CN101123358B - 具有电压平衡单元的混合形式的电池模块及其充放电方法 - Google Patents

Abstract

本发明具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，包括：一第一电池组；一第一可程序保险丝；一第一放电开关；一第一充电开关；一第一模拟前端电路；一第一感热电阻；一第二电池组；一第二可程序保险丝；一第二放电开关；一第二充电开关；一第二模拟前端电路；一第二感热电阻；一电压平衡单元；一控制器；电池模块由电压平衡单元达到电压平衡目的，充电过程中，遇到安全事件，第一充电开关及第二充电开关同时关闭；遇到安全事件临界安全事件，第一可程序保险丝及第二可程序保险丝同时烧断，保护第一电池组及第二电池组。本发明揭露一种具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的充电方法以及一种具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的放电方法。

Description

具有电压平衡单元的混合形式的电池模块及其充放电方法

技术领域

本发明是有关于一种具有电压平衡单元的混合形式的电池模块及其充放电方法，特别是一种具有一具有电压平衡单元，可对该电池组进行放电以达到电压平衡的目的，以及不论该电池模块是在充电或放电模式中，只要有一个电池组碰到非正常或临界安全条件时，即同时关掉两个电池组的充电开关、放电开关或保险丝，以避免电池组被破坏的电池模块及其充放电方法。

背景技术

现有的充电电池模块及其充放电方法，例如美国专利US20050116686(公开专利)揭露一种电池装置具有复数电池组，其主要是用以防止单一(特定)电池衰退的现象，其中每一电池组包括一个或多个电池(cell)所组成，此混合形式的电池装置是由电子装置的中央处理器(CPU)依据电池组的充/放电循环次数判断哪一个电池维持驱动(active)状态，因此，每一电池组是为序列式(Sequence)。但该专利案在其中一个电池在充、放电过程中发生问题时，并无法同时将电池充电开关关闭，因此，容易使充电电池受损，且该专利案的电池组是以序列式上充、放电，其负载能力较低且充、放电时间较长，诚属美中不足的处。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种具有电压平衡单元的混合形式的电池模块及充放电方法，其采用两种以上的电池组，可因应电子装置的尺寸而选择不同形式的电池组，设计上弹性较大。

本发明的另一目的是提供一种具有电压平衡单元的混合形式的电池模块及其充放电方法，其充/放电控制方法是采平行式(parallel)充放电，具备较高的负载能力以及较短的充电时间。

本发明的另一目的是提供一种具有电压平衡单元的混合形式的电池模块及其充放电方法，其充/放电控制方法是采平行式(parallel)充放电，两种不同形式的电池组维持电压(位)平衡可以充分使用其所储存的能量。

本发明的另一目的是提供一种具有电压平衡单元的混合形式的电池模块及其充放电方法，其内具有一电压平衡单元，该第一电池组及该第二电池组可通过由该电压平衡单元达到电压平衡的目的，且于充电过程中，若遇到安全事件，则该第一充电开关及该第二充电开关会同时被关闭。

为达上述的目的，本发明的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块其包括：一第一电池组；一第一可程序保险丝，其第一端耦接至该第一电池组；一第一放电开关，其源极耦接至该第一可程序保险丝的第二端；一第一充电开关，其漏极耦接至该第一放电开关的漏极；一第一模拟前端电路，分别耦接至该第一放电开关及第一充电开关的栅极，其可检测该第一电池组的电压或电流，并据以控制该第一放电开关及第一充电开关的启/闭；一第一感热电阻，其一端耦接至一地电压，可感测该第一电池组的温度；一第二电池组；一第二可程序保险丝，其第一端耦接至该第二电池组；一第二放电开关，其源极耦接至该第二可程序保险丝的第二端；一第二充电开关，其漏极耦接至该第二放电开关的漏极；一第二模拟前端电路，分别耦接至该第二放电开关及第二充电开关的栅极，其可检测该第二电池组的电压或电流，并据以控制该第二放电开关及第二充电开关的启/闭；一第二感热电阻，其一端耦接至一地电压，可感测该第二电池组的温度；一控制器，分别耦接至该第一感热电阻的另一端、该第一可程序保险丝的一控制端、第二感热电阻的另一端、该第二可程序保险丝的一控制端；以及一电压平衡单元，其是分别耦接至该控制器、该第一充电开关、第一放电开关、第二充电开关及第二放电开关；以便该第一电池组及该第二电池组可通过由该电压平衡单元进行放电，以达到电压平衡的目的。

