CN102332732A - 电池控制系统 - Google Patents

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杨允仁
高敏
赖信凯
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Abstract

本发明公开了一种电池控制系统，包括N个电池、N个控制开关、太阳能充电模块以及处理模块，N是一大于1的正整数。N个电池相互并接，每一个控制开关分别连接于电池的其中之一，且太阳能充电模块连接于控制开关。处理模块连接于控制开关与太阳能充电模块，处理模块选择性地控制第i个控制开关，使对应的第i个电池与太阳能充电模块形成通路，并且控制其它N-1个控制开关，使对应的其它N-1个电池与太阳能充电模块形成断路，i是一小于或等于N的正整数。因此，本发明的电池控制系统可利用太阳能充电模块对多个电池中的其中一个电池进行充电。

Description

电池控制系统
技术领域
本发明涉及一种电池控制系统，特别是涉及一种利用太阳能充电模块对多个电池中的其中一个电池进行充电的电池控制系统。
背景技术
近年来，随着全球暖化的影响，绿色科技成了广泛讨论的话题，绿色能源与替代能源发展如太阳能发电、风力发电等随之兴起。其中，又以太阳能发电的相关应用最为热门，先进国家纷纷为太阳能相关产业投入研发资金，各种太阳能相关产品也陆续产生，其中，尤以电子装置为最。
一般而言，电子装置例如行动电话、笔记型计算机、个人数字助理等，皆可利用电池来供应运作时所需的电力。随着太阳能产业的发展，有些电子装置装设有太阳能充电模块以及多个串并接的电池，当电池电力耗尽时，太阳能充电模块可对电池充电以增加电力的供应。然而，当现有的太阳能充电模块对多个电池充电时，太阳能充电电流无法同时提供足够大的电流给多个电池，使得电量不足的各个电池会有充不饱电的情况发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池控制系统，利用太阳能充电模块对多个电池中的其中一个电池进行充电。
本发明的另一目的在于提供一种电池控制系统，可自动侦测每一个电池的电量，从而对电量不足的电池进行充电。
基于上述目的，本发明提供一种电池控制系统，包括N个电池、N个控制开关、一太阳能充电模块以及一处理模块，其中N是一大于1的正整数。N个电池相互并接，每一个控制开关分别连接于电池的其中之一，太阳能充电模块连接于控制开关，且处理模块连接于控制开关与太阳能充电模块。处理模块选择性地控制第i个控制开关，使对应的第i个电池与太阳能充电模块形成通路，并且控制其它N-1个控制开关，使对应的其它N-1个电池与太阳能充电模块形成断路，其中i是一小于或等于N的正整数。
于此实施例中，处理模块可包括一电压侦测单元，连接于控制开关。当所述电池中的M个电池闲置(例如，不处于充电状态，也不处于供电状态)时，处理模块控制对应的M个控制开关，使M个电池与电压侦测单元形成通路，其中M是一小于N的正整数。
根据上述技术方案，本发明的电池控制系统至少具有下列优点及有益效果：多个电池中的每一个电池分别经由一个对应的控制开关连接于太阳能充电模块，并且通过对应的控制开关进行切换，从而使太阳能充电模块可对多个电池中的其中一个电池进行充电。此外，也可通过对应的控制开关进行切换，使处理模块的电压侦测单元自动侦测每一个电池的电量，从而控制太阳能充电模块对电量不足的电池进行充电。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举多个实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的电池控制系统的电路图。
图2是三个电池分别处于充电状态、供电状态与闲置状态的电路图。
图3是三个电池分别处于闲置状态、充电状态与供电状态的电路图。
其中，附图标记说明如下：
  1   电池控制系统   10a-10c   电池
  12a-12c   控制开关   14   太阳能充电模块
