TW408520B - Correction device and correction method for secondary batteries connected in series - Google Patents
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408520 附件:第86118808號專利申請案 A7 --中交說明害修TFH__89年5 五、發明說明自) 過一預定値,控制機構開啓連接至具最大端子電壓之二次 電池之放電電路,當端子電壓下降至一基準値則關閉放電 電路。控制機構如下方式控制放電電_路。 (1 )當放電之二次電池之端子電壓降至最小端子電 壓時,放電電路停止放電。 (2 )至少三個二次電池串聯,當放電之二次電池之 端子電壓降至除放電二次電池外之二次電沲之端子電壓平 均値時,放電電路停止放電。 (3 )至少三個二次電池串聯,當放電之二次電池之 端子電壓降至至少三個二次電池之端子電壓平均値時,放 電電路停止放電。 較佳當至少二個串聯二次電池之第一與第二端子間電 壓等於或小於一預定値時放電電路禁止放電,而當至少二 個二次電池各最大端子電壓等於或小於一預定値時,放電 電路禁止放電。 本發明其他目的及優點可由以下說明或實施本發明而 了解。藉由實施例及申請專利範圍所指及組合乃可實現本 發明之目的及優點。 圖式簡要說明 附圖爲說明書一部分,例示本發明較佳實施例,並配 合以下說明而闡釋本發明原理,其中: 圖1爲本發明一例之二次電池用修正裝置之方塊圖; 及 圖2爲本發明一例之操作流程。 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----K----訂---------a 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -8 - 經濟部中央標羋局員工消費合作社印¾ 408520 at ___ Β7 五、發明説明(I ) 發明背景 本發明有關用於二次電池之修正裝置及修正方法,尤 係一種修正裝置及修正方法,可偵測二以上串聯二次電池 各端子電壓之變異以修正之。 非水溶性溶劑二次電池中(如鋰二次電池)或鉛二次 電池,當放電或放置過久時端子電壓變過低,充電時則太 高。如此,致二次電池性能劣化或影響安全。爲防止之, 必須監控這些種類二次電池之端子電壓以控制二次電池充 放電1以保持端子電壓於預定範圍中。 尤若爲鋰二次電池,其端子電壓爲2 V以下時,陰極 所用集片之銅開始溶於電解質,致二次電池性能劣化。當 端子電壓爲4.5V以上,電解質分解而產生氣體。結果 ,二次電池中壓力上升,須操作一安全閥,而二次電池中 液體可能漏出。因此,.若爲鋰二次電池,通常經一保護電 路進行充放電,保護電路當端子電壓低於預定放電限制電 壓以下及升至預定充電限制電壓則切斷放電電流。放電限 制電壓略大於2 V (如2 . 3 V ),此時陰極之銅開始溶 解。充電限制電壓略低於電解質開始分解之値(如 4 . 3 .5 V ) ^ 當一保護電路用於多數串聯之二次電池,二次電池之 端子電壓乃個別偵測,而習知保護電路中執行相同保護動 作。尤其,每一二次電池之端子電壓被偵測 > 若二次電池 之一之端子電壓降至放電限制電壓’則禁止放電,若二次 電池之一之端子電壓升至充電限制電壓以上’則禁止充電 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} I! --邏 -. 1----- i^i ^11. —I— n \~~* _ __^)/_____ 本紙張尺度適州中國阁家標準(CiVJ ) Λ4规格(21() :<2W公趙) -4 - 408520 A7 B7 五、發明說明(6 ) 修正 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主 要 元 件 對 昭 y i s % 表 B 1 … … 二 次 電 池 B 2 … … 二 次 電 池 B 3 … 一 次 電 池 S W 1 … … 開 關 元 件 S W 2 … … 開 關 元 件 S w 3 … … 開 關 元 件 2 … … 放 電 電 路 3 … … 放 電 電 路 R 1 … … 电 阻 R 2 … … 電 阻 R 3 … … 電 阻 4 放 電 /170 電 路 1 … … 二 次 電 池 組 a … … 外 接 端 子 b ··· … 外 接 端 子 c … … 外 接 端 子 d … … 外 接 端 子 5 ·· … 開 關 電 路 S W 4 … 開 關 s W 5 … … 開 關 e 開 關 接 片 f ... * -- 開 關 接 片 g……開關接片 I 1 —,ϊ I J I I J Ϊ - - - n H - - - > -- H -- - - - - I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -9- 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 408520 .A7 ___ B7___ 五、發明説明& ) 。