TW201324228A - 具驗證功能的電池裝置、電池防盜方法及其封裝方法 - Google Patents

Abstract

一種具驗證功能的電池裝置、電池防盜方法及其封裝方法，透過偵測電池單元的電氣特性以產生致能信號或禁能信號，並且在致能信號產生時，觸發傳輸單元進行驗證以取得驗證結果，且於驗證結果為失敗時，增加電池單元的自放電率，用以達成提升電池防盜性之技術功效。

Description

具驗證功能的電池裝置、電池防盜方法及其封裝方法

本發明為有關於一種電池防盜裝置、電池防盜方法及其封裝方法，特別是指能夠透過遠端進行驗證，並且在驗證失敗時增加電池的自放電率之具驗證功能的電池裝置、電池防盜方法及其封裝方法。

近年來，隨著二次電池(亦稱為充電電池)的普及與蓬勃發展，其應用的領域也相對增加，如：油電混合車、燃料電池車、電動車......等等。不過，也由於電池安裝/拆卸容易，導致失竊率居高不下。因此，如何提高電池防盜性已成為各家廠商亟欲解決的問題之一。

一般而言，電池防盜通常是以特殊的硬體架構來達成。舉例來說，以鎖具固定電池，避免電池被未經授權的人員所拆卸。然而，此方式的防盜性能取決於鎖具的堅固程度，容易遭致外力強行破壞。另外，亦有人提出在鉛酸電池內部之正極與負極之間加設一個開關鎖，使其在解鎖後使得通路，但此方式無法適用於其他電池製程中，如：鋰電池製程。

有鑑於此，便有廠商提出利用序號、密碼燒錄於晶片中，使用匯流排傳輸防盜訊息，提供載具辨識是否為原廠電池，並且根據辨識結果控制電池外部的開關，使迴路形成通路或斷路。如此一來，電池不用受限於特殊的硬體架構，而且可以適用於各種電池製程中。不過，上述方式為外部機制的防盜措施，竊賊只要將電線繞過開關即可破解，故仍然無法有效解決電池防盜性不足的問題。

綜上所述，可知先前技術中長期以來一直存在電池防盜性不足之問題，因此實有必要提出改進的技術手段，來解決此一問題。

有鑒於先前技術存在的問題，本發明遂揭露一種具驗證功能的電池裝置、電池防盜方法及其封裝方法。

本發明所揭露之具驗證功能的電池裝置，其包含：電池單元、傳輸單元、感測單元及控制單元。其中，電池單元用以儲存及提供電能；傳輸單元用以發送驗證請求至驗證端，以及自此驗證端接收驗證結果；感測單元與電池單元電性連接，用以持續感測所述電池單元的電氣參數，並且根據電氣參數產生致能信號或禁能信號；控制單元與感測單元、傳輸單元及放電路徑電性連接，用以於致能信號產生時運作、禁能信號產生時關閉，當運作時觸發所述傳輸單元發送驗證請求及接收驗證結果，並且於驗證結果為成功時禁能傳輸單元，以及於驗證結果為失敗時啟動放電路徑消耗電池單元的電能。

至於本發明之具驗證功能的電池防盜方法，應用於具有電池單元、傳輸單元、感測單元及控制單元的電池裝置中，其步驟包括：感測單元持續感測電池單元的電氣參數，並且根據電氣參數產生致能信號或禁能信號；當致能信號產生時，控制單元觸發傳輸單元發送驗證請求至驗證端，以及自驗證端接收驗證結果；當驗證結果為成功時，控制單元禁能傳輸單元，並於禁能信號產生時，關閉控制單元；當驗證結果為失敗時，控制單元啟動放電路徑消耗電池單元的電能，並且於禁能信號產生時，關閉控制單元。

本發明亦提出一種具驗證功能的電池裝置的封裝方法，應用於具有電池單元、傳輸單元、感測單元、控制單元及放電路徑的電池裝置，其步驟包括：提供防盜元件緊附於電池單元並封裝所述傳輸單元、感測單元、控制單元、放電路徑以及電池單元之第一電極與第二電極，且電池單元之第一電極與第二電極部分外露於所述防盜元件，以形成第一導電接點與第二導電接點。

