电池管理系统的制作方法

本发明涉及一种管理系统，特别是涉及一种电池管理系统。

背景技术：

现有电池充电系统主要用于对单一形式的电能储存装置进行充电，其无法侦测该电能储存装置的一个当前电压并据以决定该电能储存装置的一个操作状态(例如，一个充电状态、一个放电状态或一个备用状态)，且当多个分别具有不同形式的电能储存装置需进行充电时，需使用多个不同的电池充电系统。因此，对于现有电池充电系统而言，如何达到对多个分别具有不同形式的电能储存装置进行侦测及充放电是一个重要的课题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可对多个分别具有不同形式的电能储存装置进行侦测及充电的电池管理系统。

本发明的电池管理系统包含一个电源供应模块、一个充电模块、一个第一电能侦测模块及一个电能管理模块。

该电源供应模块被建构以提供一个电源予该充电模块，该充电模块被建构以根据该电源及因应于来自该电能管理模块的第一与第二充电控制信号以分别提供第一与第二目标充电电源。

该第一电能侦测模块耦接于一个第一电能储存装置及该充电模块，该第一电能侦测模块被建构以侦测该第一电能储存装置的电能，并因应于该电能产生一个第一侦测结果至该电能管理模块。

该电能管理模块因应于该第一侦测结果产生一个第一路径控制信号及判断该第一电能储存装置的一个操作状态。

本发明的电池管理系统，该第一电能侦测模块包括：一个第一连接介面，与该第一电能储存装置以一个可拆离的方式电连接；一个第一侦测单元，电连接该第一连接介面与该电能管理模块，且在该第一电能储存装置电连接该第一连接介面时，侦测该第一电能储存装置的 电能以产生该第一侦测结果，并将该第一侦测结果输出至该电能管理模块，该第一侦测结果包含该第一电能储存装置的一个当前电压，该电能管理模块因应于该当前电压以判断该第一电能储存装置的该操作状态；及一个第一路径切换单元，电连接该充电模块以及该第一连接介面，并根据该第一路径控制信号来执行路径切换操作。

本发明的电池管理系统，当该电能管理模块判断该第一电能储存装置的该操作状态为一个充电状态时，该第一路径切换单元因应于来自该电能管理模块的该第一路径控制信号，以建立一个第一充电路径，该第一充电路径包含该第一连接介面、该第一路径切换单元及该充电模块所共同界定出，该电能管理模块因应于该第一侦测结果的该第一电能储存装置的该当前电压，以产生所述第一及第二充电控制信号的其中的一者，以致所述第一与第二目标充电电源的一个对应者经由该第一充电路径对该第一电能储存装置充电；当该电能管理模块判断该第一电能储存装置的该操作状态为一个备用状态时，该第一路径切换单元因应于来自该电能管理模块的该第一路径控制信号断开该第一充电路径；及当该电能管理模块判断该第一电能储存装置的该操作状态为一个放电状态时，该第一电能储存装置是经由一个第一放电路径放电，该第一放电路径包含该第一连接介面、该第一路径切换单元、及一个受电端所共同界定出。

本发明的电池管理系统，该电池管理系统还包含：一个第二电能侦测模块，包括一个第二连接介面，与一个第二电能储存装置以一个可拆离的方式电连接，一个第二侦测单元，电连接该第二连接介面与该电能管理模块，且在该第二电能储存装置电连接该第二连接介面时，侦测该第二电能储存装置的电能以产生一个第二侦测结果，并将该第二侦测结果输出至该电能管理模块，该第二侦测结果包括该第二电能储存装置的一个当前电压，及一个第二路径切换单元，电连接该充电模块、该第二连接介面以及该第一电能侦测模块的该第一路径切换单元，并根据一个第二路径控制信号来执行路径切换操作；及一个能量回收模块，具有一个电连接所述第一及第二路径切换单元的其中的一者的输入端，该输入端作为该受电端。该电能管理模块还根据该第二侦测结果产生该第二路径控制信号并判断该第二电能储存装置 的一个操作状态，该第二电能储存装置的该操作状态为该充电状态、该放电状态及该备用状态其中的一者。

