TWI555298B - 維持二次電池充電量的裝置及方法 - Google Patents

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Description

維持二次電池充電量的裝置及方法
本揭露有關用於維持二次電池充電量的裝置及方法，且更特別地是有關用於控制充電量或放電量之技術，以維持二次電池的適當充電量。
由於其可輕易地適用於各種產品之特徵及諸如高能量密度的電特徵，二次電池係不只一般應用於手持裝置，且同時普遍地應用於藉由電動馬達所推動之電動車(EV)或混合動力車(HV)。為其顯著地減少化石燃料的使用及不由能量之該使用而產生副產物的主要優點，使其成為新的不妨害生態環境及節能的能源，該二次電池正引起注意。
近來，隨著對智慧電網增加之興趣，儲存過多能量的能量儲存系統被需要。該智慧電網被揭示在韓國專利公開第10-2011-0134803及10-2012-0016767號中。該能量儲存系統基於輸電網路之能量需求而反覆地施行充電及放 電。特別地是，因為該輸電網路的能量需求係隨時間極為變化不定，所以其係難以估計該能量儲存系統將開始充電或放電以儲存過多能量或以該輸電網路所需要之能量消耗量對該輸電網路提供能量的時間點。如此，該能量儲存系統需要維持適當之充電量，以使其可為準備好隨時充電或放電。
更明確地是，實際環境中之能量儲存系統的操作之敘述將經過說明圖被提供。
圖1係曲線圖，說明能量儲存系統之充電量及放電量隨時間之變化。
圖1顯示在某一時區供給至能量儲存系統的充電功率量及由該能量儲存系統所輸出之放電功率量的例子。於圖1中，縱軸指示功率量，且於該中間中在'0'之值以上的上部代表供給至該能量儲存系統之充電功率量，及下部代表由該能量儲存系統所輸出的放電功率量。據此，該能量儲存系統之充電時期為在該期間所消耗之功率量係少於由發電機所產生的功率量之時期，且該能量儲存系統施行放電的放電時期為在該期間所消耗之功率量係超過由該發電機所產生的功率量之時期。
如在圖1的說明圖中所示，該能量儲存系統連續地重複充電及放電。如於該前文中所敘述，其理由係輸電網路所需要的耗電量及該輸電網路中之過多功率量意外地隨時間而變動。在如圖1的說明圖中所示輸電網路的變動條件之下，假設能量儲存系統沒有分開之充電/放電控制地操 作。然而，用於較佳理解，能量儲存系統的整個操作狀態將經過該能量儲存系統中所包括之任一個二次電池中所充電的功率量中之變化而被敘述。
圖2係曲線圖，說明能量儲存系統中所包括之二次電池中隨時間所充電之功率量。
參考圖2，縱軸指示該二次電池的電壓。該二次電池係示範之二次電池，當完全放電時具有3.7V的電壓值、及當完全充電時具有4.2V之電壓值。如此，充電狀態(SOC)在4.2V對應於100%及在3.7V對應於0%。亦，為方便理解，該二次電池的適當充電量被假設為在4.0V對應於50% SOC。
由圖2，其被發現該二次電池中所充電之功率量隨時間逐漸地減少。據此，其能被分析圖1所示之示範狀態對應於一條件，其中所消耗的功率量係大於該能量儲存系統所連接之輸電網路中的過多功率量。
雖然如此，如於該前文中所敘述，為著操作之目的，該能量儲存系統需要維持適當之充電量，以致其可準備好放電充電或隨時。由此觀點，該二次電池(或該能量儲存系統)不會保持適當的充電量。特別地是，進入圖3中之時間點t'，其能被看見該二次電池抵達對應於0% SOC之3.7V的電壓。在此時間點，如果該輸電網路中所消耗之功率量增加且該能量儲存系統被請求供給能量，該能量儲存系統不能回應於該能量供給請求。
同時，為滿足該輸電網路於尖峰負荷期間(耗電量為 最高的時期)需要之耗電量，被連接至該輸電網路的能量儲存系統需要足夠用於充電大量超多功率之大規模系統，以滿足回應於該尖峰負荷的耗電量。然而，該輸電網路之尖峰負荷具有季節性及暫時性特徵。據此，以提供充分電源供給用以於特別季節中或在特別時間(相當短的時間)滿足尖峰負荷期間所需要之耗電量為目標，增加該能量儲存系統的規模可為相當可觀之成本負擔。
因此，為解決該問題，對於維持該能量儲存系統中所包括的二次電池之充電量的裝置及方法有一需要。
本揭露被設計來解決該相關技術領域之問題，且因此本揭露係針對提供用於適當地維持二次電池的充電量之裝置及方法。
為達成上面之目的，根據本揭露用於維持二次電池之充電量的裝置包括感測單元，以測量該二次電池之電特徵值；記憶體單元，以基於該二次電池的電特徵值儲存充電功率量減少區段與充電功率量增加區段；及控制單元，以當該二次電池的狀態對應於該充電功率量減少區段時，基於藉由該感測單元所測量之電特徵值輸出用於減少該二次電池中所充電的功率量之控制信號，且當該二次電池的狀 態對應於該充電功率量增加區段時，基於藉由該感測單元所測量之電特徵值輸出用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號。
該充電功率量減少區段係該二次電池中所充電之功率量係超出所需的充電量維持區段之區段，及該充電功率量增加區段係該二次電池中所充電之功率量係低於所需的充電量維持區段之區段。
根據示範實施態樣，該感測單元對應於電壓測量感測器。於此案例中，該充電功率量減少區段及該充電功率量增加區段可為基於該二次電池之電壓值來設定。
根據本揭露之另一示範實施態樣，該感測單元另包括電流測量感測器。於此案例中，該充電功率量減少區段及該充電功率量增加區段可為基於該二次電池之充電狀態(SOC)來設定。
根據本揭露之示範實施態樣，用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於減少被供給至該二次電池之充電功率量的信號。
根據本揭露之另一示範實施態樣，用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於增加由該二次電池所輸出之放電功率量的信號。
根據本揭露之又另一示範實施態樣，用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於減少被供給至該二次電池之充電功率量及增加由該二次電池所輸出之放電功率量的信號。
根據本揭露之示範實施態樣，用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於減少由該二次電池所輸出之放電功率量的信號。
根據本揭露之另一示範實施態樣，用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於增加被供給至該二次電池之充電功率量的信號。
根據本揭露之又另一示範實施態樣，用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於減少由該二次電池所輸出之放電功率量、及增加被供給至該二次電池之充電功率量的信號。
在根據本揭露用於維持該二次電池之充電量的裝置中，該記憶體單元另儲存充電停止區段，在此該二次電池中所充電之功率量代表比該充電功率量減少區段較大的功率量，及當該二次電池之狀態對應於該充電停止區段時，該控制單元可基於藉由該感測單元所測量的電特徵值輸出用於停止該二次電池之充電的控制信號。
在根據本揭露用於維持該二次電池之充電量的裝置中，該記憶體單元另儲存放電停止區段，在此該二次電池中所充電之功率量代表比該充電功率量增加區段較小的功率量，及當該二次電池之狀態對應於該放電停止區段時，該控制單元可基於藉由該感測單元所測量的電特徵值輸出用於停止該二次電池之放電的控制信號。
在根據本揭露用於維持該二次電池之充電量的裝置中，當該二次電池之狀態基於藉由該感測單元所測量的電 特徵值對應於所需的充電量維持區段時，該控制單元可於該二次電池的放電期間使用藉由該感測單元所測量之二次電池的電特徵值來計算該二次電池之放電功率量，及可輸出用於充電該二次電池達充電功率量的控制信號，該充電功率量係當充電該二次電池時由於將補償功率量加至所計算之放電功率量所獲得。
根據本揭露用於維持該二次電池之充電量的裝置可為能量儲存系統之零組件，包括複數個二次電池；如申請專利範圍第1至39項的任一項之用於維持二次電池充電量的裝置；及功率逆變器單元，以回應於由該用於維持二次電池充電量的裝置中所包括之控制單元所輸出的控制信號，對該二次電池提供充電功率或由該二次電池至外部提供放電功率。
為達成上面之目的，根據本揭露用於維持該二次電池充電量之方法係透過用於維持該二次電池充電量的裝置供維持二次電池充電量的方法，該裝置包括感測單元，以測量該二次電池之電特徵值；記憶體單元，以基於該二次電池的電特徵值儲存充電功率量減少區段與充電功率量增加區段；及控制單元，以輸出用於減少或增加該二次電池中所充電的功率量之控制信號，且該方法包括(a)藉由該控制單元，由該感測單元接收用於該二次電池的電特徵值之信號；(b)藉由該控制單元，基於該二次電池的電特徵值決定該二次電池之狀態是否對應於該充電功率量減少區段或該充電功率量增加區段；及(c)藉由該控制單 元，當該二次電池的狀態對應於該充電功率量減少區段時，輸出用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號，並當該二次電池之狀態對應於該充電功率量增加區段時，輸出用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號。
根據本揭露之一態樣，在正改變的外部環境中、尤其在充電及放電時常改變之環境中，二次電池可維持適當的充電量。
