TW201318302A

TW201318302A - 電源管理系統

Info

Publication number: TW201318302A
Application number: TW101136249A
Authority: TW
Inventors: Ghing-Hsin Dien
Original assignee: Ghing-Hsin Dien
Priority date: 2011-10-18
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2013-05-01
Also published as: WO2013056409A1; TWI455445B

Abstract

一種可輸出交流電的電源管理系統，包括多個電源單元、至少一第一二極體、第一極性切換單元及控制單元。電源單元電性連接形成電源單元串，電源單元包括串聯的電池模組及第一切換元件。第一二極體之一端分別電性連接其中一電源單元，另一端連接第一共接點，形成放電路徑。第一極性切換單元電性連接第一共接點及電源單元串，並輸出第一操作電壓。控制單元電性連接第一切換元件及第一極性切換單元，並控制第一切換元件導通或截止，及控制第一極性切換單元輸出之極性。

Description

電源管理系統

本發明係關於一種電源管理系統。

使用如汽油或柴油等之石化燃料之交通工具或發電機所造成的最大問題即為產生空氣污染，隨著環保意識的提升，以污染性較低之電池作為交通工具或發電機之動力來源，已為目前業界所極力發展之技術。由於交通工具及其他大型機具在驅動及操作上需要較大的電壓及電流，且多是使用交流電甚至是多相交流電來驅動，因而若以電池作為電源供應單元時，則需要將多個電池並聯及/或串聯連接，以增加電源供應單元的輸出電壓及/或電流，並且將之轉換成交流電甚至是多相交流電。

由於電池因為其特性及殘餘電量等因素，在串聯使用時，需特別考量其匹配的狀況，才得以應用於串聯的場合。若在串聯使用時，因電池之間的殘餘電量不相等，則在充電時將容易使得殘餘電量較多之電池形成過充電而導致損壞，而殘餘電量較少之電池將難以完成充電。此外，在放電時，也容易因為各電池之間的特性差異及殘餘電量，而發生過放電的情形並造成電池的損壞。

因此，如何提供一種電源管理系統，使其能夠依據充電電壓、輸出電壓的需求或各電池模組的狀態，調整電源單元的連接組態，以便以交流電充電或使其輸出交流電或多相交流電，同時又能夠有效保護電源單元，平衡充放電並避免損壞，已成為重要課題之一。

有鑑於上述問題，本發明的目的為提供一種電源管理系統，能夠有效保護電源單元，並避免功率的損耗，同時又能夠依據充電電壓、輸出電壓的需求或各電池模組的狀態，調整電源單元的連接組態。

為達上述目的，依據本發明之一種電源管理系統，包括多個電源單元、至少一第一二極體、一控制單元及一第一極性切換單元。該等電源單元電性連接形成一電源單元串，各電源單元包括電池模組以及第一切換元件。電池模組、第一切換元件串聯連接形成一串聯模組。各第一二級體之一端分別與該等電源單元其中之一電性連接，且第一二極體之另一端連接至一第一共接點，形成一放電路徑。控制單元電性連接第一切換元件，依據控制訊號分別輸出第一切換訊號至各第一切換元件，分別控制各第一切換元件導通或截止。第一極性切換單元電性連接控制單元、第一共接點及電源單元串，並輸出第一操作電壓。控制單元輸出第一調整訊號至第一極性切換單元，控制第一操作電壓之極性，使第一操作電壓為交流電壓。

為達上述目的，依據本發明之一種電源管理系統包括多數個電源單元、至少一第二切換元件、至少一第三切換元件、一第一極性切換單元、一第二極性切換單元以及一控制單元。該等電源單元係電性連接形成一電源單元串，各電源單元包括一電池模組、一第一切換元件，且電池模組及第一切換元件串聯連接形成一串聯模組。各第二切換元件之一端分別與該等電源單元其中之一電性連接，另一端連接至一第一共接點，形成一放電路徑。各第三切換元件之一媏分別與該電源單元其中之一電性連接，另一端連接至一第二共接點，形成另一放電路徑。第一極性切換單元與電源單元串、第一共接點電性連接，並輸出一第一操作電壓。第二極性切換單元與電源單元串、第二共接點電性連接，輸出一第二操作電壓。控制單元與該等第一切換元件、該等第二切換元件、該等第三切換元件、第一極性切換單元及第二極性切換單元電性連接，並依據一控制訊號分別輸出一第一切換訊號至各第一切換元件，分別控制各第一切換元件導通或截止，以控制各電池模組之放電，且控制單元並依據控制訊號分別輸出一第二切換訊號至各第二切換元件，分別控制各第二切換元件導通或截止，以控制第一共接點的放電電壓，且控制單元並依據控制訊號分別輸出一第三切換訊號至各第三切換元件，分別控制各第三切換元件導通或截止，以控制第二共接點的放電電壓，且控制單元輸出一第一調整訊號至第一極性切換單元，控制第一操作電壓之極性，且控制單元輸出一第二調整訊號至第二極性切換單元，控制第二操作電壓之極性。

承上所述，依據本發明之一種電源管理系統是藉由控制單元輸出一第一切換訊號至第一切換元件，以控制第一切換元件導通或截止，並且藉由控制第一極性切換單元調整第一操作電壓的極性，從而使第一操作電壓為交流電壓，不僅如此，更可透過連接額外的切換元件或二極體，使得電源管理系統除提供放電外，亦可具備可被充電、保護電源單元或多相輸出等功能，以避免功率的損耗，同時又能夠依據充電電壓、輸出電壓的需求或各電池模組的狀態，調整電源單元的連接組態。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種電源管理系統，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

請參照圖1所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統1的示意圖。電源管理系統1包括多數個電源單元11A~11C、至少一第一二極體D1、一控制單元12以及一第一極性切換單元13。在本實施例中以三個為例，但在不同的實施例中，亦可為一個、二個或其他數量，本發明並不予以限定。

每一個電源單元11A~11C包括一電池模組B以及一第一切換元件SW1。電池模組B與第一切換元件SW1串聯連接形成一串聯模組。該等電源單元11A~11C是串聯連接，形成一電源單元串。各第一二極體D1的一端是分別與該等電源單元11A~11C其中之一電性連接，另一端是連接至一第一共接點。在本實施例中，各第一二極體D1 是以其陰極彼此電性連接，並連接至第一共接點。

