TWM528032U - 電池切換裝置 - Google Patents

Description

電池切換裝置

本創作相關於一種電池，特別是相關於一種電池切換裝置。

電池的原理為消耗內部儲存的化學能轉換成電能以提供給用電的設備，例如電動馬達；而要回復電池內部的化學能，可利用充電裝置將外部的電能提供予電池，以將電能轉換成電池內部的化學能，故電池內部儲存的化學能的多寡可視為電池的電量。另一方面，電池的電壓具有一定的標準規範，例如12伏特，因此當使用電池的設備需要更高的電壓才能運作時，往往利用數個電池串連形成一個電池組以對設備供電，而要充電時，也是以電池組為單位進行充電。

然而，電池組內部的電池在供電時，各個電池的電量的消耗速率往往不一致。導致在一些情況下，某一個電池的電量已經消耗殆盡，整組電池組卻因其他電池仍有電量而持續供電，造成該電池長時間處於低電量而對其使用壽命有不良的影響。另一方面，在充電時，各個電池所需的充電時間也不盡相同，因此在一些狀況下，某一個電池的電量已被充滿，但其他個電池仍未充滿，造成該電池過度充電而縮短使用壽命。

因此，為解決上述問題，本創作的目的即在提供一種電池切換裝置，可控制電池組的各個電池的電量皆維持在一定的範圍而保護電池壽命。

本創作為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種電池切換裝置，包含：複數個電池組，各個該電池組具有複數個電池；一電力連接機構，包括一供電輸出構件以及一充電接收構件，該供電輸出構件電連接一電動裝置，用以傳送電能以驅動該電動裝置，該充電接收構件電連接一發電裝置，用以接收由該發電裝置經發電所產生的電能；一電量偵測機構，電連接該複數個電池組，用以偵測該複數個電池之各自電量而得到一偵測結果；以及一管理控制機構，電連接該電量偵測機構及該複數個電池組，該管理控制機構依據該電量偵測機構的偵測結果，而控制使該複數個電池組中的至少一個電池組經電連接於該供電輸出構件而透過該供電輸出構件對該電動裝置供電，以及控制使該複數個電池組中的其他電池組中的至少一個電池經電連接於該充電接收構件而透過該充電接收構件接受該發電裝置經發電所產生的電能而充電。

在本創作的一實施例中係提供一種電池切換裝置，於電連接於該供電輸出構件的該電池組的電量低於一預設值，該管理控制機構控制使該複數個電池組中的另一電池組經電連接於該供電輸出構件而透過該供電輸出構件對該電動裝置供電。

在本創作的一實施例中係提供一種電池切換裝置，該管理控制機構控制使該複數個電池組中總電量最高的電池組經電連接於該供電輸出構件而透過該供電輸出構件對該電動裝置供電。

在本創作的一實施例中係提供一種電池切換裝置，於電連接於該供電輸出構件的該電池組的其中任一電池的電量低於一預設值，該管理控制機構控制使該複數個電池組中的另一電池組經電連接於該供電輸出構件而透過該供電輸出構件對該電動裝置供電。

在本創作的一實施例中係提供一種電池切換裝置，於電連接於該充電接收構件的該電池的電量高於一預設值，該管理控制機構控制使該複數個電池組中的另一個電池經電連接於該充電接收構件而透過該充電接收構件接受該發電裝置經發電所產生的電能而充電。

在本創作的一實施例中係提供一種電池切換裝置，於電連接於該充電接收構件的該電池的電量高於一預設值，該管理控制機構控制該複數個電池組中電量最低的電池經電連接於該充電接收構件而透過該充電接收構件接受該發電裝置經發電所產生的電能而充電。

在本創作的一實施例中係提供一種電池切換裝置，於電連接於該充電接收構件的該電池的電量高於一預設值，該管理控制機構控制該複數個電池組中總電量最低的電池組中的電量最低的電池經電連接於該充電接收構件而透過該充電接收構件接受該發電裝置經發電所產生的電能而充電。

經由本創作所採用之技術手段，當電池組的總電量低於一定值或電池組的電池的電量低於一定值，管理控制機構即使供電輸出構件電連接於另外的電池組，使電池不至長時間處於低電量。並且，透過充電接收構件可對電池組的特定電池單獨充電，減少電池組的各個電池之間的電量差距，因而使電池組的每一個電池的電量可控制在安全的範圍，不僅充電與供電更有效率，電池也不會於長時間處於低電量或被過度充電，進而保護電池的使用壽命。

