CN107171151A - 导通机构及其电压动态自平衡储能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种导通机构及其电压动态自平衡储能装置，应用导通机构加上面接触端子或其导通模块所组成的新机构设计。该电压电量动态自平衡储储能装置包含有一壳体、一输入端子组、一输出端子组、一保护电路板、一导通机构以及一储能单元。该输入端子组与该输出端子组分别设置于该壳体的两侧。该输出端子组用来连接另一电压动态自平衡储能装置的输入端子组。该保护电路板电连接于该壳体内的储能单元和该导通机构。该导通机构的两端分别连接该输入端子组和该输出端子组，该输入端子组与该输出端子组通过该导通机构导通多个储能装置间的连接。本发明不需设置昂贵的电子中控电路，而是使所有电压动态自平衡储能装置的电压电量在短时间趋于一致。

Description

导通机构及其电压动态自平衡储能装置
技术领域
本发明提供一种能够任意进行串联/并联连接的导通机构及其储能装置，尤指一种以物理性动态自平衡方式进行充放电的全新设计导通机构加Y型面接触端子或再加上导通模块所组成的新机构设计，用来提高其电压与容量的扩充性、与因储能装置间随时(没充放时、充电时、放电时、边充边放时)动态自平衡而具有提高可靠使用年限及扩大使用场合的导通机构及其电压动态自平衡储能装置。
背景技术
请参阅图1， 图1为现有技术的传统充电电池10的示意图。充电电池10在壳体12两端分别设置输入端14以及输出端16，且输入端14与输出端16分别电连接至储电组件18。两个充电电池10进行串联或并联连接以形成电池组合、并以外部电力装置进行充电时，外部电力信号依物理特性会先向电压最低或质量最差的充电电池10充入电量；然而短时间充入大电量会造成该充电电池10的质量劣化，导致其使用年限大幅下降而容易损毁，接着外部电力信号依物理特性会再向电压次低或质量次差的另一充电电池10充入电量，持续造成该另一充电电池10的质量劣化，最终破坏此电池组合的整体效能；放电时，因充放电原理相同故仍有相同缺陷。现有的改进方法为另于电池组合里额外设置一组电子中控电路去感知且控制各个充电电池10的输入和/或输出电压电流，但是电子中控电路的线路复杂且成本昂贵，串联与并联的组合越大造成线路越为复杂，而容易故障失控，一旦电子中控电路失效，电池组合的效能与寿命就会急遽衰退而容易发生危险。
发明内容
本发明提供一种导通机构及其电压动态自平衡储能装置，为用于电压动态自平衡储能装置内导通机构连接输入端子组及输出端子组的直通电流引导通道、以及借由导通机构的设计来提高其电压与容量的扩充性以及与因电压动态自平衡储能装置间电压电量的随时(没充放时、充电时、放电时、边充边放时)动态自平衡而使多个以串联或并联方式结合的电压动态自平衡储能装置之间的电压电量因一致性(如单颗电池使用一般)而让电压动态自平衡储能装置可大幅提高可靠的使用年限，同时可扩大使用于任何直流储能场合，以解决上述的问题。该导通机构能使电压动态自平衡储能装置之间因依电学物理比压原理，电压电量动态自平衡(电压与电流于导通机构上自由地依电学物理电压与电流由高至低自主高速流动的特性)随时动态流动直到所有电压动态自平衡储能装置都达到电压电量平衡为止。
本发明提供一种电压动态自平衡储能装置，其包括有一壳体、一输入端子组的第一夹持公端子、一输出端子组的第二夹持母端子以及一导通机构。该壳体内部容置至少一个储能单元。该输入端子组的第一夹持公端子设置于该壳体的一侧，该输出端子组的第二夹持母端子设置于该壳体的另一侧。该输出端子组用来连接另一电压动态自平衡储能装置的输入端子组。该导通构件的两端分别连接该输入端子组和该输出端子组。该导通机构经保护电路板电连接于该储能单元。该导通机构透过保护电路板电压控制且根据该储能装置与该另一个电压动态自平衡储能装置的电力信号的参数值差异相应依物理比压原理，使经该导通机构且通过该保护电路板电压控制的电流进入或流出该储能单元的电力信号，直到电压电量与其他电压动态自平衡储能装置达到动态平衡。
本发明中该储能单元的阻抗等规格范围内相同于该另一电压动态自平衡储能装置的一对应储能单元的规格。该电压动态自平衡储能装置还包括有一第一夹持公端子以及一第二夹持母端子，分别设置于该导通机构的相对端，用来***该另一电压动态自平衡储能装置的对应夹持端子。该第二夹持母端子包含一底部、一夹持部以及一斜导部。该夹持部的一端连接于该底部，用来以面接触方式(例如板型、圆型或其他形状)压覆该另一电压动态自平衡储能装置的对应第一夹持公端子。该斜导部连接于该夹持部的另一相对端(意即顶端)，用来引导该另一电压动态自平衡储能装置的该对应第一夹持公端子接触该夹持部。
