TWI685177B - 電池模組陣列的電池定位方法 - Google Patents

Abstract

一種電池模組陣列的電池定位方法，電池模組陣列包括排列為兩個樓以及兩個層的第一、第二、第三、第四電池，電池定位方法包括命令電池模組陣列中的第一電池與第二電池分別回報所偵測到的第一電壓及第二電壓。若第一電壓小於第二電壓，則判定第一電池位於第二電池之同一樓的下層。若第二電壓小於第一電壓，則判定第二電池位於第一電池之同一樓的下層。若第一電壓等於第二電壓，則判定第一電池與第二電池不上下相鄰。重複以上步驟直到得到第一電池以及與第一電池位於同一樓之電池的位置。

Description

電池模組陣列的電池定位方法

本發明涉及一種電池模組陣列的電池定位方法，特別是涉及一種基於電壓量測之電池模組陣列的電池定位方法。

由於近年來電池逐漸運用在家電等高用電裝置上，例如洗衣機、冷氣機等。因此電池整體的體積勢必也要夠大才能提供足夠的電壓以供高用電裝置使用。然而，體積較大的電池不僅難以運輸及移動，且因其重量較重而難以搬運及組裝。再者，每一個客戶及用電裝置都有特殊的電池需求，對於電池製造商來說，一次只能針對一種規格進行生產，產線及產能皆被限制。

為了要解決這個問題，過去最常見的方式，就是先製作出同一規格的多個小型電池，然後將小型電池運輸至高用電裝置旁，再以客製化的方式，利用多個小電池的串聯及並聯來組合成具有特定電壓的大電池。雖然此方法具有運送的便利性，且可以針對不同的需求進行客製化，但，由於多個小電池必須要透過個別管理(如適度放電)來維持各並聯電池組的等效電壓盡可能一致，因此習知方式便是在每一個小電池上安裝一個對應的開關，甚至是放電裝置，來分別控制小電池的管理。換句話說，此習知方式需要花費較高的成本。除此之外，因為每個小電池的位置皆有對應的開關及放電裝置，所以在安裝及維修時，都不能將小電池的位置弄錯。

本發明揭露書提出一種電池模組陣列的電池定位方法，電池模組陣列至少包括排列為兩個樓以及兩個層的第一、第二、第三、第四電池，其中電池串聯形成樓，電池並聯形成層，第一至第四電池皆具有相同電壓且皆處於關斷狀態，電池模組陣列還包括連接至第一至第四電池的匯流排，電池模組陣列的最下層接地，電池定位方法包括下列步驟。將電池模組陣列之電池中的其中一者設定為主發話電池。藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第一電池與第二電池，並命令第一電池與第二電池分別回報所偵測到的第一電壓及第二電壓。若第一電壓小於第二電壓，則判定第一電池位於第二電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第二電池。若第二電壓小於第一電壓，則判定第二電池位於第一電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第二電池。若第一電壓等於第二電壓，則判定第一電池與第二電池不上下相鄰，並藉由主發話電池來關斷第二電池。回應於判定第一電池與第二電池不上下相鄰，藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第三電池，並命令第一電池與第三電池分別回報所偵測到的第一電壓及第三電壓。若第一電壓小於第三電壓，則判定第一電池位於第三電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第三電池。若第三電壓小於第一電壓，則判定第三電池位於第一電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第三電池。若第一電壓等於第三電壓，則判定第一電池與第三電池不上下相鄰，並藉由主發話電池來關斷第三電池。回應於判定第一電池與第三電池不上下相鄰，藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第四電池，並命令第一電池與第四電池分別回報所偵測到的第一電壓及第四電壓。若第一電壓小於第四電壓，則判定第一電池位於第四電池之同一樓的下層，並藉由 主發話電池來關斷第一電池與第四電池。若第四電壓小於第一電壓，則判定第四電池位於第一電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第四電池。得到第一電池以及與第一電池位於同一樓之電池的位置。

本發明揭露書進一步提出一種電池模組陣列的電池定位方法，電池模組陣列至少包括排列為兩個樓以及兩個層的第一、第二、第三、第四電池，其中電池串聯形成樓，電池並聯形成層，第一至第四電池皆具有相同電壓且皆處於關斷狀態，電池模組陣列還包括連接至第一至第四電池的匯流排，電池模組陣列的最下層接地，電池定位方法包括下列步驟。將電池模組陣列之電池中的其中一者設定為主發話電池。藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第一至第四電池，並命令第一至第四電池分別回報所偵測到的電壓。判定偵測到高電壓的電池位於電池模組陣列的上層，判定偵測到低電壓的電池位於電池模組陣列的下層，並藉由主發話電池來關斷第一至第四電池。藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中位於下層的第一下層電池及位於上層的第一上層電池，並命令第一下層電池及第一上層電池分別回報所偵測到的第一下層電壓以及第一上層電壓。若第一下層電壓小於第一上層電壓，則判定第一下層電池位於第一上層電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一下層電池與第一上層電池。若第一下層電壓等於第一上層電壓，則判定第一下層電池與第一上層電池不上下相鄰，並藉由主發話電池來關斷第一下層電池與第一上層電池。回應於判定第一下層電池與第一上層電池不上下相鄰，判定第一下層電池位於第二上層電池之同一樓的下層，且第二下層電池位於第一上層電池之同一樓的下層。

