TWI504102B - 閘流體電池介面 - Google Patents

Description

閘流體電池介面

本發明係一種閘流體電池介面，係由閘流體所組成的電路，電池(Cell)為由化學能轉換為電能的二次電池，本發明為利用閘流體電路連接在二電池組並聯連接電路的中間，並且其中間一端做為電池充電或放電之連接介面；閘流體電池介面具有三端接點特徵，其中第1端與第2端連接於二電池組並聯的中間，第3端為中點端連接於充電裝置或負載，能達到做為電池電能與外端電能裝置之連接介面的功能，本發明在其二電池組並聯閒置或充電或放電下能消除電池組環流產生，而提高其電池充電或放電之效率，消除其環流損失。

如圖10所示，為習知電池組並聯連接電路，其有以下之缺點：

1.電池組EA與電池組EB並聯，在其進行充電時，其電池組EA與電池組EB會產生環流損耗。

2.自1.之連接可知，當二組並聯電池組放電於負載時，其並聯二組電池組之間亦會產生環流，而造成損耗。

3.自1.之連接可知，當二組並聯電池組在無負載開路時，其並聯二組電池組之間亦會產生環流，而將電池組所蓄存之電能耗盡，而造成應用之不便。

為了消除二組電池組並聯放置或充電或放電下，減少其環流損失與能達到做為電池電能與外端電能裝置的連接介面的功能：本發明之目的為利用閘流體與驅動元件(Trigger Element)的 電性特徵，以執行二組電池組因電壓不同而需要並聯時，利用閘流體與驅動元件的電性特徵，可使二組電池組不產生環流，而消除二組電池組的環流損失。

本發明有下列之特徵：

1.首創以第1閘流體與第2閘流體兩者並聯連接的一端，構成第1端連接於第1電池組，第3閘流體與第4閘流體兩者並聯連接的一端，構成第2端連接於第2電池組，第1端與第2端末連接的另一端連接在一起，構成第3端連接於充電裝置或負載。

2.首創應用驅動元件的電性特徵設定電壓值，控制充電電壓在設定值時開始充電與應用驅動元件的電性特徵設定電壓值，控制電池放電電壓在設定值時開始放電。

3.本發明所實施的閘流體為矽控整流器(Silicon Controlled Rectifier,SCR)或交流矽控閘流體(Triode AC Semiconductor Switch,TRIAC)或二極體或其他閘流體。

4.本發明所實施的驅動元件為交流二極體(Diode for Alternating Current,DIAC)或矽交流二極體(Silicon Diode Alternating Current,SIDAC)或二極體，二極體包括有：PN型二極體或蕭特基二極體(schottky diode)或齊納二極體(Zener diodes)或變容二極體(Varactor diodes)或隧道二極體(Tunnel diodes)或瞬間電壓保護二極體(Transient voltage suppression diodes)等。

5.本發明閘流體電池介面所指之電池係為二次電池(Secondary Cells)。

如圖1所示，為本發明閘流體電池介面之第1實施例，自圖中可知，第1電池組E1之正電端接到第1端T1的第2矽控整流器S2的陽極端A2與閘極端G2，第2矽控整流器S2 的陰極端K2與第3端T3及第1矽控整流器S1的陽極端A1及閘極端G1連接在一起，第1矽控整流器S1的陰極端K1連接到第1電池組E1之正電端；第2電池組E2之正電端接到第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4與閘極端G4，第4矽控整流器S4的陰極端K4與第3端T3及第3矽控整流器S3的陽極端A3及閘極端G3連接在一起，第3矽控整流器S3的陰極端K3連接到第2電池組E2之正電端；第3端T3連接到充電裝置CD(Charge Device,CD)或負載LD(Load,LD)的正電端，第1電池組E1與第2電池組E2的負電端連接到充電裝置CD或負載LD的負電端，第1電池組E1與第2電池組E2最少由一只電池或由一只以上電池串聯連接所構成。

