專利名稱：電源模塊及其使用方法

技術(shù)領(lǐng)域：

本公開涉及一種電源模塊及其使用方法。

背景技術(shù)：

電動(dòng)車及油電混合車日益普及，各種不同的應(yīng)用也隨之迅速發(fā)展，而許多團(tuán)隊(duì)也 相繼投入于電能管理控制的研究。美國專利第5960898號(hào)揭示一種電源供應(yīng)裝置，其利用 一電容裝置提供電力予電動(dòng)車。該電容裝置包含至少二個(gè)由多數(shù)雙層電容(double-layer) 串聯(lián)而成的區(qū)塊。該電源供應(yīng)裝置依據(jù)電動(dòng)車的負(fù)載需求來轉(zhuǎn)換電容區(qū)塊(capacitor blocks)的連結(jié)方式(串聯(lián)或并聯(lián))。美國專利第5706910號(hào)揭示一種電源切換系統(tǒng)，其利用一切換電路來變更多個(gè)電 池的連接方式。該切換電路依據(jù)一控制裝置所輸出的指令來運(yùn)作。該控制裝置所輸出指令 則依據(jù)辨別裝置(discriminating means)所檢測(cè)的信號(hào)來執(zhí)行。當(dāng)辨別裝置檢測(cè)到外力 的撞擊時(shí)，將傳送信號(hào)至該控制裝置以切換原本以串聯(lián)方式連接的電池為并聯(lián)方式，進(jìn)而 避免電路短路。美國專利公開案第2008/0252148號(hào)揭示一種電源系統(tǒng)，其包含一發(fā)電機(jī)、一電池 與一切換開關(guān)。該發(fā)電機(jī)以并聯(lián)方式與該電池及該切換開關(guān)連接。在車輛運(yùn)行過程中，如 果發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電量無法滿足車輛的需求，則通過控制切換開關(guān)使發(fā)電機(jī)和電池同時(shí)供 電源給車輛。因此，電源的管理控制為電動(dòng)車及油電混合車的相關(guān)產(chǎn)業(yè)中一個(gè)重要的議題。

 

發(fā)明內(nèi)容

本公開關(guān)于一電源模塊及其使用方法。本公開的一實(shí)施范例揭示一種電源模塊， 其包含多個(gè)卡匣模塊、至少一可替換式電池模塊及至少一系統(tǒng)控制單元。在本實(shí)施例中，卡 匣模塊以并聯(lián)方式連結(jié)�？商鎿Q式電池模塊可任意置放于卡匣(socket)模塊中。系統(tǒng)控 制單元根據(jù)可替換式電池模塊的電力狀態(tài)、相關(guān)裝置的感測(cè)結(jié)果及一外部裝置(例如馬達(dá) 或充電器)的操作信息傳送指令信號(hào)控制可替換式電池模塊的開關(guān)，藉此在一充放電期間 僅利用一個(gè)可替換式電池模塊充電或放電。本公開的另一實(shí)施范例揭示一種電源模塊，其包含多個(gè)卡匣模塊、至少一可替換 式電池模塊及至少一系統(tǒng)控制單元。在本實(shí)施例中，卡匣模塊以并聯(lián)方式連結(jié)。可替換式 電池模塊可任意置放于卡匣模塊中。系統(tǒng)控制單元根據(jù)可替換式電池模塊的電力狀態(tài)、相 關(guān)裝置的感測(cè)結(jié)果及一外部裝置(例如馬達(dá)或充電器)的操作信息控制卡匣模塊的開關(guān)， 藉此在充放電期間僅利用一個(gè)可替換式電池模塊充電或放電。本公開的另一實(shí)施范例揭示一種電源模塊，其包含多個(gè)卡匣模塊、至少一可替換 式電池模塊及至少一系統(tǒng)控制單元。在本實(shí)施例中，可替換式電池模塊可任意置放于卡匣 模塊中。系統(tǒng)控制單元根據(jù)可替換式電池模塊的電力狀態(tài)、相關(guān)裝置的感測(cè)結(jié)果及一外部 裝置(例如馬達(dá)或充電器)的操作信息切換這些卡匣模塊以并聯(lián)方式或串聯(lián)方式連結(jié)，或 傳送指令信號(hào)控制可替換式電池模塊的開關(guān)。