在實施上，電池模組B包括一二次電池(secondary battery)、一電雙層電容器(electric double-layer capacitor)或可儲能/放電之元件或組合元件。另外，電池模組B亦可包括一光伏元件(photovoltaic cell)或燃料電池。換而言之，各電池模組B可以是包括一個或多個儲能/放電之元件或組合元件，其所包括的儲能/放電之元件或組合元件的數量，本發明並不予以限定。

控制單元12是與電源單元11A~11C的第一切換元件SW1電性連接，依據一控制訊號Sc分別輸出一第一切換訊號S1至各第一切換元件SW1，分別控制各第一切換元件SW1導通或截止。控制訊號Sc可為一狀態訊號或一通訊訊號或一次序訊號或一回授訊號或前述訊號之任意組合，其中狀態訊號例如是各電池模組B的電力狀態，回授訊號例如是各電池模組B輸出電壓的電壓值，或代表第一共接點的電壓值的訊號，或第一操作電壓V1的電壓值的訊號，或是由其他控制器傳來的訊號等。

第一極性切換單元13是與電源單元串及控制單元12電性連接，更具體來說第一極性切換單元13與電源單元串的連接點是電源單元串的一端。第一極性切換單元13輸出一第一操作電壓V1，且第一極性切換單元13接收控制單元12輸出的一第一調整訊號Sp1，以調整第一操作電壓之極性，使得輸出的第一操作電壓V1是一交流電壓。

於本實施例中，是以三個電源單元11A~11C，各電池模組B為一1.5伏特的電池為例進行說明，然而在實際運用上，將可以使用其他數量之電源單元進行搭配運用。此外，為方便說明，以下將以第一級電源單元、第二級電源單元及第三級電源單元分別稱呼圖1所示之由下至上的電源單元11A~11C，但須注意的是，此處所指之上、下，乃是針對圖1所示之對應位置而言，非用以限定本發明。

請參照圖2並搭配圖1所示，以進一步針對電源管理系統1的工作原理進行更具體的說明。其中，圖2係為應用前述之電源管理系統1所輸出的第一操作電壓V1的波形圖。

當時間介於0~T1：控制單元12輸出的第一切換控制訊號S1分別控制第一級電源單元11A的第一切換元件SW1、第二級電源單元11B的第一切換元件SW1及第三級電源單元11C的第一切換元件SW1皆截止，因而無電源單元於此時段進行放電，於是第一操作電壓V1的電壓值在此時間區段為0伏特。

當時間介於T1~T2：控制單元12輸出的第一切換控制訊號S1分別控制第一級電源單元11A的第一切換元件SW1導通、第二級電源單元11B的第一切換元件SW1及第三級電源單元11C的第一切換元件SW1截止，使得只有第一級電源單元11A於此時段進行放電，控制單元12並輸出第一調整訊號Sp1控制第一極性切換單元13以正極性輸出第一操作電壓V1，於是第一操作電壓V1的電壓值在此時間區段為1.5伏特。

當時間介於T2~T3：控制單元12輸出的第一切換訊號S1分別控制第一級電源單元11A的第一切換元件SW1及第二級電源單元11B的第一切換元件SW1導通、第三級電源單元11C的第一切換元件SW1截止，使得第一級電源單元11A的電池模組B及第二級電源單元11B同時於此時段進行放電，控制單元12並輸出第一調整訊號Sp1控制第一極性切換單元13以正極性輸出第一操作電壓V1，於是第一操作電壓V1的電壓值在此時間區段為3伏特。

當時間介於T3~T4：控制單元12輸出的第一切換訊號S1分別控制第一級電源單元11A的第一切換元件SW1、第二級電源單元11B的第一切換元件SW1及第三級電源單元11C的第一切換元件SW1皆導通，使得第一級電源單元11A、第二級電源單元11B及第三級電源單元11C於此時段進行放電，控制單元12並輸出第一調整訊號Sp1控制第一極性切換單元13以正極性輸出第一操作電壓V1，於是第一操作電壓V1的電壓值在此時間區段為4.5伏特。

當時間介於T4~T5，各切換元件的工作情況是與時間介於T2~T3相同；當時間介於T5~T6，各切換元件的工作情況與時間介於T1~T2相同；時間介於T6~T7，各切換元件的工作情況與時間介於0~T1相同，請分別參考前述之相關說明，於此不再贅述。

當時間介於T7~T8：與時間介於T1~T2大致相同，不同的是，控制單元12輸出第一調整訊號Sp1控制第一極性切換單元13以負極性輸出第一操作電壓V1，於是第一操作電壓V1的電壓值在此時間區段為-1.5伏特，其餘相同的部份請參考前述之相關說明，於此不再贅述。值得一提的是，控制單元12例如是依據一切換元件狀態表，以決定此時的第一操作電壓V1的極性應為正或負，而輸出第一調整訊號Sp1至第一極性切換單元13，當然，控制單元12亦可透過偵測第一操作電壓V1的電壓值，取得輸出端的電壓波形，並依需求改變第一切換訊號S1及第一調整訊號Sp1，調整第一極性切換單元13的輸出電壓，並將之由正切換為負或由負切換為正。

當時間介於T8~T9：與時間介於T2~T3大致相同，不同的是，控制單元12輸出第一調整訊號Sp1控制第一極性切換單元13以負極性輸出第一操作電壓V1，於是第一操作電壓V1的電壓值在此時間區段為-3伏特，其餘相同的部份請參考前述之相關說明，於此不再贅述。

當時間介於T9~T10：與時間介於T3~T4大致相同，不同的是，控制單元12輸出第一調整訊號Sp1控制第一極性切換單元13以負極性輸出第一操作電壓V1，於是第一操作電壓V1的電壓值在此時間區段為-4.5伏特，其餘相同的部份請參考前述之相關說明，於此不再贅述。

當時間介於T10~T11，各切換元件的工作情況是與時間介於T8~T9相同；當時間介於T11~T12，各切換元件的工作情況是與時間介於T7~T8相同，請參考前述之相關說明，於此不再贅述。