根據本揭露之另一態樣，二次電池可藉由適當地維持該二次電池充電量來保有可用的充電容量及可用之放電容量。
根據本揭露的又另一態樣，被連接至輸電網路之能量儲存系統可於該輸電網路中之尖峰負荷期間對充荷或放電狀態更彈性地作出反應。
根據本揭露之又另一態樣，能量儲存系統不會回應於所有峰值能量需求，且如此於該能量儲存系統的操作期間能以較小規模之系統獲得高操作效果。
100‧‧‧用於維持二次電池充電量的裝置
101‧‧‧電壓測量感測器
102‧‧‧電流測量感測器
103‧‧‧控制單元
104‧‧‧記憶體單元
105‧‧‧二次電池
所附圖面及隨同該前面的揭露說明本揭露之較佳實施態樣，具有提供本揭露之技術精神的進一步了解之作用。然而，本揭露不被解釋為受限於該圖示。
圖1係曲線圖，說明能量儲存系統隨著時間之消逝的充電量及放電量中之變化。
圖2係曲線圖，說明能量儲存系統中所包括之二次電池中隨著時間的消逝所充電之功率量。
圖3係曲線圖，說明二次電池的充電及放電，在此充電功率量減少區段及充電功率量增加區段係根據本揭露來設定。
圖4係曲線圖，說明二次電池的充電及放電，在此充電停止區段及放電停止區段係進一步根據本揭露所設定。
圖5係曲線圖，說明分佈圖，其中當二次電池之充電及放電係藉由一般充電演算法所控制時，電壓下降現象發生。
圖6係方塊圖，概要地說明根據本揭露之示範實施態樣用於維持二次電池充電量的裝置之組構。
在下文，本揭露的較佳實施態樣將參考所附圖式被詳細地敘述。於該敘述之前，應了解於該說明書及所附申請專利範圍中所使用的術語將不被解釋為受限於一般及辭典意義，而應基於發明人被允許適當界定術語以供最佳說明的原則，基於對應於本揭露之技術態樣的意義及概念被解釋。因此，在本文中所提出之敘述剛好是僅只用於說明之目的之較佳例子，而不意欲限制該揭露的範圍，故應了解可對其作出其他等效物及修飾，而不悖離本揭露之精神及 範圍。
在根據本揭露用於維持二次電池充電量之裝置及方法的詳細敘述之前，簡要的概念將首先被敘述。
圖3係曲線圖，說明二次電池之充電及放電，在此充電功率量減少區段及充電功率量增加區段係根據本揭露所設定。
參考圖3，能看出在該二次電池的電壓區段之中，4.1V-4.2V電壓區段(對應於SOC 80%~100%)被設定為'充電功率量減少區段'。其亦能被看出在該二次電池的電壓區段之中，3.7V~3.8V電壓區段(對應於SOC 0%~20%)被設定為'充電功率量增加區段'。亦於圖3中，隨著任何充電功率及放電功率而改變的二次電池之電壓曲線被所顯示。當該二次電池中所充電之功率量增加時，該二次電池的電壓增加，且當該二次電池中所充電之功率量減少時，該二次電池的電壓減少。其應被了解此電壓變化係專為說明用，以有助本揭露之特色的較佳理解。亦即，圖3所示該充電功率量減少區段及該充電功率量增加區段係僅只供說明用，並可基於用以指示該二次電池中所充電的功率量以及該二次電池之電壓與該二次電池的SOC之各種標準被設定。
根據本揭露，該充電功率量減少區段係該二次電池中所充電之功率量係超出所需的充電量維持區段之區段。該充電功率量增加區段亦係該二次電池中所充電之功率量係低於所需的充電量維持區段之區段。因此，於該說明中， 其能被看出該充電量維持區段係3.8V~4.1V區段。
本揭露係以藉由控制二次電池之充電及放電來將該二次電池的充電量維持在適當狀態為其特徵。於該說明中，該二次電池的充電及放電被控制，以將該二次電池之電壓維持在該3.8V~4.1V區段內。為如此做，當該二次電池的電壓對應於該充電功率量減少區段時，本揭露施行控制操作，以減少該二次電池中所充電之功率量。當該二次電池的電壓對應於該充電功率量增加區段時，本揭露亦施行控制操作，以增加該二次電池所充電之功率量。透過該控制操作，本揭露可將該二次電池中所充電的功率量較長地保持在該充電量維持區段內，或可維持該二次電池中所充電的功率量更接近地該充電功率量維持區段。
用於減少該二次電池中所充電的功率量之控制操作涉及減少被供給至該二次電池的充電功率量。亦即，該二次電池被以輸電網路中之過多功率量的一部份而非整個過多功率量來選擇性地充電。
用於減少該二次電池中所充電的功率量之控制操作亦涉及增加由該二次電池所輸出的放電功率量。亦即，輸電網路被以比該輸電網路中所需要之耗電量較大的功率量所供給。
用於減少該二次電池中所充電的功率量之控制操作亦一起涉及減少被供給至該二次電池的充電功率量與增加由該二次電池所輸出之放電功率量。
同時，用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制 操作涉及減少由該二次電池所輸出之放電功率量。亦即，輸電網路被以比該輸電網路中所需要之耗電量較小的功率量所供給。
用於增加該二次電池中所充電的功率量之控制操作亦涉及增加被供給至該二次電池的充電功率量。亦即，該二次電池不只被以該輸電網路中之過多功率所供給，同時也以像在被連接至該輸電網路的零組件之中的耗電零組件之額外功率所供給。
用於增加該二次電池中所充電的功率量之控制操作亦一起涉及減少由該二次電池所輸出之放電功率量及增加被供給至該二次電池的充電功率量。
當該二次電池係藉由該上面控制操作所充電或放電時，其用於每一區段之效果將被進一步詳細地敘述。
首先，其能被看出0~t1區段係充電功率被供給至該二次電池及該二次電池的電壓增加之區段。在此情況下，電壓增加的曲線之斜率係與由外部所供給的充電功率量成正比。其亦被看出該二次電池之電壓在該時間點t1抵達該充電功率量減少區段。據此，控制係需要的，以減少該二次電池中由該時間點t1所充電之功率量。
其次，t1~t2區段為該二次電池係以藉由減少該二次電池中所充電之功率量的控制操作所減少之充電功率量來充電的區段。於該t1~t2區段中，當該二次電池將以被供給至該二次電池的原始充電功率量來充電時，藉由虛線所指示之部份代表電壓曲線。如果該二次電池被以原始充電 功率量充電，該二次電池的電壓比當該二次電池如所示被以該減少的充電功率量充電時更迅速地抵達對應於100% SOC之完全充電電壓(4.2V)。對比之下，如果該二次電池被以該減少的充電功率量充電，該二次電池之電壓更緩慢地抵達對應於100% SOC之完全充電電壓(4.2V)。其結果是，本揭露可將該二次電池中所充電之功率量維持更接近至先前假設為用於較長時期的適當SOC之50% SOC。
其次，讓我們看t2~t3區段。該t2~t3區段為該二次電池係以藉由減少該二次電池中所充電之功率量的控制操作所增加之充電功率量來放電的區段。在該t2及t3區段中，當該二次電池將藉由從該二次電池所輸出之原始放電功率量來放電時，藉由虛線所指示之部份代表電壓曲線。如果該二次電池係藉由該原始放電功率量來放電，該二次電池的電壓比當該二次電池係如所示以該增加的放電功率量放電時更緩慢地抵達對應於80% SOC之電壓(4.1V)。對比之下，如果該二次電池係以該增加的放電功率量放電，該二次電池之電壓更迅速地抵達對應於80% SOC的電壓(4.1V)。其結果是，本揭露可將該二次電池中所充電之功率量維持更接近至先前假設為用於較長時期的適當SOC之50% SOC。
其次，其可被看出t3~t4區段係該二次電池被放電及該二次電池的電壓下降之區段。在此情況下，電壓減少的曲線之斜率係與由該二次電池所輸出的放電功率量成正 比。其亦被看出該二次電池被連續地放電，且該二次電池之電壓在該時間點t4抵達該充電功率量增加區段。據此，控制係需要的，以增加該二次電池中由該時間點t4所充電之功率量。
t4~t5區段為該二次電池係以藉由減少該二次電池中所充電之功率量的控制操作所減少之放電功率量來放電的區段。於該t4~t5區段中，當該二次電池將以由該二次電池所輸出之原始放電功率量來放電時，藉由虛線所指示之部份代表電壓曲線。如果該二次電池係藉由該原始放電功率量所放電，該二次電池的電壓比當該二次電池如所示被以該減少的放電功率量放電時更迅速地抵達對應於0% SOC之完全放電電壓(3.7V)。對比之下，如果該二次電池被以該減少的放電功率量放電，該二次電池之電壓更緩慢地抵達對應於0% SOC之完全放電電壓(3.7V)。其結果是，本揭露可將該二次電池中所充電之功率量維持更接近至先前假設為用於較長時期的適當SOC之50% SOC。
其次，讓我們看t5~t6區段。該t5~t6區段為該二次電池係以藉由增加該二次電池中所充電之功率量的控制操作所增加之充電功率量來充電的區段。在該t5~t6區段中，當該二次電池將以被供給至該二次電池的原始充電功率量來充電時，藉由虛線所指示之部份代表電壓曲線。如果該二次電池被以原始充電功率量充電，該二次電池的電壓比當該二次電池如所示被以該增加的充電功率量充電時更緩慢地抵達對應於20% SOC之電壓(3.8V)。對比之 下，如果該二次電池被以該增加的充電功率量充電，該二次電池之電壓更迅速地抵達對應於20% SOC之電壓(3.8V)。其結果是，本揭露可將該二次電池中所充電之功率量維持更接近至先前假設為用於較長時期的適當SOC之50% SOC。
同時，本揭露可進一步設定充電停止區段，在此該二次電池中所充電的功率量係超出該充電功率量減少區段。於此案例中，當該二次電池之狀態對應於該充電停止區段時，本揭露可施行用於停止該二次電池的充電之控制操作。
本揭露亦可進一步設定放電停止區段，在此該二次電池中所充電的功率量係低於該充電功率量增加區段。於此案例中，當該二次電池之狀態對應於該放電停止區段時，本揭露可施行用於停止該二次電池的放電之控制操作。
圖4係曲線圖，說明該二次電池的充電及放電，在此充電停止區段及放電停止區段根據本揭露被進一步設定。
