电源管理系统及其运作方法技术方案

一种电源管理系统及其运作方法，电源管理系统包含有侦测模块、波形产生装置、补电装置、控制装置、第一切换模块以及第二切换模块，其中侦测模块用以侦测多个电池的电池状态，并将电池状态传送到控制装置，当控制装置控制第一切换模块导通时，电池电性连接波形产生装置，且波形产生装置受控制产生复合波分别对电池充电；当控制装置控制第二切换模块导通时，电池电性连接补电装置以及负载，且控制装置依据各电池的电池状态控制补电装置输出补充电能给对应的电池，且补充电能与电池的电能共同供电至负载。

Power management system and its operation method

A power management system and its operation method. The power management system comprises a detection module, a waveform generation device, a power supply device, a control device, a first switching module and a second switching module, wherein the detection module is used to detect the battery state of a plurality of batteries and transmit the battery state to the control device. When the control device controls the first switching module to be on, the battery electricity is Connect the waveform generation device, and the waveform generation device is controlled to generate complex waves to charge the battery respectively; when the control device controls the second switching module to be on, the battery is electrically connected with the charging device and the load, and the control device controls the charging device to output the supplementary energy to the corresponding battery according to the battery state of each battery, and the supplementary energy and the battery energy are jointly supplied to the load \u3002