換而言之，電源管理系統1透過控制單元12控制參與放電的電源單元的數量，並控制第一極性切換單元13以調整輸出的第一操作電壓V1的極性，使第一操作電壓V1為交流電壓，進而提供予一負載(圖未繪示)，作為交流電源輸入。

需要特別注意的是，前述波形圖僅為舉例而已，電源管理系統1並非限於提供與前述波形相同之輸出，在實際運用上，各級電源單元11A~11C參與放電的時間可依據不同負載對第一操作電壓V1的需求或其他應用上的考量例如基於保護電池模組B或延長整體系統壽命之目的，而透過控制單元12進行調整與控制，舉例來說，各級電源單元11A~11C的電池模組B的輸出電壓有所不同，例如各級電源單元11A~11C的電池模組B的輸出電壓分別為8V、4V、2V；或者各個時間區段不完全相等，例如時間區段0~T1是小於時間區段T1~T2等，本發明並不加以限定。

請參照圖3A及圖3B所示，其係為本發明較佳實施例之電源管理系統的第一切換元件，於實際應用上的不同實施態樣。如圖3A所示，第一切換元件SW1a為一N型場效應電晶體(N-MOSFET)，又如圖3B所示，第一切換元件SW1b為一P型場效應電晶體(P-MOSFET)。

另外，電源單元11中的電池模組B、第一切換元件SW1及第一二極體D1在連接方式亦可有不同的變化，如圖3C所示，前述之元件係可改變其連接順序改變，而工作原理則並無二致。

請參照圖4A所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2的示意圖。電源管理系統2與電源管理系統1大致相同，不同的是，基於降低第一操作電壓的諧波失真(harmonic distortion)之目的，電源管理系統2更可包括一濾波單元14電性連接第一極性切換單元13。濾波單元14例如是包括電感元件、電容元件、電阻元件或其組合。至於其餘相關技術特徵及工作原理則與電源管理系統1無異，於此不再贅述。

請參照圖4B所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統3的示意圖。電源管理系統3與電源管理系統2的電路架構大致相同，不同的是，於電源管理系統3中，該等電源單元31的第一二極體D1是以陽極彼此電性連接，並連接至第一共接點，而非陰極，此外，第一極性切換單元13與電源單元串的連接點為電源單元串的另一端，而與電源管理系統2有所不同，然其餘相關技術特徵及工作原理則與電源管理系統2無異，故不再贅述。

於此必須說明的是，爾後所述的實施例中以電源管理系統2或電源管理系統3為基礎進行變化者，其中所包括的濾波單元14旨在減少第一操作電壓V1的諧波，以使各實施例達到較佳之功效，而非各實施例達成最低功效所需之必要元件，意即，即便不包括濾波單元14，亦不影響各實施例於實際運用上之可實施性。

請參照圖4C所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2a的示意圖。與電源管理系統2不同的是，各電源單元11a更包括一第二二極體D2。第二二極體D2與電池模組B及第一切換元件SW1形成的串聯模組並聯連接，提供一放電旁通路徑。當控制單元12經由控制訊號Sc發現某一電池模組B即將耗盡無法繼續放電時，便可透過對應之S1訊號將第一切換元件SW1截止，停止該電池模組B的放電，此時其他電池模組B將經由第二二極體D2之放電電流旁通路徑繼續放電。

請參照圖4D所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2b的示意圖。與電源管理系統2不同的是，電源管理系統2b更包括至少一第二二極體D2以及一第二極性切換單元17，此外，電源管理系統2b包括四個電源單元11串聯連接。在本實施例中，第二二極體D2的數量以四個為例進行說明，但在不同的實施例中，第二二極體D2的數量也可為一個、兩個或其他數量，本發明於此並不予以限定。

各第二二極體D2的一端是分別與該等電源單元11其中之一電性連接，另一端是連接至一第二共接點，在本實施例中，各第二二極體是以陽極彼此電性連接，並連接至第二共接點。第二極性切換單元17與電源單元串、第二共接點及控制單元12電性連接，並輸出一第二操作電壓V2。第二操作電壓V2是一交流電壓，第二極性切換單元17是依據控制單元12所輸出之一第二調整訊號Sp2，控制第二操作電壓V2之極性。此外，電源管理系統2b更可包括一第二切換元件SW2電性連接於電源單元串及第二極性切換單元17之間，同時電性連接控制單元12，第二切換元件SW2是依據控制單元12輸出的一第二切換訊號S2導通或截止。

舉例來說，當第一切換元件SW1B、SW1C、SW1D及第二切換元件SW2導通，第一切換元件SW1A截止，第一操作電壓V1是等於第一切換元件SW1B、SW1C、SW1D對應的電池模組B的電壓總和，而第二操作電壓V2是等於第一切換元件SW1A對應的電池模組B的電壓；當第一切換元件SW1A、SW1C、SW1D及第二切換元件SW2導通，第一切換元件SW1B截止，第一操作電壓V1是等於第一切換元件SW1C、SW1D對應的電池模組B的電壓總和，而第二操作電壓V2是等於第一切換元件SW1A、SW1B對應的電池模組B的電壓總和，以此類推。換而言之，透過控制第一切換元件SW1A~SW1D及第二切換元件SW2的導通或截止，可藉以控制第一操作電壓V1及第二操作電壓V2的輸出，例如是令第一操作電壓V1的相位與第二操作電壓V2的相位相差90度。

請參照圖4E所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2a₁的示意圖。電源管理系統2a₁與電源管理系統2a大致相同，不同的是，電源管理系統2a₁更包括至少一第二切換元件SW2，與第一二極體D1串聯連接，且控制單元12依據控制訊號Sc輸出一第二切換訊號S2，以控制第二切換元件SW2導通或截止，藉以控制第二切換元件SW2與第一二極體D1所提供的放電電流路徑通路或斷路。需要特別注意的是，基於第一二極體D1的數量的不同，第二切換元件SW2的數量也會對應改變，故本實施例雖以三個第二切換元件SW2為例，但在不同的實施例中，第二切換元件SW2的數量亦可為一個、二個或其他數量，本發明並不予以限定。

