TWM529618U - 車用啟動電池的電池管理系統 - Google Patents

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TWM529618U
TWM529618U TW105207306U TW105207306U TWM529618U TW M529618 U TWM529618 U TW M529618U TW 105207306 U TW105207306 U TW 105207306U TW 105207306 U TW105207306 U TW 105207306U TW M529618 U TWM529618 U TW M529618U
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Pu-Jie Chen
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Reduce Carbon Energy Develop Co Ltd
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Description

車用啟動電池的電池管理系統
本創作涉及汽/機車提供啟動馬達運轉所需電力的啟動電池，進一步而言，尤指一種車用啟動電池的電池管理系統。
汽/機車等車輛的啟動電池是一種可充電/放電的二次電池，啟動電池提供啟動馬達運轉所需電力，使啟動馬達得以運轉啟動引擎，車輛的引擎未運轉時，啟動電池對車輛的車燈、行車電腦等各種車用電子/電機設備供應電力，車輛的引擎運轉時，引擎帶動發電機運轉發電，發電機所產生電力供應啟動電池及前述車用電子/電機設備。
裝設於汽/機車等車輛的車用啟動電池包含一電力端子組、一蓄電單元及一電池管理單元，其中，電力端子組用於連接車輛的電連接端子，蓄電單元由數個鋰鐵電池芯串聯及/或併聯構成，用於蓄積電力，電力端子組與蓄電單元藉由電池管理單元耦接，電池管理單元主要由電子電路構成，電池管理單元具有一充電回路及一放電回路，充電回路與放電回路並聯，且充電回路及放電回路分別與電力端子組及蓄電單元電性連接，發電機產生的電力通過充電回路對蓄電單元充電，蓄電單元的電力通過放電回路對車用啟動電池的外部放電，供應車用電子/電機設備，電池管理單元藉由變化充電回路及放電回路的通/斷狀態，管理蓄電單元的充/放電，避 免蓄電單元充電過度或放電過度。
車輛的引擎未啟動運轉時，車燈、行車電腦等各種車用電子/電機設備由啟動電池供應電力，若車輛的引擎長期未啟動運轉，蓄電單元蓄積的電力逐漸消耗且未獲得補充，若鋰鐵電池芯的蓄電低於安全下限，將影響鋰鐵電池芯的活性，降低鋰鐵電池芯的使用壽命及有效蓄電量，且無法提供足使車輛用於啟動引擎運轉的啟動馬達運轉所需電力，使得車輛的引擎無法啟動。
本創作主要目的在於提供一種車用啟動電池的電池管理系統，所述的電池管理系統保護車用啟動電池的蓄電單元。
本創作係一種車用啟動電池的電池管理系統，包含一電池管理系統，該電池管理系統與車用啟動電池的一電力端子組及一蓄電單元耦接，據此管理該蓄電單元的充/放電；該電池管理系統包含一偵測單元、一處理單元、一控制單元、一放電回路及一通訊單元，其中，該偵測單元、該控制單元及該通訊單元分別與該處理單元耦接，該放電回路與該控制單元耦接；該偵測單元包含一靜態偵測回路及一動態偵測回路，其中，該靜態偵測回路包含一微電流偵測電路、一防盜偵測電路及一靜態電壓偵測電路，其中，該微電流偵測電路偵測電流強度的精準度信賴值及最小偵測值分別為1毫安培，該電池管理系統於靜態模式時，該微電流偵測電路偵測該蓄電單元的放電電流大小，該靜態電壓偵測電路偵測該蓄電單元的電壓，該電池管理系統設定為防盜時，該防盜偵測電路偵測該蓄電單元的放 