TW492021B - Electrical energy storage provided with cell energy adjusting device and adjust method of cell energy - Google Patents

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492021 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（0 [技術領域] 本發明有關於串聯連接多個電容器電池或二次電池 等之多個電能儲存電池所構成之電能儲存裝置，尤其有 關於具備有電池能量調整裝置之電能儲存裝置及其電 池能量調整方法，其中對於被儲存之能量，使各個單位 之電池和多個電池作爲一個之儲存單位，進行能量分配 用來將能量儲存量設定在目標値。 [背景技術] 習知之方式是串聯連接電能儲存電池，用來使端子電 壓高於單體之電池，藉以構成能量儲存量變大之能量儲 存裝置。但是，大致上並未進行構成該裝置之各個電池 所儲存之能量之管理。 在以電容器構成電池之情況時，如日本國專利案特開 平1 0 - 1 7 4 2 8 3號公報所示，在多個電池並聯連接電阻體， 或是並聯連接例如曾納二極體之定電壓元件，以使充電 中各個電池之電壓成爲均等之方式，對各個之電池進行 並聯充電，或部份之並聯充電。 < 在串聯連接之電池之充放電不對其進行個別管理之 情況時，習知技術所使用之蓄電池含有一部份之電池成 爲過充電或過放電狀態，會使該電池變成性能劣化或破 損。另外，在使用如同電容器之物理式儲存電荷之電池 之情況時，有可能使一部份之電池之端子電壓超過該電 池之耐電壓而造成劣化或破損。爲著避免此種問題，採 用使能量儲存裝置之運用定額下降等之對策。因此必 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） *- v 一 l· -----·裝---------訂--------- S, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492021 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2) 需使能量儲存裝置之功率密度和能量4密度低於電池之 固有者。 另外，在該等習知技術中所提案之一種方式是爲者使 能量效率降低，所以使具有多個線圈之變壓窃:之各個線 圈經由開關電路連接到電容器，用來以均一電壓進行充 電（參照日本國專利案特開平8 - 2 1 4 4 5 4號公報）。 但是，在習知之方式中，充電時之電壓變爲均一，但是 在其後之放電前之放置狀態或放電狀態不能使電壓成 爲均一，經常不能有效的利用能量。 因此，新穎的能量儲存裝置非常希望具備有電池能量 調整裝置，用來管理各個電池之能量藉以進行能量之再 分配。在進行該電池能量調整之能量儲存裝置中，實用 上之構造是使多個電池串聯連接構成單位電池列，再使 多個單位電池列串聯連接用來構成能量儲存裝置，用來 提高全體之能量，藉以進行電池能量之調整。 在此種能量儲存裝置，實際移送能量時所使用之二極 體等之整流元件之順向電壓大約爲0 · 7 V，當與1 V至3 V 之電容器電池或二次電池之電壓比較時變成爲不可忽 視，所以所採用之方法是串聯連接電池使電壓變高用來 將能量轉移到電池列全體。 但是，在將多個電容器電池或二次電池串聯連接構成 單位電池列，再將多個單位電池列串聯連接之情況時， 如上所述，爲著要將能量轉移到電池列全體，必需大幅 的提高電壓，因此會有許多問題。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） l· -----衣--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 49202,1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3) 本發明之一目的是提供具有電池能量調整裝置之能 量儲存裝置，與充電，放電，待用中無關的，用以構成單位 能量儲存裝置之各個電池之能量儲存量，在原理上不會 損失的可以保持在最佳之目標値。 另外，本發明之另一目的是提供電池能量g周整方法， 與充電，放電，待用中無關的，用以構成單位能量儲存裝 置之各個電池之能量儲存裝置，在原理上不會損失的可 以保持最佳之目標値。 [發明之揭示] 本發明是一種能量儲存裝置，以具有多個串聯連接之電 容器電池或二次電池列之能量儲存裝置作爲單位能量 儲存裝置，其特徵是具備有電池能量調整裝置用來從選 自該多個電池之1個電池，將被充電在該1個電池之能 量轉移到該單位能量儲存裝置之輸入/輸出端子，其中 具有：變壓器，具有互相磁耦合和電絕緣之多個一次線 圈和二次線圈；開關電路，用來使該多個一次線圈中之1 個和該被選擇之1個電池之連接電路進行開閉；連接電 路，用來使該變壓器之二次線圈經由整流電路連接到該 單位能量儲存裝置之輸入/輸出端子；和控制電路，用來 調整該開關電路之動作所選擇之1個電池之能量，對該 單位能量儲存裝置所儲存之能量之比率，使其成爲特定 之比率。 ’ 另外，本發明是一*種大容量儲存裝置，串聯連接單位 能量儲存裝置，用來形成大容量能量儲存裝置，具有端 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） *^--------tr--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 刊2021 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 1、發明說明（4) 子電壓高於單位能量儲存裝置和可以儲存比單位能量 儲存裝置大之能量，其特徵是：具有電池能量調整裝置 用來從被選擇之1個電池，將被充電在該1個之能量轉 移到該單位能量儲存裝置之輸入/輸出端子，其中具備 有：變壓器，具有互相磁耦合和電絕緣之多個一次線圈 和二次線圈；開關電路；用來使連接到被選擇之1個電 池之該變壓器之該多個一次線圈之1個之電連接電路 進行開閉；連接電路，用來使該變壓器之二次線圈經由 整流電路連接到該單位能量儲存裝置之輸入/輸出端子； 和控制電路，經由使該開關電路進行動作，用來調整該 被選擇之1個電池所儲存之能量，對該單位能量儲存裝 置所儲存之能量之比率，使其成爲特定之比率；將該單 位能量儲存裝置與該大容量能量儲存裝置之對應關係， 構建成爲和該電池能量調整裝置中之該能量電池與該 單位能量儲存裝置之對應關係相同，或更將能量儲存裝 置之連接擴大指定之階數。 另外，本發明是一種能量儲存裝置，串聯連接有多個 具有單體或多個之電能儲存電池之能量儲存電池列，其 特徵是：對於各個之能量儲存電池列，配置有裝置用來 測定其能量，對該能量之測定量進行記憶和處理，利用 該裝置使被控制之開關電路進行動作，具有電池能量調 整裝置用來從被選擇之1個能量儲存電池列，將被充電 在該1個能量儲存電池列之能量，經由變壓器轉移，與 該各個能量儲存電池列對應的設置有多個之線圈，與各 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） l· -----^^衣--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492021 A7 B7 五、發明說明（5) 變電 有流 設整 的及 應路 對電 歹關 池開存 電和儲 存圈·量 儲線能 量之之 能器個 單壓 1 個變之 匕匕 厶ΠΕ 將 列 池 電 直 量 器之轉 壓路接 該擇· 有選1 接被 連從 成， 構 外 另 路到 電移 列 池 電 存 儲 量外 能另 之 是 明 發 本 多 接 連 聯 串 法 方 整 周 1三口 量 匕匕 厶目 池 電 匕彐二 種 量 能定 之測 成以 構用 池有 電備 存具 儲列 匕匕 S 厶冃 开 電電 個存 多儲 或量 澧 拒 MW. 