CN108241126A - 非接触式智能电池感测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非接触式智能电池感测系统及方法。不同于现有技术的智能型电池感测装置因为包含多个集成电路芯片而导致制造成本过高，本发明仅以一颗磁场传感器与一个传感器控制模块构成非接触式智能电池感测系统，是以本发明的非接触式智能电池感测系统具有结构简单与制造成本低廉的优点。值得说明的是，当使用者应用安装本发明时，其仅仅需要将磁场传感器安置在邻近电池的电源线的任一位置，然后于其智能型手机内安装对应的传感器控制软件(亦即，传感器控制模块)，接着便可以利用智能型手机完成电池的状态等级评定程序，然后得知电池目前的等级状态。显然，本发明的非接触式智能电池感测系统又显示出容易安装应用的优点。

Description

非接触式智能电池感测系统及方法

技术领域

本发明是关于感测电路的技术领域，尤指一种非接触式智能电池感测系统及方法。

背景技术

随着生活不断的现代化与便利化，电池已成为人们日常生活用品不可或缺的重要部件，如机车、汽车、笔记本电脑、移动电话等都必须经由电池提供动力来源。铅酸蓄电池因具有结构简单、低内阻、高容量、价格低廉等优点，是以被广泛地应用于汽车之中。一般而言，铅酸蓄电池的使用寿命约2至4年，然而这并不能保证所有的铅酸蓄电池都可以正常使用2年以上。因此，如何利用监控电量或寿命的方式达到避免铅酸蓄电池无预警地失能成为汽车制造商极为重视的课题。

请参阅图1，显示现有的一种智能型电池感测装置的架构图。图1所示的智能型电池感测装置100’系由美国专利公开号US2015/323,608所揭示，其于架构上包括：一智能型电池传感器(Intelligent Battery Sensor,IBS)120’、一智能接线模块(Smart JunctionBox,SJB)130’、与一多任务器(MUX)140’；其中，该智能型电池传感器120’系耦接于电池110’与汽车的多个负载之间，例如：引擎154’、同步发电机152’、与其它负载电器156’。并且，该智能型电池传感器120’至少包括一电池热管理模块(Battery Thermal Management,BTM)122’、一荷电状态管理模块(State of Charge,SoC)124’、一健康状态管理模块(Stateof Health,SoC)126’、与一处理分析模块128’。

特别地，该美国专利的发明人特别设计一个智能接线模块130’作为连接接口，使得所述智能型电池传感器120’可以轻易地控制开关SW1’、开关SW2’以及开关SW3’而电性连接至汽车的多个负载。同时，为了令智能接线模块130’能够多任务处理不同负载的感测信号，又将一多任务器140’置于该智能型电池传感器120’与该多个负载之间。

美国专利公开号US2015/323,608所揭示的智能型电池感测装置100’因为可以同时监控汽车电池110’的工作温度、残余电量、与健康状态，因此许多汽车大厂将该智能型电池感测装置100’与汽车的中控系统整合在一起。即使如此，本案发明人仍旧发现该智能型电池感测装置100’于实务的应用中显示出以下缺陷：

(1)所述智能型电池感测装置100’因为至少包含3个集成电路芯片而导致制造成本过高。

(2)实际上，并非专业人员的驾驶人无法经由工作温度与残余电量等信息自行判断是否需要更换电池；尤其，电池的残余电量(SoC)过低的原因有可能不是来自于电池的健康状态不佳。