參考圖4，其能被看出該'充電停止區段'係比該'充電功率量減少區段'被設定在較高的電壓區段。其亦能被看出該'放電停止區段'係比該'充電功率量增加區段'被設定在較低之電壓區段。
即使該上面的控制操作係在該'充電功率量減少區段'上施行，當該二次電池之狀態對應於該'充電停止區段'時，本揭露可施行用於停止該二次電池的充電之控制操作。據此，其能被看出該二次電池的電壓不會上昇，因為 充電不會在圖4所示t2~t3區段中有任何進一步的工作。
即使該上面之控制操作係亦在該'充電功率量增加區段'上施行，當該二次電池的狀態對應於該'放電停止區段'時，本揭露可施行用於停止該二次電池的放電之控制操作。據此，其能被看出該二次電池的電壓不會下降，因為放電不會在圖4所示t6~t7區段中有任何進一步的工作。
既然圖4中之t1~t2、t3~t6及t7~t8為在此該二次電池係藉由如先前所述的相同控制操作所充電及放電，重複之敘述在此中被省略。
同時，一般的二次電池於重複的充電及放電期間經歷功率損失。
圖5係曲線圖，說明分佈圖，其中當二次電池之充電及放電係藉由一般充電演算法所控制時，電壓下降現象發生。
參考圖5，該曲線圖的水平軸代表時間，且該曲線圖之直立軸代表該二次電池的電壓。'1P、2P、3P、4P'亦被指示用於每一分佈圖，且在此，'P'表示'P比率'。
'P比率'係代表該二次電池之放電比率的單位。'P比率'係藉由W/Wh所計算，其分母係該二次電池之總功率量(Wh)，且分子係放電功率(W)。
大致上，代表該二次電池的放電比率之'C比率'係基於電流所計算的放電比率。'C比率'係藉由mA/mAh所計算，其分母係該二次電池之總電流量(mAh，電荷量)，且分子係放電電流(mA)。然而，由於該二次電池的電 特徵，放電不只取決於電流，同時也取決於電壓。由該二次電池所輸出之功率可藉由各種因素而改變，譬如，連接至該二次電池的負載之變化或藉由充電量中的減少所造成之二次電池的開路電壓中之減少。據此，當放電比率係基於電流及電壓兩者被考慮的'P比率'所決定時，該二次電池之狀態不能被以電流的觀點、但以該二次電池中所儲存之能量及取自該二次電池中的能量之觀點來決定。
圖5所示總共四個分佈圖顯示於該相同二次電池在變動的放電功率比率之重複充電及放電期間所測量之二次電池的動態電壓。2P代表在以比1P之功率量大兩倍的功率量來放電期間的電壓分佈圖，3P代表在以比1P之功率量大三倍的功率量來放電期間的電壓分佈圖，且4P代表在以比1P之功率量大四倍的功率量來放電期間的電壓分佈圖。當來自該二次電池之功率被供給至負載時，由該二次電池供給至該負載的功率量被測量、總計、及儲存當作放電功率量。當作該放電功率量之相同功率量亦被供給及使用於充電該二次電池。參考圖5中之1P分佈圖的放大區段，該二次電池之該動態電壓減少的時期對應於該二次電池之放電時期，且該二次電池增加的動態電壓之時期對應於該二次電池的充電時期。
如圖5中所示範，其可被看出即使該二次電池係以與該放電功率量相同之功率量充電，當重複充電及放電時，該二次電池的動態電壓之分佈圖逐漸地下降。同時，該二次電池的電壓係間接地指示該二次電池的充電量之指標。 據此，該二次電池的此電壓下降現象隱含該二次電池中所儲存之充電量逐漸地減少，即使該二次電池係以與該放電功率量相同的功率量充電。此現象在基於放電功率比率而改變之電壓下降速率發生，但從此現象最後發生在該二次電池的意義來說沒有差異。
以該二次電池之能量的觀點，讓我們看二次電池之電壓下降現象、亦即該二次電池中所儲存的充電量由於重複充電及放電而減少之現象。當二次電池被完全地充電時，與該二次電池的充電量一樣多之能量被儲存於該二次電池中。二次電池的放電亦被稱為該二次電池中所儲存的能量被轉換成電能之形式及被供給至負載的過程。該二次電池之充電亦被稱為電能被供給至該二次電池及與該二次電池的充電量一樣多之能量被儲存於該二次電池中的過程。
在理想之二次電池中，沒有內部電阻影響充電/放電過程，但實際上二次電池具有內部電阻。據此，於能量轉換的過程中在二次電池中發生損失，例如，於放電期間透過內部電阻之熱產生。然而，放電功率量的測量不會涉及能量損失量之測量。放電功率的測量對應於由二次電池傳送至負載之功率量的測量、亦即僅只電傳送能量之測量，且如此，所測量的放電功率係小於實際上取自二次電池之能量。因此，如果二次電池係僅只以對應於所測量的放電功率量之功率量充電，該二次電池的充電量將逐漸地減少。
實際上，二次電池的內部電阻亦影響充電過以及放電 過程。亦即，該前文中所敘述之能量損失不只於放電期間、同時也於充電期間發生。一些經過輸電網路供給至二次電池的電能係在能量轉換之過程中失去，譬如，藉由該二次電池的內部電阻之熱產生。亦僅只該剩下部分被儲存在對應於該二次電池的充電量之能量中。如此，即使能量損失於放電被正確地測量及對應功率量被供給至該二次電池期間發生，該二次電池中所儲存的實際能量係不可避免小於所供給之能量。據此，當重複充電及放電時，二次電池的充電量將與該二次電池之充電期間所失去的功率量一樣多地逐漸減少。
如於該前文中所敘述，在放電期間所測量之放電功率量係小於取自二次電池的功率量(充電量)。即使該二次電池係亦以與所測量的放電功率量相同之充電量充電，該二次電池中所儲存的功率量(充電量)係小於該放電功率量。亦即，當充電/放電被反覆地施行時，該二次電池中所儲存的充電量逐漸地減少。該充電量中之減少亦可被看出為二次電池的電壓下降現象。
由於該二次電池的內部電阻發生二次電池的充電量中之減少，且亦可於該二次電池及輸電網路間之能量傳送期間發生。大致上，除了二次電池以外，能量儲存系統一起包括功率變換器單元。該功率變換器單元具有以由外部(譬如，輸電網路)所供給之充電功率提供該二次電池、或供給由該二次電池至該外部(譬如，輸電網路)所放電之功率的作用。於電源供給之過程中，該功率變換器單元 變換成具有該輸電網路所需要的電壓及頻率之功率，且反之亦然。在透過該功率變換器單元將該二次電池中所儲存的功率放電至該輸電網路之過程，能量損失發生。亦於以由該輸電網路透過該功率變換器單元所供給的電力充電該二次電池之過程中，能量損失發生。
據此，為妥善地處理此事實，當該二次電池的狀態對應於該所需的充電量維持區段時，本揭露計算該二次電池之放電功率量，且當該二次電池被充電時，可施行控制操作，以藉著由於將補償功率量加至所計算的放電功率量之結果所獲得的充電功率量充電該二次電池。
亦即，當充電該二次電池時，充電被控制，以用大於過多功率量之功率量提供給該二次電池。在此情況下，被加至過多功率量的功率量係'補償功率量'。
雖然本揭露之控制操作已在上文被約略地敘述，用於根據本揭露維持二次電池充電量的裝置之組構將被敘述。
圖6係方塊圖，概要地說明用於根據本揭露的示範實施態樣來維持二次電池充電量之裝置100的組構。
參考圖6，用於根據本揭露來維持二次電池充電量之裝置100包括感測單元、記憶體單元104、及控制單元103。
用於根據本揭露來維持二次電池充電量之裝置100被電連接至二次電池105。該二次電池105不被限制於特定型式。每一個二次電池105係可重新充電，且需要考慮充電或放電電壓，並可包括鋰離子電池、鋰聚合物電池、 Ni-Cd電池、Ni-MH電池、Ni-Zn電池、與類似者等。被連接至用於根據本揭露來維持二次電池充電量之裝置100的許多二次電池111亦可基於所需之輸出電壓或充電/放電容量被不同地設定。然而，本揭露不被該二次電池105之型式、輸出電壓、及充電容量與類似者等所限制。雖然圖6顯示該等二次電池105係全部串聯地連接的實施態樣，本揭露不被該二次電池105之連接方法所限制。
該感測單元測量該二次電池105的電特徵值及輸出代表該控制單元103之電特徵值的信號。該電特徵值代表該二次電池105之電壓、於充電/放電期間流經導體的電流、與類似者等。在本揭露中，該電特徵值被測量，以驗明該二次電池105之狀態、譬如評估該二次電池105的SOC。
該記憶體單元104基於該二次電池105之電特徵值儲存預設充電限制區段及預設放電限制區段。
當該二次電池105之狀態對應於該充電功率量減少區段時，該控制單元103基於藉由該感測單元所測量的電特徵值輸出用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號，且當該二次電池之狀態對應於該充電功率量增加區段時，基於藉由該感測單元所測量的電特徵值輸出用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號。用於維持該二次電池105充電量之控制單元103的演算法被敘述於該前文中，且重複之敘述在此中被省略。
根據本揭露的示範實施態樣，該感測單元係電壓測量 感測器101。該電壓測量感測器101測量該二次電池105之電壓及將對應的電壓信號輸出至該控制單元103。雖然圖6顯示電連接被建構成允許該電壓測量感測器101橫越串聯地連接之二次電池105的兩端測量電壓，本揭露不被限制於圖6所示說明。該電壓測量感測器101可被電連接至每一個二次電池105之兩端，並可被以各種數目製成。在此情況下，該充電限制區段及該放電限制區段可被該二次電池的電壓值所設定。
根據本揭露之另一示範實施態樣，該感測單元可另包括電流測量感測器102。該電流測量感測器102可於該二次電池105的充電或放電期間測量流動越過被連接於該二次電池105與電源供給機制或負載間之電阻器元件R的電流之量值，並將對應的電流信號輸出至該控制單元103。於此案例中，該充電限制區段及該放電限制區段可被該二次電池之SOC所設定。該SOC意指電流充電量相對該二次電池的完全充電狀態之比率。當作計算SOC的方法，在本揭露所屬於之技術領域中有各種習知技術，且其詳細敘述在此中被省略。
