阅读说明：本技术 电池系统及其中的电池模块及电池控制电路 (Battery system, battery module and battery control circuit therein ) 是由 张炜旭 钟豪文 叶忠辉 蔡国振 于 2019-08-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种电池系统及其中的电池模块及电池控制电路,该电池模块适用于电池系统,电池模块于使能状态中,操作于底端模式、顶端模式或中间模式；电池模块包含电池单元以及电池控制电路。电池单元包括至少一电池,电池单元自电池单元的正端及负端之间输出电池单元电压。电池控制电路受电于电池单元电压,用以控制电池单元,电池控制电路包括使能端、上行输入端、上行输出端、下行输入端以及下行输出端,其中当使能端具有操作使能位准时,或者当上行输入端具有上行使能位准时,电池模块进入使能状态。(The invention relates to a battery system, a battery module and a battery control circuit, wherein the battery module is suitable for the battery system and operates in a bottom mode, a top mode or a middle mode in an enabling state; the battery module includes a battery cell and a battery control circuit. The battery unit comprises at least one battery, and the battery unit outputs battery unit voltage between the positive end and the negative end of the battery unit. The battery control circuit is used for controlling the battery unit by receiving the voltage of the battery unit and comprises an enabling end, an uplink input end, an uplink output end, a downlink input end and a downlink output end, wherein when the enabling end has an operation enabling level or when the uplink input end has an uplink enabling level, the battery module enters an enabling state.)

电池系统及其中的电池模块及电池控制电路

技术领域

本发明涉及一种电池系统，特别是指一种具有菊链拓朴的电池系统。本发明也有关于用于电池系统中的电池模块以及电池控制电路。

背景技术

与本申请相关的前案有：美国专利申请US8010724,I2C/SMBUS Ladders andLaddered Enabled ICs，美国专利申请US 2011/0289239 A1,Device Address Assignmentin a Bus Cascade System，以及美国专利申请US 2019/0006723 A1,Multi-Channel andBi-directional Battery management System。

在高功率的电池系统中(例如但不限于电动车等高功率的应用中)，电池系统配置了数量庞大的电池模块，在电池系统中，通常将电池模块互相串联以提高电池系统的系统输出电压，由此降低电源线的电流以及线径，而一般来说，电池模块中也配置了一定数量彼此串联的电池。

图1显示一种常见的现有技术的具有菊链拓朴的电池系统(电池系统1)，电池系统1包括以菊链拓朴串接的电池模块(电池模块10[1]～10[n])，每个电池模块各自包括对应的电池单元(12[1]～12[n])以及电池控制电路(11[1]～11[n])。电池控制电路用以控制对应的电池单元，例如充电时的过高电压保护、放电时的过低电压保护，而在具有多个电池的电池单元的配置下，电池控制电路则用以控制各电池间的电压平衡。此外，电池控制电路还提供了以菊链拓朴耦接的电池模块之间的通信功能。在菊链拓朴的配置下，电池模块可操作于不同的识别模式，例如顶端模式(例如图1中的电池模块10[n])、中间模式(例如图1中的电池模块10[2]～10[n-1])，或是底端模式(例如图1中的电池模块10[1])。

图2显示一种常见的现有技术的具有菊链拓朴的电池模块的示意图，其中电池模块的使能或禁止通过电池控制电路11的使能端EN加以设定，具体而言，低静态电流电源供应器111转换电池单元12[i](其中i＝1～n)提供的电压VBM[i]而产生第一电源，内部电源供应器112则仅于使能状态下(EN＝使能位准时)转换电池单元12[i]提供的电压VBM[i]而产生第二电源，其中第一电源提供电池模块10于禁止状态(又可称为运送状态)时内部电路所需的电源，第二电源提供电池模块10于使能状态时其他内部电路所需的电源，低静态电流电源供应器111本身的静态电流非常低，因此可于电池模块10在禁止状态下长时间维持电量不致有太大的减损。

