TWI466408B - 充電電池模組以及充電電池模組充電方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種充電電池模組以及其充電方法。
鋰電池具有體積小、重量輕且可重覆充放電的特性,而常以串聯形式包裝成一充電電池模組應用於電子產品上。
然而,過度充電的鋰電池會產生氣體,有爆炸的危險。因此需要對一充電電池模組中的各電池單元進行監控,任一電池單元充電達一過充電壓即停止整串電池單元之充電。從而嚴重影響充電電池模組的荷電能力。因此通常需要在充電的過程中進行各電池單元的電池平衡。
一般而言,電池模組在充電過程中,通常會在定電流充電模式(Constant Current mode,CC mode)下進行傳統的電池平衡。由於此時的電池平衡是在有充電電流的情況下執行的,量測之電池端點電壓會含有電池單元內阻產生的IR成分,然而當電池模組使用一段時間後,各電池單元的老化程度不一,各電池單元之內阻值也不相一致,各電池單元之內阻產生的IR成分也各不相同,這使得傳統的電池平衡技術無法讓各電池單元達到真正的電壓平衡。
本發明揭露一種充電電池模組以及一種充電電池模組充電方法。
根據本發明一種實施方式所實現的一充電電池模組包括:串聯的複數個電池單元、一充電電晶體、一平衡電路、以及一控制晶片。上
述充電電晶體以一充電電流對該等電池單元充電。上述平衡電路耦接該等電池單元,用以偵測及平衡該等電池單元其中之一的電壓。上述控制晶片用以接收該等電池單元的電壓,係根據該等電池單元的電壓禁能上述充電電晶體,並根據該等電池單元的電壓控制上述平衡電路進行第一階段電池平衡。當上述控制晶片結束上述第一階段電池平衡後,重新致能上述充電電晶體以對該等電池單元充電,當重新致能之上述充電電晶體進入一定電壓充電模式之後,上述控制晶片根據該等電池單元的電壓控制上述平衡電路進行一第二階段電池平衡。
根據本發明一種實施方式所實現的一充電電池模組充電方法包括以下步驟:偵測一充電電池模組中複數個串聯的電池單元的電壓;控制上述充電電池模組的一充電電晶體以一充電電流對該等電池單元充電;根據該等電池單元的之電壓,禁能上述充電電晶體並控制上述充電電池模組的一平衡電路進行一第一階段電池平衡;重新致能上述充電電晶體以對該等電池單元充電;以及當進入一定電壓充電模式之後,根據該等電池單元的電位電壓控制上述平衡電路進行一第二階段電池平衡。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖示,詳細說明如下。
100‧‧‧充電電池模組
102_1...102_6‧‧‧電池單元
104‧‧‧充電電晶體
106‧‧‧平衡電路
106_1...106_6‧‧‧平衡單元
108‧‧‧控制晶片
110‧‧‧第一階段電池平衡程序
112‧‧‧第二階段電池平衡程序
202‧‧‧單一電池單元之等效模型
I‧‧‧電流
Ic‧‧‧充電電流
Itaper‧‧‧收尾電流值
OCV‧‧‧電池單元之開路電壓
R‧‧‧電池單元之內阻
S302...S316‧‧‧步驟
S402...S406‧‧‧步驟
S502...S510‧‧‧步驟
S602...S612‧‧‧步驟
t1...t6‧‧‧時間點
Vcell‧‧‧單一電池單元之電壓
Vover_th‧‧‧過充電壓
Vstop‧‧‧警示電壓
Vimbalance12‧‧‧電池單元2於時間點t2之不平衡電壓差
Vimbalance22‧‧‧電池單元2於時間點t5之不平衡電壓差
第1圖圖解根據本發明一種實施方式所實現的一充電電池模組100;第2圖圖解一電池單元之等效模型202;第3圖以流程圖圖解根據本發明一種實施方式所實現的一充電電池模組充電程序;第4圖以流程圖圖解第3圖步驟S302定電流充電下的電力監控程序;第5圖以流程圖分解第3圖步驟S306所作的第一階段電池平衡程序;第6圖以流程圖分解第3圖步驟S316所作的第二階段電池平衡程序;且第7圖根據本發明內容舉例說明兩個電池單元之充電程序;t1~t2作定電流充電,t2~t3作第一階段電池平衡,t3~t4定電流充電模式重啟,t4~t5