本发明还提供一种导通机构，应用在一电压动态自衡储能装置上，以与另一个电压动态自平衡储能装置进行串并联连接，该电压动态自平衡储能装置的一壳体具有一输入端子组的第一夹持公端子和一输出端子组的第二夹持母端子。该导通机构包含有一导通构件连接一第一夹持公端子以及一第二夹持母端子，以组成输入输出直流通道的导通机构。该导通机构的两端分别连接该输入端子组的第一夹持公端子和该输出端子组的第二夹持母端子。 该输入端子组的第一夹持公端子与该输出端子组的第二夹持母端子通过该导通构件经第一传输线电连接到保护板，且赖其电压控制由第二传输线电连接于该电压动态自平衡储能装置的一储能单元，充电与放电状态皆然。 该导通机构根据经保护板所侦知该储能装置与该另一个电压动态自平衡储能装置的电力信号的参数值差异依电压高电流自然往电压低高速流动特性动态自平衡进入或流出该储能装置的电力信号。该第一夹持公端子设置于该导通构件的一端。该第二夹持母端子设置于该导通构件的另一相对端，用来被***该另一个电压动态自平衡储能装置的一对应第一夹持公端子。
本发明具有的优点在于：
本发明不需设置昂贵的电子中控电路，而是利用导通机构引发的物理性动态自平衡特性，让连接在一起的多个电压动态自平衡储能装置的电压电量能因依电压高电流自然往电压低高速流动特性的动态自平衡物理特性，使所有连接在一起的多个电压动态自平衡储能装置的电压电量在短时间趋于一致；即使再接上另一电压动态自平衡储能装置，该多个电压动态自平衡储能装置仍可因为导通机构的直通电流引导通道，再次自动地引发动态自平衡的电流流动，以使新储能组合的所有串联和/或并联结合的储能装置快速达到电压电量平衡状态，如同结合成单个大型电池。
附图说明
图1为现有技术的传统充电电池的示意图。
图2为本发明实施例的电压动态自平衡储能装置的外观示意图。
图3为本发明实施例的多个电压动态自平衡储能装置的结合示意图。
图4为本发明实施例的电压动态自平衡储能装置进行并联的内部结构示意图。
图5为本发明实施例的可作为串并连接线且具有第一夹持公端子、第二夹持母端子与导通机构及导通模块的示意图。
图6为本发明实施例的以活动式连接缆线串联多个电压动态自平衡储能装置的示意图。
图7与图8分别为本发明其它实施例的具有不同形状公母端子的导通模块的示意图。
图中：10充电电池；12壳体；14输入端；16输出端；18储电组件；20电压动态自平衡储能装置；22壳体；24使用第一夹持公端子的输入端子组；241输入正极端；242输入负极端；26使用第二夹持母端子的输出端子组；261输出正极端；262输出负极端；28保护电路板；30导通机构；31导通构件；32储能单元；34第一传输线；36第二传输线；38、38’、38” 第一夹持公端子；40、40’、40” 第二夹持母端子；42底部；44夹持部；46斜导部；48第一卡合件；50第二卡合件；52直流单向充电口；54活动式连接缆线；56、56’、56” 导通模块；58第三传输线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
请参阅图2至图4，图2为本发明实施例的电压动态自平衡储能装置20的外观示意图，图3为本发明实施例的多个电压动态自平衡储能装置20的结合示意图，图4为本发明实施例的电压动态自平衡储能装置20进行并联的内部结构示意图。电压动态自平衡储能装置20包括壳体22、具有第一夹持公端子38的输入端子组24、具有第二夹持母端子40的输出端子组26、保护电路板28以及导通机构30。电压动态自平衡储能装置20可为一种电池盒。壳体22能够是任何形式的容置件，不限于硬质容器或软质包装材料；壳体22或可直接剔除，仅将导通机构30设置在输入端子组24与输出端子组26之间、且连通保护电路板28及储能单元32。壳体22内容置至少一个储能单元32，意即电压动态自平衡储能装置20里可以是单芯(一个储能单元32)电池、也可是以串联/并联连接复数电芯(多个储能单元32)的电池组。