图1与图2中所示的现有技术，其缺点之一在于，各个模块所对应的识别模式，需一一对电池控制电路进行设定，设定过程耗时且成本高。此外，另一缺点则是，各个电池模块的使能或禁止都通过各自的电池控制电路的使能端EN分别设定，然而由于各个电池模块都受电于各自对应的电池单元所提供的电压(VBM[1]～VBM[n])，因此，各个电池模块的逻辑高低位准的绝对值并不相同，因此，由主控电路20所提供的使能信号EN[1]需经过隔离式信号转换元件(例如变压器)或是信号位移电路，方能转换为可对应控制其他电池模块的使能信号EN[2]～EN[n]，电池系统1的制造成本也因而提高。

本发明相较于图1的现有技术，可通过菊链拓朴的通信方式进行各个电池模块的使能与禁止，而无需额外的隔离式信号转换元件或是信号位移电路。此外，本发明可通过菊链拓朴的通信方式，进行各个电池模块的识别模式的判断，而无需一一进行设定。

发明内容

就其中一个观点言，本发明提供了一种电池模块，适用于一电池系统，该电池模块于一使能状态中，操作于一底端模式或一顶端模式；该电池模块包含：一电池单元，包括至少一电池，其中该电池单元自该电池单元的正端及负端之间输出一电池单元电压；以及一电池控制电路，受电于该电池单元电压，用以控制该电池单元，该电池控制电路包括一使能端、一上行输入端、一上行输出端、一下行输入端以及一下行输出端，其中当该使能端具有一操作使能位准时，或者当上行输入端具有一上行使能位准时，该电池模块进入该使能状态。

在一较佳实施例中，该电池模块于该使能状态中，进入一模式判断步骤，其中于该模式判断步骤中：当该使能端具有该操作使能位准，且该上行输入端具有一上行禁止位准时，判断该电池模块操作于该底端模式；或者当该使能端具有该操作禁止位准，该上行输入端具有该上行使能位准，且该下行输入端具有一下行使能位准时，判断该电池模块操作于该顶端模式。

在一较佳实施例中，该电池模块于该使能状态中，还操作于一中间模式，其中于该模式判断步骤中：当该使能端具有一操作禁止位准，该上行输入端具有该上行使能位准，且该下行输入端具有一下行禁止位准时，判断该电池模块操作于该中间模式。

在一较佳实施例中，于该模式判断步骤之后，该电池控制电路进行一菊链上行步骤以及一菊链下行步骤；其中于该菊链上行步骤中，于该电池模块操作于该底端模式或该中间模式时，该上行输出端输出该上行使能位准；于该菊链上行步骤之后，该电池控制电路进行该菊链下行步骤；其中于该菊链下行步骤中：当该电池模块操作于该顶端模式时，该下行输出端输出该下行使能位准；或者当该电池模块操作于该中间模式时，且该下行输入端具有该下行使能位准时，该下行输出端输出该下行使能位准。

在一较佳实施例中，该电池模块于该使能状态中，还操作于一独存模式，其中于该模式判断步骤中：当该使能端为使能位准，且该上行输入端具有该上行使能位准时，判断该电池模块操作于该独存模式。

在一较佳实施例中，该电池单元具有多个彼此串联的电池，该电池控制电路对该电池单元中的各个电池进行电压平衡控制，使得该电池单元中的各个电池达到电压平衡。

在一较佳实施例中，该电池单元具有多个彼此串联的电池，该电池控制电路对该电池单元中的各个电池进行电压监测，当该电池单元中的各个电池中的至少一个电池高于一电压上限或低于一电压下限时，该电池控制电路产生一保护信号；其中该电池控制电路通过该下行输入端以及该下行输出端传送该保护信号到具有该底端模式的一电池模块，以关断该电池系统与其外部之间的电连接路径，或者该电池控制电路通过该上行输入端以及该上行输出端传送该保护信号到具有该顶端模式的一电池模块，以关断该电池系统与其外部之间的电连接路径。

