可编程电池电源架构与其方法技术

可编程电池电源架构与其方法。该可编程电池电源架构包括：一电池模块，包括多个电池单元；以及一可编程电池连线电路，耦接至该电池模块。可编程电池连线电路包括：一矩阵交错式线路模块，电性耦接至该电池模块以形成多个电池连接配置；一切换开关组，配置在该矩阵交错式线路模块的各线路交错处，该切换开关组用以切换该多个电池连接配置；以及一控制单元，依据一负载要求以动态控制该切换开关组，以从该多个电池连接配置动态选择至少一电池连接配置，使得该电池模块依据所选的该至少一电池连接配置来输出至少一输出电压。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种可编程电池电源架构与其方法。
技术介绍
由于环保意识抬头，以电力为动力来源的电动车已吸引愈来愈多汽车业者与消费者的眼光。电动车的内部电池模块包括非常多的单颗电池。故而，如果能够有一种可编程电池电源架构，能符合负载需求，又能达到低成本、高电池使用效率，对产业界是一大助力。
技术实现思路
本申请有关于一种可编程电池电源架构与方法，其利用矩阵交错式线路模块来耦接电池模块，以形成(阵列式)电池连接配置，以同时输出一或多个输出电压/电流。根据本申请一实施例，提出一种可编程电池电源架构，包括：一电池模块，包括多个电池单元；以及一可编程电池连线电路，耦接至该电池模块。该可编程电池连线电路包括：一矩阵交错式线路模块，电性耦接至该电池模块以形成多个电池连接配置；一切换开关组，配置在该矩阵交错式线路模块的各线路交错处，该切换开关组用以切换该多个电池连接配置；以及一控制单元，依据一负载要求以动态控制该切换开关组，以从该多个电池连接配置动态选择至少一电池连接配置，使得该电池模块依据所选的该至少一电池连接配置来输出至少一输出电压。根据本申请另一实施例，提出一种可编程电池电源方法，包括：从多个电池单元中选出一第一电池单元组；在将该第一电池单元组的各电池单元并联后，持续检测该第一电池单元组的各电池单元的各别动态电池特征参数；判断该第一电池单元组的一第一并联电压与一第一并联电流是否分别满足一负载电压与一负载电流；以及如果判断该第一电池单元组的该第一并联电压与该第一并联电流皆满足该负载电压与该负载电流，连结一矩阵交错式线路模块与该第一电池单元组以形成一第一电池连接配置，以从该第一电池单元组输出至少一输出电压。为了对本申请的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：附图说明图1显示根据本申请一实施例的可编程电池电源架构的示意图。图2A～图2C显示根据本申请一实施例的可编程电池连线电路的实施例。图3A与图3B显示由多个不同放电曲线形成的一电池放电曲线模型。图4显示刚出厂(fresh)电池与已操作100次的电池的各别AOW示意图。图5显示本申请一实施例的电池连接配置决定流程图。图6举例说明根据本申请一实施例所找出的电池连接配置。图7显示本申请一实施例的可编程电池电源方法的流程图。【符号说明】可编程电池电源架构100电池模块110可编程电池连线电路120控制单元121矩阵交错式线路模块123电源140负载150矩阵交错式输入线路单元210矩阵交错式输出线路单元220矩阵交错式电池互连单元230输入线路I1+与I1-输出线路O1+～O3-介接线路L1～L5曲线301～305方块410、420步骤510～580电压U1～U3电流I1～I3步骤710～740具体实施方式本说明书的技术用语参照本
的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释以本说明书的说明或定义为准。本公开的各个实施例分别具有一或多个技术特征。在可能实施的前提下，本领域技术人员可选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地将这些实施例中部分或全部的技术特征加以组合。现请参考图1，其显示根据本申请一实施例的可编程电池电源架构100的示意图。如图1所示，可编程电池电源架构100包括：电池模块110与可编程电池连线电路120。可编程电池连线电路120包括：控制单元121、切换开关组(未示出)与矩阵交错式线路模块123。电池模块110包括多个电池单元。在此，电池单元可能是指单一个电池，也可以是指多个电池的串/并联组合。在本申请一实施例中，电池模块110可以本身具有测量电池参数(如电压、电流、温度、内部阻抗)的功能或是由可编程电池连线电路120来测量电池模块110的电池参数。可编程电池连线电路120用以提供电池模块110内部的这些电池单元的电性耦接、电池模块110与电源140之间的电性耦接，以及电池模块110与负载150之间的电性耦接。电池模块110与该可编程电池连线电路120可形成多个电池连接配置。控制单元121可依据一负载要求来动态控制切换开关组的导通/关闭，以从该多个电池连接配置中至少择一，让电池模块110输出电力给负载150。切换开关组设置在矩阵交错式线路模块123的各线路交错处，其受控于控制单元121。切换开关组用以进行切换该多个电池连接配置。矩阵交错式线路模块123包括：矩阵交错式输入线路单元，矩阵交错式输出线路单元与矩阵交错式电池互连单元。