本發明揭露書進一步提出一種電池模組陣列的電池定位方法，電池模組陣列至少包括排列為兩個樓以及三個層的第一、第二、第三、第四、第五及第六電池，其中電池串聯形成樓，電池 並聯形成層，第一至第六電池皆具有相同電壓皆處於關斷狀態，電池模組陣列還包括連接至第一至第六電池的匯流排，電池模組陣列的最下層接地，電池定位方法包括下列步驟。將電池模組陣列之電池中的其中一者設定為一主發話電池。藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第一電池與第二電池，並命令第一電池與第二電池分別回報所偵測到的第一電壓及第二電壓。若第一電壓小於第二電壓，則判定第一電池位於第二電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第二電池。若第二電壓小於第一電壓，則判定第二電池位於第一電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第二電池。若第一電壓等於第二電壓，則判定第一電池與第二電池不上下相鄰，並藉由主發話電池來關斷第二電池。回應於判定第一電池與第二電池不上下相鄰，藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第三電池，並命令第一電池與第三電池分別回報所偵測到的第一電壓及第三電壓。若第一電壓小於第三電壓，則判定第一電池位於第三電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第三電池。若第三電壓小於第一電壓，則判定第三電池位於第一電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第三電池。若第一電壓等於第三電壓，則判定第一電池與第三電池不上下相鄰，並藉由主發話電池來關斷第三電池。回應於判定第一電池與第三電池不上下相鄰，藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第四電池，並命令第一電池與第四電池分別回報所偵測到的第一電壓及第四電壓。若第一電壓小於第四電壓，則判定第一電池位於第四電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第四電池。若第四電壓小於第一電壓，則判定第四電池位於第一電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第四電池。若第一電壓等於第四電壓，則判定第一電池與第四電池不上下相鄰，並藉由主發話電池來關斷第四電池。回應於判定第一電 池與第四電池不上下相鄰，藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第五電池，並命令第一電池與第五電池分別回報所偵測到的第一電壓及第五電壓。若第一電壓小於第五電壓，則判定第一電池位於第五電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第五電池。若第五電壓小於第一電壓，則判定第五電池位於第一電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第五電池。若第一電壓等於第五電壓，則判定第一電池與第五電池不上下相鄰，並藉由主發話電池來關斷第五電池。回應於判定第一電池與第五電池不上下相鄰，藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第六電池，並命令第一電池與第六電池分別回報所偵測到的一第一電壓及一第六電壓。若第一電壓小於第六電壓，則判定第一電池位於第六電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第六電池。若第六電壓小於第一電壓，則判定第六電池位於第一電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第六電池。得到第一電池的相關位置資料。重複上述步驟以得到第二至第六電池的相關資料。得到第一電池至第六電池的位置。

本發明揭露書進一步提出一種電池模組陣列的電池定位方法，電池模組陣列至少包括排列為兩個樓以及三個層的第一、第二、第三、第四、第五及第六電池，其中電池串聯形成樓，電池並聯形成層，第一至第六電池皆具有相同電壓皆處於關斷狀態，電池模組陣列還包括連接至第一至第六電池的匯流排，電池模組陣列的最下層接地，電池定位方法包括下列步驟。將電池模組陣列之電池中的其中一者設定為主發話電池。藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第一至第六電池，並命令第一至第六電池分別回報所偵測到的電壓。判定偵測到高電壓的電池位於電池模組陣列的上層，判定偵測到中電壓的電池位於電池模組陣列的中層，判定偵測到低電壓的電池位於電池模組陣列的下層，並藉由 主發話電池來關斷第一至第六電池。藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中位於下層的第一下層電池及位於中層的第一中層電池，並命令第一下層電池及第一中層電池分別回報所偵測到的第一下層電壓及第一中層電壓。若第一下層電壓小於第一中層電壓，則判定第一下層電池位於第一中層電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一下層電池及第一中層電池。若第一下層電壓等於第一中層電壓，則判定第一下層電池與第一中層電池不上下相鄰，並藉由主發話電池來關斷第一下層電池及第一中層電池。回應於判定第一下層電池與第一中層電池不上下相鄰，判定第一下層電池位於第二中層電池之同一樓的下層，且第二下層電池位於第一中層電池之同一樓的下層。重複上述步驟以得到上層電池的位置。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

SW11、SW12、SW21、SW22、SW31、SW32、SW41、SW42、SW51、SW52、SW61、SW62‧‧‧開關

ADC1、ADC2、ADC3、ADC4、ADC5、ADC6‧‧‧電壓偵測模組

R11、R12、R21、R22、R31、R32、R41、R42、R51、R52、R61、R62‧‧‧電阻

V1、V2、V3、V4、V5、V6‧‧‧電壓

圖1顯示為本發明之電池模組陣列的電池定位方法的一流程圖。

圖2A顯示為本發明之電池模組陣列(2*2)的一電路圖。

圖2B顯示為本發明之電池模組陣列(2*2)的一電路圖。

圖2C顯示為本發明之電池模組陣列(2*2)的一電路圖。

圖3顯示為本發明之電池模組陣列的電池定位方法的另一流程圖。

圖4顯示為本發明之電池模組陣列(2*2)的一電路圖。

圖5顯示為本發明之電池模組陣列(2*3)的一電路圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“一種電池模組陣列的電池定位方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

