TWI511414B - 電池系統中單一電池或電池組之充放電平衡方法 - Google Patents

電池系統中單一電池或電池組之充放電平衡方法 Download PDF

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電池系統中單一電池或電池組之充放電平衡方 法
本發明涉及一種用於電池系統中單一電池或電池組之充放電平衡方法，該電池組是一串連電池組或一電池模組，而該電池系統尤指包括複數個電池模組之電池系統，且各該電池模組包括一雙向轉換器和單個電池或一雙向轉換器和具有複數個電池之一串聯電池組。
現有電池平衡方法(傳統上以消耗能量與否分成被動與主動平衡，如第一圖所示。但若以平衡時機將電池平衡方法做分類，可)分為即時平衡與電壓箝位平衡等兩大類。其中，電壓箝位平衡是當電池之電壓為截止電壓時，才對電池做平衡，而即時平衡則是當從充放電之初即時時刻刻均對電池做平衡。其中(，現行之)電壓箝位平衡是當電池之電壓為截止電壓時，即消耗該電池之多餘能量(，以傳統分類觀點可將之歸類為被動平衡)。而常用之電壓箝位平衡方法為切換並聯電阻。(現行之)即時平衡包括電池間能量轉換與控制充/放電流(，以傳統分類觀點可將之歸為主動平衡)，有關電池間能量轉換，常用之即 時平衡方法包括透過電容、透過電感/變壓器或透過轉換器等方法，而有關控制充/放電流，常用之即時平衡方法包括透過多輸出/入轉換器或透過電池模組等方法。
(現行之)電壓箝位平衡的缺點為當電池之電壓為截止電壓時，則需消耗該電池之多餘能量，在能源日趨珍貴之際，實須加以改進。而即時平衡的缺點為當從充放電之初即時時刻刻均對電池做平衡，故需要估測電池電量技術(SOC：State-of-Charge)以及使用較為複雜之控制機制。故如何避免現有電壓箝位平衡與即時平衡之缺點而保留其優點，是值得深思的。
職是之故，發明人鑒於習知技術之缺失，乃思及改良發明之意念，終能發明出本案之「電池系統中單一電池或串聯電池組之充放電平衡方法」。
本案之主要目的在於提供一種電池系統中單一電池或電池組之充放電平衡方法，該充放電平衡方法對待電池組之每個電池如同單一電池之充放電，無須電池電量估測技術，且電路穩定，不存在傳統即時式電池平衡失敗之問題。
本案之又一主要目的在於提供一種用於一串聯電池組之平衡方法，其中該串聯電池組包括複數個電池，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於該串聯電池組之平衡電路與一電連接於該平衡電路之一電源或一負載；當充電時，使該電源對該串聯電池組充電，其中當一 特定電池之一電壓值達到一充電額定電壓值，則將充至該特定電池之一輸入能量透過該平衡電路送回該串聯電池組或將輸入能量繞過該特定電池；以及當放電時，使該串聯電池組對該負載放電，其中當一特定電池之一電壓值達到一放電額定電壓值，則使該串聯電池組將一輸出能量經由該平衡電路送至該特定電池或將輸出能量繞過該特定電池。
本案之另一主要目的在於提供一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括複數個電池模組，且各該電池模組包括一雙向轉換器和單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於各該雙向轉換器之一電源或一負載；當充電時，使該電源對各該電池模組充電，其中各該電池模組控制各自之一輸入功率以供給各該單個電池或各該串聯電池組之各該複數個電池，而當一特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一充電截止電壓值時，降低或切斷該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一輸入功率；以及當放電時，使該電池系統對該負載放電，其中各該電池模組控制各自之一輸出功率，而當一特定之電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一放電截止電壓值時，降低或切斷該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之該輸出功率，且當各該電池模組均達到該放電截止電壓時，即中止供電。
本案之下一主要目的在於提供一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括複數個電池模組，且各該電池模組包括一雙向轉換器和單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於各該雙向轉換器之一電源；以及當充電時，使該電源對各該電池模組充電，其中各該電池模組控制各自之一輸入功率以供給各該單個電池或各該具有複數個電池之該串聯電池組，而當一特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一充電截止電壓值時，降低或切斷該特定電池模組之一輸入功率。
本案之再一主要目的在於提供一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括複數個電池模組，且各該電池模組包括一雙向轉換器和單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於各該雙向轉換器之一負載；以及當放電時，使該電池系統對該負載放電，其中各該電池模組控制各自之一輸出功率，而當一特定之電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一放電截止電壓值時，降低或切斷該特定電池模組之該輸出功率，且當各該電池模組均達到該放電截止電壓時，即中止供電。
本案之又一主要目的在於提供一種用於一電池模組之平衡方法，其中該電池模組包括單個電池或具有 複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：偵測該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值；以及當該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一充電截止電壓值時，降低或切斷該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之充電。
本案之另一主要目的在於提供一種用於一電池模組之平衡方法，其中該電池模組包括單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：偵測該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值；以及當該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一放電截止電壓值時，降低或切斷該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之供電。
