TWI474577B - 電池管理系統、電池模組及均衡多個電池模組的方法 - Google Patents

電池管理系統、電池模組及均衡多個電池模組的方法 Download PDF

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Description

電池管理系統、電池模組及均衡多個電池模組的方法
本發明係有關一種電池系統領域，特別是關於一種電池管理系統。
為了給電動汽車(EVs)和混合動力電動汽車(HEVs)提供相對高的電能，電池系統中包括多個耦合在一起的電池模組。電動汽車和混合動力電動汽車需要使用多個電池模組以滿足總電壓額和總電流額的需要，以及為輔助系統提供電能。電池模組通常要提供驅動汽車的電能，同時也要為駕駛員和其他乘客所使用的各種電子系統提供電能。
儘管使用電池為汽車提供電能有很多便利，但在其他的設計方面還有很大的挑戰，尤其是關於電池模組的充電和放電過程。例如，電池模組中的單個電池的容量差異(例如，由於製造過程的差別和化學組成等的差異，可能會出現電池容量的偏差)。電動汽車和混合動力電動汽車使用的電池包括多個串聯在一起的電池單元，以達到較高的工作電壓(例如，200到300伏特或更高)。這些電池通常更容易失效。由於多單元電池中包含較大的電池單元數量，多單元電池可能比單一單元電池更容易失效。如果並聯的電池單元達到預期的容量或功率位準，這些問題就會緩解。
在一些設計(例如，汽車系統)中，電池模組會直接串聯為負載供能。這種組態在充電和放電過程中需要所有的電池模組具備同樣的功率和性能。如果電池模組之間不 均衡(例如，電池之間特性和性能有差異)就會影響電池模組的效能。由於產能差異、溫度分佈不均勻、各個電池單元老化特性不同等，可能使得一串聯耦合在一起的電池模組中單個電池單元過應壓(overstress)而導致電池單元過早的失效。
為了使得電池模組的輸出電能最大化，電池組可能會“過充”以確保電池組已經被充到能保證最高容量所需要的最低電壓值，因此會造成那些較低容量的電池組過充。例如，在充電期間，如果在相耦合的串聯電池單元中有一個退化了的電池單元，一旦退化的電池單元充滿後，等到其餘的相耦合的串聯電池單元充滿時，退化的電池單元可能會過充。這樣可能會導致電池模組溫度增加且/或壓力增大，進而會損壞電池單元。過充會產生例如減少整個電池的壽命的不良的影響。
類似地，充電不足也是不符合要求的，因為會降低電池模組的效率和縮短電池壽命。在放電過程中，電池組中最弱的電池單元的電能釋放最深，會比電池組中的其他電池更早失效。因為較弱的電池單元放電結束早於其餘的電池單元，這樣可能使得較弱的電池單元的電壓反相，導致電池單元過早損壞。隨著每一次充電週期和放電週期，較弱的電池單元會繼續變弱直到電池組最終損壞。另外，對於不同的電池組或電池模組，充電狀態中的微小變化會導致低效率的能量分佈及更頻繁的充電循環，這些因素也會縮短電池的壽命。
綜上所述，每一個電池組或電池模組中最大容量或 100%的能量不能真正地提供給負載。造成這一現象的原因是在放電過程中，每一個電池單元的電壓和功率會稍有不同，有些電池在放電過程中會放電完全而其他的電池卻不會放電完全而仍舊保留部分電能。如果電池沒有充滿，這種現象會更加劇。
另外，當使用電池供能的汽車處於交通事故或者是升級和維修時，可能會出現特有的事故。例如，由於安全預防需要，不同類型、容量和壽命的電池不應該混合在一起。當大量電池中的某個電池需要保持或充電，整個電池組中的所有電池會不得不保持，這樣也會縮短電池的壽命。在處理過程中，高電壓的電池和電力元件可能會產生一個潛在的觸電事故。
本發明的目的為提供一種電池管理系統，包括：一電源；多個電池模組，接收、儲存該電源的一電能，並為一負載提供該電能，每一該電池模組包括一電池組和一電池管理電路，該電池管理電路監測從該電池組接收到的一資料；以及一中央控制電路，從每一該電池模組內的該電池管理電路接收該資料，並根據接收到的該資料確定需求信號以控制該多個電池模組中至少一個電池模組內的該電池組。
