專(zhuān)利名稱：電源平衡模塊及其方法、電源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平衡模塊，特別是涉及一種用于多個(gè)電池串接構(gòu)成電池組 的電源平衡模塊。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)為了給電子設(shè)備提供足夠的電壓，通常由多個(gè)電池串聯(lián)而成一電 池組。而由于電池組內(nèi)每個(gè)電池之間的性質(zhì)不可能完全相同，用久了自然就會(huì) 有某些特性較差的電池先老化，而影響了整體放電曲線。因此電池組中的電池 不均衡時(shí)，它的可用容量將減少，串聯(lián)電池組中容量最低的電池將決定電池組 的總?cè)萘?。在不均衡電池組中， 一個(gè)或幾個(gè)電池會(huì)在其它電池尚需充電時(shí)便已 達(dá)到最大容量。而在放電時(shí)，未完全充電的電池又會(huì)比其它電池先放完電，使 電池組因電壓不足而提前停止供電。
因此為了解決電池組中的電池不均衡的問(wèn)題，有必要對(duì)電池組中的電池進(jìn) 行均壓的處理，而這種均壓處理是通過(guò)分流需要均壓的電池(電壓最高的電池) 電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通常來(lái)說(shuō)是將一個(gè)功率晶體管和限流電阻串聯(lián)后，再與電池組 中的每個(gè)電池并聯(lián)來(lái)控制均壓過(guò)程。因此在充電過(guò)程中導(dǎo)通功率晶體管，將該 電池的電流部份分流，因而使它的充電速度比其它電池慢。在放電過(guò)程中導(dǎo)通 功率晶體管，增加該電池的有效負(fù)載，使它的放電速度比其它電池快，因而在 充/放電模式下對(duì)電池進(jìn)行均衡。
而前述所述均壓電路設(shè)計(jì)時(shí)必須注意功率晶體管和限流電阻的選擇，以使 電流保持在合理的范圍內(nèi)。如果均衡電流過(guò)高，功耗會(huì)很大，引起電池組升溫 或增加組件負(fù)擔(dān)；相反，如果均衡電流過(guò)低，就需要較長(zhǎng)的時(shí)間或多個(gè)周期才 能起到均衡作用，因而降低電池均衡效率。
故目前均壓電路架構(gòu)是存有電路復(fù)雜且所使用的限流電阻也容易造成功 率上的額外消耗等問(wèn)題產(chǎn)生，因此如何解決目前電池組均壓處理方式所衍生的 問(wèn)題，已是一個(gè)有待克服的課題。200810211404.X
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種電源平衡模塊，以解決現(xiàn)有的 電池組均壓電路過(guò)于復(fù)雜的問(wèn)題。因此本發(fā)明的目的在于使電源平衡模塊可以 在電路架構(gòu)簡(jiǎn)單的情況下，而來(lái)對(duì)電池組中的各電池快速達(dá)成均壓的效果。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一種方案，提供一種電源平衡模塊， 該電源由多個(gè)電池串接組成的一電池組，包括
一電壓平衡單元，具有至少一磁性電容；
一切換開(kāi)關(guān)單元，控制該些電池與該電壓平衡單元之間路徑的導(dǎo)通；以及
一控制單元，耦接于該切換開(kāi)關(guān)單元，并用以輸出一切換信號(hào)給該切換開(kāi) 關(guān)單元，以使該些電池的每一個(gè)分別輪流與該電壓平衡單元耦接。
該磁性電容包括 一第一磁性電極； 一第二磁性電極；以及一介電層，設(shè) 置于該第一磁性電極與該第二磁性電極之間；其中該介電層用以儲(chǔ)存電能，以 及該第一磁性電極與該第二磁性電極分別具有多個(gè)磁偶極以避免儲(chǔ)存于該介 電層中的電能漏電。
該第一磁性電極包括 一第一磁性層； 一第二磁性層；以及一第一隔離層， 包含有非磁性材料，設(shè)置于該第一磁性層與該第二磁性層之間；其中，該第二 磁性電極包括 一第三磁性層； 一第四磁性層；以及一第二隔離層，包含有非 磁性材料，設(shè)置于該第三磁性層與該第四磁性層之間。
