TWM493058U - 即時電源管理系統 - Google Patents

Description

即時電源管理系統 【0001】

　　本新型係一種即時電源管理系統，尤指一種完整監控各種電池狀態，例如電池電壓、電池電量、電池內阻、電池健康狀態、電池使用次數以及完整電池使用紀錄，並搭配可攜式電子裝置上之應用程式紀錄，以利使用者分析該電池組之使用狀態，使有效提升電動載具工作的安全係數之即時電源管理系統者。

【0002】

　　由於電動無人飛行載具於飛行時係依賴電池供應電力，而電池在整體系統中除了是相對較不可控制之化學單元外，同時電池也有使用壽命的限制，其電池內阻會隨著使用次數的增加而增加，導致電池壽命的降低，總體而言，對於電動無人飛行載具而言，電池屬於風險係數較不可控制之組件。電動無人飛行載具之價格相當昂貴，若因電池問題導致電動無人飛行載具故障或墜毀，誠屬可惜。

【0003】

　　請參照圖1，其繪示習知電動無人飛行載具之電池之方塊圖。如圖所示，習知電動無人飛行載具具有一電池組110、一電流感測器120及一功率計算單元130，該電池組110具有至少一分壓接點111，該電流感測器120耦接至該電池組110用以偵測其電流，該功率計算單元130則根據該電流計算出其功率。惟上述之習知架構，僅能偵測該電池組110之電流，並根據其電壓再計算其功率，並無法即時監測該電池組110之電壓、電流及電池內阻等參數，讓電動無人飛行載具之使用者可即時分析該電池組之使用狀態，據以更換有問題的電池，以降低飛行載具可能故障之風險，誠屬美中不足之處。

【0004】

　　本新型的目的在於提供一種即時電源管理系統，其具有一控制單元，該控制單元中具有一電池管理系統模組，該電池管理系統模組可即時分析該電池組之使用狀態，以有效提升電動載具工作的安全係數。

【0005】

　　本新型的目的在於提供一種即時電源管理系統，其具有一顯示單元，該顯示單元可顯示該載具於運作時之使用參數。

【0006】

　　本新型的目的在於提供一種即時電源管理系統，其具有一第一記憶元件，該第一記憶元件可儲存該電池組之電壓、電流及電池內阻等參數。

【0007】

　　本新型的目的在於提供一種即時電源管理系統，其具有一第二記憶元件，可以儲存該電池組之校正資料。

【0008】

　　本新型的目的在於提供一種即時電源管理系統，其具有一無線通訊單元，用以無線方式耦接至一可攜式電子裝置，且該可攜式電子裝置上具有一電池監控應用程式，該電池監控應用程式上可顯示出該電池組之使用參數以利使用者分析該電池組之使用狀態。

【0009】

　　根據本新型之一目的，本新型係提供一種即時電源管理系統，係用於一載具中，該載具至少具有一電池組、一電流感測器及一功率計算單元，該電池組具有至少一分壓接點，該電流感測器耦接至該電池組用以偵測其電流，該功率計算單元則根據該電流計算出其功率，其包括：一電壓偵測單元，其一側耦接至該電池組，用以偵測該分壓接點之電壓；一控制單元，係耦接至該電壓偵測單元，其內部具有一電池管理系統模組；一第一記憶元件，係耦接至該控制單元，可儲存該載具每一次運作時該電池組之使用參數紀錄；一顯示單元，係耦接至該控制單元，可顯示該載具於運作時之使用參數；以及一第一通訊單元，其一端耦接至該控制單元，另一端則耦接至該載具，可接收該功率計算單元所計算之結果並傳送至該控制單元；俾藉由該電池管理系統模組可監控該電池組之使用參數以利使用者分析該電池組之使用狀態。

【0010】

　　為使　貴審查委員能進一步瞭解本新型之結構、特徵及其目的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如後。

