TWI237703B - Secondary cell residual capacity calculation method and battery pack - Google Patents
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Description
1237703 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本务明係關於一種二次電池剩餘容量之計算方法及一種 電池組,更特定言之,係關於含有一微電腦之電池組中之 剩餘容量計算方法及該電池組。 【先前技術】 目岫,業内具有一種含有一諸如鋰離子二次電池等二次 電池作爲可攜式電子裝置電源之電子裝置。在包含鋰離子 二次電池之電子裝置中,需偵測滿量充電,以防止鋰離子 二次電池出現過量充電狀態,同樣,亦需根據鋰離子二次 電池之纟而電壓來偵測最終放電電壓,以防止出現過量放電 狀態。舉例而言,將電子裝置設置爲可提供控制作用,以 在偵測到最終放電電壓時使系統停機。 作爲對上文所述電子裝置之充電_放電控制,業内具有 (舉例而言)一種利用鋰離子二次電池之端電壓的剩餘容量 什异方法(在下文中稱作電壓方法)。 特疋σ之,業内具有一種如下技術:其可表達充電型電 池於放電時之端電壓·剩餘容量關係;參照一圖,計算一能 使放電什止之谷畺(零容量);及使用上述零容量修正累積剩 餘容量,以修正因電流積分、容量隨充電型電池之負載電 流之變化及容量隨劣化之變化等所造成的累積誤差效應, 從而能以高精確度來债測剩餘容量,同時亦能藉助一使用 一另外包括一放電電流之關係式創建的三維圖將零容量之 誤差降至最低,並藉助一另外包括一劣化特性之四維圖進一 92943.doc 1237703 步提尚剩餘容量之_精確度(耗μ,參見專利文獻υ [專利文獻1]日本專利公開申請案第2001_2813〇6號
【發明内容】 A ^ _人電池之端電壓大多會隨諸如流至所連接負萄 二電流、溫度及劣化等參數經受波動,因用 壓方法來達成更精確的控制,則兩以存以 ^ 軍 ^ 月隹扪L制,則而以例如一表袼的形式爲 母一參數提供一參考值。 :所有參數中的每一參數皆設置一表’則會需要衆多個 M、,此會造成微電腦中所含R〇M(唯讀記憶體)之浪費, 從而造成難以任意增加表格數目此一問題。 —另外,由於該等表格中所含資料係根據使用實際參數確 疋之結果計算得出’因此可在假定環境下維持高精確度, 然而,部會出現只要略微偏離實際參數即易於導致誤差出 人意料地大之問題。 —此外,儘管減少表格數目可降低儲存容量,但會導致規 定^爲參考量的參數之數目減少,因此一規^作爲表格間 (狀恶間)值之數值需要使用一計算表達式來内插各參數。在 需要實施參數間内插之情況下,考慮到參數之交互作用, 内插會涉及極難抑制由實施内插而造成之誤差此—問題。 旦在Γ離子二次電池中,通常使用電流積分法作爲剩餘容 篁言:算方法,該方法係—種適於滿足其中充電電量卩與放電 電量Q二者相等之鋰離子二次電池特性之系統。該方法能夠 在二次電池製成後的初始階段中高度精確地計算出剩餘容 量。 、 92943.doc 1237703 然而,於製造後經過較長時間或在反復充電與放電數百 次後’量測誤差、在長期存放狀態下的自放電及電池劣化 等效應會導致需要消除累積的電量誤差,即學習。此時, 雖然係量測端電壓作爲實施學習所需之準確參考資料,但 在經離子二次電池情況下,該學習通常係在放電電壓出現 很大變化的最後放電階段中進行。 然而,使用電流積分計算法至目前爲止所獲得之分量與 使用電壓ϊ測結果藉由誤差消除法以實施該學習之方式所 獲知之刀里之間經#出現巨大的數值變化。