作定電壓充電,t5~t6作第二階段電池平衡。
第1圖圖解根據本發明一種實施方式所實現的一充電電池模組100,具有串聯的複數個電池單元102_1~102_6、一充電電晶體104、一平衡電路106以及一控制晶片108。充電電晶體104用以傳遞一充電電流Ic對各電池單元102_1~102_6充電。平衡電路106耦接電池單元102_1~102_6,用以偵測及平衡電池單元102_1~102_6其中之一的電壓。平衡電路106具有多個平衡單元106_1~106_6。這些平衡單元106_1~106_6對應耦接上述複數個電池單元102_1~102_6。控制晶片108可接收各電池單元102_1~102_6的電壓。除了個別接收這些電池單元102_1~102_6之電壓外,控制晶片108更可根據接收到的電壓控制該充電電晶體104以及控制該平衡電路106。
當充電電晶體104以一固定的充電電流Ic(即定電流充電模式)對各電池單元102_1~102_6充電時,控制晶片108可根據該等電池單元102_1~102_6之電壓禁能該充電電晶體104,以及控制該平衡電路106進行第一階段電池平衡,以平衡該等電池單元102_1~102_6其中之一的電壓。接著,控制晶片108重新致能充電電晶體104以相同的充電電流Ic對各電池單元102_1~102_6充電。當進入一定電壓充電模式之後,控制晶片108根據電池單元102_1~102_6的電壓控制平衡電路106進行一第二階段電池平衡。
舉例而言,在充電過程中,電池單元102_1~102_6之電壓最大者為電池單元102_1,電池單元102_1~102_6之電壓最小者為電池單元102_6。當電池單元102_1的電壓達一警示電壓時,控制晶片108禁能充電電晶體104,而停止對各電池單元102_1~102_6充電。此外,當電池單元102_1的電壓與電池單元102_6的第一不平衡電壓差值超越一第一平衡電壓差時,控制晶片108可控制平衡電路106中之對應於電池單元102_1的平衡單元106_1對電池單元102_1進行前述的第一階段電池平衡,以平衡電池單元102_1的電壓。在一實施例中,控制晶片108可根據在禁能充電電晶體104之前電池單元102_1的一第一電壓與電池單元102_6的電壓的一
第一不平衡電壓差,以及上述第一平衡電壓差來決定一第一目標調整量。上述第一目標調整量較佳為上述第一不平衡電壓差與第一平衡電壓差的差值。此外,控制晶片108更可紀錄禁能充電電晶體104之後電池單元102_1之一第一基準電壓。在第一階段電池平衡進行的過程中,電池單元102_1的電壓會逐漸下降。充電電晶體104禁能後,當電池單元102_1的電壓由上述第一基準電壓下降上述第一目標調整量時,控制晶片108可控制平衡電路106(即平衡單元106_1)以結束上述第一階段電池平衡。在此要特別說明的是,本發明之充電電池模組100在結束第一階段電池平衡時,將各電池單元102_1~102_6的內阻納入考量,以避免充電電晶體104重新致能後各電池單元102_1~102_6的端點電壓再次到達警示電壓,進而使充電電晶體104被迫再次禁能,而無法讓各電池單元102_1~102_6進行後序的充電動作。請一併參閱第2圖,以下將敘述本發明如何考量電池單元的內阻,避免充電電晶體104被迫再次禁能。
參閱第2圖所示一電池單元之等效模型202,一電池單元之端點電壓Vcell係由電池單元本身的開路電壓OCV以及內阻R所造成的之電壓(即I‧R,I為電流)組成,即Vcell=OCV+I‧R。由於定電流充電下電流I值確實存在,故各電池單元在定電流充電模式下的端點電壓Vcell與其內阻R有關。且各電池單元在有充電電流的端點電壓(OCV+I‧R)與沒有充電電流的端點電壓(OCV)不同。由於充電電流以及內阻無法被平衡,控制晶片108在第一階段電池平衡進行的過程中,電池單元102_1的開路電壓OCV會被平衡(即降低)。