本發明還提供一種電池模組，包括：一電池組；一電池管理電路，監測從該電池組接收到的一資料；以及一中央控制電路，從該電池管理電路接收該資料，根據接收到的該資料確定的一需求信號以控制該電池組。
本發明還提供一種均衡多個電池模組的方法，包括：給多個電池模組提供一電能，儲存並將該電能提供給一負載，每一該電池模組包括一電池組和監測從該電池組接收到的一資料的一電池管理電路；透過該電池管理電路監測每一該電池模組內的該電池組；透過該電池管理電路檢測從每一該電池模組中該電池組所接收的該資料；透過該電池管理電路向一中央控制電路提供從每一該電池模組中該電池組所接收的該資料；以及該中央控制電路參考該電池管理電路提供的該資料以確定需求信號，根據該需求信號控制該多個電池模組中至少一個電池模組內的該電池組。
以下將對本發明的實施例給出詳細的說明。雖然本發明將結合實施例進行闡述，但應理解這並非意指將本發明限定於這些實施例。相反地，本發明意在涵蓋由後附申請專利範圍所界定的本發明精神和範圍內所定義的各種變化、修改和均等物。
此外，在以下對本發明的詳細描述中，為了提供針對本發明的完全的理解，提供了大量的具體細節。然而，於本技術領域中具有通常知識者將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外的一些實例中，對於大家熟知的方法、程序、元件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本發明之主旨。
總體而言，本發明公開了一種用於電動汽車或混合動 力電動汽車的電池系統。根據負載的需求，電池系統中可以包括多個相並聯或串聯的電池模組。每一個電池模組中包括多個電池單元和控制電路，控制電路監測電池單元的狀態並將監測到的狀態傳輸給控制單元。每一個電池模組透過控制電路和控制單元獨立於其他模組進行充電和放電。本發明所公開的系統可以提供均衡的電池組且/或電池模組，，即以更為精確的控制方式控制電動汽車中的一組電池內的每一個電池組的充電電壓。從而，系統可以避免可能出現的電池組過充且/或充電不足，這樣就會延長電池壽命及提高每一個電池的可利用功率。實施例內所描述提供均衡電池組且/或電池模組的原理除了可以用在電動汽車外也可以用於其他的應用，本發明並不以此為限。
圖1所示為根據本發明一實施例之系統100的結構方塊圖。系統100包括多個相並行排列的電池模組(電池模組102(1)、電池模組102(2)、...、電池模組102(n))、一電源供應器116以及一中央控制電路104。為了便於描述，這裡任何一個電池模組內的單個電池模組都可以描述成“電池模組102”。在本發明的一實施例中，每一個電池模組102包括至少一個電池組108、一電池管理電路(BMC)110以及耦接至電池組108和電池管理電路110的一雙向直流/直流轉換器112。電池組108可以為鋰電池、鎳氫電池、鉛酸電池、燃料電池、超級電容器和其他已知或今後會發展的能量儲存技術，本發明並不以此為限。電池管理電路110用來監測整個電池模組102和每一個電池組108的一狀態。電池管理電路110控制直流/直流轉換 器112，根據電池管理電路110的一指令，直流/直流轉換器112調整電池組108的充電和放電。
電池管理電路110透過一電力線106耦接至中央控制電路(CCC)104。中央控制電路104和每一個電池模組102內的每一個電池管理電路110透過電力線106通信。電力線106可以是用於串列通信的串列匯流排或有助於電池管理電路110和中央控制電路104通信的其他類型的電力線。透過電力線106，中央控制電路104和一個或多個電池管理電路110之間傳輸一個或多個資訊。資訊都可以包括例如指令、識別字且/或資料等命令。