特定言之,對 於電池,例如適用於商用照相機之電池而言,人們認爲最 後放電階段中剩餘放電時間之計算精確度最爲重要,但在 最後放電階段實施該學習勢必會造成不能高度精確地計算 最後放電階段中剩餘放電時間此一問題。 另外,當需要在很長-段時間内高度精確地計算剩餘容 量時,在實施學習時應不會導致任何錯誤的學f。然而, 當根據電壓設置學習資料時,很難避免導致錯誤的學習。 此可此係由以下事貫造成·· μ離子二次電池之端電塵會隨 溫度而經受電壓減私,g +人 ^ 皮動且亦會因劣化狀態及負載的驟然波 動等而經受大的雷懕、、由命^m。ϊ ^ I波動因此使微電腦無法可靠地獲得 該等參數。 因此,本發明爭取解決上述問題,特定言之,本發明音 ⑽供-種二次電池剩餘容量計算方法,纟旨在使一欲儲 存於微電腦所含記憶體中的表 ^ 7衣裕之谷Ϊ最小化,以便始終 计异連續之自然剩餘容量 攸而在内插時免除誤差且在變 92943.doc 1237703 換參考表格時免除計算值步進,且本發明亦欲提供一種電 池組。 根據本發明的一實施例,爲解決上述問題,本發明提供 -種二次電池剩餘容量計算方法,該方法爲:㈣複數個 二次電池之溫度;偵測該等複數個二次電池中每個二次電 池之電流及端電壓;數位化該溫度、電流及端電壓;根據 β亥數位化溫度、電流及端電壓來計算電池極化電壓;根據 所計算之電池極化電壓及所偵測之端電壓二者來計算初始 電池電壓;並參照一預定剩餘容量參考資料表,根據所計 算之初始電池電壓來計算剩餘容量率。 根據本發明的另一實施例,本發明提供一種電池組,其 包含.複數個二次電池;一電池溫度偵測構件,其用於偵 測該等複數個二次電池之溫度;一電麼電流偵測構件,、其 用於谓測該等複數個二欠電池中每個二次電池之電流及端 電壓;及一控制構件’其用於:數位化該溫度、電流及端 電壓,根據經數位化之溫度、電流及端電遷來計算電池極 化,壓’根據所計算之電池極化電屢及所價測之端電廢來 叶异初始電池電壓,並參照一預定剩餘容量參考資料表, 根據所計算之初始電池電壓來計算剩餘容量率。 上述電池溫度谓測構件、電麼電流谓測構件及控制構件 可將電池溫度、電流及端電壓數純(變成數字值或係數), 以便僅參照預定之剩餘容量參考資料表即可計算剩餘 率。 根據本發明,溫度、負載及劣化特性皆以係數(或數字值 92943.doc 1237703 或數位化形式)來表達,以使單個計算式可修改用於滿 干計算,從而在擴展成其他類型之裝置時無需針對大 格來求取充電與放電值。 、 根據本發明,將複數個以傳統方式存在的電池電U餘 容量率表合併成單個表格可使其容量最小化,從而可有效 地利用微電腦之儲存容量。 ^ 此外,根據本發明,即使某個特性之係數出錯,亦僅· 重新求取及重設該錯誤係數即可確保可輕鬆地實施復查。而 / 艮據本發明,剩餘容量計算基數皆以一相對值爲基準計 二:::二(百分值)形式’且諸如剩餘容量值等絕對值係根 據无刖t/f*鼻出之相對桌丨|铃交旦玄 了不]餘谷里率或類似值來重新計算,因 需擔心絕對值(剩餘容量值)誤差會出現累積。雖然 在置測誤差及電池劣化導致滿右曰 ¥致滿充電令置與所測累積容量之 間出現不-致時,電流積分方法需確然修正絕對值, 發明卻無需修正絕對值。 根據本發明’不需要經計算剩餘容量施加修正,因此由 2^不1 子在修正所造成之任何步進皆可消除,從而確保 口〜可獲得一自然的連續特性結果。 :::發明,係根據一最終放電電壓對主電子裝置本體 =異,因此—藉助類似的電壓方法來計算剩餘容量之 糸統易於與電子裝置本體相匹配。 =本發明’提供—最終放電預測點,因此即使職電 ;自也極化電壓)IRV值出現偏差’亦可當接終放電電 壓時自然地對偏差值予以修正。 