電電流強度；該動態偵測回路包含一動態電壓偵測電路、一動態電流偵測電路及一溫度偵測電路，其中，該電池管理系統於動態模式時，該動態電壓偵測電路偵測該蓄電單元的電壓，該動態電流偵測電路偵測該蓄電單元的放電電流大小，該溫度偵測電路偵測環境溫度；該處理單元是微處理器，該處理單元基於該偵測單元偵測所得的電流強度值、電壓值、溫度值及該電池管理系統進入靜態模式的時間，分別對該控制單元及該通訊單元傳送訊號，據使該控制單元作動；該控制單元包含一靜態回路及一動態回路，其中，該靜態回路與該電力端子組及該蓄電單元耦接，據使該蓄電單元通過該靜態回路對該電力端子組放電，該靜態回路設有一電路開關控制該靜態回路的通/斷；該動態回路包含一第一電路、一第二電路、一第三電路及一第四電路，其中，該第一電路及該第二電路分別與該電力端子組及該蓄電單元耦接，據使外部電力通過該第一電路對該蓄電單元充電，該蓄電單元通過該第二電路對該電力端子組放電，該第三電路與該第四電路並聯，且該第三電路及該第四電路分別與該放電回路及該蓄電單元耦接，據使該蓄電單元通過該第三電路及/或該第四電路對該放電回路放電，該第一電路、該第二電路、該第三電路及該第四電路分別設有一電路開關，各該電路開關分別控制該第一電路、該第二電路、該第三電路及該第四電路的通/斷；該放電回路是電力消耗回路，用於消耗該蓄電單元的電力；該通訊單元係藍芽訊號發射/接收器，該處理單元藉由該通訊單元與配裝有應用程式的手持式通訊裝置相互傳輸訊號，據此藉由該通 訊裝置讀取該蓄電單元的電壓值、放電電流強度值及環境溫度值，並操作該電池管理系統。
如前所述之車用啟動電池的電池管理系統，其中，該電池管理系統進一步包含一切換開關，該切換開關與該處理單元耦接，該切換開關是手動電路開關，用於變換該電池管理系統為靜態模式或動態模式。
如前所述之車用啟動電池的電池管理系統，其中，該切換開關設於汽車的駕駛室或機車的手把，並藉由一訊號線與該處理單元耦接。
如前所述之車用啟動電池的電池管理系統，其中，該電池管理系統進一步包含一警示單元，該警示單元與該處理單元耦接，該警示單元包含一發聲器及/或一發光器，該警示單元接收該處理單元傳送訊號，發出警示音及/或警示光。
如前所述之車用啟動電池的電池管理系統，其中，該警示單元設於車用啟動電池的外部，並藉由一訊號線與該處理單元耦接。
車輛未使用時，該偵測單元偵測該蓄電單元的放電電流強度，據此判斷車輛於靜態時，是否有異常的電流洩漏問題，車輛長時間持續未使用時，該控制單元可中止該蓄電單元的放電，使該蓄電單元保留適當的蓄電量，待使用者欲啟動車輛引擎時，該蓄電單元提供足使車輛的啟動馬達運轉所需電力，提高車輛使用的方便性。
(1)‧‧‧電池管理系統
(10)‧‧‧偵測單元
(11)‧‧‧靜態偵測回路
(112)‧‧‧微電流偵測電路
(114)‧‧‧防盜偵測電路
(116)‧‧‧靜態電壓偵測電路
(12)‧‧‧動態偵測回路
(122)‧‧‧動態電壓偵測電路
(124)‧‧‧動態電流偵測電路
(126)‧‧‧溫度偵測電路
(20)‧‧‧切換開關
(30)‧‧‧處理單元
(40)‧‧‧控制單元
(41)‧‧‧靜態回路
(42)‧‧‧動態回路
(421)‧‧‧第一電路
(422)‧‧‧第二電路
(423)‧‧‧第三電路
(424)‧‧‧第四電路
(50)‧‧‧放電回路
(60)‧‧‧通訊單元
(70)‧‧‧警示單元
(72)‧‧‧發聲器
(74)‧‧‧發光器
(2)‧‧‧電力端子組
(3)‧‧‧蓄電單元
第一圖係本創作實施例設置於車用啟動電池的電路方塊示意圖。
第二圖係本創作實施例的電路方塊示意圖。
如第一圖所示，本創作車用啟動電池的電池管理系統的實施例，包含一電池管理系統(1)，該電池管理系統(1)與車用啟動電池的一電力端子組(2)及一蓄電單元(3)耦接，據此管理該蓄電單元(3)的充/放電。
如第二圖所示，該電池管理系統(1)包含一偵測單元(10)、一切換開關(20)、一處理單元(30)、一控制單元(40)、一放電回路(50)、一通訊單元(60)及一警示單元(70)，其中，該偵測單元(10)、該切換開關(20)、該控制單元(40)、該通訊單元(60)及該警示單元(70)分別與該處理單元(30)耦接，該放電回路(50)與該控制單元(40)耦接。