每一個電池模組102都耦接至電源供應器116。電源供應器116可以將一交流電壓轉換成一直流電壓，例如，整流器。每一個電池模組102和電池組108均耦接至一負載122，並為負載122提供電能(例如，電流)。負載122可以是汽車，例如，包含有電動機或系統的電動汽車或混合動力電動汽車，或其他類型的能提供電力電量。每一個電池模組102耦接至一個將直流電轉換成交流電的電子設備120(例如，反流器120)。充電控制系統(CCS)118耦接至電源供應器116。充電控制系統118用來調節流量，即調節(例如，增加或減小)電源供應器116對每一個電池模組102的電流。充電控制系統118用來避免每一個電池模組102的過充、過壓和/或深度放電。
電池管理電路110檢測從電池組108接收到的一資料。資料包括從電池組108收到的一電壓、一放電電流、一充電電流、一電池的狀態和/或一放電程度。電池管理電 路110將從電池組108得到的資料提供給中央控制電路104，並接收和儲存中央控制電路104的資料。電池管理電路110還包括用於儲存資料的一記憶體(圖中未示出)。
當電池模組102充電時，電池管理電路110檢測與每一個電池模組102相關的一資料。資料包括從電池組108收到的電壓、電流、充電狀態(state-of-charge)及放電程度，其中電流是指其中的一個電池組的放電電流或充電電流。電池管理電路110提供包括資料的一信號給中央控制電路104，其中包括電池組108的充電電流、電壓及/或充電狀態。一旦接收到包括資料的信號，中央控制電路104會計算電池組108的充電需求。中央控制電路104比較充電需求和電源供應器116提供給電池組108的當前充電能量電荷。另外，中央控制電路104也比較充電需求和負載122需要的電流負荷。中央控制電路104還會重新計算每一個電池組108的實際充電電流和電壓，並將包括這些資料(實際充電電流和電壓)的信號提供給電池管理電路110。一旦接收到中央控制電路104的信號，電池管理電路110會根據中央控制電路104的命令控制直流/直流轉換器112。直流/直流轉換器112調整對電池組108的充電電流以回應中央控制電路104發送的資料(即實際的充電電流和電壓)。下面將會更詳細討論調節電池組108充電電流的一種方法。
當電池模組102處於放電週期時，電池管理電路110向中央控制電路104提供包含電池組108的資料的一信 號，包括電池組108的電壓和放電程度。一旦接收到電池組108的資料，中央控制電路104確定負載122需要電池組108提供的一功率。中央控制電路104將電池組108的電壓和放電程度與負載122所需的功率進行比較，中央控制電路104確定負載122需要電池組108提供的功率大小。中央控制電路104為電池管理電路110提供包含一資料(負載122需要電池組108提供的功率大小)的一信號。一旦接收到中央控制電路104的信號，電池管理電路110根據中央控制電路104的命令控制直流/直流轉換器112。直流/直流轉換器112調整電池組108對負載122的放電電流和電壓來回應中央控制電路104發送的命令。
電池管理電路110和中央控制電路104在一設定的時間範圍內交換資訊。在本發明一實施例中，電池管理電路110和中央控制電路104在每100毫秒至500毫秒的範圍內交換資訊。如果在設定的時間範圍內電池管理電路110沒有收到中央控制電路104的資訊，電池管理電路110確定通信失敗。接下來，電池管理電路110控制直流/直流轉換器112調整電池組108的輸出，將電池組108的輸出調整至已知的安全電壓/功率位準，例如，12伏特/1瓦。
電池管理電路110還可以即時檢測電池組108中電池單元(如圖3所示)的狀態、直流/直流轉換器112的輸出電流和或電壓。如果電池管理電路110檢測到電池組108中一個或多個電池單元有損壞，電池管理電路110斷開電池模組102內直流/直流轉換器112的輸出，以及中止向中央控制電路104提供有關電池模組102的資訊。電池管理電 路110還可以確定電池模組102的輸出電流和/或電壓是否超過設定的值。若電池模組102的輸出電流和電壓超過設定的值，電池管理電路110控制直流/直流轉換器112，將電池組108的輸出調整至已知的安全電壓/功率位準，例如，12伏特/1瓦。