(3)该智能型电池感测装置100’的接线方式过于复杂，驾驶人难以自行安装。

基于驾驶人并无法经由工作温度与残余电量等信息自行判断是否需要更换电池，较佳的方式是令电池感测系统只需要告知驾驶人电池的目前健康状态是属于「良」或「不良」，或者告知驾驶人电池目前状态为「需要更换」或「不需要更换」。有鉴于此，本案的发明人极力加以研究发明，而终于研发完成本发明的一种非接触式智能电池感测系统及方法。有别于美国专利公开号US2015/323,608所揭示的智能型电池感测装置100’无法供非汽车专业的驾驶人自行安装，本发明的非接触式智能电池感测系统除了可以供用户自行安装以外，更同时可以配合手机应用程序(App)将相关的电池感测信息显示于用户的电子设备之上。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种非接触式智能电池感测系统及方法。不同于现有技术的智能型电池感测装置因为包含多个集成电路芯片而导致制造成本过高，本发明仅以一颗磁场传感器与一个传感器控制模块构成非接触式智能电池感测系统，是以本发明的非接触式智能电池感测系统具有结构简单与制造成本低廉的优点。值得说明的是，当使用者应用、安装本发明的时，其仅仅需要将磁场传感器安置在邻近电池的电源线的任一位置，然后于其智能型手机内安装对应的传感器控制软件(亦即，传感器控制模块)，接着便可以利用智能型手机完成电池的状态等级评定程序，然后得知电池目前的等级状态。显然，本发明的非接触式智能电池感测系统又显示出容易安装应用的优点。