目 單個 以各 個在 匕匕 列和 池置 電裝 存之 儲量 用之池 定 測作 其動 理行 處進 和路 憶電 己 S 二 一一 口 B 以開 匕匕 厶目 該 在 電 充 被 將 列 用量 用之之 利擇列 置選池 裝 之 量 被電 從存 來儲 裝個量 該1 匕匕 會 制電 控存 被儲 使量 置 匕匕 厶目 0 -ΙΏΠΡΤΙ 變 由 經 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 有 是接 徵連 特成 其構 移器 轉壓 器變 電 存 儲 量 匕匕 厶目 個 各 與 壓 變 該 擇 選 被 從 來 用 匕匕 之 他 其 到 移 造轉 構接 之直 路量 P 匕匕 禾 肯 圈之 線個 之1 器之 流 置整 設及 的路 應I fpr 對 5 3¾ 將 列 池 電 存 儲 量 列 池 電 存 儲 量 匕匕 擎裝-------訂------ 是 明 發本， 外 另 個 電多 種有 1 接 連 量 匕匕 厶目 池 電 有 備 具 置 裝 存 儲 匕匕 列電 池存 電儲 存量 纟儲能 1 量 個 ?φ能各 置之於 裝成對 整構置 調池裝 以其 池 電 其 存M定 周 儲 i 測 匕匕量 4:^. 倉 贫 匕匕 電 f 用 之m置 個1裝 多屬有 或是置 體徵配 單特列 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電 存 rrril 理 處 和 憶 己 二 一一口 進 路 電 MW V «β 歹 開池 壓 變 由 經 應器 對壓 該 用 利，選 量被 定從 測來 之用 量作 匕匕 t 勖 THOU 行 擇 單 個 各 與 置 几又 電 一三口 充移 被轉 將器 該 在 匕匕 肯 之 個 圈 線 個 多 之 該 之存 量 被 厶目 使之 置個 裝1 之 列 池 電 列 池 電 存 儲 儲量 f 匕匕 量 f 位 匕匕 變電 之流 應整 對及 列路 池電 電關 存開 儲和 量圈 能線 個之 各器 與壓 置變 設該 ，有 接 連 成 構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 492021

7 7 A B 五、發明說明（6) 路之構造，從被選擇之1個之能量儲存電池列將能量直 接轉移到另外1個之能量儲存電池列。 l·-------：---#'裝 i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外，本發明是一種能量儲存裝置，具有串聯連接之 多個能量儲存電池列，和用以調整各個電池之能量之電 池能量調整裝置，其特徵是：該能量調整裝置具有：第1 開關電路，串聯連接在該第1能量儲存電池之各個；和 第1變壓器，具備有多個線圈用來使該第1開關電路連 接到該第1能量儲存電池列；該第1開關電路具備有： 第1FET;和第2FET，具有面對該第1FET之第1寄生二 極體之串聯連接之二極體，或面對該第1FET之該第1 寄生二極體之第2寄生二極體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外，本發明是一種能量儲存裝置，其特徵是：用來調 整多個第1能量儲存裝置中之各個電池之能量之電池 能量調整裝置具有：第1開關電路，串聯連接在該第1 能量儲存裝置之各個；和第1變壓器，具備有多個線圈 用來使該第1開關電路之各個連接到該多個第1能量 儲存裝置之各個，連接到該第1變壓器之線圈之該第1 能量儲存電池列形成多個串聯連接；該第1開關電路具 備有：第1FET，和第2FET，具有面對該第1FET之第1寄 生二極體之串聯連接之二極體，或面對該第1 F E T之該 第1寄生二極體之第2寄生二極體。 另外，本發明是一種電池能量調整裝置，用來調整多 個第1能量儲存裝置之各個電池之能量，其特徵是：F E τ 和肖特基（Schottky)障壁二極體並聯連接構成第1開關 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 492021 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 _____B7__ 五、發明說明（7) 電路，該弟1開關電路串聯連接在該第1能量儲存裝置 和具有多個線圈之第1變壓器之一個線圈，連接到該第 1變壓器之線圈之第1能量儲存裝置形成多個串聯連 接。 [圖式之簡單說明] 第1圖是電路圖，用來表示本發明之第1實施例之具 有使反向變換器之電池能量調整裝置之單位能:量:儲存 裝置； 第2圖是電路圖，用來表示本發明之第2實施例之單 位能量儲存裝置，所示之單位能量儲存裝置以第1圖之 輸出/輸入端子作爲回線進行驅動，具有使用正向變換 器之電池能量調整裝置； 第3圖是電路圖，用來表示本發明之第3實施例之電3 池能量調整裝置，使用有正向變換器用來將能量回收到 定電位端子； 第4圖是電路圖，用來表示本發明之第4實施例之電 池能量調整裝置，成爲各具有3個之電雙層電容器之模 組，連接其2個作爲1個之單位能量儲存裝置； 第5圖是電路圖，用來表示本發明之第5實施例之大 容量能量儲存裝置，具有4個串聯連接之單位能量儲存 裝置； 第6圖是流程圖，用來表示本發明之第1至第5實施 例之控制電路之動作； 第7圖表示本發明之第6實施例之電能儲存裝置，由 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492021 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 具備有電池能量調整裝置之4個之能量儲存裝置構成； 第8圖表示本發明之第7實施例之電能儲存裝置，串 聯連接3個具備有電池能量調整裝置之單位能量儲存 裝置構成能量儲存裝置，再串聯連接3個能量儲存裝置 構成電能儲存裝置； 第9圖表示本發明之由4個之電容器電池所構成之 單位能量儲存裝置； 第10圖是構造說明圖，用來表示在本發明之由具備 有電池能量調整裝置之4個能量儲存裝置所構成之電 能儲存裝置中，將能量從第1個之能量儲存裝置轉移到 第3個之能量儲存裝置之情況； 第1 1圖表示本發明之電能儲存裝置之能量轉移例j， 其構成是本串聯連接3個之具備有電池能量調整裝置 之單位能量儲存裝置構成能量儲存裝置，再串聯連接3 個能量儲存裝置構成電能儲存裝置； · 第1 2圖表示本發明之電能儲存裝置之能量轉移例2 , 其構成是串聯連接3個之具備有電^池能量調整裝置之 單位能量儲存裝置構成能量儲存裝置，再串聯連接3個 能量儲存裝置構成電能儲存裝置； 第13圖表示本發明之具備有電池能量調整裝置之能 重儲存裝置之方塊圖之代表例； 弟1 4圖表不本發明之電池目纟量g周整裝置之動作時之 流程圖； 第1 5圖表示本發明之第8實施例之能量儲存裝置； -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492021 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（9) 第1 6圖表示本發明之第9實施例之能量儲存裝置； 第17圖表不本發明之第1〇實施例之能量儲存裝置； 第1 8圖表示本發明之第1 1實施例之能量儲存裝置； 第19圖是電路圖，用來表示本發明之第12實施例之 電池能量調整裝置； 第2 0圖是本發明之電池·能量調整裝置之動作演算例 之流程圖； 第21圖是電路圖，用來表示本發明之第13實施例之 能量儲存裝置；和 第22圖是電路圖，用來表示本發明之第14實施例之 能量儲存裝置。 [用以實施本發明之最佳實施例] 下面將參照圖式用來說明本發明之實施例。 首先參照第1圖至第5圖用來說明使本發明應用在 以電雙層電容器作爲能量儲存電池之能量儲存裝置之 實例。 電雙層電容器之能量儲存因爲是利用電荷之儲存，所 以依照能量儲存量之增減用來增減端子電壓。此處所 說明之情況是使6個之電雙層電容器串聯連接，但是所 連接之電雙層電容器本可以配合使用時之情況連接數 個。 第1圖所示之本發明之第1實施例表示在能量回收 電路使用有反向變換器之情況時之電路實例。 