在本發明一實施例中，中央控制電路104除了耦接至負載122(例如，電動機)外，還可以耦接至汽車中的其他系統，或需要電能的其他系統。例如，中央控制電路104可以耦接至加速器124、故障感應系統126(電動汽車故障感測器)、制動器128和漏電感應系統130(電動汽車漏電感測器)。如果上述任何一個系統出現故障，中央控制電路104執行一個故障模式和效應分析。接下來，中央控制電路104會向每一個電池模組102中的每一個電池管理電路110提供一資料及表示系統故障的一資訊。電池管理電路110確定每一個電池組108的合適的輸入/輸出電流和/或電壓以回應系統故障。
例如，中央控制電路104透過故障感測器126檢測到有故障發生。一旦故障發生，中央控制電路104向每一個電池模組102內的電池管理電路110提供資訊。為了回應資訊，電池管理電路110控制直流/直流轉換器112終止每一個電池組108的輸出。此外，中央控制電路104透過電動汽車漏電感測器130檢測到是否有漏電。如果產生漏電、中央控制電路104會向每一個電池模組102內的電池管理電路110提供資訊。為了回應資訊，每一個電池管理電路110控制直流/直流轉換器112調整每一個電池組108 的輸出。將每一個電池組108的輸出調整到已知的安全電壓/功率位準，例如，12伏特/1瓦。另外，當電動汽車在加速或刹車過程時，中央控制電路104透過加速器124和制動器128檢測到加速或刹車。電動汽車在加速或刹車時，指示駕駛模式，中央控制電路104向每一個電池模組102內的電池管理電路110提供資訊。為了回應資訊，電池管理電路110控制直流/直流轉換器112調整每一個電池組108的輸出。將每一個電池組108的輸出調整到已知的安全電壓/功率位準，例如，12伏特/1瓦。
如果僅僅需要電池提供很低的輸出功率，例如電動汽車處於靜止或使用輔助設備(例如，靜止時空調的功率)，中央控制電路104進入一個能量“安全模式”。在這個模式下，中央控制電路104控制電池模組102的中電能最強的電池模組提供所需要的低功率，而避免其餘的電池模組輸出。如果需要從電池獲得較多的功率，中央控制電路104會允許其他的電池模組為負載122供電。
圖2所示為根據本發明的另一實施例之系統200的結構方塊圖。在系統100和系統200中，相同的元件使用相同的參考編號。系統100和系統200包括相同的部件，只是部件的耦接方式不同。與圖1中的系統100類似，系統200包括多個電池模組(電池模組102(1)、電池模組102(2)、...、電池模組102(n))。不過，不像系統100中並聯耦接，系統200中的電池模組為串聯。系統200中的所有其他的元件功能與系統100中的元件相同，在此不再贅述。
圖3所示為根據本發明一實施例之開關調節電路300的電路示意圖。如上所述，電池模組中包括一雙向直流/直流轉換器。直流/直流轉換器可以是熟知的降壓轉換器或升壓轉換器。這裡說的“降壓轉換器”通常是指直流-直流轉換器，其中輸出電壓低於輸入電壓。這裡說的“升壓轉換器”通常是指直流-直流轉換器，其中輸出電壓高於輸入電壓。在本發明一實施例中，圖1和圖2中直流/直流轉換器電路112可以是升壓/降壓轉換器。
開關調節電路300包括一個或多個電晶體(例如電晶體302、電晶體304、電晶體306、電晶體308排列成四橋臂的形式)。在本發明一實施例中，電晶體302、電晶體304、電晶體306和電晶體308，可以是雙接面電晶體(BJTs)。在本發明另一實施例中，電晶體302、電晶體304、電晶體306和電晶體308可以是場效電晶體(FETs)。電晶體302、電晶體304、電晶體306和電晶體308分別耦接至控制輸入端310、控制輸入端312、控制輸入端316和控制輸入端314。控制輸入端310、控制輸入端312、控制輸入端316和控制輸入端314分別耦接至一個電池管理電路110。開關調節電路300還包括一個或多個二極體(二極體318、二極體320、二極體322和二極體324)、一電阻326、一電感328以及一電容330。二極體318、二極體320、二極體322和二極體324分別耦接至電晶體302、電晶體304、電晶體306和電晶體308。電感328可儲存電路300中的電能。電容330的直流輸入端包括一直流濾波器332。