參閱圖1，本發明電池模組陣列的電池定位方法的流程圖係用以說明基於電壓量測技術的電池模組陣列的電池定位方法。搭配參閱圖2A，電池模組陣列100包括排列成兩個樓以及兩個層(2*2)的左上電池、左下電池、右上電池以及右下電池。其中左上電池以及左下電池串聯形成一個樓，右上電池以及右下電池串聯形成另外一個樓，而左上電池與右上電池位於同一層(上層)，左下與右下電池位於同一層(下層)。左上電池、左下電池、右上電池以及右下電池實質上皆具有相同的電壓(V1-V4設定為5V)，且皆處於一關斷狀態(開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31、SW32、SW41、SW42皆為斷開)，而電阻R11、R12、R21、R22、R31、R32、R41、R42皆設定為具有實質相同的電阻值，如圖2A所示。電池模組陣列100還包括連接至左上電池、左下電池、右上電池以及右下電 池的一匯流排(bus)。電池模組陣列100的下層接地(0V)。必須注意的是，圖2A中的電池線路僅為本發明的一種實施態樣，本發明所揭露之電池模組陣列的電池定位方法並不受限於此。

當左上電池、左下電池、右上電池以及右下電池被組裝成電池模組陣列100時，實際上並無法確認其位置。為了要得到左上電池、左下電池、右上電池以及右下電池的實際位置以進行進一步的管理，本發明電池模組陣列的電池定位方法包括下列步驟：

步驟S1：將電池模組陣列100之電池中的其中一者設定為主發話電池。首先，以亂數方式分別給予左上電池、左下電池、右上電池以及右下電池一組彼此各不相同的第一至第四識別符。值得注意的是，給予識別符的方式並不受限於亂數給予，也可以依據時間函數(即：發出識別符的時間或是順序)而給予，因識別符的給予方式繁多，故本發明不對此做任何限制。被給予識別符的電池，假設為第一電池、第二電池、第三電池及第四電池。接著，依據預先決定的規則，將第一電池、第二電池、第三電池及第四電池中的其中一者設定為主發話電池，例如第一電池。值得注意的是，所謂預先決定的規則可以是識別符數字最大者，也可以是數字最小者，或是標號最前者...等，本發明亦不對此做限制。被設定為主發話電池的第一電池便成為電池模組陣列100中唯一的發話者，用以掌握及控制電池模組陣列100中所有電池的狀況。

步驟S2：藉由主發話電池(此實施例為第一電池)來開啟電池模組陣列100中的任意兩個電池(即：導通與該等電池所對應的開關)，假設為第一電池及第二電池，並命令被開啟的兩個電池(第一電池及第二電池)分別回報所偵測到的電壓。必須注意的是，本發明電池模組陣列100中的每一個電池皆具有電壓偵測模組，用以偵測其所在樓之所在層的電壓。本實施例中的電壓偵測模組為類比數位轉換器(ADC)，當然也可以是其他簡單的電壓量測電路，本發明不對此做限制。

步驟S2’：判斷第一電壓與第二電壓的大小。

步驟S21及S22：若兩個電池(第一電池及第二電池)偵測到的電壓不相同，則判定被開啟的兩個電池(第一電池及第二電池)為串聯(具有同一樓上下層的關係)，並藉由主發話電池來關斷第一電池及第二電池。舉例來說，參閱圖2B，若被開啟的兩個電池(第一電池及第二電池)為圖2B中的左上電池及左下電池(即：開關SW11、SW12、SW21、SW22被導通)，則電流路徑如箭頭方向所示。左上電池所對應的電壓偵測模組ADC1所測得的電壓為5V。然而，因左上電池的電壓5V係建立於電壓V2(假設也是5V)上，故左下電池所對應的電壓偵測模組ADC2所測得的電壓如下列公式所示：(5V+V2)*R22/(R11+R21+R22)，其中電阻值都設定為相同，所得到的數值約為3.33V。因此，由於左下電池(第二電池)測得的電壓(3.33V)小於左上電池1(第一電池)所測得的電壓(5V)，因而判定第二電池位於第一電池同一樓的下層。必須注意的是，在此實施例中，因為只有四個電池排列成兩樓及兩層，因此只要找出兩個電池的上下層關係，即可確認該樓兩個電池的位置。但在其他實施例中，若是以更多的電池進行排列組合，則此步驟就會重複多次。必須注意的是，圖2B中的電池線路對應於圖2A，僅為本發明的一種實施態樣，本段所述電壓運算公式係依據圖2B中的電池線路而得出。換句話說，在不同的電池線路的情況下，電壓運算公式亦隨之改變，本發明所揭露之電池模組陣列的電池定位方法並不受限於此。

步驟S23：若兩個電池(第一電池及第二電池)偵測到的電壓相同，則判定被開啟的兩個電池(第一電池及第二電池)不為串聯關係(即：不上下相鄰)，並藉由主發話電池(第一電池)來關斷兩個電池中的其中一個電池，例如第二電池。舉例來說，參閱圖2C，若被開啟的兩個電池(第一電池及第二電池)為左下電池及右上電池(即：開關SW21、SW22、SW31、SW32被導通)，則電流路徑如 箭頭方向所示。此時，左下電池所對應的電壓偵測模組ADC2所測得的電壓為5V。因開關SW41為關斷的狀態，故右上電池相對於接地0V的電壓還是5V。因此，由於左下電池(第一電池)測得的電壓(5V)等於右上電池(第二電池)所測得的電壓(5V)，從而判定第一電池與第二電池不上下相鄰。值得注意的是，於本實施例中，因同一樓只有上下兩層，因此，若兩電池不上下相鄰即表示兩電池位於不同樓。如上所述，本發明所揭露之電池模組陣列的電池定位方法不受限於圖2C中的電池線路及對應的電壓運算公式。