、 控制電路2 3具備有中央控制單位2 5，開關驅動電路 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----裝--------訂--------- S— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 492021 A7 B7 五、發明說明（” 27,電池電壓記憶器29,和電壓輸入/輸出電路31。當會g 量儲存電池C1，C2，C3，C4，C5，C6之電壓分別以電雙層 電容器之額定最大電壓以下之任意値表示時，依照中央 控制單位2 5之指示所選擇之開關 SW1，SW2，SW3,SW4，SW5，和SW6之任何一個，利用來自 開關驅動電路27之經由閘驅動變壓器（第2變壓 器）STl，ST2，ST3，ST4，ST5jD S T 6之開關信號，進行特定 時間之ON。當在與該開關對應之能量轉移變壓器（第 1變壓器）T1之一次線圈L1，L2，L3，L4，L5,和L6之任何 一個有電流流動時，就在二次線圈L 7依照線圈之圈數 比產生與該電雙層電容器之電壓對應之電壓。該電壓 經由電壓輸入電路3 1被記憶在電池電壓記憶器2 9 ,對 於其餘之電雙層電容器之電波電壓亦順序的記憶。 在SW1〜SW6被OFF後，使第1變壓器T1磁化之能 量經由功率整流器D 1送到輸入/輸出端子3 3，3 5之間 的被回收。 其次，依照預先設定之基準，使與端子電壓過大之電 池對應之開關重複的進行ON，OFF，用來使儲存在該電 池之能量之一部份分配給其他之電池。這時，該電池亦 接受分配，隨著電池之串聯數之增加，分配給該電池之 比率就減少。在電池之串聯數爲二以上時，理論上該分 配操作就成立。 另外，圖中未顯示者，例如在第1變壓器τ 1追加三次 線圈L 8，代替以二次線圈L 7進行電壓檢測者，可以使三 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） K ----裝--------訂--------- 華 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印則衣 492021 A7 _ B7____ 五、發明說明（3 次線圈L 8之兩端連接到電壓輸入電路3 1用來進行電 壓檢測。 在第2圖所示之本發明之第2實施例之使用有正向 變換器之情況之電路例中，上述之操作亦同樣的可以成 立，但是在第1變壓器T 1之二次線圈L7和功率整流器 D1之串聯連接點設有開關電路SW7,與電池電壓測定 期間同步的，需要對二次線圈L 7之電路進行Ο F F操 作。在功率整流器D 1爲同步整流器之情況時，利用同 步控制之操作可以省略開關電路SW7。 第1圖和第2圖之S W 1〜S W 6以Μ Ο S電晶體構成，開 關之ON，OFF用來控制對閘極施加信號。 在第1圖中，使用閘極驅動變壓器（第2變壓器） ST1〜ST6,對於電雙層電容器之串聯連接之電位成爲使 控制電路7絕緣。在第2圖中，使用閘極驅動電容器 S C 1〜S C 6用來傳達閘極信號，藉以代替第1圖之閘極驅 動變動器（第2變壓器）ST1〜ST6。電雙層電容器之任意 端子之任何一個可以作爲回線，在此處是選擇端子3 3 作爲回線。 一般之電池端子電壓之變化較緩慢，與其相對的，開 關電晶體SW1〜SW6之開關頻率很高，所以經由適當的 選擇閘極驅動電容器SCI〜SC6和電阻SR1〜SR6之値， 對於電雙層電容器之串聯連接之電位，可以使控制電路 2 3絕緣。 例如，當閘極驅動電容器s c 1〜S c 6之靜電容量爲1 n F， -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) - I- - , --------- Μψ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492021 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（q 電阻SR1〜SR6之電阻値爲100ΚΩ時，因爲其時間常數 爲0.1〇13€(：，所以可以進行週期爲10//36(：之1001([1乙程 度之開關動作。另外一方面，電池之電壓變化假如以 0 · 1 Η z爲上限時，直流電位之變動不會影響到控制電路 23 ° 另外，在使用有第2圖之正向變換器時之電路中，當 回收變壓器芯子之磁化能量時，最好是使重設線圈連接 到比電池電壓高之電壓端子，可以減輕由於二極體之 VF所造成之損失。 在變壓器之一次側設置重設線圈會因而產生線圈數 和二極體數需要增加之缺點。 因此，在回收時如第3圖所示之本發明之第3實施例 之方式，作爲能量回收對象之能量轉移變壓器T1 (第1 變壓器）之二次線圈L7之連接位置選擇控制電路23,對 其他輔助電路供給電力時選擇電源3 7之輸出端子3 9 和4 1，利用此種方式亦非常有效。 另外，當構成單位能量儲存裝置之電雙層電容器之數 目變多時，能量轉移變壓器T1之一次線圈L1,L 2，...之 數目亦變多，變壓器之效率降低，要進行適當之設計會 有困難。 在第4圖之第4實施例中，於第1和第2變壓器 T1，T2分別具有3個之…-次線圈L1，L2，L3或L4，L5，L6, 在該第1變壓器T 1 , T 2連接3個與其對應之電雙層電 容器，使用以此方式構成之2個變壓器T1，T2作爲全體， -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492021 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7 、發明說明（勹 以6個電雙層電容器構成者作爲一個單位之能量儲存 裝置非常有效。此種方式考慮到電子零件之情況和成 本等，例如，亦可以使用3個第1變壓器（各具有2個之 一次線圈），以6個之電雙層電容器所構成者作爲1個 之單位能量儲存裝置。 以此方式構成之單位能量儲存裝置4 3在第5實施例 中，如第5圖所示，更可以串聯連接的構成能量儲存裝 置。利用此種構造可以獲得更大容量之能量儲存裝 置。另外，此種能量儲存量變大之能量儲存裝置更可以 進行多段連接，可以擴大任意之階層用來獲得所希望之 能量儲存量。另外，符號45表示與控制電路23同樣構 造之控制電路。 下面將說明本發明之第1至第5實施例之單位能量 儲存裝置之電池能量調整裝置之動作。 亦即，電池能量調整裝置具備有作爲能量適性化裝置 之控制電路2 3,4 5,依照計時器之時限信號，或依照充放 電之狀況，測定各個電池之電壓，使潘接到被判定爲端 子電壓過大之電池之開關電路進行動作，繼續動作直至 該電池所儲存之能量成爲適當之値。 實際上，該控制電路2 3，4 5之處理是例如利用第6圖 所示之流程圖之動作用來進行控制。第6圖是流程圖， 用來表示第1圖至第5圖之控制電路之動作。 參照第6圖，當開始動作時，判斷是否爲欲使電路動 作之時序（步驟S A 1 )。當不是欲使電路動作之時序時 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公釐） » ----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492021 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（1 「Ν Ο」，回到最初。另外一方面，當是欲使電路動作之 時序時「Y E S」，就測定全部之電池之電壓（步驟 SA2)。 其次，經由學習判斷電池之容量誤差是否很大（步驟 S A3)。這時，在判斷爲電池之容量誤差很大之情況 「Y E S」，就預測以後之充放電狀況，設定有一個電池之 目標電壓値（能量分配電路，步驟SA4b)。另外一方面， 在不判斷爲很大之情況「N 0」，就利用全體之電壓値 和電池之個數，計算各個電池之設定電壓値（步驟 SA4 a卜在任何一種情況，均判斷是否有超過設定電壓 値之電池（步驟S A 5 )。 這時，在沒有超過設定電壓値,之電池之情況「NO」， 就回到最初。