TWI777563B - 具突波電流緩衝器(spm)之可即時重組之電池系統及其啟動方法 - Google Patents

具突波電流緩衝器(spm)之可即時重組之電池系統及其啟動方法 Download PDF

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Abstract

一種具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統，包含：並聯的複數個電池模組串，該電池模組串更包含：一突波電流緩衝器(SPM)、以及串聯的複數個致能/旁通電池模組(Enable/Bypass Module，EBM)，該複數個致能/旁通電池模組係串接於該突波電流緩衝器；其中，該致能/旁通電池模組更包含：一電池、一第一開關、及一第二開關；該第一開關及該電池模組串聯，然後再與該第二開關並聯，形成一可致能或旁通的電池模組；該突波電流緩衝器更包含：一可變電阻、一第三開關、及一第四開關；該第三開關及該可變電阻串聯，然後再與該第四開關並聯，以緩衝突波電流。

Description

具突波電流緩衝器(SPM)之可即時重組之電池系統及其啟動方法
本發明係有關一種具突波電流緩衝器(SPM)之可即時重組之電池系統及其啟動方法。
在習知的供電系統中最常見的一種毀損就是來自通電時所產生的突波電流(surge)，所謂突波電流是指電氣裝置在通電開啟時會吸收的最大瞬時輸入電流。一般交流電動機和變壓器在剛剛通電時的瞬間可能會吸收幾倍於其正常滿載電流的時間，持續幾個輸入波形週期。 由於輸入電容的充電電流，功率轉換器的突波電流通常也往往比其穩態電流高出許多。當必須承受高突波電流時，對保險絲和斷路器等過電流保護裝置的選擇將變得更加複雜。過電流保護必須對過載或短路故障做出快速反應，通常會很容易在突波電流流過時，不得中斷電路。
美國專利US10063067揭露一種電池系統及其控制方法，該電池系統，具有可即時重組之能力，在電池系統包括多個電池模組，在模式切換過渡期間，每個電池模組都輸出恆定電流。電池模組分別監視電池模組中每一個電池的狀態。 主控制模組根據負載需求、電池模組的電池狀態和轉換效率，分別動態地控制電池系統的電壓轉換器的電壓轉換操作模式，並動態地控制電池模組的操作模式。換言之，該電池系統可因為系統負載需求的不平衡觸發重組，發出重組訊號；另一方面，也可藉由定期性的重組來維持電池系統的效能。
在如上述的可重配置電池系統的重配置過程中，由於電池列之間以及電池陣列與負載之間的電壓不平衡，在重組配置過渡期間，電池列中經常會出現突波電流。這樣的突波電流將通過觸發系統故障/保護作用而導致組件衰減並降低系統可靠性。
有鑑於此，如何在上述之可重配置電池系統中加入的適當的突波電流緩衝器 (Current Surge Protection Module，SPM)以保護該可重配置電池系統內的各電池模組免於受到突波電流的衝擊、並且配置相對應的啟動方法，以增加該可重配置電池系統的穩定性及擴大應用範圍，實為本發明之目的。
本發明之主要目的，在於提供一種具突波電流緩衝器(SPM)之可即時重組之電池系統，可在該電池系統啟動或重置時將突波電流平緩化，以避免電池模組及電池模組串受衝擊而產生短路毀損。
本發明之另一目的，在於提供一種具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統，能藉由平緩化降低暫態的電流變化以減少產生熱能及達到節能的效果。
本發明之再一目的，在於提供一種具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統，能夠降低該電池系統使用非同質性(non-homogeneous)電池模組時的突波電流效應，並增加該電池系統的效能及穩定性。
本發明之又一目的，在於提供一種具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統的啟動方法，配合該電池系統的具突波電流緩衝器，藉由在過電流時對於串列電池組進行突波電流緩衝或電流截斷，以提高該電池系統的安全性；或藉由對部分串列電池組電流截斷進行維修，提高該電池系統的可用性。
