CN102761149A - 电池平衡电路与其平衡方法与电池模块活化方法 - Google Patents

电池平衡电路与其平衡方法与电池模块活化方法 Download PDF

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Abstract

一种电池平衡电路,用以平衡彼此并联的至少一可拆装电池模块与参考电池模块的电压,其具有负载信道、充放电信道、微控制单元与电量控制电路;负载信道与参考电池模块连接,并通过第一切换器与可拆装电池模块连接;充放电信道与参考电池模块断开,并通过第二切换器与可拆装电池模块连接;当可拆装电池模块的电压大于或小于门槛值时,微控制单元控制第一与第二切换器,使可拆装电池模块与负载信道断开,与使可拆装电池模块经由充放电信道连接至电量控制电路,且微控制单元通过电量控制电路对可拆装电池模块进行充电或放电。本发明提供的电池平衡电路可避免并联的电池模块瞬间涌入电子装置及/或电池模块本身的大电流,以增加电子装置内芯片的寿命。

Description

电池平衡电路与其平衡方法与电池模块活化方法
技术领域
本发明涉及一种电池平衡电路、其平衡方法与电池模块活化方法。
背景技术
对于储能设备(例如服务器的不断电***)而言,通常会有多个电池模块彼此并联,以提供电源给电子装置。
然而,当有新电池模块与旧电池模块一起并联时,可能会因为新、旧电池模块的电压彼此不同,而产生瞬间的大电流涌入电子装置及/或电池模块本身。此瞬间涌入电子装置的大电流可能会伤害电子装置及/或电池组本身,而导致电子装置的寿命减短及/或电池组受损。
除此之外,当电池模块长时间维持饱和或无使用状态时,电池模块可能容易受到物质盐化、极板腐蚀与热失控等因素,而导致电池模块衰老失效。
发明内容
本发明实施例所提供的电池平衡电路与方法可以避免并联的电池模块因电压不同而瞬间涌入电子装置及/或电池模块本身的大电流,以借此增加电子装置内的芯片的寿命。另外,本发明实施例所提供的电池平衡电路更可以用以活化长时间未使用或维持饱和的电池模块,以增加电池模块的寿命。
本发明提供一种电池平衡电路。此电池平衡电路用以平衡彼此并联的至少一可拆装电池装置与参考电池模块的电压,且具有负载信道、充放电信道、微控制单元与电量控制电路,其中可拆装电池装置为电池模块装置或电池模块,且可以非破坏性的方式自电池平衡电路拆卸及安装。负载信道与参考电池模块连接,并通过第一切换器与可拆装电池装置连接。充放电信道与参考电池模块断开,并通过第二切换器与可拆装电池装置连接。微控制单元连接参考电池模块及可拆装电池装置,用以监视参考电池模块及可拆装电池装置的状态,并依据参考电池模块的电压得到门槛值。电量控制电路经由负载信道与参考电池模块连接。当可拆装电池装置的电压大于或小于门槛值时,微控制单元控制第一与第二切换器,确保可拆装电池装置与负载信道断开,与使可拆装电池装置经由充放电信道与电量控制电路连接,且微控制单元更通过电量控制电路使参考电池模块对可拆装电池装置进行充电或使可拆装电池装置放电至参考电池模块。
换句话说,本发明提供了一种电池平衡电路,用以平衡彼此并联的至少一可拆装电池装置与参考电池模块的电压,该可拆装电池装置为电池模块装置或电池模块,且可以非破坏性的方式自该电池平衡电路拆卸及安装,该电池平衡电路包括:负载信道,与该参考电池模块连接,通过第一切换器与该可拆装电池装置连接;充放电信道,与该参考电池模块断开,通过第二切换器与该可拆装电池装置连接;微控制单元,连接该参考电池模块及该可拆装电池装置,监视该参考电池模块及该可拆装电池装置的状态,并依据该参考电池模块的电压得到门槛值;以及电量控制电路,经由该负载信道与该参考电池模块连接;其中当该可拆装电池装置的电压大于或小于该门槛值时,该微控制单元控制该第一与第二切换器,确保该可拆装电池装置与该负载信道断开,与使该可拆装电池装置经由该充放电信道连接至该电量控制电路,该微控制单元更通过该电量控制电路使该参考电池模块对该可拆装电池装置进行充电或使该可拆装电池装置放电至该参考电池模块。