另外一方面，在有超過設定電壓値之電池 之情況「Y E S」，就算出用以回收，分配能量之開關控制 之脈波幅度，停止幅度，和脈波數（步驟SA6)。 其次，以能量回收，分配之狀況作爲資料的進行記錄 (步驟 S A 7 )。 ’ 其次，推測各個電池之容量，洩漏電流等，預測今後之 充放電狀況，製成學習資料庫（步驟SA8)。 最後，判斷是否要結束該處理（步驟SA9)，在判斷爲不 欲結束之情況「Ν Ο」，回到最初，重複進行以上之處 理。另外，在判斷爲欲結束之情況「YES」，就進行結 束。 另外，在以上所說明之本發明之實施例中，其目的是 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） l· ^^裝---------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492021 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 單純的使電雙層電容之電池電壓成爲均一，但是亦可以 使開關驅動電路6之所有之開關信號同時進行輸出。 利用此種方式，高電壓之電雙層電容器之能量可以自動 的使高於其他之電雙層電容器之部份被全體回收。 另外，在以上之說明中是使用電雙層電容器構成電池 能量調整裝置，但是亦可以以二次電池作爲電池的構成 電池能量調整裝置。 如上所述，依照本發明之第1至第5實施例時，在使 多個電池串聯連接用來形成一個單位之能量儲存裝置 中，所提供之電池能量調整裝置是經由從單位內之任意 之電池，將該電池所儲存之能量，移送到能量儲存裝置 之輸入/輸出端子，與充電，放電，待用無關的，用來構成 單位能量儲存裝置，各個電池之能量儲存量在原理上不 會損失，可以保持最佳之目標値。 下面將說明本發明之第6實施例和第7實施例之電 能儲存裝置，電池能量調節裝置及電池能量調節方法。 參照第7圖，本發明之第6實施例之電能儲存裝置由 具備有電池能量調整裝置之4個能量儲存裝置構成。 在以下之本文中，電能儲存裝置由多個之能量儲存裝置 構成，能量儲存裝置由多個之單位能量儲存裝置構成。 單位能量儲存裝置由單體或多個之單位能量儲存裝置 構成。 目S里儲存各：置5 3爲者要能夠儲存大能量和能夠提局 電能儲存系統全體之電壓，所以串聯連接，爲著在多個 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ 裝--------訂---------- Φ, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492021 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 之能量儲存裝置5 3 ,經由開關電路5 5將能量轉移到別 的能量儲存裝置53,和從別的儲存裝置53轉移，所以連 接有線圈6 1 a。在此處該線圈6 1 a全部由一個之變壓 器6 1之構成元件構成，但是在能量儲存裝置之數目很 多之情況時，亦可以使用數個之變壓器6 1用來分割構 成元件的進行處理。 使所有之開關電路55進行OFF,經由使連接到所欲 測定電壓之能量儲存裝置5 3之開關電路5 5進行ON， 用來在變壓器6 1之二次側之線圏6 1 b感應出電壓。可 以測定該感應出之電壓k所儲存之能量。開關電路5 5 順序的動作，利用電壓輸入電路5 7用來測定所有之能 量儲存裝置5 3之能量，利用記錄在控制裝置之記憶器 之資料用來進行最佳能量之再分配。在此處從電壓較 高（亦即能量較多）之能量儲存裝置53抽取能量，將能量 分配到電壓較低（亦即能量較少）之能量儲存裝置53。 實際上，使抽取能量之能量儲存裝置5 3之開關電路 55進行ON，使分配能量之能量儲存裝置53之開關電 路5 5連接到整流器5 9 ,其他之開關電路5 5進行Ο F F。 例如，虽乐1個#重儲存裝置5 3之電壓較局，第3個能 量儲存裝置5 3之電壓較低時，如第1 1圖所示，連接開 關電路5 5。通常利用一次之開關動作可以移送之能量 比所需要之能量少，所以在第1 1圖之情況，經由使第i 個之能量儲存裝置5 3之開關電路5 5之Ο N，Ο F F動作 重複進行多次，可以移送所希望之能量。 -18- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210^297公釐） 身 - ^ ,«t--------tr--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 492021 A7 __B7___ 五、發明說明（3 經由進行此種動作，可以使多個能量儲存裝置5 3之 電池在均一化，其結果是可以使電能儲存系統全體之能 量變大。但是，在此處是假定能量儲存裝置53由具有 1 V至3 V之耐電壓之1個電容器構成。在此種情況於 第7圖所示之構造中，以通常之二極體構成之整流器5 9 之順向電壓Vf爲0.7 V,整流器59之電壓降可以忽視。 因此在此種情況，利用變壓器6 1使被抽取之能量之 電壓變高，以電能儲存系統全體作爲能量之分配對象， 對於使整流器之Vf成爲可以忽視非常有效。但是，當 將分配到全體時，即使在能量較多之能量儲存裝置5 3， 其一部份被返還，不能使被抽取之能量全部均一化。 在本第6實施例中，當擴大用以進行能量之轉移之單 位時，能量之分配對象不是電能儲存系統全體，經由設 定在各個之能量儲存裝置5 3，可以快速而且有效的進行 能量之轉移。 另外，在此處之能量之轉移是使用正向方式。但是， 經由以橋式型式等構成開關電路^和整流器5 9,亦可 以以反向方式進行能量之轉移。 第7圖所示之電能量調整裝置可以成爲如第13圖之 方塊圖所示。 參照第8圖，本發明之第7實施例之電能量調整裝置 之構成是使用3個串聯連接之能量儲存裝置5 3，每一個 能量儲存裝置5 3包含有串聯連接之3個具備有電池能 量調整裝置之單位能量儲存裝置67。 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） "" --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印5衣 492021 A7 B7 五、發明說明（1 利用本發明之第7實施例，可以將能量從單位能量儲 存裝置6 7轉移到別的單位能量儲存裝置6 7。另外，亦 可以將能量從單位能量儲存裝置67轉移到未包含該單 位能量儲存裝置6 7之其他之能量儲存裝置5 3。 例如，第1 1圖所示之開關電路5 5之連接情況是將能 量從第1個能量儲存裝置內之第1個單位能量儲存裝 置轉移到第3個能量儲存裝置全體之情況。 另外，例如第1 2圖所示之開關電路5 5之連接情況是 將能量從第1個能量儲存裝置內之第1個單位能量儲 存裝置轉移到第1個能量儲存裝置全體之情況。這時 之電流流動分別以第1 1圖和第1 2圖中之粗線箭頭表 示。內藏在各個能量儲存裝置53之電壓輸入電路57 所取得之單位能量儲存裝置5 7之能量之資料一起進行 處理，以此方式控制全體之開關電路5 5，亦可以在各個 之能量儲存裝置內具備一個之控制裝置，3個能量儲存 裝置間之能量之轉移使用專用之控制裝置。 參照第1 4圖，先前所說明之電池<能量調整裝置之動 作依照該流程圖進行。 實質上，在開始動作時，首先判斷是否爲欲使電路動 作之時序（步驟S B 1 )。在「Ν Ο」之情況時再度的回到 該階段◦在「YES」之情況時，測定所有之能量儲存裝 置之電壓（步驟S B 2)。其次，判斷各個能量儲存裝置之 能量是否有變化（步驟SB3)。在「NO」之情況時，回到 步驟SB1。在「YES」之情況時，依照能量決定能量儲 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） '~~ ---------—--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492021 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 存裝置之順位（步驟SB4)。