本案之下一主要目的在於提供一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括以一個或若干個電池為一組之複數組電池，該方法包含下列之步驟：在充電時，若任一組電池之一端電壓達到一充電截止電壓，則以一非消耗式方法降低或切斷該任一組電池之一輸入功率，使該端電壓不超過該充電截止電壓；以及在放電時，若任一組電池之該端電壓達到一放電截止電壓，則降低或切斷該任一組電池之一輸出功率，使該端電壓不超過該放電截止電壓。
為了讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
第一圖：其係顯示一現有電池平衡方法之樹狀圖。
第二圖：其係顯示一本發明之主要概念的樹狀圖。
第三圖(a)與(b)：其係分別顯示一傳統即時式(充電)平衡方法之示意圖與一本發明所提議之(充電)平衡方法之示意圖。
第四圖(a)-(c)：其係分別顯示本發明之一單一電池之充電方式的示意圖、一定電壓充電保護時之vb 與ib 波形圖和一脈波充電保護時之vb 與ib 波形圖。
第五圖(a)與(b)：其係分別顯示一傳統單一電池放電方式的示意圖和一vb 與ib 波形圖。
第六圖(a)-(c)：其係分別顯示本發明之一單一電池之放電方式的示意圖、一定電壓放電保護時之vb 與ib 波形圖和一脈波放電保護時之vb 與ib 波形圖。
第七圖：其係顯示依據本發明構想，當一電池系統中單一電池或電池組獨立放電時，該電池系統包含串聯電池組與電池模組等兩種電路類型之一樹狀圖。
第八圖(a)與(b)：其係分別顯示依據本發明構想，當一電池系統包含一串聯電池組時，其電路架構包含一平衡電路、該串聯電池組和一電源之電路示意圖，或者當一電池系統包含一串聯電池組時，其電路架構包含一平衡電路、該串聯電池組、一轉換器和一電源之一電路示意圖。
第八圖(c)與(d)：其係分別顯示如第八圖(a)與(b)所示之電池系統中，可為電壓或電量平衡，此處以電壓平衡為例，且分別以即時(電壓)平衡方法或以本發明所提出之平衡方法來平衡電池系統時，其各個電池之電壓/電流/輸入電量/電池電量相對於時間之一波形圖。
第九圖(a)與(b)：其係分別顯示依據本發明構想，當一電池系統之各個電池模組內均包含一個單一電池，且其電路架構包含二個電池模組和一電源時之一電路示意圖，或者當一電池系統之各個電池模組內均包含一具有兩個電池之串聯電池組，且其電路架構包含二個電池模組和一電源時之一電路示意圖。
第九圖(c)與(d)：其係分別顯示依據本發明構想，一如第九圖(a)或第九圖(b)所示之電池系統中，可為電壓或電量平衡，此處以電量平衡為例，且分別以即時(電量)平衡方法或以本發明所提出之平衡方法來平衡電池系統時，其各個電池模組之電壓/電流/輸入電量/電池電量相對於時間之一波形圖。
第十圖(a)：其係顯示依據本發明構想，當一電池系統之電路架構包含一具有n個電池之串聯電池組、一轉換器和一電源，且對該串聯電池組之單個電池實施定電壓充電保護之一電路示意圖。
第十圖(b)：其係顯示依據本發明構想，當一電池系統之電路架構包含一具有n個電池之串聯電池組、一轉換器和一電源，且對串聯電池組之單個電池實施定電 壓放電保護之一電路示意圖。
第十圖(c)：其係顯示依據本發明構想，一包括具有複數個電池之串聯電池組的電池系統，當對該串聯電池組之單個電池實施定電壓充電保護時，該電池系統之充電比喻之一示意圖。
第十圖(d)：其係顯示依據本發明構想，一包括具有複數個電池之串聯電池組的電池系統，當對該串聯電池組之單個電池實施定電壓放電保護時，該電池系統之放電比喻之一示意圖。
第十一圖(a)與(b)：其係分別顯示依據本發明構想之第一較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一平衡電路、一串聯電池組和一電源之一儲能之電路示意圖與將能量送回電池組之電路示意圖。
第十一圖(c)：其係顯示如第十一圖(a)與(b)所示之電流之一第一波形圖。
第十一圖(d)：其係顯示如第十一圖(a)與(b)所示之電流之一第二波形圖。
第十二圖(a)與(b)：其係分別顯示依據本發明構想之第二較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一平衡電路、一串聯電池組和一負載之一儲能之電路示意圖與將能量送回對應電池之電路示意圖。
第十二圖(c)：其係顯示如第十二圖(a)與(b)所示之電流之一波形圖。
第十三圖(a)：其係顯示一包括具有複數個電池之串聯 電池組的電池系統，當對該串聯電池組之單個電池實施脈衝電流保護時，該電池系統之充電比喻之一示意圖。
第十三圖(b)：其係顯示一包括具有複數個電池之串聯電池組的電池系統，當對該串聯電池組之單個電池實施脈衝電流保護時，該電池系統之放電比喻之一示意圖。
第十四圖(a)：其係顯示依據本發明構想之第三較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一轉換器、一平衡電路與一串聯電池組；當充電時，若某電池的電壓達到充電額定電壓，則將能量繞過該電池之一電路示意圖。
第十四圖(b)：其顯示依據本發明構想之第三較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一轉換器、一平衡電路與一串聯電池組；而當充電時，若該電池之端電壓下降至VL 時，則再度把能量供給該電池(Sa 狀態)之一電路示意圖。
第十四圖(c)：其顯示如第十四圖(a)與(b)中所示之電壓和電流的波形圖。
第十五圖(a)：其顯示依據本發明構想之第四較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一轉換器、一平衡電路與一串聯電池組；當對各該電池進行電壓磁滯脈波保護，且放電時，若某電池的端電壓達到放電額定電壓，則將能量繞過該電池之一電路示意圖。
第十五圖(b)：其顯示依據本發明構想之第四較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一轉換器、一平衡電路與一串聯電池組；當對各該電池進行電壓磁滯脈波保護，且放電時，若該電池之端電壓回升至VH 時，則使該電池繼續放電之一電路示意圖。
第十五圖(c)：其顯示如第十五圖(a)與(b)中所示之電壓和電流之一波形圖。
第十六圖(a)：其顯示依據本發明構想之第五較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一轉換器、一平衡電路與一串聯電池組；當對各該電池進行定時間格脈波保護，且充電時，若某電池的電壓達到充電額定電壓，則將能量繞過該電池之一電路示意圖。
第十六圖(b)：其顯示依據本發明構想之第五較佳實施例，當對各該電池進行定時間格脈波保護，且充電時，若某電池的電壓達到充電額定電壓後，再休息固定時間時，則再度把能量供給該電池之一電路示意圖。
第十六圖(c)：其顯示如第十六圖(a)與(b)中所示之電壓和電流之一波形圖。
第十七圖(a)：其顯示依據本發明構想之第六較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一轉換器、一平衡電路與一串聯電池組；當對各該電池進行定時間格脈波保護，且放電時，若某電池的電壓達到放電額定電壓，則將能量繞過該電池之一電路示意圖。
