TWI237703B - Secondary cell residual capacity calculation method and battery pack - Google Patents

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