本公開的另一實(shí)施范例揭示一種電源模塊，其包含多個(gè)卡匣模塊、至少一可替換 式電池模塊及至少一系統(tǒng)控制單元。在本實(shí)施例中，可替換式電池模塊可任意置放于該多 個(gè)卡匣模塊的一卡匣模塊中。系統(tǒng)控制單元根據(jù)可替換式電池模塊的電力狀態(tài)、相關(guān)裝置 的感測(cè)結(jié)果及一外部裝置(例如馬達(dá)或充電器)的操作信息切換卡匣模塊以并聯(lián)方式或串 聯(lián)方式連結(jié)，或控制卡匣模塊的開關(guān)。本公開的另一實(shí)施范例揭示一種電源模塊使用方法。首先，一裝置控制單元判斷 電源模塊中的一可替換式電池模塊的電力狀態(tài)(state of charge)是否低于一第一門限值 (例如10%)。如果是，裝置控制單元接續(xù)判斷行車狀態(tài)是否處于一可切換狀態(tài)。如果否， 裝置控制單元判斷可替換式電池模塊的電力狀態(tài)是否低于一第二門限值(例如5%)。如 果可替換式電池模塊的電力狀態(tài)未低于第二門限值，則另判斷可替換式電池模塊使否處于 不正常狀態(tài)。如果上述的判斷結(jié)果皆為是，則裝置控制單元通過一主要電池管理控制單元 停止外部裝置(例如馬達(dá))的扭矩輸出。之后，裝置控制單元判斷可替換式電池模塊的電 流值是否為零。如果電流值為零，裝置控制單元通過主要電池管理控制單元啟用另一可替 換式電池模塊以提供外部裝置所需的電源。本公開的另一實(shí)施范例揭示一種電源模塊使用方法。首先，一裝置控制單元判斷 電源模塊中的一可替換式電池模塊的電力狀態(tài)是否低于一門限值(例如10% )。如果否， 則再判斷可替換式電池模塊使否處于不正常狀態(tài)。如果上述的判斷結(jié)果皆為是，則裝置控 制單元通過一主要電池管理控制單元停止外部裝置(例如馬達(dá))的扭矩輸出。之后，裝置 控制單元判斷可替換式電池模塊的電流值是否為零。如果電流值為零，裝置控制單元通過 主要電池管理控制單元啟用另一可替換式電池模塊以提供外部裝置所需的電源。本公開的電源模塊可以依需求，選擇可替換式電池模塊的數(shù)量及所置放的卡匣模 塊。在使用過程中可根據(jù)一使用者需求進(jìn)行部分抽換可替換式電池模塊，進(jìn)而提供使用者 可以類似傳統(tǒng)加油方式，事先規(guī)劃可替換式電池模塊所需的數(shù)量并在行程前更換或充電所 需的可替換式電池模塊。上文已經(jīng)概略地?cái)⑹霰竟�開的技術(shù)特征，從而使下文的本公開詳細(xì)描述得以獲得 較佳了解。構(gòu)成本公開的申請(qǐng)專利范圍標(biāo)的其它技術(shù)特征將描述于下文。本公開本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)可了解，下文揭示的概念與特定實(shí)施范例可作為基礎(chǔ)而相當(dāng)輕易地予以修改或設(shè) 計(jì)其它結(jié)構(gòu)或制程而實(shí)現(xiàn)與本公開相同的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員亦應(yīng)可了解，這類等效的 建構(gòu)并無法脫離后附的權(quán)利要求書所提出的本公開的精神和范圍。

 

圖1例示本公開的一實(shí)施范例的電源模塊；圖2例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊；圖3例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊；圖4例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊；圖5例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊；圖6例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊的使用方法的流程圖；以及圖7例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊的使用方法的流程圖。主要元件符號(hào)說明

100、200、300、400、500

101-103,201--204、

301-304,401--402、501-

104,205-206,305--306、

403-404,503--504

105、207、307、405、505

106、208、308、406、506

107、209、309、407、507

108,210-211,310--311、

408-409,508--509

109,212-213,312--315、

410-412,510--512

110、214、316、413、513

11、21、31、41、51

12、22、32、42、52

13、23、33、43、53

601-609

701-707

電源模塊 卡匣模塊

可替換式電池模塊

系統(tǒng)控制單元 感測(cè)器組 獨(dú)立電源 電池管理控制單元

開關(guān)

馬達(dá)