如此保護二次電池。 然而當上述習知保護電路用於多數串聯之二次電池, 若一二次電池之充量或自行放電量與另一不同,則這些二 次電池之端子電壓亦不同。 因此,放電中,充電較少之二次電池之端子電壓早於 其他電池抵放電限制電壓·>如此,即使二次電池之端子電 壓平均値夠高,仍可能停止放電。相對地,充電中,充電 較多之二次電池之端子電壓早於其他電池達充電限制電壓 。如此,二次電池全部不能完全充電,結果使用時間縮短 Ο 爲防止上述缺點,需要複雜程序,即於二次電池串聯 前使端子電壓相等。 結合變化性記憶裝置(如R A Μ )之裝置中,如個人 電腦,當作爲電源之二次電池之端子電壓下降,變化性記 憶裝置中資料轉移至非變化性記憶裝置,如硬碟,乃可防 止資料遺失。然而,若習知保護電路使用於此裝置,相較 其他電池充電不足或自行放電過多之二次電池之端子電壓 可能早於其他電池下降至放電限制電壓。如此,此時保護 電路立即停止放電,即使其他二次電池具足夠高端子電壓 |即使所有二次電池之端子電壓平均値夠高,結果變化性 記憶裝置中資料遺失。 發明槪述 本發明一目的提供一種修正裝置,供修正多數串聯二 $^张尺度適用中囡闯家標辛-(CNS ) Λ4规格(2】{)X2W公龙) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本買} — Hi-----一1-τ'——I. A7 B7 rt 408530 五、發明說明(7 ) h ......開關接片 i . · ·…開關接片 j ......開關接片 k ......共同接片 ^ ......共同接片 6 ......差分放大器 m…“·輸入端子 n ......輸入端子 P ......輸出端子 AN……輸入端子 7 ......微控制器 Q......輸出端子 R......輸出端子 s......輸出端子 τ......輸出端子 本發明詳細說明 參考附圖說明本發明之實施例 圖1爲本發明用於二次電池之修正裝置方塊圖。圖1 中,二次電池組1包含多數(本例爲三)串聯之二次電池 Bl ,Β2及Β3。電池Β1之正端子連接至一外接端子 a ,電池Β 1之負端子及電池Β 2之正端子連接至一外接 端子b,電池B 2之負端子及電池B 3之正端子連接至一 外接端子C,電池B 3之負端子連接至一外接端子d。 開關元件SW1 , SW2及SW3及放電電阻R1 , 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) {請先閱讀背面之法意事項再填寫本頁)
----l·--―訂---------I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 經濟部中央標隼局员工消費合作社印裝 4〇85純 B7 五、發明説明0 ) 次電池之充放電量之變異,以防止如上述充放電時產生之 問題。 本發明要旨欲偵測多數串聯二次電池之端子電壓中變 異’並放電二次電池以修正變異。 本發明之修正裝置包含一電壓差偵測電路以偵測至少 二串聯二次電池之端子電壓變異,及一放電電路對具最大 端子電壓之至少二個二次電池之一放電,即當端子電壓之 變異超過預定値時。修正裝置中,當二次電池之一之端子 電壓放電低於一基準値時放電電路停止放電,修正裝置另 包含一區別電路以區別所測變異是否超過預定値。 本發明之修正方法包含步驟:偵測至少二串聯二次電 池之端子電壓變異:並對具最大端子電壓之至少二個二次 電池之一放電,當變異超過預定値時。修正方法另包含步 驟於二次電池之一之端子電壓放電低於一基準値時停止放 電。 根據本發明,當串聯二次電池之端子電壓因某種原因 變異而超過一預定値時,具最大端子電壓之二次電池則放 電。此二次電池之端子電壓降至實質等於其他二次電池之 端子電壓,以減少二次電池之端子電壓中變異。換言之’ 因充電或自行放電引起二次電池之端子電壓變異可自動修 正。結果,放電時不會發生立即停止放電之問題,即當二 次電池之端子電壓平均値夠高時不會停止放電。 因此,當二次電池作爲如個人電腦之電源’其中有變 化性記憶裝置,而當二次電池之端子電壓下降時’變化性 本紙張尺度適州中國國家棉卒(CNS ) Λ4規格(2 U) X 297公1 ) -6 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) I | II 1- ----ml - - 1 一吾,------.