92943.doc 1237703 根據本發明’使用一在放電時獲得之相對剩餘容量率實 施放電率積分,由此即使涉及在放電過程中充電及存架狀 態等,亦可正確地對充電與放電循環計數。在計算中使用 相對充電率可提供若干特性,以允許以與諸如高負載狀態 等易出現劣化之狀態成比例之方式對更高的累積放電率計 數’因此可易於谓測到初始的二次電池劣化。 根據本备明,關於二次電池劣化,二次電池之内部電阻 及滿充電谷里(放電谷置)之影響係分別加以管控,因此可單 獨5又疋彼等’以便與特性相匹配。 根據本發明,可達成與初始二次電池劣化特性之匹配, 因此甚至在劣化狀態下,亦可藉由正確跟隨溫度變化及負 載波動等方式來獲得剩餘容量精確度。 §將本發明之剩餘谷董計算方法應用於含有微電腦之電 池組時,可始終獲得連續的自然剩餘容量計算值,而既不 會導致微電腦儲存容量之浪費亦不會受到諸如環境條件及 劣化等情況變化的影響。 【實施方式】 下文參照附圖闡述本發明的一實施例。圖丨顯示使用本發 明獲得之電池組的一實施例之整個構形。一由複數個串聯 連接之二次電池構成的二次電池組丨9之正極側連接至正端 子20,其負極側則經由電阻18連接至負端子21。特定言之, 正端子20連接至一參考電壓,而負端子21接地。構成二次 電池組19之複數個二次電池皆係,舉例而言,鋰離子二次 電池。電阻18係一電流偵測電阻。 92943.doc •10- 1237703 串聯連接之電阻14與熱阻器15及串聯連接之電阻16盥埶 阻态17設置於正端子2〇與一接地點之間。電阻14與熱阻器 1 5間的一連接點及電阻丨6與熱阻器丨7間的一連接點皆連接 至微電腦12。 適於與外界通信之通信端子22、23及24自連接至負端子 21之微電腦12引出。微電腦12連接至EEPROM(電可擦除可 程式化唯讀記憶體)13。EEPR〇M 13連接至參考電壓及負端 子21 〇 一連接至正端子20之電壓電流偵測電路丨丨連接至構成第 二電池組19之複數個二次電池之正極側及負極側,並進一 步連接至電阻18之對置端。電壓電流偵測電路丨丨亦連接至 微電腦12。 特定言之,使用鋰離子二次電池時必須提供一保護電 路。然而,由於該保護電路並不與本發明直接相關,因此 在圖1之構形中將其省略。 電壓電流偵測電路11含有一可偵測該等複數個二次電池 中每個二次電池之端電壓的電壓放大器及一可藉由放大由 電阻18造成之電壓降來偵測電流的放大器。此外,微電腦 12所選擇的二次電池之端電壓可以類比信號形式由電壓電 /’IL偵/則電路1 1提供至微電腦丨2。類似地,由電壓電流偵測 電路11们則出的電流亦以类貞比信號形式提供至微電腦12。 在微電腦丨2中,使用該微電腦中所含A/D轉換功能來數位 化由電壓電流偵測電路i丨所提供之端電壓及電流。在微電 月& 12中,熱阻器15之電阻值因溫度變化而變化,從而提供 92943.doc 1237703 藉由電阻電邀劃分成—參考電阻而獲得之類比電麗。來 自熱阻器15之電塵藉助微電腦12中所含A/D轉換功能得以 數位化,以便可偵測到基板溫度。 類似地,在微電腦12中,熱阻器17之電阻值亦因溫度變 化而變化’從而提供一藉由電阻電壓劃分成參考電阻而獲 得之類比電麼。來自熱阻器17之電助微電腦12中所含 A/D轉換功能得以數位化,以便偵測二次電池組19之電池溫 度田所偵/則之基板溫度與所偵測之電池溫度間的差超出 規定值時,該微電腦據此可判斷出熱阻器丨5與1 7之一處 於斷路狀態,繼而可使電池組控制停止。 此外,U電腦12中儲存有一程式,該程式用以執行規定 勺桉制並依據所提供資料實施一算術處理。該微電腦亦 含有一剩餘容量參考資料表儲存部件,以便可參照所含表 格計算剩餘容量。 