為達成上述目的，本發明之一實施例揭露一種具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統，包含：並聯的複數個電池模組串，每個電池模組串更包含：一突波電流緩衝器(SPM)、以及串聯相接的複數個致能/旁通電池模組(Enable/Bypass Module，EBM)，該串聯相接的複數個致能/旁通電池模組系串接於該突波電流緩衝器；其中，該致能/旁通電池模組更包含：一電池、一第一開關、及一第二開關；該第一開關及該電池模組串聯，然後再與該第二開關並聯，形成一具有致能或旁通功能的電池模組；該突波電流緩衝器更包含：一可變電阻、一第三開關、及一第四開關；該第三開關及該可變電阻串聯，然後再與該第四開關並聯，以控制突波電流的緩衝。
在一較佳實施例中，其中該致能/旁通電池模組具有三種運作模式：致能模式 (enable mode)、旁通模式(bypass mode)、及禁能模式 (disable mode)；當該第一開關為通導、且第二開關為斷開時，該致能/旁通電池模組是在致能模式，該電池係處於通導狀態；當該第一開關為斷開、且第二開關為通導時，該致能/旁通電池模組是在旁通模式，該電池係處於斷開狀態；當該第一開關為斷開、且第二開關為斷開時，該致能/旁通電池模組是在禁能模式，該致能/旁通電池模組係處於斷開狀態。
在一較佳實施例中，其中該突波電流緩衝器具有三種運作模式：電阻模式 (resistor mode)、連接模式(connect mode)、及斷開模式 (disconnect mode)；當該第三開關為通導、且第四開關為斷開時，該突波電流緩衝器是在電阻模式，該突波電流緩衝器的電流會流經該電阻；當該第三開關為斷開、且第四開關為通導時，該突波電流緩衝器是在連接模式，該突波電流緩衝器的電流不流經該電阻；當該第三開關為斷開、且第四開關為斷開時，該突波電流緩衝器是在斷開模式，無電流流經該突波電流緩衝器。
在一較佳實施例中，其中該突波電流緩衝器的第三開關及第四開關同時為通導時，該突波電流緩衝器亦處在連接模式。
本發明之一實施例揭露一種具突波電流緩衝器的啟動方法，該啟動方法包含下列步驟： 步驟S501：啟動電池系統，進行初始化； 步驟S502：檢查每個突波電流緩衝器；若偵測到該突波電流緩衝器有故障，則執行步驟S503；否則，執行步驟S505； 步驟S503：將該突波電流緩衝器的原設定(old_GPIO)設為第三開關及第四開關同時設為斷開(L，L)； 步驟S504：該突波電流緩衝器進入斷開模式，直到接到一重置指令；接到重置指令則回到步驟S502； 步驟S505：讀取新設定 (new_GPIO) 指令； 步驟S506：若新設定為(H，H)或(L，L)，則執行步驟S507； 步驟S507：將新設定 (new_GPIO)儲存入原設定(old_GPIO)；然後回到步驟S504； 步驟S508：若新設定 (new_GPIO)與原設定(old_GPIO)不同，則執行步驟S509；否則，執行步驟S512； 步驟S509：新設定 (new_GPIO)儲存入原設定(old_GPIO)；該突波電流緩衝器進入電阻模式，接著逐漸淡出電阻模式； 步驟S510：若電流高於一門檻值，則進行步驟S511；否則，執行步驟S512； 步驟S511：將原設定(old_GPIO)設為(H，H)；然後回到步驟S504； 步驟S512：該突波電流緩衝器進入連接模式，然後等到接收到新設定指令(new_GPIO)、或是偵測到過電流現象，亦即突波電流； 步驟S513：若是偵測到突波電流，則回到步驟S509；否則，回到步驟S505。
在一較佳實施例中，步驟S509中之淡出電阻模式係指該可變電阻Rv的電阻值在一預設時間內由一第一電阻值逐漸降低至一第二電阻值。
在一較佳實施例中，其中該第一電阻值與第二電阻值皆大於該電阻模組串的正常運作時的電阻值。
在一較佳實施例中，其中該第一電阻值與第二電阻值分別為20ohm及0.2ohm。
在一較佳實施例中，其中該預設時間為50ms.
