專利名稱：電池保護方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種方法和系統(tǒng)，特別是涉及一種電池保護方法和系統(tǒng)。
背景技術：
電動車在剎車時，若能將多余的動能回收且轉(zhuǎn)成電能儲存于電池組中，可有效增 加電動車的續(xù)航力，但是缺點為若電動車剎車時產(chǎn)生一呈大電流形式的回收電流直接對 該電池組進行充電，此回收大電流將造成電池組短時間內(nèi)以異常高C Rate充電，導致電池 組容量的可逆損失和不可逆損失，而減少電池組的壽命，因此必須經(jīng)常的更換電池組而增 加維護成本。由此可見，上述現(xiàn)有的電池保護方法在方法及使用上，顯然仍存在有不便與缺陷， 而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之 道，但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般方法又沒有適切的方法能夠解決 上述問題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種新的電池保護方法和 系統(tǒng)，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種避免上述缺失的電池保護方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種電池保護方法，適用于防止來自一負載的大電流回充時對一主電池組產(chǎn)生損害以及 提高該主電池組使用壽命；該電池保護方法包含以下步驟提供一輔助電池組；判斷是否 回收該負載的能量，若是，則執(zhí)行一充電模式；及在該充電模式下，將來自該負載的能量轉(zhuǎn) 移至該輔助電池組。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。較佳地，前述的電池保護方法，其中該負載為一能執(zhí)行加速或剎車的馬達，當偵測 到該馬達執(zhí)行剎車而產(chǎn)生可回收的能量時，則進入到該充電模式。較佳地，前述的電池保護方法，其中該負載是產(chǎn)生一感應電流，在該充電模式下， 將該感應電流充電至該輔助電池組。較佳地，前述的電池保護方法，其還包含若不回收該負載的能量，則再判斷是否 執(zhí)行一放電模式；及若執(zhí)行該放電模式，則將來自該輔助電池組的能量轉(zhuǎn)移至該主電池組。較佳地，前述的電池保護方法，其中當偵測到該主電池組沒有提供能量到該負載 且處于閑置狀態(tài)時，則進入該放電模式。較佳地，前述的電池保護方法，其中還將該輔助電池組的輸出電壓轉(zhuǎn)換成符合該 主電池組的輸入電壓以進行能量的轉(zhuǎn)移。較佳地，前述的電池保護方法，其中該輔助電池組更產(chǎn)生一充電電流對該主電池 組進行充電。較佳地，前述的電池保護方法，其中該充電電流的大小是使該主電池組處于一涓流充電的狀態(tài)。較佳地，前述的電池保護方法，其中還包含判斷是否執(zhí)行一平衡模式；若執(zhí)行該 平衡模式下，則將來自該主電池組的能量轉(zhuǎn)移至該輔助電池組。較佳地，前述的電池保護方法，其中還將該主電池組的輸出電壓轉(zhuǎn)換成符合輔助 電池組的輸入電壓以進行能量的轉(zhuǎn)移。較佳地，前述的電池保護方法，該主電池組包括多數(shù)個電池，該電池保護方法還包 含偵測該主電池組的每一電池的電位，并根據(jù)一參考電位值進行比較以判斷是否有高于 該參考電位值的電池，若有，則進行該平衡模式，使該高于該參考電位值的電池輸出能量。