該切換開(kāi)關(guān)單元包括有多個(gè)切換開(kāi)關(guān)，且該些電池的每一端與該電壓平衡 單元的每一端之間一對(duì)一耦接有一個(gè)該切換開(kāi)關(guān)，且該控制單元所輸出的該切 換信號(hào)用來(lái)控制該些切換開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通或斷路。
每一該電池與該電壓平衡單元之間的耦接為該控制單元輸出該切換信號(hào) 以使耦接于該電壓平衡單元的該電池兩端的該等切換開(kāi)關(guān)呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)。
該控制單元根據(jù)一計(jì)時(shí)單元的計(jì)時(shí)來(lái)輸出該切換信號(hào)。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種電源平衡方法，該電源由多個(gè)電池串接組成的一電池 組，方法包括提供一電壓平衡單元，其中該電壓平衡單元具有至少一磁性 電容；以及控制該些電池的每一個(gè)分別輪流與該電壓平衡單元耦接。
控制該些電池的每一個(gè)分別輪流與該電壓平衡單元耦接利用一控制單元 來(lái)對(duì)多個(gè)切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，且該些電池的每一端與該電壓平衡單元的每一端 之間一對(duì)一耦接有一個(gè)該切換開(kāi)關(guān)，且該控制單元所輸出一切換信號(hào)來(lái)控制該些切換開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通或斷路。
其中每一該電池與該電壓平衡單元之間的耦接為該控制單元輸出該切換 信號(hào)以使耦接于該電壓平衡單元的該電池兩端的該等切換開(kāi)關(guān)呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)。
其中該控制單元每隔一段時(shí)間來(lái)輸出該切換信號(hào)給每一該電池兩端所耦 接的該切換開(kāi)關(guān)。
其中該些電池的每一個(gè)分別以依序方式來(lái)輪流與該電壓平衡單元耦接。 本發(fā)明還公開(kāi)了一種電源模塊，包括 一電源，包含有多個(gè)串聯(lián)的蓄電組 件； 一電壓平衡單元，具有至少一磁性電容； 一切換開(kāi)關(guān)單元，控制該些蓄電 組件與該電壓平衡單元之間路徑的導(dǎo)通；以及一控制單元，耦接于該切換開(kāi)關(guān) 單元，并用以輸出一切換信號(hào)給該切換開(kāi)關(guān)單元，以使該些蓄電組件的每一個(gè) 分別輪流與該電壓平衡單元耦接。 該蓄電組件為電池或磁性電容。
通過(guò)上述實(shí)施方式，本發(fā)明中的電壓平衡單元是利用磁性電容具有能量體 積比極大且充/放電速度快的技術(shù)特點(diǎn)，而使得每一個(gè)電池與電壓平衡單元耦 接一起時(shí)，可以讓兩者快速達(dá)到均壓效果，且本案所使用的電路架構(gòu)簡(jiǎn)單且在 均壓過(guò)程中也不會(huì)有功率上的浪費(fèi)。
以上的概述與接下來(lái)的詳細(xì)說(shuō)明及附圖，皆是為了能進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明為 達(dá)成預(yù)定目的所采取的方式、手段及功效。而有關(guān)本發(fā)明的其它目的及優(yōu)點(diǎn)， 將在后續(xù)的說(shuō)明及圖式中加以闡述。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一電源平衡模塊的功能方塊圖2為本發(fā)明電壓平衡單元的示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一磁性電容的示意圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的一磁性電容的示意圖5為本發(fā)明電源平衡方法的流程圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的一電源平衡模塊的示意圖；以及 圖7為本發(fā)明又一實(shí)施例的一電源平衡模塊的示意圖。 其中，附圖標(biāo)記