本發明所揭露之裝置與方法如上，與先前技術之間的差異在於本發明是透過偵測電池單元的電氣特性以產生致能信號或禁能信號，並且在致能信號產生時，觸發傳輸單元進行驗證以取得驗證結果，且於驗證結果為失敗時，增加電池單元的自放電率。

透過上述的技術手段，本發明可以達成提高電池防盜性之技術功效。

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明之實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題並達成技術功效的實現過程能充分理解並據以實施。

在說明本發明所揭露之具驗證功能的電池裝置、電池防盜方法及其封裝方法之前，先對本發明所自行定義的名詞作說明，本發明所述的驗證端是具有傳輸能力且用以提供驗證結果的裝置，例如：個人數位助理、行動電話、車載電腦......等裝置，在實際實施上，本發明可透過有線或無線的方式，如：乙太網路(Ethernet)或藍芽(Bluetooth)......等通信方式傳送驗證請求至驗證端，以及自驗證端接收驗證結果，稍後將配合圖式對驗證過程作詳細說明。

以下配合圖式對本發明具驗證功能的電池裝置進一步說明，請參閱「第1圖」，「第1圖」為本發明具驗證功能的電池裝置之系統方塊圖，包含：電池單元110、傳輸單元120、感測單元130及控制單元140。其中，電池單元110用以儲存及提供電能，此電池單元110為具有第一電極(例如：陽極)及第二電極(例如：陰極)的二次電池(亦可稱之為充電電池)，由於電池單元110的構成為習知技術，故在此不再多作贅述。

傳輸單元120用以發送驗證請求至驗證端200，以及從驗證端200接收驗證結果。在實際實施上，傳輸單元120可以使用有線或無線傳輸方式來發送驗證請求至驗證端200。舉例來說，假設傳輸單元120使用有線傳輸方式，如：訊號線，當電池裝置為車輛電池且被竊取時，由於電池裝置被拆卸而導致訊號線會被切斷，故傳輸單元120無法發送驗證請求至設置於車輛上的驗證端200，亦無法從此驗證端200接收驗證結果，所以控制單元140將判斷驗證結果為失敗；假設傳輸單元120使用無線傳輸方式，如：藍芽傳輸，當電池裝置被竊取時，由於行竊者並未持有設置在行動裝置上的驗證端200，故傳輸單元120傳送驗證請求後無法獲得相應的回應(即：驗證結果)，故在此情況下，控制單元140同樣會將判斷驗證結果為失敗。

感測單元130與電池單元110電性連接，並且包含有感測器以持續感測電池單元110的電氣參數，所述感測器可為電壓感測器、溫度感測器或電流感測器......等等，當感測器為電壓感測器時，所述電氣參數為電壓值；當感測器為溫度感測器時，所述電氣參數為溫度值；當感測器為電流感測器時，所述電氣參數為電流值。接著，感測單元130將根據電氣參數來產生致能(Enable)信號或禁能(Disable)信號，例如：可將電氣參數的大小與一個預設條件進行比對，假設預設條件為“I；>1mA，Enable；<1mA，Disable”，其中“I”代表比對電流值、“>1mA，Enable”及“<1mA，Disable”代表比對的條件及符合此條件時的處理方式，也就是說當電氣參數為電流值，該電流值大於“1mA”時產生致能信號，以及當電流值小於“1mA”時產生禁能信號；假設預設條件為“R；>=20ohm，Enable；<20ohm，Disable”，其中“R”代表比對電阻值、“>=20ohm，Enable”及“<20ohm，Disable”同樣代表比對的條件及符合此條件時的處理方式，亦即當電氣參數為電阻值，該電阻值大於等於“20ohm”時，將產生致能信號以致能控制單元140，反之，則產生禁能信號以禁能控制單元140。特別要說明的是，雖然本發明以上述舉例說明如何根據電氣參數的大小來產生致能或禁能信號，然而本發明並以此為限，任何能夠根據電氣參數來產生致能或禁能信號的方式皆不脫離本發明的應用範疇。另外，在實際實施上，其致能與禁能控制單元的控制方式可透過金氧半場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor FET,MOSFET)來達成。