步驟S3：回應於判定第一電池與第二電池不上下相鄰，藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第三電池，並命令第一電池與第三電池分別回報所偵測到的電壓。

步驟S3’：判斷第一電壓與第三電壓的大小。也就是說，若未判斷出第一電池及第二電池的上下層關係，則繼續判斷第一電池及第三電池，直到找出第一電池的上下層關係為止。

步驟S31及S32：若兩個電池(第一電池及第三電池)偵測到的電壓不相同，則判定被開啟的兩個電池(第一電池及第三電池)為串聯(具有同一樓上下層的關係)，並藉由主發話電池來關斷第一電池及第二電池。同上述揭露內容，位於上層之電池所對應的電壓偵測模組測得的電壓為5V，而位於下層之電池所對應的電壓偵測模組測得的電壓約為3.33V。

步驟S33：若兩個電池(第一電池及第三電池)偵測到的電壓相同，則判定被開啟的兩個電池(第一電池及第三電池)不為串聯關係(即：不上下相鄰)，並藉由主發話電池(第一電池)來關斷第三電池。必須注意的是，因尚未找出第一電池的上下層關係，因此先關閉第三電池。

步驟S4：回應於判定第一電池與第三電池不上下相鄰，藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第四電池，並命令第一電池與第四電池分別回報所偵測到的電壓。

步驟S4’：判斷第一電壓與第四電壓的大小。也就是說，若未判斷出第一電池及第二電池的上下層關係，則繼續判斷第一電池及第三電池，若未判斷出第一電池及第三電池的上下層關係，則繼續判斷第一電池及第四電池，直到找出第一電池的上下層關係為止。

步驟S41及S42：以兩個電池(第一電池及第四電池)偵測到的電壓大小來判定被開啟的兩個電池(第一電池及第四電池)的上下層關係，並藉由主發話電池來關斷第一電池及第四電池。同上述揭露內容，位於上層之電池所對應的電壓偵測模組測得的電壓為5V，而位於下層之電池所對應的電壓偵測模組測得的電壓約為3.33V。

S10：至少得到第一電池以及與第一電池位於同一樓之電池的位置。值得注意的是，因本實施例僅有四個電池，因此做完上述步驟必至少可以找出第一電池以及與第一電池位於同一樓之電池的位置。而主發話電池在紀錄完上述兩個電池的位置之後，再對另外兩個電池執行一次電壓偵測，即可得到完整之電池模組陣列的每個電池位置。在其他的實施例中，例如更大的電池模組陣列，以上的方法可能必須重複多次以分別找出每個電池的位置，但本發明所揭露的整個原則是不變的，即：偵測到的較大電壓的電池係位於上層；偵測到的較小電壓的電池係位於下層；以及，偵測到相同電壓的電池不上下相鄰。

本發明的另一實施例進一步揭露了一種電池模組陣列的電池定位方法。參閱圖3，本發明電池模組陣列的另一種電池定位方法的流程圖係用以說明基於電壓量測技術的電池模組陣列的電池定位方法。搭配參閱圖2A及圖4，電池模組陣列100包括排列成兩個樓以及兩個層(2*2)的左上電池、左下電池、右上電池以及右下電池。其中左上電池以及左下電池串聯形成一個樓，右上電池以及右下電池串聯形成另外一個樓，而左上電池與右上電池位於同 一層(上層)，左下與右下電池位於同一層(下層)。左上電池、左下電池、右上電池以及右下電池實質上皆具有相同的電壓(例如5V)，且皆處於一關斷狀態(開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31、SW32、SW41、SW42皆為斷開)，而電阻R11、R12、R21、R22、R31、R32、R41、R42皆設定為具有實質相同的電阻值，如圖2A所示。電池模組陣列100還包括連接至左上電池、左下電池、右上電池以及右下電池的一匯流排(bus)。電池模組陣列1的下層接地(0V)。本發明電池模組陣列的電池定位方法包括下列步驟：

步驟S1：將電池模組陣列之電池中的其中一者設定為主發話電池。其中，識別符的給予及設定主發話電池的方式及步驟皆已於先前詳述過，於此便不再贅述。

步驟S101：藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的所有電池(即：左上電池、左下電池、右上電池以及右下電池)，並命令左上電池、左下電池、右上電池以及右下電池分別回報所偵測到的電壓，如圖4所示。

步驟S102：判定偵測到高電壓的電池位於電池模組陣列的上層，判定偵測到低電壓的電池位於電池模組陣列的下層，並藉由主發話電池來關斷左上電池、左下電池、右上電池以及右下電池。基於前述的規則：偵測到的較大電壓的電池係位於上層；以及偵測到的較小電壓的電池係位於下層，經由此步驟可以先初步判斷出兩個上層電池(第一上層電池以及第二上層電池)以及兩個下層電池(第一下層電池以及第二下層電池)。

步驟S103：藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第一下層電池及第一上層電池，並命令第一下層電池及第一上層電池分別回報所偵測到的第一下層電壓以及第一上層電壓。值得注意的是，此步驟係任選一個上層電池以及任選一個下層電池，選取順序不受限制。

步驟S103’：判定第一下層電壓與第一上層電壓的大小。

步驟S104：若第一下層電壓小於第一上層電壓，則判定第一下層電池係位於第一上層電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一下層電池與第一上層電池。