如圖1所示，本發明之充電動作原理為：充電裝置CD的充電電流經過第3端T3的第1矽控整流器S1的陽極端A1，此時第1矽控整流器S1的閘極端G1受有第3端T3的觸發電壓，因而第1矽控整流器S1導通(Turn On)，充電裝置CD向第1端T1連接的第1電池組E1之正電端充電，第2矽控整流器S2的陰極端K2之電位高於陽極端A2，因而第2矽控整流器S2為開路(Turn Off)狀態；充電裝置CD的充電電流經過第3端T3的第3矽控整流器S3的陽極端A3，此時第3矽控整流器S3的閘極端G3受有第3端T3觸發電壓，因而第3矽控整流器S3導通，充電裝置CD向第2端T2連接的第2電池組E2之正電端充電，第4矽控整流器S4的陰極端K4之電位高於陽極端A4，因而第4矽控整流器S4為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過本發明的閘流體電池介面到第1電池組E1與第2電池組E2的正電端，再到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而再回到充電裝置CD的負電端，而完成充電程序。

如圖1所示，本發明之放電動作原理為：第1電池組E1 的正電端的電流經過第1端T1的第2矽控整流器S2的陽極端A2，此時第2矽控整流器S2的閘極端G2受有第1端T1的觸發電壓，因而第2矽控整流器S2導通，電流向第3端T3連接的負載LD的正電端放電，第1矽控整流器S1的陰極端K1之電位高於陽極端A1，因而第1矽控整流器S1為開路狀態；第2電池組E2的正電端的電流經過第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4，此時第4矽控整流器S4的閘極端G4受有第2端T2的觸發電壓，因而第4矽控整流器S4導通，電流向第3端T3連接的負載LD的正電端放電，第3矽控整流器S3的陰極端K3的電位高於陽極端A3，因而第3矽控整流器S3為開路狀態；第1電池組E1與第2電池組E2的放電電流經過本發明的閘流體電池介面到負載LD的正電端，再到負載LD的負電端而回到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而完成放電程序。

如圖2所示，為本發明閘流體電池介面之第2實施例，自圖中可知，第1電池組E1之正電端接到第1端T1的第1二極體D1的陽極端P1，第1二極體D1陰極端N1與第3端T3及第1矽控整流器S1的陽極端A1及閘極端G1連接在一起，第1矽控整流器S1的陰極端K1連接到第1電池組E1之正電端；第2電池組E2之正電端接到第2端T2的第3二極體D3的陽極端P3，第3二極體D3的陰極端N3與第3端T3及第3矽控整流器S3的陽極端A3及閘極端G3連接在一起，第3矽控整流器S3的陰極端K3連接到第2電池組E2之正電端；第3端T3連接到充電裝置CD或負載LD的正電端，第1電池組E1與第2電池組E2的負電端連接到充電裝置CD或負載LD的負電端。

如圖2所示，本發明之充電動作原理為：充電裝置CD的充電電流經過第3端T3的第1矽控整流器S1的陽極端A1，此時第1矽控整流器S1的閘極端G1受有第3端T3的 觸發電壓，因而第1矽控整流器S1導通，充電裝置CD向第1端T1連接的第1電池組E1之正電端充電，第1二極體D1的陰極端N1之電位高於陽極端P1，因而第1二極體D1為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過第3端T3的第3矽控整流器S3的陽極端A3，此時第3矽控整流器S3的閘極端G3受有第3端T3的觸發電壓，因而第3矽控整流器S3導通，充電裝置CD向第2端T2連接的第2電池組E2之正電端充電，第3二極體D3的陰極端N3之電位高於陽極端P3，因而第3二極體D3為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過本發明的閘流體電池介面到第1電池組E1與第2電池組E2的正電端，再到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而再回到充電裝置CD的負電端，而完成充電程序。

如圖2所示，本發明之放電動作原理為：第1電池組E1的正電端的電流經過第1端T1的第1二極體D1的陽極端P1，到陰極端N1，電流向第3端T3連接的負載LD的正電端放電，第1矽控整流器S1的陰極端K1之電位高於陽極端A1，因而第1矽控整流器S1為開路狀態；第2電池組E2的正電端的電流經過第2端T2的第3二極體D3的陽極端P3，到陰極端N3，電流向第3端T3連接的負載LD的正電端放電，第3矽控整流器S3的陰極端K3的電位高於陽極端A3，因而第3矽控整流器S3為開路狀態；第1電池組E1與第2電池組E2的放電電流經過本發明的閘流體電池介面到負載LD的正電端，再到負載LD的負電端而回到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而完成放電程序。