在一較佳實施例中，其中該突波電流緩衝器從電阻模式進入連接模式的條件是： 在電阻模式下，當電流值小於該門檻值(I threshold) 時，該門檻值可以藉由以下方式計算出 ：I threshold= I connect -max*( R connect/R R-mode)，其中R connect為連接模式下該電池模組串的總電阻值、R R-mode為該可變電阻的電阻值與R connect的總電阻值、I connect -max為連接模式下該電池模組串的最大允許電流值。
在一較佳實施例中，其中該電流門檻值為300A。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本發明說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
須知，本說明書所附圖式繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。
同時參考圖1、圖2、以及圖3；其中，圖1所示為本發明之具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統的結構示意圖；圖2所示為本發明之具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統之致能/旁通電池模組的運作模式示意圖；圖3所示為本發明之具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統之突波電流緩衝器的運作模式示意圖。
如圖1、圖2、及圖3所示，本發明之一種具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統，包含：並聯的複數個電池模組串，每個電池模組串更包含：一突波電流緩衝器(SPM)101、以及串聯相接的複數個致能/旁通電池模組(Enable/Bypass Module，EBM)102，該串聯相接的複數個致能/旁通電池模組102係串接於該突波電流緩衝器101；其中，該致能/旁通電池模組102更包含：一電池、一第一開關S1、及一第二開關S2；該第一開關S1及該電池模組串聯，然後再與該第二開關S2並聯，形成一具有致能或旁通功能的電池模組；該突波電流緩衝器101更包含：一可變電阻Rv、一第三開關S3、及一第四開關S4；該第三開關S3及該可變電阻Rv串聯，然後再與該第四開關S4並聯，以控制突波電流的緩衝。
如圖2所示，該致能/旁通電池模組102具有三種運作模式：(a)致能模式 (enable mode)、(b)旁通模式(bypass mode)、及(c)禁能模式 (disable mode)。 明確地說，當該第一開關S1為通導、且第二開關S2為斷開時，該致能/旁通電池模組102是在致能模式，換言之，該電池係處於通導狀態。當該第一開關S1為斷開、且第二開關S2為通導時，該致能/旁通電池模組102是在旁通模式，換言之該電池係處於斷開狀態，並未與該可即時重組之電池系統的其他電池模組串聯，而電流係流經與電池並聯的一旁通路徑201。當該第一開關S1為斷開、且第二開關S2為斷開時，該致能/旁通電池模組102是在禁能模式，換言之，整個該致能/旁通電池模組102係處於斷開狀態。
值得注意的是，在旁通模式下，該致能/旁通電池模組102仍處於與所屬電池模組串中的其他致能/旁通電池模組102維持串聯狀態，只是該電池被旁通了。另一方面，在禁能模式下，該致能/旁通電池模組102並未與所屬電池模組串中的其他致能/旁通電池模組102維持串聯狀態。