除此之外，各電池模組B更具有不同的電量飽和值，而使得電源管理系統2a₁可透過組合具有不同電量飽和值的電池模組B，獲得更多樣化的輸出電壓波形。

請參照圖4F所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2a₂的示意圖。電源管理系統2a₂與電源管理系統2a₁大致相同，不同的是，電源管理系統2a₂具有雙相輸出，其更包括至少一第三切換元件SW3、至少一第三二極體D3以及一第二極性切換單元17。

各第三切換元件SW3是分別與該等電源單元11a其中之一電性連接，第三切換元件SW3並與控制單元12電性連接，且依據控制單元12所輸出一第三切換訊號S3導通或截止。

各第三二極體D3是分別與第三切換元件SW3其中之一串聯連接，且連接至一第二共接點，提供一放電電流路徑。

需要特別注意的是，在本實施例第三切換元件SW3及第三二極體D3的數量雖各分別以三個為例進行說明，但在不同的實施例中，第二切換元件SW2的數量亦可為一個、二個或其他數量，本發明並不予以限定。

第二極性切換單元17是與電源單元串、第二共接點及控制單元12電性連接，並輸出一第二操作電壓V2，且控制單元12輸出一第二調整訊號Sp2至第二極性切換單元17，控制第二操作電壓V2之極性，使第二操作電壓V2為一交流電壓。

電源管理系統2a₂的第三切換元件SW3的功用是控制放電給第二極性切換單元17的電源單元11a的數量，而電源管理系統2a₂工作原理是類似於電源管理系統2a及電源管理系統2a₁的整合，不同的是，透過控制第一切換元件SW1、第二切換元件SW2及第三切換元件SW3導通/截止組合，電源管理系統2a₂可分別控制輸出給第一極性切換單元13及第二極性切換單元17的電源單元11a的數量，而提供雙相的交流電壓輸出。

請參照圖4G所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2a₃的示意圖。電源管理系統2a₃與電源管理系統2a₂大致相同，不同的是，電源管理系統2a₃具有多相輸出，電源管理系統2a₃不僅包括一第二極性切換單元17，其更包括另一第二極性切換單元18，此外，第三二極體D3連接有另一第二共接點，而第二極性切換單元18是與該另一第二共接點及電源單元串電性連接。

在本實施例中，電源管理系統2a₃與電源管理系統2a₂具有類似的工作原理，不同的是，電源管理系統2a₃的第三切換元件SW3與第三二極體D3分為兩組，分別耦接至第二極性切換單元17、18，藉由控制各第三切換元件SW3導通/截止的組合，提供三相交流電壓的輸出。

需要特別注意的是，第二共接點的數量，在不同的實施例中可以為三個或者更多，第二共接點的數量可以為至少一個，而第二極性切換單元的數量則與第二共接點的數量對應改變，使得電源管理系統可提供多相輸出，故本發明並不予以限定。

請參照圖4H所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2b₁的示意圖。電源管理系統2b₁與電源管理系統2b大致相同，不同的是，電源管理系統2b₁中連接於電源單元串及第二極性切換單元17之間的第二切換元件SW2被移除，且各第一二極體D1被以一第二切換元件SW2取代，而各第二二極體D2被以一第三切換元件SW3取代，控制單元12電性連接各第二切換元件SW2及第三切換元件SW3，並分別輸出一第二切換訊號S2及一第三切換訊號S3以控制各第二切換元件SW2及各第三切換元件SW3導通或截止。至於電源管理系統2b₁的工作仍與原理電源管理系統2b的工作原理相同，故不再贅述。

請參照圖4I所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2b₂的示意圖。電源管理系統2b₂與電源管理系統2a₂大致相同，不同的是，電源管理系統2b₂中連接於第二切換元件SW2之第一二極體D1被移除，以及連接於第三切換元件SW3之第三二極體D3被移除。至於電源管理系統2b₂的工作原理仍與電源管理系統2a₂的工作原理相同，故不再贅述。

請參照圖4J所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2b₃的示意圖。電源管理系統2b₃與電源管理系統2a₃大致相同，不同的是，電源管理系統2b₃中連接於第二切換元件SW2之第一二極體D1被移除，以及連接於第三切換元件SW3之第三二極體D3被移除。至於電源管理系統2b₃的工作仍與原理電源管理系統2a₃的工作原理相同，故不再贅述。

值得一提的是，在上述具有多相交流電壓輸出的實施例中，控制訊號Sc更可包括代表各第二共接點的電壓值的訊號或各第二操作電壓的電壓值的訊號，本發明於此不予以限定。

請參照圖5A所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2c的示意圖。電源管理系統2c與電源管理系統2的電路架構大致相同，不同的是，電源管理系統2c更包括一電流控制器I及一整流單元15，且各電源單元11b更包括一第二二極體D2，其中電流控制器I可以為一電流源或一限流器。

第二二極體D2是並聯連接第一切換元件SW1，第二二極體D2提供電池模組B一充電路徑。電流控制器I是電性連接第一極性切換單元13及電池單元串。整流單元15並聯連接第一極性切換單元13，當經由第一極性切換單元13連接一外部充電電源時，整流單元15可提供一充電電流路徑。

當欲對該等電源單元11b充電，第一極性切換單元13之輸出端可作為充電時的交流電源的輸入端，並藉由電流控制器I控制充電時電流方向及電流值，可將電能提供給各電源單元11b的電池模組B，也就是說，此時該等電源單元11b不作為放電的用途，而是接收外來電源所提供的電能進行充電。與電源管理系統2相較，不僅具有放電功能，亦具有可充電之功能，而可以重複使用。

請參照圖5B所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統3a的示意圖。電源管理系統3a與電源管理系統3的電路架構大致相同，不同的是，電源管理系統3a更包括一電流控制器I及一整流單元15，且各電源單元11c更包括一第二二極體D2。

有關本實施例相較於電源管理系統3所增加的元件的工作原理，是與電源管理系統2c相同，故請參照前文所述，茲不加以贅述。

值得一提的是，在本實施例中，各電池模組B具有不同的電池數量，意即各電池模組B之可儲存電容量皆不相同，且由於串聯的電池數也不同，故各電池模組B輸出的電壓也不同。透過搭配具有不同電池數串並聯組合的電池模組B，可使第一操作電壓V1的波形產生更多樣的變化，以符合所接的負載的需求。不僅如此，各電池模組B之電容量亦可與其放電週期之佔空比(discharge duty cycle)成正比。