-· J 国 - /Ί. ^ - I ill— --1-1 -- 408520 Α7 Β7 修正 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明@ ) k S. Q羯无 R 2及R 3構成放電電路。尤其,開關元件sw 1與電阻 R1形成第一放電電路2 ’開關元件SW2與電阻R2形 成第一放電電路3 ’開關元件SW3與電阻R 3形成第三 放電電路4。第一放電電路2二端分別接至二次電池組1 之外接端子a及b。第二放電電路3之二端分別接至二次 電池組1之外接端子b及c。第三放電電路4二端分別接 至二次電池組1之外接端子c及d。 —開關電路5包含第一開關SW 4及第二開關SW 5 ,第一開關SW4具開關接片e ,f及g及一共同接片k ,第二開關SW5具開關接片h, i及j及一共同接片之 。開關SW4與SW5彼此配合操作。尤其,當共同接片 k切換至開關接片e ,共同接片z切換至開關接片h,當 共同接片k切換至開關接片f ,共同接片 < 切換至開關接 片i 。當共同接片k切換至開關接片g,共同接片β切換 至開關接片j 。開關電路5之第一開關SW4之開關接片 e,f及g分別連接至二次電池組1之端子a ,b及c。 第二開關SW5之開關接片h,i及j分別連接至二次電 池組1之端子b,c及d » 開關電路5之第一及第二開關SW4及SW 5之共同 端子k及/分別接至一差分放大器6之輸入端子m及η。 差分放大器6包含一運算放大器Α及多數電組,並對應輸 入端子m及η間電壓差而輸出一電壓至一輸出端子p。開 關電路5與差分放大器6構成一電壓測量電路以測量二次 電池組1之二次電池Bl,Β2及Β3之端子電壓。 I-1 Ϊ I I H 1.1 I i I I ! l· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) II 訂 ------J-線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -11 - Α7 Β7 4〇852〇 五、發明説明許) 記憶裝置中變化轉移至非變化性記憶裝置以防止資料遺失 ,即使一部分二次電池之端子電壓早於其他二次電池下降 至放電限制電壓,放電不會立即停止。因此,可確保存於 變化性記憶裝置中資料,並防止資料遺失。 當二次電池充電時,因所有電池充電均勻,可確保所 有電池完全充電,因此,可整體延長二次電池之使用時間 〇 此外不須執行習知技術所採麻煩程序,於二次電池串 聯前使其端子電壓相等。 根據本發明,放電電路包含多數開關元件及多數串聯 之電阻元件,放電電路並聯於至少二個二次電池各二端。 如此,可使開關元件開或關而控制放電狀態進行或停止。 此外,根據本發明,電壓差偵測電路偵測電壓差如下 列方式,此差代表二次電池之端子電壓之變異。 (1 )電壓差偵測電路偵測至少二個二次電池之端子 電壓最大値與最小値之差。 (2 )至少三個二次電池串聯,而電壓差偵測電路偵 測至少三個二次電池之端子電壓平均値與最大端子電壓間 之差。因此,簡化電壓差偵測電路之結構。 (3 )至少三個二次電池串聯,而電壓差偵測電路偵 測除最大端子電壓之二次電池外二次電池之端子電壓平均 値與最大端子電壓間之差。因此,簡化電壓差偵测電路之 結構。 此外,根據本發明,當電壓差偵測電路決定電壓差超 本紙张尺度適用中®阖家標隼(CNS ) /\4規格(2Ιϋ_Χ297公履)
--:--F LI —1.---------訂------吃}- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁J 經濟部中央標準局只工消f合作社印^ 408520 a7 Π7 五、發明說明$ ) L1:不月巧 Y 1 1 差分放大器6之輸出端子ρ連接至一微控制器7之輸 入端子AN。微控制器7結合一 A/D轉換器將差分放大 器6之一電壓輸出轉換成數位値再輸入輸入端子AN。微 控制器根據內部程式由A / D轉換器所得數位値執行軟體 處理。根據軟體處理結果,其執行電壓差偵測以測出一電 壓差,此電壓差代表開關電路5,差分放大器6及A / D 轉換器所測二次電池B 1 ,B 2及B 3之端子電壓變異。 亦可執行電壓差判定以判定電壓差是否超過一預定値。 此時,微控制器7由一輸出端子Q輸出一控制訊號以 根據一內部計數器之値N選擇開關電路5之開關接片。根 據輸出端子Q輸出之控制訊號,共同端子k及z分別於N =1時切換至開關接片e及h,N=2時至開關接片f及 i ,N=3時至開關接片g及j 。 