TWI728805B

TWI728805B - 檢查電力單元的方法

Info

Publication number: TWI728805B
Application number: TW109115537A
Authority: TW
Inventors: 吳志銘; 林建宇; 李宗勳
Original assignee: 台達電子工業股份有限公司
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2020-05-11
Publication date: 2021-05-21
Also published as: TW202142886A

Abstract

本發明提出一種檢查電力單元的方法，應用於透過訊號母線連接的多個電力單元。方法是將電力單元斷開訊號母線，電力單元具有輸出電流，經由控制器下達控制命令以調升輸出電流，量測調升後的輸出電流，並比較輸出電流與控制命令所對應的目標電流值以決定電力單元來決定檢查結果。本發明可有效縮短檢查時間，並可提升檢查精確度。

Description

檢查電力單元的方法

本發明係與電力單元有關，特別有關於檢查電力單元。

電力單元檢查主要是檢查電力單元的輸出電流是否能夠達到預期的電流值，以判斷電力單元的性能正常或異常。並且，現有的檢查方式主要是經由調整電壓來改變輸出電流，以測試輸出電流的上限是否可以達到預期的電流值。

然而，現有的檢查方式存在檢查時間過長、檢查精確度過低與檢查中容易觸發電力單元的過流保護等問題。

此外，於現有技術中，會將多個電力單元並聯來獲得更高的輸出電流。並且，由於各電力單元的電壓不會完全相同，目前已有一種均流技術被提出，前述均流技術是透過訊號母線來並聯多個電力單元以使電力單元均流，而可提供相同的輸出電流。

然而，當設置有訊號母線時，由於訊號母線會提供強制均流的效果，現有的檢查方式並無法透過調整電壓來調升輸出電流。

是以，現有檢查方式存在上述問題，而亟待更有效的方案被提出。

本發明之主要目的，係在於提供一種檢查電力單元的方法，可直接下達控制命令來調升輸出電流以檢查電力單元的性能。

為達上述目的，本發明係提供一種檢查電力單元的方法透過訊號母線連接多個電力單元，各電力單元包括電力模組及控制器，方法包括以下步驟：將多個電力單元的其中之一自訊號母線斷開，且電力單元具有輸出電流；經由控制器下達控制命令，使輸出電流調升；量測調升後的輸出電流；及，比較輸出電流與目標控制命令所對應之目標電流值來決定電力單元之一檢查結果。

