CN111224175B - 电池管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池管理系统，其包括多个电池传感器与一电池管理器。所述的电池传感器用以感测一电池串中的每一电池的相关信息。所述电池串中的电池划分为多个第一群组，所述电池传感器划分为多个第二群组。每一第二群组用以感测一对应的第一群组中的该些电池，每一电池传感器用以感测至少一电池。电池管理器的部分通讯端口中的每一通讯端口通讯连接其中一第二群组的电池传感器。每一第二群组的电池传感器数量少于或等于每一通讯端口所能支持的电池传感器数量。电池管理器用以依据一整并命令而将该部分通讯端口所通讯连接的电池传感器整并成同一电池串的电池传感器。

Description

电池管理系统
技术领域
本发明涉及电池管理的技术领域，特别是涉及一种电池管理系统。
背景技术
一般而言，电池管理系统乃是由一电池管理器与多个电池传感器所组成。这些电池传感器用以感测多个电池串中的每一电池的相关信息，并将这些信息传送给电池管理器，以便电池管理器进一步对这些电池进行管理。举例来说，电池管理器可依据接收到的信息来对每一电池串中的电池进行电压平衡操作。
上述电池管理器的每一通讯端口是用来通讯连接一电池串所对应的该些电池传感器，且每一通讯端口所通讯连接的电池传感器的数量乃是与对应电池串的电池数量相同。然而，受限于通讯功耗与距离，电池管理器的每一通讯端口所能通讯连接的电池传感器的数量有限(例如是50个)。由此可知，由于电池管理器的每一通讯端口所能支持的电池传感器的数量有限，因此若是每一电池串中的电池数量超过50个(例如是100个)，那么这样的电池管理系统便无法搭配应用。
发明内容
本发明的其中一目的在于提供一种电池管理系统，其可解决前述问题。
为达上述目的，本发明提供一种电池管理系统，其包括有多个电池传感器与一电池管理器。所述的多个电池传感器用以感测一电池串中的每一电池的相关信息。其中，所述电池串中的电池划分为多个第一群组，每一第一群组由多个串接的电池所组成。而所述的该些电池传感器划分为多个第二群组，每一第二群组用以感测一对应的第一群组中的该些电池，且每一电池传感器用以感测至少一电池。所述的电池管理器具有多个通讯端口，部分通讯端口中的每一通讯端口通讯连接其中一第二群组的电池传感器。其中，每一第二群组的电池传感器数量少于或等于每一通讯端口所能支持的电池传感器数量，且电池管理器用以依据一整并命令而将该部分通讯端口所通讯连接的该些电池传感器整并成同一电池串的电池传感器。
为了让上述目的、技术特征以及实际实施后的增益性更为明显易懂，于下文中将以较佳的实施范例辅佐对应相关的图式来进行更详细的说明。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1-1绘有依照本发明一实施例的电池管理系统，并显示其第一状态。
图1-2绘有依照本发明一实施例的电池管理系统，并显示其第二状态。
图2用以说明提供整并命令的其中一种方式。
图3绘有依照本发明另一实施例的电池管理系统的一部份。
图4用以说明提供整并命令的另一种方式。
图5绘有依照本发明再一实施例的电池管理系统，其用以说明提供整并命令的再一种方式。
图6绘有依照本发明又另一实施例的电池管理系统。
图7绘有依照本发明又再一实施例的电池管理系统。
图8绘有依照本发明再另一实施例的电池管理系统。
图9为依照本发明一实施例的电池管理器的主要操作流程。
具体实施方式
为更清楚了解本发明的特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围。
本发明的优点、特征以及达到的技术方法将参照例示性实施例及所附图式进行更详细地描述而更容易理解，且本发明或可以不同形式来实现，故不应被理解仅限于此处所陈述的实施例，相反地，对所属技术领域具有通常知识者而言，所提供的实施例将使本揭露更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴，且本发明将仅为所附加的申请专利范围所定义。