同時，該記憶體單元104可為在該控制單元103內側或外側，且藉由各種熟知機制被連接至該控制單元103。該記憶體單元104係已知為能夠記錄及抹除資料的高容量儲存媒體、諸如半導體裝置或硬碟機、譬如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、電可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)、與類似者等，且涵括能夠儲存 資訊之任何裝置，而不管裝置型式及不被限制於特定的記憶體裝置。
同時，該記憶體單元104可根據本揭露的示範實施態樣另儲存該前文中所敘述之'充電停止區段'、'放電停止區段'、及'充電維持區段'。
同時，減少在該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量的方法可為不同的。
根據本揭露之示範實施態樣，該記憶體單元104可儲存充電功率相減量。藉著由於從被供給至該二次電池105的充電功率量減去該充電功率相減量所獲得之功率量，由用於減少該第二電池105所充電之功率量的控制單元103所輸出之控制信號亦係用於控制該二次電池105的充電之信號。
同時，該充電功率相減量不是固定值，且其值與該充電功率量減少區段內的二次電池105中所充電之功率量成正比地增加，並可被由查找表查找。藉著由於從該二次電池105的充電功率量減去該充電功率相減量所獲得之功率量，由該控制單元103所輸出而用於減少該二次電池105中所充電之功率量的控制信號亦可為用於控制該二次電池105之充電的信號，該充電功率相減量係基於該二次電池105中所充電之功率量選自該查找表。
根據本揭露的另一示範實施態樣，該記憶體單元104可另儲存減少充電功率量。由該控制單元103所輸出以減少該二次電池105中所充電之功率量的控制信號亦係用於 藉由該減少充電功率量來控制該二次電池105之充電的信號。
同時，該減少的充電功率量在其值中與該充電功率量減少區段內的二次電池105中所充電之功率量成正比地增加，並可被由查找表查找。於此案例中，由該控制單元103所輸出而用於減少該二次電池105中所充電之功率量的控制信號可為用於藉由該減少充電功率量控制該二次電池105之充電的信號，該減少充電功率量係基於該二次電池105中所充電之功率量選自該查找表。
根據本揭露之又另一示範實施態樣，該記憶體單元104可另儲存充電功率量減少比率。由該控制單元103所輸出而用於減少該二次電池105中所充電之功率量的控制信號亦可為用於藉由充電功率量控制該二次電池105之充電的信號，該充電功率量係基於對被供給至該二次電池105的充電功率量之充電功率量減少比率而藉由該控制單元103所計算。
同時，該充電功率量減少比率在其值中與該充電功率量減少區段內的二次電池105中所充電之功率量成正比地增加，並可被由查找表查找。於此案例中，由該控制單元103所輸出而用於減少該二次電池105中所充電之功率量的控制信號可為用於藉由充電功率量控制該二次電池105之充電的信號，該充電功率量係基於該充電功率量減少比率而藉由該控制單元103所計算，該充電功率量減少比率係基於該二次電池105中所充電之功率量選自該查找表。
根據本揭露的示範實施態樣，該記憶體單元104可另儲存額外放電功率量。由該控制單元103所輸出而用於減少該二次電池105中所充電之功率量的控制信號亦可為用於藉由功率量控制該二次電池105之放電的信號，該功率量係由於將該額外放電功率量加至該由該二次電池105所輸出之放電功率量所獲得。
同時，該額外放電功率量在其值中與該充電功率量減少區段內的二次電池105中所充電之功率量成正比地增加，並可被由查找表查找。於此案例中，由該控制單元103所輸出而用於減少該二次電池105中所充電之功率量的控制信號可為用於藉由功率量控制該二次電池105之放電的信號，該功率量係由於將該額外放電功率量加至該由該二次電池105所輸出之放電功率量所獲得，該額外放電功率量係基於該二次電池105中所充電之功率量而選自該查找表。
根據本揭露之另一示範實施態樣，該記憶體單元104可另儲存增加放電功率量。由該控制單元103所輸出而用於減少該二次電池105中所充電之功率量的控制信號亦為用於藉由該增加的放電功率量控制該二次電池105之放電的信號。
同時，該增加的放電功率量在其值中與該充電功率量減少區段內的二次電池105中所充電之功率量成正比地增加，並可被由查找表查找。於此案例中，由該控制單元103所輸出而用於減少該二次電池105中所充電之功率量 的控制信號可為用於藉由該增加的放電功率量控制該二次電池105之放電的信號，該增加的放電功率量係基於該二次電池105中所充電之功率量而選自該查找表。
根據本揭露之又另一示範實施態樣，該記憶體單元104可另儲存放電功率量增加比率。由該控制單元103所輸出而用於減少該二次電池105中所充電之功率量的控制信號亦可為用於藉由放電功率量控制該二次電池105之放電的信號，該放電功率量係基於對由該二次電池105所輸出之放電功率量的放電功率量增加比率而藉由該控制單元103所計算。
同時，該放電功率量增加比率在其值中與該充電功率量減少區段內的二次電池105中所充電之功率量成正比地增加，並可被由查找表查找。於此案例中，由該控制單元103所輸出而用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號可為用於藉由放電功率量控制該二次電池105之放電的信號，該放電功率量係基於該放電功率量減少比率而藉由該控制單元103所計算，而該放電功率量減少比率係基於該二次電池105中所充電之功率量而選自該查找表。
該等上面實施態樣係有關在該充電功率量減少區段內增加該放電量或減少該充電量的案例之實施態樣。然而，有關增加放電量及減少該充電量之案例的實施態樣亦可一起被應用。
同時，增加該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量的方法可為不同的。
根據本揭露之示範實施態樣，該記憶體單元104可儲存放電功率相減量。由用於增加該第二電池105所充電之功率量的控制單元103所輸出之控制信號亦係用於藉由功率量控制該二次電池105的放電之信號，該功率量係由於從由該二次電池105所輸出之充電功率量減去該放電功率相減量所獲得。
同時，該放電功率相減量不是固定值，且其值與該充電功率量增加區段內的二次電池105中所充電之功率量成反比地增加，並可被由查找表查找。於此案例中，由該控制單元103所輸出而用於增加該二次電池105中所充電之功率量的控制信號可為用於藉由功率量控制該二次電池105之放電的信號，該功率量係由於從該二次電池105所輸出之放電功率量減去該放電功率相減量所獲得，該放電功率相減量係基於該二次電池105中所充電之功率量而選自該查找表。
根據本揭露之另一示範實施態樣，該記憶體單元104可另儲存減少放電功率量。由用於增加該第二電池105所充電之功率量的控制單元103所輸出之控制信號亦係用於藉由該減少放電功率量控制該二次電池105的放電之信號。
同時，該減少放電功率量在其值中與該充電功率量增加區段內的二次電池105中所充電之功率量成反比地增加，並可被由查找表查找。於此案例中，由該控制單元103所輸出而用於增加該二次電池105中所充電之功率量 的控制信號可為用於藉由該減少放電功率量控制該二次電池105之放電的信號，該減少放電功率量係基於該二次電池105中所充電之功率量而選自該查找表。
根據本揭露之又另一示範實施態樣，該記憶體單元104可另儲存放電功率量減少比率。由該控制單元103所輸出而用於增加該二次電池105中所充電之功率量的控制信號亦可為用於藉由充電功率量控制該二次電池105的放電之信號，該充電功率量係基於對由該二次電池105所輸出之放電功率量的放電功率量減少比率而藉由該控制單元103所計算。
同時，該放電功率量減少比率在其值中與該充電功率量增加區段內的二次電池105中所充電之功率量成反比地增加，並可被由查找表查找。於此案例中，由該控制單元103所輸出而用於增加該二次電池105中所充電之功率量的控制信號可為用於藉由放電功率量控制該二次電池105之放電的信號，該放電功率量係基於該放電功率量減少比率而藉由該控制單元103所計算，該放電功率量減少比率係基於該二次電池105中所充電之功率量而選自該查找表。
根據本揭露之示範實施態樣，該記憶體單元104可另儲存額外充電功率量。由該控制單元103所輸出而用於增加該二次電池105中所充電之功率量的控制信號亦可為用於藉由功率量控制該二次電池105的充電之信號，該功率量係由於將該額外充電功率量加至被供給至該二次電池 105的充電功率量所獲得。
同時，該額外充電功率量在其值中與該充電功率量增加區段內的二次電池105中所充電之功率量成反比地增加，並可被由查找表查找。於此案例中，由該控制單元103所輸出而用於增加該二次電池105中所充電之功率量的控制信號可為用於藉由功率量控制該二次電池105之充電的信號，該功率量係由於將該額外充電功率量加至被供給至該二次電池105的充電功率量所獲得，而該額外充電功率量係基於該二次電池105中所充電之功率量而選自該查找表。
根據本揭露之另一示範實施態樣，該記憶體單元104可另儲存增加充電功率量。由該控制單元103所輸出而用於增加該二次電池105中所充電之功率量的控制信號亦為用於藉由該增加充電功率量控制該二次電池105的充電之信號。