本发明实施例提供一种电池平衡方法。此电池平衡方用以平衡电池平衡电路中彼此并联的至少一可拆装电池装置与参考电池模块的电压,电池平衡电路具有负载信道与充放电信道,且可拆装电池装置为电池模块装置或电池模块,且可以非破坏性的方式自该电池平衡电路拆卸及安装。参考电池模块与负载信道连接,且参考电池模块与充放电信道断开,可拆装电池装置通过第一与第二切换器分别与负载信道与充放电信道连接。首先,依据参考电池模块的电压得到门槛值。判断电池模块的电压是否大于或小于门槛值。若电池模块的电压大于或小于门槛值,则控制第一与第二切换器,确保电池模块与充放电信道连接,并确保电池模块与负载信道断开,以利用参考电池模块对可拆装电池装置进行充电或使可拆装电池装置放电至参考电池模块。若可拆装电池装置的电压等于参考电池模块门槛值,则控制第一与第二切换器,确保可拆装电池装置与负载信道连接,并确保电池模块与充放电信道断开。
本发明实施例提供一种电池模块活化方法,此电池模块活化方法用以对电池***中长时间未使用或处于饱和的至少一待活化电池模块进行活化。电池***包含参考电池模块、待活化电池模块、负载信道与充放电信道。参考电池模块与负载信道连接,待活化电池模块通过第一与第二切换器分别与负载信道与充放电信道连接。首先,判断待活化电池模块的电量是否维持于设定值以上达一段预定时间。若待活化电池模块的电量维持于设定值以上达一段预定时间,则控制第一与第二切换电路,使待活化电池模块与负载信道断开,并使待活化电池模块与充放电信道连接。将待活化电池模块的电量放电至参考电池模块,而使待活化电池模块的电量降低至待活化电池模块的总电量的预定比例。依据参考电池模块的电压得到门槛值。利用充电电路使参考电池模块对待活化电池模块进行充电,以使待活化电池模块的电压达到门槛值。然后,控制第一与第二切换电路,使待活化电池模块与充放电信道断开,并使待活化电池模块与负载信道连接。
综上所述,本发明实施例所提供的电池平衡电路与方法可以增加电子装置及/或电池模块的寿命。另外,本发明实施例所提供的电池模块活化方法可以增加电池模块的寿命。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,但是此等说明与附图仅用来说明本发明,而非对本发明的权利要求保护范围作任何的限制。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电池平衡电路的电路图;
图2是本发明实施例提供的电池平衡方法的流程图;
图3是本发明实施例所提供的电池模块活化方法的流程图。
【主要元件附图标记说明】
1:电池平衡电路
11:微控制单元
12:电量控制电路
121:直流转直流平衡充电器
122:直流转直流平衡放电器
D1、D2:二极管
21~24:电池模块装置
A1~A4:负载信道切换器
B1~B4:充放电信道切换器
C1:电源切换器
R1~R4:电流侦测电阻
CH_A:负载信道
CH_B:充放电信道
S201~S210:电池平衡方法的步骤流程
S301~S306:电池模块活化方法的步骤流程
具体实施方式
本发明实施例提供一种电池平衡电路,用以平衡多个并联的电池模块的电压,以避免产生瞬间涌入电子装置及/或电池模块本身的大电流。在本发明的另一个实施例中,更依照所述电池平衡电路的概念而提供一种电池平衡方法。除此之外,本发明实施例更提供一种基于使用所述电池平衡电路的电池模块活化方法。
请参照图1,图1是本发明实施例提供的电池平衡电路的电路图。电池平衡电路1包括微控制单元(Micro Controller Unit,MCU)11、电量控制电路12、负载信道CH_A与充放电信道CH_B。在图1中,负载信道CH_A连接负载,且负载信道CH_A还通过电源切换器C1而连接至电源输入端。充放电信道CH_B与负载信道CH_A连接电量控制器12。
多个电池模块装置21~24彼此并联,且其电池模块P1~P4分别通过其电流侦测电阻R1~R4而连接至接地端GND。多个电池模块装置21~24的电池模块P1~P4分别通过负载信道切换器A1~A4而连接至负载信道CH_A,且还分别通过充放电信道切换器B1~B4而连接至充放电信道CH_B。
