TWI852232B - 鋰電池串聯系統及其流程 - Google Patents
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Abstract
一種鋰電池串聯系統及其流程，其包括有複數電池模組、複數管理模組與至少一充電設備，其主要是透過充電設備對複數串聯之電池模組進行充電，同時由各電池模組之管理模組持續偵測該電池模組之充電狀態並且同時使每個電池模組間進行交換資料之通訊，管理模組偵控該電池模組充電狀態後，管理模組隨即調整電流路徑，使充電設備原本流經電池模組之部分或全部電流由管理模組分流通過，藉此即可達到提高整體之充放電效率，以及使每個電池模組均能達到最佳充飽電力與釋放電力狀態之目的。
Description
本發明係有關於一種鋰電池串聯系統及其流程，尤指一種可大幅提高鋰電池充放電效率之保護系統。
鋰電池相較於其他電池，有能量密度高、操作電壓高、使用環境溫度範圍大、無使用記憶效應、壽命長以及可進行較多次充放電等等優點，因此為目前所相當常見之供電來源，而為了滿足供電需求與充電效率，在使用時大都會將多個鋰電池進行串聯設置，而為了避免過度充電而導致鋰電池損壞，因此在鋰電池內均會設置有過充、過放、過載與高低溫等保護電路，然，在將多個鋰電池進行串聯設置時，若有其一或部分之鋰電池在完成充電後而啟動過充保護電路之過充保護狀態下，乃會導致其他正在充電之鋰電池充電效率大幅降低，進而拖長整個充電時間，更可能導致無法充飽電量之情況發生，再者，當串聯設置之鋰電池數量較多時，若發生其一或部分鋰電池損壞之情況，除了其餘鋰電池亦無法進行充電之外，要找尋並更換損壞之鋰電池更為困難之處，不僅耗力且相當費時，故，如何將上述缺失問題加以改進，乃為本案創作人所欲解決之技術困難點之所在。
本發明之主要目的在於：由複數電池模組、複數管理
模組與至少一充電設備所組成，其主要是透過充電設備對複數串聯之電池模組進行充電，同時由各電池模組之管理模組持續偵測該電池模組之充電狀態並且同時使每個電池模組間進行交換資料之通訊，當管理模組偵控該電池模組充電狀態後，管理模組隨即調整電流路徑，使充電設備原本流經電池模組之部分或全部電流由管理模組分流通過，藉此即可達到提高整體之充放電效率，以及使每個電池模組均能達到最佳充飽電力與釋放電力狀態之目的。
為達上述目的，其中管理模組乃由一偵測模組、一調變模組與一通訊模組所組成，且管理模組與電池模組間乃為並聯型態之電性連接。
為達上述目的，其中更包含有下列流程：充電設備對串聯之電池模組進行充電；管理模組偵測電池模組之充電狀態；每個電池模組間進行交換資料之通訊；電池模組充飽電力後管理模組調整電流路徑。
1:電池模組
2:管理模組
21:偵測模組
22:調變模組
23:通訊模組
3:充電設備
S1~S4:流程
第1圖係為本發明之系統方塊示意圖一。
第2圖係為本發明之系統方塊示意圖二。
第3圖係為本發明之較佳實施例示意圖一。
第4圖係為本發明之較佳實施例示意圖二。
第5圖係為本發明之系統流程示意圖。
為達成上述或其他目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。
請參閱第1圖、第2圖、第3圖、第4圖與第5圖所示，係為本發明之系統方塊示意圖、較佳實施例示意圖與系統流程示意圖，由圖中可清楚看出，本發明主要包括有：
複數電池模組1，該等電池模組1為串聯型態之電性連接；
複數管理模組2，設置於各電池模組1內，各管理模組2與該電池模組間1乃為電性連接，且各管理模組2乃由一偵測模組21、一調變模組22與一通訊模組23所組成；
至少一充電設備3，與上述該等電池模組1為串聯型態之電性連接；
其中，管理模組2與電池模組1間乃為並聯型態之電性連接；
其中，通訊模組23乃可將偵測模組21所偵測之資料傳送至外界；
其中，充電設備3亦可為放電設備或負載設備之其一者；
本發明主要乃是將多個電池模組1以串聯型態之電性連接設置，藉此即可透過充電設備3對該等電池模組1進行充電之動作，如圖所示，當充電設備3開始輸出電流時，由於多個電池模組1乃為串聯之型態，因此電流乃會依序通過每個電池模組1以對每個電池模組1進行充電，以此形成一個完整的充電迴路；
承上述，當充電設備3之電流通過電池模組1時，乃會