就另一个观点言，本发明也提供了一种电池系统，包含多个如前所述的电池模块，其中该多个电池模块分别安排为一底端电池模块、一顶端电池模块，以及至少一中间电池模块；其中该底端电池模块、该至少一中间电池模块以及该顶端电池模块依序以菊链拓朴互相耦接；其中于该底端电池模块与该至少一中间电池模块中，各该电池控制电路中的各该上行输出端分别耦接于上行方向相邻的该电池控制电路中的该上行输入端；其中于该顶端电池模块与该至少一中间电池模块中，各该电池控制电路中的各该下行输出端分别耦接于下行方向相邻的该电池控制电路中的该下行输入端；其中该多个电池模块的各电池单元依序彼此串联，以于该电池系统的一电池输出正端与一电池输出负端之间输出一电池系统电压；其中该底端电池模块的该电池控制电路对应于底端电池控制电路，该底端电池控制电路的该使能端自一主控电路接收一菊链起始信号，其中当该菊链起始信号转为该操作使能位准时，启动一菊链使能程序；该底端电池控制电路的该上行输入端耦接于具有该上行禁止位准的参考电位；其中当该电池系统中的每一电池模块各自完成该模式判断步骤、该上行步骤与该下行步骤后，该底端电池控制电路通知该主控电路，完成该菊链使能程序。

就另一个观点言，本发明也提供了一种电池系统，包含多个如前所述的电池模块，其中该多个电池模块分别安排为一底端电池模块以及一顶端电池模块；其中该顶端电池模块的该电池控制电路对应于顶端电池控制电路，该底端电池模块的该电池控制电路对应于底端电池控制电路；其中该底端电池模块以及该顶端电池模块以菊链拓朴互相耦接；其中该底端电池控制电路的该上行输出端耦接于该顶端电池控制电路的该上行输入端；该顶端电池控制电路的该下行输出端耦接于该底端电池控制电路的该下行输入端；其中该多个电池模块的各电池单元彼此串联，以于该电池系统的一电池输出正端与一电池输出负端之间输出一电池系统电压；其中该底端电池控制电路的该使能端自一主控电路接收一菊链起始信号，其中当该菊链启始信号转为该操作使能位准时，启动一菊链使能程序；该底端电池控制电路的该上行输入端耦接于具有该上行禁止位准的参考电位；其中当该电池系统中的每一电池模块各自完成该模式判断步骤、该上行步骤与该下行步骤后，该底端电池控制电路通知该主控电路，完成该菊链使能程序。

就另一个观点言，本发明也提供了一种电池控制电路，适用于一电池模块，该电池模块于一使能状态中，操作于一底端模式或一顶端模式；该电池模块包包括一电池单元，该电池单元包括至少一电池，其中该电池单元自该电池单元的正端及负端之间输出一电池单元电压；其中该电池控制电路的特征在于：该电池控制电路受电于该电池单元电压，用以检测该电池单元的电压及/或控制该电池单元；以及该电池控制电路包括一使能端、一上行输入端、一上行输出端、一下行输入端以及一下行输出端，其中当该使能端具有一操作使能位准时，或者当上行输入端具有一上行使能位准时，该电池模块进入该使能状态。