为了达成上述本发明的主要目的，本案的发明人系提供所述非接触式智能电池感测系统的一实施例，其构成上包括：

一第一磁场传感器，系用以设置于靠近一电池的一电源线，用以感测形成于该电源线周围的一磁场，并输出对应的一磁场感测信号；以及

一传感器控制模块，系耦接该第一磁场传感器，用以控制该第一磁场传感器，并同时接收该磁场感测信号；其中，该传感器控制模块系至少包括：

一数据储存单元，用以储存该磁场感测信号；

一微处理器，系耦接该数据储存单元，用以自该磁场感测信号的一波形特征找出多个特征参数；并且，该微处理器进一步地根据该多个特征参数作出该电池的一状态等级评定；及

一输出单元，系耦接该电池等级评定单元，用以将该状态等级评定的结果输出至外部一电子装置。

为了达成上述本发明的主要目的，本案的发明人提供所述非接触式智能电池感测方法的一实施例，其步骤包括：

(1)以该传感器控制模块控制该第一磁场传感器量测形成于该电源线周围的该磁场，并接收该第一磁场传感器所输出的该磁场感测信号；

(2)自该磁场感测信号的该波形特征找出多个特征参数，并进一步地根据该多个特征参数作出该电池的该状态等级评定；以及

(3)通过该输出单元将该状态等级评定的结果输出至外部一电子装置。

于上述非接触式智慧电池感测方法的实施例中，该步骤(1)与该步骤(2)之间更包括以下步骤：

(1a)判断该磁场感测信号是否正常，若是，则执行该步骤(2)；若否，则执行步骤(1b)；

(1b)以该传感器控制模块控制该第二磁场传感器量测所述外部干扰磁场；

(1c)根据该外部干扰磁场与该磁场感测信号判断该第一磁场传感器是否处于一信号干扰状态，若是，则执行步骤(1d)；若否，则重复执行步骤(1)；以及

(1d)调整该第一磁场传感器的位置，并重复执行该步骤(1)。

于上述非接触式智慧电池感测方法的实施例中，该步骤(2)更包括以下详细步骤：

(21)当该磁场感测信号的信号电压超过所述起始信号电压之后，即开始纪录所述放电斜率，并同时记录所述最大信号强度与所述放电时间；

(22)根据该放电斜率、该最大信号强度与该放电时间确认是否该磁场感测信号的该波形特征符合一启动波形特征，若是，则执行步骤(23)；若否，则重复执行步骤(1)；

(23)纪录该充电斜率、该磁场极性、与该充电时间；

(24)当该磁场感测信号的信号电压低于所述结束信号电压之后，即完成所述该多个特征参数的纪录；及

(25)将该多个特征参数之中的至少一个与多个参考参数之中的至少一个进行比对，并根据比对结果作出该电池的该状态等级评定。

附图说明

图1显示习知的一种智能型电池感测装置的架构图；

图2A显示本发明的一种非接触式智能电池感测系统的第一实施例架构图；

图2B显示本发明的非接触式智能电池感测系统的第一实施例架构图；

图3显示传感器控制模块的内部架构图；

图4显示磁场感测信号的波形图；

图5显示本发明的非接触式智能电池感测系统的第二实施例架构图；

图6显示本发明的非接触式智能电池感测系统的第三实施例架构图；

图7显示本发明的非接触式智能电池感测系统的第四实施例架构图；

图8显示电压传感器与内阻传感器的架构图；

图9A与图9B显示本发明的非接触式智慧电池感测方法的第一流程图；

图10显示本发明的非接触式智慧电池感测方法的第二流程图；

图11显示磁场感测信号的波形图；

图12显示磁场感测信号的波形图；

图13显示磁场感测信号的波形图；

图14显示磁场感测信号的波形图；

图15显示磁场感测信号的波形图。

<本发明>

1 非接触式智能电池感测系统

2 电池

3 电子控制单元

4 可携式电子产品

5 嵌有显示器的后视镜

6 抬头显示器

7 中控显示器

11 第一磁场传感器

12 传感器控制模块

121 数据储存单元

120 微处理器

122 输出单元

21 电源线

A 起始信号电压

B 放电斜率

C 最大信号强度

D 放电时间

E 充电斜率

F 结束信号电压

G 充电时间

H 充电电压

123 波形特征鉴定单元

124 比对单元

125 电池等级评定单元

13 屏蔽磁环

14 第二磁场传感器

VS 电压传感器

RS 内阻传感器

Rdv1 第一电阻

Rdv2 第二电阻

Rdv3 第三电阻

SW 开关

126 输入单元

S1～S3 步骤

S1a～S1d 步骤

<现有>

100’ 智能型电池感测装置

120’ 智能型电池传感器

130’ 智能接线模块

140’ 多任务器

154’ 引擎

152’ 同步发电机

156’ 负载电器

122’ 电池热管理模块

124’ 荷电状态管理模块

126’ 健康状态管理模块

128’ 处理分析模块

110’ 汽车电池

SW1’ 开关

SW2’ 开关

SW3’ 开关

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明所提出的一种非接触式智能电池感测系统及方法，以下将配合图式，详尽说明本发明的较佳实施例。

第一实施例

请参阅图2A与图2B，显示本发明的一种非接触式智能电池感测系统的第一实施例架构图。如图2A所示，本发明的非接触式智能电池感测系统1建立于一电池2与一电子装置之间，用以于完成该电池2的一状态等级评定之后，将该状态等级评定的结果输出至外部的电子装置。值得说明的是，若限制所述电池2为车用电池，则所述电子装置可以是如图2A所示的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)3或者例如笔记本电脑、平板计算机、智能型手机等可携式电子产品4。另一方面，若限制所述电池2为车用电池，所述电子装置也可以是如图2B所示的嵌有显示器的后视镜5、抬头显示器6、或中控显示器(centralconsole display)7。相反地，若不限制所述电池2为车用电池，则电子装置可以为笔记本电脑、平板计算机、智能型手机、或显示器。

继续地参阅图2A，并请同时参阅图3，显示传感器控制模块的内部架构图。如图1与图2A所示，本发明的非接触式智能电池感测系统1于组成上包括：一第一磁场传感器11以及一传感器控制模块12；其中，该第一磁场传感器11系包括一数据输出单元，且该数据输出单元可以是一有线数据传输单元或一无线数据传输单元。另一方面，该传感器控制模块12至少包括一输入单元126、一数据储存单元121、一微处理器120与一输出单元122。必须先行强调的是，虽然图2A与图2B系显示该传感器控制模块12为一硬件装置，然而本发明并非依此方式限制传感器控制模块12的实施态样。于实际应用本发明之时，所述传感器控制模块12可以是安装于可携式电子产品4之中的一传感器控制软件，也可以是安装于电子控制单元3之中的一传感器控制韧体。