结合输入端子组24的第一夹持公端子38与结合输出端子组26的第二夹持母端子40，一般分设在壳体22的两相对侧，以壳体卡合部机构强迫定位乐高积木结合方式，用来连接相邻电压动态自平衡储能装置20的对应输出端子组26的第二夹持母端子40以及对应输入端子组24的第一夹持公端子38。当然，本发明亦可将第二夹持母端子40设置在输入端子组24内、及将第一夹持公端子38设置在输出端子组26内，其应用态样不限于此。保护电路板28设置在壳体22内。保护电路板28的一端经第一传输线34电连接于导通机构30，且保护电路板28的另一端由第二传输线36电连接于储能单元32。导通机构30的两端分别连接具有第一夹持公端子38的输入端子组24和具有第二夹持母端子40的输出端子组26。输入端子组24的第一夹持公端子38与输出端子组26的第二夹持母端子40通过导通机构30与保护电路板28以第一传输线34连接，经保护电路板28的电压控制功能而电连接到储能单元32。其中，输入端子组24内部容置第一夹持公端子38并相对于壳体22产生内凹结构，避免用户误碰第一夹持公端子38而触电，同时可用来容置另一个电压动态自平衡储能装置的输出端子组、并与该输出端子组内置的第二夹持母端子相结合，让相邻的电压动态自平衡储能装置能并联结合。输出端子组26相对突出于壳体22，用来容置第二夹持母端子40。
输入端子组24的第一夹持公端子38的组合可区分成多个输入正极端241与输入负极端242，输出端子组26的第二夹持母端子40的组合可区分成多个输出正极端261与输出负极端262。导通机构30桥接在输入端子组24和输出端子组26之间，数量不限于图式所示；例如电压动态自平衡储能装置20可具有六个或八个导通机构30甚或更多，用以分流降低温升。输入端子组24的第一夹持公端子38和输出端子组26的第二夹持母端子40的正极/负极端子的组合数量亦随导通机构30的数量相应改变。在电压动态自平衡储能装置20进行充电或放电时，输入端子组24的第一夹持公端子38首先接收来自于外部电力装置的电力信号，接着，电力信号较佳会经由导通机构30直接且同时地传导至输出端子组26的第二夹持母端子40和/或经保护电路板28的电压控制而电连接于储能单元32，而非仅传送到储能单元32。如此一来，在结合多个电压动态自平衡储能装置20时，例如以串联或并联方式连接多个电压动态自平衡储能装置20，从外部电力装置充入电压动态自平衡储能装置20的电力信号不会只优先充入多个电压动态自平衡储能装置20中具有最低电压的电压动态自平衡储能装置20，而是利用导通机构30建立的直通电流引导通道，让具备高电压的电压动态自平衡储能装置20里的电流经由导通机构30此一电压电量动态自平衡平台主动往具备低电压的电压动态自平衡储能装置20自主高速流动；意即导通机构30的高电压分别同时流向比导通机构30的电压低的所有电压动态自平衡储能装置20。还可利用不同电压动态自平衡储能装置20之间的压差，经导通机构30此一电压电量动态自平衡平台引发动态自平衡的电流流动；放电时，反之亦然。此时，储能装置20内的保护电路板28，设计具有充电截止与放电限流最低截止的功能，以通过电压与电流的控制对储能装置20进行保护。若保护电路板28侦测到储能单元32的电压低于导通机构30的电压时，限于0.5C内对储能单元32充电，一直充电到设定的饱充截止点。放电时，则为保护电路板28若侦测到储能单元32的电压高于导通机构30的电压时，限流于2C内将储能单元32的较高电压电流经由放电流入导通机构30，一直放电到设定的放电截止点。相关参数设定并不限于此，端视实际需求而定。
本发明的电压动态自平衡储能装置20利用导通机构30的物理特性而采用高导电材料，用来引导电压及电流的流动而达成电压电量动态自平衡功能，例如导通机构30可以是镀银的金属材料，然实际应用不限于此。换句话说，因为输入端子组24的第一夹持公端子38和输出端子组26的第二夹持母端子40之间设置了导通构件31，导通构件31用来引导电流直接在输入端子组24的第一夹持公端子38与输出端子组26的第二夹持母端子40之间建立电流引导通道，利用电压电量动态自平衡的物理特性自动电压电流流动，去平衡相连接的多个储能装置20，而不会只是从电压最低或质量最差的储能装置先进行充电或放电。 将多个电压动态自平衡储能装置20连接以形成储能组合时，该些电压动态自平衡储能装置20会按照其个别电压与储能组合动态自平衡于导通机构30的总电压的差异分别接收或溢流出适配的电力信号，意即各电压动态自平衡储能装置20的导通机构30会根据其它电压动态自平衡储能装置的电力信号的参数(例如其电压电流值)，动态自平衡传送具有相对应参数的电力信号给其它储能装置20，让储能组合中的每一个电压动态自平衡储能装置20之间的电流与电压能根据物理特性依赖导通机构30产生动态流动，直到全部储能装置20之间的电压平衡在特定范围内一致以达稳定状态，此一革命性的设计改进，让储能装置20具有大幅提高可靠使用年限的优点；同时因可简易提升电压或扩张电量，而能使此一储能装置20可扩大于任何直流储能场合使用。