本发明的电池管理系统，当该电能管理模块判断该第二电能储存装置的该操作状态为该充电状态时，该第二路径切换单元因应于来自该电能管理模块的该第二路径控制信号，经由其本身建立一个第二充电路径，该第二充电路径是由该第二连接介面、该第二路径切换单元及该充电模块所共同界定出，并且该电能管理模块根据该第二侦测结果的该第二电能储存装置的该当前电压，产生所述第一及第二充电控制信号的其中的一者，以致所述第一与第二目标充电电源的一个对应者经由该第二充电路径对该第二电能储存装置充电；当该电能管理模块判断该第二电能储存装置的该操作状态为该备用状态时，该第二路径切换单元因应于该第二路径控制信号断开该第二充电路径；及当该电能管理模块判断该第二电能储存装置的该操作状态为该放电状态时，该第二电能储存装置是经由一个第二放电路径放电给该能量回收模块，该第二放电路径是至少由该第二连接介面、该第二路径切换单元以及该能量回收模块的该输入端所共同界定出。

本发明的电池管理系统，当该能量回收模块的该输入端电连接该第一路径切换单元时，该第一放电路径是由该第一连接介面、该第一路径切换单元以及该能量回收模块的该输入端所共同界定出，并且该第二放电路径是由该第二连接介面、所述第二及第一路径切换单元以及该能量回收模块的该输入端所共同界定出；及当该能量回收模块的该输入端电连接该第二路径切换单元时，该第一放电路径是由该第一连接介面、所述第一及第二路径切换单元、及该能量回收模块的该输入端所共同界定出，并且该第二放电路径是由该第二连接介面、该第二路径切换单元以及该能量回收模块的该输入端所共同界定出。

本发明的电池管理系统，当该电能管理模块根据该第一侦测结果，判断出该第一电能储存装置的该当前电压大于一个预定第一放电电压时，该第一电能储存装置的该操作状态被该电能管理模块决定为该放电状态、判断出该第一电能储存装置的该当前电压达到一个预定第一充满电压时，该第一电能储存装置的该操作状态被该电能管理模块决定为该备用状态、并且判断出该第一电能储存装置的该当前电压 小于该预定第一充满电压时，该第一电能储存装置的该操作状态被该电能管理模块决定为该充电状态，该预定第一放电电压大于该预定第一充满电压；及当该电能管理模块根据该第二侦测结果，判断出该第二电能储存装置的该当前电压大于一个预定第二放电电压时，该第二电能储存装置的该操作状态被该电能管理模块决定为该放电状态、判断出该第二电能储存装置的该当前电压达到一个预定第二充满电压时，该第二电能储存装置的该操作状态被该电能管理模块决定为该备用状态、并且判断出该第二电能储存装置的该当前电压小于该预定第二充满电压时，该第一电能储存装置的该操作状态被该电能管理模块决定为该充电状态，该预定第二放电电压大于该预定第二充满电压。

本发明的电池管理系统，所述第一与第二目标充电电源的每一者为一个定电流电源及一个定电压电源二者其中的一者。当该电能管理模块根据该第一侦测结果，判断出该第一电能储存装置的该当前电压小于一个小于该预定第一充满电压的预定第一门槛电压时，用于对该第一电能储存装置充电的所述第一与第二目标充电电源的该对应者为该定电流电源，并且判断出该第一电能储存装置的该当前电压是介于该预定第一充满电压与该预定第一门槛电压时，用于对该第一电能储存装置充电的所述第一与第二目标充电电源的该对应者为该定电压电源；及当该电能管理模块根据该第二侦测结果，判断出该第二电能储存装置的该当前电压小于一个小于该预定第二充满电压的预定第二门槛电压时，用于对该第二电能储存装置充电的所述第一与第二目标充电电源的该对应者为该定电流电源，并且判断出该第二电能储存装置的该当前电压是介于该预定第二充满电压与该预定第二门槛电压时，用于对该第二电能储存装置充电的所述第一与第二目标充电电源的该对应者为该定电压电源。