如圖3所示，該突波電流緩衝器101也具有三種運作模式：(a)電阻模式 (resistor mode)、(b)連接模式(connect mode)、及(c)斷開模式 (disconnect mode)。明確地說，當該第三開關S3為通導、且第四開關S4為斷開時，該突波電流緩衝器101是在電阻模式，該突波電流緩衝器101的電流會流經該可變電阻Rv。當該第三開關S3為斷開、且第四開關S4為通導時，該突波電流緩衝器101是在連接模式，該突波電流緩衝器101的電流不流經該可變電阻Rv，而是流經一旁的連接路徑301。當該第三開關S3為斷開、且第四開關S4為斷開時，該突波電流緩衝器101是在斷開模式，無電流流經該突波電流緩衝器101。
值得說明的是，在一較佳實施例中，當該突波電流緩衝器101的第三開關S3及第四開關S4同時為通導時，該突波電流緩衝器101亦處在連接模式。
以下以有限狀態機 (finite-state machine，FSM)方式說明本發明之突波電流緩衝器101的運作模式。圖4所示為依據本發明之突波電流緩衝器的運作模式所對應有限狀態機之示意圖。如圖4所示，該突波電流緩衝器的有限狀態機包含下列五種狀態：偵測錯誤狀態(fault-testing)、讀取新GPIO控制訊號狀態(new_GPIO)、斷開模式狀態(disconnect)、連接模式狀態(connect)、以及電阻模式然後淡出狀態(R-mode、Fade-out)。當系統開機時(power on)，首先隨即進入偵測錯誤狀態；當偵測到系統錯誤時，進入斷開模式，直到該突波電流緩衝器接到系統傳來的重置(reset)指令，並回到偵測錯誤狀態；否則，代表未偵測到系統錯誤，進入讀取新GPIO控制訊號狀態。在讀取新GPIO控制訊號狀態下，若所接到新GPIO控制訊號的設定為(H，H)或(L，L)時，則進入該斷開模式狀態，直到接收重置指令；否則，若GPIO控制訊號的新設定與原設定不同，則進入電阻模式 ，然後逐漸淡出該電阻模式；反之，若GPIO控制訊號的新設定與原設定相同，則進入連結模式狀態。在淡出電阻模式後的狀態下，量測其電流值，若高於一電流門檻值，則進入該斷開模式狀態，直到接收重置指令；否則，進入連結模式狀態。在該連結模式狀態時，若偵測到有過電流現象，亦即發生突波電流，便再次回到該電阻模式 ，並且然後逐漸淡出該電阻模式；另一面，若接到新GPIO控制訊號的設定指令，則進入讀取新GPIO控制訊號狀態，然後再根據所接到的GPIO控制訊號新設定而運作。
明確地說，前述之該GPIO控制訊號的新設定指令係指該突波電流緩衝器的第三開關S3、及第四開關S4的控制設定訊號；其中，(H，H)及(L，L)均代表該第三開關S3、及第四開關S4為同時斷開。
值得說明的是，當GPIO控制訊號的值為(H，H)及(L，L) 時，兩者組合均對應至將該第三開關S3及第四開關S4同時斷開的模式；另一方面，(H，L)及(L。H)之間的切換則對應至從電組模式切換至連接模式。
值得說明的是，該重置指令以及該GPIO控制訊號的新設定指令皆由該可即時重組之電池系統的控制流程發出。該可即時重組之電池系統發出該重置指令以及該GPIO控制訊號的新設定指令的時機，可以是開機、維修置換電池後、或是偵測到需要進行重組時。換言之，當該可即時重組之電池系統在開機、維修置換電池後、或是偵測到需要進行重組時，皆可發出重置指令觸使處在斷開模式狀態的突波電流緩衝器回到偵測錯誤狀態，重新檢視該突波電流緩衝器的錯誤狀態。
另一方面，該可即時重組之電池系統也可在維修置換電池後、或是偵測到需要進行重組時發出該GPIO控制訊號的新設定指令時，原處在連結模式狀態下的每個突波電流緩衝器，便在接到該GPIO控制訊號的新設定指令後，依據該GPIO控制訊號的新設定指令進入斷開模式、電阻模式(然後淡出)、或者維持連接模式。
如此一來，便可確保當該可即時重組之電池系統在開機、維修置換電池後、或是偵測到需要進行重組時，本發明之每個突波電流緩衝器皆能夠被啟動，進行必要之防電流突波檢測，以達到在電流突波發生時產生保護所屬之電池模組串的效果。
進一步說明的是，前述所謂的電阻模式、然後逐漸淡出的狀態，係指該可變電阻Rv的電阻值在一預設時間內由一第一電阻值逐漸降低至一第二電阻值；例如，在50ms內由20Ω降至0.2Ω。藉由進入電阻模式、然後逐漸淡出(亦即，降低電阻值)的方式，便可緩衝電流突波瞬間所產生的影響。