于应用本发明之时，该第一磁场传感器11被设置在靠近电池2的电源线21的任一位置，用以感测形成于该电源线21周围的一磁场，并输出对应于该磁场的一磁场感测信号。另一方面，该传感器控制模块12耦接该第一磁场传感器11，用以控制该第一磁场传感器11并同时接收该磁场感测信号。在接收磁场感测信号之后，微处理器120会先自该磁场感测信号的一波形特征找出多个特征参数，然后根据该多个特征参数初步判断该磁场感测信号是否属于正常范围内的磁场感测信号，之后才会将每一笔磁场感测信号存入数据储存单元121。接续着，该微处理器120又进一步地根据该多个特征参数作出该电池2的一状态等级评定。请参考图4所示的磁场感测信号的波形图，取自于该波形特征的该些特征参数的定义与描述整理于下表(1)之中。

表(1)

为了加速状态等级的评定速度，可以于微处理器120之中规划设计一波形特征鉴定单元123、一比对单元124与一电池等级评定单元125。如熟悉微处理器或控制器实作与应用的电子工程师所熟知的，这三个单元可以韧体、软件、函式库(library)、或电路单元的形式配置于该微处理器120之中；并且，该波形特征鉴定单元123配置用以自该波形特征找出该多个特征参数。进一步地，于找出该多个特征参数之后，该比对单元124便可以将该多个特征参数与多个参考参数进行相互比对的程序。最终，该电池等级评定单元125便可以根据该多个特征参数与该多个参考参数的比对结果，进而作出所述状态等级评定；例如:等级调升、等级调降、或维持相同等级评定。

完成状态等级评定之后，微处理器120便会通过输出单元122将状态等级评定的结果输出至用户指定的装置之上，例如:可携式电子产品4。值得说明的是，本发明并不限定输出单元122与输入单元126的实施态样，其可以是例如苹果公司的lightning连接器或通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)连接器等有线传输装置，也可以是例如WIFI芯片或蓝芽芯片等无线传输装置。

第二实施例

请继续参阅图5，显示本发明的非接触式智能电池感测系统的第二实施例架构图。相较于图2A所示的述第一实施例，图5所示的所述非接触式智能电池感测系统1的第二实施例的架构系更包括一屏蔽磁环13，其用以供该电源线21穿过并将该第一磁场传感器11容置于其中，藉此方式屏蔽形成于该电源线21周围的该磁场，达到提升所述第一磁场传感器11的感测灵敏度与感测精度的功效。必须特别说明的是，图5所示第一磁场传感器11、屏蔽磁环13、与电池2的大小并非以实际比例绘制。尤其，为了更加清楚地表示第一磁场传感器11与屏蔽磁环13的连接关系，特别地将第一磁场传感器11与屏蔽磁环13以相较大的图式表示。

第三实施例

请再继续参阅图6，显示本发明的非接触式智能电池感测系统的第三实施例架构图。相较于图5所示的述第二实施例，图6所示的所述非接触式智能电池感测系统1的第三实施例的架构系更包括一第二磁场传感器14，其设置于靠近该电池2的该电源线21，并位于该屏蔽磁环13的外部，用以感测一外部干扰磁场并传输对应的一外部磁场感测信号至该传感器控制模块12。如此，传感器控制模块12便可以根据该外部干扰磁场与该磁场感测信号，进而判断是否需要调整第一磁场传感器11的摆放位置以增加磁场感测范围或提升感测灵敏度与感测精度。并且，与第一磁场传感器11相同的是，所述第二磁场传感器14也包括一数据输出单元，且该数据输出单元可以是一有线数据传输单元或一无线数据传输单元。