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的 一種電池保護系統(tǒng)，耦接于一負載與一主電池組間，適用于防止來自該負載的一感應電流 回充至該主電池組時產(chǎn)生損害以及提高該主電池組使用壽命；該電池保護系統(tǒng)包含一輔 助電池組，用于充電和放電；一第一開關，耦接于該負載與該輔助電池組間；一第一電壓轉(zhuǎn) 換器，耦接于該主電池組，用于將所接收的電壓進行轉(zhuǎn)換以提供一充電電流；一第二開關， 耦接于該輔助電池和該第一電壓轉(zhuǎn)換器間；及一控制電路，在一充電模式下控制該第一開 關導通以使該負載與該輔助電池組電連接，以使該感應電流對該輔助電池組進行充電，將 來自該負載的能量轉(zhuǎn)移至該輔助電池組；又該控制電路更在一放電模式下控制該第二開關 導通以使該第一電壓轉(zhuǎn)換器與該輔助電池組電連接，以使該充電電流對該主電池組進行充 電，將來自該輔助電池組的能量轉(zhuǎn)移至該主電池組。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。較佳地，前述的電池保護系統(tǒng)，其中該充電電流是使該主電池組處于一涓流充電 的狀態(tài)。較佳地，前述的電池保護系統(tǒng)，其中該電池保護系統(tǒng)還包含一第二電壓轉(zhuǎn)換器， 耦連接于該輔助電池組，用于將所接收的電壓進行轉(zhuǎn)換；一第三開關，耦接于該主電池組和 該第二電壓轉(zhuǎn)換器間；又該控制電路更在一平衡模式下控制該第三開關導通以使該第二電 壓轉(zhuǎn)換器與該主電池組電連接，將該主電池的輸出電壓轉(zhuǎn)換成符合該輔助電池組的輸入電 壓以將來自該主電池組的能量轉(zhuǎn)移至該輔助電池組。較佳地，前述的電池保護系統(tǒng)，其中該主電池組包括多數(shù)個電池，該控制電路更偵 測該主電池組的每一電池的電位，并根據(jù)一參考電位值進行比較以判斷是否有高于該參考 電位值的電池，若有，則進行該平衡模式，使該高于該參考電位值的電池輸出能量。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術方案，本發(fā)明 電池保護方法和系統(tǒng)至少具有下列優(yōu)點及有益效果本發(fā)明防止大電流由負載回充至電池 組造成傷害，并且在非回充時對電池組以涓流電流(trickle current)進行充電，以對電池 組提供充電兼具保養(yǎng)的作用。綜上所述，本發(fā)明一種電池保護方法和系統(tǒng)，該方法適用于防止來自一負載的大 電流回充時對一主電池組產(chǎn)生損害以及提高主電池組使用壽命，其包含以下步驟提供一 輔助電池組；判斷是否回收該負載的能量，若是，則執(zhí)行一充電模式；及在該充電模式下， 將來自該負載的能量轉(zhuǎn)移至該輔助電池組。以避免電池組在高C rate充電下導致電池組 的損害，能將大電流可能造成的損害從電池組轉(zhuǎn)移到輔助電池組，不僅可降低電池組壽命 衰減，又因輔助電池組的維護成本和難易度均較電池組便宜及容易，更能將電池組維護重心移到輔助電池組，以減低對整個電池組的維護成本及難度。本發(fā)明在技術上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用 的新設計。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是本發(fā)明的較佳實施例操作于充電模式的電路圖；圖2是該較佳實施例的流程圖；圖3是該較佳實施例操作于放電模式的電路圖；圖4是該較佳實施例操作于平衡模式的電路圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的電池保護方法和系統(tǒng)其具體實施方式
