點言，本發明也提供了一種電池控制電路，用以控制一可充電電池，其中該可充電電池經由一轉換節點耦接於一電源發送單元或一負載外接單元，其中該電源發送單元包括一發送電源轉換電路以及一發送控制電路；該可充電電池包括: 該電池控制電路，以及一電池單元；該電池控制電路包括一充電電路；一供電電源轉換電路；以及一電池控制電路；其中於一充電模式中，該電源發送單元用以轉換一輸入電源而於該轉換節點上產生一轉換電源，其中該轉換電源包括一轉換電壓以及一轉換電流，且該充電電路轉換該轉換電源而產生一充電電源以對該電池單元充電，其中該充電電源包括一充電電壓以及一充電電流，且於該充電模式中，以下列方式之至少之一，於該電源發送單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸:(1) 該發送控制電路控制該發送電源轉換電路，而調整該轉換電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該轉換電壓以接收該電源資料；及/或(2) 該電池控制電路控制一電池輸入電流，而調整該電池輸入電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料； 且該發送控制電路經由該轉換節點而感測該電池輸入電流以接收該電源資料；其中該轉換電壓，該轉換電流，該充電電壓，或該充電電流中之至少之一根據該電源資料而調整；其中於一供電模式中，該供電電源轉換電路轉換該電池單元之一電池電壓而於該轉換節點上產生一輸出電源，以供電於該負載外接單元，其中該輸出電源符合一通用電池規範。
就另一個觀點言，本發明也提供了一種可充電電池，經由一轉換節點耦接於一電源發送單元或一負載外接單元，其中該電源發送單元包括一發送電源轉換電路，其中該負載外接單元包括一負載控制電路以及一可調整負載，其中該可調整負載具有一負載電流；該可充電電池包括: 一電池控制電路，包括一充電電路；一供電電源轉換電路；以及一電池控制電路；以及一電池單元； 其中於一供電模式中，該供電電源轉換電路轉換該電池單元之一電池電壓而於該轉換節點上產生一輸出電源，其具有一輸出電壓，以供電於該負載外接單元，其中該輸出電源符合一通用電池規範，且於該供電模式中，以下列方式之至少之一，於該負載外接單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸:(1) 該負載控制電路調整該負載電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該負載電流以接收該電源資料；及/或(2) 該電池控制電路控制該供電電源轉換電路，而調整該輸出電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料； 且該負載控制電路經由該轉換節點而感測該輸出電壓以接收該電源資料；其中該輸出電壓，或該負載電流中之至少之一根據該電源資料而調整；其中於一充電模式中，該電源發送單元用以轉換一輸入電源而於該轉換節點上產生一轉換電源，且該充電電路轉換該轉換電源而產生一充電電源以對該電池單元充電。
就另一個觀點言，本發明也提供了一種電池控制電路，用以控制一可充電電池，其中該可充電電池經由一轉換節點耦接於一電源發送單元或一負載外接單元，其中該電源發送單元包括一發送電源轉換電路，其中該負載外接單元包括一負載控制電路以及一可調整負載，其中該可調整負載具有一負載電流；該可充電電池包括: 該電池控制電路，以及一電池單元；該電池控制電路包括一充電電路；一供電電源轉換電路；以及一電池控制電路；其中於一供電模式中，該供電電源轉換電路轉換該電池單元之一電池電壓而於該轉換節點上產生一輸出電源，其具有一輸出電壓，以供電於該負載外接單元，其中該輸出電源符合一通用電池規範，且於該供電模式中，以下列方式之至少之一，於該負載外接單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸:(1) 該負載控制電路調整該負載電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該負載電流以接收該電源資料；及/或(2) 該電池控制電路控制該供電電源轉換電路，而調整該輸出電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料；且該負載控制電路經由該轉換節點而感測該輸出電壓以接收該電源資料；其中該輸出電壓，或該負載電流中之至少之一根據該電源資料而調整；其中於一充電模式中，該電源發送單元用以轉換一輸入電源而於該轉換節點上產生一轉換電源，且該充電電路轉換該轉換電源而產生一充電電源以對該電池單元充電。