第四实施例

请再继续参阅图7，显示本发明的非接触式智能电池感测系统的第四实施例架构图。相较于图2A所示的述第一实施例，图7所示的所述非接触式智能电池感测系统1的第四实施例的架构更包括一电压传感器VS，其耦接该传感器控制模块12与该电池2，用以感测该电池2的电压。并且，由图8所示的电压传感器与内阻传感器的架构图可以得知，电压传感器VS最简单的组成包括：一第一电阻Rdv1与一第二电阻Rdv2；并且，内阻传感器RS的最简单的组成包括一第三电阻Rdv3与一开关SW。简单的说，相较于第一实施例仅具有磁场感测的功能，非接触式智能电池感测系统1的第四实施例更同时能够感测电池2的电压，并进一步地通过电压感测数据判断电池2的使用状态。于此，必须补充说明的是，传感器控制模块12也可以藉由输入一检测信号至该电池2的方式，进以检测出该电池2的内阻；其中，所述检测信号可以是一DC定电流或一AC电流信号。另一方面，利用内阻传感器RS感测电池2的内阻之时，图8所示的第一电阻Rdv1与第二电阻Rdv2作为负载之用；如此，内阻传感器RS便可以通过负载电压法而测得电池2的内阻。值得说明的是，当第一电阻Rdv1与第二电阻Rdv2作为电池2的(测试)负载时，电池2会输出电流流经第三电阻Rdv3与开关SW。

由于本发明的非接触式智能电池感测系统1的传感器控制模块12可以是安装于可携式电子产品4(例如智能型手机)之中的一传感器软件也可以是安装于电子控制单元3之中的一传感器韧体，因此本发明于此同时提出一种非接触式智慧电池感测方法。图9A与图9B显示本发明的非接触式智慧电池感测方法的第一流程图。如图9A与图9B所示，所述非接触式智慧电池感测方法包括以下步骤：

步骤(S1)：以传感器控制模块12控制第一磁场传感器11量测形成于电源线21周围的磁场，并接收第一磁场传感器11所输出的磁场感测信号；

步骤(S1a)：判断该磁场感测信号是否正常，若是，则执行步骤(S2)；若否，则执行步骤(S1b)；

步骤(S1b)：以传感器控制模块12控制该第二磁场传感器14量测所述外部干扰磁场；

步骤(S1c)：根据该外部干扰磁场与该磁场感测信号判断该第一磁场传感器11是否处于一信号干扰状态，若是，则执行步骤(S1d)；若否，则重复执行步骤(S1)；

步骤(S1d)：调整该第一磁场传感器11的位置，并重复执行该步骤(S1)；

步骤(S2)：自该磁场感测信号的该波形特征找出多个特征参数，并进一步地根据该多个特征参数作出该电池2的该状态等级评定；以及

步骤(S3)：通过该输出单元122将该状态等级评定的结果输出至外部电子装置。

必须特别说明的是，图9A与图9B所示的第一方法流程用以控制如图6所示的非接触式智能电池感测系统1的第三架构。于第三架构中，可以控制第一磁场传感器11与第二磁场传感器14获得磁场感测信号与外部干扰磁场，然后根据这两个磁场信号的差异(例如峰值的差异)将第一磁场传感器11调整至一个特定位置，在该特定位置上第一磁场传感器11可以增加磁场感测范围或提高感测灵敏度与感测精度。

另一方面，如图2A所示的第一架构与图5所示的第二架构则可以利用图10所示的本发明的非接触式智慧电池感测方法的第二流程图予以控制之。比较图9A、图9B、与图10可以轻易地发现，第二方法流程的步骤组成较为简单，仅包括前述的步骤(S1)、步骤(S2)、与步骤(S3)。请同时参考图4的波形图，不管是图9A与图9B所示的第一方法流程或者图10所示的第二方法流程，其步骤(S2)皆包括以下详细步骤：

步骤(S21)：当该磁场感测信号的信号电压超过所述起始信号电压(A)之后，即开始纪录所述放电斜率(B)，并同时记录所述最大信号强度(C)与所述放电时间(D)；

步骤(S22)：根据该放电斜率(B)、该最大信号强度(C)与该放电时间(D)确认是否该磁场感测信号的该波形特征符合一启动波形特征，若是，则执行步骤(S23)；若否，则重复执行步骤(S1)；