為考量電池單元的內阻,本發明根據充電電晶體致能狀況下的端點電壓差(例如為前述的第一不平衡電壓差)計算第一目標調整量。當電池單元102_1的電壓由第一基準電壓(即開路電壓)的下降量達到第一目標調整量時,即可結束第一階段電池平衡。由於電池單元102_1的開路電壓已經被降低了,當充電電晶體104被重新致能時,電池單元102_1的端點電壓(OCV+I‧R)會小於警示電壓,而可繼續被充電。因此,依照以上技術-以充電電晶體104禁能時電池單元102_1的電壓為基準,下降第一目標調整量後結束第一階段電池平衡-該第一階段電池平衡考量有該等電池單元102_1~102_6之內阻,而可避免無法進行後續充電動作的情況發生。
】接著,控制晶片108重新致能充電電晶體104以相同的充電
電流Ic對各電池單元102_1~102_6充電。重新致能充電電晶體104後,控制晶片108會持續偵側各電池單元102_1~102_6的電壓。各電池單元102_1~102_6的總輸出電壓達到一充電模式切換電壓時,控制晶片108控制充電電晶體104改用一定電壓充電模式(Constant Voltage mode,CV mode)對電池單元102_1~102_6充電。此時,充電電晶體104提供的充電電流Ic會逐漸變小。當充電電流Ic降至一收尾電流值(taper current)後,則完成各電池單元102_1~102_6的充電過程。
值得注意的是,完成充電過程後,控制晶片108還會根據電池單元102_1~102_6的電壓控制平衡電路106,以進行一第二階段電池平衡。在一實施例中,重新致能充電電晶體104且完成充電過程後,電池單元102_1~102_6之電壓最大者為電池單元102_2,電池單元102_1~102_6之電壓最小者為電池單元102_6。當電池單元102_2的電壓與電池單元102_6的第二不平衡電壓差值超越一第二平衡電壓差時,控制晶片108可控制平衡電路106中對應於電池單元102_2的平衡單元106_2對電池單元102_2進行前述的第二階段電池平衡,以平衡電池單元102_2的電壓。在一實施例中,控制晶片108可根據電池單元102_2的一第二電壓與電池單元102_6的電壓的一第二不平衡電壓差,以及上述第二平衡電壓差來決定一第二目標調整量。上述第二目標調整量較佳為上述第二不平衡電壓差與第二平衡電壓差的差值。在上述實施例中,電池單元102_2在完成充電過程(即充電電流Ic降至收尾電流值)後具有最大的電壓。因此控制晶片108控制平衡單元106_1對電池單元102_1進行前述的第二階段電池平衡。但本發明並未限定第二階段電池平衡的平衡標的(即電池單元102_2)與第一階段電池平衡的平衡標的(即電池單元102_1)不同。若第一階段電池平衡的平衡標的在完成充電過程後,仍然具有最大的電壓時,可對此平衡標的進行第二階段電池平衡。
此外,控制晶片108更可紀錄啟動第二階段電池平衡時電池單元102_2之一第二基準電壓。在第二階段電池平衡進行的過程中,電池單元102_2的電壓會逐漸下降。當電池單元102_2的電壓由上述第二基準電壓下降上述第二目標調整量時,控制晶片108禁能平衡電路106中對應於電池單元102_2的平衡單元106_2以結束第二階段電池平衡。與前述的
第一平衡電壓差相較,第二平衡電壓差小於第一平衡電壓差。值得一提的是,設定第二平衡電壓差小於第一平衡電壓差的原因是完成充電過程後,充電電流甚小(即小於收尾電流值),各電池單元102_1~102_6在此時的端點電壓近似於各自的開路電壓。因此,可盡量將各電池單元102_1~102_6完全平衡以達到真正的電壓平衡。如此一來,前述第一階段電池平衡可設計來粗調該等電池單元之平衡關係,此第二階段電池平衡則可用於精調該等電池單元之平衡關係。兩階段電池平衡顯著加快電池平衡的速度與效率。
綜上所述,為了防止充電過程中過電壓保護,以及在充電完成(即充電電流小於收尾電流值)後各電池單元102_1~102_6能完全平衡,本發明以兩階段平衡,且兩階段的平衡條件不同。第一階段電池平衡的平衡條件較為寬鬆,以確保可由定電流充電模式轉換為定電壓充電模式。第二階段電池平衡的平衡條件較為嚴格,以確保電池充飽後開路電壓皆相同。