該偵測單元(10)包含一靜態偵測回路(11)及一動態偵測回路(12)，其中，該靜態偵測回路(11)包含一微電流偵測電路(112)、一防盜偵測電路(114)及一靜態電壓偵測電路(116)，其中，該微電流偵測電路(112)可偵測電流強度的精準度信賴值及最小偵測值分別為1毫安培，該電池管理系統(1)於靜態模式時，該微電流偵測電路(112)偵測該蓄電單元(3)的放電電流大小，並將偵測所得的電流強度值傳送該處理單元(30)，提供使用者判斷車輛於電門關閉時，是否有異常的電流洩漏現象，該電池管理系統(1)設定為防盜時，該防盜偵測電路(116)偵測該蓄電單元(3)的放電電流強度，並將偵測所得的電流強度值傳送該處理單元(30)，該電池管理系統(1)設定為防盜時，車用啟動電池提供電力滿足車輛行車電腦的用電需求，並配合該控制單元(40)，限制車用啟動電池無法輸出大電流，避免車輛的引擎在防盜模式下被強制啟動，遂行車輛防盜，該電池管理系統(1)於靜態模式時，該靜態電壓偵測電路(114)偵測該蓄電單元(3)的電壓，並將偵測所得的電流強度值傳送 該處理單元(30)，提供使用者判斷該蓄電單元(3)的蓄電量。
該動態偵測回路(12)包含一動態電壓偵測電路(122)、一動態電流偵測電路(124)及一溫度偵測電路(126)，其中，該電池管理系統(1)於動態模式時，該動態電壓偵測電路(122)偵測該蓄電單元(3)的電壓大小，並將偵測所得的電壓值傳送該處理單元(30)，提供判斷該蓄電單元(3)充/放電狀態的依據，並配合該控制單元(40)，遂行該蓄電單元(3)的過充/過放保護，該電池管理系統(1)於動態模式時，該動態電流偵測電路(124)偵測該蓄電單元(3)的放電電流大小，並將偵測所得的電流強度值傳送該處理單元(30)，提供使用者判斷該蓄電單元(3)的供電效率，該電池管理系統(1)於動態模式時，該溫度偵測電路(126)偵測環境溫度，並將偵測所得的溫度值傳送該處理單元(30)，並配合該控制單元(40)及該放電回路(50)，遂行該蓄電單元(3)的高溫保護。
該切換開關(20)是手動電路開關，使用者操作該切換開關(20)，變換該電池管理系統(1)為靜態模式或動態模式，該切換開關(20)可視需要設於汽車的駕駛室或機車的手把，並藉由一訊號線(圖中未示)與該處理單元(30)耦接，提高使用者操作該切換開關(20)的方便性。
該處理單元(30)是微處理器，該處理單元(20)基於該偵測單元(10)偵測所得的電流強度值、電壓值、溫度值及該電池管理系統(1)進入靜態模式的時間，分別對該控制單元(40)、該通訊單元(60)及該警示單元(70)傳送訊號，據使該控制單元(40)適時作動，保護車用啟動電池。
該控制單元(40)用於控制該蓄電單元(3)的充/放電，該控制單元(40)包含一靜態回路(41)及一動態回路(42)，其中，該靜態回路(41)與該電 力端子組(2)及該蓄電單元(3)耦接，該電池管理系統(1)於靜態模式時，該蓄電單元(3)通過該靜態回路(41)對該電力端子組(2)放電，據此，該電池管理系統(1)設定為防盜時，車用啟動電池提供電力滿足車輛行車電腦的用電需求，該靜態回路(41)設有一電路開關(圖中未示)，用於控制該靜態回路(41)的通/斷。
該動態回路(42)包含一第一電路(421)、一第二電路(422)、一第三電路(423)及一第四電路(424)，其中，該第一電路(421)及該第二電路(422)分別與該電力端子組(2)及該蓄電單元(3)耦接，該電池管理系統(1)於動態模式時，外部電力(例如：車輛的發電機運轉產生的電力)通過該第一電路(421)對該蓄電單元(3)充電，該蓄電單元(3)通過該第二電路(41)對該電力端子組(2)放電，滿足車輛的各種車用電子/電機設備的電力需求，該第三電路(423)與該第四電路(424)並聯，且該第三電路(423)及該第四電路(424)分別與該放電回路(50)及該蓄電單元(3)耦接，據使該蓄電單元(3)通過該第三電路(423)及/或該第四電路(424)對該放電回路(50)放電，該第一電路(421)、該第二電路(422)、該第三電路(423)及該第四電路(424)分別設有一電路開關(圖中未示)，各該電路開關分別用於控制該第一電路(421)、該第二電路(422)、該第三電路(423)及該第四電路(424)的通/斷。