以下通过具体实施例详加说明，应当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所实现的功效。

附图说明

图1显示一种现有技术的具有菊链拓朴的电池系统的方块图。

图2显示一种现有技术的具有菊链拓朴的电池模块的示意图。

图3显示本发明的电池系统的一种实施例示意图。

图4显示本发明的电池系统中，电池模块的一具体实施例示意图。

图5显示本发明的电池系统中，菊链使能程序的波形图。

图6A显示本发明的电池系统中，菊链使能程序的流程图。

图6B～图6E为对应于图6A的具体细节流程图。

图7显示本发明的电池系统的一种实施例示意图。

图8显示本发明的电池系统的一种实施例示意图。

图9显示本发明的电池系统的一种实施例示意图。

图中符号说明

1,1000～1003 电池系统

10[1]～10[n],10 电池模块

100,100[1]～100[n] 电池模块

11[1]～11[n] 电池控制电路

110,110[1]～110[n] 电池控制电路

111 低静态电流电源供应器

112 内部电源供应器

12[1]～12[n] 电池单元

120[1]～120[n] 电池单元

200 主控电路

bB2T 上行输入端

bT2B 下行输出端

CST,CSB 控制信号

GND 电源负端

GND[1]～GND[n] 接地电位

E1～E12 事件

EN 使能端

EN[1]～EN[n] 使能信号

PCK+ 电池输出正端

PCK- 电池输出负端

S0～S5 步骤

S21～S28 步骤

S31 步骤

S41～S42 步骤

SB,ST 开关

tB2T 上行输出端

Td1～Td7 延迟时间

tT2B 下行输入端

VBM[i] 电压

VBM[1]～VBM[n] 电压

VDD 电源正端

VH[n] 使能位准

VL[1] 禁止位准

VPCK 电池系统电压

具体实施方式

本发明中的附图均属示意，主要意在表示各电路间的耦接关系，以及各信号波形之间的关系，至于电路、信号波形与频率则并未依照比例绘制。

请参阅图3，图3显示本发明的电池系统的一种实施例示意图(电池系统1000)，如图3所示，在一实施例中，电池系统1000包括多个电池模块100[1]～100[n]，其中电池模块100[1]～100[n]分别安排为一底端电池模块100[1]、一顶端电池模块100[n]，以及至少一中间电池模块100[2]～100[n-1]。

就一观点而言，电池模块100[1]～100[n]在硬件配置上为相同的电池模块，电池模块于使能状态中，可操作于底端模式(例如对应于底端电池模块100[1])、顶端模式(例如对应于顶端电池模块100[n])或中间模式(例如对应于中间电池模块100[2]～100[n-1])。

请继续参阅图3，电池模块(100[1]～100[n])各自包括电池单元(对应于120[1]～120[n])以及电池控制电路(对应于110[1]～110[n])。在一实施例中，电池单元包括彼此串联的多个电池，其中电池单元120[1]～120[n]分别于各自对应的正端(耦接于电源正端VDD)及负端(耦接于电源正端VDD)之间输出电池单元电压VBM[1]～VBM[n]。需说明的是，在一些实施例中，电池单元也可仅包括一个电池。

请继续参阅图3，电池控制电路110[1]～110[n]分别通过各自的电源正端VDD与电源负端GND受电于电池单元电压VBM[1]～VBM[n]，用以检测该电池单元的电压及/或控制对应的电池单元120[1]～120[n]，举例而言，电池控制电路用以提供电池单元例如于充电时的过高电压保护、放电时的过低电压保护，而在具有多个电池的电池单元的配置下，电池控制电路还可用以控制各电池间的电压平衡。此外，电池控制电路还提供了以菊链拓朴耦接的电池模块之间的通信功能。

在一具体的实施例中，电池控制电路110[1]～110[n]分别对电池单元120[1]～120[n]中的各个电池进行电压平衡控制，使得电池单元120[1]～120[n]中的各个电池达到电压平衡，换言之，使得某一电池单元(例如电池单元120[1])内的各个电池达到电压平衡，所述的“电压平衡”是指，在充电或放电的过程中，各个电池的电压受控制而大致上为相等。进一步地，在一具体的实施例中，通过上述电池单元内(例如电池单元120[1])的各个电池达到电压平衡，也因而可达成电池单元间(例如电池单元120[1]～120[n])的各个电池单元电压VBM[1]～VBM[n]之间达到电压平衡。