控制晶片108可以硬體、或者軟硬體設計方式實現。在一種實施方式中,控制晶片108係以運算器執行韌體的方式實現上述第一以及第二階段電池平衡,所述韌體可儲存在控制晶片108的唯讀記憶體(ROM)中。如第1圖所示,控制晶片108可執行一第一階段電池平衡程序110將電池單元之內阻考慮於其中,更可執行設計於充電截止條件滿足後(即,充電電流Ic小於收尾電流值Itaper)的一第二階段電池平衡程序112,對各電池單元之電壓更作精調。
第3圖以流程圖圖解根據本發明一種實施方式所實現的一充電電池模組充電程序,可由控制晶片108執行。步驟S302首先以一定電流充電模式充電一充電電池模組。步驟S304則判斷該定電流充電模式下的該充電電池模組是否需作一第一階段電池平衡。若否,則進行步驟S308。反之,流程進入步驟S306,對該充電電池模組進行一第一階段電池平衡。待該第一階段電池平衡程序結束,步驟S308繼續對該充電電池模組進行定電流充電。步驟S310判斷是否切換充電模式。若無切換要求,則繼續以定電流充電(S308)。若改以定電壓充電,則流程進入步驟S312,對該充電電池模組作定電壓充電。步驟S314根據充電電流Ic是否降至收尾電流值(又稱Itaper)判斷充電是否截止。若尚未截止,則維持定電壓充電模式(S312)。若Ic降至收尾電流值Itaper,則流程進入步驟S315。在步驟S315中,判斷
該充電電池模組是否需作一第二階段電池平衡。若是則進入步驟S316,對該充電電池模組作第二階段電池平衡。所揭露之充電電池模組平衡程序於第二階段電池平衡完成後結束。若充電電池模組不需要進入第二階段電池平衡,則直接結束。
步驟S302所提供的定電流充電操作設計有一電力監控程序。第4圖以流程圖圖解步驟S302定電流充電時所作的電力監控程序,即細化第3圖之步驟S302。步驟S402對各電池單元之電壓作排序,令最低電壓為Vmin1。步驟S404計算各電池單元之電壓與該最低電壓Vmin1之差值,得Vimbalance1i(以下稱之為不平衡電壓差),i=1~N,N為電池單元數量。步驟S406監測是否有電池單元之電壓達一警示電壓Vstop,並判斷達該警示電壓Vstop之電池單元Celll與電壓Vmin1之不平衡電壓差Vimbalance1l是否超越一第一平衡電壓差Vbalance1。第一平衡電壓差Vbalance1可隨廠商設定。步驟S406所作的監測將用於判斷(第3圖步驟S304)該充電電池模組是否面臨第一階段電池平衡的需求,決定是否進行步驟S306。若電池單元Celll之電壓達警示電壓Vstop且不平衡電壓差Vimbalance1l超越第一平衡電壓差Vbalance1,可視之為後續第一階段電池平衡中所調整的目標電池單元。
關於步驟S306所提供的第一階段電池平衡,第5圖以流程圖分解其步驟。步驟S502禁能該充電電池模組的充電電晶體(即第1圖標號104),以停止提供充電電流Ic。步驟S504啟動對應目標電池單元Celll的平衡單元Balancel(稱為目標平衡單元),並將該目標平衡單元Balancel啟動時該目標電池單元Celll的電壓紀錄為一基準電壓VIdle。步驟S506監測該目標電池單元Celll之電壓是否自該基準電壓VIdle下降一目標調整量(Vimbalance1l-Vbalance1,該不平衡電壓差Vimbalance1l以及該平衡電壓差Vbalance1的差值)。若否,持續步驟S506之監測。若目標電池單元Celll之電壓低於VIdle-(Vimbalance1l-Vbalance1),流程進入步驟S508,關閉該目標平衡單元Balancel。接著,流程進入步驟S510,重新致能該充電電晶體104,以結束該第一階段電池平衡。特別討論之,第一階段電池平衡之結束條件-VIdle-(Vimbalance1l-Vbalance1)-中考量的Vimbalance1l係於禁能充電電晶體104之前定電流充電模式(第4圖)下目標電池單元Celll之不平