其次，將能量從具有能量最 多之儲存裝置轉移到具有能量最少之儲存裝置之（步驟 SB5)。其次，算出能量轉移用之開關控制脈波幅度，停 止幅度，如脈波數（步驟S B 6)。然後轉移能量（步驟 S B 7 )。最後，判斷是否要使動作結束（步驟s B 8 )。在 「Y E S」之情況時進行結束，在「Ν Ο」之情況時再度的 回到步驟S B 1。 另外，利用具備有電池能量調整裝置之多個能量儲存 裝置用來構成電能儲存裝置，和利用具備有電池能量調 整裝置之多個能量儲存裝置用來構成能量儲存裝置，經 由擴大階數可以構成更大之儲存系統。這時，假如使本 發明同樣的擴張時，可以以相同之效率進行能量之轉 移。 參照第9圖，單位能量儲存裝置67以4個之電容器 電池6 9構成。該單位能量儲存裝置6 7進行與第7圖 之電能儲存系統同樣之動作。 但是，電容器電池69 —般具有IV至3V之端子電壓， 當與整流器59之順向電壓Vf比較時，變成不足，所以其 損失不可以忽視，實際上電容器電池69間不能有效的 轉移能量，可以將能量轉移到單位能量儲存裝置6 7之 端子。第9圖所示之電路被構建成可以選擇任何一 方。另外，在先前所說明之第8圖之電池能量調整裝置 中，能量轉移時是使用正向方式，但是在第9圖之單位 能量儲存裝置中是以反向方式構成電路。在此種情況 -21- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） ----裝--------訂--------- ί請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 492021 A7 ___B7___ 五、發明說明（勺 當然可以使用任何一種方式。 依照上述方式之本發明之第6和第7實施例時，提供 電能儲存裝置，電池能量調整裝置和電池能量調節方法， 在由多個能量儲存裝置串聯連接所構成之電池能量調 整裝置中，可以進行能量儲存裝置間之能量之轉移，和 可以將能量從構成能量儲存裝置之單位能量儲存裝置， 轉移到單位能量儲存裝置或能量儲存裝置，和具有保持 裝置用來有效的和原理上不會損失的將系統之能量保 持在最佳之目標値。 下面將說明本發明之第8至第1 〇實施例。 如前所述，爲著運用連接多個電能儲存電池所構成之 能量儲存裝置，所以管理作爲新的電池電壓平準化裝置 之各個電池之能量，藉以進行能量之再分配，非常希望 有具備此種機構之電池能量調整裝置。 上述第1至第5實施例之電池能量調整裝置之基本 構造是爲著測定各個電容器電池之電壓，所以使連接在 各個電容器電池之作爲開關元件之< F E T順序的進行 〇 N，以控制裝置記錄在二次側線圈產生之電壓。其結 果是例如第2個電容器電池之電壓高於其他之電容器 電池之電壓時，亦即第2個電容器電池之能量比其他之 電容器電池之能量過剩時，利用連接在第2個電容器電 池之FET之ON/OFF控制，用來經由二次側線圈，功率 二極體所能量轉移送到串聯連接之電容器全體。經由 重複進行該等動作，用來使各個電容器電池之電壓均一 -22- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' _ 裝-------·—訂---------^9— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 492021 A7 B7 五、發明說明（25 化，藉以增大全體之能量儲存量。在此種裝置中，實用 上使串聯連接有多個電池之能量儲存裝置，更構成爲具 有多個串聯連接，藉以提高全體之能量的運用。 利用該電池能量調整裝置對電容器電池全體進行能 量之轉移，藉以儘可能的使整流器之損失減小。這時連 接在別的電容器電池（與連接在成爲ON之開關電路之 電容器電池不同）之線圈亦產生電壓，所以開關電路使 FET之情況，當各個電容器電池間具有寄生二極體之順 向電壓以上之電壓差時，在各個電容器電池之間進行能 量之接受。這時由於FET之寄生二極體會有損失，所以 各個電容器電池之能量之調整，在各個電容器電池間之 電壓差不大於二極體之順向電壓之時序，不進行該調 整。另外，當考慮到ON時之損失時，開關電路最好使用 MOS-FET，但是會有相反之問題。 因此，本發明人所提案者是使用F E T構成電池能量調 整裝置之開關電路，所具備之機構是串聯連接多個電容 器電池或二次電池，從任意之電池轉移被充電在該電池 之能量，在此種情況時可以防止FET之寄生二極體影響 到各個電池間所進行之能量之接受。 參照第1 5圖，本發明之第8實施形態之電池能量調 整裝置之構成是串聯連接4個之電容器電池7 1。各個 電容器電池7 1使F E T 7 3和二極體7 5串聯連接在變壓 器之一次側線圈7 7。在各個電容器電池間之電位差小 於FET73之寄生二極體之順向電壓時，利用與上述之實 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·---- i. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印：^ 492021 A7 ____Β7___—_ 五、發明說明（乃 例之（第1在第5實施例）相同之動作用來進行能量之 調整。 但是，在各個電容器電池71間之電壓差大於FET73 之寄生二極體之順向電壓之情況時，在上述之第1至第 5實施例之電池能量調整裝置中，在連接到電壓較低之 電容器電池之FET73亦有電流流動因而使損失變大。 因此如第1 5圖所示，經由使二極體75串聯連接在 FET73可以用來防止各個電容器電池71間之肯g量轉 移。 參照第1 6圖，本發明之第9實施例之電池能量調整 裝置之構成是串聯連接4個之電容器電池71。各個電 容器電池7 1使與寄生二極體面對之串聯連接之2個 FET73,形成串聯連接在一次側線圈75。 在成爲第1 5圖所示之電路時，當使能量過剩之電容 器電池之開關電路成爲ON時，在二極體7 5只產生稍 微之損失。經由使2個FET73同步的進行動作，可以抑 制電路構造變爲複雜造成損失。< 參照第1 7圖，本發明之第1 0實施例之能量調整裝置 之構成是串聯連接3個之電容器電池1 7作爲電池能量 調整裝置8 5 ,和使該電池能量調整裝置8 5形成3個串 聯連接。構成即使沒有最後段之控制裝置8 3亦可，但 是因爲其他之控制裝置8 3變爲複雜，所以具有相同功 能之控制裝置8 3亦可以連接成如圖所示。 其動作與第1 6圖所示之第9實施例相同，可以使各 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------!i#t--------tr---------φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 492021 A7 B7 五、發明說明（23 個之電容器電池71平準化和使各個之能量儲存裝置平 準化。 參照第1 8圖，本發明之第1 1實施例之能量調整裝置 使4個之能量儲存裝置9 1串聯連接用來更進一步的提 高全體之能量。該各個之能量儲存裝置91由多個之電 容器電池或多個二次電池串聯連接用來構成電池能量 調整裝置，亦可以形成爲連接有該等之構造，亦可以形 成使多個能量儲存裝置串聯連接之構造。 在以上之說明中，能量儲存電池是使用電容器電池， 但是代替電容器電池者亦可以使用二次電池或是由多 個電容器電池或二次電池構成之能量儲存裝置，作用作 爲一個之電池。 依照如上所示之本發明之第8至第1 1實施例時，可 以提供由多個電能儲存電池構成之能量儲存裝置之電 池能量調整裝置，可以有效而且不會損失的調整能量。 下面將說明本發明之第1 2至第1 5實施例。 在上述之第1至第3實施例所示之能量調整裝置中 爲著調整各個電容器電池之能量，所以必需在變壓器之 二次側線圈設置控制裝置。該二次側線圈之圖數之般 需要成爲一次側線圈之圈數之電池個數倍，大約爲變壓 器本身之一半。