本发明的电池管理系统，该电池管理系统还包含一个电连接且受控于该电能管理模块的显示模块，该电能管理模块将一个包括所述第一及第二侦测结果，及所述第一及第二电能储存装置的所述操作状态的电池管理资讯输出至该显示模块，并使该显示模块显示该电池管理资讯。

本发明的电池管理系统，该第一侦测结果还包括该第一电能储存 装置当前被估测的寿命，且该第二侦测结果还包括该第二电能储存装置当前被估测的寿命。

本发明的电池管理系统，该充电模块包括：一个第一充电电路，具有一个第一输出端，且被建构以根据该电源及因应于该第一充电控制信号经由该第一输出端输出该第一目标充电电源；及一个第二充电电路，具有一个第二输出端，且被建构以根据该电源及因应于该第二充电控制信号经由该第二输出端输出该第二目标充电电源。

本发明的电池管理系统，该电源供应模块包括一个再生能源供应器及一个电源供应器，且该电源供应模块根据一个输入信号来决定该再生能源供应器及该电源供应器其中的一者提供该电源。

本发明的电池管理系统，该电池管理系统还包含一个电连接该电源供应模块的输入模块，该输入模块可操作来产生该输入信号，并将该输入信号输出至该电源供应模块。

本发明的有益效果在于：通过所述第一及第二侦测单元分别产生所述第一及第二侦测结果，使得该电能管理模块可根据所述第一及第二侦测结果分别产生所述第一及第二路径控制信号，并分别决定所述第一及第二电能储存装置各自的该操作状态，进而达成对多个分别具有不同形式的电能储存装置进行侦测及充电。

附图说明

图1是一个方块图，说明本发明电池管理系统的一个第一实施例；及

图2是一个方块图，说明本发明电池管理系统的一个第二实施例。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

<第一实施例>

参阅图1，本发明电池管理系统的第一实施例适用于对第一及第二电能储存装置11、12中的至少一者进行充放电，所述第一及第二 电能储存装置11、12分别为不同形式的电能储存装置。举例来说，该第一电能储存装置11供一个智能手机使用，该第二电能储存装置12供一个家用电器装置使用。在此实施例中，该电池管理系统包含一个输入模块2、一个电源供应模块3、一个充电模块4、第一及第二电能侦测模块5、6、一个电能管理模块7、一个能量回收模块8及一个显示模块9。

该输入模块2可操作来产生一个输入信号。

该电源供应模块3电连接该输入模块2以接收该输入信号，且包括一个再生能源供应器31及一个电源供应器32。该电源供应模块3根据该输入信号来决定该再生能源供应器31及该电源供应器32其中的一者供应一个电源。

该充电模块4电连接该电源供应模块3以接收该电源，并具有一个第一输出端401与一个第二输出端402。该充电模块4被建构以根据该电源及因应于一个第一充电控制信号c11以在该第一输出端401输出一个第一目标充电电源，并因应于一个第二充电控制信号c12以在该第二输出端402输出一个第二目标充电电源。详细来说，在此实施例中，该充电模块4包括一个第一充电电路41及一个第二充电电路42。该第一充电电路41具有该第一输出端401，并根据该电源及该第一充电控制信号c11产生该第一目标充电电源，且经由该第一输出端401输出该第一目标充电电源。该第二充电电路42具有该第二输出端402，并根据该电源及该第二充电控制信号c12产生该第二目标充电电源，且经由该第二输出端402输出该第二目标充电电源。需注意的是，在此实施例中，所述第一与第二目标充电电源各自为一个定电流电源及一个定电压电源二者其中的一者。