1、 la、 lb電源平衡模塊 IO電壓平衡單元101蓄電組件12切換開(kāi)關(guān)單元
14控制單元16計(jì)時(shí)單元
17充電單元18負(fù)載
2磁性電容20介電層
22第一磁性電極24第二磁性電極
26、 28磁偶極3磁性電容
30介電層31、 33磁偶極
32第一磁性電極320第一隔離層
322第一磁性層324第二磁性層
34第二磁性電極340第二隔離層
342第三磁性層344第四磁性層
35、 36磁偶極S60廣S609流程圖步驟說(shuō)明
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種電源平衡模塊，主要是針對(duì)由電池組所構(gòu)成的電源，對(duì)其 提供一種可以有效讓電池組之間各電池電壓可以趨近于相同，以使電池組于使 用時(shí)可以良好的電性表現(xiàn)及工作效率。因此本發(fā)明特別采用磁性電容
(Magnetic Capacitance)來(lái)作為能量?jī)?chǔ)存組件，并以此磁性電容來(lái)對(duì)各電池 的電壓進(jìn)行電壓平衡動(dòng)作，而本發(fā)明所指的磁性電容相較于一般電容是利用 上、下電極處形成的磁場(chǎng)，來(lái)抑制漏電流，以達(dá)大幅提升能量?jī)?chǔ)存密度的效果 及具有快速充/放電的效果。
接下來(lái)請(qǐng)參閱圖l，為本發(fā)明實(shí)施例的一電源平衡模塊的示意圖。本實(shí)施 例所述的電源平衡模塊1包括有一電壓平衡單元10、 一切換開(kāi)關(guān)單元12、 一 控制單元14及一計(jì)時(shí)單元16，而電源平衡模塊1主要用來(lái)對(duì)由一電池組所構(gòu) 成的電源進(jìn)行電壓平衡，以使電池組中所串接的一第一電池VI、 一第二電池 V2…一第五電池V5的各電池電壓可以趨近相同，而在此電池組的數(shù)量?jī)H為舉 例說(shuō)明，并非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
接下來(lái)請(qǐng)參閱圖2，并一并參閱圖1，蓄電單元10在本實(shí)施例中的作用是 用來(lái)與電池組中的電池電壓取得均壓，例如根據(jù)電壓平衡單元10與電池何者 電壓較高，并由電壓高的一方向電壓低的一方進(jìn)行放電輸出，以使得電壓平衡單元10與電池之間的電壓準(zhǔn)位可以通過(guò)這種方式取得電源平衡。而電壓平衡單元10是由多個(gè)蓄電組件101以串聯(lián)及/或并聯(lián)的方式來(lái)提供一蓄電電源Vbat，而此蓄電組件101的數(shù)量及連接方式并不以圖2所示為限，電壓平衡單元10中的蓄電組件101可以是一個(gè)或是一個(gè)以上，蓄電組件101的數(shù)量是取決于電池組中的電池規(guī)格來(lái)決定。另電壓平衡單元10中的蓄電組件101采用磁性電容來(lái)實(shí)施，而至于磁性電容的具體構(gòu)造將于后面說(shuō)明中有詳細(xì)介紹，在此先不予以說(shuō)明。
而在電壓平衡單元10與電池組之間耦接有切換開(kāi)關(guān)單元12，此切換開(kāi)關(guān)單元12主要作用是使得電池組中的每一電池均可單獨(dú)耦接于電壓平衡單元10，以使得每一電池可以分別與電壓平衡單元IO取得電源平衡。而至于切換開(kāi)關(guān)單元12的實(shí)現(xiàn)方式，在本實(shí)施例通過(guò)多個(gè)切換開(kāi)關(guān)Sll、 S12、 S21、 S22、S31、 S32、 S41、 S42、 S51、 S52來(lái)達(dá)成，以使每一電池的兩端可分別與電壓平衡單元10的兩端耦接，如根據(jù)圖1所示，第一電池VI兩端通過(guò)切換開(kāi)關(guān)S11、S12來(lái)耦接于電壓平衡單元10兩端，第二電池V2兩端通過(guò)切換開(kāi)關(guān)S21、S22來(lái)耦接于電壓平衡單元10兩端，而其它電池的連接方式則依此類(lèi)推，在此不予以敘述。