本創作所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。

100‧‧‧電池切換裝置

11‧‧‧電池組

111‧‧‧電池

112‧‧‧電池

113‧‧‧電池

114‧‧‧電池

115‧‧‧電池

116‧‧‧電池

12‧‧‧電池組

121‧‧‧電池

122‧‧‧電池

122‧‧‧電池

123‧‧‧電池

124‧‧‧電池

125‧‧‧電池

126‧‧‧電池

13‧‧‧電池組

131‧‧‧電池

132‧‧‧電池

133‧‧‧電池

134‧‧‧電池

135‧‧‧電池

136‧‧‧電池

2‧‧‧電力連接機構

21‧‧‧供電輸出構件

22‧‧‧充電接收構件

3‧‧‧電量偵測機構

4‧‧‧管理控制機構

M‧‧‧電動裝置

P‧‧‧發電裝置

R‧‧‧偵測結果

V‧‧‧電動機車

第1圖為顯示根據本創作一實施例的電池切換裝置之示意圖。

第2圖為顯示根據本創作的實施例的電池切換裝置之方塊圖。

第3圖為顯示根據本創作的實施例的電池切換裝置之方塊圖。

第4圖為顯示根據本創作另一實施例的電池切換裝置之方塊圖。

以下根據第1圖至第4圖，而說明本創作的實施方式。該說明並非為限制本創作的實施方式，而為本創作之實施例的一種。

如第1圖至第3圖所示，本創作一實施例的一電池切換裝置100包含三個電池組11、12、13、一電力連接機構2、一電量偵測機構3以及一管理控制機構4。在本實施例中，電池切換裝置100係用於一電動機車V，並電連接於電動機車V的一電動裝置M及一發電裝置P，然而本創作並不限用於電動機車或電動交通工具的領域，亦可以用於其他具有電動裝置及發電裝置的設備的領域。

在本實施例中，電池組11、12、13各自具有六個電池。電池組11具有電池111、112、113、114、115、116，電池組12具有電池121、122、123、124、125、126，電池組13具有電池131、132、133、134、135、136。在本實施例中，各個電池組的電池經串連而使電池組具有足夠的電壓可供輸出，但本創作不限於此，各個電池組的電池亦可以為並聯。

電力連接機構2包括一供電輸出構件21以及一充電接收構件22，供電輸出構件21電連接電動裝置M，用以傳送電能以驅動電動裝置M。充電接收構件22電連接發電裝置P，用以接收由發電裝置P經發電所產生的電能。在本實施例的一開始，電池組11經設置而電連接於供電輸出構件21以透過供電輸出構 件21對電動裝置M供電，另外一個電池組12的其中一個電池122經設置而電連接於充電接收構件22以透過充電接收構件22接受發電裝置P經發電所產生的電能而充電。但本創作不限於此，亦可以是多個電池組電連接於供電輸出構件以透過供電輸出構件對電動裝置供電，多個電池電連接於充電接收構件接受發電裝置P經發電所產生的電能而充電。

電量偵測機構3電連接電池組11、12、13以及電池組11、12、13各自的電池，用以偵測複數個電池之各自電量而得到一偵測結果R。

管理控制機構4係電連接電量偵測機構3及電池組11、12、13。

經過一段時間後，電池組11的總電量(電池的電量總合)因供電而下降，電池122則因充電而電量上升。根據偵測結果R，三個電池組中總電量最高者為電池組12，所有的電池中電量最低者為電池116。如第2圖及第3圖所示，於電連接於供電輸出構件21的電池組11的電量低於一預設值，管理控制機構4依據電量偵測機構3的偵測結果R而控制改使另一電池組12經電連接於供電輸出構件21而透過供電輸出構件21對電動裝置M供電，原先電連接於供電輸出構件21的電池組11則停止供電。預設值可以是一固定值，例如20%的總電量，也可以是非固定值，例如各個電池組的總電量平均值或總電量最高的電池組的電量值，又或是與總電量最高的電池組的電量值相差一定程度的數值。例如電池組12的總電量值是95%，當電池組11的總電量低於45%而與電池組12相差超過50%，則管理控制機構4改使電池組12電連接於供電輸出構件21。

在本實施例中，管理控制機構4係根據電池組11的總電量低於一預設值而控制改使另一電池組12經電連接於供電輸出構件21。但本創作不限於此，在另一個例子中，於電連接於供電輸出構件21的電池組11的其中任一電池 的電量低於一預設值(例如電池116)，則管理控制機構4控制改使另一電池組(例如電池組12)經電連接於供電輸出構件21而透過供電輸出構件21對電動裝置M供電。

另一方面，於電連接於充電接收構件22的電池122的電量高於一預設值，管理控制機構4依據偵測結果R控制其他電池組(電連接於供電輸出構件21的電池組12以外的其他電池組)中的至少一個電池(在本實施例中為所有的電池中電量最低的電池116)經電連接於充電接收構件22而透過充電接收構件22接受發電裝置P經發電所產生的電能而充電，原先電連接於充電接收構件22的電池122則不再接受發電裝置P的電能。預設值可以是一固定值，例如95%的電量，也可以是非固定值，例如各個電池的電量平均值或電量最低的電池的電量值，又或是與電量最低的電池的電量值相差一定程度的數值。例如電池116的電量值是15%，當電池122的電量高於45%而與電池116相差超過30%，則管理控制機構4改使電池116電連接於充電接收構件22。