就另一個觀點言，本發明也提供了一種電源發送單元，經由一轉換節點耦接於一可充電電池，該可充電電池包括: 一電池控制電路，包括一充電電路；一供電電源轉換電路；以及一電池控制電路；以及一電池單元；該電源發送單元包括:一發送電源轉換電路；以及一發送控制電路；其中於一充電模式中，該電源發送單元用以轉換一輸入電源而於該轉換節點上產生一轉換電源，其中該轉換電源包括一轉換電壓以及一轉換電流，且該充電電路轉換該轉換電源而產生一充電電源以對該電池單元充電，其中該充電電源包括一充電電壓以及一充電電流，且於該充電模式中，以下列方式之至少之一，於該電源發送單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸:(1) 該發送控制電路控制該發送電源轉換電路，而調整該轉換電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該轉換電壓以接收該電源資料；及/或(2) 該電池控制電路控制一電池輸入電流，而調整該電池輸入電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料；且該發送控制電路經由該轉換節點而感測該電池輸入電流以接收該電源資料；其中該轉換電壓，該轉換電流，該充電電壓，或該充電電流中之至少之一根據該電源資料而調整。
就另一個觀點言，本發明也提供了一種負載外接單元，經由一轉換節點耦接於一可充電電池，該可充電電池包括: 一電池控制電路，包括一充電電路；一供電電源轉換電路；以及一電池控制電路；以及一電池單元；該負載外接單元包括:一負載控制電路；以及一可調整負載，具有一負載電流； 其中於一供電模式中，該供電電源轉換電路轉換該電池單元之一電池電壓而於該轉換節點上產生一輸出電源，其具有一輸出電壓，以供電於該負載外接單元，其中該輸出電源符合一通用電池規範，且於該供電模式中，以下列方式之至少之一，於該負載外接單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸:(1) 該負載控制電路調整該負載電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該負載電流以接收該電源資料；(2) 該電池控制電路控制該供電電源轉換電路，而調整該輸出電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料； 且該負載控制電路經由該轉換節點而感測該輸出電壓以接收該電源資料；其中該輸出電壓，或該負載電流中之至少之一根據該電源資料而調整。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
本發明中的圖式均屬示意，主要意在表示各電路間之耦接關係，以及各訊號波形之間之關係，至於電路、訊號波形與頻率則並未依照比例繪製。
請參閱第2圖，圖中所示為本發明之可充電電池的一種實施例(可充電電池10)，如圖所示，可充電電池10經由轉換節點NX耦接於電源發送單元20，其中電源發送單元例如但不限於旅行用適配器，即 travel adaptor，或是行動電源，即 power bank等；電源發送單元20包括發送電源轉換電路21以及發送控制電路22。可充電電池10例如但不限於可為通用型鋰離子充電電池，其包括電池控制電路11以及電池單元(battery cell) 12。在一實施例中，電池控制電路11以及電池單元12可整合封入一電池外殼，其中電池外殼符合例如但不限於AA或AAA電池等通用電池規範。此外，轉換節點NX例如但不限於可為AA或AAA電池之外殼正極接點。