舉例來說，在該可即時重組之電池系統運作過程中，當在某一時間點T，該可即時重組之電池系統欲進行重組時，發出該GPIO控制訊號的新設定指令後，每個突波電流緩衝器便進入電阻模式、然後逐漸淡出的狀態。當突波電流緩衝器在逐漸降低電阻值的過程中，例如，經過5ms後，該可即時重組之電池系統中每個電池模組串中每個致能/旁通電池模組依據該可即時重組之電池系統所發出的新的設定進行重組。當該可變電阻Rv的電阻值降低至一極小電阻值時，便可依據電流是否超過該門檻值決定該突波電流緩衝器應該進入連接模式、或斷開模式。
綜而言之，本發明之突波電流緩衝器可在該可即時重組之電池系統欲進行重組時、或是偵測到過電流現象時被啟動，執行一啟動方法，以確保能夠緩衝電流突波瞬間所產生的影響。
明確地說，本發明之突波電流緩衝器的斷開模式，可視為在每個致能/旁通電池模組的禁能模式上添加另一層的保護，以增加系統可部分運作能力的彈性。換言之，通過分佈式斷開單獨的電池模組串或電池模組中，本發明可以更有效地隔離個別的故障電池模組串或電池模組，同時仍提供系統部分操作。例如，如果某一電池模組產生故障，則可以斷開該電池模組串以隔離進行維修，而其他電池模組串仍可用於部分操作。另一方面，如果需要熱插拔電池模組或電池模組串，則將電池模組串和電池模組隔離以提供雙重保護。
圖5所是為本發明之具突波電流緩衝器對應的啟動方法。如圖5所示，該啟動方法包含下列步驟：
步驟S501：啟動電池系統，進行初始化；
步驟S502：檢查每個突波電流緩衝器；若偵測到該突波電流緩衝器有故障，則執行步驟S503；否則，執行步驟S505；
步驟S503：將該突波電流緩衝器的原設定(old_GPIO)設為第三開關及第四開關同時設為斷開(L，L)；
步驟S504：該突波電流緩衝器進入斷開模式，直到接到一重置指令；接到重置指令則回到步驟S502；
步驟S505：讀取新設定 (new_GPIO) 指令；
步驟S506：若新設定指令為(H，H)或(L，L)，則執行步驟S507；
步驟S507：將新設定 (new_GPIO)儲存入原設定(oldGPIO)；然後回到步驟S504；
步驟S508：若新設定 (new_GPIO)與原設定(old_GPIO)不同，則執行步驟S509；否則，執行步驟S512；
步驟S509：新設定 (new_GPIO)儲存入原設定(oldGPIO)；該突波電流緩衝器進入電阻模式，接著逐漸淡出電阻模式；
步驟S510：若電流高於一門檻值，則進行步驟S511；否則，執行步驟S512；
步驟S511：將原設定(old_GPIO)設為(H，H)；然後回到步驟S504；
步驟S512：該突波電流緩衝器進入連接模式，然後等到接收到新設定指令(new_GPIO)、或是偵測到過電流現象，亦即突波電流；
步驟S513：若是偵測到突波電流，則回到步驟S509；否則，回到步驟S505。
明確地說，步驟S509中之淡出電阻模式係指該可變電阻Rv的電阻值在一預設時間內由一第一電阻值逐漸降低至一第二電阻值。例如，在一較佳實施例中，其中該預設時間為介於5ms-1s的範圍內，例如，50ms；再者，該第一電阻值與第二電阻值皆大於該電阻模組串的正常運作時的電阻值。例如，該第一電阻值與第二電阻值分別為20Ω及0.2Ω。
值得說明的是，前述的過電流現象，意指該電池模組串在運作的狀態下，當電流超過該門檻值，該突波電流緩衝器便進入電阻模式，相當於接收到該電池系統所發出重配置訊號。
明確地說，該突波電流緩衝器從電阻模式進入連接模式的條件是： 在電阻模式下，當電流值小於該門檻值(I threshold) 時，該門檻值可以藉由以下方式計算出 ：I threshold= I connect -max*( R connect/R R-mode)，其中R connect為連接模式下該電池模組串的總電阻值、R R-mode為該可變電阻的電阻值與R connect的總電阻值、I connect -max為連接模式下該電池模組串的最大允許電流值。如此計算出之I threshold即為突波電流緩衝器從電阻模式進入連接模式之電流門檻值。