为达上述的目的，本发明的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的充电方法，其中该电池模块具有一第一电池组及一第二电池组、一第一充电开关及一第二充电开关、一第一保险丝及一第二保险丝，该充电方法包括下列步骤：将该第一电池组及第二电池组切换至充电状态；分别将该第一充电开关及该第二充电开关开启，并对该第一电池组及该第二电池组进行充电；判断该第一电池组或该第二电池组中的电压是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关及第二充电开关；判断该第一电池组或该第二电池组中的充电电流是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关及第二充电开关；判断该第一电池组或该第二电池组中的充电温度是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关及第二充电开关；判断该第一电池组或该第二电池组中的电压是否不平衡，若是，则同时烧断该第一保险丝及第二保险丝；判断该第一充电开关或第二充电开关是否故障，若是，则同时烧断该第一保险丝及第二保险丝；判断该第一电池组或该第二电池组中的电压是否超过临界电压，若是，则同时烧断该第一保险丝及第二保险丝；判断该第一电池组及该第二电池组是否充饱，若否，则继续充电；以及分别将该第一充电开关及该第二充电开关关闭。

为达上述的目的，本发明的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的放电方法，其中该电池模块具有一第一电池组及一第二电池组、一第一放电开关及一第二放电开关、一第一保险丝及一第二保险丝，该充电方法包括下列步骤：将该第一电池组及第二电池组切换至放电状态；分别将该第一放电开关及该第二放电开关开启，并对该第一电池组及该第二电池组进行放电；判断该第一电池组或该第二电池组中的电压是否过低，若是，则同时关闭该第一放电开关及第二放电开关；判断该第一电池组或该第二电池组中的放电电流是否过高，若是，则同时关闭该第一放电开关及第二放电开关；判断该第一电池组或该第二电池组中的放电温度是否过高，若是，则同时关闭该第一放电开关及第二放电开关；以及判断该第一放电开关或第二放电开关是否故障，若是，则同时烧断该第一保险丝及第二保险丝。

为达上述的目的，本发明的一种电池模块的电压平衡方法，其中该电池模块具有一第一电池组及一第二电池组、一第一充电开关及一第二充电开关、一第一放电开关及一第二放电开关，该方法包括下列步骤：

(1)当该第一电池组及该第二电池组组装完成时将该第一、二放电开关导通且将该第一、二充电开关关闭；

(2)判断该第一电池组中的某一电池单元电压是否过高，若是则关闭该第二场效晶体管；

(3)判断该第二电池组中的某一电池单元电压是否过高，若是则关闭该第一场效晶体管；

(4)判断该第一电池组或该第二电池组中的放电电流是否过高，若是，则同时关闭该第一放电开关及第二放电开关；以及判断该第一电池组与第二电池组的电压差距是否大于一特定电压，若是则回到步骤

(2)继续放电，若否则将该第一、二充电开关导通。

经由本发明的实施，其具有下列优点：

1.采用两种以上的电池组，可因应电子装置的尺寸而选择不同形式的电池组，设计上弹性较大；

2.其充/放电控制方法是采平行式(parallel)充放电，具备较高的负载能力以及较短的充电时间；

3.其充/放电控制方法是采平行式(parallel)充放电，两种不同形式的电池组维持电压(位)平衡可以充分使用其所储存的能量；

4.其内具有一电压平衡单元，可自动平衡电池组间的电压；此外，本发明的具有电压平衡单元的电池模块及其充放电方法不管该电池模块是于充电或放电模式中，只要有一个电池组碰到非正常或临界安全条件时，即同时关掉两个电池组的充电开关、放电开关或保险丝，以避免电池组被破坏，因此，本发明确可改善现有充电电池模块及其充放电方法的缺点。