该第一电能侦测模块5包括一个第一连接介面51、一个第一侦测单元52及一个第一路径切换单元53。

该第一连接介面51允许与该第一电能储存装置11以一个可拆离的方式电连接。该第一侦测单元52电连接该第一连接介面51，且在该第一电能储存装置11电连接该第一连接介面51时，侦测该第一电能储存装置11的电能，并因应于该电能产生一个第一侦测结果d1，该第一侦测结果d1包括该第一电能储存装置11的一个当前电压及其 当前被估测的寿命(例如，根据该第一电能储存装置11的该当前电压估测该第一电能储存装置11可供该智能手机进行充电的时间)。该第一路径切换单元53电连接该充电模块4的所述第一及第二输出端401、402以及该第一连接介面51，并根据一个第一路径控制信号c21来执行路径切换操作。

该第二电能侦测模块6包括一个第二连接介面61、一个第二侦测单元62及一个第二路径切换单元63。

该第二连接介面61允许与该第二电能储存装置12以一个可拆离的方式电连接。该第二侦测单元62电连接该第二连接介面61，且在该第二电能储存装置12电连接该第二连接介面61时，侦测该第二电能储存装置12的电能，并因应于该电能产生一个第二侦测结果d2，该第二侦测结果d2包括该第二电能储存装置12的一个当前电压及其当前被估测的寿命(例如，根据该第二电能储存装置12的该当前电压估测该第一电能储存装置12可供该家用电器装置进行充电的时间)。该第二路径切换单元63电连接该充电模块4的所述第一及第二输出端401、402、该第二连接介面61以及该第一路径切换单元53，并根据一个第二路径控制信号c22来执行路径切换操作。

该电能管理模块7电连接所述第一与第二侦测单元52、62、所述第一与第二路径切换单元53、63及该充电模块4，并接收分别来自所述第一与第二侦测单元52、62的所述第一与第二侦测结果d1、d2。该电能管理模块7根据该第一侦测结果d1的该第一电能储存装置11的该当前电压产生该第一路径控制信号c21，并决定该第一电能储存装置11的一个操作状态，且根据该第一侦测结果d1的该第一电能储存装置11的该当前电压，产生所述第一及第二充电控制信号c11、c12的其中一者。该电能管理模块7根据该第二侦测结果d2的该第二电能储存装置12的该当前电压产生该第二路径控制信号c22，并决定该第二电能储存装置12的一个操作状态，且根据该第二侦测结果d2的该第二电能储存装置12的该当前电压，产生所述第一及第二充电控制信号c11、c12的其中一者。在此实施例中，所述第一与第二电能储存装置11、12中的每一者的该操作状态为一个充电状态、一个放电状态及一个备用状态其中的一者。

该能量回收模块8具有一个电连接该第一路径切换单元53的输入端801，该输入端801作为一个受电端。当所述第一及第二电能储存装置11、12中的任一者进行放电时，该能量回收模块8通过该输入端801接收来自所述第一及第二电能储存装置11、12中的一个对应者的放电。

该显示模块9电连接且受控于该电能管理模块7。在此实施例中，该电能管理模块7将一个包含所述第一与第二侦测结果d1、d2，及所述第一与第二电能储存装置11、12的所述操作状态的电池管理资讯输出至该显示模块9，并使该显示模块9显示该电池管理资讯。

以下举例说明该第一电能储存装置11的该操作状态(即，该充电状态、该备用状态及该放电状态)，且于该充电状态时，举该电能管理模块7控制该第一充电电路41对该第一电能储存装置11充电为例，但不限于此。在其他实施例中，该电能管理模块7也可控制该第二充电电路42按照下述操作逻辑对该第一电能储存装置11充电。