请注意,本实施例虽以四个电池模块装置21~24为例,但是并非为对本发明的限制,本技术领域普通技术人员能依本发明揭示而增加或减少电池模块装置的数目并实施本发明。另外,电池模块装置21~24及/或电池模块P1~P4的至少其中之一可以设计成可拆装的电池装置,亦即能以非破坏性的方式自电池平衡电路1拆卸及安装,借此增加本发明实施应用的弹性。此外,在实施例中,电池模块P1~P4的其中之一可以被选为参考电池模块。除此之外,电量控制电路12经由负载信道CH_A与参考电池模块连接。
微控制电单元11可以监视电池模块P1~P4的状态,以侦测电池模块P1~P4的电量、电压与电池模块型号等信息,与控制负载信道切换器A1~A4与充放电信道B1~B4的导通与断路。另外,微控制单元11可能还可以控制电源切换器C1的导通与断路。除此之外,微控制电单元11因能够侦测电池模块P1~P4电池模块型号等信息,因此微控制单元11还能够判断是否有新电池模块的加入与旧电池模块的移除。微控制单元11更可依据参考电池模块的电性信息(如电压、电流或电量等)来获得一门槛值,此门槛值是用来决定是否对其他电池模块进行充电或放电的比较基准值。
电源输入端例如可以是一个充电器,当电子装置外接此充电器时,微控制单元11会控制电源切换器C1与充放电信道切换器B1~B4为导通,且控制负载信道切换器A1~A4为断路。除此之外,微控制单元11还控制电量控制电路12提供充电与放电路径。如此,电源输入端除了提供电源给负载信道CH_A所连接的负载外,且还提供电源给电量控制电路12,以使电源输入端通过电量控制电路12、充放电信道BUS_B对电池模块P1~P4进行充电。
然而,当用户未将电子装置与电源输入端(或充电器)连接时,负载的电源由并联的电池模块P1~P4来提供。然而,当并联的电池模块P1~P4彼此电压不同时(例如当电池模块P2~P4至少其中之一为新增的电池模块时),可能会瞬间产生涌入电子装置及/或电池模块的大电流。为了避免因电压不同而导致瞬间产生大电流,微控制单元11会检视电池模块P2~P4的电压是否与电池模块P1相同。在不失一般性的情况下,可以选择电池模块P1当作参考电池模块,此时负载信道切换器A1为导通,而充放电信道切换器B1为断路。换言之,参考电池模块本身仅与负载信道CH_A连接,而不直接与充放电信道CH_B连接。
若电池模块P2的电压与电池模块P1的电压不同时(亦即,电池模块P2的电压大于或小于一门槛值),则负载信道切换器A2为断路,而充放电信道切换器B2会导通,以使电池模块P1通过电量控制电路12对电池模块P2进行充电或电池模块P2通过电量控制电路12向电池模块P1放电,而使并联的电池模块P1、P2的电压彼此相同。当电池模块P2的电压等于电池模块P1的电压时,充放电信道切换器B2会切换为断路,而负载信道切换器A2则会被切换为导通。
更详细地说,若以电池模块P1作为参考电池模块,则电池模块P1与负载信道CH_A连接(负载信道切换器A2为导通),且电池模块P1与充放电信道CH_B断开(充放电信道切换器B2为断路)。此时若电池模块P2的电压大于电池模块P1的电压,则微控制单元11通过电量控制器12使电池模块P2向电池模块P1放电,此时电池模块P2与充放电信道CH_B连接(充放电信道切换器B2为导通),而电池模块P2与负载信道CH_A断开(负载信道切换器A2为断路)。
若电池模块P2的电压小于电池模块P1的电压,则微控制单元11通过电量控制器12使电池模块P1对电池模块P2充电,此时电池模块P2与充放电信道CH_B连接(充放电信道切换器B2为导通),而电池模块P2与负载信道CH_A断开(负载信道切换器A2为断路)。
微控制单元11每隔一段扫描时间(例如为1秒,但不以此为限)会检视目前电池模块P2的电压是否接近或等于电池模块P1的电压(允许正负0、5伏特的差异,但不以此为限)。若视目前电池模块P2的电压是否接近或等于电池模块P1的电压,则电池模块P2与负载信道CH_A连接(负载信道切换器A2为导通),而电池模块P2与充放电信道CH_B断开(充放电信道切换器B2为断路)。
