CN102842928A

CN102842928A - 多电池的能量管理系统

Info

Publication number: CN102842928A
Application number: CN 201110174627
Authority: CN
Inventors: 丘为臣
Original assignee: ALL WIN GREEN POWER TECHNOLOGY CORP
Current assignee: ALL WIN GREEN POWER TECHNOLOGY CORP
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2012-12-26

Abstract

本发明提供一种多电池的能量管理系统，包括：复数个电池单元；一电压侦测单元，用以侦测该等电池单元之电压；一第一切换单元，连接至该等电池单元及一应用装置，系用以进行切换以将任一电池单元电性连接至应用装置，进而提供应用装置之所需电力；一供电单元；一第二切换单元，连接至该等电池单元及供电单元，用以进行切换以将任一电池单元电性连接至供电单元，进而以供电单元对相连接之电池单元进行充电；一控制单元，连接至电压侦测单元、第一切换单元及第二切换单元，用以依据电压侦测单元之侦测结果分别对第一切换单元及第二切换单元进行控制。

Description

多电池的能量管理系统

【技术领域】

本发明涉及一种能量管理系统，特别是关于一种用于提供电力的多电池的能量管理系统。

【背景技术】

在节能减碳的全球趋势下，目前许多国家皆积极发展电动车的相关产业，电动车辆大致可分为电动机车以及电动汽车两类，其主要系以电池作为能量来源来驱动动力系统。基于安全考虑，一般电池的电压在2至4伏特，而电动车辆所使用的动力马达，依输出功率的不同，需以数十至上百伏特不等的电力推动，因此，对于一般的电动车辆来说，必须使用数百颗，甚至数千颗的电池才足够作为其动力来源。

由于电池具有“当放电过度之后，则无法再次充电”的特性，以电压为2.4伏特的一般铅酸电池为例，当电池的电压降至1.6伏特时，使用者必须停止使用该电池，并对其进行充电以再次使用。因此，对于电动车辆所使用的电池系统来说，由于电池的数量庞大，为避免放电过度而造成的电池损坏，因此，电池系统的管理是相当重要。

另外，习知的电动车辆充电所需时间相当长，举例来说，使用者若以家中的电源对电动车辆进行充电，大约需时八小时，与一般车辆加油则仅需花费数分钟相比，电动车辆的能量补给相当耗时。并且，在电动车辆的剩余电力不足的情况下，可能产生例如马达无法有效加速等情形，因此，对于使用者来说，若在行驶中面临突发事件则可能有安全上的顾虑。

综上所述，电池系统的管理方式、以及充电耗时，皆为电动车辆亟待改进的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种多电池的能量管理系统，其是针对系统中各个电池的电压进行侦测，当使用中的电池电压不足时，立刻切换至其它电池以持续供电，并且在供电的同时亦能持续针对电压不足的电池进行充电。

本发明是这样实现的：一种多电池之能量管理系统，包括复数个电池单元、一第一切换单元、一电池单元、一供电单元、一第二切换单元以及一控制单元；电压侦测单元连接至该等电池单元，用以对该等电池单元的电压进行侦测；第一切换单元连接至应用装置以及该等电池单元，用以进行切换以将任一电池单元电性连接至应用装置，进而提供应用装置的所需电力；第二切换单元连接至供电单元及该等电池单元，用以进行切换以将任一电池单元电性连接至供电单元，进而以供电单元对相连接的电池单元进行充电；控制单元连接至电压侦测单元、第一切换单元及第二切换单元，用以依据电压侦测单元的侦测结果分别对第一切换单元及第二切换单元进行控制。于本发明中，电池单元可为电池芯或电池组。

在本发明的较佳实施例中，当电压侦测单元的侦测结果为第一切换单元所连接的电池单元的电压低于一第一默认值时，控制单元将第一切换单元切换为将应用装置连接至电压值高于第一默认值的另一电池单元；当电压侦测单元的侦测结果为第二切换单元所连接的电池单元的电压高于一第二默认值时，控制单元将第二切换单元切换为将供电单元连接至电压值低于第二默认值的另一电池单元。