根據上述電壓差判定,微控制器7控制放電電路2, 3及4之開關元件S W 1 * S W 2及S W 3開關。微控制 器7另包含三輸出端子R,S及T,而經由輸出端子R控 制放電電路2之開關元件S W 1開關,經由輸出端子S控 制放電電路3之開關元件S W 2開關,及經由輸出端子T 控制放電電路4之開關元件S W 3開關。 參考圖2流程說明圖1所示二次電池用修正裝置之操 作。 當修正裝置之電路開始操作,N定爲1成初始狀態( 步驟s 1 )。此時,開關電路5之開關s W 4及S W 5選 擇二次電池B 1 (步驟S 2 ),且差分放大器6對應二次 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - — 訂---— I — — I-線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -12- 408520 附件:第86118808號專利申請案 A7 --中交說明害修TFH__89年5 五、發明說明自) 過一預定値,控制機構開啓連接至具最大端子電壓之二次 電池之放電電路,當端子電壓下降至一基準値則關閉放電 電路。控制機構如下方式控制放電電_路。 (1 )當放電之二次電池之端子電壓降至最小端子電 壓時,放電電路停止放電。 (2 )至少三個二次電池串聯,當放電之二次電池之 端子電壓降至除放電二次電池外之二次電沲之端子電壓平 均値時,放電電路停止放電。 (3 )至少三個二次電池串聯,當放電之二次電池之 端子電壓降至至少三個二次電池之端子電壓平均値時,放 電電路停止放電。 較佳當至少二個串聯二次電池之第一與第二端子間電 壓等於或小於一預定値時放電電路禁止放電,而當至少二 個二次電池各最大端子電壓等於或小於一預定値時,放電 電路禁止放電。 本發明其他目的及優點可由以下說明或實施本發明而 了解。藉由實施例及申請專利範圍所指及組合乃可實現本 發明之目的及優點。 圖式簡要說明 附圖爲說明書一部分,例示本發明較佳實施例,並配 合以下說明而闡釋本發明原理,其中: 圖1爲本發明一例之二次電池用修正裝置之方塊圖; 及 圖2爲本發明一例之操作流程。 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----K----訂---------a 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -8 - A7 B7
.月3修正I 408520 五、發明說明(11 ) 因步驟S 5結果爲是’流程至步驟s 6。 步驟S 6中,記憶値N ( N ) ( N = 1 ,2 ,3 )之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 最小値存爲記憶値D ( m i η ),而最大値存爲記憶値D (max)。此外,D (N)最小値 N 爲 Nmi n,D ( N)最大値爲Nma ic。 B 2 (m S 1
步驟S 7中,D (ma x)與一預定基準最大値Va (例如4V)比較。若D(max)等於或小於Va (若 步驟S 7結果爲否),流程返至步驟S 1 »反之,若持續 充電二次電池,故端子電壓上升使D (m a X)大於V a (若步驟S7結果爲是),流程至步驟S8。然後,D ( ma X)與D (m i η)之差與一預定基壓差値R (如 100mV)比較(步驟S8)。一般,二次電池B1 ’ 及B 3之端子電壓間無實質差異,D (ma X) — D i n ) <R 3因此’步驟S 8結果爲否’流程返至 反之,若二次電池B 1 ,B 2及B 3之端子電壓因某 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 種原因有變異,如因充電或自行放電量差異,而步驟s 8 結果爲是,流程至步驟S 9及後續步驟。若Nm a x = 1 (若步驟S 9結果爲是),則開啓開關元件S W 1。若 Nmax^l 且 ,即 Nmax=3 (若步驟 S 9及S 1 〇結果爲否),則開啓開關元件S W 3 (步驟 s 1 1 )。因此,連接至具最大端子電壓之二次電池B 1 ,B 2或B 3之放電電路開關開啓,使二次電池可開啓放 電。 -14- 本紙張尺度適用中國囤家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 408520 A7 B7 五、發明說明(6 ) 修正 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主 要 元 件 對 昭 y i s % 表 B 1 … … 二 次 電 池 B 2 … … 二 次 電 池 B 3 … 一 次 電 池 S W 1 … … 開 關 元 件 S W 2 … … 開 關 元 件 S w 3 … … 開 關 元 件 2 … … 放 電 電 路 3 … … 放 電 電 路 R 1 … … 电 阻 R 2 … … 電 阻 R 3 … … 電 阻 4 放 電 /170 電 路 1 … … 二 次 電 池 組 a … … 外 接 端 子 b ··· … 外 接 端 子 c … … 外 接 端 子 d … … 外 接 端 子 5 ·· … 開 關 電 路 S W 4 … 開 關 s W 5 … … 開 關 e 開 關 接 片 f ... * -- 開 關 接 片 g……開關接片 I 1 —,ϊ I J I I J Ϊ - - - n H - - - > -- H -- - - - - I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -9- A7 B7 rt 408530 五、發明說明(7 ) h ......開關接片 i . · ·…開關接片 j ......開關接片 k ......共同接片 ^ ......共同接片 6 ......差分放大器 m…“·輸入端子 n ......輸入端子 P ......輸出端子 AN……輸入端子 7 ......微控制器 Q......輸出端子 R......輸出端子 s......輸出端子 τ......輸出端子 本發明詳細說明 參考附圖說明本發明之實施例 圖1爲本發明用於二次電池之修正裝置方塊圖。圖1 中,二次電池組1包含多數(本例爲三)串聯之二次電池 Bl ,Β2及Β3。電池Β1之正端子連接至一外接端子 a ,電池Β 1之負端子及電池Β 2之正端子連接至一外接 端子b,電池B 2之負端子及電池B 3之正端子連接至一 外接端子C,電池B 3之負端子連接至一外接端子d。 開關元件SW1 , SW2及SW3及放電電阻R1 , 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) {請先閱讀背面之法意事項再填寫本頁)
----l·--―訂---------I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 408520 Α7 Β7 修正 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明@ ) k S. Q羯无 R 2及R 3構成放電電路。尤其,開關元件sw 1與電阻 R1形成第一放電電路2 ’開關元件SW2與電阻R2形 成第一放電電路3 ’開關元件SW3與電阻R 3形成第三 放電電路4。第一放電電路2二端分別接至二次電池組1 之外接端子a及b。第二放電電路3之二端分別接至二次 電池組1之外接端子b及c。第三放電電路4二端分別接 至二次電池組1之外接端子c及d。 —開關電路5包含第一開關SW 4及第二開關SW 5 ,第一開關SW4具開關接片e ,f及g及一共同接片k ,第二開關SW5具開關接片h, i及j及一共同接片之 。開關SW4與SW5彼此配合操作。尤其,當共同接片 k切換至開關接片e ,共同接片z切換至開關接片h,當 共同接片k切換至開關接片f ,共同接片 < 切換至開關接 片i 。當共同接片k切換至開關接片g,共同接片β切換 至開關接片j 。開關電路5之第一開關SW4之開關接片 e,f及g分別連接至二次電池組1之端子a ,b及c。 第二開關SW5之開關接片h,i及j分別連接至二次電 池組1之端子b,c及d » 開關電路5之第一及第二開關SW4及SW 5之共同 端子k及/分別接至一差分放大器6之輸入端子m及η。 差分放大器6包含一運算放大器Α及多數電組,並對應輸 入端子m及η間電壓差而輸出一電壓至一輸出端子p。開 關電路5與差分放大器6構成一電壓測量電路以測量二次 電池組1之二次電池Bl,Β2及Β3之端子電壓。 I-1 Ϊ I I H 1.1 I i I I ! l· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) II 訂 ------J-線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -11 - 408520 a7 Π7 五、發明說明$ ) L1:不月巧 Y 1 1 差分放大器6之輸出端子ρ連接至一微控制器7之輸 入端子AN。微控制器7結合一 A/D轉換器將差分放大 器6之一電壓輸出轉換成數位値再輸入輸入端子AN。微 控制器根據內部程式由A / D轉換器所得數位値執行軟體 處理。