  16   处理模块   160   电压侦测单元
  18   负载
具体实施方式
请参考图1，图1是根据本发明一实施例的电池控制系统1的电路图。如图1所示，电池控制系统1包括三个电池10a-10c、三个控制开关12a-12c、一太阳能充电模块14、一处理模块16以及一负载18。需说明的是，电池与控制开关的数量并不以三个为限，可根据实际应用而增加或减少(至少二个)。此外，电池控制系统1可应用于任何电子装置，例如行动电话、笔记型计算机、个人数字助理等。
每一个控制开关12a-12c分别连接于电池10a-10c的其中之一，太阳能充电模块14连接于控制开关12a-12c，处理模块16连接于控制开关12a-12c与太阳能充电模块14，且负载18连接于控制开关12a-12c与处理模块16。此外，处理模块16另包括电压侦测单元160，连接于控制开关12a-12c。如图1所示，处理模块16控制对应的控制开关12a-12c，使电池10a-10c分别与电压侦测单元160形成通路。此时，电压侦测单元160可侦测每一个电池10a-10c的电量大小。
请参考图2，图2是三个电池10a-10c分别处于充电状态、供电状态与闲置状态的电路图。于此实施例中，当处理模块16判断第1个电池10a的电压低于其它两个电池10b、10c的电压时，处理模块16控制对应的第1个控制开关12a，使第1个电池10a与太阳能充电模块14形成通路，从而使太阳能充电模块14对电池10a进行充电。当处理模块16判断第2个电池10b的电压高于其它两个电池10a、10c的电压时，处理模块16控制对应的第2个控制开关12b，使第2个电池10b与负载18形成通路，从而使电池10b对负载18进行放电。当处理模块16判断第3个电池10c的电量介于第1个电池10a与第2个电池10b之间时，处理模块16控制对应的第3个控制开关12c，使第3个电池10c与电压侦测单元160形成通路，从而使电压侦测单元160持续侦测电池10c的电量。
如图2所示，当电量最小的电池10a与太阳能充电模块14形成通路时，其它2个电池10b、10c就与太阳能充电模块14形成断路。换句话说，于此实施例中，太阳能充电模块14是对电量最小的电池10a进行充电。此外，电量最大的电池10b则对负载18进行供电。需说明的是，由于电池10c不处于充电状态，也不处于供电状态，电池10c就是处于闲置状态。在太阳能充电模块14对电池10a充完电时，处理模块16会监测每一个电池10a-10c的电压状态，并且控制对应的控制开关，从而使太阳能充电模块14再对电量最小的电池进行充电。
需说明的是，如果本发明的电池控制系统1包括四个以上的电池，则处理模块16控制每一个控制开关，使电量最小的电池与太阳能充电模块14形成通路，使电量最大的电池与负载18形成通路，并且使剩下的电池与电压侦测单元160形成通路。
于此实施例中，电压侦测单元160可以是模拟数字转换器(Analog toDigital Converter，ADC)，且处理模块16可以是具有数据处理与信号控制功能的处理器。此外，太阳能充电模块18可包括多个太阳能充电电路(也就是由多个太阳能板组成)，从而加速充电时间。
请参考图3，图3是三个电池10a-10c分别处于闲置状态、充电状态与供电状态的电路图。于此实施例中，当第2个电池10b持续放电至低于一预定电压，且其电量最小时，处理模块16控制对应的第2个控制开关12b，使第2个电池10b与太阳能充电模块14形成通路，并且控制第1个控制开关12a，使第1个电池10a与太阳能充电模块14形成断路。需说明的是，上述的预定电压可以是负载18的最低工作电压或由使用者自行设定。
接着，处理模块16判断电池10a、10c哪一个的电量最大。举例而言，如图3所示，当第3个电池10c的电量最大时，处理模块16控制对应的第3个控制开关12c，使第3个电池10c与负载18形成通路，从而使电池10c对负载18进行放电。同时，处理模块16控制对应的第1个控制开关12a，使第1个电池10a与电压侦测单元160形成通路。
