可携式复合型电池管理系统技术方案

一种可携式复合型电池管理系统，由可携式高能量电池组、直流转换器及主动力电池组所组成；本发明专利技术以一个可携式高能量电池组，传递电池管理系统每日行驶时所需的能量，同时该可携式高能量电池组，具有方便轻巧的特性，可以随时随地通过外加电池充电器来快速充电，而固定于车架上的主动力电池组，则可提供平稳的电力需求，以及必要时的最大行驶里程。如此结合可携式高能量电池组及主动力电池组二者优点的电力系统，将可满足使用者方便补充能源、价廉可靠、适当的动力及足够行驶距离的多重需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可携式复合型电池管理系统，特别是指一种可搭载于各式电动车上使用，并通过可携式高能量电池组及主动力电池组相互搭配使用，实现方便补充能源、价廉可靠、适当的动力及足够行驶距离的多重需求的可携式复合型电池管理系统。
技术介绍
近几年来，城市的发展及环保意识的逐渐抬头，中短距离而且符合环保期望的个人交通工具，已俨然成为未来城市发展中不可或缺的要素。但相对而言，创新的电池技术、电力控制技术及电力控制元件的进展，则给轻型电动车的未来发展提供了无限的想象空间。然而在一般公知的电池系统的技术中，设计考虑的重点多半是在如何通过复杂的控制方法，在不同的功率需求下，调配高能量电池及高动力电池的输出比例，实现最理想的复合电池系统(台湾2002年7月11日公告第494071号专利案)；或者使用日后可能成为电力供给主流的燃料电池，搭配一个高功率电池，以确保燃料电池得以长期工作于较高效率点，并利用此不得不附加的二次电池，提供燃料电池运作时，所必需的控制电力(台湾2003年11月1日公告第559602号专利案)；然而在这些公知的引证案技术中，却往往忽略了可能使用者的真正需求，以及电动车推广中常见的问题。由于致力推广电动车的地区，多数属于成熟而大楼林立的城市，充电站设置不易以及长时间充电难以实行，已经成为今日电动车发展最不利的非技术性问题。根据统计资料显示，在多数都市化的地区，使用个人交通工具的里程都在二十～三十公里以内，相对而言，对于只考虑行驶里程在六十公里以上的电池系统，在充电及电池维护上，不免成为一个过于沉重的系统设计。再者，公知的电池系统设计过于徧重于电子控制技术的展示，以及复合式电力输出的调控系统，所给与的不单只是技术含量高的电池保护及动力特性，在此复杂系统中所有的多次能源转换效率的折损及电子控制的高成本，都将造成电动车在推广上的窒碍难行。随着电力电子技术的发展，电池寿命的保护，动力充足平稳的输出，都已逐步的克服实现，但是如何补充电动车的电能，以适应现今的使用习惯，已成为电动车发展最重要的课题。以往研发的角度多半在电池系统的概念下提出许多新颖而具体想法，但技术的精神则多半在于如何在可接受的重量及价格内，提供最大的行驶里程，可惜的是对于如何让电动车的使用者，在现有的能源供应网络中轻易取得能量的补充，以有效降低整体电池组中的电子控制成本，却研发及论述不足。由此可见，上述现有技术仍有诸多缺点，有待改进。
技术实现思路
本专利技术可携式复合型电池管理系统的专利技术目的在于多数燃油机车每日行驶里程都在三十公里之内，如何能提供一个简单的电池系统，能够符合每日快速充电，全系统又可满足最大行驶里程大于六十公里的要求。本专利技术的主要技术方案是该可携式复合型电池管理系统，包括一个可携式高能量电池组，其内建有电池管理系统，并与直流转换器相连接；一个主动力电池组，用于提供电动机运转所需的电能，具有一个电池管理系统或最大电流限制的元件，与直流转换器相连接，并提供系统内的直流转换器及后方的电动机控制器运作时所需电池讯息；一个直流转换器，与可携式高能量电池组及主动力电池组相连接，用来将可携式高能量电池组的电能转换成主动力电池组的电能，或者将可携式高能量电池组的可输出电能转换成电动机控制器运转所需的能量，根据可携式高能量电池组与主动力电池组之间的额定电压的不同，而为升压、降压或升降压型转换器。本专利技术所提供的可携式复合型电池管理系统，与前述引证案及其他现有技术相互比较时，具有下列优点一、本专利技术可携式复合型电池管理系统，是一个结合可携式高能量电池组及主动力电池组二者优点的电力系统，将可满足使用者方便补充能源、价廉可靠、适当的动力及足够行驶距离的多重需求。二、本专利技术可携式复合型电池管理系统，可应用于各式电动车辆中，并考虑多数使用者短距离行驶的需求，可有效降低能源补充的困难度，使高能量电池达到轻量可携带的要求，以方便使用者于充电时，可携行至高楼住宅或其他电动车无法进入的地点来进行充电。三、本专利技术可携式复合型电池管理系统，其中所使用的可携式高能量电池组，其着重在较高的能量-重量比，以便能在合理的重量及体积下，传递足够每日行驶所需的能量，目前可用的电池种类包含有高能量的锂离子电池、锂聚合物电池，未来也可利用电脑产业所推展的笔记型电脑用的交换式燃料电池，由于这种笔记型电脑所用的交换式燃料电池具有价廉轻巧的特质，将同样可符合本专利技术对于可携式高能量电池组的规格要求。