步骤(S23)：纪录该充电斜率(E)、该磁场极性、与该充电时间(G)；

步骤(S24)：当该磁场感测信号的信号电压低于所述结束信号电压(F)的后，即完成所述该多个特征参数的纪录；及

步骤(S25)：将该多个特征参数的中的至少一个与多个参考参数之中的至少一个进行比对，并根据比对结果作出该电池2的该状态等级评定。

必须补充说明的是，步骤(S22)之中所述的启动波形特征指的是电池2正常启动后所量测得到的磁场感测信号的波形特征。因此，当通过步骤(S22)确认所量测到的磁场感测信号不在合理范围内之时，可以选择重新量测一次磁场信号(亦即，回到步骤(S1))，也可以调整第一磁场传感器的位置之后，再重新量测一次。若重复几次信号量测的动作仍无法获得合理范围内的磁场感测信号，表示外界干扰信号太强，必须利用屏蔽磁环13隔绝外界的干扰信号。另一方面，步骤(S25)所述的多个参考参数整理于下列表(2)之中。

表(2)

必须特别说明的是，表(2)所列各个参考参数的数值会根据不同的电池2种类而有所不同，并不是指任何电池的参考参数都会依表(2)所列为准。例如：铅酸电池与银合金电池的参考参数一定会不一样。然而，本发明的技术精神着重于将自电池2量测到的放电斜率、最大信号强度等实际参数与数据库内所载的参考参数进行比对，藉此方式评定电池2的等级。进一步地，为了证实上述的步骤(S21)至步骤(S25)的确可以精准地完成任一种类电池2的状态等级评定，以下将示范性地呈现不同电池样品的磁场感测信号的波形图，然后完成每一颗电池的状态等级评定。

请参阅图11显示的磁场感测信号的波形图，其中纵轴单位为mGauss，横轴单位为20ms，其余图形皆使用相同标示方法。于电池2成功启动后，便可以利用第一磁场传感器11测得如图(a)的磁场感测信号。进一步地，将图(a)的磁场感测信号放大为图(b)之后，便能够自该磁场感测信号的波形特征找出多个特征参数。该些特征参数的值整理于下表(3)之中。

表(3)

于此，必须补充说明的是，除了利用第一磁场传感器11测得磁场感测信号以外，更同时以电压传感器VS测得电池2的第1测试样品的电压值系大于12.5伏特。因此，将表(3)的测试结果与表(2)所列的参考参数分别相互比对之后，可以确认电池2的第1测试样品属于良品，故给予状态等级评定为「良好」。继续地，请参阅图12显示的磁场感测信号的波形图。利用第一磁场传感器11自电池2的第2测试样品测得如图(a)的磁场感测信号；之后，将图(a)的磁场感测信号放大为图(b)之后，便能够自该磁场感测信号的波形特征找出多个特征参数。该些特征参数的值整理于下表(4)之中。

表(4)

同样地，再以电压传感器VS测得电池2的第2测试样品的电压值大于12.5伏特。因此，将表(4)的测试结果与表(2)所列的参考参数分别相互比对之后，给予电池2的状态等级评定为「中古」。请再继续参阅图13显示的磁场感测信号的波形图。利用第一磁场传感器11自电池2的第3测试样品测得如图(a)的磁场感测信号；接着，将图(a)的磁场感测信号放大为图(b)以后，便可以进一步地自该磁场感测信号的波形特征找出多个特征参数。该些特征参数的值系整理于下表(5)之中。

表(5)

同样地，再以电压传感器VS测得电池2的第3测试样品的电压后，发现电池2的电压大于12.5伏特。因此，将表(5)的测试结果与表(2)所列的参考参数分别相互比对之后，给予电池2的第3测试样品的状态等级评定为「中古」。进一步地，请再继续参阅图14显示的磁场感测信号的波形图。利用第一磁场传感器11自电池2的第4测试样品测得如图(a)的磁场感测信号；接着，将图(a)的磁场感测信号放大为图(b)以后，便可以进一步地自该磁场感测信号的波形特征找出多个特征参数。该些特征参数的值系整理于下表(6)之中。

