[发明专利]电动车的电池并联及保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池并联及保护装置，尤其为一种关于电动车可使用不同种类电池并联及保护装置。

背景技术

坊间常见的电动车内包含有至少一电池组，作为驱动马达的电力来源，然而，因各电池制造商依不同材料及需求制成各种不同特性及电量的电池，如锂锰电池、锂铁电池、锂三元素电池等，各电动车生产商大多限定其中一种电池作为该电动车驱动电力来源，并依该种电池特性作为保护电路设计的标的，于使用者而言，却易因其后误用其他种类、不同电量电池，甚或是该特定电池停产，而产生维护不易、损坏电路或断料的困扰。

然而，由于锂电池本身具备高能量密度的特性，使锂电池大量应用于高电力系统，如启动电瓶、电动自行车、电动摩托车与电动汽车等，请参阅图1所示，若电动车的电池11以并联方式连接，藉以提高供电时间，却也将因该电池11特性及电性连接方式，产生诸如若连结不同种类、电池11容量、及不同规格的电池11，将对有高电位的电池11对低电位的电池11逆充电导致电池11毁损、各不同电量的电池11因其电性连接，于电流互相平衡过程中各电池11内阻抗也会造成电量损耗、无过压保护、过充及过放电保护、电动车于启动或要求马达(图中未示)高输出动力时，各电池11输出电量不均及电量无法控制致使极易发生电动车爆冲的意外，及因上述各缺点导致各电池11的组合其寿命普遍较单独使用单一该种电池11使用寿命更短，徒增使用者困扰及维护成本。

其后，请参阅图2，锂离子电池11制造商为确保高能量的锂电池11所组成的模块(图中未示)在系统中的表现可靠度与安全性。在多重串并联的电池11中，会以另加一电池管理电子系统(BMS，Battery Management System)12来达到此一目的，故其后市面所见电动车皆以增设该BMS 12作为保护电池电路之用。

然而，锂铁、锂锰、锂钴、锂三元素因电池11的磁芯材料的不同，所以其各满电位皆不相同，即因外加一该BMS 12得避免该电池11寿命折损及各种电性损失的问题，然，现有该BMS 12因造价居高不下，仍占有该电池并联装置成本相当高的比例，且经过一定操作时间后，该BMS 12其内部元件将因其元件特性达到高温，并存在有熔毁并短路的情况，于其短路后，该BMS 12所电性连接的多个电池11将未能得到保护，而回到无该BMS 12的状态，也将存有其他具有正常使用该电池11共同对该BMS12损坏电池11对其逆放电、于该电池11充放电过程中也无过充电保护以及过放电保护，导致该电池11耗损寿命，甚或毁损。

综上所述，可知传统BMS(电池管理电子系统)12具有以下缺点：

1.传统BMS(电池管理电子系统)12售价较高，造成使用者欲修复时需负担较高维护成本。

2.传统BMS(电池管理电子系统)12易于使用一定时间后产生高温，并因该系统元件耐压不足，而有烧毁的可能。

3.传统BMS(电池管理电子系统)12于烧毁后，该元件处形成短路，将形同无任何电池11保护机制。

4.传统BMS(电池管理电子系统)12并无电力回收装置，于电动车初发动时，往往因为各电池11电力输出无法有效调节，进而发生启动即爆冲的事情，对于使用者将造成潜在危险。

5.传统BMS 12并不具有电力回收装置及暂停供电的机制，于电动车刹停过程中，各该电池11电力仍持续消耗中，对于使用效率上是为无谓消耗。

6.传统BMS 12因大多使用功率金属氧化物半导体(Power MOS)作为内部元件，因该元件具有三个脚位，故仍需耗费作为驱动控制脚位的电流。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种电动车的电池并联及保护装置，包含有一至少一电池组成的电池单元，一由两个二极管并联组成的并联负载控制保护单元，一与电池单元电性连接及并联负载控制保护单元电性连接的电容单元，该电容单元由至少一超级电容组成。其中，一由一电阻与一电感电连接所组成的一电流平衡单元，该电流平衡单元的两侧与两个电池电性连接。