第十七圖(b)：其顯示依據本發明構想之第六較佳實施 例，當對各該電池進行定時間格脈波保護，且放電時，若某電池的電壓達到放電額定電壓後，再休息固定時間時，則使該電池繼續釋放能量之一電路示意圖。
第十七圖(c)：其顯示如第十七圖(a)與(b)中所示之電壓和電流之一波形圖。
第十八圖(a)：其顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池搭配一個轉換器和一電源之一電路示意圖。
第十八圖(b)：其顯示如第十八圖(a)所示之電池系統中，當以定電流定電壓充電為例，且對各電池模組分別進行充電定電壓保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖。
第十九圖(a)：其顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池搭配一個轉換器和一負載之一電路示意圖。
第十九圖(b)：其顯示如第十九圖(a)所示之電池系統中，當以定電流定電壓放電為例，且對各電池模組分別進行放電定電壓(CV)保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖。
第二十圖(a)：其顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池搭配一個轉換器和一電源之一電路示意圖。
第二十圖(b)：其顯示如第二十圖(a)所示之電池系統中，當以定電流脈波充電為例，且對各電池模組分別 進行磁滯脈波保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖。
第二十一圖(a)：其顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池搭配一個轉換器和一負載之一電路示意圖。
第二十一圖(b)：其顯示如第二十一圖(a)所示之電池系統中，當以定電流脈波放電為例，且對各電池模組分別進行磁滯脈波保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖。
第二十二圖(a)：其顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池搭配一個轉換器和一電源之一電路示意圖。
第二十二圖(b)：其顯示如第二十二圖(a)所示之電池系統中，當以定電流脈波充電為例，且對各電池模組分別進行磁滯脈波保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖。
第二十三圖(a)：其顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池搭配一個轉換器和一負載之一電路示意圖。
第二十三圖(b)：其顯示如第二十三圖(a)所示之電池系統中，當以定電流脈波放電為例，且對各電池模組分別進行磁滯脈波保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖。
本發明之主要概念的樹狀圖如第二圖所示。本發明之中心概念在於：1.電壓箝位平衡的時機+(主動)平衡的控制充放電流的方法；以及2.獨立對待整組電池組中每個電池。有關獨立對待整組電池組中每個電池，意指：1.充電時：某電池到達截止電壓時則減少其輸入之電流，其他電池之充電不受影響。2.放電時：某電池到達截止電壓時則減少其輸出之電流，負載所需之功率由其他未到截止電壓之電池補足。
第三圖(a)與(b)分別顯示一傳統即時式(充電)平衡方法之示意圖與一本發明所提議之(充電)平衡方法之示意圖。其中第三圖(a)顯示充電時，電量差距漸漸縮小。而傳統即時式平衡特點為：1.充(放)電時，即持續平衡各電池之電量。2.需要估測電池電量技術(SOC：State-of-Charge)。3.控制複雜。其中第三圖(b)顯示不管別顆電池的電量多寡，每顆電池依各自充電進度充至飽電。而本發明所提出之平衡方法的特點為：1.對待電池組之每個電池如單一電池充放電。2.無須電池電量估測技術。3.電路穩定，不存在傳統即時式電池平衡失敗之問題。
第四圖(a)-(c)分別顯示本發明之一單一電池之充電方式的示意圖(其中該單一電池具有端電壓vb 與充電電流iB )、一定電壓充電保護時之vb 與ib 波形圖和一脈波充電保護時之vb 與ib 波形圖。本發明所提議之單一電池充電方式包括：以電能轉換器控制充放電之電流；充電初始時對電池施以較大電流充電；無論為何種充電電流， 電池電壓進入截止電壓(VH )時，將輸入電流降低，以確保電池電壓不會超出截止電壓而造成電池損壞或有安全疑慮。如上所述，充電電流之範例包括CV(定電壓)充電與Pulse(脈波)充電等。
第五圖(a)與(b)分別顯示一傳統單一電池放電方式的示意圖(其中該單一電池具有端電壓vb 與充電電流ib )和一vb 與ib 波形圖。
如第五圖(b)所示：通常單一電池放電方式為放電至截止電壓(VL )前，依照負載所需供給能量，而當電池電壓進入截止電壓(VL )時，電池停止輸出電流。
第六圖(a)-(c)分別顯示本發明之一單一電池之放電方式的示意圖(其中該單一電池具有端電壓vb 與放電電流ib )、一定電壓放電保護時之vb 與ib 波形圖和一脈波放電保護時之vb 與ib 波形圖。本發明所提議之單一電池放電方式包括：未放電至截止電壓前，依照負載供給能量；電池電壓進入截止電壓(VL )時，將輸出電流降低，以確保電池電壓不會超出截止電壓而造成電池損壞或有安全疑慮；負載所需功率由其他電池補足；以及較傳統放電方式能放出較多電量。如上所述，放電電流之範例包括CV(定電壓)放電與Pulse(脈波)放電等。
第七圖顯示依據本發明構想，當一電池系統中單一電池或電池組獨立放電時，該電池系統包含串聯電池組與電池模組等兩種電路類型之一樹狀圖。
第八圖(a)與(b)分別顯示依據本發明構想，當 一電池系統包含一串聯電池組時，其電路架構包含一平衡電路、該串聯電池組(包括二個串聯電池，各具有電壓vb1 與vb2 和電流ib1 與ib2 )和一電源(產生一輸入電流iin )之一電路示意圖；或者當一電池系統包含一串聯電池組時，其電路架構包含一平衡電路、該串聯電池組(包括二個串聯電池，各具有電壓vb1 與vb2 和電流ib1 與ib2 )、一轉換器和一電源(產生一輸入電流iin )之一電路示意圖。而第八圖(c)與(d)分別顯示上述電池系統中，當以初始為定電流之充電為例，且分別以即時(電壓)平衡方法或以本發明所提出之平衡方法來平衡電池系統時，其各個電池之電壓/電流/輸入電量/電池電量相對於時間之一波形圖。如第八圖(c)所示，即時平衡方法是在電壓有差距時運作，而電池之電壓與電量不一定相對等，故其在電池電量波形圖之標示區域有可能造成電量誤差。至於本發明所提出之平衡方法，則如第八圖(d)所示，在各個電池之電壓到達截止電壓時，降低各個電池之平均充(放)電流，使電壓不超過截止電壓，因此各電池可按各自容量充至飽電。