再者，导通机构30在输入端子组24的第一夹持公端子38和输出端子组26的第二夹持母端子40之间的直通电流引导通道，可以在短时间内让储能组合里所有电压动态自平衡储能装置20的电压及电流产生物理性动态自平衡流动，除了能有效达到多个电压动态自平衡储能装置20的电压平衡及稳定，进一步还能避免电压动态自平衡储能装置20的零组件过度升温，因此不需额外设置昂贵的水冷式或气冷式冷却***。然而，导通机构30较佳仍应由具有高耐热、高导电及大功率特性的材料制作，以提高储能组合的安全性；例如，当储能组合由越多电压动态自平衡储能装置20串联或并联方式结合而成时，各电压动态自平衡储能装置20的导通机构30需具备高耐热、高导电与大功率的特性，才足以安全承载大电流。导通机构30的数量、长度、宽度与厚度依电能需求的预设电量、每一电压动态自平衡储能装置20的储能单元32的内建数量、储能组合所包含电压动态自平衡储能装置20的数量、以及保护电路板28所设定控制充电和/或放电的最大电流而定义；为了安全考虑，放电端口的规格一般以不超过200安培为宜，然仍可能不限于此。
本发明之电压动态自平衡储能装置20依其储能单元32的数量与规格具有特定的储电量，用来供应电力给任意形式的电力装置；若是电力装置需要较大的电力来源，则结合多个电压动态自平衡储能装置20以形成更高储电量的储能组合。因此，每一个电压动态自平衡储能装置20可容置多个储能单元32，但该些储能单元32的任一储能单元32的内阻抗系数较佳需介于特定范围内；除了同一电压动态自平衡储能装置20里的多个储能单元32以彼此具备范围内相同的阻抗等规格的前提为佳，不同电压动态自平衡储能装置20里的储能单元32的阻抗规格彼此也应在特定范围内实质相同，以确保储能组合在充放电时的安全与稳定性。
特别一提的是，电压动态自平衡储能装置20另可选择性包含连接导通机构30与保护电路板28的第一传输线34、以及连接保护电路板28与储能单元32的第二传输线36。第一传输线34和第二传输线36彼此独立，连接储能单元32的第二传输线36对内的充电通道与对外放电通道，较佳需以两条单向线路呈现，一条单向充电另一条单向放电，避免缆线过热。但也得以使用同一线路。单向线路提供防止逆回流机制，以保护电压动态自平衡储能装置20的寿命。电压动态自平衡储能装置20若是锂电池款式，在保护电路板28与储能单元32的第二传输线36若仅设一条连接线，得另设定保护电路板28于30毫秒内，较佳于6毫秒(ms)以内必须启动的最大充电电流限制不超过0.5C，直到设定的饱充点截止。放电限流于2C内，直放到设定的放电截止点截止。相关参数设定并不限于此，端视实际需求而定。
请参阅图2至图5， 图5为本发明实施例的导通模块56的示意图。电压动态自平衡储能装置20的第一夹持公端子38以及第二夹持母端子40，分别设置在导通构件31的两个相对端。第一夹持公端子38与第二夹持母端子40能以固定或可拆卸方式装设在导通构件31上，或是第一夹持公端子38与第二夹持母端子40固接导通构件31而视为一个一体成型的导通机构30，且导通机构30配合其它零组件形成的电线则视为导通模块56。导通模块56可作为电压动态自平衡储能装置20之间的并联连接线。第一夹持公端子38可为板状或柱状或其他形状，第二夹持母端子40是一种类Y型夹头，其夹持部相对应第一夹持公端子38为板状或柱状或其他形状夹持结构。每一电压动态自平衡储能装置20的第一夹持公端子38可***另一电压动态自平衡储能装置20的第二夹持母端子40，以建立电压动态自平衡储能装置20之间的电流传输通道。由于多个电压动态自平衡储能装置20可通过串联或并联方式相连接形成储能组合，第一夹持公端子38与第二夹持端子40较佳需增加其厚度与夹持面积，兼顾高导电力及高散热效率，以有效降低储能组合充放电时的操作温度，强化产品的方便性与安全性。此外，导通模块56若经特别设计(如活动式连接缆线54内部电线交错的形式)也可应用于串联连接。