为方便说明，以下各实施例皆仅以单一电池串为例，然此并非用以限制本发明。图1-1绘有依照本发明一实施例的电池管理系统，并显示其第一状态。如图1-1所示，此电池管理系统包括有电池管理器110、电池传感器106_1～106_N、以及电池传感器108_1～108_N。其中N为正整数。此外，每一电池传感器具有通讯端口(如标示118所示)。这些电池传感器用以感测一电池串中的每一电池的相关信息，而所述电池串乃是由电池102_1～102_N与104_1～104_N所组成。
上述电池串中的电池被划分为多个第一群组。以此例而言，此电池串中的电池被划分为二个第一群组，其中一第一群组乃是由电池102_1～102_N所组成，而另一第一群组则由电池104_1～104_N所组成。而由图1-1所示可知，每一第一群组乃是由多个串接的电池所组成。此外，上述的该些电池传感器被划分为多个第二群组。以此例而言，这些电池传感器被划分为二个第二群组，其中一第二群组乃是由电池传感器106_1～106_N所组成，而另一第二群组则由电池传感器108_1～108_N所组成。每一第二群组中的电池传感器用以感测一对应的第一群组中的该些电池，且每一电池传感器用以感测至少一电池。以此例而言，每一电池传感器乃是用以感测一电池。
上述的电池管理器110具有通讯端口112_1～112_K。其中K为正整数。此外，TX表示传送端，而RX表示接收端。部分通讯端口中的每一通讯端口通讯连接其中一第二群组的电池传感器。以此例而言，通讯端口112_1通讯连接其中一第二群组的电池传感器，而通讯端口112_2通讯连接另一第二群组的电池传感器。而如图1-1所示，每一第二群组的电池传感器乃是以串联方式彼此通讯连接。此外，每一第二群组的电池传感器数量少于或等于每一通讯端口所能支持的电池传感器数量。
请继续参照图1-1，在电池管理系统的第一状态中，电池管理器110乃是将前述的二个第一群组视为二个不同的电池串，因此前述的二个第二群组的电池传感器乃是用以感测二个不同的电池串。此时，电池管理器110会判断是否接收到通讯端口的整并命令，若为是，那么电池管理器110便会依据接收到的整并命令而将前述的部分通讯端口(即通讯端口112_1与112_2)所通讯连接的该些电池传感器整并成同一电池串的电池传感器。其整并结果一如图1-2所示。
图1-2绘有依照本发明一实施例的电池管理系统，并显示其第二状态。如图1-2所示，经过整并操作后，电池104_N～104_1所对应的电池传感器的编号已变更为106_(N+1)～106_2N，据以与电池传感器106_1～106_N整并成同一电池串的电池传感器。
图2用以说明提供整并命令的其中一种方式。如图2所示，此网页200乃是由前述电池管理器110执行一网页服务器程序而提供，且此网页200用以显示设置界面202。因此，用户可透过一台式计算机或一手持式电子设备(例如笔记本电脑或手机)执行一浏览器程序，进而浏览网页200而透过设置界面202输入整并命令。以图1-1与1-2所述的例子来说，用户在透过设置界面202开启通讯端口整并功能后，便可勾选通讯端口112_1与112_2，以将这二个通讯端口所通讯连接的该些电池传感器整并成同一电池串(即电池串1)的电池传感器。
尽管在前述例子中，所整并的通讯端口乃是彼此相邻，然此并非用以限制本发明。本领域的通常知识者应知，在所整并的通讯端口中，也可以是至少有二个通讯端口彼此不相邻。请再参照图2，假设通讯端口112_2已损坏，那么用户便可勾选通讯端口112_1与112_3，以将这二个通讯端口所通讯连接的该些电池传感器整并成同一电池串(即电池串1)的电池传感器。
图3绘有依照本发明另一实施例的电池管理系统的一部份。请参照图3，在此实施例中，电池管理系统包括有多个电池传感器(未绘示)、X个电池管理器与一计算机。所述计算机用以执行一网页服务器程序以提供前述网页200，以借由网页200显示设置界面202。如此一来，用户便可透过一台式计算机或一手持式电子设备(例如笔记本电脑或手机)执行一浏览器程序，进而浏览网页200而透过设置界面202输入一整并命令，使得每一电池管理器能同时执行此整并命令。或者，提供不同的整并命令给不同的电池管理器。此外，在又另一实施例中，图3中的每一电池管理器亦可执行一网页服务器程序以提供前述网页200，以借由网页200显示设置界面202。