请继续参阅图3，根据本发明，每一电池控制电路包括使能端EN、上行输入端bB2T、上行输出端tB2T、下行输入端tT2B以及下行输出端bT2B。

请继续参阅图3，在一实施例中，底端电池模块100[1]、至少一中间电池模块100[2]～100[n-1]以及顶端电池模块100[n]依序以菊链拓朴互相耦接。其中于底端电池模块100[1]与中间电池模块100[2]～100[n-1]中，各电池控制电路110[1]～110[n-1]的各上行输出端tB2T分别耦接于上行方向(如实线箭号所指的方向)相邻的电池控制电路中的上行输入端bB2T。

请继续参阅图3，于顶端电池模块100[n]与至少一中间电池模块100[2]～100[n-1]中，各电池控制电路110[2]～110[n]中的各下行输出端bT2B分别耦接于下行方向(如虚线箭号所指的方向)相邻的电池控制电路中的下行输入端tT2B。

电池模块100[1]～100[n]的各电池单元120[1]～120[n]依序彼此串联，以于电池系统1000的电池输出正端PCK+与电池输出负端PCK-之间输出电池系统电压VPCK。

为便于叙述，本说明书中，底端电池模块100[1]的电池控制电路110[1]可对应于“底端电池控制电路”，底端电池控制电路110[1]的使能端EN自主控电路200接收菊链起始信号DCS，其中当菊链起始信号DCS转为操作使能位准时，启动菊链使能程序；底端电池控制电路110[1]的上行输入端bB2T耦接于具有上行禁止位准的参考电位(VL[1])。菊链使能程序的细节容后详述。

请同时参阅图4，图4显示本发明的电池系统中，电池模块的一具体实施例(电池模块100)示意图。本实施例中，当使能端EN具有操作使能位准时，或者当上行输入端bB2T具有上行使能位准时，对应的电池模块进入使能状态，接着，进行模式判断步骤。具体而言，低静态电流电源供应器111转换电池单元120[i](其中i＝1～n)提供的电压VBM[i]而产生第一电源，内部电源供应器112则仅于使能状态下(当使能端EN具有操作使能位准时，或者当上行输入端bB2T具有上行使能位准时)，转换电池单元120[i]提供的电压VBM[i]而产生第二电源，其中第一电源提供电池模块100于禁止状态(又可称为运送状态)时内部电路所需的电源，第二电源提供电池模块100于使能状态时其他内部电路所需的电源，低静态电流电源供应器111本身的静态电流非常低，因此可于电池模块100在禁止状态下，长时间维持电池单元120[i]的电量不致有太大的减损。

值得注意的是，根据本发明，除了可通过使能端EN来控制电池模块100的使能或禁止之外，还可以用上行输入端bB2T来控制电池模块的使能或禁止，换言之，本发明可通过菊链拓朴的通信方式来控制电池模块的使能或禁止，其细节容后详述。值得注意的是，在图3的实施例中，电池控制电路110[2]～110[n]各自的使能端EN分别耦接于各自对应的电池单元120[2]～120[n]的接地电位GND[2]～GND[n](对应于操作禁止位准)，换言之，本实施例中，电池控制电路110[2]～110[n]不经由各自的使能端EN来控制使能或禁止，具体而言，电池控制电路110[2]～110[n]通过各自的上行输入端bB2T来控制电池模块的使能或禁止。GND[1]则是电池单元120[1]的接地电位。

另一方面，当使能端EN具有操作禁止位准，且当上行输入端bB2T也具有上行禁止位准时，电池模块控制为禁止状态，电池模块的禁止状态又可称为运送状态，亦即，在电池模块组装完成，但无需对负载供电时，例如于运送时，电池模块可通过受控制为禁止状态而降低模块的耗电，可延长蓄电时间，且避免例如由于过度放电而伤害电池模块内的电池。

需说明的是，上述“操作使能位准”例如可为高逻辑位准(亦即“1”)，而“操作禁止位准”例如可为低逻辑位准(亦即“0”)，但不限于此。类似地，上述“上行使能位准”例如可为高逻辑位准，而“上行禁止位准”例如可为低逻辑位准，但也不限于此。