控制單元140用以與感測單元130、傳輸單元120及放電路徑(圖中未示)電性連接，以便在感測單元130產生致能信號時運作、產生禁能信號時關閉。換而言之，控制單元140運作與否是由感測單元130根據感測到的電池單元110之電氣參數來決定。當控制單元140運作時，將觸發傳輸單元120發送驗證請求至驗證端200，以及從驗證端200接收驗證結果，倘若驗證結果為成功，那麼控制單元140便禁能傳輸單元120。反之，倘若驗證結果為失敗，那麼便啟動放電路徑加快消耗電池單元110的電能。在實際實施上，放電路徑的兩端分別電性連接第一電極與第二電極，稍後將配合圖式詳細說明放電路徑與第一電極及第二電極的電性連接方式。

特別要說明的是，在實際實施上，所述電池裝置更包含利用一個防盜元件(圖中未示)將上述傳輸單元120、感測單元130、控制單元140、放電路徑、第一電極及第二電極進行封裝，並且緊附在電池單元110。其中，第一電極及第二電極部分外露於所述防盜元件，以便形成第一導電接點與第二導電接點，此防盜元件將在稍後配合圖式作詳細說明。

接著，請參閱「第2圖」，「第2圖」為本發明具驗證功能的電池防盜方法之方法流程圖，應用於具有電池單元110、傳輸單元120、感測單元130及控制單元140的電池裝置中，其步驟包括：感測單元130持續感測電池單元110的電氣參數，並且根據電氣參數產生致能信號或禁能信號(步驟210)；當致能信號產生時，控制單元140觸發傳輸單元120發送驗證請求至驗證端200，以及自此驗證端200接收驗證結果(步驟220)；當驗證結果為成功時，控制單元140禁能傳輸單元120，並於禁能信號產生時，關閉所述控制單元140(步驟230)；當驗證結果為失敗時，控制單元140啟動放電路徑消耗電池單元110的電能，並且於禁能信號產生時，關閉所述控制單元140(步驟240)。透過上述步驟，即可透過偵測電池單元110的電氣特性以產生致能信號或禁能信號，並且在致能信號產生時，觸發傳輸單元120進行驗證以取得驗證結果，且於驗證結果為失敗時，增加電池單元110的自放電率。

如「第3圖」所示意，「第3圖」為本發明具驗證功能的電池裝置的封裝方法之方法流程圖，應用於具有電池單元110、傳輸單元120、感測單元130、控制單元140及放電路徑的電池裝置，其步驟包括：提供防盜元件，此防盜元件緊附於電池單元110並封裝傳輸單元120、感測單元130、控制單元140、放電路徑以及電池單元110之第一電極與第二電極，且電池單元110之第一電極與第二電極部分外露於此防盜元件，以形成第一導電接點與第二導電接點(步驟310)。在實際實施上，此防盜元件可利用塑膠或陶瓷等材料將上述傳輸單元120、感測單元130、控制單元140、放電路徑以及電池單元110之第一電極與第二電極進行包覆，並且緊附於電池單元110，使被包覆的各元件難以脫離電池單元110，甚至在強制移除此防盜元件後將導致電池單元110損毀，如：第一電極與第二電極斷裂或使電池單元110產生漏液的情況。

