專利名稱：電池特性追蹤方法及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種追蹤方法及電路，特別是有關(guān)于一種電池特性的追蹤方法及電路。
背景技術(shù)：
由于科技的進(jìn)步，電子產(chǎn)品也趨向于輕、薄、短、小的特性發(fā)展。而在許多電子產(chǎn)品 中，經(jīng)常會(huì)利用充電電池來提供該電子產(chǎn)品所需的電能，尤其是在移動(dòng)式電子產(chǎn)品(如手 機(jī)或是電動(dòng)車)中，更是只能依賴充電電池來供應(yīng)電能。為使電子產(chǎn)品所夠正常運(yùn)作，則需 在充電電池的電力耗盡前，對(duì)充電電池進(jìn)行充電動(dòng)作。 為了讓使用者在充電電池的電力耗盡前，實(shí)時(shí)對(duì)充電電池進(jìn)行充電動(dòng)作，一般的 做法是在電子產(chǎn)品的屏幕中，顯示目前充電電池的電力。然而，當(dāng)充電電池的充放電次數(shù)增 加時(shí)，將導(dǎo)致充電電池能夠儲(chǔ)存的電力變少。舉例而言，當(dāng)全新的充電電池被充電時(shí)，充電 電池的容量可達(dá)100%。當(dāng)充電電池老化時(shí)，若對(duì)充電電池進(jìn)行充電，則充電電池的容量可 能只達(dá)50%。由于已知技術(shù)并未考慮充電電池的老化情形，因此，屏幕所顯示的結(jié)果可能與 實(shí)際充電電池的電力有差異。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種電池特性追蹤方法及電路，適用于對(duì)電 池模塊的電池特性進(jìn)行追蹤。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電池特性追蹤方法，適用于一 電池模塊，該電 池模塊具有至少一電池。本發(fā)明的電池特性追蹤方法，包括根據(jù)該電池的初始特性，提供 一對(duì)應(yīng)表；在該電池模塊從一使用狀態(tài)轉(zhuǎn)為一靜置狀態(tài)后，判斷電池是否滿足一預(yù)設(shè)條件； 當(dāng)電池滿足該預(yù)設(shè)條件時(shí)，測(cè)量該電池，以取得一第一電壓以及一實(shí)際容量；根據(jù)該第一電 壓，由該對(duì)應(yīng)表中取得一查表容量；根據(jù)該實(shí)際容量及該查表容量，更新該對(duì)應(yīng)表。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另提供一種電池特性追蹤電路，適用于一 電池模塊。電 池模塊具有至少一電池。電池特性追蹤電路包括，一電流積分電路、一電壓測(cè)量電路以及一 控制電路。電流積分電路根據(jù)電池模塊的一使用狀態(tài)，得知一實(shí)際容量。電壓測(cè)量電路測(cè) 量電池，以取得一第一電壓。控制電路根據(jù)第一電壓，由一對(duì)應(yīng)表中，取得一查表容量，并根 據(jù)實(shí)際容量及查表容量，更新對(duì)應(yīng)表?？刂齐娐钒ㄒ慌袛嗄K，用以判斷一預(yù)設(shè)條件是否 滿足。當(dāng)預(yù)設(shè)條件被滿足時(shí)，判斷模塊致能電壓測(cè)量電路，用以測(cè)量電池的開回路電壓，以 作為第一電壓。 根據(jù)本發(fā)明，可對(duì)電池模塊的電池特性進(jìn)行追蹤，從而便于人們及時(shí)了解相關(guān)電 池特性。


為讓本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下 圖1為本發(fā)明的電池特性追蹤方法的一可能實(shí)施例； 圖2為根據(jù)該對(duì)應(yīng)表所繪制的曲線圖； 圖3為本發(fā)明的電池特性追蹤方法的另一可能實(shí)施例； 圖4為本發(fā)明的電池特性追蹤方法的另一可能實(shí)施例； 圖5為步驟S440的一可能實(shí)施例； 圖6為本發(fā)明的電池特性追蹤電路的一可能實(shí)施例。主要組件符號(hào)說明
S110 S133、 S310 S354、 S400 S450、 S510 S531 :步驟； 20、22:曲線； 610:電池模塊； 620 :電池特性追蹤電路； 611:電流積分電路； 612:電壓測(cè)量電路； 613:控制電路； 614:充電開關(guān)模塊； 615 :顯示模塊； 631 :記憶模塊； 632 :判斷模土央； 633 :處理器。
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明的電池特性追蹤方法的一可能實(shí)施例。本發(fā)明對(duì)于電池特性的追蹤 方法可分為電池的充電特性追蹤以及電池的放電特性追蹤兩種方式。本發(fā)明的電池特性追 蹤方法適用于一電池模塊。該電池模塊具有至少一充電電池。為方便說明，以下僅以單一 充電電池為例。 首先，根據(jù)充電電池的初始特性，提供一對(duì)應(yīng)表(步驟SllO)。設(shè)計(jì)者可根據(jù)需要， 以放電截止?fàn)顟B(tài)為基準(zhǔn)，對(duì)不同充電容量的特性提供對(duì)應(yīng)表；或以充電截止?fàn)顟B(tài)為基準(zhǔn)，對(duì) 不同的放電容量的特性提供對(duì)應(yīng)表。 若電池以放電截止?fàn)顟B(tài)為基準(zhǔn)提供對(duì)應(yīng)表，則根據(jù)該對(duì)應(yīng)表所繪出的曲線為一單 調(diào)遞增曲線。若電池以充電截止?fàn)顟B(tài)為基準(zhǔn)提供對(duì)應(yīng)表，則根據(jù)該對(duì)應(yīng)表所繪出的曲線為 一單調(diào)遞減曲線。為確保顯示容量準(zhǔn)確度，因此保留最后5%的放電容量當(dāng)作備用容量，吸 收估測(cè)容量與真實(shí)容量間的誤差，以確保電池特性追蹤方法的可靠性(如圖2所示)。