另外，該控制裝置是必要之控制器，用 來控制：用以測定各個電容器電池之電壓之機構；記錄 其資訊之記憶器；判斷其測定結果之CPU;和開關電 路。在此種方法中，可以以最大限度之效率進行抽出， -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） - -J------------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 492021 A7 -^ -B7_ 五、發明說明（1 但是電路變大，控制系統變爲複雜。 因此在本發明之第1 2至第1 4實施例中，提供可以防 止控制機構變爲複雜之裝置，在電池能量調整裝置中所 具備之機構是串聯連接多個之電容器電池或二次電池， 用來從任意之電池移送被充電在該電池之能量。 參照第1 9圖，本發明之第1 2實施例之能量調整裝置 之構成是串聯連接4個之電容器電池7 1。 當與上述之第1至第5實施例比較時，一般省略圈數 較多之二次側線，因此控制電路亦可以省略電壓測定機 構和記憶機構，只具備有使各個開關電路順序進行 ON，OFF之功能。第20圖表示運用該裝置時之演算之 流程圖。 參照第2 0圖，當開始動作時，判斷是否爲欲使電路動 作之時序（步驟S C 1 ) ◦在「Ν Ο」之情況時，再度的重複 進行相同之步驟。另外一方面，在「Y E S」之情況時，使 全部之電池之開關順序的進行ON(步驟SC2)。其次，判 斷是否重複進行已決定之ON.OFF之次數（步驟SC4)。 其結果是在「Ν Ο」之情況時回到步驟S C 2。另外一方 面，在「YES」之情況時，測定時間和充電循環數（步驟 SC 4)。然後，判斷時間和充放電循環數是否超過指定値 (步驟S C 5 )。在其結果爲「Ν Ο」之情況時，重複進行相 同之動作。另外一方面，在「Y E S」之情況時，判斷是否 要結束（步驟S C 6)。其結果是在「Ν Ο」之情況時，回 到步驟S C 1。另外一方面，在「Y E S」之情況時進行結 -26- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 492021， A7 ---—_-____BZ_ 五、發明說明（1 束。 其中實質上例如第2個電容器電池之電壓高於其他 之電容器電池之電壓。即使連接到第1個電容器電池 之FET進行ON時，能量亦不會被轉移到具有電壓高於 第1個電容器電池之第2個電容器電池，和具有電壓相 等之第3個和第4個電容器電池。其次，經由使連接在 第2個電容器電池之FET進行〇N，用來將能量轉移到具有 電壓比第2個電容器電池低之第1個，第3個和第*個 電容器電池。順序的進行該平準化動作，因爲進行適當 之循環數，所以空隔一定之時間，再度的重複進行平準 化動作。在控制電路亦可以只測定充電之次數和放電 之次數，在達到一定次數之情況時再度的進行平準化動 作。 參照第2 1圖，本發明之第1 3實施例之能量調整裝置 之構成是串聯連接3個之電容器電池7 1構成能量調整 裝置8 7，再串聯連接3個之能量調整裝置8 7。因爲將 圈數最多之二次側線圈省略，所以依照此種方式，在電 池數變多之情況時亦可以使電路構造變成非常小型。 動作與第1 9圖所示者相同，首先使3個串聯連接之電 容器電池7 1平準化，然後使3個電容器電池7 1串聯連 接所構成之能量儲存裝置平準化，可以更有效的進行平 準化。 參照第2 2圖，本發明之第1 4實施例之能量調整裝置 是串聯連接4個之能量儲存裝置9 1用來使全體之能量 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -—裝--------訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ⑽2021 五、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 _ B7 發明說明（1 更進一步的提高。該各個之能量儲存裝置91亦可以構 建成使多個之電容器電池或多個之二次電池串聯連接， 用來構成能量調整裝置，再使該等連接，亦可以構建成 爲使多個之能量儲存裝置串聯連接。 在以上之說明中所示者是使用電容器電池作爲能量 儲存電池，但是代替電容器電池者亦可以使用二次電池 或由多個電容器電池或二次電池構成之能量儲存裝置， 作爲一個電池使用。 依照以上所不之本發明之第1 2至第1 4實施例時，可 以提供全體構造被小型化之電池能量調整裝置，由多個 電能儲存電池用來構成能量儲存裝置之電池能量調整 裝置，可以使控制裝置簡單化。 [產業上之利用可能性] 本發明之電池能量調整裝置，電池能量調整方法和電 能儲存裝置，最適於應用在電機器及電子機器之電源或 備用電源等。· 符號說明 C1〜C6...能量儲存電池 ST 1〜ST6…變壓器 ‘ L 1〜L 6…一次線圈 L7…二次線圏 25...中央控制單位 27…開關驅動電路 29…電池電壓記憶器 3 1…電壓輸入電路 8〜1〜8^/7...開關 -28- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 年3月；^日修正/更正/補充 六、申請專利範圍 第89 1 23 1 92號「具有電池能量調整裝置之電能儲存裝置以及 電池能量調整方法」專利案 (91年3月28日修正） Λ申請專利範圍： 1. 一種能量儲存裝置，以具有多個串聯連接之電容器電 池或二次電池列之能量儲存裝置作爲單位能量儲存裝 置，其特徵是具備有電池能量調整裝置用來從選自該 多個電池之1個電池，將被充電在該1個電池之能量 轉移到該單位能量儲存裝置之輸入/輸出端子，其中具 有：變壓益，具有互相磁稱合和電絕緣之多個一^次線圈 和二次線圈；開關電路，用來使該多個一次線中之丨個 和該被選擇之1個電池之連接電路進行開閉；連接電 路，用來使該變壓器之二次線圈經由整流電路連接到 該單位能量儲存裝置之輸入/輸出端子；和控制電路， 用來調整該開關電路之動作所選擇之1個電池之能量， 對該單位能量儲存裝置所儲存之能量之比率，使其成 爲特定之比率。 2 .如申請專利範圍第1項之能量儲存裝置，其中該多個 電池由至少爲1個之電池群構成，該變壓器之數目對 應到構成該單位能量儲存裝置之各個之電池群，該各 個變壓器具備有：該多個一次線圈，經由該開關電路分 別連接到構成該各個電池群之多個電池；和該二次線 圈，經由該整流電路連接到該單位能量儲存裝置之輸 入/輸出端子。 3 ·如申請專利範圍第2項之能量儲存裝置，其中在該多 個變壓器設有三次線圈。 4 .如申請專利範圍第1項之能量儲存裝置，其中該變壓 器具有：多個第1線圈，對應到多個電池，經由各個開 關電路連接到各個之電池；和該第2線圈，連接到單位能 492021 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之 置利至 裝專有 存靑設 二二Π 儲申更 量如器 範 少 子 端 出 輸 / 入 輸 壓 變 該 在 中 其 置 裝 存。 儲圈 量線 能次 之三 項 之 4 個 第1 圍爲 之 項 能 1 位圈 m單線 圍該次 範到一一 ί-o接之 專連器 主円路壓 二二口 申電變 $□流該 6 儲 量 設 中 / 其入 置輸 裝 存置 儲裝 量 存 幺Η 串 置 路 電 之 i 置開 之 整 由 經 在 之 子 端 出 輸 變 該 與 使 或 功 開 有 具入 兼輸 路之 電置 流裝 整存。 之儲接 接量連 連能之 聯位圈 串單線 圈斷次 線中二 次的之 二時器 之暫壓 器來變 壓用該 匕匕 和 子 端 出 輸 第 圍 範 利 專 靑 路 一三° 申 電 如達 之 項 裝 存 儲 量 匕匕 厶冃 位 單 該 到 接 連 以 傳 有 備 具 中入 其輸 ， 之 置置 裝 存 儲 量 子 端 出 輸 之 子 端 之 池 電 個以 1用 之 擇 選 被 或 達 傳 來 用 。 