電池控制電路11包括充電電路111，供電電源轉換電路112，以及電池控制電路113。其中於一充電模式中，電源發送單元20用以轉換輸入電源VI而於轉換節點NX上產生轉換電源，其中轉換電源包括轉換電壓VX以及轉換電流IX，且充電電路111將轉換電源轉換而產生一充電電源以對電池單元12充電，其中充電電源包括充電電壓VCHG以及充電電流ICHG，且於充電模式中，以下列方式之至少之一，於電源發送單元20與可充電電池10之間藉由轉換節點NX進行一電源資料之傳輸: (1) 發送控制電路22控制發送電源轉換電路21，而調整轉換電壓VX，於轉換節點NX上以複數電壓位準傳送電源資料，且電池控制電路113經由轉換節點NX而感測轉換電壓VX以接收所述之電源資料。及/或(2)電池控制電路113調整一電池輸入電流IBX，藉由轉換節點NX以複數電流位準傳送電源資料，且發送控制電路22經由轉換節點NX而感測電池輸入電流IBX以接收電源資料。其中轉換電壓VX，轉換電流IX，充電電壓VCHG，或充電電流ICHG中之至少之一根據該電源資料而調整，例如根據電源資料而調整轉換電壓VX或充電電壓VCHG至一預設之電壓位準，或根據電源資料而調整轉換電流IX或充電電流ICHG至一預設之電流位準。
在一實施例中，於一供電模式下，可充電電池10經由轉換節點NX耦接於負載外接單元，其中供電電源轉換電路112轉換電池單元12之一電池電壓VBAT而於轉換節點NX上產生一輸出電源，以供電於該負載外接單元30，其中輸出電源符合一通用電池規範，例如但不限於符合AA或AAA電池規範，其中輸出電源具有一大致上為1.5V之輸出電壓。需說明的是，在一實施例中，如第2圖中，電池控制電路113可僅於充電模式中進行電源資料之傳輸，因而可省略與供電電源轉換電路112之間的耦接與控制關係。此外，在一實施例中，電池控制電路113可僅具有傳送電源資料之功能，而無接收電源資料之功能；在一實施例中，電池控制電路113可僅具有接收電源資料之功能，而無傳送電源資料之功能。此外，在一實施例中，發送控制電路22可僅具有傳送電源資料之功能，而無接收電源資料之功能；在一實施例中，發送控制電路22可僅具有接收電源資料之功能，而無傳送電源資料之功能。
需說明的是：因電路零件的本身或是零件間相互的匹配不一定為理想，因此，雖然欲使輸出電壓大致上為1.5V，但實際產生的輸出電壓可能並不是準確的1.5V，而僅是接近1.5V，此即前述之「大致上」為1.5V之意，下同。
請參閱第3A圖，圖中顯示對應第2圖實施例之操作波形示意圖，如圖所示，在一實施例中，發送控制電路22控制發送電源轉換電路21，而調整轉換電壓VX，於轉換節點NX上以複數電壓位準傳送電源資料，其中所述之電源資料可包括例如但不限於轉換電壓VX，轉換電流IX，充電電壓VCHG，或充電電流ICHG等之位準資料，或其他操作指令資料等。需說明的是，所述以複數電壓位準傳送電源資料，例如但不限於圖中所示由高電壓位準與低電壓位準所組合而成之資料串流，用以表示所述電源資料，在一實施例中，高電壓位準例如可為5.1V，而低電壓位準例如可為5V，在一實施例中，高電壓位準例如可為4.6V，而低電壓位準例如可為4.5V。
請繼續參閱第3A圖，所述之電源資料並不限於以轉換節點NX上之高電壓位準與低電壓位準，代表邏輯1或邏輯0而編碼電源資料，在一實施例中，亦可以高電壓位準及╱或低電壓位準之時間長度，代表邏輯1或邏輯0而編碼電源資料，例如但不限於以在高電壓位準時維持較長期間(例如300ms)代表邏輯1，而以在高電壓位準時維持較短期間(例如100ms)代表邏輯0。請同時參閱第7圖，在一實施例中，電池控制電路113可包括一比較電路CP，用以比較經延遲電路1131延遲之後之轉換節點NX之電壓(例如轉換電壓VX)，以及經偏移電壓VOS偏移後之轉換節點NX之電壓(例如轉換電壓VX)，而解碼上述以期間長短所代表之資料串流。
