TWM649474U

TWM649474U - 具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置及電池系統

Info

Publication number: TWM649474U
Application number: TW112210190U
Authority: TW
Inventors: 林彥廷
Original assignee: 裕隆汽車製造股份有限公司
Priority date: 2023-09-21
Filing date: 2023-09-21
Publication date: 2023-12-11

Abstract

一種具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置，包含一儲能單元及一警報單元。該儲能單元包括複數儲能組，每一該儲能組具有一電池模組、一感測模組及一控制模組，該電池模組提供一電池電源至該感測模組與該控制模組，該感測模組感測該電池模組的溫度或電壓並傳送至該控制模組，該控制模組於判斷該電池模組的狀態異常時輸出一異常信號。該警報單元接收該異常信號，並輸出一相關於該異常信號的無線通訊信號。藉此，即使在沒有與一控制箱信號連接的情況下，仍可判斷該電池模組的狀態是否異常並即時警示管理人員。

Description

具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置及電池系統

本新型是有關於一種能量儲存裝置及系統，特別是指一種具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置及電池系統。

習知儲能櫃(rack)之主架構包括一控制箱(control box)及複數電池模組，該控制箱為該儲能櫃的主運算核心，內含電池管理系統(Battery Management System，縮寫BMS)，負責偵測該等電池模組的狀態以及控制其充放電，並於該等電池模組出現異常狀況時回報管理人員，以確保該儲能櫃能正常運作在安全的規格範圍內。

然而，該控制箱通常採市電(AC 110V/220V)供電，當該控制箱在運送(例如，陸運、船運、空運等)或倉庫存放時，該控制箱會因沒有市電供電而無法時時偵測該等電池模組的狀態，若此時該等電池模組有突發的異常變化，例如，溫度或電壓過高等異常狀態，會因無法即時通知給相關人員進行處理，而導致損害擴大或甚而造成安全性問題。

因此，本新型之目的，即在提供一種具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置。

於是，本新型具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置，包含一儲能單元及一警報單元。

該儲能單元包括複數儲能組，每一該儲能組具有一電池模組、一電連接該電池模組的感測模組，及一電連接該感測模組的控制模組，該電池模組提供一電池電源至該感測模組與該控制模組，該感測模組用以感測該電池模組的溫度或電壓其中至少之一，並將感測之資訊傳送至該控制模組，該控制模組於根據感測之資訊判斷該電池模組的狀態異常時，輸出一異常信號。

該警報單元包括一電連接該等控制模組的通訊模組，該通訊模組接收該異常信號，並輸出一相關於該異常信號的無線通訊信號。

於是，本新型具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池系統，包含一控制箱及一如上述的具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置。

該控制箱包括一電池管理系統。

該電池裝置電連接該電池管理系統，於該控制箱接受供電時，該控制模組輸出感測之資訊與該異常信號至該電池管理系統，於該控制箱未接受供電時，該警報單元接收該異常信號。

本新型之功效在於：藉由以該電池模組提供該感測模組及該控制模組電力，並搭配設置該警報單元，即使在沒有與一控制箱信號連接的情況下，仍可透過該感測模組感測該電池模組的溫度或電壓，並於該控制模組判斷該電池模組的狀態異常時，即時透過該警報單元輸出該無線通訊信號以警示管理人員，使管理人員可以立刻進行緊急處理，以避免損害進一步擴大而造成安全性問題。

參閱圖1及圖2，本新型具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池系統之一實施例，包含一電池裝置1，及一控制箱7。

該控制箱7包含一電池管理系統71(Battery Management System，縮寫為BMS)，並連接至市電(AC 110V/220V)以取得供電。

該電池裝置1包含一儲能單元2及一警報單元6。

該儲能單元2電連接該電池管理系統71，並包括複數儲能組3、一錯誤旗幟埠4及一通訊端口5。於本實施例中，以該儲能單元2包括二個該儲能組3作為說明，但該儲能單元2亦可依實際需求而包括三、四、五以上的該儲能組3。