以下配合「第4圖」以實施例的方式進行如下說明，請先參閱「第4圖」，「第4圖」為應用本發明的電池裝置於被竊時之運作示意圖。前面提到，在實際實施上，應用本發明的電池裝置更可包含防盜元件300，此防盜元件封裝有傳輸單元120、感測單元130、控制單元140、放電路徑141、第一電極111及第二電極112，其封裝方式可利用塑膠或陶瓷等材料將上述各元件包覆在其中，並且緊附於電池單元110。至於第一電極111與第二電極112則部分外露於防盜元件300形成第一導電接點113與第二導電接點114。本發明並未限定所述防盜元件300的封裝方式及其緊附於電池單元110的方式，任何達到難以破壞的封裝方式及難以使防盜元件300與電池單元110分離的方式皆不脫離本發明的應用範疇。另外，倘若防盜元件300被移除，其移除過程將連帶破壞電池單元110的全部或部分功能(例如：在移除過程中將使第一電極111及第二電極112斷裂，或是損毀電池單元110的封裝導致電池漏液的情況發生)，如此一來，即使移除防盜元件300，電池單元110也難以再被利用。

承上所述，由於防盜元件300難以被破壞，且難以與電池單元110分離，因此當應用本發明的電池裝置被偷取且進行使用時，感測單元130能夠順利感測到電池單元110的電氣參數之變化，進而根據此變化致能控制單元140，以便控制單元140觸發傳輸單元120與驗證端200進行驗證。然而，在電池裝置被竊取的情況下，傳輸單元120無法順利完成驗證，故控制單元140將判斷為驗證失敗，並且啟動放電路徑141來加速消耗電池單元110的電能。如此一來，即可增加自放電率，使連接第一導電接點113與第二導電接點114的用電設備所能夠使用的電能大幅減少。

特別要說明的是，當放電路徑141完成啟動，且感測單元130感測到電氣參數符合預設條件時(例如：假設預設條件為“<2mA”其代表當電氣參數為小於“2mA”的電流值皆判斷為符合預設條件，反之，電氣參數為大於“2mA”的電流值則判斷為不符合預設條件)，控制單元140將自行關閉直到下次再被致能為止，反之，在電氣參數不符合預設條件時則持續致能控制單元140。另外，當驗證結果為成功且禁能傳輸單元120的情況下，倘若感測單元130感測到電氣參數符合預設值時，控制單元140同樣會自行關閉直到下次再被致能為止。最後，在實際實施上，為了避免控制單元140在短時間內反覆在致能與禁能之間切換，故在感測單元130感測到電氣參數符合預設條件時，可再等待一段預設時間以排除因干擾造成電氣參數短暫符合預設條件的情況，所述等待一段預設時間可根據驗證結果的不同而有不同的時間長度，例如：當驗證結果為成功時，其等待的預設時間為三十秒；當驗證結果為失敗時，其等待的預設時間為二十秒。然而，本發明並未以上述舉例限定等待的預設時間之長度。

綜上所述，可知本發明與先前技術之間的差異在於透過偵測電池單元110的電氣特性用以產生致能信號或禁能信號，並且在致能信號產生時，由控制單元140觸發傳輸單元120進行驗證以取得驗證結果，且於驗證結果為失敗時，增加電池單元110的自放電率，藉由此一技術手段可以解決先前技術所存在的問題，進而達成提高電池防盜性之技術功效。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

110．．．電池單元

111．．．第一電極

112．．．第二電極

113．．．第一導電接點

114．．．第二導電接點

120．．．傳輸單元

130．．．感測單元

140．．．控制單元

141．．．放電路徑

200．．．驗證端

300．．．防盜元件

步驟210　感測單元持續感測電池單元的電氣參數，並且根據該電氣參數產生一致能信號或一禁能信號

步驟220　當該致能信號產生時，控制單元觸發傳輸單元發送一驗證請求至一驗證端，以及自該驗證端接收一驗證結果

步驟230　當該驗證結果為成功時，控制單元禁能傳輸單元，並於該禁能信號產生時，關閉控制單元

步驟240　當該驗證結果為失敗時，控制單元啟動一放電路徑消耗電池單元的電能，並且於該禁能信號產生時，關閉控制單元

步驟310　提供一防盜元件，其係緊附於該電池單元並封裝該傳輸單元、該感測單元、該控制單元、該放電路徑以及該電池單元之第一電極與第二電極，且該電池單元之第一電極與第二電極部分外露於該防盜元件，以形成第一導電接點與第二導電接點