即使在二次電池組19進入一過量放電狀態時亦希望予以 保召的資料(例如劣化係數及循環計數)儲存於eepr〇m B 中。 見在參照圖2A及2B之流程圖闡述上述實施例之控制。 在v驟S 1中’使用微電腦中所含a/d轉換功能對來自電壓電 流偵測電路11之端電壓及電流、來自熱阻器15之基板溫度 及來自熱阻器17之電池溫度進行數位化。 在步驟S2,根據經數位化之電流判斷電池組是否連接有 一負載。當判斷出連接有負載時,控制將移至步驟S4。反 之田判斷出未連接負載時,換言之,當未施加負載時, 92943.doc -12- 1237703 控制移至步驟S3。若在判斷時正實施充電,則亦判斷爲連 接有負載,且控制移至步驟S4。特定言之,假定預設有一 , 閾值,若一輪入電流值未超出該閾值,則判斷爲維持空載 狀態。反之,若該輸入電流值超出該閾值,則藉由用電流 符號判斷電流方向來判斷正在實施充電還是放電。 1 在步驟S3中,參照圖3之電池電壓-剩餘容量率表中所示 的空載時之放電曲線31獲得一剩餘容量率。該電池電壓-剩 餘容量率表預先置於微電腦中所含剩餘容量參考資料表儲鲁 存部件中。纟上述空載狀態情況了,所提供之電池電壓-剩 餘谷里率關係呈穩定狀態,因此可參照圖3所示之電池電壓 •剩餘容量率表根據所偵測端電壓直接計算剩餘容量率。然 後,控制移至步驟S丨3。 另一方面,對於負載電流或充電電流正在流動時之電池 電甏所私示之剩餘容量將迥異。因此,當自電壓電流偵 測電路11提供端電壓時,即使參照圖3之電池電壓-剩餘容 ΐ率表中所示空載時之放電曲線31,亦不能自該端電壓值鲁 纹知知確值。實際上,所提供之放電時之放電曲線32(當 連接有負載時)具有一自空載時之放電曲線31向下偏移I 狀態。舉例而言,在電池電壓爲15 V之情況下,若正在實 她放電則所獲得之剩餘容量約爲90。/。,而在施加空載狀 悲時所獲得之剩餘容量約爲60%。 一-人電池之内部電阻會造成一電壓降,此即緣何在連接 有負载時不能依據所偵測電池電壓來參照剩餘容量率。鐘 離子一久電池之内部電阻高於諸如鎳鎘(NiCd)二次電池及 92943.doc -13- 1237703 錄氣(NiMH)二次電池等其他二次電池的内部電阻。因此, 當連接有負載時或充電時,會産生一高電壓降(以下將稱爲 電池極化電壓IRV)。同時,亦會出現電池極化電壓IRV隨環 境溫度及劣化狀況等的變化而發生巨大波動之效應。 電池極化電壓IRV表示爲在連接有負載44時藉由使一電 流45自二次電池43流出而在鋰離子二次電池4丨之内部電阻 42中產生的電壓降,如圖5所示。因此,舉例而言,假定所 偵測到的鋰離子二次電池41之端電壓爲v〇,則端電壓v〇可 藉由自二次電池43之初始電池電壓〇cv減去電池極化電壓 IRV分量得出。此外,由於充電時之電流45之流向與放電時 電池之流向相反,因此端電壓%可藉由用電池極化電壓IRV 为里加上二次電池43之初始電池電壓〇cv而獲得。 因此,鋰離子二次電池41之端電池%在放電時(在連接有 負載時)用表達式(1)表示,在充電時用表達式(2)表示。 V〇= OCV-IRV ⑴ V〇= OCV+IRV ⑺ 在此,可藉由賦予一放電方向之電流值一加號並賦予一 充電方向之電流值一減號,將表達式(1)與表達式(2)用下列 表達式(3)給出。此使單個計算表達式能夠修改用於充電與 放電兩種情況下的計算。