接口控制單元 主要電池管理控制單元 裝置控制單元 步驟 步驟

具體實(shí)施例方式圖1例示本公開的一實(shí)施范例的電源模塊。電源模塊100包含卡匣模塊101-103、 可替換式電池模塊104、系統(tǒng)控制單元105、感測(cè)器組106及獨(dú)立電源107�？ㄏ荒�塊 101-103以并聯(lián)方式連結(jié)。該可替換式電池模塊104可置放于卡匣模塊101-103的任一卡 匣模塊中。根據(jù)本公開的一實(shí)施例，該可替換式電池模塊104置放于卡匣模塊102中。該 系統(tǒng)控制單元105根據(jù)該可替換式電池模塊104的一電力狀態(tài)、一感測(cè)結(jié)果及一外部裝置 的操作信息傳送一指令信號(hào)以控制該可替換式電池模塊104的開關(guān)109，使其充電或放電。 該外部裝置，例如為，一馬達(dá)或一充電器。根據(jù)本公開一實(shí)施例，該外部裝置為馬達(dá)110。該 可替換式電池模塊104具有一電池管理控制單元108，其用以量測(cè)該可替換式電池模塊104 的該電力狀態(tài)，或根據(jù)該指令信號(hào)控制該可替換式電池模塊104的該開關(guān)109。根據(jù)本公 開的一實(shí)施例，該系統(tǒng)控制單元105通過電池管理控制單元108控制該可替換式電池模塊 104的開關(guān)109，以使該可替換式電池模塊104放電。該系統(tǒng)控制單元105包含一接口控制單元11、一主要電池管理控制單元12及一裝 置控制單元13。該接口控制單元11用以控制該馬達(dá)110及提供該馬達(dá)110的該操作信息。 該主要電池管理控制單元12用以傳送該指令信號(hào)，或通過電池管理控制單元108取得該可 替換式電池模塊104的該電力狀態(tài)。該裝置控制單元13根據(jù)該可替換式電池模塊104的 該電力狀態(tài)、該感測(cè)結(jié)果及該馬達(dá)110的該操作信息以控制該主要電池管理控制單元12傳 送該指令信號(hào)，藉以控制該可替換式電池模塊104的該開關(guān)109。該感測(cè)器組106用以產(chǎn)生 該感測(cè)結(jié)果，其中該感測(cè)結(jié)果為該可替換式電池模塊104的壽命、該可替換式電池模塊104 的電流值、一車速值、一電門位置、一煞車信號(hào)或其組合。該獨(dú)立電源107用以供應(yīng)該系統(tǒng)控制單元105或該感測(cè)器組106所需的電源。根據(jù)本實(shí)施范例，可替換式電池模塊104在 放電期間亦提供主要電池管理控制單元12所需的電源。圖2例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊。電源模塊200包含卡匣模塊 201-204、可替換式電池模塊205-206、系統(tǒng)控制單元207、感測(cè)器組208及獨(dú)立電源209。卡 匣模塊201-204以并聯(lián)方式連結(jié)。該可替換式電池模塊205或該可替換式電池模塊206可 置放于卡匣模塊201-204的任一卡匣模塊中。根據(jù)本公開的一實(shí)施例，該可替換式電池模 塊205或該可替換式電池模塊206分別置放于卡匣模塊201及卡匣模塊203中。該系統(tǒng)控 制單元207根據(jù)該可替換式電池模塊205及該可替換式電池模塊206的電力狀態(tài)、一感測(cè) 結(jié)果及一外部裝置的操作信息分別傳送指令信號(hào)至電池管理控制單元210及電池管理控 制單元211，以控制該可替換式電池模塊205的開關(guān)212及該可替換式電池模塊206的開關(guān) 213，藉此在一充放期間僅利用一可替換式電池模塊充電或放電。該外部裝置，例如為一馬 達(dá)或一充電器。根據(jù)本公開一實(shí)施例，該外部裝置為馬達(dá)214。該系統(tǒng)控制單元207包含一接口控制單元21、一主要電池管理控制單元22及一裝 置控制單元23。該接口控制單元21用以控制該馬達(dá)214及提供該馬達(dá)214的該操作信息。 該主要電池管理控制單元22用以取得該可替換式電池模塊205及該可替換式電池模塊206 的該電力狀態(tài)，或傳送該指令信號(hào)至電池管理控制單元210及電池管理控制單元211。該 裝置控制單元23用以根據(jù)該可替換式電池模塊205及該可替換式電池模塊206的該電力 狀態(tài)、該感測(cè)結(jié)果及該馬達(dá)214的該操作信息控制該主要電池管理控制單元22傳送該指令 信號(hào)，以控制該可替換式電池模塊205的開關(guān)212及該可替換式電池模塊206的開關(guān)213。 該電池管理控制單元210及該電池管理控制單元211用以量測(cè)該可替換式電池模塊205及 該可替換式電池模塊206的電力狀態(tài)，或根據(jù)該指令信號(hào)控制開關(guān)212或開關(guān)213。該感測(cè) 器組208用以產(chǎn)生該感測(cè)結(jié)果，其中該感測(cè)結(jié)果為該可替換式電池模塊205及該可替換式 電池模塊206的壽命、該可替換式電池模塊205及該可替換式電池模塊206的電流值、一車 速值、一電門位置、一煞車信號(hào)或其組合。該獨(dú)立電源209用以供應(yīng)該系統(tǒng)控制單元207或 該感測(cè)器組208所需的電源。根據(jù)本實(shí)施范例，可替換式電池模塊205在放電期間亦提供 主要電池管理控制單元22所需的電源。在可替換式電池模塊切換期間(例如，由可替換式 電池模塊205切換至可替換式電池模塊206)，主要電池管理控制單元22所需的電源可暫由 獨(dú)立電源209提供，待切換程序完成后，改由可替換式電池模塊206提供所需的電源。圖3例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊。電源模塊300包含卡匣模塊 301-304、可替換式電池模塊305-306、系統(tǒng)控制單元307、感測(cè)器組308及獨(dú)立電源309�？� 匣模塊301-304以并聯(lián)方式連結(jié)。該可替換式電池模塊305或該可替換式電池模塊306可 置放于卡匣模塊301-304的任一卡匣模塊中。根據(jù)本公開的一實(shí)施例，該可替換式電池模 塊305或該可替換式電池模塊306分別置放于卡匣模塊301及卡匣模塊303中。該系統(tǒng)控 制單元307根據(jù)該可替換式電池模塊305及該可替換式電池模塊306的電力狀態(tài)、一感測(cè) 結(jié)果及一外部裝置的操作信息以控制卡夾模塊301-304的開關(guān)312-315，藉此在一充放期 間僅利用一可替換式電池模塊充電或放電。該外部裝置，例如為一馬達(dá)或一充電器。根據(jù) 本公開一實(shí)施例，該外部裝置為馬達(dá)316。電池管理控制單元310及電池管理控制單元311 用以量測(cè)該可替換式電池模塊305及該可替換式電池模塊306的電力狀態(tài)。該系統(tǒng)控制單元307包含一接口控制單元31、一主要電池管理控制單元32及一裝置控制單元33。該接口控制單元31用以控制該馬達(dá)316及提供該馬達(dá)316的該操作信 息。該主要電池管理控制單元32用以控制開關(guān)312-315或通過電池管理控制單元310及 電池管理控制單元311取得該可替換式電池模塊305及該可替換式電池模塊306的該電力 狀態(tài)。該裝置控制單元33用以根據(jù)該可替換式電池模塊305及該可替換式電池模塊306 的該電力狀態(tài)、該感測(cè)結(jié)果及該馬達(dá)316的該操作信息控制該主要電池管理控制單元32控 制開關(guān)312-315。該感測(cè)器組308用以產(chǎn)生該感測(cè)結(jié)果，其中該感測(cè)結(jié)果為該可替換式電池 模塊305及該可替換式電池模塊306的壽命、該可替換式電池模塊305及該可替換式電池 模塊306的電流值、一車速值、一電門位置、一煞車信號(hào)或其組合。該獨(dú)立電源309用以供 應(yīng)該系統(tǒng)控制單元307或該感測(cè)器組308所需的電源。根據(jù)本實(shí)施范例，可替換式電池模 塊305在放電期間亦提供主要電池管理控制單元32所需的電源。在可替換式電池模塊切 換期間(例如，由可替換式電池模塊305切換至可替換式電池模塊306)，主要電池管理控制 單元32所需的電源可暫由獨(dú)立電源309提供，待切換程序完成后，改由可替換式電池模塊 306提供所需的電源。圖4例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊。電源模塊400包含卡匣模塊 401-402、可替換式電池模塊403-404、系統(tǒng)控制單元405、感測(cè)器組406及獨(dú)立電源407。根 據(jù)本公開的一實(shí)施例，該可替換式電池模塊403及該可替換式電池模塊404分別置放于卡 匣模塊401及卡匣模塊402中，但本公開并不以此為限。該系統(tǒng)控制單元405根據(jù)該可替 換式電池模塊403及該可替換式電池模塊404的電力狀態(tài)、一感測(cè)結(jié)果及一馬達(dá)413的操 作信息分別傳送指令信號(hào)至電池管理控制單元408及電池管理控制單元409以控制該可替 換式電池模塊403的開關(guān)410及該可替換式電池模塊404的開關(guān)411。此外，系統(tǒng)控制單元 405亦控制開關(guān)412以切換卡匣模塊401及卡匣模塊402的電性連接方式。根據(jù)公開的實(shí) 施例，卡匣模塊401及卡匣模塊402以串聯(lián)方式連結(jié)，但本公開并不以此為限。電池管理控 制單元408及電池管理控制單元409用以量測(cè)該可替換式電池模塊403及該可替換式電池 模塊404的電力狀態(tài)或根據(jù)該指令信號(hào)控制開關(guān)410或開關(guān)411。該系統(tǒng)控制單元405包含一接口控制單元41、一主要電池管理控制單元42及一裝 置控制單元43。該接口控制單元41用以控制該馬達(dá)413及提供該馬達(dá)413的該操作信息。 該主要電池管理控制單元42用以傳送該指令信號(hào)至電池管理控制單元408及電池管理控 制單元409以控制開關(guān)410及開關(guān)411、控制開關(guān)412以切換卡匣模塊401及卡匣模塊402 的電性連接方式，或通過該電池管理控制單元408及該電池管理控制單元409以取得該可 替換式電池模塊403及該可替換式電池模塊404的該電力狀態(tài)。該裝置控制單元43用以 根據(jù)該可替換式電池模塊403及該可替換式電池模塊404的該電力狀態(tài)、該感測(cè)結(jié)果及該 馬達(dá)413的該操作信息控制該主要電池管理控制單元42傳送該指令信號(hào)，以控制該可替換 式電池模塊403的開關(guān)410及該可替換式電池模塊404的開關(guān)411，或控制開關(guān)412以切換 卡匣模塊401及卡匣模塊402的電性連接方式。該感測(cè)器組406用以產(chǎn)生該感測(cè)結(jié)果，其 中該感測(cè)結(jié)果為該可替換式電池模塊403及該可替換式電池模塊404的壽命、該可替換式 電池模塊403及該可替換式電池模塊404的電流值、一車速值、一電門位置、一煞車信號(hào)或 其組合。該獨(dú)立電源407用以供應(yīng)該系統(tǒng)控制單元405或該感測(cè)器組406所需的電源。根 據(jù)本實(shí)施范例，可替換式電池模塊403及可替換式電池模塊404在放電期間亦提供主要電 池管理控制單元42所需的電源。