請參閱第3B圖，圖中顯示對應第2圖實施例之另一種操作波形示意圖，如圖所示，在一實施例中，電池控制電路113可調整電池輸入電流IBX，藉由轉換節點NX以複數電流位準傳送電源資料。其中，調整電池輸入電流IBX，可例如但不限於如第6圖所示，以電池控制電路113中之互相耦接之電流源IS以及開關SB，而調整電池輸入電流IBX，從而藉由轉換節點NX以複數電流位準傳送電源資料。需說明的是，所述以複數電流位準傳送電源資料，例如但不限於圖中所示由高電流位準與低電流位準所組合而成之資料串流，用以表示所述電源資料，在一實施例中，高電流位準例如可為0.6A，而低電流位準例如可為0.5A，在一實施例中，高電流位準例如可為1.6A，而低電流位準例如可為1.5A。
請繼續參閱第3B圖，所述之電源資料並不限於以電池輸入電流IBX之高電流位準與低電流位準，代表邏輯1或邏輯0而編碼電源資料，在一實施例中，亦可以高電流位準及╱或低電流位準之時間長度，代表邏輯1或邏輯0而編碼電源資料，例如但不限於以在高電流位準時維持較長期間(例如300ms)代表邏輯1，而以在高電流位準時維持較短期間(例如100ms)代表邏輯0。
從另一觀點而言，亦即，由調整該複數電壓位準之間及╱或該複數電流位準之間之一時間間隔而表示該電源資料，即符合本發明之精神。
請參閱第4圖，圖中所示為本發明之可充電電池的一種實施例(可充電電池10)，如圖所示，可充電電池10經由轉換節點NX耦接於負載外接單元30。其中負載外接單元30包括負載控制電路31以及一可調整負載32，其中可調整負載32具有一負載電流ILD。本實施例中，於供電模式下，供電電源轉換電路112轉換電池單元12之一電池電壓VBAT而於轉換節點NX上產生一輸出電源，其具有一輸出電壓VO，以供電於負載外接單元30，其中輸出電源符合前述之通用電池規範，且於供電模式中，以下列方式之至少之一，於負載外接單元30與可充電電池10之間藉由轉換節點NX進行一電源資料之傳輸: (1) 負載控制電路31調整負載電流ILD，於轉換節點NX上以複數電流位準傳送所述之電源資料，且電池控制電路113經由該轉換節點而感測負載電流ILD以接收電源資料。及/或(2) 電池控制電路113控制供電電源轉換電路112，而調整輸出電壓VO，於轉換節點NX上以複數電壓位準傳送該電源資料；且負載控制電路31經由轉換節點NX而感測輸出電壓VO以接收電源資料。其中輸出電壓VO，或負載電流ILD中之至少之一根據該電源資料而調整，例如根據電源資料而調整輸出電壓VO至一預設之電壓位準，或根據電源資料而調整負載電流ILD至一預設之電流位準。其中所述「預設」之電壓位準，可為一固定值，或為一可調整之可變動值，下同。
在一實施例中，其中於一充電模式中，電源發送單元20用以轉換輸入電源VI而於轉換節點NX上產生轉換電源，且充電電路111將轉換電源轉換而產生一充電電源(例如包括充電電壓VCHG以及充電電流ICHG)以對電池單元12充電。需說明的是，在一實施例中，如第4圖中之電池控制電路113可僅於供電模式中進行電源資料之傳輸，因而可省略與充電電路111之間的耦接與控制關係。此外，在一實施例中，電池控制電路113可僅具有傳送電源資料之功能，而無接收資料之功能；在一實施例中，電池控制電路113可僅具有接收電源資料之功能，而無傳送電源資料之功能。此外，在一實施例中，負載控制電路31可僅具有傳送電源資料之功能，而無接收電源資料之功能；在一實施例中，負載控制電路31可僅具有接收電源資料之功能，而無傳送電源資料之功能。
請參閱第5A圖，圖中顯示對應第4圖實施例之操作波形示意圖，如圖所示，在一實施例中，電池控制電路113控制供電電源轉換電路112，而調整輸出電壓VO，於轉換節點NX上以複數電壓位準傳送電源資料，其中所述之電源資料可包括例如但不限於輸出電壓VO，或負載電流ILD等之位準資料，或其他操作指令資料等。需說明的是，所述以複數電壓位準傳送電源資料，例如但不限於圖中所示由高電壓位準與低電壓位準所組合而成之資料串流，用以表示所述電源資料，在一實施例中，高電壓位準例如可為1.6V，而低電壓位準例如可為1.5V，在一實施例中，高電壓位準例如可為1.2V，而低電壓位準例如可為1.1V。
請繼續參閱第5A圖，所述之電源資料並不限於以轉換節點NX上之高電壓位準與低電壓位準，代表邏輯1或邏輯0而編碼電源資料，在一實施例中，亦可以高電壓位準及╱或低電壓位準之時間長度，代表邏輯1或邏輯0而編碼電源資料，例如但不限於以在高電壓位準時維持較長期間(例如300ms)代表邏輯1，而以在高電壓位準時維持較長期間(例如100ms)代表邏輯0。