本發明可有效縮短檢查時間，提升檢查精確度，並可排除均流技術的影響。

10:電力單元

100:電力模組

101:電壓控制迴路

102:電流控制迴路

103:輸出端

11:電力單元

12:訊號母線

13:輸出端

20:電力單元

200:電力模組

201:電力控制模組

202:控制命令模組

203:開關

21:訊號母線

22:輸出端

30:控制器

31:電壓控制迴路

32:電流控制迴路

40:電力單元

41:訊號母線

42:輸出端

400:功率級

401:控制器

402、404:差動放大器

405:開關

403、406:重疊電路

50、53:電力單元

51:訊號母線

52:輸出端

500:電池

501:直流-直流轉換器

60-62:電壓變化

I_out、I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}:輸出電流

I_{out_sense}:輸出電流感測訊號

I_{share_com}:均流控制訊號

I_Rated:額定電流

I_COM:控制命令

I_TH:目標電流值

t:時間

T1、T2、T3:時間區間

T_Disconnect:斷開時間

T_Check:檢查時間

T_Connect:連接時間

T_Re-try:重試時間

△V:電壓變化

V_Ref:參考電壓

V_{in_1}、V_{in_2}、V_{in_n}:輸入電壓

V_out、V_{out_1}、V_{out_2}…V_{out_n}:輸出電壓

V_EA:誤差電壓

V_FB:回授電壓

S10-S13:第一檢查步驟

S20-S22:切換步驟

S30-S38:第二檢查步驟

S40-S47:第三檢查步驟

S50-S51:均流步驟

圖1為電力單元的架構圖。

圖2為基於現有的性能檢查的電力單元的電壓命令-時間關係圖與輸出電流-時間關係圖。

圖3為電力設備的架構圖。

圖4為本發明第一實施樣態的電力設備的架構圖。

圖5為本發明第二實施樣態的電力設備的架構圖。

圖6為本發明第三實施樣態的電力設備的架構圖。

圖7為本發明第四實施樣態的電力設備的架構圖。

圖8為本發明第一實施例的檢查電力單元的方法的流程圖。

圖9為本發明第二實施例的檢查電力單元的方法的部分流程圖。

圖10為本發明第三實施例的檢查電力單元的方法的流程圖。

圖11為本發明第四實施例的檢查電力單元的方法的流程圖。

圖12為本發明第五實施例的檢查電力單元的方法的部分流程圖。

圖13為本發明的性能正常的電力單元的輸出電壓-時間關係圖與輸出電流-時間關係圖。

圖14為本發明的性能異常的電力單元的輸出電壓-時間關係圖與輸出電流-時間關係圖。

茲就本發明之一較佳實施例，配合圖式，詳細說明如後。

請同時參閱圖1至圖3，圖1為電力單元的架構圖，圖2為基於現有的性能檢查的電力單元的電壓命令-時間關係圖與輸出電流-時間關係圖，圖3為電力設備的架構圖。

圖1至圖3是用來更具體說明本發明所要解決的問題與現有檢查方式的缺失。

如圖1所示，電力單元10可以包括電性連接的電力模組100、電壓控制迴路101、電流控制迴路102與輸出端103。

現有的性能檢查是對電壓控制迴路101調整參考電壓V_Ref，以使電力單元10的輸出電壓調升，並且，輸出端103的輸出電流I_out也會隨之提升。

然而，由於檢查前並不知道電力單元10的性能，並無法直接選擇最適當的參考電壓V_Ref。具體而言，當參考電壓V_Ref過高時，會使輸出電流 I_out過高，這可能觸發過電流保護(Over Current Protection，OCP)機制而讓電力單元10自動關機，並造成檢查失敗。

對此，如圖2所示，現有的性能檢查是從較低的參考電壓V_Ref開始緩慢調升。舉例來說，每次調升電壓變化△V，並於調升後等待時間區間T1秒(如10秒)，若輸出電流I_out沒有達到額定電流I_Rated，則再次調升電壓變化△V，直到輸出電流I_out達到額定電流I_Rated(性能正常)或者參考電壓V_Ref達到所能調升的最大值(性能異常)。

上述的檢查方式存在檢查時間過長(每次調整參考電壓V_Ref後都需等待電流變化)、檢查精確度過低(檢查結果為異常時可能是因為沒有正確下達合適的參考電壓V_Ref，檢查結果為正常時的輸出電流I_out可能是電流突波所造成)與檢查中容易觸發電力單元的過流保護(如電流突波)等問題。

此外，如圖3所示，當電力設備內部有多個電力單元11並聯，且各電力單元11之均流控制訊號端皆藕接至一訊號母線12時，會使電力單元11因為均流效果提供相同且穩定的輸出電流，這使得現有的檢查方式並無法用於具有訊號母線的電力設備。

為解決上述問題，本發明提供一種電力設備與用於此電力設備的檢查電力單元的方法，可基於電流控制來對具有訊號母線(如均流母線)的電力設備進行性能檢查，可準確地調升輸出電流且不會觸發過流保護機制。

請參閱圖4，為本發明第一實施樣態的電力設備的架構圖。如圖4所示，本發明的電力設備包括多個電力單元20，多個電力單元20於輸出端相互並聯，且該等電力單元20之均流控制訊號端皆藕接至一訊號母線21。透過訊號母線21的作用，電力設備可於輸出端22(如電纜、電連接器或電連接埠等等)提供穩定的電力輸出(即提供穩定的輸出電壓與輸出電流)。

各電力單元20包括電性連接的電力模組200與電力控制模組201。

電力模組200(可包括電池及/或用以外接電源的裝置)用以提供電力。電力控制模組201(可包括微處理器與其他電子電路)用以調整電力模組200所輸出電力(如輸出電壓及/或輸出電流)。

於本發明中，電力控制模組201包括控制器30。控制器30用以對電力控制模組201下達控制命令，以調整電力模組200的輸出電流。前述控制命令為一組控制訊號並對應至一組目標電流值，可用來控制電力控制模組201調整電力模組200的輸出電流至此控制命令所指定的目標電流值。

於本發明中，電力單元20更包括用以連接訊號母線21與電力控制模組201的開關203。電力控制模組201可控制開關203通路或斷路，以使所在的電力單元20連接訊號母線21以獲得均流效果，或者斷開訊號母線21以排除均流效果。