请同时参阅图5与图6A，图5显示本发明的电池系统中，菊链使能程序的波形图。图6A显示本发明的电池系统中，菊链使能程序的流程图。

如图5与图6A所示，主控电路200发送菊链起始信号DCS给底端电池控制电路110[1]的使能端EN，以启动菊链使能程序(对应于图5的事件E1以及图6A的S0)。如图6A所示，接着，进入使能状态判断步骤S1，当判断为使能状态时，则进入模式判断步骤S2，否则，则为禁止状态而持续判断是否使能。接着，于模式判断步骤S2中，判断电池模块处于何种模式下。接着进入上行步骤S3，于上行步骤S3中，各个电池模块根据其所处的模式对应地执行对应的步骤，其细节容后详述。接着进入下行步骤S4，于下行步骤S4中，各个电池模块根据其所处的模式对应地执行对应的步骤，其细节容后详述。菊链使能程序结束于步骤S5。

请同时参阅图6B～图6E，图6B～图6E为对应于图6A的具体细节流程图。如图6B所示，于使能状态判断步骤S1中，各个电池控制电路根据使能端EN是否具有操作使能位准(步骤S11)，当使能端EN具有操作使能位准时，判断对应的电池模块进入使能状态，若使能端EN具有操作禁止位准时，则进一步判断上行输入端bB2T是否具有上行使能位准(步骤S12)，当上行输入端bB2T具有上行使能位准时，判断对应的电池模块进入使能状态。

请同时参阅图5与图6C，电池系统1000于使能状态下，进入模式判断步骤S2，以进行以下的模式判断：

(1)当使能端EN具有操作使能位准(步骤S21)，上行输入端bB2T具有上行禁止位准时(步骤S22)，判断电池模块操作于底端模式(步骤S23)。具体举例来说，请同时参阅图3中的电池模块100[1]与图5中的底端模式的波形，电池控制电路110[1]的上行输入端bB2T具有上行禁止位准(即VL[1])，此时电池模块100[1]被判断操作于底端模式。

(2)当使能端EN具有操作禁止位准，上行输入端bB2T具有上行使能位准(步骤S24)，且下行输入端tT2B具有下行禁止位准时(步骤S25)，判断电池模块操作于中间模式(步骤S27)。具体举例来说，请同时参阅图3中的电池模块100[2]与图5中的中间模式的波形，电池控制电路110[2]的上行输入端bB2T具有使能位准(如事件E4，电池控制电路110[2]实际上是通过其上行输入端bB2T而使能的)，且下行输入端tT2B具有下行禁止位准(如事件E5，此时上行方向的其他电池模块尚未被使能)，此时电池模块100[2]被判断操作于中间模式。

或者，(3)当使能端EN具有操作禁止位准，上行输入端bB2T具有上行使能位准(步骤S24)，且下行输入端tT2B具有下行使能位准时(步骤S25)，判断电池模块操作于顶端模式(步骤S26)。具体举例来说，请同时参阅图3中的电池模块100[n]与图5中的顶端模式的波形，电池控制电路110[n]的上行输入端bB2T具有使能位准(如事件E7，电池控制电路110[n]实际上是通过其上行输入端bB2T而使能的)，且下行输入端tT2B具有下行使能位准，如事件E8所示，根据本发明，在一实施例中，配置为顶端模式的电池控制电路110[n]，其下行输入端tT2B被设定为下行使能位准(例如对应于图中的VH[n])，此时电池模块100[n]被判断操作于顶端模式。

需说明的是，在一实施例中，在电池模块判断为使能之后，经过时间延迟才进行模式判断，具体而言，例如图5的实施例中，在底端电池模块使能后(事件E1)，经过时间延迟Td1才进行模式判断(事件E2)，又如，在中间电池模块与顶端电池模块使能后(事件E4与E7)，分别经过时间延迟Td3与Td5才进行模式判断(事件E5与E8)。

