TWM445771U - 群組電池量測裝置 - Google Patents

Description

群組電池量測裝置

　　本創作係有關於一種群組電池量測裝置，尤其是指一種不僅有利於相關人員及早發現異常電池，做出正確判斷，可減少誤判所形成之不必要的正常電池更換，有助於經濟成本之降低，且利用無線訊號進行傳輸，在整體安裝上不需考慮佈線或障礙物問題能更為簡易方便，並亦可遠距離進行設置，而在其整體施行使用上更增實用功效特性的群組電池量測裝置創新設計者。

　　按，由於行動產品、節能減碳及備援電能的發展，電池使用非常普及，如在電動車內即將數電池連接為一群組化之電池組，以提供電動車驅動時所需的電能，而各類電池［如：蓄電池、太陽能電池等］的正常運作與否，關聯著設備或系統效能的發揮，電池雖有壽命年限，但可藉由管控追蹤掌握更換時機，以讓設備或系統運轉能持續，且不突然中斷。

　　然，電池在使用過程中，其常會因過度充電、充電不足、過度放電和環境温度影響等因素造成異常，而電池異常之情形一般卻常無法被得知，以致於在設備或系統運作之際，不僅無法輸出額定功率，更將形成阻礙功率輸出及高消耗之阻抗，嚴重時，甚且連帶影響鄰近良好之電池輸出，形成假性故障，影響層面擴大，進而加深故障電池位置判定之困難度，增加不必要之投資與損失。

　　也因此，即有業者研發出於１００年８月１日公開之第２０１１２６８６４號「單元化充放電之電池電源管理系統及其可程式化電池管理模組」，其中電池電源管理系統包括智慧型電池模組及可程式化電池管理模組，而可程式化電池管理模組又具有萬用迴路及控制單元，智慧型電池模組係具有至少二智慧型電池，萬用迴路則包括複數個電子開關及線路電性連接於此些智慧型電池，以形成可彈性調整的充／放電迴路及串聯／並聯迴路，控制單元可用以監控智慧型電池的充放電狀態，並控制電子開關的開啟或關閉以管理此些智慧型電池，進而提升智慧型電池模組的整體能源效率，並利用可同時充放電的功能延長智慧型電池模組的使用壽命；然而，上述結構僅係單純利用對智慧型電池模組之各智慧型電池同時充放電，以延長智慧型電池模組的使用壽命，但其卻無法量測得知各智慧型電池是否有異常狀況發生、無法將各智慧型電池傳輸至令使用者得知，致令其在整體結構設計上存有改進之空間。

　　另，亦有業者研發出於１００年２月１６日公開之第２０１１０５９８２號「可於電源下偵測受測裝置之電流的偵測裝置」，其包含量測單元以及偵測電路，量測單元包含類比數位轉換器量測埠，該量測埠對應一受測裝置，每一偵測電路對應於該量測埠以及該受測裝置，用來量測流經對應之該受測裝置之電流，其包含共用電路、分支電路以及開關，共用電路包含第一電阻與第二電阻，第一電阻的一端耦接於該電源之電壓端和量測埠之間，第二電阻耦接於量測埠與電源之接地端之間，分支電路包含第三電阻以及第四電阻，第三電阻耦接於該量測埠與受測裝置之間，第四電阻耦接於電源之接地端與受測裝置之間，開關耦接於電源之電壓端與受測裝置之間，用來依據一第一控制訊號開啟或關閉，量測單元另可提供切換器，適時地切換量測各ＡＤＣ量測埠的輸入電壓值，如此只需利用一組偵測電路即可同時量測多組受測裝置之個別電流變化；然而，上述結構皆係以有線方式連接傳輸訊號，並無法以無線方式進行訊號傳輸，不僅造成其在安裝上由於需考慮佈線問題，顯得較為不便、容易受障礙物阻擋，且亦因為有線方式連接設置，導致設置位置、距離有所限制，無法設置於較遠位置，致令其在整體結構設計上仍存在有改進之空間。

　　緣是，創作人有鑑於此，秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗，針對現有之結構及缺失予以研究改良，提供一種群組電池量測裝置，以期達到更佳實用價值性之目的者。

　　本創作之主要目的在於提供一種群組電池量測裝置，其主要係不僅有利於相關人員及早發現異常電池，做出正確判斷，可減少誤判所形成之不必要的正常電池更換，有助於經濟成本之降低，且利用無線訊號進行傳輸，在整體安裝上不需考慮佈線或障礙物問題能更為簡易方便，並亦可遠距離進行設置，而能在其整體施行使用上更增實用便利性者。

　　本創作群組電池量測裝置之主要目的與功效，係由以下具體技術手段所達成：

　　其主要係由群組電池搭配監測裝置所組成；其中：

　　該監測裝置，其係設有通訊控制模組，令通訊控制模組與群組電池之各電池相連接，而對應通訊控制模組設有通訊運算模組，該通訊控制模組與通訊運算模組間以無線方式進行連線，再於通訊運算模組連接設有顯示單元。

　　本創作群組電池量測裝置的較佳實施例，其中，該通訊控制模組能將訊號傳輸至相關維修人員之通訊裝置上。

　　本創作群組電池量測裝置的較佳實施例，其中，該通訊裝置為智慧型行動電話。

　　為令本創作所運用之技術內容、創作目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：

　　首先，請參閱第一圖本創作之架構方塊示意圖所示，本創作主要係由群組電池（１）搭配監測裝置（２）所組成；其中：

　　該群組電池（１），其係以數電池（１１）串並聯所連接組成，且令各電池（１１）連接成之群組電池（１）與負載（３）連接。

　　該監測裝置（２），其係設有通訊控制模組（２１），令通訊控制模組（２１）與群組電池（１）之各電池（１１）相連接，以讓通訊控制模組（２１）能持續掃瞄比對群組電池（１）之各電池（１１）的電壓及電流值，而對應通訊控制模組（２１）設有通訊運算模組（２２），該通訊控制模組（２１）與通訊運算模組（２２）間以無線方式進行連線，再於通訊運算模組（２２）連接設有顯示單元（２３）。