、方法、步 驟、結(jié)構、特征及其功效，詳細說明如后。有關本發(fā)明的前述及其他技術內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實 施例的詳細說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當可對本發(fā)明為達成預定目 的所采取的技術手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說 明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。參閱圖1，本發(fā)明電池保護系統(tǒng)的較佳實施例，適用于耦接于一具有多個電池和 一輸入輸出端的主電池組和一負載間，而能操作于一放電模式、一充電模式和一平衡模式 以防止在大電流回充時對主電池組產(chǎn)生損害以及提高該主電池組使用壽命，又在本實施例 中，該負載是一能執(zhí)行加速或剎車的電動車馬達，且該電池保護系統(tǒng)包含一輔助電池組 2、一第一開關21、一第一電壓轉(zhuǎn)換器3、一第二開關32、一第二電壓轉(zhuǎn)換器4、一第三開關41 和一控制電路5。輔助電池組2用于充電和放電，且具有一輸入輸出端。第一開關21電連接于該負載與該輔助電池組2的輸入輸出端間，且遭控制以于導 通和不導通間切換。第一電壓轉(zhuǎn)換器3具有一電連接于該主電池組的輸入輸出端的輸出端和一輸入 端，用于將該輸入端所接收的電壓進行轉(zhuǎn)換以提供一充電電流。第二開關32電連接于該輔助電池組2的輸入輸出端和該第一電壓轉(zhuǎn)換器3的輸 入端間，且遭控制以于導通和不導通間切換。第二電壓轉(zhuǎn)換器4具有一電連接于該輔助電池組2的輸出端和一輸入端，用于將 該輸入端所接收的電壓進行轉(zhuǎn)換。第三開關41電連接于該主電池組的輸入輸出端和該第二電壓轉(zhuǎn)換器4的輸入端 間?？刂齐娐?基于一外部指令或藉由偵測主電池組對該負載的供電情形來使電池保護系統(tǒng)執(zhí)行一種電池保護方法，該電池保護方法包含以下步驟，如圖2所示步驟10 提供一輔助電池組2至該主電池組；步驟20 判斷是否回收該負載的能量，若是，則執(zhí)行一充電模式，若否則進到步驟 30。步驟10的詳細做法為當偵測到該馬達執(zhí)行剎車而產(chǎn)生可回收的能量時，則進入 到該充電模式。〈充電模式〉如圖1所示，當主電池組提供電力到該負載，且該負載產(chǎn)生一感應電流時，控制電 路會進行充電模式，將第一開關21導通，使該感應電流經(jīng)由該第一開關21充電至該輔助電 池組2，將來自該負載的能量轉(zhuǎn)移至該輔助電池組2。藉由輔助電池組2作為負載和主電池組間的緩沖器，能將回收電流可能造成的損 害從主電池組轉(zhuǎn)移到輔助電池組2，以避免該感應電流處于大電流狀態(tài)時對主電池組造成損害。步驟30 判斷是否執(zhí)行一放電模式，若是，則執(zhí)行該放電模式，相反地則回到步驟 20。〈放電模式〉如圖3所示，當主電池組沒有提供能量到負載且處于閑置狀態(tài)時，控制電路5會執(zhí) 行放電模式，使第一開關21和第三開關41不導通，而使該第二開關31導通以建立第一電 壓轉(zhuǎn)換器3的輸入端與輔助電池組2的輸入輸出端的電連接。此時，第一電壓轉(zhuǎn)換器3會將該輔助電池組2的輸出電壓轉(zhuǎn)換成符合該主電池組 的輸入電壓，將來自該輔助電池組2的能量轉(zhuǎn)移至該主電池組，且更將該輔助電池組2的輸 出電壓轉(zhuǎn)換成符合該主電池組的輸入電壓以產(chǎn)生一充電電流對該主電池組進行充電，該充 電電流的大小是使該主電池組處于一涓流充電(trickle charge)的狀態(tài)。又在本實施例中，該第一電壓轉(zhuǎn)換器3為一升壓型直流轉(zhuǎn)換器，可將來自該輔助 電池組2的輸出電壓進行升壓成符合該主電池組的輸入電壓。在此更進一步的說明主電池組的最大容量會隨著使用的次數(shù)增加而減少，所減 少的容量包括一不可逆損失和一可逆損失，不可逆損失主要來自于活性材料的損耗，因此 無法恢復?？赡鎿p失主要來自于不當?shù)某浞烹娺^程(例如大電流放電、大電流充電)使得 電池內(nèi)部活性材料排列堆積不整齊，而導致可循環(huán)利用的活性材料減少，可藉由涓流充電 使得電池內(nèi)部活性材料在遷移時有足夠時間排列堆積整齊，以改善可逆損失和減緩電池的 老化，而提高主電池組的使用壽命。步驟40 判斷是否執(zhí)行一平衡模式，若是，則進入該平衡模式，相反地，則回到步 驟20。<平衡模式>主電池組包含多數(shù)個電池，由于每個電池的充放電容量、充電轉(zhuǎn)換效率、或初始電 量不完全一致，因此在經(jīng)過長時間的反復充、放電后，各個電池的電壓會有所不同，此時需 要對電池間進行平衡?？刂齐娐?會偵測每一電池的電位，并與一參考電位值進行比較，以 判斷是否有高于該參考電位值的電池，若有，則進行平衡模式。此外，該控制電路5也可基 于一外部指令而進行此平衡模式。