【0027】

1‧‧‧載具
10‧‧‧電池組
11‧‧‧分壓接點
12‧‧‧電池芯
20‧‧‧電流感測器
30‧‧‧功率計算單元
40‧‧‧電壓偵測單元
50‧‧‧控制單元
60‧‧‧第一記憶元件
70‧‧‧顯示單元
80‧‧‧第一通訊單元
85‧‧‧第二記憶元件
90‧‧‧無線通訊單元
95‧‧‧可攜式電子裝置
96‧‧‧顯示器
97‧‧‧殼體
98‧‧‧開孔
99‧‧‧電池扣
110‧‧‧電池組
120‧‧‧電流感測器
130‧‧‧功率計算單元
111‧‧‧分壓接點

【0011】

　　圖1為一示意圖，其繪示習知電動無人飛行載具之電池之方塊圖。
　　圖2為一示意圖，其繪示本新型一較佳實施例之即時電源管理系統之方塊示意圖。
　　圖3為一示意圖，其繪示本新型一較佳實施例之電池組之等效電路示意圖。
　　圖4為一示意圖，其繪示本新型一較佳實施例之即時電源管理系統透過無線通訊單元與可攜式電子裝置通訊之方塊示意圖。
　　圖5為一示意圖，其繪示本新型一較佳實施例之即時電源管理系統進一步具有一殼體之示意圖。

【0012】

　　請一併參照圖2至圖3，其中，圖2繪示本新型一較佳實施例之即時電源管理系統之方塊示意圖；圖3繪示本新型一較佳實施例之電池組之等效電路示意圖。

【0013】

　　如圖所示，本新型之即時電源管理系統，係用於一載具1中，該載具1例如但不限於為一電動無人飛行載具或電動車，其至少具有一電池組10、一電流感測器20及一功率計算單元30，該電池組10具有至少一分壓接點11，該電流感測器20耦接至該電池組10用以偵測其電流，該功率計算單元30則根據該電流計算出其功率，該即時電源管理系統包括：一電壓偵測單元40；一控制單元50；一第一記憶元件60；一顯示單元70；以及一第一通訊單元80所組合而成者。

【0014】

　　其中，該電池組10、電流感測器20及功率計算單元30係為習知技術且非本案之重點，故在此不擬贅述。

【0015】

　　該電壓偵測單元40之一側耦接至該電池組10，用以偵測該分壓接點11之電壓，在本實施例中係以該電池組10具有四個分壓接點11為例加以說明，但並不以此為限。

【0016】

　　該控制單元50係耦接至該電壓偵測單元40，其內部具有一電池管理系統模組(圖未示)，其中，該控制單元50例如但不限於為一微控制器，且其內部進一步具有一記憶體(圖未示)，以供儲存該電池管理系統模組。

【0017】

　　該第一記憶元件60係耦接至該控制單元50，可儲存該載具1每一次運作時該電池組10之使用參數紀錄，例如但不限於為該電池組10之電壓、電流及電池內阻等參數，且每一次飛行即產生一筆使用參數紀錄。其中，該第一記憶元件60例如但不限於為一電子可抹除式可程式唯讀記憶體(EEPROM)或快閃記憶體。

【0018】

　　該顯示單元70係耦接至該控制單元50，可顯示該載具於運作時之使用參數，例如但不限於為該電池組10之電壓、電流及電池內阻等參數。其中，該顯示單元70例如但不限於為一液晶顯示器或LED顯示器。

【0019】

　　該第一通訊單元80之一端耦接至該控制單元50，另一端則耦接至該載具1，可接收該功率計算單元30所計算之結果並傳送至該控制單元50。其中，該第一通訊單元80例如但不限於為一萬用式非同步串列通訊單元(UART)。

【0020】

　　此外，本創作之即時電源管理系統進一步具有一第二記憶元件85，其係耦接至該控制單元50，用以儲存該電池組10之校正資料。其中該第二記憶元件85例如但不限於為一電子可抹除式可程式唯讀記憶體(EEPROM)或快閃記憶體。