請參閱第5B圖，圖中顯示對應第4圖實施例之另一種操作波形示意圖，如圖所示，在一實施例中，負載控制電路31調整負載電流ILD，藉由轉換節點NX以複數電流位準傳送電源資料。需說明的是，所述以複數電流位準傳送電源資料，例如但不限於圖中所示由高電流位準與低電流位準所組合而成之資料串流，用以表示所述電源資料，在一實施例中，高電流位準例如可為0.6A，而低電流位準例如可為0.5A，在一實施例中，高電流位準例如可為1.1A，而低電流位準例如可為1.0A。
請繼續參閱第5B圖，所述之電源資料並不限於以負載電流ILD之高電流位準與低電流位準，代表邏輯1或邏輯0而編碼電源資料，在一實施例中，亦可以高電流位準及╱或低電流位準之時間長度，代表邏輯1或邏輯0而編碼電源資料，例如但不限於以在高電流位準時維持較長期間(例如300ms)代表邏輯1，而以在高電流位準時維持較短期間(例如100ms)代表邏輯0。
值得注意的是，本發明之可充電電池，由於可與外接供電電路進行通訊，因此可以較佳之充電電源(例如但不限於以較高之電壓或電流)對電池單元充電，而有效縮短充電時間，此外，亦可與負載進行通訊，因此可延長電池之使用壽命。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。所說明之各個實施例，並不限於單獨應用，亦可以組合應用。此外，在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化以及各種組合，舉例而言，本發明之可充電電池可與前述具有通訊功能之電源發送單元耦接使用，然亦可以與一般未具有前述通訊功能之電源發送單元耦接使用，本發明之可充電電池可與前述具有通訊功能之負載外接單元耦接使用，然亦可以與一般未具有前述通訊功能之負載外接單元耦接使用。又例如，本發明所稱「根據某訊號進行處理或運算或產生某輸出結果」，不限於根據該訊號的本身，亦包含於必要時，將該訊號進行電壓電流轉換、電流電壓轉換、及／或比例轉換等，之後根據轉換後的訊號進行處理或運算產生某輸出結果。由此可知，在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化以及各種組合，其組合方式甚多，在此不一一列舉說明。因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。
1,10‧‧‧可充電電池
11‧‧‧電池控制電路
12‧‧‧電池單元
111‧‧‧充電電路
112‧‧‧供電電源轉換電路
113‧‧‧電池控制電路
1131‧‧‧延遲電路
20‧‧‧電源發送單元
21‧‧‧發送電源轉換電路
22‧‧‧發送控制電路
30‧‧‧負載外接單元
31‧‧‧負載控制電路
32‧‧‧可調整負載
CP‧‧‧比較電路
IBX‧‧‧電池輸入電流
ICHG‧‧‧充電電流
ILD‧‧‧負載電流
IS‧‧‧電流源
IX‧‧‧轉換電流
NX‧‧‧轉換接點
SB‧‧‧開關
VBAT‧‧‧電池電壓
VCHG‧‧‧充電電壓
VI‧‧‧輸入電源
VO‧‧‧輸出電壓
VOS‧‧‧偏移電壓
VX‧‧‧轉換電壓
第1圖顯示一種先前技術之可充電電池之方塊圖。
第2圖顯示本發明之具通訊功能之可充電電池之一實施例方塊圖。
第3A與3B圖顯示對應第2圖實施例之操作波形示意圖。
第4圖顯示本發明之具通訊功能之可充電電池之一實施例方塊圖。
第5A與5B圖顯示對應第2圖實施例之操作波形示意圖。
第6圖顯示本發明之具通訊功能之可充電電池中，電池控制電路之一實施例示意圖。
第7圖顯示本發明之具通訊功能之可充電電池中，電池控制電路之一實施例示意圖。
無
Claims (20)