表(6)

同时，再以电压传感器VS测得电池2的第4测试样品的电压之后，发现第4测试样品的电压小于12.5伏特。因此，将表(6)的测试结果与表(2)所列的参考参数分别相互比对之后，给予电池2的第4测试样品的状态等级评定为「不良」。最后，请再继续参阅图15显示的磁场感测信号的波形图。利用第一磁场传感器11自电池2的第5测试样品测得如图(a)的磁场感测信号；接着，将图(a)的磁场感测信号放大为图(b)以后，便可以进一步地自该磁场感测信号的波形特征找出多个特征参数。该些特征参数的值整理于下表(7)的中。

表(7)

同时，再以电压传感器VS测得电池2的第5测试样品的电压之后，发现第4测试样品的电压小于12.5伏特。因此，将表(7)的测试结果与表(2)所列的参考参数分别相互比对之后，给予电池2的第5测试样品的状态等级评定为「不良」。

如此，上述系已完整且清楚地说明本发明的非接触式智能电池感测系统及方法；并且，经由上述可以得知本发明系具有下列的优点：

(1)不同于现有技术的智能型电池感测装置100’(如图1所示)因为至少包含3个集成电路芯片而导致制造成本过高，本发明仅以一第一磁场传感器11与一传感器控制模块12构成非接触式智能电池感测系统1，使得本发明的非接触式智能电池感测系统1具有结构简单与制造成本低廉的优点。

(2)此外，现有技术的智能型电池感测装置100’主要基于电池的电流感测数据计算电池的残余电量(SoC)与健康状态(SoH)；不同于前案的技术方法，本发明利用第一磁场传感器11量测形成于电池2的电源线21周围的磁场信号，接着传感器控制模块12内部的微处理器120便可以自该磁场感测信号的一波形特征找出多个特征参数，最终根据该多个特征参数作出电池2的状态等级评定。因此，对于驾驶人而言，当电池2的状态等级评定为「中古」之时，便可以考虑更换电池。可想而知，当电池2的状态等级评定为「不良」之时，则强烈建议立即更换电池。

(3)值得说明的是，现有技术的智能型电池感测装置100’的接线方式过于复杂，导致驾驶人难以自行安装。相反地，当使用者应用、安装本发明的非接触式智能电池感测系统1之时，其仅仅需要将第一磁场传感器11安置在邻近电池2的电源线21的任一位置，然后于其智能型手机内安装由发明人所提供的传感器控制软件(亦即，传感器控制模块12)，接着便可以利用智能型手机完成电池2的状态等级评定程序，然后得知电池2目前的等级状态。因此，本发明的非接触式智能电池感测系统1又显示出容易安装应用的优点。

必须加以强调的是，上述的详细说明系针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (14)