附图说明

图1为一示意图，其绘示本发明一较佳实施例的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的方块示意图；

图2为一示意图，其绘示本发明一较佳实施例的电池组的电压平衡方法的流程示意图；

图3为一示意图，其绘示本发明一较佳实施例的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的充电方法流程示意图；

图4为一示意图，其绘示本发明一较佳实施例的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的放电方法流程示意图。

具体实施方式

请参照图1，其绘示本发明一较佳实施例的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的方块示意图。如图所示，本发明的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，至少包括：一第一电池组10；一第一可程序保险丝11；一第一放电开关12；一第一充电开关13；一第一模拟前端电路14；一第一感热电阻15；一第二电池组20；一第二可程序保险丝21；一第二放电开关22；一第二充电开关23；一第二模拟前端电路24；一第二感热电阻25；一控制器30；以及一电压平衡单元40所组合而成。

其中，该第一电池组10是为一充电电池，且其包括多数个电池单元(cell)。

该第一可程序保险丝11具有三端，其第一端耦接至该第一电池组10，第二端耦接至该第一放电开关12的源极，另一控制端则耦接至该控制器30；该控制器30可通过由输出低电压至该控制端，使电流流过第一端-控制端及第二端-控制端间，使其上的电阻(图未示)的温度升高而烧断该第一可程序保险丝11。

该第一放电开关12，其例如但不限于为一场效晶体管(FET)且其源极(source)耦接至该第一可程序保险丝11的第二端。

该第一充电开关13，其例如但不限于为一场效晶体管(FET)且其漏极耦接至该第一放电开关12的漏极(drain)。

该第一模拟前端(analog front end)电路14是为一集成电路，其分别耦接至该第一放电开关12及第一充电开关13的栅极(gate)，其内建有检测器(图未示)可检测该第一电池组10的电压或电流，并据以控制该第一放电开关12及第一充电开关13的启/闭。

该第一感热电阻15的一端耦接至一地电压(ground)，另一端则耦接至该控制器30，其可感测该第一电池组10的温度并传送至该控制器30进行处理。

该第二电池组20亦为一充电电池，且其包括多数个电池单元(cell)。

该第二可程序保险丝21具有三端，其第一端耦接至该第二电池组20，第二端耦接至该第二放电开关22的源极，另一控制端则耦接至该控制器30；该控制器30可通过由输出低电压至该控制端，使电流流过第一端-控制端及第二端-控制端间，使其上的电阻(图未示)的温度升高而烧断该第二可程序保险丝21。

该第二放电开关22，其例如但不限于为一场效晶体管(FET)且其源极(source)耦接至该第二可程序保险丝21的第二端。

该第二充电开关23，其例如但不限于为一场效晶体管(FET)且其漏极耦接至该第二放电开关22的漏极(drain)。

该第二模拟前端电路24是为一集成电路，其分别耦接至该第二放电开关22及第二充电开关23的栅极(gate)，其内建有检测器(图未示)可检测该第二电池组20的电压或电流，并据以控制该第二放电开关22及第二充电开关23的启/闭。