请参阅图7与图8， 图7与图8分别为本发明其它实施例的导通模块56’与导通模块56”的示意图。前揭实施例的第一夹持公端子38为圆柱结构，第二夹持端子40则是和圆柱结构相适配的类筒型结构。相比之下，如图7所示，导通模块56’将第一夹持公端子38’与第二夹持母端子40’分别设置在导通构件31的两个相对端，第一夹持公端子38’是板片结构，第二夹持母端子40’则属和板片结构相适配的对应结构；如图8所示，导通模块56”的第一夹持公端子38”与第二夹持母端子40”分别设置在导通构件31的两个相对端，第一夹持公端子38”为波浪板结构，第二夹持端子40”则是相对应的波浪型结构。不同形状的夹持端子的用意在于有限空间内提高两者的接触面积，故夹持端子并不限于上些实施例所述，另可有任意的型态变化，端视设计需求而定。
为此，第一夹持公端子38可为面状结构、片状结构、圆状结构、板状结构或柱状结构、或其他形状结构，第二夹持母端子40是一种类Y型夹头，其夹持部相对应为面状结构、片状结构、圆状结构、板状结构或柱状结构、或其他形状的夹持结构。第二夹持母端子40主要由底部42、夹持部44以及斜导部46组成，然实际结构变化不限于此。若以板状为例，夹持部44的两端分别连接底部42与斜导部46；斜导部46为类Y型夹头的前端，夹持部44则对应为类Y型夹头中间的板状结构，其提供一夹持平面，该夹持平面的面积远大于现有技术的M型夹头的点或线接触夹持部。夹持部44可相对底部42弹性变形，用来透过面接触方式压覆另一个电压动态自平衡储能装置20的第一夹持公端子38。使用本设计能够大幅增加夹持部44与另一个电压动态自平衡储能装置20的第一夹持公端子38的接触面积，增加导电流量，有效降温以避免过热。斜导部46形成一个外阔内窄的开口，可以引导另一个电压动态自平衡储能装置20的第一夹持公端子38进入第二夹持母端子40，而为夹持部44以大面积面接方式所接触夹持。另外，电压动态自平衡储能装置20还可包含第一卡合件48与第二卡合件50，分别设置在壳体22的两相对侧。当两个相邻的电压动态自平衡储能装置20利用第一卡合件48和第二卡合件50彼此卡合时，同时电压动态自平衡储能装置20的第一夹持公端子38会***另一个电压动态自平衡储能装置20的第二夹持母端子40，三部位以机构强迫定位来确保两者稳定结合。
除了将两个电压动态自平衡储能装置20以其第一夹持公端子38与第二夹持母端子40并联直接夹持，本发明另可利用活动式连接缆线54(或活动式插头)以串联方式连接多个电压动态自平衡储能装置20。活动式连接缆线54或活动式插头是一种串联连接机构设计。请参阅图6，图6为本发明实施例的以活动式连接缆线54串联多个电压动态自平衡储能装置20的示意图。活动式连接缆线54可为一种扁平电缆或插头，因此该些电压动态自平衡储能装置20不需紧靠在一起，可在活动式连接缆线54的长度范围内任意移动；或者，活动式连接缆线54可为一种转接头，任一电压动态自平衡储能装置20的第一夹持公端子38经由活动式连接缆线54串联连接到另一电压动态自平衡储能装置20的第二夹持母端子40。活动式连接缆线54的两端分别设置有类同于第一夹持公端子38与第二夹持母端子40的夹持连接结构、意即如图6中间所设计的串联连接结构设计，如前段说明及图式所述。在多个电压动态自平衡储能装置20进行串联时，活动式连接缆线54可独立使用、或配合第一夹持公端子38与第二夹持母端子40合并使用，便于适度地调控储能组合的电压变化与增大电量和/或容量扩增的需求并得有效控制温升。活动式连接缆线54另可具有导通开关，使用者藉由操作导通开关，决定储能组合进行升压、或以原状态进行充放电。