第九圖(a)與(b)分別顯示依據本發明構想，當一電池系統之各個電池模組內僅包含一個單一電池，且其電路架構包含二個電池模組(各包括一個電池與一個轉換器；各該電池，各具電壓vb1 與vb2 和電流ib1 與ib2 )和一電源時之一電路示意圖；或者當一電池系統之各個電池模組內包含一具有兩個電池之串聯電池組，且其電路架構包含二個電池模組(各包括一個串聯電池組與一個轉換器；該 兩串聯電池組，各具有電壓vb1 與vb2 和電流ib1 與ib2 )和一電源時之一電路示意圖。而第九圖(c)與(d)分別顯示一如第九圖(a)或第九圖(b)所示之電池系統中，當以充電為例，且分別以即時(電量平衡方法或以本發明所提出之平衡方法來平衡電池系統時，其各個電池模組之電壓/電流/輸入電量/電池電量相對於時間之一波形圖。即時電量平衡方法是在電量有差距時運作，而現行電量估測方法不一定準確，故在如第九圖(c)所示之電池電壓波形圖之中標示區域有可能造成電池電量有誤差(其估測電量與實際電量分別如第九圖(c)中SOCb1 與SOCb2 和SOCb1(實際) 與SOCb2(實際) 所示)而平衡失敗。至於本發明所提出之平衡方法，則如第九圖(d)所示，在各個電池之電壓到達截止電壓時，降低各個電池之平均充(放)電流，使電壓不超過截止電壓，因此將不會造成電池過壓，各電池可按各自容量充至飽電。
第十圖(a)顯示依據本發明構想，當一電池系統之電路架構包含一具有n個電池之串聯電池組(該n個串聯電池，各具電壓vb1 …vbn 和電流ib1 …ibn )、一轉換器和一電源，且對該串聯電池組之單個電池實施定電流定電壓充電保護之一電路示意圖。若在充電時：當某電池充電碰到截止電壓時，則把多餘能量送回主充電路。
第十圖(b)顯示依據本發明構想，當一電池系統之電路架構包含一具有n個電池之串聯電池組(該n個串聯電池，各具有電壓vb1 …vbn 和電流ib1 …ibn )、一轉換器 和一電源，且對串聯電池組之單個電池實施定電流定電壓放電保護之一電路示意圖。若在放電時：當某電池放電碰到截止電壓時，則把部分能量送給此電池。
第十圖(c)顯示依據本發明構想，一包括具有複數個電池之串聯電池組的電池系統，當對該串聯電池組之單個電池實施定電流定電壓充電保護時，該電池系統之充電比喻之一示意圖。而第十圖(d)顯示依據本發明構想，一包括具有複數個電池之串聯電池組的電池系統，當對該串聯電池組之單個電池實施定電流定電壓放電保護時，該電池系統之放電比喻之一示意圖。
第十一圖(a)與(b)分別顯示依據本發明構想之第一較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一平衡電路、一具有一輸入電流ib 之串聯電池組(包括n個串聯電池，各具有電流ib1 …ibn )和一電源(產生一輸出電流io )之一儲能之電路示意圖與一將能量送回電池組之電路示意圖。當充電時，若電池1的電壓達到充電額定電壓，將充至電池1之多餘的能量送回電池組；當下一顆電池達到充電額定電壓，將充至該電池多餘的能量送回電池組；當所有電池均達到充電額定電壓，則進入定電壓充電模式。在第十一圖(a)中，流經電池1之二次側繞阻之電流進行儲能。在第十一圖(b)中，流經電池1之一次側繞阻之電流將在第十一圖(a)中所儲存之能量送回電池組。第十一圖(c)顯示如第十一圖(a)與(b)中所示之電流ib、 io 和ib1 、ib2 與ibn 之一第一波形圖(固定io 時)。而第十一圖(d)則顯示 如第十一圖(a)與(b)中所示之電流ib、 ic 和ib1 、ib2 與ibn 之一第二波形圖(固定ib 時)。
第十二圖(a)與(b)分別顯示依據本發明構想之第二較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一平衡電路、一具有一輸出電流ib 之串聯電池組(包括n個串聯電池，各具有電流ib1 …ibn )和一負載(接收該平衡電路之一輸出電流io )之一儲能之電路示意圖與一將能量送回對應電池之電路示意圖。當放電時，若電池1的電壓達到放電額定電壓，將能量送給電池1；當下一顆電池均達到放電額定電壓，則將能量送給該電池；當所有電池達到放電額定電壓，則中止供電。在第十二圖(a)中，流經電池1之一次側繞阻之電流進行儲能。在第十二圖(b)中，流經電池1之二次側繞阻之電流將在第十二圖(a)中所儲存之能量送給對應的該電池1。第十二圖(c)顯示如第十二圖(a)與(b)中所示之電流ib、 io 和ib1 、ib2 與ibn 之一波形圖。
如第十圖(a)所顯示之電路架構，當對該串聯電池組之單個電池實施脈衝電流保護。若在充電時：當某電池充電碰到截止電壓時，則把能量繞過此電池。
如第十圖(b)所顯示之電路架構，當對該串聯電池組之單個電池實施脈衝電流保護。若在放電時：當某電池放電碰到截止電壓時，則把能量繞過此電池。
當以水來比喻電池之充放電時，則水代表能量，而水位代表電壓(電位)。第十三圖(a)為包括具有複數個電池之串聯電池組的電池系統，當對該串聯電池組之單 個電池實施脈衝電流保護時，該電池系統之充電比喻之示意圖。而第十三圖(b)為包括具有複數個電池之串聯電池組的電池系統，當對該串聯電池組之單個電池實施脈衝電流保護時，該電池系統之放電比喻之示意圖。
第十四圖(a)顯示依據本發明構想之第三較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一具有一輸出電流ib 之轉換器、一平衡電路與一串聯電池組(包括n個串聯電池，各具電流ib1 …ibn 以及電壓vb1 …vbn )；當充電時，若某電池的電壓達到充電額定電壓(VH )，則將能量繞過該電池(Sb 狀態)之一電路示意圖。而十四圖(b)顯示依據本發明構想之第三較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一轉換器、一平衡電路與一串聯電池組；而當充電時，若該電池之端電壓下降至VL 時，則再度把能量供給該電池(Sa 狀態)之一電路示意圖。第十四圖(c)顯示如第十四圖(a)與(b)中所示之電壓Vb1~ Vbn 和電流ib1 ~ibn 的波形圖。
第十五圖(a)顯示依據本發明構想之第四較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一具有一輸入電流ib 之轉換器、一平衡電路與一串聯電池組(包括n個串聯電池，各具有電流ib1 …ibn 以及電壓vb1 …vbn )；當對各該電池進行電壓磁滯脈波保護，且放電時，若某電池的端電壓達到放電額定電壓(VL )，則將能量繞過該電池(Sb 狀態)之一電路示意圖。第十五圖(b)則顯示依據本發明構想之第四較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一具有一輸入電流ib 之轉換器、一平衡電路與一串聯電池組(包括n個 串聯電池，各具有電流ib1 …ibn 以及電壓vb1 …vbn )；當對各該電池進行電壓磁滯脈波保護，且放電時，若該電池之端電壓回升至VH 時，則使該電池繼續放電(Sa 狀態)之一電路示意圖。當所有電池均進入磁滯模式時，則串聯電池組中止放電。第十五圖(c)顯示如第十五圖(a)與(b)中所示之電壓vb1~ vbn 和電流ib1 ~ibn 之一波形圖。