同時，該增加充電功率量在其值中與該充電功率量增加區段內的二次電池105中所充電之功率量成反比地增加，並可被由查找表查找。於此案例中，用於增加該二次電池105中所充電之功率量的控制信號可為用於藉由該增加充電功率量控制該二次電池105之充電的信號，該增加充電功率量係基於該二次電池105中所充電之功率量而選自該查找表。
根據本揭露之又另一示範實施態樣，該記憶體單元104可另儲存充電功率量增加比率。由該控制單元103所 輸出而用於增加該二次電池105中所充電之功率量的控制信號亦可為用於藉由充電功率量控制該二次電池105的充電之信號，該充電功率量係基於對被供給至該二次電池105的充電功率量之充電功率量增加比率而藉由該控制單元103所計算。
同時，該充電功率量增加比率在其值中與該充電功率量增加區段內的二次電池105中所充電之功率量成反比地增加，並可被由查找表查找。於此案例中，由該控制單元103所輸出而用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號可為用於藉由充電功率量控制該二次電池105之充電的信號，該充電功率量係基於該充電功率量減少比率而藉由該控制單元103所計算，該充電功率量減少比率係基於該二次電池105中所充電之功率量而選自該查找表。
該等上面實施態樣係有關在該充電功率量增加區段內減少該放電量或增加該充電量之案例的實施態樣。然而，有關減少該放電量及增加該充電量之案例的實施態樣亦可一起被應用。
根據本揭露用於維持該二次電池充電量的裝置可為能量儲存系統之零組件，包括複數個二次電池、用於維持二次電池充電量的裝置、及功率變換器。該能量儲存系統可為被連接至智慧電網之能量儲存系統。藉由在該輸電網路中儲存過多的功率量及當電力被需要時開始放電，該能量儲存系統可具有回應於輸電網路的尖峰負荷之作用。據此，該能量儲存系統回應於該輸電網路的能量需求量而反 覆地施行充電及放電。尤其，因為該輸電網路之能量需求係隨著時間之消逝非常可變動的，其係難以估計該能量儲存系統將開始充電或放電以儲存過多電力或提供需要之電力至該輸電網路的時間點。因此，該能量儲存系統需要二次電池充電量維持裝置及方法，用於維持二次電池之適當充電量，以致其可準備好隨時充電或放電。
用於根據本揭露維持該二次電池的充電量之方法係使用該裝置100維持該二次電池充電量的方法，該裝置100用於維持該二次電池充電量。據此，因為根據本揭露之方法對應於該前文所敘述的裝置發明，重複之敘述在此中被省略。
根據本揭露，該二次電池可在改變的外部環境中、尤其充電及放電時常改變之環境中維持適當充電量。據此，該二次電池可藉由適當地維持該充電量而保持可用的充電容量及可用之放電容量。再者，被連接至該輸電網路的能量儲存系統可在該輸電網路中之尖峰負荷上更彈性地反應至充電或放電狀態。
同時，於本揭露的敘述中，應了解圖6所示之本揭露的各元件或零組件被邏輯地而非物理地區別。
亦即，各元件或零組件對應於實施本揭露之技術精神的邏輯元件或零組件，且據此，應了解即使每一元件或零組件被整合或分開，如果藉由本揭露的邏輯元件或零組件所施行之功能可被施行，其落在本揭露之範圍內，且如果其係施行完全相同或類似功能的元件或零組件，不管名稱 是否完全相同，其落在本揭露之範圍內。
亦於本揭露的實施態樣之敘述中，為理解的方便，該敘述已基於僅只一附屬組構被加入之實施態樣被提供，至少二附屬組構之組合被加入的實施態樣可被涵蓋。據此，本揭露之範圍不被限制於在本文中所揭示的示範實施態樣。
雖然本揭露已在上文藉由該特定實施態樣及圖式被敘述，但本揭露不藉此被限制，且熟習本技術領域者將清楚明白的是各種變化及修改可在本揭露之精神及所附申請專利範圍與其等效物而實施。

Claims (71)

  1. 一種用於維持二次電池充電量的裝置，該裝置包含：感測單元，以測量該二次電池之電特徵值；記憶體單元，以基於該二次電池的電特徵值儲存充電功率量減少區段與充電功率量增加區段；及控制單元，以當該二次電池的狀態對應於該充電功率量減少區段時，基於藉由該感測單元所測量之電特徵值輸出用於減少該二次電池中所充電的功率量之控制信號，且當該二次電池的狀態對應於該充電功率量增加區段時，基於藉由該感測單元所測量之電特徵值輸出用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號，其中用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於減少被供給至該二次電池之充電功率量及增加由該二次電池所輸出之放電功率量的信號。
  2. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該充電功率量減少區段係該二次電池中所充電之功率量係超出所需的充電量維持區段之區段，及該充電功率量增加區段係該二次電池中所充電之功率量係低於所需的充電量維持區段之區段。
  3. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該感測單元對應於電壓測量感測器。
  4. 如申請專利範圍第3項之用於維持二次電池充電量 的裝置，其中該充電功率量減少區段及該充電功率量增加區段係基於該二次電池之電壓值來設定。
  5. 如申請專利範圍第3項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該感測單元另包括電流測量感測器。
  6. 如申請專利範圍第5項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該充電功率量減少區段及該充電功率量增加區段係基於該二次電池之充電狀態(SOC)來設定。
  7. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於減少由該二次電池所輸出之放電功率量的信號。
  8. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於增加被供給至該二次電池之充電功率量的信號。
  9. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於減少由該二次電池所輸出之放電功率量、及增加被供給至該二次電池之充電功率量的信號。
  10. 如申請專利範圍第2項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存充電停止區段，在此該二次電池中所充電之功率量代表比該充電功率量減少區段較大的功率量，及 當該二次電池之狀態對應於該充電停止區段時，該控制單元基於藉由該感測單元所測量的電特徵值輸出用於停止該二次電池之充電的控制信號。
  11. 如申請專利範圍第2項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存放電停止區段，在此該二次電池中所充電之功率量代表比該充電功率量增加區段較小的功率量，及當該二次電池之狀態對應於該放電停止區段時，該控制單元基於藉由該感測單元所測量的電特徵值輸出用於停止該二次電池之放電的控制信號。
  12. 如申請專利範圍第2項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中當該二次電池之狀態基於藉由該感測單元所測量的電特徵值對應於所需的充電量維持區段時，該控制單元於該二次電池的放電期間使用藉由該感測單元所測量之二次電池的電特徵值來計算該二次電池之放電功率量，及輸出用於充電該二次電池達充電功率量的控制信號，該充電功率量係當充電該二次電池時由於將補償功率量加至所計算之放電功率量所獲得。
  13. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存充電功率相減量，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之充電的信號，該功率量係由於自被供給至該二次電池之充電功率量減去該充電功率相減量所獲得。
  14. 如申請專利範圍第13項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該充電功率相減量其值依該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例增加，且係由查找表查找，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉著功率量控制該二次電池之充電的信號，該功率量係由於自被供給至該二次電池之充電功率量減去基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表的充電功率相減量所獲得。
  15. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存減少充電功率量，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該減少充電功率量控制該二次電池之充電的信號。
