Dec 18, 2025
凹凸科技宣佈2024年9月17日獲授一項美國專利，專利號US12095047B2，授權權利要求項數20項。
本發明涉及電池管理技術領域，提供一種開路電池檢測系統、電池管理系統及其檢測方法，用於判斷電池單元與電池管理系統之間是否存在開路或連接失效情形，以提升電池系統的安全性與可靠性。
該電池管理系統包括控制單元、平衡單元、比較電路及判斷單元。控制單元用於產生開路電池檢測訊號，依序控制系統於第一時間段啟用平衡單元、於第二時間段停用平衡單元，並於第三時間段啟用比較電路進行電壓檢測。平衡單元連接於第一電池單元與第一電容器之間，用於控制第一電容器的充放電行為，其中第一電容器與第一電池單元並聯；第二電池單元與第一電池單元串聯且相鄰，並與第二電容器並聯。
在第三時間段內，比較電路透過平衡單元接收第一電容器上的第一電壓，並將該第一電壓與第一開路電池閾值進行比較以輸出第一比較結果；同時接收第二電容器上的第二電壓，並將該第二電壓與第二開路電池閾值進行比較以輸出第二比較結果。判斷單元根據第一比較結果與第二比較結果，判斷第一電池單元與電池管理系統之間的連接是否失效。
當第一電池單元與電池管理系統發生斷開且平衡單元處於啟用狀態時，第一電容器將透過平衡單元放電；而當第一電池單元正常連接且平衡單元停用時，第一電池單元可對第一電容器進行充電。第一時間段與第二時間段的長度可分別設定為確保第一電容器在開路情況下完全放電，以及在連接正常時完全充電，以提高檢測準確性。
此外，該系統亦可包括一保護單元，耦合至第二電池單元，用於將第二電池單元的輸出電壓箝位於預設範圍內，其中第二閾值可依據該預設值及第二電池單元的最大工作電壓設定；第一閾值則可依據第一電池單元的最小工作電壓設定。比較電路亦可進一步用於欠壓與過壓判斷，以輸出對應的比較結果，提供電池異常狀態監測功能。
本發明透過時間區段控制的平衡操作、電容電壓比對機制及雙閾值判斷邏輯，可在不增加額外感測元件的情況下，有效偵測電池單元的開路狀態，兼具結構簡化、檢測精準與系統安全性提升之優點，特別適用於多串電池模組之電池管理系統。
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