設(shè)計(jì) 者也可分別以充電截止?fàn)顟B(tài)及放電截止?fàn)顟B(tài)為基準(zhǔn)，建立兩組對(duì)應(yīng)表，并以本發(fā)明的電池 特性追蹤方法持續(xù)監(jiān)測(cè)更新電池特性。 另外，當(dāng)電池的使用狀態(tài)為一放電狀態(tài)時(shí)，則在該對(duì)應(yīng)表中，是以電池的一充電截 止點(diǎn)作為該放電狀態(tài)的一放電基準(zhǔn)點(diǎn)(啟始點(diǎn))。因此，由對(duì)應(yīng)表中，便可得知電池的放電 特性。同樣地，當(dāng)電池的使用狀態(tài)為一充電狀態(tài)時(shí)，則在對(duì)應(yīng)表中，是以電池的一放電截止 點(diǎn)作為該充電狀態(tài)的一充電基準(zhǔn)點(diǎn)。因此，由對(duì)應(yīng)表中，便可得知電池的充電特性。
在一可能實(shí)施例中，可對(duì)充電電池進(jìn)行放電。通過測(cè)量充電電池在不同開回路電 壓下所對(duì)應(yīng)的放電容量，便可得到一對(duì)應(yīng)表，其中該對(duì)應(yīng)表與充電電池的初始特性有關(guān)。舉 例而言，通過測(cè)試動(dòng)作，便可得知電池在不同開回路電壓的相對(duì)應(yīng)容量值，其中容量值的單 位可為安培小時(shí)(Ah)或瓦特小時(shí)(Wh)。圖2為根據(jù)該對(duì)應(yīng)表所繪制的曲線圖。由圖可知， 該對(duì)應(yīng)表是表示，電池在不同開回路電壓下所對(duì)應(yīng)的消耗容量值。舉例而言，當(dāng)電池的開回 路電壓為3. 75V時(shí)，電池的消耗容量值為0. 9Ah。 接著，判斷電池是否從使用狀態(tài)轉(zhuǎn)為靜置狀態(tài)(步驟S120)。電池的使用狀態(tài)可能 是一充電狀態(tài)，或?yàn)橐环烹姞顟B(tài)。若電池持續(xù)在使用狀態(tài)，則繼續(xù)停留在步驟S120。當(dāng)電池 離開使用狀態(tài)，則判斷一預(yù)設(shè)條件是否被滿足(步驟S130)。在本實(shí)施例中，步驟S130是 判斷電池靜置時(shí)間是否超過一設(shè)定值(如半小時(shí))。在另一實(shí)施例中，步驟S130是判斷電 池的開回路電壓的變化率是否小于一默認(rèn)值。在其它實(shí)施例中，預(yù)設(shè)條件是取決于電池的 周遭溫度。在此例中，當(dāng)電池的周遭溫度大于一第一溫度時(shí)，則在步驟S130中，是判斷電池 的休息時(shí)間是否超過一第一設(shè)定值；當(dāng)電池的周遭溫度小于一第二溫度時(shí)，則在步驟S130 中，是判斷電池的休息時(shí)間是否超過一第二設(shè)定值，其中第二設(shè)定值大于第一設(shè)定值。當(dāng)電 池的周遭溫度介于第一溫度至第二溫度間，則以線性方式計(jì)算休息時(shí)間設(shè)定值。
若預(yù)設(shè)條件未被滿足，則判斷電池是否持續(xù)處于靜置狀態(tài)(步驟S134)。若電池并 未處于靜置狀態(tài)，則執(zhí)行步驟S120。若電池仍處于靜置狀態(tài)，則執(zhí)行步驟S130。
當(dāng)預(yù)設(shè)條件被滿足，則測(cè)量電池，以取得一第一電壓以及一實(shí)際容量(步驟 S131)。在本實(shí)施例中，當(dāng)預(yù)設(shè)條件被滿足時(shí)，測(cè)量電池的開回路電壓，以作為該第一電壓。 在預(yù)設(shè)條件被滿足后，亦可取得電池的消耗容量值(即為實(shí)際容量)。在一可能實(shí)施例中， 可利用電量積分電路，得知實(shí)際容量。另外，當(dāng)電池模塊具有多個(gè)電池時(shí)，則在測(cè)量該多個(gè) 電池后，可得到多個(gè)第一電壓以及多個(gè)第一容量，其中以最小或最大的第一電壓為主。
然后，根據(jù)該第一電壓，由該對(duì)應(yīng)表中取得一查表容量(步驟S132)。舉例而言，在 測(cè)量電池后，可得知電池的開回路電壓(即第一電壓)為3. 75V，并且實(shí)際容量為0.82Ah。 根據(jù)電池的開回路電壓(3. 75V)，便可由對(duì)應(yīng)表的對(duì)應(yīng)曲線圖(圖2)中，得知查表容量約為 0. 9Ah。 接著，根據(jù)實(shí)際容量及查表容量，更新對(duì)應(yīng)表(步驟S133)。在一可能實(shí)施例中，根 據(jù)實(shí)際容量及查表容量，修改對(duì)應(yīng)表中的至少一容量值。舉例而言，由于查表容量與實(shí)際容 量的差異為0. 08Ah(計(jì)算方式0. 9-0. 82)，故可得知電池的損耗容量(loss c即acity)為 8. 88% (計(jì)算方式0. 08/0. 9)。 根據(jù)所求得的損耗容量更新對(duì)應(yīng)表中的每一容量，或是僅更新一個(gè)或部分容 量。舉例而言，由圖2的曲線圖可知，當(dāng)電池的開回路電壓為3. 46V時(shí)，電池的查表容量 (即電池的全充容量)為1.5Ah。在一可能實(shí)施例中，可將電池的全充容量(full charge c即acity ;FCC)由原本的1. 5Ah修改成1. 367Ah(計(jì)算方式1. 5*0. 82/0. 9)。
在另一可能實(shí)施例中，根據(jù)步驟S131所得的第一電壓，便可由圖2縱軸所示的 開回路電壓中，定義出一起始開回路電壓，并更新小于等于第一電壓至最低電壓的所有開 回路電壓對(duì)應(yīng)的容量。在此例中，第一電壓為3. 7V，因此，開回路電壓為3. 7V、3. 58V以及 3. 46V所對(duì)應(yīng)的容量均會(huì)被更新。更新后的開路電壓與容量變化曲線仍具有平滑遞減的特 性。