請參照圖5C所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2d的示意圖。電源管理系統2d與電源管理系統2c的電路架構大致相同，不同的是，電源管理系統2d更包括一充電電路16，電性連接該等電源單元11b，充電電路16例如是一額外、輔助用之充電電路，其包括一充電電源及一橋式整流器，充電電源可包括交流電源或直流電源，藉以對該等電源單元11b進行充電。

除此之外，在本實施例中，由於電源管理系統2d額外增加充電電路16，以對電池模組B進行充電，而不需要透過第一極性切換單元13，故可不包括整流單元15。

請參照圖5D所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2e的示意圖。電源管理系統2e與電源管理系統2c的電路架構大致相同，不同的是，各電源單元11c更包括一第二切換元件SW2與電池模組B、第一切換元件SW1形成之串聯模組並聯，提供一充電旁通路徑，並與控制單元12電性連接，且控制單元12依據控制訊號Sc分別輸出一第二切換訊號S2至各第二切換元件SW2，分別控制各第二切換元件SW2導通或截止。

為方便說明，本實施例沿用電源管理系統1由下至上所定義之三級電源模組。當任一級電池模組B不需要或不適合進行充電，例如該級的電池模組B已達飽和狀態時，控制單元12可以透過切換第二切換元件SW2使之導通，強制將該級的電池模組B脫離充電迴路，反之，則切換第二切換元件SW2使之截止，令該級電源單元的電池模組B進行充電。

請參照圖5E所示，其顯示電源單元11c的變化態樣，其中僅元件連接順序改變，工作原理則並無二致。

請參照圖6A所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2f的示意圖。電源管理系統2f與電源管理系統2a的電路架構大致相同，不同的是，電源管理系統2f的各電源單元11d更包括一第二切換元件SW2，第二切換元件SW2與電池模組B及控制單元12形成之串聯模組電性連接，且控制單元12依據控制訊號Sc分別輸出一第二切換訊號S2至各第二切換元件SW2，分別控制各第二切換元件SW2導通或截止。

為方便說明，本實施例沿用電源管理系統1由下至上所定義之三級電源單元。當需要輸出一級電池模組B的電壓時，控制單元12可以控制第一級電源單元11d所屬之第二切換元件SW2使之導通並開始放電，當需要輸出兩級電池模組B的電壓時，控制單元12可以控制第一級電源單元11d及第二級電源單元11d所屬之第二切換元件SW2使之導通並開始放電，以此類推。

值得一提的是，本實施例的電池模組B可選用例如燃料電池或太陽能電池等無需充電之元件，亦可使用透過其他機制回復電力之儲能元件。

請參照圖6B所示，其顯示電源單元11d的變化態樣，其中僅元件連接順序改變，工作原理則並無二致。

請參照圖7A所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2g的示意圖。電源管理系統2g與電源管理系統2f的電路架構大致相同，不同的是，電源管理系統2g更包括一電流控制器I以及一整流單元15。電流控制器I電性連接第一極性切換單元13。整流單元15並聯連接第一極性切換單元13。

此外，各電源單元11e更包括一第三切換元件SW3以及一第三二極體D3。第三切換元件SW3電性連接電池模組B、第二切換元件SW2及控制單元12，提供一充電旁通路徑，且控制單元12依據控制訊號Sc分別輸出一第三切換訊號S3至各第三切換元件SW3，分別控制各第三切換元件SW3導通或截止。第三二極體D3並聯連接第一切換元件SW1及第二切換元件SW2，提供一充電路徑。

為方便說明，本實施例沿用電源管理系統1由下至上所定義之三級電源單元。電源管理系統2g於放電時的工作原理與電源管理系統2f相同，故不再贅述；充電時，其工作原理則是與電源管理系統2e相同，舉例而言，當提供充電的電源電壓較低無法同時對多個電池模組B進行充電，則控制單元12將第二級電源單元及第三級電源單元的第三切換元件SW3皆切換為導通，並將第一級電源單元的第三切換元件SW3切換為截止，以對第一級電源單元的電池模組B進行充電；當第一級電池單元的電池模組B電力飽和後，控制單元12將第一級電源單元及第三級電源單元的第三切換元件SW3皆切換為導通，並將第二級電源單元的第三切換元件SW3切換為截止，以對第二級電源單元的電池模組B進行充電，以此類推。

當然，當提供充電的電源可同時對二電池模組B進行充電，控制單元12亦可將電壓較低的二級電源單元的第三切換元件SW3切換為截止，另一級電源單元的第三切換元件SW3切換為導通，以同時對對應的二電池模組B進行充電。

換而言之，控制單元12透過依據充電的電源的電壓強弱，或是當充電電源為一變動之交流電壓時，控制第三切換元件SW3的導通或截止，可配合充電電源之電壓適當地調整同時進行充電的電池模組B的數量，以達到最大的能源使用效率。

請參照圖7B~圖7D所示，與電源單元11f不同的是，各圖7B~圖7D的電源單元實施態樣中，電源單元11f、11g、11h更包括一第四二極體D4，其中第三二極體D3改為並聯連接第一切換元件SW1，第四二極體D4則並聯連接第二切換元件SW2。圖7B、圖7C及圖7D之間的差異在於，電池模組B、第一切換元件SW1及第二切換元件SW2的串聯連接順序改變。第三二極體D3與第四二極體 D4皆是用以提供充電電流路徑，藉以當對應第一切換元件SW1或第二切換元件SW2截止，充電電流可透過第三二極體D3或第四二極體D4流通。需要注意的是，即使圖7B~圖7D所示之實施態樣與圖7A所示有所不同，其工作原理仍是相同的。

請參照圖8所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2h的示意圖。電源管理系統2h與電源管理系統2g的電路架構大致相同，不同的是，電源管理系統2h更包括一第四二極體D4以及一充電電路16。第四二極體D4並聯連接電流控制器I。充電電路16電性連接該等電源單元11f。

此外，各電源模組11f更包括一第四切換元件SW4並聯連接第一二極體D1，提供一充電電流路徑，並與控制單元12電性連接，且控制單元12依據控制訊號Sc分別輸出一第四切換訊號S4至各第四切換元件SW4，分別控制各第四切換元件SW4導通或截止。