该第二感热电阻25的一端耦接至一地电压(ground)，另一端则耦接至该控制器30，其可感测该第二电池组20的温度并传送至该控制器30进行处理。

该控制器30分别耦接至该第一感热电阻15的另一端、该第一可程序保险丝11的一控制端、第二感热电阻25的另一端、该第二可程序保险丝21的一控制端，其可接收该第一模拟前端电路14、第一感热电阻15所感测的该第一电池组10上的电压、电流以及温度等参数，以及接收该第二模拟前端电路24、第二感热电阻25所感测的该第二电池组20上的电压、电流以及温度等参数，并据以输出控制信号至该第一可程序保险丝11的控制端以及第二可程序保险丝21的控制端以烧毁该第一可程序保险丝11及第二可程序保险丝21；或者输出控制信号至该第一模拟前端电路14及第二模拟前端电路24以同时关闭该第一放电开关12或该第一充电开关13以及该第二放电开关22或第二充电开关23，以停止该第一电池组10及第二电池组20的充、放电作业。

该电压平衡单元40是可于第一电池组10及第二电池组20的间加一双向导通开关及限流电阻(包括：一第一限流电阻41；一第一场效晶体管42；一第二限流电阻43；一第二场效晶体管44)；亦可将该电压平衡单元40设于第一充放电开关12、13与第二充放电开关22、23的间，其是分别耦接至该控制器30、该第一充电开关13、第一放电开关12、第二充电开关23及第二放电开关22，使该第一电池组10及该第二电池组20可通过由该电压平衡单元40进行放电，以达到电压平衡的目的。

其中，该第一限流电阻41的一端耦接至该第一充电开关13的漏极以及该第一放电开关12的漏极；该第一场效晶体管42的源极耦接至该第一限流电阻41的另一端，其栅极耦接至该控制器30，其内具有一本体二极管(body diode)421，用以防止该第一电池组10的电流倒流；该第二限流电阻43的一端耦接至该第二充电开关23的漏极以及该第二放电开关22的漏极；该第二场效晶体管44的源极耦接至该第二限流电阻43的另一端，其栅极耦接至该控制器30，且其内亦具有一本体二极管441，用以防止该第二电池组20的电流倒流；以便于该第一放电开关12、第一充电开关13、第二放电开关22及第二充电开关23关闭时，该第一电池组10可经由该第一场效晶体管42的本体二极管421及第一限流电阻41形成放电路径进行放电；而该第二电池组20则可经由该第二场效晶体管44的本体二极管441及第二限流电阻43形成放电路径进行放电，以使该第一电池组10及该第二电池组20中的电压达到平衡。

当该第一电池组10与第二电池组20组成一混合形式电池组(completepack)时，该电池组需静置一段时间(例如但不限于数小时至数十小时，依电池电压差异、电压平衡单元40的限流电阻41、43的阻值及电池组10、20的容量而定)，该电压平衡单元40可将该第一电池组10与第二电池组20的电压自动平衡。其中电压平衡的情况可分成以下三种情况：

(一)若该第一电池组10与第二电池组20的电压差距太大(例如但不限于大于20mv)，则该第一、二充电开关13、23将被关闭，而该第一、二放电开关12、22将被导通，该电压平衡单元40内的该第一、二场效晶体管42、44亦被导通，让该第一电池组10与第二电池组20互相充放电而达到电压平衡的目的。

(二)若该第一电池组10与第二电池组20的电压差距小(例如但不限于小于20mv)，则该第一、二充电开关13、23，该第一、二放电开关12、22及该第一、二场效晶体管42、44均被导通，让该第一电池组10与第二电池组20电压快速达到平衡，此时因电池电压差异小，所以电池组10、20的交互充放电流得到控制，可保护电池组10、20及开关。

(三)若该第一电池组10的某一电池单元(cell)电压过高，此时会将该电压平衡单元40内的第二场效晶体管44关闭，限制该第二电池组20对第一电池组10充电，该第一电池组10仅能放电；同理，当该第二电池组20的某一电池单元(cell)电压过高，此时会将该电压平衡单元40内的第一场效晶体管42关闭，限制该第一电池组10对第二电池组20充电，该第二电池组20仅能放电，这种情况是避免某一电池单元(cell)电压过高，而电池组电压相对低时，若继续充电，会造成安全事件。