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經(jīng)過更新后，開回路電壓為3. 7V的容量由原先的0. 98Ah更新成0. 893Ah(計(jì)算方 式0.98*0.82/0.9);開回路電壓為3. 58V的容量由原先的1.28Ah更新成1. 166Ah(計(jì)算方 式1. 28*0. 82/0. 9);開回路電壓為3. 46V的容量由原先的1. 5Ah更新成1. 367Ah(計(jì)算方 式1.5*0. 82/0. 9)。更新后的對(duì)應(yīng)表的相對(duì)應(yīng)曲線如圖2的曲線22所示。曲線20為原始 對(duì)應(yīng)表的相對(duì)應(yīng)曲線。 在本實(shí)施例中，由于步驟S132所得知的查表容量(0. 9Ah)減去步驟S131所得知 的實(shí)際容量(0. 82Ah)后的結(jié)果為正值，故根據(jù)實(shí)際容量及查表容量的差值，更新第一電壓 (3. 7V)所對(duì)應(yīng)的容量值以及所有小于第一電壓的開回路電壓所對(duì)應(yīng)的容量值。在其它實(shí)施 例中，當(dāng)查表容量減去實(shí)際容量后的結(jié)果為負(fù)值，則根據(jù)實(shí)際容量及查表容量的差值，以一 補(bǔ)償方式更新以第一電壓為中心的特定開回路電壓區(qū)間內(nèi)所對(duì)應(yīng)的容量值。舉例而言，若 查表容量減去實(shí)際容量后的結(jié)果為負(fù)值，則開回路電壓為3. 82V至3. 58V的區(qū)間內(nèi)所對(duì)應(yīng) 的容量值均會(huì)被更新。在一可能實(shí)施例中，可利用高斯函數(shù)更新特定開回路電壓所對(duì)應(yīng)的 容量值，或是利用其它具有類似山丘狀的常態(tài)分布曲線，更新特定開回路電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng) 的容量值。 在另一可能實(shí)施例中，在步驟S120之前，可先測(cè)量電池，以取得一初始容量。在此 例中，根據(jù)實(shí)際容量、查表容量以及初始容量，更新對(duì)應(yīng)表。在其它實(shí)施例中，可根據(jù)更新后 的對(duì)應(yīng)表，顯示電池的老化狀況。 另外，由圖2可知，電池的初始電壓為4. 19V。在其它實(shí)施例中，電池充電后初始電 壓可能超出查表范圍，亦即電池的電壓可能大于查表最高電壓4. 19V。由于電池的實(shí)際初 始電壓與對(duì)應(yīng)表中的初始電壓之間的差值，會(huì)導(dǎo)致估測(cè)發(fā)生偏差，因此，可利用一運(yùn)算方式 (如線性運(yùn)算)，得知電池的額外充入電量。在計(jì)算消耗容量時(shí)，需扣除電池的額外充入電 量，才能取得真實(shí)的消耗容量。舉例而言，假設(shè)，電池的初始電壓為4. 26V。當(dāng)電池為一使用 狀態(tài)后，測(cè)量電池，得知電池的開回路電壓為3. 94V，并且實(shí)際容量為0. 46Ah。通過線性運(yùn) 算，可求得電池的實(shí)際初始電壓(4. 263V)與對(duì)應(yīng)表中的初始電壓(4. 19V)之間的差值所對(duì) 應(yīng)的額外充入容量值為0. 1Ah (計(jì)算方式0. 46* (4. 26-4. 19) / (4. 26-3. 94))。因此，在更新 對(duì)應(yīng)表的同時(shí)，需將實(shí)際容量值再減去0. 1Ah，才是真實(shí)消耗的容量值。
舉例而言，未考慮電池額外充入電量的情況下，開回路電壓為3. 7V的容量會(huì)由原 先的O. 98Ah更新成0. 893Ah(計(jì)算方式0. 98*0. 82/0. 9)。若考慮電池額外充入電量的情況 下，開回路電壓為3. 7V的容量會(huì)由0. 893Ah修正成0. 793Ah(計(jì)算方式0.893-0. 1)。同樣 地，未考慮電池額外充入電量的情況下，開回路電壓為3. 58V的容量由原先的1. 28Ah更新 成1. 166Ah(計(jì)算方式1. 28*0. 82/0. 9)。在考慮電池額外充入電量的情況下，開回路電壓 為3. 58V的容量會(huì)由1. 166Ah修正成1. 066Ah。同樣地，未考慮電池額外充入電量的情況下， 開回路電壓為3. 46V的容量由原先的1. 5Ah更新成l. 367Ah(計(jì)算方式1. 5*0. 82/0. 9)。但 在考慮電池額外充入電量的情況下，開回路電壓為3. 46V的容量會(huì)由1. 5Ah修正成1. 4Ah。
圖3為本發(fā)明的電池特性追蹤方法的另一可能實(shí)施例。由于圖3的部分步驟相似 于圖2，故省略詳細(xì)的說明。首先，提供一對(duì)應(yīng)表(步驟S310)。接著，判斷是否電池從使用 狀態(tài)轉(zhuǎn)為靜置狀態(tài)(步驟S320)。當(dāng)電池為靜置狀態(tài)，則判斷是否滿足一預(yù)設(shè)條件(步驟 S330)。若滿足預(yù)設(shè)條件，則執(zhí)行步驟S331、 S332及S333。 若預(yù)設(shè)條件不被滿足，則判斷電池是否持續(xù)處于靜置狀態(tài)(步驟S335)。若電池處于靜置狀態(tài)，則執(zhí)行步驟S330。若電池未處于靜置狀態(tài)，則判斷電池是否連接充電器(步驟 S334)。若電池并未連接充電器，則執(zhí)行步驟S320。若電池連接充電器，則判斷一立即充電 功能是否被設(shè)定(步驟S340)。當(dāng)立即充電功能被設(shè)定時(shí)，則執(zhí)行一特定動(dòng)作(步驟S341)。 執(zhí)行完特定動(dòng)作后，執(zhí)行步驟S342。 在一可能實(shí)施例中，該特定動(dòng)作是測(cè)量電池的開回路電壓的變化率以及電池的開 回路電壓，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果，求得一預(yù)測(cè)電壓。在此例中，根據(jù)預(yù)測(cè)電壓，便可由對(duì)應(yīng)表中， 取得查表容量。最后，根據(jù)查表容量以及預(yù)測(cè)損耗容量值，便可更新對(duì)應(yīng)表。在另一可能實(shí) 施例中，該特定動(dòng)作是斷續(xù)地對(duì)該電池進(jìn)行斷續(xù)充電，用以等待該預(yù)設(shè)條件滿足。