- 一種可充電電池，經由一轉換節點耦接於一電源發送單元或一負載外接單元，其中該電源發送單元包括一發送電源轉換電路以及一發送控制電路；該可充電電池包括: 一電池控制電路，包括 一充電電路； 一供電電源轉換電路；以及 一電池控制電路；以及 一電池單元； 其中於一充電模式中，該電源發送單元用以轉換一輸入電源而於該轉換節點上產生一轉換電源，其中該轉換電源包括一轉換電壓以及一轉換電流，且該充電電路轉換該轉換電源而產生一充電電源以對該電池單元充電，其中該充電電源包括一充電電壓以及一充電電流，且於該充電模式中，以下列方式之至少之一，於該電源發送單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸: (1) 該發送控制電路控制該發送電源轉換電路，而調整該轉換電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該轉換電壓以接收該電源資料；及/或 (2) 該電池控制電路控制一電池輸入電流，而調整該電池輸入電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料； 且該發送控制電路經由該轉換節點而感測該電池輸入電流以接收該電源資料； 其中該轉換電壓，該轉換電流，該充電電壓，或該充電電流中之至少之一根據該電源資料而調整； 其中於一供電模式中，該供電電源轉換電路轉換該電池單元之一電池電壓而於該轉換節點上產生一輸出電源，以供電於該負載外接單元，其中該輸出電源符合一通用電池規範。
- 如申請專利範圍第1項所述之可充電電池，更藉由調整該複數電壓位準之間及╱或該複數電流位準之間之一時間間隔而表示該電源資料。
- 如申請專利範圍第1項所述之可充電電池，其中該負載外接單元包括一負載控制電路以及一可調整負載，其中該可調整負載具有一負載電流；其中該輸出電源具有一輸出電壓，其中於該供電模式中，以下列方式之至少之一，於該負載外接單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行該電源資料之傳輸: (1) 該負載控制電路調整該負載電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該負載電流以接收該電源資料；及/或 (2) 該電池控制電路控制該供電電源轉換電路，而調整該輸出電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料；且該負載控制電路經由該轉換節點而感測該輸出電壓以接收該電源資料； 其中該輸出電壓，或該負載電流中之至少之一根據該電源資料而調整。
- 如申請專利範圍第1項所述之可充電電池，其中該電池控制電路以及該電池單元封入一電池外殼，其中該電池外殼符合該通用電池規範。
- 如申請專利範圍第1項所述之可充電電池，其中該輸出電源包括一輸出電壓，該輸出電壓大致上為1.5V。
- 如申請專利範圍第1項所述之可充電電池，其中該電池控制電路包括一開關與一電流源，耦接於該轉換節點，其中該電池控制電路操作該開關與該電流源以調整該電池輸入電流，藉此於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料。
- 一種電池控制電路，用以控制一可充電電池，其中該可充電電池經由一轉換節點耦接於一電源發送單元或一負載外接單元，其中該電源發送單元包括一發送電源轉換電路以及一發送控制電路；該可充電電池包括: 該電池控制電路，以及一電池單元；該電池控制電路包括 一充電電路； 一供電電源轉換電路；以及 一電池控制電路； 其中於一充電模式中，該電源發送單元用以轉換一輸入電源而於該轉換節點上產生一轉換電源，其中該轉換電源包括一轉換電壓以及一轉換電流，且該充電電路轉換該轉換電源而產生一充電電源以對該電池單元充電，其中該充電電源包括一充電電壓以及一充電電流，且於該充電模式中，以下列方式之至少之一，於該電源發送單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸: (1) 該發送控制電路控制該發送電源轉換電路，而調整該轉換電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該轉換電壓以接收該電源資料；及/或 (2) 該電池控制電路控制一電池輸入電流，而調整該電池輸入電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料； 且該發送控制電路經由該轉換節點而感測該電池輸入電流以接收該電源資料； 其中該轉換電壓，該轉換電流，該充電電壓，或該充電電流中之至少之一根據該電源資料而調整； 其中於一供電模式中，該供電電源轉換電路轉換該電池單元之一電池電壓而於該轉換節點上產生一輸出電源，以供電於該負載外接單元，其中該輸出電源符合一通用電池規範。