第十六圖(a)顯示依據本發明構想之第五較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一具有一輸出電流ib 之轉換器、一平衡電路與一串聯電池組(包括n個串聯電池，各具電流ib1 …ibn 以及電壓vb1 …vbn )；當對各該電池進行定時間格脈波保護，且充電時，若某電池的電壓達到充電額定電壓(VH )，則將能量繞過該電池(Sb 狀態)之一電路示意圖。第十六圖(b)則顯示依據本發明構想之第五較佳實施例，當對各該電池進行定時間格脈波保護，且充電時，若某電池的電壓達到充電額定電壓(VH )後，再休息固定時間(TR )時，則再度把能量供給該電池(Sa 狀態)之一電路示意圖。第十六圖(c)顯示如第十六圖(a)與(b)中所示之電壓vb1~ vbn 和電流ib1 ~ibn 之一波形圖。
第十七圖(a)顯示依據本發明構想之第六較佳實施例，一電池系統之電路架構包含一轉換器、一平衡電路與一串聯電池組；當對各該電池進行定時間格脈波保護，且放電時，若某電池的電壓達到放電額定電壓(VL )，則將能量繞過該電池(Sb 狀態)之一電路示意圖。第十七圖(b)則顯示依據本發明構想之第六較佳實施例，當對各該 電池進行定時間格脈波保護，且當某電池的電壓達到放電額定電壓(VL )後，再休息固定時間(TR )時，則使該電池繼續釋放能量(Sa 狀態)之一電路示意圖。當所有電池均進入定時間格脈波放電模式時，則串聯電池組中止放電。第十七圖(c)顯示如第十七圖(a)與(b)中所示之電壓vb1~ vbn 和電流ib1 ~ibn 之一波形圖。
第十八圖(a)顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池(抑或是多顆電池)搭配一個轉換器(各包括一個電池與一個轉換器；各該電池，分別具有電壓vb1 …vbn 與電流ib1 …ibn )和一電源之一電路示意圖。而第十八圖(b)顯示如第十八圖(a)所示之電池系統中，當以定電流定電壓充電為例(但可為任意電流)，且對各電池模組分別進行充電定電壓(CV)保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖(其中各個電池模組之截止電壓為VH )。
第十九圖(a)顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池(抑或是多顆電池)搭配一個轉換器(各包括一個電池與一個轉換器；各該電池，分別具電壓vb1 …vbn 和電流ib1 …ibn )和一負載之一電路示意圖。而第十九圖(b)顯示如第十九圖(a)所示之電池系統中，當以定電流定電壓放電為例(但可為任意電流)，且對各電池模組分別進行放電定電壓(CV)保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖(其中各個電池模組之截止電壓為VL )。
第二十圖(a)顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池(抑或是多顆電池)搭配一個轉換器(各包括一個電池與一個轉換器；各該電池，分別具有電壓vb1 …vbn 和電流ib1 …ibn )和一電源之一電路示意圖。而第二十圖(b)顯示如第二十圖(a)所示之電池系統中，當以定電流脈波充電為例(但可為任意電流)，且對各電池模組分別進行磁滯脈波保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖(其中各個電池模組之截止電壓為VH )。
第二十一圖(a)顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池(抑或是多顆電池)搭配一個轉換器(各包括一個電池與一個轉換器；各該電池，分別具電壓vb1 …vbn 和電流ib1 …ibn )和一負載之一電路示意圖。而第二十一圖(b)顯示如第二十一圖(a)所示之電池系統中，當以定電流脈波放電為例(但可為任意電流)，且對各電池模組分別進行磁滯脈波保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖(其中各個電池模組之截止電壓為VL )。
第二十二圖(a)顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池(抑或是多顆電池)搭配一個轉換器(各包括一個電池與一個轉換器；各該電池，分別具電壓vb1 …vbn 和電流ib1 …ibn )和一電源之一電路示意圖。而第二十二圖(b)顯示如第二十二圖(a)所示之電池系統中，當以定電流脈波充電為例 (但可為任意電流)，且對各電池模組分別進行磁滯脈波保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖(其中各個電池模組之截止電壓為VH )。
第二十三圖(a)顯示依據本發明構想，當一電池系統包含複數個電池模組，而各個電池模組內包含單個電池(抑或是多顆電池)搭配一個轉換器(各包括一個電池與一個轉換器；各該電池，分別具電壓vb1 …vbn 和電流ib1 …ibn )和一負載之一電路示意圖。而第二十三圖(b)顯示如第二十三圖(a)所示之電池系統中，當以定電流脈波放電為例(但可為任意電流)，且對各電池模組分別進行磁滯脈波保護時，其各個電池模組之電壓/電流相對於時間之一波形圖(其中各個電池模組之截止電壓為VL )。
實施例：
1.一種用於一串聯電池組之平衡方法，其中該串聯電池組包括複數個電池，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於該串聯電池組之平衡電路與一電連接於該平衡電路之一電源或一負載；當充電時，使該電源對該串聯電池組充電，其中當一特定電池之一電壓值達到一充電額定電壓值，則將充至該特定電池之一輸入能量透過該平衡電路送回該串聯電池組或將輸入能量繞過該特定電池；以及當放電時，使該串聯電池組對該負載放電，其中當一特定電池之一電壓值達到一放電額定電壓值，則使該串聯 電池組將一輸出能量經由該平衡電路送至該特定電池或將輸入能量繞過該特定電池。
2.根據實施例1所述之平衡方法，其中該特定電池是該複數個電池之任一，該當充電時步驟更包括一步驟：當各該電池之該電壓值均達到該充電額定電壓值時，則維持各該電池於一定電壓；且該當放電時步驟更包括一步驟：當各該電池之該電壓值均達到該放電額定電壓值，則中止供電。
3.根據實施例1或2所述之平衡方法，更包括一步驟：對該複數個電池進行一脈衝電流保護，其中該特定電池是該複數個電池之任一，該脈衝電流保護為一電壓磁滯脈波保護或一定時間格脈波保護，且當該脈衝電流保護為該電壓磁滯脈波保護時，該當充電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池之該電壓值達到該充電截止電壓值時，則使充至該特定電池之該輸入能量繞過該特定電池；以及當該特定電池進入一充電磁滯模式時，亦即該特定電池之一端電壓降低至一第一預定值時，則將該輸入能量再度供給該特定電池；且該當放電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池之該電壓值達到該放電截止電壓值時，則使自該串聯電池組輸出至該負載之該輸出能量繞過該特定電池；當該特定電池進入一放電磁滯模式時，亦即當該特定電池之一端電壓升高至一第二預定值時，則使該特定電池繼續放電；以及當各該電池均進入該放電磁滯模式時，則該串聯電池組停止供電；其中該第一預定值小於 該充電截止電壓值，且該第二預定值大於該放電截止電壓值。