根據軟體處理結果,其執行電壓差偵測以測出一電 壓差,此電壓差代表開關電路5,差分放大器6及A / D 轉換器所測二次電池B 1 ,B 2及B 3之端子電壓變異。 亦可執行電壓差判定以判定電壓差是否超過一預定値。 此時,微控制器7由一輸出端子Q輸出一控制訊號以 根據一內部計數器之値N選擇開關電路5之開關接片。根 據輸出端子Q輸出之控制訊號,共同端子k及z分別於N =1時切換至開關接片e及h,N=2時至開關接片f及 i ,N=3時至開關接片g及j 。 根據上述電壓差判定,微控制器7控制放電電路2, 3及4之開關元件S W 1 * S W 2及S W 3開關。微控制 器7另包含三輸出端子R,S及T,而經由輸出端子R控 制放電電路2之開關元件S W 1開關,經由輸出端子S控 制放電電路3之開關元件S W 2開關,及經由輸出端子T 控制放電電路4之開關元件S W 3開關。 參考圖2流程說明圖1所示二次電池用修正裝置之操 作。 當修正裝置之電路開始操作,N定爲1成初始狀態( 步驟s 1 )。此時,開關電路5之開關s W 4及S W 5選 擇二次電池B 1 (步驟S 2 ),且差分放大器6對應二次 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - — 訂---— I — — I-線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -12- 408520 Α7 Β7 經濟部中央標準局負工消费合作社印皱 五、發明説明(10 ) 電池B 1之端子電壓產生一電壓。來自差分放大器6之輸 出電壓輸入至微控制器7之輸入端子A N。微控制器7以 A/D轉換器轉換來自差分放大器6之輸出電壓成數位値 V C A N ),並貯存此數位數爲一記憶値D ( 1 )(步驟 S3)。步騾S 4中,執行N + 1 — N,結果得到N = 2 。然後流程返至步驟S 2,經過步驟S 5而決定是否N = 4 〇 此時,因N = 2,開關電路5之開關S W 4及S W 5 選擇二次電池B 2 (步驟S 2),而差分放大器6對應二 次電池B 2之端子電壓產生一電壓。來自差分放大器6之 輸出電壓輸入至微控制器7之輸入端子AN。如同1 時,微控制器7以A/D轉換器轉換來自差分放大器6之 輸出電壓成一數位値V ( A N )並貯存數位値爲記億値D (2)(步驟S3)。步驟S4中,執行N+l — N,結 果得到N = 3 然後流程返至步驟S 2,經過步驟S 5以 決定是否N = 4。 接著,開關電路5之開關S W 4及S W 5根據N = 3 選擇二次電池B 3 ,而差分放大器6對應二次電池B 3之 端子電壓產生一電壓。由差分放大器6之輸出電壓輸入至 微控制器7之輸入端子A N。如同N = 1及N = 2時,微 控制器7以A / D轉換器轉換來自差分放大器6之輸出電 壓成一數位値V ( A N ),並貯存數位値爲一記憶値D ( 3 )(步驟S 3 )。步驟S 4中,執行N + 1 — N,結粜 得到N = 4。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
G 、-·°
本紙张尺度適川1卜國國家棉辛(CNS ) Λ4現格(2〖ΟΧ297公雄+ > A7 B7
.月3修正I 408520 五、發明說明(11 ) 因步驟S 5結果爲是’流程至步驟s 6。 步驟S 6中,記憶値N ( N ) ( N = 1 ,2 ,3 )之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 最小値存爲記憶値D ( m i η ),而最大値存爲記憶値D (max)。此外,D (N)最小値 N 爲 Nmi n,D ( N)最大値爲Nma ic。 B 2 (m S 1
步驟S 7中,D (ma x)與一預定基準最大値Va (例如4V)比較。若D(max)等於或小於Va (若 步驟S 7結果爲否),流程返至步驟S 1 »反之,若持續 充電二次電池,故端子電壓上升使D (m a X)大於V a (若步驟S7結果爲是),流程至步驟S8。然後,D ( ma X)與D (m i η)之差與一預定基壓差値R (如 100mV)比較(步驟S8)。一般,二次電池B1 ’ 及B 3之端子電壓間無實質差異,D (ma X) — D i n ) <R 3因此’步驟S 8結果爲否’流程返至 反之,若二次電池B 1 ,B 2及B 3之端子電壓因某 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 種原因有變異,如因充電或自行放電量差異,而步驟s 8 結果爲是,流程至步驟S 9及後續步驟。若Nm a x = 1 (若步驟S 9結果爲是),則開啓開關元件S W 1。