- 如申請專利範圍第7項所述之電池控制電路，更藉由調整該複數電壓位準之間及╱或該複數電流位準之間之一時間間隔而表示該電源資料。
- 如申請專利範圍第7項所述之電池控制電路，其中該負載外接單元包括一負載控制電路以及一可調整負載，其中該可調整負載具有一負載電流；其中該輸出電源具有一輸出電壓，其中於該供電模式中，以下列方式之至少之一，於該負載外接單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行該電源資料之傳輸: (1) 該負載控制電路調整該負載電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該負載電流以接收該電源資料；及/或 (2) 該電池控制電路控制該供電電源轉換電路，而調整該輸出電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料；且該負載控制電路經由該轉換節點而感測該輸出電壓以接收該電源資料； 其中該輸出電壓，或該負載電流中之至少之一根據該電源資料而調整。
- 如申請專利範圍第7項所述之電池控制電路，其中該電池控制電路包括一開關與一電流源，耦接於該轉換節點，其中該電池控制電路操作該開關與該電流源以調整該電池輸入電流，藉此於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料。
- 一種可充電電池，經由一轉換節點耦接於一電源發送單元或一負載外接單元，其中該電源發送單元包括一發送電源轉換電路，其中該負載外接單元包括一負載控制電路以及一可調整負載，其中該可調整負載具有一負載電流；該可充電電池包括: 一電池控制電路，包括 一充電電路； 一供電電源轉換電路；以及 一電池控制電路；以及 一電池單元； 其中於一供電模式中，該供電電源轉換電路轉換該電池單元之一電池電壓而於該轉換節點上產生一輸出電源，其具有一輸出電壓，以供電於該負載外接單元，其中該輸出電源符合一通用電池規範，且於該供電模式中，以下列方式之至少之一，於該負載外接單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸: (1) 該負載控制電路調整該負載電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該負載電流以接收該電源資料；及/或 (2) 該電池控制電路控制該供電電源轉換電路，而調整該輸出電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料； 且該負載控制電路經由該轉換節點而感測該輸出電壓以接收該電源資料； 其中該輸出電壓，或該負載電流中之至少之一根據該電源資料而調整； 其中於一充電模式中，該電源發送單元用以轉換一輸入電源而於該轉換節點上產生一轉換電源，且該充電電路轉換該轉換電源而產生一充電電源以對該電池單元充電。
- 如申請專利範圍第11項所述之可充電電池，更藉由調整該複數電壓位準之間及╱或該複數電流位準之間之一時間間隔而表示該電源資料。
- 如申請專利範圍第11項所述之可充電電池，其中該電池控制電路以及該電池單元封入一電池外殼，其中該電池外殼符合該通用電池規範。
- 如申請專利範圍第11項所述之可充電電池，其中該輸出電源包括一輸出電壓，該輸出電壓大致上為1.5V。