藉此，本發明經由開關203可以使電力單元20排除均流效果，而可以進行性能檢查。

續請一併參閱圖5，為本發明第二實施樣態的電力設備的架構圖。於圖5的實施樣態中，電力控制模組201可包括電性連接的控制器30、電壓控制迴路31與電流控制迴路32。V_out為電力輸出端。

控制器30用以控制電力模組200的輸出電壓與輸出電流，並可對電力模組200的性能進行監測。電壓控制迴路31用以調整電力模組200的輸出電壓。電流控制迴路32用以調整電力模組200的輸出電流。

具體而言，控制器30包括控制命令模組202，電流控制迴路32連接控制器30，控制器30可經由控制命令模組202產生控制命令並執行。並且，電流控制迴路32還連接開關203(控制器30可對開關203進行控制)，並經由開關203連接訊號母線21，來致能或禁能均流效果。

於一實施樣態中，控制器30可包括儲存器(如暫存器、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體或其他非暫態儲存媒體)。前述儲存器可儲存多個不同的控制命令與多個不同的目標電流值之間的一組對應關係。不同的目標電流值分別對應至不同類型的電力單元20或不同類型的電力設備。控制器30可依據電力單元20或電力設備的類型(如型號、性能等等)選擇對應的目標電流值，並基於此對應關係產生對應的控制命令，即用來將電力模組200的輸出電流調整至目標電流值的控制命令。

於一實施樣態中，前述對應關係可為基於不同類型的電力設備或電力模組200的特性，經過反覆實驗、計算與統計所產生，並於電力設備出廠前預先寫入至控制器30的儲存器。藉此，各控制命令可準確地控制對應類型的電力設備或電力模組200調整輸出電流至對應的目標電流值。

於一實施樣態中，前述對應關係是被記錄在查找表，並且，前述查找表儲存在前述儲存器中。

於一實施樣態中，控制器30透過訊號線連接電流控制迴路32，控制命令模組202為設置於控制器30中軟體控制模組(如電腦程式)或電路控制模組。

值得一提的是，電壓控制迴路31與電流控制迴路32是相互連動的，即當電壓控制迴路31改變電力單元20之輸出電壓V_out，進而改變輸出電流時，電流控制迴路32會對應輸出電流的變化(如將對應輸出電流的一組訊號，如圖6、7的輸出電流感測訊號I_{out_sense}，迴授至電流控制迴路32)來影響電壓控制迴路32，進而改變輸出電壓V_out。藉由上述方式，本發明可準確地調整輸出電流至前述目標電流。

續請一併參閱圖6，為本發明第三實施樣態的電力設備的架構圖。控制器401是與前述的控制器30相同或相似，於此不再贅述。

於圖6的實施樣態中，各電力單元40為電源供應器，前述的電力模組200可包括電性連接控制器401(控制器401與前述控制器30相同或相似)的功率級400(power stage)，功率級400用以將輸入端(即輸入電壓V_{in_1}、V_{in_2}…V_{in_n})的電力轉換為符合輸出端42(連接輸出電壓V_{out_1}、V_{out_2}…V_{out_n})的規格(如指定的輸出電壓或輸出電流)。

前述輸入端(包括輸入電壓V_{in_1}、V_{in_2}、V_{in_n})可為電纜、電連接器或電連接埠等等，並可連接電力源(如市電或發電機)以獲得電力輸入。

於本實施樣態中，各電力單元40分別具有輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}，並分別具有輸出電壓V_{out_1}、V_{out_2}…V_{out_n}。

並且，電流控制迴路32包括重疊電路406與差動放大器404。訊號母線41連接重疊電路406，並透過開關405連接差動放大器404。

值得一提的是，於本實施樣態中，控制命令I_COM、輸出電流感測訊號I_{out_sense}、均流控制訊號I_{share_com}與訊號母線訊號可透過類比電壓訊號來加以實現，但其目的是用來調整輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}。舉例來說，本實施樣態可透過類比電壓訊號來表示所要傳遞的電流值(如輸出電流的讀數或訊號母線的電流平均值等等)。

並且，前述多個控制命令可分別為不同的類比電壓訊號(即前述儲存器可記錄不同電壓值的電壓訊號與不同的目標電流值之間的對應關係，如1.2V的電壓訊號對應的目標電流值為50A)，本實施樣態可針對當前的電力設備選擇正確的電壓訊號(即前述控制命令)來準確、快速調整輸出電流至目標電流值。

值得一提的是，於不同類型的電力設備中，相同的控制命令電壓可能對應不同的目標電流值。舉例來說，1.2V的電壓訊號在第一個電力設備中所對應的目標電流值為50A，但在第二個電力設備中所對應的目標電流值可能為30A。