而為了讓電池組中的每一電池均可單獨(dú)耦接于電壓平衡單元10，本實(shí)施例以控制單元14來(lái)對(duì)切換開(kāi)關(guān)單元12進(jìn)行控制，控制單元14耦接于切換開(kāi)關(guān)單元12，并可以對(duì)切換開(kāi)關(guān)單元12中的各切換開(kāi)關(guān)輸出切換信號(hào)，以使切換開(kāi)關(guān)可以根據(jù)此切換信號(hào)來(lái)導(dǎo)通或斷開(kāi)。例如第一電池V1兩端要單獨(dú)與電壓平衡單元10兩端耦接時(shí)，控制單元14對(duì)切換開(kāi)關(guān)S11、 S12輸出導(dǎo)通的切換信號(hào)，而其余切換開(kāi)關(guān)則是輸出斷開(kāi)的切換信號(hào)，而至于對(duì)于其它電池單獨(dú)與電壓平衡單元10兩端耦接的方式，則依此方式類(lèi)推。
另外控制單元1以輪流方式不斷的使電池組中的每一電池可以單獨(dú)與電壓平衡單元耦接，且為了達(dá)到讓電池組的每一電池具有較佳的均壓效果，控制單元可控制電池組中的每一電池單獨(dú)與電壓平衡單元耦接的時(shí)間均為一致，因此控制單元進(jìn)一步根據(jù)計(jì)時(shí)單元16所提供的一計(jì)時(shí)信號(hào)，而來(lái)控制每一電池單獨(dú)與電壓平衡單元10耦接的時(shí)間，而此計(jì)時(shí)單元可每隔一段固定時(shí)間即輸出計(jì)時(shí)信號(hào)，以使控制單元14可以根據(jù)此計(jì)時(shí)信號(hào)來(lái)切換下一個(gè)電池來(lái)單獨(dú)與電壓平衡單元10耦接。接下來(lái)將具體說(shuō)明磁性電容的構(gòu)成，并請(qǐng)參閱圖3，其為本發(fā)明實(shí)施例的一磁性電容示意圖。如圖3所示磁性電容2 (magnetic capacitor)包括一介電層20、 一第一磁性電極22及一第二磁性電極24，其中介電層20設(shè)置于第一磁性電極22與第二磁性電極24之間，以于在第一磁性電極22與第二磁性電極24處累積電荷以儲(chǔ)存電位能，且第一磁性電極22與第二磁性電極24由具有磁性導(dǎo)電材料所構(gòu)成，并可通過(guò)對(duì)第一磁性電極22與第二磁性電極24外加電場(chǎng)進(jìn)行磁化，而使第一磁性電極22與第二磁性電極24內(nèi)分別形成磁偶極(magnetic dipole) 26、 28，如此可以在磁性電容2中構(gòu)成一磁場(chǎng)而來(lái)對(duì)帶電粒子的移動(dòng)造成影響，因此使得磁性電容2中的介電層20可以用來(lái)儲(chǔ)存電能及利用磁偶極26、 28形成的磁場(chǎng)來(lái)避免電能漏電。
前述第一磁性電極22與第二磁性電極24的材質(zhì)可以為稀土元素，介電層20由氧化鈦(Ti03)、氧化鋇鈦(BaTi03)或一半導(dǎo)體層，例如氧化硅(siliconoxide)所構(gòu)成，然而本發(fā)明并不限于此，第一磁性電極22、第二磁性電極24與介電層20均可視產(chǎn)品的需求而選用適當(dāng)?shù)钠渌牧稀Ａ硗鈭D2中第一磁性電極22與第二磁性電極24中的箭頭用來(lái)表示磁偶極26、 28，磁偶極26、 28實(shí)際上是由多個(gè)整齊排列的微小磁偶極所迭加成，然而對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，本實(shí)施例對(duì)于磁偶極26、 28的形成方向并無(wú)限定，如可以指向同一方向或不同方向。
根據(jù)前述說(shuō)明，前述圖3所示的磁性電容2，其原理主要是利用第一磁性電極22與第二磁性電極24中整齊排列的磁偶極26、 28來(lái)形成磁場(chǎng)，以使得介電層20中儲(chǔ)存的電荷朝同一自旋方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而進(jìn)行整齊且緊密的排列，因此在介電層20中即可以容納更多的電荷，進(jìn)而增加磁性電容2的電能儲(chǔ)存密度。由于現(xiàn)有電容中，電容值C由電容的面積A、介電層的介質(zhì)常數(shù)￡0~及厚度d決定，如下公式(一)，因此模擬于現(xiàn)有電容，本實(shí)施例的磁性電容2相當(dāng)于利用磁場(chǎng)的作用來(lái)改變介電層的介電常數(shù)，故而造成電容值的大幅提升。
" .........公式(一)
在此要特別強(qiáng)調(diào)，本實(shí)施例的磁性電容2儲(chǔ)存的能量全部以電位能的方式進(jìn)行儲(chǔ)存，相較于主要以化學(xué)能儲(chǔ)存的其它能量?jī)?chǔ)存媒介(例如傳統(tǒng)電池或超