图4用以说明提供整并命令的另一种方式。请参照图4，在此例中，电池管理器400具有一设置装置，此设置装置用以提供整并命令，并由至少一开关所组成。如图4所示，此设置装置包括多个开关。若用户将开关1由第一状态(例如off state)切换至第二状态(例如on state)，便可提供整并命令来使电池管理器400对通讯端口112_1与112_2进行整并操作。同理，若用户将开关3由第一状态(例如off state)切换至第二状态(例如on state)，便可再提供整并命令来使电池管理器400对通讯端口112_3与112_4进行整并操作。当然，若用户将开关1～3皆由第一状态(例如off state)切换至第二状态(例如on state)，便可提供整并命令来使电池管理器400对通讯端口112_1～112_4进行整并操作。此外，假设通讯端口112_2已损坏，那么用户在将开关1～2由第一状态(例如off state)切换至第二状态(例如on state)后，电池管理器400便仅会对通讯端口112_1与112_3进行整并操作。以上这些操作仅是用以举例，并非用以限制本发明。
图5绘有依照本发明再一实施例的电池管理系统，其用以说明提供整并命令的再一种方式。如图5所示，此电池管理系统除了包括有电池管理器110、电池传感器106_1～106_N、以及电池传感器108_1～108_N之外，还包括有电压传感器510。此电压传感器510通讯连接电池管理器110。此外，电压传感器510还电性耦接电池串的A端与B端，以量测此电池串的总电压，并将量测结果传送至电池管理器110，据以使电池管理器110依据接收到的量测结果决定是否自动产生整并命令。举例来说，当量测结果显示总电压的对应电池数量为100个，已超过电池管理器110的每一通讯端口所能支持的电池传感器数量(例如50个)的对应电池数量(在此例中亦为50个)时，那么电池管理器110就会自动产生整并命令来对通讯端口112_1与112_2进行整并操作。
请继续参照图5，在另一实施例中，电池管理器110还用以执行一网页服务器程序以提供前述的网页200，以借由网页200显示设置界面202。如此一来，当电池管理器110接收到电压传感器510提供的量测结果后，便可依据接收到的量测结果决定是否提供一讯息，例如在网页200中显示一讯息，以透过此讯息来建议用户操作设置界面202以产生整并命令。
图6绘有依照本发明又另一实施例的电池管理系统。如图6所示，此电池管理系统已对通讯端口112_1与112_2进行整并操作。相较于图1-2所示的电池管理系统，图6所示的电池管理系统的不同之处，在于其的每一第二群组的该些电池传感器乃是以并联方式彼此通讯连接。
图7绘有依照本发明又再一实施例的电池管理系统。如图7所示，此电池管理系统已对通讯端口112_1与112_2进行整并操作。相较于图1-2所示的电池管理系统，图7所示的电池管理系统的不同之处，在于其每一电池传感器乃是用以感测二个电池。借由这样的配置，便可降低所需的电池传感器的数量。
图8绘有依照本发明再另一实施例的电池管理系统。如图8所示，此电池管理系统已对通讯端口112_1与112_2进行整并操作。相较于图6所示的电池管理系统，图8所示的电池管理系统的不同之处，在于其每一电池传感器乃是用以感测二个电池。
尽管在图7与图8中，每一电池传感器乃是用以感测二个电池，然此亦非用以限制本发明，本领域的通常知识者应知，每一电池传感器亦可用以感测三个以上的电池。
借由上述各实施例的说明，亦可归纳出本发明的电池管理系统的电池管理器的主要操作流程，一如图9所示。图9为依照本发明一实施例的电池管理器的主要操作流程。首先，电池管理器会随时判断是否接收到通讯端口的整并命令(如步骤S902所示)。当判断为否时，电池管理器回到步骤S902。反之，当判断为是时，电池管理器便依据整并命令而将部分通讯端口所通讯连接的该些电池传感器整并成同一电池串的电池传感器(如步骤S904所示)。