4.根據以上任一實施例所述之平衡方法，其中該脈衝電流保護為該定時間格脈波保護時，該當充電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池之該電壓值達到該充電截止電壓值時，則使充至該串聯電池組之該輸入能量繞過該特定電池；使該特定電池進入一定時間格充電模式，亦即當休息一固定時間後，將該輸入能量再度供給該特定電池；且該當放電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池之該電壓值達到該放電截止電壓值時，則使自該串聯電池組輸出至該負載之該輸出能量繞過該特定電池；以及使該特定電池進入一定時間格放電模式，亦即當休息一固定時間後，使該特定電池繼續釋放該輸出能量。
5.根據以上任一實施例所述之平衡方法，其中該當充電時步驟更包括一步驟：當各該電池之該電壓值均達到該充電額定電壓值時，則開始進入一定電壓或一脈波充電模式；且該當放電時步驟更包括一步驟：當各該電池之該電壓值均達到該放電額定電壓值而進入一定電壓或一脈波放電模式時，則中止供電。
6.一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括複數個電池模組，且各該電池模組包括一雙向轉換器和單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於各該雙向轉換器之一電源或一負 載；當充電時，使該電源對各該電池模組充電，其中各該電池模組控制各自之一輸入功率以供給各該單個電池或各該串聯電池組之各該複數個電池，而當一特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一充電截止電壓值時，降低或切斷該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一輸入功率；以及當放電時，使該電池系統對該負載放電，其中各該電池模組控制各自之一輸出功率，而當一特定之電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一放電截止電壓值時，降低或切斷該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之該輸出功率，且當各該電池模組均達到該放電截止電壓時，即中止供電。
7.根據實施例6所述之平衡方法更包括一步驟：對各該電池模組進行一脈衝電流保護，其中該特定之電池模組是該複數個電池模組之任一，該脈衝電流保護為一電壓磁滯脈波保護或一定時間格脈波保護，且當該脈衝電流保護為該電壓磁滯脈波保護時，該當充電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之該電壓值達到該充電截止電壓值時，則使自對應之該雙向轉換器輸入至該特定電池模組之一能量降為零，此時進入充電磁滯模式；以及當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串 聯電池組之一端電壓降低至一第一預定值時，則將該能量再度供給該特定電池模組；且該當放電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之該電壓值達到該放電截止電壓值時，則使自該特定電池模組輸出至對應之該雙向轉換器之一能量降為零，此時進入放電磁滯模式；當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一端電壓升高至一第二預定值時，則使該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組繼續放電；以及當各該電池模組均進入該放電磁滯模式時，則該電池系統中止供電；其中該第一預定值小於該充電截止電壓值，且該第二預定值大於該放電截止電壓值。
8.根據實施例6或7所述之平衡方法，其中該脈衝電流保護為該定時間格脈波保護時，該當充電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之該電壓值達到該充電截止電壓值時，則使自對應之該雙向轉換器輸入至該特定電池模組之一能量降為零，此時進入一定時間格充電模式；以及當休息一固定時間後，將該能量再度供給該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組；且該當放電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之該電壓值達到該放電截止電壓值時，則使該特定電池模組輸出至對應之該雙向轉換器之一能量降為零，此時該 特定電池模組進入一定時間格放電模式；當休息一固定時間後，使該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組繼續釋放該能量；以及當各該電池模組均進入該定時間格充電模式時，則使該電源中止供電。
9.根據以上任一實施例所述之平衡方法，其中該當充電時步驟更包括一步驟：當各該電池模組之該電壓值均達到該充電額定電壓值時，則開始進入一定電壓或一脈波充電模式；且該當放電時步驟更包括一步驟：當各該電池模組之該電壓值均達到該放電額定電壓值而進入一定電壓或一脈波放電模式時，則中止供電。
10.一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括複數個電池模組，且各該電池模組包括一雙向轉換器和單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於各該雙向轉換器之一電源；以及當充電時，使該電源對各該電池模組充電，其中各該電池模組控制各自之一輸入功率以供給各該單個電池或各該具有複數個電池之該串聯電池組，而當一特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一充電截止電壓值時，降低或切斷該特定電池模組之一輸入功率。
11.一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括複數個電池模組，且各該電池模組包括一雙向轉換器和單個電池或具有複數個電池之一串聯電池 組，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於各該雙向轉換器之一負載；以及當放電時，使該電池系統對該負載放電，其中各該電池模組控制各自之一輸出功率，而當一特定之電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一放電截止電壓值時，降低或切斷該特定電池模組之該輸出功率，且當各該電池模組均達到該放電截止電壓時，即中止供電。
12.一種用於一電池模組之平衡方法，其中該電池模組包括單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：偵測該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值；以及當該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一充電截止電壓值時，降低或切斷該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之充電。