虽然,上述例子,仅以电池模块P2为例,但当电池模块P3与P4的电压与电池模块P1的电压不同时,则依然可以参照上述的内容,而使得各并联的电池模块P1~P4的电压彼此相同。除此之外,当有其他的新电池模块加入时,微控制单元11还可以检视此新电池模块的类型或型号是否为其默认列表所包含的电池模块类型或型号。若新电池模块的类型或型号为其默认列表所包含的电池模块类型或型号,则微控制单元11会检视新电池模块的电压是否与参考电池模块(电池模块P1)的电压相同。
若新电池模块的电压与参考电池模块(电池模块P1)的电压不同,则可以进行参考上述的内容对新电池模块进行放电或充电后,才将新电池模块与负载信道CH_A连接。另外,若新电池模块的类型或型号无法辨识,亦即此类型或型号非属微控制单元11的默认列表所包含的电池模块类型或型号,则微控制单元11将使新电池模块与负载信道CH_A、充放电信道CH_B彼此断开。
在此请注意,上述实施例的门槛值可能是参考电池模块的电压,但本发明却不以此为限。上述门槛值亦有可能是参考电池模块的电压加减一个容许值(例如0、5伏特)所产生的电压区间值,在此情况下,电池模块的电压大于门槛值是指电池模块的电压大于参考电池模块的电压加上容许值的上限值,电池模块的电压小于门槛值是指电池模块的电压小于参考电池模块的电压减去容许值的下限值,电池模块的电压等于门槛值是指电池模块的电压在上限与下限值之间。
接着,描述电量控制电路12的其中一种实施方式,然而,此实施例并非用以限定本发明。电量控制电路12包括直流转直流平衡充电器121、直流转直流平衡放电器122与两个二极管D1与D2。直流转直流平衡充电器121的输入端与负载信道CH_A连接,其输出端与二极管D1的输入端连接,且其控制端连接于微控制单元11。直流转直流平衡放电器122的输入端与充放电信道CH_B连接,其输出端与二极管D2的输入端连接,且其控制端连接于微控制单元11。另外,二极管D1与D2的输出端则分别与充放电信道CH_B与负载信道CH_A连接。
当电池模块(例如电池模块P2)的电压小于参考电池模块(电池模块P1)的电压,则直流转直流平衡充电器121接收来自于微控制单元11的充电控制信号而被致能(开始进行充电或放电操作),同时负载信道切换器A1与充放电信道切换器B2导通,而负载信道切换器A2与充放电信道切换器B1断路。接着,直流转直流平衡充电器121即可开始通过充放电信道CH_B对电池模块P2进行定电流与定电压充电,且微控制单元11会依据参考电池模块(电池模块P1)的电压,判断是否已达平衡,若已完成即产生控制信号停止直流转直流平衡充电器121运作。二极管D1用以防止电池模块P2产生电流流入直流转直流平衡充电器121,而造成故障,故二极管D1具有防护的作用。
当电池模块(例如电池模块P2)的电压大于参考电池模块(电池模块P1)的电压,则直流转直流平衡放电器122接收来自于微控制单元11的放电控制信号而被致能,同时负载信道切换器A1与充放电信道切换器B2导通,而负载信道切换器A2与充放电信道切换器B1断路。接着,直流转直流平衡充电器122即可开始通过充放电信道CH_B对参考电池模块(电池模块P1)进行定电流与定电压充电。且微控制单元11会依据参考电池模块(电池模块P1)的电压,判断是否已达平衡,若已完成即产生控制信号停止直流转直流平衡充电器122运作。二极管D2用以防止参考电池模块(电池模块P1)产生电流流入直流转直流平衡放电器122,而造成故障,故二极管D2具有防护的作用。
当电池模块(例如电池模块P2)的电压等于或接近参考电池模块(电池模块P1)的电压(允许正负0.5伏特的差异,但不以此为限),则直流转直流平衡充电器121与直流转直流放电器122会被禁能(停止进行充电或放电操作),且同时负载信道切换器A1与A2导通,而充放电信道切换器B1与B2断路。
简而言之,上述的电池平衡电路1通过微控制单元11来检查并联的电池模块的电压是否等于或接近参考电池模块的电压,并通过控制电量控制电路12来平衡电池模块的电压与参考电池模块的电压,以防此瞬间产生的大电流涌入电子装置及/或电池模块。另外,值得一提的是,在图1的实施例中,虽然电流侦测电阻R1~R4、负载信道切换器A1~A4与充放电信道切换B1~B4、电池模块P1~P4封装于电池模块装置21~24内,但本发明却不以此为限,在其他的实施中,电流侦测电阻R1~R4、负载信道切换器A1~A4与充放电信道切换B1~B4可能为电池平衡电路1的一部分。