若立即充電功能未被設(shè)定時(shí)，則判斷預(yù)設(shè)條件是否被滿足(步驟S342)。若預(yù)設(shè) 條件未被滿足，則執(zhí)行步驟S340。若預(yù)設(shè)條件被滿足，則測(cè)量電池(步驟S351)，查表(步 驟S352)以及更新對(duì)應(yīng)表(步驟S353)。在更新完對(duì)應(yīng)表后，再開始對(duì)電池進(jìn)行充電(步驟 S354)。 圖4為本發(fā)明的電池特性追蹤方法的另一可能實(shí)施例。在此實(shí)施例中，是利用電 池使用前、使用時(shí)以及使用后的結(jié)果，更新對(duì)應(yīng)表，接下來將以放電為使用狀態(tài)為例做說 明。 首先，提供一對(duì)應(yīng)表(步驟S400)。接著，判斷電池是否為靜置狀態(tài)(步驟S410)。 若電池為靜置狀態(tài)，則判斷一預(yù)設(shè)條件是否被滿足(步驟S411)。在本實(shí)施例中，步驟S411 是判斷電池的開回路電壓是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，且開回路電壓高于一默認(rèn)值(例如默認(rèn)值 =4.0V)。當(dāng)電池的開回路電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，則測(cè)量電池(步驟S412)，以得知一第一 特定信息。在本實(shí)施例中，第一特定信息包含電池的開回路電壓、消耗容量值、環(huán)境溫度以 及電池的溫度。執(zhí)行完步驟S412后，再繼續(xù)判斷電池是否為靜置狀態(tài)(步驟S410)。 一但 觸發(fā)步驟S420后，步驟S412最后一次記錄的開回路電壓便設(shè)定為起始開回路電壓，以使用 狀態(tài)為放電為例，步驟S410 S412的循環(huán)需經(jīng)過充電程序完成后才會(huì)被重置(Reset)，亦 即步驟S410 S412的循環(huán)，只有在充電完成后到第一次放電前的靜置狀態(tài)才會(huì)被執(zhí)行。
若電池不為靜置狀態(tài)，則測(cè)量電池，以得知一第二特定信息(步驟S420)。在圖四 的實(shí)施例中，電池使用狀態(tài)定義為放電狀態(tài)，因此當(dāng)電池進(jìn)入放電狀態(tài)則執(zhí)行步驟S420。另 外，在本實(shí)施例中，第二特定信息包含電池的消耗容量值、環(huán)境溫度以及電池的溫度。
接著，判斷電池是否從使用狀態(tài)轉(zhuǎn)為靜置狀態(tài)(步驟S421)。若電池并未轉(zhuǎn)為靜置 狀態(tài)，則再次測(cè)量電池(步驟S421)，以更新第二特定信息。 若電池轉(zhuǎn)為靜置狀態(tài)，則判斷一預(yù)設(shè)條件是否被滿足(步驟S430)。在本實(shí)施例 中，步驟S430的預(yù)設(shè)條件為判斷電池的開回路電壓是否處于穩(wěn)定狀態(tài)。若電池的開回路電 壓并未處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，則判斷電池是否仍為靜置狀態(tài)(步驟S422)。若電池仍為靜置狀 態(tài)，則執(zhí)行步驟S430。當(dāng)電池的開回路電壓處于穩(wěn)定狀態(tài)(即滿足步驟S430)時(shí)，則測(cè)量電 池(步驟S431)，以得知一第三特定信息。在本實(shí)施例中，第三特定信息包含電池的開回路 電壓、消耗容量值、環(huán)境溫度以及電池的溫度。根據(jù)第一、第二及第三特定信息，更新對(duì)應(yīng)表 (步驟S440)，然后再顯示更新后的結(jié)果(步驟S450)。 若電池并非為靜置狀態(tài)，則檢查電池是否進(jìn)入充電狀態(tài)(步驟S460)，一旦電池 進(jìn)入充電狀態(tài)，表示本次使用狀態(tài)已經(jīng)終止，因此更新對(duì)應(yīng)表的程序已經(jīng)完成，若電池并非 靜置狀態(tài)，也無進(jìn)入充電狀態(tài)，則相當(dāng)于電池再度進(jìn)入放電狀態(tài)，再次執(zhí)行測(cè)量電池(步驟S420)取得相關(guān)數(shù)據(jù)，為放電結(jié)束做更新的準(zhǔn)備。 在一可能實(shí)施例中，可顯示電池的有效殘電容量、已消耗容量以及老化容量。另外，通過步驟S410、S411以及S412，便可得知電池在使用狀態(tài)前的數(shù)據(jù)。通過步驟S420以及S421，便可得知電池在使用狀態(tài)時(shí)的數(shù)據(jù)。通過步驟S430以及S431，便可得知電池在使用狀態(tài)后的數(shù)據(jù)。 圖5為步驟S440的一可能實(shí)施例。假設(shè)，第一、第二及第三特定信息均包含電池的開回路電壓以及消耗容量。首先，判斷第一特定信息中的電池的開回路電壓是否大于一默認(rèn)值(步S510)。若電池的開回路電壓并未大于默認(rèn)值，則執(zhí)行步驟S450。舉例而言，若電池的開回路電壓并未大于4. OV，則放棄此次的更新。 若電池的開回路電壓大于默認(rèn)值，則根據(jù)第一特定信息中的電池的開回路電壓，由對(duì)應(yīng)表中求得對(duì)應(yīng)的容量Qa (步驟S511)。接著，判斷第二特定信息中的電池的消耗容量Qb是否大于一預(yù)設(shè)容量(步驟S520)。若第二特定信息中的電池的消耗容量Qb并未大于預(yù)設(shè)容量，則執(zhí)行步驟S450。舉例而言，若電池的消耗容量Qb并未大于總?cè)萘康?5%，則放棄此次的更新。 若第二特定信息中的電池的真實(shí)消耗容量Qb大于預(yù)設(shè)容量，則根據(jù)第三特定信息中的電池的開回路電壓，由對(duì)應(yīng)表中求得對(duì)應(yīng)容量Qc (步驟S521)。