矩阵交错式输入线路单元提供让电源140对电池模块110进行充电的线路连接。矩阵交错式输出线路单元则提供电池模块110的输出电压与负载150之间线路连接。矩阵交错式电池互连单元则提供电池模块110的内部这些电池单元之间的线路连接。通过控制可编程电池连线电路120，可以达到电池模块110的内部这些电池单元之间的互相串联/并联，或者是让某些电池单元处于旁通(bypass)状态。所谓的旁通状态是指，此电池单元的正端与负端皆未被连接。参考图2A～图2C，其显示根据本申请一实施例的可编程电池连线电路的实施例。矩阵交错式线路模块123包括：矩阵交错式输入线路单元210、矩阵交错式输出线路单元220与矩阵交错式电池互连单元230。矩阵交错式线路模块123的矩阵交错式输入线路单元210包括多条输入线路，在此以矩阵交错式输入线路单元210包括输入线路I1+与I1-为例做说明，但当知本申请并不受限于此。输入线路I1+与I1-，以及电池单元B1～B4的正/负端形成矩阵交错。此外，各输入线路I1+～I1-与各电池单元B1～B4的各正/负端的线路交错处更配置开关(其属于切换开关组)。这些开关的初始状态为断开状态。举例来说，当需要对电池单元B1进行充电时，则控制单元121控制配置在输入线路I1+/I1-与电池单元B1的正/负端的线路交错处的开关为导通，所以，电源140的充电电流即可通过输入线路I1+/I1-而对电池单元B1进行充电。矩阵交错式线路模块123的矩阵交错式输出线路单元220包括多条输出线路，在此以矩阵交错式输出线路单元220包括输出线路O1+～O3-为例做说明，但当知本申请并不受限于此。输出线路O1+～O3-，以及电池单元B1～B4的正/负端形成矩阵交错本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可编程电池电源架构，其特征在于，包括：电池模块，包括多个电池单元；以及可编程电池连线电路，耦接至该电池模块，该可编程电池连线电路包括：矩阵交错式线路模块，电性耦接至该电池模块以形成多个电池连接配置；切换开关组，配置于该矩阵交错式线路模块的各线路交错处，该切换开关组用以切换该多个电池连接配置；以及控制单元，依据负载要求以动态控制该切换开关组，以从该多个电池连接配置动态选择至少一电池连接配置，使得该电池模块依据所选的该至少一电池连接配置来输出至少一输出电压。

【技术特征摘要】
2014.12.08 TW 1031425401.一种可编程电池电源架构，其特征在于，包括：
电池模块，包括多个电池单元；以及
可编程电池连线电路，耦接至该电池模块，该可编程电池连线电路包括：
矩阵交错式线路模块，电性耦接至该电池模块以形成多个电池连接配置；
切换开关组，配置于该矩阵交错式线路模块的各线路交错处，该切换开
关组用以切换该多个电池连接配置；以及
控制单元，依据负载要求以动态控制该切换开关组，以从该多个电池连
接配置动态选择至少一电池连接配置，使得该电池模块依据所选的该至少一
电池连接配置来输出至少一输出电压。
2.如权利要求1所述的可编程电池电源架构，其特征在于，其中，该矩
阵交错式线路模块包括：
矩阵交错式输入线路单元，受控于该控制单元而提供该电池模块与电源
之间的电性耦接；
矩阵交错式输出线路单元，受控于该控制单元而提供该电池模块与负载
之间的电性耦接；以及
矩阵交错式电池互连单元，受控于该控制单元而提供该电池模块的该多
个电池单元之间的电性耦接。
3.如权利要求1所述的可编程电池电源架构，其特征在于，其中，在该
可编程电池电源架构的正常操作状态下，该控制单元即时/线上切换该多个电
池连接配置。
4.如权利要求1所述的可编程电池电源架构，其特征在于，其中，该控
制单元还依据该电池模块的该多个电池单元的各别动态电池特征参数来从该
多个电池单元中选择以形成该多个电池连接配置。
5.如权利要求1所述的可编程电池电源架构，其特征在于，其中，该控
制单元还依据该电池模块的该多个电池单元的各别放电应力指标来从该多个
电池单元中选择以形成该多个电池连接配置。
6.如权利要求1所述的可编程电池电源架构，其特征在于，其中，该控
制单元动态控制该切换开关组，使得该电池模块依据所选的该至少一电池连
接配置来同时输出至少二输出电压。
7.如权利要求1所述的可编程电池电源架构，其特征在于，其中，在该
控制单元从该多个电池单元之中选择时，如果第一电池单元的第一输出电流
低于第二电池单元的第二输出电流，则该控制单元优先选择该第一电池单元
来形成该多个电池连接配置。
8.如权利要求1所述的可编程电池电源架构，其特征在于，其中，在该
控制单元从该多个电池单元之中选择时，如果一第一电池单元的第一电池容
量高于第二电池单元的第二电池容量，则该控制单元优先选择该第一电池单
元来形成该多个电池连接配置。
9.一种可编程电池电源方法，其特征在于，包括：
从多个电池单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建栋，凌守弘，庄凯翔，阙志克，卓传育，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71