针对上述三种情况本发明进一步提供一种电池组的电压平衡方法，请参照图2，其绘示本发明的电池组的电压平衡方法的流程示意图；如图所示，本发明的电池组的电压平衡方法包括下列步骤：

当电池组组装完成会将第一、二放电开关12、22导通且将第一、二充电开关13、23关闭(步骤1)；

判断该第一电池组10中的某一电池单元(cell)电压是否过高，若是则关闭该第二场效晶体管44(步骤2)；

判断该第二电池组20中的某一电池单元(cell)电压是否过高，若是则关闭该第一场效晶体管42(步骤3)；

判断该第一电池组10与第二电池组20的电压差距是否大于20mv，若是则回到步骤2继续放电，若否则将该第一、二充电开关13、23导通(步骤4)。

此外，本发明的混合形式的电池模块进一步包括一内存35，例如但不限于为一电子可抹除式内存(EEPROM)，其是耦接至该控制器30，可储存该第一模拟前端电路14及该第二模拟前端电路24所感测的电压值及电流值，以及该第一感热电阻15及第二感热电阻25所感测的温度值供该控制器30参考。

此外，本发明的混合形式的电池模块进一步包括一第一安全保护电路50及一第二安全保护电路55，其分别耦接至该第一可程序保险丝11的控制端及该第二可程序保险丝21的控制端，其内部具有一电压比较器(图未示)，可于该第一电池组10或第二电池组10的电压高于一默认值时，控制该控制端使该第一可程序保险丝及/或该第二可程序保险丝烧断，以保护该第一电池组10及/或第二电池组20。

此外，本发明的混合形式的电池模块进一步具有一预充电电路60，其栅极是耦接于该控制器30，其漏极是耦接于该第一场效晶体管42及第二场效晶体管44的漏极，而其源极则耦接至该第一充电开关13的源极及该电池模块的输出端(BATT+)，可提供小电流经该第一场效晶体管42及第二场效晶体管44的本体二极管421、441分别对该第一电池组10及该第二电池组20进行预充电。其中，该预充电电路60是为一场效晶体管。

因此，通过由上述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，本发明的第一电池组10及该第二电池组20可先经由该电压平衡单元进行放电，待电压平衡后再以平行式(parallel)充放电，使该第一电池组10及第二电池组20具备较高的负载能力以及较短的充电时间，因此，确可改善现有混合形式的充电电池模块的缺点。

此外，本发明亦提供一种具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的充电方法。请参照图3，其绘示本发明一较佳实施例的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的充电方法流程示意图。如图所示，本发明的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的充电方法，其中该电池模块具有一第一电池组10及一第二电池组20、一第一充电开关13及一第二充电开关23、一第一保险丝11及一第二保险丝21，其包括下列步骤：

将该第一电池组10及第二电池组20切换至充电状态(步骤1)；

分别将该第一充电开关13及该第二充电开关23开启，并对该第一电池组10及该第二电池组20进行充电(步骤2)；

判断该第一电池组10或该第二电池组20中的电压是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关13及第二充电开关23(步骤3)；

判断该第一电池组10或该第二电池组20中的充电电流是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关13及第二充电开关23(步骤4)；

判断该第一电池组10或该第二电池组20中的充电温度是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关13及第二充电开关23(步骤5)；

判断该第一电池组10及该第二电池组20中的电压是否不平衡，若是，则同时烧断该第一保险丝11及第二保险丝21(步骤6)；

判断该第一充电开关13或第二充电开关23是否故障，若是，则同时烧断该第一保险丝11及第二保险丝21(步骤7)；

判断该第一电池组10或该第二电池组20中的电压是否超过临界电压，若是，则同时烧断该第一保险丝11及第二保险丝21(步骤8)；

判断该第一电池组10及该第二电池组20是否充饱，若否，则继续充电(步骤9)；

以及分别将该第一充电开关13及该第二充电开关23关闭(步骤10)。

在该步骤2中，分别将该第一充电开关13及该第二充电开关23开启，并对该第一电池组10及该第二电池组20进行充电；其中该第一充电开关13及第二充电开关23是为一场效晶体管。