步驟S105：若第一下層電壓等於第一上層電壓，則判定第一下層電池與第一上層電池不上下相鄰，並藉由主發話電池來關斷第一下層電池與第一上層電池；

步驟S109：回應於判定第一下層電池與第一上層電池不上下相鄰，判定第一下層電池位於第二上層電池之同一樓的下層，且第二下層電池位於第一上層電池之同一樓的下層。值得注意的是，因本實施例僅有四個電池，因此只要做完上述步驟便可以推斷出所有電池的位置。在其他的實施例中，例如更大的電池模組陣列，以上的方法可能必須重複多次以分別找出每個電池的位置，但本發明所揭露的整個原則是不變的，即：偵測到的較大電壓的電池係位於上層；偵測到的較小電壓的電池係位於下層；以及，偵測到相同電壓的電池不上下相鄰。

以下以實施例來表示本發明揭露書所揭示之電池模組陣列(2樓3層)的電池定位方法的幾種態樣。

[實施例一]

參閱圖5，電池模組陣列100包括排列成兩個樓以及三個層的左上電池、左中電池、左下電池、右上電池、右中電池以及右下電池。其中左上電池、左中電池以及左下電池串聯形成一個樓，右上電池、右中電池以及右下電池串聯形成另外一個樓，而左上電池與右上電池位於同一層(上層)，左中電池與右中電池位於同一層(中層)，左下與右下電池位於同一層(下層)。左上電池、左中電池、左下電池、右上電池、右中電池以及右下電池實質上皆具有相同的電壓(V1-V6設定為5V)，且皆處於一關斷狀態(開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31、SW32、SW41、SW42、SW51、SW52、 SW61、SW62皆為斷開)，而電阻R11、R12、R21、R22、R31、R32、R41、R42、R51、R52、R61、R62皆設定為具有實質相同的電阻值，如圖5所示。電池模組陣列100還包括連接至左上電池、左中電池、左下電池、右上電池、右中電池以及右下電池的一匯流排(bus)。電池模組陣列1的下層接地(0V)。如上所述，本發明所揭露之電池模組陣列的電池定位方法不受限於圖5中的電池線路。

本實施例以第一電池出發，重複執行前述的電池定位方法步驟S1~S42之後再繼續執行步驟S43：若第一電壓等於第四電壓，則判定第一電池與第四電池位於不同樓不上下相鄰，並藉由主發話電池來關斷第四電池；步驟S5：回應於判定第一電池與第四電池位於不同樓不上下相鄰，藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第五電池，並命令第一電池與第五電池分別回報所偵測到的一第一電壓及一第五電壓；步驟S51：若第一電壓小於第五電壓，則判定第一電池位於第五電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第五電池；步驟S52：若第五電壓小於第一電壓，則判定第五電池位於第一電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第五電池；步驟S53：若第一電壓等於第五電壓，則判定第一電池與第五電池不上下相鄰，並藉由主發話電池來關斷第五電池；步驟S6：回應於判定第一電池與第五電池不上下相鄰，藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的第六電池，並命令第一電池與第六電池分別回報所偵測到的一第一電壓及一第六電壓；步驟S61：若第一電壓小於第六電壓，則判定第一電池位於第六電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第六電池；以及步驟S62：若第六電壓小於第一電壓，則判定第六電池位於第一電池之同一樓的下層，並藉由主發話電池來關斷第一電池與第六電池。

藉由以上步驟，至少可以得到第一電池的相關位置資料(步驟 S11)。接著，進行步驟S12：重複上述步驟以得到第二至第六電池的相關資料。然後，步驟S13：得到第一電池至第六電池的位置。針對步驟S11中所述之第一電池的相關位置資料，會有三種可能的狀況。

第一，若僅找到第二電池是位於第一電池的下層(即：第一電池偵測到的電壓大於第二電池偵測到的電壓，且其餘電池的偵測到的電壓皆等於第一電池偵測到的電壓)，則判定第一電池位於該樓的上層，且第二電池位於該樓的中層。此時可以再以第二電池出發以找出位於該樓下層的電池。

第二，若僅找到第二電池是位於第一電池的上層(即：第一電池偵測到的電壓小於第二電池偵測到的電壓，且其餘電池的偵測到的電壓皆等於第一電池偵測到的電壓)，則判定第一電池位於該樓的下層，且第二電池位於該樓的中層。此時可以再以第二電池出發以找出位於該樓上層的電池。

第三，若找到第二電池是位於第一電池的上層且第三電池是位於第一電池的下層(即：第二電池偵測到的電壓大於第一電池偵測到的電壓，且第一電池偵測到的電壓大於第三電池偵測到的電壓)，則判定第二電池位於該樓的上層，第一電池位於該樓的中層，且第三電池位於該樓的下層。

換句話說，本實施例是先確定第一電池的位置，再依序找出第二至第六電池的位置。

[實施例二]

本實施例與第一實施例不同的地方在於：以第一電池出發，重複前述的電池定位方法，可以得到第一電池的相關位置資料。根據本發明所揭露的原則，因第一電池所偵測到的電壓至少會與上下相鄰的其他一個或是兩個電池所偵測到的電壓不同，因此對於第一電池來說，至少會有一組電壓比較數值，做為第一電池的 相關資料。