请参照图2,图2是本发明实施例提供的电池平衡方法的流程图。图2的电池平衡方法是基于图1的电池平衡电路的概念所提出,因此图2的电池平衡方法可以于图1的电池平衡电路中实现,然而,却不限定实施于图1的电池平衡电路,凡具有负载信道、充放电信道、微控制单元与电量控制电路的电池平衡电路皆可能用以实行图2的电池平衡方法。
首先,在步骤S201中,通过微控制单元控制对应的切换器将参考电池模块与负载信道连接,以及将参考电池模块与充放电信道断开。接着,当用户将符合规范的新电池模块与参考电池模块并联(亦即有符合默认列表所包涵的电池模块类型与型号的新电池模块加入,其中新电池模块为可拆装的电池模块)时,则可能会因为新电池模块的电压不同于或不接近于参考电池模块的电压,瞬间产生大电流涌入电子装置及/或电池模块。因此,必须针对不同于或不接近于参考电池模块的电压的新电池模块逐一进行放电或充电后,才可以将经放电或充电后的新电池模块与负载信道相连接。请注意,图2虽以新增新电池模块为例,然如先前所述,新增的部分(即可拆装的部分)亦可以是包含电池模块的电池模块装置。
在步骤S202中,微控制单元判断是否有符合规范的至少一新电池模块加入。若无任何符合规范的新电池模块加入,则结束整个电池平衡方法。若有符合规范的新电池模块加入,则执行步骤S203。在步骤S203中,微控制单元选择一个未被选择且符合规范的新电池模块。要注意的是,在新电池模块加入时,微控制单元会控制对应的切换器将新电池模块与负载信道断开,且同时会将新电池模块与充放电信道断开。
接着,在步骤S204中,微控制单元会判断是否需要对选择的新电池模块进行充电或放电。当选择的新电池模块的电压比参考电池模块的电压大,且还多出某一个默认电压值(例如0.5伏特,但不以此为限)时,则判断选择的新电池模块需要放电,并执行步骤S207。当参考电池模块的电压比选择的新电池模块的电压大,且还多出某一个默认电压值(例如0.5伏特,但不以此为限)时,则判断选择的新电池模块需要充电,并执行步骤S205。若选择的新电池模块的电压接近或等于参考电池模块的电压(允许正负0.5伏特的差异,但不以此为限),则判断不需要对选择的新电池模块充电或放电,并执行步骤S209。
若选择的新电池模块需要充电,则在步骤S205中,微控制单元会控制多个对应的切换器,以将选择的新电池模块与充放电信道连接,并将选择的新电池模块与负载信道断开。接着,在步骤S206中,微控制单元会控制电量控制电路接收参考电池模块的电压,并使电量控制电路依据参考电池模块的电压产生定电压与/或定电流的信号,以对选择的新电池模块充电,同时,微控制单元每隔一段扫描时间(例如1秒,但不以此为限)会继续检视参考电池模块的电压与选择的新电池模块的电压,这个充电步骤将持续到选择的新电池模块的电压接近或等于参考电池模块的电压(允许正负0.5伏特的差异,但不以此为限)后,才会结束,并进入步骤S209。
若选择的新电池模块需要放电,则在步骤S207中,微控制单元会控制多个对应的切换器,以将选择的新电池模块与充放电信道连接,并将选择的新电池模块与负载信道断开。接着,在步骤S208中,微控制单元会控制电量控制电路接收选择的新电池模块的电压,并使电量控制电路依据的新电池模块的电压产生定电压与/或定电流的信号,以对选择的新电池模块放电,同时,微控制单元每隔一段扫描时间(例如1秒,但不以此为限)会继续检视参考电池模块的电压与选择的新电池模块的电压,这个放电步骤将持续到选择的新电池模块的电压接近或等于参考电池模块的电压(允许正负0.5伏特的差异,但不以此为限)后,才会结束,并进入步骤S209。
在选择的新电池模块的电压接近或等于参考电池模块的电压(允许正负0.5伏特的差异,但不以此为限)时,则步骤S209会被执行。在步骤S209中,微控制单元会控制多个对应的切换器,以将选择的新电池模块与负载信道连接,并将选择的新电池模块与充放电信道断开。如此,将使得选择的新电池模块及其并联参考电池模块的两者的电压相同或相近,故能避免瞬间产生大电流涌入电子装置及/或电池模块本身。