电压动态自平衡储能装置20选择性设置了直流单向充电口52，安装在壳体22上、且经由保护电路板28电连接于储能单元32。保护电路板28以第三传输线58电连接于直流单向充电口52。使用者利用直流单向充电口52以单向传输方向将电力信号从外部设备导入电压动态自平衡储能装置20里；也因此，保护电路板28总共能侦知三个来源的电力信号。第一个来源是通过输入端子组24流向保护电路板28的电力信号，第二个来源是外部设备输出的经由直流单向充电口52流向保护电路板28的电力信号，第三个来源是储能单元32流向保护电路板28的电力信号。保护电路板28会侦查该三个来源的电力信号的电压和/或电流等参数量值，以利用电压控制执行电力信号的流向变化与调整；例如可避免电路短路等状况的发生，然不限于此。电压动态自平衡储能装置20可利用直流电源供应装置(ADAPTER)以市电进行充电。当电压动态自平衡储能装置20充电或放电到默认电压值时，电压动态自平衡储能装置20的相关指示灯可发出特定光信号，提醒用户断电、或自行断电，例如所述指示灯可为设置在市电、绿能主动式动能发电机、风力发电或太阳能发电、甚至使用到石化发电机的电源供应器的绿色指示灯、或属于携带式储能装置的液晶显示面板与断电设计，以延长电压动态自平衡储能装置20的使用年限及扩大使用场合；在电压动态自平衡储能装置20的使用过程中，若其电压低于默认值，指示灯可发出另一光信号，提醒用户停止放电、或以保护电路板自行启动放电保护。又或者，电压动态自平衡储能装置20还能选择性搭配绿能主动式动能发电机、太阳能发电装置或风力发电装置等干净能源产生装置或石化发电机产能后的有效储能、便于使用者在缺电或无电力设备的地方补充及储存能源。
综上所述，本发明先通过仪器检测筛选等方式，取得内阻抗系数等规格范围内相同的储能单元组成电压动态自平衡储能装置20，每一个电压动态自平衡储能装置20里可具有单或多个储能单元，该些储能单元能以串联和/或并联方式彼此连接，且多个阻抗规格范围内相同的电压动态自平衡储能装置20亦可以串联或并联方式连接为储能组合，以整合成一个大型的电压动态自平衡储能装置。每一个电压动态自平衡储能装置20的输入端子组24与输出端子组26之间设置有导通机构30，建立直通电流引导通道，可根据本身储能装置20与相连接的另一个电压动态自平衡储能装置20的电力信号的参数值差异经导通机构30的动态自平衡平台由保护电路板28电压控制进入(充电)或流出(放电)储能单元的电力信号，确保储能组合的任一个电压动态自平衡储能装置20能共有平衡稳定的电压电量，如同单一电池般使用。避免储能组合在充电及放电时大电量被选择性仅向电压较低或较劣质的电压动态自平衡储能装置20反应；导通机构30的两端分别设置类Y型夹头的第二夹持母端子40、和板状结构的第一夹持公端子38，第二夹持母端子的夹持部44可提供较大接触面积，远比现有技术的M形端子接触面还大，且由于其特殊的Y型结构设计除较为节省端子材料外仍具备易于插拔的特性，因此该些夹持端子能有效散逸温度而降低温升，保障电压动态自平衡储能装置的使用方便性及安全性。
本发明的导通机构30是一种全新设计导通机构加类Y型面接触端子或再加上导通模块所组成的新机构设计，还是一种利用电学物理特性(意即电力信号从高电压处往低电压处自由快速流动特性)的电压电量动态自平衡的全新机构设计，该导通机构迫使其应用的储能装置20不管在任何时间或使用状态下(例如没充放时状态、充电时状态、放电时状态、边充边放电时状态、或与其它储能装置进行串联或并联连接的情况)，只要进行连接都能在短时间内达成所有储能装置20间的电压电量动态自平衡，如同将多个储能装置整合为单个电池般使用。相较先前技术，本发明不需设置昂贵的电子中控电路，而是利用导通机构30引发的电学物理电压电流动态自平衡特性，让连接在一起的多个电压动态自平衡储能装置20的电压电量能因依电压高电流自然往电压低高速流动特性的动态自平衡物理特性，使所有连接在一起的多个电压动态自平衡储能装置20的电压电量在短时间趋于一致；即使再接上另一电压动态自平衡储能装置20，该些电压动态自平衡储能装置20仍可因为导通机构30的直通电流引导通道，再次自动地引发动态自平衡的电流流动，以使新储能组合的所有串联和/或并联结合的储能装置20快速达到电压电量平衡状态，如同结合成单个大型电池。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (24)

1.一种导通机构，为应用导通机构加面接触端子或加上其导通模块所组成的导通机构，用来在多个电压动态自平衡储能装置之间进行串联和、或并联连接，该多个电压动态自平衡储能装置的任一个的一壳体具有一输入端子组与一输出端子组，其特征在于，该导通机构包含有：
一第一夹持公端子；
一第二夹持母端子，用来被***其中一个电压动态自平衡储能装置的一对应第一夹持公端子；以及