再依序以第二電池出發，重複上述步驟以得到第二電池的相關資料。以此類推，可得到第一至第六電池的相關資料。

最後，交叉比對第一至第六電池的相關資料，便可得到第一電池至第六電池的位置。也就是說，本實施例是先得到所有電池的相關資料，再一起進行交叉比對。

當然，本實施例也可以將具有兩組電壓比較值的電池直接設定為位於中層，以加快本發明電池定位方法的判斷速度。或是將僅具有一組電壓比較值、且具較大電壓的電池直接設定為位於上層，並將僅具有一組電壓比較值、且具較小電壓的電池直接設定為位於下層，以加快本發明電池定位方法的判斷速度。本發明之電池定位方法不應受本實施例限制。

[實施例三]

參閱圖5，電池模組陣列100包括排列成兩個樓以及三個層的左上電池、左中電池、左下電池、右上電池、右中電池以及右下電池。其中左上電池、左中電池以及左下電池串聯形成一個樓，右上電池、右中電池以及右下電池串聯形成另外一個樓，而左上電池與右上電池位於同一層(上層)，左中電池與右中電池位於同一層(中層)，左下與右下電池位於同一層(下層)。左上電池、左中電池、左下電池、右上電池、右中電池以及右下電池實質上皆具有相同的電壓(例如5V)，且皆處於一關斷狀態(開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31、SW32、SW41、SW42、SW51、SW52、SW61、SW62皆為斷開)，如圖5所示。電池模組陣列100還包括連接至左上電池、左中電池、左下電池、右上電池、右中電池以及右下電池的一匯流排(bus)。電池模組陣列1的下層接地(0V)。

本實施例藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的所有電池(即：左上電池、左中電池、左下電池、右上電池、右中電池以及 右下電池)，並命令左上電池、左中電池、左下電池、右上電池、右中電池以及右下電池分別回報所偵測到的電壓。

由回報的所有電壓可以判定出兩個偵測到高電壓的上層電池(第一上層電池及第二上層電池)，兩個偵測到中電壓的中層電池(第一中層電池及第二中層電池)、以及兩個偵測到低電壓的下層電池(第一下層電池及第二下層電池)，並藉由主發話電池來關斷左上電池、左中電池、左下電池、右上電池、右中電池以及右下電池。

藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的任一個中層電池及任一個上層電池(例如：第一中層電池及第一上層電池)，選取順序不受限制。以上述方式找出中層電池及上層電池的位置。再藉由主發話電池來開啟電池模組陣列中的任一個中層電池及任一個下層電池(例如：第一中層電池及第一下層電池)，並以上述方式找出中層電池及下層電池的位置，以得到所有電池的位置。當然，在本發明的其他實施例中也可以先找出中層電池及下層電池的位置，再找出中層電池及上層電池的位置。甚至也可以在找出中層電池與下層電池的串聯關係之後，同時打開任一個包括中層及下層的串聯電池組，以及任一個上層電池，再利用本發明的電壓偵測判斷方式找出上層電池的位置。另外，針對較大電池模組陣列的情況，本發明的電池定位方式及順序可以任意變化及組合，並不受限於上述的實施例。總之，本發明所揭露的整個原則是不變的，即：偵測到的較大電壓的電池係位於上層；偵測到的較小電壓的電池係位於下層；以及，偵測到相同電壓的電池不上下相鄰。

必須特別注意的是，針對電池內部的電阻設定及線路的不同，本發明揭露書所述之：偵測到的較小電壓的電池係位於下層僅代表一種計算的結果。若在電阻大小及設置不同的情況下，根據分壓的原理，也可能位於下層的電池會偵測到較大的電壓。而本發明的圖式及揭露書所揭露的電池線路僅為本發明的其中一種實施態樣，目的在於清楚解釋本發明欲達成的技術特徵(即：同一 樓的電池具有不同的電壓)，因此，本發明的電池定位方法並不受限於所揭露的電池線路。總而言之，本發明所要強調的技術為：位於同一樓之上下相鄰的電池，由於串聯的關係，一定會偵測到不同的電壓，而不同樓層的任意兩個電池則無法達到此項特性。

根據以上實施例，本發明揭露書所揭示之電池模組陣列的電池定位方法基於電池的分壓檢測原理，可以在多個小電池任意組裝的情況下，快速且準確的由簡單電路來找出每個電池的正確位置，同時省下逐一安裝手動開關及放電裝置的成本。如此一來，對於製造產線而言，大量生產規格化的小電池不但便於運輸、易於組裝，且節省成本、人力資源，還能夠大幅改善人為作業的疏失。

綜上所述，藉由本發明之基於電壓檢測的電池模組陣列的電池定位方法，無論在初期的生產、運輸搬運、組裝、檢測、或是後續管理與維修上皆較傳統方式準確、方便、且節省成本。

惟以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖示內容所為之等效結構變化，均同理包含於本發明之範圍內，合予陳明。

指定代表圖為流程圖，故無符號簡單說明

Claims (12)