13.一種用於一電池模組之平衡方法，其中該電池模組包括單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：偵測該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值；以及當該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一放電截止電壓值時，降低或切斷該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之供電。
14.一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括以一個或若干個電池為一組之複數組電池，該方法包含下列之步驟：在充電時，若任一組電池之一端電壓達到一充電截止電壓，則以一非消耗式方法降低或切斷該任一組電池之一輸入功率，使該端電壓不超過該充電截止電壓；以及在放電時，若任一組電池之該端電壓達到一放電截止電壓，則降低或切斷該任一組電池之一輸出功率，使該端電壓不超過該放電截止電壓。
綜上所述，本發明提供一種電池系統中單一電池或電池組之充放電平衡方法，該充放電平衡方法對待電池組之每個電池如同單一電池之充放電，無須電池電量估測技術，且電路穩定，不存在傳統即時式電池平衡失敗之問題，故其確實具有進步性與新穎性。
是以，縱使本案已由上述之實施例所詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

Claims (14)

  1. 一種用於一串聯電池組之平衡方法，其中該串聯電池組包括複數個電池，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於該串聯電池組之平衡電路與一電連接於該平衡電路之一電源或一負載；當充電時，使該電源對該串聯電池組充電，其中當一特定電池之一電壓值達到一充電額定電壓值，則將充至該特定電池之一輸入能量透過該平衡電路送回該串聯電池組或將輸入能量繞過該特定電池；以及當放電時，使該串聯電池組對該負載放電，其中當一特定電池之一電壓值達到一放電額定電壓值，則使該串聯電池組將一輸出能量經由該平衡電路送至該特定電池或將該輸出能量繞過該特定電池。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之平衡方法，其中該特定電池是該複數個電池之任一，該當充電時步驟更包括一步驟：當各該電池之該電壓值均達到該充電額定電壓值時，則維持各該電池於一定電壓；且該當放電時步驟更包括一步驟：當各該電池之該電壓值均達到該放電額定電壓值，則中止供電。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之平衡方法，更包括一步驟：對該複數個電池進行一脈衝電流保護，其中該特定電池是該複數個電池之任一，該脈衝電流保護為一電壓磁滯脈波保護或一定時間格脈波保護，且當該脈衝電流保護為該電壓磁滯脈波保護時，該當充電時步驟更包括下 列之步驟：當該特定電池之該電壓值達到一充電截止電壓值時，則使充至該特定電池之該輸入能量繞過該特定電池；以及當該特定電池進入一充電磁滯模式時，亦即該特定電池之一端電壓降低至一第一預定值時，則將該輸入能量再度供給該特定電池；且該當放電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池之該電壓值達到一放電截止電壓值時，則使自該串聯電池組輸出至該負載之該輸出能量繞過該特定電池；當該特定電池進入一放電磁滯模式時，亦即當該特定電池之一端電壓升高至一第二預定值時，則使該特定電池繼續放電；以及當各該電池均進入該放電磁滯模式時，則該串聯電池組停止供電；其中該第一預定值小於該充電截止電壓值，且該第二預定值大於該放電截止電壓值。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之平衡方法，其中該脈衝電流保護為該定時間格脈波保護時，該當充電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池之該電壓值達到該充電截止電壓值時，則使充至該串聯電池組之該輸入能量繞過該特定電池；使該特定電池進入一定時間格充電模式，亦即當休息一固定時間後，將該輸入能量再度供給該特定電池；以及當各該電池均進入該定時間格充電模式時，則該串聯電池組完成該充電；且該當放電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池之該電壓值達到該放電截止電壓值時，則使自該串聯電池組輸出至該負載之該輸出能量繞過該特定電池；以及使該特定電池進入一定 時間格放電模式，亦即當休息一固定時間後，使該特定電池繼續釋放該輸出能量。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之平衡方法，其中該當充電時步驟更包括一步驟：當各該電池之該電壓值均達到該充電額定電壓值時，則開始進入一定電壓或一脈波充電模式；且該當放電時步驟更包括一步驟：當各該電池之該電壓值均達到該放電額定電壓值而進入一定電壓或一脈波放電模式時，則中止供電。
  6. 一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括複數個電池模組，且各該電池模組包括一雙向轉換器和單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於各該電池模組之平衡電路與一電連接於各該雙向轉換器之一電源或一負載；當充電時，使該電源對各該電池模組充電，其中各該電池模組控制各自之一輸入功率以供給各該單個電池或各該串聯電池組之各該複數個電池，而當一特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一充電截止電壓值時，降低或切斷該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一輸入功率；以及當放電時，使該電池系統對該負載放電，其中當一特定電池模組之一特定電池之一電壓值達到一放電額定電壓值時，使該特定電池模組將一輸出能量經由該平衡 電路送至該特定電池或將該輸出能量繞過該特定電池，各該電池模組控制各自之一輸出功率，而當一特定之電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一放電截止電壓值時，降低或切斷該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之該輸出功率，且當各該電池模組均達到該放電截止電壓時，即中止供電。