性，或检验电池BTT的电气特性是否符合预设的规格，比如充电电压、充电电流、可充电容量、充电次数、放电电压、放电电流、可放电容量、阻抗变化等等。具体做法是，控制器11可经由分流元件15而获得与电池BTT的充电电流及放电电流相关的精确电流，并配合所需的充电、放电特性，比如电池BTT的规格所设定的最佳充电、放电曲线，据以控制控制晶体管13、第一切换元件SW1、第二切换元件SW2、第三切换元件SW3、第四切换元件SW4、第五切换元件SW5的导通程度或关闭，藉以控制充电、放电的导通电流。例如，在进行充电时，可改变控制晶体管13的导通程度而直接控制外部电源单元20的供应电流，或调整第一切换元件SW1、第二切换元件SW2、第四切换元件SW4的闸极的驱动电压而改变充电回路的等效电阻，进而控制电池BTT的充电电流。
[0047]第一保护元件Fl及第二保护元件F2可为保险丝或电磁阀开关，用以在电流、电压或电功率超过预设额定值时形成断路，藉以保护电路上的其它元件，避免损坏。
[0048]此外，控制器11可具有数据储存功能，用以记录电池BTT的整个充电、放电循环的电气数据，并可藉适当接口，比如以太网络，而进一步传送至远程的处理装置(图中未显示)，比如服务器主机，进行更加仔细的电气分析。例如，电池本身的可使用电容量是代表电池的电力供应质量，一般而言，可使用电容量下降到某一程度即表示电池需经常充电而达不到预设电力供应时间的要求，通常此时的充电次数可当作电池使用寿限的指标。
[0049]图3为本发明第一实施例电子式负载切换系统的另一系统示意图，其技术特征类似于图2，而主要不同点在于第二实施例的电子式负载切换系统是以二极管实现输入整流单元QR及第五切换元件SW5，有别于图1中利用MOS晶体管构成的输入整流单元QR及第五切换元件SW5。亦即，在电气操作的等效功能上，图3中的输入整流单元QR及第五切换元件SW5是利用二极管提供整流作用，使得输入整流单元QR在充电时为导通，且第五切换元件SW5为关闭，因此由外部电源单元20的供应电流可经输入整流单元QR而流向控制晶体管13，不会流过第五切换元件SW5，达到隔离作用。同样的，在放电时，输入整流单元QR为关闭而第五切换元件SW5为导通，使得放电电流可流过第五切换元件SW5而到达控制晶体管13，且不会流过输入整流单元QR，确保放电路径不受干扰。其余相同元件的特性在此不再赘述。
[0050]同样的，第一实施例的第二切换元件SW2也可用二极管取代晶体管，并能表现相对等的电气功能。
[0051]参考图4，为本发明第二实施例电子式负载切换系统的系统示意图，而要注意的是，图4的第二实施例的技术特征类似于图2的第一实施例，主要不同点在于第二实施例的电子式负载切换系统不包括第二保护元件F2，其余的元件相同。亦即，充电回路及放电回路都只使用第一保护元件F1，不同于第一实施例的充电回路是使用第一保护元件F1，而放电回路使用第二保护元件F2，可进一步简化电路结构，降低成本，改善操作稳定性。其余相同元件的特性在此不再赘述。
[0052]此外，进一步参考图5，为本发明第二实施例电子式负载切换系统的另一示范性系统示意图，主要是类似于图4的架构，不同点在于图5的示范性实例是使用二极管构成输入整流单元QR及第五切换元件SW5，而图4是利用MOS晶体管。其余相同元件的特性在此不再赘述。
[0053]同样的，第二实施例的第二切换元件SW2也可用二极管取代晶体管，并能表现相对等的电气功能。
[0054]综上所述，本发明的主要特点是在于利用晶体管实现切换元件，可依据预设的最佳充电及放电条件以切换充电路径及放电路径而提供给待测的充电电池进行充电及放电循环，尤其是可长时间测试并检测充电电池的充电放电的电气特性，比如充电、放电的切换电流及切换电压，充电、放电的电流及电压曲线等等。因此，本发明的电子式负载切换系统可解决传统式继电器机械接点的使用次数限制及接触不良的问题，并提高充电回路及放电回路之间的切换速度，同时还可进一步避免在瞬间切断充电回路或放电回路时发生高压电弧，改善电气操作的安全性。
[0055]本发明的另一特点是在于针对充电回路上的输入整流单元及放电回路上的第五切换元件，使用二极管取代晶体管，藉以简化整体电路，提高电气操作效率及稳定性，并降低成本。
[0056]由上述说明中，可显而易见的是，本发明的技术特征并未见于已公开的刊物、期刊、杂志、展场、网络信息，因此具有技术新颖性，且本发明可具体改善现有电池充放电的测试效率并降低成本，因而确实大幅增进产业的利用性。