器號 位容信 電電之 之由路 經 準 基 爲 作 位 電 開 之 池 電 個 各 到 接 連 制 控 第 圍 範 利 專 請 申路 如電 8 之 項 之 擇 選 被 到 接 連 與 以 定制 U 控 步 ί 有之 具路 中電 其 關 開 之 池 電 個 置 裝 存 儲 量 --------------------訂 —-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 壓 電 子 端 放 開 之。 的圈量 步 泉匕匕 ◊/TV育 _次之 作二存 操之儲 裝 存 儲 47 量以 匕匕 t 藉 位 單 到 接 連 測 檢 該 定 器所 壓 池 電 該之 之個 置If 匕匕 ， :t成 有構 備方 具 一 中少 其至 置之 裝體 存軟 儲和 量路 能電 之沏 項 控 1J由 第置 圍裝 範制 利控 專化 主円 當 二二口 申適 Π 曰|里 女 9 位 單 該 對時 量況 能情 之之 存大 儲過 所爲 池成 電 量 個存 1 儲 之量 擇能 選之 被置 該裝 爲存 定儲 判量 當能 控 由 經 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492021 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 路 所輸 池之 電置 個裝 1 存 該儲 將量 .IV 匕匕 匀 倉 用位 ，單 該 pn s. 彐夸 開移 專 之,$ 池份 電部 個一 1 之 該量 到能 接之 連存 制儲 適 其 使 量 匕匕 肯 之 存 儲 所 池 電 個 該 制 控 以 藉 子 端 出。 f化 入當 :來 有用 備 ， 具成 中構 其方 ,1 置少 裝至 存之 儲體 量軟 匕匕 彳 t 和 之路 項電 1定 第設 圍 由 範置 利裝 專配 請分 申量 如能 儲 所 置 裝 存 儲 量 匕匕 厶HE 位 單 和 量 匕匕 厶冃 之 存 儲 。 所率 池比 電之 個 量 各能 定之 設存 : 當 有成 備構 具 方 中一 宜5少 置至 裝之 存體 儲軟 量或 / 匕匕 ] t 和 之路 項電 1定 第設 圍由 範置 利裝 專配 請分 申量 如能 裝置 存放 儲態 量狀 能之 位量 單能 對之 充 行 進 複 重 電 放 充 行 進 合 混 或 量時 意況 任 情 存之 儲置 以放 或和 ,電 放 0&· 單率 該 t t 成固 和，之 量 量 匕匕 匕匕 ARn 厶目 之之 存存 儲儲 所所 置池 裝電 存個 儲各 量之 能置 位裝 單存 定儲 設量 IV 匕匕 笏 肯 用位 放量 充當 之適 置之 裝存 能存儲 功儲欲 習量所 學能池 有位電 具單個 和或各 各 照 依 性習 特學 之來 態用 狀方 期雙 其 或 測 預 初 含 包 之 池 電 個 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -ΑΨ 訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 i 成 串形 或來 器用 容:, 電置 裝 存 儲 量 匕匕 厶冃 位 單 置之 裝池 存電 儲次 量二 能含 量包 容 個 大多 \一31 一 種接 一連 個 多 接 連 ΛδΓ 串 裝 存 儲 量 匕匕 厶冃 位 置單 裝比 存存 儲儲 量以 能可 量和 容置 大裝 存徵 儲特 量其 匕匕 ， 厶he 位 單 於 高 壓 電 子 端 有 具 量 匕匕 厶冃 之 大 是 之 擇 選 被 從 來 用 置 裝 整 調 量 匕匕 ΑΗΠ 池 電 有 具 將 池 電 個 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492021 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 個 之 池 其 子 端 出 該f 在入 電輸 充之 被置 裝 存 儲 量 匕匕 肯 位 單器 該壓 到變 移有 備 具 中 專 Sr 量 耦 磁 相 互 有 具 該 之 圈器 線壓 次變 二該 和之 圈池 線電 次個 一 1 - 個之 多擇 之選 緣被 絕到 電接 和連 合使 來 用 路 電 開 圈 線 次 路 電 接 ,U 至 1 連接ί 閉連 開路 行電 進流日 路整和， 電由子 之經端 亥 一三口 使 來 用 路 電 制 控 之 壓 變¾進 路 電 彐夸 開 該 使 由 吾一 M, 亥 二二口 到 存 儲 量 匕匕 厶冃 位 輸 之 置 作 :_ητί^ S3 行 圈 線 次 出 輸 周 來 入用 存 儲 所 置 裝 存 儲 量 .， 能率 位比 單之 該定 對特 量爲 K-b 成 厶冃 之其 存使 儲率 所比 池之 電量 該能 整之 單係 該關 將應 對 之 置 裝 存 儲 量 匕匕 厶ΠΕ 量 容 大 該 與 置 裝 存 儲 量 匕匕 厶冃 位 裝 存 儲 量 匕匕 厶目 位 單 該 與 池 電 量 匕匕 厶冃 該 和 爲 成 建 構 裝 存 儲 量 匕匕 厶冃 將 更 或 同 相 係 關 。 應數 對階 之之 置定 指 大 擴 接 連 之 有 連丨 1 匕匕 φ ΑΗΠ ， , 位 置 S 單裝 裝之存 存池儲 儲電量 量存能 能儲位 種能單 一 電之 儲 量 配 之個該 個各對 多於量 或對能 體是其 單徵定 有特測 具其來 ㈣置’帛二壯衣 接f ---------------------訂---------_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 m: 理 處 和 億有存 記員儲 行作量 進動能 量行位 定進單 測路個 之電丨 量關之 能開擇 電 裝 能將 池 一 之選儲 制被量 控從能 被來個 使用 1 置置該 裝裝在 該整電 用調充 利量被 由 移 轉 器 壓 圈 線 之 個 多 有 ,g置 量設 匕匕 勺 肯 白 之應 置對 裝置 存裝 存 儲 量 匕匕 厶冃 位 單 個 各 該 與 裝 存 儲 量 匕匕 厶目 位 單 個 各 與 電 器之 壓路 變電 有流 設整 的及 應路 對電 置關 成 構 路 開量 和能 圈位 線單 之之 器個 壓 1 變之 該擇 有選 接被 連從 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492021, A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 存 儲 量 匕匕 肯 位 單 之 個 外 另 到 移 轉 接 直 量 匕匕 厶目 將 置 裝。 存置 儲裝 匕匕 肯 電 該 中 其 置 裝 存。 儲池 量電 bb 次 A冃 之二 項 或 "池 電 第器 圍容 範電 利爲 專池 請電 申存 如儲 3 3 量造 能構 該之 中置 宜5 裝 置存 裝儲 存量 匕匕 儲 會 量位 能單 之之 項個 多 接 第連 圍聯 範串 利是 專置 請裝 申存 如儲 存 存 儲之儲 量ί?量 匕匕.εδ 匕匕 4冃 位ffi該 單,#到 之構移 個機轉 各之接 在同直 備 ύ 之I一 具^內 置β置 裝裝 匕匕 有 f 另 與 量 外 置fl€能 裝J位 存E單 儲裝之 量存個 匕匕者 肯 量 相 量 厶目 該 將 更 中 其 置 裝 存 。 儲 置量 裝匕匕 厶冃 存之 儲 項 量 3 匕匕 1 厶ΠΓ 之第 他圍 其 範 或利 置專 裝請 存申 儲如 置置 裝裝 存存 儲儲 量之 匕匕 卜 厶冃 WW 數 階 之 定 指 大 擴 接 連 之 較存 量 儲 存量 儲能 量之 能準 從位 ，同 相 到 移 轉 接 直 量 匕匕 厶冃 將 存 儲 之 大 較 量 存 儲 量 匕匕 厶冃 之 上 以 準 位 其 或 置 裝 存 儲 。 之置 量裝 第 位 圍單 範與 利置 專裝 請存 申儲 如量 厶月 匕匕 Μ 厶冃 亥量 1三口 . 匕匕 吏 會 φί位 其單 ， 和 置 ， 裝係 存關 儲之 量置 bb 裝 厶冃 之存 項 3 者 ΓΞ-α 量 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂---------線赢 經濟邹智慧財產局員工消費合作社印製 存 個 之一 擇外 選另 被到 似移 相轉 係被 關量 之能 池之 電 池 次電 二次。 