該放電回路(50)是電力消耗回路，用於消耗該蓄電單元(3)的電力。
該通訊單元(60)係藍芽訊號發射/接收器，該通訊單元(60)與配裝有應用程式的手持式通訊裝置(例如：行動電話，圖中未示)雙向傳輸訊號，據此，該處理單元(30)藉由該通訊單元(60)與該通訊裝置相互傳輸訊號， 使用者可藉由該通訊裝置讀取該蓄電單元(3)的電壓值、放電電流強度值及環境溫度值，並利用該通訊裝置操作該電池管理系統(1)。
該警示單元(70)係該電池管理系統(1)的選擇性構成，該電池管理系統(1)可視需要設置該警示單元(70)，該警示單元(70)包含一發聲器(72)及/或一發光器(74)，該警示單元(70)接收該處理單元(30)傳送訊號，適時發出警示音及/或警示光，據此，該處理單元(30)基於該偵測單元(10)偵測所得的電流強度值、電壓值及溫度值，判讀為異常時，對該警示單元(70)傳送訊號，使該警示單元(70)發出警示音及/或警示光，藉此警示使用者。該警示單元(70)可視需要設於車用啟動電池的外部，並藉由一訊號線(圖中未示)與該處理單元(30)耦接，以利於該警示單元(70)選擇性設於汽車的駕駛室或機車的儀表板，提高使用者聽/讀警音及/或警示光等警示訊息的方便性。
該偵測單元(10)偵測該蓄電單元(3)的電壓、放電電流的電流強度及環境溫度，並將偵測所得的數值傳送該處理單元(30)，該處理單元(30)將前述偵測所得數值進行比較處理，基於比較處理的結果，適時地對該控制單元(40)傳送訊號，使該控制單元(40)適時作動，該處理單元(30)並將該偵測單元(10)偵測所得的數值，對該通訊單元(60)傳送訊號，該通訊單元(60)將訊號向使用者所持用的手持式通訊裝置傳送，該通訊裝置所配裝的應用程式解讀所接收的訊號，並於該通訊裝置的顯示幕顯示該蓄電單元(3)的電流強度、電壓及環境溫度的訊息，使用者可以藉由該通訊單元(60)對手持式的該通訊裝置傳送的訊號，了解車用啟動電池的狀態。
使用者可以在車輛電門關閉時，操作該切換開關(20)使車用啟動電池進入靜態模式，並在車輛電門開啟時，操作該切換開關(20)使車用 啟動電池進入動態模式，除此之外，使用者亦可以選擇利用手持式通訊裝置對該通訊單元(60)發送指令訊息，該通訊單元(60)將指令訊息傳送該處理單元(30)，藉此操作該電池管理系統(1)使車用啟動電池進入靜態模式或動態模式，該切換開關(20)是該電池管理系統(1)的選擇性構成，該切換開關(20)可提高使用者操作該電池管理系統(1)的方便性及可靠度。
使用者操作該電池管理系統(1)使車用啟動電池進入靜態模式時，該電池管理系統(1)的運作如下所述：該處理單元(30)對該控制單元(40)傳送訊號，該靜態回路(41)形成通路，該動態回路(42)形成斷路，該蓄電單元(3)可通過該靜態回路(41)對該電力端子組(2)放電，無法通過該動態回路(42)對該電力端子組(2)放電，外部電力無法通過該動態回路(42)對該蓄電單元(3)充電，該微電流偵測電路(112)偵測該蓄電單元(3)通過該靜態回路(41)對該電力端子組(2)放電的電流大小，偵測所得的電流強度值為IS1，該靜態電壓偵測電路(114)偵側該蓄電單元(3)於靜態模式的電壓，偵測所得的電壓值為VS，該偵測單元(10)並將電流強度值IS1及電壓值VS傳送該處理單元(30)，該處理單元(30)向該通訊單元(60)傳送電流強度值IS1及電壓值VS，該通訊單元(60)將電流強度值IS1及電壓值VS向使用者所持用的手持式通訊裝置傳送，提供使用者藉由讀取該通訊裝置顯示的訊息，掌握車輛在電門關閉的靜止狀態時，車用啟動電池供應行車電腦等基本用電設備的基本電力需求外，是否有異常的漏電現象及該蓄電單元(3)的蓄電量。
該處理單元(30)將進入靜態模式的靜態時間T與預設的斷路時間T1進行比較，斷路時間T1係依據一基本電流強度值I1及該蓄電單元(3) 的蓄電量決定，基本電流強度值I1係依據車輛於電門關閉狀態下，維繫車輛所配置行車電腦有效運作所需的電流強度值決定。