接著，求得容量Qa及Qc之間的差值Qt (步驟S522)。然后，判斷容量Qb與差值Qt之間的差值Qu是否大于一預(yù)設(shè)差值(步驟S523)。若差值Qu未大于預(yù)設(shè)差值，則執(zhí)行步驟S450。舉例而言，若差值Qu并未大于電池的總?cè)萘康?%時(shí)，則放棄此次的更新。 若差值Qu大于預(yù)設(shè)差值，則以差值Qu更新對(duì)應(yīng)表內(nèi)的容量值(步驟S530)。在本實(shí)施例中，為了顯示電池的老化容量，在步驟S530之后，需計(jì)算電池的老化容量(步驟S531)。在其它實(shí)施例中，可省略步驟S531。 圖6為本發(fā)明的電池特性追蹤電路的一可能實(shí)施例。如圖所示，電池特性追蹤電路620用以追蹤電池模塊610內(nèi)的電池特性。電池模塊610具有至少一電池。在本實(shí)施例中，以電池模塊610具有單一電池為例。 電池特性追蹤電路620具有電流積分電路611、電壓測(cè)量電路612以及控制電路613。電流積分電路611根據(jù)電池模塊610的電池的使用狀態(tài)，得知一實(shí)際容量。在另一可能實(shí)施例中，電流積分電路611在電池為使用狀態(tài)前，先定義一初始容量，然后在電池為使用狀態(tài)后，再定義一實(shí)際容量。 電壓測(cè)量電路612測(cè)量電池模塊610的電池，以取得一第一電壓。在本實(shí)施例中，電壓測(cè)量電路612測(cè)量電池的開回路電壓。另夕卜，當(dāng)電池模塊610具有多個(gè)電池時(shí)，則電壓測(cè)量電路612測(cè)量該多個(gè)電池后，可得到多個(gè)第一電壓。在一可能實(shí)施例中，可以最小或最大的第一電壓作為測(cè)量結(jié)果。 控制電路613根據(jù)電壓測(cè)量電路612的測(cè)量結(jié)果(第一電壓)，由一對(duì)應(yīng)表中，取得一查表容量，并根據(jù)電流積分電路611的測(cè)量結(jié)果(實(shí)際容量)及查表容量，更新對(duì)應(yīng)表。當(dāng)電流積分電路611定義初始容量時(shí)，控制電路613是根據(jù)實(shí)際容量、查表容量以及初始容量，更新對(duì)應(yīng)表。 在一可能實(shí)施例中，控制電路613具有一記憶模塊631，用以儲(chǔ)存一對(duì)應(yīng)表。對(duì)應(yīng)表可表示電池在不同開回路電壓下所對(duì)應(yīng)的容量值，其中容量值的單位為安培小時(shí)或瓦特
11小時(shí)。當(dāng)電流積分電路611是在電池為充電狀態(tài)下，測(cè)量電池的容量，則根據(jù)記憶模塊631
所儲(chǔ)存的對(duì)應(yīng)表，可得到一單調(diào)遞增曲線。當(dāng)電流積分電路611是在電池為放電狀態(tài)下，測(cè)
量電池的容量，則根據(jù)記憶模塊631所儲(chǔ)存的對(duì)應(yīng)表，可得到一單調(diào)遞減曲線。 另外，控制電路613可根據(jù)電壓測(cè)量電路612的測(cè)量結(jié)果(第一電壓)，由記憶模
塊631所儲(chǔ)存的多個(gè)開回路電壓中，定義出一起始開回路電壓，并且根據(jù)實(shí)際容量及查表
容量的差值，在該多個(gè)開回路電壓中，更新部分開回路電壓。假設(shè)，若記憶模塊631所儲(chǔ)存
的開回路電壓為4. 18V、4. 06V、3. 94V、3. 82V、3. 7V、3. 58V以及3. 46V。若電壓測(cè)量電路612
所測(cè)量的第一電壓為3. 75V時(shí)，則控制電路613將3. 75V設(shè)定成起始開回路電壓。 在一可能實(shí)施例中，當(dāng)查表容量減去實(shí)際容量后的結(jié)果為正值，則控制電路613
根據(jù)實(shí)際容量及查表容量的差值，更新起始開回路電壓所對(duì)應(yīng)的容量值以及小于起始開回
路電壓的開回路電壓所對(duì)應(yīng)的容量值。當(dāng)查表容量減去實(shí)際容量后的結(jié)果為負(fù)值，則控制
電路613根據(jù)實(shí)際容量及查表容量的差值，以一補(bǔ)償方式(如高斯補(bǔ)償或其它具有類似山
丘狀的常態(tài)分布曲線)更新使用后開回路電壓為中心的特定開路電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的容量值。 在本實(shí)施例中，控制電路613具有判斷模塊632，用以判斷一預(yù)設(shè)條件是否滿足。當(dāng)預(yù)設(shè)條件被滿足時(shí)，判斷模塊632致能電壓測(cè)量電路612，用以測(cè)量該電池的開回路電壓，以產(chǎn)生第一電壓。在一可能實(shí)施例中，判斷模塊632為一計(jì)時(shí)模塊，用以判斷該電池閑置時(shí)間是否超過一設(shè)定值。舉例而言，當(dāng)電池閑置時(shí)間超過設(shè)定值時(shí)，計(jì)時(shí)模塊致能電壓測(cè)量電路612，用以測(cè)量電池的開回路電壓，以產(chǎn)生第一電壓。 在另一可能實(shí)施例中，判斷模塊632判斷電池的開回路電壓的變化率。當(dāng)電池的
開回路電壓的變化率小于一變化值時(shí)，判斷模塊632致能電壓測(cè)量電路612，用以測(cè)量電池
的開回路電壓。在其它實(shí)施例中，判斷模塊632為一溫度測(cè)量模塊，用以測(cè)量電池的周遭溫
度。當(dāng)電池的周遭溫度大于一第一溫度，并且電池閑置時(shí)間超過一第一設(shè)定值時(shí)，溫度測(cè)量
模塊致能電壓測(cè)量電路612，用以測(cè)量電池的開回路電壓。當(dāng)電池的周遭溫度小于一第二溫
度，并且電池休息時(shí)間超過一第二設(shè)定值，溫度測(cè)量模塊致能電壓測(cè)量電路612，用以測(cè)量