以下示例性說明本發明的具體運作方式。

當開關405為通路時，訊號母線41連接多個電力單元40的輸出電流感測訊號I_{out_sense}(其各電力單元40的輸出電流感測訊號I_{out_sense}的讀數可為該電力單元40的輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}的讀數，如將各電力單元40的輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}的讀數作為前述輸出電流感測訊號I_{out_sense}回授至電流控制迴路32)，並可產生訊號母線訊號。前述訊號母線訊號與各電力單元40的輸出電流感測訊號I_{out_sense}經過重疊電路406疊加後，可產生用以指示該多個電力單元40的電流平均值的均流控制訊號I_{share_com}。接著，均流控制訊號I_{share_com}與輸出電流感測訊號I_{out_sense}經過差動放大器404的處理結果(可為電壓訊號)可輸入至電壓控制迴路31以調整輸出電壓V_{out_1}、V_{out_2}…V_{out_n}，並對應改變輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}。

當開關405為斷路時，訊號母線41從電流控制迴路32中被移除(即均流控制訊號I_{share_com}被移除)，本發明新導入之控制命令I_COM直接與輸出電流感測訊號I_{out_sense}經過差動放大器404的處理結果(可為電壓訊號)可輸入至電壓控制迴路31以調整輸出電壓V_{out_1}、V_{out_2}…V_{out_n}，並對應改變輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}。

此外，電壓控制迴路31包括重疊電路403與差動放大器402。本實施樣態是透過下述方式來控制電力單元40：依照預設的權重對對差動放大器404的處理結果(於開關405通路時，處理結果為均流控制訊號I_{share_com}與輸出電流感測訊號I_{out_sense}的誤差值；於開關405為斷路時，處理結果為控制命令I_COM與輸出電流感測訊號I_{out_sense}誤差值)，與回授電壓V_FB透過重疊電路403進行疊加處理，接著重疊電路403的處理結果(可為電壓訊號)與參考電壓V_Ref經差動放大器402比較來獲得誤差電壓V_EA，並由控制器401依據誤差電壓V_EA控制電力單元40的輸出電壓V_{out_1}、V_{out_2}…V_{out_n}，並對應調整輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}。

值得一提的是，現有的檢查方式即是透過多次地緩慢調升參考電壓V_Ref來逐漸調升輸出電壓V_{out_1}、V_{out_2}…V_{out_n}，進而逐漸調升輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}。上述改變輸出電流的方式不僅反應時間較長，且無法預期調整後的電流值，而容易觸發過流保護機制。

相較於現有技術，於本發明中，參考電壓V_Ref可被設定為固定值(此固定值可依據電力設備的類型所加以決定)。本發明是透過前述對應關係，來直接獲得可使待檢查的電力設備的輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}快速且安全達到目標電流值的一組控制命令I_COM(類比電壓值)，並於斷開開關405後，由控制器401經由控制命令模組202直接下達控制命令I_COM至差動放大器404來達到直接調升輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}至目標電流值的目的。

續請一併參閱圖7為本發明第四實施樣態的電力設備的架構圖。相較於圖6的實施樣態，於圖7的實施樣態中，電力單元50為蓄電裝置(如備援電池裝置)，而不需要電力輸入。

電力模組包括電池500與直流-直流轉換器501。電池500用以儲蓄並提供電力，直流-直流轉換器501用以將電池500的直流電力轉換為符合輸出電壓V_{out_1}且輸出電流I_{out_1}的直流電力規格。

並且，於本實施樣態中，電力單元53為電源供應器，電力單元50與電力單元53於輸出端彼此並聯，且其均流控制訊號端皆藕接至訊號母線51。藉此，當停電時(即電力單元53無法取得電力)，本發明的電力設備仍可透過電力單元50繼續供電。

值得一提的是，雖於本實施樣態中是以蓄電裝置結合電源供應器進行說明，但不以此限定。於另一實施樣態，亦可將電力設備的所有電力單元50都變更為蓄電裝置。

請一併參閱圖8，為本發明第一實施例的檢查電力單元的方法的流程圖。本發明各實施例的檢查電力單元的方法(下稱該方法)可透過圖4至圖7所示任一實施樣態的電力設備來加以實現(後續將以圖5的實施樣態進行說明)。