【技术实现步骤摘要】
电源管理系统及其运作方法
本专利技术与电池充放电管理有关；特别是指一种电源管理系统以及电源管理系统的运作方法。
技术介绍
电源管理系统是用于电池之充电与放电管理。请参图1所示，为传统的电源管理系统1，该电源管理系统1电性连接一电池组2，该电池组2包含有多个以串联的方式电性连接的电池2a。以传统的电源管理系统1切换至充电状态为例，传统的电源管理系统1对电池组2充电时，传统的电源管理系统1通常需要消耗较大的能量才能对电池组2充电，且电池组2中若有其中一电池2a损坏或效能下降的情况，会进而导致电池组2于充电时，充电效率不佳的情况发生。以传统的电源管理系统1切换至供电状态为例，当电池组2中的其中一该电池2a损坏或效能不佳时，电池组2供电给负载L时，也可能会因为一该电池2a的缘故，进而导致电池组2无法达到供电给负载L1或电池组2电力不平衡等的情况。由上述可得知传统的电源管理系统1未臻完善，尚有待改良。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术之目的在于提供一种电源管理系统及其运作方法，可以让电池组中的至少一电池效能下降或损坏时，可以提供额外补足电池组输出至负载的不足能量以及让电池组的电池效能可以藉由充电得到恢复至较佳的电池效能。缘以达成上述目的，本专利技术提供的一种电源管理系统，电性连接一电池组，该电池组电性连接一负载，且该电池组包括多个串联的电池；该电源管理系统包含一侦测模块、一波形产生装置、一补电装置以及一控制装置，其中该侦测模块电性连接该多个电池，该侦测模块侦测各该电池的一电池状态；该波形产生装置电性连接一电源且通过一第一切换模块分别电性连接该多个电池；该第一切换模块受控制而导通或截断该波形产生装置与该多个电池之间的电性连接；该补电装置电性连接该电源且通过一第二切换模块分别电性连接该多个电池；该第二切换模块受控制而导通或截断该补电装置与该多个电池之间的电性连接；该控制装置，电性连接该侦测模块、该波形产生装置、该补电装置、该第一切换模块与该第二切换模块；该控制装置操作于多种运作模式之其中之一，该多个运作模式包括一第一运作模式与一第二运作模式，其中于该第一运作模式时，该控制装置控制该第一切换模块导通及控制该第二切换模块截止，且依据各该电池的电池状态所分别对应的一第一参数值控制该波形产生装置产生多个充电波形，并将该多个充电波形混合形成一具有复合波形之充电电能并分别输出至该多个电池，以分别对该多个电池充电；于该第二运作模式时，该控制装置控制该第二切换模块导通及控制该第一切换模块截断，且依据各该电池的电池状态所形成的一第二参数值控制该补电装置输出一补充电能给至少一该电池，使该补充电能与该多个电池之电能共同供电至该负载。本专利技术提供的一种电源管理系统的运作方法，该电源管理系统电性连接一电池组，该电池组电性连接一负载，且该电池组包括多个串联的电池；该电源管理系统包含有一侦测模块、一波形产生装置、一补电装置、一控制装置、一第一切换模块以及一第二切换模块，其中该侦测模块电性连接该多个电池；该波形产生装置电性连接一电源且通过一第一切换模块分别电性连接该多个电池；该补电装置电性连接该电源且通过一第二切换模块分别电性连接该多个电池；该控制装置电性连接该侦测模块、该波形产生装置、该补电装置、该第一切换模块与该第二切换模块；该控制装置操作于多种运作模式之其中之一，该多个运作模式包括一第一运作模式与一第二运作模式；其中，该第一运作模式包含下列步骤A1～A3：A1、该控制装置控制该第一切换模块导通，并控制该第二切换模块截断，且该侦测模块侦测各该电池的一电池状态；A2、依据该侦测模块所测得的各该电池的电池状态分别对应一第一参数值；A3、该控制装置控制该波形产生装置产生对应各该第一参数值的充电波形，并将该多个充电波形混合形成一具有复合波形之充电电能对各该电池充电；该第二运作模式包含下列步骤B1～B2：B1、该控制装置控制该第二切换模块导通，并控制该第一切换模块截断，且该侦测模块侦测各该电池的该电池状态；该电池状态对应该第二参数值输出至该控制装置；B2、判断是否有任一该电池的该第二参数值小于一预定值：若否，由该多个电池之电能输出至该负载；若是，输出一补充电能至该第二参数值小于该预定值的各该电池，并由该补充电能与该多个电池之电能共同供电至该负载。本专利技术之效果在于提供一种电源管理系统及其运作方法可以藉由电源管理系统侦测电池的电池状态，让电池于充电时可以有效避免电池之电池芯老化现象、延长电池寿命，以及提升充电效率，且具有节能环保的效果，并于电池供电给负载时，可以解决电池输出至负载电力不一致的问题。附图说明图1为传统的电源管理系统电路图；图2为本专利技术一优选实施例之电源管理系统的电路图；图3A为上述一优选实施例之波形产生器所产生的实验数据；图3B为上述一优选实施例之波形产生器所产生的实验数据；图3C为上述一优选实施例之波形产生器所产生的实验数据；图3D为上述一优选实施例之波形产生器所产生的实验数据；图4为上述一优选实施例之电源管理系统于第一运作模式之运作方法；图5为上述一优选实施例之电源管理系统于第一运作模式之运作方法。具体实施方式为能更清楚地说明本专利技术，兹举一优选实施例并配合附图详细说明如后。请参图2所示，为本专利技术一优选实施例之电源管理系统电性连接一电池组3，该电池组3电性连接一负载L2，且该电池组3包括多个串联的电池3a，其包含有一侦测模块10、一波形产生装置20、一补电装置30、一控制装置40、一第一切换模块50、一第二切换模块60以及一第三切换模块70。该侦测模块10电性连接该多个电池3以及控制装置40，且用以侦测各电池3a的电池状态，于本实施例中，侦测模块10所侦测的电池状态包含有直流内阻(DCIR)、交流内阻(ACIR)以及健康状态(StateofHealth，SOH)其中至少一个，且各该电池的电池状态分别对应一第一参数值，而电池3a的正极端与负极端之间的电流值对应一第二参数值，其中，各该第一参数值为电阻值、频率值、电压值、电流值以及功率值的其中之一，且第一参数值用以设定充电电能的振幅大小、频率、偏移电压的其中至少一个；而该第二参数值于本实施例中，为电流值。该波形产生装置20电性连接一电源P、控制装置40以及第一切换模块50，且第一切换模块50受控制装置40控制而导通或截断波形产生装置20与该多个电池3a之间的电性连接，当第一切换模块50导通波形产生装置20时，波形产生装置20可以对电池3a充电，请再配合图3A至以及图3D所示，于本实施例中，该波形产生装置20可以产生多个充电波形，并将该多个充电波形混合形成一具有复合波形之充电电能并分别输出至该多个电池3a，以分别对该多个电池3a充电，而该多个复合波是由基本波形中的至少一波形组合而成，其中基本波形举例而言可以是方波、三角波、弦波、脉冲波等，且该多个基本波形会随振幅、频率等而有所不同，但不以此为限。举例而言，当侦测模块10侦测的电池状态时为直流内阻以及电压时，直流内阻所对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源管理系统，电性连接一电池组，所述电池组电性连接一负载，且所述电池组包括多个串联的电池；所述电源管理系统包含：/n一侦测模块，电性连接所述多个电池，所述侦测模块侦测各所述电池的一电池状态；/n一波形产生装置，电性连接一电源且通过一第一切换模块分别电性连接所述多个电池；所述第一切换模块受控制而导通或截断所述波形产生装置与所述多个电池之间的电性连接；/n一补电装置，电性连接所述电源且通过一第二切换模块分别电性连接所述多个电池；所述第二切换模块受控制而导通或截断所述补电装置与所述多个电池之间的电性连接；/n一控制装置，电性连接所述侦测模块、所述波形产生装置、所述补电装置、所述第一切换模块与所述第二切换模块；所述控制装置操作于多种运作模式之其中之一，所述多个运作模式包括一第一运作模式与一第二运作模式，其中：/n于所述第一运作模式时，所述控制装置控制所述第一切换模块导通及控制所述第二切换模块截断，且依据各所述电池的电池状态所分别对应的一第一参数值控制所述波形产生装置产生多个充电波形，并将所述多个充电波形混合形成一具有复合波形之充电电能并分别输出至所述多个电池，以分别对所述多个电池充电；/n于所述第二运作模式时，所述控制装置控制所述第二切换模块导通及控制所述第一切换模块截断，且依据各所述电池的电池状态所形成的一第二参数值控制所述补电装置输出一补充电能给至少一所述电池，使所述补充电能与所述多个电池之电能共同供电至所述负载。/n...