该充电状态：

当该电能管理模块7根据该第一侦测结果d1判断出该第一电能储存装置11的该当前电压小于一个预定第一门槛电压(该预定第一门槛电压小于一个预定第一充满电压)时，该第一电能储存装置11的该操作状态被该电能管理模块7决定为该充电状态，该第一路径切换单元53先因应于来自该电能管理模块7的该第一路径控制信号c21，经由其本身建立一个第一充电路径，该第一充电路径是由该第一连接介面51、该第一路径切换单元53及该第一输出端401(即，所述第一及第二输出端401、402其中的一者)所共同界定出，接着该电能管理模块7根据该第一侦测结果d1的该第一电能储存装置11的该当前电压，产生该第一充电控制信号c11(即，所述第一及第二充电控制信号c11，c12的其中一者)，以致该第一目标充电电源(即，所述第一与第二目标充电电源的一个对应者)经由该第一充电路径对该第一电能储存装置11充电，且该第一目标充电电源为该定电流电源(即，该第一充电电路41以一个定电流方式对该第一电能储存装置11充电)。

此外，当该电能管理模块7判断出该第一电能储存装置11的该当前电压是介于该预定第一充满电压与该预定第一门槛电压时，该第 一电能储存装置11的该操作状态为该充电状态，该第一目标充电电源经由该第一充电路径对该第一电能储存装置11充电，且该第一目标充电电源为该定电压电源(即，该第一充电电路41以一个定电压方式对该第一电能储存装置11充电)。

该备用状态：

当该电能管理模块7判断出该第一电能储存装置11的该当前电压达到该预定第一充满电压时，该第一电能储存装置11的该操作状态被该电能管理模块7决定为该备用状态(例如，该第一电能储存装置11可供智能手机使用)，且该第一路径切换单元53因应于该第一路径控制信号c21断开该第一充电路径(即，该第一路径切换单元53切换成一个旁路(bypass)模式)。

该放电状态：

当该电能管理模块7判断出该第一电能储存装置11的该当前电压大于一个预定第一放电电压(该预定第一放电电压大于该预定第一充满电压)时，该第一电能储存装置11的该操作状态被该电能管理模块7决定为该放电状态，该第一电能储存装置11是经由一个第一放电路径放电，该第一放电路径是由该第一连接介面51、因应于该第一路径控制信号c21的该第一路径切换单元53及该输入端801(即，该受电端)所共同界定出，以致该能量回收模块8可通过该输入端801接收来自该第一电能储存装置11的放电。在其他实施例中，该第一放电路径可由该第一连接介面51、所述第一及第二路径切换单元53、63及该第二连接介面61所共同界定出，因此当该第二电能储存装置12电连接该第二连接介面61时，该第二电能储存装置12可以接收来自该第一电能储存装置11的放电。

以下举例说明该第二电能储存装置12的该操作状态(即，该充电状态、该备用状态及该放电状态)，且于该充电状态时，举该电能管理模块7控制该第二充电电路42对该第二电能储存装置12充电为例，但不限于此。在其他实施例中，该电能管理模块7也可控制该第一充电电路41按照下述操作逻辑对该第二电能储存装置12充电。

该充电状态：

当该电能管理模块7根据该第二侦测结果d2判断出该第二电能 储存装置12的该当前电压小于一个预定第二门槛电压(该预定第二门槛电压小于一个预定第二充满电压)时，该第二电能储存装置12的该操作状态被该电能管理模块7决定为该充电状态，该第二路径切换单元63先因应于来自该电能管理模块7的该第二路径控制信号c22，经由其本身建立一个第二充电路径，该第二充电路径是由该第二连接介面61、该第二路径切换单元63及该第二输出端402(即，所述第一及第二输出端401、402其中的一者)所共同界定出，接着该电能管理模块7根据该第二侦测结果d2的该第二电能储存装置12的该当前电压，产生该第二充电控制信号c12(即，所述第一及第二充电控制信号c11，c12的其中一者)，以致该第二目标充电电源(即，所述第一与第二目标充电电源的一个对应者)经由该第二充电路径对该第二电能储存装置12充电，且该第二目标充电电源为该定电流电源。

此外，当该电能管理模块7判断出该第二电能储存装置12的该当前电压是介于该预定第二充满电压与该预定第二门槛电压时，该第二电能储存装置12的该操作状态为该充电状态，该第二目标充电电源经由该第二充电路径对该第二电能储存装置12充电，且该第二目标充电电源为该定电压电源。