電源管理系統2h的工作原理與電源管理系統2g類似，兩者的區別在於，電源管理系統2h的控制單元12可透過控制各級電源單元的第四切換元件SW4調整充電時的電池模組B的串聯長度，以配合充電的電源的電壓。另外，亦可透過充電電路16連接一外部電源對電池模組B進行充電。

請參照圖9A所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2i的示意圖。電源管理系統2i與電源管理系統2f的電路架構大致相同，不同的是，電源管理系統2i更包括至少一第三二極體D3、一第二極性切換單元17以及一第三切換元件SW3。

各第三二極體D3的一端是分別與該等電源單元11d其中之一電性連接，另一端是連接至一第二共接點。第二極性切換單元17與電源單元串、第二共接點及控制單元12耦接，並輸出一第二操作電壓V2。第二操作電壓V2是一交流電壓，第二極性切換單元17是依據控制單元12所輸出之一第二調整訊號Sp2，控制第二操作電壓V2之極性。而第三切換元件SW3是電性連接電源單元串、第二極性切換單元17及控制單元12，第三切換元件SW3是依據控制單元12輸出的一第三切換訊號SW3導通或截止。

在本實施例中，電源管理系統2i的工作原理是綜合電源管理系統2c及電源管理系統2f，也就是說，透過控制單元12控制各切換元件的導通/截止組合，可控制任一級電源單元之放電，當然亦可以選擇是由第一極性切換單元13輸出或是由第二極性切換單元17輸出。而第三切換元件SW3是控制第二操作電壓V2的輸出與否。

舉例而言，本實施例沿用電源管理系統2f由下至上定義之三級電源單元，當第一級電源單元11d的第一切換元件SW1、第二切換元件SW2導通，第二級電源單元11d的第一切換元件SW1、第二切換元件SW2導通，第三級電源單元11d的第一切換元件SW1導通、第二切換元件SW2截止，則第一極性切換單元13輸出的第一操作電壓 V1是由第一級電源單元11d及第二級電源單元11d提供，而第二極性切換單元17輸出的第二操作電壓V2是由第三級電源單元11d提供。換而言之，各種第一操作電壓V1與第二操作電壓V2的變化可以透過各切換元件的導通/截止組合獲得。

請參照圖9B所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統2j的示意圖。電源管理系統2j與電源管理系統2i的電路架構大致相同，不同的是，電源管理系統2j更提供了充電及充電控制的功能，電源管理系統2j更包括一電流控制器I以及一整流單元15，且各電源單元11g更包括一第四切換元件SW4以及一第四二極體D4。第四切換元件SW4、第四二極體D4、電流控制器I以及整流單元15的連接方式及工作原理請參考電源管理系統2g的第三切換元件SW3、第三二極體D3、電流控制器I以及整流單元15之說明。

在本實施例中，與電源管理系統2i相較，電源管理系統2j不僅可以透過控制單元12控制各切換元件的導通/截止組合，控制任一級電源單元之放電，亦可以透過控制單元12控制各切換元件的導通/截止組合對任一級電源單元進行充電。

請參照圖9C、圖9D所示，其顯示電源單元11g的變化態樣。電源單元11h、11i包括一第五二極體D5，其中第四二極體D4改為並聯連接第一切換元件SW1，第五二極體D5則並聯連接第二切換元件SW2。圖9C及圖9D之間的差異在於，電池模組B、第一切換元件SW1及第二切換元件SW2的串聯連接順序改變而已。需要注意的是，即使圖9C及圖9D所示之實施態樣與圖9B所示有所不同，其工作原理仍是相同的。

請參照圖10A所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統4的示意圖，同時請搭配圖10B及圖10C所示的電源單元的示意圖。電源管理系統4是依據電源管理系統1為基礎進行變化的實施態樣，電源管理系統4包括多數個電源單元U1~U6、至少一第一二極體D1、至少一第二二極體D2、一控制單元12、一第一極性切換單元P以及一第二極性切換單元Q。在本實施例中，第一二極體D1及第二二極體D2的數量分別以三個為例進行說明，但在不同的實施例中，第一二極體D1及第二二極體D2的數量亦可為一個、兩個或其他數量，當然第一二極體D1的數量及第二二極體D2的數量亦互有可不同，例如第一二極體D1的數量為兩個，而第二二極體D2的數量則為一個，本發明並不予以限定。

電源單元U1~U6電性連接形成一電源單元串，且電源單元U1~U6分為一第一組C1及一第二組C2，第一組C1包括電源單元U1~U3，第二組C2包括電源單元U4~U6，各電源單元U1~U6包括一電池模組B以及一第一切換元件SW1，且電池模組B及第一切換元件SW1串聯連接形成一串聯模組。

各第一二極體D1的一端分別與第一組C1的各電源單元U1~U3電性連接，另一端連接至一第一共接點，更進一步來說，各第一二極體D1的陰極彼此電性連接，並連接至第一共接點，形成一第一放電路徑。

各第二二極體D2的一端分別分別與第二組C2的各電源單元U4~U6電性連接，另一端連接至一第二共接點，更進一步來說，各第二二極體D2的陽極彼此電性連接，並連接至第二共接點，形成一第二放電路徑。

控制單元12與該等第一切換元件SW1電性連接，並依據一控制訊號Sc分別輸出一第一切換訊號S1至各個第一切換元件SW1，分別控制各第一切換元件SW1導通或截止，以控制第一共接點及第二共接點的放電電壓。

第一極性切換單元P是與電源單元串、第一共接點及控制單元12電性連接，並輸出一第一操作電壓V1，且控制單元12輸出一第一調整訊號Sp1至第一極性切換單元P，控制第一操作電壓V1之極性，使第一操作電壓V1為一交流電壓。

第二極性切換單元Q是與電源單元串、第二共接點及控制單元12電性連接，並輸出一第二操作電壓V2，且控制單元12輸出一第二調整訊號Sp2至第二極性切換單元Q，控制第二操作電壓V2之極性，使第二操作電壓V2為一交流電壓。