如圖4所示，在平衡模式下，控制電路5會使第一開關21和第二開關31不導通， 而使第三開關41導通以建立該主電池組的輸入輸出端與該第二電壓轉(zhuǎn)換器4的輸入端的 電連接，進而將該主電池的輸出電壓轉(zhuǎn)換成符合輔助電池組2的輸入電壓以將來自該主電 池組中高于參考電位值的電池的能量轉(zhuǎn)移至該輔助電池組2，直到該等電池的電位等同于 該參考電位值，而使主電池組中的電量達到平衡以避免再次進行充電或放電時，由于電量 不平衡而發(fā)生過充電或過放電的情況導致主電池組的損害，甚至發(fā)生主電池組爆炸。又在本實施例中，該第二電壓轉(zhuǎn)換器4為一降壓型直流轉(zhuǎn)換器，可將來自該主電 池組的輸出電壓進行降壓成符合該輔助電池組2的輸入電壓。綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1.藉由輔助電池組2對該主電池組提供涓流充電的方式，以達到對主電池組進行 充電及保養(yǎng)的作用。2.利用輔助電池組2作為在負載與主電池組間的緩沖裝置，以接收來自負載的感 應電流，再轉(zhuǎn)換成小電流提供給電池組，以避免感應電流值處于大電流狀態(tài)時對主電池組 造成損害，能將感應電流可能造成的損害從主電池組轉(zhuǎn)移到輔助電池組2，不僅可降低主電 池組壽命衰減，又因輔助電池組2的維護成本和難易度均較主電池組便宜及容易，藉由本 發(fā)明能將主電池組維護重心移到輔助電池組2，以減低對整個電池組的維護成本及難度。3.藉由控制電路5將主電池組中電量較高的電池的電量轉(zhuǎn)移到輔助電池組2，以 維持主電池組中各個電池的電量平衡。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人 員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾 為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對 以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種電池保護方法，適用于防止來自一負載的大電流回充時對一主電池組產(chǎn)生損害 以及提高該主電池組使用壽命；其特征在于該電池保護方法包含以下步驟提供一輔助 電池組；判斷是否回收該負載的能量，若是，則執(zhí)行一充電模式；及在該充電模式下，將來 自該負載的能量轉(zhuǎn)移至該輔助電池組。
2.如權利要求1所述的電池保護方法，該負載為一能執(zhí)行加速或剎車的馬達，其特征 在于當偵測到該馬達執(zhí)行剎車而產(chǎn)生可回收的能量時，則進入到該充電模式。
3.如權利要求1所述的電池保護方法，該負載是產(chǎn)生一感應電流，其特征在于在該充 電模式下，將該感應電流充電至該輔助電池組。
4.如權利要求1所述的電池保護方法，其特征在于還包含若不回收該負載的能量， 則再判斷是否執(zhí)行一放電模式；及若執(zhí)行該放電模式，則將來自該輔助電池組的能量轉(zhuǎn)移 至該主電池組。
5.如權利要求4所述的電池保護方法，其特征在于當偵測到該主電池組沒有提供能 量到該負載且處于閑置狀態(tài)時，則進入該放電模式。
6.如權利要求4所述的電池保護方法，其特征在于還將該輔助電池組的輸出電壓轉(zhuǎn) 換成符合該主電池組的輸入電壓以進行能量的轉(zhuǎn)移。