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之平衡方法，更包括一步驟：對各該電池模組進行一脈衝電流保護，其中該特定之電池模組是該複數個電池模組之任一，該脈衝電流保護為一電壓磁滯脈波保護或一定時間格脈波保護，且當該脈衝電流保護為該電壓磁滯脈波保護時，該當充電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之該電壓值達到該充電截止電壓值時，則使自對應之該雙向轉換器輸入至該特定電池模組之一能量降為零，此時進入充電磁滯模式；以及當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一端電壓降低至一第一預定值時，則將該能量再度供給該特定電池模組；且該當放電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之該電壓值達到該放電截止電壓值時，則使自該特定電池模組輸出至對應之該雙向轉換器之一能量降為零，此時進入放電磁滯模式；當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電 池之該串聯電池組之一端電壓升高至一第二預定值時，則使該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組繼續放電；以及當各該電池模組均進入該放電磁滯模式時，則該電池系統中止供電；其中該第一預定值小於該充電截止電壓值，且該第二預定值大於該放電截止電壓值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之平衡方法，其中該脈衝電流保護為該定時間格脈波保護時，該當充電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之該電壓值達到該充電截止電壓值時，則使自對應之該雙向轉換器輸入至該特定電池模組之一能量降為零，此時進入一定時間格充電模式；以及當休息一固定時間後，將該能量再度供給該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組；且該當放電時步驟更包括下列之步驟：當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之該電壓值達到該放電截止電壓值時，則使該特定電池模組輸出至對應之該雙向轉換器之一能量降為零，此時該特定電池模組進入一定時間格放電模式；當休息一固定時間後，使該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組繼續釋放該能量；以及當各該電池模組均進入該定時間格充電模式時，則使該電源中止供電。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之平衡方法，其中該當充電 時步驟更包括一步驟：當各該電池模組之該電壓值均達到一充電額定電壓值時，則開始進入一定電壓或一脈波充電模式；且該當放電時步驟更包括一步驟：當各該電池模組之該電壓值均達到一放電額定電壓值而進入一定電壓或一脈波放電模式時，則中止供電。
  10. 一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括複數個電池模組與一電連接於各該電池模組之平衡電路，且各該電池模組包括一雙向轉換器和單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於各該雙向轉換器之一電源；以及當充電時，使該電源對各該電池模組充電，其中當一特定電池模組之一特定電池之一電壓值達到一充電額定電壓值時，將充至該特定電池之一輸入能量繞過該特定電池，或將該輸入能量透過該平衡電路送回該串聯電池組，各該電池模組控制各自之一輸入功率以供給各該單個電池或各該具有複數個電池之該串聯電池組，而當一特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一充電截止電壓值時，降低或切斷該特定電池模組之一輸入功率。
  11. 一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括複數個電池模組與一電連接於各該電池模組之平衡電路，且各該電池模組包括一雙向轉換器和單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步 驟：提供一電連接於各該雙向轉換器之一負載；以及當放電時，使該電池系統對該負載放電，其中當一特定電池模組之一特定電池之一電壓值達到一放電額定電壓值時，使該特定電池模組將一輸出能量經由該平衡電路送至該特定電池或將該輸出能量繞過該特定電池，各該電池模組控制各自之一輸出功率，而當該特定電池模組之該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一放電截止電壓值時，降低或切斷該特定電池模組之該輸出功率，且當各該電池模組均達到該放電截止電壓時，即中止供電。
  12. 一種用於一電池模組之平衡方法，其中該電池模組包括單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於該電池模組之平衡電路；偵測該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值；當該電池模組之一特定電池之一電壓值達到一充電額定電壓值時，將充至該特定電池之一輸入能量繞過該特定電池，或將該輸入能量透過該平衡電路送回該串聯電池組；以及當該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一充電截止電壓值時，降低或切斷該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之充電。
  13. 一種用於一電池模組之平衡方法，其中該電池模組包括單個電池或具有複數個電池之一串聯電池組，該方法包含下列之步驟：提供一電連接於該電池模組之平衡電路；偵測該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值；當該電池模組之一特定電池之一電壓值達到一放電額定止電壓值時，使該電池模組將一輸出能量經由該平衡電路送至該特定電池或將該輸出能量繞過該特定電池；以及當該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之一電壓值達到一放電截止電壓值時，降低或切斷該單個電池或該具有複數個電池之該串聯電池組之供電。
  14. 一種用於一電池系統之平衡方法，其中該電池系統包括以一個或若干個電池為一組之複數組電池與一電連接於該複數組電池之平衡電路，該方法包含下列之步驟：在充電時，若任一組電池之一端電壓達到一充電截止電壓，則以一非消耗式方法降低或切斷該任一組電池之一輸入功率，使該端電壓不超過該充電截止電壓；在放電時，當任一組電池之一特定電池之一電壓值達到一放電額定電壓值時，使該任一組電池將一輸出能量經由該平衡電路送至該特定電池或將該輸出能量繞過該特定電池；以及在放電時，若任一組電池之該端電壓達到一放電截 止電壓，則降低或切斷該任一組電池之一輸出功率，使該端電壓不超過該放電截止電壓。
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