電源管理系統4的工作原理是與電源管理系統1類似，不同的是，電源管理系統4具有雙輸出，其可視為將一電源管理系統1與一電源管理系統3進行串接，藉以同時獨立提供第一操作電壓V1及第二操作電壓V2，而不會相互影響，故其工作原理請參考電源管理系統1及電源管理系統3的說明。

除此之外，前述之各種電源單元的變化態樣皆可應用於電源單元U1~U6，相關的工作原理亦與前述相同，茲不加以贅述。

請參照圖11A所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統5的示意圖。電源管理系統5與電源管理系統4大致相同，不同的是，電源管理系統5更包括至少一第三二極體D3及至少一第二切換元件SW2。在本實施例中，第三二極體D3及第二切換元件SW2的數量分別以四個為例進行說明，但在不同的實施例中，第三二極體D3及第二切換元件SW2的數量亦可為一個、兩個或其他數量，本發明並不予以限定。

各第三二極體D3的一端是分別與電源單元U1~U6其中之一電性連接，另一端連接至一第三共接點。

各第二切換元件SW2的一端是分別與電源單元U1~U6其中之一電性連接，另一端連接至一第四共接點，且各第二切換元件SW2與控制單元12電性連接。

第三極性切換單元R是與第三共接點、第四共接點及控制單元12電性連接，並輸出一第三操作電壓V3。

控制單元12依據一控制訊號Sc輸出一第二切換訊號S2至該第二切換元件SW2，控制第二切換元件SW2導通或截止，以控制第三共接點及第四共接點間之電壓；第三極性切換單元R依據控制單元12所輸出之一第三調整訊號Sp3，控制第三操作電壓V3之極性。

此外，請搭配參照圖11B及圖11C所示，相較於電源管理系統4，電源管理系統5的電源單元U2~U5的電池模組B與第一切換元件SW1之間更具有一條電流路徑，以耦接第三極性切換單元R，但其電路結構及工作原理，仍與前述並無不同。

為方便說明，本實施例由上至下將電源單元定義為第一級到第六級電源單元U1~U6。第一操作電壓V1與第二操作電壓V2的控制請參考前述電源管理系統1及電源管理系統3的說明。當第三操作電壓V3需要輸出一電池模組B的電壓時，控制單元12可將第二級電源單元U2所對應的第二切換開關SW2導通，並將第三、四、五級電源單元U3、U4、U5所對應的第二切換開關SW2截止，即可讓第二級電池模組U2放電至第三極性切換單元R，獲得所需之電壓。當第三操作電壓V3需要輸出二電池模組B的電壓時，控制單元12可將第二、三級電源單元U2、U3所對應的第二切換開關SW2導通，並將第四、五級電源單元U4、U5所對應的第二切換開關SW2截止，即可讓第二、三級電源單元U2、U3放電至第三極性切換單元R，獲得所需之電壓。以此類推。

是以，透過控制單元12輸出的第一切換訊號S1、第二切換訊號S2控制各切換元件的導通/截止組合，搭配控制各極性切換單元的輸出電壓的極性，電源管理系統5輸出第一操作電壓V1、第二操作電壓V2及第二操作電壓V3，且兩兩之間的相位差可為120度，也就是說，電源管理系統5可提供一三相交流電源(three phase AC power)的輸出。

需要特別注意的是，前述之各種電源單元的變化態樣皆可應用於電源單元U1~U6，相關的工作原理亦與前述相同，以下以圖11D~圖11G所示的電源單元U1a~U6a為例，對本實施例的工作原理進行進一步的說明。

請參照圖11A並搭配圖11D~圖11G所示，其中圖11D為電源單元U1的變化態樣電源單元U1a的示意圖，圖11E為電源單元U2或U3的變化態樣電源單元U2a或U3a的示意圖，圖11F為電源單元U4貨U5的變化態樣電源單元U4a及U5a的示意圖，圖11G為電源單元U6的變化態樣電源單元U6a的示意圖。

電源單元U1a~U6a與電源單元U1~U6不同的是，電源單元U1a~U6a更包括一第四二極體D4、一第五二極體D5、一第六二極體D6、一第三切換元件SW3以及一第四切換元件SW4。

請同時參照圖12A~12E所示，其中圖12A為電源管理系統5搭配電源單元U1a~U6a各切換元件的各種狀態組合的示意圖，未列出的第四切換元件SW4則為截止狀態，圖12B為電源管理系統5的各操作電壓對應圖12A所列之各切換元件的各種狀態組合的電壓值，圖12C~圖12E分別為各操作電壓V1~V3的輸出波形示意圖。

是以，透過控制單元12輸出的第一切換訊號S1、第二切換訊號S2、第三切換訊號S3及第四切換訊號S4控制各切換元件的導通/截止組合，搭配控制各極性切換單元的輸出電壓的極性，電源管理系統5輸出第一操作電壓V1、第二操作電壓V2及第三操作電壓V3，且兩兩之間的相位差為120度，也就是說，電源管理系統5可提供一三相交流電源的輸出。

請參照圖13所示，其為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖。電源管理系統5a與電源管理系統5大致相同，不同的是，第二切換元件SW2及第三二極體D3的連接位置交換，且連接方式相反，然電源管理系統5a整體的工作原理仍與電源管理系統5相同。

另外，值得一提的是，在本實施例中，雖以六電源單元為例進行說明，但在實際運用上亦可搭配其他數量的電源單元，本發明並不予以限定。

請參照圖14A所示，其為第一極性切換單元13a的示意圖。當然此實施態樣亦可應用於第一極性切換單元P或第二極性切換單元17、18、Q或第三極性切換單元R，第一極性切換單元13a包括一第一電晶體T1、第二電晶體T2、第三電晶體T3、第四電晶體T4、第一整流二極體Da、第二整流二極體Db、第三整流二極體Dc、第四整流二極體Dd、第一控制端Sp1a與第二控制端Sp1b。當第一控制端Sp1a為高電位，且第二控制端Sp1b為低電位時，第一電晶體T1、第二電晶體T2導通，電流由節點P1流經第一電晶體T1、節點P3、負載(圖未繪示)、節點P4、第二電晶體T2到節點P2，當第一控制端Sp1a為低電位，且第二控制端Sp1b為高電位時，第三電晶體T3、第四電晶體T4導通，電流由節點P1流經第三電晶體T3、節點P4、負載、節點P3、第二電晶體T2到節點P2。