【技术特征摘要】
20180531 TW 1071187651.一种电源管理系统，电性连接一电池组，所述电池组电性连接一负载，且所述电池组包括多个串联的电池；所述电源管理系统包含：
一侦测模块，电性连接所述多个电池，所述侦测模块侦测各所述电池的一电池状态；
一波形产生装置，电性连接一电源且通过一第一切换模块分别电性连接所述多个电池；所述第一切换模块受控制而导通或截断所述波形产生装置与所述多个电池之间的电性连接；
一补电装置，电性连接所述电源且通过一第二切换模块分别电性连接所述多个电池；所述第二切换模块受控制而导通或截断所述补电装置与所述多个电池之间的电性连接；
一控制装置，电性连接所述侦测模块、所述波形产生装置、所述补电装置、所述第一切换模块与所述第二切换模块；所述控制装置操作于多种运作模式之其中之一，所述多个运作模式包括一第一运作模式与一第二运作模式，其中：
于所述第一运作模式时，所述控制装置控制所述第一切换模块导通及控制所述第二切换模块截断，且依据各所述电池的电池状态所分别对应的一第一参数值控制所述波形产生装置产生多个充电波形，并将所述多个充电波形混合形成一具有复合波形之充电电能并分别输出至所述多个电池，以分别对所述多个电池充电；
于所述第二运作模式时，所述控制装置控制所述第二切换模块导通及控制所述第一切换模块截断，且依据各所述电池的电池状态所形成的一第二参数值控制所述补电装置输出一补充电能给至少一所述电池，使所述补充电能与所述多个电池之电能共同供电至所述负载。


2.如权利要求1所述的电源管理系统，包含有一第三切换模块，分别电性连接于所述控制装置，以及所述电池组的一正输出端及一负输出端，且所述第一运作模式还包含所述控制装置控制所述第三切换模块截断；所述第二运作模式还包含所述控制装置控制所述第三切换模块导通。


3.如权利要求1所述的电源管理系统，其中各所述电池的电池状态包含有直流内阻、交流内阻以及健康状态其中至少一个，且各所述电池的电池状态分别对应一所述第一参数值，各所述第一参数值为电阻值、频率值、电压值以及功率值的其中之一；所述充电电能包含有振幅大小、频率以及偏移电压的其中至少一个。


4.如权利要求1所述的电源管理系统，其中所述第二参数值为各所述电池之一正极端与一负极端之间的电流值，且所述补充电能为电流。


5.如权利要求4所述之电源管理系统，其中所述第二参数值小于一预定值时，输出所述补充电能至对应的一所述电池之所述正极端与所述负极端，使所述补充电能与所述多个电池之电能共同供电至所述负载。


6.一种电源管理系统的运作方法，所述电源管理系统电性连接一电池组，所述电池组电性连接一负载，且所述电池组包括多个串联的电池；所述电源管理系统包含有一侦测模块、一波形产生装置、一补电装置、一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国修，赖庆明，
申请(专利权)人：台北科技大学，
类型：发明
国别省市：中国台湾;TW