如圖3所示，為本發明閘流體電池介面之第3實施例，自圖中可知，第1電池組E1之正電端接到第1端T1的第2矽控整流器S2的陽極端A2與閘極端G2，第2矽控整流器S2的陰極端K2與第3端T3及第2二極體D2的陽極端P2，第2二極體D2的陰極端N2連接到第1電池組E1之正電端；第 2電池組E2之正電壓端接到第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4與閘極端G4，第4矽控整流器S4的陰極端K4與第3端T3及第4二極體D4的陽極端P4連接在一起，第4二極體D4的陰極端N4連接到第2電池組E2之正電端；第3端T3連接到充電裝置CD或負載LD的正電端，第1電池組E1與第2電池組E2的負電端連接到充電裝置CD或負載LD的負電端。

如圖3所示，本發明之充電動作原理為：充電裝置CD的充電電流經過第3端T3的第2二極體D2的陽極端P2，到陰極端N2，向第1端T1連接的第1電池組E1之正電端充電，第2矽控整流器S2的陰極端K2之電位高於陽極端A2，因而第2矽控整流器S2為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過第3端T3的第4二極體D4的陽極端P4，到陰極端N4，向第2端T2連接的第2電池組E2之正電端充電，第4矽控整流器S4的陰極端K4之電位高於陽極端A4，因而第4矽控整流器S4為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過本發明的閘流體電池介面到第1電池組E1與第2電池組E2的正電端，再到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而再回到充電裝置CD的負電端，而完成充電程序。

如圖3所示，本發明之放電動作原理為：第1電池組E1的正電端的電流經過第1端T1的第2矽控整流器S2的陽極端A2，此時第2矽控整流器S2的閘極端G2受有第1端T1的觸發電壓，因而第2矽控整流器S2導通，電流向第3端T3連接的負載LD的正電端放電，第2二極體D2的陰極端N2之電位高於陽極端P2，因而第2二極體D2為開路狀態；第2電池組E2的正電端的電流經過第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4，此時第4矽控整流器S4的閘極端G4受有第2端T2的觸發電壓，因而第4矽控整流器S4導通，電流向第3端T3連接的負載LD的正電端放電，第4二極體 D4的陰極端N4的電位高於陽極端P4，因而第4二極體D4為開路狀態；第1電池組E1與第2電池組E2的放電電流經過本發明的閘流體電池介面到負載LD的正電端，再到負載LD的負電端而回到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而完成放電程序。

如圖4所示，為本發明閘流體電池介面之第4實施例，自圖中可知，第1電池組E1之負電端接到第1端T1的第2矽控整流器S2的陽極端A2與閘極端G2，第2矽控整流器S2的陰極端K2與第3端T3及第1矽控整流器S1的陽極端A1及閘極端G1連接在一起，第1矽控整流器S1的陰極端K1連接到第1電池組E1之負電端；第2電池組E2之負電端接到第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4與閘極端G4，第4矽控整流器S4的陰極端K4與第3端T3及第3矽控整流器S3的陽極端A3及閘極端G3連接在一起，第3矽控整流器S3的陰極端K3連接到第2電池組E2之負電端；第3端T3連接到充電裝置CD或負載LD的負電端，第1電池組E1與第2電池組E2的正電端連接到充電裝置CD或負載LD的正電端。

如圖4所示，本發明之充電動作原理為：充電裝置CD的充電電流經過第1電池組E1的正電端，到第1電池組E1的負電端，經過第1端T1的第2的矽控整流器S2的陽極端A2，此時第2矽控整流器S2的閘極端G2受有觸發電壓，因而第2矽控整流器S2導通，電流再經過第3端T3，而回到充電裝置CD的負電端，第1矽控整流器S1的陰極端K1之電位高於陽極端A1，因而第1矽控整流器S1為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過第2電池組E2的正電端，到第2電池組E2的負電端，經過第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4，此時第4矽控整流器S4的閘極端G4受有觸發電壓，因而第4矽控整流器S4導通，電流再經過第3端 T3，而回到充電裝置CD的負電端，第3矽控整流器S3的陰極端K3之電位高於陽極端A3，因而第3矽控整流器S3為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過第1電池組E1與第2電池組E2的正電端，再到本發明的閘流體電池介面，而再回到充電裝置CD的負電端，而完成充電程序。