在该步骤3中，判断该第一电池组10或该第二电池组20中的电压是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关13及第二充电开关23；其中，该过高电压值是为4.3V，亦即该第一电池组10或该第二电池组20中的电压高于4.3V时，该第一充电开关13及第二充电开关23将会被关闭，以免破坏该第一电池组10或该第二电池组20的结构。

在该步骤4中，判断该第一电池组10或该第二电池组20中的充电电流是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关13及第二充电开关23，以免烧毁该第一电池组10或该第二电池组20。

在该步骤5中，判断该第一电池组10或该第二电池组20中的充电温度是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关13及第二充电开关23，以免烧毁该第一电池组10或该第二电池组20。

在该步骤6中，判断该第一电池组10或该第二电池组20中的电压是否不平衡，若是，则同时烧断该第一保险丝11及第二保险丝21，以避免不平衡的电压所产生的电流流入电压较低的电池组中，而烧毁该电池组。

在该步骤7中，判断该第一充电开关13或第二充电开关23是否故障，若是，则同时烧断该第一保险丝11及第二保险丝21；在该内存35中各有一位用以记录该第一充电开关13及第二充电开关23的状态，例如开启时状态为1，关闭时状态为0，因此，当第一充电开关13及第二充电开关23关闭时，该控制器30读取该状态值为0，但仍感应到线路上有电流时，表示该第一充电开关13及第二充电开关23故障，因此，同时将该第一保险丝11及第二保险丝21烧断，以免烧毁该第一电池组10或该第二电池组20。

在该步骤8中，判断该第一电池组10或该第二电池组20中的电压是否超过临界电压，若是，则同时烧断该第一保险丝11及第二保险丝21；其中该临界电压值是为4.4V。

此外，此发明亦提供一种具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的放电方法。请参照图4，其绘示本发明一较佳实施例的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的放电方法流程示意图。如图所示，本发明的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块的放电方法，其中该电池模块具有一第一电池组10及一第二电池组20、一第一放电开关12及一第二放电开关22、一第一保险丝11及一第二保险丝21，其包括下列步骤：

将该第一电池组10及第二电池组20切换至放电状态(步骤1)；

分别将该第一放电开关12及该第二放电开关22开启，并对该第一电池组10及该第二电池组20进行放电(步骤2)；

判断该第一电池组10或该第二电池组20中的电压是否过低，若是，则同时关闭该第一放电开关12及第二放电开关22(步骤3)；

判断该第一电池组10或该第二电池组20中的放电电流是否过高，若是，则同时关闭该第一放电开关12及第二放电开关22(步骤4)；

判断该第一电池组10或该第二电池组20中的放电温度是否过高，若是，则同时关闭该第一放电开关12及第二放电开关22(步骤5)；

以及判断该第一放电开关12或第二放电开关22是否故障，若是，则同时烧断该第一保险丝11及第二保险丝21(步骤6)。

在该步骤2中，分别将该第一放电开关12及该第二放电开关22开启，并对该第一电池组10及该第二电池组20进行放电；其中该第一放电开关12及该第二放电开关22是为一场效晶体管。

在该步骤3中，判断该第一电池组10或该第二电池组20中的电压是否过低，若是，则同时关闭该第一放电开关12及第二放电开关22；其中，该过低电压值是为2.5V，亦即该第一电池组10或该第二电池组20中的电压低于2.5V时，该第一放电开关12及第二放电开关22将会被关闭。

在该步骤4中，判断该第一电池组10或该第二电池组20中的放电电流是否过高，若是，则同时关闭该第一放电开关12及第二放电开关22，以免烧毁该第一电池组10或该第二电池组20。