該電池的開回路電壓。第一溫度大于第二溫度，第二設(shè)定值大于第一設(shè)定值。當(dāng)電池的周
遭溫度介于第一溫度至第二溫度間，則以線性方式計(jì)算休息時(shí)間設(shè)定值。 另外，控制電路613包括一處理器633。在電池為一放電狀態(tài)后，若判斷模塊632
判斷出預(yù)設(shè)條件未被滿足，并且電池為一充電狀態(tài)時(shí)，則處理器633根據(jù)一立即充電信號(hào)，
決定是否致能一充電開關(guān)模塊614。當(dāng)充電開關(guān)模塊614被致能時(shí)，則提供一電能予電池模
塊610的電池，用以進(jìn)行充電程序。 若立即充電信號(hào)未被致能時(shí)，則處理器633等到預(yù)設(shè)條件被滿足，并且對(duì)應(yīng)表被
更新后，再致能充電開關(guān)模塊614，用以對(duì)該電池進(jìn)行充電。當(dāng)立即充電信號(hào)被致能時(shí)，則處
理器633根據(jù)電池的開回路電壓的變化率以及第一電壓，得知一預(yù)測(cè)電壓，并根據(jù)預(yù)測(cè)電
壓，由該對(duì)應(yīng)表中取得查表容量。在另一可能實(shí)施例中，當(dāng)立即充電信號(hào)被致能時(shí)，處理器
633控制充電開關(guān)模塊614，用以斷續(xù)地對(duì)電池進(jìn)行充電，以等待預(yù)設(shè)條件滿足。 另外，電池特性追縱電路620還包括一顯示模塊615，用以顯示追縱結(jié)果。在一
可能實(shí)施例中，顯示模塊615可顯示電池的有 殘電量、無效容量、已消耗容量或是老化容
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此
本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種電池特性追蹤方法，適用于一電池模塊，該電池模塊具有至少一電池，其特征在于，該電池特性追蹤方法包括根據(jù)該電池的初始特性，提供一對(duì)應(yīng)表；在該電池模塊從一使用狀態(tài)轉(zhuǎn)為一靜置狀態(tài)后，判斷電池是否滿足一預(yù)設(shè)條件；當(dāng)電池滿足該預(yù)設(shè)條件時(shí)，測(cè)量該電池，以取得一第一電壓以及一實(shí)際容量；根據(jù)該第一電壓，由該對(duì)應(yīng)表中取得一查表容量；以及根據(jù)該實(shí)際容量及該查表容量，更新該對(duì)應(yīng)表。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，還包括 在該使用狀態(tài)前，測(cè)量該電池，以取得一初始容量，其中根據(jù)該實(shí)際容量、該查表容量以及該初始容量，更新該對(duì)應(yīng)表。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，該對(duì)應(yīng)表表示該電池在不 同開回路電壓下所對(duì)應(yīng)的容量值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，所述容量值的單位為安培 小時(shí)或瓦特小時(shí)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，根據(jù)該第一電壓，由所述開 回路電壓中，定義出一起始開回路電壓，并且根據(jù)該實(shí)際容量及該查表容量的差值，在所述 開回路電壓中，更新部分開回路電壓對(duì)應(yīng)的查表容量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，當(dāng)該查表容量減去該實(shí)際 容量后的結(jié)果為正值，則根據(jù)該實(shí)際容量及該查表容量的差值，在所述開回路電壓中，更新 該第一電壓所對(duì)應(yīng)的容量值以及小于該第一電壓的開回路電壓所對(duì)應(yīng)的容量值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，當(dāng)該查表容量減去該實(shí)際 容量后的結(jié)果為負(fù)值，則根據(jù)該實(shí)際容量及該查表容量的差值，以一補(bǔ)償方式更新以放電 后開回路電壓為中心的特定開回路電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的查表容量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，該補(bǔ)償方式為常態(tài)分布曲 線補(bǔ)償。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，當(dāng)該使用狀態(tài)為一放電狀 態(tài)時(shí)，則在對(duì)應(yīng)表中，是以該電池的一充電截止點(diǎn)作為該放電狀態(tài)的一放電基準(zhǔn)點(diǎn)，用以從 該對(duì)應(yīng)表中，得知該電池在不同放電容量下的特性。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，當(dāng)該使用狀態(tài)為一充電狀 態(tài)時(shí)，則在對(duì)應(yīng)表中，是以該電池的一放電截止點(diǎn)作為該充電狀態(tài)的一充電基準(zhǔn)點(diǎn)，用以從 該對(duì)應(yīng)表中，得知該電池在不同充電容量下的特性。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，當(dāng)該預(yù)設(shè)條件被滿足時(shí)， 測(cè)量該電池的開回路電壓，以作為該第一電壓。