如圖4所示，本發明之放電動作原理為：第1電池組E1的正電端的電流經過負載LD到第3端T3，經過第1矽控整流器S1的陽極端A1，此時第1矽控整流器S1的閘極端G1受有第3端T3的觸發電壓，因而第1矽控整流器S1導通，電流回到第1電池組E1的負電端，第2矽控整流器S2的陰極端K2之電位高於陽極端A2，因而第2矽控整流器S2為開路狀態；第2電池組E2的正電端的電流經過負載LD到第3端T3，經過第3矽控整流器S3的陽極端A3，此時第3矽控整流器S3的閘極端G3受有第3端T3的觸發電壓，因而第3矽控整流器S3導通，電流回到第2電池組E2的負電端，第4矽控整流器S4的陰極端K4之電位高於陽極端A4，因而第4矽控整流器S4為開路狀態；第1電池組E1與第2電池組E2的放電電流經過負載LD，再經過本發明的閘流體電池介面，而回到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而完成放電程序。

如圖5所示，為本發明閘流體電池介面之第5實施例，自圖中可知，第1電池組E1之負電端接到第1端T1的第1二極體D1的陽極端P1，第1二極體D1陰極端N1與第3端T3及第1矽控整流器S1的陽極端A1及閘極端G1連接在一起，第1矽控整流器S1的陰極端K1連接到第1電池組E1之負電端；第2電池組E2之負電端接到第2端T2的第3二極體D3的陽極端P3，第3二極體D3的陰極端N3與第3端T3及第3矽控整流器S3的陽極端A3及閘極端G3連接在一起，第3矽控整流器S3的陰極端K3連接到第2電池組E2 之負電端；第3端T3連接到充電裝置CD或負載LD的負電端，第1電池組E1與第2電池組E2的正電端連接到充電裝置CD或負載LD的正電端。

如圖5所示，本發明之充電動作原理為：充電裝置CD的充電電流經過第1電池組E1的正電端，到第1電池組E1的負電端，經過第1端T1的第1二極體D1的陽極端P1，到陰極端N1，電流再經過第3端T3，而回到充電裝置CD的負電端，第1矽控整流器S1的陰極端K1之電位高於陽極端A1，因而第1矽控整流器S1為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過第2電池組E2的正電端，到第2電池組E2的負電端，經過第2端T2的第3二極體D3的陽極端P3，到陰極端N3，電流再經過第3端T3，而回到充電裝置CD的負電端，第3矽控整流器S3的陰極端K3之電位高於陽極端A3，因而第3矽控整流器S3為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過第1電池組E1與第2電池組E2的正電端，再到本發明的閘流體電池介面，而再回到充電裝置CD的負電端，而完成充電程序。

如圖5所示，本發明之放電動作原理為：第1電池組E1的正電端的電流經過負載LD到第3端T3，經過第1矽控整流器S1的陽極端A1，此時第1矽控整流器S1的閘極端G1受有第3端T3的觸發電壓，因而第1矽控整流器S1導通，電流回到第1電池組E1的負電端，第1二極體的陰極端N1之電位高於陽極端P1，因而第1二極體D1為開路狀態；第2電池組E2的正電端的電流經過負載LD到第3端T3，經過第3矽控整流器S3的陽極端A3，此時第3矽控整流器S3的閘極端G3受有第3端T3的觸發電壓，因而第3矽控整流器S3導通，電流回到第2電池組E2的負電端，第3二極體D3的陰極端N3之電位高於陽極端P3，因而第3二極體D3為開路狀態；第1電池組E1與第2電池組E2的放電電流經 過負載LD，再經過本發明的閘流體電池介面，而回到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而完成放電程序。