圖5例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊。電源模塊500包含卡匣模塊 501-502、可替換式電池模塊503-504、系統(tǒng)控制單元505、感測(cè)器組506及獨(dú)立電源507。根 據(jù)本公開的一實(shí)施例，該可替換式電池模塊503及該可替換式電池模塊504分別置放于卡 匣模塊501及卡匣模塊502中，但本公開并不以此為限。該系統(tǒng)控制單元505根據(jù)該可替換 式電池模塊503及該可替換式電池模塊504的電力狀態(tài)、一感測(cè)結(jié)果及一馬達(dá)513的操作 信息控制卡夾模塊501-502的開關(guān)510-511。此外，系統(tǒng)控制單元505亦控制開關(guān)512以切 換卡匣模塊501及卡匣模塊502的電性連接方式。根據(jù)公開的實(shí)施例，卡匣模塊501及卡 匣模塊502以并聯(lián)方式連結(jié)，但本公開并不以此為限。電池管理控制單元508及電池管理 控制單元509用以量測(cè)該可替換式電池模塊503及該可替換式電池模塊504的電力狀態(tài)。該系統(tǒng)控制單元505包含一接口控制單元51、一主要電池管理控制單元52及一裝 置控制單元53。該接口控制單元51用以控制該馬達(dá)513及提供該馬達(dá)513的該操作信息。 該主要電池管理控制單元52用以控制開關(guān)510及開關(guān)511、控制開關(guān)512以切換卡匣模塊 501及卡匣模塊502的電性連接方式，或通過該電池管理控制單元508及該電池管理控制 單元509取得該可替換式電池模塊503及該可替換式電池模塊504的該電力狀態(tài)。該裝置 控制單元53用以根據(jù)該可替換式電池模塊503及該可替換式電池模塊504的該電力狀態(tài)、 該感測(cè)結(jié)果及該馬達(dá)513的該操作信息，通過該主要電池管理控制單元52控制開關(guān)510及 開關(guān)511或控制開關(guān)512以切換卡匣模塊501及卡匣模塊502的電性連接方式。該感測(cè)器 組506用以產(chǎn)生該感測(cè)結(jié)果，其中該感測(cè)結(jié)果為該可替換式電池模塊503及該可替換式電 池模塊504的壽命、該可替換式電池模塊503及該可替換式電池模塊504的電流值、一車速 值、一電門位置、一煞車信號(hào)或其組合。該獨(dú)立電源507用以供應(yīng)該系統(tǒng)控制單元505或該 感測(cè)器組506所需的電源。根據(jù)本實(shí)施范例，可替換式電池模塊503在放電期間亦提供主 要電池管理控制單元52所需的電源。在可替換式電池模塊切換期間(例如，由可替換式電 池模塊503切換至可替換式電池模塊504)，主要電池管理控制單元52所需的電源可暫由獨(dú) 立電源507提供，待切換程序完成后，改由可替換式電池模塊504提供所需的電源。圖6例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊的使用方法的流程圖。為了使本領(lǐng)域 技術(shù)人員可以通過本實(shí)施范例的教導(dǎo)實(shí)施本發(fā)明，以下結(jié)合圖2及圖6說明電源模塊的使 用方法的流程。假設(shè)一使用者優(yōu)先使用電源模塊200中電量最少的可替換式電池模塊(例 如可替換式電池模塊20 提供馬達(dá)214所需的電源。在步驟601中，啟動(dòng)本流程。在步驟 602中，裝置控制單元23判斷可替換式電池模塊205的電力狀態(tài)(state of charge)是否 低于一第一門限值，例如10 %，但本公開并不以此為限。如果是，在步驟603中，裝置控制單 元23判斷一行車狀態(tài)是否處于一可切換狀態(tài)。該可切換狀態(tài)包含靜止?fàn)顟B(tài)、滑行狀態(tài)、煞 車狀態(tài)或下坡狀態(tài)。上述的狀態(tài)可根據(jù)一感測(cè)器組提供的一感測(cè)結(jié)果判斷。該感測(cè)結(jié)果包 含可替換式電池模塊205的電力狀態(tài)、可替換式電池模塊205的電流值、一車速值、一電門 位置、一煞車信號(hào)或其組合，但本公開并不以此為限。如果是，在步驟605中，裝置控制單元 23通過主要電池管理控制單元22關(guān)閉開關(guān)212以停止該馬達(dá)214的扭矩輸出。如果否，在 步驟604中，裝置控制單元23判斷該可替換式電池模塊205的電力狀態(tài)是否低于一第二門 限值，例如5 %，但本公開并不以此為限。如果是，在步驟605中，裝置控制單元23通過主 要電池管理控制單元22關(guān)閉開關(guān)212以停止該馬達(dá)214的扭矩輸出。如果否，在步驟608 中，裝置控制單元23判斷可替換式電池模塊205是否處于一不正常狀態(tài)。該不正常狀態(tài)，