更進一步地，本發明的各實施例的方法可透過硬體方式(如電路板、積體電路或SoC)或軟體方式(如韌體或應用程式等電腦程式)來加以實現，不加以限定。當以軟體方式實現時，前述控制器可包括非暫態電腦可讀取媒體，非暫態電腦可讀取媒體儲存有電腦程式，當控制器執行電腦程式後，可控制電力設備執行後述各步驟。

具體而言，本實施例的該方法包括以下步驟。

步驟S10：多個電力單元20的其中之一的控制器30(受外部控制或自動觸發)控制此電力單元20自訊號母線21斷開(如經由斷開開關203)，以使此電力單元20的輸出電流排除均流效果。

步驟S11：控制器30經由控制命令模組202下達控制命令，並執行此控制命令。前述控制命令用以控制電力單元20的輸出電流調升至電力單元20所對應的目標電流值。前述目標電流值可基於電力單元20的額定電流來加以設定，如80%的額定電流、90%的額定電流或97%的額定電流等等，不加以限定。

值得一提的是，一般而言，電力單元的性能會隨著使用逐漸衰退。並且，即便電力單元的輸出電流無法達到100%的額定電流，但只要衰退不嚴重(如最大輸出電流為額定電流80%以上)，此電力單元仍可繼續使用以節省維護成本。

此外，即便是全新的電力單元，仍可能因為製程或良率不一，或者運輸受損等問題，雖性能無法達到100%的額定電流，但仍可正常使用。

因此，若將目標電流值直接設定為100%的額定電流時，上述可用的電力單元會被誤判為異常而必須更換，這會增加維護成本。對此，本發明將目標電流值設定為接近但小於額定電流，可有效避免將可用的電力單元誤判為異常的上述問題。

於一實施例中，用戶可透過外部電腦連接控制命令模組22，並操作外部電腦來對控制器30下達控制命令。

於一實施例中，於電力單元20(自動或依據用戶手動操作)切換至檢查模式後，控制器30可執行控制命令模組202來讀取預存於儲存器的控制命令(如於決定目標電流值後，基於前述控制命令與目標電流值的對應關係來取得所決定的目標電流值所對應的控制命令)，並自動下達此控制命令。

接著，電流控制迴路32會基於控制命令立即反應，並嘗試將輸出電流快速調整至目標電流值，其具體調整方式如圖3至圖7的相關說明所述，於此不再贅述。

步驟S12：控制器30對電力單元20的輸出電流(如圖6或圖7所示的輸出電流I_out)進行量測。

於一實施例中，控制器30是量測電力模組20的輸出端的電流值作為輸出電流。

步驟S13：控制器30比較所量測輸出電流與目標電流值以決定電力單元20的檢查結果。

於一實施例中，如圖6所示，當電力單元為電源供應器時，控制器30是比較輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}與電源供應器所對應的目標電流值(如電源供應器的90%的額定電流)。

於一實施例中，如圖7所示，當電力模組為電池模組(即包括電池500與直流-直流轉換器501)時，控制器401是比較輸出電流I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n}與電池500或直流-直流轉換器501所對應的目標電流值(如電池500或直流-直流轉換器501的98%的額定電流)。

續請一併參閱圖9，為本發明第二實施例的檢查電力單元的方法的部分流程圖。相較於圖8所示的實施例，本實施例的該方法提供自動切換功能，可自動切換對電力設備的多個電力單元20來進行檢查。具體而言，本實施例的該方法包括以下步驟。

步驟S20：外部測試程式(外部測試程式可安裝於外部測試電腦，外部測試電腦(透過纜線)連接各電力單元20的控制器30)或控制器30於未檢查的多個電力單元20中選擇其中之一(即選擇不具檢查結果的電力單元20)，如選擇的第一個電力單元20，或選擇距離上次檢查最久的電力單元20等等，不加以限定。

步驟S21：控制器30執行本發明之性能檢查，如執行圖8所示的步驟S10-S13、圖10所示的步驟S30-S38，或圖11所示的步驟S40-S47。

於性能檢查中，開關203被控制為斷路，以將所選擇的電力單元20自訊號母線21斷開，對所選擇的電力單元20下達並執行控制命令，量測所選擇的電力單元20的輸出電流，並基於反應後的輸出電流來判斷所選擇的電力單元20的性能。