Vo= OCV-IRV ⑺ 此外,由上述表達式(3)可演變出以下表達式(4)。 〇CV= Vo+IRV ⑷ 因此,即使在步驟S2中判斷出連接有負載,無論是在充 92943.doc -14- !237703 電日守遂疋放料,亦可使用上述表達式(4)藉由加上或減去 電/也極化電| IRV來參照具有空載時的放電曲線之電池電 堡-剩餘容量率表自所偵測端電壓Vo獲得剩餘容量率。 。而田计算電池極化電壓IRV時,需將電壓降分量的一 払準值设爲常數。如上所述,此乃因電池極化電壓IRV會隨 % i兄溫度及劣化狀況等的變化而出現巨大波動。因而,在 假定周圍溫度爲25度之情況下,將—可在初始狀態中根據 一精由使電流瞬時流動而産生之電壓降(電池極化電壓)計 算得出之值規定爲電池Imp標準值。
電池Imp標準值=IRV/I 使用上述表達式(5)獲得之計算值係初始狀態中電池之 標準值,其中規定室溫爲25度。因此,亦藉由將25度之室 溫表達爲規定值「丨」來預設視作一係數之溫度特性。 在上述實施例中,溫度係數係參照微電腦12中所含溫度 係數表(參見圖6)根據自熱阻器丨7獲得之二次電池組19之電 池溫度來計算。即使在中間溫度範圍内,亦可藉由計算一 用内插法自一附近值獲得之值得出該溫度係數。溫度係數 之計算表達式可由表達式(6)與表達式(7)構成。在此,假定 直流電流Imp爲極化電壓/電流,亦即,爲在電流爲1(A)時 之電壓降分量(放電時)或電壓升高分量(充電時)。 直μ電流Imp —(各溫度環境下空載時之電壓-放電電壓)/ 電流 溫度係數=直流電流Imp/25度時之直流電流Imp ...(7) 另外,影響内部電阻之因素亦包括劣化,類似地,對於 92943.doc -15- 1237703 劣化’亦使用預測數據計算一係數。然而,不同於溫度係 數’劣化係數呈直線形,如表達式(8)及圖7所示。因此,在 上述實施例中,劣化係數以規定循環數之增量(特定言之, 例如50循環之增量)增加,而未單獨提供一劣化係數表。劣 化係數的初始值亦爲「100」。 劣化係數=劣化係數+常數(係數增量) 如上所述,溫度及劣化特性皆依據藉由預求取而獲得之 規定資料以係數形式來表達。接下來,下文闡述對計算剩 餘容量之控制。在步驟S2中,判斷正在實施放電還是充電, 控制移至步驟S4。 在步驟S4中,使用上述表達式(6)及表達式(7)計算溫度係 數。在步驟S5中,使用表達式(9)計算圖8中的參考編號81 所示之電池極化電壓IRV。 IRV=電池Imp標準值(常數)χ溫度係數乂劣化係數父電流值 …(9) 在步驟S6中,使用所偵測端電壓,藉由上述表達式(4)來 计异圖8中的參考編號82所示之初始電池電壓(二次電池43 之端電壓)OCV。 在步驟S7中,根據所計算電池電壓〇cv,參照電池電壓_ 剩餘容量率表由空載時之放電曲線31,獲得圖8中參考編號 8 3所示之剩餘谷量率。然而,該剩餘容量率係以空載時之 放電位置幵》式給出,換言之,係一臨時的剩餘容量率,因 此需實施處理,以計算將於考慮到負載條件時獲得之相對 充電率。 92943.doc -16- 1237703 在步驟S8中,根據所偵測電流來判斷是否正在實施放 電。若判斷結果爲正在實施放電,則控制移至步驟S9。反 之’若判斷結果爲正在實施充電,則控制移至步驟S2〇。 在步驟S 9中’计鼻圖8中的參考編號g 4所示之最終放電預 測點。舉例而言,若爲硬碳型鐘離子二次電池,則放電容 量隨負載狀態變化很大。因此,在上述實施例中,計算最 終放電預測點’以獲得代表在目前負載狀態下二次電池之 可放電程度’即可放電容量率的整個電池放電容量。在一 所用汁异方法中,藉由如表達式(丨〇)所示,將最終放電電壓 與先前計算所得之降電壓;[RV相加來計算最終放電時之電 壓(二次電池43之端電壓)〇cv,以便使用計算所得之電壓來 參照電池電壓-剩餘容量率表。 最終放電時之電壓OCV =最終放電電壓+irv ...(ίο) 在步驟S10中,如表達式(u)所示,自1〇〇%之空載時之電 池容量減去最終放電預測點,計算圖8中的參考編號85所示 之可放電容量率。 