10例如，為過熱狀態(tài)、過電流狀態(tài)或可替換式電池模塊的電壓脫離可用范圍狀態(tài)。如果是，在 步驟605中，裝置控制單元23通過主要電池管理控制單元22關(guān)閉開關(guān)212以停止該馬達(dá) 214的扭矩輸出。在步驟606中，裝置控制單元23判斷該可替換式電池模塊205的輸出電 流值是否為零。如果否，則在步驟609中結(jié)束本流程。如果是，在步驟607中，裝置控制單 元23通過主要電池管理控制單元22打開可替換式電池模塊206的開關(guān)213以提供該馬達(dá) 214所需的電源。最后，在步驟609中結(jié)束本流程。本實(shí)施例的使用方法的流程，在電源模 塊的放電過程中重復(fù)執(zhí)行以適時(shí)切換所使用的可替換式電池模塊。圖7例示本公開的另一實(shí)施范例的電源模塊的使用方法的流程圖。為了使本領(lǐng)域 技術(shù)人員可以通過本實(shí)施范例的教導(dǎo)實(shí)施本發(fā)明，以下結(jié)合圖2及圖7說明電源模塊的使 用方法的流程。假設(shè)一使用者優(yōu)先使用電源模塊200中電量最少的可替換式電池模塊(例 如可替換式電池模塊20 提供馬達(dá)214所需的電源。在步驟701中，啟動(dòng)本流程。在步 驟702中，裝置控制單元23判斷可替換式電池模塊205的電力狀態(tài)是否低于一門限值，例 如10 %，但本公開并不以此為限。如果是，在步驟703中，裝置控制單元23通過主要電池管 理控制單元22關(guān)閉開關(guān)212以停止該馬達(dá)214的扭矩輸出。如果否，在步驟706中，裝置 控制單元23判斷可替換式電池模塊205是否處于一不正常狀態(tài)。該不正常狀態(tài)，例如，為 過熱狀態(tài)、過電流狀態(tài)或可替換式電池模塊的電壓脫離可用范圍狀態(tài)。如果是，在步驟703 中，裝置控制單元23通過主要電池管理控制單元22關(guān)閉開關(guān)212以停止該馬達(dá)214的扭 矩輸出。在步驟704中，裝置控制單元23判斷該可替換式電池模塊205的輸出電流值是否 為零。如果否，則在步驟707中結(jié)束本流程。如果是，在步驟705中，裝置控制單元23通過 主要電池管理控制單元22打開可替換式電池模塊206的開關(guān)213以提供該馬達(dá)214所需 的電源。最后，在步驟707中結(jié)束本流程。本實(shí)施例的使用方法的流程，在電源模塊的放電 過程中重復(fù)執(zhí)行以適時(shí)切換所使用的可替換式電池模塊。本公開的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員仍可能基于本公 開的教示及揭示而作種種不背離本公開精神的替換及修飾。因此，本公開的保護(hù)范圍應(yīng)不 限于實(shí)施范例所揭示者，而應(yīng)包括各種不背離本公開的替換及修飾，并為權(quán)利要求書要求 保護(hù)的范圍所涵蓋。