當T≧T1時，該處理單元(30)對該控制單元(40)及該通訊單元(60)傳送訊號，該控制單元(40)基於該處理單元(30)的訊號，該靜態回路(41)的電路開關斷開，該靜態回路(41)形成斷路，該蓄電單元(3)無法通過該靜態回路(41)對該電力端子組(2)輸出電流，據此，在靜態模式下，若該電池管理系統(1)持續處在靜態模式一段預設的斷路時間T1，該靜態回路(41)形成斷路，該蓄電單元(3)無法繼續對外放電，該蓄電單元(3)得以保留足以供應車輛的啟動馬達啟動運轉N次的蓄電量，避免車輛長時間未啟動的情況下，該蓄電單元(3)未能獲得來自車輛的發電機產生的外部電力進行充電，該蓄電單元(3)蓄積的電力持續消耗，待使用者欲使用車輛時，該蓄電單元(3)的蓄電量卻無法滿足車輛的啟動馬達運轉的電力需求，導致使用者陷入無法啟動車輛引擎的窘境，N為1-3的正整數。
車用啟動電池進入靜態模式後，使用者可利用該通訊裝置操作該電池管理系統(1)，使車用啟動電池進一步進入防盜狀態，當車用啟動電池進入防盜狀態，除了前述該微電流偵測電路(112)及該靜態電壓偵測電路(114)保持偵測並獲取電流強度值IS1及電壓值VS外，該防盜偵測電路(116)偵測該蓄電單元(3)通過該靜態回路(41)對該電力端子組(2)放電的電流大小，偵測所得的電流強度值為IS2，IS1與IS2的差異在於IS1的精準度信賴值優於IS2，且IS1的最小值為1毫安培，故使用者藉由IS1掌握異常洩漏電流的可靠度及精準度高。
該處理單元(30)將電流強度值IS2與預設的基本電流強度值 I1進行比較。
當IS2≦I1時，該靜態回路(41)保持通路，該蓄電單元(3)可通過該靜態回路(41)對該電力端子組(2)輸出電流，避免行車電腦由於缺乏電力供應而回復車輛出廠時的參數設定。
當IS2>I1時，該處理單元(30)對該控制單元(40)、該通訊單元(60)及該警示單元(70)傳送訊號，該控制單元(40)基於該處理單元(30)的訊號，該靜態回路(41)的電路開關斷開，該靜態回路(41)形成斷路，該蓄電單元(3)無法通過該靜態回路(41)對該電力端子組(2)輸出電流，該通訊單元(60)對外發送無線訊號，提供使用者藉由該通訊裝置了解車用啟動電池的狀態，該警示單元(70)依據該處理單元(30)的訊號，該發聲器(71)及/或該發光器(72)作動，該警示單元(70)發出警示音及/或警示光，提醒使用者注意；據此，在防盜狀態下，該蓄電單元(3)只能通過該靜態回路(41)對外輸出低於或等於基本電流強度值I1的小電流，限制該蓄電單元(3)輸出高於基本電流強度值I1的大電流，若未先行解除防盜狀態，強制啟動車輛的引擎時，由於車用啟動電池必需輸出足使車輛的啟動馬達運轉的大電流，啟動馬達始能運轉，而當IS2>I1時，由於該靜態回路(41)形成斷路，啟動馬達無法運轉，引擎無法被啟動，避免車輛被竊取。
使用者操作該電池管理系統(1)使車用啟動電池進入動態模式時，該電池管理系統(1)的運作如下所述：該處理單元(30)對該控制單元(40)傳送訊號，該靜態回路(41)形成斷路，該第一電路(421)及該第二電路(422)形成通路，該第三電路(423)及該第四電路(424)形成斷路，該蓄電單元(3)通過該第二電路(422)對該電力 端子組(2)放電，無法通過第三電路(423)或第四電路(424)對該放電回路(50)放電，也無法通過該靜態回路(41)對該電力端子組(2)放電，外部電力可通過該第一電路(421)對該蓄電單元(3)充電，該動態電壓偵測電路(122)偵測該蓄電單元(3)的電壓，偵測所得的電壓值為VM，該動態電流偵測電路(124)偵測該蓄電單元(3)通過該第二電路(422)對該電力端子組(2)放電的放電電流大小，偵測所得的電流強度值為IM，該溫度偵測電路(126)偵測環境溫度，偵測所得的溫度值為Temp.，該偵測單元(10)並將電壓值VM、電流強度值IM及溫度值Temp.傳送該處理單元(30)，該處理單元(30)向該通訊單元(60)傳送電壓值VM、電流強度值IM及溫度值Temp.，該通訊單元(60)將電壓值VM、電流強度值IM及溫度值Temp.向使用者所持用的手持式通訊裝置傳送，提供使用者藉由讀取該通訊裝置顯示的訊息，掌握車輛在電門開啟時，車用啟動電池(3)狀態。