透過管理模組2之偵測模組21持續偵測該電池模組1之充電狀態，在監控充電狀態時，管理模組2之調變模組22乃隨即調整電流之路徑，使充電設備3原本通過電池模組1之部分或全部電流改通過管理模組2，如此一來，電池模組1即可避免過充之情況；
基本上，在電池模組1充滿電力時，管理模組2之調變模組22乃會將充電設備3之電流完全導流或分流至管理模組2且快速通過，也就是調整電流之路徑，當然，在此情況下，管理模組2之偵測模組21乃會持續偵測通過之電流值；
為了達到上述目的，本發明更包含有下列流程：
S1：充電設備3對串聯之電池模組1進行充電；
S2：管理模組2偵測電池模組1之充電狀態；
S3：每個電池模組1間進行交換資料之通訊；
S4：電池模組1充飽電力後管理模組2調整電流路徑；
另外，偵測模組21所持續偵測之資料乃可透過通訊模組23將其傳送至外界，除了可讓使用者隨時監控每個電池模組1之充電狀況外，若偵測模組21在偵測不到任何電流之情況下，即表示該電池模組1或該管理模組2損壞，使用者亦可快速的尋找到該損壞之電池模組1以便於進行更換或維修；
另外，每個電池模組1亦可透過本身之通訊模組23，交換每個電池模組1彼此之資料，以做出相對應之動作；
綜上所述，相較於習用在串聯鋰電池使用時，其所存在之種種缺失與無法解決之問題，本發明乃透過複數電池模組1、複
數管理模組2與至少一充電設備3之特殊設計及其流程，除了可大幅提升電池模組1充放電與供電之效率外，更可有效避免電池模組1過度充電與過度放電之情況，再者，透過管理模組2之通訊模組23設計，更可提供使用者能夠隨時監控每個電池模組1之狀況，以及便於快速的進行更換或維修。
上述所列舉的實施例係用以闡明本發明之一較佳可行實施例，並非用以限定本發明之範圍，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1:電池模組
2:管理模組
3:充電設備
Claims (6)
- 一種鋰電池串聯系統，其包括：複數電池模組，該等電池模組為串聯型態之電性連接；複數管理模組，設置於各電池模組內，各管理模組與該電池模組間乃為電性連接，各管理模組乃由一偵測模組、一調變模組與一通訊模組所組成；至少一充電設備，與上述該等電池模組為串聯型態之電性連接；其主要是透過充電設備對複數串聯之電池模組進行充電，同時由各電池模組之該管理模組持續偵測該電池模組之充電狀態並且同時使每個電池模組間進行交換資料之通訊，該管理模組隨時偵測該電池模組充電狀態，並且各管理模組隨即調整電流路徑，使該充電設備原本流經各電池模組之部分或全部電流由各管理模組分流通過，藉此即可達到提高整體之充放電效率，以及使每個電池模組均能達到最佳充飽電力與釋放電力狀態之目的。
- 如請求項1所述之鋰電池串聯系統，其中各管理模組與各電池模組間乃為並聯型態之電性連接。
- 如請求項1所述之鋰電池串聯系統，其中該通訊模組乃可將該偵測模組所偵測之資料傳送至外界。
- 如請求項1所述之鋰電池串聯系統，其中該充電設備亦可為放電設備與負載設備之其一者。
- 如請求項1所述之鋰電池串聯系統，其主要包括有以下流程：該充電設備對串聯之該等電池模組進行充電；各管理模組偵測各電池模組之充電狀態；每個電池模組間進行交換資料之通訊； 各電池模組充飽電力後各管理模組調整電流路徑。
- 如請求項5所述之鋰電池串聯系統，其中該充電設備亦可為放電設備與負載設備之其一者。
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202427909A TW202427909A (zh) | 2024-07-01 |
| TWI852232B true TWI852232B (zh) | 2024-08-11 |
Family
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN214626396U (zh) | 2020-11-26 | 2021-11-05 | 珠海迈巨微电子有限责任公司 | 串联锂电池系统的电池电压检测电路及通信装置 |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN214626396U (zh) | 2020-11-26 | 2021-11-05 | 珠海迈巨微电子有限责任公司 | 串联锂电池系统的电池电压检测电路及通信装置 |
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