權(quán)利要求

1.一種電源模塊，包含多個(gè)卡匣模塊，其中該多個(gè)卡匣模塊以并聯(lián)方式連結(jié)； 至少一可替換式電池模塊，置放于該多個(gè)卡匣模塊的至少一卡匣模塊中；以及 至少一系統(tǒng)控制單元，被建構(gòu)以根據(jù)該至少一可替換式電池模塊的一電力狀態(tài)、一感 測(cè)結(jié)果及一外部裝置的操作信息傳送至少一指令信號(hào)以控制該至少一可替換式電池模塊 的一開關(guān)，藉此在充放電期間僅利用一可替換式電池模塊充電或放電。

2.如權(quán)利要求1所述的電源模塊，其中該至少一可替換式電池模塊具有一電池管理控 制單元，其用以量測(cè)該至少一可替換式電池模塊的該電力狀態(tài)，或根據(jù)該指令信號(hào)控制該 至少一可替換式電池模塊的該開關(guān)。

3.如權(quán)利要求1所述的電源模塊，其還包含一感測(cè)器組，用以產(chǎn)生該感測(cè)結(jié)果。

4.如權(quán)利要求1所述的電源模塊，其中該感測(cè)結(jié)果為該至少一可替換式電池模塊的壽 命、該至少一可替換式電池模塊的電流值、一車速值、一電門位置、一煞車信號(hào)或其組合。

5.如權(quán)利要求3所述的電源模塊，其還包含一獨(dú)立電源，其用以供應(yīng)該至少一系統(tǒng)控 制單元或該感測(cè)器組所需的電源。

6.如權(quán)利要求2所述的電源模塊，其中該至少一系統(tǒng)控制單元包含一接口控制單元，被建構(gòu)以控制該外部裝置及提供該外部裝置的該操作信息； 一主要電池管理控制單元，被建構(gòu)以傳送該至少一指令信號(hào)，或通過該電池管理控制 單元以取得該至少一可替換式電池模塊的該電力狀態(tài)；以及一裝置控制單元，被建構(gòu)以根據(jù)該至少一可替換式電池模塊的該電力狀態(tài)、該感測(cè)結(jié) 果及該外部裝置的該操作信息控制該主要電池管理控制單元傳送該至少一指令信號(hào)，用以 控制該至少一可替換式電池模塊的該開關(guān)。

7.一種電源模塊，包含多個(gè)卡匣模塊，其中該多個(gè)卡匣模塊以并聯(lián)方式連結(jié)；至少一可替換式電池模塊，其任意置放于該多個(gè)卡匣模塊的至少一卡匣模塊中；以及 至少一系統(tǒng)控制單元，被建構(gòu)以根據(jù)該至少一可替換式電池模塊的一電力狀態(tài)、一感 測(cè)結(jié)果及一外部裝置的操作信息控制該至少一卡匣模塊的一開關(guān)，藉此在充放電期間僅利 用一可替換式電池模塊充電或放電。

8.如權(quán)利要求7所述的電源模塊，其中該至少一可替換式電池模塊具有一電池管理控 制單元，其用以量測(cè)該至少一可替換式電池模塊的該電力狀態(tài)。

9.如權(quán)利要求7所述的電源模塊，其還包含一感測(cè)器組，用以產(chǎn)生該感測(cè)結(jié)果。

10.如權(quán)利要求7所述的電源模塊，其中該感測(cè)結(jié)果為該至少一可替換式電池模塊的 壽命、該至少一可替換式電池模塊的電流值、一車速值、一電門位置、一煞車信號(hào)或其組合。

11.如權(quán)利要求9所述的電源模塊，其還包含一獨(dú)立電源，其用以供應(yīng)該至少一系統(tǒng)控 制單元或該感測(cè)器組所需的電源。

12.如權(quán)利要求8所述的電源模塊，其中該至少一系統(tǒng)控制單元包含一接口控制單元，被建構(gòu)以控制該外部裝置及提供該外部裝置的該操作信息； 一主要電池管理控制單元，被建構(gòu)以控制該至少一卡匣模塊的該開關(guān)，或通過該電池 管理控制單元以取得該至少一可替換式電池模塊的該電力狀態(tài)；以及一裝置控制單元，被建構(gòu)以根據(jù)該至少一可替換式電池模塊的該電力狀態(tài)、該感測(cè)結(jié)果及該外部裝置的該操作信息控制該主要電池管理控制單元，用以控制該至少一卡匣模塊 的該開關(guān)。

13.一種電源模塊，包含多個(gè)卡匣模塊；至少一可替換式電池模塊，其任意置放于該多個(gè)卡匣模塊的至少一卡匣模塊中；以及至少一系統(tǒng)控制單元，被建構(gòu)以根據(jù)該至少一可替換式電池模塊的一電力狀態(tài)、一感 測(cè)結(jié)果及一外部裝置的操作信息切換該多個(gè)卡匣模塊以并聯(lián)方式或串聯(lián)方式連結(jié)，或傳送 至少一指令信號(hào)以控制該至少一可替換式電池模塊的一開關(guān)。

14.如權(quán)利要求13所述的電源模塊，其中該至少一可替換式電池模塊具有一電池管理 控制單元，其用以量測(cè)該至少一可替換式電池模塊的該電力狀態(tài)或根據(jù)該指令信號(hào)控制該 至少一可替換式電池模塊的該開關(guān)。

15.如權(quán)利要求13所述的電源模塊，其還包含一感測(cè)器組，用以產(chǎn)生該感測(cè)結(jié)果。

16.如權(quán)利要求13所述的電源模塊，其中該感測(cè)結(jié)果為該至少一可替換式電池模塊的 壽命、該至少一可替換式電池模塊的電流值、一車速值、一電門位置、一煞車信號(hào)或其組合。

17.如權(quán)利要求15所述的電源模塊，其還包含一獨(dú)立電源，其用以供應(yīng)該至少一系統(tǒng) 控制單元或該感測(cè)器組所需的電源。