衡電壓差,而由於此時充電電路的存在,該不平衡電壓差Vimbalance1l是目標電池單元Celll的端點電壓(OCV+I‧R)與電壓Vmin1之差值,即考慮了目標電池單元Celll之內阻狀況,本發明籍由記錄有充電電流時(禁能充電電晶體104之前)的端點電壓(OCV+I‧R)來計算該不平衡電壓差Vimbalance1l,進而將該不平衡電壓差Vimbalance1l用於無充電電流時(禁能充電電晶體104之後)的第一階段電池平衡的計算。因此,第一階段電池平衡有將電池單元內阻考慮於其中,電池平衡效果遠優於傳統技術。值得注意的是,該目標平衡單元Balancel啟動時,該目標電池單元Celll的基準電壓VIdle是在停止充電以後量測,因此不考慮目標電池單元Celll之內阻狀況。
關於步驟S316所提供的第二階段電池平衡,第6圖以流程圖分解其步驟。步驟S602對各電池單元之電壓作排序,令最低電壓為Vmin2。步驟S604計算各電池單元之電壓與該最低電壓Vmin2之差值,所得數值稱不平衡電壓差Vimbalance2j,j=1~N。步驟S606監測該等不平衡電壓差Vimbalance2 j(j=1~N)中是否有大於一第二平衡電壓差Vbalance2(第二平衡電壓差Vbalance2同樣可隨廠商設定)者。若有,流程進入步驟S608,自滿足S606條件的電池單元中擇一(如,編號Cellk的電池單元)為新的目標電池單元,啟動對應目標電池單元Cellk的平衡單元Balancek(新的目標平衡單元),並將該目標平衡單元Balancek啟動時該目標電池單元Cellk的電壓紀錄為一基準電壓Vcharge。步驟S610監測該目標電池單元Cellk之電壓是否自該基準電壓Vcharge下降一目標調整量(Vimbalance2k-Vbalance2,即Cellk之不平衡電壓差Vimbalance2k與該第二平衡電壓差Vbalance2的差值)。若否,持續步驟S610之監測。若目標電池單元Cellk之電壓低於Vcharge-(Vimbalance2k-Vbalance2),流程進入步驟S612,關閉該目標平衡單元Balancek。接著,重新執行步驟S606,直至不平衡電壓差大於第二平衡電壓差Vbalance2的所有電池單元都被調整後方結束此第二階段電池平衡程序。
根據以上揭露技術,第7圖舉例說明兩個電池單元之充電程序。於時間t1~t2,串接之電池單元1以及電池單元2係以定電流充電。時間點t2,電池單元2之電壓達一警示電壓Vstop且與電池單元2之不平衡
電壓差Vimbalance12超越第一平衡電壓差Vbalance1,第一階段電池平衡啟動。要說明的是,其中該警示電壓Vstop可設計為稍低於一過充電壓Vover_th,當任一電池單元之電壓超過該過充電壓Vover_th,則會啟動過電壓保護機制而停止充電。時間點t3,電池單元2之電壓下調量達(Vimbalance12-Vbalance1),第一階段電池平衡結束,定電流充電模式重新啟動。時間點t4,電池單元1與電池單元2的總輸出電壓到達一充電模式切換電壓,充電模式切換為定電壓充電,且充電電流會對應下降。直至時間點t5,充電截止條件滿足,充電電流小於一收尾電流值Itaper。接著判斷是否需進行第二階段電池平衡,其中,由於電池單元2之不平衡電壓差Vimbalance22超越第二平衡電壓差Vbalance2,故是以電池單元2為目標電池單元調整其電壓。時間點t6,電池單元2之電壓下調量達(Vimbalance22-Vbalance2),第二階段電池平衡結束。整理之,t1~t2作定電流充電,t2~t3作第一階段電池平衡,t3~t4定電流充電模式重啟,t4~t5作定電壓充電,t5~t6作第二階段電池平衡。如此設計使得電池平衡不再受限於警示電壓Vstop。此外,若將第一平衡電壓差Vbalance1設定成大於第二平衡電壓差Vbalance2,則第一階段電池平衡作粗調用,第二階段電池平衡作精調用,如此設計將顯著縮短電力平衡時間。