与前述类似地，上述“下行使能位准”例如可为高逻辑位准，而“下行禁止位准”例如可为低逻辑位准，但也不限于此。此外需说明的是，在图5所示的实施例中，仅包括一个操作于中间模式的电池模块的操作波形，但根据本发明并不限于此，本领域技术人员可依本发明的教示推广为多个操作于中间模式的电池模块。

请继续参阅图3、图5与图6D，于模式判断步骤之后，电池控制电路接着进行菊链上行步骤；其中于菊链上行步骤中，当电池模块操作于底端模式或中间模式时，上行输出端tB2T输出上行使能位准(步骤S31)。

具体举例来说，请同时参阅图3中的电池模块100[1]与图5中的底端模式的波形，当电池模块操作于底端模式时，于菊链上行步骤中，电池模块100[1]的上行输出端tB2T输出上行使能位准(事件E3)。另一方面，请同时参阅图3中的电池模块100[2]与图5中的中间模式的波形，当电池模块操作于中间模式时，于菊链上行步骤中，电池模块100[2]的上行输出端tB2T输出上行使能位准(事件E6)。

需说明的是，在一实施例中，在模式判断步骤之后，经过时间延迟才进行菊链上行步骤，具体而言，例如图5的实施例中，在电池模块判断为底端模式(事件E2)、或中间模式(事件E5)后，分别经过时间延迟Td2与Td4后，才分别将对应的电池模块的上行输出端tB2T输出上行使能位准(事件E3、E6)。

请继续参阅图3、图5与图6E，于菊链上行步骤之后，电池控制电路(110[1]～110[n])进行菊链下行步骤。

其中于菊链下行步骤中，当电池模块操作于顶端模式时，下行输出端bT2B输出下行使能位准(步骤S41)；另一方面，于菊链下行步骤中，当电池模块操作于中间模式时，且下行输入端tT2B具有下行使能位准时，下行输出端bT2B输出下行使能位准(步骤S42)。

具体举例来说，请同时参阅图3中的电池模块100[n]与图5中的顶端模式的波形，当电池模块操作于顶端模式时(对应于电池模块100[n])，于菊链下行步骤中，电池模块100[n]的下行输出端bT2B输出下行使能位准(事件E9)。

另一方面，请同时参阅图3中的电池模块100[2]与图5中的中间模式的波形，当电池模块操作于中间模式时(例如对应于电池模块100[2])，于菊链下行步骤中，当电池模块100[2]的下行输入端tT2B转为下行使能位准(事件E10)后，电池模块100[2]的下行输出端bT2B输出下行使能位准(事件E11)。另一方面，请同时参阅图3中的电池模块100[1]与图5中的底端模式的波形，在一实施例中，当电池模块操作于底端模式时(对应于电池模块100[1])，于菊链下行步骤中，当电池模块100[1]的下行输入端tT2B转为下行使能位准(事件E12)时，即判断结束菊链使能程序。

在一实施例中，当电池系统1000中的每一电池模块(100[1]～100[n])各自完成模式判断步骤、上行步骤与下行步骤后，底端电池控制电路110[1]可通过例如但不限于I2C或SPI等通信端口通知主控电路200菊链使能程序已完成。

请参阅图7，图7显示本发明的电池系统的一种实施例示意图(电池系统1001)，如图7所示，在一实施例中，电池系统1001包括单一个电池模块100[1]，需说明的是，本实施例可视为前述图3实施例中的一种特例，其中n＝1，本实施例中，电池模块100[1]于使能状态中，可操作于独存(standalone)模式。具体而言，在如前述的使能状态下，电池模块100[1]会进入模式判断步骤，如图7所示，于模式判断步骤中，当电池控制电路110[1]的使能端EN为使能位准，且上行输入端bB2T具有上行使能位准(VH[1],S22)，判断电池模块100[1]操作于独存模式(步骤S28)。