[0057]以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制。因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。
【主权项】
1.一种电子式负载切换系统，藉动态切换一充电回路及一放电回路的方式提供一电子式负载给一电池进行放电或由一外部电源单元对该电池进行充电，其特征在于，包括:一输入整流单元、一控制单元、一第一切换元件、一第二切换元件、一第三切换元件、一第四切换元件、一第五切换元件、一第一保护元件以及一第二保护元件，其中该控制单元包括一控制器、一控制晶体管以及一分流元件，且该输入整流单元、该第一切换元件、该第二切换元件、该第三切换元件、该第四切换元件、该第五切换元件、该控制晶体管以及该分流元件是由该控制器所控制而提供该充电回路及该放电回路，该外部电源单元的正极、该输入整流单元、该控制晶体管、该分流元件、该第一切换元件、该第二切换元件、该第一保护元件、该电池的正极、该电池的负极、该第四切换元件及该外部电源单元的负极是依序连接而形成该充电回路，且在该电池进行充电时由该控制器控制成导通，同时该第三切换元件及该第五切换元件为关闭，该电池的正极、该第二保护元件、该第五切换元件、该控制晶体管、该分流元件、该第三切换元件及该电池的负极是依序连接而形成该放电回路，且在该电池进行放电时由该控制器控制成导通，同时该第一切换元件、该第二切换元件、该第四切换元件为关闭。2.如权利要求1所述的电子式负载切换系统，其特征在于，该第一切换元件、该第三切换元件及该第四切换元件为晶体管，而该输入整流单元、该第二切换元件及该第五切换元件是由二极管或晶体管实现，且该电池为二次电池，而该第一保护元件及该第二保护元件为保险丝或电磁阀开关。3.一种电子式负载切换系统，藉动态切换一充电回路及一放电回路的方式提供一电子式负载给一电池进行放电或由一外部电源单元对该电池进行充电，其特征在于，包括:一输入整流单元、一控制单元、一第一切换元件、一第二切换元件、一第三切换元件、一第四切换元件、一第五切换元件以及一第一保护元件，其中该控制单元包括一控制器、一控制晶体管以及一分流元件，且该输入整流单元、该第一切换元件、该第二切换元件、该第三切换元件、该第四切换元件、该第五切换元件、该控制晶体管以及该分流元件是由该控制器所控制而提供该充电回路及该放电回路，该外部电源单元的正极、该输入整流单元、该控制晶体管、该分流元件、该第一切换元件、该第二切换元件、该第一保护元件、该电池的正极、该电池的负极、该第四切换元件及该外部电源单元的负极是依序连接而形成该充电回路，且在该电池进行充电时由该控制器控制成导通，同时该第三切换元件及该第五切换元件为关闭，该电池的正极、该第一保护元件、该第五切换元件、该控制晶体管、该分流元件、该第三切换元件及该电池的负极是依序连接而形成该放电回路，且在该电池进行放电时由该控制器控制成导通，同时该第一切换元件、该第二切换元件、该第四切换元件为关闭。4.如权利要求3所述的电子式负载切换系统，其特征在于，该第一切换元件、该第三切换元件及该第四切换元件为晶体管，而该输入整流单元、该第二切换元件及该第五切换元件是由二极管或晶体管实现，且该电池为二次电池，而该第一保护元件为保险丝或电磁阀开关。
【专利摘要】本发明揭示一种电子式负载切换系统，包括输入整流单元、控制单元、第一、第二、第三、第四、第五切换元件、第一及第二保护元件，用以形成充电回路及放电回路，且输入整流单元、第一至第五切换元件是由控制单元控制，藉以切换充电回路、放电回路，其中输入整流单元、控制单元、第一、第二切换元件、第一保护元件、电池、第四切换元件配合外部电源单元形成充电回路，而第二保护元件、第五切换元件、控制单元、第三切换元件、电池形成放电回路。本发明的第一至第五切换元件可为金氧半晶体管实现，能提高切换速度，并避免发生高压电弧。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN105006850
【申请号】CN201510024228
【发明人】不公告发明人
【申请人】林新辉
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年1月16日