或 I 一置 池和裝 電¾存 器電儲 容§§量 電^能 與電或 置 β 池 裝f@電 定 測 其 3二 理 處 和 憶 記 以 置用 裝和 存置 儲裝 法量之 方能量 整之能 調成定 量構測 匕匕 i ί 冑池以 池電用 電存有 種儲備 一 能具 電置 個裝 多存 或儲 體量 單能 以個 個各 多在 接 連 串 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492021 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 用 利 之 擇 置選 裝被 之從 量來 儲 使量 置匕匕 厶冃 裝固 該Μ 制 控 被 置 裝 存 用，儲 作量 動能 行該 進在 路電 電充 關被 開將 之， 的 量 應 能 對 之置 置裝 裝存 存儲 器 壓 變 由 經 是 徵 特 其 器 壓 變 置 設 量線 能之 固 器 各壓 與變 該 有 接 連 成 移構 轉 ， 之 他 其 造之 構意 之任 路到 電移 流轉 整接 及直 路量 電能 關將 開置 和裝 圈存 儲 量 匕匕 厶目 之 意 任 從 來 用 裝 存 儲 量 8 該 中 其 。 法池 方電 整次 周二 二η 口 量或 匕匕池 厶冃 池 電 電 器 之容 項 電 "之 個 第多 圍 爲 範 池 利電 專存 請儲 Ξ能 如電 該之 中置 ,«裝 法存 方儲 整量 匕匕 周 會 -HP 量位 匕匕 單 厶目 池之 電個 之多 項接 8J連 1 幺H 第串 圍是 範置 利裝 專存 請儲 申量 如能 同 造相 構置 個 各 在 構 機 之 裝將’ 存置 儲裝 量存 能儲 與量 有能 備位 具單 置之 裝個 存 1 儲之 量擇 能選 位被 單從 位 單 之 個 1 外 另 。 之置 內裝 置存 裝儲 存量 儲 能 量之 能他 該其 到或 移置 轉裝 接存 直 儲 量 量 匕匕 匕匕 4 冃 更存 中 儲 其量 , 匕匕 厶冃 法從 方 ， 整數 周階 二 16 量之 t定 厶冃 ί 匕曰 池 ί 電大 之擴 苜(接 8J連 1之 第置 圍裝 範存 利儲 專量 請能 厶冃 如將 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 量之 能大 之較 準量 位存 同儲 相 量 到能 移之 轉上 接以 直準 量位 能其 將或 置置 裝裝 存存 儲儲 。 之之置 小量裝 較存存 量 儲儲 吏能選 φί位,® 其單似 ， Ρ 法 1相 ^係係 S關關 ^之之 量置池 g 裝 電 厶目 ¾存次 電儲 一一 ^ 量或 能 池 8J位電 1 單器 第與容 圍.置電 範裝與 手存置 專儲裝 請量存 申能儲 如該量 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492021 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 擇之1個之電容器電池和二次電池之能量，被轉移到另 外一個電池或能量儲存裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 3 · —種電能儲存裝置，具備有電池能量調整裝置，串聯連 接有多個以單體或多個之電能儲存電池構成之單位能 量儲存裝置，其特徵是：該電池能量調整裝置對於各個單 位能量儲存裝置，配置有裝置用來測定其能量，和記憶和 處理該能量之測定量，利用該裝置使被控制之開關電路 進行動作，用來從任意之能量儲存裝置，將被充電在能量 儲存裝置之能量，經由變壓器轉移，設置與多個單位能量 儲存裝置對應之多個線圈，該置與各個能量儲存裝置對 應之變壓器，構成連接有該變壓器之線圈和開關電路及 整流電路之構造，從被選擇之1個之能量儲存裝置將能 量直接轉移到另外1個之能量儲存裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 4 . —種能量儲存裝置，具有串聯連接之多個能量儲存電池 歹ϋ，和用以調整各個電池之能量之電池能量調整裝置，其 特徵是：該能量調整裝置具有：第1開關電路，串聯連接 在該第1能量儲存電池之各個；和/第一變壓器，具備有多 個線圈用來使該第1開關電路連接到該第1能量儲存 電池列；該第1開關電路具備有：第1 F Ε Τ ;和第2 F Ε Τ,具 有面對該第1FET之第1寄生二極體之串聯連接之二極 體，或面對該第1FET之該第1寄生二極體之第2寄生 • 二極體。 25.—種能量儲存裝置，其特徵是用來調整多個第1能量儲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 492021 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 存裝置中之各個電池之能量之電池能量調整裝置具有： 第1開關電路，分別以串聯連接在該第1能量儲存裝置； 和第1變壓器，具備有多個線圈係將各個之第1開關電 路分別連接到該多個第1能量儲存裝置，連接至該第1 變壓器線圈的該第1能量儲存電池列以多個串聯連接 所成；該第1開關電路具備有：第1 F E T ;和第2 F E T，具有 相對朝向該第1 F E T之第1寄生二極體以串聯連接之二 極體，相對朝向該第1FET之該第1寄生二極體之第2 寄生二極體。 2 6 .如申請專利範圍第2 4項之能量儲存裝置，其中該第1 能量儲存裝置具備有多個第2能量儲存裝置，第2開關 電路串聯連接在該第2能量儲存裝置之各個，該第2開 關電路分別串聯連接在該第2能量儲存裝置和具備有 多個線圈之第2變壓器之一個之線圈，連接到該第2變 壓器之線圈之第2能量儲存裝置形成多個串聯連接，該 第2開關電路具備有：第3FET;和第4FET，具有面對該第 3 F E T之第3寄生二極體之串聯連接之二極體，或面對該 第3FET之該第3寄生二極體之第4寄生二極體。 2 7 .如申請專利範圍第2 6項之能量儲存裝置，其中該第2 能量儲存裝置由1個之電容器或1個之二次電池構成。 2 8 .如申請專利範園第2 6項之能量儲存裝置，其中該第2 能量儲存裝置具備有串聯連接之多個電容器或多個二 次電池。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 訂---------線· 492021 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 9 · —種電池能量調整裝置，用來調整多個第1能量儲存裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 置之各個電池之能量，其特徵是：F E T和肖特基（S c h 〇 11 k y 障壁二極體並聯連接構成第1開關電路，該第1開關電 路串聯連接在該第1能量儲存裝置和具有多個線圈之 第1變壓器之一個線圈，連接到該第1變壓器之線圈之 第1能量儲存裝置形成多個串聯連接。 3 0 .如申請專利範圍第2 9項之電池能量調整裝置，其中該 第1能量儲存裝置由1個之電容器電池或1個之二次 電池構成。 3 1 .如申請專利範圍第2 9項之電池能量調整裝置，其中該 第1能量儲存裝置具備有多個之第2能量儲存裝置，該 第2能量儲存裝置使F E T和肯特基障壁二極體之並聯 連接所形成之第2開關電路，串聯連接在該第2能量儲 存裝置和具備有多個線圈之第2變壓器之一個之線圏， 連接到該第2變壓器之線圈之該第2能量儲存裝置形 成多個串聯連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 2 .如申請專利範圍第3 1項之電池能量調整裝置，其中該 第2能量儲存裝置具備有串聯連接之多個電容器或多 個二次電池。 3 3 .如申請專利範圍第3 1項之電池能量調整裝置，其中第2 能量儲存裝置由1個之電容器電池或1個之二次電池構 成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）