接着，当电池模块100[1]被判断操作于独存模式时，在一实施例中，电池控制电路110[1]可通过例如但不限于I2C或SPI等通信端口通知主控电路200菊链使能程序已完成。

请参阅8图，图8显示本发明的电池系统的一种实施例示意图(电池系统1002)，如图8所示，在一实施例中，电池系统1002包括电池模块100[1]～100[n]，需说明的是，本实施例可视为前述图3实施例中的一种特例，其中n＝2，因此，本实施例中仅包括底端电池模块100[1]以及顶端电池模块100[n]，换言之，电池系统1002没有中间模式的电池模块。其中顶端电池模块100[n]的电池控制电路110[n]对应于顶端电池控制电路，底端电池模块100[1]的电池控制电路110[1]对应于底端电池控制电路。

本实施中，底端电池模块100[1]以及顶端电池模块100[n]以菊链拓朴互相耦接。底端电池控制电路110[1]的上行输出端tB2T耦接于顶端电池控制电路110[n]的上行输入端bB2T；顶端电池控制电路110[n]的下行输出端bT2B耦接于底端电池控制电路110[1]的下行输入端tT2B。

其中电池模块100[1]～100[n]的各电池单元120[1]～120[n]彼此串联，以于电池系统1002的电池输出正端PCK+与电池输出负端PCK-之间输出电池系统电压VPCK。

其中底端电池控制电路110[1]的使能端EN自主控电路200接收菊链起始信号DCS，其中当菊链启始信号DCS转为操作使能位准时，启动菊链使能程序；底端电池控制电路110[1]的上行输入端bB2T耦接于具有上行禁止位准的参考电位(VL[1])。

本实施例中的模式判断步骤、上行步骤与下行步骤，可参考前述其他实施例中的顶端电池模块与底端电池模块的操作方式，在此不予赘述。

请参阅9图，图9显示本发明的电池系统的一种实施例示意图(电池系统1003)，如图9所示，在一实施例中，电池系统1003还包括顶端开关ST以及底端开关SB，在一实施例中，电池系统1003的每一电池模块100[1]～100[n]各自的电池单元120[1]～120[n]具有多个彼此串联的电池，其中各电池控制电路110[1]～110[n]对于对应的电池单元120[1]～120[n]中的各个电池进行电压监测，当任一电池单元中的各个电池中的至少一个电池高于一电压上限或低于一电压下限时，则该电池控制电路会产生一保护信号(以进行过高电压或过低电压保护)。在一实施例中，该电池控制电路通过其下行输入端tT2B以及下行输出端bT2B传送保护信号到具有底端模式的电池模块(例如100[1])，以关断电池系统1003与其外部之间的电连接路径。或者，该电池控制电路通过其上行输入端bB2T以及其上行输出端tB2T传送保护信号到具有顶端模式的一电池模块(例如100[n])，以关断电池系统1003与其外部之间的电连接路径。具体而言，关断电池系统1003与其外部之间的电连接路径的方式例如可通过具有底端模式的电池模块(例如100[1])或主控电路200产生控制信号CSB将底端开关SB关断，及/或可通过具有顶端模式的电池模块(例如100[n])或主控电路200产生控制信号CST将顶端开关ST关断而达成。

以上已针对较佳实施例来说明本发明，但以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。所说明的各个实施例，并不限于单独应用，也可以组合应用，举例而言，两个或以上的实施例可以组合运用，而一实施例中的部分组成也可用以取代另一实施例中对应的组成部件。此外，在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化以及各种组合，举例而言，本发明所称“根据某信号进行处理或运算或产生某输出结果”，不限于根据该信号的本身，也包含于必要时，将该信号进行电压电流转换、电流电压转换、及/或比例转换等，之后根据转换后的信号进行处理或运算产生某输出结果。由此可知，在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化以及各种组合，其组合方式很多，在此不一一列举说明。因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。