[发明专利]电源管理系统

说明书

技术领域

本发明关于一种电源管理系统。

背景技术

使用如汽油或柴油等之石化燃料之交通工具或发电机所造成的最大问题即为产生空气污染，随着环保意识的提升，以污染性较低之电池作为交通工具或发电机之动力来源，已为目前业界所极力发展之技术。由于交通工具及其他大型机具在驱动及操作上需要较大的电压及电流，且多是使用交流电甚至是多相交流电来驱动，因而若以电池作为电源供应单元时，则需要将多个电池并联及/或串联连接，以增加电源供应单元的输出电压及/或电流，并且将之转换成交流电甚至是多相交流电。

由于电池因为其特性及残余电量等因素，在串联使用时，需特别考量其匹配的状况，才得以应用于串联的场合。若在串联使用时，因电池之间的残余电量不相等，则在充电时将容易使得残余电量较多之电池形成过充电而导致损坏，而残余电量较少之电池将难以完成充电。此外，在放电时，也容易因为各电池之间的特性差异及残余电量，而发生过放电的情形并造成电池的损坏。

因此，如何提供一种电源管理系统，使其能够依据充电电压、输出电压的需求或各电池模组的状态，调整电源单元的连接组态，以便以交流电充电或使其输出交流电或多相交流电，同时又能够有效保护电源单元，平衡充放电并避免损坏，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明的目的为提供一种电源管理系统，能够有效保护电源单元，并避免功率的损耗，同时又能够依据充电电压、输出电压的需求或各电池模组的状态，调整电源单元的连接组态。

为达上述目的，依据本发明之一种电源管理系统，包括多个电源单元、至少一第一二极体、一控制单元及一第一极性切换单元。所述电源单元电性连接形成一电源单元串，各电源单元包括电池模组以及第一切换元件。电池模组、第一切换元件串联连接形成一串联模组。各第一二级体之一端分别与所述电源单元其中之一电性连接，且第一二极体之另一端连接至一第一共接点，形成一放电路径。控制单元电性连接第一切换元件，依据控制讯号分别输出第一切换讯号至各第一切换元件，分别控制各第一切换元件导通或截止。第一极性切换单元电性连接控制单元、第一共接点及电源单元串，并输出第一操作电压。控制单元输出第一调整讯号至第一极性切换单元，控制第一操作电压之极性，使第一操作电压为交流电压。

为达上述目的，依据本发明之一种电源管理系统包括多个电源单元、至少一第二切换元件、至少一第三切换元件、一第一极性切换单元、一第二极性切换单元以及一控制单元。所述电源单元电性连接形成一电源单元串，各电源单元包括一电池模组、一第一切换元件，且电池模组及第一切换元件串联连接形成一串联模组。各第二切换元件之一端分别与所述电源单元其中之一电性连接，另一端连接至一第一共接点，形成一放电路径。各第三切换元件之一媏分别与该电源单元其中之一电性连接，另一端连接至一第二共接点，形成另一放电路径。第一极性切换单元与电源单元串、第一共接点电性连接，并输出一第一操作电压。第二极性切换单元与电源单元串、第二共接点电性连接，输出一第二操作电压。控制单元与所述第一切换元件、所述第二切换元件、所述第三切换元件、第一极性切换单元及第二极性切换单元电性连接，并依据一控制讯号分别输出一第一切换讯号至各第一切换元件，分别控制各第一切换元件导通或截止，以控制各电池模组之放电，且控制单元并依据控制讯号分别输出一第二切换讯号至各第二切换元件，分别控制各第二切换元件导通或截止，以控制第一共接点的放电电压，且控制单元并依据控制讯号分别输出一第三切换讯号至各第三切换元件，分别控制各第三切换元件导通或截止，以控制第二共接点的放电电压，且控制单元输出一第一调整讯号至第一极性切换单元，控制第一操作电压之极性，且控制单元输出一第二调整讯号至第二极性切换单元，控制第二操作电压之极性。承上所述，依据本发明之一种电源管理系统是藉由控制单元输出一第一切换讯号至第一切换元件，以控制第一切换元件导通或截止，并且藉由控制第一极性切换单元调整第一操作电压的极性，从而使第一操作电压为交流电压，不仅如此，更可透过连接额外的切换元件或二极体，使得电源管理系统除提供放电外，亦可具备可被充电、保护电源单元或多相输出等功能，以避免功率的损耗，同时又能够依据充电电压、输出电压的需求或各电池模组的状态，调整电源单元的连接组态。

附图说明

图1为本发明较佳实施例之一种电源管理系统的示意图；

图2为第一操作电压的波形示意图；

图3A、图3B为第一切换元件的示意图；

图3C为电源单元的示意图；

图4A为本发明较佳实施例之一种电源管理系统的示意图；