級(jí)電容)，本實(shí)施例所述的磁性電容2除了具有可匹配的能量?jī)?chǔ)存密度外，更因充分保有電容的特性，而具有壽命長(zhǎng)(高充放電次數(shù))、無(wú)記憶效應(yīng)、可進(jìn)行高功率輸出、快速充放電等特點(diǎn)，故可有效解決當(dāng)前電池所遇到的各種問(wèn)題。且由于現(xiàn)有儲(chǔ)能組件多半以化學(xué)能的方式進(jìn)行儲(chǔ)存，因此都需要有一定的尺寸，否則往往會(huì)造成效率的大幅下降。相較于此，本實(shí)施例的磁性電容2以電位能的方式進(jìn)行儲(chǔ)存，且因所使用的材料可適用于半導(dǎo)體制程，故可利用適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體制程來(lái)形成磁性電容2以及周邊電路連接，進(jìn)而縮小磁性電容2的體積與重量，由于此制作方法可使用一般半導(dǎo)體制程，其應(yīng)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，故在此不予贅述。
請(qǐng)參閱圖4，其為本發(fā)明另一實(shí)施例的一磁性電容的示意圖。磁性電容3系包括一介電層30、 一第一磁性電極32與一第二磁性電極34，其中介電層30設(shè)置于第一磁性電極32與第二磁性電極34之間。第一磁性電極32更包括有一第一隔離層320、 一第一磁性層322及一第二磁性層324，第一隔離層320是設(shè)置于第一磁性層322與第二磁性層324之間。第二磁性電極34更包括一第二隔離層340、 一第三磁性層342及一第四磁性層344，第二隔離層340是設(shè)置于第三磁性層342與第四磁性層344之間。第一隔離層320與第二隔離層340均是由非磁性材料所構(gòu)成。
圖4所示的磁性電容3的操作原理與圖3所示的磁性電容2相同， 一樣是通過(guò)外加電場(chǎng)于第一磁性層322、第二磁性層324、第三磁性層342與第四磁性層344，而使第一磁性層322、第二磁性層324、第三磁性層342與第四磁性層344中分別形成磁偶極(magnetic dipole) 31、 33、 35、 36。因此磁性電容3在磁化過(guò)程中，可以通過(guò)不同的外加電場(chǎng)，例如使第一磁性層322與第二磁性層324中的磁偶極31、 33分別具有不同的方向，以及使第三磁性層342與第四磁性層344中的磁偶極35、 36分別具有不同的方向，如此能進(jìn)一步抑制磁性電容3的漏電流。同樣本實(shí)施例對(duì)于磁偶極31、 33、 35、 36的形成方向并無(wú)限定，如可以指向同一方向或不同方向。
在此特別強(qiáng)調(diào)，前述的第一磁性電極32及第二磁性電極34的結(jié)構(gòu)并不限于前述的三層結(jié)構(gòu)，而可以類(lèi)似的方式，以多個(gè)磁性層與非磁性層不斷交錯(cuò)堆棧，再利用各磁性層內(nèi)磁偶極方向的調(diào)整來(lái)進(jìn)一步抑制磁性電容3的漏電流，以達(dá)到幾乎無(wú)漏電流的效果。
接下來(lái)請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5所示，其為本發(fā)明電源平衡方法的流程圖，相關(guān)的說(shuō)明并請(qǐng)一并配合圖l，圖5所示的方法步驟如下
首先令1=1 (如步驟S601);之后使第i電池與電壓平衡單元10之間的路徑導(dǎo)通(如步驟S603)，而此步驟的執(zhí)行是通過(guò)控制單元14輸出切換信號(hào)給第i電池兩端所連接的切換開(kāi)關(guān)導(dǎo)通；之后判斷是否已計(jì)時(shí)一段時(shí)間(如步驟S605),此步驟可以由控制單元14控制計(jì)時(shí)單元16開(kāi)始計(jì)時(shí)，并判斷計(jì)時(shí)單元16是否己計(jì)時(shí)一段時(shí)間，例如計(jì)時(shí)單元16已計(jì)時(shí)一段時(shí)間則會(huì)輸出計(jì)時(shí)信號(hào)通知控制單元14，因此若步驟S605判斷為是則執(zhí)行步驟S607，否則繼續(xù)執(zhí)行步驟S605。