在该步骤5中，判断该第一电池组10或该第二电池组20中的放电温度是否过高，若是，则同时关闭该第一放电开关12及第二放电开关22，以免烧毁该第一电池组10或该第二电池组20。

在该步骤6中，判断该第一放电开关12或第二放电开关22是否故障，若是，则同时烧断该第一保险丝11及第二保险丝21，以避免烧毁该电池组；在该内存35中各有一位用以记录该第一充电开关13及第二充电开关23的状态，例如开启时状态为1，关闭时状态为0，因此，当第一充电开关13及第二充电开关23关闭时，该控制器30读取该状态值为0，但仍感应到线路上有电流时，表示该第一充电开关13及第二充电开关23故障，因此，同时将该第一保险丝11及第二保险丝21烧毁，以免烧断该第一电池组10或该第二电池组20。此外，该第一保险丝11及第二保险丝21是为一可程序保险丝。

本发明所揭示的，乃较佳实施例，举凡局部的变更或修饰而于本发明的技术思想而为熟习该项技艺的人所易于推知的，俱不脱本发明的专利权范畴。

Claims (12)

1.一种具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于包括：

一第一电池组；

一第一可程序保险丝，其第一端耦接至该第一电池组；

一第一放电开关，其源极耦接至该第一可程序保险丝的第二端；

一第一充电开关，其漏极耦接至该第一放电开关的漏极，其源极耦接至该电池模块的输出端；

一第一模拟前端电路，分别耦接至该第一放电开关及第一充电开关的

栅极，其检测该第一电池组的电压或电流，并据以控制该第一放电开关及

第一充电开关的启/闭；

一第一感热电阻，其一端耦接至一地电压及该第一电池组的负极，感测该第一电池组的温度；

一第二电池组；

一第二可程序保险丝，其第一端耦接至该第二电池组；

一第二放电开关，其源极耦接至该第二可程序保险丝的第二端；

一第二充电开关，其漏极耦接至该第二放电开关的漏极，其源极耦接至该电池模块的输出端；

一第二模拟前端电路，分别耦接至该第二放电开关及第二充电开关的栅极，其检测该第二电池组的电压或电流，并据以控制该第二放电开关及第二充电开关的启/闭；

一第二感热电阻，其一端耦接至一地电压及该第二电池组的负极，感测该第二电池组的温度；

一控制器，分别耦接至该第一感热电阻的另一端、该第一可程序保险丝的一控制端、第二感热电阻的另一端、该第二可程序保险丝的一控制端；以及

一电压平衡单元，其是分别耦接至该控制器、该第一充电开关、第一放电开关、第二充电开关及第二放电开关，所述电压平衡单元进一步包括：

一第一限流电阻，其一端耦接至该第一充电开关的漏极以及该第一放电开关的漏极；

一第一场效晶体管，其源极耦接至该第一限流电阻的另一端，其栅极耦接至该控制器；

一第二限流电阻，其一端耦接至该第二充电开关的漏极以及该第二放电开关的漏极；以及

一第二场效晶体管，其源极耦接至该第二限流电阻的另一端，其栅极耦接至该控制器，其漏极则耦接至该第一场效晶体管的漏极。

2.如权利要求1所述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于，所述第一放电开关、第一充电开关、第二放电开关以及第二充电开关各是为一场效晶体管。

3.如权利要求1所述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于，所述第一模拟前端电路及该第二模拟前端电路各是为一集成电路。

4.如权利要求1所述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于，进一步包括一内存，其是耦接至该控制器，储存该第一模拟前端电路及该第二模拟前端电路所感测的电压值或电流值，以及该第一感热电阻及第二感热电阻所感测的温度值。

5.如权利要求4所述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于，所述内存是为一电子可抹除式内存。