- 一種電池控制電路，用以控制一可充電電池，其中該可充電電池經由一轉換節點耦接於一電源發送單元或一負載外接單元，其中該電源發送單元包括一發送電源轉換電路，其中該負載外接單元包括一負載控制電路以及一可調整負載，其中該可調整負載具有一負載電流；該可充電電池包括: 該電池控制電路，以及一電池單元；該電池控制電路包括 一充電電路； 一供電電源轉換電路；以及 一電池控制電路； 其中於一供電模式中，該供電電源轉換電路轉換該電池單元之一電池電壓而於該轉換節點上產生一輸出電源，其具有一輸出電壓，以供電於該負載外接單元，其中該輸出電源符合一通用電池規範，且於該供電模式中，以下列方式之至少之一，於該負載外接單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸: (1) 該負載控制電路調整該負載電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該負載電流以接收該電源資料；及/或 (2) 該電池控制電路控制該供電電源轉換電路，而調整該輸出電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料；且該負載控制電路經由該轉換節點而感測該輸出電壓以接收該電源資料； 其中該輸出電壓，或該負載電流中之至少之一根據該電源資料而調整； 其中於一充電模式中，該電源發送單元用以轉換一輸入電源而於該轉換節點上產生一轉換電源，且該充電電路轉換該轉換電源而產生一充電電源以對該電池單元充電。
- 如申請專利範圍第15項所述之電池控制電路，更藉由調整該複數電壓位準之間及╱或該複數電流位準之間之一時間間隔而表示該電源資料。
- 一種電源發送單元，經由一轉換節點耦接於一可充電電池，該可充電電池包括: 一電池控制電路，包括一充電電路；一供電電源轉換電路；以及一電池控制電路；以及一電池單元；該電源發送單元包括: 一發送電源轉換電路；以及 一發送控制電路； 其中於一充電模式中，該電源發送單元用以轉換一輸入電源而於該轉換節點上產生一轉換電源，其中該轉換電源包括一轉換電壓以及一轉換電流，且該充電電路轉換該轉換電源而產生一充電電源以對該電池單元充電，其中該充電電源包括一充電電壓以及一充電電流，且於該充電模式中，以下列方式之至少之一，於該電源發送單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸: (1) 該發送控制電路控制該發送電源轉換電路，而調整該轉換電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該轉換電壓以接收該電源資料；及/或 (2) 該電池控制電路控制一電池輸入電流，而調整該電池輸入電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料； 且該發送控制電路經由該轉換節點而感測該電池輸入電流以接收該電源資料； 其中該轉換電壓，該轉換電流，該充電電壓，或該充電電流中之至少之一根據該電源資料而調整。
- 如申請專利範圍第17項所述之電源發送單元，更藉由調整該複數電壓位準之間及╱或該複數電流位準之間之一時間間隔而表示該電源資料。
- 一種負載外接單元，經由一轉換節點耦接於一可充電電池，該可充電電池包括: 一電池控制電路，包括一充電電路；一供電電源轉換電路；以及一電池控制電路；以及一電池單元；該負載外接單元包括: 一負載控制電路；以及 一可調整負載，具有一負載電流； 其中於一供電模式中，該供電電源轉換電路轉換該電池單元之一電池電壓而於該轉換節點上產生一輸出電源，其具有一輸出電壓，以供電於該負載外接單元，其中該輸出電源符合一通用電池規範，且於該供電模式中，以下列方式之至少之一，於該負載外接單元與該可充電電池之間藉由該轉換節點進行一電源資料之傳輸: (1) 該負載控制電路調整該負載電流，於該轉換節點上以複數電流位準傳送該電源資料，且該電池控制電路經由該轉換節點而感測該負載電流以接收該電源資料；及/或 (2) 該電池控制電路控制該供電電源轉換電路，而調整該輸出電壓，於該轉換節點上以複數電壓位準傳送該電源資料； 且該負載控制電路經由該轉換節點而感測該輸出電壓以接收該電源資料； 其中該輸出電壓，或該負載電流中之至少之一根據該電源資料而調整。
- 如申請專利範圍第19項所述之電源發送單元，更藉由調整該複數電壓位準之間及╱或該複數電流位準之間之一時間間隔而表示該電源資料。
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