該處理單元(30)將電壓值VM分別與預設的第一安全高電壓值V1、第二安全高電壓值V2及安全低電壓值V3進行比較，且V3<V2<V1，環境溫度值Temp.與預設的安全溫度值Temp.1進行比較。
當VM<V3且TEMP.<TEMP.1時，該處理單元(30)對該控制單元(40)及該警示單元(70)分別傳送訊號，該控制單元(40)基於該處理單元(30)的訊號，該第二電路(422)的電路開關斷開，該第二電路(422)形成斷路，該蓄電單元(3)無法通過該第二電路(422)向該電力端子組(2)輸出電流，避免該蓄電單元(3)由於過度放電而損壞，據此遂行過放保護，該警示單元(70)依據該處理單元(30)的訊號，該發聲器(71)及/或該發光器(72)作動，該警示單元(70)發出警示音及/或警示光，提醒使用者注意。
當VM<V3使得該第二電路(422)形成斷路後，該蓄電單元(3)電壓上升使得VM≧V3時，該處理單元(30)對該控制單元(40)及該警示單元(70)分別傳送訊號，該控制單元(40)基於該處理單元(30)的訊號，該第二電路(422)的電路開關導通，該第二電路(422)回復通路狀態，該蓄電單元(3)可對該電力端子組(2)輸出電流，該警示單元(70)依據該處理單元(70)的訊號，該發聲器(71)及/或該發光器(72)停止作動，該警示單元(70)停止發出警示音及/或警示光。
當V3<VM<V2且TEMP.<TEMP.1時，該第一電路(421)及該第二電路(422)形成通路，該第三電路(423)及該第四電路(424)形成斷路，該蓄電單元(3)通過該第二電路(422)對該電力端子組(2)放電，無法通過第三電路(423)或第四電路(424)對該放電回路(50)放電，外部電力可通過該第一電路(421)對該蓄電單元(3)充電，該蓄電單元(3)可通過該第二電路(422)對該電力端子組(2)放電。
當V2≦VM<V1且TEMP.<TEMP.1時，該處理單元(30)對該控制單元(40)及該警示單元(70)分別傳送訊號，基於該處理單元(30)傳送的訊號，該第一電路(421)的電路開關斷開，該第一電路(421)形成斷路，外部電力無法通過該第一電路(421)使該蓄電單元(3)充電，避免該蓄電單元(3)由於充電過度而損壞，據此遂行過充保護，該警示單元(70)依據該處理單元(30)的訊號，該發聲器(71)及/或該發光器(72)作動，該警示單元(70)發出警示音及/或警示光，提醒使用者注意。
當V2≦VM<V1使得該第一電路(421)形成斷路後，該蓄電單元(3)電壓下降，使得V3<VM<V2時，該處理單元(30)對該控制單元(40)及 該警示單元(70)分別傳送訊號，基於該處理單元(30)傳送的訊號，該第一電路(421)的電路開關導通，該第一電路(421)回復通路狀態，外部電力可通過該第一電路(421)對該蓄電單元(3)充電，該警示單元(70)依據該處理單元(30)的訊號，該發聲器(71)及/或該發光器(72)停止作動，該警示單元(70)停止發出警示音及/或警示光。
當VM≧V1且TEMP.<TEMP.1時，該處理單元(30)對該控制單元(40)傳送訊號，基於該處理單元(30)傳送的訊號，該第二電路(422)的電路開關斷開，該第二電路(422)形成斷路，該蓄電單元(3)無法通過該第二電路(422)對該電力端子組(2)輸出電流，該第三電路(423)的電路開關導通，該第三電路(423)形成通路，該蓄電單元(3)通過該第三電路(423)對該放電回路(50)放電，藉由該放電回路(50)消耗該蓄電單元(3)的電力，避免該蓄電單元(3)電壓過高而損壞，據此遂行過高壓保護。