步驟S22：外部測試程式或控制器30於所選擇的電力單元20完成性能檢查後，判斷是否還有其他電力單元20需要檢查。

若還有其他電力單元20需要檢查，則再次執行步驟S20以選擇另一電力單元20來進行性能檢查。否則，結束此電力設備的檢查。

藉此，本發明可自動對同一電力設備的多個電力單元進行檢查，而可節省用戶手動切換電力單元的操作，並減少檢查總時間。

續請一併參閱圖10，為本發明第三實施例的檢查電力單元的方法的流程圖。後續將以圖6所示的電力設備來說明本實施例的該方法，但本領域的技術人員應該了解，本實施例的該方法可使用圖4至圖7所示任一種電力設備來加以實現。

本實施例的該方法進一步提供一種狀態檢測功能(步驟S31-S32)，可於對輸出電流執行性能檢查前，先檢查電力設備(包括電力單元40)是否可以正常運作，以避免異常的電力設備造成性能檢查的結果錯誤。具體而言，本實施例的該方法包括以下步驟。

步驟S30：控制器401將開關405斷開，使電力單元40自訊號母線41斷開，以使電力單元40失去均流效果。

步驟S31：控制器401執行設備狀態檢測，以檢測電力設備或電力單元40可否正常運作。前述設備狀態檢測可包括檢測電路元件是否故障(如是否過電、接點或電阻值是否異常)、檢測感測器是否故障等等，不加以限定。

步驟S32：控制器401判斷是否偵測到錯誤(如任一元件故障，或是輸出電壓/電流值異常等等)。

若控制器401偵測到任一錯誤，則執行步驟S37：控制器401停止本次的性能檢查，並可輸出通知(如未執行性能檢查通知)。

若控制器401未偵測錯誤，則執行步驟S33：下達並執行控制命令I_COM。接著，輸出電流I_{out_1}因為控制命令的執行而改變。

步驟S34：控制器401對反應後的輸出電流I_{out_1}進行量測。

步驟S35：控制器401判斷輸出電流I_{out_1}是否達到預設的目標電流值，以決定性能檢查的檢查結果。

若輸出電流I_{out_1}達到目標電流值時，控制器401執行步驟S36：控制器401判定電力單元的檢查結果為性能正常，並可進一步輸出通知(如性能正常通知)。

於輸出電流I_{out_1}未達到目標電流值時，控制器401執行步驟S38：控制器401判定電力單元40的檢查結果為性能異常，並可進一步輸出通知(如性能異常通知)。

藉此，本發明基於輸出電流是否達到目標電流值，可有效判定電力單元40的性能檢查的檢查結果。

值得一提的是，雖於本實施例中，是先斷開訊號母線41(步驟S30)，再進行狀態檢測(步驟S31-S32)，但不以此限定。

於另一實施例中，本實施例可被修改為先進行狀態檢測(步驟S31-S32)，並於檢測未發現錯誤後，再斷開訊號母線41(步驟S30)。

於另一實施例中，本實施例可被修改為先進行狀態檢測(步驟S31-S32)，並於檢測未發現錯誤後，再斷開訊號母線41(步驟S30)，再進行不同的狀態檢測(即再執行一次步驟S31-S32)。

續請一併參閱圖11，為本發明第四實施例的檢查電力單元的方法的流程圖。後續將以圖7所示的電力設備來說明本實施例的該方法，但本領域的技術人員應該了解，本實施例的該方法可使用圖4至圖7所示任一種電力設備來加以實現。

相較於圖10的實施例是直接基於輸出電流是否達到目標電流值來判斷電力單元的性能，本實施例可允許用戶設定更為精細的通過條件與結束條件，來對性能進行更精確的確認。具體而言，本實施例的該方法包括以下步驟。

步驟S40：控制器401控制開關405斷開，以將電力單元50斷接訊號母線51。

步驟S41：控制器401對電力設備(包括電力單元50)執行狀態檢測。本實施例的狀態檢測可與圖10的狀態檢測相同或相似，於此不再贅述。

步驟S42：下達並執行控制命令I_COM。接著，輸出電流I_{out_1}因為控制命令的執行而改變。

步驟S43：控制器401對反應後的輸出電流I_{out_1}進行量測。

步驟S44：控制器401判斷輸出電流(包括電流變化與變化幅度)是否滿足預設的通過條件。

於一實施例中，前述通過條件可包括輸出電流I_{out_1}於反應時間(如200毫秒，反應時間可依據電力單元50的類型設定)內達到目標電流值(如85%的額定電流)，即不同類型的的電力單元50可分別對應不同的反應時間。