  16. 如申請專利範圍第15項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該減少充電功率量在其值中依該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例減少，且係由查找表查找，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該減少充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該減少充電功率量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  17. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存充電功率量減少比 率，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該充電功率量係基於對被供給至該二次電池之充電功率量的充電功率量減少比率而藉由該控制單元所計算。
  18. 如申請專利範圍第17項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該充電功率量減少比率在其值中依該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例增加，且係由查找表查找，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該充電功率量係基於該充電功率量減少比率而藉由該控制單元所計算，而該充電功率量減少比率係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  19. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存額外放電功率量，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之放電的信號，該功率量係由於將該額外放電功率量加至由該二次電池所輸出之放電功率量所獲得。
  20. 如申請專利範圍第19項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該額外放電功率量在其值中依該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例增加，且係由查找表查找，及 用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之放電的信號，該功率量係由於將該額外放電功率量加至由該二次電池所輸出之放電功率量所獲得，該額外放電功率量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  21. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存增加的放電功率量，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該增加的放電功率量控制該二次電池之放電的信號。
  22. 如申請專利範圍第21項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該增加的放電功率量在其值中依該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例增加，且係由查找表查找，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該增加的放電功率量控制該二次電池之放電的信號，該增加的放電功率量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  23. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存放電功率量增加比率，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由放電功率量控制該二次電池之放電的信號，該放 電功率量係基於對由該二次電池所輸出之放電功率量的放電功率量增加比率而藉由該控制單元所計算。
  24. 如申請專利範圍第23項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該放電功率量增加比率在其值中依該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例增加，且係由查找表查找，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由放電功率量控制該二次電池之放電的信號，該放電功率量係基於該放電功率量減少比率而藉由該控制單元所計算，該放電功率量減少比率係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  25. 如申請專利範圍第7項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存放電功率相減量，及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之放電的信號，該功率量係由於從由該二次電池所輸出之放電功率量減去該放電功率相減量所獲得。
  26. 如申請專利範圍第25項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該放電功率相減量在其值中依該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之放電的信號，該功率量係由於從由該二次電池所輸出之放電功率量減去該放電功 率相減量所獲得，該放電功率相減量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  27. 如申請專利範圍第1項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存減少放電功率量，及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該減少的放電功率量控制該二次電池之放電的信號。
  28. 如申請專利範圍第15項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該減少的放電功率量在其值中依該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該減少的放電功率量控制該二次電池之放電的信號，該減少的放電功率量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  29. 如申請專利範圍第7項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存放電功率量減少比率，及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該放電功率量控制該二次電池之放電的信號，該放電功率量係基於對由該二次電池所輸出之放電功率量的放電功率量減少比率而藉由該控制單元所計算。
  30. 如申請專利範圍第29項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該放電功率量減少比率在其值中依該充電 功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由放電功率量控制該二次電池之充電的信號，該放電功率量係基於該放電功率量減少比率而藉由該控制單元所計算，該放電功率量減少比率係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  31. 如申請專利範圍第8項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存額外充電功率量，及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之充電的信號，該功率量係由於將該額外放電功率量加至被供給至該二次電池之充電功率量所獲得。
  32. 如申請專利範圍第31項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該額外充電功率量在其值中依該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之充電的信號，該功率量係由於將該額外放電功率量加至被供給至該二次電池之充電功率量所獲得，該額外放電功率量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  33. 如申請專利範圍第8項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存增加的充電功率量， 及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該增加的充電功率量控制該二次電池之充電的信號。