此外第一平衡電壓差Vbalance1設定較大可避免因電池IR效應的影嚮而造成反向平衡,例如未作第一階段電池平衡之前Vimbalance1l=40mV,假設IR效應之間的差異假設為I*R1-I*R2=15mV,則電池單元真正容量之間的差異將為OCV1-OCV2=40mV-15mV=25mV。如果本發明將第一平衡電壓差Vbalance1設定較小(例如為5mV),則會由於IR效應產生的電壓無法平衡,故最後OCV1會因平衡而下降至OCV1-OCV2=-10mV才能滿足第一階段電池平衡結束的條件(OCV1-OCV2)+(I*R1-I*R2)<Vbalance1=5mV,如此一來兩個電池單元真正容量OCV1與OCV2之間的不平衡量(-10mV)又需在第二階段平衡運算時平衡回來,在反覆平衡情況下會造成時間與能量上的浪費。因此本發明將第一平衡電壓差Vbalance1設定較大可克服此反向平衡的問題。
特別聲明之,本發明並不限定以兩階段方式實現電池平衡,更有其他實施方式中僅作第一階段電池平衡而省略第二階段電池平衡。凡是根據定電流模式下的電池單元電壓感測來結束電池平衡程序的技術皆涉
及本發明內容。
此外,以上所揭露技術除了以裝置方式實現為一充電電池模組外,更可實現為充電電池模組充電方法,對一充電電池模組內的複數個電池單元動作。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟悉此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可做些許更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧充電電池模組
102_1...102_6‧‧‧電池單元
104‧‧‧充電電晶體
106‧‧‧平衡電路
106_1...106_6‧‧‧平衡單元
108‧‧‧控制晶片
110‧‧‧第一階段電池平衡程序
112‧‧‧第二階段電池平衡程序
Ic‧‧‧充電電流
Claims (18)
- 一種充電電池模組,包括:複數個串聯的電池單元;一充電電晶體,以一充電電流對該等電池單元充電;一平衡電路,耦接該等電池單元,用以偵測及平衡該等電池單元其中之一的電壓;一控制晶片,用以接收該等電池單元的電壓,根據該等電池單元的電壓禁能上述充電電晶體,並根據該等電池單元的電壓控制上述平衡電路進行一第一階段電池平衡;其中,在該第一階段電池平衡前,該充電電晶體以固定的該充電電流對該等電池單元充電;其中,上述控制晶片結束上述第一階段電池平衡後,重新致能上述充電電晶體以供應固定的該充電電流對該等電池單元充電,當進入一定電壓充電模式之後,上述控制晶片根據該等電池單元的電壓控制上述平衡電路進行一第二階段電池平衡。
- 如申請專利範圍第1項所述之充電電池模組,其中,當該等電池單元中的一第一電池單元的一第一電壓達一警示電壓,且上述第一電壓與該等電池單元中最低電壓者的一第一不平衡電壓差超越一第一平衡電壓差時,上述控制晶片禁能上述充電電晶體並進行上述第一階段電池平衡;其中,上述第一電壓係上述第一電池單元於禁能上述充電電晶體之前的電壓。
- 如申請專利範圍第2項所述之充電電池模組,其中,上述控制晶片更將上述第一電池單元於禁能上述充電電晶體之後的電壓記錄為一第一基準電壓,當上述第一電池單元的電壓自上述第一基準電壓下降一第一目標調整量後,上述控制晶片控制上述平衡電路以結束上述第一階段電池平衡,其中,上述第一目標調整量為上述第一不平衡電壓差與上述第一平衡電壓差的差值。
- 如申請專利範圍第2項所述之充電電池模組,其中,進入上述定電壓充電模式之後,當該等電池單元中的一第二電池單元的一第二電壓與該等電池單元中最低電壓者的一第二不平衡電壓差超越一第二平衡電壓差時,上述控制晶片控制上述平衡電路進行上述第二階段電池平衡。
- 如申請專利範圍第4項所述之充電電池模組,其中,上述控制晶片係於上述充電電流降至一收尾電流值後、且上述第二不平衡電壓差超越上述第二平衡電壓差時,控制上述平衡電路進行上述第二階段電池平衡。