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术可携式复合型电池管理系统的可携式高能量电池组架构图；图2为该可携式复合型电池管理系统的主动力电池组架构图；图3为该可携式复合型电池管理系统的直流转换器架构图；图4为该可携式复合型电池管理系统的电能转换控制示意图；图5为该可携式复合型电池管理系统的实施例示意图。具体实施例方式如图1所示，为本专利技术可携式复合型电池管理系统的可携式高能量电池组架构图，由图中可知，本专利技术可携式复合型电池管理系统的可携式高能量电池组1，主要着重在较高的能量-重量比，以便能在合理的重量及体积下，传递足够每日行驶所需的能量，目前可用的电池种类包含有高能量的锂离子电池或锂聚合物电池，未来也可利用电脑产业所推展的笔记型电脑用的交换式燃料电池，由于这种笔记型电脑所用的交换式燃料电池，具有价廉轻巧的特质，且该可携式高能量电池组1，可通过外接式充电器4进行充电，而使用时也将不限制只同时使用一组，因此这样的可携行高能量电池组1，必需内建有相对于电池种类的电池管理系统11，以确保脱离电动车时的稳定及安全；同时如此独立运作的电池管理系统11，可降低整体系统管理的难度，并降低整体电子控制成本及提高整体系统稳定性。再者，该电池管理系统11需具有低电量指示或低电量截止的功能，以简化后端直流转换器的控制机制。如图2所示，为本专利技术可携式复合型电池管理系统的主动力电池组架构图，由图中可知，本专利技术可携式复合型电池管理系统的主动力电池组2，是用以提供电动机控制器5运转所需的电能，是指能在瞬时及长时间提供相对较高的电流放电能力的电池，它可能的电池种类包含所有电动车的常用电池，例如动力型铅酸/铅钙酸(Pb/Ca-SO4)电池、镍氢电池(Ni-mH)、镍锌(Ni-Zn)电池、锂锰/锂钴(Li-Mn/Li-Co)电池，乃至于锂聚合物(Li-Polymer)电池等；该电池系统内的主动力电池组2是电动机电力的主要来源，因此在不同动力电池的使用中，不但会有电池芯相互串并的结构，甚至会有电池组之间的串并使用。为了考虑电池使用的安全、寿命及稳定性，电池组内必需包含一个必要的电池管理系统21或最大电流限制的元件，以确保电池运作的安全，进而提供系统内的直流转换器3及后方的电动机控制器5运作时所需电池讯息。如图3及图4所示，为本专利技术可携式复合型电池管理系统的直流转换器架构图及电能转换控制示意图，由图中可知，本专利技术可携式复合型电池管理系统的直流转换器3，就是一组简单的电池充电器，是用来将可携式高能量电池组1的电能转换成主动力电池组2的电能，它可能因为可携式高能量电池组1与主动力电池组2之间的额定电压的不同，而为升压(Boost)、降压(Buck)或升降压(Buck-Boost/Cuk)型转换器，它的控制机制Outp本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可携式复合型电池管理系统，包括：一个可携式高能量电池组，其内建有电池管理系统，并与直流转换器相连接；一个主动力电池组，用于提供电动机运转所需的电能，具有一个电池管理系统或最大电流限制的元件，与直流转换器相连接，提供系统内 的直流转换器及后方的电动机控制器运作时所需电池讯息；一个直流转换器，与可携式高能量电池组及主动力电池组相连接，用来将可携式高能量电池组的电能转换成主动力电池组的电能，或者将可携式高能量电池组的可输出电能转换成电动机控制器运转所需的能 量，根据可携式高能量电池组与主动力电池组之间的额定电压的不同，而为升压、降压或升降压型转换器。

【技术特征摘要】
1.一种可携式复合型电池管理系统，包括一个可携式高能量电池组，其内建有电池管理系统，并与直流转换器相连接；一个主动力电池组，用于提供电动机运转所需的电能，具有一个电池管理系统或最大电流限制的元件，与直流转换器相连接，提供系统内的直流转换器及后方的电动机控制器运作时所需电池讯息；一个直流转换器，与可携式高能量电池组及主动力电池组相连接，用来将可携式高能量电池组的电能转换成主动力电池组的电能，或者将可携式高能量电池组的可输出电能转换成电动机控制器运转所需的能量，根据可携式高能量电池组与主动力电池组之间的额定电压的不同，而为升压、降压或升降压型转换器。2.如权利要求1所述的可携式复合型电池管理系统，其特征在于其中该可携式高能量电池组，可为高能量的锂离子电池、锂聚合物电池、交换式燃料电池，且该可携式高能量电池组将不限制只同时使用一组。3.如权利要求1所述的可携式复合型电池管理系统，其特征在于其中该电池管理系统，可降低整体电池系统管理的难度，并降低整体电子控制成本及提高整体系统稳定性，并具有低电量指示或低电量截止的功能，以简化后端直流转换器的控制机制。4.如权利要求1所述的可携式复合型电池管理系统，其特征在于其中该可携式高能量电池组，可通过外接式充电器进行充电。5.如权利要求1所述的可携式复合型电池管理系统，其特征在于其中该主动力电池组，可为动力型铅酸/铅钙酸(Pb/Ca-SO4)电池、镍氢电池(Ni-mH)、镍...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒英豪，马斌严，
申请(专利权)人：宇泉能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]