一导通构件，该导通构件的两端分别连接设置有该第一夹持公端子的该输入端子组和设置有该第二夹持母端子的该输出端子组，结合该输入端子组的该第一夹持公端子与该输出端子组的该第二夹持母端子的该导通构件经由一保护电路板电压控制电连接于该多个电压动态自平衡储能装置的其中一个的一储能单元，其中该导通机构根据该多个电压动态自平衡储能装置的其中一个与其它电压动态自平衡储能装置经由该保护电路板侦知的电力信号的参数值差异，于该导通机构上动态自平衡相应调整电压、电流进入或流出该多个电压动态自平衡储能装置的该其中一个的电力信号。
2.根据权利要求1所述的导通机构，其特征在于，其中结合该输入端子组的该第一夹持公端子所接收的电力信号经由该导通机构直接传导至结合该输出端子组的该第二夹持母端子。
3.根据权利要求1所述的导通机构，其特征在于，其中该导通机构由具有高耐热、高导电及大功率特性的铜质材料加上电镀金或电镀银制作。
4.根据权利要求1所述的导通机构，其特征在于，其中该导通机构的数量、长度、宽度与厚度依该储能装置的所设计规划的电量需求而定义。
5.根据权利要求1所述的导通机构，其特征在于，其中在该多个电压动态自平衡储能装置相连接时，该导通机构根据该多个电压动态自平衡储能装置的其中任一个或多个的电力信号参数，经该导通机构由该保护电路板电压控制动态自平衡电压电流进入或流出具有相应参数的电力信号给该多个电压动态自平衡储能装置的其它电压动态自平衡储能装置。
6.根据权利要求1所述的导通机构，其特征在于，其中结合于该输出端子组的该第二夹持母端子包含：
一底部；
一夹持部，用来以面接触方式压覆该另一电压动态自平衡储能装置的一对应第一夹持公端子，该夹持部的一端连接于该底部，该夹持部为一面状结构、一片状结构或一圆状结构，该夹持部以面接触方式压覆该对应第一夹持公端子；以及
一斜导部，连接于该夹持部的另一相对端，用来引导该另一电压动态自平衡储能装置的该对应第一夹持公端子接触该夹持部。
7.一种电压动态自平衡储能装置，应用导通机构加面接触端子或与其导通模块所组成的机构设计以用来进行串并联连接的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，该电压动态自平衡储能装置包括有：
一壳体，该壳体内部容置至少一个储能单元；
一输入端子组，设置于该壳体的一侧；
一输出端子组，设置于该壳体的另一侧，该输出端子组用来连接另一个电压动态自平衡储能装置的输入端子组；以及
一导通机构，包含一导通构件、一第一夹持公端子以及一第二夹持母端子，该导通构件的两端分别连接该具有该第一夹持公端子的该输入端子组和具有该第二夹持母端子的该输出端子组，该输入端子组与该输出端子组通过该导通机构经由一保护电路板电连接于该储能单元，该导通机构根据该电压动态自平衡储能装置与该另一个电压动态自平衡储能装置的经由该保护电路板侦知的电力信号的参数值差异相应，于该导通机构上动态自平衡进入或移出该储能单元的电力信号。
8.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中具有该第一夹持公端子的该输入端子组、一直流单向充电口及该储能单元所接收的电力信号经由该导通机构直接传导至具有该第二夹持母端子的该输出端子组、或经该保护电路板电压控制动态自平衡于导通机构或导通模块而流入或流出该储能单元，达成该多个电压动态自平衡储能装置之间持续地因为经该导通机构的动态自平衡，从而使该电压动态自平衡储能装置的电压电量与其他连接的该电压动态自平衡储能装置在0.2V以内的一特定范围内一致。
9.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该储能单元的规格相同于该另一电压动态自平衡储能装置的一对应储能单元的规格。
10.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该壳体内得容置多个储能单元，且该多个储能单元的各储能单元的内阻抗系数介于0.15毫欧姆的一特定范围内。
11.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中结合该输入端子组的该第一夹持公端子包含至少一输入正极端与至少一输入负极端，且结合该输出端子组的该第二夹持母端子包含至少一输出正极端与至少一输出负极端。
