[发明专利]放电式电池管理系统及其方法

说明书

技术领域

本发明是属于电能转换调整电路的技术领域，特别是关于一种利用控制单元控制放电开关以通过独立的储能单元同时对至少一具高电位的电池单元放电，而达到等化各电池单元电位的放电式电池管理系统及其方法。

背景技术

目前，电动车或油电混合车等绿色交通机具是大量采用锂铁电池作为可重复充放电的动能供应电池组，又由于单一锂铁电池的电压一般约为3～4伏特，远远不足于电动车或油电混合车所需高达100伏特以上的驱动电压，因此，其动能供应电池组势必由多个锂铁电池单元串联而成。然而，常理言之，各电池单元间原本即具有些微的特性差异，例如内阻不同而造成充放电时可容纳及输出的电能不同，再经过多次的反复充放电后将使各电池单元间具有一电压差，造成各电池单元的电位不平衡，降低电池组的性能效率。又，若电池单元电位过高时，将加速电池老化或烧毁，反之若电位过低时则造成电池老化损坏。

为解决上述问题，于现有技艺中可采用以旁路电阻并联耦接具有较高电能的电池单元的方式消耗多余电能而均衡各电池单元的电位，然而，此种被动式电池电位等化方式将因电阻耗能而产生热量，造成电池组温度上升而减短使用寿命、降低能量转换效率且不易扩充。

发明内容

有鉴于现有技艺的问题，本发明的目的在于提供一种放电式电池管理系统及其方法，其是由一监测单元监控利用电源进行充电的一电池组的多个电池单元的电位、电流及温度，且所述监测单元比对所述多个电池单元的电位平衡状态，当所述多个电池单元的其中至少的一相对具有较高电位时，所述监测单元输出一放电讯号至一控制单元。所述控制单元接收所述放电讯号，即导通对应的一第一开关，使对应的所述电池单元于充电的同时释放电能至对应的一储能单元的一第二线圈，通过所述第二线圈与对应的一第一线圈的互感效应，使释放的电能传送至对应的所述第一线圈后，储存于对应的所述储能单元，反馈至系统。如此，即可由隔离式的所述多个储能单元使所述多个电池单元同时或单独放电而等化各所述电池单元的电位，达提升电池组转换效率及延缓电池老化的功效。

并且，为避免过充而造成所述电池组损坏，本发明的放电式电池管理系统及其方法更于所述监测单元测得所述电池组的充电电流过大、电位能达饱合或温度过高而输出一停电讯号至所述控制单元时，由所述控制单元关闭耦接于电源、所述控制单元与所述多个储能单元间的一第二开关而停止电源供电，且所述第二开关为低功耗且可承受200安培以上工作电流的电子式开关

另一方面，为避免所述多个电池单元过度放电而造成电池老化，本发明的充电式电池管理系统及其方法更于所述监测单元测得所述多个电池单元的电位状态过低而输出一异常讯号至所述控制单元时，使所述控制单元通过一放电防护单元停止所述电池组放电。

再者，为提升所述电池组的储电效率，各所述第一线圈是通过一第三开关耦接一同步整流元件，使所述储能单元同步整流电源电压而充电所述电池单元，且所述第三开关为一金属氧化物半导体场效应晶体管。或者，各所述第一线圈是串接一所二极管，以非同步整流充电电流。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的第一实施态样的电路示意图；

图2为本发明较佳实施例的第二实施态样的电路示意图；

图3为本发明较佳实施例的流程图。

附图标记说明：3-放电式电池管理系统；30-储能单元；301-第一线圈；302-磁芯；303-第二线圈；304-第一开关；305-第三开关；31-监测单元；32-控制单元；33-第二开关；34-放电防护单元；35-同步整流元件；4-电池组；40-电池单元；S1～S4-步骤。

具体实施方式

为使贵审查委员能清楚了解本发明的内容，谨以下列说明搭配图式，敬请参阅。