第1圖為本發明具驗證功能的電池裝置之系統方塊圖。

第2圖為本發明具驗證功能的電池防盜方法之方法流程圖。

第3圖為本發明具驗證功能的電池裝置的封裝方法之方法流程圖。

第4圖為應用本發明的電池裝置於被竊時之運作示意圖。

110．．．電池單元

120．．．傳輸單元

130．．．感測單元

140．．．控製制單元

200．．．驗證端

Claims (10)

1. 一種具驗證功能的電池裝置，該裝置包含：一電池單元，用以儲存及提供電能；一傳輸單元，用以發送一驗證請求至一驗證端，以及自該驗證端接收一驗證結果；一感測單元，該感測單元與該電池單元電性連接，用以持續感測該電池單元的一電氣參數，並且根據該電氣參數產生一致能信號或一禁能信號；及一控制單元，該控制單元與該感測單元、該傳輸單元及一放電路徑電性連接，用以於該致能信號產生時運作、該禁能信號產生時關閉，當運作時，觸發該傳輸單元發送該驗證請求及接收該驗證結果，並且於該驗證結果為成功時禁能該傳輸單元，以及於該驗證結果為失敗時啟動該放電路徑消耗該電池單元的電能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具驗證功能的電池裝置，其中該感測單元在該電氣參數符合一預設條件時產生該致能信號或該禁能信號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具驗證功能的電池裝置，其中該感測器係為電壓感測器、電流感測器、溫度感測器或內阻值感測器，並且將感測到的電壓、電流、溫度或內阻值作為該電池單元的電氣參數。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具驗證功能的電池裝置，其中該放電路徑的兩端分別電性連接至一第一電極及一第二電極。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具驗證功能的電池裝置，其中該裝置更包含一防盜元件用以緊附該電池單元並封裝該傳輸單元、該感測單元、該控制單元、該放電路徑、該第一電極及該第二電極，且該第一電極與該第二電極部分外露於該防盜元件形成第一導電接點與第二導電接點。
6. 一種具驗證功能的電池防盜方法，應用於具有一電池單元、一傳輸單元、一感測單元及一控制單元的電池裝置中，其步驟包括：該感測單元持續感測該電池單元的一電氣參數，並且根據該電氣參數產生一致能信號或一禁能信號；當該致能信號產生時，該控制單元觸發該傳輸單元發送一驗證請求至一驗證端，以及自該驗證端接收一驗證結果；當該驗證結果為成功時，該控制單元禁能該傳輸單元，並於該禁能信號產生時，關閉該控制單元；及當該驗證結果為失敗時，該控制單元啟動一放電路徑消耗該電池單元的電能，並且於該禁能信號產生時，關閉該控制單元。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具驗證功能的電池防盜方法，其中該根據電氣參數產生該致能信號或該禁能信號的步驟係在該電氣參數符合一預設條件時產生該致能信號或該禁能信號。
8. 如申請專利範圍第6項所述之具驗證功能的電池防盜方法，其中該關閉控制單元的步驟係當該驗證結果為成功且符合一第一時間參數後，關閉該控制單元，當該驗證結果為失敗且符合一第二時間參數後，關閉該控制單元。
9. 如申請專利範圍第6項所述之具驗證功能的電池防盜方法，其中該放電路徑的兩端係分別電性連接至一第一電極及一第二電極。
10. 一種具驗證功能的電池裝置的封裝方法，應用於具有一電池單元、一傳輸單元、一感測單元、一控制單元及一放電路徑的電池裝置，其步驟包括：提供一防盜元件，其係緊附於該電池單元並封裝該傳輸單元、該感測單元、該控制單元、該放電路徑以及該電池單元之第一電極與第二電極，且該電池單元之第一電極與第二電極部分外露於該防盜元件，以形成第一導電接點與第二導電接點。