開關調節電路300包括順向降壓、順向升壓、反向降 壓和反向升壓四種工作狀態。開關或電晶體302、電晶體304、電晶體306和/或電晶體308，控制開/關、開和/或關狀態。這裡開關的“控制開/關”指的是例如脈寬調變(pulse-width modulation，PWM)；電源開關的“開”指的是開關的電阻值接近於“0”，其在耦接時功率消耗很小；電源開關的“關”指的是開關的電阻值極大，在耦接時功率消耗更小。直流/直流轉換器在不同的工作狀態下，與電晶體302~電晶體308開/關模式之間的關係如表1所示：
圖4所示為根據本發明一實施例之電池模組402A的結構方塊圖。在本發明一實施例中，電池模組402A包括一電池組408A、一電池管理電路410、一直流/直流轉換器412以及一中央控制器404。電池組408A包括多個電池單元(電池單元409A、電池單元409B和電池單元409C)。電池模組402A透過一電源電路414耦接至內部或外部的一電源(圖中未示出)及一負載(圖中未示出)。
電池管理電路410耦接至電池組408A，更確切的說透過直流/直流轉換器412耦接至每一個電池單元(電池單元409A、電池單元409B和電池單元409C)。電池管理電 路410控制直流/直流轉換器412，直流/直流轉換器412根據電池管理電路410的一指令調整電池組408A和電池單元409A、電池單元409B和電池單元409C的充電和/或放電。
電池管理電路410可以均衡電池組408A內的電池單元409A、電池單元409B和電池單元409C。例如，當電池模組402A處於充電過程時，電池管理電路410檢測每一個電池單元(電池單元409A~電池單元409C)的一資料(例如，電流、電壓和/或充電狀態)。電池管理電路410根據檢測的資料確定電池單元409A~電池單元409C中是否有一個或多個電池單元不均衡。電池管理電路410還可以透過計算合適的電流和/或電壓來均衡電池單元409A~電池單元409C。一旦計算出合適的電流和或電壓，電池管理電路410根據計算結果控制直流/直流轉換器412。直流/直流轉換器412提供一個合適的電流和/或電壓給不均衡的電池單元。
在本發明一實施例中，電池單元409A、電池單元409B和電池單元409C透過控制開關(例如，開關430~開關440)耦接至直流/直流轉換器412。開關430~開關440及相應的控制輸入端450~控制輸入端460透過一電力線426耦接至電池單元409A~電池單元409C，控制並均衡電池單元409A~電池單元409C的輸出。負載462~負載468耦接至電池管理電路410。電池管理電路410透過控制輸入端450~和控制輸入端460耦接至每一個開關，並可以閉合和斷開每一個開關。電池管理電路410控制適當 的開關，把不均衡的電池單元耦接至電力線426並對其充電。一旦電池單元均衡，電池管理電路410會重新計算適適當的電流和/或電壓來對電池模組402A內的所有電池單元充電。
例如，電池管理電路410確定只有一個電池單元409A不均衡。一旦計算出均衡電池單元409A的適適當的電流和/或電壓，電池管理電路410控制直流/直流轉換器412提供一個適適當的電流和/或電壓給電力線426。電池管理電路410會指示控制輸入端450和控制輸入端456閉合其相應的開關430和開關436並斷開其他所有的開關，從而直流/直流轉換器412會提供一個適當的電流和/或電壓，對耦接至電力線426的不均衡電池單元409A充電。在本發明另一實施例中，如果電池管理電路410確定出只有電池單元409B不均衡，電池管理電路410會指示控制輸入端452和控制輸入端458閉合其相應的開關432和開關438並斷開其他所有的開關，從而對耦接至電力線426的不均衡電池單元409B充電。在本發明另一實施例中，如果只有電池單元409C不均衡，電池管理電路410會指示控制輸入端454和控制輸入端460閉合其相應的開關434和開關440，將不均衡的電池單元409C耦接至電力線426。