每一該儲能組3具有一電池模組31，一電連接該電池模組31的感測模組32，及一電連接該感測模組32的控制模組33。

該電池模組31用以提供一電池電源至該感測模組32與該控制模組33。

該感測模組32用以感測對應的該電池模組31的溫度或電壓其中至少之一，並將感測之資訊傳送至對應的該控制模組33。該感測模組32例如具有一對應該電池模組31設置的溫度感測器321、一電連接該電池模組31的電壓感測電路322，及一電連接該電池模組31的電流感測電路323。該溫度感測器321、該電壓感測電路322與該電流感測電路323分別用以感測該電池模組31的溫度、電壓與電流，並將所感測的數據傳送至該控制模組33。由於本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知各感測電路及感測器的擴充細節，在此不多加說明。

每一該控制模組33經由該感測模組32接收該電池電源作為供電。每一該控制模組33於根據感測之資訊判斷該電池模組31的狀態異常時，可選擇性地輸出一異常信號至該警報單元6與該電池管理系統71。所述狀態異常例如為，該電池模組31的溫度大於一溫度預定值、電壓大於一電壓預定值，或電流大於一電流預定值等。

值得說明的是，於實際應用上，該控制模組33可以為一電池管理單元(Battery Management Unit，縮寫為BMU)與一寬頻類比前端（analog front end，縮寫為AFE）之組合，並選用有內建自我測試(built-in self-test，縮寫為BIST)功能的晶片實施。

該錯誤旗幟(flag)埠4電連接該等控制模組33、該警報單元6與該電池管理系統71，該等控制模組33透過改變該錯誤旗幟埠4的電位以輸出該異常信號至該警報單元6與該電池管理系統71，例如，任一該控制模組33於判斷該電池模組31的狀態異常時，將該錯誤旗幟埠4的電位拉高(high)以作為該異常信號。

該通訊端口5電連接該等控制模組33與該電池管理系統71，並使用串行外設介面技術，例如，使用隔離式串行外設介面(Isolated Serial Peripheral Interface Bus，isoSPI)。該等控制模組33適用於透過該通訊端口5輸出相關於該等電池模組31的感測之資訊至該電池管理系統71。

該警報單元6電連接該等控制模組33，包括一通訊模組61，並可選擇地還包括一警報模組62。該警報單元6之電源可以是來自於其內部設置的一電池(圖未示)，或是可由其中一該電池模組31經該控制模組33提供該電池電源，以作為該警報單元6之供電。

該通訊模組61透過該錯誤旗幟埠4電連接該等控制模組33，接收該異常信號並輸出一相關於該異常信號的無線通訊信號，該無線通訊信號使用藍牙(Bluetooth)或Wi-Fi等無線通訊技術，並適用於連線至管理人員的電子設備(例如、手機、平板、電腦等，圖未示)，以即時通知管理人員進行處理。

該警報模組62透過該錯誤旗幟埠4電連接該等控制模組33，並具有一蜂鳴器621及一警示燈622。該警報模組62於接收該異常信號時發出聲響或光線其中至少之一，以即時通知周遭的管理人員進行處理。

藉由上述設置，在一般運作情況下，該控制箱7會接收市電供電，該電池管理系統71由該等控制模組33接收該異常信號與感測之資訊，並判斷該等電池模組31的運作是否異常，若判定為異常時，則即時回報管理人員以進行處理。

而當該電池系統在運送過程或存放於倉庫時，由於沒有市電供電至該控制箱7，該控制箱7將無法進行偵控。此時，若該電池模組31發生異常狀況，仍可藉由該感測模組32進行感測、該控制模組33進行判斷，並透過該警報單元6輸出該無線通訊信號、聲響或光線，而可以即時通知管理人員進行緊急處理。

經由以上的說明，本實施例的功效如下：

一、藉由以該電池模組31提供該感測模組32及該控制模組33電力，並搭配設置該警報單元6，即使在該電池管理系統71沒有電力而無法進行信號連接及監控的情況下，仍可透過該感測模組32感測該電池模組31的溫度或電壓，並於該控制模組33判斷該電池模組31的狀態異常時，即時透過該警報單元6輸出該無線通訊信號以警示管理人員，使管理人員可以立刻進行緊急處理，以避免損害進一步擴大而造成安全性問題。