該電流門檻值可依其應用而定介於10A-1000A之間，例如，對於電動機車而言，該門檻值可設為10A，而對於並網儲能箱(Grid-connected ESS container)可設為1000A；例如，在一較佳實施例中，其中該電流門檻值為300A。
舉例來說，在50ms的重組的過渡期間，該突波電流緩衝器的電阻模式的淡出將使電阻值從20Ω變為0.2Ω，兩者均大於正常的串聯電阻(例如約45mΩ)。電阻模式下的電流衰減比介於0.045/20至0.045/0.2之間。到50ms結束時，該突波電流緩衝器將通過比較其自身的電流(在電阻器模式下)與該門檻值(67.5A=300A*(0.045/0.2))來決定斷開連接或恢復正常連接。
綜而言之，本發明之具突波電流緩衝器(SPM)之可即時重組之電池系統及其啟動方法，藉由設置突波電流緩衝器串聯於電池模組串，可在該電池系統啟動或重置時將突波電流平緩化，以避免電池模組及電池模組串受衝擊而產生短路毀損。
然而，上述實施例僅例示性說明本發明之功效，而非用於限制本發明，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。此外，在上述該些實施例中之元件的數量僅為例示性說明，亦非用於限制本發明。因此本發明之權利保護範圍，應如以下之申請專利範圍所列。
101:突波電流緩衝器 102:致能/旁通電池模組 V+:電壓正極 V-:電壓負極 201:旁通路徑 301:連接路徑 S1:第一開關 S2:第二開關 S3:第三開關 S4:第四開關 Rv:可變電阻 S501~S513:步驟
圖1所示為本發明之具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統的結構示意圖； 圖2所示為本發明之具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統之致能/旁通電池模組的運作模式示意圖； 圖3所示為本發明之具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統之突波電流緩衝器的運作模式示意圖； 圖4所示為依據本發明之突波電流緩衝器的運作模式所對應有限狀態機之示意圖； 圖5所是為本發明之具突波電流緩衝器對應的啟動方法之流程圖。
101:突波電流緩衝器
102:致能/旁通電池模組
V+:電壓正極
V-:電壓負極

Claims (10)

  1. 一種具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統，包含：並聯的複數個電池模組串； 每個電池模組串更包含：一突波電流緩衝器(SPM)、以及串聯相接的複數個致能/旁通電池模組(Enable/Bypass Module，EBM)，該串聯相接的複數個致能/旁通電池模組系串接於該突波電流緩衝器； 其中，該致能/旁通電池模組更包含：一電池、一第一開關、及一第二開關；該第一開關及該電池模組串聯，然後再與該第二開關並聯，形成一具有致能或旁通功能的電池模組； 該突波電流緩衝器更包含：一可變電阻、一第三開關、及一第四開關；該第三開關及該可變電阻串聯，然後再與該第四開關並聯，以控制突波電流的緩衝。
  2. 如請求項1述之具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統，其中該致能/旁通電池模組具有三種運作模式：致能模式 (enable mode)、旁通模式(bypass mode)、及禁能模式 (disable mode)；當該第一開關為通導、且第二開關為斷開時，該致能/旁通電池模組是在致能模式，該電池係處於通導狀態；當該第一開關為斷開、且第二開關為通導時，該致能/旁通電池模組是在旁通模式，該電池係處於斷開狀態；當該第一開關為斷開、且第二開關為斷開時，該致能/旁通電池模組是在禁能模式，該致能/旁通電池模組係處於斷開狀態。