  34. 如申請專利範圍第33項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該增加的充電功率量在其值中依該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該增加的充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該增加的充電功率量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  35. 如申請專利範圍第8項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該記憶體單元另儲存充電功率量增加比率，及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該充電功率量係基於對被供給至該二次電池之充電功率量的充電功率量增加比率而藉由該控制單元所計算。
  36. 如申請專利範圍第35項之用於維持二次電池充電量的裝置，其中該充電功率量增加比率在其值中依該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係 用於藉由充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該充電功率量係基於該充電功率量減少比率而藉由該控制單元所計算，該充電功率量減少比率係基於該二次電池中所充電之功率量而選自該查找表。
  37. 一種能量儲存系統。包含：複數個二次電池；如申請專利範圍第1至36項的任一項之用於維持二次電池充電量的裝置；及功率逆變器單元，以回應於由該用於維持二次電池充電量的裝置中所包括之控制單元所輸出的控制信號，對該二次電池提供充電功率或由該二次電池至外部提供放電功率。
  38. 一種透過用於維持該二次電池充電量的裝置供維持二次電池充電量的方法，該裝置包括感測單元，以測量該二次電池之電特徵值；記憶體單元，以基於該二次電池的電特徵值儲存充電功率量減少區段與充電功率量增加區段；及控制單元，以輸出用於減少或增加該二次電池中所充電的功率量之控制信號，該方法包含：(a)藉由該控制單元，由該感測單元接收用於該二次電池的電特徵值之信號；(b)藉由該控制單元，基於該二次電池的電特徵值決定該二次電池之狀態是否對應於該充電功率量減少區段或該充電功率量增加區段；及(c)藉由該控制單元，當該二次電池的狀態對應於 該充電功率量減少區段時，輸出用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號，且當該二次電池之狀態對應於該充電功率量增加區段時，輸出用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號，其中在該步驟(c)中用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於減少被供給至該二次電池之充電功率量及增加由該二次電池所輸出之放電功率量的信號。
  39. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該充電功率量減少區段係該二次電池中所充電之功率量係超出所需充電量維持區段之區段；及該充電功率量增加區段係該二次電池中所充電之功率量係低於該所需充電量維持區段之區段。
  40. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該感測單元對應於電壓測量感測器，且該充電功率量減少區段及該充電功率量增加區段係基於該二次電池之電壓值來設定。
  41. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該感測單元包括電壓測量感測器及電流測量感測器，且該充電功率量減少區段及該充電功率量增加區段係基於該二次電池之充電狀態(SOC)來設定。
  42. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於減少由該二次電池所輸 出之放電功率量的信號。
  43. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於增加被供給至該二次電池之充電功率量的信號。
  44. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於減少由該二次電池所輸出之放電功率量及增加被供給至該二次電池之充電功率量的信號。
  45. 如申請專利範圍第39項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存充電停止區段，在此該二次電池中所充電之功率量代表比該充電功率量減少區段較大的功率量，及該步驟(c)另包含當該二次電池之狀態對應於該充電停止區段時，藉由該控制單元基於藉由該感測單元所測量的電特徵值輸出用於停止該第二電池之充電的控制信號。
  46. 如申請專利範圍第39項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存放電停止區段，在此該二次電池中所充電之功率量代表比該充電功率量增加區段較小的功率量，及該步驟(c)另包含當該二次電池之狀態對應於該放電停止區段時，藉由該控制單元基於藉由該感測單元所測 量的電特徵值輸出用於停止該第二電池之放電的控制信號。
  47. 如申請專利範圍第39項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該步驟(b)另包含藉由該控制單元基於藉由該感測單元所測量之電特徵值決定該二次電池的狀態是否對應於該所需之充電量維持區段，及該步驟(c)另包含當該二次電池之狀態對應於該所需充電量維持區段時，藉由該控制單元，於該二次電池之放電期間使用藉由該感測單元所測量的二次電池之電特徵值來計算該二次電池的放電功率量，及輸出用於藉由充電功率量充電該二次電池之控制信號，該充電功率量係在該二次電池的充電期間由於將補償功率量加至所計算之放電功率量所獲得。
  48. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存充電功率相減量，及在該步驟(c)中用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之充電的信號，該功率量係由於自被供給至該二次電池之充電功率量減去該充電功率相減量所獲得。
  49. 如申請專利範圍第48項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該充電功率相減量在其值中依該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例增加，且係由查找表查找，及在該步驟(c)中用於減少該二次電池中所充電之功 率量的控制信號係用於藉著功率量控制該二次電池之充電的信號，該功率量係由於自被供給至該二次電池之充電功率量減去基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表的充電功率相減量所獲得。
  50. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存減少充電功率量，及在該步驟(c)中用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該減少充電功率量控制該二次電池之充電的信號。
  51. 如申請專利範圍第50項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該減少充電功率量在其值中依該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例增加，且係由查找表查找，及在該步驟(c)中用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該減少充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該減少充電功率量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  52. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存充電功率量減少比率，及在該步驟(c)中用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該充電功率量係基於對被供給至該二次電池之充電功率量的充電功率量減少比率而藉由該控制單元所 計算。
  53. 如申請專利範圍第52項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該充電功率量減少比率在其值中依該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例增加，且係由查找表查找，及在該步驟(c)中用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該充電功率量係基於該充電功率量減少比率而藉由該控制單元所計算，而該充電功率量減少比率係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  54. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存額外放電功率量，及在該步驟(c)中用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之放電的信號，該功率量係由於將該額外放電功率量加至由該二次電池所輸出之放電功率量所獲得。