而步驟S607則是判斷i是否等于5，此5是以圖1電池組中的電池?cái)?shù)量作為舉例說(shuō)明；若此步驟S607判斷為是則回到步驟S601繼續(xù)執(zhí)行；而若歩驟S607判斷為否則使i^i + 1 (如步驟S609)，并回到步驟S603繼續(xù)執(zhí)行。
因此通過(guò)圖5所示的方法，本實(shí)施例的電源平衡模塊1是不斷的使電池組中的每一個(gè)電池均可單獨(dú)與電壓平衡單元IO耦接一段時(shí)間，且由于電壓平衡單元10中的蓄電組件使用磁性電容，由于磁性電容具有高能量密度特性且可以快速充/放電，因此在此段時(shí)間內(nèi)讓電壓平衡單元10與電池之間的電壓可以快速取得均壓，故利用不斷的重復(fù)執(zhí)行圖5所示的方法，最終將使電池組中的每一電池電壓近似相等。
而前述圖5中的S605所計(jì)時(shí)一段時(shí)間以一固定時(shí)間為較佳，而由于電壓平衡單元10是可以快速與電池取得均壓，因此計(jì)時(shí)單元16計(jì)時(shí)的此段時(shí)間是以毫秒(ms)作為單位來(lái)設(shè)定，但本發(fā)明并不以此為限，此計(jì)時(shí)一段時(shí)間亦可以為非固定時(shí)間。
接下來(lái)請(qǐng)繼續(xù)參閱圖6及圖7所示，其中圖6中的電源平衡模塊la可在電池組的輸出端耦接有一充電單元17，圖7中的電源平衡模塊lb可在電池組的輸出端耦接有一負(fù)載單元18，而不論是圖6或圖7中的電源平衡模塊la及l(fā)b均可通過(guò)圖5所示的方法來(lái)使電池組中的每一電池可以達(dá)到均壓的效果。
因此經(jīng)由前述實(shí)施例說(shuō)明可知，本發(fā)明主要是利用磁性電容具有快速充/放電及高能量密度的技術(shù)特點(diǎn)，而可以使電壓平衡單元10快速與電池組中的每一電池達(dá)成均壓效果，因此可以讓電池組通過(guò)本發(fā)明所述的均壓方式操作之后，而來(lái)確保每一電池的電性表現(xiàn)及工作效率均可維持在正常使用狀態(tài)，以使后端使用此電池組的相關(guān)電子產(chǎn)品均可以正常操作。
再者，本發(fā)明所使用的電源平衡模塊的整體電路架構(gòu)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，故可使電路成本降低，但卻又能同時(shí)快速達(dá)到良好的均壓效果。
另，本發(fā)明所提供的電源平衡模塊亦可與電池組整合成一電源模塊，而此電池組由多個(gè)蓄電組件以串聯(lián)方式組成，且此蓄電組件可以是電池或是磁性電容，借此使得電源模塊可以直接應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品使用，以提供穩(wěn)定的供電質(zhì)量供使用。
上述所公開(kāi)的附圖及說(shuō)明，僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，凡本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可依據(jù)上述的說(shuō)明作其它種種的改良，而這些改變?nèi)詫儆诒景l(fā)明的發(fā)明精神及以下所界定的專(zhuān)利范圍中。
權(quán)利要求
1、一種電源平衡模塊，該電源由多個(gè)電池串接組成的一電池組，其特征在于，包括一電壓平衡單元，具有至少一磁性電容；一切換開(kāi)關(guān)單元，控制該些電池與該電壓平衡單元之間路徑的導(dǎo)通；以及一控制單元，耦接于該切換開(kāi)關(guān)單元，并用以輸出一切換信號(hào)給該切換開(kāi)關(guān)單元，以使該些電池的每一個(gè)分別輪流與該電壓平衡單元耦接。
2、 如權(quán)利要求l所述的電源平衡模塊，其特征在于，該磁性電容包括一第一磁性電極；一第二磁性電極；以及一介電層，設(shè)置于該第一磁性電極與該第二磁性電極之間；其中該介電層用以儲(chǔ)存電能，以及該第一磁性電極與該第二磁性電極分別具有多個(gè)磁偶極以避免儲(chǔ)存于該介電層中的電能漏電。