當VM≧V1使得該第三電路(423)形成通路後，該蓄電單元(3)電壓下降使得VM<V1時，該處理單元(30)對該控制單元(40)及該警示單元(70)分別傳送訊號，基於該處理單元(30)傳送的訊號，該第三電路(423)的電路開關斷開，該第三電路(423)回復斷路狀態，該蓄電單元(3)無法通過該第三電路(423)對該放電回路(50)放電，該第二電路(422)的電路開關導通，該第二電路(422)回復通路，該蓄電單元(3)可通過該第二電路(422)對該電力端子組(2)輸出電流，結束過高壓保護。
當TEMP.≧TEMP.1時，不考慮電壓值VM的高低，該處理單元(30)對該控制單元(40)及該警示單元(70)分別傳送訊號，基於該處理單元(30)傳送的訊號，該第一電路(421)及該第二電路(422)的電路開關分別形成斷 路，外部電力無法通過該第一電路(421)使該蓄電單元(3)充電，該蓄電單元(3)無法通過該第二電路(422)向該電力端子組(2)輸出電流，該第四電路(424)的電路開關導通，該第四電路(424)形成通路，該蓄電單元(3)通過該第四電路(424)對該放電回路(50)放電，藉由該放電回路(50)消耗該蓄電單元(3)的電力，避免該蓄電單元(3)由於環境溫度過高而損壞，遂行高溫保護，該警示單元(70)依據該處理單元(30)的訊號，該發聲器(71)及/或該發光器(72)作動，該警示單元(70)發出警示音及/或警示光，提醒使用者注意。
當TEMP.≧TEMP.1使得該第一電路(421)及該第二電路(422)形成斷路，該第四電路(424)形成通路後，環境溫度下降使TEMP.<TEMP.1時，該處理單元(30)對該控制單元(40)及該警示單元(70)分別傳送訊號，基於該處理單元(30)傳送的訊號，該第四電路(424)的電路開關斷開，該第四電路(424)回復斷路，該蓄電單元(3)無法通過該第四電路(422)向該放電回路(50)輸出電流，結束高溫保護，並基於電壓值VM與第二安全高電壓值V2及安全低電壓值V3的相對關係，V3<VM<V2時，該第一電路(421)回復通路，外部電力可通過該第一電路(421)對該蓄電單元(3)充電，VM≧V3時，該第二電路(422)回復通路，該蓄電單元(3)可通過該第二電路(422)向該電力端子組(2)輸出電流。
該警示單元(70)依據該處理單元(30)的訊號，該發聲器(71)及/或該發光器(72)停止作動，該警示單元(70)停止發出警示音及/或警示光。
值得一提的是，當車輛未使用時，車用啟動電池可進入靜態模式，該靜態偵測回路(11)偵測該蓄電單元(3)的放電電流強度，提供使用者判斷車輛於靜態時的電流消耗是否過高，而能及時對車輛是否有異常的電 流洩漏問題進行檢修，據此保護車用啟動電池，並且，當車輛長時間持續未使用時，該控制單元(40)可中止該蓄電單元(3)的放電，使得該蓄電單元(3)能夠保留適當的蓄電量，待使用者欲啟動車輛引擎時，該蓄電單元(3)能夠提供足使車輛的啟動馬達運轉所需電力，使用者即可啟動車輛的引擎，引擎啟動後即可驅動發電機運轉對車用啟動電池充電，使用者並可駕駛車輛前往車輛的檢修廠進行必要的檢修，提高車輛使用的方便性，避免由於該蓄電單元(3)的蓄電量過低，造成車輛無法啟動，使用者必需藉助外力的緊急救援(例如：拖吊或外接救援電池)，始能將車輛回復可使用狀態的窘境。當車輛使用時，車用啟動電池可進入動態模式，藉由偵測所得該蓄電單元(3)的電壓值VM及環境溫度值Temp.，適時執行過高壓及高溫保護。
該電池管理系統(1)可適用於各種不同類型的車用啟動電池，例如，鋰鐵電池、鋰錳電池或鉛酸電池等二次電池，但不限於前述所列舉的三種類型。
(1)‧‧‧電池管理系統
(10)‧‧‧偵測單元
(11)‧‧‧靜態偵測回路
(112)‧‧‧微電流偵測電路
(114)‧‧‧防盜偵測電路
(116)‧‧‧靜態電壓偵測電路
(12)‧‧‧動態偵測回路
(122)‧‧‧動態電壓偵測電路
(124)‧‧‧動態電流偵測電路
(126)‧‧‧溫度偵測電路
(20)‧‧‧切換開關
(30)‧‧‧處理單元
(40)‧‧‧控制單元
(41)‧‧‧靜態回路
(42)‧‧‧動態回路
(421)‧‧‧第一電路
(422)‧‧‧第二電路
(423)‧‧‧第三電路