请再参考图2，于另一实施例中，在太阳能充电模块14对第1个电池10a充电一预定时间或充电完毕后，处理模块16就会控制第2个控制开关12b，使对应的第2个电池10b与太阳能充电模块14形成通路，并且控制第1个控制开关12a，使第1个电池10a与太阳能充电模块14形成断路。换句话说，每间隔此预定时间，处理模块16就会控制太阳能充电模块14自动对下一个电池10b充电。如果在此预定时间内，电池10a已充饱电，处理模块16也会控制太阳能充电模块14自动对下一个电池10b进行充电，并且重新开始计时。如果在此预定时间内，电池10a还没充饱，处理模块16也会控制太阳能充电模块14自动对下一个电池10b进行充电。因此，太阳能充电模块14就可以对电池10a-10c进行循序式的分时充电。上述的充电机制可通过电路设计与信号控制达成，在此不再赘述。此外，上述的预定时间可由使用者自行设定，例如三分钟、五分钟等。
根据上述技术方案，本发明的电池控制系统至少具有下列优点及有益效果：多个电池中的每一个电池分别经由一个对应的控制开关连接于太阳能充电模块，并且通过对应的控制开关进行切换，从而使太阳能充电模块可对多个电池中的其中一个电池进行充电。此外，也可以通过对应的控制开关进行切换，使处理模块的电压侦测单元自动侦测每一个电池的电量，从而控制太阳能充电模块对电量不足的电池进行充电。再者，本发明的电池控制系统可根据电量大小，控制太阳能充电模块自动对单一电池充电，也可以在一段时间过后或在电池充饱电后，控制太阳能充电模块自动对下一个电池进行充电。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种电池控制系统，其特征在于，所述电池控制系统包括：
N个电池，相互并接，N是一大于1的正整数；
N个控制开关，每一个所述控制开关分别连接于所述电池的其中之一；
一太阳能充电模块，连接于所述控制开关；以及
一处理模块，连接于所述控制开关与所述太阳能充电模块，所述处理模块选择性地控制第i个控制开关，使对应的第i个电池与所述太阳能充电模块形成通路，并且控制其它N-1个控制开关，使对应的其它N-1个电池与所述太阳能充电模块形成断路，i是一小于或等于N的正整数。
2.如权利要求1所述的电池控制系统，其特征在于，所述处理模块包括一电压侦测单元，连接于所述控制开关，当所述电池中的M个电池闲置时，所述处理模块控制对应的M个控制开关，使所述M个电池与所述电压侦测单元形成通路，M是一小于N的正整数。
3.如权利要求1所述的电池控制系统，其特征在于，所述第i个电池的电压低于其它N-1个电池的电压。
4.如权利要求1所述的电池控制系统，其特征在于，当第j个电池的电压低于所述第i个电池的电压时，所述处理模块控制对应的第j个控制开关，使所述第j个电池与所述太阳能充电模块形成通路，并且控制所述第i个控制开关，使所述第i个电池与所述太阳能充电模块形成断路，j是一小于或等于N的正整数，且j不等于i。
5.如权利要求1所述的电池控制系统，其特征在于，在所述太阳能充电模块对所述第i个电池充电一预定时间后，所述处理模块控制第j个控制开关，使对应的第j个电池与所述太阳能充电模块形成通路，并且控制所述第i个控制开关，使所述第i个电池与所述太阳能充电模块形成断路，j是一小于或等于N的正整数，且j不等于i。
6.如权利要求1所述的电池控制系统，其特征在于，在所述太阳能充电模块对所述第i个电池充电完毕后，所述处理模块控制第j个控制开关，使对应的第j个电池与所述太阳能充电模块形成通路，并且控制所述第i个控制开关，使所述第i个电池与所述太阳能充电模块形成断路，j是一小于或等于N的正整数，且j不等于i。
7.如权利要求1所述的电池控制系统，其特征在于，所述电池控制系统更包括一负载，连接于所述控制开关与所述处理模块，当第k个电池的电压高于其它N-1个电池的电压时，所述处理模块控制对应的第k个控制开关，使所述第k个电池与所述负载形成通路，k是一小于或等于N的正整数，且k不等于i。
8.如权利要求1所述的电池控制系统，其特征在于，所述太阳能充电模块包括多个太阳能充电电路。
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