3、 如權(quán)利要求2所述的電源平衡模塊，其特征在于，該第一磁性電極包括一第一磁性層；一第二磁性層；以及一第一隔離層，包含有非磁性材料，設(shè)置于該第一磁性層與該第二磁性層之間；其中，該第二磁性電極包括一第三磁性層；一第四磁性層；以及一第二隔離層，包含有非磁性材料，設(shè)置于該第三磁性層與該第四磁性層之間。
4、 如權(quán)利要求l所述的電源平衡模塊，其特征在于，其中該切換開(kāi)關(guān)單元包括有多個(gè)切換開(kāi)關(guān)，且該些電池的每一端與該電壓平衡單元的每一端之間一對(duì)一耦接有一個(gè)該切換開(kāi)關(guān)，且該控制單元所輸出的該切換信號(hào)用來(lái)控制該些切換開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通或斷路。
5、 如權(quán)利要求4所述的電源平衡模塊，其特征在于，其中每一該電池與該電壓平衡單元之間的耦接為該控制單元輸出該切換信號(hào)以使耦接于該電壓平衡單元的該電池兩端的該等切換開(kāi)關(guān)呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)。
6、 如權(quán)利要求l所述的電源平衡模塊，其特征在于，其中該控制單元根據(jù)一計(jì)時(shí)單元的計(jì)時(shí)來(lái)輸出該切換信號(hào)。
7、 一種電源平衡方法，其特征在于，該電源由多個(gè)電池串接組成的一電池組，方法包括提供一電壓平衡單元，其中該電壓平衡單元具有至少一磁性電容；以及控制該些電池的每一個(gè)分別輪流與該電壓平衡單元耦接。
8、 如權(quán)利要求7所述的電源平衡方法，其特征在于，其中控制該些電池的每一個(gè)分別輪流與該電壓平衡單元耦接利用一控制單元來(lái)對(duì)多個(gè)切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，且該些電池的每一端與該電壓平衡單元的每一端之間一對(duì)一耦接有一個(gè)該切換開(kāi)關(guān)，且該控制單元所輸出一切換信號(hào)來(lái)控制該些切換開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通或斷路。
9、 如權(quán)利要求8所述的電源平衡方法，其特征在于，其中每一該電池與該電壓平衡單元之間的耦接為該控制單元輸出該切換信號(hào)以使耦接于該電壓平衡單元的該電池兩端的該等切換開(kāi)關(guān)呈現(xiàn)導(dǎo)通狀態(tài)。
10、 如權(quán)利要求8所述的電源平衡方法，其特征在于，其中該控制單元每隔一段時(shí)間來(lái)輸出該切換信號(hào)給每一該電池兩端所耦接的該切換開(kāi)關(guān)。
11、 如權(quán)利要求7所述的電源平衡方法，其特征在于，其中該些電池的每一個(gè)分別以依序方式來(lái)輪流與該電壓平衡單元耦接。
12、 一種電源模塊，其特征在于，包括一電源，包含有多個(gè)串聯(lián)的蓄電組件；一電壓平衡單元，具有至少一磁性電容；一切換開(kāi)關(guān)單元，控制該些蓄電組件與該電壓平衡單元之間路徑的導(dǎo)通;以及一控制單元，耦接于該切換開(kāi)關(guān)單元，并用以輸出一切換信號(hào)給該切換開(kāi)關(guān)單元，以使該些蓄電組件的每一個(gè)分別輪流與該電壓平衡單元耦接。
13、 如權(quán)利要求12所述的電源模塊，其特征在于，其中該蓄電組件為電池或磁性電容。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電源平衡模塊及其方法、電源模塊，該電源平衡模塊，包括有一電壓平衡單元、一切換開(kāi)關(guān)單元及一控制單元。其中電壓平衡單元具有至少一磁性電容；切換開(kāi)關(guān)單元系控制多個(gè)電池與電壓平衡單元之間路徑的導(dǎo)通；控制單元耦接于該切換開(kāi)關(guān)單元，且用以輸出一切換信號(hào)給切換開(kāi)關(guān)單元，以使該些電池的每一個(gè)分別輪流與電壓平衡單元耦接。本發(fā)明可使多個(gè)電池之間達(dá)到均壓效果。
文檔編號(hào)H02J7/00GK101677189SQ20081021140
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者曹旭明 申請(qǐng)人:光寶科技股份有限公司