如圖6所示，為本發明閘流體電池介面之第6實施例，自圖中可知，第1電池組E1之負電端接到第1端T1的第2矽控整流器S2的陽極端A2與閘極端G2，第2矽控整流器S2的陰極端K2與第3端T3及第2二極體D2的陽極端P2，第2二極體D2的陰極端N2連接到第1電池組E1之負電端；第2電池組E2之負電壓端接到第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4與閘極端G4，第4矽控整流器S4的陰極端K4與第3端T3及第4二極體D4的陽極端P4連接在一起，第4二極體D4的陰極端N4連接到第2電池組E2之負電端；第3端T3連接到充電裝置CD或負載LD的負電端，第1電池組E1與第2電池組E2的正電端連接到充電裝置CD或負載LD的正電端。

如圖6所示，本發明之充電動作原理為：充電裝置CD的充電電流經過第1電池組E1的正電端，到第1電池組E1的負電端，經過第1端T1的第2的矽控整流器S2的陽極端A2，此時第2矽控整流器S2的閘極端G2受有觸發電壓，因而第2矽控整流器S2導通，電流再經過第3端T3，而回到充電裝置CD的負電端，第2二極體D2的陰極端N2之電位高於陽極端P2，因而第2二極體D2為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過第2電池組E2的正電端，到第2電池組E2的負電端，經過第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4，此時第4矽控整流器S4的閘極端G4受有觸發電壓，因而第4矽控整流器S4導通，電流再經過第3端T3，而回到充電裝置CD的負電端，第4二極體D4的陰極端N4之電位高於陽極端P4，因而第4二極體D4為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過第1電池組E1與第2電池組E2的正電端再到本發明的閘流體電池介面，而再回到充電裝置CD的 負電端，而完成充電程序。

如圖6所示，本發明之放電動作原理為：第1電池組E1的正電端的電流經過負載LD到第3端T3，經過第2二極體D2的陽極端P2，到陰極端N2，因而第2二極體D2為導通，電流回到第1電池組E1的負電端，第2矽控整流器S2的陰極端K2之電位高於陽極端A2，因而第2矽控整流器S2為開路狀態；第2電池組E2的正電端的電流經過負載LD到第3端T3，經過第4二極體D4的陽極端P4，到陰極端N4，因而第4二極體D4導通，電流回到第2電池組E2的負電端，第4矽控整流器S4的陰極端K4之電位高於陽極端A4，因而第4矽控整流器S4為開路狀態；第1電池組E1與第2電池組E2的放電電流經過負載LD，再經過本發明的閘流體電池介面，而回到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而完成放電程序。

如圖7所示，為本發明閘流體電池介面之第7實施例，自圖中可知，第1電池組E1之正電端接到第1端T1的第2矽控整流器S2的陽極端A2與第2驅動元件(Trigger Element,TE)TE2的第1端，第2驅動元件TE2的第2端連接到第2矽控整流器S2的閘極端G2，第2矽控整流器S2的陰極端K2與第3端T3及第1矽控整流器S1的陽極端A1及第1驅動元件TE1的第1端連接在一起，第1驅動元件的第2端與第1矽控整流器S1的閘極端G1連接在一起，第1矽控整流器S1的陰極端K1連接到第1電池組E1之正電端；第2電池組E2之正電端接到第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4與第4驅動元件TE4的第1端，第4驅動元件TE4的第2端連接到第4矽控整流器S4的閘極端G4，第4矽控整流器S4的陰極端K4與第3端T3及第3矽控整流器S3的陽極端A3及第3驅動元件TE3的第1端連接在一起，第3驅動元件的第2端與第3矽控整流器S3的閘極端G3連接在 一起，第3矽控整器S3的陰極端K3連接到第2電池組E2之正電端；第3端T3連接到充電裝置CD的正電端或負載LD的正電端，第1電池組E1與第2電池組E2的負電端連接到充電裝置CD或負載LD的負電端，本發明所應用的觸發元件為交流二極體(DIAC)，矽交流二極體(SIDAC)或二極體。