- 如申請專利範圍第4項所述之充電電池模組,其中,上述控制晶片更將上述第二電池單元於啟動上述第二階段電池平衡時的電壓記錄為一第二基準電壓,當上述第二電池單元的電壓自上述第二基準電壓下降一第二目標調整量後,上述該控制晶片控制上述平衡電路以結束上述第二階段電池平衡, 其中,上述第二目標調整量為上述第二不平衡電壓差與上述第二平衡電壓差的差值。
- 如申請專利範圍第4項所述之充電電池模組,其中,上述第二平衡電壓差小於上述第一平衡電壓差。
- 如申請專利範圍第4項所述之充電電池模組,其中,上述進行第二階段電池平衡之第二電池單元與上述進行第一階段電池平衡之第一電池單元並未限定不同。
- 如申請專利範圍第1項所述之充電電池模組,其中,上述充電電晶體重新致能後,上述控制晶片在該等電池單元的一總輸出電壓達到一充電模式切換電壓時,控制上述充電電晶體以上述定電壓充電模式對該等電池單元充電。
- 一種充電電池模組充電方法,包括:偵測一充電電池模組中複數個串聯的電池單元的電壓;控制上述充電電池模組的一充電電晶體以一充電電流對該等電池單元充電;根據該等電池單元的之電壓,禁能上述充電電晶體並控制上述充電電池模組的一平衡電路進行一第一階段電池平衡,其中,在該第一階段電池平衡前,該充電電晶體以固定的該充電電流對該等電池單元充電;重新致能上述充電電晶體以供應固定的該充電電流對該等電池單元充電;以及當進入一定電壓充電模式之後,根據該等電池單元的電壓控制上述平衡電路進行一第二階段電池平衡。
- 如申請專利範圍第10項所述之充電電池模組充電方法,根據該等電池單元的之電壓,禁能上述充電電晶體並控制上述充電電池模組的一平衡電路進行一第一階段電池平衡的步驟更包括:當該等電池單元中的一第一電池單元的一第一電壓與該等電池單元中最低電壓者的一第一不平衡電壓差超越一第一平衡電壓差時,禁能上述充電電晶體並進行上述第一階段電池平衡,其中,上述第一電壓係上述第一電池單元於禁能上述充電電晶體之前的電壓。
- 如申請專利範圍第11項所述之充電電池模組充電方法,更包括:將上述第一電池單元於禁能上述充電電晶體之後的電壓記錄為一第一基準電壓;以及當上述第一電池單元的電壓自該第一基準電壓下降一第一目標調整量後,控制上述平衡電路以結束上述第一階段電池平衡;其中,上述第一目標調整量為上述第一不平衡電壓差與上述第一平衡電壓差的差值。
- 如申請專利範圍第11項所述之充電電池模組充電方法,當進入一定電壓充電模式之後,根據該等電池單元的電壓控制上述平衡電路進行一第二階段電池平衡的步驟更包括: 進入上述定電壓充電模式之後,當該等電池單元中的一第二電池單元的一第二電壓與該等電池單元中最低電壓者的一第二不平衡電壓差超越一第二平衡電壓差時,控制上述平衡電路進行上述第二階段電池平衡。
- 如申請專利範圍第13項所述之充電電池模組充電方法,更包括:在上述充電電流降至一收尾電流值後,且上述第二不平衡電壓差超越上述第二平衡電壓差時,控制上述平衡電路進行上述第二階段電池平衡。
- 如申請專利範圍第13項所述之充電電池模組充電方法,更包括:當啟動上述第二階段電池平衡時,將上述第二電池單元的電壓記錄為一第二基準電壓;以及當上述第二電池單元的電壓自上述第二基準電壓下降一第二目標調整量後,控制上述平衡電路以結束上述第二階段電池平衡,其中,上述第二目標調整量為上述第二不平衡電壓差與上述第二平衡電壓差的差值。
- 如申請專利範圍第13項所述之充電電池模組充電方法,其中上述第二平衡電壓差小於上述第一平衡電壓差。
- 如申請專利範圍第13項所述之充電電池模組充電方法,其中上述進行第二階段電池平衡之第二電池單元與上述進行第一階段電池平衡之第一電池單元並未限定不同。
- 如申請專利範圍第10項所述之充電電池模組充電方法,更包括:上述充電電晶體重新致能後,在該等電池單元的一總輸出電壓達到一充電模式切換電壓時,控制上述充電電晶體以上述定電壓充電模式對該等電池單元充電。
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