12.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该保护电路板电连接于该导通机构及一直流单向充电口且电连接于该储能单元，结合该输入端子组的该第一夹持公端子与结合该输出端组的该第二夹持母端子经由该保护电路板电连接于该储能单元。
13.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该保护电路板通过一第一传输线电连接于该导通机构、通过一第二传输线电连接于该储能单元、以及通过一第三传输线电连接于一直流单向充电口，用来侦知该导通机构、该储能单元和该直流单向充电口的电力信号，并利用该第一传输线与该第二传输线经该保护电路板的电压控制功能进行充电和放电。
14.根据权利要求13所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该第三传输线为充电专用线路。
15.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该保护电路板只通过单一传输线电连接于该储能单元时，另设定该保护电路板必须启动的最大充电电流限制不超过0.5C，直到设定的饱充点截止、并将放电限流于2C内，直到设定的放电截止点截止。
16.根据权利要求15所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该传输线若包含两条线路，设置其中一条为单向线路进行充电、且另一条为单向线路进行放电，其中该传输线只有一条线路时，则该线路需于30毫秒内启动限制保护。
17.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，还包括一直流单向充电口，该直流单向充电口经由该保护电路板电连接于该导通机构与该储能单元。
18.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该导通机构由具有高耐热、高导电及大功率特性的铜质材料加上电镀金或电镀银制作。
19.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该导通机构的数量、长度、宽度与厚度依该储能单元的数量和、或预设需求电量而定义。
20.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中在该电压动态自平衡储能装置连接该另一电压动态自平衡储能装置时，该导通机构根据该另一电压动态自平衡储能装置的电力信号参数，动态地依比压原理流动传送具有相应参数的电力信号经该保护电路板电压控制给该储能单元、或自该储能单元经该保护电路板电压控制流出具有相应参数的电力信号。
21.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该第一夹持公端子设置于该导通构件的一端，用来***该另一电压动态自平衡储能装置的一对应第二夹持母端子，该第二夹持母端子设置于该导通构件的另一相对端，用来被***该另一电压动态自平衡储能装置的一对应第一夹持公端子。
22.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该第二夹持母端子包含：
一底部；
一夹持部，用来以面接触方式压覆该另一电压动态自平衡储能装置的一对应第一夹持公端子，该夹持部的一端连接于该底部，该夹持部为一面状结构、一片状结构或一圆状结构，该夹持部以面接触方式压覆该对应第一夹持公端子；以及
一斜导部，连接于该夹持部的另一相对端，用来引导该另一电压动态自平衡储能装置的该对应第一夹持公端子接触该夹持部。
23.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，另包含有：
一第一卡合件，设置于该壳体的一侧；以及
一第二卡合件，设置于该壳体的另一侧，用来卡合该另一电压动态自平衡储能装置的一对应第一卡合件。
24.根据权利要求7所述的电压动态自平衡储能装置，其特征在于，其中该输入端子组相对于该壳体形成一内凹结构，该内凹结构用来容置该第一夹持公端子，且可容置另一电压动态自平衡储能装置的一输出端子组并与其内的一第二夹持母端子相结合。
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