本領域的技術人員可以理解的是，透過本發明所描述的實施例電池單元409A~電池單元409C可以在各種不同的組合下同時充電。例如，電池管理電路410確定出電池單元409A和電池單元409B中的電能不均衡。然後，電池管理電路410指示控制輸入端450和控制輸入端458閉合 其相應的開關及斷開其他所有的開關。在這種情況下，只有電池單元409A和電池單元409B耦接至電力線426充電，而電池單元409C沒有耦接上。或者如果電池管理電路410指示控制輸入端452和控制輸入端460閉合其相應的開關及斷開其他所有的開關，則電池單元409B和電池單元409C耦接至電力線426而電池單元409A與電力線426斷開。另外，如果只有電池單元409A和電池單元409C被確定為不均衡，電池管理電路410指示控制輸入端450、控制輸入端456、控制輸入端454和控制輸入端460閉合各自相應的開關，從而將電池單元409A和電池單元409C耦接至電力線426，只對電池單元409A和電池單元409C充電。
上文具體實施方式和附圖僅為本發明之常用實施例。顯然，在不脫離專利範圍所界定的本發明精神和申請專利範圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本領域技術人員應該理解，本發明在實際應用中可根據具體的環境和工作要求在不背離發明準則的前提下在形式、結構、佈局、比例、材料、元素、元件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅用於說明而非限制，本發明之範圍由後附權利要求及其合法等同物界定，而不限於此前之描述。
100、200‧‧‧系統
102(1)~102(n)‧‧‧電池模組
104‧‧‧中央控制電路
106、114‧‧‧電力線
108‧‧‧電池組
110‧‧‧電池管理電路
112‧‧‧直流/直流轉換器
116‧‧‧電源供應器
118‧‧‧充電控制系統
120‧‧‧電子設備
122‧‧‧負載
124‧‧‧加速器
126‧‧‧電動汽車故障感測器
128‧‧‧制動器
130‧‧‧電動汽車漏電感測器
300‧‧‧開關調節電路
302~308‧‧‧電晶體
310、312、314、316‧‧‧控制輸入端
318、320、322、324‧‧‧二極體
326‧‧‧電阻
328‧‧‧電感
330‧‧‧電容
332‧‧‧直流濾波器
402A‧‧‧電池模組
404‧‧‧中央控制器
406、426‧‧‧電力線
408A‧‧‧電池組
409A、409B、409C‧‧‧電池單元
410‧‧‧電池管理電路
412‧‧‧直流/直流轉換器
414‧‧‧電源電路
430、432、434、436、438、440‧‧‧開關
450、452、454、456、458、460‧‧‧控制輸入端
462、464、468‧‧‧負載
以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方法進行詳細的描述，以使本發明的特徵和優點更為明顯。其中： 圖1所示為根據本發明一實施例之系統100的結構方塊圖；圖2所示為根據本發明另一實施例之系統200的結構方塊圖；圖3所示為根據本發明一實施例之開關調節電路的電路圖；以及圖4所示為根據本發明一實施例之電池模組的結構方塊圖。
402A‧‧‧電池模組
404‧‧‧中央控制器
406、426‧‧‧電力線
408A‧‧‧電池組
409A、409B、409C‧‧‧電池單元
410‧‧‧電池管理電路
412‧‧‧直流/直流轉換器
414‧‧‧電源電路
430、432、434、436、438、440‧‧‧開關
450、452、454、456、458、460‧‧‧控制輸入端
460、462、464、468‧‧‧負載

Claims (25)