如圖7所示，本發明之充電動作原理為：充電裝置CD的充電電流經過第3端T3的第1矽控整流器S1的陽極端A1，當觸發電壓超過第1驅動元件TE1的崩潰電壓(Break over Voltage)值時，此時第1矽控整流器S1的閘極端G1受有第3端T3的觸發電壓，因而第1矽控整流器S1導通，充電裝置CD向第1端T1連接的第1電池組E1之正電端充電，第2矽控整流器S2的陰極端K2之電位高於陽極端A2，因而第2矽控整流器S2為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過第3端T3的第3矽控整流器S3的陽極端A3，當觸發電壓超過第3驅動元件TE3的崩潰電壓值時，第3矽控整流器S3的閘極端G3受有第3端T3觸發電壓，因而第3矽控整流器S3導通，充電裝置CD向第2端T2連接的第2電池組E2之正電端充電，第4矽控整流器S4的陰極端K4之電位高於陽極端A4，因而第4矽控整流器S4為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過本發明的閘流體電池介面到第1電池組E1與第2電池組E2的正電端，再到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而再回到充電裝置CD的負電端，而完成充電程序，第1驅動元件TE1與第3驅動元件TE3的崩潰電壓值，隨其需求而定，而不自限。

如圖7所示，本發明之放電動作原理為：第1電池組E1的正電端的電流經過第1端T1的第2矽控整流器S2的陽極端A2，當觸發電壓超過第2驅動元件TE2的崩潰電壓值時，此時第2矽控整流器S2的閘極端G2受有第1端T1的觸發 電壓，因而第2矽控整流器S2導通，電流向第3端T3連接的負載LD正電端放電，第1矽控整流器S1的陰極端K1之電位高於陽極端A1，因而第1矽控整流器S1為開路狀態；第2電池組E2的正電端的電流經過第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4，當觸發電壓超過第4驅動元件TE4的崩潰電壓值時，此時第4矽控整流器S4的閘極端G4受有第2端T2的觸發電壓，因而第4矽控整流器S4導通，電流向第3端T3連接的負載LD的正電端放電，第3矽控整流器S3的陰極端K3的電位高於陽極端A3，因而第3矽控整流器S3為開路狀態；第1電池組E1與第2電池組E2的放電電流經過本發明的閘流體電池介面到負載LD的正電端，再到負載LD的負電端而回到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而完成放電程序，第2驅動元件TE2與第4驅動元件TE4的崩潰電壓值，隨其需求而定，而不自限。

如圖8所示，為本發明閘流體電池介面之第8實施例，自圖中可知，第1電池組E1之負電端接到第1端T1的第2矽控整流器S2的陽極端A2與第2驅動元件TE2的第1端，第2驅動元件TE2的第2端連接到第2矽控整流器S2的閘極端G2，第2矽控整流器S2的陰極端K2與第3端T3及第1矽控整流器S1的陽極端A1與第1驅動元件TE1的第1端連接在一起，第1驅動元件TE1的第2端連接到第1矽控整流器S1的閘極端G1，第1矽控整流器S1的陰極端K1連接到第1電池組E1之負電端；第2電池組E2之負電端接到第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4與第4驅動元件TE4的第1端，第4驅動元件TE4的第2端連接到第4矽控整流器S4的閘極端G4，第4矽控整流器S4的陰極端K4與第3端T3及第3矽控整流器S3的陽極端A3與第3驅動元件TE3的第1端連接在一起，第3驅動元件TE3的第2端連接到第3矽控整流器S3的閘極端G3，第3矽控整流器S3的陰極端 K3連接到第2電池組E2之負電端；第3端T3連接到充電裝置CD或負載LD的負電端，第1電池組E1與第2電池組E2的正電端連接到充電裝置CD或負載LD的正電端。

