[实用新型]可替换能源模块的能源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可替换能源模块的能源装置，特别是能够根据电池状态取得更换电池单元时机的能源装置。 

背景技术

在需要持续工作的电子系统中，电力持续供应是个基本条件，因此有公知技术发展可以在系统运作时执行在线更换电池的技术。公知技术之一可以参考图1所描述利用限电流(current limit)的技术确保可在线更换电池的装置的电力输出能力的示意图，图示为一种供应电力的装置，主要储能的设备为多个电池组(105，106，107，108)组成的储能装置，多个电池组(105，106，107，108)通过一个电路板(未显示)相连接，并通过一电力输出单元101对外部装置供电。 

此电池装置特别设置一限电流单元(current limiter)103，限电流单元103可以控制输出给电力输出单元101的电流，在一般供电状态下，可以控制输出平稳的电流；另在变动多个电池组(105，106，107，108)时，包括更换、插入与取出等动作，此限电流单元103亦可确保在变动时输出稳定的电流，不影响供电功能。 

此类储能系统由多个电池组(Battery Pack)组成，若有其中的一电池组需要取下并换上另一电池组，储能系统在持续工作的状态下，换上电池组的动作会在系统内产生很大的突波电流(inrush current)，原因是备用的电池组的电气性质，如电压、剩余电量、荷电状态(state of charger，SOC)，与运转中的储能系统有一定的差距，这个差距会在两者接触瞬间产生突波电流，而对系统产生影响，严重者可能造成损害。 

因此，相关的电气保护措施也会相应发展，使得在系统运作中，若有任一电池单元发生损坏，于更换损坏的电池单元时，公知技术的电气保护措施为利用特定电路手段防止电池更换时产生的过电压(overvoltage)或是过电流(over current)等的突波现象。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题包括若整个电池组中一或部分的电池组发生异常而需要更换时，新更换的电池组的电压或相关电气参数势必与目前系统操作的电压不同，而这差异极可能造成很大的突波电流(inrush current)。可替换能源模块的能源装置即提出利用硬件或韧体手段在更换时主动调整或被动侦测来取得适当的连接时机。 

针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种可替换能源模块的能源装置，该能源装置主要包括有由多个电性连接的电池单元组成的储能电池组、对储能电池组或其中各电池单元充电的充电单元，或在放电电路上的放电单元、与取得储能电池组与多个电池单元的电气状态并据以控制启闭在线更换的电池单元的控制单元。 

上述电气状态可为各电池单元与储能电池组的电压、剩余电量或荷电状态。根据实施例，储能电池组具有一测量电气状态的主统控制电路，各电池单元亦具有测量各电池单元电气状态的次统控制电路，特别的是储能电池组中的各电池单元为可单独或多个一次更换。 

上述放电单元或充电单元通过一或多个开关电性连接主统控制电路或次统控制电路，控制单元根据电气状态的分析直接控制这些开关，藉此控制充电与放电的时机，使得更换的电池单元可以适时与储能电池组连接。 

根据控制单元所执行的功能，其中包括有取得储能电池组与多个电池单元的电气状态的电气状态取得模块、比对储能电池组的电气状态与一或多个在线更换电池单元的电气状态的电气状态比对模块、控制储能电池组或一或多个在线更换电池单元的电气状态的电气状态控制模块，以及能够根据取得的电气状态控制启闭一或多个在线更换电池单元的开关控制模块。 

换句话说，本实用新型提供一种可替换能源模块的能源装置，所述的能源装置包括： 

一于该能源装置运作中可更换的多个电性连接的电池单元组成的储能电池组，其中： 

该储能电池组具有一测量该储能电池组电气状态的主系统控制电路； 

各电池单元具有一测量各电池单元电气状态的次系统控制电路，并电性连接该主系统控制电路； 

一对该储能电池组或其中各电池单元充电或放电的充放电单元，该充放电单元通过一或多个开关电性连接该主系统控制电路或该次系统控制电路；以及 

一取得该储能电池组与该多个电池单元的电气状态并据以控制启闭一或多个在线更换的电池单元的控制单元，该控制单元电性连接该主系统控制电路与该次系统控制电路。 

所述的一或多个在线更换的电池单元与所测量电气状态的该储能 电池组为同一回路的装置。 

附图说明