(424)‧‧‧第四電路
(50)‧‧‧放電回路
(60)‧‧‧通訊單元
(70)‧‧‧警示單元
(72)‧‧‧發聲器
(74)‧‧‧發光器

Claims (5)

  1. 一種車用啟動電池的電池管理系統，包含一電池管理系統，該電池管理系統與車用啟動電池的一電力端子組及一蓄電單元耦接，據此管理該蓄電單元的充/放電；該電池管理系統包含一偵測單元、一處理單元、一控制單元、一放電回路及一通訊單元，其中，該偵測單元、該控制單元及該通訊單元分別與該處理單元耦接，該放電回路與該控制單元耦接；該偵測單元包含一靜態偵測回路及一動態偵測回路，其中，該靜態偵測回路包含一微電流偵測電路、一防盜偵測電路及一靜態電壓偵測電路，其中，該微電流偵測電路偵測電流強度的精準度信賴值及最小偵測值分別為1毫安培，該電池管理系統於靜態模式時，該微電流偵測電路偵測該蓄電單元的放電電流大小，該靜態電壓偵測電路偵測該蓄電單元的電壓，該電池管理系統設定為防盜時，該防盜偵測電路偵測該蓄電單元的放電電流強度；該動態偵測回路包含一動態電壓偵測電路、一動態電流偵測電路及一溫度偵測電路，其中，該電池管理系統於動態模式時，該動態電壓偵測電路偵測該蓄電單元的電壓，該動態電流偵測電路偵測該蓄電單元的放電電流大小，該溫度偵測電路偵測環境溫度；該處理單元是微處理器，該處理單元基於該偵測單元偵測所得的電流強度值、電壓值、溫度值及該電池管理系統進入靜態模式的時間，分別對該控制單元及該通訊單元傳送訊號，據使該控制單元作動；該控制單元包含一靜態回路及一動態回路，其中，該靜態回路與該電力端子組及該蓄電單元耦接，據使該蓄電單元通過該靜態回路對該電力端子組放電，該靜態回路設有一電路開關控制該靜態回路的通/斷； 該動態回路包含一第一電路、一第二電路、一第三電路及一第四電路，其中，該第一電路及該第二電路分別與該電力端子組及該蓄電單元耦接，據使外部電力通過該第一電路對該蓄電單元充電，該蓄電單元通過該第二電路對該電力端子組放電，該第三電路與該第四電路並聯，且該第三電路及該第四電路分別與該放電回路及該蓄電單元耦接，據使該蓄電單元通過該第三電路及/或該第四電路對該放電回路放電，該第一電路、該第二電路、該第三電路及該第四電路分別設有一電路開關，各該電路開關分別控制該第一電路、該第二電路、該第三電路及該第四電路的通/斷；該放電回路是電力消耗回路，用於消耗該蓄電單元的電力；該通訊單元係藍芽訊號發射/接收器，該處理單元藉由該通訊單元與配裝有應用程式的手持式通訊裝置相互傳輸訊號，據此藉由該通訊裝置讀取該蓄電單元的電壓值、放電電流強度值及環境溫度值，並操作該電池管理系統。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之車用啟動電池的電池管理系統，其中，該電池管理系統進一步包含一切換開關，該切換開關與該處理單元耦接，該切換開關是手動電路開關，用於變換該電池管理系統為靜態模式或動態模式。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之車用啟動電池的電池管理系統，其中，該切換開關設於汽車的駕駛室或機車的手把，並藉由一訊號線與該處理單元耦接。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之車用啟動電池的電池管理系統，其中，該電池管理系統進一步包含一警示單元，該警示單元與該處理單元耦接，該警示單元包含一發聲器及/或一發光器，該警示單元接收該處理單元傳送 訊號，發出警示音及/或警示光。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之車用啟動電池的電池管理系統，其中，該警示單元設於車用啟動電池的外部，並藉由一訊號線與該處理單元耦接。
TW105207306U 2016-05-18 2016-05-18 車用啟動電池的電池管理系統 TWM529618U (zh)

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