该备用状态：

当该电能管理模块7判断出该第二电能储存装置12的该当前电压达到该预定第二充满电压时，该第二电能储存装置12的该操作状态被该电能管理模块7决定为该备用状态(例如，该第二电能储存装置12可供家用电器装置使用)，且该第二路径切换单元63因应于该第二路径控制信号c22断开该第二充电路径(即，该第二路径切换单元63切换成一旁路模式)。

该放电状态：

当该电能管理模块7判断出该第二电能储存装置12的该当前电压大于一个预定第二放电电压(该预定第二放电电压大于该预定第二充满电压)时，该第二电能储存装置12的该操作状态被该电能管理模块7决定为该放电状态，该第二电能储存装置12是经由一个第二放电路径放电，该第二放电路径是由该第二连接介面61、分别因应于所述第二及第一路径控制信号c42、c41的所述第二及第一路径切换单 元63、53及该输入端801所共同界定出，以致该能量回收模块8可通过该输入端801接收来自该第二电能储存装置12的放电。在其他实施例中，该第二放电路径可由该第二连接介面61、所述第二及第一路径切换单元63、53及该第一连接介面51所共同界定出，因此当该第一电能储存装置11电连接该第一连接介面51时，该第一电能储存装置11可以接收来自该第二电能储存装置12的放电。

需注意的是，当仅该第一电能储存装置11(或该第二电能储存装置12)需以该定电流及该定电压方式进行充电时，该电能管理模块7可控制所述第一及第二充电电路41、42中的一者对该第一电能储存装置11以该定电流方式充电，并控制所述第一及第二充电电路41、42中的另一者对该第一电能储存装置11以该定电压方式充电。此外，该电能管理模块7也可控制该第一充电电路41(或该第二充电电路42)先对该第一电能储存装置11以该定电流方式充电，接着再控制该第一充电电路41对该第一电能储存装置11以该定电压方式充电。当所述第一及第二电能储存装置11、12分别电连接所述第一及第二连接介面51、61，且该电能管理模块7根据所述第一及第二侦测结果d1、d2判断出所述第一及第二连接介面51、61的所述当前电压分别小于该预定第一门槛电压及该预定第二门槛电压时，该电能管理模块7可控制所述第一及第二充电电路41、42分别对所述第一及第二电能储存装置11、12以该定电流方式充电。

此外，该电池管理系统可实施成一个管理系统的机架。在此实施例中，仅举该电池管理系统对所述第一及第二电能储存装置11、12进行充放电为例，但不限于此。在其他实施例中，本发明该电池管理系统可按照前述连接方式与操作逻辑配置有更多个分别对应不同形式的电能储存装置的电能侦测模块，以对所述不同形式的电能储存装置进行充放电。

参阅图2，本发明电池管理系统的第二实施例与第一实施例相似，二者不同处在于：此实施例中，该能量回收模块8的该输入端801是电连接该第二路径切换单元63。因此，该第一放电路径是由该第一连接介面51、所述第一及第二路径切换单元53、63及该输入端801所共同界定出，并且该第二放电路径是由该第二连接介面61、该第二路 径切换单元63及该输入端801所共同界定出。

需注意的是，第二实施例的连接方式与操作逻辑与第一实施例相似，于此不再赘述。

综上所述，通过所述第一及第二侦测单元52、62分别产生所述第一及第二侦测结果d1、d2，使得该电能管理模块7可根据所述第一及第二侦测结果d1、d2分别产生所述第一及第二路径控制信号c21、c22，并分别决定所述第一及第二电能储存装置11、12各自的该操作状态。因此，本发明电池管理系统相较于现有电池充电系统可达成对多个分别具有不同形式的电能储存装置进行侦测及充电，且当所述第一及第二电能储存装置11、12中的任一者的该操作状态为该放电状态时，其还可通过所述第一及第二放电路径中的一个对应者放电至该能量回收模块8，所以确实能达成本发明的目的。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。