在本實施例中，管理控制機構4係控制各個電池組中電量最低的電池(在本實施例中為電池116)改電連接於充電接收構件22。但本創作不限於此，在另一個實施例中，如第4圖所示，於電連接於充電接收構件22的電池122的電量高於一預設值，管理控制機構4係控制電池組11、12、13中總電量最低的電池組13中的電量最低的電池133，經電連接於充電接收構件22而透過充電接收構件22接受發電裝置P經發電所產生的電能而充電。

藉由上述結構，當電連接於供電輸出構件21的電池組11的總電量低下或電池組11的任一電池的電量低下時，管理控制機構4可依據偵測結果R令供電輸出構件21電連接於其他的電池組(在本實施例中為總電量最高的電池組 12)，且當被充電的電池122的電量高於一定程度時，管理控制機構4依據偵測結果R令充電接收構件22電連接於其他電池組的電池。

因此，本創作的電池切換裝置100的電力可透過管理控制機構4而得到有效率的分配及運用，並且使各個電池保持在一安全範圍內，不至長時間處於低電量或被過度充電，進而保護電池不受損害。並且可透過充電接收構件22而單獨對特定電池充電，充電時的電流無需先通過其他電池，因此電能損耗可被有效降低，提高充電效率。

以上之敘述以及說明僅為本創作之較佳實施例之說明，對於此項技術具有通常知識者當可依據以下所界定申請專利範圍以及上述之說明而作其他之修改，惟此些修改仍應是為本創作之精神而在本創作之權利範圍中。

100‧‧‧電池切換裝置

11‧‧‧電池組

111‧‧‧電池

112‧‧‧電池

113‧‧‧電池

114‧‧‧電池

115‧‧‧電池

116‧‧‧電池

12‧‧‧電池組

121‧‧‧電池

122‧‧‧電池

122‧‧‧電池

123‧‧‧電池

124‧‧‧電池

125‧‧‧電池

126‧‧‧電池

13‧‧‧電池組

131‧‧‧電池

132‧‧‧電池

133‧‧‧電池

134‧‧‧電池

135‧‧‧電池

136‧‧‧電池

2‧‧‧電力連接機構

21‧‧‧供電輸出構件

22‧‧‧充電接收構件

3‧‧‧電量偵測機構

4‧‧‧管理控制機構

M‧‧‧電動裝置

P‧‧‧發電裝置

R‧‧‧偵測結果

Claims (7)

1. 一種電池切換裝置，包含： 複數個電池組，各個該電池組具有複數個電池； 一電力連接機構，包括一供電輸出構件以及一充電接收構件，該供電輸出構件電連接一電動裝置，用以傳送電能以驅動該電動裝置，該充電接收構件電連接一發電裝置，用以接收由該發電裝置經發電所產生的電能； 一電量偵測機構，電連接該複數個電池組，用以偵測該複數個電池之各自電量而得到一偵測結果；以及 一管理控制機構，電連接該電量偵測機構及該複數個電池組，該管理控制機構依據該電量偵測機構的偵測結果，而控制使該複數個電池組中的至少一個電池組經電連接於該供電輸出構件而透過該供電輸出構件對該電動裝置供電，以及控制使該複數個電池組中的其他電池組中的至少一個電池經電連接於該充電接收構件而透過該充電接收構件接受該發電裝置經發電所產生的電能而充電。
2. 如請求項1所述之電池切換裝置，其中於電連接於該供電輸出構件的該電池組的電量低於一預設值，該管理控制機構控制使該複數個電池組中的另一電池組經電連接於該供電輸出構件而透過該供電輸出構件對該電動裝置供電。
3. 如請求項2所述之電池切換裝置，其中該管理控制機構控制使該複數個電池組中總電量最高的電池組經電連接於該供電輸出構件而透過該供電輸出構件對該電動裝置供電。
4. 如請求項1所述之電池切換裝置，其中於電連接於該供電輸出構件的該電池組的其中任一電池的電量低於一預設值，該管理控制機構控制使該複數個電池組中的另一電池組經電連接於該供電輸出構件而透過該供電輸出構件對該電動裝置供電。
5. 如請求項1所述之電池切換裝置，其中於電連接於該充電接收構件的該電池的電量高於一預設值，該管理控制機構控制使該複數個電池組中的另一個電池經電連接於該充電接收構件而透過該充電接收構件接受該發電裝置經發電所產生的電能而充電。
6. 如請求項5所述之電池切換裝置，其中於電連接於該充電接收構件的該電池的電量高於一預設值，該管理控制機構控制該複數個電池組中電量最低的電池經電連接於該充電接收構件而透過該充電接收構件接受該發電裝置經發電所產生的電能而充電。
7. 如請求項5所述之電池切換裝置，其中於電連接於該充電接收構件的該電池的電量高於一預設值，該管理控制機構控制該複數個電池組中總電量最低的電池組中的電量最低的電池經電連接於該充電接收構件而透過該充電接收構件接受該發電裝置經發電所產生的電能而充電。