若 Nmax^l 且 ,即 Nmax=3 (若步驟 S 9及S 1 〇結果爲否),則開啓開關元件S W 3 (步驟 s 1 1 )。因此,連接至具最大端子電壓之二次電池B 1 ,B 2或B 3之放電電路開關開啓,使二次電池可開啓放 電。 -14- 本紙張尺度適用中國囤家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 408520 A7 B7 五、發明説明(12 ) 接著,步驟S 1 2中設定Nma X爲N。並切換開關 SW4及SW5。若對應代表步驟S 6中最大値之二次電 池之端子電壓數位値V (AN)大於D(Nm in)(若 步驟S 14結果爲是),流程返至步驟S 12而持續修正 放電。若V (AN) SD (Nmi η)(若步驟S 14結 果爲否),流程至步驟S 1 5。步驟S 1 5中,開關 SW1至SW3開閉而停止放電。因此放電中止。 如上述,根據本發明,即使二次電池B 1,B 2及 B 3之端子電壓因某種原因有變異,可放電具最大端子電 壓之二次電池以降低端子電壓而減少變異。 本發明不限上例,可有各式變化如下。 (1 ).上例中二次電池爲串聯,但本發明修正裝置可 應用於二或四以上串聯二次電池之情形。 (2)上例中,當二次電池B1,B2及B3之端子 電壓最大値與最小値之差大於預定値時開啓放電電路2, 經濟部中央標準局貞工消费合作社印裝 C請先閲绩背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線.. 3及4操作。然而當最大端子電壓與平均端子電壓間差大 於預定値時,或當除最大及最小端子電壓外之端子電壓平 均大於預定値時。 (3 )上例中,具最大端子電壓之二次電池放電,直 至端子電壓等於具最小端子電壓之另一二次電池者爲止》 然而,當最大端子電壓降至所有二次電池之平均端子電壓 時或除最大端子電壓之二次電池外二次電池之平均端子電 壓時,可停止放電(即未放電之二次電池之端子電壓平均 本紙乐尺度適川中阐國家標準(CNS ) AVAL格(210X2W公兑) -15- 408520 A7 B7 五、發明説明(13 ) (4 )上例中,具最大端子電壓之二次電池放電直至 等於具最小端子電壓之另一二次電池之端子電壓。然而’ 當最大端子電壓降至預定二次電池數之平均端子電壓’或 除具最大端子電壓之二次電池外二次電池預定數端子電壓 平均時,可停止放電(即未放電之二次電池之端子電壓平 均)。 (5 )上例中,監控充電時之端子電壓。然而可限制 監控直至開始充電經過一段時間爲止,因開始充電後隨即 .之端子電壓不穩定。 此外,本發明可於發明範圍內各式變化。熟習此技術 者可立即想·到其他優點及變化。因此,本發明之廣義範圍 並不限於限定細節,代表性裝置及所示例。因此,可於申 請範圍內及其等效物進行各式變化而不脫離發明範圍。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^τ11 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製
衣+紙張尺度適州幽國表標革(CNS ) Λ4規格(2丨0 < Μ7公难) -16-
Claims (1)
- 0. 0¾ 附件:第8舰&§^胂請案 中文申請專利範圍修正本 A8 B8 C8 D8 民國89 申請專利範圍 補充 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 .—種二次電池之修正裝置,包含: 一電壓差偵測電路,偵測至少二個串聯二次電池之端 子電壓變異;及 一放電電路,當端子電壓變異超過一預定値時對其最 大端子電壓之至少二個二次電池之一放電。 2,如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置, 其中當放電之二次電池之端子電壓低於一基準値時,放電 電路停止放電。 3 .如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置, 另包含一區別電路以區別偵測變異是否超過預定値。 4 .如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置, 其中放電電路包含多數差分放大器及多數串聯電阻元件, 放電電路並聯於至少二個二次電池各二端》 5 .如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置, 其中電壓差偵測電路偵測至少二個二次電池之最大値與最 小値端子電壓間差異。 6 .