接着,在步骤S210中,微控制单元判断是否有其他未选择且符合规范的新电池模块。若有其他未选择且符合规范的新电池模块,则回到步骤S203,若无其他未选择且符合规范的新电池模块,则结束整个电池平衡方法。通过图2所提供的电池平衡方法,将可以使加入的每一个新电池模块的电压相同或相近于与其并联的参考电池模块的电压,从而避免瞬间产生大电流涌入电子装置及/或电池模块。
图1的电池平衡电路除了可以用以平衡电池的电压外,更可以用来活化长时间维持饱和或无使用的电池模块,以避免电池模块会产生盐化、极板腐蚀与热失控等问题,从而提升电池模块的寿命。请参照图3,图3是本发明实施例所提供的电池模块活化方法的流程图。简单地说,图3具有电池平衡电路的电池***可以对其长时间未使用或处于饱和的至少一待活化电池模块进行活化。
首先,在步骤S301中,微控制单元判断是否有至少一电池模块长时间未使用或维持饱和。更详细地说,步骤S301的其中一种实施方式是使用微控制单元判断电池模块的电量是否维持于设定值以上达一段预定时间,而此电量维持于设定值以上达一段预定时间的电池模块就是长时间未使用或维持饱和的电池模块(或称待活化电池模块)。若有电池模块长时间未使用或维持饱和,则执行步骤S302。若没有电池模块长时间未使用或维持饱和,则结束电池模块活化方法。在步骤S302中,微控制单元选择其中一个未被选择且长时间未使用的新电池模块。接着,在步骤S303中,微控制单元通过控制对应的切换器,将选择的电池模块与负载信道断开,并将选择的电池模块与充放电信道连接。
在步骤S304中,微控制单元控制电量控制电路接收选择的电池模块的电压,并使电量控制电路依据选择的电池模块的电压产生定电压与/或定电流的信号,以借此对选择的电池模块放电,同时,这些放出的电力会通过负载信道作为提供给负载的电源,或者对其他的电池模块充电,此放电步骤将持续到选择的电池模块的电池容量降至门槛值(门槛值例如20%~50%的额定电池容量,但不限定于此)后才结束。
然后,在步骤S305中,微控制单元控制电量控制电路依据参考电池模块的电压得到门槛值,并使电量控制电路依据选择的参考电池模块的电压产生定电压与/或定电流的信号,以借此对选择的电池模块充电,此充电步骤将持续到选择的电池模块的电压接近或相等于门槛值后才结束。在步骤S306中,微控制单元通过控制对应的切换器,将选择的电池模块与负载信道连接,并将选择的电池模块与充放电信道断开。
在步骤S307中,微控制单元判断是否尚有其他未选择且长时间未使用或维持饱和的电池模块。若有其他未选择且长时间未使用或维持饱和的电池模块,则回到步骤S301,若无其他未选择且长时间未使用或维持饱和的电池模块,则表示全部应该活化的电池模块皆已经完成活化,故可以结束电池模块活化方法。
综上所述,本发明实施例所提供的电池平衡电路与方法可以避免并联的电池模块因电压不同而瞬间涌入电子装置及/或电池模块本身的大电流,以借此增加电子装置内的芯片的寿命。另外,本发明实施例所提供的电池平衡电路更可以用以活化长时间未使用或维持饱和的电池模块,以增加电池模块的寿命。
以上所述仅为本发明的实施例,其并非用以局限本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池平衡电路,用以平衡彼此并联的至少一可拆装电池装置与参考电池模块的电压,该可拆装电池装置为电池模块装置或电池模块,且可以非破坏性的方式自该电池平衡电路拆卸及安装,其特征在于,该电池平衡电路包括:
负载信道,与该参考电池模块连接,通过第一切换器与该可拆装电池装置连接;
充放电信道,与该参考电池模块断开,通过第二切换器与该可拆装电池装置连接;
微控制单元,连接该参考电池模块及该可拆装电池装置,监视该参考电池模块及该可拆装电池装置的状态,并依据该参考电池模块的电压得到门槛值;以及
电量控制电路,经由该负载信道与该参考电池模块连接;
其中当该可拆装电池装置的电压大于或小于该门槛值时,该微控制单元控制该第一与第二切换器,确保该可拆装电池装置与该负载信道断开,与使该可拆装电池装置经由该充放电信道连接至该电量控制电路,该微控制单元更通过该电量控制电路使该参考电池模块对该可拆装电池装置进行充电或使该可拆装电池装置放电至该参考电池模块。