  1. 一種電池管理系統，包括：一電源；多個電池模組，接收、儲存該電源的一電能，並為一負載提供該電能，每一該電池模組包括一電池組和一電池管理電路，該電池管理電路監測從該電池組接收到的一資料；以及一中央控制電路，從每一該電池模組內的該電池管理電路接收該資料，並根據接收到的該資料確定一需求信號以控制該多個電池模組中的至少一個電池模組內的該電池組，其中，每一該電池模組還包括耦接於該電池組與該電池管理電路之間的一雙向直流/直流轉換器，該雙向直流/直流轉換器在該電池管理電路的控制下，調整該電池組的一充電和一放電，該電池組包括多個電池單元，該電池模組還包括與該雙向直流/直流轉換器和該多個電池單元耦接的多個開關，該電池管理電路根據該資料監測該多個電池單元是否均衡，若該電池管理電路監測到一第一電池單元未均衡，則該電池管理電路閉合該多個開關中與該第一電池單元對應的一開關，以使該第一電池單元與該雙向直流/直流轉換器相連，該電池管理電路還根據該資料獲取均衡該第一電池單元的一均衡電流，並控制該雙向直流/直流轉換器提供該均衡電流給該第一電池單元。
  2. 如申請專利範圍第1項之電池管理系統，其中，該資 料包括該電池組的一電壓、一電流、一電池組狀態、一充電狀態或一放電程度。
  3. 如申請專利範圍第2項之電池管理系統，其中，該電流是該電池組的一放電電流或該電池組的一充電電流。
  4. 如申請專利範圍第1項之電池管理系統，其中當該多個電池模組中的一電池模組處於一充電過程時，該中央控制電路參考和該該電池模組中該電池組相關聯的該資料與從該電源接收的相應的一資訊的一比較結果，提供一第一信號給相應的該電池管理電路，該相應的該電池管理電路控制相應的一雙向直流/直流轉換器，該相應的該雙向直流/直流轉換器調整相應的該電池組的一充電以回應該第一信號。
  5. 如申請專利範圍第4項之電池管理系統，其中，該第一信號包括一實際充電電流或一實際充電電壓。
  6. 如申請專利範圍第1項之電池管理系統，其中，當該多個電池模組中的一電池模組處於一放電過程時，該中央控制電路參考和該電池模組中該電池相關聯的該資料與該負載對功率需求的一比較結果，提供一第二信號給相應的該電池管理電路，該相應的該電池管理電路控制相應的一雙向直流/直流轉換器，該相應的該雙向直流/直流轉換器調整相應的該電池組的一放電以回應該第二信號。
  7. 如申請專利範圍第6項之電池管理系統，其中，該第二信號包括一實際放電電流或一實際放電電壓。
  8. 如申請專利範圍第1項之系統，其中，每一該電池模組的該電池管理電路檢測相應的該電池模組中的該電池組的一輸出電壓或一輸出電流。
  9. 如申請專利範圍第1項之電池管理系統，其中，每一該電池模組的該電池管理電路和該中央控制電路在一特定的時間段內交換一信號。
  10. 如申請專利範圍第9項之電池管理系統，其中，如果在該特定的時間段內每一該電池模組的該電池管理電路沒有接收到該信號，每一該電池模組的該電池管理電路控制相應的一雙向直流/直流轉換器調整相應的該電池組的一輸出電壓，使得該輸出電壓在一安全電壓及一安全功率範圍內。
  11. 一種電池模組，包括：一電池組；一電池管理電路，監測從該電池組接收到的一資料；以及一中央控制電路，從該電池管理電路接收該資料，根據接收到的該資料確定的一需求信號以控制該電池組，其中，該電池模組還包括耦接於該電池組與該電池管理電路之間的一雙向直流/直流轉換器，該雙向直流/直流轉換器在該電池管理電路的控制下，調整該電池組的一充電和一放電，該電池組包括多個電池單元，該電池模組還包括與該雙向直流/直流轉換器和該多個電池單元耦接的多個開關，該電池管理電路根據該資料監測該多個電池單元是否均衡，若該電池 管理電路監測到一第一電池單元未均衡，則該電池管理電路閉合該多個開關中與該第一電池單元對應的一開關，以使該第一電池單元與該雙向直流/直流轉換器相連，該電池管理電路還根據該資料獲取均衡該第一電池單元的一均衡電流，並控制該雙向直流/直流轉換器提供該均衡電流給該第一電池單元。
  12. 如申請專利範圍第11項之電池模組，其中，該資料包括該電池組的一電壓、一電流、一電池組狀態、一充電狀態或一放電程度。
  13. 如申請專利範圍第12項之電池模組，其中，該電流是該電池組的一放電電流或該電池組的一充電電流。