二、藉由設置該警報模組62，可以透過聲響或光線立即警示該儲能單元2周遭的現場管理人員進行緊急處理，是以，同樣可以避免損害進一步擴大而造成安全性問題。

綜上所述，本新型具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池系統，確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1:電池裝置 2:儲能單元 3:儲能組 31:電池模組 32:感測模組 321:溫度感測器 322:電壓感測電路 323:電流感測電路 33:控制模組 4:錯誤旗幟埠 5:通訊端口 6:警報單元 61:通訊模組 62:警報模組 621:蜂鳴器 622:警示燈 7:控制箱 71:電池管理系統

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本新型具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池系統的一個實施例的一方塊示意圖；及圖2是該實施例的一感測模組的一方塊示意圖。

1:電池裝置

2:儲能單元

3:儲能組

31:電池模組

32:感測模組

33:控制模組

4:錯誤旗幟埠

5:通訊端口

6:警報單元

61:通訊模組

62:警報模組

621:蜂鳴器

622:警示燈

7:控制箱

71:電池管理系統

Claims

一種具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置，包含：一儲能單元，包括複數儲能組，每一該儲能組具有一電池模組、一電連接該電池模組的感測模組，及一電連接該感測模組的控制模組，該電池模組提供一電池電源至該感測模組與該控制模組，該感測模組用以感測該電池模組的溫度或電壓其中至少之一，並將感測之資訊傳送至該控制模組，該控制模組於根據感測之資訊判斷該電池模組的狀態異常時，輸出一異常信號；及一警報單元，包括一電連接該等控制模組的通訊模組，該通訊模組接收該異常信號，並輸出一相關於該異常信號的無線通訊信號。
如請求項1所述的具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置，其中，該警報單元還包括一電連接該等控制模組的警報模組，該警報模組接收該異常信號，並發出聲響或光線其中至少之一。
如請求項1所述的具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置，其中，該儲能單元還包括一電連接該等控制模組與該警報單元的錯誤旗幟埠，該等控制模組透過改變該錯誤旗幟埠的電位以輸出該異常信號。
如請求項1所述的具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置，其中，該儲能單元還包括一電連接該等控制模組且使用串行外設介面技術的通訊端口，該等控制模組透過該通訊端口輸出相關於該等電池模組的感測之資訊。
如請求項1所述的具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置，其中，每一該感測模組具有一對應該電池模組設置的溫度感測器、一電連接該電池模組的電壓感測電路，及一電連接該電池模組的電流感測電路，每一該感測模組感測對應的該電池模組的溫度、電壓與電流，並將感測之資訊傳送至對應的該控制模組。
一種具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池系統，包含：一控制箱，包括一電池管理系統；及一如請求項1所述的具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池裝置，電連接該電池管理系統，於該控制箱接受供電時，該控制模組輸出感測之資訊與該異常信號至該電池管理系統，於該控制箱未接受供電時，該警報單元接收該異常信號。
如請求項6所述的具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池系統，其中，該警報單元還包括一電連接該等控制模組的警報模組，該警報模組接收該異常信號，並發出聲響或光線其中至少之一。
如請求項6所述的具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池系統，其中，該儲能單元還包括一電連接該等控制模組、該警報單元與該電池管理系統的錯誤旗幟埠，該等控制模組透過改變該錯誤旗幟埠的電位以輸出該異常信號。
如請求項6所述的具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池系統，其中，該儲能單元還包括一電連接該等控制模組與該電池管理系統且使用串行外設介面技術的通訊端口，該等控制模組透過該通訊端口輸出相關於該等電池模組的感測之資訊至該電池管理系統。
如請求項6所述的具有主動錯誤偵測及通訊警報的電池系統，其中，每一該感測模組具有一對應該電池模組設置的溫度感測器、一電連接該電池模組的電壓感測電路，及一電連接該電池模組的電流感測電路，每一該感測模組感測對應的該電池模組的溫度、電壓與電流，並將感測之資訊傳送至對應的該控制模組。