　　如此一來，使得本創作在操作使用上，令該監測裝置（２）以通訊控制模組（２１）分別偵測群組電池（１）各電池（１１）的電壓與電流值，該通訊控制模組（２１）會持續依序掃瞄讀取各電池（１１）的電壓與電流數值，並將通訊控制模組（２１）對各電池（１１）所掃瞄讀取到的訊息以無線傳輸方式傳輸至令通訊運算模組（２２）所接收，利用通訊運算模組（２２）加以記錄並作自我比對各電池（１１）的良率分析圖，於電壓或電流值低於預設值時，即能判斷電池（１１）發生損壞等異常狀態，作出判斷異常電池（１１）的位置，再令通訊運算模組（２２）將訊號位置傳輸到顯示單元（２３）予以發出警報及將該電池（１１）相對應位置顯示，以利監測人員判斷進行電池（１１）的維修更換等後續處理，並同時能令通訊運算模組（２２）將電池（１１）異常訊號無線傳輸至通訊控制模組（２１）所接收，而利用通訊控制模組（２１）將訊號傳輸至相關維修人員之通訊裝置上［如：智慧型行動電話］，以更利於快速進行維修處理。

　　而當本創作在實際應用測試時，其可令群組電池（１）之各電池（１１）採用鉛酸電池１２Ｖ２﹒３Ａｈ，每個電池（１１）額定輸出電壓為１２伏特，即使得群組電池（１）供應額定３６伏特電壓輸出，而該負載（３）設定為３００瓦，並於其中一電池（１１）［電池＃２］外加一組模擬故障之放電迴路［１２歐姆，１００瓦］；使得於模擬該電池（１１）［電池＃２］異常情形時，請再一併參閱第二圖本創作之模擬電壓變動曲線圖所示，可以得知該電池（１１）［電池＃２］之兩端電壓明顯下降，導致電池＃１、電池＃２、電池＃３這組串聯電池組與電池＃４、電池＃５、電池＃６串聯電池組之輸出電壓調整率明顯不同，又由於兩串聯電池組相互並聯，並聯處之端電壓為維持同電位，而電池＃１、電池＃２、電池＃３串聯電池組將形成虛擬之負載，約於第７５分時，電池＃４、電池＃５之兩端電壓明顯下降，電池＃６兩端電壓略為下降；此時因受電池＃２異常影響及電池＃４、電池＃５、電池＃６供給功率的作用，電池＃１、電池＃３之兩端電壓明顯上升，因此，若電池＃２之異常未能及時發現時，則容易讓相關人員誤認為整組電池損壞，卻無從得知何只電池發生異常。

　　請再一併參閱第三圖本創作之模擬電流變動曲線圖所示，在負載（３）不變之條件下，運轉６０分後電池＃２之電流輸出漸進減少，此時比較電池＃２與其它各只電池輸出電流間的差異分析，並顯示電池＃２為第一個發生異常之電池，請再一併參閱第四圖本創作之模擬負載電壓電流變動曲線圖所示，在電池＃２持續保持異常之條件下，則負載（３）電壓也異常下降，以有利於相關人員及早發現異常電池，做出正確判斷，亦可減少誤判所形成之不必要之正常電池更換，確有助於經濟成本之降低。

　　藉由以上所述，本創作結構之組成與使用實施說明可知，本創作與現有結構相較之下，本創作不僅有利於相關人員及早發現異常電池，做出正確判斷，可減少誤判所形成之不必要的正常電池更換，有助於經濟成本之降低，且利用無線訊號進行傳輸，在整體安裝上不需考慮佈線或障礙物問題能更為簡易方便，並亦可遠距離進行設置，而能在其整體施行使用上更增實用便利性者。

　　前述之實施例或圖式並非限定本創作之結構樣態，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本創作之專利範疇。

　　綜上所述，本創作實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出新型專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

（１）‧‧‧群組電池
（１１）‧‧‧電池

（２）‧‧‧監測裝置
（２１）‧‧‧通訊控制模組

（２２）‧‧‧通訊運算模組
（２３）‧‧‧顯示單元

（３）‧‧‧負載

第一圖：本創作之架構方塊示意圖

第二圖：本創作之模擬電壓變動曲線圖

第三圖：本創作之模擬電流變動曲線圖

第四圖：本創作之模擬負載電壓電流變動曲線圖

(1)‧‧‧群組電池

(11)‧‧‧電池

(2)‧‧‧監測裝置

(21)‧‧‧通訊控制模組

(22)‧‧‧通訊運算模組

(23)‧‧‧顯示單元

(3)‧‧‧負載

Claims (3)

1. 一種群組電池量測裝置，其主要係由群組電池搭配監測裝置所組成；其中：
   　　該監測裝置，其係設有通訊控制模組，令通訊控制模組與群組電池之各電池相連接，而對應通訊控制模組設有通訊運算模組，該通訊控制模組與通訊運算模組間以無線方式進行連線，再於通訊運算模組連接設有顯示單元。
2. 如申請專利範圍第１項所述群組電池量測裝置，其中，該通訊控制模組能將訊號傳輸至相關維修人員之通訊裝置上。
3. 如申請專利範圍第２項所述群組電池量測裝置，其中，該通訊裝置為智慧型行動電話。