  3. 如請求項1所述之具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統，其中該突波電流緩衝器具有三種運作模式：電阻模式 (resistor mode)、連接模式(connect mode)、及斷開模式 (disconnect mode)；當該第三開關為通導、且第四開關為斷開時，該突波電流緩衝器是在電阻模式，該突波電流緩衝器的電流會流經該電阻；當該第三開關為斷開、且第四開關為通導時，該突波電流緩衝器是在連接模式，該突波電流緩衝器的電流不流經該電阻；當該第三開關為斷開、且第四開關為斷開時，該突波電流緩衝器是在斷開模式，無電流流經該突波電流緩衝器。
  4. 如請求項3所述之具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統，其中該突波電流緩衝器的第三開關及第四開關同時為通導時，該突波電流緩衝器亦處在連接模式。
  5. 一種具突波電流緩衝器的啟動方法，適用於如申請專利範圍第3項所述之具突波電流緩衝器之可即時重組之電池系統，該啟動方法包含下列步驟： 步驟S501：啟動電池系統，進行初始化； 步驟S502：檢查每個突波電流緩衝器；若偵測到該突波電流緩衝器有故障，則執行步驟S503；否則，執行步驟S505； 步驟S503：將該突波電流緩衝器的原設定(old_GPIO)設為第三開關及第四開關同時設為斷開(L，L)； 步驟S504：該突波電流緩衝器進入斷開模式，直到接到一重置指令；接到重置指令則回到步驟S502； 步驟S505：讀取新設定 (new_GPIO) 指令； 步驟S506：若新設定指令為(H，H)或(L，L)，則執行步驟S507；步驟S507:將新設定(new_GPIO)儲存入原設定(old_GPIO)；然後回到步驟S504；步驟S508:若新設定(new_GPIO)與原設定(old_GPIO)不同，則執行步驟S509；否則，執行步驟S512；步驟S509:新設定(new_GPIO)儲存入原設定(old_GPIO)；該突波電流緩衝器進入電阻模式，接著逐漸淡出電阻模式；步驟S510:若電流高於一門檻值，則進行步驟S511；否則，執行步驟S512；步驟S511:將原設定(old_GPIO)設為(H，H)；然後回到步驟S504；步驟S512:該突波電流緩衝器進入連接模式，然後等到接收到新設定(new_GPIO)指令、或是偵測到過電流現象，亦即突波電流；步驟S513:若是偵測到突波電流，則回到步驟S509；否則，回到步驟S505。
  6. 如請求項5所述之具突波電流緩衝器的啟動方法，其中步驟S509中之淡出電阻模式係指該可變電阻Rv的電阻值在一預設時間內由一第一電阻值逐漸降低至一第二電阻值。
  7. 如請求項6所述之具突波電流緩衝器的啟動方法，其中該第一電阻值與第二電阻值分別為20ohm及0.2ohm。
  8. 如請求項6所述之具突波電流緩衝器的啟動方法，其中該預設時間為50ms。
  9. 如請求項5所述之具突波電流緩衝器的啟動方法，其中該突波電流緩衝器從電阻模式進入連接模式的條件是:在電阻模式下，當電流值小於該門檻值(I threshold) 時，該門檻值可以藉由以下方式計算出 ：I threshold= I connect -max*( R connect/R R-mode)，其中R connect為連接模式下該電池模組串的總電阻值、R R-mode為該可變電阻的電阻值與R connect的總電阻值、I connect -max為連接模式下該電池模組串的最大允許電流值。
  10. 如請求項9所述之具突波電流緩衝器的啟動方法，其中該電流門檻值為300A。
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