可放電容量率=100%-最終放電預測點 ...(U) 在步驟S11中,如表達式(丨2)所示,根據臨時剩餘容量率 及最終放電預測點來計算可放電剩餘容量率,並藉由用整 個可放電容量率除所獲得之可放電剩餘容量率來計算圖8 中參考編號8 6所示之相對剩餘容量率。 相對剩餘容Ϊ率=(臨時剩餘容量率_最終放電預測點V 可放電容量率 〜(12) §正在貫施充電時,在步驟S2〇中參照電池電壓-剩餘容 92943.doc -17- 1237703 s率表中所示空載連接時之放電曲線31自使用上述表達式 (4)計算出的電池電壓0CV獲得相對剩餘容量率。鋰離子二 次電池之充電系統屬於恒定電流及恒定電壓充電,因此, 與放電時不同,最終放電預測點之計算(步驟S9)、可放電 容量之計算(步驟S10)及相對剩餘容量之計算(步驟Sll)皆 不在充電時實施。此外,對於充電時之充電容量,將參| 容量假定爲100%。 〆 在步驟S12中,根據所計 旦丄士 …啡令里千纤鼻剩餘容 里。°表達式(13)所示計算可放電容量,其藉由用由表達式 (:1)獲得之可放電容量率乘以一規定之參考容量值而獲 侍。然後,如表達式(14)所示,難容量可藉由用自表達式 (12)獲得之相對剩餘容量率乘以先前所計算之可放電六: 計算得出。 4里 ^放電容量=參考容量值χ可放電容量率/⑽ 剩餘容量=可放電容量X相對剩餘容量率noo n 在步驟S13中,計算累積放電率 ) ^ 對充電/放電循環計 2表達式(15)所示,根據先前债測時獲得之 -與在當前價測時計算獲得之相對剩餘 = 率。然後^1 貞測時獲得之相對容量 α表達式(16)所7F,11由上 計算累積放電率。 谷里丰之積分 量率-當前之相 • ••(15) •••(16) △剩餘各量率=先前量測時之相對剩餘容 對剩餘容量率 累積放電率'累積放電率+Λ剩餘容量率 92943.doc -18- 1237703 在步驟S 14中,判斷所管 斤"十^之累積放電率是否不低於 100%。若判斷結果爲累 -、 積放電率不低於i00% 步驟S15。反之,若刹齡“丄田< ^ ^ ^ 、、、°果爲累積放電率低於1 00%,則 該:W程圖結束。在後續虛 I 4理巾’ _—種每當累積放電率 達到100%時即遞增一循 僱%汁數之方法,藉此即使涉及在放 電過程中充電或存架狀態或 乂頰似之匱形,亦可正確地實施 循壤计數’從而確保可交足; 卞J谷易地偵測到初始電池劣化。 在步驟S15中,遞增循環計 丨* 在步驟s 1 6中,重設累積 放電率。 、 在步驟sn中,判斷循環計數是否達到5〇之倍數。若判斷 結果爲循環計數達到5〇之倍數,則控制移至步·18。反 之’若判斷結果爲循環計數尚未達到50之倍數,則該流程 圖結束。 在步驟S18中,肖加藉由上述表達式⑻獲得之劣化係 數。在步驟以9中,減去鋰離子二次電池之參考容量。步驟 S18及S19中之控制係—爲如下事實所需之處理·鐘離子二 次電池之劣化具有即降低内部電阻亦降低放電容量之特 性,如上所述。然後,該流程圖結束。 在上述實施例中,二次電池組19由複數個串聯連接之二 次電池構成。或者,二次電池組19可爲複數個並聯連接之 二次電池或複數個串聯及並聯連接之二次電池。 在上述實施例中,每當循環計數達到5〇之倍數時,即遞 增劣化係數並減去參考容量。或者’爲遞增劣化係數及減 去參考容量所需之循環計數並不限於5〇之倍數。 92943.doc -19- 1237703 【圖式簡單說明】 圖1所示之方塊圖展示使用本發明獲得之電池組的一實 施例。 圖2A及2B所示之流程圖展示本發明之控制。 圖3所示之特性曲線圖展示使用本發明獲得的電池組之 無載狀態。 