  14. 如申請專利範圍第11項之電池模組，其中，當該電池模組處於一充電過程時，該中央控制電路參考和該電池組相關聯的該資料與從一電源所接收到一資訊的一比較結果，提供一第一信號給該電池管理電路，該電池管理電路控制該雙向直流/直流轉換器，該雙向直流/直流轉換器調整對該電池組的一充電以回應該第一信號。
  15. 如申請專利範圍第14項之電池模組，其中，該第一信號包括一實際充電電流或一實際充電電壓。
  16. 如申請專利範圍第11項之電池模組，其中，當該電池模組處於一放電過程時，該中央控制電路參考和該電池組相關聯的該資料與一負載對功率需求的一比較結果，提供一第二信號給該電池管理電路，該電池管理電路控制該雙向直流/直流轉換器，該雙向直流/ 直流轉換器調整對該電池組的一放電以回應該第二信號。
  17. 如申請專利範圍第16項之電池模組，其中，該第二信號包括一實際放電電流或一實際放電電壓。
  18. 如申請專利範圍第11項之電池模組，其中，該電池管理電路檢測該電池組的一輸出電壓或一輸出電流。
  19. 如申請專利範圍第11項之電池模組，其中，該電池管理電路和該中央控制電路在一特定的時間段內交換一信號。
  20. 如申請專利範圍第19項之電池模組，其中，如果在該特定的時間段內該電池管理電路沒有接收到該信號，該電池管理電路控制該雙向直流/直流轉換器調整該電池組的一輸出電壓，使得該輸出電壓在一安全電壓和一安全功率範圍內。
  21. 一種均衡多個電池模組的方法，包括：給多個電池模組提供一電能，儲存並將該電能提供給一負載，每一該電池模組包括一電池組和監測從該電池組接收到的一資料的一電池管理電路；透過該電池管理電路監測每一該電池模組內的該電池組；透過該電池管理電路檢測從每一該電池模組中該電池組所接收到的該資料；透過該電池管理電路向一中央控制電路提供從每一該電池模組中的該電池組所接收到的該資料；以及該中央控制電路參考該電池管理電路提供的該資料 以確定一需求信號，根據該需求信號控制該多個電池模組中至少一個電池模組內的該電池組，其中，每一該電池模組還包括耦接於該電池組與該電池管理電路之間的一雙向直流/直流轉換器，該雙向直流/直流轉換器在該電池管理電路的控制下，調整該電池組的一充電和一放電，該電池組包括多個電池單元，該電池模組還包括與該雙向直流/直流轉換器和該多個電池單元耦接的多個開關，該電池管理電路根據該資料監測該多個電池單元是否均衡，若該電池管理電路監測到一第一電池單元未均衡，則該電池管理電路閉合該多個開關中與該第一電池單元對應的一開關，以使該第一電池單元與該雙向直流/直流轉換器相連，該電池管理電路還根據該資料獲取均衡該第一電池單元的一均衡電流，並控制該雙向直流/直流轉換器提供該均衡電流給該第一電池單元。
  22. 如申請專利範圍第21項之方法，其中，該資料包括該電池組的一電壓、一電流、一電池組狀態、一充電狀態或一放電程度。
  23. 如申請專利範圍第21項之方法，其中，該電流是該電池組的一放電電流或一充電電流。
  24. 如申請專利範圍第21項之方法，還包括：當該電池組為一充電狀態時，該中央控制電路參考和該電池組相關聯的該資料與從一電源所接收到的相應的一資訊的一比較結果，提供一第一信號給相應的該電池管理電路，其中該相應的電池管理電路控制相 應的一雙向直流/直流轉換器，該相應的該雙向直流/直流轉換器調整該電池組的一充電以回應該第一信號，其中該第一信號包括一實際充電電流或一實際充電電壓。
  25. 如申請專利範圍第21項之方法，還包括：當該電池組為一放電狀態時，該中央控制電路參考和該電池組相關聯的該資料與該負載對功率需求的一比較結果，提供一第二信號給相應的該電池管理電路，其中該相應的電池管理電路控制相應的一雙向直流/直流轉換器，該相應的該雙向直流/直流轉換器調整該電池組的一放電以回應該第二信號，其中該第二信號包括一實際放電電流或一實際放電電壓。
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