1. 一種電池模組陣列的電池定位方法，所述電池模組陣列至少包括排列為兩個樓以及兩個層的第一、第二、第三、第四電池，其中電池串聯形成樓，電池並聯形成層，所述第一至第四電池皆具有一相同電壓且皆處於一關斷狀態，所述電池模組陣列還包括連接至所述第一至第四電池的一匯流排，所述電池模組陣列的最下層接地，所述電池定位方法包括：S1：將所述電池模組陣列之所述電池中的其中一者設定為一主發話電池；S2：藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中的所述第一電池與所述第二電池，並命令所述第一電池與所述第二電池分別回報所偵測到的一第一電壓及一第二電壓；S21：若所述第一電壓小於所述第二電壓，則判定所述第一電池位於所述第二電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第二電池；S22：若所述第二電壓小於所述第一電壓，則判定所述第二電池位於所述第一電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第二電池；S23：若所述第一電壓等於所述第二電壓，則判定所述第一電池與所述第二電池不上下相鄰，並藉由所述主發話電池來關斷所述第二電池；S3：回應於判定所述第一電池與所述第二電池不上下相鄰，藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中的所述第三電池，並命令所述第一電池與所述第三電池分別回報所偵測到的一第一電壓及一第三電壓；S31：若所述第一電壓小於所述第三電壓，則判定所述第一電池位於所述第三電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第三電池；S32：若所述第三電壓小於所述第一電壓，則判定所述第三電池位於所述第一電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第三電池；S33：若所述第一電壓等於所述第三電壓，則判定所述第一電池與所述第三電池不上下相鄰，並藉由所述主發話電池來關斷所述第三電池；S4：回應於判定所述第一電池與所述第三電池不上下相鄰，藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中的所述第四電池，並命令所述第一電池與所述第四電池分別回報所偵測到的一第一電壓及一第四電壓；S41：若所述第一電壓小於所述第四電壓，則判定所述第一電池位於所述第四電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第四電池；S42：若所述第四電壓小於所述第一電壓，則判定所述第四電池位於所述第一電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第四電池；S10：得到所述第一電池以及與所述第一電池位於同一樓之電池的位置；其中，所述第一至所述第六電池中的任一者皆具有一電壓偵測模組，用以偵測其所在樓之所在層的一電壓。
2. 如請求項1所述的電池定位方法，其中，步驟S1：將所述電池模組陣列之所述電池中的其中一者設定為所述主發話電池的步驟進一步包括：分別給予所述第一至第四電池第一至第四識別符，其中第一至第四識別符彼此各不相同；以及依據一預定規則，將所述第一至第四電池中的其中一者設定為 所述主發話電池。
3. 如請求項2所述的電池定位方法，其中，分別給予所述第一至第四電池所述第一至第四識別符的方式可為直接以亂數給予或是依據時間函數給予。
4. 一種電池模組陣列的電池定位方法，所述電池模組陣列至少包括排列為兩個樓以及兩個層的第一、第二、第三、第四電池，其中電池串聯形成樓，電池並聯形成層，所述第一至第四電池皆具有一相同電壓且皆處於一關斷狀態，所述電池模組陣列還包括連接至所述第一至第四電池的一匯流排，所述電池模組陣列的最下層接地，所述電池定位方法包括：S1：將所述電池模組陣列之所述電池中的其中一者設定為一主發話電池；S101：藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中的所述第一至第四電池，並命令所述第一至第四電池分別回報所偵測到的電壓；S102：判定偵測到高電壓的電池位於所述電池模組陣列的上層，判定偵測到低電壓的電池位於所述電池模組陣列的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一至第四電池；S103：藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中位於下層的一第一下層電池及位於上層的一第一上層電池，並命令所述第一下層電池及所述第一上層電池分別回報所偵測到的一第一下層電壓以及一第一上層電壓；S104：若所述第一下層電壓小於所述第一上層電壓，則判定所述第一下層電池位於所述第一上層電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一下層電池與所述第一上層電池； S105：若所述第一下層電壓等於所述第一上層電壓，則判定所述第一下層電池與所述第一上層電池不上下相鄰，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一下層電池與所述第一上層電池；S109：回應於判定所述第一下層電池與所述第一上層電池不上下相鄰，判定所述第一下層電池位於一第二上層電池之同一樓的下層，且一第二下層電池位於所述第一上層電池之同一樓的下層；其中，所述第一至所述第六電池中的任一者皆具有一電壓偵測模組，用以偵測其所在樓之所在層的一電壓。
5. 如請求項4所述的電池定位方法，其中，步驟S1：將所述電池模組陣列之所述電池中的其中一者設定為所述主發話電池的步驟進一步包括：分別給予所述第一至第四電池第一至第四識別符，其中第一至第四識別符彼此各不相同；以及依據一預定規則，將所述第一至第四電池中的其中一者設定為所述主發話電池。
6. 如請求項5所述的電池定位方法，其中，分別給予所述第一至第四電池所述第一至第四識別符的方式可為直接以亂數給予或是依據時間函數給予。