圖4所示之特性曲線圖展示使用本發明獲得的電池組之 放電狀態(負載連接狀態)。 圖5所示之方塊圖展示一應用於本發明之鋰 _ A。 雕于—次電 池0 圖6所示之特性曲線圖展 圖 〜现次1示要文。 7所示之特性曲線圖展示一應用於本發明 s二 销每計數。 圖8所示之特性曲線圖展示一應用於本發 4明之剩餘容量 計算結果。 m 【主要元件符號說明】 11 電壓電流偵測電路 12 微電腦 13 EEPROM(電可擦除可程式化唯讀記憶體 14 電阻 15 熱阻器 16 電阻 17 熱阻器 18 電阻 19 二次電池組 92943.doc -20- 正端子 負端子 通訊端子 通訊端子 通訊端子 空載時之放電曲線 放電時之放電曲線 鋰離子二次電池 裡離子二次電池之内部電阻 二次電池 負載 電流 電池極化電壓IRV 初始電池電壓 剩餘容量率 最終放電預測點 可放電容量率 相對剩餘容量率 21
Claims (1)
1237703 十、申請專利範圍:
下步驟: 一電流及 一種二次電池剩餘容量之計算方法,其包括以 偵測複數個二次電池的一温度; 侦測該等複數個二次電池中每個二次電池的 一端電壓; 數位化該溫度、該電流及該端電壓; 一電池極化 根據δ亥數位化溫度、電流及端電壓來計管 電壓; 根據該所計算之電池極化電壓及該所偵測之端電壓來 計算一初始電池電壓;及 參照一預定剩餘容量參考資料表,根據該所計算之初 始電池電壓來計算一剩餘容量率。 # 2. 如請求項1之二次電池剩餘容量之計算方法, 該電池極化電壓之步驟包括: 其中該計算 以相同方式將一充電電流與一放電電流二者皆作爲一 負載波動進行處理。 3·如請求項1之二次電池剩餘容量之計算方法,其中該計算 該電池極化電壓之步驟包括: 計算一最終放電預測點, 獲得在其一負載狀態下之整個電池放電容量,及 計算一相對剩餘容量率。 4_如晴求項1之二次電池剩餘容量之計算方法,該方法進一 步包括: 藉由根據該所計算之剩餘容量率對一 Δ剩餘容量率實 92943.doc 1237703 施積分來計算一累積放電率,及 每當該所計算之累積放電率達到一 卞咬巧預定值時,即遞增 一充電-放電計數值。 5.如請求項4之二次電池剩餘容量之計算方法,該方法進一 步包括: 每當該放電-充電計數值達到—預定值時,遞增一劣化 係數並減去一參考容量。 6 · —種電池組,其包含: 複數個二次電池; 一電池溫度仙構件,其用於偵測該等複數個二次電 池之一溫度; 、一電壓電流_構件,其詩制該等複數個二次電 池中每個二次電池之一電流及一端電壓;及 7控制構件,其用於:數位化該溫度、該電流及該端 電壓,根據該數位化溫度、電流及端電壓來計算一電池 極化電壓;根據該所計算之電池極化電壓及該所偵測之 知電壓二者來計算一初始電池電壓;及根據該所計算之 初始電池錢,參照一預定剩餘容量參考資料表來計算 一剩餘容量率。 7 ·如請求項6之電池組,其中: 忒控制構件以相同方式將一充電電流與一放電電流二 者皆作爲一負載波動進行處理。 8·如請求項6之電池組,其中·· / &制構件計算一最終放電預測點,獲得在其一負載 92943.doc 1237703 狀態下的整個電池放電容量,及計算一相對剩餘容量率。 9. 如請求項6之電池組,其進一步包含: 一構件,其用於:藉由根據該所計算之剩餘容量率對 一 Δ剩餘容量率實施積分來計算一累積放電率,以及每當 該所計算之累積放電率達到一預定值時,遞增一充電-放 電計數值。 10. 如請求項9之電池組,其進一步包含: 一構件,其用於每當該充電-放電計數值達到一預定值 時,遞增一劣化係數並減去一參考容量。 92943.doc
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