本发明具有如下优点：

经由本发明所采用的技术手段，以电压侦测单元对每一电池单元持续进行电压侦测，并据以由控制单元对第一切换单元及第二切换单元进行控制，其中第一切换单元系将应用装置连接至任一电池单元以由其供电，第二切换单元将任一电池单元连接至供电单元以由其进行充电。

当使用中的电池单元的电压小于第一默认值时，控制单元即将第一切换单元切换至另一个电压足够的电池单元，如此可有效避免电池单元因放电过度而造成无法再次充电的状况。

而当充电中的电池单元的电压大于第二默认值时，表示此电池单元已完成充电程序，控制单元即将第二切换单元切换至另一个电压不足的电池单元，因此，在持续对应用装置供电的同时，本发明亦可持续对电压不足的电池单元进行充电，除了节省充电时间，更能有效避免电动车辆因为电量不足而产生使用者在行车安全上的顾虑。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为显示本发明第二实施例的动作示意图；

图3为显示本发明第二实施例的动作示意图；

图4为显示本发明第二实施例的动作示意图。

【具体实施方式】

参阅图1，其显示本发明第一实施例的示意图。如图所示，本发明的多电池的能量管理系统1是供连接至例如电动车的马达装置等之一的应用装置2以提供其所需电力，多电池的能量管理系统1包括一控制单元11、复数个电池单元12、一电压侦测单元13、一第一切换单元14、一第二切换单元15、以及一供电单元16；其中，电池单元12可为一铅酸电池、或为一锂铁电池，供电单元16可为一发电机、一铅酸电池、一太阳能发电装置、或一风力发电装置。

控制单元11连接至电压侦测单元13、第一切换单元14以及第二切换单元15，电压侦测单元13分别连接至各电池单元12，第一切换单元14连接至各电池单元12以及应用装置2，第二切换单元15连接至各电池单元12、以及供电单元16。

电压侦测单元13分别对各个电池单元12进行电压侦测；控制单元11依据电压侦测单元13的侦测结果，分别对第一切换单元14、以及第二切换单元15进行控制；第一切换单元14用于进行切换以将任一电池单元12电性连接至应用装置2，进而由相连接的电池单元12提供应用装置2所需电力；第二切换单元15用于进行切换以将任一电池单元12电性连接至供电单元16，进而由供电单元12提供电力以对相连接的电池单元12进行充电。

当电压侦测单元13的侦测结果为第一切换单元14所连接的电池单元12的电压低于一第一默认值时，控制单元11将第一切换单元14切换为将应用装置2连接至电压值高于第一默认值的另一个电池单元12。

当电压侦测单元13的侦测结果为第二切换单元15所连接的电池单元12的电压高于一第二默认值时，控制单元11将第二切换单元15切换为将供电单元16连接至电压值低于第二默认值的另一个电池单元12。

此处，控制单元11用于对第一默认值以及第二默认值进行调整，而使用者可依据所使用的电池单元12的种类及特性来设定第一默认值以及第二默认值。举例来说，若电池单元12为铅酸电池，可将第一默认值调整为1.6伏特，并将第二默认值调整为2.4伏特，若电池单元为锂铁电池，则可将第一默认值调整为2.6伏特，并将第二默认值调整为3.6伏特。

以铅酸电池为例，当使用中的电池单元12的电压低于1.6伏特时，表示该电池单元12的电压不足，第一切换单元14即切换至其它电压足够的电池单元12以继续对应用装置2供电；而当充电中的电池单元12的电压高于2.4伏特时，表示该电池单元12已完成充电，第二切换单元15即切换至其它需要充电的电池单元12以进行充电。