1.一种非接触式智能电池感测系统，其特征在于，包括：

一第一磁场传感器，用以设置于靠近一电池的一电源线，用以感测形成于该电源线周围的一磁场，并输出对应的一磁场感测信号；以及

一传感器控制模块，耦接该第一磁场传感器，用以控制该第一磁场传感器，并同时接收该磁场感测信号；其中，该传感器控制模块至少包括：

一数据储存单元，用以储存该磁场感测信号；

一微处理器，耦接该数据储存单元，用以自该磁场感测信号的一波形特征找出多个特征参数；并且，该微处理器进一步地根据该多个特征参数作出该电池的一状态等级评定；及

一输出单元，耦接该电池等级评定单元，用以将该状态等级评定的结果输出至外部一电子装置。

2.如权利要求1所述的非接触式智能电池感测系统，其特征在于，该电子装置为下列任一者：笔记本电脑、平板计算机、智能型手机、或电子控制单元。

3.如权利要求1所述的非接触式智能电池感测系统，其特征在于，该输出单元为下列任一者：有线传输单元或无线传输单元。

4.如权利要求1所述的非接触式智能电池感测系统，其特征在于，该传感器控制模块以一传感器软件或一传感器韧体的形式实现于该电子装置之中。

5.如权利要求1所述的非接触式智能电池感测系统，其特征在于，该微处理器包括：

一波形特征鉴定单元，耦接该数据储存单元，用以自该波形特征之中找出该多个特征参数；

一比对单元，耦接该波形特征鉴定单元，用以将该多个特征参数与多个参考参数相互比对；及

一电池等级评定单元，耦接该比对单元，并根据该多个特征参数与该多个参考参数的比对结果作出所述状态等级评定。

6.如权利要求1所述的非接触式智能电池感测系统，其特征在于，该多个特征参数包括：起始信号电压、最大信号强度、放电时间、放电斜率、充电时间、充电电压、磁场极性、与结束信号电压。

7.如权利要求1所述的非接触式智能电池感测系统，其特征在于，更包括：

一电压传感器，耦接该传感器控制模块与该电池，用以感测该电池的电压。

8.如权利要求1所述的非接触式智能电池感测系统，其特征在于，藉由输入一检测信号，该传感器控制模块可检测出该电池的内阻。

9.如权利要求1所述的非接触式智能电池感测系统，其特征在于，更包括：

一屏蔽磁环，用以供该电源线穿过并将该第一磁场传感器容置于其中，藉此方式屏蔽形成于该电源线周围的该磁场。

10.如权利要求9所述的非接触式智能电池感测系统，更包括：

一第二磁场传感器，设置于靠近该电池的该电源线，并位于该屏蔽磁环的外部，用以感测一外部干扰磁场并传输对应的一外部磁场感测信号至该传感器控制模块。

11.如权利要求10所述的非接触式智能电池感测系统，其特征在于，该第一磁场传感器与该第二磁场传感器包括一数据输出单元，且该数据输出单元可为下列任一者：有线数据传输单元或无线数据传输单元。

12.一种非接触式智慧电池感测方法，用以控制权利要求1至11中任一项所述的非接触式智能电池感测系统作出该电池的状态等级评定；其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)以该传感器控制模块控制该第一磁场传感器量测形成于该电源线周围的该磁场，并接收该第一磁场传感器所输出的该磁场感测信号；

(2)自该磁场感测信号的该波形特征找出多个特征参数，并进一步地根据该多个特征参数作出该电池的该状态等级评定；以及

(3)通过该输出单元将该状态等级评定的结果输出至外部一电子装置。

13.如权利要求12所述的非接触式智能电池感测系统，其特征在于，该步骤(1)与该步骤(2)之间更包括以下步骤：

(1a)判断该磁场感测信号是否正常，若是，则执行该步骤(2)；若否，则执行步骤(1b)；

(1b)以该传感器控制模块控制该第二磁场传感器量测所述外部干扰磁场；

(1c)根据该外部干扰磁场与该磁场感测信号判断该第一磁场传感器是否处于一信号干扰状态，若是，则执行步骤(1d)；若否，则重复执行步骤(1)；以及

(1d)调整该第一磁场传感器的位置，并重复执行该步骤(1)。

14.如权利要求12所述的非接触式智能电池感测系统，其特征在于，该步骤(2)更包括以下详细步骤：

(21)当该磁场感测信号的信号电压超过所述起始信号电压之后，即开始纪录所述放电斜率，并同时记录所述最大信号强度与所述放电时间；

(22)根据该放电斜率、该最大信号强度与该放电时间确认是否该磁场感测信号的该波形特征符合一启动波形特征，若是，则执行步骤(23)；若否，则重复执行步骤(1)；

(23)纪录该充电斜率、该磁场极性、与该充电时间；

(24)当该磁场感测信号的信号电压低于所述结束信号电压之后，即完成所述该多个特征参数的纪录；及

(25)将该多个特征参数之中的至少一个与多个参考参数之中的至少一个进行比对，并根据比对结果作出该电池的该状态等级评定。