於一實施例中，前述通過條件可包括輸出電流I_{out_1}持續達到目標電流值達目標持續時間(如200毫秒，目標持續時間可依據電力單元50的類型設定)，即不同類型的的電力單元50可分別對應不同的目標持續時間。

於一實施例中，前述反應時間小於0.5秒。

於一實施例中，前述通過條件可包括輸出電流I_{out_1}於多次量測(如100次)中達到目標電流值達到目標次數(如90%的次數，即90次，目標次數可依據電力單元50的類型設定)，即不同類型的的電力單元50可分別對應不同的目標次數。

於一實施例中，前述通過條件可包括輸出電流I_{out_1}小於電力單元50的額定電流，並且，額定電流值是大於目標電流值。

於一實施例中，前述目標電流值大於80%的額定電流值。

於一實施例中，前述通過條件可包括輸出電流I_{out_1}不小於目標電流值，且小於額定電流值。

若控制器401判斷輸出電流滿足預設的通過條件，則執行步驟S45：控制器401判定電力單元50通過該性能檢查，決定此電力單元50的檢查結果為性能正常，並可輸出對應通知或做成記錄。

若控制器401判斷輸出電流未滿足預設的通過條件，則可執行步驟S46：控制器401判斷結束條件是否滿足。

於一實施例中，前述結束條件可包括經過限制時間(如1秒)。

於一實施例中，前述限制時間大於前述反應時間及前述目標持續時間。

於一實施例中，前述結束條件可包括重複量測達一限制次數(如300次)。

於一實施例中，前述限制次數大於前述目標次數。

若控制器401判斷結束條件未滿足，則再次執行步驟S41以再次判斷。

於一實施例中，若控制器401判斷結束條件未滿足，則再次執行步驟S42(即略過狀態檢測)。

若控制器401判斷結束條件滿足，但通過條件未滿足，則執行步驟S47：控制器401判定電力單元50未通過該性能檢查，決定此電力單元50的檢查結果為性能異常，並可進一步輸出通知或做成記錄。

藉此，相較僅依據單次檢查結果來決定性能，本發明經由多次檢查的結果來決定性能檢查，可有效提升檢查的正確性。

請一併參閱圖13及圖14，圖13為本發明的性能正常的電力單元的輸出電壓-時間關係圖與輸出電流-時間關係圖，圖14為本發明的性能異常的電力單元的輸出電壓-時間關係圖與輸出電流-時間關係圖。

於本例子中，通過條件為輸出電流I_out達到目標電流值I_TH，並持續時間區間T2(如300毫秒)。結束條件為輸出電流I_out持續時間區間T3(如1.5秒)未達到目標電流值I_TH。

如圖13所示，於通過性能檢查的例子中，電力單元花費斷開時間T_Disconnect斷開訊號母線，接受控制命令而將電流調升至超過目標電流值I_TH，並持續檢查時間T_Check而被判定為性能正常(持續的檢查時間T_Check達到時間區間T2)。接著，電力單元花費連接時間T_Connect重新連上訊號母線以完成檢查。

於本例子中，最短檢查所需時間為斷開時間T_Disconnect、檢查時間T_Check與連接時間T_Connect的時間總和(一般而言，此時間總和遠低於10秒)，而遠低於現有檢查方式所需時間。

如圖14所示，於性能異常的例子中，電力單元花費斷開時間T_Disconnect斷開訊號母線，接受控制命令而將電流調升，於超過檢查時間T_Check仍未達到目標電流值I_TH時，會於重試時間T_Re-try內持續嘗試，若重試時間T_Re-try經過仍無法使輸出電流達到目標電流值I_TH(並持續時間區間T2)，則判定為性能異常。接著，電力單元花費連接時間T_Connect重新連上訊號母線以完成檢查。

於本例子中，最長檢查所需時間為斷開時間T_Disconnect、重試時間T_Re-try與連接時間T_Connect的時間總和(一般而言，此時間總和仍遠低於10秒)，而遠低於現有檢查方式所需時間。

續請一併參閱圖12，為本發明第五實施例的檢查電力單元的方法的部分流程圖。後續將以圖4所示的電力設備來說明本實施例的該方法，但本領域的技術人員應該了解，本實施例的該方法可使用圖4至圖7所示任一種電力設備來加以實現。相較於圖8-11所示的該方法，本實施例的該方法進一步說明如何使用訊號母線穩定提供電力。具體而言，本實施例的該方法於工作模式下包括以下步驟。