请参阅图2至图4，其显示本发明第二实施例的动作示意图。如图所示，多电池的能量管理系统1提供一马达装置21的所需电力；其中，多电池的能量管理系统1包括三个电池单元12，其分别为第一电池121、第二电池122、以及第三电池123，其皆为铅酸电池，第一默认值为1.6伏特，第二默认值为2.4伏特。

第一切换单元14包括一固定接点140、一第一接点141、一第二接点142、以及一第三接点143，固定接点140连接至马达装置21，第一接点141、第二接点142、第三接点143分别连接至第一电池121、第二电池122、第三电池123，第一切换单元14供控制单元11控制以使固定接点140连接至第一接点141、第二接点142、或第三接点143。第二切换单元15包括一固定接点150、一第一接点151、一第二接点152、以及一第三接点153，固定接点150连接至供电单元16，第一接点151、第二接点152、第三接点153分别连接至第一电池121、第二电池122、第三电池123，第一切换单元15供控制单元11控制以使固定接点150连接至第一接点151、第二接点152、或第三接点153。

如图2所示，第一切换单元14的固定接点140连接至第一接点141，即，马达装置21由第一电池121进行供电。当电压侦测单元13侦测到第一电池121的电压小于1.6伏特，表示第一电池121的电压不足，请同时参照图3，控制单元11对第一切换单元14进行控制，以将固定接点140切换连接至第二接点142，即，切换为由第二电池122对马达装置21进行供电。

如图3所示，第二切换单元15的固定接点150连接至第一接点151，即，供电单元16对第一电池121进行充电。当电压侦测单元13侦测到第一电池121的电压大于2.4伏特，表示第一电池121充电已完成，请同时参照图4，控制单元11对第二切换单元15进行控制，以将固定接点150切换连接至第二接点152，即，切换至第二电池122以由供电单元16对其进行充电。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims

1.一种多电池的能量管理系统，其特征在于：包括：

复数个电池单元；

一电压侦测单元，连接至所述复数个电池单元，用以对所述复数个电池单元的电压进行侦测；

一第一切换单元，连接至一应用装置以及所述复数个电池单元，用以进行切换以将任一电池单元电性连接至该应用装置，进而提供该应用装置的所需电力；

一供电单元；

一第二切换单元，连接至该供电单元以及所述复数个电池单元，用以进行切换以将任一电池单元电性连接至该供电单元，进而以该供电单元对相连接的电池单元进行充电；

一控制单元，连接至所述电压侦测单元、第一切换单元以及第二切换单元，用以依据该电压侦测单元的侦测结果分别对所述第一切换单元以及第二切换单元进行控制。

2.如权利要求1所述的多电池的能量管理系统，其特征在于：当所述电压侦测单元的侦测结果为所述第一切换单元所连接的电池单元的电压低于一第一默认值时，该控制单元将该第一切换单元切换为将该应用装置连接至电压值高于该第一默认值的另一电池单元。

3.如权利要求2所述的多电池的能量管理系统，其特征在于：所述控制单元还同时对该第一默认值进行设定。

4.如权利要求1所述的多电池的能量管理系统，其特征在于：当所述电压侦测单元的侦测结果为所述第二切换单元所连接的电池单元的电压高于一第二默认值时，该控制单元系将该第二切换单元切换为将该供电单元连接至电压值低于该第二默认值的另一电池单元。

5.如权利要求4所述的多电池的能量管理系统，其特征在于：所述控制单元还同时对该第二默认值进行设定。

6.如权利要求1所述的多电池的能量管理系统，其特征在于：所述电池单元为铅酸电池。

7.如权利要求1所述的多电池的能量管理系统，其特征在于：所述电池单元为锂铁电池。

8.如权利要求1所述的多电池的能量管理系统，其特征在于：所述应用装置为一马达装置。

9.如权利要求1所述的多电池的能量管理系统，其特征在于：所述供电单元为一发电机、一铅酸电池、一太阳能发电装置、或一风力发电装置。