【0021】

　　如圖3所示，本創作之電池組10之等效電路係由數個電池芯12所串接而成，在本實施例中係以四個電池芯12所串接而成為例加以說明，但並不以此為限，該電池芯12之數量可視需要而彈性修改，每一電池芯12具有一內阻Ir，兩電池芯12間具有一分壓接點11，因此，四個電池芯12間共有三個分壓接點11。本案之即時電源管理系統在監測到每一分壓接點11上之電壓時，係根據大電流與小電流流過該分壓接點11時所量到的電壓會不同而計算出其內阻Ir之變化，例如當大電流流過該分壓接點11時，因負載效應，電壓會下降，因此，該內阻Ir上之壓降較大；當小電流流過該分壓接點11時，因無負載效應，該內阻Ir上之壓降較小，如此根據壓降之變化即可計算出每一個電池芯12內阻Ir之變化。

【0022】

　　請參照圖4，其繪示本新型一較佳實施例之即時電源管理系統透過無線通訊單元與可攜式電子裝置通訊之方塊示意圖。如圖4所示，本創作之即時電源管理系統進一步具有一無線通訊單元90，其係耦接至該第一通訊單元80，用以無線方式耦接至一可攜式電子裝置95，且該可攜式電子裝置95上具有一電池監控應用程式(app，圖未示)及一顯示器96，該控制單元50中之電池管理系統模組可透過該無線通訊單元90將該第一記憶元件60中所儲存之使用參數紀錄及該第二記憶元件85中所儲存之校正資料經由無線方式傳送至該可攜式電子裝置95，且該電池監控應用程式可將該電池組10之使用參數紀錄及校正資料立即顯示於該可攜式電子裝置95之顯示器96上，以利使用者離線(offline)分析該電池組10之使用狀態，例如該電池監控應用程式可將該電池組10之內阻Ir參數畫成圖表，以供使用者看出其電池內阻Ir之變化情形，以便即時監測該電池組10之狀態，及有效提升該載具1工作的安全係數。其中，該無線通訊單元90例如但不限於為一藍牙(Bluetooth)、Wi-Fi、3G或4G無線通訊單元，在本實施例中係以該藍牙無線通訊單元為例加以說明，但並不以此為限，且該可攜式電子裝置95例如但不限於為一智慧型手機或平板電腦。因此，本創作之即時電源管理系統確實較習知技術具有進步性。

【0023】

　　請參照圖5，其繪示本新型一較佳實施例之即時電源管理系統進一步具有一殼體之示意圖。如圖所示，本創作之即時電源管理系統進一步具有：一印刷電路板(圖未示)；以及一殼體97。其中，該印刷電路板用以承載該電壓偵測單元40、控制單元50、第一記憶元件60、顯示單元70、第一通訊單元80及第二記憶元件85等元件；該殼體97則用以容置該印刷電路板及該電池組10等元件，且該殼體97上具有一開孔98可供該顯示單元70外露。此外，該殼體97上進一步具有一電池扣99，藉由該電池扣99可將該殼體97扣合於該載具1中。

【0024】

　　綜上所述，藉由本新型之即時電源管理系統之實施，其具有一控制單元，該控制單元中具有一電池管理系統模組，該電池管理系統模組可即時分析該電池組之使用狀態，以有效提升電動載具工作的安全係數；其具有一顯示單元，該顯示單元可顯示該載具於運作時之使用參數；其具有一第一記憶元件，該第一記憶元件可儲存該電池組之電壓、電流及電池內阻等參數；其具有一第二記憶元件，可以儲存該電池組之校正資料；以及其具有一無線通訊單元，用以無線方式耦接至一可攜式電子裝置，且該可攜式電子裝置上具有一電池監控應用程式，該電池監控應用程式上可顯示出該電池組之使用參數以利使用者分析該電池組之使用狀態等優點，因此，本案確實較習知技術具有進步性。