7. 一種電池模組陣列的電池定位方法，所述電池模組陣列至少包括排列為兩個樓以及三個層的第一、第二、第三、第四、第五及第六電池，其中電池串聯形成樓，電池並聯形成層，所述第一至第六電池皆具有一相同電壓皆處於一關斷狀態，所述電池模組陣列還包括連接至所述第一至第六電池的一匯流排，所述 電池模組陣列的最下層接地，所述電池定位方法包括：S1：將所述電池模組陣列之所述電池中的其中一者設定為一主發話電池；S2：藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中的所述第一電池與所述第二電池，並命令所述第一電池與所述第二電池分別回報所偵測到的一第一電壓及一第二電壓；S21：若所述第一電壓小於所述第二電壓，則判定所述第一電池位於所述第二電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第二電池；S22：若所述第二電壓小於所述第一電壓，則判定所述第二電池位於所述第一電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第二電池；S23：若所述第一電壓等於所述第二電壓，則判定所述第一電池與所述第二電池不上下相鄰，並藉由所述主發話電池來關斷所述第二電池；S3：回應於判定所述第一電池與所述第二電池不上下相鄰，藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中的所述第三電池，並命令所述第一電池與所述第三電池分別回報所偵測到的一第一電壓及一第三電壓；S31：若所述第一電壓小於所述第三電壓，則判定所述第一電池位於所述第三電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第三電池；S32：若所述第三電壓小於所述第一電壓，則判定所述第三電池位於所述第一電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第三電池；S33：若所述第一電壓等於所述第三電壓，則判定所述第一電池與所述第三電池不上下相鄰，並藉由所述主發話電池來關斷所述第三電池； S4：回應於判定所述第一電池與所述第三電池不上下相鄰，藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中的所述第四電池，並命令所述第一電池與所述第四電池分別回報所偵測到的一第一電壓及一第四電壓；S41：若所述第一電壓小於所述第四電壓，則判定所述第一電池位於所述第四電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第四電池；S42：若所述第四電壓小於所述第一電壓，則判定所述第四電池位於所述第一電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第四電池；S43：若所述第一電壓等於所述第四電壓，則判定所述第一電池與所述第四電池不上下相鄰，並藉由所述主發話電池來關斷所述第四電池；S5：回應於判定所述第一電池與所述第四電池不上下相鄰，藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中的所述第五電池，並命令所述第一電池與所述第五電池分別回報所偵測到的一第一電壓及一第五電壓；S51：若所述第一電壓小於所述第五電壓，則判定所述第一電池位於所述第五電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第五電池；S52：若所述第五電壓小於所述第一電壓，則判定所述第五電池位於所述第一電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第五電池；S53：若所述第一電壓等於所述第五電壓，則判定所述第一電池與所述第五電池不上下相鄰，並藉由所述主發話電池來關斷所述第五電池；S6：回應於判定所述第一電池與所述第五電池不上下相鄰，藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中的所述第 六電池，並命令所述第一電池與所述第六電池分別回報所偵測到的一第一電壓及一第六電壓；S61：若所述第一電壓小於所述第六電壓，則判定所述第一電池位於所述第六電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第六電池；S62：若所述第六電壓小於所述第一電壓，則判定所述第六電池位於所述第一電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一電池與所述第六電池；S11：得到所述第一電池的相關位置資料；S12：重複上述步驟以得到所述第二至第六電池的相關資料；以及S13：以得到所述第一電池至所述第六電池的位置；其中，所述第一至所述第六電池中的任一者皆具有一電壓偵測模組，用以偵測其所在樓之所在層的一電壓。
8. 如請求項7所述的電池定位方法，其中，步驟S1：將所述電池模組陣列之所述電池中的其中一者設定為所述主發話電池的步驟進一步包括：分別給予所述第一至第六電池第一至第六識別符，其中第一至第六識別符彼此各不相同；以及依據一預定規則，將所述第一至第六電池中的其中一者設定為所述主發話電池。
9. 如請求項8所述的電池定位方法，其中，分別給予所述第一至第六電池所述第一至第六識別符的方式可為直接以亂數給予或是依據時間函數給予。
10. 一種電池模組陣列的電池定位方法，所述電池模組陣列至少包 括排列為兩個樓以及三個層的第一、第二、第三、第四、第五及第六電池，其中電池串聯形成樓，電池並聯形成層，所述第一至第六電池皆具有一相同電壓皆處於一關斷狀態，所述電池模組陣列還包括連接至所述第一至第六電池的一匯流排，所述電池模組陣列的最下層接地，所述電池定位方法包括：S1：將所述電池模組陣列之所述電池中的其中一者設定為一主發話電池；S111：藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中的所述第一至第六電池，並命令所述第一至第六電池分別回報所偵測到的電壓；S112：判定偵測到高電壓的電池位於所述電池模組陣列的上層，判定偵測到中電壓的電池位於所述電池模組陣列的中層，判定偵測到低電壓的電池位於所述電池模組陣列的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一至第六電池；S113：藉由所述主發話電池來開啟所述電池模組陣列中位於下層的一第一下層電池及位於中層的一第一中層電池，並命令所述第一下層電池及所述第一中層電池分別回報所偵測到的一第一下層電壓及一第一中層電壓；S114：若所述第一下層電壓小於所述第一中層電壓，則判定所述第一下層電池位於所述第一中層電池之同一樓的下層，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一下層電池及所述第一中層電池；S115：若所述第一下層電壓等於所述第一中層電壓，則判定所述第一下層電池與所述第一中層電池不上下相鄰，並藉由所述主發話電池來關斷所述第一下層電池及所述第一中層電池；S119：回應於判定所述第一下層電池與所述第一中層電池不上下相鄰，判定所述第一下層電池位於一第二中層電池之同 一樓的下層，且一第二下層電池位於所述第一中層電池之同一樓的下層；S120：重複上述步驟以得到上層電池的位置；其中，所述第一至所述第六電池中的任一者皆具有一電壓偵測模組，用以偵測其所在樓之所在層的一電壓。
11. 如請求項10所述的電池定位方法，其中，步驟S1：將所述電池模組陣列之所述電池中的其中一者設定為所述主發話電池的步驟進一步包括：分別給予所述第一至第六電池第一至第六識別符，其中第一至第六識別符彼此各不相同；以及依據一預定規則，將所述第一至第六電池中的其中一者設定為所述主發話電池。
12. 如請求項11所述的電池定位方法，其中，分別給予所述第一至第六電池所述第一至第六識別符的方式可為直接以亂數給予或是依據時間函數給予。

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