  55. 如申請專利範圍第54項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該額外放電功率量在其值中依該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例增加，且係由查找表查找，及在該步驟(c)中用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之放電的信號，該功率量係由於將該額外放電功率量加至由該二次電池所輸出之放電功率量所獲得，該額外放電功率量係 基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  56. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存增加的放電功率量，及在該步驟(c)中用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該增加的放電功率量控制該二次電池之放電的信號。
  57. 如申請專利範圍第56項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該增加的放電功率量在其值中依該充電功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例增加，且係由查找表查找，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該增加的放電功率量控制該二次電池之放電的信號，該增加的放電功率量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  58. 如申請專利範圍第38項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存放電功率量增加比率，及用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由放電功率量控制該二次電池之放電的信號，該放電功率量係基於對由該二次電池所輸出之放電功率量的放電功率量增加比率而藉由該控制單元所計算。
  59. 如申請專利範圍第58項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該放電功率量增加比率在其值中依該充電 功率量減少區段內的二次電池中所充電之功率量而按比例增加，且係由查找表查找，及在該步驟(c)中用於減少該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由放電功率量控制該二次電池之放電的信號，該放電功率量係基於該放電功率量減少比率而藉由該控制單元所計算，該放電功率量減少比率係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  60. 如申請專利範圍第42項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存放電功率相減量，及在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之放電的信號，該功率量係由於從由該二次電池所輸出之放電功率量減去該放電功率相減量所獲得。
  61. 如申請專利範圍第60項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該放電功率相減量在其值中依該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之放電的信號，該功率量係由於從由該二次電池所輸出之放電功率量減去該放電功率相減量所獲得，該放電功率相減量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  62. 如申請專利範圍第42項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存減少放電功率量，及 在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該減少的放電功率量控制該二次電池之放電的信號。
  63. 如申請專利範圍第62項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該減少的放電功率量在其值中依該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該減少的放電功率量控制該二次電池之放電的信號，該減少的放電功率量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  64. 如申請專利範圍第42項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存放電功率量減少比率，及在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由放電功率量控制該二次電池之放電的信號，該放電功率量係基於對由該二次電池所輸出之放電功率量的放電功率量減少比率而藉由該控制單元所計算。
  65. 如申請專利範圍第64項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該放電功率量減少比率在其值中依該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功 率量的控制信號係用於藉由放電功率量控制該二次電池之充電的信號，該放電功率量係基於該放電功率量減少比率而藉由該控制單元所計算，該放電功率量減少比率係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  66. 如申請專利範圍第43項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存額外充電功率量，及在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之充電的信號，該功率量係由於將該額外放電功率量加至被供給至該二次電池之充電功率量所獲得。
  67. 如申請專利範圍第66項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該額外充電功率量在其值中依該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由功率量控制該二次電池之充電的信號，該功率量係由於將該額外放電功率量加至被供給至該二次電池之充電功率量所獲得，該額外放電功率量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  68. 如申請專利範圍第43項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存增加的充電功率量，及在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該增加的充電功率量控制該二 次電池之充電的信號。
  69. 如申請專利範圍第68項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該增加的充電功率量在其值中依該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由該增加的充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該增加的充電功率量係基於該二次電池中所充電的功率量而選自該查找表。
  70. 如申請專利範圍第43項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該記憶體單元另儲存充電功率量增加比率，及在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該充電功率量係基於對被供給至該二次電池之充電功率量的充電功率量增加比率而藉由該控制單元所計算。
  71. 如申請專利範圍第70項之用於維持二次電池充電量的方法，其中該充電功率量增加比率在其值中依該充電功率量增加區段內的二次電池中所充電之功率量而按反比增加，且係由查找表查找，及在該步驟(c)中用於增加該二次電池中所充電之功率量的控制信號係用於藉由充電功率量控制該二次電池之充電的信號，該充電功率量係基於該充電功率量減少比率 而藉由該控制單元所計算，該充電功率量減少比率係基於該二次電池中所充電之功率量而選自該查找表。
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