如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置》 其中至少三個二次電池串聯,而電壓差偵測電路偵測一最 大端子電壓及至少三個二次電池之端子電壓平均間之差異 7 .如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置| 其中至少三個二次電池串聯,而電壓差偵測電路偵測一最 大端子電壓與除具最大端子電壓之二次電池外之二次電池 平均端子電壓間差異。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---- 訂---------線 0. 0¾ 附件:第8舰&§^胂請案 中文申請專利範圍修正本 A8 B8 C8 D8 民國89 申請專利範圍 補充 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 .—種二次電池之修正裝置,包含: 一電壓差偵測電路,偵測至少二個串聯二次電池之端 子電壓變異;及 一放電電路,當端子電壓變異超過一預定値時對其最 大端子電壓之至少二個二次電池之一放電。 2,如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置, 其中當放電之二次電池之端子電壓低於一基準値時,放電 電路停止放電。 3 .如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置, 另包含一區別電路以區別偵測變異是否超過預定値。 4 .如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置, 其中放電電路包含多數差分放大器及多數串聯電阻元件, 放電電路並聯於至少二個二次電池各二端》 5 .如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置, 其中電壓差偵測電路偵測至少二個二次電池之最大値與最 小値端子電壓間差異。 6 .如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置》 其中至少三個二次電池串聯,而電壓差偵測電路偵測一最 大端子電壓及至少三個二次電池之端子電壓平均間之差異 7 .如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置| 其中至少三個二次電池串聯,而電壓差偵測電路偵測一最 大端子電壓與除具最大端子電壓之二次電池外之二次電池 平均端子電壓間差異。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ---- 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制^ 408520 έ88 _§_ 六、申請專利範圍 8 如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置, 其中當放電之二次電池之端子電壓降至一最小端子電壓時 放電電路停止放電。 9 .如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置, 其中至少三個二次電池串聯,當放電之二次電池之端子電 壓降至除放電二次電池外之二次電池之端子電壓平均時, 放電電路停止放電。 ' 1 ◦.如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置 ’其中至少三個二次電池串聯,當放電之二次電池之端子 電壓降至至少三個二次電池之端子電壓平均時放電電路停 止放電。 1 1 ·如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置 ’其中當至少二串聯二次電池之第一與第二端子間電壓等 於或小於一預定値時,放電電路禁止放電。 1 2 ·如申請專利範圍第1項之二次電池之修正裝置 ,其中當至少二個二次電池各最大端子電壓等於或小於一 預定値時,放電電路禁止放電。 1 3 .—種串聯之二次電池之修正方法,包含步驟: 偵測至少二個串聯二次電池之端子電壓變異;及 當變異超過一預定値時,對至少二個二次電池之一具 最大端子電壓者放電。 1 4 如申請專利範圍第1 3項之修正方法,另包含 步驟當放電之二次電池之一之端子電壓低於一基準値時停 止放電。 --->--J---r---裝 - - - ----訂----1----線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -2-
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