6.如权利要求1所述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于，进一步包括一第一安全保护电路及一第二安全保护电路，其分别耦接至该第一可程序保险丝的控制端及该第二可程序保险丝的控制端，该第一安全保护电路及第二安全保护电路的内部各具有一电压比较器，可于该第一电池组或第二电池组的电压高于一默认值时，控制该第一可程序保险丝或该第二可程序保险丝的控制端使该第一可程序保险丝或该第二可程序保险丝烧毁，以保护该第一电池组或第二电池组。

7.如权利要求6所述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于，进一步包括一预充电电路，且所述预充电电路是一场效晶体管。

8.如权利要求1所述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于，所述第一场效晶体管内具有一本体二极管，用以防止该第一电池组的电流倒流；所述第二场效晶体管内具有一本体二极管，用以防止该第二电池组的电流倒流；以便于该第一放电开关、第一充电开关、第二放电开关及第二充电开关关闭时，该第一电池组可经由该第一场效晶体管的本体二极管及第一限流电阻形成放电路径；而该第二电池组可经由该第二场效晶体管的本体二极管及第二限流电阻形成放电路径进行放电，以使该第一电池组及该第二电池组中的电压达到平衡。

9.如权利要求8所述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于，进一步具有一预充电电路，其栅极是耦接于该控制器，其漏极是耦接于该第一场效晶体管及第二场效晶体管的漏极，而其源极则耦接至该第一充电开关的源极及该电池模块的输出端，可提供小电流经该第一场效晶体管及第二场效晶体管的本体二极管分别对该第一电池组及该第二电池组进行预充电。

10.如权利要求1所述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于，所述电池模块在充电时

将该第一电池组及第二电池组切换至充电状态；

分别将该第一充电开关及该第二充电开关开启，并对该第一电池组及该第二电池组进行充电；

判断该第一电池组或该第二电池组中的电压是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关及第二充电开关；

判断该第一电池组或该第二电池组中的充电电流是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关及第二充电开关；

判断该第一电池组或该第二电池组中的充电温度是否过高，若是，则同时关闭该第一充电开关及第二充电开关；

判断该第一电池组或该第二电池组中的电压是否不平衡，若是，则同时烧断该第一可程序保险丝及第二可程序保险丝；

判断该第一充电开关或第二充电开关是否故障，若是，则同时烧断该第一可程序保险丝及第二可程序保险丝；

判断该第一电池组或该第二电池组中的电压是否超过临界电压，若是，则同时烧断该第一可程序保险丝及第二可程序保险丝；

判断该第一电池组及该第二电池组是否充饱，若否，则继续充电；以及

分别将该第一充电开关及该第二充电开关关闭。

11.如权利要求1所述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于，所述电池模块在放电时

将该第一电池组及第二电池组切换至放电状态；

分别将该第一放电开关及该第二放电开关开启，并对该第一电池组及该第二电池组进行放电；

判断该第一电池组或该第二电池组中的电压是否过低，若是，则同时关闭该第一放电开关及第二放电开关；

判断该第一电池组或该第二电池组中的放电电流是否过高，若是，则同时关闭该第一放电开关及第二放电开关；

判断该第一电池组或该第二电池组中的放电温度是否过高，若是，则同时关闭该第一放电开关及第二放电开关；以及

判断该第一放电开关或第二放电开关是否故障，若是，则同时烧断该第一可程序保险丝及第二可程序保险丝。

12.如权利要求1所述的具有电压平衡单元的混合形式的电池模块，其特征在于，所述电池模块在平衡电压时

将该第一、二放电开关导通且将该第一、二充电开关关闭；

判断该第一电池组中的某一电池单元电压是否过高，若是则关闭该第二场效晶体管；

判断该第二电池组中的某一电池单元电压是否过高，若是则关闭该第一场效晶体管；

判断该第一电池组或该第二电池组中的放电电流是否过高，若是，则同时关闭该第一放电开关及第二放电开关；以及

判断该第一电池组与第二电池组的电压差距是否大于一特定电压，若是则关闭该第二场效晶体管继续放电，若否则将该第一、二充电开关导通。

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