如圖8所示，本發明之充電動作原理為：充電裝置CD的充電電流經過第1電池組E1的正電端，到第1電池組E1的負電端，經過第1端T1的第2的矽控整流器S2的陽極端A2，當觸發電壓超過第2驅動元件TE2的崩潰電壓值時，此時第2矽控整流器S2的閘極端G2受有觸發電壓，因而第2矽控整流器S2導通，電流再經過第3端T3，而回到充電裝置CD的負電端，第1矽控整流器S1的陰極端K1之電位高於陽極端A1，因而第1矽控整流器S1為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過第2電池組E2的正電端，到第2電池組E2的負電端，經過第2端T2的第4矽控整流器S4的陽極端A4，當觸發電壓超過第4驅動元件TE4的崩潰電壓值時，此時第4矽控整流器S4的閘極端G4受有觸發電壓，因而第4矽控整流器S4導通，電流再經過第3端T3，而回到充電裝置CD的負電端，第3矽控整流器S3的陰極端K3之電位高於陽極端A3，因而第3矽控整流器S3為開路狀態；充電裝置CD的充電電流經過第1電池組E1與第2電池組E2的正電端，再到本發明的閘流體電池介面，而再回到充電裝置CD的負電端，而完成充電程序，第2驅動元件TE2與第4驅動元件TE4的崩潰電壓值，隨其需求而定，而不自限。

如圖8所示，本發明之放電動作原理為：第1電池組E1的正電端的電流經過負載LD的正電端到第3端T3與第1矽控整流器S1的陽極端A1，當第3端T3的觸發電壓超過第1驅動元件TE1的崩潰電壓值時，此時第1矽控整流器S1的閘極端G1受有第3端T3的觸發電壓，因而第1矽控整流器S1導通，電流回到第1電池組E1的負電端，第2矽控整流器S2的陰極端K2之電位高於陽極端A2，因而第2矽控整 流器S2為開路狀態；第2電池組E2的正電端的電流經過負載LD到第3端T3與第3矽控整流器S3的陽極端A3，當第3端T3的觸發電壓超過第3驅動元件TE3的崩潰電壓值時，此時第3矽控整流器S3的閘極端G3受有第3端T3的觸發電壓，因而第3矽控整流器S3導通，電流回到第2電池組E2的負電端，第4矽控整流器S4的陰極端K4之電位高於陽極端A4，因而第4矽控整流器S4為開路狀態；第1電池組E1與第2電池組E2的放電電流經過負載LD，再經過本發明的閘流體電池介面，而回到第1電池組E1與第2電池組E2的負電端，而完成放電程序，第1驅動元件TE1與第3驅動元件TE3的崩潰電壓值，隨其需求而定，而不自限。

如圖9所示，為本發明閘流體電池介面之第9實施例，自圖中可知，是依閘流體的電性特徵將第7圖的第1矽控整流器S1與第2矽控整流器S2合為第1交流矽控閘流體TR1，同時亦將第7圖的第3矽控整流器S3與第4矽控整流器S4合為第2交流矽控閘流體TR2，其第1驅動元件TE1的第1端連接於第3端T3與第2驅動元件TE2的第1端連接於第1端T1，第1交流矽控閘流體TR1的閘極GT1連接有第1驅動元件TE1與第2驅動元件TE2的第2端，其第3驅動元件TE3的第1端連接於第3端T3與第4驅動元件TE4的第1端連接於第2端T2，第2交流矽控閘流體TR2的閘極GT2連接有第3驅動元件TE3與第4驅動元件TE4的第2端，第1交流矽控閘流體TR1的第1端MT1連接第1電池E1的正電端，第1交流矽控閘流體TR1的第2端MT2連接第3端T3，第2交流矽控閘流體TR2的第1端MT1連接第2電池E2的正電端，第2交流矽控閘流體TR2的第2端MT2連接第3端T3，其充電與放電的動作原理與第7圖相同，而不贅述