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，該預(yù)設(shè)條件為該電池閑 置時(shí)間超過一設(shè)定值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，該預(yù)設(shè)條件為該電池的 開回路電壓的變化率小于一默認(rèn)值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，該預(yù)設(shè)條件取決于該電 池的周遭溫度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，當(dāng)電池的周遭溫度大于 一第一溫度時(shí)，則該預(yù)設(shè)條件為該電池休息時(shí)間超過一第一設(shè)定值，當(dāng)電池的周遭溫度小 于一第二溫度時(shí)，則該預(yù)設(shè)條件為該電池休息時(shí)間超過一第二設(shè)定值，該第二設(shè)定值大于 該第一設(shè)定值，當(dāng)電池的周遭溫度介于第一溫度至第二溫度間，則以線性方式計(jì)算休息時(shí) 間設(shè)定值。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，在該電池由一放電狀態(tài) 轉(zhuǎn)為該靜置狀態(tài)后，若該預(yù)設(shè)條件未被滿足，并且該電池為一充電狀態(tài)時(shí)，則判斷一立即充 電功能是否被設(shè)定；當(dāng)該立即充電功能未被設(shè)定時(shí)，則等到該預(yù)設(shè)條件被滿足并且該對(duì)應(yīng) 表被更新后，再開始對(duì)該電池進(jìn)行充電。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，在該電池由一放電狀態(tài) 轉(zhuǎn)為該靜置狀態(tài)后，若該預(yù)設(shè)條件未被滿足，并且該電池為一充電狀態(tài)時(shí)，則判斷一立即充 電功能是否被設(shè)定；當(dāng)該立即充電功能被設(shè)定時(shí)，則以該電池的開回路電壓的變化率以及 該電池在該第一電壓，求得一預(yù)測(cè)電壓，并根據(jù)該預(yù)測(cè)電壓，由該對(duì)應(yīng)表中，取得該查表容
18. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，在該電池由一放電狀態(tài) 轉(zhuǎn)為該靜置狀態(tài)后，若該預(yù)設(shè)條件未被滿足，并且該電池為一充電狀態(tài)時(shí)，則判斷一立即充 電功能是否被設(shè)定。當(dāng)該立即充電功能被設(shè)定時(shí)，斷續(xù)地對(duì)該電池進(jìn)行充電，用以等待該預(yù) 設(shè)條件滿足。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，當(dāng)該電池模塊具有多個(gè)電 池時(shí)，則在測(cè)量該等電池后，可得到多個(gè)第一電壓以及多個(gè)第一容量，其中以最小或最大的 第一電壓，由該對(duì)應(yīng)表中取得該查表容量。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，在該電池為該使用狀態(tài) 時(shí)，以電流積分電路，得知該實(shí)際容量。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池特性追蹤方法，其特征在于，還包括 根據(jù)更新后的對(duì)應(yīng)表，顯示該電池的老化狀況。
22. —種電池特性追蹤電路，適用于一 電池模塊，該電池模塊具有至少一電池，其特征 在于，包括一電流積分電路，根據(jù)該電池模塊的一使用狀態(tài)，得知一實(shí)際容量； 一電壓測(cè)量電路，測(cè)量該電池，以取得一第一電壓；以及一控制電路，根據(jù)該第一電壓，由一對(duì)應(yīng)表中，取得一查表容量，并根據(jù)該實(shí)際容量及 查表容量，更新該對(duì)應(yīng)表，該控制電路包括一判斷模塊，用以判斷一預(yù)設(shè)條件是否滿足，當(dāng)該預(yù)設(shè)條件被滿足時(shí)，該判斷模塊致能 該電壓測(cè)量電路，用以測(cè)量該電池的開回路電壓，以作為該第一電壓。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，該電流積分電路在該使 用狀態(tài)前，定義一初始容量，該控制電路根據(jù)該實(shí)際容量、該查表容量以及該初始容量，更 新該對(duì)應(yīng)表。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，該控制電路具有一記憶 模塊，用以儲(chǔ)存該對(duì)應(yīng)表，該對(duì)應(yīng)表表示該電池在不同開回路電壓下所對(duì)應(yīng)的容量值。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，所述容量值的單位為安培小時(shí)或瓦特小時(shí)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，該控制電路根據(jù)該第一 電壓，由所述開回路電壓中，定義出一起始開回路電壓，并且根據(jù)該實(shí)際容量及該查表容量 的差值，在所述對(duì)應(yīng)表中，更新部分開回路電壓所對(duì)應(yīng)的容量值。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，當(dāng)該查表容量減去該實(shí) 際容量后的結(jié)果為正值，則該控制電路根據(jù)該實(shí)際容量及該查表容量的差值，在所述開回 路電壓中，更新該第一電壓所對(duì)應(yīng)的容量值以及小于該第一電壓的開回路電壓所對(duì)應(yīng)的容 量值。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，當(dāng)該查表容量減去該實(shí) 際容量后的結(jié)果為負(fù)值，則該控制電路根據(jù)該實(shí)際容量及該查表容量的差值，以一補(bǔ)償方 式更新以第一電壓為中心的特定開回路電壓區(qū)間所對(duì)應(yīng)的查表容量。
29. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，該對(duì)應(yīng)表是以放電截止 狀態(tài)為基準(zhǔn)，對(duì)不同充電容量的特性提供的對(duì)應(yīng)表。
30. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，該對(duì)應(yīng)表是以充電截止 狀態(tài)為基準(zhǔn)，對(duì)不同放電容量的特性提供的對(duì)應(yīng)表。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，該判斷模塊為一計(jì)時(shí)模 塊，用以判斷該電池閑置時(shí)間是否超過一設(shè)定值，當(dāng)該電池閑置時(shí)間超過該設(shè)定值時(shí)，該計(jì) 時(shí)模塊致能該電壓測(cè)量電路，用以測(cè)量該電池的開回路電壓，以作為該第一電壓或起始開 回路電壓。
32. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，判斷模塊判斷該電池的 開回路電壓的變化率，當(dāng)該電池的開回路電壓的變化率小于一默認(rèn)值時(shí)，該判斷模塊致能 該電壓測(cè)量電路，用以測(cè)量該電池的開回路電壓，以作為該第一電壓或起始開回路電壓。
33. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，該判斷模塊為一溫度測(cè) 量模塊，用以測(cè)量該電池的周遭溫度。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，當(dāng)電池的周遭溫度大于 一第一溫度，并且該電池閑置時(shí)間超過一第一設(shè)定值時(shí)，該溫度測(cè)量模塊致能該電壓測(cè)量 電路，用以測(cè)量該電池的開回路電壓，以作為該第一電壓；當(dāng)電池的周遭溫度小于一第二溫 度，并且該電池休息時(shí)間超過一第二設(shè)定值，該溫度測(cè)量模塊致能該電壓測(cè)量電路，用以測(cè) 量該電池的開回路電壓，以作為該第一電壓，該第一溫度大于該第二溫度，該第二設(shè)定值大 于該第一設(shè)定值。
35. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，該控制電路還包括一處 理器，在該電池由一放電狀態(tài)轉(zhuǎn)為一靜置狀態(tài)后，若該預(yù)設(shè)條件未滿足，并且該電池為一充 電狀態(tài)時(shí)，則該處理器根據(jù)一立即充電信號(hào)，決定是否致能一充電開關(guān)模塊，該充電開關(guān)模 塊用以提供一電能予該電池。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，當(dāng)立即充電信號(hào)未被致 能時(shí)，則等到該預(yù)設(shè)條件被滿足，并且該處理器更新該對(duì)應(yīng)表后，再致能該充電開關(guān)模塊， 用以對(duì)該電池進(jìn)行充電。
37. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，當(dāng)立即充電信號(hào)被致能 時(shí)，則該處理器根據(jù)該電池的開回路電壓的變化率以及該第一電壓，得知一預(yù)測(cè)電壓，并根據(jù)該預(yù)測(cè)電壓，由該對(duì)應(yīng)表中取得該查表容量。
38. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，當(dāng)立即充電信號(hào)被致態(tài) 時(shí)，該充電開關(guān)模塊斷續(xù)地對(duì)該電池進(jìn)行充電，以等待該預(yù)設(shè)條件滿足。
39. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，當(dāng)該電池模塊具有多個(gè) 電池時(shí)，則該電壓測(cè)量電路測(cè)量該多個(gè)電池后，可得到多個(gè)第一電壓以及多個(gè)第一容量，其 中該控制電路以最小或最大的第一電壓，由該對(duì)應(yīng)表中取得該查表容量。
40. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的電池特性追蹤電路，其特征在于，還包括一顯示模塊，用以 顯示該電池的老化狀況。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池特性追蹤方法，包括根據(jù)電池的初始特性，提供一對(duì)應(yīng)表；在該電池模塊從一使用狀態(tài)轉(zhuǎn)為一靜置狀態(tài)后，判斷電池是否滿足一預(yù)設(shè)條件；當(dāng)電池滿足該預(yù)設(shè)條件時(shí)，測(cè)量電池，以取得一第一電壓以及一實(shí)際容量；根據(jù)第一電壓，由對(duì)應(yīng)表中取得一查表容量；根據(jù)實(shí)際容量及查表容量，更新對(duì)應(yīng)表。本發(fā)明還揭露了一種電池特性追蹤電路。
文檔編號(hào)G01R31/36GK101782628SQ20091000055
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月15日
發(fā)明者周裕福, 孫建中, 沈圣詠, 鄭明旺 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院