步驟S50：使各電力單元20內之電力控制模組201分別連接至訊號母線21，如控制開關203導通。於建立連接後，各電力單元20輸出至輸出端22上的輸出電流(如圖6或圖7所示的I_{out_1}、I_{out_2}…I_{out_n})可因均流效果轉換為多個電力單元20的電流平均值。

步驟S51：電力設備的電力輸出端22輸出均流處理後的多個電力單元20的電力，其中輸出總電流為該些電力單元20之輸出電流總和。

藉此，本發明可提供穩定電力輸出。

以上所述僅為本發明之較佳具體實例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明內容所為之等效變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。

S10-S13:第一檢查步驟

Claims

一種檢查電力單元的方法，其中透過一訊號母線連接多個電力單元，各該電力單元包括一電力模組及一控制器，該方法包括以下步驟：a)將該多個電力單元的其中之一自該訊號母線斷開，且該電力單元具有一輸出電流；b)經由該控制器下達一控制命令，使該輸出電流調升；c)量測調升後的該輸出電流；及d)比較該輸出電流與該控制命令所對應之一目標電流值來決定該電力單元之一檢查結果。
如請求項1所述之檢查電力單元的方法，更包括以下步驟：e)選擇未具有該檢查結果的該多個電力單元其中之一，來執行該步驟a)至該步驟d)。
如請求項1所述之檢查電力單元的方法，其中於該步驟b)之前更包括以下步驟：f1)執行該電力單元之一狀態檢測；f2)於檢測到任一錯誤時，略過該步驟a)至該步驟d)的執行，並輸出一通知。
如請求項1所述之檢查電力單元的方法，其中該步驟d)包括以下步驟：d1)於該輸出電流達到該目標電流值時，判定該電力單元的該檢查結果係正常；及d2)於該輸出電流未達到該目標電流值時，判定該電力單元的該檢查結果係異常。
如請求項1所述之檢查電力單元的方法，其中該步驟d)包括以下步驟：d3)依據該輸出電流判斷，滿足一通過條件時，判定該電力單元的該檢查結果係正常；及d4)依據該輸出電流判斷，不滿足該通過條件時，判定該電力單元的該檢查結果係異常。
如請求項5所述之檢查電力單元的方法，其中該通過條件包括該輸出電流於一反應時間內達到該目標電流值、該輸出電流達到該目標電流值後持續一目標持續時間、或該輸出電流於多次量測中達到該目標電流值的次數達到一目標次數。
如請求項6所述之檢查電力單元的方法，其中不同類型的該電力單元是分別對應不同的該反應時間、分別對應不同的該目標持續時間或分別對應不同的該目標次數。
如請求項6所述之檢查電力單元的方法，其中該通過條件更包括該輸出電流小於該電力單元的一額定電流值，該額定電流值大於該目標電流值。
如請求項6所述之檢查電力單元的方法，其中該反應時間小於0.5秒，該目標電流值為該電力單元的一額定電流值80%以上。
如請求項5所述之檢查電力單元的方法，其中該步驟d4)包括以下步驟：d41)依據該輸出電流判斷，不滿足該通過條件但滿足一結束條件時，判定該電力單元的該檢查結果係異常；及d42)依據該輸出電流判斷，不滿足該通過條件且不滿足該結束條件時，再次執行該步驟c)。
如請求項10所述之檢查電力單元的方法，其中該結束條件包括經過一限制時間或重複量測達一限制次數；其中，該限制時間大於一反應時間及一目標持續時間，該限制次數大於一目標次數。
如請求項1所述之檢查電力單元的方法，其中該訊號母線為一均流母線，各該電力單元更包括相互連接的一電流控制迴路及一電壓控制迴路，該控制器直接連接該電流控制迴路與該電壓控制迴路，該訊號母線經由一開關連接該電流控制迴路；該步驟a)是斷開該開關以將該電力單元自該訊號母線斷開。
如請求項12所述之檢查電力單元的方法，其中該步驟c)是量測該電力單元的一輸出端的一電流值作為該電力單元的該輸出電流，並將該輸出電流之一感測訊號輸入至該電流控制迴路。
如請求項1所述之檢查電力單元的方法，其中該電力單元為一電源供應器，該電力模組並包括一功率級；該步驟d)是比較該輸出電流與該電源供應器所對應的該目標電流值。
如請求項1所述之檢查電力單元的方法，其中該電力模組為一電池模組並包括一電池及一直流-直流轉換器；該步驟d)是比較該輸出電流與該電池或該直流-直流轉換器所對應的該目標電流值。