EA‧‧‧習知電池

EB‧‧‧習知電池

E1‧‧‧第1電池組

E2‧‧‧第2電池組

S1‧‧‧第1矽控整流器

S2‧‧‧第2矽控整流器

S3‧‧‧第3矽控整流器

S4‧‧‧第4矽控整流器

TR1‧‧‧第1交流矽控閘流體

TR2‧‧‧第2交流矽控閘流體

TE1‧‧‧第1驅動元件

TE2‧‧‧第2驅動元件

TE3‧‧‧第3驅動元件

TE4‧‧‧第4驅動元件

T1‧‧‧第1端

T2‧‧‧第2端

T3‧‧‧第3端

A1，A2，A3，A4‧‧‧第1，第2，第3，第4矽控整流器的陽極端

K1，K2，K3，K4‧‧‧第1，第2，第3，第4矽控整流器的陰極端

G1，G2，G3，G4‧‧‧第1，第2，第3，第4矽控整流器的閘極端

GT1，GT2‧‧‧第1，第2交流矽控閘流體閘極端

MT1，MT2‧‧‧第1，第2交流矽控閘流體的第1端與第2端

D1，D2，D3，D4‧‧‧第1，第2，第3，第4二極體

P1，P2，P3，P4‧‧‧第1，第2，第3，第4二極體的陽極端

N1，N2，N3，N4‧‧‧第1，第2，第3，第4二極體的陰極端

圖1為本發明閘流體電池介面之第1實施例。

圖2為本發明閘流體電池介面之第2實施例。

圖3為本發明閘流體電池介面之第3實施例。

圖4為本發明閘流體電池介面之第4實施例。

圖5為本發明閘流體電池介面之第5實施例。

圖6為本發明閘流體電池介面之第6實施例。

圖7為本發明閘流體電池介面之第7實施例。

圖8為本發明閘流體電池介面之第8實施例。

圖9為本發明閘流體電池介面之第9實施例。

圖10為習知電池並聯連接電路。

E1‧‧‧第1電池組

E2‧‧‧第2電池組

S1‧‧‧第1矽控整流器

S2‧‧‧第2矽控整流器

S3‧‧‧第3矽控整流器

S4‧‧‧第4矽控整流器

TE1‧‧‧第1驅動元件

TE2‧‧‧第2驅動元件

TE3‧‧‧第3驅動元件

TE4‧‧‧第4驅動元件

T1‧‧‧第1端

T2‧‧‧第2端

T3‧‧‧第3端

CD‧‧‧充電裝置

LD‧‧‧負載

A1，A2，A3，A4‧‧‧第1，第2，第3，第4矽控整流器的陽極端

K1，K2，K3，K4‧‧‧第1，第2，第3，第4矽控整流器的陰極端

G1，G2，G3，G4‧‧‧第1，第2，第3，第4矽控整流器的閘極端

Claims (10)

1. 一種閘流體電池介面，包括：第1端，電性連接第1矽控整流器的陰極端、第2矽控整流器的陽極端及該第2矽控整流器的閘極端；第2端，電性連接第3矽控整流器的陰極端、第4矽控整流器的陽極端及該第4矽控整流器的閘極端；及第3端，電性連接第1矽控整流器的陽極端、該第1矽控整流器的閘極端、該第2矽控整流器的陰極端、該第3矽控整流器的陽極端、該第3矽控整流器的閘極端及該第4矽控整流器的陰極端。
2. 如申請專利範圍第1項的閘流體電池介面，其中該第1端電性連接第1電池組的正電端或負電端。
3. 如申請專利範圍第1項的閘流體電池介面，其中該第2端電性連接第2電池組的正電端或負電端。
4. 如申請專利範圍第1項的閘流體電池介面，其中該第3端電性連接充電裝置或負載的正電端或負電端。
5. 如申請專利範圍第1項的閘流體電池介面，其中該第1、第2、第3及第4矽控整流器的陽極端與閘極端之間分別電性連接第1、第2、第3及第4驅動元件。
6. 如申請專利範圍第5項的閘流體電池介面，其中該第1、第2、第3及第4驅動元件為交流二極體、矽交流二極體或二極體。
7. 如申請專利範圍第1項的閘流體電池介面，其中該第1矽控整流器及該第3矽控整流器可以分別用相同電性方向之二極體替代。
8. 如申請專利範圍第1項的閘流體電池介面，其中該第2矽控整流器及該第4矽控整流器可以分別用相同電性方向之二極體替代。
9. 如申請專利範圍第1項的閘流體電池介面，其中該第1矽 控整流器及該第2矽控整流器可以用第1交流矽控閘流體替代。
10. 如申請專利範圍第1項的閘流體電池介面，其中該第3矽控整流器及該第4矽控整流器可以用第2交流矽控閘流體替代。