【0025】

　　本案所揭示者，乃較佳實施例之一種，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。

【0026】

　　綜上所陳，本案無論就目的、手段與功效，在在顯示其迥異於習知之技術特徵，且其首先新型合於實用，亦在在符合新型之專利要件，懇請　貴審查委員明察，並祈早日賜予專利，俾嘉惠社會，實感德便。

1‧‧‧載具

10‧‧‧電池組

11‧‧‧分壓接點

20‧‧‧電流感測器

30‧‧‧功率計算單元

40‧‧‧電壓偵測單元

50‧‧‧控制單元

60‧‧‧第一記憶元件

70‧‧‧顯示單元

80‧‧‧第一通訊單元

85‧‧‧第二記憶元件

Claims (10)

1. 【第1項】

   一種即時電源管理系統，係用於一載具中，該載具至少具有一電池組、一電流感測器及一功率計算單元，該電池組具有至少一分壓接點，該電流感測器耦接至該電池組用以偵測其電流，該功率計算單元則根據該電流計算出其功率，其包括：
   　　一電壓偵測單元，其一側耦接至該電池組，用以偵測該分壓接點之電壓；
   　　一控制單元，係耦接至該電壓偵測單元，其內部具有一電池管理系統模組；
   　　一第一記憶元件，係耦接至該控制單元，可儲存該載具每一次運作時該電池組之使用參數紀錄；
   　　一顯示單元，係耦接至該控制單元，可顯示該載具於運作時之使用參數；以及
   　　一第一通訊單元，其一端耦接至該控制單元，另一端則耦接至該載具，可接收該功率計算單元所計算之結果並傳送至該控制單元；
   　　俾藉由該電池管理系統模組可監控該電池組之使用參數以利使用者分析該電池組之使用狀態。
2. 【第2項】

   如申請專利範圍第1項所述之即時電源管理系統，其中該控制單元為一微控制器，其內部進一步具有一記憶體，以供儲存該電池管理系統模組。
3. 【第3項】

   如申請專利範圍第1項所述之即時電源管理系統，其中該第一記憶元件為一EEPROM或快閃記憶體，且該第一記憶元件中可儲存該電池組之電壓、電流及電池內阻等參數。
4. 【第4項】

   如申請專利範圍第1項所述之即時電源管理系統，其中該顯示單元為一液晶顯示器或LED顯示器。
5. 【第5項】

   如申請專利範圍第1項所述之即時電源管理系統，其中該第一通訊單元為一萬用式非同步串列通訊單元。
6. 【第6項】

   如申請專利範圍第1項所述之即時電源管理系統，其進一步具有一第二記憶元件，係耦接至該控制單元，用以儲存該電池組之校正資料。
7. 【第7項】

   如申請專利範圍第6項所述之即時電源管理系統，其中該第二記憶元件為一EEPROM或快閃記憶體。
8. 【第8項】

   如申請專利範圍第1項所述之即時電源管理系統，其進一步具有一無線通訊單元，係耦接至該第一通訊單元，用以無線方式耦接至一可攜式電子裝置，且該可攜式電子裝置上具有一電池監控應用程式，該電池監控應用程式上可顯示出該電池組之使用參數以利使用者分析該電池組之使用狀態，其中該無線通訊單元為一藍牙、Wi-Fi、3G或4G無線通訊單元，該可攜式電子裝置為一智慧型手機或平板電腦。
9. 【第9項】

   如申請專利範圍第1項所述之即時電源管理系統，其進一步具有：
   　　一印刷電路板，用以承載該電壓偵測單元、控制單元、第一記憶元件、顯示單元及第一通訊單元；以及
   　　一殼體，用以容置該印刷電路板。
10. 【第10項】

    如申請專利範圍第9項所述之即時電源管理系統，其中該殼體上進一步具有一電池扣。