請參照圖14B所示，其為第一極性切換單元13b的示意圖。極性切換單元13b包括一第一直流端(節點P1)、一第二直流端(節點P2)、二交流端(節點P3、P4)、一第一控制端Sp1a、一第二控制端Sp1b、一變壓器TS、一第一電晶體T1及一第二電晶體T2，變壓器TS具有一初級圈TS1及一次級圈TS2，其中初級圈TS1具有第一初級端、第二初級端及一中間抽頭端，中間抽頭端連接至第一直流端(節點P1)，次級圈TS2之兩端分別連接至二交流端(節點P3、P4)。第一電晶體T1電性連接至第一初級端、第二直流端(節點P2)及第一控制端Sp1a，提供一第一初級端與第二直流端間之單向電流路徑，且由第一控制端Sp1a控制其導通與截止。第二電晶體T2電性連接至第二初級端、第二直流端(節點P2)及第二控制端Sp1b，提供一第二初級端與第二直流端(節點P2)間之單向電流路徑，且由第二控制端Sp2b控制其導通與截止。

其中初級圈TS1、第一直流端(節點P1)及第二直流端(節點P2)可接受電源單元串之放電電壓，放電電壓為一以特定頻率由峰值到零或最低值之間變動之電壓，經由該第一電晶體T1與第二電晶體T2於放電電壓為零或最低值時交互切換導通與截止以切換輸出之極性，於次級圈TS2及二交流端(節點P3、P4)輸出交流電。

請參照圖14C所示，其為第一極性切換單元13c的示意圖。與第一極性切換單元13b相比，第一極性切換單元13c更包括一第一整流二極體Da及一第二整流二極體Db。第一整流二極體Da與第一電晶體T1並聯，提供一逆向電流路徑。第二整流二極體Db與第二電晶體T2並聯，提供一逆向電流路徑。

其中當第一電晶體T1與第二電晶體T2皆截止時，二交流端(節點P3、P4)及次級圈TS2可接受一交流電輸入，並由初級圈TS1、第一整流二極體Da及第二整流二極體Db整流成一直流電壓，由第一直流端(節點P1)及第二直流端(節點P2)輸出，並對各電源單元充電。

需要特別注意的是，前文所述之各種以電源管理系統2為基礎進行變化的實施態樣，其技術特徵皆可套用於電源管理系統3，其區別僅在於第一二極體D1的第一共接點的不同而已，故不加以贅述，然其仍應屬本發明揭露之範圍。

綜合上述，依據本發明之一種電源管理系統是藉由控制單元輸出一第一切換訊號至第一切換元件，以控制第一切換元件導通或截止，並且藉由控制第一極性切換單元調整第一操作電壓的極性，從而使第一操作電壓為交流電壓，不僅如此，更可透過連接額外的切換元件或二極體，使得電源管理系統除提供放電外，亦可具備可被充電、保護電源單元或多相輸出等功能，以避免功率的損耗，同時又能夠依據充電電壓、輸出電壓的需求或各電池模組的狀態，調整電源單元的連接組態。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本案之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1、2、2a~2j、2a₁~2a₃、2b、2b₁~2b₃、3、3a、4、5、5a‧‧‧電源管理系統

11、11a~11i、11A~11C、31、31a、U1~U6、U1a~U6a‧‧‧ 電源單元

12‧‧‧控制單元

13、13a~13c、P‧‧‧第一極性切換單元

14‧‧‧濾波單元

15‧‧‧整流單元

16‧‧‧充電電路

17、18、Q‧‧‧第二極性切換單元

B‧‧‧電池模組

C1‧‧‧第一組

C2‧‧‧第二組

D1‧‧‧第一二極體

D2‧‧‧第二二極體

D3‧‧‧第三二極體

D4‧‧‧第四二極體

D5‧‧‧第五二極體

D6‧‧‧第六二極體

Da‧‧‧第一整流二極體

Db‧‧‧第二整流二極體

Dc‧‧‧第三整流二極體

Dd‧‧‧第四整流二極體

I‧‧‧電流控制器

P1~P4‧‧‧節點

R‧‧‧第三極性切換單元

S1‧‧‧第一切換訊號

S2‧‧‧第二切換訊號

S3‧‧‧第三切換訊號

S4‧‧‧第四切換訊號

Sc‧‧‧控制訊號

Sp1‧‧‧第一調整訊號

Sp1a‧‧‧第一控制端

Sp1b‧‧‧第二控制端

Sp2‧‧‧第二調整訊號

Sp3‧‧‧第三調整訊號

SW1、SW1a、SW1b、SW1A~SW1D‧‧‧第一切換元件

SW2‧‧‧第二切換元件

SW3‧‧‧第三切換元件

SW4‧‧‧第四切換元件

T1‧‧‧第一電晶體

T2‧‧‧第二電晶體

T3‧‧‧第三電晶體

T4‧‧‧第四電晶體

TS‧‧‧變壓器

TS1‧‧‧初級圈

TS2‧‧‧次級圈

V1‧‧‧第一操作電壓

V2、V2a‧‧‧第二操作電壓

V3‧‧‧第三操作電壓

圖1為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖2為第一操作電壓的波形示意圖；圖3A、圖3B為第一切換元件的示意圖；圖3C為電源單元的示意圖；圖4A為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖4B為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖4C為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖4D為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖4E為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖4F為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖4G為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖4H為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖4I為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖4J為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖5A為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖5B為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖5C為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖5D為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖5E為電源單元的示意圖；圖6A為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖6B為電源單元的示意圖；圖7A為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖7B~圖7D為電源單元的示意圖；圖8為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖9A為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖9B為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖9C、圖9D為電源單元的示意圖；圖10A為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖10B、圖10C為電源單元的示意圖；圖11A為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；圖11B~圖11G為電源單元的示意圖；圖12A為各切換元件的狀態組合的示意圖；圖12B為各操作電壓的電壓值的示意圖；圖12C~圖12E為各操作電壓的波形示意圖；圖13為本發明較佳實施例之一種電源管理系統的示意圖；以及圖14A~圖14C為第一極性切換單元的示意圖。

1‧‧‧電源管理系統

11A~11C‧‧‧電源單元