2.如权利要求1所述的电池平衡电路,其特征在于,其中当该可拆装电池装置的电压大于该门槛值时,该微控制单元通过该电量控制电路使该可拆装电池装置放电至该参考电池模块;以及当该可拆装电池装置的电压小于该门槛值时,该微控制单元通过该电量控制电路使该参考电池模块对该可拆装电池装置进行充电。
3.如权利要求1所述的电池平衡电路,其特征在于,其中当该可拆装电池装置的电压等于该门槛值时,该微控制单元控制该第一与第二切换器,确保该可拆装电池装置与该充放电信道断开,与确保该可拆装电池装置与该负载信道连接。
4.如权利要求1所述的电池平衡电路,其特征在于,其中该微控制单元更用以判断是否有新增的可拆装电池装置与参考电池模块并联。
5.如权利要求1所述的电池平衡电路,其特征在于,其中该电量控制电路包括:
第一二极管,其输出端连接该充放电信道;
第二二极管,其输出端连接该负载信道;
直流转直流平衡充电器,受控于该微控制单元,其输入端通过该负载信道连接该可拆装电池装置,其输出端连接该第一二极管的输入端;以及
直流转直流平衡放电器,受控于该微控制单元,其输入端通过该充放电信道连接该参考电池模块,其输出端连接该第二二极管的输入端。
6.如权利要求5所述的电池平衡电路,其特征在于,其中该直流转直流平衡充电器接收充电制控信号而致能,并且利用该参考电池模块对该可拆装电池装置进行充电。
7.如权利要求5所述的电池平衡电路,其特征在于,其中该直流转直流平衡放电器接收放电制控信号而致能,并且使该可拆装电池装置放电至该参考电池模块。
8.一种电池平衡方法,用以平衡电池平衡电路中彼此并联的至少一可拆装电池装置与参考电池模块的电压,该电池平衡电路具有负载信道与充放电信道,该可拆装电池装置为电池模块装置或电池模块,并可以非破坏性的方式自该电池平衡电路拆卸及安装,其中该参考电池模块与该负载信道连接,且该参考电池模块与该充放电信道断开,该可拆装电池装置通过第一与第二切换器分别与该负载信道与该充放电信道连接,其特征在于,该电池平衡方法包括:
依据该参考电池模块的电压得到门槛值;
判断该可拆装电池装置的电压是否大于或小于该门槛值;
若该可拆装电池装置的电压大于或小于该门槛值,则控制该第一与第二切换器,确保该可拆装电池装置与该充放电信道连接,并确保该可拆装电池装置与该负载信道断开,以利用该参考电池模块对该可拆装电池装置进行充电或使该可拆装电池装置放电至该参考电池模块;以及
若该可拆装电池装置的电压等于该门槛值,则控制该第一与第二切换器,确保该可拆装电池装置与该负载信道连接,并确保该可拆装电池装置与该充放电信道断开。
9.如权利要求8所述的电池平衡方法,其特征在于,其中当该可拆装电池装置的电压大于该门槛值时,使该可拆装电池装置放电至该参考电池模块;以及当该电池模块的电压小于该门槛值时,利用该参考电池模块对该可拆装电池装置进行充电。
10.一种电池模块活化方法,其特征在于,用以对电池***中长时间未使用或处于饱和的至少一待活化电池模块进行活化,该电池***包含参考电池模块、该待活化电池模块、负载信道与充放电信道,该参考电池模块与该负载信道连接,该待活化电池模块通过第一与第二切换器分别与该负载信道与该充放电信道连接,该电池模块活化方法包括:
判断该待活化电池模块的电量是否维持于设定值以上达预定时间;
若该待活化电池模块的电量维持于该设定值以上达该预定时间,控制该第一与第二切换电路,确保该待活化电池模块与该负载信道断开,并确保该待活化电池模块与该充放电信道连接;
将该待活化电池模块的电量放电至该参考电池模块,而使该待活化电池模块的电量降低至该待活化电池模块的总电量的预定比例;
依据该参考电池模块的电压得到门槛值;
利用充电电路使该参考电池模块对该待活化电池模块进行充电,以使该待活化电池模块的电压达到该门槛值;以及
控制该第一与第二切换电路,使该待活化电池模块与该充放电信道断开,并使该待活化电池模块与该负载信道连接。
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