综上所述，由于本发明的电池管理系统的电池管理器能依据一整并命令而将部分通讯端口所通讯连接的该些电池传感器整并成同一电池串的电池传感器，因此当有电池串的电池数量超过电池管理器的每一通讯端口所能支持的电池传感器数量的对应电池数量时，这样的电池管理系统便能搭配运用。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (12)

1.一种电池管理系统，其特征在于，该电池管理系统包括：
多个电池传感器，用以感测一电池串中的每一电池的相关信息，其中该电池串中的电池划分为多个第一群组，每一第一群组由多个串接的电池所组成，而该些电池传感器划分为多个第二群组，每一第二群组用以感测一对应的第一群组中的该些电池，且每一电池传感器用以感测至少一电池；以及
一电池管理器，具有多个通讯端口，部分通讯端口中的每一通讯端口通讯连接其中一第二群组的电池传感器，其中每一第二群组的电池传感器数量少于或等于每一通讯端口所能支持的电池传感器数量，且每一第二群组中的该些电池传感器被依序编号，任二个不同的第二群组中的该些电池传感器的编号并不连续，该电池管理器还用以判断是否接收到一整并命令，当判断为是时，该电池管理器便依据该整并命令而将该部分通讯端口所通讯连接的该些电池传感器重新依序编号，进而使得该些电池传感器的编号为连续而被整并成同一电池串的电池传感器。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中该电池管理器用以执行一第一网页服务器程序以提供一第一网页，以借由该第一网页显示一设置界面，进而供一用户透过该设置界面输入该整并命令。
3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其更包括一计算机，该计算机通讯连接该电池管理器，并用以执行一第二网页服务器程序以提供一第二网页，以借由该第二网页显示该设置界面，进而提供该用户透过该设置界面输入该整并命令。
4.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中该电池管理器更具有一设置装置，该设置装置用以提供该整并命令。
5.根据权利要求4所述的电池管理系统，其中该设置装置包括至少一开关。
6.根据权利要求1所述的电池管理系统，其更包括有一电压传感器，该电压传感器通讯连接该电池管理器，并用以量测该电池串的总电压，以将量测结果传送至该电池管理器，而该电池管理器依据接收到的量测结果决定是否自动产生该整并命令。
7.根据权利要求1所述的电池管理系统，其更包括有一电压传感器，该电压传感器通讯连接该电池管理器，并用以量测该电池串的总电压，以将量测结果传送至该电池管理器，而该电池管理器还用以执行一第一网页服务器程序以提供一第一网页，以借由该第一网页显示一设置界面，且该电池管理器依据接收到的量测结果决定是否建议一用户操作该设置界面以产生该整并命令。
8.根据权利要求7所述的电池管理系统，其更包括一计算机，该计算机通讯连接该电池管理器，并用以执行一第二网页服务器程序以提供一第二网页，以借由该第二网页显示该设置界面，进而提供该用户透过该设置界面输入该整并命令。
9.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中该部分的该些通讯端口彼此相邻。
10.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中该部分的该些通讯端口中至少有二个通讯端口彼此不相邻。
11.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中每一第二群组的该些电池传感器乃是以串联方式彼此通讯连接。
12.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中每一第二群组的该些电池传感器乃是以并联方式彼此通讯连接。
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