18.如權(quán)利要求14所述的電源模塊，其中該至少一系統(tǒng)控制單元包含一接口控制單元，被建構(gòu)以控制該外部裝置及提供該外部裝置的該操作信息；一主要電池管理控制單元，被建構(gòu)以傳送該至少一指令信號(hào)、切換該多個(gè)卡匣模塊以 并聯(lián)方式或串聯(lián)方式連結(jié)或通過該電池管理控制單元取得該至少一可替換式電池模塊的 該電力狀態(tài)；以及一裝置控制單元，被建構(gòu)以根據(jù)該至少一可替換式電池模塊的該電力狀態(tài)、該感測(cè)結(jié) 果及該外部裝置的該操作信息控制該主要電池管理控制單元傳送該至少一指令信號(hào)或切 換該多個(gè)卡匣模塊以并聯(lián)方式或串聯(lián)方式連結(jié)。

19.一種電源模塊，包含多個(gè)卡匣模塊；至少一可替換式電池模塊，其任意置放于該多個(gè)卡匣模塊的至少一卡匣模塊中；以及至少一系統(tǒng)控制單元，被建構(gòu)以根據(jù)該至少一可替換式電池模塊的一電力狀態(tài)、一感 測(cè)結(jié)果及一外部裝置的操作信息切換該多個(gè)卡匣模塊以并聯(lián)方式或串聯(lián)方式連結(jié)，或控制 該至少一卡匣模塊的一開關(guān)。

20.如權(quán)利要求19所述的電源模塊，其中該至少一可替換式電池模塊具有一電池管理 控制單元，其用以量測(cè)該至少一可替換式電池模塊的該電力狀態(tài)。

21.如權(quán)利要求19所述的電源模塊，其還包含一感測(cè)器組，用以產(chǎn)生該感測(cè)結(jié)果。

22.如權(quán)利要求19所述的電源模塊，其中該感測(cè)結(jié)果為該至少一可替換式電池模塊的 壽命、該至少一可替換式電池模塊的電流值、一車速值、一電門位置、一煞車信號(hào)或其組合。

23.如權(quán)利要求21所述的電源模塊，其還包含一獨(dú)立電源，其用以供應(yīng)該至少一系統(tǒng) 控制單元或該感測(cè)器組所需的電源。

24.如權(quán)利要求20所述的電源模塊，其中該至少一系統(tǒng)控制單元包含一接口控制單元，被建構(gòu)以控制該外部裝置及提供該外部裝置的該操作信息；一主要電池管理控制單元，被建構(gòu)以控制該至少一卡匣模塊的該開關(guān)或切換該多個(gè)卡 匣模塊以并聯(lián)方式或串聯(lián)方式連結(jié)或通過該電池管理控制單元取得該至少一可替換式電 池模塊的該電力狀態(tài)；以及一裝置控制單元，被建構(gòu)以根據(jù)該至少一可替換式電池模塊的該電力狀態(tài)、該感測(cè)結(jié) 果及該外部裝置的該操作信息控制該主要電池管理控制單元控制該至少一卡匣模塊的該 開關(guān)或切換該多個(gè)卡匣模塊以并聯(lián)方式或串聯(lián)方式連結(jié)。

25.一種電源模塊的使用方法，包含判斷一第一可替換式電池模塊的電力狀態(tài)是否低于一第一門限值及低于一第二門限 值，并分別產(chǎn)生一第一判斷結(jié)果及一第二判斷結(jié)果；判斷一行車狀態(tài)是否處于一可切換狀態(tài)，并產(chǎn)生一第三判斷結(jié)果； 判斷該第一可替換式電池模塊是否處于一不正常狀態(tài)，并產(chǎn)生一第四判斷結(jié)果； 根據(jù)該第二判斷結(jié)果、該第三判斷結(jié)果或該第四判斷結(jié)果停止一外部裝置的扭矩輸出；判斷該第一可替換式電池模塊的一電流值是否為零，并產(chǎn)生一第五判斷結(jié)果；以及 根據(jù)該第五判斷結(jié)果啟用一第二可替換式電池模塊，用以提供該外部裝置所需的電源。

26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中該外部裝置為一馬達(dá)。

27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中該可切換狀態(tài)包含靜止?fàn)顟B(tài)、滑行狀態(tài)、煞車狀態(tài) 或下坡狀態(tài)。

28.如權(quán)利要求25所述的方法，其中該不正常狀態(tài)包含過熱狀態(tài)、過電流狀態(tài)或電壓 脫離可用范圍狀態(tài)。

29.一種電源模塊的使用方法，包含判斷一第一可替換式電池模塊的電力狀態(tài)是否低于一門限值，并產(chǎn)生一第一判斷結(jié)果；判斷該第一可替換式電池模塊是否處于一不正常狀態(tài)，并產(chǎn)生一第二判斷結(jié)果； 根據(jù)該第一判斷結(jié)果或該第二判斷結(jié)果停止一外部裝置的扭矩輸