7.如權利要求6所述的電池保護方法，其特征在于該輔助電池組更產(chǎn)生一充電電流 對該主電池組進行充電。
8.如權利要求7所述的電池保護方法，其特征在于該充電電流的大小是使該主電池 組處于一涓流充電的狀態(tài)。
9.如權利要求1所述的電池保護方法，其特征在于還包含判斷是否執(zhí)行一平衡模 式；若執(zhí)行該平衡模式下，則將來自該主電池組的能量轉(zhuǎn)移至該輔助電池組。
10.如權利要求9所述的電池保護方法，其特征在于還將該主電池組的輸出電壓轉(zhuǎn)換 成符合輔助電池組的輸入電壓以進行能量的轉(zhuǎn)移。
11.如權利要求9所述的電池保護方法，該主電池組包括多數(shù)個電池，其特征在于該 電池保護方法還包含偵測該主電池組的每一電池的電位，并根據(jù)一參考電位值進行比較 以判斷是否有高于該參考電位值的電池，若有，則進行該平衡模式，使該高于該參考電位值 的電池輸出能量。
12.—種電池保護系統(tǒng)，耦接于一負載與一主電池組間，適用于防止來自該負載的一感 應電流回充至該主電池組時產(chǎn)生損害以及提高該主電池組使用壽命；其特征在于該電池 保護系統(tǒng)包含一輔助電池組，用于充電和放電；一第一開關，耦接于該負載與該輔助電池 組間；一第一電壓轉(zhuǎn)換器，耦接于該主電池組，用于將所接收的電壓進行轉(zhuǎn)換以提供一充電 電流；一第二開關，耦接于該輔助電池和該第一電壓轉(zhuǎn)換器間；及一控制電路，在一充電模 式下控制該第一開關導通以使該負載與該輔助電池組電連接，以使該感應電流對該輔助電 池組進行充電，將來自該負載的能量轉(zhuǎn)移至該輔助電池組；又該控制電路更在一放電模式 下控制該第二開關導通以使該第一電壓轉(zhuǎn)換器與該輔助電池組電連接，以使該充電電流對 該主電池組進行充電，將來自該輔助電池組的能量轉(zhuǎn)移至該主電池組。
13.如權利要求12所述的電池保護系統(tǒng)，其特征在于該充電電流是使該主電池組處 于一涓流充電的狀態(tài)。
14.如權利要求12所述的電池保護系統(tǒng)，其特征在于該電池保護系統(tǒng)還包含一第二電壓轉(zhuǎn)換器，耦連接于該輔助電池組，用于將所接收的電壓進行轉(zhuǎn)換；一第三開關，耦接于 該主電池組和該第二電壓轉(zhuǎn)換器間；又該控制電路更在一平衡模式下控制該第三開關導通 以使該第二電壓轉(zhuǎn)換器與該主電池組電連接，將該主電池的輸出電壓轉(zhuǎn)換成符合該輔助電 池組的輸入電壓以將來自該主電池組的能量轉(zhuǎn)移至該輔助電池組。
15.如權利要求14所述的電池保護系統(tǒng)，該主電池組包括多數(shù)個電池，其特征在于該 控制電路更偵測該主電池組的每一電池的電位，并根據(jù)一參考電位值進行比較以判斷是否 有高于該參考電位值的電池，若有，則進行該平衡模式，使該高于該參考電位值的電池輸出 能量°
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種電池保護方法和系統(tǒng)，該方法適用于防止來自一負載的大電流回充時對一主電池組產(chǎn)生損害以及提高主電池組使用壽命，其包含以下步驟提供一輔助電池組；判斷是否回收該負載的能量，若是，則執(zhí)行一充電模式；及在該充電模式下，將來自該負載的能量轉(zhuǎn)移至該輔助電池組。以避免電池組在高C rate充電下導致電池組的損害，能將大電流可能造成的損害從電池組轉(zhuǎn)移到輔助電池組，不僅可降低電池組壽命衰減，又因輔助電池組的維護成本和難易度均較電池組便宜及容易，更能將電池組維護重心移到輔助電池組，以減低對整個電池組的維護成本及難度。
文檔編號H01M10/42GK102110861SQ20091025977
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權日2009年12月25日
發(fā)明者葉家福 申請人:光寶科技股份有限公司, 旭麗電子(廣州)有限公司